CN104805274A - 超导带材氧化退火处理方法及退火设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超导带材氧化退火处理方法以及实现该方法的退火设备，本发明将超导带材对穿氧化退火炉，从而对处于该氧化退火炉炉膛内带材的第一长度段进行氧化退火处理，待该处于炉膛内的第一长度段退火完成后，使超导带材沿其长度方向移动一段距离，从而将已完成退火处理的第一长度段全部或部分移出炉膛外部，而使超导带材的下一段未进行退火处理的第二长度段移入氧化退火炉炉膛内进行退火处理，以此类推，直至完成整条或部分长度段超导带材的氧化退火处理。本发明可以对任意长度的超导带材连续逐段地进行氧化退火处理，进一步提升了超导带材氧化退火处理的效率。

Description

超导带材氧化退火处理方法及退火设备

技术领域

本发明涉及一种超导带材退火技术领域，具体涉及一种超导带材氧化退火处理方法及退火设备。

背景技术

超导带材在完成YBCO涂层后，要实现超导效应，必须对其进行氧化退火处理。

对带材表面进行氧化退火处理时，为满足带材表面氧化退火的要求，带材不能够在退火炉中直接堆积，因此退火炉中一次可容纳的带材量很少，故而导致退火效率非常低。而且现有技术中，超导带材多采用卷盘宽松退火，人为因素较大，易导致超导带材损坏。

为了解决上述难题，申请号为201410148129.7中国发明专利申请公开了一种超导带材表面氧化退火处理方法以及用于该方法的治具，实际应用时，将超导带材以螺旋缠绕的方式盘绕在该治具上起来，且各盘绕段之间预留一定的间隙，然后在氧气退火炉内进行氧化退火处理。这种方式虽然在一定程度上提高了超导带材表面氧化退火处理的效率，但是存在以下问题：其一次退火长度等于治具外圆周周长乘以缠绕道数，因退火炉炉膛不可设计太厚，所以一次退火长度主要取决于螺旋卷绕的道数和炉膛内卷绕治具长度，而卷绕道数和治具长度有限，故而难以进一步提高带材一次退火长度，也就难以提高带材的退火效率。

发明内容

本发明目的是：针对上述问题，本发明提供一种超导带材氧化退火处理方法及退火设备，其可以对任意长度的超导带材连续逐段地进行氧化退火处理，进一步提升了超导带材氧化退火处理的效率。

本发明的技术方案是：所述的超导带材氧化退火处理方法，其将超导带材对穿氧化退火炉，从而对处于该氧化退火炉炉膛内带材的第一长度段进行氧化退火处理，待该处于炉膛内的第一长度段退火完成后，使超导带材沿其长度方向移动一段距离，从而将已完成退火处理的第一长度段全部或部分移出炉膛外部，而使超导带材的下一段未进行退火处理的第二长度段移入氧化退火炉炉膛内进行退火处理，以此类推，直至完成整条或部分长度段超导带材的氧化退火处理。

通过对所述超导带材的卷对卷传输，使所述超导带材对穿所述氧化退火炉、并沿超导带材长度方向移动。

待处于炉膛内的带材长度段退火完成后，使超导带材沿其长度方向移动一段距离，而使得已完成退火处理的第一长度段部分移出炉膛外部、而另一部分留在炉膛内，且留在炉膛内的已退火第一长度段的长度为0.5～2米。

一种与上述退火处理方法相对应的退火设备，该设备包括氧化退火炉、以及分别布置在该氧化退火炉左右两侧的放卷室和收卷室，所述放卷室内布置有缠绕超导带材的放卷盘，所述放卷室内布置有缠绕超导带材的收卷盘，所述氧化退火炉的炉壁上设置有供超导带材穿过的过料孔。

