新型计算机传输电缆及其制备方法专利背景

2015年之前，随着计算机、计算机网络系统的普及应用，对计算机电缆的性能要求也越来越高。而常规的计算机电缆传输速率较慢、介电损耗较大、衰减较大，已不能满足市场对计算机电缆的需求。因此，急需开发一种新型计算机电缆电缆以满足市场的需求，这是计算机电缆的发展趋势。该发明提供了一种新型计算机电缆来满足市场需求。

新型计算机传输电缆及其制备方法专利目的

《新型计算机传输电缆及其制备方法》要解决的技术问题在于，针对2015年1月之前技术中的上述缺陷，提供一种新型计算机传输电缆及其制备方法。

新型计算机传输电缆及其制备方法技术方案

《新型计算机传输电缆及其制备方法》包括电缆内芯，及由内到外依次包覆在所述电缆内芯外的隔离层、第一屏蔽层和护套层；所述电缆内芯由多根内芯单元绞合而成，每一所述内芯单元均包括两根相互绞合的绝缘芯线，及包覆在所述两根绝缘芯线外的第二屏蔽层；所述第一屏蔽层和所述第二屏蔽层均由第一铜丝编织而成，所述第一铜丝的编织密度大于80％；所述绝缘芯线包括导体及包覆在所述导体外的绝缘层，所述导体由多根单丝直径小于0.18毫米的第二铜丝绞合而成。

在该发明所述的新型计算机传输电缆中，所述第一铜丝为镀锡铜丝，所述镀锡铜丝的直径为0.08～0.15毫米。

在该发明所述的新型计算机传输电缆中，所述第一屏蔽层的厚度大于或等于0.08毫米，所述第二屏蔽层的厚度大于或等于0.05毫米。

在该发明所述的新型计算机传输电缆中，所述绝缘层由LDPE材料发泡挤出形成，所述绝缘层的厚度为0.3毫米～0.8毫米。

在该发明所述的新型计算机传输电缆中，两根所述绝缘芯线的绞合空隙处具有填充层，以使所述内芯单元构成圆整结构，所述填充层采用柔性涤棉纤维绳或柔性加强筋绞合形成。

在该发明所述的新型计算机传输电缆中，所述电缆内芯由多根内芯单元以同心式绞合方式绞合而成。

在该发明所述的新型计算机传输电缆中，所述隔离层由聚酯带绕包而成，所述隔离层的厚度为0.03毫米～0.08毫米。

在该发明所述的新型计算机传输电缆中，所述护套层由无卤低烟阻燃聚烯烃复合材料制成，所述无卤低烟阻燃聚烯烃复合材料按质量份数包括：EVA30～50份、Mg（OH）₂或Al（OH）3150～180份、LDPE35～50份、相容剂5～20份、增效剂2～4份和稳定剂0.5～1份。

该发明还提供一种新型计算机传输电缆，包括电缆内芯，及由内到外依次包覆在所述电缆内芯外的隔离层、第一屏蔽层和护套层；所述电缆内芯由七根内芯单元以同心式绞合方式绞合成圆整结构，每一所述内芯单元均包括两根相互绞合的绝缘芯线，及包覆在所述两根绝缘芯线外的第二屏蔽层；两根所述绝缘芯线的绞合空隙处具有填充层，以使所述内芯单元构成圆整结构；

所述第一屏蔽层和所述第二屏蔽层均由第一铜丝编织而成，所述第一铜丝的编织密度大于80％；所述绝缘芯线包括导体及包覆在所述导体外的绝缘层，所述导体由多根单丝直径小于0.18毫米的第二铜丝绞合而成。

