本发明涉及电工圆铝杆的技术领域，具体而言，涉及一种挤压电工圆铝杆的制造方法。
背景技术：
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。
现有技术中，挤压电工圆铝杆通常采用铝锭，即普铝锭及废铝线先熔化，再铸造和轧制。由于铝锭制造挤压电工圆铝杆需要溶化，因而会增加溶炉、连铸连轧设备，导致生产成本增加。另外，导致二次环境污染。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明一方面在于提供一种挤压电工圆铝杆的制造方法，该制造方法更为环保，成本较低。
一种挤压电工圆铝杆的制造方法，包括以下步骤：
将电解铝液进行精炼，得到精炼铝液；以及
将所述精炼铝液进行浇铸，而后轧制。
进一步地，所述电解铝液中钛、钒、锰、铬元素的总含量为0.02wt％以下。
进一步地，所述精炼的温度为730～750℃。
进一步地，所述精炼在惰性气氛中进行。
进一步地，所述精炼之前还包括对电解铝液进行硼化处理。
进一步地，所述硼化处理采用铝硼中间合金。
进一步地，所述精炼之前还包括对电解铝液进行细化处理。
进一步地，所述细化处理采用稀土中间合金。
进一步地，所述精炼的步骤之后且浇铸的步骤之前还包括对电解铝液进行在线除气。
进一步地，经所述在线除气的电解铝液的含氢量为0.15ml/100g以下。
本发明挤压电工圆铝杆的制造方法，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。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面合实施例来进一步说明本发明的技术方案。
如本文所用，术语：
“质量份”指表示多个组分的质量比例关系的基本计量单位，1份可表示任意的单位质量，如可以表示为1g，也可表示2.689g等。假如我们说A组分的质量份为a份，B组分的质量份为b份，则表示A组分的质量和B组分的质量之比a：b。或者地，表示A组分的质量为aK，B组分的质量为bK(K为任意数，表示倍数因子)。不可误解的是，与质量分数不同的是，所有组分的质量份之和并不受限于100份之限制。
“一个”、“一种”和“所述”可交换使用并指一个或多个。
“和/或”用于表示所说明的情况的一者或两者均可能发生，例如，A和/或B包括(A和B)和(A或B)；
另外，本文中由端点表述的范围包括该范围内所包含的所有数值(例如，1至10包括1.4、1.9、2.33、5.75、9.98等)。
另外，本文中“至少一个”的表述包括一个及以上的所有数目(例如，至少2个、至少4个、至少6个、至少8个、至少10个、至少25个、至少50个、至少100个等)。
本发明的挤压电工圆铝杆的制造方法，包括以下步骤：
将电解铝液进行精炼，得到精炼铝液；以及
将所述精炼铝液进行浇铸，而后轧制。
上述术语“电解铝液”是指使用电解工业方法制备所制备的熔化态的液态铝。此处，电解铝工业方法是采用冰晶石-氧化铝融盐电解法，即以熔融冰晶石是溶剂，氧化铝作为溶质，以碳素体作为阳极，铝液作为阴极，通入强大的直流电后，在950～970℃下，在电解槽内的两极上进行电化学反应。
