铜线退火设计.pdf

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1、64…无锡电缆厂、三新电缆厂《LH450/13铝〔铜二滑动式高速拉丝机用户使用报告》。了0公，上海市科技委员会《沪科新鉴(2000)SXP08C,号上海市新产品鉴定证书》。66上海市产品质量监任检验所《滑动式铝(钢)大拉机组检验报告》。钥线连续退火装里的设计与实践上海电统研究所张福涛.匕每中联电垅1A比",,,-1200093!关位询1电线电缆铜导体加工专用设备设计实践电线电缆行业，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

2、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、前盲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，不纵化，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迫采用的电阻接触式退火，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

3、等。其中大、中、小拉线机基本上都需配t连续退火装登。目前国内各电线电缆厂所210-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型拉线机为例进行

4、分析.这类拉线机其加热原理视图示。飞se一﹂勺一、

5、1一_公图I连续退火装置加热原理示意图图2等效电路图图1为连续退火装置加热原理示惫图;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Ua和Up.则三角形区域上的电压、电流之间应具有如下关系:U;

6、R=U耐U干I..I干.·，.···，.......................................。二2)I总=IN+1退.。。·····.·.··.··，·⋯。.·····。..··...........................(3)上述式中:Um,U，、U干—预热段、退火段、千燥段的加热电压1，、I二、I干—预热段、退火段、干燥段的加热电流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:U=,10.065V1[T,一不十竺(T22一Ti

7、e)1·······························⋯⋯(4)2I=180d2V1十a几.......................................(5)丁InI+a不式中:U—加热电压(伏)1‘一一~加热电流(安)V‘一一线速度(米/秒)I—加热段长度(米)T-一一~加热温度(℃)T,—加热前温度T2—加热后温度a—导线的电阻温度系数，钢为0.004d‘-一一导i-A直径(毫米)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I在设计时退火段的长度是给定的，一般取1200-1800，其

8、各加热段的温度也是基本确定的，如拉线机的出线温度一般在50℃左右，退火段温度需5500C，则预热段温度约在180V-200r(在空气中不氧化温度)，千燥温度约在50℃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。VI通二18叼2万In(6).退U=0.06svn‘一、，警(TI,一T.,)]将已确定的条件数据代人得U,=K扼..............................(7)式中:K一一为预热段、退火段温度

9、及退火段长度之综合系数值由上述公式(7)可知，退火电压仅与线速度有关而与线径无关，并且公式(7)是连续退火装