热熔连铸连轧生产扁带型铜覆钢的装置和方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111933352A(43)申请公布日2020.11.13(21)申请号202010881870.X(22)申请日2020.08.27(71)申请人北京市金合益科技发展有限公司地址100160北京市丰台区汽车博物馆西路8号院2号楼4层408(72)发明人王伟孙永春(51)Int.Cl.H01B13/00(2006.01)H01R43/16(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称热熔连铸连轧生产扁带型铜覆钢的装置和方法(57)摘要本发明公开了热熔连铸连轧生产扁带型铜覆钢的装置和方法，属于电力设备接地材料领域，以圆棒形钢材和铜材为原料，借助除锈设备、校直机、轧制机、熔铜装置和热处理设备等进行加工，具体包括钢材预处理、钢材经过椭圆塑形成为椭圆形截面、椭圆形钢材经过熔铜炉进行连铸形成椭圆形铜覆钢、椭圆形铜覆钢轧制成为扁线型铜覆钢，再经过热处理后定型成为扁带型铜覆钢成品等工序。加工生产得到的铜覆钢铜层厚度均匀，耐腐蚀性好，柔韧性佳，弯折90度不会出现明显的开裂分层现象，各项指标优于目前市场上的电镀、机械包覆法等制作成的铜覆钢，具有广泛应用价值。CN111933352ACN111933352A权利要求书1/1页1.热熔连铸连轧生产扁带型铜覆钢的装置和方法，其特征在于：以圆棒形的钢材(1)以及铜材为原料，借助除锈设备、校直机(9)、熔铜装置(11)和热处理设备(16)等进行加工，具体的加工工艺如以下步骤：S01：将圆棒形钢材(1)进行除锈，然后穿过校直机(9)进行校直，使得钢材的表面条件满足后续热熔连铸连轧制作扁带型铜覆钢的要求；S02：将S01中得到的校直后的圆棒形钢材(2)通过轧制机(10)，将其轧制成截面为椭圆形的钢材(3)；S03：将S02中得到的椭圆形钢材(3)由上而下穿过装有熔融铜的炉内(11)，使其外部包裹上一层铜液；S04：将S03中沾有铜液的钢材穿过熔铜炉下部的石墨结晶模具(6)，将多余的铜液剔除；S05：将S04中得到的材料穿过冷却管(14)，使其冷却成为椭圆形的铜覆钢(4)；S06：将S05中得到的椭圆形铜覆钢(4)通过拉轧设备(5)，将其轧制成为扁线型的铜覆钢(5)；S07：将S06得到的扁线型铜覆钢(5)进行热处理(16)后定型得到扁带型铜覆钢(8)的成品。2.根据权利要求1所述的热熔连铸连轧生产扁带型铜覆钢的装置和方法，其特征在于，步骤S02中的轧制机(10)的轧棍面为椭圆形，可以将圆棒形的钢材轧制成椭圆形。3.根据权利要求1所述的热熔连铸连轧生产扁带型铜覆钢的装置和方法，其特征在于，步骤S03中盛有铜液的熔铜炉(11)在使用过程中一直通过保护气注入口(17)注入氮气，以避免钢材和铜材被氧化变质影响最终产品的质量。4.根据权利要求1所述的热熔连铸连轧生产扁带型铜覆钢的装置和方法，其特征在于，步骤S04中使用的石墨结晶模具(6)的截面通孔为椭圆形，但是尺寸略大于椭圆形钢材，以保障钢材周围能均匀的沾有铜液，此外可以更换不同截面尺寸的石墨结晶模具，以便形成不同尺寸以及铜层厚度的铜覆钢。5.根据权利要求1所述的热熔连铸连轧生产扁带型铜覆钢的装置和方法，其特征在于，步骤S06中将椭圆形铜覆钢(4)轧制成为扁线型铜覆钢(5)，在此过程中可以进一步提高铜层与钢材之间的连接强度和材料硬度。6.根据权利要求1所述的热熔连铸连轧生产扁带型铜覆钢的装置和方法，其特征在于，步骤S07中的热处理是在300-400℃的氮气保护环境中进行，经过此步骤后的铜覆钢的柔韧性将明显提高。2CN111933352A说明书1/4页热熔连铸连轧生产扁带型铜覆钢的装置和方法技术领域[0001]本发明涉及电力系统及电气装置等接地体材料生产领域，具体的为热熔连铸连轧生产扁带型铜覆钢的装置和方法。背景技术[0002]目前电力系统的发展迅速，随着能源互联网概念的提出，对于电力系统的运行稳定性提出了新的要求，而接地体作为各个电力设备的共地点以及故障电流和雷击电流散流进入大地的介质，其重要性不言而喻。[0003]接地体的性能和质量关系到电力设备的稳定运行，现阶段常用的接地体材料以钢材为主，比如镀锌钢、铜覆钢等，由于接地体往往位于地表以下，受土壤的pH值、含水量以及微生物的影响，接地体容易被腐蚀变细乃至断裂，这将严重威胁到接地体的正常生命周期，对电力系统的安全稳定运行造成干扰，故耐腐蚀性成为考量接地体服役年限的重要指标，比如在一些腐蚀性较强的地区，接地体埋设后2至3年后便会发生明显的腐蚀变细甚至断裂，所以在接地体材料的研究发展过程中，人们采取在芯线钢材外部包裹一层锌或者铜等金属以提高接地体的耐腐蚀性，此外纯铜材质的接地体耐腐蚀性和导电性均极好，但是由于纯铜材质的接地体造