由于电解铝液从电解槽中抽出时其温度较高(通常位于电解所需的温度950～970℃)，电解所需要的原辅材料含水量较高，铝液在电解槽中已吸附了大量的氢。较好地，在精炼之后且浇铸前电解铝液的含氢量为0.15ml/100g以下，例如0.15ml/100g、0.12ml/100g、0.10ml/100g、0.08ml/100g、0.05ml/100g等。这里，ml/100g指100g铝相中所含有的氢气体积。若所使用的电解铝液的含氢量超出该值，也可采用公知的方法来除气，以使得其含氢量达到上述范围内。除气的方法例如可采用常规的铝液在线除气的方式，后文中将会详述。
此外，还可采用其它的方式来降低其含氢量，一种方式为，在运送电解铝液时在铝液表面撒上一层覆盖剂，一方面防止氧化造渣(夹渣会携带氢)，另一方面防止潮湿空气与铝液接触。又一种方式为，采用虹吸方式将电解铝液导入熔炼炉，减少铝液与空气接触面积，尽可能避免造渣和吸气。再一种方式为，使用电解铝液比例大于60％时，可适当增加精炼剂用量和延长喷粉时间。
基于获得较高电导率的电工圆铝杆，电解铝液的微量元素以0.02wt％以下为佳，例如0.02wt％、0.018wt％、0.015wt％、0.010wt％、0.008wt％、0.005wt％等。这里，术语微量元素是指铝金属所含有的相对于主元素(例如铜、硅、镁、锌、锰)之外的含量相对较少的元素。
上述微量元素可列举出钛、钒、锰、铬、铁、硅、锶、锆等，优选为钛、钒、锰、铬等。
上述精炼的目的是为了除去铝液中的有害杂质，提高铝液的纯净度。精炼的操作方式可使用保温炉进行精炼。该保温炉炉内加料时应预先加热，入炉铝料不得有泥块、沙石、非铝金属及其他杂物。根据保温炉容量，做好炉料的装炉工作，以扒灰炉口下沿5公分为安全标准，并察看放流眼是否堵好，避免铝液溢出。
使用保温炉精炼的温度可以为730～750℃，例如730℃、732℃、735℃、740℃、745℃、748℃、750℃等。
精炼的时间可根据实际情况作选择，例如可为5～15min，如5min、6min、8min、10min、12min、14min或15min等。
使用保温炉精炼的可在加入液态惰性气体中进行，以起到防止氧气进入电解铝液在精炼中对其的氧化。这里，惰性气体可为氩气、氦气。当然除了液态惰性气体外，还可采用减压后的惰性气体。除此，除了惰性气体，也还可采用氮气等还原性气体，这里氮气可以液态，也可为气态。在上述惰性气体或氮气为气态的实施方案中，可辅助加入粉状溶剂，以通过吹入的方式将气态惰性气体或氮气进行混合分散。粉状溶剂的用量可以例如0.1～0.15％，例如0.1％、0.11％、0.12％、0.125％、0.14％、0.145％、0.15％等，此时气体的压力可为0.1～0.12MPa，例如0.1MPa、0.105MPa、0.108MPa、0.11MPa、0.115MPa、0.118MPa、0.12MPa等。
至于精炼剂可使用常规的精炼剂，于此不再限定。精炼剂的用量不作限定，可采用现有技术中所常规的用量。
当然，在保温炉进行精炼前还可在铝水包内进行初步净化。具体做法为，电解铝液注入开口包后，用钟罩将熔剂压入铝液的深处，均匀地四处搅动，让熔体与铝液充分接触，通过熔剂的吸附作用、溶解作用、化学作用，把铝液中的杂质带出液而，待气泡停比冒出液而时，用漏勺捞取漂浮在液而的杂质。熔剂用量0.1～0.2％，净化温度为730～750℃，可去除60％以上的杂质。
