钢芯覆铜线的下引连铸方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及钢芯覆铜线下引连铸方法及装置，其使用一个具有内腔的连铸炉（８），连铸炉的底部设有与连铸炉内腔相通的石墨结晶模（１９），该结晶模（１９）具有冷却装置和基本竖直的模腔（２０），在连铸炉内钢芯线（２）由上至下穿过模腔（２０），连铸炉内的铜液进入钢芯线与结晶模（１９）之间的间隙中，凝固包覆在钢芯线上，然后钢芯覆铜线（１０）被间歇式牵引出结晶模（１９）。与现有技术相比，本发明专利技术可以增加钢芯线覆铜的厚度，提高钢芯线与所覆铜层的同心度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是金属连铸
，具体为钢芯覆铜线的下引连铸方 法及装置。
技术介绍
目前，国内在钢芯表层覆铜主要以下三种方法1、电镀法将处理干 净的钢丝(钢棒)进入电镀槽，利用电镀原理，在钢的表面电镀上一层铜， 该工艺也称冷镀工艺。其主要缺点是铜层较薄、铜钢结合面易残留电解 液；单股大截面线材长度较短，用于做接地线使用时连接点太多，施工运 输不方便，使用寿命短；电镀工艺对环境有污染。2、包覆法将处理干净 的钢芯插入铜管内，或用铜带包在钢芯外，通过氩弧焊焊接，再利用直拉 机拉丝模的束紧力将铜管束紧在钢芯的外表面。该工艺也称冷拉包覆法， 即用机械力将铜层包覆在钢芯上，主要缺点是铜钢结合力差。3、水平连 铸包覆法将处理干净的钢芯水平方向穿过铜熔化炉的铜液，通过水平安 装的结晶器在出口处连续铸造一定厚度的铜。该工艺能够解决电镀铜层较 薄和包覆法结合力差的问题，但其主要缺点是铜层的均匀性(同心度)控 制较困难，而且钢芯通过铜液时形成的铜铁合金不能保证其不向铜炉内扩 散。另外，也有采用上引连续铸轧制造铜包钢的方法的报导，此方法虽然 对铜层均匀性有一定的改善，但控制还是比较困难，钢芯通过铜液时形成 的铜铁合金向铜炉内扩散问题也不能保证解决。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服上述现有技术的不足，提供一种钢芯覆铜线 的连铸方法，以在大截面覆铜时能够有效控制铜层厚度及均匀性。本专利技术的另一个目的在于防止并确保钢芯通过铜液时形成的铜铁合金 不会向铜液中扩散的方法。本专利技术的又一个目的在于提供实现上述方法的钢芯覆铜线连铸装置。本专利技术提供一种钢芯覆铜线下引连铸方法，该方法使用一个具有内腔 的连铸炉，连铸炉的底部设有与连铸炉内腔相通的石墨结晶模，该结晶模 具有冷却装置和基本竖直的模腔，在连铸炉内钢芯线由上至下穿过模腔， 连铸炉内的铜液进入钢芯线与结晶模之间的间隙中，凝固包覆在钢芯线上， 然后钢芯覆铜线被牵引出结晶模，其特征在于，所述牵引是间歇式运动。本专利技术的一种钢芯覆铜线下引连铸装置，包括连铸炉、导引装置和牵 引装置，连铸炉的底部设有与连铸炉内腔相通的结晶模，所述结晶模具有 冷却装置和基本竖直的模腔，钢芯线经所述导引装置由上至下穿过模腔， 牵引装置位于结晶模的下端，用于牵引钢芯覆铜线，其特征在于，所述的 牵引装置是间歇式牵引装置。利用本专利技术的装置连铸钢芯覆铜线时，钢芯覆铜线被间歇地牵引出润 滑性良好的结晶模，通过间歇牵引，可以延长结晶模内钢芯线周围铜液的 凝固时间，保证凝固厚度，从而为制造钢芯大厚度覆铜线提供了条件。借助本专利技术的方法和装置，通过设计或使用与钢芯线形成不同凝固间 隙(钢芯线与模腔内壁之间的间隙)的结晶模，可以制造不同加大厚度的 钢芯覆铜线。