该发明还提供一种新型计算机传输电缆的制备方法，包括以下步骤：

S1、制备导体：将导体材料经拉丝、绞合后，得到导体；

S2、挤包绝缘层：采用挤压式模具在所述导体外包覆由LDPE材料制得的绝缘层，以得到绝缘芯线；

S3、制备内芯单元：将两根所述绝缘芯线绞合，并在所述两根绝缘芯线外设置第二屏蔽层得到内芯单元；

S4、制备电缆内芯：将多根所述内芯单元以同心式绞合方式绞合得到电缆内芯；

S5、绕包隔离层：将隔离层均匀包覆在所述电缆内芯外，所述隔离层由聚酯带绕包而成；

S6、设置第一屏蔽层：将由镀锡铜丝编织而成第一屏蔽层均匀包覆在所述隔离层外；

S7、挤包护套层：采用挤压的方式将由无卤低烟阻燃聚烯烃复合材料制得的护套层均匀包覆在所述第一屏蔽层外。

新型计算机传输电缆及其制备方法改善效果

《新型计算机传输电缆及其制备方法》具有以下有益效果：首先，绝缘芯线外包覆第二屏蔽层以实现对绝缘芯线的分屏蔽，同时在隔离层外包覆第一屏蔽层以实现对绝缘芯线的总屏蔽，通过采用分屏蔽和总屏蔽这种双重屏蔽的方式，可以进一步增加电缆的传输速度，降低电缆的介电损耗和衰减。其次，采用LDPE材料制成的绝缘层可以增加电缆的传输速度，降低介电损耗和衰减，同时LDPE材料极大提高了电缆的抗老化性，改善了电缆的拉伸强度，且增强了电缆的整体柔韧性，使得绝缘层能够更好的保护第二铜丝，避免因绝缘层磨损而破坏电缆的绝缘性，造成安全隐患。第三，导体由多根细软铜丝绞制成，该铜丝具有较高的单丝伸长率和较小的直径，使得制成同样外径的导体所需的铜丝的数量远大于2015年1月之前技术中所述使用的粗铜丝的数量，这样能有效均匀分散电缆所受的外力，使得该发明导体的导电性能强，无氢脆现象不容易断裂，具有极强的抗弯折能力，在经过超过数百万次往返弯折运动后不会断裂，进而确保电缆的物理和电气性能不受影响。最后，护套层使用无卤低烟阻燃聚烯烃复合材料，不仅符合环保要求，满足一般的阻燃性能外，还具有一定的防水性能，能有效防止水份径向渗入电缆内部，从而延长拖链电缆的使用寿命。

图1是《新型计算机传输电缆及其制备方法》较佳实施例之一提供的新型计算机传输电缆的结构示意图。

《新型计算机传输电缆及其制备方法》涉及电力电缆技术领域，更具体地说，涉及一种新型计算机传输电缆及其制备方法。

1.一种计算机传输电缆，其特征在于，包括电缆内芯（4），及由内到外依次包覆在所述电缆内芯（4）外的隔离层（3）、第一屏蔽层（2）和护套层（1）；所述电缆内芯（4）由七根内芯单元（40）以同心式绞合方式绞合成圆整结构，每一所述内芯单元（40）均包括两根相互绞合的绝缘芯线（6），及包覆在所述两根绝缘芯线（6）外的第二屏蔽层（5）；所述第一屏蔽层（2）和所述第二屏蔽层（5）均由第一铜丝编织而成，所述第一铜丝的编织密度大于80％；所述绝缘芯线（6）包括导体（8）及包覆在所述导体（8）外的绝缘层（9），所述导体（8）由多根单丝直径小于0.18毫米的第二铜丝绞合而成；所述第一铜丝为镀锡铜丝，所述镀锡铜丝的直径为0.08～0.15毫米；所述绝缘层（9）由LDPE材料发泡挤出形成，所述绝缘层（9）的厚度为0.3毫米～0.8毫米；两根所述绝缘芯线（6）的绞合空隙处具有填充层（7），以使所述内芯单元（40）构成圆整结构，所述填充层（7）采用柔性涤棉纤维绳或柔性加强筋绞合形成；所述隔离层（3）由聚酯带绕包而成，所述隔离层（3）的厚度为0.03毫米～0.08毫米；所述护套层（1）由无卤低烟阻燃聚烯烃复合材料制成，所述无卤低烟阻燃聚烯烃复合材料按质量份数包括：EVA30份、Mg（OH）₂或Al（OH）3180份、LDPE35～50份、相容剂20份、增效剂2份和稳定剂0.8份。

