断路器用铜带的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种断路器用铜带的制备方法，采用上引连铸、两道次连续挤压、两道次轧制、分切的工艺；制备的铜带的铜含量大于99.99％，氧含量小于3ppm，厚度为3.0‑8.0mm，厚度纵向公差为±0.02mm，厚度横向公差为±0.002mm，宽度为50‑150mm，宽度公差为±0.10mm，铜带的侧边弯曲度每米小于1mm，铜带的抗拉强度为350‑380MPa，伸长率为5‑10％，导电率为大于100％IACS。

Preparation of copper strip for circuit breakers

The invention provides a preparation method for copper strip used in circuit breakers, using the technology of up caster, two pass continuous extrusion, two pass rolling and cutting. The copper content of the prepared copper strip is more than 99.99%, the oxygen content is less than 3ppm, the thickness is 3, the thickness is 8.0mm, the thickness longitudinal tolerance is + 0.02mm, the transverse tolerance of the thickness is + 0.002mm and wide. The width tolerance is 50 150mm, the width tolerance is + 0.10mm, the side bending degree of copper belt is less than 1mm per meter, the tensile strength of copper belt is 350 380MPa, the elongation is 5, 10%, and the conductivity is more than 100%IACS.

【技术实现步骤摘要】
断路器用铜带的制备方法
本专利技术涉及一种断路器用铜带的制备方法
技术介绍
断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。断路器可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合，而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件。目前已获得了广泛的应用。断路器用铜带的厚度范围为3-8mm，在导电性能、力学性能、平面度方面具有特殊的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种断路器用铜带的制备方法，采用上引连铸、两道次连续挤压、两道次轧制、分切的工艺；制备的铜带的铜含量大于99.99％，氧含量小于3ppm，厚度为3.0-8.0mm，厚度纵向公差为±0.02mm，厚度横向公差为±0.002mm，宽度为50-150mm，宽度公差为±0.10mm，铜带的侧边弯曲度每米小于1mm，铜带的抗拉强度为350-380MPa，伸长率为5-10％，导电率为大于100％IACS。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案是：采用工频上引连铸炉，将高纯阴极铜烘干后投放进熔炼装置中，熔炼装置包括熔炼炉、隔仓、保温炉三部分组成，其中熔炼炉温度为1150-1200℃，保温炉温度为1100-1150℃，隔仓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％的氩气，并通过受控的旋转石墨轴和转子，将氩气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0.5～1.0Nm3/h，转子转速控制在150～200r/min，通过在线除气装置，使铜液中的氧含量小于3ppm。熔炼炉采用木炭覆盖，隔仓、保温炉采用石墨鳞片覆盖，采用牵引机组在保温炉内上引连铸铜杆，铜杆节距为2.5～3.0mm，上引连铸的速度为550-600mm/min，停拉比率为50％-55％，采用小节距、大停拉比率提高铜杆表面质量，避免铜杆拉断。上引连铸直径Ф30mm，结晶器的冷却循环水进水温度小于35℃，结晶器的冷却循环水进水和出水温度差小于8℃。上引连铸使用的结晶器为石墨材质，同时，结晶器内表面镀铬，镀铬层的厚度为0.05～0.2mm。第一次道次连续挤压机转速为3-3.5r/min，连续挤压温度为大于750℃，连续挤压溢料率控制在8-10％，连续挤压制备的铜棒的直径为30mm。第二次道次连续挤压机转速为3-3.5r/min，连续挤压温度为大于750℃，连续挤压溢料率控制在8-10％，连续挤压制备的铜带坯厚度横向公差小于±0.008mm。两道次轧制的加工率分别为30-50％和10-15％，第一道次轧制的目的是将铜带厚度减薄，提高铜带的强度和硬度，第二道次轧制的目的是控制铜带的板型，使铜带的厚度横向公差小于±0.002mm。第一道次的轧制速度为150-200m/min，轧制前张力为16-18KN，轧制后张力为20-25KN，第二道次的轧制速度为80-100m/min，轧制前张力为10-12KN，轧制后张力为15-16KN。第二次轧制时采用2％的乳化液冷却，采用0.3-0.5MPa的压缩空气进行吹扫，将乳化液吹扫干净，不需要酸洗。分切时刀片压下量为铜带厚度的50％，分切刀片的间隙为铜带厚度的10％。本专利技术的有益效果是：1.铜带的铜含量大于99.99％，氧含量小于3ppm，厚度为3.0-8.0mm，厚度纵向公差为±0.02mm，厚度横向公差为±0.002mm，宽度为50-150mm，宽度公差为±0.10mm，铜带的侧边弯曲度每米小于1mm，铜带的抗拉强度为350-380MPa，伸长率为5-10％，导电率为大于100％IACS。2.本专利技术的制备方法高效节能，采用上引连铸、两道次连续挤压、两道次轧制、分切的工艺，比传统的铸锭、热轧、多道次轧制、退火、酸洗等工艺节约了大量的时间和能耗。具体实施方式一种断路器用铜带的制备方法，采用工频上引连铸炉，将高纯阴极铜烘干后投放进熔炼装置中，熔炼装置包括熔炼炉、隔仓、保温炉三部分组成，其中熔炼炉温度为1200℃，保温炉温度为1150℃，隔仓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％的氩气，并通过受控的旋转石墨轴和转子，将氩气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0.7Nm3/h，转子转速控制180r/min，通过在线除气装置，使铜液中的氧含量小于3ppm。熔炼炉采用木炭覆盖，隔仓、保温炉采用石墨鳞片覆盖，采用牵引机组在保温炉内上引连铸铜杆，铜杆节距为3.0mm，上引连铸的速度为550mm/min，停拉比率为55％，采用小节距、大停拉比率提高铜杆表面质量，避免铜杆拉断。上引连铸直径Ф30mm，结晶器的冷却循环水进水温度小于35℃，结晶器的冷却循环水进水和出水温度差小于8℃。上引连铸使用的结晶器为石墨材质，同时，结晶器内表面镀铬，镀铬层的厚度为0.05mm。第一次道次连续挤压机转速为3.5r/min，连续挤压温度为大于750℃，连续挤压溢料率控制在8-10％，连续挤压制备的铜棒的直径为30mm。第二次道次连续挤压机转速为3r/min，连续挤压温度为大于750℃，连续挤压溢料率控制在8-10％，连续挤压制备的铜带坯为12×120mm，厚度横向公差小于±0.008mm。两道次轧制的加工率分别为50％和10％，第一道次轧制后铜带的厚度为6mm，第二次轧制后铜带的厚度为4.5mm，厚度纵向公差为±0.01mm，铜带的厚度横向公差±0.001mm。第一道次的轧制速度为150m/min，轧制前张力为18KN，轧制后张力为25KN，第二道次的轧制速度为80m/min，轧制前张力为10KN，轧制后张力为15KN。第二次轧制时采用2％的乳化液冷却，采用0.3-0.5MPa的压缩空气进行吹扫，将乳化液吹扫干净，不需要酸洗。分切时刀片压下量为铜带厚度的50％，分切刀片的间隙为铜带厚度的10％，分切后铜带的宽度为100mm，宽度公差为±0.05mm，侧边弯曲度每米小于1mm。本实例制备的铜带的铜含量大于99.99％，氧含量小于3ppm，厚度为4.5mm，厚度纵向公差为±0.01mm，厚度横向公差为±0.001mm，宽度为50-150mm，宽度公差为±0.10mm，铜带的侧边弯曲度每米小于1mm，铜带的抗拉强度为350-380MPa，伸长率为5-10％，导电率为大于100％IACS。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种断路器用铜带的制备方法，其特征在于采用上引连铸、两道次连续挤压、两道次轧制、分切的工艺；制备的铜带的铜含量大于99.99％，氧含量小于3ppm，厚度为3.0‑8.0mm，厚度纵向公差为±0.02mm，厚度横向公差为±0.002mm，宽度为50‑150mm，宽度公差为±0.10mm，铜带的侧边弯曲度每米小于1mm，铜带的抗拉强度为350‑380MPa，伸长率为5‑10％，导电率为大于100％IACS。

