铜线车间设计(design of copper wire wokshop)

以铜及铜合金铸锭或线坯为原料，采用挤压、轧制、拉伸工艺生产铜线材的铜加工厂车间设计。

铜线的规格范围，紫铜为声0.02～6mm，黄铜、白铜线为≠0.05～6mm，青铜线为声0.03～6mm；圆形线最多，异形线较少。线材按使用要求以软状态或不同程度的硬状态交货。

铜线车间设计内容主要包括：工艺流程选择、设备选择和车间配置。

工艺流程选择线材的生产工艺是先进行热加工生产出线坯，再经拉伸或轧制、拉伸制成线材。

线坯的生产方法有热轧、挤压、连铸和连铸连轧法四种(见图)。(1)热轧法。将锭坯加热后用孔型轧制法轧成，57～12mm的线坯。此法用于生产黄铜、部分青铜和热加工温度高，变形抗力大的合金线坯。(2)挤压法。将圆锭加热后挤制成≠6．5～18mm的线坯。用于生产普通黄铜和不适合热轧的铅黄铜线坯。(3)连铸法。用于生产}8～20mm的无氧铜、黄铜和不易热加工的锡磷青铜和铅黄铜线坯。(4)连铸连轧法。用于生产巾6．35～12mm的紫铜线坯。其中热轧和挤压线坯832一般在铜管棒车间生产，连铸和连铸连轧线坯由铜熔铸车间提供。以上四种生产方法中，后两种具有生产流程短、卷重大和成本低的优点。

挤压法和连铸连轧法生产的线坯表面质量好，可直接进行冷轧或粗拉伸；连铸法和热轧法生产的线坯，在经过一道加工率为30％左右的拉伸后须扒皮，以除去夹灰等铸造缺陷，然后继续冷轧或粗拉伸。线坯经中、细拉伸、退火、酸洗，拉至成品尺寸后再进行退火或淬火一时效处理，以获得不同的物理力学性能。当采用带保护性气体的退火炉或真空炉退火时，线材表面不氧化，可不再酸洗。铸锭连铸线坯连铸连轧线坯硬状态线软状态线铜及铜合金线材生产工艺流程示意图设备选择包括加热炉、线坯热轧机、挤压机(见铜管棒车间设计)、线材拉伸机、线材冷轧机、退火炉和酸洗设备等的选择。

线材拉伸机有单次立式、单次卧式、多次滑动式和多次无滑动式等型式。(1)单次立式拉伸机。用于粗拉硬化快的合金线材或大直径线材，卷简直径为似OO～1000mm，拉伸速度为0.5～3m／s。(2)单次卧式拉伸机。用于拉伸大截面异型线材，卷简直径为夺650～1000mm，拉伸速度为0.3～1．8m／s。(3)多次滑动式拉伸机。配有5～25个拉模，用于拉制各种规格的紫铜线或中细合金线，拉伸速度为10～50m／s，坯料卷重为2～4t，拉伸线径范围为j616～0.01mm。(4)多次无滑动式拉伸机。有蓄线式、直进式和活套式三种结构型式。一般配有2～10个拉模，卷筒直径为‘b250～600mm，用于粗拉紫铜线和粗、中拉各种合金线，线径范围为声16～0.35mm，拉伸速度为10～20m／s。其中蓄线式造价低，常用于拉伸圆线；直进式和活套式常用于拉伸中小截面异形线和圆线。

线材冷轧机由开卷机、3～12个串连机架和卷取机等组成。线坯规格为手8～20mm，轧后直径为≯2～8mm，冷轧总变形量比拉仲大，可减少退火次数，生产成本低，主要用于合金线或紫铜线的冷连轧。

退火炉有水封式、连续式、罩式、真空炉和接触退火装置五种。(1)水封退火炉。用水蒸气保护退火，热效率较低，退火后线材表面有氧化色和水迹，用于紫铜线的中间退火。(2)管式连续退火炉。单根线材在保护性气体保护下连续退火，退火线材性能均匀、表面光洁，常用于高质量中、细线的成品和半成品退火。(3)罩式退火炉。将线卷放在充有保护性气体的内罩里，用风机强制循环，常用于合金线的成品退火和中间退火。(4)真空退火炉。用于紫铜线成品退火。(5)接触退火装置。常与多次拉伸机组合在一起，使拉伸一退火连续化，常用于紫铜线和一部分合金线的生产。

酸洗设备由酸液槽、冷热水洗槽、中和槽、烘干箱和槽边抽风等装置组成。酸洗时，成盘的线坯由链条悬挂传送或吊车吊运。

车间配置生产线坯的热加工厂房须与冷轧、拉伸线材的冷加工厂房隔断；退火酸洗设备一般配置在单独的房间内。拉线机按粗、中、细次序布置，同一类拉线机常按同一侧进出线配置。修模设备和中、细线拉伸设备可配置在多层厂房内。