CS209814B2 - Facility for continuous heat treating the metal material - Google Patents

Description

• Vynález se týká zařízení pro kontinuální tepelné zpracování kovového materiálu, zejména drátů nebo ocelových pásů.

Jedním používaným druhem tepelného zpracování drátu je patentování, kterým se má struktura drátu austenitizací pokud možno úplně převést na sorbitovo-u strukturu.

Již v roce 1930^: se s úspěchem zkoušelo nahradit klasické patentování, při kterém se drát :na požadovanou teplotu patentování ohřívá tepelným sáláním ve vytápěné peci, což zvláště u drátů s velkými průměry vyžaduje poměrně dlouhý pobyt drátu v zařízení, elektrickým patentováním, při kterém se drát ohřívá přímo odporovým teplem.

Zařízení používaná pro tento účel sestávají obvykle z předehřívací lázně, nejčastěji olověné, ve které se procházející drát ohřívá na 450 až 550 °C. Za touto předehřívací lázní, která je na potřebnou teplotu nahřívána libovolným způsobem, je: zařazena podobná kalicí lázeň. Obě lázně jsou připojeny k transformátoru, takže drát procházející lázněmi se na dráze, po které mezi oběma lázněmi probíhá volně, zahřívá odporovým teplem. Vhodnou volbou výkonu transformátoru a délky dráhy, po které drát probíhá volně, to jest tak zvané žhavicí dráhy, se v nejkratší době dosáhne teplota přibližně 1000: °C, která je potřebná pro austeniti2 zaci a značně přesahuje hodnotu Acs. Při následujícím průchodu drátu kalicí lázní, ve které se drát ochladí na přibližně 500 °C a udržuje na této teplotě přibližně 20 s, dochází k vytváření požadované jemnozrnné sorbitové struktury.

Zatímco k ohřívání předehřívací lázně je třeba značné množství energie, musí být tepelná energie přenášená do kalicí lázně rozžhaveným drátem . opět odváděna, což má ža následek další náklady na energii a technické vybavení. Při elektrickém patentování se na provoz kovových lázní ve skutečnosti spotřebuje více energie než na vlastní odporový ohřev drátu.

V zájmu snížení spotřeby energie se prováděly pokusy s austenitizací drátu ohřevem : v nejméně jedné . elektrické indukční peci, přičemž jako předehřívací i kalicí . lázně se používalo . jediné kovové lázně. Výhoda tohoto způsobu, kterým se skutečně dosahuje snížení celkové spotřeby energie, však byla opět eliminována závažným nedostatkem spočívajícím v tom, že indukční pecí nebylo možno bez problémů protahovat dráty o průměru nad 3 mim, pokud rychlost ohřevu v peci a. současně rychlost posuvu drátu měly být v souladu s metalurgickými požadavky kladenými. na patentování.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny zařízením pro - kontinuální tepelné zpracování kovového materiálu, zejména drátu, které sestává z -předehřívací pánve a kalicí pánve naplněných roztaveným kovem, s výhodou olovem, které jsou připojeny k sekundárnímu vinutí - transformátoru, přičemž v kalicí pánvi je uspořádána čerpací soustava a kombinovaná topná a chladicí soustava, podle vynálezu, jehož - podstata spočívá v tom, že předehřívací pánev je částečně ponořena v kalicí pánvi a plášť předehřívací pánve je vůči kalicí lázni v kalicí pánvi zcela elektricky odizolován -vnitřní izolací s vysokou tepelnou vodivostí.

Uvnitř kalicí pánve je s výhodou uspořádána čerpací soustava. Jestliže objem kalicí pánve činí více než dvojnásobek objemu předehřívací pánve, doporučuje se použít čerpací soustavu v každém případě.

Jako čerpací soustavy se může použít běžné zařízení vhodné pro čerpání kovových lázní. Průběžný oběh roztaveného kovu v kalicí lázni jednak zajišťuje přenos tepla do bezprostředního· okolí pláště předehřívací pánve, jednak zabraňuje jevům spojeným s přehřátím kalicí lázně v oblasti vstupu drátu do této kalicí lázně.

Energie - potřebná k rozžhavení a austenitizaci - drátu, která v průběhu následující sorbitlzace téměř -celá přechází do kalicí lázně, se tedy podle vynálezu využívá k ohřívání předehřívací lázně, protože předehřívací pánev je téměř úplně - obklopena roztaveným kovem nacházejícím se v kalicí pánvi.

Kalicí pánev je dále vybavena -kombinovanou topnou a chladicí soustavou, jejímž úkolem je docílení potřebných teplotních poměrů při uvádění zařízení v činnost, případně průběžné odvádění přebytečného tepla.

