电缆设备教案02-第一章铜、铝杆的生产设备

1、概述概述l铜、铝杆的生产是制造电线电缆的头道工序，铜、铝杆的生产是制造电线电缆的头道工序，一般需将铜、铝原材料进行熔铸、轧制及最一般需将铜、铝原材料进行熔铸、轧制及最后卷曲。主要设备包括：熔炼炉、铸锭设备、后卷曲。主要设备包括：熔炼炉、铸锭设备、轧制设备和绕杆机。轧制设备和绕杆机。l铜、铝杆生产的历史简介图如下：铜、铝杆生产的历史简介图如下：半连续铸锭半连续铸锭-切断切断-再加热再加热-横列式扎制横列式扎制铝杆连铸连轧铝杆连铸连轧铜杆连铸连轧铜杆连铸连轧浸渍成形浸渍成形法法上引连铸上引连铸-冷轧冷轧法法第一节第一节铜铝杆的生产工艺过程和生产方法铜铝杆的生产工艺过程和生产方法（一）（一）生产工艺

2、过程生产工艺过程n三种基本生产方法：三种基本生产方法： 轧制法、连续铸造法和挤压法。轧制法、连续铸造法和挤压法。圆杆、板材圆杆、板材上引法、浸涂法上引法、浸涂法连铸连轧连铸连轧轧制轧制铸锭铸锭有色金属熔炼有色金属熔炼（铜、铝及合（铜、铝及合 金）金）（二）（二）轧制法轧制法n铜、铝杆轧制的实铜、铝杆轧制的实质，就是通过两个质，就是通过两个旋转方向相反的轧旋转方向相反的轧辊的轧制，使轧件辊的轧制，使轧件在高度上受到压缩、在高度上受到压缩、在长度上增加，以在长度上增加，以改变其原来的断面改变其原来的断面尺寸和形状的过程。尺寸和形状的过程。n示意图：示意图：二辊连轧机三辊连轧机1. 1. 轧制法的主

3、要优点：轧制法的主要优点：1 1）轧制速度快，生产效率高；）轧制速度快，生产效率高；2 2）轧件长度长，适于单一品种连续大批量生产；）轧件长度长，适于单一品种连续大批量生产；3 3）轧件废料少，成品率高；）轧件废料少，成品率高；4 4）轧制尺寸均匀，性能稳定。）轧制尺寸均匀，性能稳定。2. 2. 轧制法的缺点：轧制法的缺点：1 1）设备较复杂，占地面积大；）设备较复杂，占地面积大；2 2）更换和调整孔型困难，不适于小批量、多）更换和调整孔型困难，不适于小批量、多 品种生产；品种生产；3 3）轧件尺寸偏差较大，表面质量不如挤压法；）轧件尺寸偏差较大，表面质量不如挤压法；4 4）轧辊孔型设计及制造

4、较复杂；）轧辊孔型设计及制造较复杂；5 5）不适于生产塑性较低的合金。）不适于生产塑性较低的合金。（三）（三）连续铸造法连续铸造法-就是将铜、铝金属液注入模子内并引出铜、就是将铜、铝金属液注入模子内并引出铜、铝杆的过程。铝杆的过程。1. 1. 连续铸造法的优点：连续铸造法的优点：1 1）设备工具简单，投资少，占地面积小；）设备工具简单，投资少，占地面积小；2 2）工序少，生产周期短；）工序少，生产周期短；3 3）操作方便，易于更换材质和规格。）操作方便，易于更换材质和规格。1 1）铸造速度慢，生产效率低；）铸造速度慢，生产效率低；2 2）线材尺寸不易控制，粗细不均，性能不稳定，）线材尺寸不易控

