一种D型铜管的生产工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种D型铜管的生产工艺，包括以下步骤：（1）以高纯阴极铜为原料，将高纯阴极铜预热烘干后在熔炼装置中进行熔化，牵引机组上引铜杆；（2）轧制；（3）退火；（4）拉拔。本发明专利技术涉及一种D型铜管的生产工艺其流程短、高效、节能，与传统工艺相比节省了铸锭加热、热挤压等工序，有益效果是节约能耗50%以上，成材率达到85%以上。

Production process of D type copper pipe

The invention relates to a production process of D copper tube, which comprises the following steps: (1) in high purity cathode copper as raw material, high purity cathode copper in smelting preheating and drying device for melting, casting copper rod traction unit; (2) rolling; (3) annealing; (4) drawing. The invention relates to a production process of D copper tube of the short process, high efficiency and energy saving, compared with the traditional process of saving ingot heating, hot extrusion process, the beneficial effect of energy savings is more than 50%, the yield reached more than 85%.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有色金属加工
，尤其涉及一种D型铜管的生产工艺。
技术介绍
铜材在电力、通讯行业中的用途是非常广泛的，普通的铜母线在低端市场已经饱和，但是电力行业高端市场所需的铜材主要依赖进口，其中D型铜管作为高压开关柜中导电用的材料，主要用于大型输变电设备，属于高压输电，高压电网具有跨区域、大容量、远距离、低损耗输电等优点。因此D型铜管的应用可节省线路走廊，而且能使输送单位容量的价格降低，同时也降低了输送成本。D型铜管各项技术指标要求严格，生产难度大。中国专利CN101239361B公开了D型铜管的制造方法，其包括熔铸、加热、挤压、精整、酸洗、检验、制头、拉伸、矫直、切头、清洗、精整、检查、入库等工艺。中国专利CN101298084B公开了一种D型铜管的加工工艺，其采用挤压、轧制成型、拉伸整径等加工工艺。这些方法采用热挤压，需要大型挤压机和加热后挤压，消耗的能耗较大，设备投入大，同时，工艺流程长，成材率较低。
技术实现思路
针对现有生产工艺存在的不足，本专利技术设计了一种D型铜管的生产工艺。利用该工艺生产的D型铜管具有氧含量低、导电性能高、表面质量高等优点，而且该工艺流程短、高效、节能。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用了如下技术方案：上引连铸—轧制—退火—拉拔本专利技术的技术方案是：1.上引连铸以高纯阴极铜为原料，将高纯阴极铜、纯磷、含10%铟的铜铟中间合金预热烘干后在熔炼装置中进行熔化，采用木炭及石墨鳞片覆盖铜液表面，采用牵引机组上引D型铜管坯。所述的上引连铸D型铜管的成分组成为：铜+磷+铟≥99.99%，磷含量为0.005%，铟含量0.005%，氧含量小于0.0005%。