CN216176475U - 一种铜铬锆杆材的生产装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种铜铬锆杆材的生产装置，包括无氧铜杆放线架、无氧铜杆加料控制装置、熔炼坩埚、包覆线放线架、包覆线加料控制装置、结晶器总成、牵引单元和收线架，无氧铜杆从无氧铜杆放线架放出，经导轮导向进入无氧铜杆加料控制装置后再进入熔炼坩埚，铜包合金金属线从各自的包覆线放线架放出，经各自的包覆线加料控制装置进入熔炼坩埚，无氧铜杆和铜包合金金属线进入熔炼坩埚的加料仓熔化成金属熔液，金属熔液从加料仓过滤到铸造仓，再由结晶器总成冷却结晶后通过牵引单元引出成品铜杆，成品铬锆铜杆经过收线架收在线盘上。本实用新型采用铜包合金线自动加料，铬、锆元素以铜包合金线的形式加入熔炼坩埚，加料稳定，提高了铜铬锆成品率，并且材料可以大批量生产。

Description

一种铜铬锆杆材的生产装置

技术领域

本实用新型涉及电工合金材料生产技术领域，具体涉及一种铜铬锆杆材的生产装置。

背景技术

铬锆铜广泛用于电机整流子、点焊机、缝焊机、对焊机用电极以及其他高要求强度、硬度、导电性的零件，因此，铬锆铜必须具有较高的强度和硬度、导电性和导热性、耐磨性和减磨性，这些性能主要通过加料工艺使成分均匀稳定来保证机电性能。

传统的铜铬锆材料采用的是铸造（下引）“裸漏式手工加料”生产工艺路线，因为吸氧及锆元素活泼，高温烧损挥发严重，致使生产的材料化学成分不均匀，存在应力缺陷、晶粒组织结构不均匀等问题，致使材料机电性能不均匀、无法大批量生产，成品率较低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供了一种铜铬锆杆材的生产装置，采用铜包合金线自动加料，实现真空熔炼，防止吸氧及锆元素烧损严重，克服了传统工艺的因裸漏加料与空气接触导致吸氧及锆元素活泼，高温烧损挥发严重，致使生产的材料化学成分不均匀，存在应力缺陷、晶粒组织结构不均匀等问题，通过铜包合金线自动加料真空熔炼，加料稳定，提高了铜铬锆成品率，并且材料可以大批量生产。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种铜铬锆杆材的生产装置，包括无氧铜杆放线架、无氧铜杆加料控制装置、熔炼坩埚、包覆线放线架、包覆线加料控制装置、结晶器总成、牵引单元和收线架，无氧铜杆从无氧铜杆放线架放出，经导轮导向进入无氧铜杆加料控制装置后再进入熔炼坩埚，铜包合金金属线从各自的包覆线放线架放出，经各自的包覆线加料控制装置进入熔炼坩埚，无氧铜杆和铜包合金金属线进入熔炼坩埚的加料仓熔化成金属熔液，金属熔液从加料仓过滤到铸造仓，再由结晶器总成冷却结晶后通过牵引单元引出成品铜杆，成品铬锆铜杆经过收线架收在线盘上。

优选的，所述铜包合金金属线为铜包铬金属线和铜包锆金属线，铜包铬金属线和铜包锆金属线从各自的包覆线放线架放出，经各自的包覆线加料控制装置进入熔炼坩埚。

优选的，所述铜包合金金属线为铜包铬锆金属线，铜包铬锆金属线从对应的包覆线放线架放出，经对应的包覆线加料控制装置后进入熔炼坩埚。

优选的，包覆线加料控制装置的进口设有第一送料管道，出口设有第二送料管道，所述第二送料通道连接熔炼坩埚的顶部。

优选的，铜带卷料放卷后进入包覆装置，合金颗粒从加料斗进入包覆装置进行包覆，合金颗粒包覆在铜带内形成铜包合金金属线。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型采用铜包合金线自动加料，实现真空熔炼，防止吸氧及锆元素烧损严重，克服了传统工艺的因裸漏加料与空气接触导致吸氧及锆元素活泼，高温烧损挥发严重，致使生产的材料化学成分不均匀，存在应力缺陷、晶粒组织结构不均匀等问题，铬、锆元素以铜包合金线的形式加入熔炼坩埚，加料稳定，提高了铜铬锆成品率，并且材料可以大批量生产。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的一种铜铬锆杆材的生产装置的结构示意图。

