CN102534173A - 金属线材的热处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供一种能够以小型的构成并且以少的工时解决拉丝润滑剂带入炉内的问题、从而防止金属线材的表面瑕疵的金属线材的热处理装置。本发明的金属线材的热处理装置具有加热炉和冷却装置，并且能够一边将多根金属线材并列且连续地向上述加热炉和上述冷却装置插入一边对上述多根金属线材进行热处理，其中，在上述加热炉的前段，依次配置有研磨上述金属线材的表面的研磨机和擦拭上述金属线材的表面的擦拭机，使上述金属线材按照上述研磨机、上述擦拭机、上述加热炉以及上述冷却装置的顺序穿过。

Description

金属线材的热处理装置

技术领域

本发明涉及使长条的金属线材穿过来进行连续热处理的金属线材的热处理装置。

背景技术

以往，为了使长条的金属线材得到规定的性质而进行的正火、淬火以及回火等的热处理一般使用如下方法，即，在热处理炉内横设管道，将该管道内保持氢气或氮气等非氧化气氛，通过使长条的金属线材在管道内的长度方向穿过来进行连续热处理。在该连续热处理的方法中，在前工序的拉拔工序中在金属线材表面涂布的以硬脂酸钠等皂系或硬脂酸钙等金属皂系为主要成分的拉丝润滑剂的一部分被带入管道内而熔融分解，有时附着于管道内表面。并且，该附着物与穿过管道内的金属线材直接接触，从而有在金属线材的表面产生划痕的情况。

为了防止这样的金属线材的表面瑕疵，提案有热处理炉内的管道内壁的规定周长由耐热布(cloth)覆盖并使金属线材穿过而进行连续热处理的方法(专利文献1)。在专利文献1中，因为在热处理的前步骤通过使用对金属线材的表面进行清洗的清洗装置来除去拉丝润滑剂，所以能够减少由于附着物引起的划痕的危险。另外，通过将热处理炉内的管道内表面用耐热材覆盖规定周长，来抑制管道内周面与金属线材直接接触，也有防止金属线材的表面瑕疵产生的效果。

专利文献1：日本特开2008-50645号公报

但是根据本发明人的研究，确认了在专利文献1公开的在热处理的前步骤进行的金属表面的清洗中，有拉丝润滑剂的残渣没有完全掉落而被带入炉内、并堆积在耐热布上的情况。并且，由于该堆积的拉丝润滑剂的残渣与金属线材表面直接接触，有诱发金属线材的表面瑕疵的问题。

另外，在使用专利文献1公开的清洗装置的情况下，若不将金属线材的表面长时间浸泡在清洗槽内持续清洗则不能去除拉丝润滑剂，造成装置的高大化、工时的增加，在经济上不利。

发明内容

本发明的目的是提供如下金属线材的热处理装置，即，能够以小型的构成并且以少的工时除去金属线材表面所附着的拉丝润滑剂，解决拉丝润滑剂被带入炉内的问题，从而能够防止金属线材的表面瑕疵。

本发明人研究拉丝润滑剂被带入炉内的问题，发现通过采用在加热炉的前段依次配置研磨上述金属线材的表面的研磨机、和擦拭上述金属线材的表面的擦拭机的构成，能够抑制拉丝润滑剂被带入炉内、而能够大幅度改善金属线材的表面瑕疵的方案，从而达到本发明。

即，本发明的金属线材的热处理装置具有加热炉和冷却装置，并且能够一边将多根金属线材并列且连续地向上述加热炉和上述冷却装置插入一边对上述多根金属线材进行热处理，其特征在于，在上述加热炉的前段，依次配置有研磨上述金属线材的表面的研磨机和擦拭上述金属线材的表面的擦拭机，使上述金属线材按照上述研磨机、上述擦拭机、上述加热炉以及上述冷却装置的顺序穿过。

