一种电工圆铝杆及其生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种电工圆铝杆，包括以下质量分数的组分：硼0.01‑0.12%、钛0.005‑0.05%、稀土0.005‑0.03%、硅≤0.06%、铁≤0.10%，铝99.7‑99.9%。本发明专利技术还公开了电工圆铝杆的生产工艺，包括以下工艺步骤：（1）合金熔液的制备，将原料铝的铝液加入保温炉中，向铝液中添加铝基中间合金并均匀搅拌20‑40min，得到合金熔液；（2）精炼，利用高纯氩气将精炼剂喷入合金熔液中进行精炼处理，精炼完扒渣后撒上覆盖剂，之后将合金熔液静置1‑2h；（3）连铸连轧，将步骤（2）静置后的合金熔液采用在线除气装置和连铸连轧生产线，控制铸造温度为700±10℃，进行连续生产，得到电工圆铝杆。

An electrician round aluminum rod and its production process

The present invention discloses an electrician circular aluminum rod, which includes the following mass fraction: Boron 0.01, titanium 0.005, 0.05%, rare earth 0.005, 0.03%, silicon less 0.06%, iron less than 0.10%, aluminum 99.7 99.9%. The invention also discloses the production process of the electrician circular aluminum rod, including the following process steps: (1) the preparation of the alloy molten liquid, adding aluminum liquid of the raw aluminum to the thermal insulation furnace, adding aluminum base intermediate alloy to the aluminum liquid and stirring the 20 40min evenly to get the alloy molten liquid; (2) refining, and using high pure argon to spray the refining agent into the alloy. The molten liquid is refined and refined after finishing the slag and then sprinkled with the covering agent, then the alloy melt is placed in 1 2H; (3) continuous casting and rolling, the alloy melt liquid after the statically set (2) is used as an on-line degassing device and continuous casting and rolling line, and the casting temperature is 700 + 10 centigrade, and the continuous production is carried out to get the round aluminum rod of the electrician.

【技术实现步骤摘要】
一种电工圆铝杆及其生产工艺
本专利技术涉及圆铝杆生产领域，具体的涉及一种电工圆铝杆及其生产工艺。
技术介绍
