Устройство электроконтактного нагрева движущихся изделий

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (1864596 (6i 3 Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 2911 79 (21) 2846267/24-07 (5!)м, кл.з с присоединением заявки ¹ с (23) Приоритет

Н 05 В 3/60

С 21 0 1/40

-Н 05 В 6/32

Н 05 В 11/00 (53) УДК 621. 365. 31 (088.8) Государствеииый комитет

СССР яо делам изобретений и открытий

Опубликовано 150981, Бюллетень й9 34

Дата опубликования описания 1509.81 (12) Авторы изобретения

С.П.Поляков, П.И.Бородин и Ф.К.Кли

Днепропетровский металлургический институт. (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ЗЛЕКТРОКОНТАКТНОГО НАГРЕВА

ДВИЖУЩИХСЯ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к электронагреву, а более конкретно к производству графитизнрованных химических нитей из углеродосодержащих органических веществ, применяемых в машиностроении.

Известен способ непрерывной графитизации углеродных нитей прямой обработкой электрическим током. Под воздействием электрического тока нить нагревается до высокой темпе; ратуры и графитизируется. Поверхность валиков, по которым проходит ток высокого напряжения, устроена по принципу коммутатора. Питание поступает по щеткам, которые подают электрический ток только на тот участок валиков, где к ним плотно прилегает обрабатываемая нить (1).

Контактная поверхность, т.е. место перехода тока из контакта в нить, в этом способе состоит из суммы поверхностей соприкосновения отдель - ных волокон, имеющих цилиндрическую форму, с плоскостью контакта и составляет 30-50% общей площади поверхности участка нити, прилегающего к этому контакту. Заниженная площадь контактной поверхности приводит к увеличению переходного сопротивления контакта и соответственно к увеличению непроизводительных потерь на .нем электрической мощности. Кроме того, вследствие приложения высоко- го напряжения между контактом и не входящим с ним. в соприкосновение участком волокна происходит искровой разряд, приводящий к разрушению этого волокна. Для устранения указанных недостатков необходимо увеличить контактную поверхность, что возможно сделать только путем деформации волокон за счет увеличения силы прижима нити к контакту. Однако для этого

И необходимо снизить скорость протяжки нити, так как увеличение силы прижима при сохранении прежней скорости протяжки ведет к увеличению продольных механических усилий действующих

Ю на нити, превышение которыми допустимых значений приводит к ее обрыву.

Снижение скорости. приводит к. снижению производительности процесса графитизации.

Наиболее близким к предлагаемому по техническому выполнению является устройство электроконтактного нагрева движущихся изделий типа нити, содержащее токоподводы, выполненные

30 в виде расположенных на общей оси, 864596

65 предназначенной для прохождения нагреваемого изделия, камер, заполненных жидким металлом и соединенных с токоподводящими шинами (2 1.

Однако данное устройство при ис-, пользовании его для нагрева углеграфитовых нитей не дает необходимого качества нагрева.

Целью изобретения является повыше ние качества нагрева изделий из углеграфитовых нитей.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве камеры установлены вертикально, каждая из камер выполнена из двух участков прямоуголь-. ного сечения, нижний из которых постоянного профиля, а верхний переменного профиля, образованного путем выполнения двух противоположных стенок в виде трапеции, а двух других в виде прямоугольников, и снабжена электромагнитной системой, расположенной в плоскости, перпендикулярной общей оси камер, выполненной в виде замкнутого магнитопровода с обмоткой переменного тока, снабженного полюсами, примыкающими к обеим прямоугольным сторонам камеры.

На фиг. 1 изображено устройство для графитизации углеродных нитей, общий вид, на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 1 и электрическая схема подключений. устройство для непрерывной графитиэации углеродных нитей содержит приемную 1 и подающую 2 катушки для нити 3, камеры 4 и 5, расположенные соосно друг над другом, с токоподводами 6 и 7, 8 и 9, камеры размещены между полюсами 10, 11 и 12, 13 магнитопроводов 14 и 15, содержащих обмотки 16 и 17. Между камерамиорасположена рабочая камера 18 для создания в зоне нагрева нити, инертной к углероду атмосферы.

Устройство работает следующим образом.

С катушки 2 подается нить, которая пропускается через камеры 4 и 5 и закрепляется на приемной катушке 1, На обмотки 16 и 17, размещенные на магнитопроводах 14 и 15, подается напряжение. В камеры 4 и 5 заливается жидкий металл. При этом по двум параллельным цепям: источник 19, обмотка 16, токоподвод 7, жидкий металл 20, токоподвод 6 и источник

19, обмотка 17, токоподвод 9, жидкий металл 21, токоподвод 8, источник

19 — течет ток, создающий в магнитопроводах 14 и 15 магнитный поток.

Электромагнитное поле, получаемое в зазорах между полюсами 10-13, взаимодействуя с током, протекающим через жидкий металл и направленный перпендикулярно этому полю, создает выталкивающую силу, действующую на

15

ЗО

40 объемы жидкого металла, электрические параметры устройства .выбраны такими, чтобы сила, действующая,на объем металла, компенсировала его вес, и таким образом, удерживала жидкий металл во взвешенном состоянии, препятствуя его вытеканию. Жидкий металл 20 и 21 в каналах 4 и 5, находясь в состоянии равновесия, образует с нитью жидкометаллический контакт. После этого к токоподводам

6 и 8 подключается источник рабочего тока 22, а приемная катушка приводится во вращение. Ток, протекая по цепи источник 22, токоподвод 6, жидкий металл 20, движущаяся нить 3, жидкий металл 21, токоподвод 8, источник 22, разогревает нить, имеющую электрическое сопротивление, до температуры, достаточной для ее графитизации. Для увеличения производительности достаточно увеличить скорость протяжки нити через жидкометаллические контакты с одновременным увеличением рабочего тока.

Таким образом, использование предлагаемого способа непрерывной гра фитизации углеродных нитей и устройства для его осуществления обеспечивает по сравнению с известными возможность получения графитизированной нити с присущими ей свойствами без снижения ее качества, уменьшение электрических потерь при обработке нити, возможность увеличения значения рабочего тока и, следовательно, уменьшения времени протекания процесса графитизации, повышение производительности.

Формула изобретения

Устройство электрокоитактного нагрева движущихся изделий типа нити, содержащее токоподводы, выполненные в виде расположенных на общей оси, предназначенной для прохождения нагреваемого изделия, камер, заполненных жидким металлом и соединенных с токоподводящими шинами, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества нагрева изделий из углеграфитовых нитей, камеры установлены вертикально, каждая из камер выполнена из двух участков прямоуголь ного сечения, нижний из которых постоянного профиля, а верхний перемен- ного профиля, образованного путем выполнения двух противоположных стенок в виде трапеции, а двух других в виде прямоугольников, и снабжена электромагнитной системой, расположенной в плоскости, перпендикулярной общей оси камер, выполненной в виде замкнутого магнитопровода с обмоткой переменного тока, снабженного полюсами, примыкающими к

864596 обеим прямоугольным сторонам камеры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка Японии 9 47-22666, кл. С 01 В 31/07, 1963.

2. Авторское свидетельство СССР

9 396378, кл. С 21 О 1/44", 1971.

864598

Составитель О.Щедрина

Техред A. Ач Корректор Г.Решетник

Редактор Т.Веселова

Заказ 7835/87 Тираж 891 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4