[实用新型]一种铜铝垂直浇铸复合的生产工艺设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种铜铝垂直浇铸复合的生产工艺设备。

背景技术

据美国地质勘察司(USGS)提供的数据推测全球铜资源在大约30年内将被耗尽。中国是铜消费第一大国，也是一个贫铜国家，铜资源供给形势十分严峻，铜包铝作为代替纯铜的导体材料，包括铜排，具有广阔的国内和国际市场，具有节约投资、节约资源的战略意义。

铜包铝是在铝板上包复铜层的新型双金属复合导体材料，其特性介于铜铝之间，结合了铜的优良导电性和铝的重量轻的优点。它是替代纯铜导体材料的首选材料，在开关柜应用中铜包铝排与纯铜排相比具有重量轻、成本低等明显的优点，且具有高导电性能。由此，这种材料在欧洲已经有了几十年的实际应用，国际大型公司如ABB、西门子等已将其作为一种技术战略储备材料广泛应用并早已将其列入他们的产品标准规格书。

关于铜铝复合材料的复合工艺，目前国内外已经出现有双带轧压法、静液挤压法、电镀法、包覆焊接法等生产工艺。其工艺流程复杂，设备投资大，生产效率不高，成品率较低；且铜铝结合面复合强度不够高。所以，有必要提供一种短流程，高复合强度，高效稳定的铜包铝复合材料的制造工艺和设备。

实用新型内容

本实用新型提供了一种铜铝垂直浇铸复合的生产工艺设备，其克服了背景技术的所存在的不足。本实用新型解决其技术问题的所采用的技术方案是：一种铜铝垂直浇铸复合的生产工艺设备，它包括：

一用于熔化铝的熔化炉；

一用于净化铝液的过滤系统，它连接熔化炉；

一内充惰性气体的保温炉，它连接过滤系统，且它装接有一铝液浇铸管；

一用于供送惰性气体的储气室，它装接一能将惰性气体注入底部密封之铜管内的气体输出管和一连接保温炉的气体输入管；及

一用于传输铜管的铜管传输机构，它设在铝液浇铸管和气体输出管之下。

一较佳实施例之中：还包括一自动控制的输气系统，它连接气体输出管和储气室，所述气体输出管的中心与铜管传输机构的铜管中心相对应时，输气系统控制储气室气压通过气体输出管向铜管输入惰性气体。

一较佳实施例之中：所述输气系统还设有一气体容量检测器如计时器或者重力感应器，将输入铜管的气体量反馈至输气系统进而停止输入惰性气体。

一较佳实施例之中：还包括一自动控制的浇铸系统，它连接铝液浇铸管和储气室，所述铝液浇铸管的中心与铜管传输机构的铜管中心相对应时，浇铸系统控制储气室气压通过铝液浇铸管对铜管浇铸铝液。

一较佳实施例之中：所述浇铸系统还设有一铝液容量检测器如红外测温探头、液面高度感应器或重力感应器，将注入铜管内的铝液量反馈至浇铸系统进而停止浇铸。

一较佳实施例之中：所述保温炉还设有一具有炉口的炉头，所述铝液浇铸管一端接通保温炉炉底，另一端穿过该炉头与炉口相对应；所述炉口周围还设有气体喷嘴，该气体喷嘴连接储气室。

一较佳实施例之中：还包括一自动控制的冷却装置，所述冷却装置装设在铝液浇铸管之下且它包括用于固定铜管且相互配合的左、右固定架和多个喷水管，所述喷水管装接在左、右固定架，所述左、右固定架可分离地定位装接在铜管外周。

一较佳实施例之中：所述喷水管上下间隔布置，所述冷却装置还包括一控制喷水管间隔开启与关闭的时间继电器。

一较佳实施例之中：所述铜管传输机构为自动控制的回转式，且其上均匀布置有多个机械卡爪。

本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：

1.设有储气室及气体输出管，将储气室内的惰性气体在铝液浇铸前充满铜管，选用比空气重的惰性气体注入铜管，惰性气体会一直保留在铜管内，浇铸时保护铜铝复合界面，同时，也可以避免铝液浇铸到铜管底部产生翻滚，而与空气中的氧气结合产生大量氧化铝，影响铜铝界面的复合强度。同时，过滤系统连接在熔化炉与保温炉之间，用于滤除熔化炉熔化过程中产生的杂质和异物，使得生产的铜包铝复合材料纯度更纯，质量更高，进而提高了铜铝双金属复合材料坯料生产的成品率。

2.输气系统自动控制储气室气压通过气体输出管向铜管输入惰性气体，自动化程度高，节约人力成本。

3.气体容量检测器用于定量向铜管内输入惰性气体，不浪费原材料，降低成本。

4.浇铸系统自动控制储气室气压通过铝液浇铸管对铜管浇铸铝液，自动化程度高，节约人力成本。

5.铝液容量检测器用于定量向铜管内浇铸铝液，不浪费原材料，降低成本。