2.如权利要求1所述的一种计算机传输电缆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、制备导体：将导体材料经拉丝、绞合后，得到导体（8）；S2、挤包绝缘层：采用挤压式模具在所述导体（8）外包覆由LDPE材料制得的绝缘层（9），以得到绝缘芯线（6）；S3、制备内芯单元：将两根所述绝缘芯线（6）绞合，并在所述两根绝缘芯线（6）外设置第二屏蔽层（5）得到内芯单元（40）；S4、制备电缆内芯：将多根所述内芯单元（40）以同心式绞合方式绞合得到电缆内芯（4）；S5、绕包隔离层：将隔离层（3）均匀包覆在所述电缆内芯（4）外，所述隔离层（3）由聚酯带绕包而成；S6、设置第一屏蔽层：将由镀锡铜丝编织而成第一屏蔽层（2）均匀包覆在所述隔离层（3）外；S7、挤包护套层：采用挤压的方式将由无卤低烟阻燃聚烯烃复合材料制得的护套层（1）均匀包覆在所述第一屏蔽层（2）外。

如图1所示，《新型计算机传输电缆及其制备方法》较佳实施例提供的新型计算机传输电缆，该电缆包括电缆内芯4，及由内到外依次包覆在电缆内芯4外的隔离层3、第一屏蔽层2和护套层1。其中，电缆内芯4由多根内芯单元40绞合而成，内芯单元40包括两根相互绞合的绝缘芯线6，及包覆在两根绝缘芯线6外的第二屏蔽层5。第一屏蔽层2和第二屏蔽层5由第一铜丝编织而成，第一铜丝的编织密度大于80％。进一步的，绝缘芯线6包括导体8及包覆在导体8外的绝缘层9，导体8由多根单丝直径小于0.18毫米的第二铜丝绞合而成。

该实施例中，导体8由多根第二铜丝束绞而成，该第二铜丝为细软的退火无氧铜丝，由于退火无氧铜丝为不含氧也不含任何脱氧剂残留物的纯铜，故其电气机械性能极为优良，且无氧铜丝的单丝伸长率超过20％，单丝伸长率高说明铜丝软、延展性强，抗弯折能力强。

不同于2015年1月之前技术中的粗铜丝，该发明所使用第二铜丝的单丝直径均小于0.2毫米；优选地，第二铜丝的单丝直径小于0.18毫米；该实施例中，第二铜丝的单丝直径为0.16毫米。由于该发明中第二铜丝的单丝直径小，使得制成同样外径的导体8所需第二铜丝的数量远大于2015年1月之前技术中所需使用的粗铜丝的数量，这样能有效均匀分散电缆所受的外力，因此，该发明导体8的导电性能强，无氢脆现象不容易断裂，具有极强的抗弯折能力，在经过超过数百万次往返弯折运动后不会断裂，进而确保电缆的物理和电气性能不受影响。

此外，将上述多根第二铜丝采用甲胄绞合方式束绞制成导体8，并采用柔性高档涤棉纤维丝填充绞合缝隙。其中，为了确保制得的导体8具有较强的强度和折弯能力，绞合时第二铜丝的束绞绞合节距小于或等于第二铜丝的绞合外径的10倍，且多根第二铜丝的束绞绞合方向为左向。

进一步的，该实施例采用挤压式模具在导体8外包覆由LDPE材料制得的绝缘层9，从而得到绝缘芯线6。由于LDPE材料具有密度低和绝缘性好等优点，采用这种LDPE材料制成的绝缘层9可以增加电缆的传输速度，降低介电损耗和衰减。同时这种LDPE材料极大提高了电缆的抗老化性，改善了电缆的拉伸强度，且增强了电缆的整体柔韧性，使得绝缘层9能够更好的保护第二铜丝，避免因绝缘层9磨损而破坏电缆的绝缘性，造成安全隐患。

