RU2135315C1 - Method of vacuum-arc cleaning of wire and device for its embodiment - Google Patents
Method of vacuum-arc cleaning of wire and device for its embodiment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2135315C1 RU2135315C1 RU98112095A RU98112095A RU2135315C1 RU 2135315 C1 RU2135315 C1 RU 2135315C1 RU 98112095 A RU98112095 A RU 98112095A RU 98112095 A RU98112095 A RU 98112095A RU 2135315 C1 RU2135315 C1 RU 2135315C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wire
- vacuum
- vacuum chamber
- cleaned
- viscous oil
- Prior art date
Links
Landscapes
- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
- Cleaning In General (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемый способ и устройство относятся к оборудованию для удаления с поверхности проволоки окалины, ржавчины, смазки, окислов и различных загрязнений с помощью дугового разряда в вакууме и могут быть использованы на предприятиях черной и цветной металлургии. The proposed method and device relates to equipment for removing scale, rust, grease, oxides and various contaminants from the surface of a wire using an arc discharge in a vacuum and can be used in enterprises of ferrous and non-ferrous metallurgy.
Известные способы и устройства вакуумно-дуговой очистки проволоки основаны на использовании:
- дугового разряда в защитной газовой среде и магнитного поля (авт. свид. СССР N 171.056, B 08 B 7/00, 1963; патент США N 3.959.104, B 01 K 1/00, 1975; патент ФРГ N 2.214.590, B 08 B 7/00 и др.);
- дугового разряда в вакууме с наложением на электрическую дугу постоянного магнитного поля (авт. свид. СССР N 719.710, B 08 B 3/10, 1977; N 935.141, B 08 B 3/10, 1980; N 1.749.279, C 22 B 9/20, 1990; патент США N 3.182.176, C 21 D 1 /44, 1976; патент Великобритании N 948.554, C 21 D 1/44, 1972; Патон Б.Е. и др. Плазменно-дуговой переплав поверхностного слоя слитков и смазок. Сталь, 1987, N 1 и др.);
- дугового разряда в вакууме и водного охлаждения (авт. свид. СССР N 1.113.196, B 21 B 45/04, 1984; патент Франции N 2.496.523, B 01 K 1/00, 1982; Литвинов В.К., Морозов Л.П. Исследование электрических характеристик плазменно-дугового процесса зачистки металла круглого профиля. Известия ВУЗов "Черная металлургия", 1982, N 4 и др.);
- дугового разряда в вакууме с одновременным процессом сварки (авт. свид. СССР N 1.319.391, B 21 B 45/04, 1981; N 1.570.863, B 23 H 7/36, 1988; N 1.695.704, C 23 C 14/12, 1987; N 1.700.843; B 08 B 7/00, 1987; Терехов В. П. Очистка поверхности проволоки дуговым разрядом. Бюл. Черная металлургия. М. Черметинформация, 1976, N 7, C. 49-50; Булат В.Е., Эстерлис М.Х. Очистка металлических изделий от окалины, окисной пленки и загрязнений электродуговым разрядом в вакууме. Физика и химия обработки материалов, 1987, N 3, С. 49 - 53; Максимов Л.Ю., Кривонос Г.А. Экологически безопасная очистка металла в потоке. Тяжелое машиностроение, 1997, N 5, С. 35 - 36 и др.).Known methods and devices for vacuum-arc wire cleaning based on the use of:
- an arc discharge in a protective gas medium and magnetic field (ed. certificate of the USSR N 171.056, B 08 B 7/00, 1963; US patent N 3.959.104, B 01 K 1/00, 1975; German patent N 2.214.590 , B 08 B 7/00, etc.);
- an arc discharge in vacuum with a constant magnetic field superimposed on the electric arc (ed. certificate of the USSR N 719.710, B 08 B 3/10, 1977; N 935.141, B 08 B 3/10, 1980; N 1.749.279, C 22 B 9/20, 1990; US patent N 3.182.176, C 21 D 1/44, 1976; UK patent N 948.554, C 21 D 1/44, 1972; Paton B.E. et al. Plasma-arc remelting of surface a layer of ingots and lubricants. Steel, 1987, No. 1, etc.);
- arc discharge in vacuum and water cooling (ed. certificate of the USSR N 1.113.196, B 21 B 45/04, 1984; French patent N 2.496.523, B 01 K 1/00, 1982; Litvinov V.K., Morozov LP Investigation of the electrical characteristics of the plasma-arc process of stripping metal of round profile.
