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裸電線十年回顧與展望
一、裸電線基本概述
裸電線是電線電纜不可缺少的部分,除了光纜以外,幾乎所有的電線電纜都需要導體、需要裸線,而且相當數(shù)量的一部分產(chǎn)品就以裸電線的形式出現(xiàn),例如鋼芯鋁絞線。粗略概算,包括導體部分在內(nèi)的裸電線的總產(chǎn)值,約占電線電纜總產(chǎn)值的三分之一,它有著舉足輕重的作用。
裸電線、電線電纜導體,其材料主要是銅、銅合金、鋁、鋁合金,以及其它有色和稀有金屬材料。
在工農(nóng)業(yè)總的用銅量中,電線電纜行業(yè)用銅量占有很高的比重。九十年代初期,全國電線電纜行業(yè)的用銅量約近30萬噸,而今年估計用銅量為80余萬噸,約增加近二倍的用銅量,價格卻從最高每噸3萬元至現(xiàn)在每噸1.5萬元,下跌約50%,因此一些在缺銅時采用鋁作代用品的電線電纜產(chǎn)品又恢復采用銅,如布電線、電車線等,使銅的用量日增。銅作為電線電纜最主要的導電材料,又逐步向不同的用途延伸,如用作電車線的高強度、高耐磨的銅合金線應運而生;使用高純度、高精度的銅線為通信電纜等提供優(yōu)質(zhì)導電材料;特細銅線、超細銅線更為新型的電子儀器設備、通信設備、辦公自動化設備等提供更為優(yōu)良的產(chǎn)品,用銅量的增加便是理所當然的。
每年幾十萬噸銅需要加工,從電解銅板、加工成桿、線或異型材,需要約萬臺套以上的桿材、線材和異型材的生產(chǎn)設備,這是十分龐大的設備群體。
銅桿生產(chǎn)中最主要四種方法的設備,我國都應有盡有。擁有2臺套浸涂法設備和至少700余臺套的上引法機組用于生產(chǎn)無氧銅桿,保守估計,設備年生產(chǎn)能力在180萬噸至200萬噸;從德國、美國、意大利引進的銅鑄軋機組超過10臺套,加上國產(chǎn)的連鑄連軋機組,光亮銅桿的生產(chǎn)能力至少為50萬噸至60萬噸;至于原有常用的橫列式軋機軋制黑銅桿,加上用水平連鑄法制作型材的坯料,其年生產(chǎn)能力不低于30萬噸至50萬噸。也就是說,我國擁有的生產(chǎn)設備中,無氧、低氧銅桿的年生產(chǎn)能力在220萬噸至250萬噸左右。加上黑銅桿生產(chǎn)能力,將超過300萬噸。由于鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的大量出現(xiàn),一些簡易的生產(chǎn)銅桿的方法,也就無法在此估計之中。80萬噸的需要量和250萬噸無氧、低氧銅裝機能力之間,存在著很大的距離,因此相當大的部分設備就不得不處于減產(chǎn)或停產(chǎn)狀態(tài),以700余臺套上引法機組為例,估計約1/3至1/4的機組由于各種原因而處于停產(chǎn)狀態(tài),而1/2的機組的產(chǎn)量尚未達到原設計的生產(chǎn)能力,但即使如此,由上引法機組生產(chǎn)的銅材,仍占有我國銅桿用量的半璧江山,起著重要的作用。
我國銅線拉線機約在萬臺左右,至少有一半是由電工機械廠制造的,少量由國外引進,這二部分設備的性能都較優(yōu),特別至九十年代中后期,國產(chǎn)大、中、小拉采用連續(xù)退火的水平,已與國外設備逐步靠近,差距大大縮小了。然而在鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)中仍有土拉線機,這些機器能耗高、勞動強度高、效率低、粗糙,難以加工質(zhì)優(yōu)的產(chǎn)品,這部分設備數(shù)量估計約為總數(shù)的一半,需要給予徹底改造或棄之不用。
裸電線中大量采用鋁,例如:鋁絞線及鋼芯鋁絞線。九十年代初期,用鋁量每年尚不超過20萬噸,以后隨著經(jīng)濟的增長逐年增加,由于以前國家在電力系統(tǒng)的政策上是重發(fā)電輕送電,使送電的增長趕不上發(fā)電的增長速度。近年來開始的城市電網(wǎng)和農(nóng)村電網(wǎng)改造,使送電的增長速度急劇加快,兼之九十年代開始建設的大型電站,像二灘電站、黃河小浪底電站和長江三峽電站,將相繼逐步建成,送電便成為電站建設以后的重中之重,送電工程建設步入本世紀以來最輝煌、最燦爛的黃金時代。作為送電線路建設的最重要器材,鋁絞線及鋼芯鋁絞線、鋁包鋼芯鋁絞線的產(chǎn)量劇增。能提供500kV重要工程用的主要生產(chǎn)廠家,產(chǎn)量處于爆滿程度,創(chuàng)下了歷史最高紀錄,預計今年輸電線的產(chǎn)量為50萬噸以上,可能達到60萬噸。此外,我國鋼芯鋁絞線在電線電纜產(chǎn)品的出口中占有重要地位,因此在計入產(chǎn)量時,出口量是不能忽略的。
