一种电缆护套用Pb-Cu合金及其冶炼方法技术

本发明专利技术公开了一种电缆护套用Pb‑Cu合金及其冶炼方法。该方法首先熔化铅锭、对铅锭中的杂质进行初步除去，然后加入铜母进行均匀混合，再加入氢氧化钠固体进行氧化除杂，得到高质量，使用性能优良的Pb‑Cu合金。本发明专利技术制备得到的产品，通过氢氧化钠固体进行氧化除杂，除去了其中的杂质，采用铅及铜母制备得到电缆用护套合金；通过生产工艺的稳定控制，使得得到的产品质量好、强度高，具有很好的使用性能。

A Pb-Cu Alloy for Cable Sheath and Its Smelting Method

【技术实现步骤摘要】
一种电缆护套用Pb-Cu合金及其冶炼方法
本专利技术属于有色合金冶炼
具体涉及一种电缆护套用Pb-Cu合金及其冶炼方法，以及采用该合金制备的电缆护套。
技术介绍
电缆护套作为电力电缆和通讯电缆的铅护套，除防止电缆绝缘免遭机械损伤外，还用来防止外界潮气的入侵，所以铅护套是保证电缆安全可靠运行的一个非常重要的组成部分。近年来，随着电缆护套在众多领域中的开发应用以及使用环境要求的苛刻，对电缆护套合金的质量要求越来越高，因此，对于电缆护套的制备方法要求也越来越高。电缆合金的制备方法，工业上常用的有“中间合金法”和“直接冶炼法”，“中间合金法”是先将所需合金元素制备成为中间金属，然后加入到铅液中。该过程中使用中间合金时很容易在制备的铅基合金中出现金属间化合物(Cu2Sb)，使得Cu、Sb不能均匀的分布在铅液中，而且这些初晶(Cu2Sb)部分会残留在最终的合金中，使得制备的铅基合金脆性增加、强度降低，导致Cu、Sb均起不到晶核作用。“直接冶炼法”是将铅熔化后，再直接加入铜进行搅拌，在该过程中由于Cu在Pb中的溶解度很小，Cu的溶解很慢，需要先将铜加工成直径为3～5mm的铜线再将铜线浸入铅液中，操作复杂、成本高、作业时间长、效率低。因此，目前常用的这些方法在制备过程中均存在生产成本较高、操作复杂、产品质量不稳定的缺陷。无法得带高纯度、高质量的电缆护套用Pb-Cu合金。
技术实现思路
本专利技术针对的技术问题是：现有技术常用的制备电缆护套合金的方法存在制备的产品性能较差，操作复杂、成本高、效率低等技术问题。在现有技术的制备过程中，产生金属间化合物(Cu2Sb)一直是难以解决的技术问题，(Cu2Sb)造成生产成本高、生产周期长、产品性能、质量差。无法得带高纯度、高质量的电缆护套用Pb-Cu合金。针对上述问题，本专利技术提供了一种电缆护套用Pb-Cu合金及其冶炼方法，该方法操作简单，合金化元素为Cu，原料成本较低；在制备过程中加入铜母，铜母能够更好的与铅液合金化，在合金配制时时间较短，减少能耗，易于控制生产成本低、生产周期短，所得电缆护套合金的性能好，质量高。本专利技术还提供了一种采用上述电缆护套用Pb–Cu合金制备得到的电缆护套。本专利技术是通过以下技术方案实现的一种电缆护套用Pb–Cu合金，该合金主要由以下重量百分比的原料：铜≤0.06％；余量为铅。所述的电缆护套用Pb–Cu合金，所述电缆护套用Pb–Cu合金中铜的质量百分含量为0.04％≤铜≤0.06％。上述的电缆护套用Pb–Cu合金的制备方法，该方法以铅锭与铜母为原料，在铅锭与铜母的混合熔液中加入氢氧化钠固体进行氧化除杂，除杂完成后得到电缆护套用Pb–Cu合金。所述的电缆护套用Pb–Cu合金的制备方法，所述的铅锭在与铜母混合前首先进行以下处理：a：将铅锭至于铅锅中，然后在430～490℃条件下加热至铅锭完全熔化；b：在完全熔化的铅锭中加入氢氧化钠固体，在搅拌频率为20～30HZ的条件下搅拌0.8～1.5小时；搅拌完成后，调小搅拌频率为15～20HZ，取样检测其中各种元素的含量；步骤b所述氢氧化钠固体的加入量为铅锭质量的0.01～0.02％。所述的电缆护套用Pb–Cu合金的制备方法，所述铅锭与铜母混合熔液的制备为：在430～490℃条件下，向取样检测各种元素含量后的铅锭熔液中加入铜母，加入后在频率为20～30HZ条件下搅拌8～15min，然后再15～20HZ搅拌5min；搅拌完成后，在430～490℃条件下取样检测铅铜混合熔液中各元素的质量百分比。所述的电缆护套用Pb–Cu合金的制备方法，在铅锭与铜母混合熔液中加入氢氧化钠固体进行氧化除杂具体为：在370～430℃条件下，向铅锭与铜母的混合熔液中加入氢氧化钠固体进行搅拌，搅拌完成后取样检测直至熔液中各元素的含量合格。所述的电缆护套用Pb–Cu合金的制备方法，所述在铅锭与铜母混合熔液中加入的氢氧化钠固体的量占铅锭的质量百分比为0.003～0.005％。所述的电缆护套用Pb–Cu合金的制备方法，在混合熔液中加入氢氧化钠固体后进行搅拌的搅拌时间为15min，搅拌频率为20～30HZ。所述的电缆护套用Pb–Cu合金的制备方法，所述的铜母中铜的质量百分含量为3.5％，余量为铅。一种采用上述电缆护套用Pb–Cu合金制备得到的电缆护套。上述的铜母中，铜质量百分比为3.5％、其他为铅；所述的铜母为按质量比将铜与铅在600℃条件下熔化1～2小时，然后放出铸锭即得到铜母。采用该铜母与铅锭熔液进行混合，增加了铅与铜的混合均匀性，使得铜能够更好的与铅相混合，且在没有其他元素加入的条件下，没有金属间化合物(Cu2Sb)等的产生，明显提高了合金的纯度及质量，具有很好的使用性能。因此，本专利技术通过铅锭与铜元素的混合，然后在氢氧化钠氧化除杂条件下制备得到高强度、优质的电缆护套用Pb–Cu合金；其中在Pb与Cu的合金熔液中加入氢氧化钠固体进行氧化除杂时的反应过程主要包括以下反应：Sb+O2+NaOH→Na3SbO4+H2OSn+O2+NaOH→Na2SnO3+H2OAs+O2+NaOH→Na3AsO4+H2O所述的合金制备成本低廉、具有良好的变形性能、具备良好的疲劳抗力及蠕变性能、熔化氧化浮渣少生产连续稳定。与现有技术相比，本专利技术具有以下积极有益效果1、本申请制备得到的产品，通过氢氧化钠固体进行氧化除杂，除去了其中的杂质，采用铅及铜母得到电缆用护套合金；通过生产工艺的稳定控制，使得得到的产品质量好、强度高，具有很好的使用性能。2、本专利技术以铅和铜为主要元素制备电缆护套用Pb-Cu合金时，将铜母与铅液进行混合，铜母为铜质量含量为3.5％的铅铜合金，采用铜母与铅液进行混合时增加了铜在铅中的熔解，使得铜能够更好的在铅液中分散均匀，较好的解决了铜在铅液中溶解度很小而难以分散均匀的问题；3、本申请在采用氢氧化钠固体进行氧化除杂的过程中，加入氢氧化钠之后、系统的温度由460±30℃降低至400±30℃，该温度接近合金使用时的温度环境，可以更直观地观察到该温度下合金的形态变化，便于生产调控；而且该温度较低，减少了能源的消耗；还可以有效的将高温环境下无法析出的杂质进一步除去，更大程度的提高了所得合金产品的纯净度，更有效的改善了护套合金的质量；即该工艺过程的及其温度等工艺条件的稳定控制，使得产品质量有了很好的提升，使得产品质量得以稳定；4、本专利技术所述电缆护套用Pb-Cu合金的制备方法操作简单、易于控制，生产成本低、生产周期短，所得产品质量高；所述的合金成本低廉、具有良好的变形性能、具备良好的疲劳抗力及蠕变性能、熔化氧化浮渣少、生产连续稳定。附图说明图1为本专利技术所述电缆护套用Pb-Cu合金的制备流程图。具体实施方式下面通过具体实施方式对本专利技术进行更加详细的说明，但是并不用于限制本专利技术的保护范围。本专利技术提供了一种电缆护套用Pb–Cu合金，该合金主要由以下重量百分比的原料：铜≤0.06％；余量为铅。优选的其中铜的质量百分含量为0.04％≤铜≤0.06％。本专利技术所述的产品在不加入其他元素的条件下制备得到了高质量、强度高、稳定性好的电缆护套用Pb-Cu合金。并在制备过程中通过铜母与铅锭的混合，有效的解决了铜在铅中的溶解度小、铜溶解很慢、容易产生(Cu2Sb)等技术问题；通过固体氢氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电缆护套用Pb–Cu合金，其特征在于，该合金主要由以下重量百分比的原料：铜≤0.06％；余量为铅。

