[发明专利]一种电缆用无氧铜杆及其上引法制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及电工用铜技术领域，尤其涉及一种电缆用无氧铜杆及其上引法制备工艺。

背景技术

随着电工产业的发展，市场对电缆、导线、开关出头及供配电设备用铜材料的需求量迅速增加。无氧铜杆属于广泛用于制作电气线缆的铜材，目前，无氧铜杆的制作方法中，以上引法获得的无氧铜杆质量最为稳定。但是，现有技术中，采用上引法制备无氧铜杆过程中，铜杆的表面容易出现铸造缺陷。造成上述现象的主要原因在于，现有技术中，无氧铜杆制备方法不够理想。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种电缆用无氧铜杆及其上引法制备工艺。

本发明提出的一种电缆用无氧铜杆的上引法制备工艺，包括如下步骤：

S1、将铜料加入熔炼炉内熔化，熔化后精炼，去除杂质，向铜液中通入天然气与氮气的混合气体进行还原纯化，通气时间为1-2h；

S2、采用鳞片石墨覆盖铜液形成覆盖层，将铜液引流至保温炉，保温炉温度控制在1170±10℃，保温30-60min；

S3：将保温炉的温度调至1175±1℃，将中空结晶器直接伸入铜液内，中空结晶器采用水隔套冷却，铜液在中空结晶器内凝结成固体，固体上端用牵伸机构牵伸制作成无氧铜杆；在牵伸机构牵伸过程中，保温炉温度以2-3℃/h升高至1200℃。

优选地，S3中，牵伸机构牵伸过程中，上引速度V与保温炉温度T之间符合下列公式关系：V＝200+(4.2-5.6)×(T－1175)，其中，V的单位为cm/min，T的单位为℃。

优选地，S1中，将铜料加入熔炼炉内熔化过程中，将炉温控制在1200±10℃，将铜料加入熔炼炉，铜料加入后，以1-2℃/min的升温速率将炉温升至1250±5℃，保温至铜料熔化。

优选地，S1中，精炼过程中，加入焦炭进行第一次精炼后除渣，再加入石灰进行第二次精炼后除渣；其中，第一次精炼过程中，向铜液内进行鼓风，鼓风压力为0.35-0.4MPa。

优选地，S2中，覆盖层的厚度为60-80mm。

优选地，S3中，固体上端用牵伸机构牵伸制作成无氧铜杆过程中，采用振打机构对无氧铜杆进行振打。

本发明提出的一种电缆用无氧铜杆，采用上述电缆用无氧铜杆的上引法制备工艺制备而成。

相对于现有技术，本发明对无氧铜杆制备过程中的上引过程进行了探索，通过研究上引过程中铜液温度和上引速度对无氧铜杆的影响，对上引工艺制度进行了优化；基于上引工艺制度的优化，本发明还对铜液熔炼和保温过程进行了调整和控制，从而实现对无氧铜杆整体制备方法的优化；进一步的，通过对上引过程中铜液温度和上引速度进行约束，获得的无氧铜杆在均匀性和表层光洁度上得到了良好的保障。

具体实施方式

下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

本发明提出的一种电缆用无氧铜杆的上引法制备工艺，包括如下步骤：

S1、将炉温控制在1110℃，将铜料加入熔炼炉内熔化，铜料加入后，以1℃/min的升温速率将炉温升至1200℃，保温至铜料熔化，熔化后精炼，去除杂质，精炼过程中，加入焦炭进行第一次精炼后除渣，再加入石灰进行第二次精炼后除渣；其中，第一次精炼过程中，向铜液内进行鼓风，鼓风压力为0.35MPa，向铜液中通入天然气与氮气的混合气体进行还原纯化，通气时间为1h；

S2、采用鳞片石墨覆盖铜液形成覆盖层，覆盖层的厚度为60mm，将铜液引流至保温炉，保温炉温度控制在1160℃，保温30min；

S3：将保温炉的温度调至1174℃，将中空结晶器直接伸入铜液内，中空结晶器采用水隔套冷却，铜液在中空结晶器内凝结成固体，固体上端用牵伸机构牵伸制作成无氧铜杆；在牵伸机构牵伸过程中，采用振打机构对无氧铜杆进行振打，保温炉温度以2℃/h升高至1200℃，上引速度V与保温炉温度T之间符合下列公式关系：V＝200+4.2×(T－1175)，其中，V的单位为cm/min，T的单位为℃。

实施例2

本发明提出的一种电缆用无氧铜杆的上引法制备工艺，包括如下步骤：