CN102936642A - 裸铜扁线井式循环退火工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种使用专利号为ZL201120172272.1的闷罐式热风循环退火炉的裸铜扁线井式循环退火工艺，包括以下步骤：1）装炉；2）抽真空；3）充保护气体；4）加热和保温；5）出炉冷却；6）出炉。本发明退火工艺简单，裸铜扁线退火规格范围宽，本发明使用保护气体在退火炉内循环，有效的解决退火炉内上、中、下温度不一致时造成的铜扁线退火不均匀的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种电线电缆行业裸导体热处理工序的工艺操作方法，具体的是涉及一种裸铜扁线井式循环退火工艺。
背景技术
裸铜扁线经过拉制、精轧的方式，使其变小后，其内应力变大（俗称变硬），其机电性能难以满足电机和变压器用电磁线的要求。线缆行业中需软态的裸铜扁线（型号表示为TBR），其尺寸是通过拉制、精轧等方式变小时，都需经过软化退火后，再在裸铜扁线表面包覆绝缘材料，制成电机和变压器用的电磁线。
现有使用井式退火炉实施裸铜扁线的软化退火，是将裸铜扁线密封在炉体内，没有加热和降温时保护气体的内部循环，属静态传热的退火方式（利用保护气体的静态传热方式进行加热和保温）。此种方式存在的问题：1）加热和冷却时间长, 裸铜扁线截面达25mm2以上时，静态升温降温时间周期可长达30多小时；2）炉体内上中下热传递很不均匀；造成电能消耗高、生产能力有限、产品的机电性能不够稳定。
专利号为CN102443748 A名称为《铜排光亮退火工艺》的中国发明专利，只是解决了铜排退火，其规格范围窄；仅只使用内部加热循环，没有内部冷却循环，节能效果没有完全达到；没有解决上、中、下温度不一致时退火的均匀性的问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种退火均匀、节省能源的裸铜扁线井式循环退火工艺。
本发明采用的技术方案是：
一种裸铜扁线井式循环退火工艺，包括以下步骤：
1）装炉：采用专利号为ZL201120172272.1的闷罐式热风循环退火炉为退火设备，确认退火炉内没有压力时，用对称的方法松开退火炉盖上的螺栓，吊开退火炉炉盖并放在指定的支架上；将装好裸铜线芯的铁盘用相关工具将该铁盘吊起并翻转90度，每炉一般放2～5盘线；退火炉内最上层铁盘上应放一部分没有氧化的裸铜线；盖上退火炉炉盖时，采用对称的方法拧紧螺栓；
2）抽真空：用皮管连接真空泵与退火炉盖上的管道接口，打开退火炉炉盖上的阀门，然后开启空泵，真空泵运行时，其真空压力表指示到-0.1MPa，其过程的时间为15～80分钟，达到规定的时间后关闭退火炉炉体上管道阀门，然后关停真空泵，拆下皮管；
3）充保护气体：将与气瓶连接的皮管接头拧紧在退火炉炉体上后，先退回一至三圈，将气瓶阀门打开，减压表阀门调节到+0.2～+0.5MPa ，待皮管内空气跑掉后，再拧紧，迅速打开退火炉炉体上面管道阀门，开启气瓶上的阀门，待炉体上压力表读数升至+0.01～+0.3MPa后，才可关闭退火炉炉体上管道阀门和气瓶上的阀门，最后才拆下皮管接头；
4）加热和保温：将退火炉炉体吊入加热炉内进行升温加热；
5）出炉冷却：先关掉退火炉电源，将退火炉炉体吊出加热炉，并放在规定区域进行强行风冷0.5～2 h或自然风冷却1～5h后，才能将其放入水池中；保证炉体内的温度降至60℃以下，方能从冷却水池内吊出炉体；
6）出炉：将退火炉吊入工作坑内，用对称的方法松开退火炉的螺栓，并吊开退火炉炉盖，将退火炉炉盖放在规定的铁架上；将装有裸铜线芯的铁盘缓慢吊出退火炉。
