多頭拉銅細線常見斷線氧化事故原因分析及措施

呂甫見，周建忠

（江西銅業(yè)集團銅材有限公司，江西 貴溪 335424）

1 引言

隨著國內(nèi)電線電纜行業(yè)和電子線市場的發(fā)展，很多企業(yè)已從生產(chǎn)初級產(chǎn)品向精深產(chǎn)品發(fā)展，國內(nèi)銅加工企業(yè)銅細線生產(chǎn)技術(shù)也在不斷優(yōu)化，隨著多頭拉連續(xù)退火銅細線加工方式的廣泛應用，對生產(chǎn)穩(wěn)定性提出了更高的要求［1］。相較于傳統(tǒng)單絲退火加工方式，它的優(yōu)點主要有線徑穩(wěn)定、延伸穩(wěn)定、排線精密、線表光亮等，且能為下道工序生產(chǎn)提供便利。

多頭拉連續(xù)退火設備在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)斷線、氧化等問題時，將直接影響設備的生產(chǎn)效率，并直接增加員工勞動強度［2］。因此，需總結(jié)現(xiàn)場工作經(jīng)驗，分析影響多頭拉銅細線質(zhì)量的關鍵因素，并尋找出解決措施。

2 多頭拉銅細線常見斷線問題分析

多頭拉連續(xù)退火設備在生產(chǎn)運行過程中造成斷線的原因有很多，如銅桿材質(zhì)問題、設備問題、操作問題與工藝問題等等［3-4］。筆者在這里主要研究日常操作與工藝方面的問題。

2.1 拉絲箱斷線

（1）拉絲液問題導致斷線。拉絲液pH值一般穩(wěn)定在8.5～9.0。拉絲液的pH 值在生產(chǎn)過程中通常會有所下降，pH 值降低會導致拉絲液抗菌能力下降。pH 值過高會產(chǎn)生析皂傾向，造成塔輪及模具不潔凈，拉絲液潤滑性能下降等，造成開機過程中或穿模過程中壓線斷線。每天應檢驗拉絲液的濃度和 pH 值。拉絲油蒸發(fā)會致使油脂含量濃度升高，需要定期通過補充水和拉絲油，才能保證乳化液的濃度與潤滑性能的穩(wěn)定性，并根據(jù)拉絲液的pH值情況，定期添加堿性調(diào)節(jié)劑，一般使用氫氧化鈉，確保拉絲液pH值穩(wěn)定在正常范圍內(nèi)。

（2）模具問題導致斷線。一般用于多頭拉連續(xù)退火設備模具的壓縮區(qū)、定徑區(qū)尺寸精度要遠高于單絲模具要求，才能保證多頭拉連續(xù)退火生產(chǎn)的連續(xù)性與成材率［5-6］。如果拉絲模具使用周期過長，銅粉堆積在模具模口，模口會嚴重磨損，容易造成壓線斷線。模具使用要定期更換維護保養(yǎng)，當然不同廠家的模具使用壽命也大不相同。根據(jù)我司多頭拉連續(xù)退火設備模具使用情況，一般每1個月要更換后半套模具，每2個月更換全套模具，成品模具要根據(jù)產(chǎn)品線徑精度要求進行更換保養(yǎng)，這樣既能減少斷線率，又能保證產(chǎn)品質(zhì)量。

2.2 退火室斷線

（1）鎳筒問題導致斷線。鎳筒的使用壽命周期是根據(jù)鎳筒自身的質(zhì)量與日常運行情況確定的，它與操作人員的技術(shù)水平和習慣緊密相連，也與生產(chǎn)銅線的規(guī)格大小有關，所以鎳筒的使用壽命周期很難界定，一般是通過目測檢查鎳筒的表面情況來確定是否需要進行更換。生產(chǎn)過程中，銅線與鎳筒間的滑差要合理，過大會增加鎳筒的磨耗，銅線的張力控制必須良好，張力過小，單線與鎳筒的接觸有跳動，就容易產(chǎn)生電火花，造成鎳筒的電蝕，很容易使鎳筒表面電蝕毛糙和起槽，影響鎳筒的使用壽命。銅線運行過程中，鎳筒表面會有油污，銅線在運行過程中會將鎳筒表面油污帶走，長期運行容易將退火槽上吹干模出口堵死，造成斷線。因此每個班需要對鎳筒進行清洗，保證鎳筒表面干凈。清洗時不能使用清潔球等硬物對鎳筒清洗，否則容易造成鎳筒表面刮傷，影響正常生產(chǎn)運行，行業(yè)內(nèi)一般使用工業(yè)百潔布添加酒精的方式進行清潔，這樣既能保證鎳筒干凈，又不損傷鎳筒。