5、制，粗细不均，性能不稳定， 拉伸时断头率高；拉伸时断头率高；3 3）化学成分波动较大。）化学成分波动较大。2. 2. 连续铸造法的缺点：连续铸造法的缺点：8mm铜杆连铸机（四）（四）挤压法挤压法n在英美等国已经取得一定的成就；在英美等国已经取得一定的成就；n1.6mm铝线的挤出速度已经达到铝线的挤出速度已经达到385m/min，但目前尚未达到工业大规模使用阶段。但目前尚未达到工业大规模使用阶段。第二节第二节铜、铝的熔炼设备铜、铝的熔炼设备为了获得电线电缆用的线材，一为了获得电线电缆用的线材，一般都需要把般都需要把铜、铝原料铜、铝原料和和铜、铝废铜、铝废品品搭配，经搭配，经熔炼炉熔炼炉熔炼，浇铸

6、成适熔炼，浇铸成适宜轧制的一定形状和尺寸的铸锭，宜轧制的一定形状和尺寸的铸锭，然后再加工成杆材。然后再加工成杆材。（一）对熔炼炉的基本要求（一）对熔炼炉的基本要求1、熔化速度快；、熔化速度快；2、熔体表面积与熔体深度之比应尽可能小；、熔体表面积与熔体深度之比应尽可能小；3、熔池内温度均匀并易于控制；、熔池内温度均匀并易于控制；4、热效率高；、热效率高；5、操作简便，尽可能采用机械化自动化；、操作简便，尽可能采用机械化自动化；6、熔池砌体能保证所要求的铜、铝液质量，、熔池砌体能保证所要求的铜、铝液质量，并使用寿命长。并使用寿命长。（二）铜、铝杆生产常用的熔炼炉（二）铜、铝杆生产常用的熔炼炉1.

7、1. 工频有铁心感应电炉工频有铁心感应电炉l这种炉子相当于在短路状态下工作的变压器。这种炉子相当于在短路状态下工作的变压器。l优点：优点： 热效率高，熔化迅速；热效率高，熔化迅速； 金属液成分和温度均匀；金属液成分和温度均匀； 氧化少，金属的烧损少，质量高。氧化少，金属的烧损少，质量高。适用于生产批量大、品种单一的铜杆连续生产中。适用于生产批量大、品种单一的铜杆连续生产中。2. 2. 火焰反射炉火焰反射炉-熔化金属所需的热能靠燃料燃烧装置；有固定式和倾熔化金属所需的热能靠燃料燃烧装置；有固定式和倾动式两种。动式两种。-使用的燃料有块煤、粉煤、重油、天然气、煤气等。使用的燃料有块煤、粉煤、重油、

8、天然气、煤气等。 优点：优点：炉膛大，产量高，成本低。炉膛大，产量高，成本低。 缺点：缺点：金属烧损大，熔体吸气量多，热效率低，熔金属烧损大，熔体吸气量多，热效率低，熔 体上下层温度不够均匀；体上下层温度不够均匀； 在采用重油、天然气或煤气作燃料，燃烧时在采用重油、天然气或煤气作燃料，燃烧时 噪声较大；噪声较大； 易产生大量废气，如排烟或通气不良，会污易产生大量废气，如排烟或通气不良，会污 染作业空间及环境。染作业空间及环境。3. 3. 电阻反射炉电阻反射炉-电阻反射炉是利用通电的悬挂在炉顶上的电热体的电阻反射炉是利用通电的悬挂在炉顶上的电热体的辐射传热来加热和熔化金属。辐射传热来加热和熔化金

9、属。-在大多数情况下，电阻反射炉是作为保温炉使用。在大多数情况下，电阻反射炉是作为保温炉使用。优点：优点：容量大，炉气稳定，金属液氧化吸气少，操容量大，炉气稳定，金属液氧化吸气少，操 作简便，炉温控制方便，适用于大批量生产。作简便，炉温控制方便，适用于大批量生产。缺点：缺点：生产率低，耗电量大，电热体寿命短，维修生产率低，耗电量大，电热体寿命短，维修 费用高。费用高。4. 4. 竖式熔炼炉竖式熔炼炉采用对流加热以取代反射炉的辐射加热。采用对流加热以取代反射炉的辐射加热。优点：连续性生产，炉衬寿命长，铸锭中氧优点：连续性生产，炉衬寿命长，铸锭中氧和硫的含量低，操作方便，占地面积小等。和硫的含量低，操作方便，占地面