基于上引法引制小规格铜杆的方法[发明专利]

*CN102601332A*

(10)申请公布号 CN 102601332 A(43)申请公布日 2012.07.25

(12)发明专利申请

(21)申请号 201210083863.0(22)申请日 2012.03.27

(71)申请人白银有色集团股份有限公司

地址730900 甘肃省白银市白银区友好路

96号(72)发明人刘生伟 李双龙 邓予生 张富堂

张晓龙 田魁顺(74)专利代理机构甘肃省知识产权事务中心

62100

代理人李琪(51)Int.Cl.

B22D 11/14(2006.01)

权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页权利要求书1页 说明书4页 附图1页

(54)发明名称

基于上引法引制小规格铜杆的方法(57)摘要

本发明公开了一种基于上引法引制小规格铜杆的方法，先将上引炉保温炉体的温度调节至1116～1118℃，升温至1120℃；将挤制的铜引杆从上口端插入烘烤后的结晶器，铜引杆从结晶器下端口伸出，然后将结晶器插入铜液，使结晶器中石墨保护套尾端位于铜液液面上方，固定结晶器，采用现有方法夹紧铜引杆，开始上引，待引制的小规格铜杆从结晶器上端口出来时，调节上引温度为1116～1118℃，引制得到小规格铜杆。本方法能从上引设备中直接引制出直径为6～7mm的小规格铜杆，无需进行二次挤制，降低了二次加工得到的小规格铜杆中的含氧量，提高了生产效率，降低了生产成本。CN 102601332 ACN 102601332 A

权 利 要 求 书

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1.一种基于上引法引制小规格铜杆的方法，能从上引设备中直接引制出直径为6mm～7mm的小规格铜杆，其特征在于，该方法具体为：

步骤1：先将上引炉保温炉体的温度调节至1116℃～1118℃，然后，将上引炉保温炉体的温度升至1120℃；

步骤2：将直径为4mm～5mm的铜引杆从上口端插入结晶器内，使该铜引杆从结晶器下端口的伸出，然后将结晶器插入铜液，使结晶器中石墨保护套尾端位于铜液液面上方，该石墨保护套尾端与铜液液面之间的距离为结晶器总高度的1/3，固定结晶器，采用现有方法夹紧铜引杆，开始上引，起始上引温度为1120℃，待引制的小规格铜杆从结晶器上端口出来时，调节上引温度为1116℃～1118℃，引制得到小规格铜杆。

2.根据权利要求1所述的基于上引法引制小规格铜杆的方法，其特征在于，所述步骤1中以每30分钟1℃～2℃的升温速度将上引炉保温炉体的温度升至1120℃。

3.根据权利要求1所述的基于上引法引制小规格铜杆的方法，其特征在于，所述步骤2中所用的结晶器需预先烘烤25分钟～30分钟。

4.根据权利要求1所述的基于上引法引制小规格铜杆的方法，其特征在于，所述步骤2中铜引杆从结晶器下端口的伸出长度为30mm～40mm。

5.根据权利要求1所述的基于上引法引制小规格铜杆的方法，其特征在于，所述步骤2中上引铜杆时：上引速度250cm/min～280cm/min、水压0.4MPa～0.42MPa、气压0.20MPa～0.25MPa。

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说 明 书

基于上引法引制小规格铜杆的方法

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技术领域

本发明属于铸造技术领域，涉及一种采用上引连铸铜线杆的方法，具体涉及一种

基于上引法引制小规格铜杆的方法。

[0001]

背景技术

[0002]

上引法是上世纪80年代中期，我国独立自主研发的一种管坯生产方法，主要用于

生产无氧铜杆，具有工艺技术先进，产品质量好，单位能耗低，生产品种及规格灵活多样，适应性强，没有三废污染，投资少等特点，是铜导体及铜材加工的理想工艺。特别适合于建筑用铜管，采暖用铜管，空调连接用铜管等的制造。但采用上引法引制直径为6mm～7mm的小规格铜杆时，大多需要经过两道工序，即先上引后挤制，生产时间较长、效率较低，成本较高。