【技术特征摘要】
1.一种电缆护套用Pb–Cu合金，其特征在于，该合金主要由以下重量百分比的原料：铜≤0.06％；余量为铅。2.根据权利要求1所述的电缆护套用Pb–Cu合金，其特征在于，所述电缆护套用Pb–Cu合金中铜的质量百分含量为0.04％≤铜≤0.06％。3.一种权利要求1所述的电缆护套用Pb–Cu合金的制备方法，其特征在于，该方法以铅锭与铜母为原料，在铅锭与铜母的混合熔液中加入氢氧化钠固体进行氧化除杂，除杂完成得到电缆护套用Pb–Cu合金。4.根据权利要求3所述的电缆护套用Pb–Cu合金的制备方法，其特征在于，所述的铅锭在与铜母混合前首先进行以下处理：a：将铅锭至于铅锅中，然后在430～490℃条件下加热至铅锭完全熔化；b：在完全熔化的铅锭中加入氢氧化钠固体，在搅拌频率为20～30HZ的条件下搅拌0.8～1.5小时；搅拌完成后，调小搅拌频率为15～20HZ，取样检测其中各种元素的含量；骤b所述氢氧化钠固体的加入量为铅锭质量的0.01～0.02％。5.根据权利要求4所述的电缆护套用Pb–Cu合金的制备方法，其特征在于，所述铅锭与铜母混合熔液的制备为：在430～490℃条件下，向...

【专利技术属性】
技术研发人员：王光明，赵凯，郭亚飞，应成森，贾卫忠，卫峰，张胜杰，付小宝，刘文博，李凯，张鹏，段晶霞，
申请(专利权)人：河南豫光金铅股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41