该退火设备在上述技术方案的基础上，还包括以下优选方案：

所述氧化退火炉的进气口设置该氧化退火炉的下部，而出气口设置在改氧化退火炉的下部。

所述进气口设置在氧化退火炉的下部右侧，而出气口设置在氧化退火炉的上部左侧，进气口和出气口在氧化退火炉上呈对角分布。

所述氧化退火炉上设置有一部分伸入炉膛内而另一部分伸出炉膛外的进气管，该进气管伸入炉膛内的管段上密布开设小孔，所述进气口设置在该进气管伸出炉膛外的管段上。

所述氧化退火炉上设置有一部分伸入炉膛内而另一部分伸出炉膛外的出气管，所述出气口设置该出气管伸出炉膛外的管段上。

所述氧化退火炉的炉膛内设置有用于将超导带材呈螺旋状卷绕于其上的卷绕治具。

所述放卷室和收卷室中均布置有用于调节超导带材收放卷张力的张力导轮。

所述收卷室中布置有用于测量超导带材收放卷速度的测速导轮。

本发明的优点是：采用本发明这种方法和设备对超导带材进行氧化退火处理时，处于退火炉炉膛外部上游部分的带材段为未进行退火处理的未退火段，处于炉膛内的带材段为正在进行退火处理的退火进行段，处于炉膛外部下游部分的带材段为已经完成退火处理的已退火段，带材在炉膛内部完成退火处理后便已一定速度引出炉膛外部，只要氧化退火炉处于工作状态，其就可以对任意长度(理论上可以达到无限长)的超导带材连续逐段地进行氧化退火处理，退火炉可连续不停歇工作，大大提高了超导带材的退火效率。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明实施例中超导带材退火设备的结构示意图；

其中：1-氧化退火炉，1a-进气口，1b-出气口，2-放卷室，3-收卷室，4-超导带材，5-卷绕治具，6-放卷盘，7-收卷盘，8-张力导轮，9-测速导轮。

具体实施方式

参照图1所示，本实施例所提供的这种超导带材氧化退火处理方法，其将超导带材对穿氧化退火炉，从而对处于该氧化退火炉炉膛内带材的第一长度段进行氧化退火处理，待该处于炉膛内的第一长度段(该第一长度段指的就是处于炉膛内的带材段)退火完成后，使超导带材沿其长度方向移动一段距离，从而将已完成退火处理的第一长度段全部或部分移出炉膛外部，而使超导带材的下一段未进行退火处理的第二长度段移入氧化退火炉炉膛内进行退火处理，第二长度段退火完成后，在移动带材而将第二长度段全部或部分移出炉膛外，进行后面第三长度段的退火，以此类推，直至完成整条或部分长度段超导带材的氧化退火处理。

不难看出，采用这种方法对超导带材进行氧化退火处理时，处于炉膛外部上游部分的带材段为未进行退火处理的未退火段(俗称超导基带)，处于炉膛内的带材段为正在进行退火处理的退火进行段，处于炉膛外部下游部分的带材段为已经完成退火处理的退火完成段。带材在炉膛内部完成退火处理后便引出炉膛外部形成退火完成段，上游的未退火段则顺势进入炉膛内部进行退火处理，可见只要氧化退火炉处于工作状态，其就可以对任意长度(理论上可以达到无限长)的超导带材连续逐段地进行氧化退火处理，退火炉可连续不停歇工作，大大提高了超导带材的退火效率。

如果上述炉膛内第一长度退火完成后，将其全部拉出炉膛外，很可能导致处于该第一长度段后面的一小段未经处理的带材(在此称之为盲段)也被拉出炉膛外，这样在对处于该盲段后面的第二长度段进行退火处理时，盲段得不到退火处理，这样导致带材上的退火段不连续。为了避免这种退火盲段现象的出现，保证退火段的连续性，最好采用如下方案：待处于炉膛内的带材长度段退火完成后，使超导带材沿其长度方向移动一段距离，而使得已完成退火处理的第一长度段部分移出炉膛外部、而另一部分留在炉膛内，且留在炉膛内的已退火第一长度段的长度优选为0.5～2米(方便控制，且不会太长)。

为了便于上述退火方法的实施，本实施例还提供了一种专用于上述退火方法的退火设备，该设备的结构如图1所示，它包括氧化退火炉1、以及分别布置在该氧化退火炉左右两侧的放卷室2和收卷室3，所述放卷室2内布置有缠绕超导带材4的放卷盘6，所述放卷室2内布置有缠绕超导带材4的收卷盘7，所述氧化退火炉1的炉壁上设置有供超导带材4穿过的过料孔(图中未特别画出)。

本实施例中所说的左与右是以图1为参照的，二者是相对而言的。工作时放卷室2内的放卷盘6放出还未进行退火处理的带材，带材在退火炉炉膛内完成退火处理后引出炉膛外部，再由收卷室3内的收卷盘7收卷存储起来。

而且本例将所述氧化退火炉1的进气口1a设置该氧化退火炉的下部，而将氧化退火炉1的出气口1b设置在改氧化退火炉的下部。并且所述进气口1a设置在氧化退火炉1的下部右侧，而出气口1b设置在氧化退火炉1的上部左侧，二者在氧化退火炉1上呈对角分布，以使得从进气口1a送入炉膛内的氧气能够充分填充炉膛后，再由出气口1b顺利排出。

