中强度非时效铝合金电工用圆铝杆的生产方法技术

本发明专利技术公开了中强度非时效铝合金电工用圆铝杆的生产方法，包括铝液合金化、铝合金熔体均匀化、一次净化、二次净化及静置、晶粒细化及过滤、三次净化及浇铸、轧制等步骤。本发明专利技术通过对电解铝液加入一定含量的铜、镁、硼、稀土元素来提高该合金的强度，同时也满足该合金的导电性能；本发明专利技术的生产方法中采用了三次净化以及三次过滤，提高了熔体的纯净度的同时也保证了原铝棒的质量。

【技术实现步骤摘要】
中强度非时效铝合金电工用圆铝杆的生产方法
本专利技术涉及铝合金
，特别是涉及中强度非时效铝合金电工用圆铝杆的生产方法。
技术介绍
随着电力、电器用电需求量的急剧增长，国家对输电线路输电量的要求越来越高，但目前我国输电线路仍是以架空钢芯铝绞线为主，由于钢芯铝绞线耐热性能较差，且导电率低，输电线路输电量受到极大限制。耐热铝合金电工圆杆是铝合金导线重要初级材料，经拉丝处理后制成耐热铝合金导线，其具有优良耐热性能的同时兼有良好的电学及力学性能。耐热铝合金导体主要用在新建高压和超高压架空线路上用作大容量导线、大电流地线、大跨越导线和变电站内部用的大电流母线，此外，在老的架空线路改造亦使用耐热铝合金导线，可在不改变铁塔高度，不另选线路走廊的条件下，只需更换导线，就可使线路容量增加50%以上，从而获得很好的技术经济效果。但我国铝矿资源含硅高，不利于电工铝杆生产，总体上供应的产品质量不稳定，且具有成品率低的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于克服上述不足，提供中强度非时效铝合金电工用圆铝杆的生产方法。为达到上述目的，本专利技术是按照以下技术方案实施的：中强度非时效铝合金电工用圆铝杆的生产方法，包括以下步骤：S1，铝液合金化在熔炉内加入铝含量为99.5％以上的电解铝液，温度控制在730～760℃之间；随后向熔炉内的铝液添加以下质量分数的各元素：铜0.12～0.14%、镁0.10～0.12%、硼0.02～0.10%、稀土0.20～0.30%；得到初级铝合金熔体；S2，铝合金熔体均匀化保持熔炉温度在730～760℃，用电磁搅拌机对熔炉内的初级铝合金熔体进搅拌，搅拌时间为30～40min，保证熔炉内溶体温度均匀以及各合金元素成分均匀；得到铝合金熔体；S3，一次净化在步骤S2完成后，使用氩气对熔炉内的铝合金熔体喷吹普通精炼剂，对熔体除气除渣；精炼剂使用量1.5kg/t，喷吹时间10min；S4，二次净化及静置将步骤S3经过一次净化的铝合金熔体导入静置炉，使用氩气对静置炉内的均匀铝合金熔体喷吹普通精炼剂，对熔体除气除渣；精炼剂使用量2.0kg/t，喷吹时间15min；喷吹结束后，对静置炉内的均匀铝合金熔体进行静置处理，静置时间控制在20～40min；S5，晶粒细化及过滤将步骤S4的铝合金熔体进行在线晶粒细化处理，随后经在线除气和过滤除渣，使其成分更加均匀；得到合格的铝合金液；S6，三次净化及浇铸将步骤S5得到的铝合金液进行浇铸，在浇铸过程中采用双转子除气装置对熔体进一步除气除渣；所述双转子除气装置采用氩气进行除气；S7，轧制将步骤S6浇铸好的铝合金送入热轧机进行轧制，得到铝杆；S8，轧制好的铝杆经雾化淬冷通道进行固溶强化处理，进行收线包装；检验合格后即得成品圆铝杆。优选的，所述铜元素通过添加铜丝来获得；所述镁元素通过添加含量为99.9%的镁锭来获得；所述硼元素通过添加硼含量为3%的铝硼合金来获得；所述稀土元素通过添加稀土含量为10%的铝稀土合金来获得。优选的，所述步骤S5的过滤过程，通过三次过滤来达到过滤效果。优选的，所述三次过滤包括使用一级1×1mm玻璃丝网过的第一次过滤、使用二级30ppi陶瓷过滤片的第二次过滤、使用三级50ppi的陶瓷过滤片的第三次过滤。