上述精炼的步骤之前，还包括对电解铝液进行硼化处理。硼化处理即渗硼、硼化、硼硬化，其作用是使硼元素渗入到金属表面的方法。由于钢材硼化后在其表面所形成的硼化层具有高度的耐磨性、抗蚀性、抗氧化性及高温硬度等特殊的性能。
上述硼化处理可采用铝硼中间合金。铝硼中间合金可采用本领域所熟知的制备方式进行获得，例如可采用常规的铝热还原法熔炼工艺，即在铝液中加入硼的化合物，利用铝热法使得硼还原。这里硼的化合物可以为硼的氧化物或硼的盐类(氟硼酸钾)等。
精炼之前还包括对电解铝液进行细化处理。这里，细化处理即晶粒细化处理。细化处理的作用是，凝固时裂纹形成的倾向性小，可允许采用更高的铸造速度，因而增加熔炼与铸造设备的生产能力，使得铸造上的不熔合处冷隔减少，这样机械加工时金属的切削量减少，使得成品率提高。另一方面，具有均匀细小租住的铸造，降低铸造应力，使得铸造的塑性变能力提高。再一方面，可提高铸造产品的机械性能。
细化处理采用稀土中间合金。这里，稀土合金可采用本领域常规的铝稀土元素中间合金，或者常规的稀土元素中间合金的制备方法来获得。常规的稀土元素中间合金的制备方法可列举出如期刊文献“国外稀土中间合金及在钢铁中的应用，高盘铭，稀土与铌1974年第2期”所述。
在精炼的过程结束后，可静置半小时以内进行扒渣，更进一步地为3～5min，例如3min、4min或5min等。
在扒渣之后，可进行静置保温。此处，静置是利用熔体与夹杂物之间的比重差使夹杂物沉降或上浮，从而进一步达到铝液净化的目的。静置保温的温度控制在730～750℃保温，例如730℃、732℃、735℃、740℃、745℃、748℃、750℃等。静置保温的时间可在30分钟以上，才能放流生产。
在静置保温之后还可进行在线除气。电解铝液流入除气装置箱内，通过旋转叶轮将惰性气体弥散进入铝液中，随气体上浮将熔体中的氢带出铝液面，实现连续在线除气的目的。在线除气以经该在线除气后的电解铝液的含氢量为0.15ml/100g以下为准。
上述铸造和轧制均可采用本领域常规的方式来进行，于此不再详述。
本发明未述及之处适用于现有技术。
下面给出本发明的具体实施例，但具体实施例仅是为了进一步详细叙述本说明，并不限制本发明申请的权利要求保护范围。
实施例1
步骤一、熔体处理。具体为，向保温炉内加料时应预先加热，入炉铝料不得有泥块、沙石、非铝金属及其他杂物。根据保温炉容量，做好炉料的装炉工作，以扒灰炉口下沿5公分为安全标准，并察看放流眼是否堵好，避免铝液溢出。铝液温度控制在750℃左右。
步骤二、细化处理硼化处理。具体为，铝硼中间合金、稀土中间合金等，在投入炉内时，不能集中一处，待熔炼10分钟后用搅拌工具来回搅拌且炉底不留死角，使其成分均匀。铝液温度降至730℃时，执行下道工序。
步骤三、精炼。具体为，铝液温度控制在730℃时、对铝溶液进行熔体处理。采用99.99％以上高纯液氩和粉状精炼剂对铝液进行处理，不得使用潮湿的精炼剂，不留死角，精炼完成后，继续采用高纯液氩进行除气，液面翻动≤20cm。
步骤四、扒渣。具体为，精炼后，静置3分钟，用扒渣器将铝液表面浮渣扒出。扒时由内到外、扒到炉门口内斜坡时稍作停留，让带出的铝液回流入炉内，然后将浮渣扒出炉外，扒渣要彻底、干净。扒渣结束，向炉内均匀撒一层覆盖剂。
步骤五、静置保温。具体为，扒渣结束后，铝液温度控制在730℃保温，铝液静置30分钟以上，才能放流生产。
