[发明专利]一种铜杆生产工艺及结晶器

说明书

本发明属于铜杆生产技术领域，具体包括一种铜杆生产工艺，采用上引法生产工艺，主要步骤为：将结晶器插入铜液；然后将引杆从上至下插入结晶器并使引杆接触铜液；向上牵引引杆，等铜杆符合标准后进行收卷；将结晶器插入铜液前在结晶器的下端套装铜制隔离套，使结晶器的石墨管和保护套被包裹起来。理论上该方法可以有效避免石墨烯鳞片进入铜液并影响铜杆质量。另外还包括一种结晶器，包括结晶器本体，结晶器本体的下部为石墨管，以及套装在石墨管外周的保护套，该结晶器还包括套装在结晶器本体下部的铜制隔离套，且该隔离套将石墨管与外周空间隔离，从而避免石墨烯鳞片被挤压在石墨管的底部并在生产过程中进入铜杆内部。

技术领域

本发明属于铜杆生产技术领域，具体包括一种铜杆生产工艺和一种结晶器。

背景技术

电缆中的铜线是由铜杆多次轧制和拉丝而成，铜杆由粗变细的过程中，铜杆只发生横截面的变化，不发生材料的增减，因此，铜杆内的所有成分会保留在最后的铜线中。现有生产工艺中，在拉丝过程中，常出现铜线拉断的现象，分析发现，断面中存在石墨烯微粒，这是由于在铜杆生产工艺(上引法)中，石墨烯鳞片随着铜液进入结晶器中，从而导致生产的铜杆中含有石墨烯微粒。

目前，在上引法生产铜杆的工艺中，为防止铜液氧化，会在铜液表面铺一层厚度十厘米左右的石墨烯鳞片，以此隔绝氧气，而结晶器下部的石墨管穿过石墨烯鳞片并进入铜液中，在实际生产中，在结晶器的下部还套装有保护套。由于石墨烯鳞片的密度远小于铜液，因此，石墨烯鳞片进入铜杆的唯一机会便是在将结晶器插入铜液的过程中。现有工艺中，先将局部石墨烯鳞片拨开一部分，然后将结晶器向下插入铜液，由于石墨管和保护套均存在具有一定面积的底面，会将石墨烯鳞片压入铜液中，在上引过程中，铜液的流动会使部分石墨烯鳞片流进石墨管，从而造成上述有缺陷的铜杆，这会严重降低铜杆质量，为铜线的生产造成困扰，增加企业生产成本，且会影响最终生产的铜线的导线性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生产铜杆的工艺，用以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种铜杆生产工艺，该工艺的主体采用的是现有的上引法，主要包括以下步骤：

d.将结晶器插入铜液；

e.固定好结晶器，然后将引杆从上至下插入结晶器并使引杆接触铜液；

f.向上牵引引杆，等铜杆符合标准后进行收卷；

在上引法中，结晶器插入铜液的过程会将石墨烯鳞片带入铜液中，为克服这一缺陷，在步骤a中，将结晶器插入铜液前在结晶器的下端套装铜制隔离套，使结晶器的石墨管和保护套被包裹起来，如此，在将结晶器插入溶液后，铜制的隔离套会将石墨烯鳞片向外周拨开，且可以避免石墨管接触石墨烯鳞片，而铜制的隔离套在吸收铜液的温度后融化为铜液，此时铜液可以正常进入石墨管。因此，理论上该方法可以有效避免石墨烯鳞片进入铜液并影响铜杆质量。

优选地，在将结晶器插入铜液前，将预插入位置的石墨烯鳞片剥离，使得该区域的石墨烯鳞片保留2-5cm，且拨开区域的面积大于隔离套的底面积。这可以减少与隔离套接触的石墨烯的量，既便于观察隔离套的插入深度，又可以进一步降低石墨烯鳞片被带入铜液的风险。

优选地，在隔离套接触石墨烯鳞片的过程中，对结晶器施加震动，这可以破坏附着在隔离套表层的石墨烯鳞片的稳定状态，使其脱离隔离套并上浮到液面。

本发明的另一个目的在于提供一种结晶器，该结晶器具有可以将石墨管以及保护套隔离的隔离套，在将结晶器插入铜液的过程中，隔离套可以阻止石墨烯鳞片接触石墨管的底部，从而避免石墨烯鳞片被挤压在石墨管的底部并在生产过程中进入铜杆内部。