与现有技术相比，本发明的技术效果在于：本发明退火工艺简单，适用的裸铜扁线退火规格范围宽；且本发明使用保护气体在退火炉内循环，有效的解决退火炉内上、中、下温度不一致时造成的铜扁线退火不均匀的问题。
附图说明
图1是本发明的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
如图1所示，本发明包括以下步骤：
1）装炉：采用专利号为：ZL201120172272.1的闷罐式热风循环退火炉为退火设备，确认退火炉内没有压力时，用对称的方法松开退火炉盖上的螺栓，吊开退火炉炉盖并放在指定的支架上；将装好裸铜线芯的铁盘用相关工具将该铁盘吊起并翻转90度，每炉一般放2～5盘线；退火炉内最上层铁盘上应放一部分没有氧化的裸铜线；盖上退火炉炉盖时，采用对称的方法拧紧螺栓；
2）抽真空：用皮管连接真空泵与退火炉盖上的管道接口，打开退火炉炉盖上的阀门，然后开启空泵，真空泵运行时，其真空压力表指示到-0.1MPa，其过程的时间为15～80分钟，达到规定的时间后关闭退火炉炉体上管道阀门，然后关停真空泵，拆下皮管；
3）充保护气体：将与气瓶连接的皮管接头拧紧在退火炉炉体上后，先退回一至三圈，将气瓶阀门打开，减压表阀门调节到+0.2～+0.5MPa ，待皮管内空气跑掉后，再拧紧，迅速打开退火炉炉体上面管道阀门，开启气瓶上的阀门，待炉体上压力表读数升至+0.01～+0.3MPa后，才可关闭退火炉炉体上管道阀门和气瓶上的阀门，最后才拆下皮管接头；
4）加热和保温：将退火炉炉体吊入加热炉内进行升温加热；
5）出炉冷却：先关掉退火炉电源，将退火炉炉体吊出加热炉，并放在规定区域进行强行风冷0.5～2 h或自然风冷却1～5h后，才能将其放入水池中；保证炉体内的温度降至60℃以下，方能从冷却水池内吊出炉体；
6）出炉：将退火炉吊入工作坑内，用对称的方法松开退火炉的螺栓，并吊开退火炉炉盖，将退火炉炉盖放在规定的铁架上；将装有裸铜线芯的铁盘缓慢吊出退火炉；用相关工具将该铁盘吊起并翻转90度。
步骤（2）中，抽真空的压力表指针应达到-0.1 MPa时才能停止抽真空，从开始工作至-0.1 MPa的时间是根据真空泵的功率大小而确定：
当真空泵功率为3.5kw时，其抽真空的时间60～80分钟；
当真空泵功率为5.5kw时，其抽真空的时间40～60分钟；
当真空泵功率为11kw时，其抽真空的时间30～50分钟；
当真空泵功率为30kw时，其抽真空的时间15～30分钟。
步骤3）中所述的保护气体为CO2、N2或氩气，其纯度应达道99.99％。
步骤4)、5)中，当加热炉功率为75kw、95kw时，退火工艺参数要求如表1所示。
表1
当加热炉功率为60kw时，退火工艺参数要求如表2所示。
表2
Claims (4)
1.一种裸铜扁线井式循环退火工艺，包括以下步骤：
1）采用专利号为ZL201120172272.1的闷罐式热风循环退火炉为退火设备，确认退火炉内没有压力时，用对称的方法松开退火炉盖上的螺栓，吊开退火炉炉盖并放在指定的支架上；将装好裸铜线芯的铁盘用相关工具将该铁盘吊起并翻转90度，每炉一般放2～5盘线；退火炉内最上层铁盘上应放一部分没有氧化的裸铜线；盖上退火炉炉盖时，采用对称的方法拧紧螺栓；
2）用皮管连接真空泵与退火炉盖上的管道接口，打开退火炉炉盖上的阀门，然后开启空泵，真空泵运行时，其真空压力表指示到-0.1MPa，其过程的时间为15～80分钟，达到规定的时间后关闭退火炉炉体上管道阀门，然后关停真空泵，拆下皮管；
3）将与气瓶连接的皮管接头拧紧在退火炉炉体上后，先退回一至三圈，将气瓶阀门打开，减压表阀门调节到+0.2～+0.5MPa ，待皮管内空气跑掉后，再拧紧，迅速打开退火炉炉体上面管道阀门，开启气瓶上的阀门，待炉体上压力表读数升至+0.01～+0.3MPa后，才可关闭退火炉炉体上管道阀门和气瓶上的阀门，最后才拆下皮管接头；
