本发明涉及一种断路器用铜带的制备方法
背景技术：
断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。断路器可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合，而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件。目前已获得了广泛的应用。断路器用铜带的厚度范围为3-8mm，在导电性能、力学性能、平面度方面具有特殊的要求。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种断路器用铜带的制备方法，采用上引连铸、两道次连续挤压、两道次轧制、分切的工艺；制备的铜带的铜含量大于99.99％，氧含量小于3ppm，厚度为3.0-8.0mm，厚度纵向公差为±0.02mm，厚度横向公差为±0.002mm，宽度为50-150mm，宽度公差为±0.10mm，铜带的侧边弯曲度每米小于1mm，铜带的抗拉强度为350-380mpa，伸长率为5-10％，导电率为大于100％iacs。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是：
采用工频上引连铸炉，将高纯阴极铜烘干后投放进熔炼装置中，熔炼装置包括熔炼炉、隔仓、保温炉三部分组成，其中熔炼炉温度为1150-1200℃，保温炉温度为1100-1150℃，隔仓安装有在线除气装置，通过在线除气装置向铜液内充入99.996％的氩气，并通过受控的旋转石墨轴和转子，将氩气压入铜液中并打散成微小气泡，使其均匀的分散在铜液中，从而达到除气、脱氧的目的，气源出口压力0.5mpa，流量0.5～1.0nm3/h，转子转速控制在150～200r/min，通过在线除气装置，使铜液中的氧含量小于3ppm。
熔炼炉采用木炭覆盖，隔仓、保温炉采用石墨鳞片覆盖，采用牵引机组在保温炉内上引连铸铜杆，铜杆节距为2.5～3.0mm，上引连铸的速度为550-600mm/min，停拉比率为50％-55％，采用小节距、大停拉比率提高铜杆表面质量，避免铜杆拉断。上引连铸直径ф30mm，结晶器的冷却循环水进水温度小于35℃，结晶器的冷却循环水进水和出水温度差小于8℃。
上引连铸使用的结晶器为石墨材质，同时，结晶器内表面镀铬，镀铬层的厚度为0.05～0.2mm。
第一次道次连续挤压机转速为3-3.5r/min，连续挤压温度为大于750℃，连续挤压溢料率控制在8-10％，连续挤压制备的铜棒的直径为30mm。
第二次道次连续挤压机转速为3-3.5r/min，连续挤压温度为大于750℃，连续挤压溢料率控制在8-10％，连续挤压制备的铜带坯厚度横向公差小于±0.008mm。
两道次轧制的加工率分别为30-50％和10-15％，第一道次轧制的目的是将铜带厚度减薄，提高铜带的强度和硬度，第二道次轧制的目的是控制铜带的板型，使铜带的厚度横向公差小于±0.002mm。第一道次的轧制速度为150-200m/min，轧制前张力为16-18kn，轧制后张力为20-25kn，第二道次的轧制速度为80-100m/min，轧制前张力为10-12kn，轧制后张力为15-16kn。第二次轧制时采用2％的乳化液冷却，采用0.3-0.5mpa的压缩空气进行吹扫，将乳化液吹扫干净，不需要酸洗。
分切时刀片压下量为铜带厚度的50％，分切刀片的间隙为铜带厚度的10％。
本发明的有益效果是：
1.铜带的铜含量大于99.99％，氧含量小于3ppm，厚度为3.0-8.0mm，厚度纵向公差为±0.02mm，厚度横向公差为±0.002mm，宽度为50-150mm，宽度公差为±0.10mm，铜带的侧边弯曲度每米小于1mm，铜带的抗拉强度为350-380mpa，伸长率为5-10％，导电率为大于100％iacs。
2.本发明的制备方法高效节能，采用上引连铸、两道次连续挤压、两道次轧制、分切的工艺，比传统的铸锭、热轧、多道次轧制、退火、酸洗等工艺节约了大量的时间和能耗。
具体实施方式
一种断路器用铜带的制备方法，采用工频上引连铸炉，将高纯阴极铜烘干后投放进熔炼装置中，熔炼装置包括熔炼炉、隔仓、保温炉三部分组成，其中熔炼炉温度为1200℃，保温炉温度为1150℃，隔仓安装有在线除气装置，通过在线除气装置向铜液内充入99.996％的氩气，并通过受控的旋转石墨轴和转子，将氩气压入铜液中并打散成微小气泡，使其均匀的分散在铜液中，从而达到除气、脱氧的目的，气源出口压力0.5mpa，流量0.7nm3/h，转子转速控制180r/min，通过在线除气装置，使铜液中的氧含量小于3ppm。
熔炼炉采用木炭覆盖，隔仓、保温炉采用石墨鳞片覆盖，采用牵引机组在保温炉内上引连铸铜杆，铜杆节距为3.0mm，上引连铸的速度为550mm/min，停拉比率为55％，采用小节距、大停拉比率提高铜杆表面质量，避免铜杆拉断。上引连铸直径ф30mm，结晶器的冷却循环水进水温度小于35℃，结晶器的冷却循环水进水和出水温度差小于8℃。
上引连铸使用的结晶器为石墨材质，同时，结晶器内表面镀铬，镀铬层的厚度为0.05mm。
第一次道次连续挤压机转速为3.5r/min，连续挤压温度为大于750℃，连续挤压溢料率控制在8-10％，连续挤压制备的铜棒的直径为30mm。
第二次道次连续挤压机转速为3r/min，连续挤压温度为大于750℃，连续挤压溢料率控制在8-10％，连续挤压制备的铜带坯为12×120mm，厚度横向公差小于±0.008mm。
两道次轧制的加工率分别为50％和10％，第一道次轧制后铜带的厚度为6mm，第二次轧制后铜带的厚度为4.5mm，厚度纵向公差为±0.01mm，铜带的厚度横向公差±0.001mm。第一道次的轧制速度为150m/min，轧制前张力为18kn，轧制后张力为25kn，第二道次的轧制速度为80m/min，轧制前张力为10kn，轧制后张力为15kn。第二次轧制时采用2％的乳化液冷却，采用0.3-0.5mpa的压缩空气进行吹扫，将乳化液吹扫干净，不需要酸洗。
分切时刀片压下量为铜带厚度的50％，分切刀片的间隙为铜带厚度的10％，分切后铜带的宽度为100mm，宽度公差为±0.05mm，侧边弯曲度每米小于1mm。
本实例制备的铜带的铜含量大于99.99％，氧含量小于3ppm，厚度为4.5mm，厚度纵向公差为±0.01mm，厚度横向公差为±0.001mm，宽度为50-150mm，宽度公差为±0.10mm，铜带的侧边弯曲度每米小于1mm，铜带的抗拉强度为350-380mpa，伸长率为5-10％，导电率为大于100％iacs。