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1、感应式导体连续退火机主要讨论两个问题1.常用的几种退火方法和退火工艺比较2.感应式导体退火机常用的几种退火方法和退火 工艺比较 摘要：系统的分析了真空退火炉、热管式 管道退火炉、接触式退火炉以及感应式退 火炉的工作原理和系统组成。比较了它们 各自的优缺点，通过分析表明：感应式退 火机在这些常用的退火工艺中，是性价比 最高的退火装置。列出了感应式退火机系 列的十二种型号的技术参数，并附带了感 应式退火机的常用配置方案。铜导体为什么需要退火软化处理 ？ 电线电缆导体经冷拔加工后，均存在硬化现象， 抗拉强度和屈服强度明显增加，塑性和韧性普遍 降低，伸长率的变化尤为显著。欲消除冷拔硬化 现象，提高延伸
2、率，就必须进行退火处理，以消 除内部应力及缺陷，使之恢复到冷加工前的物理 及机械性能。如铜导体经550退火处理后，导线柔软，不易被拉断。同时，导体的电阻率降低 约2.1，减小了线路损耗。因此，退火软化是电线电缆及漆包线生产过程的主要环节之一。常用的退火方法和工艺有：（1）真空退火炉；（2）热管式退火炉；（3）接触式大电流退火炉；（4）感应式退火炉。其中，接触式大电流退火炉又分为电刷传输电流式退火炉和水银传输电流式退火炉。下面逐一分析这几种退火方法和工艺的优缺点，以便于用户在选择退火设备时作参考。1 真空退火炉真空退火炉是比较传 统的退火工艺，其设 备的结构示意图如图 1所示。它主要有： 真空罐
3、、井式加热系 统组成。真空罐的顶 部为一个可以打开的 盖，在盖上有抽真空 的接口、气压表、测 温热电偶、密封橡胶 垫、固定螺栓等组成 。 气压表抽气嘴井式炉真空罐电缆盘加热丝地面图1 真空退火炉结构示意图热电偶1 真空退火炉1.1优点：技术简单，设备简陋，设备投资 低，对操作 人员要求低。1.2缺点：耗电量大，退火一吨铜丝耗电在230度电以上；生产工艺不稳定，一旦漏气全炉均会氧化变色 ；真空炉内的上下、左右温度不均匀，会出现内外 电线软硬不均，更有甚者，还会出现电线粘连现象 ；不能在线连续退火，且退一罐线的周期太长。1.3 建议：由于真空退火炉工艺落后，能耗大，产品质量不稳定，生产成本高，市场
4、竞争能力低，建议尽 快淘汰真空退火炉。2 热管式退火炉热管式退火炉也是比较传统的 退火工艺，其设 备的结构示意图 如图2所示。它主要有：不锈钢 管、加热棒、测 温热电偶、冷却 水及导轮组成 。放线盘收线盘导轮退火不锈钢管导轮冷却水图2 管道式退火炉结构示意图加热棒2 热管式退火炉 2.1 优点：技术简单，设备简陋，设备投资低，对操作人员要求低，能够实现多头退火。 2.2 缺点：耗电量大，退火一吨铜丝耗电在225度电以上；无法实现退火速度自动跟踪；穿线麻烦，设备庞大。 2.3 建议：由于能耗大，生产成本高，产品竞争能力低，建议尽快淘汰，采用新技术。3 接触式电刷传输大电流退火机接触式电刷传输大电
5、流退火机，是我国上世纪五十年代从前 苏联引进的技术。退火机的工作原理如图3所示。图4为接触 式电刷传输大电流原理。图3 接触式电刷传输大电流退火机放线盘退火管收线盘冷却水电极轮电极轮12变压器轴承可调压电源退火管电刷电极轮电极轮图4 接触式电刷传输大电流原理3 接触式电刷传输大电流退火 机 3.1 优点：比较节能；实现了高速连续退火；导体的柔软度比较均匀；退火电压可以跟踪退火速度。 3.2 缺点：电刷和电极轮间、电极轮和导线间会出现打火，影响导线表面质量；由于靠电刷传输电流，电极轮的阻力大，退火导线会拉细，线径得不到保障；电极轮与退火 导线间有相对运动，因此导轮磨损大。即使电极轮增加了 动力驱