优选的，所述步骤S6中转子的转速为450r/min，氩气用量20L/min。本专利技术的作用原理：本专利技术采用电解铝液直接生产，通过合金化元素来提高强度，加入铜、镁、硼、稀土四种元素来提高强度，同时也满足铝合金的导电性能。本专利技术针对熔炉内熔体各处温度和化学成分不均匀及局部过热的现象，采用电磁搅拌机来对熔炉内的熔体进行搅拌，以保证微量化合金成分及铝液体温度的均匀性。本专利技术对熔体进行了三次净化，既提高了熔体的纯洁度，也保证了最终圆铝杆的质量：第一次净化在熔炼结束向静置炉导炉前，使用氩气喷吹普通精炼剂对熔体除气除渣，此次熔体除气率可达10%左右；第二次净化是在熔体导入静置炉后，采用氩气喷吹普通精炼剂对熔体净化，此次熔体除气率可达23%左右；第三次净化是在铸造过程中采用双转子除气装置对熔体进一步除气除渣，此次除气率可达50%左右。本专利技术在步骤S5的过滤过程中，采用三次过滤对铝熔体进行过滤，通过三次过滤可滤10μ以上的氧化夹杂物95%以上，5μ以上的氧化夹杂物50%左右。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术通过对电解铝液加入一定含量的铜、镁、硼、稀土元素来提高该合金的强度，同时也满足该合金的导电性能；本专利技术的生产方法中采用了三次净化以及三次过滤，提高了熔体的纯净度的同时也保证了原铝棒的质量。具体实施方式下面以具体实施例对本专利技术作进一步描述，在此专利技术的示意性实施例以及说明用来解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。实施例1中强度非时效铝合金电工用圆铝杆的生产方法，包括以下步骤：S1，铝液合金化在熔炉内加入铝含量为99.5％以上的电解铝液，温度控制在730℃之间；随后向熔炉内的铝液添加以下质量分数的各元素：铜0.12%、镁0.10%、硼0.08%、稀土0.20%；得到初级铝合金熔体；S2，铝合金熔体均匀化保持熔炉温度在730℃，用电磁搅拌机对熔炉内的初级铝合金熔体进搅拌，搅拌时间为30min，保证熔炉内溶体温度均匀以及各合金元素成分均匀；得到铝合金熔体；S3，一次净化在步骤S2完成后，使用氩气对熔炉内的铝合金熔体喷吹普通精炼剂，对熔体除气除渣；精炼剂使用量1.5kg/t，喷吹时间10min；S4，二次净化及静置将步骤S3经过一次净化的铝合金熔体导入静置炉，使用氩气对静置炉内的均匀铝合金熔体喷吹普通精炼剂，对熔体除气除渣；精炼剂使用量2.0kg/t，喷吹时间15min；喷吹结束后，对静置炉内的均匀铝合金熔体进行静置处理，静置时间控制在20min；S5，晶粒细化及过滤将步骤S4的铝合金熔体进行在线晶粒细化处理，随后经在线除气和过滤除渣，使其成分更加均匀；在线经过三次过滤，第一次过滤使用一级1×1mm玻璃丝网过滤、第二次过滤使用二级30ppi陶瓷过滤片、第三次过滤使用三级50ppi的陶瓷过滤片；得到合格的铝合金液；S6，三次净化及浇铸将步骤S5得到的铝合金液进行浇铸，在浇铸过程中采用双转子除气装置对熔体进一步除气除渣；双转子除气装置采用氩气进行除气，转子的转速为450r/min，氩气用量20L/min；S7，轧制将步骤S6浇铸好的铝合金送入热轧机进行轧制，得到铝杆；S8，轧制好的铝杆经雾化淬冷通道进行固溶强化处理，进行收线包装；检验合格后即得成品圆铝杆。其中，铜元素通过添加铜丝来获得；所述镁元素通过添加含量为99.9%的镁锭来获得；所述硼元素通过添加硼含量为3%的铝硼合金来获得；所述稀土元素通过添加稀土含量为10%的铝稀土合金来获得。