此外，由于本专利技术下引连铸钢芯覆铜线，钢芯线在连铸炉内、特别是在结晶模内呈竖直方向，使得因钢芯线的重力或铜液的浮力造成的钢芯线 与模腔之间的同心度偏差大大减小(与水平连铸相比)，提高了覆铜的均匀 性。附图说明图1为本专利技术的工艺流程示意图2为旋转式下引连铸炉结构示意图3为间歇牵引装置结构示意图4为凸轮机构原理图5为棘轮机构结构示意图。图中l放线架，2钢芯线，3清洗机，4导向轮，5校直机，6加热炉， 7导引装置，8连铸炉，9牵引装置，IO覆铜钢线，ll收线机，12密封圈， 13浮筒，14保护气体导入管，15保护气体，16浮筒升降轮，17保温炉， 18陶瓷定心模，19结晶模，20结晶模模腔，21铜液，22旋转支架，23水 冷器，24二次冷却装置，25冷却液，26导流孔，27导流槽，28感应加热 器，29旋转吊钩，30熔化炉，31脱氧保护剂，32保温材料，33压轮， 34压轮锁紧机构，38棘轮机构，39变速箱，40电机，41旋转支点，42 摆杆，43滚动轮，44凸轮，45凸轮转动轴，46驱动棘爪，47止回棘爪， 48间歇传动输出轴，49从动棘轮，50压紧弹簧。 具体实施例方式本专利技术的钢芯覆铜线下引连铸装置，包括连铸炉(8)、导引装置(7) 和牵引装置(9)，连铸炉(8)的底部设有与连铸炉内腔相通的结晶模(19)， 所述结晶模(19)具有冷却装置(23、 24)和基本竖直的模腔(20)，钢芯 线(2)经所述导引装置(7)由上至下穿过模腔(20)，牵引装置(9)位于结晶模(19)的下端，用于牵引钢芯覆铜线(10)，所述的牵引装置(9) 是间歇式牵引装置。使用本专利技术装置下引连铸钢芯覆铜线时，在连铸炉(8)内钢芯线(2) 由上至下穿过模腔(20)，连铸炉(8)内的铜液进入钢芯线与结晶模(19) 之间的间隙中，凝固包覆在钢芯线上，然后钢芯覆铜线(10)被间歇式牵 引出结晶模(19)。通过间歇牵引，可以延长结晶模内钢芯线周围铜液的凝固时间，保证 凝固厚度，从而为制造钢芯大厚度覆铜线提供了条件。通过下引连铸，由 于钢芯线在连铸炉内、特别是在结晶模内呈竖直方向，使得因钢芯线的重 力或铜液的浮力造成的钢芯线与模腔之间的同心度偏差大大减小(与水平 连铸相比)，提高了覆铜的均匀性。在上述方案的基础上，本专利技术可以有如下变型1. 所述结晶模(19)在模腔(20)的上游端四周均布有铜液导流孔(17)， 见图2。这种结构，可以使钢芯线与铜液仅在导流孔处短暂接触，从而大大 减小了所形成的铜铁合金向炉内铜液中的扩散，保证了铜液的质量。2. 所述结晶模(19)为多个(未示出)。这种结构可以大大提高生产效率。3. 所述结晶模(19)的上端连接气体保护装置，钢芯线(2)经气体保 护装置进入结晶模(19)。这种结构可以防止钢芯线在进入结晶模之前受热 氧化，保证覆铜的质量。4. 所述的结晶模(19)的顶端安装有陶瓷定心模(18)，陶瓷定心模(18) 具有与所述模腔(20)对齐的通孔。陶瓷定心模耐高温、强度高、耐磨， 可以保证钢芯线与结晶模模腔之间的同心度，并提高其稳定性。5. 所述的结晶模冷却装置(23、 24)包括设置在模腔四周的水冷器(23) 和设置在结晶模(19)出口的二级冷却装置(24)。水冷器(23)用于使铜 液在模腔(20)内冷却而包覆凝固在钢芯线上，二级冷却装置(24)则用 于快速降低钢芯覆铜线的温度，防止其高温氧化。6. 所述的连铸炉(8)包括一个保温炉(17)和一个与之连接为一体的 熔化炉(30)，所述结晶模(19)设置在保温炉(17)的底部，熔化炉(30) 与保温炉(17)的内腔之间具有导流槽(27)， 一个旋转机构与所述连铸炉(8)相连，用于控制连铸炉(8)倾斜旋转而在熔化位置和连铸位置之间 转换。