CN1146936A - 新型热拉丝技术 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型热拉丝技术，该技术的要点是将待加工的金属线材直接通电加热，且所用电源是可调的低电压、大电流交流电源。简要的分析表明了该方案的实用价值。使用本发明的好处是，既可带来较好的经济效益，也将产生可观的社会效益和环境效益，确有良好的推广价值。

Description

新型热拉丝技术

本发明涉及一种新型拉丝技术，它属于用拉拔方式制造金属线类。

在现有的热拉丝技术中，对线材的加热方式是外加热，即让待加工线材连续通过液化气炉、煤气炉、电炉等加热设备的炉腔，使其得以升温，然后过模拉制。外加热方式的最大缺点是热能利用率低，通常在10％以下；倘若加热设备使用的是气体燃料，则燃烧过程中还有大量废气排出，造成环境污染；另外，操作者的劳动条件也相当恶劣。

本发明的目的，是设计一种全新的加热机制，以便从根本上解决现有热拉丝技术中存在的问题。

本发明的技术方案是：让待加工金属线材过模前直接通电加热，且所用的电源是可调低电压、大电流交流电源。

实践证明，上述的低电压为安全电压。

本发明的实用性可从以下的分析中得到证明。设待加工金属线材的比热容为C(焦/公斤)，密度为ρ(公斤/立方米)，电阻率为ρ_e(欧姆·米)，过模前半径为r(米)，拉丝温度与室温之温差为ΔT(开氏度)，过模后与过模前的线材半径比为η(η(1)；又设拉丝机的走丝速度为V(米/秒)，线材加热(通电)段长度为L(米)，则在不考虑其他能耗(例如烘干石墨乳润滑膜层的热损失)的理想条件下，可导出估算电源功率P(瓦)、工作电压U(伏)和工作电流I(安)的公式：P＝πη²r²CρVΔT $U=\mathrm{\η}\sqrt{\mathrm{C\ρ}{\mathrm{\ρ}}_e\mathrm{LV\ΔT}}$ $I=\mathrm{\π\η}{r}^2\sqrt{\mathrm{C\ρV\ΔT}/{\mathrm{\ρ}}_{e}L}$

显然，电源的工作电压U与线材半径r无关。对于同一种金属线材和同一台拉丝机，U仅与η和ΔT有关。一般说来，ΔT的变化率很小，只要η不变，可以认为U为定值，这就给简化控制电路和操作带来极大的方便。

现以拔钨丝为例，并以下列各值代入上述公式以计算所需功率、电压和电流值：

    C＝135焦/公斤        ρ＝19.35×10³公斤/立方米

    ρe＝5.65×10^-8欧姆·米，    η＝0.8

    L＝0.5米，     V＝0.05米/秒，    ΔT＝1000K

    当r＝0.001米时，     P262.6瓦

                         U1.54伏

                         I170.9安

    当r＝0.0005米时，    P65.7瓦

                         U1.54伏

                         I42.7安

可见工作电压很低，可以确保安全；电源功率也不大；工作电流却较大。基于这些要求，可以使用220伏市电，配上有大电流输出的降压变压器及相应的调节电路，一根输出线与拉线模上的接电极相连，另一根输出线与石墨乳缸上的接电极相连，后一接电极可制成电夹状，使待加热线材与夹头保持电接触即可。另外，拉丝模与石墨乳缸之间、两个绕丝轮之间以及两电极与大地之间均应保持绝缘，以免电流通过线材以外的回路导通。

即使凭最保守的估算，本发明的热能利用率也在50％左右，比现有技术高得多；同时本发明能显著改善劳动条件，且原则上无废气排放，具有可观的社会效益和环境效益，确有推广应用价值。

Claims (2)

1、一种新型热拉丝技术，其特征是：待加工金属线材在过模前依靠直接通入电流加热，而使用的电源是可调的低电压、大电流交流电源。

2、根据权利1所述的新型热拉丝技术，其特征是，所述的低电压为安全电压。