4）将退火炉炉体吊入加热炉内进行升温加热；
5）先关掉退火炉电源，将退火炉炉体吊出加热炉，并放在规定区域进行强行风冷0.5～2 h或自然风冷却1～5h后，才能将其放入水池中；保证炉体内的温度降至60℃以下，方能从冷却水池内吊出炉体；
6）将退火炉吊入工作坑内，用对称的方法松开退火炉的螺栓，并吊开退火炉炉盖，将退火炉炉盖放在规定的铁架上；将装有裸铜线芯的铁盘缓慢吊出退火炉。
2.如权利要求1所述的裸铜扁线井式循环退火工艺，其特征是：步骤2）中，抽真空的压力表指针应达到-0.1 MPa时才能停止抽真空，从开始工作至-0.1 MPa的时间是根据真空泵的功率大小而确定：
当真空泵功率为3.5kw时，其抽真空的时间60～80分钟；
当真空泵功率为5.5kw时，其抽真空的时间40～60分钟；
当真空泵功率为11kw时，其抽真空的时间30～50分钟；
当真空泵功率为30kw时，其抽真空的时间15～30分钟。
3.如权利要求1所述的裸铜扁线井式循环退火工艺，其特征是：步骤3）中，所述的保护气体为CO2、N2或氩气，其纯度应达道99.99％。
4.如权利要求1所述的裸铜扁线井式循环退火工艺，其特征是：步骤4）、5）中，
a）当加热炉功率为75kw、95kw时，退火工艺参数要求如下：
当a边≤1.2㎜时，上炉温为350~355℃，中炉温为390～395℃，下炉温为410~415℃，加热和保温时间不少于3.5h，退火炉水池中冷却时间不少于4h；
当1.2mm<a边≤2㎜时，上炉温为360~365℃，中炉温为400～405℃，下炉温为420~425℃，加热和保温时间不少于4h，退火炉水池中冷却时间不少于5h；
当2mm<a边≤2.5㎜时，上炉温为370~375℃，中炉温为410～415℃，下炉温为430~435℃，加热和保温时间不少于4.5h，退火炉水池中冷却时间不少于6h；
当2.5mm<a边≤3.5㎜时，上炉温为380~385℃，中炉温为420～425℃，下炉温为440~445℃，加热和保温时间不少于5h，退火炉水池中冷却时间不少于6.5h；
当3.5mm<a边≤4㎜时，上炉温为390~395℃，中炉温为430～435℃，下炉温为450~455℃，加热和保温时间不少于5h，退火炉水池中冷却时间不少于6.5h；
当a边>4㎜时，上炉温为400~405℃，中炉温为440～445℃，下炉温为460~465℃，加热和保温时间不少于5.5h，退火炉水池中冷却时间不少于6.5h；
b）当加热炉功率为60kw时，退火工艺参数要求如下：
当a边≤1.2㎜时，加热炉设定温度为330~335℃，加热和保温时间不少于3.5h，退火炉水池中冷却时间不少于4h；
当1.2mm<a边≤2㎜时，加热炉设定温度为340~345℃，加热和保温时间不少于4h，退火炉水池中冷却时间不少于5h；
当2mm<a边≤2.5㎜时，加热炉设定温度为350~355℃，加热和保温时间不少于4.5h，退火炉水池中冷却时间不少于6h；
当2.5mm<a边≤3.5㎜时，加热炉设定温度为360~365℃，加热和保温时间不少于5h，退火炉水池中冷却时间不少于6.5h；
当3.5mm<a边≤4㎜时，加热炉设定温度为370~375℃，加热和保温时间不少于5h，退火炉水池中冷却时间不少于6.5h；
当a边>4㎜时，加热炉设定温度为380~385℃，加热和保温时间不少于5.5h，退火炉水池中冷却时间不少于6.5h。
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