图2为本实用新型实施例2的一种铜铬锆杆材的生产装置的结构示意图。

图3为铜包合金金属线的生产过程示意图。

其中：无氧铜杆放线架1；导轮2；无氧铜杆加料控制装置3；熔炼坩埚4；包覆线放线架5；包覆线加料控制装置6；第一送料管道7；第二送料管道8；结晶器总成9；牵引单元10；收线架11；包覆装置12；加料斗12.1；铜带卷料13；无氧铜杆14；铜包铬金属线15；铜包锆金属线16；铜包铬锆金属线17。

具体实施方式

参见图1-3，本实用新型涉及一种铜铬锆杆材的生产装置，包括无氧铜杆放线架1、无氧铜杆加料控制装置3、熔炼坩埚4、包覆线放线架5、包覆线加料控制装置6、结晶器总成9、牵引单元10和收线架11，无氧铜杆从无氧铜杆放线架1放出，经导轮2导向进入无氧铜杆加料控制装置3后再进入熔炼坩埚4，铜包合金金属线从各自的包覆线放线架5放出，经各自的包覆线加料控制装置6进入熔炼坩埚4，所述熔炼坩埚4保持真空状态，无氧铜杆加料控制装置3和包覆线加料控制装置6控制无氧铜杆及铜包合金金属线的加料速度，无氧铜杆和铜包合金金属线进入熔炼坩埚4的加料仓熔化成金属熔液，铬、锆元素以铜包合金金属线的形式进熔炼坩埚4，避免高温锆元素挥发导致的化学成分不稳定，保证坩埚内溶液化学成分要求达到标准且均匀，同时避免了铬、锆元素高温下与空气接触形成氧化膜进入坩埚内影响产品质量，金属熔液从加料仓过滤到铸造仓，再由结晶器总成9冷却结晶后通过牵引单元10引出成品铜杆，成品铬锆铜杆通过收线架11收在线盘上，完成整个铬锆铜熔炼生产过程。

包覆线加料控制装置6的进口设有第一送料管道7，出口设有第二送料管道8，所述第二送料通道9连接熔炼坩埚4的顶部，这样可以减少铜包合金金属线与氧气的接触。

所述熔炼坩埚4为真空无氧状态，所述熔炼坩埚的中间设有挡板，挡板将熔炼坩埚分为加料仓和铸造仓，加料仓和铸造仓的底部连通，第二送料管道8和熔炼坩埚的加料仓连接。

无氧铜杆加料控制装置3的壳体内均设有若干传动辊，所述传动辊成对设置，无氧铜杆置于每对传动辊之间，通过控制传动辊的转动速度从而控制无氧铜杆的加料速度。所述包覆线加料控制装置和无氧铜杆加料控制装置结构相同，铜包合金金属线置于每对传动辊之间，通过控制传动辊的转动速度从而控制铜包合金金属线的加料速度。

将10×0.4mm的铜带卷料13放卷后进入包覆装置12，合金颗粒从加料斗12.1进入包覆装置12内的铜带上，随后铜带进行包覆，合金颗粒包覆在铜带内形成铜包合金金属线。合金颗粒为铬合金颗粒，或锆合金颗粒，或铬、锆合金颗粒的混合颗粒。铜包合金金属线按合金颗粒的成分不同，分为铜包铬锆金属线、铜包铬金属线和铜包锆金属线。铜带包覆铬合金颗粒形成铜包铬金属线，铜带包覆锆合金颗粒形成铜包锆金属线，铜带包覆铬、锆合金颗粒形成铜包铬锆金属线。

一种铜铬锆杆材的生产装置，包括以下步骤：

步骤一、制备铜包合金金属线：将10×0.4mm的铜带卷料13放卷后进入包覆装置12，合金颗粒从加料斗12.1进入包覆装置12内的铜带上，随后铜带进行包覆，合金颗粒包覆在铜带内形成铜包合金金属线；

步骤二、上引连铸：将无氧铜杆、铜包合金金属线加入熔炼坩埚4的速度，通过无氧铜杆加料控制装置3和包覆线加料控制装置6控制无氧铜杆及铜包合金金属线的加料速度，采用真空熔炼，控制上引铸杆的直径和速度，得到成品铜杆。

实施例1：

如图1，无氧铜杆14从无氧铜杆放线架1放出，经导轮2导向进入无氧铜杆加料控制装置3后再进入熔炼坩埚4，将铜包铬金属线15、铜包锆金属线16从各自的包覆线放线架5放出，经各自的包覆线加料控制装置6进入熔炼坩埚4，所述熔炼坩埚4保持真空状态，无氧铜杆加料控制装置3和包覆线加料控制装置6控制无氧铜杆、铜包铬金属线15和铜包锆金属线16的加料速度，无氧铜杆14、铜包铬金属线15和铜包锆金属线16进入熔炼坩埚4的加料仓，金属熔液从熔炼坩埚4加料仓熔化从坩埚底部过滤到铸造仓，再由结晶器总成9冷却结晶后通过牵引单元10引出成品铜杆，成品铬锆铜杆经过收线架收在线盘上，完成整个铬锆铜熔炼生产过程。

