铜包覆钢上引连铸装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种铜包覆钢上引连铸装置，其关键在于将预热钢芯线从连铸炉底部进入，依次从炉内铜水中连续铸造包覆后再从连铸炉上部垂直拉出。本实用新型专利技术所述装置由于采用了熔化炉、保温炉与连铸炉相连接，从而能够对连铸炉起到很好的恒温作用，保证了产品的质量，另一方面，由于本实用新型专利技术设置有炉体升降装置，能够方便的将连铸炉中的铜水转移，从而便于维修。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种同心度好、高导电率、高抗拉强度、耐腐蚀的电力架空线的生 产装置，特别是将铜包覆于钢芯线上的装置，属于复合材料制造领域。
技术介绍
铜包覆钢(Copper clad steel wire，缩写为CCS)，是一种以优质碳素钢为芯体， 以铜为表面包覆层，经加工成整体的多金属复合材料，它既具有钢的抗拉强度，又有铜的良 好的导电性能和耐腐蚀性能。随着社会经济的不断发展，电网的负荷增加以及电源点的不 断建设，系统容量也越来越大。相应各变电所的短路电流也越来越大，对于高压输电线路来 讲，两端变电所进出线段的地线的热稳定问题也显得越来越重要，特别是对于挂有OPGW光 缆的输电线路这一问题尤为突出。雷击断电线的事故较多，2005年我国21条500KV线路 上共发生47次雷击事故，110 220KV线路总长量大，相对遭受雷击次数特大。2008年初， 五十年最大雪灾，全国110 500KV的电网因冰风雪灾停运电力线路共35819条，停运的变 电所共2003座，线路因灾倒塔8500基，塔杆损伤90%出现在挂有OPGW光缆一侧。这是因 为国内没有价格适中、品质优良的铜包钢复合光缆，只能选用过粗单线、过大直径的铝包钢 光缆的缺陷所致。目前，国内生产铜包钢的方法有铸造热压法、电镀法、铜带压接法、焊管包覆法、 套管包覆法和水平连铸法等几种。这些方法虽可生产铜包钢，却都有明显的缺点如其 中的铸造热压法，工艺流程长，且材料利用率低，质量较难保证；铜带压接法，成本要高出 15% -20% ；电镀法因使用氰化物而公害严重，表面电镀液不易洗净而使铜变黑，最后形成 洞孔；焊管包覆法和套管包覆法都因结合力差，难以获得满意效果。使用热浸涂层水平连铸方法，即用一根较细(一般Φ 10-Φ 14)的冷钢芯杆，水平 通过铜水池，使铜水与该移动的钢杆表面逐步凝固成为铸造状态的铜包钢杆。这种方法生 产的铜包钢杆有如下缺点(1)钢芯杆移动的方向与铜水冷热对流的方向相垂直，钢芯杆表面周围温度不相 等，表面吸热的能力就不相等。铜的包覆就不均勻，出现偏心。由于包覆铜层的偏心，就限 制了产品拉拔的程度，直径小于1. 8mm就会露钢。(2)铜包钢杆因自身的重量和横卧在进出线模口上，在高速进线时，钢芯杆与铜包 钢杆产生杂乱无章的振动，使逐步凝固的铸态组织产生偏心，同时加速了进出线模口下端 的磨损，使铜包钢杆逐步出现不规则形态。要克服这一个缺点，就要适时更换模具，严重影 响了生产能力。(3)由于钢芯杆在铜水中浸泡的时间达6-8秒，在高温的铜水中的钢芯表面温度 大于760°C时，会有部分磷离子释放到铜水中，污染了铜水，导致导电率急剧下降，使铜包钢 的电气性能遭到破坏。综上所述，依上述方法生产高抗拉强度、高导电率、耐腐蚀、小截面的铜包钢产品 是不太合适的，而电力建设又急需该产品。因此如何对现有技术进行改进，提供一种能够克3服现有技术缺点的生产方法与装置，是一个值得研究与解决的技术问题。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是根据生产高抗拉强度、高导电率、耐腐蚀、小截面 的铜包钢产品的需要，设计一套结构合理、自动化程度高、低碳节能、使用寿命长的上引连 铸装置，该装置不仅能够保证生产出来的产品具有优良的品质，同时其巧妙的结构还保证 了设备在维修也很方便，有利于提高生产效率。为解决上述技术问题，本技术提供了如下技术方案，铜包覆钢上引连铸装置 包括铜水预处理装置、钢芯线预处理装置、收绕装置，所述装置还包括熔化炉、保温炉及连 铸炉，所述熔化炉、保温炉及连铸炉组装在同一框架式平台上，所述熔化炉与保温炉之间、 保温炉与连铸炉之间通过导流槽连通。