快速冷却真空退火技术方案设计简介

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1、封闭式内循环气体保护真空快速冷却退火炉技术方案简介1、技术发明名称：封闭式内循环气体保护铜线真空快速冷却退火（已申请发明专利和实用新型专利，专利号分别为201110156593.7和201120196001.X）2、现有技术情况与存在的问题：目前国内电磁线生产企业普遍采用真空井式退火炉对冷加工后的裸铜线进行退火处理，其目的是为了消除冷加工硬化，获得软态裸铜线导体，降低导体电阻率及便于后续生产工序的进行。所存在的技术问题主要有：采用炉内进行温度控制不能保证真空罐内（在抽真空后罐内充入如CO2、N2气等保护气体，防止裸铜线在高温退火过程中的表面氧化，也称光亮退火处

2、理）上下温度的均匀性（经检测2.5m高的罐体上下温度误差在259左右），导致罐内退火的铜线表面硬度不一致，机械性能与电性能差别较大，影响产品质量;2.2由于加热过程是采用炉体的发热元件首先对真空罐进行加热，而后由升温后的罐体对罐内裸铜线导体进行辐射加热，导体之间主要为传导加热，基本上无对流加热过程,造成加热效率较低，升温时间较长，节能效果较差;2.3工作效率不高，通常一罐铜线的退火总时间从装料一密封一抽真空处理一充入保护气体一加热升温一保温一风冷f水冷至5（TC以下出灌的全过程约25小时左右，退火全过程时间过长;2.4退火过程控制效果差，工人劳动强度大，经常出

3、现因密封泄露导致产品在退火过程中的表面发黑（氧化）现象，严重影响产品质量。3、发明创造的技术方案描述与效果：针对目前铜线真空井式退火炉在实际生产过程中所存在的技术问题，我们进行了长时间的研究与试验，发明了封闭式内循环气体保护铜线真空快速冷却退火炉，其技术特点主要有：3.1采用三区三控的技术方案直接测量罐体内上、中、下的实际温度反馈控制炉膛上、中、下三区的温度，确保罐体内温度的均匀性，保证产品的退火质量；3.2采用水冷密封循环风机强制对罐体内的保护气体进行循环，其作用一是保证退火罐内保护介质气体温度的均匀性，二是增加了对产品的对流加热过程，热的传递辐射、对流、传

4、导三种方式全部得到利用，提高了加热效率，在节能的同时可有效提高了设备的工作效率；3.3利用罐内保护气体通过热交换器的冷却方式直接快速冷却被退火铜线导体，与传统的风冷加水冷的冷却方式相比较冷却效率提髙一倍以上，一罐铜线（2.5吨左右）的退火总时间可控制在8小时以内，不但大大提高了设备的利用率与工作效率，而且因有色金属的特性:实行快速冷却方式可以有效提高导体的柔软性与延伸率，降低导体的刚度与表面硬度，提高了铜线导体产品退火质量；3.4系统采用自动控制方式对铜线产品的退火全过程进行控制，用PLC程序控制器，确保具有超温报警并断电，断偶报警、上限报警、下限报警并自动充

5、气、缺水报警、缺相运行显示等一系列安全保护措施，产品退火的所有工艺参数采用直接在12寸触摸屏上进行输入，并自动记录，便于复查与追踪，系统具有如下特点：①超温报警；②缺相指不;③断偶指示；④缺水报警及保护；⑤气压下限报警并断电；⑥超气压上限由安全阀自动排气减压；⑦温度记录采用无纸记录仪；⑧温度均匀性^±3°C；⑨控温精确^±l°Co不但保证了产品的退火质量，而且降低了工人的劳动强度。4、产品的结构示意图与电路图：（另发CAD图纸）5、具体实施例：本设备已在江苏五洲电磁线有限公司与江苏冰城电工器材有限公司进行了多套经改进后的封闭式内循环气体保护铜线真空快速冷却退火

6、炉的安装调试，分别对挤压与拉制后的3.55X10的风电线与6X40的铜母线等多种规格产品进行退火处理，其退火温度分别设置为48（TC与55CTC,其退火产品质量分别是2200kg与2000kg左右，所设置的保温时间分别是lOOmin与120min,在冷却水蓄水池容积较大（长15OOOX宽4000X深5000）且水温较低（1&C）的情况下，其快速冷却效果非常理想，3.55X10的风电线从退火温度4809快速冷却到30°C（表显温度）的实际时间约1OOmin,而6X40的铜母线从退火温度550°C快速冷却到30°C（表显温度）的实际时间约130min,且经快速冷却

7、退火后的产品经现场取样检测其表面硬曲回弹角比常规退火后的同类产品小，采样检测为2.7°左右,且表面检查未发现任何的气泡与粘结现象，彻底解决了用户长期存在的产品退火技术问题与操作工连续性工作的问题（实现8h内产品的全过程退火处理），受到了较高的评价。本技术发明的特点：1、退火全过程自动化控制并记录，用户只需直接在12寸触摸屏上输入产品退火的所有工艺参数即可；2、退火罐内温度均匀，可保证在±3°C内；3、辐射、对流、传导三种热的传递方式综合利用，热效率大大提高，不但节能，且工作效率与设备利用率显著提高；4、有效提高了铜线产品的退火质量，产品的机械性能与电性能（特别

8、是导体的柔软性与电阻率》得到了显著提高