铝合金杆(电缆)连铸连轧工序

铝合金杆(电缆)连铸连轧工序

铝连铸连轧生产属于热加工工艺。是电工用铝加工的第一道生产工序，也是公司生产中的重要生产工序。它的主要生产功能是把电工用铝锭加工成φ9.5大小的圆铝杆。

连轧机的主要控制参数有：保温炉铝液温度、浇铸下浇煲铝液温度、铸锭温度、冷却水温度、冷却水压力、乳化液温度、乳化液压力、浇铸电机反馈电压、连轧、电机反馈电压、连轧电机反馈电流等主要参数。

铝连铸连轧生产共分为9个生产工序，由3个操作机台来完成。

9个工序为：装料、熔化、保温、精炼、过滤、连续浇铸、剪头、连续轧制、成圈。

3个操作机台是：熔化、浇铸、轧制。其中装料、熔化、精炼工序为熔化机台部分；过滤、连续浇铸工序为浇铸机台部分；剪头、连续轧制工序为轧制机台部分。 一、装料工序

1、电线电缆使用的电工铝纯度一般要求不低于99.70%，并符合GB/T1196—93规定。为了防止铝单线出现裂纹倾向和单线机械强度不达标，必须使Fe含量大于Si含量，其中Fe含量和Si的比例应控制在1.3～2.0之间。 2.配方

2.1若铝锭中Fe含量和Si含量比例达不到1.3或Fe含量小于Si含量时，在尽量少降低铝导电率的条件下为了保证铝线的强度，应对铝进行控铁处理，在铝中加入适当的铝铁合金。

2.2若铝锭中V、Mn、Ti、Cr4种微量元素总量大于0.01%时，需加入铝硼合金。硼在铝中可以降低V、Mn、Ti、Cr微量元素杂质对导电率的影响。另外硼的加入

可以起细化晶粒的作用。

2.3若Si含量在0.09～0.13%时，在加料过程中加入一定的铝稀土合金，使硅与稀土结合形成化合物，减少游离硅对铝组织结构的危害，提高铝杆的导电性能与机械性能。

2.4对优质产品的化学成分应控制为：Fe＜0.15%, Si＜0.12%, Cu＜0.01%。杂质总和小于0.29%。

开始上料时，应连续上料到炉满为止，炉膛上部空炉端不允许超过400mm，防止火焰外冲，也不允许装料过满。采用铝稀土、铝硼和铝铁中间合金作为辅助材料加入，根据原材料和可能的配料结果以及生产实践经验，可以采用一种或几种处理方法，以保证取得最佳的技术经济效果。 3.设备主要技术参数（提升小车及料斗）

提升高度：8.7m 最大提升重量：500㎏ 提升速度：2.5m/min 二、熔化工序

熔化工序在熔化炉（即冲天炉）中完成。熔化工序的作用是把铝锭通过加热熔化成铝液。铝锭熔化后铝液的温度控制在720℃～740℃，不大于760℃。温度过高，铝液大量吸气，气体与铝液在高温下反应形成铝液中夹渣，直接影响铝杆质量。 1. 技术参数

炉膛腔直径：1400mm 有效高度：7.14m 有效容积：10.8m3 熔炉总高：7.78m 熔化标称速度：5T/h 天然气用量：130m3/h 铝金属烧损：最佳状态0.5%～1.0%，平均值约为0.7%，最大烧损在3%以内。 2. 控制要点

2.1 尽量避免水分与铝液接触，与铝水接触的进出口、出水口、流槽等各类工具

都应涂上涂料并用火烤干，各类原料、工具应保持干燥。

2.2 装料熔化时，在炉内维持小火的情况下，迅速装料至满炉，以减少空炉烧损时间，待料装满后，关闭炉门，并适当关闭烟道闸门，使炉内形成正压，正常熔化火焰为桔红色，炉内温度在1200℃左右，炉内保持微还原性，减少烧损比。 三、精炼部分

1.目的：除气、除渣以及均匀其化学成分，从而提高产品的质量。因为在熔化过程中，如氧化、吸气、混入夹渣等都会造成铝杆机械性能和电性能变坏，成分不同的调配料，熔化后成分不均匀，因此精炼过程中要充分进行搅拌，使其均匀。 2.精炼形式：精炼分为化学精炼和物理精炼两种。化学精炼是依靠精炼剂产生的吸附作用来达到去除氧化夹渣、气体的结果，也称吸附精炼；物理精炼是依靠物理作用达到精炼目的的精炼方法。连铸连轧生产工艺中多采用化学精炼法。 精炼在保温炉中完成。保温炉由两个分别独立的炉体组成。

