Способ нагрева движущейся проволоки

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 3009.77 (21) 2558089/22-02 (51) М. Кл. С 21 О 1/40 С 21 О 9/52 с присоединением заявки Мо(23) Приоритет Государственный комитет СССР оо делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ НАГРЕВА ДВИЖУЩЕИСЯ ПРОВОЛОКИ жф,.Е ) Ъэл аАа=сопМ.,и= ц Изобретение касается термической обработки проволоки.Известен способ нагрева движущейся проволоки, включающий огибание проволокой роликов с образованием нескольких ветвей, разделенных промежутками и нагревом каждого элементарного участка проволоки последовательно переменным электрическим током, возбужденным в каждой ветви 11Недостатком такого способа является то,что при больших скоростях нагрев отдельных участков проволоки получается существенно неравномерным, так как время прохождения элементар нйм Отрезком проволоки каждого участка нагрева соизмеримо с периодом возбуждаемого в проволоке переменного тока и среднеквадратичные значения токов для различных элементарных участков будут различными, а схема не предусматривает выравнивание энергии нагрева на отдельных участках проволоки при последовательном нагревании этих участков на разных ветвях. Цель изобретения - повышение равномерности нагрева проволоки при высохни скоростях перемотки. ЗО Это достигается тем, что фазы напряжения в укаэанных ветвях сдвигают относительно друг друга, путем изменения длины промежутков в соответствии с изменением скорости движе- ниФ проволоки по формуле/8-1где 91= Х+Я 1 - результиру- : ч ющее различие фаэ напряжений,приложенных к нагреваемому элементарному участку в началекаждой 1-ой ветви нагрева;К - количество ветвей нагрева,ср - длина 1-ой ветви нагрева;с, - длина 1-ого промежутка между ветвями нагрева,Ч - скорость движения проволоки 1З - амплитудное значение тока т1-ой ветви,щ - угловая частота питакщей сети,Ъу - угол сдвига между токамив 1-ой и 1-1-ой ветвях нагрева.При этом длину укаэанного промежутка при двух ветвях нагрева устанавливают из соотношениягде Ч скорость перемотки,р, Гр- длина ветвей нагрева,- частота питающего напряжения,0и , п - целое число полуволнпитающего напряжения,укладывающееся во времени прохождения сечения проволоки первогои второго участков нагрева, соответственно,и нормальный ряд чисел,принимающих значенияО, 1, 2, 3, 4,- фазовый сдвиг напряжения питающей сети впоследующей ветви поотношению к напряжениюв предыдущей ветви.Кроме того, при равенстве длин вет вей нагрева между собой и тока в них,а также равных длинах промежутковвеличину последних устанавливают иэсоотношения 30 где М - коэффициент, зависящий от числа ветвей нагрева; при двух1ветвях, М = -, при трех вет 1вях М = - .3Способ может осуществляться как вручную, так и автоматически, причем изменение указанных расстояний в последнем случае может осуществляться как по изменению скорости, так и по датчику, фиксирующему колебания температуры проволоки или ее свойств, связанные с укаэанным нагревом.,На Фиг. 1 приведена схема нагрева движущейся проволоки трехфазным переменным током, на Фиг, 2 - схема с использованием однофаэного источника питающего напряжения. 40 50 Способ нагрева движущейся проволо ки переменным электрическим током ( см.фиг.1) основан на огибании прово. локой 1 роликов 2 с образованием 55 ветвей 3, 4 и 5 с длиной рабочих участков 1 р, по которым протекает электрический ток. Упомянутые ветви разделены промежутками б, длиной величина которых меняется посредством механизма 7 перемещения дополни тельных роликов 8 с помощью регулирующего устройства, Электрический ток, нагревающий проволоку 1, возбуждается в ветвях 3, 4 и 5 как во вторичных обмотках трансформаторов 65 9, 10 и 11, подключенных своими пер вичными обмотками 12, 13 и 14 к силовой цепи переменного тока.