專利名稱：電工用鋁及鋁合金軋桿的冷卻處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電線電纜加工中對(duì)連鑄連軋機(jī)軋出的電工用鋁及鋁合金軋桿 冷卻處理方法。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家在連鑄連軋機(jī)中對(duì)軋出電工用鋁及鋁合金圓形軋桿淬 火冷卻處理時(shí)，常常在進(jìn)入冷卻包、吹干包前利用軋機(jī)送軋桿進(jìn)行冷卻過程 中，將軋桿放在帶喇叭口無(wú)縫導(dǎo)向管的時(shí)，以滑動(dòng)摩擦方式進(jìn)入冷卻包和吹 干包的滾輪槽中，這不僅使喇叭口無(wú)縫導(dǎo)向管嚴(yán)重磨損，而且也與滾輪發(fā)生 磨擦，更使剛軋制的光滑平整的鉬及銷合金軋桿表面遭到磨損產(chǎn)生凸凹不平 的表面缺陷，影響產(chǎn)品的質(zhì)量。同時(shí)還因鋁合金軋桿在冷卻時(shí)釆用聚已醇作 為冷卻介質(zhì)，這種介質(zhì)不僅在冷卻中揮發(fā)性大、而且成本高、又使資源浪費(fèi)， 同時(shí)對(duì)冷卻裝置也有一定的腐蝕，也污染環(huán)境。而普通鋁軋桿由于機(jī)械性能 的要求，不釆用聚已醇等介質(zhì)冷卻，還需采用添加潤(rùn)滑脂進(jìn)行潤(rùn)滑，使傳動(dòng) 靈活，但易使?jié)櫥皆阡X軋桿的表面，還產(chǎn)生二硫化鉬有害氣體污染，為 此，必需對(duì)因殘留在鋁軋桿表面的油脂進(jìn)行酸洗、中和工序才能去除，這不 僅加大成本，更污染了環(huán)境，還使人體健康受到傷害。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供一種新的既能決電工用鋁軋桿冷卻又能解決鋁合 金軋桿冷卻處理，且不污染環(huán)境的冷卻處理方法。
本發(fā)明要達(dá)到上述目的必須解決下述技術(shù)問題 一是要保證新軋制的軋 桿表面不受損傷，才能保證軋桿表面質(zhì)量；二是要解決能用于兩種軋桿的冷 卻介質(zhì)與冷卻成本；三是要解決環(huán)境不受污染的目的。
眾所周知，由于鋁合金中合金成分在連鑄連軋過程中的溶解度隨著溫度 的降低而急劇下降，所以必須對(duì)鉬合金采取淬火冷卻工藝以使鋁合金固溶體 在淬火狀態(tài)下處于過飽和狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)鋁合金時(shí)效硬化和細(xì)化晶粒。要求在淬
火冷卻過程中，使鋁合金軋桿從固溶加熱溫度應(yīng)快速降到5(TC左右，為達(dá)到
淬火冷卻效果，應(yīng)保證足夠冷卻速度。同樣，鋁軋桿除上述情況，還因機(jī)械 性能較軟，故要求冷卻中要保持平穩(wěn)傳送，減少變形是不可忽視的。 對(duì)于本發(fā)明的對(duì)電工用銘及鋁合金軋桿的冷卻處理方法的技術(shù)問題是這
樣加以解決的，該冷卻處理方法包括以下步驟首先對(duì)軋桿在冷卻處理全過 程中將軋桿放置在帶滾動(dòng)軸承滾動(dòng)的導(dǎo)(滾)輪型腔內(nèi)傳送，使軋桿以降低 磨損、減少表面缺陷、提高軋桿表面質(zhì)量符合國(guó)家電工用圓形軋桿的要求。
然后用三通切換冷卻介質(zhì)的截止閥，送入規(guī)定冷卻介質(zhì)至冷卻包內(nèi)對(duì)軋桿進(jìn)
行快速冷卻，使軋桿在冷卻包內(nèi)以6.0~6.4米/秒速度進(jìn)行冷卻以提高軋桿 時(shí)效硬化和細(xì)化晶粒，保證軋桿從固溶加熱溫度冷卻至501C左右。再后對(duì)軋 桿用0. 3~0.6mpa的壓縮空氣對(duì)吹干包內(nèi)的軋桿進(jìn)行吹干，以保證產(chǎn)品收桿 保藏。所述鋁合金軋桿用價(jià)格最低的水冷卻，而鋁軋桿不用油脂潤(rùn)滑，直接 進(jìn)入冷卻介質(zhì)為乳化液的冷卻包中冷卻，避免了污染環(huán)境，無(wú)需進(jìn)行酸洗、 中和工序，降低了成本。