发明内容

[0003] 为了克服上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种基于上引法引制小规格铜杆的方法，在保持上引连续铸造生产的无氧铜杆的同时，缩短了生产时间，提高了生产效率，降低了生产成本。 [0004] 为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是，一种基于上引法引制小规格铜杆的方法，能从上引设备中直接引制出直径为6mm～7mm的小规格铜杆，该方法具体为：

步骤1：先将上引炉保温炉体的温度调节至1116℃～1118℃，然后，将上引炉保温炉体的温度升至1120℃；

步骤2：将直径为4mm～5mm的铜引杆从上口端插入结晶器内，使该铜引杆从结晶器下端口的伸出，然后将结晶器插入铜液，使结晶器中石墨保护套尾端位于铜液液面上方，该石墨保护套尾端与铜液液面之间的距离为结晶器总高度的1/3，固定结晶器，采用现有方法夹紧铜引杆，开始上引，起始上引温度为1120℃，待引制的小规格铜杆从结晶器上端口出来时，调节上引温度为1116℃～1118℃，引制得到小规格铜杆。

[0005] 所述步骤1中以每30分钟1℃～2℃的升温速度将上引炉保温炉体的温度升至1120℃。

[0006] 所述步骤2中所用的结晶器需预先烘烤25分钟～30分钟。

[0007] 所述步骤2中铜引杆从结晶器下端口的伸出长度为30mm～40mm。 [0008] 所述步骤2中上引铜杆时：上引速度250cm/min～280cm/min、水压0.4MPa～0.42MPa、气压0.20MPa～0.25MPa。

[0009] 本发明铸造方法基于上引法生产小规格铜杆，改变原有生产工艺，省略原有工艺中的挤制工序，直接从上引设备中引制出小规格铜杆，降低了经过二次加工得到的小规格铜杆中的含氧量，节省了二次加工所需的高额成本费用，直接消除了二次生产所消耗的时间，大大提高了生产效率，从而提高了经济效益，生产出的小规格铜杆的主要性能指标优于国内同类产品。

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说 明 书

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附图说明

附图1是本发明方法中铜引杆插入结晶器的位置示意图和将该结晶器插入铜液

的深度位置示意图。 [0011] 图中，1.铜引杆，2.结晶器。

[0010]

具体实施方式

[0012] 下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。 [0013] 目前国内采用上引法引制铜杆的直径大多为8mm～20mm，直径越小越难引制。 [0014] 采用现有上引法生产直径6～7mm的小规格铜杆时，需从上引设备中引制出铜杆毛坯，然后，再通过挤制，才能得到相应规格的铜杆，而二次加工过程会使铜杆中的含氧量增加，影响了铜杆的质量；同时，增加了生产时间，生产效率低下，而且，生产成本较高。为了克服上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种基于上引法引制小规格铜杆的方法，省略了挤制工序，直接引制出直径6～7mm的铜杆，该引制方法如下：

步骤1：先将上引炉保温炉体的温度调节至1116℃～1118℃，然后，以每30分钟升温1～2℃的升温速度将上引炉保温炉体的温度升至1120℃；

为保证上引模具及保护套完全干燥，将装配完成无误的上引小规格铜杆所需的结晶器2架至上引炉体烘烤25～30分钟；

步骤2：为避免下放铜引杆1时速度过快而将铜引杆直接接触到铜液面，需慢速将直径为4～5mm的挤制的铜引杆1从步骤1烘烤后的结晶器2上口端插入结晶器2内，使该铜引杆1从结晶器2下端口的伸出长度L为30mm～40mm，然后将结晶器2插入铜液，使结晶器2中石墨保护套尾端位于铜液液面上方，该石墨保护套尾端与铜液液面之间的距离H为结晶器2总高度的1/3，如附图所示，固定结晶器2，采用现有方法夹紧铜引杆，并开始上引，上引过程中，起始上引温度为1120℃，控制上引速度250cm/min～280 cm/min、水压0.4 MPa～0.42 MPa、气压0.20MPa～0.25MPa，待引制的小规格铜杆从结晶器2上端口出来时，调节上引温度即保温炉体的温度至1116℃～1118℃，引制得到小规格铜杆。[0015] 由于小规格铜杆直径较小，温度在1116℃以下铜液过于粘稠，铜液自身所带张力会拉断引制的铜杆，温度在1118℃以上铜液温度过高（只限于小规格铜线杆），铜线杆来不急结晶就被上引到结晶器内，在冷却水的作用下上冷下热，上硬下软，再加上铜液自身张力，引制铜杆结晶部分与即将结晶部分之间会出现裂纹，导致引制铜杆拉断，温度控制到1116℃～1118℃之间，上引铜线杆进入结晶器内实现再结晶的速度与上引速度保持一致，实现线上引铜线杆的平稳引制。引制此种小规格铜线杆的关键在与控制上引的温度和上引的速度来实现。

