专利名称：紫铜管的一种高频拉铸工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高频拉铸工艺，特别是用于铜管加工的高频拉铸工艺。
背景技术：
铸轧法生产紫铜管时，紫铜管坯采用拉铸工艺生产，常用的管坯拉铸工艺一般采 用“拉_停”工艺，拉铸机的牵引频率常在40-50HZ之间，拉铸速度低，造成产品单位电耗高， 石墨模具寿命短，铸坯组织不均勻，产生气孔、疏松等缺陷，导致轧制、盘拉后的成品锯齿伤 多，产品抗拉强度不稳定，成品率低。因此传统的紫铜管坯拉铸工艺还需进一步改进。
发明内容
本发明是针对上述现有拉铸工艺生产中存在问题，提供的一种单位产量电耗低、 管坯组织均勻致密、石墨模具寿命长的紫铜管坯拉铸工艺。本发明的技术方案为紫铜管的一种高频拉铸工艺，其特征在于铜管坯在牵引机 牵引拉铸时，拉铸温度控制在1150°C 1160°C，结晶器冷却水压控制在0. 7 0. 9MPa,冷却 水流量控制在22-28m3/h条件下，采用“向前拉-停-向后推-停-向后推-停”为一个过 程单元的连续循环工艺。牵引机先以26. 39 28. 89mm/S的牵拉速度牵引铜管坯向前，牵拉行程5. 49 6mm后，牵拉动作停止，停时0. 05 0. 25秒；然后以22. 99mm/S速度牵引铜管坯向后推的 方向运动，退程0. 89mm ；向后推动作停止，停时0. 2 0. 3秒；然后再以12. 49 13. 32mm/S 速度牵引铜管向后推的方向运动，退程0. 39 0. 49mm ；向后推动作停止，停时0. 01 0. 02 秒，一个过程单元结束后，再循环下一个过程单元。本发明的有益效果是由于在向前拉铸过程中增加了向后推过程，可使结晶区域 内的熔液中的气体在向后推过程中被挤出去，使管坯组织致密，金相均勻，使成品抗拉强度 等力学性能均勻稳定；由于向后推过程使管坯的气孔、疏松等缺陷减少，从而使经轧制、盘 拉的成品中由于小气孔而造成的锯齿伤大幅减少，提高了成品的质量和成材率；拉铸过程 中牵引速度快，拉铸速度最高可达到466mm/min，设备产能提高，使单位产量电耗下降30 40kwh/T，与传统拉铸工艺相比，拉铸速度提高1 5倍，单位产量能耗下降7 9%，达到 节约能耗；本发明可根据结晶器中石墨模的磨损程度，配置不同的拉铸速度。不同的拉铸速 度，对应着不同的结晶区域，当石墨模一个结晶部位磨损后，可将牵引拉铸速度设置到更高 一档，使管坯结晶区域相对应地外移，利用石墨模前端未磨损的部分进行结晶，石墨模的可 使用长度增加，既提高了结晶器的使用寿命，节约了生产成本，又减少了结晶器更换频率， 提高了生产效率。
图1为管坯拉铸机工作示意图。图2为本发明的管坯金相组织图。
图3为传统拉铸工艺的管坯金相组织图。
具体实施例方式如图1所示，牵引机6应用了低惯量伺服电机和低背隙减速机构，控制器采用基于 WindowsCE的数控系统，根据高频拉铸工艺的工艺参数预先设定好程序。工作时，在数控系 统作用下，主动轮62顺时针运动，压轮61逆时针运动，带着铜管坯5向右(向前)运动一 个行程，停顿一段时间后，牵引机6在控制系统的控制下，主动轮62作逆时针旋转，压轮61 作顺时针旋转，带动铜管坯5向左运动，即第一次向后推，运动一个行程后，停顿一段时间。 然后牵引机6在数控系统控制下，主动轮62作逆时针旋转，压轮61作顺时针旋转，带动铜 管坯5向左运动，即第二次向后推，运动一个行程后，停顿一段时间。第一个工作单元结束。 牵引机6在数控系统的控制下，主动轮62顺时针运动，压轮61逆时针运动，带着铜管坯5 进行下一个过程单元的循环。保温炉1中的铜液2补充到到石墨模3中进行结晶，水冷系 统4在整个工作过程中始终进行冷却。实施例一向前牵拉，速度26. 39mm/S，进程6mm——停时0. 25秒——向后推，速度
