Установка для патентирования стальной проволоки

(Я)5 С 21 О 9/64 фЦЛ ю.ъчИЗОБРЕТЕНИ ОПИСА АВТОРСКОМ чГ ) т.ИДЕТЕЛ ЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Белорусский политехнический институт(72) А. Н,Аб раме н ко, А. С, Кали ничен ко иВ,А,Хлебцевич(56) Авторское свидетельство СССРМ 1224347, кл. С 21 О 9/52, 1984.(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПАТЕНТИРОВАНИЯСТАЛЬНОЙ ПРОВОЛОКИ(57) Изобретение относится к установке дляпатентирования стальной проволоки. Цельизобретения - повышение качества патентирования путем обеспечения поддержаниязаданной температуры в теплообменном устройстве. Установка содержит намоточныйи размоточный барабаны 1, 4, печь 3 и теп.,Ю 1684348 А 1 лообменное устроиство в виде последовательно установленных роликов (Р) для ускоренного охлаждения и для изотермической выдержки. Р представляет собой вращающиеся герметичные полые цилиндры 5, 13, на внутренней стороне которых нанесены капиллярно-пористые слои 6, 14, заполненные теплоносителем. Теплоотвод и тепло- подвод к рабочим поверхностям цилиндров производится эа счет замкнутого испарительно-конденсационного цикла. Для операций патентирования возможно термостатировать рабочие поверхности Р, по которым прокатывается проволока, в пределах 1-3 С, Это гарантирует точное соблюдение режимов патентирования и Я обеспечивает высокое качество выпускаемой продукции. 1 табл., 1 ил.Изобретение относится к металлургии,машиностроению и может быть использовано для производства стальной проволоки.Цель изобретения. - повышение качества патентирования путем обеспечения поддержания заданной температуры втеплообменном устройстве.На чертеже представлена схема установки для пэтентирования стальной проволоки.Установка содержи размоточный барабан 1 с патентируемой проволокой 2, нагревательную печь 3, теплаобменное, устройство в виде последовательно установленных ролика для скоростного охлаждения и ролика для изотермическойвыдержки, намоточный барабан 4,Ролик для скоростного охлаждения выполнен в виде имеющего возможнось вращения полого цилиндра 5 скапиллярно-пористым слоем 6 на внутренней его поверхности, заполненного теплоносителем с бочкой 7, размещенного наодном конце и с коэксиально установленного на цилиндре 5 стационарного цилиндра8 с винтовой внутренней поверхностью и срасположенными на его концах патрубками9, 10 подачи и отвода охладителя, Патрубок9 подачи с дросселем 11 установлен у бочки7.Ролик для иэотермической выдержкивыполнен в виде установленного с возмокностью в теплоизоляционной камере 12вращения полого цилиндра 13 с капилля;рно-пористым слоем 14 на его внутреннейповерхности и заполненного теплоносителем и с бочкой 15 на одном конце цилиндра13 и размещенного на другом конце цилиндра 13 нагревателя 16 с регулятором 17 напряжения.Установка работает следующим образом,Проволока 2 сматывается с барабана 1поступаетв печь 3, гце во время движениянагревается до температуры 920 - 930 С, Изпечи проволока поступает на ролик для скоростного охлаждения нэ охлаждающую поверхность бочки 7. Теплоноситель,находящийся в капиллярно-пористом теле,при охлаждении проволоки испаряется, от.нимэя у нее тепло. Пары устремляются внаправлении меньшего давления - к низкотемпературной нерабочей поверхности цилиндра 5, где конденсируются, Выделенноепри конденсации тепло поглощается охладителем, протекающим по цилиндру 8 с винтовой полостью, Охладитель поступает попатрубку 9. Расход регулируешься дросселем10,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Охлажденная проволока затем наматывается на бочку 15 ролика для изотермической выдержки, Нагреватель 16 подает тепло к поверхности цилиндра 13 и капиллярно-пористому слою, Теплоноситель, капиллярно-замкнутый у поверхности цилиндра 13, испаряется, и пары устремляются к поверхности бочки 13, нагревая ее и прокатывэемую проволоку 2. Тем самым компенсируются потери тепла, отдаваемого проволокой в воздух за счет естественной конвенции, обусловленной разностью температуры между изделием и окружающей средой, Регулировкой мощности нагревателя 16 достигается баланс между утекающим и притекающим к проволоке теплом и тем самым ее постоянная температура, Для уменьшения теплопотерь и экономии электроэнергии цилиндр защищен теплоизоляционной камерой 12, Установка мощности электронагревателя 16 осуществляется регулятором 17 напряжения.Термообработанная проволока наматывается на барабан 4.