[0016] 本发明引制小规格铜杆的方法，能直接引制得到直径为6～7mm的铜杆，不仅延续了上引连铸生产的无氧铜杆的优点，而且无需进行二次挤制，省略了一道工序，降低了经过

直接消除二次加工得到的小规格铜杆中的含氧量，节省了二次加工所需的高额成本费用，

了二次生产所需的时间消耗，大大提高了生产效率，从而提高了经济效益，主要性能指标优于国内同类产品。 [0017] 实施例1

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说 明 书

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先将上引炉保温炉体的温度调节至1118℃，然后，以每30分钟升温2℃的升温速度将上引炉保温炉体的温度升至1120℃；将上引直径6mm铜杆所需的结晶器2架至上引炉体烘烤30分钟；将直径为5mm的挤制的铜引杆1从步骤1烘烤后的结晶器2上口端插入结晶器2内，使该铜引杆1从结晶器2下端口的伸出长度为40mm，然后将结晶器2插入铜液，使结晶器2中石墨保护套尾端位于铜液液面上方，该石墨保护套尾端与铜液液面之间的距离为结晶器2总高度的1/3，固定结晶器2，采用现有方法夹紧铜引杆，并开始上引，上引过程中，起始上引温度为1120℃，控制上引速度280 cm/min、水压0.42 MPa、气压0.25MPa的条件下引制直径为6mm的铜杆，待引制的铜杆从结晶器2上端口出来时，调节上引温度即保温炉体的温度至1118℃，引制得到直径6mm的铜杆。[0018] 经检测，该直径6mm铜杆为无氧铜杆，其抗拉强度为198MPa、延伸率为36.50%、电阻率系数为0.01722Ω·mm2/m；采用挤制法制得的直径6mm铜杆的抗拉强度为157MPa、延伸率为24.50%、电阻率系数为0.01700Ω·mm2/m；说明采用本发明方法引制的直径6mm的铜杆既保持了上引法引制铜杆的优点，抗拉强度和延伸率均优于挤制法制得的小规格铜杆。 [0019] 实施例2

先将上引炉保温炉体的温度调节至1116℃，然后，以每30分钟升温1℃的升温速度将上引炉保温炉体的温度升至1120℃；将上引直径为7mm铜杆所需的结晶器2架至上引炉体烘烤25分钟；将直径为4mm的挤制的铜引杆1从烘烤后的结晶器2的上口端插入结晶器2内，使该铜引杆1从结晶器2下端口的伸出长度为30mm，然后将结晶器2插入铜液，使结晶器2中石墨保护套尾端位于铜液液面上方，该石墨保护套尾端与铜液液面之间的距离为结晶器2总高度的1/3，固定结晶器2，采用现有方法夹紧铜引杆，并开始上引，上引过程中，起始上引温度为1120℃，控制上引速度250cm/min、水压0.4 MPa、气压0.20MPa，待引制的直径7mm铜杆从结晶器2上端口出来时，调节上引温度即保温炉体的温度至1116℃，引制得到直径7mm的铜杆。[0020] 经检测，该直径7mm铜杆为无氧铜杆，其抗拉强度为200MPa、延伸率为37.50%、电阻率系数为0.01724Ω·mm2/m；采用挤制法制得的直径7mm铜杆的抗拉强度为162MPa、延伸率为25.50%、电阻率系数为0.01701Ω·mm2/m；说明采用本发明方法引制的直径7mm的铜杆既保持了上引法引制铜杆的优点，抗拉强度和延伸率均优于挤制法制得的小规格铜杆。 [0021] 实施例3