步骤六、在线除气。具体为，铝液流入除气装置箱内，通过旋转叶轮将惰性气体弥散进入铝液中，随气体上浮将熔体中的氢带出铝液面，实现连续在线除气的目的。氢含量在每100g铝0.15ml以下。
现采用双级过滤装置进行高效除杂，过滤精度更高，有利于合金化处理，该装置带电加热，温度自动控制，防止铝液温度波动。
步骤七、在浇注过程中，要正确安放陶瓷过滤板，确保铝液完全通过过滤板过滤。与铝水接触的各种使用工具，必须保持干燥。采用水平浇铸，使铝液平稳地进入结晶腔，不产生紊流与湍流。在浇铸过程中，控制浇铸温度使其稳定在规定范围内。铸坯由铸机牵引出后，在送入轧机前应剪断不小于30米直到铸条没有气孔、裂纹、耳朵、毛刺等不良缺陷。大操作台人员在操作时应明确，铸机速度与轧机速度相互配合，根据生产产品型号控制电流，使铝杆质量稳定。
步骤八、轧制。具体为，生产过程中，发现铝杆有外观错圆，粘疤或起皮三角等不良缺陷,应及时停产调整或更换。轧机润滑液采用铝杆轧制乳化液，根据生产需求经常检测和补充，控制铝杆表面无油污。
步骤九、收线。具体为，挤压电工圆铝杆由轧机出线导入收线弯管，并经过连续淬火、清洗装置，由铝杆绕杆装置收线成圈，终轧温度控制在要求范围之内。小操作台人员控制每盘铝合金杆重量和外观平整。收排应整齐，不允许扭结或乱线。
步骤十、检验入库。具体为，检查外观质量有无缺陷，每件产品底部和上部两次进行力学性能和电性能检测，检验数据符合标准入库。
实施例2
步骤一、熔体处理。具体为，向保温炉内加料时应预先加热，入炉铝料不得有泥块、沙石、非铝金属及其他杂物。根据保温炉容量，做好炉料的装炉工作，以扒灰炉口下沿5公分为安全标准，并察看放流眼是否堵好，避免铝液溢出。铝液温度控制在750℃左右。
步骤二、细化处理硼化处理。具体为，铝硼中间合金、稀土中间合金等，在投入炉内时，不能集中一处，待熔炼10分钟后用搅拌工具来回搅拌且炉底不留死角，使其成分均匀。铝液温度降至750℃时，执行下道工序。
步骤三、精炼。具体为，铝液温度控制在750℃时、对铝溶液进行熔体处理。采用99.99％以上高纯液氩和粉状精炼剂对铝液进行处理，不得使用潮湿的精炼剂，不留死角，精炼完成后，继续采用高纯液氩进行除气，液面翻动≤20cm。
步骤四、扒渣。具体为，精炼后，静置3分钟，用扒渣器将铝液表面浮渣扒出。扒时由内到外、扒到炉门口内斜坡时稍作停留，让带出的铝液回流入炉内，然后将浮渣扒出炉外，扒渣要彻底、干净。扒渣结束，向炉内均匀撒一层覆盖剂。
步骤五、静置保温。具体为，扒渣结束后，铝液温度控制在750℃保温，铝液静置30分钟以上，才能放流生产。
步骤六、在线除气。具体为，铝液流入除气装置箱内，通过旋转叶轮将惰性气体弥散进入铝液中，随气体上浮将熔体中的氢带出铝液面，实现连续在线除气的目的。氢含量在每100g铝0.15ml以下。
现采用双级过滤装置进行高效除杂，过滤精度更高，有利于合金化处理，该装置带电加热，温度自动控制，防止铝液温度波动。
步骤七、在浇注过程中，要正确安放陶瓷过滤板，确保铝液完全通过过滤板过滤。与铝水接触的各种使用工具，必须保持干燥。采用水平浇铸，使铝液平稳地进入结晶腔，不产生紊流与湍流。在浇铸过程中，控制浇铸温度使其稳定在规定范围内。铸坯由铸机牵引出后，在送入轧机前应剪断不小于30米直到铸条没有气孔、裂纹、耳朵、毛刺等不良缺陷。大操作台人员在操作时应明确，铸机速度与轧机速度相互配合，根据生产产品型号控制电流，使铝杆质量稳定。