全國擁有80臺套以上的鋁連鑄連軋機,除少量機組由國外引進外,主要由國內(nèi)生產(chǎn)。近二年,每年可望新增約10臺套。80臺套機組將擁有生產(chǎn)80萬噸以上鋁桿的能力,能制成120萬噸鋼芯鋁絞線;此外,利用原有半連續(xù)澆鑄機生產(chǎn)方錠,用橫列式軋機軋鋁桿的生產(chǎn)方式和水平引鑄鋁桿方法,粗略估計,這二種方法尚可生產(chǎn)20萬噸至30萬噸的鋼芯鋁絞線。全國鋁桿的生產(chǎn)能力遠大于實際所需的數(shù)量,在主要生產(chǎn)廠任務十分飽滿的情況下,其它有些工廠的連鑄連軋機年產(chǎn)才只有1千至2千噸,尚未發(fā)揮應有效益,給企業(yè)帶來不少麻煩。
我國至少擁有400臺至500臺鋁線拉線機,絕大多數(shù)為國產(chǎn)的集線式拉線機,從五十年代開始使用以來,幾乎沒有什么本質(zhì)上的改進,與國外現(xiàn)代拉制鋁線的高速拉線機相比,差距是明顯的。國內(nèi)擁有為數(shù)不多的由國外引進的鋁線高速大拉機,在生產(chǎn)中均發(fā)揮主力作用。國產(chǎn)的鋁線高速大拉機,正在積極發(fā)展之中。在鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的小工廠中,低效的單模拉線機仍有一定數(shù)量,應予及早更換、改造或淘汰。
鋁絞線及鋼芯鋁絞線的生產(chǎn),由于工序較少,所以在價格組成中,主要是材料和動力。在供大于求的情況下,工廠之間競相壓價,使產(chǎn)品的利潤很低,有時甚至達到無利可圖的地步,這必須引起全行業(yè)的關注。
在重視送電的今天,單單依靠增加產(chǎn)量并不能增加工廠多大的效益,主要還是提高產(chǎn)品的技術含量,生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。九十年代中期,我國從英國引進的鋁包鋼生產(chǎn)線,制造優(yōu)質(zhì)的鋁包鋼線,結合500kV送電線路的建設,鋁包鋼芯鋁絞線已作為重要的線種正在被越來越廣泛的應用,現(xiàn)在四家生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋁包鋼線的工廠,正成為提供高質(zhì)量輸電線的廠家,有著較好的經(jīng)濟效益和社會效益。高強度鋁合金導線以其優(yōu)良的特性,在國外已獲得十分廣泛的應用,然我國用量尚少。從技術經(jīng)濟比較結果證明,從線路建設、線路運行都有著良好的效果,因此可以預料,在五年后,我國高強度鋁合金導線的年需要量,可能達到3萬至4萬噸,目前我國只有3家能生產(chǎn)高強度鋁合金導線的工廠,生產(chǎn)能力約1萬噸,那么未來的數(shù)年間可能會出現(xiàn)數(shù)家生產(chǎn)高強度鋁合金導線的工廠,這是一個值得注意的新的經(jīng)濟增長點。
二、裸電線技術的進步
1. 銅
⑴ 銅桿制造技術 當前最主要的有四種,分別生產(chǎn)不同材質(zhì)的銅桿。生產(chǎn)含氧量在20ppm以下的無氧銅桿,采用浸涂成型法和上引冷軋法;采用連鑄連軋法制造的銅桿為光亮銅桿;采用鑄錠、回線式(或稱橫列式)軋制的銅桿為黑銅桿。這四種方法生產(chǎn)銅桿,我國應有盡有。
六十年代末,美國通用電氣公司開發(fā)浸涂成型法(Dip-forming)新工藝制造銅桿。浸涂成型是利用冷銅桿吸熱的能力,用一根較細的冷純銅芯桿(或稱種子桿),垂直通過一只能保持一定液位高低的銅水池,使銅水與該移動的種子桿表面銅熔合在一起,并逐步凝固結合成較粗的鑄造狀態(tài)銅桿,然后經(jīng)冷卻、熱軋、冷卻、繞制成圈,整個過程是在封閉的、有惰性氣體保護下進行的。哈爾濱電纜廠引進了浸涂法設備后,生產(chǎn)出質(zhì)量優(yōu)良的含氧量在20ppm以下的銅桿,在八十、九十年代中為該廠獲得良好聲譽與經(jīng)濟效益。