另外，上述研磨机优选构成为，使具有能够进行驱动的旋转轴的圆筒体一边与并列的上述金属线材接触一边对其进行研磨。

另外，在上述研磨机中，优选上述圆筒体在上述金属线材的穿过方向呈锯齿状地配置有多个，优选上述圆筒体在旋转轴方向摇动。

另外，上述擦拭机优选构成为，一边用固定于穿过方向上的擦拭布或纸按压上述金属线材的表面，一边使上述金属线材穿过而对其进行擦拭。

另外，在本发明中，优选在上述研磨机与上述擦拭机之间，配置有利用溶媒来清洗上述金属线材的表面的清洗机。

另外，上述溶媒优选使用酸性水。

另外，优选向上述溶媒施加超声波。

根据本发明，通过在加热炉的前段依次配置研磨金属线材的表面的研磨机和擦拭金属线材的表面的擦拭机，能够有效地除去涂在金属线材表面的拉丝润滑剂。因此，本发明能够解决拉丝润滑剂带入炉内的问题，能够显著地改善金属线材的表面瑕疵，从而成为对于金属线材的量产化而言不可缺少的技术。

附图说明

图1是表示本发明的热处理装置的一例的示意图。

图2是表示本发明的热处理装置的其他例子的示意图。

图3是表示本发明的热处理装置所具有的研磨机的一例的示意图。

图4是表示本发明的热处理装置所具有的擦拭机的一例的示意图。

图5是表示本发明的热处理装置所具有的清洗机的一例的示意图。

图6是金属线材表面的用扫描式电子显微镜观察的照片。

符号说明：

1...金属线材；2...研磨机；3...擦拭机；4...加热炉；5...冷却装置；6...清洗机；7...圆筒体；8a...擦拭布；8b...擦拭布固定夹具；9...切缝；10...超声波振动器；11...清洗箱；12...储存箱；13...泵；14...回水配管。

具体实施方式

本发明的重要特征是在金属线材的连续热处理装置中，采用在加热炉的前段依次配置研磨金属线材的表面的研磨机、擦拭金属线材的表面的擦拭机的构成。

例如，在前工序中附着在金属线材的表面的以硬质酸钙等金属皂系为主要成分的拉丝润滑剂，有在金属线材表面以块状沾着的情况、有以在金属线材表面形成薄膜的方式附着的情况。如以上说明，为了除去该拉丝润滑剂的块或薄膜，使用专利文献1记载的清洗装置的情况下，若不将金属线材的整个表面长时间浸泡于洗净槽持续清洗的话则不能完全除掉，造成装置的高大化、工时的增加，在经济上不利。

图1是表示本发明的热处理装置的一例的示意图。在图1中，多根卷绕为线圈(未图示)的金属线材1并列地分别从各自的线圈连续被抽出而进入研磨机2。然后，在前工序的拉丝工序中涂在金属线材表面的拉丝润滑剂被剥离，接着未被研磨机2完全去除的细小的拉丝润滑剂被擦拭机3擦除。接下来，各个金属线材1通过并列横设有多根管道(未图示)的加热炉4，接着通过冷却装置5被冷却，进行用于得到规定性质的热处理之后再卷绕于各自的线圈。在此，使加热炉4和冷却装置5内部的供金属线材穿过的管道的内部保持为非氧化气氛，抑制金属线材1的表面氧化。

本发明的金属线材的热处理装置因为将多根金属线材并列且同时进行热处理，所以能够大幅度提高生产率。

如图1所示，本发明在由加热炉4和冷却装置5进行热处理前，通过设置对金属线材1的表面进行研磨的研磨机2，在短时间内使以块或薄膜的方式附着在金属线材1的表面的拉丝润滑剂浮起，从而能够容易地进行剥离。然后，通过用在研磨机2的后段配置的擦拭机3擦拭金属线材1的表面，能够完全除去被剥离的拉丝润滑剂的残渣、研磨粉。因此，本发明的热处理装置能够有效地抑制拉丝润滑剂被带入加热炉内，从而能够防止金属线材的表面瑕疵。