进一步设置为：结晶器出水温度控制在35℃～40℃，熔炼炉的温度为1166℃℃，采用烘干的木碳覆盖，保证熔炼炉的还原气氛；木炭粒度为50mm，覆盖厚度200mm。保温炉的温度为1156℃，采用石墨磷片覆盖，其覆盖厚度80mm。熔炼装置包括熔炼炉、保温炉，在熔化炉与保温炉之间设有隔仓，熔化炉、隔仓和保温炉之间通过流沟相连，流沟高出炉底200mm，可促进铜液流动的均匀性，可以起到除渣的效果。在隔仓内安装有在线除气装置，通过在线除气装置向铜液内充入99.996%的一氧化碳气体，并通过受控的旋转石墨轴和转子，将计量的一氧化碳气体压入铜液中并打散成微小气泡，使其均匀的分散在铜液中，从而达到除气、脱氧的目的，气源出口压力0.5MPa，流量1.5Nm3/h，转子转速控制在300r/min。用牵引机组上引D型铜管坯，然后D型铜管坯进入收线装置。速度150mm/min，冷却循环出水温度35℃～40℃。制备的D型铜管坯的导电率≥101.5%IACS。2.轧制以步骤1制备的D型铜管坯为原料，将D型芯棒穿入D型管坯内部，使D型芯棒和D型铜管相同的形状处进行正确的配合，再送入D型孔型中进行轧制，轧制总加工率为81~90%。3.退火采用氢气和氮气的混合气体为保护气体对D型铜管进行退火，氢气含量为5~10%。退火温度为470度，保温时间为5小时。4. 拉拔采用液压拉拔机对D型铜管进行拉伸变形，进行2-5道次拉伸变形，道次拉伸变形系数为1.05-1.3，每道次的变形系数依次减小。拉拔成型中拉拔模具的模角范围为6°-12°，拉拔模具的模孔工作带长度为8mm，同时每道次的拉拔模具的模角依次减小。拉拔速度每分钟小于10米。采用上述技术方案，具有以下优势：1.采用高纯阴极铜板为原料，铜+磷+铟≥99.99%、磷含量为0.005%，铟含量0.005%，氧含量小于0.0005%、导电率≥101.5%IACS。其有益效果是满足了电工用D型铜管的使用要求。2.采用上引技术直接铸造成D型铜管，省略了加热和热挤压工序，节省了能耗，采用大加工率和多道次的轧制、拉拔变形，铜管组织细小，致密度高。3.本专利技术流程短、高效、节能。本专利技术与传统工艺相比节省了铸锭加热、热挤压等工序，有益效果是节约能耗50%以上，成材率达到85%以上。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的说明，但本专利技术的保护范围并不限于此。实施例1本实施例1一种D型铜管的生产工艺包括如下步骤：上引连铸—轧制—退火—拉拔具体的步骤为：1.上引连铸以高纯阴极铜为原料，将高纯阴极铜、纯磷、含10%铟的铜铟中间合金预热烘干后在熔炼装置中进行熔化，采用木炭及石墨鳞片覆盖铜液表面，采用牵引机组离合式上引D型铜管坯。所述的上引连铸D型铜管的成分组成为：铜+磷+铟≥99.99%，磷含量为0.005%，铟含量0.005%，氧含量小于0.0005%。结晶器出水温度控制在35℃～40℃，熔炼炉的温度为1166℃℃，采用烘干的木碳覆盖，保证熔炼炉的还原气氛；木炭粒度为50mm，覆盖厚度200mm。保温炉的温度为1156℃，采用石墨磷片覆盖，其覆盖厚度80mm。熔炼装置包括熔炼炉、保温炉，在熔化炉与保温炉之间设有隔仓，熔化炉、隔仓和保温炉之间通过流沟相连，流沟高出炉底200mm，可促进铜液流动的均匀性，可以起到除渣的效果。在隔仓内安装有在线除气装置，通过在线除气装置向铜液内充入99.996%的一氧化碳气体，并通过受控的旋转石墨轴和转子，将计量的一氧化碳气体压入铜液中并打散成微小气泡，使其均匀的分散在铜液中，从而达到除气、脱氧的目的，气源出口压力0.5MPa，流量1.5Nm3/h，转子转速控制在300r/min。用牵引机组上引D型铜管坯，然后D型铜管坯进入收线装置。速度150mm/min，冷却循环出水温度35℃～40℃。2.