优选地，该发明绝缘层9的厚度为0.3毫米～0.8毫米，由于LDPE材料制成的绝缘层9具有较强的柔韧性和耐磨性，使得传统的聚氯乙烯绝缘层的厚度需达到该发明所述绝缘层9厚度的一倍以上，才能具有与该发明绝缘层9相同的保护效果。该实施例中，绝缘层9的厚度为0.5毫米。

进一步的，将两根绝缘芯线6采用甲胄式的扭绞方式进行绞合，并在两根绝缘芯线6外设置第二屏蔽层5以得到内芯单元40。

优选地，两根绝缘芯线6的绞合方向由外层向内依次为“S”-“Z”-“S”等向，绝缘芯线6的绞合节距小于或等于绝缘芯线6的绞合外径的10倍。

优选地，可以在两根绝缘芯线6之间的绞合空隙中添加柔性高档涤棉纤维绳或柔性加强筋（图上未标号）。该柔性加强筋为导电性能低的金属材料或非金属材料制成，通过在绞合空隙中添加柔性加强筋不仅能对绝缘芯线6起到保护作用，避免绝缘芯线6破损而破坏电缆的绝缘性，而且能增强整个电缆的延展性和抗弯折能力。此外，通过在绞合空隙中添加柔性高档涤棉纤维绳或柔性加强筋，还能根据系统不同的要求进行适应性调整，使绝缘芯线6构成圆整结构，从而维持电缆的整体结构不变，这种适应性的调整简单易行且极大的增强了电缆的适应能力和适用范围。

优选地，第二屏蔽层5均匀包覆在两根绝缘芯线6外，其中第二屏蔽层5由第一铜丝编织而成。该实施例中，第一铜丝为镀锡铜丝，该镀锡铜丝的直径为0.08～0.15毫米，且镀锡铜丝的编织密度大于80％，以更好的保护绝缘芯线6不受损坏，提高电缆的使用寿命。同时，在绝缘芯线6外包覆第二屏蔽层5，可以增加电缆的传输速度，降低电缆的介电损耗和衰减。 进一步的，将多根内芯单元40采用甲胄式的扭绞方式进行绞合得到电缆内芯4。其中，内芯单元40绞合的方向由外层向内依次为“S”-“Z”-“S”等向，内芯单元40的绞合节距小于或等于内芯单元40的绞合外径的15倍。

优选地，也可以在多根内芯单元40之间的绞合空隙中添加柔性高档涤棉纤维绳或柔性加强筋（图上未标号）以避免内芯单元40破损而破坏电缆的绝缘性，从而增强整个电缆的延展性和抗弯折能力。

优选地，通过在绞合空隙中添加柔性高档涤棉纤维绳或柔性加强筋，使电缆内芯4构成圆整结构，从而维持电缆的整体结构不变，这种适应性的调整简单易行且极大的增强了电缆的适应能力和适用范围。该实施例中，内芯单元40的数量为七根，七根内芯单元40的绞合空隙中添加有柔性高档涤棉纤维绳或柔性加强筋，并使得电缆内芯4构成圆整结构。可以理解的是，该实施例并不限定内芯单元40的具体数量，其可以为多个；优选地，内芯单元40的数量为四根或七根。

进一步的，电缆内芯4的外周面包覆有隔离层3，该隔离层3由聚酯带绕包而成，由于聚酯带具有较高的机械强度，良好的绝缘性能，还能耐高温和耐低温，因此在电缆内芯4外绕包一层聚酯带，可以起到固定电缆内芯4的作用，从而保证电缆的机械性能和电性能的稳定。该实施例中，隔离层3的厚度为0.03毫米～0.08毫米；优选地，隔离层3的厚度为0.055毫米。进一步的，隔离层3的外周面均匀包覆有第一屏蔽层2，以增加电缆的传输速度，降低电缆的介电损耗和衰减。其中，第一屏蔽层2由第一铜丝编织而成，第一铜丝也为镀锡铜丝，该镀锡铜丝的直径为0.08～0.15毫米，且镀锡铜丝的编织密度大于80％，以更好的保护隔离层3不受损坏，提高电缆的使用寿命。该实施例中，第一隔离层2的厚度为0.03毫米～0.08毫米；优选地，第一屏蔽层2的厚度为0.055毫米。

