[发明专利]芯冷连铸连轧大长度防冰除冰智能接触线的制备方法

说明书

本发明涉及一种芯冷连铸连轧大长度防冰除冰智能接触线的制备方法，内置复合棒的钢丝绳进入内模腔，铜水、铜镁合金炉水进入外模腔，逆向冷却水进入多层次逆向冷却循环系统，呈蛇形从内向外经过各环腔，保持钢丝绳始终处于常温；铜水、铜镁合金炉水经第二冷却循环系统冷却各自形成固态；钢丝绳、复合的固态铜和铜镁合金经大小头处理、多道次减径轧制和拉拔最终形成铜钢复合线材。本发明将铜和内置复合棒的钢丝绳有机复合形成一个不脱落的整体，保持铜钢复合接线整体高导电特性，又增加铜钢复合接触线整体的综合抗拉强度，使光纤或电阻丝完整无缺地包覆在接触线中，为防冰除冰、智能监测接触线运行状态发挥光纤通讯功能提供物理基础。

技术领域

本发明涉及电气化铁路用接触线技术领域，具体涉及一种芯冷连铸连轧大长度防冰除冰智能接触线的制备方法。

背景技术

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，虽在原有基础上的有一定幅度的提高，但提高幅度有限，虽然增强了线材的抗拉强度，保持较高的导电率，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。另外在高寒低温，尤其像东北这样的高寒地区，接触线表面会出现覆冰，现有技术中解决覆冰通常是机械加人工，但除冰效率低效果差，因此急需解决高寒低温地区接触线“覆冰”的问题，做到防冰除冰。

随着铁总全力推进CR450科技创新工程，在运行时速400km的条件下时，对接触线的主要性能要求：抗拉强度≥560MPa、导电率≥75%IACS。因此急需研发一种新型接触线替代铜镁、铜铬锆接触线，同时要求防冰除冰和智能化在线监测以及具有一定通讯功能的接触线。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供了一种芯冷连铸连轧大长度防冰除冰智能接触线的制备方法，突破了导电率和抗拉强度相互矛盾，相互牺牲的难题，克服了铜包钢的铜、包覆层、钢芯因膨胀系不匹配等原因而相互脱离等难题，同时解决接触线高寒低温覆冰的难题，可以进行有效地防冰除冰，并进行实时在线监测接触线的运行状态，对运行状态进行数据收集，分析，整理，同时发现问题和隐患，达到智能监测，并及时排除隐患，确保列车的运行安全，最后还可以能承载部分通讯功能。

本发明的目的是这样实现的：

一种芯冷连铸连轧大长度防冰除冰智能接触线的制备方法，

包括以下步骤：

a、内置复合棒的钢丝绳进入内模腔，铜水、铜镁合金炉水分别进入外模腔的铜模腔、铜镁合金模腔；

b、逆向冷却水进入多层次逆向冷却循环系统，呈蛇形从内向外经过各环腔，保持钢丝绳始终处于常温；

c、铜水、铜镁合金炉水经第二冷却循环系统冷却各自形成固态；

d、钢丝绳、复合的固态铜和铜镁合金经大小头整理模具大小头处理和多道次减径轧制；

e、再经过多道次的拉拔，形成铜钢复合线材。

优选的，所述多层次逆向冷却循环系统包括从内向外依次设有多道环腔，内模腔设置在最内侧的环腔内，相邻环腔之间导通，最内侧的环腔端面设有进水口，最外侧的环腔端面设有出水口。

优选的，将隔热层设置在多层次逆向冷却循环系统的最外侧，防止多层次逆向冷却循环系统的最外侧遇冷结晶。

优选的，所述多层次逆向冷却循环系统每增加一层可以20-30%有效地降低水温度。

优选的，钢丝绳在进入模具的内模腔之前，先进行除锈、除油、除污、清洗除垢再干燥，一方面是为去钢丝绳表面或导热绝缘层的杂质，二是去除表面的水气，以免随着钢丝绳进入模腔时影响复合成型。

优选的，铜水、0.4%质量比的铜镁合金炉水采用无氧方式进入模腔。