[发明专利]一种防冰除冰高强高导铜钢复合线材的生产设备及其方法

说明书

本发明涉及的一种防冰除冰高强高导铜钢复合线材的生产设备及其方法，它包括模具，所述包括模具，所述模具内设有内模腔，所述内模腔的外部设有一圈铜水环形模腔；所述内模腔内设置钢芯，所述内模腔内的钢芯的外部设有轻质油，所述铜水环形模腔与铜水熔炉连通，注入铜水，所述模具的外部设有冷却系统，所述铜水经冷却系统冷却成固态铜；所述包覆有轻质油的钢芯与铜经轧制后经过整理模具形成复合线材。本发明的复合线材采用油膜绝缘的方法，解决接触线高寒低温覆冰的难题。

技术领域

本发明涉及线材领域，尤其涉及一种防冰除冰高强高导铜钢复合线材的生产设备及其方法。

背景技术

接触网线是电气化铁路供电系统的主要元件，主要包括接触线和承力索，担负着把电能输送给电力机车使用的重要任务，对轨道机车安全运行具有关键作用。高寒低温，尤其像东北这样的高寒地区，导致接触线表面就会出现覆冰；2020年11月18日，东北出现暴雪天气，客运专列出现大面积滞留情况，机车会出现“趴窝”现象，需要要用内燃机车实施救援，导致机车滞留甚至危及机车运行安全。现有技术中解决覆冰通常通过机械加人工，但除冰效率低果差，现急解决高寒低温地区接触线“覆冰”的问题。

目前高速电气化铁路采用Cu-Mg、Cu-Sn合金接触线，该类线材均是以丧失导电率为前提的。Cu-Cr-Zr接触线还处实验室阶段或小批量试验阶段，虽在原有基础止的有一定幅度的提高，但提高幅度有限，但此类合金材料生产控制困难、成本高、大批量生产质量不稳定等难点，中国专利CN110660499A，提供了一种大长度熔融渗透式铜钢复合线材，大大增强线材的抗拉强度，但此类接触线不能解决防冰除的难题。

在此情况下，既要保证机车的正常运行和安全，又要保证在高寒地区的接触线可以防冰除冰，因此亟需一种防冰除冰铜钢复合线材的生产设备及其制备方法，用于解决接触线覆冰的问题。钢均为合金钢，如镍铬钢、镍钢、钒钛钢、铬钢等，此类合金钢的特点是抗拉强度大，电阻较大等特点，此类合金钢本申请中简称钢。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种防冰除冰高强高导铜钢复合线材的生产设备及其方法，突破了导电率和抗拉强度相互矛盾，克服了铜包钢的铜、包覆层、钢芯因膨胀系不配匹等原因而相互脱离的等难题，均衡提高接触线的抗拉强度以及导电性。

本发明的目的是这样实现的：

一种防冰除冰高强高导铜钢复合线材的生产设备，它包括模具，所述包括模具，所述模具内设有内模腔，所述内模腔的外部设有一圈铜水环形模腔；所述内模腔内设置钢芯，所述内模腔内的钢芯的外部设有轻质油，所述铜水环形模腔与铜水熔炉连通，注入铜水，所述模具的外部设有冷却系统，所述铜水经冷却系统冷却成固态铜；所述包覆有轻质油的钢芯与铜经轧制后经过整理模具形成复合线材。

进一步地，所述模具的挤出口外设有左右两个圆槽轧制轮。

进一步地，所述钢芯经清洁除垢干燥装置后进入模具。

进一步地，所述内模腔的入口设有入口防油溢出装置。

进一步地，所述内模腔呈漏斗状，其底部与铜水环形模腔的底部汇聚至模具的挤出口。

一种防冰除冰高强高导铜钢复合线材的生产方法，包括以下内容：

a.采用钢水制成钢芯，经过清洁除垢干燥装置后，进入模具；

b.将铜水注入模具的铜水环形腔内经冷却后形成固态铜；

c.在模具的内模腔内封入轻质油；

d.将上述经过模具挤压的线材通过轧制后经整理模具拉拔形成复合线材。

进一步地，步骤c中轻质油是加压推进的，加压1.02-1.05个标准大气压；封进油膜层的厚度通过对轻质油加大压强进行控制和调节。