[發明專利]高電流強磁場條件下母線整體澆鑄方法

有效

• 申請號: 201510024631.1
• 申請日: 2015-01-19
• 公開（公告）號: CN104607616B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發明（設計）人: 許亨權;唐勇;李銳
• 申請（專利權）人: 阿壩鋁廠
• 主分類號: B22D25/00
• 分類號: B22D25/00
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙)51124
• 代理人: 李凌峰

技術領域

本發明屬于母線澆鑄領域，具體是基于高電流強磁場條件下的母線整體澆鑄方法。

背景技術

母線(bus?line)是指用高導電率的銅、鋁質材料制成的，用以傳輸電能，具有匯集和分配電力的產品。電站或變電站輸送電能用的總導線。通過它，把發電機、變壓器或整流器輸出的電能輸送給各個用戶或其他變電所。

目前，在鋁廠通常需要采用的360kA級鋁電解槽，其中繞行母線的接口較多，而在360KA高電流和300GS的高磁場環境下，帶電焊接技術在全國，甚至于全世界都是一個難題。如果采用停電焊接方式，則會對整個生產系統帶來巨大的損失。因此亟需一種在高電流強磁場條件下對母線的部分接口進行整體鋁液澆鑄的方法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術中高電流強磁場條件下無法進行帶電焊接的缺點，提供一種高電流強磁場條件下母線整體澆鑄方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：高電流強磁場條件下母線整體澆鑄方法，包括以下步驟：

A.對母線的待澆鑄部位進行打孔，并在待澆鑄部位的四周進行銑槽；

B.對母線的待澆鑄部位的氧化層進行打磨操作；

C.在銑槽處制作預留有澆鑄口與溢流口的耐熱保溫全封閉的模具，所述澆鑄口用于傾倒澆鑄液，所述溢流口用于將初始低溫澆鑄液排出；

D.對模具進行加溫，并使其內部保持一定溫度；

E.采用真空抬包對模具進行一次性澆鑄，保證澆鑄液的溫度在980℃以上，澆鑄時間≦10分鐘。

具體的，所述步驟B中的具體為采用噴砂機將母線的待澆鑄部位的氧化層全部打磨干凈。

具體的，所述步驟C中的模具由內到外依次包括耐火磚層、硅酸鈣板層及硅藻土保溫磚層。

進一步的，所述硅酸鈣板層的厚度為65mm，所述耐火磚層是由一層耐火磚形成的，所述硅藻土保溫磚層由兩層硅藻土保溫磚形成。

優選的，所述步驟D具體為采用炭火對模具加溫，并使模具內溫度保持在500℃以上。

優選的，所述澆鑄液為摻有一定含量鎂的鋁液，其中鎂的質量百分比為8％。

進一步的，所述模具能夠保證其內部的澆鑄液的溫度從900℃降低至鋁的熔點660℃所用的時間在30分鐘以上。

本發明的有益效果是：該方法便于操作，易于實現，安全性強，可靠性好，可在高電流強磁場條件下對母線進行鋁液澆鑄，使用摻入一定鎂的鋁液作為澆鑄液，在增加其導電性能的同時也增強了其強度；此外，由于采用980℃以上的澆鑄液澆鑄時間為十分鐘之內，能夠減小縫隙，大大提高澆鑄質量。本發明適用于對母線進行澆鑄。

具體實施方式

下面詳細描述本發明的技術方案。

本發明的高電流強磁場條件下母線整體澆鑄方法，具體步驟如下：

1.對待澆鑄部位進行打孔，以便增加澆鑄點的接觸面積，同時也起到鉚釘的作用；而后在澆鑄母線四周銑槽，可使得后續在利用鋁液將整個待澆鑄部位包裹起來后，減少鋁液冷卻時產生的收縮縫。

2.采用噴砂機將待澆鑄部位的氧化層全部打磨干凈，因為氧化鋁層的熔點為2000℃，純鋁的熔點為660℃，無需過高溫度的澆鑄液即可進行后續操作。而噴砂的方式可以使母線表面變得很粗糙，更便于熔化。

3.在銑槽處制作設有澆鑄口與溢流口的耐熱保溫全封閉的模具，即該模具除了澆鑄口與溢流口以外為全封閉結構。全封閉以保證鋁液在模具內能緩慢自然降低溫度；澆鑄口用于傾倒鋁液；溢流口用于將初始低溫鋁液排出。模具結構為內層一層耐火磚，外層兩層硅藻土保溫磚，耐火磚和硅藻土保溫磚之間夾一層65mm硅酸鈣板，如此設計能夠有效增強保溫效果，可以保證鋁液溫度從900℃降低至660℃的時間保證在30分鐘以上。

4.采用炭火對模具加溫，并使模具內溫度保持在500℃以上。

如果模具內溫度較低，鋁液澆鑄下去后凝固太快，熔化不好，達不到熔化深度要求(熔化深度要求8-10mm)，因此模具內溫度保持越高，鋁液溫度下降越慢，然而由于技術及工藝所限，現今模具內溫度只能保證500℃。開始澆鑄時，由于模具內溫度只有500度，鋁液溫度會快速的降溫，因此讓這部分溫度較低的鋁液從溢流口流出，高溫鋁液繼續澆鑄，可把模具內溫度提高到900℃左右，然后堵住溢流口，就在模具內形成一個較大的高溫熔池，后續的高溫鋁液在模具內可保持30分鐘不會凝固，即其900℃降至鋁的熔點660℃時所用的時間在30分鐘以上，從而達到要求的熔化深度，并且減小收縮縫。