鋁合金電纜工藝流程及生產(chǎn)裝備

1、鋁合金電纜生產(chǎn)裝備及工藝流程一、連鑄連軋鋁合金導(dǎo)體制造關(guān)鍵在于鋁合金桿的成分均勻、質(zhì)量穩(wěn)圮、無鑄造與軋制缺陷。為了生 產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的鋁合金桿，就要求對裝備及生產(chǎn)工藝提出了新的要求。連鑄連軋基本工藝流程：將熔化后的鋁液（也可以直接采用電解鋁液）經(jīng)過精煉、除氣、 過濾，通過中間包（澆包）進入連鑄機進行連續(xù)鑄造，連鑄坯經(jīng)過預(yù)處理后進入連軋機組軋 制成圓鋁桿，然后在線冷卻，最后進入卷取機成卷。2、設(shè)備組成生產(chǎn)線的設(shè)備組成基本都是熔化爐、保溫爐、除氣過濾裝置，輪帶式鑄造機、多機架連 軋機和卷取機等組成。國產(chǎn)設(shè)備和進口設(shè)備的主要差異在于連鑄機、連軋機和卷取機的設(shè)備 結(jié)構(gòu)、裝機水平和自動化程度以及生產(chǎn)工藝等。（

2、1）熔鋁爐熔鋁爐是制備鋁合金導(dǎo)體的頭道工序，用于將鋁錠熔化成鋁液然后流入保溫爐內(nèi)，再進 行合金化處理。冷鋁錠從上方爐口裝入爐內(nèi)，燃饒器安裝在爐子底部。燃饒熱量從爐底的高 溫熔化區(qū)經(jīng)過豎爐的抽力作用往上運動，冷鋁錠在重力作用下往下運動時，與熱流接觸吸收 熱量，溫度逐漸升高。經(jīng)歷預(yù)熱、加熱、熔化三個階段。鋁錠在爐內(nèi)溶化后，流岀熔鋁爐, 進入保溫爐內(nèi)，可以連續(xù)熔化鋁錠，鋁液溫度均勻?；磩偃蹮挔t的生產(chǎn)能力可達6t/h。（2）保溫爐保溫爐的作用是將溶化后的鋁液溫度達到可以滿足澆鑄要求的溫度，溫度均勻化，加入 中間合金進行合金化和精煉處理，最后通過扒渣淸潔鋁合金熔體。淮勝保溫爐的爐型是傾動式。傾動式保溫爐

3、在澆鑄時可以傾斜爐子，傾倒鋁液以保持爐 內(nèi)的液而髙度恒左，穩(wěn)泄?jié)茶T壓力，獲得良好的澆鑄質(zhì)量。此外可以排盡爐內(nèi)鋁液，減少殘 余鋁液對后一爐的影響，保證每一爐的鋁液成分符合要求。淮勝保溫爐為圓形爐，圓形爐的 有點在于旋轉(zhuǎn)阻力最小，避免存在死角，導(dǎo)致鋁液沒有流動，導(dǎo)致部分合金不溶或者成分偏 析：此外圓形爐也有利于扒渣過程。鋁中間合金錠溶解后，需要進行除氣精煉，使廢金屬夾 雜物浮上鋁液表面，然后扒岀爐外以凈化鋁合金熔體。圓形爐形結(jié)構(gòu)也便于燃燒器的安裝, 有利于組織合理的爐內(nèi)氣流流動，提高熱交換效率，降低噸鋁能耗?；磩龠B鑄連軋生產(chǎn)線保 溫爐數(shù)量為兩個，容量為lot,能夠確保生產(chǎn)的連續(xù)性。鋁合金導(dǎo)體生產(chǎn)要

4、在鋁液中添加其它中間合金，需對鋁液進行攪拌熔化，使合金元素快 速溶解、分布均勻溫度均勻化。保溫爐攪拌方式為利用外力使鋁液形成渦流狀旋轉(zhuǎn)，從而溶 解鋁中間合金?；磩偕a(chǎn)線采用電磁攪拌的方式進行攪拌，電磁攪拌相對人工攪拌具有鋁合 金成分和溫度均勻、避免破壞鋁液表而氧化層，減少鋁液吸氫和吸氧反應(yīng)，減少燒損、提高 勞動效率、避免污染鋁液、減輕工人勞動強度等優(yōu)點。（3）連鑄設(shè)備澆鑄是鋁合金桿制造質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一?；磩偕a(chǎn)線的澆鑄工序為人工澆鑄。人工澆 鑄相對于自動澆鑄有澆鑄速度不穩(wěn)左、澆鑄溫度不穩(wěn)左、工人勞動強度大、鋁液飛濺燙傷風(fēng) 險高、停機調(diào)巧冷卻水壓力帶來生產(chǎn)效率低等諸多不利因素。連鑄機為五輪式，