电工圆铝杆是用于电力传输领域中电线电缆的原材料，现有技术中，大多数电力传输导线是以普通铝杆为原材料，然而，普通铝杆的生产工艺多存在一定的缺陷，且普通铝杆中有害元素含量较大，对其导电性能及机械性能的影响较大，普通铝杆多存在导电率低、抗拉强度低的缺陷，大大增加了电网建设的成本，近年来，随着国家特高压、长距离输电电网的大力建设，亟需制备一种导电率高且抗拉强度高的高性能电工圆铝杆。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术要解决的技术问题是提供一种电工圆铝杆及其生产工艺，该方案的电工圆铝杆的导电率高、抗拉强度高，可显著降低输电线路的运行成本。为解决上述问题，本专利技术提供了如下技术方案：一种电工圆铝杆，包括以下质量分数的组分：硼0.01-0.12％、钛0.005-0.05％、稀土0.005-0.03％、硅≤0.06％、铁≤0.10％，铝99.7-99.9％。作为优选，所述铁与硅的质量比为1.8-2.3。本专利技术的目的之二是提供一种电工圆铝杆的生产工艺，包括以下工艺步骤：(1)合金熔液的制备将原料铝的铝液加入保温炉中，向铝液中添加铝基中间合金并均匀搅拌20-40min，控制保温炉温度为750～800℃，保温30min-1h，得到合金熔液；(2)精炼利用高纯氩气将精炼剂喷入合金熔液中进行精炼处理，精炼处理时间为25-35min，温度为750-800℃，通入高纯氩气压力为0.1-0.3MPa，精炼完扒渣后撒上覆盖剂，之后将合金熔液静置1-2h。(3)连铸连轧将步骤(2)静置后的合金熔液采用在线除气装置和连铸连轧生产线，控制铸造温度为700±10℃，进行连续生产，得到电工圆铝杆。本专利技术的技术方案还包括：所述铝基中间合金为铝硼合金，铝硼合金的加入量为铝液重量的1-2％。铝硼中间合金在加入到铝溶液之后可以产生大量的高熔点微粒，在进行凝固的时候可以作为外来晶核而细化晶粒组织，起到提高圆铝杆的强度和可塑性的作用。为提高精炼工艺的除渣效果，改进精炼工艺，本专利技术的技术方案还包括：所述精炼剂为氯化钠、氯化钙、氟铝酸钠、氟化铈、氟硅酸钠组成的粉体。作为优选，所述精炼剂包括以下质量分数的组分：氯化钠20-27％、氟铝酸钠21-30％、氟硅酸钠9-23％、氟化铈5-18％、氯化钙5-17％。在合适的配比下，本精炼剂可起到很好的精炼作用，如对夹杂物和氧化膜等进行浸润，吸附、溶解熔体表面的氧化膜，去除熔体内的气体，减少氧化夹杂及有害杂质元素等。可与铝熔体中的O、S等有害杂质反应形成稀土化合物，这些化合物具有熔点高、密度小、化学性质稳定的特点，易于上浮、去除，从而净化铝液，同时，还能提高铝晶核的形核率，阻止晶粒长大，细化合金组织，改善圆铝杆的电学性能及力学性能。为防止合金熔液二次氧化，提高保温性能，本专利技术的技术方案还包括，所述覆盖剂包括以下质量分数的组分：珍珠岩微粉20-35％、氟硅酸钠10-25％、氟铝酸钠25-30％、硅灰15-23％、碳粉1-5％。本专利技术的有益效果是：与现有技术相比，本专利技术的目的是提供一种高导电率、高抗拉强度的电工圆铝杆，为取得上述技术效果，首先，在原材料组分中，本方案的铝含量较高，有害组分较低，且控制铁与硅的质量比为1.8-2.3，通过对圆铝杆组分的严格控制，可显著提高圆铝杆导电率；其次，本方案圆铝杆的生产工艺中采用铝硼合金进行成分调整，铝硼合金可有效的改善圆铝杆的内部组织，提高圆铝杆材料的机械性能；再次，本方案选用除渣效果较好的精炼剂对合金熔液进行精炼，该精炼剂除气、除杂效果好，晶粒细化能力较强，可改善铝合金铸锭微观组织；最后，本方案通过对圆铝杆组分、精炼工艺、铸造温度等参数控制，可使圆铝杆所生产的硬铝线电阻率(20℃)≤27.15nΩm，相对导电率≥63.5％，与现有技术相同规格的普通导线相比，本圆铝杆制成的输电线的导电率和抗拉强度明显提高，进而大大降低输电线路的运行成本。具体实施方式下面结合实施例，对本专利技术的技术方案进行详细的说明。实施例1一种电工圆铝杆，包括以下质量分数的组分：硼0.1％、钛0.05％、稀土0.03％、硅0.025％、铁0.045％，铝99.75％。电工圆铝杆的生产工艺，包括以下工艺步骤：(1)合金熔液的制备将原料铝的铝液加入保温炉中，向铝液中添加1.5％的铝硼合金并均匀搅拌30min，控制保温炉温度为760℃，保温30min，得到合金熔液；(2)精炼利用高纯氩气将精炼剂喷入合金熔液中进行精炼处理，精炼处理时间为30min，温度为780℃，通入高纯氩气压力为0.2MPa，精炼完扒渣后撒上覆盖剂，之后将合金熔液静置1h。