先将上引炉保温炉体的温度调节至1117℃，然后，以每30分钟升温1.5℃的升温速度将上引炉保温炉体的温度升至1120℃；将上引直径6.5mm铜杆所需的结晶器2架至上引炉体烘烤28分钟；将直径为4.5mm的挤制的铜引杆1从烘烤后的结晶器2上口端插入结晶器2内，使该铜引杆1从结晶器2下端口的伸出长度为35mm，然后将结晶器2插入铜液，使结晶器2中石墨保护套尾端位于铜液液面上方，该石墨保护套尾端与铜液液面之间的距离为结晶器2总高度的1/3，固定结晶器2，采用现有方法夹紧铜引杆，并开始上引，上引过程中，起始上引温度为1120℃，控制上引速度265cm/min、水压0.41MPa、气压0.22MPa，待引制的铜杆从结晶器2上端口出来时，调节上引温度即保温炉体的温度至1117℃，引制得到直接6.5mm的铜杆。[0022] 实施例4

先将上引炉保温炉体的温度调节至1116℃，然后，以每30分钟升温1.5℃的升温速度

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说 明 书

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将上引炉保温炉体的温度升至1120℃；将上引直径6mm铜杆所需的结晶器2架至上引炉体烘烤30分钟；将直径为5mm的挤制的铜引杆1从烘烤后的结晶器2上口端插入结晶器2内，使该铜引杆1从结晶器2下端口的伸出长度为32mm，然后将结晶器2插入铜液，使结晶器2中石墨保护套尾端位于铜液液面上方，该石墨保护套尾端与铜液液面之间的距离为结晶器2总高度的1/3，固定结晶器2，采用现有方法夹紧铜引杆，并开始上引，上引过程中，起始上引温度为1120℃，控制上引速度260cm/min、水压0.41MPa、气压0.23MPa，待引制的铜杆从结晶器2上端口出来时，调节上引温度即保温炉体的温度至1117℃，引制得到直径6mm的铜杆。

[0023] 实施例5

先将上引炉保温炉体的温度调节至1116℃，然后，以每30分钟升温2℃的升温速度将上引炉保温炉体的温度升至1120℃；将上引直径7mm铜杆所需的结晶器2架至上引炉体烘烤27分钟；将直径为4mm的挤制的铜引杆1从烘烤后的结晶器2上口端插入结晶器2内，使该铜引杆1从结晶器2下端口的伸出长度为37mm，然后将结晶器2插入铜液，使结晶器2中石墨保护套尾端位于铜液液面上方，该石墨保护套尾端与铜液液面之间的距离为结晶器2总高度的1/3，固定结晶器2，采用现有方法夹紧铜引杆，并开始上引，上引过程中，起始上引温度为1120℃，控制上引速度270cm/min、水压0.42MPa、气压0.24MPa，待引制的铜杆从结晶器2上端口出来时，调节上引温度即保温炉体的温度至1117℃，引制得到直径7mm的铜杆。

[0024] 实施例6

先将上引炉保温炉体的温度调节至1118℃，然后，以每30分钟升温1℃的升温速度将上引炉保温炉体的温度升至1120℃；将上引直径6.2mm铜杆所需的结晶器2架至上引炉体烘烤26分钟，按实施例1的方法引制得到直径6.2mm的铜杆。[0025] 实施例7

先将上引炉保温炉体的温度调节至1118℃，然后，以每30分钟升温1.5℃的升温速度将上引炉保温炉体的温度升至1120℃；将上引直径6.8mm铜杆所需的结晶器2架至上引炉体烘烤29分钟，按实施例2的方法引制得到直径6.8mm的铜杆。[0026] 实施例8

先将上引炉保温炉体的温度调节至1117℃，然后，以每30分钟升温1℃的升温速度将上引炉保温炉体的温度升至1120℃；将上引直径6.6mm铜杆所需的结晶器2架至上引炉体烘烤30分钟，按实施例3的方法引制得到直径6.6mm的铜杆。

[0027]

实施例9

先将上引炉保温炉体的温度调节至1117℃，然后，以每30分钟升温2℃的升温速度将上引炉保温炉体的温度升至1120℃；将上引直径6.4mm铜杆所需的结晶器2架至上引炉体烘烤25分钟，按实施例4的方法引制得到直径6.4mm的铜杆。

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说 明 书 附 图

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图1

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