例如，在熔化位置使所述导流槽在熔化炉(30) —端的入口位置高 于其在保温炉(17) —端的出口位置，而在连铸位置使导流槽(27)的入 口及出口的相对位置(高度)能够使铜液从所述熔化炉(30)流入保温炉(17)，方便控制，避免了使用常规堵塞方式出现的漏液问题。7. 在连铸炉(8)内，所述的结晶模(19)上套有浮筒(13)，钢芯线 (2)由浮筒(13)的上端向下传输，浮筒(13)可通过升降机构上下移动，在浮筒降落在连铸炉底部时，其顶端高于连铸炉(8)内铜液的液面高度， 而且该浮筒(13)构成钢芯线的气体保护装置。这种结构将防止钢芯线氧 化的气体保护装置与中断向结晶模中供应铜液的阻流装置结合在一起，大 大简本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢芯覆铜线下引连铸方法，该方法使用一个具有内腔的连铸炉（８），连铸炉的底部设有与连铸炉内腔相通的石墨结晶模（１９），该结晶模（１９）具有冷却装置和基本竖直的模腔（２０），在连铸炉内钢芯线（２）由上至下穿过模腔（２０），连铸炉内的铜液进入钢芯线与结晶模（１９）之间的间隙中，凝固包覆在钢芯线上，然后钢芯覆铜线（１０）被牵引出结晶模（１９），其特征在于，所述牵引是间歇式运动。

【技术特征摘要】
CN 2008-2-22 200810007977.01. 一种钢芯覆铜线下引连铸方法，该方法使用一个具有内腔的连铸炉(8)，连铸炉的底部设有与连铸炉内腔相通的石墨结晶模(19)，该结晶模(19)具有冷却装置和基本竖直的模腔(20)，在连铸炉内钢芯线(2)由上至下穿过模腔(20)，连铸炉内的铜液进入钢芯线与结晶模(19)之间的间隙中，凝固包覆在钢芯线上，然后钢芯覆铜线(10)被牵引出结晶模(19)，其特征在于，所述牵引是间歇式运动。2. 根据权利要求1所述的下引连铸方法，其特征在于，所述钢芯 线(2)使用盘圆钢芯线，在进入结晶模(19)之前，经过在线校直 工序。3. 根据权利要求1所述的下引连铸方法，其特征在于，所述钢芯 线(2)使用盘圆钢芯线，在进入结晶模(19)之前，经过在线清洗和加热烘干工序。4. 根据权利要求3所述的下引连铸方法，其特征在于，所述的清洗包括酸洗、碱中和和水清洗，所述的加热烘干在气体保护加热炉内 进行。5. 根据权利要求1 — 4之一所述的下引连铸方法，其特征在于， 在连铸炉内钢芯线(2)在惰性气体保护下进入结晶模(19)，所述间 歇式运动的时间间隔以将钢芯覆铜线牵引出结晶模(19)下出口时不 漏铜液为准。6.—种钢芯覆铜线下引连铸装置，包括连铸炉(8)、导引装置(7)和牵引装置(9)，连铸炉的底部设有与连铸炉内腔相通的结晶模(19)，所述结晶模(19)具有冷却装置(23， 24)和基本竖直的模腔(20)， 钢芯线(2)经所述导引装置(7)由上至下穿过模腔(20)，牵引装 置位于结晶模(19)的下端，用于牵引钢芯覆铜线(10)，其特征在 于，所述的牵引装置是间歇式牵引装置(9)。7. 根据权利要求6所述的下引连铸装置，其特征在于，所述结晶 模(19)在模腔(20)的上游端四周均布有铜液导流孔(17)。8. 根据权利要求6或7所述的下引连铸装置，其特征在于，所述 结晶模(19)为多...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙永春，
申请(专利权)人：孙永春，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]