作为铜包覆钢上引连铸装置的一种优选方案，其中所述保温炉与连铸炉之间设 置有连铸炉阀门，熔化炉与保温炉之间的导流槽开设在两炉之间的下部，所述连铸炉的炉 底高出保温炉的炉底，其导流槽开设在保温炉的中部与连铸炉的下部。作为铜包覆钢上引连铸装置的一种优选方案，其中所述框架式平台一端置于炉 体活动支撑点，另一端连接炉体升降装置，所述炉体升降装置上升时带动框架式平台向一 侧倾斜。作为铜包覆钢上引连铸装置的一种优选方案，其中所述熔化炉、保温炉的容积为 连铸炉的3 5倍。作为铜包覆钢上引连铸装置的一种优选方案，其中所述熔化炉、保温炉的容积为 连铸炉的4倍。本技术所述装置由于采用了熔化炉、保温炉与连铸炉相连接，从而能够对连 铸炉起到很好的恒温作用，保证了产品的质量，另一方面，由于本技术设置有炉体升降 装置，能够方便的将连铸炉中的铜水转移，从而便于维修。以下结合附图与具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。附图说明图1是本技术所述铜包覆钢上引连铸方法工艺流程示意图。图2是本技术所述装置的结构示意图。具体实施方式如图1和图2，其中1放线机，2钢芯线，3剥皮机，4拉丝机，5抛光机，6超声波清 洗机，7预热及气体保护装置，8下导向轮1，9校直机，10压紧机，11预热前铜板，12铜板加 料机，13预热后的铜板，14熔化炉，15保温炉，16连铸炉阀门，17连铸炉，18连铸炉导入口， 19下石墨模，20上石墨模结晶器，21水冷却装置，22铜包覆钢线，23上导向轮1，24导管及 气体冷却装置，25上导向轮2，26上导向轮3，27热轧轧辊，28上导向轮4，29、收线机，30下 导向轮2，31下导向轮3，32炉体升降装置，33摇臂座，34升降装置万向摇臂，35炉体活动支 撑点，36炉体框架平台，37炉体底脚。铜包覆钢线上引连铸方法，将预热钢线从连铸炉底部穿入，依次从炉内下石墨模19，经过在两模之间吸热包覆铜液，然后从连铸炉顶部垂直引出，具体操作控制方法如下1、在其中心具有钢线作芯线2，用包覆材料以实际需要的厚度包覆在该芯材的周 围，包覆材料是由纯铜板(含铜99. 99%)构成。使用优质钢线作为芯线(2)的原因是为了 符合电力架空导(地)线的要求，其特点是同层单丝材料、弹性模量、温度系数、比热容等 参数相等。还有铜与钢之间的热膨胀系数差小，表面不出现脱层、开裂、起泡等现象。2、铜水预处理装置，将铜板加入预热炉加热，并清除铜板表面的水分及硫酸根离 子等。在铜板预加热炉内稍加保护气体，从而使铜板不受氧化，加料机按指令把铜板放在预 热炉辊道，在预热炉加热到300°C 400°C，然后用铜板加料机12液压推杆将铜板加入熔化 炉。熔化炉设有装料口和扒渣口，装料口向上敞开，以便铜板连续加入，扒渣口用于清渣和 填加木炭保温脱氧层。保温炉亦为工频炉，其作用主要是控制和稳定铜液温度，一般控制在 1150°C 1110°C之间，氧含量控制在0.03% 0.05%之间。另一个功能是控制炉内液面 高度，在保温炉内装有液面探杆，用以控制液面高度。通过改变保温炉感应器的电压进行温 度自动控制。3、钢芯线2如图经放线机1、剥皮机3、拉丝机4、抛光机5、超声波清洗机6、预热 及气体保护装置7、校直机9、压紧机10穿入连铸炉导入口 18。由放线机1将钢芯线2进 入剥皮机3，剥去氧化皮，经拉丝机4将芯线拉至需要的规格，再经抛光机5，抛光机由一台 三组高速旋转的钢丝轮机和三组经压实的布轮组成，对钢芯线360度打磨抛光，使芯线表 面清洁光亮，经超声波清洗机6再一次清洗，进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铜包覆钢上引连铸装置，包括铜水预处理装置、钢芯线预处理装置、收绕装置，其特征在于：所述装置还包括熔化炉（１４）、保温炉（１５）及连铸炉（１７），所述熔化炉（１４）、保温炉（１５）及连铸炉（１７）组装在同一框架式平台（３６）上，所述熔化炉与保温炉之间、保温炉与连铸炉之间通过导流槽连通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：秦志春，黄国华，
申请(专利权)人：秦志春，黄国华，
类型：实用新型
国别省市：32[]