该实施例在绝缘芯线6外包覆第二屏蔽层5以实现对绝缘芯线6的分屏蔽，同时在隔离层3外包覆第一屏蔽层2以实现对绝缘芯线6的总屏蔽，通过采用分屏蔽和总屏蔽这种双重屏蔽的方式，可以进一步增加电缆的传输速度，降低电缆的介电损耗和衰减。

进一步的，第一屏蔽层2外均匀包覆有护套层1，该实施例中，护套层1由无卤低烟阻燃聚烯烃复合材料，以符合环保要求并满足电缆的阻燃性和防水性。其中，无卤低烟阻燃聚烯烃复合材料由以下重量份数的原料制成：EVA30～50份、Mg（OH）₂或Al（OH）3150～180份、LDPE35～50份、相容剂5～20份、增效剂2～4份和稳定剂0.5～1份。

不同于传统的阻燃材料，该无卤低烟阻燃聚烯烃复合材料不仅可以满足电缆的一般阻燃性能外，还具有一定的防水性能，能有效防止水径向渗入电缆内部。此外，这种无卤低烟阻燃聚烯烃复合材料极大的提高了电缆的抗老化性，且改善了拉伸强度，增强了电缆的整体柔韧性，使得第一屏蔽层2能够更好的增加电缆的传输速度，降低电缆的介电损耗和衰减。同时，由这种无卤低烟阻燃聚烯烃复合材料制得的护套层1能够更好的保护绝缘芯线6，避免因护套层1磨损而破坏电缆的绝缘性，从而造成安全隐患。

该实施例中，护套层1的厚度为0.6毫米～1毫米，由于无卤低烟阻燃聚烯烃复合材料制成的护套层1具有较强的柔韧性和耐磨性，使得传统的聚氯乙烯护套层的厚度需达到该发明所述护套层1厚度的一倍以上，才能具有与该发明护套层1相同的保护效果。优选地，护套层1的厚度为0.8毫米。

该发明还提供一种新型计算机传输电缆，所述电缆包括电缆内芯4，及由内到外依次包覆在电缆内芯4外的隔离层3、第一屏蔽层2和护套层1。其中，电缆内芯4由七根内芯单元40以同心式绞合方式绞合成圆整结构，所述内芯单元40包括两根相互绞合的绝缘芯线6，及包覆在两根绝缘芯线6外的第二屏蔽层5，两根绝缘芯线6的绞合空隙处具有填充层7，以使内芯单元40构成圆整结构。

进一步的，第一屏蔽层2和第二屏蔽层5由第一铜丝编织而成，第一铜丝的编织密度大于80％；绝缘芯线6包括导体8及包覆在导体8外的绝缘层9，导体8由多根单丝直径小于0.18毫米的第二铜丝绞合而成。

优选地，第一铜丝为镀锡铜丝，该镀锡铜丝的直径为0.08～0.15毫米，且镀锡铜丝的编织密度大于80％，以更好的保护绝缘芯线6不受损坏，提高电缆的使用寿命。

该实施例在绝缘芯线6外包覆第二屏蔽层5以实现对绝缘芯线6的分屏蔽，同时在隔离层3外包覆第一屏蔽层2以实现对绝缘芯线6的总屏蔽，通过采用分屏蔽和总屏蔽这种双重屏蔽的方式，可以进一步增加电缆的传输速度，降低电缆的介电损耗和衰减。

该发明还提供一种新型计算机传输电缆的制备方法，由于该电缆制备过程中的工艺控制条件为2015年1月之前技术，在此不再赘述。其中，所述制备方法包括以下步骤：

S1、制备导体：将导体材料经拉丝、绞合后，得到导体8。

具体的，导体8的制备包括三个子步骤：选料、拉丝和绞合。选料：根据制备不同电缆的要求选择使用的导体材料，如选用电工圆铜杆作为导体材料；拉丝：将导体材料进行拉丝、退火处理得到退火无氧铜丝，该退火无氧铜丝的直径为0.15毫米；绞合：将拉丝得到的退火无氧铜丝采用甲胄绞合方式束绞制成导体8。