上述冷卻處理是在已有的冷卻裝置經(jīng)改進(jìn)后實(shí)現(xiàn)的，所述改進(jìn)首先是將 導(dǎo)向管改為帶滾動(dòng)軸承的導(dǎo)輪組，替代導(dǎo)向管作用，但優(yōu)于導(dǎo)向管，它是將 軋機(jī)軋出的札桿直接送入導(dǎo)輪組，引導(dǎo)帶滾動(dòng)軸承的冷卻包快速冷卻和吹干 包吹干后送入收桿工序。整個(gè)過程全部為滾動(dòng)無(wú)滑動(dòng)磨擦。(如圖l所示)特 別釆用導(dǎo)輪組進(jìn)行滾動(dòng)傳送后，可確保軋桿表面不受損傷，所述述導(dǎo)輪組， 包括有2個(gè)導(dǎo)輪或滾輪構(gòu)成一個(gè)圓形型腔、軸承、傳動(dòng)軸、支撐板；供需冷 卻的鋁軋桿及鋁合金軋桿自由滾動(dòng)通過。所述導(dǎo)輪通過軸承、支撐板安裝在 傳動(dòng)軸上后，再用緊固件與支撐板固接。冷卻軋桿在導(dǎo)輪組型腔中自由滾動(dòng) 后進(jìn)入用同樣軸承滾動(dòng)的冷卻包進(jìn)行冷卻，再進(jìn)入用軸承滾動(dòng)的吹干包吹干 并送入下道收桿工序收桿。從而保證鋁及鋁合金軋桿表面光滑不受磨損，也 減少對(duì)導(dǎo)輪的磨損。所述的導(dǎo)輪組由6~12個(gè)導(dǎo)輪型腔串接而成，并用支板 固定在回水管上。本發(fā)明采用無(wú)污染的水或乳化液作冷卻介質(zhì)。為方便兩種 介質(zhì)送進(jìn)和回收，在進(jìn)出口釆用三通式供不同冷卻介質(zhì)使用，既可用水也可 用乳化液進(jìn)行冷卻。本發(fā)明在鋁合金札桿冷卻工藝中釆用價(jià)格最低的水為冷 卻介質(zhì)，水溫一般控制在20 40'C，以減少鋁合金變形和內(nèi)應(yīng)力，也保證鋁 及鋁合金軋桿的冷卻需要。而乳化液的溫度一般為10X: 60'C即可滿足鋁軋 桿冷卻需要。
本發(fā)明用于生產(chǎn)普通電工鋁軋桿時(shí)，只需要在冷卻收桿中加一套水與乳 化液的可切換使用的進(jìn)出水管，即可實(shí)現(xiàn)普通電工鋁軋桿的無(wú)油冷卻收桿。 從而革除了原來普通電工鋁軋桿用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑和因此而產(chǎn)生的二硫化鉬有害 氣體污染。還可以免除因清洗紫軋桿上的油脂而進(jìn)行的酸洗和中和清洗工序, 既節(jié)約了能源，也避免了環(huán)境污染，且降低了成本。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)
1、 由于采用將導(dǎo)輪組與冷卻包、吹干包均作成滾動(dòng)方式工作，不僅可 以降低淬火冷卻時(shí)對(duì)軋桿的表面磨損、減少表面缺陷、保證軋桿表面質(zhì)量、 降低了成本。
2、 通過在進(jìn)出口采用的三通上安裝的閥可以自行切換水和乳化液，即 可實(shí)現(xiàn)對(duì)鋁軋桿無(wú)油冷卻。不產(chǎn)生污染、節(jié)約了能源。


圖l是本發(fā)明應(yīng)用的冷卻裝置示意圖2是圖1的A-A視圖。
具體實(shí)施例方式
參見圖1:本發(fā)明所用冷卻裝置包括導(dǎo)輪組1、導(dǎo)桿管2、冷卻包3、吹 干包4、回水管5、進(jìn)水管6、樓梯7、扶手8組成。在連軋機(jī)軋制出桿后， 需要冷卻的軋桿則由軋機(jī)直送圖中"—"進(jìn)入導(dǎo)輪組l、導(dǎo)桿管2通過冷卻包 3,進(jìn)行冷卻處理，通常冷卻包3為9-14個(gè)連接共同冷卻。最后由吹干包4 將其吹干，吹干包4為2-4個(gè)吹干后再送入下道收桿工序。導(dǎo)桿管2則與導(dǎo) 輪組、冷卻包、吹干包之間密封連接并使鉬及鋁合金軋桿在密封中冷卻處理； 所述冷卻包內(nèi)在原有滾輪組中用滾動(dòng)軸承代替原套簡(jiǎn)，使其成為更靈活滾動(dòng)。 所述吹干包4的結(jié)構(gòu)與冷卻包3的結(jié)構(gòu)基本相同，即冷卻包或吹干包中軋桿 通過裝在傳動(dòng)軸上的軸承外套的滾輪型腔滾動(dòng)運(yùn)行。不同之處在于吹干包4 里通入的是壓縮空氣而非冷卻液。壓縮空氣由氣站統(tǒng)一供給，冷卻水由水站 統(tǒng)一供給，其溫度通?？刂圃?0~40〔。 i為軋桿冷卻水進(jìn)口， n為乳化液 進(jìn)口。開啟i關(guān)閉n邵可實(shí)現(xiàn)冷卻水的通入，可對(duì)鋁合金軋桿冷卻。反之則
可實(shí)現(xiàn)乳化液的通入，可實(shí)行對(duì)鋁軋桿無(wú)油冷卻。
參見圖2:本圖是導(dǎo)輪組l中一對(duì)導(dǎo)輪9的剖視圖。軋桿12通過由一對(duì) 導(dǎo)輪9組成的型腔里，導(dǎo)輪9通過軸承10安裝在傳動(dòng)軸11上，軋桿12通過 時(shí)帶動(dòng)導(dǎo)輪9轉(zhuǎn)動(dòng)。為了減少軋桿12在系統(tǒng)的磨損，并保證表面光滑，導(dǎo)輪 9的加工精度較高，并由原來的滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)傳動(dòng)。導(dǎo)輪9通常為6~12 對(duì)串聯(lián)后都固定在支撐板15上，支撐板15與支板13焊接，并通過螺栓螺母 與長(zhǎng)支板14連接，長(zhǎng)支板14與回水管5焊接組成導(dǎo)輪組1。這樣，導(dǎo)輪組l 與回水管5連接起來。