七十年代初,芬蘭的Outokumpu公司成功的采用上引冷軋法制造無氧銅桿。它是利用一種管式銅套(即石墨結晶器)其下端伸入并浸沒在熔化的銅液面下,上端與真空泵連通,開始時將結晶器內(nèi)空氣抽出,在真空作用下,使管內(nèi)產(chǎn)生負壓,銅液徐徐吸引向上,并在引升器附近很快凝固成光亮鑄錠。然后經(jīng)冷軋或冷拉成桿。上引法生產(chǎn)的銅桿含氧量在10ppm以下,表面光亮。自八十年代初,我國由芬蘭引進上引法生產(chǎn)銅桿的機組以后,以上海電纜研究所為主對上引組仿制并國產(chǎn)化,獲得很大成功。目前上引法銅產(chǎn)量占有我國用銅桿數(shù)量的一半。上海電纜研究所生產(chǎn)的上引法機組,產(chǎn)量世界第一,且由于質(zhì)優(yōu)價廉而暢銷國內(nèi)外。這是九十年代銅桿生產(chǎn)的很大成功。
國際上銅的連鑄連軋生產(chǎn)線主要有:意大利的Properzi系統(tǒng)(縮稱CCR系統(tǒng))、美國的South Wire系統(tǒng)(縮稱SCR系統(tǒng)),德國的Krupp/Hazelett系統(tǒng)(縮稱Contirod系統(tǒng))、以及法國的SECIM系統(tǒng)。這些系統(tǒng)在原理上基本相同,其差別主要在鑄機和軋機的形式和結構上。CCR系統(tǒng)采用雙輪鑄機和Y型軋機,對大截面錠子,在原軋機前加兩平一立輥機架,箱式孔型。SCR系統(tǒng)采用一大四小的五輪鑄機,平立輥連軋機,箱-橢-圓系統(tǒng)。Contirod系統(tǒng)與SCR基本相同,但鑄機改為“無輪雙鋼帶式”,即Hazelett式。SECIM系統(tǒng)采用一大三小的四輪式連鑄機,箱-扁-圓、扁-扁-圓系統(tǒng)。我國擁有CCR、SCR和Contirod的銅連鑄連軋機十余臺,其中產(chǎn)量高的年產(chǎn)10萬噸銅桿,而且這些連鑄連軋機生產(chǎn)出來的銅桿質(zhì)量都十分好,特別像Contirod系統(tǒng)生產(chǎn)的銅桿,深受用戶喜愛,而且有很大的出口份額。我國還自己設計制造銅連鑄連軋機,但采用者較少。
常規(guī)的、傳統(tǒng)的銅桿生產(chǎn)法,是把銅液鑄成船形錠后再加熱,經(jīng)橫列式(或稱回線式)軋機軋制而成黑銅桿。這種銅桿表面發(fā)黑有一層氧化皮,長度又受到銅船形錠重量的限制,含氧量超過200ppm至500ppm,因此影響以下工序加工的性能,特別拉細線時更受影響。拉線時斷線事故更易發(fā)生。
現(xiàn)對上述四種方法生產(chǎn)的銅桿作一個比較:
浸涂成型法:能生產(chǎn)大長度光亮無氧銅桿、導電率為101~102%IACS,含氧量20ppm以下,銅桿圈重3.5~10噸。
上引冷軋法:能生產(chǎn)大長度光亮無氧銅桿、導電率為101~101.6%IACS,含氧量10ppm以下,銅桿圈重2噸。
連鑄連軋法:能生產(chǎn)大長度光亮低氧銅桿、導電率為101~102%IACS,含氧量200~300ppm,銅桿圈重達5噸。
回線軋制法:生產(chǎn)短長度有氧化皮的黑銅桿,導電率為99.5~100.5%IACS,含氧量200~500 ppm,銅桿圈重只有86~136公斤。(因受船形銅錠重量的限制)
在歐洲曾對上述四種方法的下道工序和拉線結果進行調(diào)查。我國在九十年代中期為發(fā)展耐冷凍漆包線,對漆包線用銅材材質(zhì)和加工工藝立題研究,經(jīng)過大量的對比試驗得出了幾乎與歐洲試驗相同的結論:用浸涂法生產(chǎn)的銅線斷線的次數(shù)很少;用連鑄連軋法生產(chǎn)的銅桿,由于含氧量適中,因此它的缺點很少,其中用Contirod法生產(chǎn)的銅桿,比SCR法或CCR法生產(chǎn)的銅桿更軟,延伸率好,表面質(zhì)量很好;用回線軋制法生產(chǎn)的銅桿,在拉制小直徑的銅線時斷頭率高。上引冷軋法生產(chǎn)的銅桿質(zhì)量也很好,但應防止在生產(chǎn)時滲入較多的廢銅線或其它舊銅料而影響本來是良好質(zhì)量的銅桿。