S2、挤包绝缘层：采用挤压式模具在导体8外包覆由LDPE材料制得的绝缘层9，以得到绝缘芯线6。

S3、制备内芯单元：将两根绝缘芯线6绞合，并在两根绝缘芯线6外设置第二屏蔽层5得到内芯单元40。

S4、制备电缆内芯：将多根内芯单元40以同心式绞合方式绞合得到电缆内芯4。

S5、绕包隔离层：将隔离层3均匀包覆在电缆内芯4外，隔离层3由聚酯带绕包而成。

S6、设置第一屏蔽层：将由镀锡铜丝编织而成第一屏蔽层2均匀包覆在隔离层3外。

S7、挤包护套层：采用挤压的方式将由无卤低烟阻燃聚烯烃复合材料制得的护套层1均匀包覆在第一屏蔽层2外；具体的，配置包含有该无卤低烟阻燃聚烯烃复合材料的原料。

• 实施例1

S1、制备导体：将导体材料经拉丝、绞合后，得到导体8；

S2、挤包绝缘层：采用挤压式模具在导体8外包覆由LDPE材料制得的绝缘层9，以得到绝缘芯线6；

S3、制备内芯单元：将两根绝缘芯线6绞合，并在两根绝缘芯线6外设置第二屏蔽层5得到内芯单元40；

S4、制备电缆内芯：将多根内芯单元40以同心式绞合方式绞合得到电缆内芯4；

S5、绕包隔离层：将隔离层3均匀包覆在电缆内芯4外，隔离层3由聚酯带绕包而成；

S6、设置第一屏蔽层：将由镀锡铜丝编织而成第一屏蔽层2均匀包覆在隔离层3外；

S7、挤包护套层：采用挤压的方式将由无卤低烟阻燃聚烯烃复合材料制得的护套层1均匀包覆在第一屏蔽层2外；

其中，EVA30份、Al（OH）3180份、LDPE50份、相容剂20份、增效剂2份和稳定剂1份。

• 实施例2

S1、制备导体：将导体材料经拉丝、绞合后，得到导体8；

S2、挤包绝缘层：采用挤压式模具在导体8外包覆由LDPE材料制得的绝缘层9，以得到绝缘芯线6；

S3、制备内芯单元：将两根绝缘芯线6绞合，并在两根绝缘芯线6外设置第二屏蔽层5得到内芯单元40；

S4、制备电缆内芯：将多根内芯单元40以同心式绞合方式绞合得到电缆内芯4；

S5、绕包隔离层：将隔离层3均匀包覆在电缆内芯4外，隔离层3由聚酯带绕包而成；

S6、设置第一屏蔽层：将由镀锡铜丝编织而成第一屏蔽层2均匀包覆在隔离层3外；

S7、挤包护套层：采用挤压的方式将由无卤低烟阻燃聚烯烃复合材料制得的护套层1均匀包覆在第一屏蔽层2外；

其中，EVA50份、Al（OH）3150份、LDPE40份、相容剂10份、增效剂2份和稳定剂0.8份。

• 实施例3

S1、制备导体：将导体材料经拉丝、绞合后，得到导体8；

S2、挤包绝缘层：采用挤压式模具在导体8外包覆由LDPE材料制得的绝缘层9，以得到绝缘芯线6；

S3、制备内芯单元：将两根绝缘芯线6绞合，并在两根绝缘芯线6外设置第二屏蔽层5得到内芯单元40；

S4、制备电缆内芯：将多根内芯单元40以同心式绞合方式绞合得到电缆内芯4；

S5、绕包隔离层：将隔离层3均匀包覆在电缆内芯4外，隔离层3由聚酯带绕包而成；

S6、设置第一屏蔽层：将由镀锡铜丝编织而成第一屏蔽层2均匀包覆在隔离层3外；

S7、挤包护套层：采用挤压的方式将由无卤低烟阻燃聚烯烃复合材料制得的护套层1均匀包覆在第一屏蔽层2外；

