專利名稱：一種生產(chǎn)無氧變壓器銅帶新的生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)無氧變壓器銅帶新的生產(chǎn)新工藝。
背景技術(shù)：
變壓器銅帶是隨著干式變壓器的應(yīng)用而產(chǎn)生的一個(gè)銅板帶材品種。使用銅帶代替銅線纏繞的變壓器，具有體積小，損耗小，短路強(qiáng)度高，散熱性能好，易焊接和纏繞效率高，日常維護(hù)方便等特點(diǎn)。由于變壓器是一種變換電壓的靜止電器。它是靠電磁感應(yīng)原理把某種頻率的電壓變換成同頻率的另一種或多種數(shù)值不等(或相等)電壓的功率傳輸裝置?，F(xiàn)代變壓器的開發(fā)主要將節(jié)約電，減少電能的消耗作為衡量產(chǎn)品質(zhì)量的主要標(biāo)準(zhǔn)之一。變壓器銅帶在交流電路中作阻流、變壓、交連、負(fù)載等作用，需要具備以下一些性能 1.高的導(dǎo)電性；2.高散熱性；3.良好的表面、優(yōu)質(zhì)的板型；4.高精度的尺寸。因此，要提高變壓器的質(zhì)量，必須要注重變壓器銅帶的質(zhì)量。由于氧對(duì)銅的導(dǎo)電率和機(jī)械性能影響都具的較大的影響，因此，變壓器銅帶在具備較好的化學(xué)成份機(jī)械性能、物理性能等要求下，特別是要強(qiáng)化對(duì)氧氣含量的控制。而傳統(tǒng)方式生產(chǎn)變壓器銅帶，一般都是采用以下工藝進(jìn)行生產(chǎn)的工藝一半連續(xù)澆鑄(水平連續(xù)鑄造)——銑面——熱軋一中軋一退火一清洗一精軋。該工藝存在的缺點(diǎn)(1)氧含量控制不穩(wěn)定；( 生產(chǎn)成本高；C3)生產(chǎn)成品率比較低。 工藝二 水平連鑄帶坯一銑面一粗軋一中軋一裁邊一中間光亮退火一預(yù)精軋一精軋一成品光亮退火一表面處理一分條一包裝入庫。該工藝存在三個(gè)方面的缺點(diǎn)(1)生產(chǎn)成本較高；設(shè)備占地面積較大；C3)帶坯需要銑面。因此，一直以來，變壓器銅帶的綜合技術(shù)性能難以滿足下游行業(yè)的要求?；谝陨显颍瑧?yīng)該發(fā)明一種新的變壓器銅帶生產(chǎn)工藝，克服傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝的缺點(diǎn)，使無氧變壓器銅帶品質(zhì)穩(wěn)定優(yōu)良，滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對(duì)上述現(xiàn)狀提供一種生產(chǎn)無氧變壓器銅帶新的生產(chǎn)工藝。該工藝生產(chǎn)的無氧變壓器銅帶，具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)生產(chǎn)成品率高、生產(chǎn)成本低；( 環(huán)保節(jié)能；C3)產(chǎn)品綜合技術(shù)性能優(yōu)秀氧含量穩(wěn)定，氧含量< IOppm以下、導(dǎo)電率 (IACS)彡102%、電導(dǎo)率58. 99%、抗拉強(qiáng)度ob > 195、延伸率δ > 35、布氏硬度HB > 43-62 ； (5)尺寸精度高，產(chǎn)品規(guī)格寬度X厚度為320X (0. 5-1. 5) 士0. 003mm。本發(fā)明的目的可以通過以下方案實(shí)現(xiàn)本發(fā)明新工藝是通過熔煉、上引法桿坯連鑄、連續(xù)擠壓、中軋、真空退火、預(yù)精軋、 精軋、表面處理等，生產(chǎn)工序緊湊，可降低生產(chǎn)成本，產(chǎn)品質(zhì)量好，能滿足干式變壓器生產(chǎn)要求。下面對(duì)本發(fā)明方法的具體操作步驟說明如下1、熔體精煉與變質(zhì)。按照無氧變壓器銅帶，氧含量控制在IOppm以下的要求，首先要生產(chǎn)滿足上述條件的無氧桿坯。