При определенном соотношении длины рабочих ветвей 3, 4 и 5 и скорости движения проволоки Ч возможно, что одни элементарные участки проволоки входят в зону нагрева при максимальном значении тока в ветви и при таком же значении тока выходят другие же наоборот входят и выхоЮЯт из зоны нагрева в отсутствии тока. При этом между температурами первых и вторых участков имеются значительные различия.Длины промежутков между ветвями отжига в зависимости от скорости выбираются так, что нежелательное явление неоднородности температуры вдоль проволоки компенсируются на последующих ветвях эа счет сдвига Фазы токов на последующих участках по отношению к току на первом участке., Аналогичный эффект компенсации неоднородности нагрева проволоки при питании ветвей от одного источника также может быть получен эа счет использования дополнительных промежутков, регулируемых, например, дополнительными роликами. На фиг. 2 изображена схема реализации данного способа при наличии двух ветвей 3 и 4 и одного регулируемого промежутка б.Как показали опыты, минимальная предельная неравномерность нагрева провода при двух участках нагрева любой длины и произвольного соотношения тока в них получается при длине промежутка, определяемой соотношениемПредложенный способ нагрева испытывался на макете установки, собранной согласно схеме на Фиг. 1 с индуктивным нагревом константаиовой проволоки диаметром 0,3 ак, Результаты испытаний показали, что при равных длинах, нагрева и тока в них выбор промежуточных участков с длинойопределяемой по формулепозволяет обеспечить однородностьтемпературы проволоки по длине вдиапазоне скоростей 300-1000 м/миис точностью 1 В.Формула изобретения1,Способ нагрева движущейся проволоки,включающий огибание проволокойроликов с образованием несколькихветвей, разделенных промежуткаьщи нагревом каждого элементарного участка провопоки последовательно переменным электрическим током, возбужденным в каждой ветви, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью по. вышения равномерности нагрева при 5 высоких скоростях перемотки, Фазы напряжения в ветвях сдвигают относительно друг друга путем изменения длины промежутков в соответствии с изменением скорости движения проволоки по формулекВ ьЕ31 51 п ЯЬЙ 1 фСООМк-.115к (дгде 01=ц +9 " результирующееРразличие фаз напряжений, приложенных к нагреваемому элементар ному участку в начале каждой 1-ой ветви нагрева, К - количество ветвей нагрева, 1 р 1 - длина ветви нагрева , И - длина промежутка между вет вями нагрева 1; Ч - скорость движения проволоки", 3 - амплитудное значение тока в 1-ой ветви, Ю - угловая частота питающей сети, 06 у - угол сдвига между токамив -ой и 1-1-ой ветвях нагрева.2. Способ.по п.1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что длину указанного промежутка при двух ветвях нагрева устанавливают иэ соотношения Ч йуй ИВ"6-05 Я тч а жсп, 4 6 С где Ч скорость перемотки,1 р 1, 1 р - длина ветвей нагрева,частота питающего напряжения;и и - целое число полуволн1 Рпитающего напряжения,укладывающееся во времени прохождения сече-ния проволоки первогои второго участковнагрева, соответственно;ч фазовый сдвиг напряжения питающей сети впоследующей ветви поотношению к напряжениюв предыдущей ветви,и нормальный ряд чисел,принимающих значенияО, 1, 2, 3, 4,3. Способ по пп,1,2, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что при равенстве длин ветвей нагрева между собой и тока в них, а также равных длинах промежутков величину последних устанавливают из соотношениягде М - коэффициент, зависящий отчисла ветвей нагрева: при1двух ветвях М = в , прн трехветвях М = - .13Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент ФРГ Р 1208837,кл. 21 й 29/02, 1969.765376 Л -Л. СоставительТехред Т.Ма етн каз 6451/ ов Подписноекомитета . СССРи открытийкая наб., д. 4/5 28 Тираж НИИПИ Государственног по делам изобретений 5, Москва, 3-35, Рауш оектная ППП "ф онт.". г. Ужгород, Ул Редактор В.фель енисова, Корректор Г