图3示意地表示能够适用于本发明的研磨金属线材的表面的研磨机的一例。本发明的研磨机2，例如图3所示，使多根(例如6根)金属线材1并列且同时穿过，并且在并列的金属线材1的上下将具有能够驱动的旋转轴的圆筒体7的研磨刷配置为锯齿状。并且，能够通过使构成圆筒体7的周面相当部的研磨刷一边与各个金属线材1的表面接触一边穿过金属线材1并摩擦来进行研磨，能够容易地剥离金属线材1的表面所附着的拉丝润滑剂。这时，研磨刷的材质能够应用金属、塑料等。

另外，适用于本发明的研磨机能够替代刷子而使用磨石，另外。研磨机2也可以是用研磨布等将金属线材1夹住并进行研磨的构造。

作为研磨机2，如图3所示地优选使用圆筒体7。其理由是通过使圆筒体7旋转可以对并列的金属线材1的表面施加研磨力。作为圆筒体7除了研磨刷还能够使用磨石。

作为本发明的研磨机的优选形式，通过使用比金属线材1柔软的材质的尼龙毛的刷，能够不在金属线材1的表面留下瑕疵地进行研磨。这时，通过使圆筒体7的研磨刷与金属线材1的穿过方向同向或反向旋转，使其与金属线材1的穿过速度保持相对速度差而研磨金属线材1的表面，从而能够容易地剥离以块状或薄膜固接在金属线材1的表面的拉丝润滑剂。

另外，作为本发明的研磨机的更优选的形式，通过使多个(例如三个)圆筒体7的研磨刷旋转、并使分别变换相位地在旋转轴方向摇动，从而不仅是金属线材1的上下表面，在宽度方向也能施加研磨力，进而能够清洗金属线材1的表面的整个圆周。

本发明的金属线材的热处理装置，因为只研磨金属线材的表面，则有时从金属线材的表面剥离的拉丝润滑剂的残渣、研磨粉会再次附着到金属线材的表面，所以在研磨机的后段设置对金属线材的表面进行擦拭的擦拭机。

图4示意地表示能够适用于本发明的擦拭金属线材的表面的擦拭机的一例。如图4所示，本发明的擦拭机3使多根(例如6根)金属线材1并列并同时穿过，并且用固定夹具8b将擦拭布8a或者纸8a夹持在各个金属线材1的上下表面和/或者左右表面。并且，通过将擦拭布8a或者纸8a按抵在金属线材1的表面，一边按压一边使金属线材1穿过，从而能够对再次附着的拉丝润滑剂的残渣、研磨粉进行擦拭。另外，为了防止擦拭布8a或纸8a与固定夹具8b在金属线材1穿过时与金属线材1一起移动，优选用切缝9进行固定。

另外，更优选在擦拭机3的后段设置空气擦拭器(未图示)，据此能够更可靠地将未被擦拭布完全除去的拉丝润滑剂的残渣、研磨粉除去。

如上所述，本发明的金属线材的热处理装置，通过依次配置在将金属线材插入加热炉前预先研磨金属线材的表面的研磨机、和擦拭金属线材的表面的擦拭机，能够容易地除去金属线材表面所附着的拉丝润滑剂的残渣、研磨粉。

本发明的金属线材的热处理装置，为了完全除去更细小的拉丝润滑剂的残渣、研磨粉，优选在如图2所示的研磨机2与擦拭机3之间配置利用溶媒清洗金属线材1的表面的清洗机6。

作为溶媒，除了溶剂之外能够使用水、温水(典型的在30℃以上)，能够根据拉丝润滑剂的成分而适当选择。其中，酸性水(典型的在pH5以下)，具有容易使例如以硬脂酸钙等金属皂系为主要成分的拉丝润滑剂从金属线材表面脱落的性质。因此，在金属线材的表面附着有以硬脂酸钙等金属皂系为主要成分的拉丝润滑剂的情况下，优选使用酸性水来作为溶媒。这时，根据金属线材表面的附着物的组成能够适当选择pH值。