⑵ 用低品位銅生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)銅桿 如上所述,電線電纜行業(yè)每年需要用數(shù)十萬噸銅,而且都要用高品位銅,如果能從工藝上或配方上給予合適處理,采用較低品位的銅或滲入一定數(shù)量的廢銅線、雜銅,而仍能生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)銅桿,這將能獲得巨大經(jīng)濟效益。為達到上述目的,九十年代我國已經(jīng)采用二項措施,進行開發(fā)研究,這二項措施是:
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① 采用稀土優(yōu)化處理改善銅桿材質(zhì) 我國稀土金屬藏量極豐,在電工鋁的研究中就采用稀土優(yōu)化處理的方法,獲得成功。江蘇近年就立題研究,在低品位的銅中加入適量的稀土,提高銅桿的質(zhì)量,經(jīng)初步試驗,已證明有這種可能,現(xiàn)在尚未獲得最終結論,一旦成功,將是一個很大成果,有著巨大的經(jīng)濟意義;
② 用橄欖爐熔銅、連鑄連軋銅桿 根據(jù)國外有關的資料介紹,用橄欖爐熔銅、連鑄連軋銅桿時,可以滲入比例較大的適當廢銅線或較低品位的銅,而軋出優(yōu)質(zhì)銅桿。九十年代中期,上海電纜研究所在山東開始這項試驗工作,目前熔銅、連鑄連軋機組全部制作完成,并開始軋出銅桿。機組性能和銅桿質(zhì)量仍需進一步完善。當這項成果達到預期的目標以后將可以用較為低廉的成本生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)銅桿,使銅桿生產(chǎn)技術向前提高一大步。
⑶ 特種銅線制造技術
① 電氣化鐵路接觸網(wǎng)用接觸線 中國經(jīng)濟發(fā)展的地區(qū)趨向是北上西移,電氣化鐵路將起著很大作用,電氣化列車向高速、重載發(fā)展,對接觸線的材質(zhì)和品種提出更高的要求。高速鐵路,時速在200公里以上,京滬高速鐵路初定時速350公里,近期按300公里實施,因此應有合適的接觸線。
八十年代我國提供給鐵路部門的電氣化列車接觸線,有純銅線和鋼鋁電車線,由于技術上的原因只能提供單根長度不大于
在九十年代我國又開發(fā)多種銅合金電車線,例如:CTHA-120銀銅線,抗拉強度365N/mm2,導電率96.6%IACS;CTHB-120錫銀銅線,抗拉強度367.5N/mm2,導電率90.0%IACS;CTHC-120錫銀銅線,抗拉強度375.8N/mm2,導電率85.0%IACS;CTHB-120錫銅線,抗拉強度360.8 N/mm2,導電率70.0%IACS;CGLN-250鋼鋁線,抗拉強度216N/mm2,導電率46.3%IACS。但所有這些線種的參數(shù)與京滬高速列車要求的接觸線性能:抗拉強度≥600 N/mm2,導電率≥80%IACS仍有較大距離,需要重新研制,以滿足要求,其中采用復合金屬可能是最可行的方案。
② 電氣設備用細銅線 電磁線是電機、電器、家用電器、電子和通訊等產(chǎn)品的主要配套原材料,也是使用高質(zhì)量銅線的大戶,隨著家用電器的更新?lián)Q代,電子通信行業(yè)的高速發(fā)展,對漆包線、漆包線銅材要求更趨嚴格,也就是在九十年代通過對各種銅桿、銅線生產(chǎn)工藝和材質(zhì)的篩選,使之能生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的漆包線。
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答非所問
不過二樓的也不錯 支持下
BV 單股塑膠線
BVR 多股塑膠線
BVVB 護套線
R---軟電纜 V--聚氯乙烯絕緣 V--聚氯乙烯護套
只知道簡稱,也不知道對不,也幫不上樓主,知道得來指點下,學習!
[aassdd 在 2007-11-27 20:29:31 編輯過]
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還是謝謝你們的支持哦!