對(duì)于進(jìn)水管的三通是在進(jìn)水管口上安1個(gè)三通接頭，并在兩端分別安裝 截止截為進(jìn)水管的乳化液與水切換部件。通過控制截止閥的開關(guān)可以接通水 或乳化液到進(jìn)水管中并送冷卻包后，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)銷及鋁合金軋桿的冷卻。
回水管的結(jié)構(gòu)與進(jìn)水管相反，即切換回收乳化液與水。通過控制截止閥 的開關(guān)可以接通水或乳化液分別回到回水池或乳化液回收池中。待處理后可 繼續(xù)循環(huán)使用，對(duì)環(huán)境無(wú)污染。
權(quán)利要求
1、一種電工用鋁及鋁合金軋桿的冷卻處理方法，其特征在于包括以下步驟1).對(duì)軋桿冷卻處理時(shí)，將軋桿放置在帶滾動(dòng)軸承滾動(dòng)的導(dǎo)(滾)輪型腔內(nèi)傳送，使軋桿降低磨損、減少表面缺陷、提高軋桿表面質(zhì)量；2).開啟三通上的切換冷卻介質(zhì)截止閥，使軋桿在冷卻包規(guī)定的冷卻液內(nèi)進(jìn)行冷卻，提高軋桿時(shí)效硬化、細(xì)化晶粒、符合軋桿冷卻至50℃；3).用壓縮空氣對(duì)吹干包內(nèi)軋桿進(jìn)行吹干，達(dá)到收桿保藏；所述冷卻介質(zhì)為水或乳化液；所述冷卻處理速度為6.0～6.4米/秒；所述壓縮空氣為0.3～0.6mpa。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的冷卻處理方法，其特征在于所述鋁合 金軋桿冷卻介質(zhì)為價(jià)格最低的水，其水溫為20。 ~40℃。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的冷卻處理方法，其特征在于所述鋁軋 桿冷卻介質(zhì)直接用乳化液，其溫度為10 60℃。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的冷卻處理方法，其特征在于帶滾動(dòng)軸 承的導(dǎo)(滾)輪型腔包括2個(gè)導(dǎo)滾輪構(gòu)成的一個(gè)圓形型腔與滾動(dòng)軸承、 傳動(dòng)軸和支撐板構(gòu)成；所述導(dǎo)輪組由6~12個(gè)導(dǎo)輪型腔串接組成導(dǎo)輪 組。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的冷卻處理方法，其特征在于所述三通 在于供鋁軋桿或鋁合金軋桿冷卻切換所需進(jìn)出用的冷卻介質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明公開了電線電纜加工設(shè)備中的連鑄連軋機(jī)軋出的電工用鋁及鋁合金軋桿的冷卻處理方法，即先對(duì)軋桿進(jìn)行冷卻過程中將軋桿放置在帶滾動(dòng)軸承的導(dǎo)輪型腔內(nèi)滾動(dòng)傳送，以降低磨損，減少表面缺陷，提高軋桿質(zhì)量。然后用三通上切換冷卻介質(zhì)的截止閥，鋁軋桿不用油脂潤(rùn)滑，直接進(jìn)入冷卻介質(zhì)為乳化液冷卻；鋁合金軋桿則用價(jià)格最低的水進(jìn)行冷卻使軋桿在冷卻包內(nèi)以每秒6.0～6.4米速度進(jìn)行冷卻，以提高軋桿時(shí)效硬化和細(xì)化晶粒，保證軋桿冷卻至50℃左右；再后對(duì)軋桿用0.3～0.6mpa壓縮空氣在吹干包內(nèi)吹干，保證軋桿達(dá)到收桿保藏。軋桿經(jīng)本發(fā)明嚴(yán)格處理后顯著提高產(chǎn)品質(zhì)量、成本降低、節(jié)省能源、不污染環(huán)境。
文檔編號(hào)B21B45/02GK101342546SQ20081004587
公開日2009年1月14日 申請(qǐng)日期2008年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月22日
發(fā)明者芳 劉, 家 莊, 陳隆森, 彬 黃 申請(qǐng)人:德陽(yáng)東佳港機(jī)電設(shè)備有限公司