Установка для патентирования стальной проволоки

 

Изобретение относится к установке для патентирования стальной проволоки Цель изобретения - повышение качества патентирования путем обеспечения поддержания заданной температуры в теплообменном устройстве . Установка содержит намоточный и размоточный барабаны 1, 4, печь 3 и теплообменное устройство в виде последова тельно установленных роликов (Р) для уско ренного охлаждения и для изотермической выдержки Р представляет собой вращаю щиеся герметичные полые цилиндры 5 13. на внутренней стороне которых нанесены капиллярно-пористые слои 6, 14 заполненные теплоносителем Теплоотвод и тепло подвод к рабочим поверхностям цилиндров производится за счет замкнутого испчрительно-конденсационного цикла Для one раций патентирования возможно термостатировать рабочие поверхности Р по которым прокатывается проволока в пределах 1-3° С Это гарантирует ТОЧЧОР соблюдение режимов патентирорэния и обеспечивает высокое качество выпуска мой продукции 1 табл 1 ил СО с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю С 21 0 9/64

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4746903/02 (22) 06.10.89 (46) 15.10.91. Бюл, М 38

{71) Белорусский политехнический институт (72) А.H.Àáрамен ко, А. С, Кали ничен ко и

В.А.Хлебцевич (53) 621.785,47.002,5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1224347, кл. С 21 0 9/52, 1984. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПАТЕНТИРОВАНИЯ

СТАЛЬНОЙ ПРОВОЛОКИ (57) Изобретение относится к установке для патентирования стальной проволоки. Цель изобретения — повышение качества патентирования путем обеспечения поддержания заданной температуры в теплообменном устройстве. Установка содержит намоточный и размоточный барабаны 1, 4, печь 3 и теп... Я3 „„1684348 Al лообменное устройство в виде последовательно установленных роликов (P) для ускоренного охлаждения и для изотермической выдержки. P представляет собой вращающиеся герметичные полые цилиндры 5, 13, на внутренней стороне которых нанесены капиллярно-пористые слои 6, 14, заполненные теплоносителем. Теплоотвод и теплоподвод к рабочим поверхностям цилиндров производится эа счет замкнутого испарительно-конденсационного цикла. Для операций патентирования возможно термостатировать рабочие поверхности Р, по которым прокатывается проволока, в пределах 1-3 С. Это гарантирует точное соблюдение режимов патентирования и обеспечивает высокое качество выпускаемой продукции. 1 табл., 1 ил.

1684348

Изобретение относится к металлургии, машиностроению и может быть использовано для производства стальной проволоки.

Цель изобретения -- повышение качества патентирования путем обеспечения поддержания заданной температуры в теплообменном устройстве.

На чертеже представлена схема установки для пэтентирования стальной проволоки.

Установка содержи размоточный барабан 1 с патентируемой проволокой 2, нагревательную печь 3, теплаобменное . устройство в виде последовательно установленных ролика для скоростного охлаждения и ролика для изотермической выдержки, намоточный барабан 4.

Ролик для скоростного охлаждения выполнен в виде имеющего возможнось вращения полого цилиндра 5 с капиллярно-пористым слоем 6 на внутренней его поверхности, заполненного теплоносителем с бочкой 7, размещенного на одном конце и с коэксиально установленного на цилиндре 5 стационарного цилиндра

8 с винтовой внутренней поверхностью и с расположенными на его концах патрубками

9, 10 подачи и отвода охладителя, Патрубок

9 подачи с дросселем 11 установлен у бочки

7.

Ролик для иэотермической выдержки выполнен в виде установленного с возмо>кностью в теплоизоляционной камере 12 вращения полого цилиндра 13 с капилля;рно-пористым слоем 14 на его внутренней поверхности и заполненного теплоносителем и с бочкой 15 на одном конце цилиндра

13 и размещенного на другом конце цилиндра 13 нагревателя 16 с регулятором 17 напряжения.

Установка работает следующим образом, Проволока 2 сматывается с барабана 1 поступает в печь 3, гце во время движения нагревается до температуры 920 — 930 С, Из печи проволока поступает на ролик для скоростного охлаждения нэ охлаждающую поверхность бочки 7. Теплоноситель, находящийся в капиллярно-пористом теле, при охлаждении проволоки испаряется, отнимая у нее тепло. Пары устремляются в направлении меньшего давления — к низкотемпературной нерабочей поверхности цилиндра 5, где конденсируются, Выделенное при конденсации тепло поглощается охладителем, протекающим по цилиндру 8 с винтовой полостью, Охладитель поступает по патрубку 9. Расход регулируешься дросселем

10, 5

Охлажденная проволока затем наматывается на бочку 15 ролика для изотермической выдержки. Нагреватель 16 подает тепло к поверхности цилиндра 13 и капиллярно-пористому слою. Теплоноситель, капиллярно-замкнутый у поверхности цилиндра 13, испаряется, и пары устремляются к поверхности бочки 13, нагревая ее и прокатывэемую проволоку 2. Тем самым компенсируются потери тепла, отдаваемого проволокой в воздух за счет естественной конвенции, обусловленной разностью температуры между изделием и окружающей средой, Регулировкой мощности нагревателя 16 достигается баланс между утекающим и притекающим к проволоке теплом и тем самым ее постоянная температура, Для уменьшения теплопотерь и экономии электроэнергии цилиндр защищен теплоизоляционной камерой 12. Установка мощности электронагревателя 16 осуществляется регулятором 17 напряжения.