5、鑄坯離開澆 鑄輪時不會發(fā)生扭轉(zhuǎn)，保證進入軋機時平直。澆鑄輪采用四而冷卻，噴嘴流量可以調(diào)巧，冷 卻水成扇狀，鑄坯冷卻比較均勻。（4）連軋設(shè)備錠坯引出鑄機后，先修理飛邊和棱角，再進入連軋機。軋件無扭擰的通過各機架，為此 采用平.立布程的或者45。交叉布置的二轆串列軋機和V型機架，但也常采用三角Y軋札 它通常和二輪鑄機相配合。所謂的連軋就是若干個機架排列成一串，機架間距約為0.5m左 右，軋件通過這一串機架，同時受到軋制，如下圖所示。雖然越軋越細，越軋越長，然而因 機架的速度一臺快于一臺，故而只要控制恰當(dāng)，機架間的軋件長度不會變長。圖11鋁桿連軋示意圖連軋機分為初軋、中軋、精軋三個區(qū)域。初軋主要采用

6、大軋制量，對鋁合金軋制坯料進 行大加工量壓下，已達到細化晶粒目的，中軋主要對軋制坯進行形狀加工以接近成品尺寸, 精軋對鋁合金桿線坯的外形進行加工，提髙鋁合金桿的溫度?；磩匐娎|的連軋設(shè)備自動化程 度不高，手工操作環(huán)節(jié)較多。軋制乳液和淬火水流疑不能自動控制，完全依靠工人經(jīng)驗調(diào)節(jié)， 不能夠精確控制鋁合金桿軋制溫度，性能穩(wěn)泄性較差。2、生產(chǎn)工藝及性能控制在鋁合金桿生產(chǎn)工藝流程中，常見的性能指標(biāo)有強度與壓蠕變性能，塑性，導(dǎo)電率等, 生產(chǎn)過程中需要對這些性能進行控制。(1)強度與壓蠕變性能影響鋁桿強度及壓蠕變性能的因素主要有以下幾個方而：(a)鋁中化學(xué)元素：(b)熔化 溫度與保溫時間：(c)連鑄機的澆鑄溫

7、度及速度：(d)連軋機的軋制溫度、速度、壓縮率;(e)鋁桿成圈的形狀及冷卻速度。(a) 化學(xué)元素的影響：鋁合金桿的制備過程中，除了要達到良好電性能外，還有一個 因素就是控制強度，提髙壓蠕變性能。在鋁中添加少量鐵元素可以增加強度提高壓蠕變性能。(b) 爐子溫度與保溫時間對強度的影響溫度的影響主要表現(xiàn)在兩個方面，若保溫爐溫度過髙，則易使鋁液過燒，而使得鋁晶粒 粗大，再者容易被空氣中的水分子侵入。如下圖所示，爐內(nèi)溫度與侵入鋁液中的氫氣成正比 關(guān)系。由于鋁液中含有氫氣，在鋁液澆鑄冷卻時，氫的溶解度突然減小而析岀，從而在鑄錠 中會岀現(xiàn)氣孔、砂眼、空心等缺陷，是的鋁桿軋制后產(chǎn)生了縮孔、針眼、起皮等缺陷，嚴重 者甚至斷裂，從而導(dǎo)致鋁桿的強度降低。氫在99.99%鋁液中的溶解度(c) 連鑄速度、溫度對強度的影響在一左的溫度下，連續(xù)澆鑄的速度與鋁桿強度成反比關(guān)系，即澆鑄的速度越快，那么進 入鑄模鋁液總量增加。由于冷卻系統(tǒng)帶定的熱量不變，從而導(dǎo)致鑄錠的溫度上升，使得鑄錠 內(nèi)部樹狀晶體發(fā)冇完全，導(dǎo)致組織上的疏松，晶粒粗大，最終引起抗