(3)连铸连轧将步骤(2)静置后的合金熔液采用在线除气装置和连铸连轧生产线，控制铸造温度为705℃，进行连续生产，得到电工圆铝杆。精炼剂包括以下质量分数的组分：氯化钠25％、氟铝酸钠30％、氟硅酸钠18％、氟化铈12％、氯化钙15％。覆盖剂包括以下质量分数的组分：珍珠岩微粉30％、氟硅酸钠20％、氟铝酸钠27％、硅灰20％、碳粉2％。实施例2一种电工圆铝杆，包括以下质量分数的组分：硼0.05％、钛0.04％、铼0.02％、硅0.03％、铁0.06％，铝99.80％。电工圆铝杆的生产工艺，包括以下工艺步骤：(1)合金熔液的制备将原料铝的铝液加入保温炉中，向铝液中添加1.2％的铝硼合金并均匀搅拌30min，控制保温炉温度为760℃，保温30min，得到合金熔液；(2)精炼利用高纯氩气将精炼剂喷入合金熔液中进行精炼处理，精炼处理时间为30min，温度为780℃，通入高纯氩气压力为0.2MPa，精炼完扒渣后撒上覆盖剂，之后将合金熔液静置1h。(3)连铸连轧将步骤(2)静置后的合金熔液采用在线除气装置和连铸连轧生产线，控制铸造温度为705℃，进行连续生产，得到电工圆铝杆。精炼剂包括以下质量分数的组分：氯化钠25％、氟铝酸钠30％、氟硅酸钠18％、氟化铈12％、氯化钙15％。覆盖剂包括以下质量分数的组分：珍珠岩微粉30％、氟硅酸钠20％、氟铝酸钠27％、硅灰20％、碳粉2％。实施例3一种电工圆铝杆，包括以下质量分数的组分：硼0.12％、钛0.005％、铼0.015％、硅0.02％、铁0.04％，铝99.80％。电工圆铝杆的生产工艺，包括以下工艺步骤：(1)合金熔液的制备将原料铝的铝液加入保温炉中，向铝液中添加2％的铝硼合金并均匀搅拌30min，控制保温炉温度为760℃，保温30min，得到合金熔液；(2)精炼利用高纯氩气将精炼剂喷入合金熔液中进行精炼处理，精炼处理时间为30min，温度为780℃，通入高纯氩气压力为0.2MPa，精炼完扒渣后撒上覆盖剂，之后将合金熔液静置1h。(3)连铸连轧将步骤(2)静置后的合金熔液采用在线除气装置和连铸连轧生产线，控制铸造温度为705℃，进行连续生产，得到电工圆铝杆。精炼剂包括以下质量分数的组分：氯化钠25％、氟铝酸钠30％、氟硅酸钠18％、氟化铈12％、氯化钙15％。覆盖剂包括以下质量分数的组分：珍珠岩微粉30％、氟硅酸钠20％、氟铝酸钠27％、硅灰20％、碳粉2％。对各实施例制备的电工圆铝杆的性能进行测试，同时以相同规格的普通铝导线为对比对象，测试本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电工圆铝杆，其特征在于，包括以下质量分数的组分：硼0.01‑0.12%、钛0.005‑0.05%、稀土0.005‑0.03%、硅≤0.06%、铁≤0.10%，铝99.7‑99.9%。

【技术特征摘要】
1.一种电工圆铝杆，其特征在于，包括以下质量分数的组分：硼0.01-0.12%、钛0.005-0.05%、稀土0.005-0.03%、硅≤0.06%、铁≤0.10%，铝99.7-99.9%。2.如权利要求1所述的电工圆铝杆，其特征在于，所述铁与硅的质量比为1.8-2.3。3.一种如权利要求1所述的电工圆铝杆的生产工艺，其特征在于，包括以下工艺步骤：（1）合金熔液的制备将原料铝的铝液加入保温炉中，向铝液中添加铝基中间合金并均匀搅拌20-40min，控制保温炉温度为750~800℃，保温30min-1h，得到合金熔液；（2）精炼利用高纯氩气将精炼剂喷入合金熔液中进行精炼处理，精炼处理时间为25-35min，温度为750-800℃，通入高纯氩气压力为0.1-0.3MPa，精炼完扒渣后撒上覆盖剂，之后将合金熔液静置1-2h；（3）连铸连轧将步...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔立新，张建乡，乔洪权，刘丹，张宇锶，丰秀秀，杜涛，王光明，张顺，唐万栋，
申请(专利权)人：山东元旺电工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37