22. 99mm/S，退程0. 89mm-停时0. 3秒-再向后推,速度13. 32mm/S，退程0. 43mm-停
时0. 01秒，一个过程单元结束，进行下一个过程单元的循环。拉铸温度1160°C，结晶器冷却 水压0. 7MPa，冷却水流量22m7h。拉铸速度达到327mm/min。实施例二向前牵拉，速度26. 39mm/S，进程6mm——停时0. 2秒——向后推，速度
22. 99mm/S，退程0. 89mm-停时0. 3秒-再向后推,速度13. 32mm/S，退程0. 39mm-停
时0. 01秒，一个过程单元结束，进行下一个过程单元的循环。拉铸温度1155°C，结晶器冷却 水压0. 7MPa,冷却水流量25m7h。拉铸速度达到351mm/min。实施例三向前牵拉，速度26. 39mm/S，进程5. 67mm——停时0. 1秒——向后推，速
度22. 99mm/S，退程0. 89mm-停时0. 3秒-再向后推,速度13. 32mm/S，退程0. 39mm-
停时0. 02秒，一个过程单元结束，进行下一个过程单元的循环。拉铸温度1150°C，结晶器冷 却水压0. 8MPa，冷却水流量26m3/h。拉铸速度达到375mm/min。实施例四向前牵拉，速度27. 5mm/S，进程5. 49mm——停时0. 1秒——向后推，速
度22. 99mm/S，退程0. 89mm-停时0. 2秒-再向后推,速度12. 49mm/S，退程0. 49mm-
停时0. 01秒，一个过程单元结束，进行下一个过程单元的循环。拉铸温度1160°C，结晶器冷 却水压0. 8MPa，冷却水流量28m7h。拉铸速度达到419mm/min。实施例五向前牵拉，速度26. 39mm/S，进程5. 79mm——停时0. 1秒——向后推，速
度22. 99mm/S，退程0. 89mm-停时0. 2秒-再向后推,速度13. 32mm/S，退程0. 39mm-
停时0. 01秒，一个过程单元结束，进行下一个过程单元的循环。拉铸温度1160°C，结晶器冷 却水压0. 85MPa,冷却水流量27m7h。拉铸速度达到452mm/min。实施例六向前牵拉，速度28. 89mm/S,进程5. 49mm——停时0. 05秒——向后 推，速度22. 99mm/S,退程0. 89mm——停时0. 2秒——再向后推，速度12. 49mm/S,退程 0. 49mm——停时0. 01秒，一个过程单元结束，进行下一个过程单元的循环。拉铸温度 11600C，结晶器冷却水压0. 9MPa，冷却水流量28m7h。拉铸速度达到466mm/min。以上实施例数据列于表1所示，拉铸速度与传统工艺比较分别提高1 1. 5倍。
4牵引频率指的是每分钟牵引机牵引的次数，其计算公式为 牵引频率=60+ (进程+拉速+停时+退程1+退速1+停时1+退程2+退速2+停时2) 拉铸速度(单位为mm/min)计算公式(进程-退程1-退程2) X牵引频率
象，铸坯凝固组织周向均勻性得到明显的改善。由图3可以看出，传统牵引工艺时，铸坯凝 固组织周向均勻性很差，铸坯上部是细小的柱状晶，下部是粗大的柱状晶，穿晶现象非常明 显。经轧制后，成品锯齿伤少，抗拉强度均勻。
权利要求