6、动，线速度的同步问题仍是难题。 3.3 建议：采用直流电机或变频调速系统作动力驱动，加装储线器来补偿线速度的不同步。最好更换感应式退火机 。感应式退火机阻力很小，不需要动力驱动。4. 接触式水银传输大电流式退 火机图5为接触式水银传输大电流式退火机结构示意图，图6为水银传输大 电流的原理图。图4和图6的唯一区别是：图4是用电刷传输退火电流 ，图6是用水银传输退火电流。 图5 接触式水银传输大电流退火机放线盘退火管收线盘冷却水电极轮电极轮12电极轮电极轮退火管轴承可调压电源水银槽水银图6 接触式水银传输大电流原理4. 接触式水银传输大电流式退 火机 4.1 优点：与接触式电刷传输退火电流相比，阻
7、力有较大的减少；与真空炉和管道炉相比，能耗有了较大的降低；由于水银导电不如电刷导电的接触电阻小，因而水银传输电流比电刷传输电流的能耗稍大。但设备制造成本相对低一些。4. 接触式水银传输大电流式退 火机4.2 缺点：该退火机最大的缺陷是水银对环境的污染。如图6所示，1号水银槽在空气中，当上千安培的大电流通过水银时，一部分水银会变成水银蒸汽，即使采取了一定的密封措施仍有一定量的水银蒸汽挥发在空气中，产生空气污染；2号水银槽在冷却水中，由于冷却水与水银相接触，因此对冷却水产生污染，有的用户把冷却水直接排入下水道，必然对地下水产生极大污染；按照国家环保标准，水银的如此污染是绝对不能允许的。其次，虽然水
8、银传输电流的阻力比电刷传输电流小，但是其产生的阻力仍然会使退火线径的变化超出公差范围。另外，在水银中转动的铜轮与水银之间产生打火现象，该铜轮会被电火花灼伤的象齿轮一样。4. 接触式水银传输大电流式退 火机 4.2 建议：从健康和环保的长远利益考虑，应选择安全、节能、可靠、运行成本低、综合性能价格比高的设备。5感应式退火炉图7为感应式退火机工作原理示意图。它主要有感 应电源、感应圈、导轮1、导轮2等组成。放线盘感应 电源图7 感应式退火机工作原理图导轮1导轮2收线盘感应圈5感应式退火炉 5.1 优点：由于采用感应电流加热退火，不需要电刷或水银传输退火电流，因而传输路径的阻力很小，退火导线不会被拉
9、细；退火速度高；退火 效率高，节能明显，退火一吨铜线材，耗电不足 真空退火炉和管道式退火炉的一半；该设备既可 以与各种拉丝机配套使用，也可以与挤塑机配套使用，还可以与复绕机配套使用；对环境不产生 任何污染；结构简单；安装方便，操作简单。5感应式退火炉5.2 缺点：由于电力电子器件的功率有限，感应电源的功率还达不到高速大拉机连拉连退配套的退火要求；其次，多股高速感应式退火机的除水干燥还需要进一步完善。5.3 建议：尽快定型多头感应式退火机，以满足市场求；其次，采用多单元感应电源并联的方法提高感应电源的输出功率，以适应高速大拉机连拉连退配套的退火要求。T1退火机的主要技术参数 1.1 退火速度:9
10、00m/min; 1.2 退火线径:0.05- 0.12; 1.3最大产量:4.5kg/h; 1.4 吨耗电量:65kwh(度); 1.5 进线高度:1260mm; 1.6 出线高度:620mm; 1.7 冷却方式:循环水; 1.8 尺 :5006001400.T2退火机的主要技术参数 2.1 退火速度:1800m/min; 2.2 退火线径:0.12- 0.32; 2.3最大产量:70kg/h; 2.4 吨耗电量:约65度; 2.5 进线高度:1260mm; 2.6 出线高度:620mm; 2.7 冷却方式:循环水; 2.8 尺寸:5006001400.T2退火机与拉丝机配套技术方案T2退火
11、机与拉丝机配套技术方案500T1T2退火机与小拉丝机配套技术方案T3退火机的主要技术参数 3.1 退火速度:600m/min;3.2 退火线径:0.32-0.9;3.3最大产量:200kg/h;3.4 吨耗电量:约68度;3.5 进线高度:1580mm;3.6 出线高度:680mm;3.7 冷却方式:循环水;3.8 尺 寸:85010201800.T4退火机的主要技术参数 4.1 退火速度:1200m/min; 4.2 退火线径:0.32- 0.9; 4.3最大产量:400kg/h; 4.4 吨耗电量:约68度; 4.5 进线高度:1580mm; 4.6 出线高度:680mm; 4.7 冷却方