Термообработанная проволока наматывается на барабан 4.

Пример 1,-Патентирование на известном устройстве, Для этого способа стальная проволока:,.: 3 мм, нагретая до 920 С, должна совершать прерывистое движение: сначала намотка на бронзовый цилиндр 0,25 м, нагретый до 460 С, затем выдержка для патентирования, сматывание обработанной проволоки и одновременно намотка необработанной, патентирование и т,д, На цилиндр наматывалось 15 витков, Время выдержки 15 с, время намотки 2 с. 3а период намотки и выдержки цилиндр сначала нагревается до 500 С, а затем охлаждается до 460 С, Процесс повторяется периодически при вторичной намотке. Таким образом, при изотермической выдержке проволока не поддерживалась при постоянной температуре, а охлаждалась в сравнительно больших температурных пределах (400 С). Это снижает качество выпускаемой продукции, Пример 2, Патентирование проводилось на том же цилиндре, нагретом до той же температуры для такой же стальной проволоки 1 мм при 920 С, В этом случае тепловой мощности, получаемой при охлаждении проволоки, хватало лишь до разогрева рабочей поверхности цилиндра только до

470 С, при выдержке он охлаждался до 430

С, затем нагревался до 440 С, охлаждался до 405 С и т.д. Баланс устанавливался при температуре 320 С, -Режимы патентирования не выдерживались, т.к. интенсивность теплоподвода в этом случае ниже интенсивности теплоотвода.

1684348

Пример 3, Процесс патентирования призводился на предлагаемой установке на двух роликах, один — для скоростного охлаждения, другой — для изотермической выдержки. Эти ролики представляли собой 5 установленные на осях вращения полые герметичные цилиндры. На внутренней поверхности каждого ролика размещался капиллярно-пористый слой, заполненный теплоносител,.м, который смачивал этот 10 слой. При термообработке проволоки в каждом из роликов происходит замкнутый испарительно-конденсационной цикл. В первом ролике на рабочей поверхности осуществляется теплоотвод для обеспечения 15 режимов скоростного охлаждения, во втором — теплопровод для предотвращения охлаждения проволоки на воздухе при изотермической выдержке.

Цилиндры вытачивались из меди марки 20

М2. Их внешний диаметр 0,3 м, внутренний

0,28 м. На внутренней поверхности намечен капиллярно.-пористый слой толщиной 3 мм из спеченных медных шариков диаметром

1 — 1,2 мм. В полость цилиндров залит тепло- 25 носитель-дэутерм (эвтектическая смесь дифенил-дифенилоксидэ).

В качестве охладителя применяется сжатый воздух. Температура охлаждаемой о стенки ролика достигает 400 С. 30

Ролик для изотермической выдержки имеет длину рабочей части 100 мм, длину нагреваемой 250 мм. В качестве нагревателя в ролике для изотермической выдержки использована нихромовая проволока 0,3 мм. 35

Установка мощности производилась регулятором напряжения однофэзным, Ролики приводились во вращение с частотой 1 об/с, На ролике для скоростного охлаждения наматывался один виток, на ро- 40 лик для изотермической выдержки — четырнадцать.

Патентированию подвергалась проволока диаметром до 3 мм, из углеродистых сталей 45,50. Для каждого конкретного диа- 45 метра проволоки устанавливался расходохладителя — сжатого воздуха — e ролике для скоростного охлаждения и мощность злектронагревателя — в ролике для изотерми-вской выдержки, Результаты испытаний сведены е таблицy, С",. работка в предлагаемой установке обеспечивает повышение качества выпу.каемой продукции за счет жесткого поддержания режимов патентирования и увеличение производительности за счет непрерывности прокатывания на двух роликах, Дачная установка не загрязняет окружающую среду, как имеет место при патентировании в свинцовых ваннах, и имеет намного выше надежность по сравнению с устройством для патентирования на одном ролике.

Формула изобретения

Установка для патентирования стальной проволоки, содержащая размоточный барабан, нагревательную печь, теплообменное устройство и намоточный барабан, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества патентировэния путем обеспечения поддержания заданной температуры в теплообменном устройстве, теплообменное устройство выполнено в виде последовательно установленных роликов для скоростного охлаждения и для изотермической выдержки, первый из которых выполнен в виде имеющего возможность вращения полого цилиндра с бочкой на конце и с капиллярно-пористым слоем на внутренней его поверхности, заполненного теплоносителем, и коаксиэльно установленного на нем стационарного цилиндра с винтовой внутренней поверхностью и с расположенными íà em концах патрубками подачи и отвода хладоагента, при этом патрубок подачи размещен у бочки, а ролик для изотермической выдержки выполнен в виде теплоизоляционной камеры и устэнон leHной в ней с возможностью вращения полого цилиндра с бочкой на конце и с капиллярнопористым слоем на внутренней его поверхности, заполненного теплоносителем и расположенного коаксиально на цил ядре

;-„. гревателя.

1684348

Механические

Здесь нос

Пв

Удл

2,0

Составитель Н, Кузовкина

Редактор M. Недалуженко Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О. Ципле

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3486 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5