紫铜管的一种高频拉铸工艺，其特征在于铜管坯在牵引机牵引拉铸时，拉铸温度控制在1150℃～1160℃，结晶器冷却水压控制在0.7～0.9MPa，冷却水流量控制在22-28m3/h条件下，采用“向前拉-停-向后推-停-向后推-停”为一个过程单元的连续循环工艺。
2.根据权利要求1所述的紫铜管的一种高频拉铸工艺，其特征在于所述的过程单元 为牵引机先以26. 39 28. 89mm/S的牵拉速度牵引铜管坯向前，牵拉行程5. 49 6mm后， 牵拉动作停止，停时0. 05 0. 25秒；然后以22. 99mm/S速度牵引铜管坯向后推的方向运 动，退程0. 89mm ；向后推动作停止，停时0. 2 0. 3秒；然后再以12. 49 13. 32mm/S速度 牵引铜管向后推的方向运动，退程0. 39 0. 49mm ；向后推动作停止，停时0. 01 0. 02秒， 一个过程单元结束后，再循环下一个过程单元。
3.根据权利要求1所述的紫铜管的一种高频拉铸工艺，其特征在于所述的过程单元 为向前牵拉，速度26. 39mm/S，进程6mm——停时0. 25秒——向后推，速度22. 99mm/S，退程 0. 89mm——停时0. 3秒——再向后推,速度13. 32mm/S，退程0. 43mm——停时0. 01秒，一个 过程单元结束，进行下一个过程单元的循环，拉铸温度1160°C，结晶器冷却水压0. 7MPa,冷 却水流量22m3/h。
4.根据权利要求1所述的紫铜管的一种高频拉铸工艺，其特征在于所述的过程单元 为向前牵拉，速度26. 39mm/S，进程5. 67mm——停时0. 1秒——向后推，速度22. 99mm/S，退 程0. 89mm——停时0. 3秒——再向后推，速度13. 32mm/S，退程0. 39mm——停时0. 02秒，一 个过程单元结束，进行下一个过程单元的循环，拉铸温度1150°C，结晶器冷却水压0. 8MPa, 冷却水流量26m7h。
5.根据权利要求1所述的紫铜管的一种高频拉铸工艺，其特征在于所述的过程单元 为向前牵拉，速度28. 89mm/S,进程5. 49mm——停时0. 05秒——向后推，速度22. 99mm/ S，退程0. 89mm——停时0. 2秒——再向后推,速度12. 49mm/S，退程0. 49mm——停时0. 01 秒，一个过程单元结束，进行下一个过程单元的循环，拉铸温度1160°C，结晶器冷却水压 0. 9MPa，冷却水流量28m7h。
全文摘要
紫铜管的一种高频拉铸工艺，铜管坯在牵引机牵引拉铸时，拉铸温度控制在1150℃～1160℃，结晶器冷却水压控制在0.7～0.9MPa，冷却水流量控制在22-28m3/h条件下，采用“向前拉-停-向后推-停-向后推-停”为一个过程单元的连续循环工艺。在向前拉铸过程中增加了向后推过程，使管坯组织致密，金相均匀，使成品抗拉强度等力学性能均匀稳定，使管坯的气孔、疏松等缺陷减少，使经轧制、盘拉的成品中由于小气孔而造成的锯齿伤大幅减少，提高成品的质量和成材率，拉铸过程中牵引速度快，拉铸速度最高可达到466mm/min，与传统拉铸工艺相比，拉铸速度提高1～5倍，单位产量能耗下降7～9％；可根据结晶器中石墨模的磨损程度，配置不同的拉铸速度，提高结晶器的使用寿命，节约生产成本。
文档编号B22D11/045GK101879584SQ201010224559
公开日2010年11月10日 申请日期2010年7月6日 优先权日2010年7月6日
发明者冯卫, 徐培江, 梁刚, 赵惠芬, 郑冰芳, 陈国其, 黄绍辉 申请人:宁波金田铜管有限公司;宁波金田铜业(集团)股份有限公司