П р и м е р 1,-Патентирование на известном устройстве, Для этого способа стальная проволока: 3 мм, нагретая до 920 С, должна совершать прерывистое движение: сначала намотка на бронзовый цилиндр 0,25 м, нагретый до 460 С, затем выдержка для патентирования, сматывание обработанной проволоки и одновременно намотка необработанной, патентирование и т,д, На цилиндр наматывалось 15 витков, Время выдержки 15 с, время намотки 2 с, За период намотки и выдержки цилиндр сначала нагревается до 500 С, а затем охлаждается до 460 С, Процесс повторяется периодически при вторичной намотке. Таким образом, при изотермической выдержке проволока не поддерживалась при постоянной температуре, а охлаждалась в сравнительно больших температурных пределах (400 С). Это снижает качество выпускаемой продукции,П р и м е р 2, Патентирование проводилось на том же цилиндре, нагретом до той же температуры для такой же стальной проволоки 1 мм при 920 С, В этом случае тепловой мощности, получаемой при охлаждении проволоки, хватало лишь до разогрева рабочей поверхности цилиндра только до 470 С, при выдержке он охлаждался до 430 С, затем нагревался до 440 С, охлаждался до 405 С и т.д, Баланс устанавливался при температуре 320 С, Режимы патентирования не выдерживались, т,к. интенсивность теплоподвода в этом случае ниже интенсивности теплоотвода.Формула изобретения Установка для патентировэния стальной проволоки, содержащая размоточный барабан, нагревательную печь, теплообменное устройство и намоточный барабан, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества патентировэния путем обеспечения поддержания заданной температуры в теплообменном устройстве, теплообмен.ное устройство выполнено в виде последовательно установленных роликов для скоростного охлаждения и для изотермической выдержки, первый из которых выполнен в виде имеющего возможность вращения полого цилиндра с бочкой на конце и с капиллярно-пористым слоем на внутренней его поверхности, заполненного теплоносителем, и коаксиэльно установленного на нем стационарного цилиндра с винтовой внутренней поверхностью и с расположенными на его концах патрубками подачи и отвода хладоагента, при этом патрубок подачи размещен у бочки, а ролик для изотермической выдержки выполнен в виде теплоизоляционной камеры и установленной в ней с возможностью вращения полоо цилиндра с бочкой на конце и с кэпиллярнопористым слоем на внутренней ео поверхности, заполненного теплоносителем и расположенного коаксиально на цил ядре ,;,. гревателя. П р и м е р 3, Процесс патентированияпризводилсяна предлагаемой установке надвух роликах, один - для скоростногоохлаждения, другой - для изотермической выдержки, Эти ролики представляли собой 5установленные на осях вращения полыегерметичные цилиндры. На внутренней поверхности каждого ролика размещался капиллярно-пористый слой, заполненныйтеплоносител,.м, который смачивал этот 10слой. При термообработке проволоки в каждом из роликов происходит замкнутый испарительно-конденсационной цикл. Впервом ролике на рабочей поверхности осуществляется теплоотвод для обеспечения 15режимов скоростного охлаждения, во втором - теплопровод для предотвращения охлаждения проволоки на воздухе приизотермической выдержке.Цилиндры вытачивались из меди марки 20М 2. Их внешний диаметр 0,3 м, внутренний0,28 м. На внутренней поверхности намеченкапиллярно.-пористый слой толщиной 3 ммиз спеченных медных шариков диаметром1 - 1,2 мм. В полость цилиндров залит теплоноситель-дэутерм ( эвтектическая смесь дифенил-дифенилоксидэ).В качестве охладителя применяетсясжатый воздух. Температура охлаждаемойостенки ролика достигает 400 С. 30Ролик для изотермической выдержкиимеет длину рабочей части 100 мм, длинунагреваемой 250 мм. В качестве нагревателя в ролике для изотермической выдержки использована нихромовая проволока 0,3 мм. 35Установка мощности производилась регулятором напряжения однофэзным,Ролики приводились во вращение с частотой 1 об/с, На ролике для скоростногоохлаждения наматывался один виток, на ролик для изотермической выдержки - четырнадцать,Патентированию подвергалась проволока диаметром до 3 мм, из углеродистыхсталей 45,50. Для каждого конкретного диаметра проволоки устанавливался расходохладителя - сжатого воздуха - в ролике дляскоростного охлаждения и мощность злектронагревателя - в ролике для изотерми:вской выдержки,Результаты испытаний сведены в таблицу,О";.работка в предлагаемой установке обеспечивает повышение качества выпу;каемой продукции за счет жесткого поддержания режимов патентирования и увеличение производительности за счет непрерывности прокэтывания на двух роликах,Дачная установка не загрязняет окружающую среду, как имеет место при патентировании в свинцовых ваннах, и имеет намного выше надежность по сравнению с устройством для патентирования на одном ролике.,дел 6 Составитель Н, Кузовкинадактор М. Недалуженко Техред М.Моргентал Корректор О. Цип каз 3486 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 НТ ССС