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矿物绝缘电缆生产工艺介绍

矿物绝缘电缆又称MI电缆，国内也有人称其为氧化镁绝缘电缆。矿物绝缘电缆由铜导体、无机绝缘材料（氧化镁粉）及铜护套这三种无机材料组合加工而成。这一独特结构使其具有耐火、防爆、耐高温、不老化、不引发火灾和传播火种，以及在周围着火条件下不会释放出任何有害气体和烟雾的特性，特别适用于环境恶劣、安全性要求特别高的场所或部位，尤其是适用在火灾条件下要保证安全供电的消防系统线路。矿物绝缘电缆是一种性能十分优良的安全型电缆。这些性能是许多有机材料电缆无法相比的。

近几年，为了提高电气线路的安全等级，减少电气火灾事故的发生及损失，国家建设部、公安部以及一些地方政府相继颁布一些电气设计规范，并明确规定在一些重要的电气线路或场所宜采用矿物绝缘电缆。同时也在不同行业中的许多工程项目中得到使用。

随着矿物绝缘电缆的使用领域的不断延伸，其生产工艺也在不断改进。目前国际上生产矿物绝缘电缆有预制氧化镁瓷柱法、氧化镁粉灌装法和铜带氩弧焊氧化镁粉灌装轧制法这三种生产工艺。

一、预制氧化镁瓷柱法：

先将已磁选好的氧化镁粉烘干后加入特殊的粘结剂使其成糊状。该添加剂一方面要保证预制氧化镁瓷柱压制成型，另一方面要使压制氧化镁瓷柱易于脱模。经常采用纤维素、石蜡等做粘结剂。经过这样处理的粉料送到压机上进行压制成型。压好的氧化镁瓷柱放进贮料箱或由传送带输送到电炉内煅烧（煅烧温度约为1200℃左右）。

氧化镁瓷柱生产工艺有两种，一种是热压成型法（又称注浆成型法）；另一种是干压成型法。其生产工艺流程如下：

1、热压成型法：

氧化镁粉

氧化镁粉

磁选

与石蜡混合

制成浆饼

高温烘干

注浆成型

低温排蜡

温

融化放进成型机

高温烧结

成品

2、干压成型法：

氧化镁粉

氧化镁粉

磁选

加入粘结剂

混料

压制成型

高温烧结

成品

干压法与热压法相比其优点是：氧化镁瓷柱结构尺寸易控制；氧化镁瓷柱内没有气孔缺陷；生产效率高等。

煅烧后的瓷柱送到装配台，为了避免在装配时弄脏瓷柱，可先将它装入管坯，由专用芯杆定位，而后穿入所需的芯坯。为了避免在装配时瓷柱吸潮，瓷柱应是热装配，温度不低于100℃。装配完毕后进行反复拉拔和退火工序直至成品。其生产工艺流程如下：

清洗

清洗

校直

氧化镁瓷柱

烘干

装配

直拉伸

铜管

铜棒

退火

制头

盘拉伸

护套

检验

浸水

成圈包装

制头

退火

循环拉伸

预制氧化镁瓷柱法工艺流程图

二、氧化镁粉灌装法：

将经过处理的管坯和线芯材料送到装配台，进行坯料装配（也是将所需线芯坯料放入管坯中），并用装置将管坯的一端固定。将氧化镁粉灌入管内，并压紧。

为了避免在填充时氧化镁粉受潮，将氧化镁粉先送入电加热滚筒炉内煅烧（煅烧温度一般在850~950℃之间），氧化镁粉从电炉出来便装箱进入保温炉（保温温度一般在250~350℃之间）。

灌粉时将保温箱内的氧化粉加到加料漏斗内，从漏斗出来的氧化镁粉通过磁力分选器，以清除磁性金属夹杂物。而后粉料通过捣装工具的导向杆和管坯之间的间隙进入护套管坯内。

铜管铜棒

铜管

铜棒

氧化镁粉

清洗

去污

校直

校直

筛选

除磁

高温烘干（主要除水分及碳性物质等）

装配

保温

灌装

制头

直拉伸

退火

制头

盘拉伸

退火

浸水

挤塑

检验

成圈包装

循环拉伸

循环拉伸

氧化镁粉灌装法的工艺流程图

三、铜带氩弧焊氧化镁粉灌装轧制法：

将铜带连续纵包，形成圆柱形电缆护套，铜带边缘在氩气保护下采用氩弧焊接方法进行焊接，焊接速度为2m/min。一根或数根导电线芯通过固定的管子进入护套内，管子的出口设置在焊接处的下方，氧化镁粉从料斗经过管子送入护套内。半制品经过连续轧制和中间退火，即可获得所需的直径。每个轧机机座上装有若干对轧辊，使氧化镁粉绝缘压实，同时使电缆直径轧小，每个机座后面装在感应退火炉（容量50kW）和冷却槽。护套管的移动速度和退火炉功率由控制装置根据焊接电流来调节。为了防止水分渗入绝缘内，在生产过程中，在氧化镁粉中滴入0.06%~0.08%（按重量）的疏水硅有机液体——聚二甲基硅氧烷。为了预防聚二甲基硅氧烷受热，在装料时可从护套外侧进行冷却，以消除焊接护套时产生的热量，同时输送氧化镁绝缘材料的管子采用双层结构，夹层中通入冷却液态氮。用这种方法制成的电缆，即使电缆两端不临时密封，也可长期贮存，绝缘性能也不会下降。安装接头时，电缆未经临时密封的端头也不必截去。

其生产工艺流程如下：

铜带

铜带

铜棒

氧化镁粉

清洗、干燥

张力校直

铜带成管型

氩弧焊接

流入定心管

灌粉

一次轧制

感应退火

冷却

二次轧制

三次轧制

四次轧制

感应退火

冷却

外径扫描仪

涡流测试

成圈

检验

挤塑

成圈包装

铜带氩弧焊氧化镁粉灌装轧制法工艺流程图

预制氧化镁瓷柱法、氧化镁粉灌装法和铜带氩