铜包铬金属线15的铬含量为0.5-0.7%，对应的包覆线加料控制装置6控制铜包铬金属线15的加料速度在2.35-3.29m/h；铜包锆金属线16的锆含量为0.03-0.05%，对应的包覆线加料控制装置6控制铜包锆金属线16的加料速度在0.48-0.79m/h；无氧铜杆加料控制装置3控制无氧铜杆14的加料速度控制在3-15m/min。

实施例2：

如图2，无氧铜杆14从无氧铜杆放线架1放出，经导轮2导向进入无氧铜杆加料控制装置3后再进入熔炼坩埚4，铜包铬锆金属线17从包覆线放线架5放出，经包覆线加料控制装置6进入熔炼坩埚4，所述熔炼坩埚4保持真空状态，无氧铜杆加料控制装置3和包覆线加料控制装置6控制无氧铜杆及铜包铬锆金属线17的加料速度，无氧铜杆和铜包铬锆金属线17进入熔炼坩埚4的加料仓，金属熔液从熔炼坩埚4加料仓熔化从坩埚底部过滤到铸造仓，再由结晶器总成9冷却结晶后通过牵引单元10引出成品铜杆，成品铬锆铜杆经过收线架收在线盘上，完成整个铬锆铜熔炼生产过程。

铜包铬锆金属线17的铬、锆含量为0.45-0.65%、0.035-0.055%，对应的包覆线加料控制装置6控制铜包铬锆金属线17的加料速度在2.65-3.59m/h；无氧铜杆加料控制装置3控制无氧铜杆14的加料速度控制在3-15m/min。

实施例1和实施例2均能实现加料稳定，且实施例1的速度调节更加方便。

对比例1：

铬、锆元素直接裸露通过手动加入熔炼坩埚中，与进入熔炼坩埚的无氧铜杆形成金属溶液，由结晶器总成9冷却结晶后通过牵引单元10引出成品铜杆。

对比例1、实施例1和实施例2生产出来的铜铬锆杆材进行性能测试，测试结果如下：

对比例1、实施例1和实施例2生产出来的铜铬锆杆材，取样通过光谱法测定各元素成分占比，从上表可知，实施例1和实施例2的成分持续稳定。

实施例1和实施例2的硬度高于对比例1；

实施例1和实施例2的抗拉强度要高于对比例1；

综上，本实用新型生产出来的铜铬锆杆材成分稳定，具有较高的硬度和抗拉强度，机电性能稳定，成品率更高。

除上述实施例外，本实用新型还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种铜铬锆杆材的生产装置，其特征在于：包括无氧铜杆放线架（1）、无氧铜杆加料控制装置（3）、熔炼坩埚（4）、包覆线放线架（5）、包覆线加料控制装置（6）、结晶器总成（9）、牵引单元（10）和收线架（11），无氧铜杆从无氧铜杆放线架（1）放出，经导轮（2）导向进入无氧铜杆加料控制装置（3）后再进入熔炼坩埚（4），铜包合金金属线从各自的包覆线放线架（5）放出，经各自的包覆线加料控制装置（6）进入熔炼坩埚（4），无氧铜杆和铜包合金金属线进入熔炼坩埚（4）的加料仓熔化成金属熔液，金属熔液从加料仓过滤到铸造仓，再由结晶器总成（9）冷却结晶后通过牵引单元（10）引出成品铜杆，成品铬锆铜杆通过收线架（11）收在线盘上。

2.根据权利要求1所述的一种铜铬锆杆材的生产装置，其特征在于：所述铜包合金金属线为铜包铬金属线和铜包锆金属线，铜包铬金属线和铜包锆金属线从各自的包覆线放线架放出，经各自的包覆线加料控制装置进入熔炼坩埚。

3.根据权利要求1所述的一种铜铬锆杆材的生产装置，其特征在于：所述铜包合金金属线为铜包铬锆金属线，铜包铬锆金属线从对应的包覆线放线架放出，经对应的包覆线加料控制装置后进入熔炼坩埚。

4.根据权利要求2所述的一种铜铬锆杆材的生产装置，其特征在于：包覆线加料控制装置的进口设有第一送料管道，出口设有第二送料管道，所述第二送料管道连接熔炼坩埚的顶部。

5.根据权利要求2所述的一种铜铬锆杆材的生产装置，其特征在于：铜带卷料放卷后进入包覆装置，合金颗粒从加料斗进入包覆装置进行包覆，合金颗粒包覆在铜带内形成铜包合金金属线。

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