Jestliže rozměry kalicí lázně přesahují dvojnásobek rozměrů předehřívací lázně, může -se použít kalicí pánve -s protáhlým tva- rem. V další -obměně této konstrukce může být kalicí pánev vzdouvací přepážkou rozdělena na dvě oddělení nebo se mohou použít dvě -oddělené výměníkové pánve. - Předehřívací pánev je pak uspořádána v jedné z těchto pánví, která je se zbývající pánví propojena spojovacími kanály.

Pláště pánví jsou -s výhodou - z -ocele. K výrobě pláště předehřívacíýpánve se může použít plátovaný - materiál, - jehož jedna vrstva má - - izolační vlastnosti. Může se- však použít také sendvičová konstrukce, kde je izolační vrstva, s výhodou z keramického - materiálu, uložena --mezi dvěma ocelovými plášti.

¹ Nový - a vyšší - - účinek vynálezu spočívá v tom, - že zařízení podle - vynálezu - umožňuje udržovat - - - předehřívací - lázeň stále -na - dosta- tečně vysoké teplotě bez přivádění dalšího většího - množství energie. Navíc se - dosahuje toho, že- - v kalicí lázni jsou podmínky potřebné pro vytváření požadované sor bitové struktury, to jest homogenní teplota v rozsahu 500 až 550 °C. Při tom -se účelně využívá tepelná energie, kterou do kalicí lázně předává rozžhavený drát. Ve srovnání s běžnými zařízeními pro -odporové -patentování je- možno- dosáhnout až 5θ % úspory energie.

Vynález je dále -objasněn na neomezujících příkladech jeho provedení, které jsou vysvětleny pomocí připojených výkresů, které znázorňují:

obr. 1 provedení -s navzájem -symetrickým uspořádáním předehřívací a kalicí pánve a obr. 2 provedení -s protaženou kalicí pánví.

Na - obr. 1 je patrná kalicí pánev 21 s kalicí lázní 20, ve které je uspořádána předehřívací pánev 11 s předehřívací lázní 10. Plášť předehřívací pánve 11 spočívá na podpěrách 13 a je pokryt vnitřní izolací 12, _ která elektricky izoluje předehřívací lázeň 10 od kalicí lázně 20 a dovoluje pouze průchod tepla. Vhodným materiálem pro vnitřní izolaci 12, která musí mít vysokou tepelnou vodivost, je například slída. - Výhodnější a levnější je použití koloidního betonu, který se podle NSR patentové přihlášky P 27 18 236.1 vyrábí- z cementu a vody. Takový beton má jemné póry, takže je dobře vodivý pro teplo, a je -současně -elektrickou izolací. Kromě toho má tento beton vysokou přilnavost k - oceli.

Plášť předehřívací pánve 11 a plášť kalicí pánve 21 jsou připojeny k sekundárnímu -vinutí 31 transformátoru 30. Lázně 10, 20 tak působí jako elektrické kontaktní lázně prodrát 1 protahovaný ve směru šipky. Tečkami označená dráha -drátu 1 představuje -žhavicí úsek G, ve kterém se drát 1 - rychle ohřívá na teplotu asi 1000 °C.

Uvnitř kalicí lázně 20 je uspořádána kombinovaná topná a chladicí -soustava -22, která se používá při najíždění zařízení -a pro odvádění přebytečné energie.

Po průchodu předehřívací lázní 10 a žhavicím úsekem G prochází drát 1 v opačném směru kalicí lázní 20 a pak vzduchovým· chladicím -úsekem 40.

Na obr. 2 je znázorněno provedení zařízení podle vynálezu, kde je kalicí pánev 21 protažena. K přenosu tepla do bezprostřední blízkosti předehřívací pánve 11 zde slouží přídavná čerpací soustava 23.

~ Drát 1 se· vede ve stále- stejném směru.

Čerpací soustava 23 proto přenáší - teplo ve směru -opačném ke směru posuvu drátu 1.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT

   Zařízení pro kontinuální 'tepelné zpracování kovového materiálu, zejména drátu, které sestává z předehřívací pánve a kalicí pánve naplněných roztaveným kovem, s výhodou olovem, které jsou připojeny k sekundárnímu vinutí transformátoru, přičemž v kalicí pánvi je uspořádána čerpací soustava

   VYNALEZU a kombinovaná topná a chladicí soustava, vyznačující ' se tím, že' předehřívací pánev (11) je částečně' ponořena v kalicí pánvi (21) a plášť předehřívací pánve (11) ' je vůči kalicí lázni (20) v kalicí pánvi (21) zcela elektricky odizolován vnitřní izolací (12) s vysokou tepelnou vodivostí.