其中，EVA40份、Mg（OH）₂160份、LDPE40份、相容剂10份、增效剂2份和稳定剂0.5份。

2020年7月17日，《新型计算机传输电缆及其制备方法》获得安徽省第七届专利奖优秀奖。 2100433B

本发明提供了一种新型蒙脱土的制备方法，所述十八烷基三甲基氯化铵的制备方法包括如下步骤：将一定量蒙脱土、分散剂分散于去离子水中，然后高速搅拌若干小时，搅拌，最后将溶液沉降，倾析上层悬浮液,离心,洗涤,烘干，得到提纯蒙脱土；将一定量提纯蒙脱土、表面活性剂溶入适量水中，高速搅拌反应若干小时；反应完成后，将产物抽滤、洗涤、烘干、过筛即得新型蒙脱土。应用本发明制备得到的新型蒙脱土分散性明显提高，且与有机高分子树脂相容性提高，具有一定的阻燃性，可广泛应用于高分子材料的增强或协同阻燃改性。2100433B

铝渣球及其制备方法专利目的

《铝渣球及其制备方法》提供了一种有害杂质含量低级的铝渣球及其制备方法，适用于铝镇静钢冶炼纯净或超纯净钢且在初炼出钢投加后能很快生成覆盖钢水表面作保温剂。

铝渣球及其制备方法技术方案

《铝渣球及其制备方法》解决其技术问题所采用的技术方案是：一种铝渣球，含有金属铝（Al）、萤石（CaF₂）、碳酸钙（CaCO₃）、三氧化二铝（Al₂O₃）、二氧化硅（SiO₂）以及少量的水份（H₂O）、磷（P）、硫（S）、铜（Cu）和不可避免的其它杂质，它的组份含量是（重量％）：铝10～45；三氧化二铝5～35；萤石10～60；碳酸钙5～15；二氧化硅≤5；水份≤0.5；磷≤0.02；硫≤0.15；铜≤0.3；其它物质余量。

为适应不同钢种的需要，进一步地，它的组份含量是（重量％）：铝20～30；三氧化二铝10～15；萤石40～50；碳酸钙10～12；二氧化硅≤5；水份≤0.5；磷≤0.02；硫≤0.15；铜≤0.3；其它物质余量。

进一步地，它的组份含量是（重量％）：铝10～20；三氧化二铝20～30；萤石40～50；碳酸钙10～15；二氧化硅≤5；水份≤0.5；磷≤0.02；硫≤0.15；铜≤0.3；其它物质余量。

进一步地，它的组份含量是（重量％）：铝23.5～26.5；三氧化二铝10～15；萤石43.5～46.5；碳酸钙10～12；二氧化硅≤5；水份≤0.5；磷≤0.02；硫≤0.15；铜≤0.3；其它物质余量。

进一步地，它的组份含量是（重量％）：铝20～25；三氧化二铝30～35；萤石20～35；碳酸钙10～15；二氧化硅≤5；水份≤0.5；磷≤0.02；硫≤0.15；铜≤0.3；其它物质余量。

一种铝渣球的制备方法，具有如下工艺流程：将取样分析合格后的金属铝粒、铝渣粉、萤石精矿、优质石灰石粉、玻璃水采购到位并分仓储存，将化验合格的原材料称重配比，然后投入混料机混合均匀，再加入玻璃水混合均匀，然后将物料投入对辊式压球机内滚压成球，经干燥设备干燥即得到成品。

进一步地，所述各原材料的化学成份的组份含量（重量％）分别为：铝粒：Al≥95％，Cu≤0.5％，Si≤3％；铝渣粉：Al≥40％，Al₂O₃≤55％，SiO₂≤5％；萤石粉：CaF₂≥98％，SiO₂≤1％，S≤0.05％，P≤0.03％；石灰石粉：CaCO₃≥95％，SiO₂≤2％，S≤0.05％，P≤0.01％。

