常用退火方法和退火

常用退火方法和退火第一页，共四十八页，编辑于2023年，星期日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。第二页，共四十八页，编辑于2023年，星期日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。第三页，共四十八页，编辑于2023年，星期日

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。第四页，共四十八页，编辑于2023年，星期日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、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第五页，共四十八页，编辑于2023年，星期日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，市场竞争能力低，建议尽快淘汰真空退火炉。第六页，共四十八页，编辑于2023年，星期日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第七页，共四十八页，编辑于2023年，星期日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。第八页，共四十八页，编辑于2023年，星期日3接触式电刷传输大电流退火机

接触式电刷传输大电流退火机，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第九页，共四十八页，编辑于2023年，星期日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。第十页，共四十八页，编辑于2023年，星期日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第十一页，共四十八页，编辑于2023年，星期日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。第十二页，共四十八页，编辑于2023年，星期日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。第十三页，共四十八页，编辑于2023年，星期日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。第十四页，共四十八页，编辑于2023年，星期日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收线盘感应圈第十五页，共四十八页，编辑于2023年，星期日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。第十六页，共四十八页，编辑于2023年，星期日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。第十七页，共四十八页，编辑于2023年，星期日T1退火机的主要技术参数1.1退火速度:900m/min;1.2退火线径:Φ0.05-Φ0.12;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:500×600×1400.第十八页，共四十八页，编辑于2023年，星期日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:Φ0.12-Φ0.32;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:500×600×1400.第十九页，共四十八页，编辑于2023年，星期日T2退火机与拉丝机配套技术方案第二十页，共四十八页，编辑于2023年，星期日T2退火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第二十一页，共四十八页，编辑于2023年，星期日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:Φ0.32-Φ0.9;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:850×1020×1800.第二十二页，共四十八页，编辑于2023年，星期日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:Φ0.32-Φ0.9;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冷却方式:循环水;4.8尺寸:850×1020×1800.第二十三页，共四十八页，编辑于2023年，星期日T4退火机配套技术方案

放线

280/17拉丝机退火机收排线机T3T4退火机与280/17中拉丝机配套技术方案第二十四页，共四十八页，编辑于2023年，星期日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:Φ0.4-Φ1.2;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:850×1020×1800.第二十五页，共四十八页，编辑于2023年，星期日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:Φ0.4-Φ1.2;6.3最大产量:500kg/h;6.4吨耗电量: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:850×1020×1800.第二十六页，共四十八页，编辑于2023年，星期日T6退火机与中拉机配套技术方案第二十七页，共四十八页，编辑于2023年，星期日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:Φ0.8-Φ1.8;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:850×1020×1800.第二十八页，共四十八页，编辑于2023年，星期日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:Φ1.0-Φ2.8;8.3最大产量: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:850×1520×1800.第二十九页，共四十八页，编辑于2023年，星期日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:Φ1.13-Φ3.0;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:850×2020×200第三十页，共四十八页，编辑于2023年，星期日T9退火机配套技术方案第三十一页，共四十八页，编辑于2023年，星期日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:Φ1.13-Φ3;10.3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:850×2020×2000第三十二页，共四十八页，编辑于2023年，星期日T11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:850×2020×2600第三十三页，共四十八页，编辑于2023年，星期日T12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:Φ1.1-Φ3.0;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:850×2020×2600第三十四页，共四十八页，编辑于2023年，星期日什么是感应式退火？

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，达到退火的目的。根据不同规格导体和不同的线速度调节感应圈的一次电流，便可以使导体按要求的工艺连续退火，这种退火方式称为感应式退火。退火1吨铜的耗电不到90度。第三十五页，共四十八页，编辑于2023年，星期日感应式连续退火是如何防止退火过程导体氧化？

感应式导体连续退火是一种非接触导体连续退火装置。它集预热、退火、再热干燥于一体，结构紧凑，穿线操作方便，节能显著，为了防止退火段的氧化，采用水蒸汽保护。水蒸汽有一个400W的常压蒸汽发生器产生。蒸汽发生器安装在退火机的内部，安全可靠方便。第三十六页，共四十八页，编辑于2023年，星期日感应式退火机的基本组成

感应式退火机的基本组成有五部分，即：（1）退火导体的传输路径系统；（2）中频感应电源系统；（3）感应圈加热系统；（4）蒸汽发生器系统；（5）循环冷却系统。第三十七页，共四十八页，编辑于2023年，星期日感应式退火机常用的配套方案

（1）拉丝连续退火方案放线拉丝机退火机收排线机第三十八页，共四十八页，编辑于2023年，星期日感应式退火机常用的配套方案（2）独立连续退火方案放线退火机牵引机收排线机第三十九页，共四十八页，编辑于2023年，星期日感应式退火机常用的配套方案（3）连续退火包塑方案放线退火机挤出机水槽牵引机收排线机第四十页，共四十八页，编辑于2023年，星期日感应式退火机常用的配套方案（4）拉丝连续退火包塑串联线放线拉丝机退火机挤出机水槽牵引机收排线机第四十一页，共四十八页，编辑于2023年，星期日感应式退火机的特点

（1）非接触式感应退火，导轮不需动力驱动，线芯不易拉伸变细；（2）节能省电，退火1吨铜材耗电65度(Kwh)—90度(Kwh)；（3）导线退火均匀，表面色泽好，不易出现打火现象引起的黑点；（4）退火导线可以是单根，也可以是多根；（5）导轮表面经陶瓷喷涂处理，使用寿命长；（6）性能稳定，质量可靠，安装简单，操作方便。

第四十二页，共四十八页，编辑于2023年，星期日为何选择感应式退火机

（1）热效率高，节能省电。感应式退火机与真空退火炉和热管式退火炉相比，每生产1吨铜丝节电160度—200度，按每度电0.5元计算，每生产1吨铜线节约电费80元—100元，一台中型感应式退火机按每天生产4吨铜丝计算，每月节约电费约1万元，一台机器在6—10个月内节约的电费为6万元—10万元，足可以购买一台退火机器。况且，随着市场经济的发展，竞争愈来愈激烈，电线电缆利润愈来愈低，降低生产成本，提高市场竞争能力，是企业生存和发展的根本保障。第四十三页，共四十八页，编辑于2023年，星期日为何选择感应式退火机（2）提高产品质量，降低废品率。市场竞争靠产品，产品竞争靠质量和价格，选择先进的生产设备，不仅能提高产品质量而且降低了原材料消耗。（3）降低维修率，减少维护费用。设备的频繁维修，不仅花