[發明專利]一種高鐵導線合金銅桿連續鑄造結晶器及其生產工藝

有效

• 申請號: 201910098136.3
• 申請日: 2019-01-31
• 公開（公告）號: CN109702156B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 謝旺
• 申請（專利權）人: 青島卓越碳素制品有限公司
• 主分類號: B22D11/057
• 分類號: B22D11/057;B22D11/059;B22C3/00
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本發明公開了一種高鐵導線合金銅桿連續鑄造結晶器及其生產工藝，涉及結晶器技術領域，其技術方案要點是包括石墨管體，石墨管體的固定碳含量不低于99.95%，石墨管體的密度為1.80?1.88g/cm3；石墨管體沿軸線設有貫穿性的通孔，通孔的內表面粗糙度至少為Ra0.8；石墨管體位于通孔側壁上涂敷有4?6um的熱解炭涂層。本發明解決了現有銅桿連續鑄造用結晶器使用壽命不穩定影響高鐵用銅桿生產的問題，通過對石墨進行三浸四焙以及純化處理，提高石墨結晶器的壽命及穩定性。

技術領域

本發明涉及石墨深加工技術領域，更具體的說，它涉及一種高鐵導線合金銅桿連續鑄造結晶器及其生產工藝。

背景技術

隨著我國高速鐵路及城市軌道交通的快速發展，高鐵及城軌動車所用機車車輛電纜，其工作環境和安全性決定了所使用電纜的特殊性，尤其是電纜內部的銅線導電性要求一致性高，否則容易出現運行過程中電流突然變化影響機車車輛的平穩運行。

現有技術參考申請公布號為CN108823428A的發明專利公開了一種無氧銅桿的制備方法，主要包括以下步驟：(1)先將電解銅原料放入保溫爐中烘烤3-5小時，對熔煉爐進行抽真空處理，將爐溫升至1240-1300℃，然后將電解銅原料抽入熔煉爐內進行熔煉，得到銅液；(2)將銅液引入保溫爐中，在保溫爐與熔煉爐之間的流槽中加入過濾板；(3)將中空結晶器直接伸入銅液內，中空結晶器采用水隔套冷卻，銅液在中空結晶器內凝結成固體，固體上端用牽伸機牽伸制作成桿坯；(4)在低于桿坯再結晶溫度以下進行多道次拉拔，并在不同道次拉拔之間進行中間退火，得到預定直徑的無氧銅桿。現有技術中常規的上引連鑄設備在啟動的時候，主要是通過向上引連鑄結晶器內澆灌熔融的銅液使之冷卻形成初始銅桿，然后將冷卻后的初始銅桿牽引出來，在冷卻和牽引配合調試后生產的銅桿結晶后進入二次冷卻系統，待銅桿降溫到一定程度由牽引裝置連續不斷的牽引完成，實現上引連鑄的連續生產作業。

申請公布號為CN108515155A的發明專利公開了一種上引連鑄抽真空抽拉系統，包括上引連鑄結晶器和真空上引連鑄桿，所述真空上引連鑄桿包括連鑄桿本體、設置于所述連鑄桿本體下端的連鑄桿下端凸塊、套裝在所述連鑄桿本體上的連鑄桿活塞套、以及連鑄桿提升機構，所述連鑄桿本體中設置有冷卻水通道，所述連鑄桿本體為圓柱形結構，所述連鑄桿下端凸塊的頂面設置有配合所述連鑄桿本體的本體安裝盲孔，所述連鑄桿本體的下端與所述本體安裝盲孔的底壁之間具有過水間隙，所述冷卻水通道為兩個且豎直設置，且兩個所述冷卻水通道的下端均連通所述過水間隙，兩個所述冷卻水通道的上端分別連接冷卻水進水管和冷卻水出水管。該發明能夠自動實現上引連鑄設備初始銅桿的牽引作業。

授權公告號為CN207170883U的實用新型專利公開了一種結晶器的石墨模具，包括模具本體，所述模具本體具有兩個端面和沿直線延伸并貫通所述兩個端面的通孔，所述通孔的斷面包括一個中心點和從所述中心點向外延伸的多個分支，以使所述通孔的內壁的表面積比同容積、同長度的圓柱形通孔的內壁的表面積大。但是目前這種石墨制作的結晶器存在以下不足：高鐵使用的銅桿必須一次牽拉而成，以保持內部組織均勻性使得導電性穩定，而目前的結晶器在生產連鑄銅桿時，牽引銅桿的長度穩定性不能控制，如果結晶器在正常使用壽命下平均牽引出的合格銅桿長度為L，目前的結晶器部分牽引長度為2L，部分結晶器的牽引長度為0.5L，很容易造成銅桿牽引過程中結晶器損壞導致銅桿牽拉中斷，即使可以繼續牽拉，拉出的銅桿因內部均勻性不一無法在高鐵機車上使用，導致已經牽拉出的銅桿產品全部報廢，大大增加了生產高鐵用銅桿的成本和難度。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的在于提供一種高鐵導線合金銅桿連續鑄造結晶器，能夠穩定地一次性牽拉出所需長度的導電性均一的銅桿，滿足高鐵機車使用需求。