我們使用單獨(dú)的大爐量的熔煉爐(容量800kg/爐)，先將電解銅(SOOKg)放入爐中，待爐溫上升后，溫度控制在1150-1180°C，并在該爐內(nèi)進(jìn)行充分的除氣、除渣，采用木炭覆蓋(覆蓋厚度150毫米)，為了除氣、除渣，我們還在熔煉過程中添加了復(fù)合除渣劑(熔體重量的0.1%)；在晶相形成過程，為了晶相組織致密、晶粒細(xì)化、 減少晶內(nèi)(晶界)間各類物質(zhì)，我們?cè)谶€原爐內(nèi)，進(jìn)行二次除氣(木炭厚度150毫米)，并加入微量稀土金屬合金Cu-Ce中間合金(加鈰的理想范圍是熔體重量的0. 09%)進(jìn)行晶相組織的致密和細(xì)化，然后注入保溫爐保溫。
2、無氧銅桿坯的生產(chǎn)。通過上引連鑄生產(chǎn)無氧銅桿坯，要控制澆鑄溫度、冷卻強(qiáng)度、拉鑄速度。澆鑄溫度澆鑄溫度過高，容易造成鑄錠組織晶粒粗大，易造成二次吸氧。溫度過低，鑄錠易造成夾雜缺陷。一般地，無氧銅的澆鑄穩(wěn)定控制在1150°C ；采用二次水冷， 冷卻強(qiáng)度的控制在確保鑄錠其他方面的質(zhì)量的前提下，要加大一次、二次水冷卻強(qiáng)度，一次水壓0. 25MPA，二次水壓0. 30MPA ；進(jìn)出水溫差控制在10°C左右；拉鑄速度30米/小時(shí)，上引桿坯，生產(chǎn)出合格優(yōu)良的無氧銅桿坯。3、無氧變壓器銅帶坯擠制。通過對(duì)連續(xù)擠壓機(jī)的液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)、設(shè)計(jì)模具改裝、設(shè)計(jì)，采用慢速連續(xù)水封擠壓法連續(xù)擠壓無氧銅帶坯產(chǎn)品。具體措施預(yù)熱腔體和模具溫度在490°C左右，保溫69-90分鐘；擠壓溫度保持在460°C _490°C范圍內(nèi)；額定轉(zhuǎn)速控制在3-12. 5rmp ；保壓壓力最高不能超過24Mpa ；擠壓尺寸16X320mm ；卷重3噸。4、無氧變壓器銅帶坯軋制。軋制是帶材厚度和平直度精度的決定性環(huán)節(jié)。通過擠制無氧銅帶坯，因其組織結(jié)構(gòu)致密、晶粒度較小，可承受較大冷軋道次加工率，總加工率也可達(dá)95%以上。軋制生產(chǎn)中省略銑面、粗軋工序，直接進(jìn)行中軋、預(yù)精軋和精軋3道工序，各工序可分別在不同類型軋機(jī)上進(jìn)行，也可將預(yù)精軋、精軋?jiān)谕卉垯C(jī)上進(jìn)行。預(yù)精軋和精軋是決定最終產(chǎn)品質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。為完成薄帶軋制，保證軋制方向上的穩(wěn)定性，可采用多輥式軋機(jī)，同時(shí)實(shí)施中間輥的軸向調(diào)整。軋制過程中，采用全油(礦物油)進(jìn)行工藝潤滑和冷卻，并配置CO2滅火裝置。在帶材厚度自動(dòng)控制中除了位置閉環(huán)，測(cè)厚儀前后反饋控制外， 還采用控制精度更高的恒體積流(質(zhì)量流)控制系統(tǒng)。實(shí)踐證明，恒體積流控制系統(tǒng)控制精度高，可對(duì)冷軋機(jī)板型通過板型儀控制，保證軋板的尺寸精度和表面質(zhì)量。軋制速度中軋5m/s ；精軋5-6. Om/s。5、無氧變壓器銅帶退火工藝。退火無氧變壓器銅帶生產(chǎn)非常關(guān)鍵的工序。本發(fā)明退火工序包括中間光亮退火、成品退火。中間光亮退火、成品退火主要是為了消除銅帶的加工硬化，恢復(fù)銅帶的塑性變形能力。本發(fā)明根據(jù)其組織和性能特性，研究獲得了不同厚度銅帶產(chǎn)品的不同退火處理的工藝制度(對(duì)于厚度為0. 1-0. 8mm的帶材)，即退火溫度確定為 450-550 0C X2h。6、無氧變壓器銅帶表面處理控制。無氧變壓器銅帶對(duì)表面質(zhì)量提出了極高的要求。