СПОСОБ ОТЖИГА ПРОВОЛОКИ НА БАРАБАНАХ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 1997 года по МПК H01B13/00 C21D9/52 

Изобретение относится к производству электрических проводов.

Известен способ отжига проволоки в электрических печах [1]
В электрической печи, содержащей теплоизолирующую оболочку, внутри которой размещены нагреватели и помещены барабаны с отжигаемой проволокой, нагрев барабана с проволокой происходит за счет теплопередачи от нагревателей путем лучеиспускания и конвекции. Нагрев барабана при этом занимает длительное время. Из-за длительного нагрева рассеивается большое количество тепла, что приводит к значительному расходу электроэнергии, отнесенному к массе отжигаемой проволоки. Размещение в печи мощных проволочных нагревателей, нагретых до высокой температуры ради улучшения теплопередачи на барабан, делает отжиговую печь относительно сложным устройством. К тому же нагреватели изготавливают из дорогого и дефицитного нихрома.

Целью настоящего изобретения является сокращение времени отжига, экономия электроэнергии и упрощение конструкции устройства для отжига проволоки.

Поставленная цель достигается тем, что нагрев барабанов производят током, выделяющим тепло в контактном переходе "углеродный материал поверхность барабана", для чего на поверхность барабанов накладывают электроды из углеродного материала, например графита, включенные во вторичную цепь понижающего трансформатора.

При одновременном отжиге в устройстве нескольких барабанов часть электродов может быть выполнена из металла в целях сближения температур барабанов, поскольку при одинаковом токе в переходах "металл-металл" и "металл-углеродный материал" в первых выделяется существенно меньшая мощность, чем во вторых, что позволяет управлять сближением температур отдельных барабанов.

Для ускорения охлаждения барабанов после достижения заданной температуры отжига используются струи воды, подаваемые на барабаны от системы подачи воды.

Выделяемое тепло непосредственно на поверхностях барабанов сокращает время нагрева, что в свою очередь уменьшает рассеивание тепла. Отсутствие мощных проволочных нагревателей, нагреваемых до высокой температуры, упрощает конструкцию устройства. Цикл отжига сокращается за счет использования охлаждения барабанов струями воды.

При необходимости внутри оболочки может подаваться водяной пар или нейтральный газ для создания атмосферы, препятствующий окислению проволоки в процессе отжига.

На чертеже изображен общий вид устройства для отжига проволоки на барабанах.

Барабаны с проволокой 1 с наложенными на них электродами 2 из углеродного материала и, в частных случаях, с металлическими электродами 3 зажаты между неподвижным металлическим электродом 4 и подвижным электродом 5, к которым через токопроводящие шипы 6 и 7 подводится напряжение от понижающего трансформатора. Подвижный электрод крепится к теплоизолирующей оболочке 8. Через трубку 9 внутри теплоизолирующей оболочки может подаваться водяной пар, а через отверстия в трубке 10 охлажденная вода.

Устройство работает следующим образом.

При протекании тока через барабаны 1 в местах контактирования поверхностей барабанов с электродами 2 из углеродного материала выделяется тепло, нагревающее барабаны.

При необходимости создания под теплоизолирующей оболочкой противоокислительной среды через трубку 9 подается водяной пар либо неокисляющий газ. После нагрева барабанов до заданной температуры подача тока прекращается, через отверстия в трубке 10 на барабаны подаются струи охлаждающей воды.

Из-за того, что тепловыделение происходит непосредственно на поверхностях барабанов, интенсивность их нагрева резко превышает интенсивность нагрева при общепринятой дистанционной передаче тепла от нагревателей, что сокращает время нагрева и приводит к экономии электроэнергии. Отсутствие необходимости в проволочных нагревателях упрощает и удешевляет конструкцию устройства для отжига проволоки на барабанах.

Возможны и другие варианты конструкции устройства для отжига проволоки на барабанах, реализующие способ отжига согласно настоящей заявке.

Эксплуатация опытной установки, реализующей описанный в данной заявке способ, подтвердила его преимущества по сравнению с традиционными способами отжига проволоки на барабанах. Цикл отжига составил четыре часа вместо 24-х. Затраты электроэнергии на отжиг снизились примерно вдвое.

Устройство для отжига не требуют больших затрат при изготовлении и удобно в эксплуатации.

Использование: в электротехнике при производстве электрических проводов. Изобретение направлено на сокращение времени отжига, экономии электроэнергии и упрощение конструкции устройства. Сущность изобретения: нагрев барабанов производят теплом, выделяющимся в контактном переходе, образованном путем наложения электродов, выполненных из углеродного материала, или часть из которых выполнена из углеродного материала, а вторая часть - из металла, на поверхности барабанов. При этом электроды включены во вторичную цепь понижающего трансформатора. 2 с. и 2 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ отжига проволоки на барабанах, при котором производят нагрев последних с использованием электроэнергии и последующее их охлаждение, отличающийся тем, что нагрев барабанов производят теплом, выделяющимся в контактном переходе, образованном путем наложения на поверхности барабанов электродов, выполненных из углеродного материала, или часть которых выполнена из углеродного материала, а вторая часть из металла, и включения их во вторичную цепь понижающего трансформатора. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что охлаждение барабанов осуществляют струями воды. 3. Устройство для отжига проволоки на барабанах, содержащее теплоизолирующую оболочку для размещения в ней барабанов с отжигаемой проволокой, отличающееся тем, что оно содержит наложенные на поверхности барабанов электроды, выполненные из углеродистого материала, или часть которых выполнена из углеродного материала, а вторая часть из металла. 4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что оно содержит систему подачи на барабаны струй охлаждающей воды.