轧制以步骤1制备的D型铜管坯为原料，将D型芯棒穿入D型管坯内部，使D型芯棒和D型铜管相同的形状处进行正确的配合，再送入D型孔型中进行轧制，轧制总加工率为85%。3.退火采用氢气和氮气的混合气体为保护气体对D型铜管进行退火，氢气含量为5~10%。退火温度为470度，保温时间为5小时。4. 拉拔采用液压拉拔机对D型铜管进行拉伸变形，进行2道次拉伸变形，道次拉伸变形系数为1.1和1.05。拉拔模具的模孔工作带长度为8mm，同时每道次的拉拔模具的模角依次为10°、7°。拉拔速度每分钟小于10米。拉伸变形后D型铜管的直度每米小于2mm、扭拧度每米小于2度。性能测试及分析通过本领域公知的技术对实施例1进行性能测试，并对测试结果进行分析，得出如下结论：D型铜管，铜+磷+铟≥99.99%、磷含量为0.005%，铟含量0.005%，氧含量小于0.0005%、导电率≥101.5%IACS、抗拉强度为300~320MPa、延伸率为10%-15%、布氏硬度为80~90。上述实施例仅用于解释说明本专利技术的专利技术构思，而非对本专利技术权利保护的限定，凡利用此构思对本专利技术进行非实质性的改动，均应落入本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种D型铜管的生产工艺，其特征在于包括以下步骤：（1）上引连铸：以高纯阴极铜为原料，将高纯阴极铜、纯磷、含10%铟的铜铟中间合金预热烘干后在熔炼装置中进行熔化，采用木炭及石墨鳞片覆盖铜液表面，采用牵引机组上引D型铜管坯；（2）轧制：以步骤（1）制备的D型铜管坯为原料，将D型芯棒穿入D型管坯内部，使D型芯棒和D型铜管相同的形状处进行正确的配合，再送入D型孔型中进行轧制；（3）退火：采用氢气和氮气的混合气体为保护气体对步骤（2）制备的D型铜管进行退火；（4）拉拔：采用液压拉拔机对步骤（3）制备的D型铜管进行拉伸变形；所述的一种D型铜管的生产工艺制备的D型铜管： 铜+磷+铟≥99.99%、磷含量为0.005%，铟含量0.005%，氧含量小于0.0005%、导电率≥101.5%IACS、抗拉强度为300~320MPa、延伸率为10~15%、布氏硬度为80~90；直度每米小于2mm、扭拧度每米小于2度。

【技术特征摘要】
1.一种D型铜管的生产工艺，其特征在于包括以下步骤：（1）上引连铸：以高纯阴极铜为原料，将高纯阴极铜、纯磷、含10%铟的铜铟中间合金预热烘干后在熔炼装置中进行熔化，采用木炭及石墨鳞片覆盖铜液表面，采用牵引机组上引D型铜管坯；（2）轧制：以步骤（1）制备的D型铜管坯为原料，将D型芯棒穿入D型管坯内部，使D型芯棒和D型铜管相同的形状处进行正确的配合，再送入D型孔型中进行轧制；（3）退火：采用氢气和氮气的混合气体为保护气体对步骤（2）制备的D型铜管进行退火；（4）拉拔：采用液压拉拔机对步骤（3）制备的D型铜管进行拉伸变形；所述的一种D型铜管的生产工艺制备的D型铜管： 铜+磷+铟≥99.99%、磷含量为0.005%，铟含量0.005%，氧含量小于0.0005%、导电率≥101.5%IACS、抗拉强度为300~320MPa、延伸率为10~15%、布氏硬度为80~90；直度每米小于2mm、扭拧度每米小于2度。2.如权利要求1所述一种D型铜管的生产工艺，其特征在于：所述步骤（1）中结晶器出水温度控制在35℃～40℃，熔炼炉的温度为1166℃，采用烘干的木碳覆盖，保证熔炼炉的还原气氛；木炭粒度为50mm，覆盖厚度200mm；保温炉的温度为1156℃，采用石墨磷片覆盖，其覆盖厚度80mm。3.如权利要求1所述一种D型铜管的生产工艺，其特征在于：所述步骤（1）中熔炼装置包括熔炼炉、保温炉，在熔化炉与保温炉之间设有隔仓，熔化炉、隔仓和保温炉之间通过流沟相连，流沟...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐高磊，
申请(专利权)人：徐高磊，
类型：发明
国别省市：浙江;33