[实用新型]铜包覆钢上引连铸装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种同心度好、高导电率、高抗拉强度、耐腐蚀的电力架空线的生产装置，特别是将铜包覆于钢芯线上的装置，属于复合材料制造领域。

背景技术

铜包覆钢(Copper clad steel wire，缩写为CCS)，是一种以优质碳素钢为芯体，以铜为表面包覆层，经加工成整体的多金属复合材料，它既具有钢的抗拉强度，又有铜的良好的导电性能和耐腐蚀性能。随着社会经济的不断发展，电网的负荷增加以及电源点的不断建设，系统容量也越来越大。相应各变电所的短路电流也越来越大，对于高压输电线路来讲，两端变电所进出线段的地线的热稳定问题也显得越来越重要，特别是对于挂有OPGW光缆的输电线路这一问题尤为突出。雷击断电线的事故较多，2005年我国21条500KV线路上共发生47次雷击事故，110～220KV线路总长量大，相对遭受雷击次数特大。2008年初，五十年最大雪灾，全国110～500KV的电网因冰风雪灾停运电力线路共35819条，停运的变电所共2003座，线路因灾倒塔8500基，塔杆损伤90％出现在挂有OPGW光缆一侧。这是因为国内没有价格适中、品质优良的铜包钢复合光缆，只能选用过粗单线、过大直径的铝包钢光缆的缺陷所致。

目前，国内生产铜包钢的方法有：铸造热压法、电镀法、铜带压接法、焊管包覆法、套管包覆法和水平连铸法等几种。这些方法虽可生产铜包钢，却都有明显的缺点：如其中的铸造热压法，工艺流程长，且材料利用率低，质量较难保证；铜带压接法，成本要高出15％-20％；电镀法因使用氰化物而公害严重，表面电镀液不易洗净而使铜变黑，最后形成洞孔；焊管包覆法和套管包覆法都因结合力差，难以获得满意效果。

使用热浸涂层水平连铸方法，即用一根较细(一般φ10-φ14)的冷钢芯杆，水平通过铜水池，使铜水与该移动的钢杆表面逐步凝固成为铸造状态的铜包钢杆。这种方法生产的铜包钢杆有如下缺点：

(1)钢芯杆移动的方向与铜水冷热对流的方向相垂直，钢芯杆表面周围温度不相等，表面吸热的能力就不相等。铜的包覆就不均匀，出现偏心。由于包覆铜层的偏心，就限制了产品拉拔的程度，直径小于1.8mm就会露钢。

(2)铜包钢杆因自身的重量和横卧在进出线模口上，在高速进线时，钢芯杆与铜包钢杆产生杂乱无章的振动，使逐步凝固的铸态组织产生偏心，同时加速了进出线模口下端的磨损，使铜包钢杆逐步出现不规则形态。要克服这一个缺点，就要适时更换模具，严重影响了生产能力。

(3)由于钢芯杆在铜水中浸泡的时间达6-8秒，在高温的铜水中的钢芯表面温度大于760℃时，会有部分磷离子释放到铜水中，污染了铜水，导致导电率急剧下降，使铜包钢的电气性能遭到破坏。

综上所述，依上述方法生产高抗拉强度、高导电率、耐腐蚀、小截面的铜包钢产品是不太合适的，而电力建设又急需该产品。因此如何对现有技术进行改进，提供一种能够克服现有技术缺点的生产方法与装置，是一个值得研究与解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是根据生产高抗拉强度、高导电率、耐腐蚀、小截面的铜包钢产品的需要，设计一套结构合理、自动化程度高、低碳节能、使用寿命长的上引连铸装置，该装置不仅能够保证生产出来的产品具有优良的品质，同时其巧妙的结构还保证了设备在维修也很方便，有利于提高生产效率。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了如下技术方案，铜包覆钢上引连铸装置：包括铜水预处理装置、钢芯线预处理装置、收绕装置，所述装置还包括熔化炉、保温炉及连铸炉，所述熔化炉、保温炉及连铸炉组装在同一框架式平台上，所述熔化炉与保温炉之间、保温炉与连铸炉之间通过导流槽连通。

作为铜包覆钢上引连铸装置的一种优选方案，其中：所述保温炉与连铸炉之间设置有连铸炉阀门，熔化炉与保温炉之间的导流槽开设在两炉之间的下部，所述连铸炉的炉底高出保温炉的炉底，其导流槽开设在保温炉的中部与连铸炉的下部。

作为铜包覆钢上引连铸装置的一种优选方案，其中：所述框架式平台一端置于炉体活动支撑点，另一端连接炉体升降装置，所述炉体升降装置上升时带动框架式平台向一侧倾斜。

作为铜包覆钢上引连铸装置的一种优选方案，其中：所述熔化炉、保温炉的容积为连铸炉的3～5倍。

作为铜包覆钢上引连铸装置的一种优选方案，其中：所述熔化炉、保温炉的容积为连铸炉的4倍。