本例中，所述进气口1a和出气口1b具体通过如下结构形式实现：

氧化退火炉1上设置有一部分伸入炉膛内而另一部分伸出炉膛外的进气管，该进气管伸入炉膛内的管段上密布开设小孔(以便让炉膛均匀的布满氧气)，所述进气口1a设置在该进气管伸出炉膛外的管段上。

所述氧化退火炉1上设置有一部分伸入炉膛内而另一部分伸出炉膛外的出气管，所述出气口1b设置该出气管伸出炉膛外的管段上。

此外，为了让退火炉炉膛内超导带材退火进行段的长度尽可能长一些，本例在所述氧化退火炉1的炉膛内设置有用于将超导带材4呈螺旋状卷绕于其上的卷绕治具5，炉膛内的超导带材退火进行段呈螺旋状卷绕在该治具上之后再引出到所述收卷室3内的收卷盘7上。

该卷绕治具5可以采用申请号为201410148129.7中国发明专利申请公开这种治具结构，也可以采用其他结构形式，本例中该卷绕治具5由圆周面上带有周向凹槽的多个旋转滚轮构成。

并且，本例在所述放卷室2和收卷室3中均布置有张力导轮8，这些张力导轮8主要用于调节超导带材4的收放卷张力。同时在收卷室3中布置有用于测量超导带材收放卷速度的测速导轮9。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让人们能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种超导带材氧化退火处理方法，其特在于：将超导带材对穿氧化退火炉，从而对处于该氧化退火炉炉膛内带材的第一长度段进行氧化退火处理，待该处于炉膛内的第一长度段退火完成后，使超导带材沿其长度方向移动一段距离，从而将已完成退火处理的第一长度段全部或部分移出炉膛外部，而使超导带材的下一段未进行退火处理的第二长度段移入氧化退火炉炉膛内进行退火处理，以此类推，直至完成整条或部分长度段超导带材的氧化退火处理。

2.根据权利要求1所述的超导带材的退火方法，其特征在于：通过对所述超导带材的卷对卷传输，使所述超导带材对穿所述氧化退火炉、并沿超导带材长度方向移动。

3.根据权利要求1或2所述的超导带材的退火方法，其特征在于：待处于炉膛内的带材长度段退火完成后，使超导带材沿其长度方向移动一段距离，而使得已完成退火处理的第一长度段部分移出炉膛外部、而另一部分留在炉膛内，且留在炉膛内的已退火第一长度段的长度为0.5～2米。

4.一种超导带材氧化退火设备，其特征在于：该设备包括氧化退火炉(1)、以及分别布置在该氧化退火炉左右两侧的放卷室(2)和收卷室(3)，所述放卷室(2)内布置有缠绕超导带材(4)的放卷盘(6)，所述放卷室(2)内布置有缠绕超导带材(4)的收卷盘(7)，所述氧化退火炉(1)的炉壁上设置有供超导带材(4)穿过的过料孔。

5.根据权利要求4所述的超导带材氧化退火设备，其特征在于：所述氧化退火炉(1)的进气口(1a)设置该氧化退火炉的下部，而出气口(1b)设置在改氧化退火炉的下部。

6.根据权利要求5所述的超导带材氧化退火设备，其特征在于：所述进气口(1a)设置在氧化退火炉(1)的下部右侧，而出气口(1b)设置在氧化退火炉(1)的上部左侧，进气口(1a)和出气口(1b)在氧化退火炉(1)上呈对角分布。

7.根据权利要求5所述的超导带材氧化退火设备，其特征在于：所述氧化退火炉(1)上设置有一部分伸入炉膛内而另一部分伸出炉膛外的进气管，该进气管伸入炉膛内的管段上密布开设小孔，所述进气口(1a)设置在该进气管伸出炉膛外的管段上。

8.根据权利要求5所述的超导带材氧化退火设备，其特征在于：所述氧化退火炉(1)上设置有一部分伸入炉膛内而另一部分伸出炉膛外的出气管，所述出气口(1b)设置该出气管伸出炉膛外的管段上。

9.根据权利要求4或5或6或7或8所述的超导带材氧化退火设备，其特征在于：所述氧化退火炉(1)的炉膛内设置有用于将超导带材(4)呈螺旋状卷绕于其上的卷绕治具(5)。

10.根据权利要求4或5或6或7或8所述的超导带材氧化退火设备，其特征在于：所述放卷室(2)和收卷室(3)中均布置有用于调节超导带材(4)收放卷张力的张力导轮(8)。