铜线连续退火装置的设计与实践

1、电线电缆行业，导体加工工序是必不可少的。在电线电缆制造过程中占有相当大的比重，由于电线电缆产品其性能要求各不相同，自然对导体材料及加工要求也各有差异，其中拉制工序尤为突出。特别对铜导体来说，在连续拉线、退火后（除原材料本身外）的质量将直接影响到电缆产品的性能。一、前言本文将着重阐述铜导体的连续拉制、连续退火装备方面的几个关键环节。由于电线电缆产品中的铜导体如：通讯电缆、塑力缆、高压电缆、电磁线等等，几乎都要求导体为经过退火的软线芯，最基本的要求其表面光亮，不氧化，不允许烧伤，延伸率均匀。有些产品要求导体具有特殊的柔软度等等，无论采用什么样的方式进行退火，如辉光退火、感应式退火或者目前普遍采用的

2、电阻接触式退火，其最终目的都要求俐线必须达到电缆产品所需的导体性能。铜线材的加工装备主要有巨拉、大拉、中拉、小拉、细拉、微拉以及型材加工机械等。其中大、中、小拉线机基本上都需配置连续退火装置。目前国内各电线电缆厂所使用的拉线机除从欧洲尼霍夫公司、亨利希公司、桑普公司、日本公司进口一些以外，其余均由国内十多家电工机械厂（包括台资在国内设厂制造的一些拉线机在内）提供，从大量的资料及反馈的信息得知，带连续退火的拉线机所生产的铜线材，或多或少存在着一些问题，钢线表面氧化、电火花烧伤甚至烧断，延伸率及软硬程度不一致.有时会出现竹节状等等缺陷，严重影响到电缆的质量。二、设计与分析现将各电线电缆厂使用最多其

3、产品在后续工序用途最广的中等规格的拉线机即LH280/17型及M30型拉线机为仞进行分析.这类拉线机其加热原理视图示。图1为连续退火装置加热原理示意图；图2为它的等效电路图。由于中等规格的铜线芯其用途较广，通信电缆、电线、绕组线等多需这些规格，所以在考虑退火结构型式时采用三段加热方式即预热、退火、干燥三段，这种结构型式紧凑。只需一个电源（国外也有二段）。无论从机械角度或电气三个加热段角度来看都构成一个三角形，对于它的原理及规律这里就不再赞述。由图1所示，设加于上接触导轮A和下接触导轮B的直流电压、电流为U退和U总.则三角形区域上的电压、电流之间应具有如下关系：U阜=Uj+U干KI)千*w11f

4、tMiBl+l.ci；笛上述式率.U*u.、u干预热度、退火段，节整改的加热电压1小1T预轴L退火段，干爆K的加焦电端加热段长度之间的关系：加热电压、加热电流与铜线的线径、线速、加热段的长度及加热段二端的温度在略去热损失的条件下(理想状态)有如下关系：式中工u加热电压伏)/忙热也僦安V电速*半/a4；虻热段缸度f米)r加地坦度(七'幻一酒热帼混度4一加热后标度«导畿的电网度系数，蝌为。皿d-9耨宜秋圣学之现将公式(4)代人公式(1)就可以相应得出预热段、干燥段的长度，因为连续退火装置在设计时退火段的长度是给定的，一般取1200-1800，其各加热段的温度也是基本确定的,如拉线

5、机的出线温度一般在50c左右，退火段温度需550C,则预热段温度约在180C-200C(在空气中不氧化温度)，干燥温度约在50c左右，但通过改变预热段的长度可调节干燥段的出线温度，在一定范围内预热段放长，干燥段温度降低，反之则反。当上述工艺条件确定后，将数据代人公式(4)(5)即可得出退火电流及退火电压。t1v*必八】*"*digi中）武甲，-勿血焦段，退火段AJL及叁火厩长度立尊台累峨保由上述公式(7)可知，退火电压仅与线速度有关而与线径无关，并且公式退火装置电气设计的基本依据。(7)是连续三、实践我们再从传动原理来分析其中的重要环节，如图3及图4。Bi0JM好皮量勤.器-b图3L

6、H2RO/I7退火传动图rAI图4行国Ni痴jff公司的中规格铜为线机的座续退火装M原里图图3为国内拉线机系列中中规格铜拉线机的连续退火装里原理图。图4为德国Niehoff公司的中规格铜拉线机的连续退火装里原理图。图中的数据均为理论设计时的计算值，实际上由于零件的加工精度，装配误差以及形位公差等因家，不可能达到这样的状态。另外还有强力传动平皮带的结构，张紧的程度、平皮带轮的结构，都会影响到理论要求的传动精度，但又必须达到这样的精度，所以必须将这些综合累计误差必须通过修正传动平皮带轮来达到。换句话说一切的一切待装配后在厂试运行期间测童其综合误差，再换算到传动皮带轮，进行修正，待其达到真正的理论要求。所以每台连续退火装置的传动皮带轮的尺寸都有差异，而且其误差值的数量级都非常小，必须梢心的调试修正，其公差值的绝对数越小越好，做到无公差为最佳，其形位公差也必须准确。由此可知，为什么进口拉线机的连续退火装置如果因导电轮损坏更换以后，就会产生电火花，铜线烧伤，甚至断线等等，其原因就是破坏了它原有的同步