当这种铝渣球在出钢后加入钢包中，由于球状物料具有很好的流动性，因而能迅速在钢水表面形成覆盖层；由于钢水的加热作用，物料中的碳酸钙在1000℃左右分解产生CO₂气体使球体崩裂离散，形成松散粉状物对钢水表面起保温作用。逸出的CO₂气体排出钢水表面空气，以防止钢水的氧化，由于粉状物料的保温作用，CaCO₃升温分解并不激烈而延续一段时间，以满足出钢至精炼的时间要求。在精炼期中，粉状物在搅拌条件下熔融并参与钢水的脱氧反应，

2Al 3FeO→Al₂O₃ 3Fe

脱氧产物氧化铝与萤石粉中的氟化钙产生反应，

Al₂O₃ 3CaF₂→3CaO 2AlF₃↑

生成的三氟化铝成气体逸出，生成的氧化钙继续与脱氧产物三氧化二铝化合，

CaO Al₂O₃→2Al₂O₄

以上反应与化合过程同时进行，脱氧产物化合成渣的动力学条件非常有利，最终生成以CaAl₂O₄（偏铝酸钙）为主的渣相，该渣的理论熔点为1575℃，当有10％以上的氟化钙及少量二氧化硅存在时，其熔点可降至1400℃左右，与钢水具有较大的相间张力，能很好地上浮成渣而不会在钢中形成夹杂，从而更有利于钢水的纯净。

当采用部分铝渣粉代替金属铝粉，部分碳酸钙粉代替萤石粉时，该铝渣球的主要成分为金属铝、氟化钙、碳酸钙、三氧化二铝、二氧化硅，其脱氧及精炼反应可用下式表达：

22Al 33O 4Al₂O₃ 12CaF₂ 3CaCO₃ 2SiO₂→

12CaAl₂O₄·2SiO₂ 3CaF₂ 6AlF₃↑ 3CO₂↑

上式左边的反应物中的氧来自钢水，其余物质为保温兼精炼剂成分，每公斤以上成分物料能结合0.25公斤左右的氧，CO₂气体在保温期间生成逸出，AlF₃气体在脱氧精炼期间生成除去。

如上所述的铝渣球，可在其中添加合金化剂，最典型的成分是Al、Ti，Al可以铝粒的形式加入，其它成分可以铁合金的粉剂的形式加入，加入量可在相当大的范围内变化，最高可达20（重量％），以适应钢种合金化的需要。由于在基料中有大量的金属铝作保护，因此所加入的合金化元素氧化损失很少且收得率稳定。

如上所述的铝渣球，可在其中添加Ba、Mg、K、Na、Li的碳酸盐，以部分或全部取代碳酸钙，碳酸盐总量在15％以下时不会对使用造成不良影响。这些碱金属或碱土金属的氧化物对以CaAl₂O₄（偏铝酸钙）为主的渣相能起到改性、变质和改变表面张力的作用，从而更有利于钢水的纯净。

如上所述的铝渣球，可用Ti部分或全部取代Al，以满足用Ti脱氧与合金化的钢种（如不锈钢等）。

如上所述的铝渣球，可在其中添加钒、铌的氧化物，利用铝的还原作用完成对钢中添加合金成分的过程，以降低合金化的成本。

铝渣球及其制备方法有益效果

一、碳、硅、硫、磷等杂质含量很低，特别适用于低碳，低硅纯净钢和其他超纯净钢；代替了粉煤灰、碳化稻壳等有缺陷的保温剂；水分含量的控制，避免了物料进入钢水中的爆腾现象。

二、可在相当大的范围内改变脱氧和合金化元素的成分含量，适应多钢种变化的需要。

三、在一定含量的范围内可任意选择碱金属或碱土金属氧化物（以碳酸钙化合物的形式加入）完成对精炼合成渣的改性、变质等特殊要求。

四、原料普通、易得，成球工艺简单、可靠，不存在成分偏析波动，投加工艺简单，钢水表面铺展保温性能优良。

五、脱氧与精炼同步进行，钢水中氧化物夹杂减少。

2007年，《铝渣球及其制备方法》获得第五届江苏省专利项目奖优秀奖。