铜管结晶器生产工艺流程及铜管连铸连轧法

{一}、铜管结晶器生产工艺流程

在黄铜管内连续冷却成型拉出钢坯，为了解决铜管工作过程与冷却的坯壳时而接触时而分离的问题，结晶器铜管仍为向一侧弯曲的方形或矩形的铜管，铜管内腔从上口至下口为锥形，铜管内腔从上口至下口为锥度分段的双锥或三锥或多锥，或者抛物线型内腔形状，上段或上部分的锥度大于下段或下部分的锥度。较好直面的锥度大于弧面的锥度。避免工作过程中坯壳与铜管内壁出现气隙，加符合坯壳收缩变化规律。

结晶器包括：

1、直型结晶器

2、弧形结晶器curvedmold：用于弧型和超低头型（椭圆型）连铸机上。

3、组合式结晶器compositemold：由四块壁板组成，每块壁板又由一块铜板和一块钢（铁）板用螺栓连接而成。

4、多级结晶器multistagemold

5、调宽结晶器adjustablemold：宽度可调的结晶器，一般只用于板坯连铸。结晶器是连铸机的核心设备之一，直接关系到连铸坯的质量。结晶器的振动频率要求准确，并根据拉坯速度自动调整，在高振频时，由于电机负载率上升，转差率增加，导致振动频率有所降低，而为了保证振动频率的，需要打开变频器的转差补偿控制，在负载增加时，使变频器自动增加输出频率以提供在没有速度降低情况下所需要的电机转差率，补偿量正比于负载的增加量，并在整个调速范围内都起作用。另外，结晶器的振动是由电机带动偏心机构旋转来实现的，因此表现为输出电流及母线电压呈现周期性震荡，在振动频率较高时有引起母线过电压故障的可能，通过允许变频器的母线调节功能，使变频器会基于直流母线电压自动调整输出频率，监测到母线电压瞬时升高时变频器会适当增加输出频率以减小引起母线电压升高的能量，这样做降低了出现变频器过压故障的可能性。

{二}、铜管连铸连轧法

连铸连轧法是一种新型紫铜盘管生产工艺。

此种生产方法发展了十几年，已经比较成熟，在我国大概60%的空调制冷铜管都采用此工艺方法生产。

连铸连轧法工艺流程为：水平连铸空心管坯、定尺锯切、铣面、三辊行星轧制、拉伸、精整、退火。

连铸连轧法的优点如下

(1)设备投资少。挤压法相比，此法不用加热铸坯和热挤压铸坯，极大地减少了厂房的占地面积和设备投资。

每条年产1.5万吨的散热器铜管生产线，投资进口设备费大致需1.5亿元，同时工模具设计制造与维护费用较低，例如，一副轧辊设计制造费约1万元，每次修磨仅数百元。

(2)生产效率高，能量消耗低。与挤压法相比，连铸连轧法不必加热铸坯使之挤压成铜管坯，不仅简化了工序而且大大降低了能量消耗。

同时三辊行星轧制之后的管坯不需中间退火就能直接进行拉拔，进一步简化了生产工序，提高了生产效率。

(3)产品质量好。在轧制过程中，通有保护性气体，空心铸坯内外表面和轧出管坯的内外表面在水冷前表面没有接触空气从而不被，所以能够保证管坯表面的。

(4)产品精度高。三辊行星轧制过程中，空心铸锭呈螺旋进给，其变形程度相当大并且均匀，管坯壁厚均匀度大大提高，这点上，挤压管坯壁厚均匀度是不能比拟的。

(5)成品率高。从投料熔融直到加工成各种中小尺寸的成品管材，综合成品率可高达90%左右，这是挤压法、上引法斜、轧穿孔法所不能比拟的。

但是，连铸连轧法也有一定的局限性。例如，只有中小尺寸的纯铜成品管材才适合此方法生产，而大多数铜合金管材和中大尺寸的铜管材不能采用此法生产，当前仅有B10白铜连铸连轧技术的开发成果。

先将电解铜、压块料、屑饼按6：3：1的比例投入设定温度1175℃±10℃的熔化炉熔化，捞在渣、净化后将铜液倒入保温炉中进行保温。

然后铜液从保温炉内流入结晶器进行凝固，此过程中不断采用牵引装置将凝固后的铸坯φ96mmX25mm向外牵引。

随后在铣面机上对铸坯进行铣面3mm，去除铸坯表面裂纹、压痕及物等缺陷。

接着将铣好面的铸坯送进三辊行星轧机中轧制至φ60mmX3.0mm，断面加工率达90%以上，之后将轧制过的铜管送入联拉机中进行三联拉至φ30mmX1.4mm，再对铜管进行多道次圆盘拉伸，以达到规定尺寸的铜管。

然后将加工硬化的铜管进行在线感应退火，对退火后黄铜管进行内螺纹成型成规定的尺寸，并在精整机上对铜管进行水平复绕成规定尺寸的铜盘管。较后对铜盘管进行成品退火，以保证较终性能达到客户的技术要求。