一种耐热电工圆铝杆的制备方法
阅读说明：本技术 一种耐热电工圆铝杆的制备方法 (Preparation method of heat-resistant electrical round aluminum rod ) 是由 苏伟 于 2021-07-13 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种耐热电工圆铝杆的制备方法,包括以下原料及其重量分数：铝粒为99.20～99.60％质量份；稀土为0.23～0.35％质量份；Ti为0.07～0.12％质量份；Si为0.05～0.08％质量份；Fe为0.03～0.05％质量份；Co为0.02～0.04％质量份；B为0.03～0.06％质量份；V为0.04～0.07％质量份。本发明防止浇铸温度过低、铝液流动性相对较差、铝液内的气体排逸速度慢,还防止铝液形成液穴过深造成短时的液位过低和液流供不上,导致铸坯和凝固收缩中组织出现疏松和缩孔的现象,而且还改善了浇铸的方式和铝熔体纯净度,避免了圆铝杆连轧过程中的断口处出现缩孔和不规则裂口的现象。(The invention discloses a preparation method of a heat-resistant electrical round aluminum rod, which comprises the following raw materials in parts by weight: 99.20-99.60% of aluminum particles by mass; 0.23-0.35% by mass of rare earth; 0.07-0.12% by mass of Ti; si is 0.05-0.08% by mass; 0.03-0.05% by mass of Fe; 0.02-0.04% by mass of Co; b is 0.03-0.06% by mass; v is 0.04-0.07% by mass. The invention prevents the casting temperature from being too low, the fluidity of the aluminum liquid is relatively poor, the gas in the aluminum liquid is discharged slowly, prevents the liquid level from being too low and the liquid flow from being unavailable for supply when the liquid cavity formed by the aluminum liquid is too deep to cause short time, and causes the phenomena of loose and shrinkage of the tissues in the casting blank and solidification shrinkage, improves the casting mode and the purity of the aluminum melt, and avoids the phenomena of shrinkage and irregular cracking at the fracture in the continuous rolling process of the round aluminum rod.)
技术领域
本发明涉及电工圆铝杆技术领域，具体为一种耐热电工圆铝杆的制备方法。
背景技术
近年来，随着国家经济的高速跃进，受工业生.产快速增长的拉动，全社会用电量不断增长。在可预见的未来，我国仍将加大能源项目的投入，实施.电网的改造。电工圆铝杆是制做电缆、电线的半成品，目前国内市场对电工铝杆质量和性能的要求越来越高。电工圆铝杆主要用于电线电缆行业，其电性能和机械性能是各类铝芯电线电缆能否达到国际先进水平的关键。
根据专利201610908905.8，可知一种耐热电工圆铝杆的制备方法，包括以下步骤：向电解铝液中添加铝硼中间合金、铝锆中间合金和稀土中间合金并搅拌得到铝溶体，使得铝溶体中硼的质量分数为0.006～0.01％，锆的质量分数为0.03～0.18％，稀土的质量分数为0.10～0.25％；将上述铝溶体再经过精炼、静置、浇注和轧制后得到耐热电工圆铝杆。本发明耐热电工圆铝杆的制备方法以电解铝液为原料，避免了使用铝锭为原料所需的熔化，缩短了工艺流程，从而降低了生产成本以及更为环保；另外通过在电解铝液中加入适量的铝硼中间合金、铝锆中间合金和稀土中间合金对电解铝液进行硼化和细化处理，有利于得到更加均匀细化的铸造晶粒，提升耐热电工圆铝杆的机械性能。
目前，现有的耐热电工圆铝杆还存在着一些不足的地方，例如；现有的耐热电工圆铝杆在制备过程中的浇铸速度和浇铸温度没有进行严格的控制，浇铸温度过低、铝液流动性相对较差、铝液内的气体排逸速度慢，铝液形成液穴过深造成短时的液位过低和液流供不上，导致铸坯和凝固收缩中组织容易出现疏松和缩孔的现象，而且耐热电工圆铝杆在制备过程中浇铸的方式和铝熔体纯净度比较差，圆铝杆连轧过程中的断口处容易出现缩孔和不规则裂口的现象。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐热电工圆铝杆的制备方法，解决了背景技术中所提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种耐热电工圆铝杆的制备方法，包括以下原料及其重量分数：铝粒为99.20～99.60％质量份；稀土为0.23～0.35％质量份；Ti为0.07～0.12％质量份；Si为0.05～0.08％质量份；Fe为0.03～0.05％质量份；Co为0.02～0.04％质量份；B为0.03～0.06％质量份；V为0.04～0.07％质量份。
作为本发明的一种优选实施方式，所述的耐热电工圆铝杆，包括以下原料及其重量分数：铝粒为99.53％质量份；稀土为0.23％质量份；Ti为0.07％质量份；Si为0.05％质量份；Fe为0.03％质量份；Co为0.02％质量份；B为0.03％质量份；V为0.04％质量份。