3.精炼方法：采用喷吹精炼装置。以氮气为载体，将精炼剂粉末均匀吹入到熔体内，在精炼的过程中要进行充分的搅拌，以保证铝液成分的均匀性，使精炼剂与铝液中的杂质充分接触反应，然后静置铝液20分钟以上，便于的杂质与铝液分离。

4.保温炉技术参数

熔池底面尺寸：3240×1940=6.29m2 炉壁厚度：580mm 最大盛铝深度：490mm 炉膛平均高度：1.32m 熔铝最大允许容积：3m3×2 最大容量8T×2 熔铝池长宽比：1.67：1

5.精炼原理：用喷吹式精炼装置将氮气吹入铝液中，产生氮气气泡后，由于存在分压差，铝液内的氢气向氮气泡扩散，随着气泡在铝液中上升，将铝液内的氢气

带出铝液表面，达到除气的目的。

6.保温炉温度：铝液温度越高，氢在铝液中溶解度就越大，铝液含气量就越高，同时温度过高，铝液和炉衬相互作用反应越快，会使铝液质量下降，因此应防止铝液过热，保温炉铝液的温度一般控制在730℃～750℃。以保证后续工序的生产。 7.注意事项：尽量避免水分与铝液接触，氮气及精炼剂应保持干燥。保温炉铝水装满后，加精炼剂精炼，精炼剂应加热到铝液的每一个角落，充分精炼后，上下左右均匀搅动，将铝液表面浮渣扒出，扒渣一定要干净，不允许有残留，然后静置，静置后的铝水不允许搅动，防止浮渣浮起，造成渣子进入铝液，轧制或拉丝时断杆、断线。清渣静置到规定时间后，快速进行炉前化学分析，符合标准后，即可放入铝水浇铸轧杆。 8.常用的涂料组成及配比

8.1滑石粉（3MgO～4SiO2,H2O）：22% 水玻璃（Na2SiO3）：3% 水（H2O）:75% 8.2所有与铝水接触的铁质工具必须涂上涂料。

8.3涂料应随用随配，防止变质，配料时，先将所有涂料筛分，再将水预热到60～80℃，缓慢加入水玻璃并搅拌均匀，然后加粉料仔细搅拌均匀即可使用。 8.4涂覆时，将清理工具预热至200～250℃，温度过高，喷涂时会起粒子，温度过低，则涂料不干，会产生流痕，涂不均匀，预热后，要迅速均匀地涂覆。 四、过滤工序

1.过滤的作用：主要是清除铝液中部分氧化铝及其它杂质。在生产中可采用网状过滤器和块状过滤器过滤。该工序在连续浇铸工序中的中间煲完成。

2.原理：铝水通过中性或活性材料制成的过滤器，使铝水中处于悬浮状态的夹杂物受到机械阻隔而达到分离排除目的。

五、连续浇铸工序 1.设备组成及技术参数

1.1连续浇铸工序设备包括流槽、过滤器、中间煲、液面控制器、结晶轮、张力装置、压轮、钢带、内外冷却装置、送锭引桥、剔锭器及钢带涂油装置。 1.2技术参数

结晶轮直径：1500mm 结晶轮截面积：244mm2 铸锭截面积：2420mm2 浇铸速度：7.6～15m/min 冷却水水压：0.2～0.3Mpa 冷却水水量：60t/h（内冷40t/h,外冷20t/h） 钢带最大长度：10.6m 厚度：1.9～2.0mm 宽度：120～125mm 含碳量为0.3%的低碳钢 2.浇铸工艺参数

浇铸温度应在690℃～720℃。浇铸温度在保证能正常浇铸条件下越低越好，因为浇铸的铝水温度越低，铸锭结晶组织越细小，这对于保证连铸连轧的生产质量有着非常重要的作用。浇铸速度与冷却速度应配合一致，保证铸锭离开引桥后的温度在480℃~520℃之间，同时浇铸速度与轧制速度匹配。冷却一区水量（中），二区水量（最大），三区（大），四区（随铝锭调节）。循环水初温：25～40℃，终端：35～50℃。 3. 浇铸原理

熔化的铝液从保温炉经流槽流入浇煲，经过滤器过滤，浮动的塞头控制流量，铝液从下浇煲水平浇铸到由结晶轮和钢带组成的模膛内，冷却水喷射到钢带上从而使铝液逐渐冷却并铸成铝锭，结晶轮上已结晶的铝锭由剔锭器剔出，并沿引桥送入Y形连轧机。 4.影响因素