实施例2中强度非时效铝合金电工用圆铝杆的生产方法，包括以下步骤：S1，铝液合金化在熔炉内加入铝含量为99.5％以上的电解铝液，温度控制在760℃之间；随后向熔炉内的铝液添加以下质量分数的各元素：铜0.14%、镁0.12%、硼0.03%、稀土0.21%；得到初级铝合金熔体；S2，铝合金熔体均匀化保持熔炉温度在760℃，用电磁搅拌机对熔炉内的初级铝合金熔体进搅拌，搅拌时间为40min，保证熔炉内溶体温度均匀以及各合金元素成分均匀；得到铝合金熔体；S3，一次净本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.中强度非时效铝合金电工用圆铝杆的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：S1，铝液合金化在熔炉内加入铝含量为99.5％以上的电解铝液，温度控制在730～760℃之间；随后向熔炉内的铝液添加以下质量分数的各元素：铜0.12～0.14%、镁0.10～0.12%、硼0.02～0.10%、稀土0.20～0.30%；得到初级铝合金熔体；S2，铝合金熔体均匀化保持熔炉温度在730～760℃，用电磁搅拌机对熔炉内的初级铝合金熔体进搅拌，搅拌时间为30～40min，保证熔炉内溶体温度均匀以及各合金元素成分均匀；得到铝合金熔体；S3，一次净化在步骤S2完成后，使用氩气对熔炉内的铝合金熔体喷吹普通精炼剂，对熔体除气除渣；精炼剂使用量1.5kg/t，喷吹时间10min；S4，二次净化及静置将步骤S3经过一次净化的铝合金熔体导入静置炉，使用氩气对静置炉内的均匀铝合金熔体喷吹普通精炼剂，对熔体除气除渣；精炼剂使用量2.0kg/t，喷吹时间15min；喷吹结束后，对静置炉内的均匀铝合金熔体进行静置处理，静置时间控制在20～40min；S5，晶粒细化及过滤将步骤S4的铝合金熔体进行在线晶粒细化处理，随后经在线除气和过滤除渣，使其成分更加均匀；得到合格的铝合金液；S6，三次净化及浇铸将步骤S5得到的铝合金液进行浇铸，在浇铸过程中采用双转子除气装置对熔体进一步除气除渣；所述双转子除气装置采用氩气进行除气；S7，轧制将步骤S6浇铸好的铝合金送入热轧机进行轧制，得到铝杆；S8，轧制好的铝杆经雾化淬冷通道进行固溶强化处理，进行收线包装；检验合格后即得成品圆铝杆。...

【技术特征摘要】
1.中强度非时效铝合金电工用圆铝杆的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：S1，铝液合金化在熔炉内加入铝含量为99.5％以上的电解铝液，温度控制在730～760℃之间；随后向熔炉内的铝液添加以下质量分数的各元素：铜0.12～0.14%、镁0.10～0.12%、硼0.02～0.10%、稀土0.20～0.30%；得到初级铝合金熔体；S2，铝合金熔体均匀化保持熔炉温度在730～760℃，用电磁搅拌机对熔炉内的初级铝合金熔体进搅拌，搅拌时间为30～40min，保证熔炉内溶体温度均匀以及各合金元素成分均匀；得到铝合金熔体；S3，一次净化在步骤S2完成后，使用氩气对熔炉内的铝合金熔体喷吹普通精炼剂，对熔体除气除渣；精炼剂使用量1.5kg/t，喷吹时间10min；S4，二次净化及静置将步骤S3经过一次净化的铝合金熔体导入静置炉，使用氩气对静置炉内的均匀铝合金熔体喷吹普通精炼剂，对熔体除气除渣；精炼剂使用量2.0kg/t，喷吹时间15min；喷吹结束后，对静置炉内的均匀铝合金熔体进行静置处理，静置时间控制在20～40min；S5，晶粒细化及过滤将步骤S4的铝合金熔体进行在线晶粒细化处理，随后经在线除气和过滤除渣，使其成分更加均匀；得到合格的铝合金液；S6，...

【专利技术属性】
技术研发人员：贠亚琼，耿智红，
申请(专利权)人：河南省圣昊新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41