（2）退火槽問題導致斷線。銅線在退火槽退火過程中，退火機的分段區(qū)域內(nèi)可通過保護氣體（水蒸氣或氮氣）進行保護，以防止銅線氧化，同時通過燒燉液對銅線進行冷卻，而燒燉液一般是通過乳化液制備，里面含有拉絲油，在銅線冷卻運轉(zhuǎn)過程中，油漬會被帶到退火槽內(nèi)及吹干模里，長時間運行退火槽內(nèi)油污會增多，導致退火槽堵塞，同時吹干模長時間使用后，油污也容易堵塞吹氣孔，導致收線過程中斷線；另外退火室里有很多陶瓷棒，銅線在運行過程中會與它們緊密接觸，陶瓷棒上會粘銅粉和油污，也容易出現(xiàn)斷裂磨損現(xiàn)象，導致收線過程中斷線［7］。因此每班必須對燒燉液表面的浮油進行打撈，確保燒燉液清潔；每班對退火槽進行清理，將退火槽內(nèi)的油污去除，并將陶瓷棒清理干凈，檢查是否有斷裂磨損現(xiàn)象，定期更換陶瓷棒或調(diào)整銅線與陶瓷棒的接觸面，同時定期清洗吹干模，更換吹干模內(nèi)的瓷眼，確保銅線順暢運行。

2.3 收線倉斷線

銅線在收線倉內(nèi)高速運行時，當所使用的鐵軸邊緣與內(nèi)側(cè)有毛刺，毛刺會掛住銅線的正常卷曲而造成斷線。操作人員在鐵軸上機前必須進行認真挑選與打磨，檢查鐵軸邊緣與內(nèi)側(cè)是否有毛刺與凸起，如有須對鐵軸毛刺與凸起的地方進行認真打磨，直至鐵軸邊緣與內(nèi)側(cè)光滑才能開機［8］。收線倉內(nèi)部過線導輪和陶瓷棒如使用時間過長，與銅線接觸的位置將會磨損，在收線過程中，會導致線表刮傷斷線。操作人員要定期檢查導輪與陶瓷棒，如發(fā)現(xiàn)有磨損現(xiàn)象要及時進行更換，要定期調(diào)整或更換陶瓷棒與銅線接觸面，減少陶瓷棒磨損，確保收線正常。

3 多頭拉銅細線氧化問題分析

根據(jù)現(xiàn)場數(shù)據(jù)統(tǒng)計，氧化問題是多頭拉銅細線產(chǎn)品主要質(zhì)量問題之一，也直接影響著產(chǎn)品的后續(xù)加工性能，因此要解決產(chǎn)品氧化問題，避免產(chǎn)品質(zhì)量隱患。根據(jù)氧化現(xiàn)象與原因，多頭拉銅細線常見的氧化問題可分為黑線氧化、發(fā)紅氧化、斑點氧化與間斷性發(fā)紅氧化等。

3.1 氧化產(chǎn)生的主要原因

（1）退火冷卻水流量過大，造成銅線表面帶水，導致銅線氧化，如圖1。

圖1 帶水氧化

（2）退火電流過大，冷卻液流量少，導致銅線過燒發(fā)紅，收線端溫度過高，如圖2。

圖2 線表溫度高氧化

（3）退火室未清潔干凈，退火槽內(nèi)有油污，開機啟動段油污被線表帶出，經(jīng)過吹干模和鎳筒加熱后，油污干透附著在線表，造成一段黑線氧化，如圖3。

圖3 黑線氧化

（4）燒燉液日常維護效果差，燒燉液中油污含量高，附著在線表，造成線表有一塊塊大黑斑，每根單絲上帶有明顯的斑點，如圖4。

圖4 斑點氧化

（5） 目前行業(yè)內(nèi)使用的鐵軸大部分是鍍鋅鐵軸，鐵軸內(nèi)側(cè)焊接口在鍍鋅后有殘留電鍍液，并絲收線過程中溫度較高，電鍍液蒸發(fā)甩出后形成的酸性氣體腐蝕銅線，造成發(fā)黑氧化，如圖5。

圖5 鐵軸反酸氧化

3.2 解決對策

（1）固化生產(chǎn)工藝，合理調(diào)整燒燉液流量大小，再用干凈的紙巾檢查線表是否帶水。瞬時線表溫度要不燙手，確保收線端溫度不超過45℃。

（2）開機前對退火室與鎳筒進行清理，保證退火室與鎳筒干凈無油污，確保銅線過線部位清潔。

（3）燒燉液的油脂含量應確保在0.5%～1.0%，油脂含量過低防氧化效果差，油脂含量過高銅線表面容易帶有油污，易氧化，且銅線會粘在一起，不利于下道工序生產(chǎn)。每天要對燒燉液濃度進行檢查，定期添加水和油脂，并將燒燉液表面的浮油打撈干凈，確保燒燉液濃度在正常范圍內(nèi)。

（4）鐵軸上機前，要觀察鐵軸內(nèi)側(cè)是否存在不同色差的部位，使用前需要用工業(yè)酒精進行擦拭，軸底要墊防水牛皮紙，防止軸底帶酸液與銅線接觸，造成氧化。

4 結(jié)束語

多頭拉連續(xù)退火設備在生產(chǎn)過程中，對員工的規(guī)范操作與日常工藝維護要求很高，它直接影響到設備生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量。因此，在工作中必須制定合理的員工操作規(guī)范制度與工藝維護標準，做好日常檢查監(jiān)督，確保員工按照制度執(zhí)行，提高生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量。