步骤八、轧制。具体为，生产过程中，发现铝杆有外观错圆，粘疤或起皮三角等不良缺陷,应及时停产调整或更换。轧机润滑液采用铝杆轧制乳化液，根据生产需求经常检测和补充，控制铝杆表面无油污。
步骤九、收线。具体为，挤压电工圆铝杆由轧机出线导入收线弯管，并经过连续淬火、清洗装置，由铝杆绕杆装置收线成圈，终轧温度控制在要求范围之内。小操作台人员控制每盘铝合金杆重量和外观平整。收排应整齐，不允许扭结或乱线。
步骤十、检验入库。具体为，检查外观质量有无缺陷，每件产品底部和上部两次进行力学性能和电性能检测，检验数据符合标准入库。
实施例3
步骤一、熔体处理。具体为，向保温炉内加料时应预先加热，入炉铝料不得有泥块、沙石、非铝金属及其他杂物。根据保温炉容量，做好炉料的装炉工作，以扒灰炉口下沿5公分为安全标准，并察看放流眼是否堵好，避免铝液溢出。铝液温度控制在750℃左右。
步骤二、细化处理硼化处理。具体为，铝硼中间合金、稀土中间合金等，在投入炉内时，不能集中一处，待熔炼10分钟后用搅拌工具来回搅拌且炉底不留死角，使其成分均匀。铝液温度降至740℃时，执行下道工序。
步骤三、精炼。具体为，铝液温度控制在740℃时、对铝溶液进行熔体处理。采用99.99％以上高纯液氩和粉状精炼剂对铝液进行处理，不得使用潮湿的精炼剂，不留死角，精炼完成后，继续采用高纯液氩进行除气，液面翻动≤20cm。
步骤四、扒渣。具体为，精炼后，静置4分钟，用扒渣器将铝液表面浮渣扒出。扒时由内到外、扒到炉门口内斜坡时稍作停留，让带出的铝液回流入炉内，然后将浮渣扒出炉外，扒渣要彻底、干净。扒渣结束，向炉内均匀撒一层覆盖剂。
步骤五、静置保温。具体为，扒渣结束后，铝液温度控制在740℃保温，铝液静置30分钟以上，才能放流生产。
步骤六、在线除气。具体为，铝液流入除气装置箱内，通过旋转叶轮将惰性气体弥散进入铝液中，随气体上浮将熔体中的氢带出铝液面，实现连续在线除气的目的。氢含量在每100g铝0.15ml以下。
现采用双级过滤装置进行高效除杂，过滤精度更高，有利于合金化处理，该装置带电加热，温度自动控制，防止铝液温度波动。
步骤七、在浇注过程中，要正确安放陶瓷过滤板，确保铝液完全通过过滤板过滤。与铝水接触的各种使用工具，必须保持干燥。采用水平浇铸，使铝液平稳地进入结晶腔，不产生紊流与湍流。在浇铸过程中，控制浇铸温度使其稳定在规定范围内。铸坯由铸机牵引出后，在送入轧机前应剪断不小于30米直到铸条没有气孔、裂纹、耳朵、毛刺等不良缺陷。大操作台人员在操作时应明确，铸机速度与轧机速度相互配合，根据生产产品型号控制电流，使铝杆质量稳定。
步骤八、轧制。具体为，生产过程中，发现铝杆有外观错圆，粘疤或起皮三角等不良缺陷,应及时停产调整或更换。轧机润滑液采用铝杆轧制乳化液，根据生产需求经常检测和补充，控制铝杆表面无油污。
步骤九、收线。具体为，挤压电工圆铝杆由轧机出线导入收线弯管，并经过连续淬火、清洗装置，由铝杆绕杆装置收线成圈，终轧温度控制在要求范围之内。小操作台人员控制每盘铝合金杆重量和外观平整。收排应整齐，不允许扭结或乱线。
步骤十、检验入库。具体为，检查外观质量有无缺陷，每件产品底部和上部两次进行力学性能和电性能检测，检验数据符合标准入库。
实施例4