12、式:循环水; 4.8 尺 寸 :85010201800.T4退火机配套技术方案放线 280/17拉丝机 退火机 收排线机T3 T4 退火机与280/17中拉丝机配套技术方案T5退火机的主要技术参数 5.1 退火速度:600m/min;5.2 退火线径:0.4-1.2;5.3最大产量:400kg/h;5.4 吨耗电量:约72度;5.5 进线高度:1580mm;5.6 出线高度:680mm;5.7 冷却方式:循环水;5.8 尺寸:85010201800.T6退火机的主要技术参数 6.1 退火速度:900m/min; 6.2 退火线径:0.4-1.2; 6.3最大产量:500kg/h; 6.4 吨耗
13、电量:约72度; 6.5 进线高度:1580mm; 6.6 出线高度:680mm; 6.7 冷却方式:循环水; 6.8 尺 寸:85010201800.T6退火机与中拉机配套技术方案T7退火机的主要技术参数 7.1 退火速度:300m/min; 7.2 退火线径:0.8-1.8; 7.3最大产量:400kg/h; 7.4 吨耗电量:约80度; 7.5 进线高度:1580mm; 7.6 出线高度:680mm; 7.7 冷却方式:循环水; 7.8 尺 寸:85010201800.T8退火机的主要技术参数 8.1 退火速度:0-300m/min; 8.2 退火线径:1.0-2.8; 8.3最大产量:
14、400kg/h; 8.4 吨耗电量:约80度; 8.5 进线高度:1580mm; 8.6 出线高度:680mm; 8.7 冷却方式:循环水; 8.8 尺 寸:85015201800.T9退火机的主要技术参数9.1 退火速度:0-300m/min;9.2 退火线径:1.13-3.0;9.3最大产量:500kg/h;9.4 吨耗电量:约90度;9.5 进线高度:1580mm;9.6 出线高度:680mm;9.7 冷却方式:循环水;9.8 尺 寸:8502020200T9退火机配套技术方案T10退火机的主要技术参数 10.1 退火速度:0-240m/min; 10.2 退火线径: 1.13-3; 1
15、0.3最大产量:900kg/h; 10.4 吨耗电量:约100度; 10.5 进线高度:1580mm; 10.6 出线高度:680mm; 10.7 冷却方式:循环水; 10.8 尺 寸:85020202000T11退火机主要技术参数 11.1 退火速度:30-120m/min;11.2 退火线面积:5-24mm2;11.3最大产量:300kg/h;11.4 吨耗电量:约90度;11.5 进线高度:2000mm;11.6 出线高度:1000mm;11.7 冷却方式:循环水;11.8 尺 寸:85020202600T12退火机的主要技术参数12.1 退火速度:360-600m/min;11.2 退火线径: 1.1-3.0;12.3最大产量:1200kg/h;12.4 吨耗电量:约90度;12.5 进线高度:2000mm;12.6 出线高度:800mm;12.7 冷却方式:循环水;12.8 尺 寸:85020202600什么是感应式退火？ 感应式导体连续退火机是利用电磁感应原理使导 体加热退火的一种装置。退火前的导体经导轮1、 导轮2后穿过感应圈3后到导轮1导出，这时退火 导体相当于感应圈的二次侧负载，当一次侧绕组 通过交流电时，二次侧负载即退火导线中就有较 大的感应电流通过。使导体被加热，达到退