在此，图6(a)表示用扫描式电子显微镜对经过了拉丝工序的金属线材的表面进行观察的结果。经过了拉丝工序的金属线材的表面遍及全长附着有用浓灰色表示的以硬脂酸钙为主要成分的拉丝润滑剂。将该金属线材用图3所示的研磨机2进行研磨，接下来用图5所示的清洗机6在30℃下使用作为溶媒的pH3的酸性水，向溶媒施加后述的超声波振动来清洗金属线材的表面，则如图6(b)所示，了解到图6(a)中的由浓灰色所示的拉丝润滑剂被除去。

另外，作为溶媒的温水，对人体的影响少，且供给以及废弃这样的处理容易。并且，温水具有容易使例如以硬脂酸钠等皂系为主要成分的拉丝润滑剂溶解的性质。因此，在金属线材的表面附着有以硬脂酸钠等皂系为主要成分的拉丝润滑剂的情况下，作为溶媒优选使用温水。

图5表示能够适用于本发明的金属线材的热处理装置的清洗机的一例。清洗机6例如如图5所示优选为如下装置，即，将溶媒浸在清洗箱11内，在溶媒内使多根(例如6根)金属线材1并列且同时通过来除去金属线材1的表面的拉丝润滑剂等。

图5所示的清洗机6在清洗箱11的前面和背面的一部分设置有用于金属线材1通过的切缝9。清洗机6构成为，从清洗箱11的切缝9的间隙流出的溶媒通过回水配管14而贮存于储存箱12，并通过泵13再次回到清洗箱11。在此，作为适用于本发明的清洗机，优选向通过清洗箱11的金属线材1的表面淋浴状地喷射溶媒。因此，本发明也能够有效地除去金属线材1的表面的拉丝润滑剂的残渣、研磨粉。

另外，作为促进清洗效果的辅助装置，优选在清洗箱11内的底面设置超声波振动器10，并能够向溶媒施加超声波振动。适用于本发明的清洗机，能够通过使溶媒振动来进一步提高清洗效果。

另外，更优选为分别在图5所示的清洗机6的入口以及出口配置如图4所示的擦拭机3，对附着在金属线材表面的拉丝润滑剂的残渣、研磨粉或溶媒进行擦拭。

Claims (8)

1.一种金属线材的热处理装置，其具有加热炉和冷却装置，并且能够一边将多根金属线材并列且连续地向上述加热炉和上述冷却装置插入一边对上述多根金属线材进行热处理，其特征在于，

在上述加热炉的前段，依次配置有研磨上述金属线材的表面的研磨机和擦拭上述金属线材的表面的擦拭机，使上述金属线材按照上述研磨机、上述擦拭机、上述加热炉以及上述冷却装置的顺序穿过。

2.根据权利要求1所述的金属线材的热处理装置，其特征在于，

上述研磨机构成为，使具有能够进行驱动的旋转轴的圆筒体一边与并列的多根上述金属线材接触一边对其进行研磨。

3.根据权利要求2所述的金属线材的热处理装置，其特征在于，

上述圆筒体在上述金属线材的穿过方向呈锯齿状地配置有多个。

4.根据权利要求2或权利要求3所述的金属线材的热处理装置，其特征在于，

上述圆筒体在旋转轴方向摇动。

5.根据权利要求1至权利要求4中任一项所述的金属线材的热处理装置，其特征在于，

上述擦拭机构成为，一边用固定于穿过方向上的擦拭布或纸按压上述金属线材的表面，一边使上述金属线材穿过而对其进行擦拭。

6.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的金属线材的热处理装置，其特征在于，

在上述研磨机与上述擦拭机之间，配置有利用溶媒来清洗上述金属线材的表面的清洗机。

7.根据权利要求6所述的金属线材的热处理装置，其特征在于，

上述溶媒为酸性水。

8.根据权利要求6或权利要求7所述的金属线材的热处理装置，其特征在于，

向上述溶媒施加超声波。

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