[发明专利]一种高铁导线合金铜杆连续铸造结晶器及其生产工艺

权利要求书

1.一种高铁导线合金铜杆连续铸造结晶器，其特征在于：包括石墨管体(11)，石墨管体(11)的固定碳含量不低于99.95%，石墨管体(11)的密度为1.80~1.88g/cm³；石墨管体(11)沿轴线设有贯穿性的通孔(111)，通孔(111)的内表面粗糙度至少为Ra0.8；石墨管体(11)位于通孔(111)侧壁上涂敷有4~6um的热解炭涂层(12) ；

石墨管体（11）的制作步骤如下：

S1：将粒径为15um~25um的石油焦和沥青焦料混匀后加入熔融沥青作为粘结剂经模压成型石墨块；

S2：将压制成型的石墨块依次进行一次焙烧、一次浸渍、二次焙烧、二次浸渍、三次焙烧、三次浸渍、四次焙烧；

焙烧方式为：将石墨块放入真空炉内以平均≤100℃/天速率缓慢加热至1200℃，在1200℃保温10~12H，然后以平均≤80℃/天速率缓慢降至400℃以下；

浸渍方式为：将焙烧冷却后的产品置入熔化的液态沥青中，加压0.8-1.2MPa，保压时间至少8小时，让沥青进入焙烧后的产品的气孔中；

S3：将步骤S2中得到的石墨块在密封的状态下通电加热，以250-300℃/天升温加热至2700℃~3200℃进行石墨化过程，然后以≤300℃/天速率降温至300℃，把密封状态去掉空冷出炉，得到密度为1.80~1.88g/cm³的石墨块；

S4：将步骤S3中的石墨块粗车加工成石墨管体(11)初坯。

2.根据权利要求1所述的一种高铁导线合金铜杆连续铸造结晶器，其特征在于：所述石墨管体(11)的电阻率为10.5~11.0Ω·mm²/m。

3.根据权利要求1所述的一种高铁导线合金铜杆连续铸造结晶器，其特征在于：所述石墨管体(11)外表面涂敷有热解炭涂层(12)。

4.一种高铁导线合金铜杆连续铸造结晶器的生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：

S1：将粒径为15um~25um的石油焦和沥青焦料混匀后加入熔融沥青作为粘结剂经模压成型石墨块；

S2：将压制成型的石墨块依次进行一次焙烧、一次浸渍、二次焙烧、二次浸渍、三次焙烧、三次浸渍、四次焙烧；

焙烧方式为：将石墨块放入真空炉内以平均≤100℃/天速率缓慢加热至1200℃，在1200℃保温10~12H，然后以平均≤80℃/天速率缓慢降至400℃以下；

浸渍方式为：将焙烧冷却后的产品置入熔化的液态沥青中，加压0.8-1.2MPa，保压时间至少8小时，让沥青进入焙烧后的产品的气孔中；

S3：将步骤S2中得到的石墨块在密封的状态下通电加热，以250-300℃/天升温加热至2700℃~3200℃进行石墨化过程，然后以≤300℃/天速率降温至300℃，把密封状态去掉空冷出炉，得到密度为1.80~1.88g/cm³的石墨块；

S4：将步骤S3中的石墨块粗车加工成石墨管体(11)初坯；

S5：对石墨管体(11)初坯的通孔(111)进行精铰，使得通孔(111)内表面粗糙度为Ra0.8；

S6：对石墨管体(11)进行抛光处理。

5.根据权利要求4所述的一种高铁导线合金铜杆连续铸造结晶器的生产工艺，其特征在于：步骤S5对通孔(111)精铰后，在石墨管体(11)的通孔(111)内表面涂敷热解炭涂层(12)。

6.根据权利要求5所述的一种高铁导线合金铜杆连续铸造结晶器的生产工艺，其特征在于：步骤S3制得石墨块置入抽真空的感应线圈高温炉内，利用脉冲电涡流升温至3300℃~3500℃，对石墨块进行纯化处理。

7.根据权利要求6所述的一种高铁导线合金铜杆连续铸造结晶器的生产工艺，其特征在于：制备得到的石墨块中灰分含量≤50ppm。

8.根据权利要求7所述的一种高铁导线合金铜杆连续铸造结晶器的生产工艺，其特征在于：步骤S2中一次焙烧与二次焙烧的升温方式为：以200℃/H速率加热，每升温100℃保温24H，直至800℃，然后再以200℃/H速率加热至1200℃，在1200℃保温10~12H。