步骤一、熔体处理。具体为，向保温炉内加料时应预先加热，入炉铝料不得有泥块、沙石、非铝金属及其他杂物。根据保温炉容量，做好炉料的装炉工作，以扒灰炉口下沿5公分为安全标准，并察看放流眼是否堵好，避免铝液溢出。铝液温度控制在750℃左右。
步骤二、细化处理硼化处理。具体为，铝硼中间合金、稀土中间合金等，在投入炉内时，不能集中一处，待熔炼10分钟后用搅拌工具来回搅拌且炉底不留死角，使其成分均匀。铝液温度降至750℃时，执行下道工序。
步骤三、精炼。具体为，铝液温度控制在740℃时、对铝溶液进行熔体处理。采用99.99％以上高纯液氩和粉状精炼剂对铝液进行处理，不得使用潮湿的精炼剂，不留死角，精炼完成后，继续采用高纯液氩进行除气，液面翻动≤20cm。
步骤四、扒渣。具体为，精炼后，静置5分钟，用扒渣器将铝液表面浮渣扒出。扒时由内到外、扒到炉门口内斜坡时稍作停留，让带出的铝液回流入炉内，然后将浮渣扒出炉外，扒渣要彻底、干净。扒渣结束，向炉内均匀撒一层覆盖剂。
步骤五、静置保温。具体为，扒渣结束后，铝液温度控制在730℃保温，铝液静置30分钟以上，才能放流生产。
步骤六、在线除气。具体为，铝液流入除气装置箱内，通过旋转叶轮将惰性气体弥散进入铝液中，随气体上浮将熔体中的氢带出铝液面，实现连续在线除气的目的。氢含量在每100g铝0.15ml以下。
现采用双级过滤装置进行高效除杂，过滤精度更高，有利于合金化处理，该装置带电加热，温度自动控制，防止铝液温度波动。
步骤七、在浇注过程中，要正确安放陶瓷过滤板，确保铝液完全通过过滤板过滤。与铝水接触的各种使用工具，必须保持干燥。采用水平浇铸，使铝液平稳地进入结晶腔，不产生紊流与湍流。在浇铸过程中，控制浇铸温度使其稳定在规定范围内。铸坯由铸机牵引出后，在送入轧机前应剪断不小于30米直到铸条没有气孔、裂纹、耳朵、毛刺等不良缺陷。大操作台人员在操作时应明确，铸机速度与轧机速度相互配合，根据生产产品型号控制电流，使铝杆质量稳定。
步骤八、轧制。具体为，生产过程中，发现铝杆有外观错圆，粘疤或起皮三角等不良缺陷,应及时停产调整或更换。轧机润滑液采用铝杆轧制乳化液，根据生产需求经常检测和补充，控制铝杆表面无油污。
步骤九、收线。具体为，挤压电工圆铝杆由轧机出线导入收线弯管，并经过连续淬火、清洗装置，由铝杆绕杆装置收线成圈，终轧温度控制在要求范围之内。小操作台人员控制每盘铝合金杆重量和外观平整。收排应整齐，不允许扭结或乱线。
步骤十、检验入库。具体为，检查外观质量有无缺陷，每件产品底部和上部两次进行力学性能和电性能检测，检验数据符合标准入库。
现有技术中，铝锭制造挤压电工圆铝杆需要溶化，增加溶炉、连铸连轧设备，增加企业负担，且导致二次环境污染，又受环保、土地、生产区域的制约。本发明的制造方法可集约化生产，在环保、生产区域限制、生产成本等环节让挤压行业从中受益。
由于本发明中所涉及的各工艺参数的数值范围在上述实施例中不可能全部体现，但本领域的技术人员完全可以想象到只要落入上述该数值范围内的任何数值均可实施本发明，当然也包括若干项数值范围内具体值的任意组合。此处，出于篇幅的考虑，省略了给出某一项或多项数值范围内具体值的实施例，此不应当视为本发明的技术方案的公开不充分。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式选择等，落在本发明的保护范围内。