銅帶在生產(chǎn)過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)都可能影響帶材的表面質(zhì)量，例如軋制油殘余物、氧化物以及機(jī)械運(yùn)動(dòng)中輕微的擦傷等等，反映在銅帶的表面，必然降低表面精度與光潔度。為了解決銅帶表面光潔度問題，本發(fā)明形成了一套集脫脂、酸洗、拋光、研磨、鈍化于一體的在線銅帶脫脂清洗工藝，其原理是銅帶先進(jìn)入第一刷箱，用P3粉劑液體(堿性)噴淋在帶材表面，刷洗去油，然后用橡膠輥擠干后，清水噴淋后再擠干進(jìn)入稀硫酸池去氧化物后，擠干輥將酸擠干后以進(jìn)入第一刷箱，用ANA直徑0. 45mm,內(nèi)含粒度500mm的磨料刷子進(jìn)行高速粗拋磨后，進(jìn)入第二刷箱，再用ANAO. 3mm內(nèi)含粒度600mm磨料刷子進(jìn)行高速細(xì)拋磨，再進(jìn)入熱水噴淋箱噴淋，最后用笨丙三氮鈍化液進(jìn)行銅帶表面鈍化處理后，烘干成卷材。通過這種技術(shù)處理，顯著降低銅帶表面的油跡、酸跡以及表面氧化物夾雜等，提高銅帶表面的光潔度和耐氧化程度。本發(fā)明的生產(chǎn)工藝為一次熔煉除氣、除渣一二次除氣、微量稀土金屬合金改造晶相組織——上引桿坯 (在線檢測(cè)氧含量)——桿坯綜和技術(shù)性能檢測(cè)——連續(xù)擠壓——中軋——裁邊——中間光亮退火——預(yù)精軋——精軋——成品光亮退火——表面處理——分條——綜合技術(shù)性能檢測(cè)包裝入庫。
權(quán)利要求
1.一種無氧變壓器銅帶生產(chǎn)新工藝，該工藝通過對(duì)熔煉設(shè)備、熔煉工藝的改進(jìn)，生產(chǎn)高品質(zhì)的無氧銅桿坯，并直接通過連續(xù)擠壓機(jī)擠制擠成寬度χ厚度為320X16mm的帶坯，再經(jīng)中軋、裁邊、中間光亮退火、預(yù)精軋、精軋、成品光亮退火、表面處理等方面的改進(jìn)和突破， 生產(chǎn)產(chǎn)品寬度X厚度為320 X (0. 5-1. 5) 士0. 003mm的無氧變壓器銅帶。
2.如權(quán)利要求1所述無氧變壓器銅帶的熔煉采用三聯(lián)體爐。
3.如權(quán)利要求1所述無氧變壓器銅帶的熔煉過程中，采用二次除氣、除渣。第一次除氣、除渣在熔煉爐內(nèi)，采用木炭覆蓋(覆蓋厚度150毫米)和復(fù)合除渣劑(熔體重量的 0. )，并加入微量稀土金屬合金Cu-Ce中間合金。
4.如權(quán)利要求1所述無氧變壓器銅帶的熔體在還原爐進(jìn)行第二次除氣、除渣，采用采用木炭覆蓋(厚度150毫米)。
5.如權(quán)利要求1所述，為了保證晶相組織的致密和細(xì)化，在還原爐內(nèi)的熔體中加入微量稀土金屬合金(加鈰的理想范圍是熔體重量的0. 09% )。
全文摘要
本發(fā)明是無氧變壓器銅帶的一種新的生產(chǎn)工藝，利用陰極銅為主要原料，通過一次熔煉除氣、除渣、二次除氣、微量稀土金屬合金改造晶相組織、上引桿坯(在線檢測(cè)氧含量)；桿坯綜和技術(shù)性能檢測(cè)；連續(xù)擠壓、中軋、裁邊、中間光亮退火、預(yù)精軋、精軋、成品光亮退火、表面處理、綜合技術(shù)性能檢測(cè)等工序，生產(chǎn)出氧含量穩(wěn)定在10ppm以下、導(dǎo)電率(IACS)≥102％、電導(dǎo)率58.99％、抗拉強(qiáng)度σb＞195、延伸率δ＞35、布氏硬度HB43-62、尺寸精度高，產(chǎn)品寬度×厚度為320×(0.5-1.5)±0.003mm的無氧變壓器銅帶。
文檔編號(hào)C22F1/08GK102380518SQ20101027512
公開日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2010年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月2日
發(fā)明者段建松, 甘才榮, 陳勝利 申請(qǐng)人:段建松, 甘才榮, 陳勝利