【技术特征摘要】
1.一种断路器用铜带的制备方法，其特征在于采用上引连铸、两道次连续挤压、两道次轧制、分切的工艺；制备的铜带的铜含量大于99.99％，氧含量小于3ppm，厚度为3.0-8.0mm，厚度纵向公差为±0.02mm，厚度横向公差为±0.002mm，宽度为50-150mm，宽度公差为±0.10mm，铜带的侧边弯曲度每米小于1mm，铜带的抗拉强度为350-380MPa，伸长率为5-10％，导电率为大于100％IACS。2.如权利要求1所述的一种断路器用铜带的制备方法，其特征在于：所述的上引连铸步骤中，采用工频上引连铸炉，将高纯阴极铜烘干后投放进熔炼装置中，熔炼装置包括熔炼炉、隔仓、保温炉三部分组成，其中熔炼炉温度为1150-1200℃，保温炉温度为1100-1150℃，隔仓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％的氩气，并通过受控的旋转石墨轴和转子，将氩气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0.5～1.0Nm3/h，转子转速控制在150～200r/min，通过在线除气装置，使铜液中的氧含量小于3ppm；熔炼炉采用木炭覆盖，隔仓、保温炉采用石墨鳞片覆盖，采用牵引机组在保温炉内上引连铸铜杆，铜杆节距为2.5～3.0mm，上引连铸的速度为550-600mm/min，停拉比率为50％-55％，采用小节距、大停拉比率提高铜杆表面质量，避免铜杆拉断。上引连铸直径Ф30mm，结晶器的冷却循环水进水温度小于35℃，结晶器的冷却循环水进水和...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐高磊，
申请(专利权)人：浙江力博实业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33