[发明专利]一种电缆用铜导体退火保护方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电缆用铜导体退火保护方法，属于电缆制备技术领域。

背景技术

金属铜原子序数为29，密度是8.92g/cm3，熔点1083.4℃，具有良好的导热和导电性能，但在潮湿的空气中金属铜表面与氧气发生化学反应，生成Cu2(OH)2CO3，即铜绿，铜氧化多显示表面发黑， 电线电缆生产过程中，铜导体氧化变色是个困扰着众多电缆企业的老大难问题。大家都知道，电缆的成本80%都在铜材，铜材本来就是比较贵重的金属，加上现在昂贵的加工成本和人工费用，一旦氧化之后，线缆企业的损失可想而知。而铜的氧化在加工行业中出现氧化的情况极为普遍，往往清洗烘干后几小时出现氧化变色，数日后起氧化渣，面对氧化过的铜，许多的线缆企业都会发愁，如何预防铜的氧化成了厂家急须解决的问题。

在电线电缆生产过程采取多种有效防护措施，能够降低电线电缆铜导体氧化变色程度。采取一些适当的措施可以减少甚至避免铜的氧化，比如：选用优质电解铜为原料，采用合适的铜杆加工工艺，使用含抗氧剂的拉丝油，连续退火工序使用抗氧剂；束绞线工序铜丝表面钝化处理；铜导体存放时，适当包裹隔离空气；绝缘材料使用过氧化物交联剂，使绝缘有较高的电极电位，保持铜导体处于被还原状态；尽量缩短铜丝的受热过程等等。

目前， 铜丝退火工序中控制导体氧化变色，表现为铜丝经过多道拉丝延伸后，晶体结构发生变化，晶格畸变、错位产生内应力，表现为铜丝硬化，延伸率变小，导体电阻率上升。将铜丝缓慢加热到一定温度，保持足够时间，然后以适宜的缓慢冷却，对铜丝进行热处理即退火。目的是改善铜丝的塑性和韧性，晶格重新排列，消除内应力。目前，退火的方式有罐式退火和水封式管式连续退火。罐式退火的步骤是，铜丝装罐，封闭罐子，抽真空到-0.1 MPa，保持一定时间后，充氮气或二氧化碳到0.2-0.4 MPa，升温到规定温度，保温一定时间后，吊罐空气冷却，再吊水中冷却到常温后，放气出炉。要确保罐式退火高温下，全过程铜丝不与空气接触，冷却到室温出炉，能够有效防止铜丝氧化。水封式管式连续退火是将铜丝直接在大功率加热管中走线，控制加热温度和走线速度达到退火目的。进线端开口，利用冷却水产生的蒸汽排出管内空气，使铜丝高温退火不氧化，出线端使用水封式，阻止空气进入，冷却水中需增加抗氧剂，抗氧剂能在铜丝表面产生一层均匀的钝化膜，能保持铜丝表面光泽，不易氧化变色。退火的铜丝用塑料膜包裹好，存放在干燥的环境中。

可见，目前这两种方式都是在高温下，全过程铜丝不与空气接触，采用蒸汽喷淋保护方式，使铜丝高温退火不氧化，出线端使用水封式，阻止空气进入，退火的铜丝用塑料膜包裹好存放。采用蒸汽喷淋保护方式，优点是能连续稳定保持产品质量，其缺点由于蒸汽设备连续高频使用，致使零部件更换频繁维修保养费用居高不下：蒸气喷出过程使现场噪声较大，而且需要连续不断消耗电能制造补充蒸汽，能耗较大。

中国发明“电线电缆铜导体防止氧化变色的方法”，申请号201110260099.5公开了一种采用塑料薄膜物理方法阻缓铜与空气中有害气体的接触，阻缓内外空气交换，从而有效解决电线电缆铜导体氧化变色的问题，该方法在电缆挤包热固性绝缘材料时，增加过氧化物交联剂用量，既增加了成本，又不利于环保。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种电缆用铜导体退火保护方法，操作方便，能有效消除退火铜导体表面氧气，防止导体表面氧化发红。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种电缆用铜导体退火保护方法，包括如下步骤：

（1）将乙醇和水按照1:1的比例配比后，注入长条形储液罐中；

（2）长条形储液罐出口采用可调节针阀，连接软管与退火段铜导体接触进行预冷却；

（3）预冷却后的退火段铜导体进入设置有脱脂棉的收集保湿装置内，控制收集保湿装置温度在450~500℃，脱脂棉充分吸附步骤（1）配比好的乙醇溶液，乙醇溶液与退火段铜导体表面氧气发生化学反应生成水和乙醛，由于高温铜导体表面氧气被剥夺，使的导体没有了与空中氧气反应生成氧化铜机会，从而达到保护作用；

（4）反应后的退火段铜导体即可进入拉丝机水冷却系统。

所述乙醇的质量浓度为99.9%，水的PH值为7.5~8.0；

所述可调节针阀，调节流量控制为点滴状态，每秒40~80滴；

所述收集保湿装置内脱脂棉每周更换一次。

采用蒸汽喷淋退火保护和乙醇退火保护对比如下表所示：