作为本发明的一种优选实施方式，所述的耐热电工圆铝杆，包括以下原料及其重量分数：铝粒为99.38％质量份；稀土为0.30％质量份；Ti为0.09％质量份；Si为0.06％质量份；Fe为0.04％质量份；Co为0.03％质量份；B为0.05％质量份；V为0.05％质量份。
作为本发明的一种优选实施方式，所述的耐热电工圆铝杆的制备方法，制备步骤如下：
a.将上述原料按照重量份数称取；
b.待步骤a完成后，再将铝粒放入到熔炼熔中进行熔炼，待铝粒熔化后再将稀土、Ti、Si、Fe、Co、B和V放入到铝液中进行混合，制得铝液；
c.待步骤b完成后，再将制得的铝液通入混合气体进行第一次处理，再将处理后的铝液放入到精炼熔中进行精炼，并且向精炼炉中通入混合气体进行第二次处理；
d.待步骤c完成后，再将精炼后铝液中的浮渣平缓的扒出，并且静置30min，接着将铝液温度调整到740℃左右，然后开炉将铝液放入流槽；
e.待步骤d完成后，再将流槽中的铝液通入到连铸连轧生产线进行连续生产，得到电工圆铝杆。
作为本发明的一种优选实施方式，所述步骤b中向铝粒熔炼时的温度为580-740℃，熔炼的时间为30—45min，将稀土、Ti、Si、Fe、Co、B和V放入到铝液中进行混合，混合时的速度为100—200r/min，混合的时间为10—20min，温度为1500—2000℃，保温时间为30—60min。
作为本发明的一种优选实施方式，所述步骤c中混合气体为氮气和四氯化碳气体，第一次处理的时间为15—25min，第二次处理的时间为20—30min，精炼的时间为30—35min。
作为本发明的一种优选实施方式，所述步骤d中开炉将铝液放入流槽，在流槽中部采用自制除气箱，用石墨柱筒将混合气体喷入箱底，以至于对铝液进行连续除气除渣，并及时捞出浮渣。
作为本发明的一种优选实施方式，所述步骤e中将流槽中的铝液通入到连铸连轧生产线进行连续生产，铝液的流速为10—12m/min，控制铝液温度在690—720℃之间。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明在对电工圆铝杆制备过程中的浇铸速度和浇铸温度进行严格的控制，从而防止浇铸温度过低、铝液流动性相对较差、铝液内的气体排逸速度慢，还防止铝液形成液穴过深造成短时的液位过低和液流供不上，导致铸坯和凝固收缩中组织出现疏松和缩孔的现象，而且还改善了浇铸的方式和铝熔体纯净度，避免了圆铝杆连轧过程中的断口处出现缩孔和不规则裂口的现象，提高了电工圆铝杆制备过程中的完整性。
具体实施方式
本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例一
所述的耐热电工圆铝杆，包括以下原料及其重量分数：铝粒为99.53％质量份；稀土为0.23％质量份；Ti为0.07％质量份；Si为0.05％质量份；Fe为0.03％质量份；Co为0.02％质量份；B为0.03％质量份；V为0.04％质量份。
制备步骤如下：
a.将上述原料按照重量份数称取；
b.待步骤a完成后，再将铝粒放入到熔炼熔中进行熔炼，待铝粒熔化后再将稀土、Ti、Si、Fe、Co、B和V放入到铝液中进行混合，混合时的速度为150r/min，混合的时间为15min，温度为1500—2000℃，保温时间为40min，制得铝液；
c.待步骤b完成后，再将制得的铝液通入混合气体进行第一次处理，处理的时间为20min，再将处理后的铝液放入到精炼熔中进行精炼，精炼的时间为32min，并且向精炼炉中通入混合气体进行第二次处理，处理的时间为25min；
d.待步骤c完成后，再将精炼后铝液中的浮渣平缓的扒出，并且静置30min，接着将铝液温度调整到740℃左右，然后开炉将铝液放入流槽；
e.待步骤d完成后，再将流槽中的铝液通入到连铸连轧生产线进行连续生产，铝液的流速为11m/min，控制铝液温度在700℃之间，得到电工圆铝杆。
实施例二
所述的耐热电工圆铝杆，包括以下原料及其重量分数：铝粒为99.38％质量份；稀土为0.30％质量份；Ti为0.09％质量份；Si为0.06％质量份；Fe为0.04％质量份；Co为0.03％质量份；B为0.05％质量份；V为0.05％质量份。
制备步骤如下：
a.将上述原料按照重量份数称取；
b.待步骤a完成后，再将铝粒放入到熔炼熔中进行熔炼，待铝粒熔化后再将稀土、Ti、Si、Fe、Co、B和V放入到铝液中进行混合，混合时的速度为150r/min，混合的时间为15min，温度为1500—2000℃，保温时间为40min，制得铝液；
c.待步骤b完成后，再将制得的铝液通入混合气体进行第一次处理，处理的时间为20min，再将处理后的铝液放入到精炼熔中进行精炼，精炼的时间为32min，并且向精炼炉中通入混合气体进行第二次处理，处理的时间为25min；
d.待步骤c完成后，再将精炼后铝液中的浮渣平缓的扒出，并且静置30min，接着将铝液温度调整到740℃左右，然后开炉将铝液放入流槽；
e.待步骤d完成后，再将流槽中的铝液通入到连铸连轧生产线进行连续生产，铝液的流速为11m/min，控制铝液温度在700℃之间，得到电工圆铝杆。
传统电工圆铝杆数据参数表1如下：
测试项目
导电率
抗拉强度
机械强度
抗氧化性
参数指标
良好
较强
一般
良好
实施例一电工圆铝杆数据参数表2如下：
测试项目
导电率
抗拉强度
机械强度
抗氧化性
参数指标
较高
强
较强
良好
实施例二电工圆铝杆数据参数表3如下：
测试项目
导电率
抗拉强度
机械强度
抗氧化性
参数指标
高
超强
强
优
综上述，参照表1、表2和表3的数据对比得到，本发明在对电工圆铝杆制备过程中的浇铸速度和浇铸温度进行严格的控制，从而防止浇铸温度过低、铝液流动性相对较差、铝液内的气体排逸速度慢，还防止铝液形成液穴过深造成短时的液位过低和液流供不上，导致铸坯和凝固收缩中组织出现疏松和缩孔的现象，而且还改善了浇铸的方式和铝熔体纯净度，避免了圆铝杆连轧过程中的断口处出现缩孔和不规则裂口的现象，提高了电工圆铝杆制备过程中的完整性。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。