- an arc discharge in vacuum with a simultaneous welding process (ed. certificate of the USSR N 1.319.391, B 21 B 45/04, 1981; N 1.570.863, B 23 H 7/36, 1988; N 1.695.704, C 23 C 14/12, 1987; N 1.700.843; B 08 B 7/00, 1987; Terekhov V. P. Cleaning the surface of the wire with an arc discharge. Bull. Ferrous metallurgy. M. Chermetinformation, 1976, N 7, C. 49- 50; Bulat V.E., Esterlis M.Kh. Cleaning of metal products from scale, oxide film and contamination by electric arc discharge in vacuum, Physics and Chemistry of Materials Processing, 1987, N 3, P. 49 - 53; Maksimov L.Yu. , Krivonos GA Ecologically safe metal cleaning in a stream. Niye, 1997, N 5, S. 35 - 36, etc.).
Из известных способов и устройств вакуумно-дуговой очистки проволоки наиболее близкими к предлагаемым являются "Способ вакуумно-дуговой очистки проволоки и устройство для его осуществления" (Максимов Л.Ю., Кривонос Г.А. Экологически безопасная очистка металла в потоке. Тяжелое машиностроение, 1997, N 5, С. 36, рис. 3), которые и выбраны в качестве прототипов. Of the known methods and devices for vacuum-arc wire cleaning the closest to the proposed are the "Method of vacuum-arc wire cleaning and device for its implementation" (Maksimov L.Yu., Krivonos G.A. Environmentally friendly cleaning of metal in a stream. Heavy engineering, 1997, N 5, S. 36, Fig. 3), which are selected as prototypes.
Установка, в которой реализуется известный способ вакуумно-дуговой очистки проволоки, после изготовления прошла всесторонние стендовые испытания, была смонтирована и сдана в эксплуатацию в поточной линии на одном из заводов в г. Хайфа (Израиль). С пуском этой установки была прекращена эксплуатация линии электрохимической очистки проволочной заготовки, использовавшейся до этого на заводе. При этом освободилось свыше 100 кв. м. производственных площадей и значительно улучшилась экологическая обстановка в цехе. The installation, which implements the well-known method of vacuum-arc wire cleaning, after manufacturing, underwent comprehensive bench tests, was mounted and commissioned in a production line at one of the plants in Haifa (Israel). With the launch of this installation, the operation of the line for electrochemical cleaning of wire billet, previously used at the plant, was stopped. At the same time, more than 100 square meters were freed. m. of production space and significantly improved the environmental situation in the workshop.
Накопленный в процессе двухлетней эксплуатации опыт и статистические данные позволяют дать количественную оценку эффективности использования известного способа очистки:
- сокращение необходимых производственных площадей - в 3-4 раза;
- снижение расхода электроэнергии - с 4...8 до 0,7...0,8 кВт.ч/кв.м очищенной поверхности проволоки;
- повышение скорости очистки - от 30...50 до 100...20 кв.м очищенной поверхности в час;
- снижение стоимости очистки - в 6-9 раз.The experience and statistics accumulated during two years of operation allow us to quantify the effectiveness of using the known cleaning method:
- reduction of required production space - 3-4 times;
- reduction of energy consumption - from 4 ... 8 to 0.7 ... 0.8 kWh / sq.m of the cleaned wire surface;
- increase in cleaning speed - from 30 ... 50 to 100 ... 20 sq.m of the cleaned surface per hour;
- reduction in cleaning costs - 6-9 times.
Однако реализация известного способа сопровождается перегревом очищаемой проволоки за счет резисторного нагрева и нагрева за счет воздействия дугового разряда. Это может приводить к закалке поверхности проволоки и образованию окалины, что снижает качество очистки проволоки. However, the implementation of the known method is accompanied by overheating of the wire being cleaned due to resistor heating and heating due to the influence of an arc discharge. This can lead to hardening of the surface of the wire and the formation of scale, which reduces the quality of cleaning the wire.
Одновременно из-за высокой температуры проволоки очень быстро разрушается выходной уплотнитель, что приводит к разгерметизации вакуумной камеры и к ухудшению качества очистки проволоки. При этом на замену вышедшего из строя выходного уплотнения требуются определенные временные и материальные затраты, что снижает производительность очистки проволоки. At the same time, due to the high temperature of the wire, the output seal collapses very quickly, which leads to depressurization of the vacuum chamber and to a deterioration in the quality of wire cleaning. In this case, the replacement of a failed output seal requires certain time and material costs, which reduces the cleaning performance of the wire.
Целью изобретения является повышение качества и производительности очистки проволоки. The aim of the invention is to improve the quality and performance of wire cleaning.
Указанная цель достигается тем, что очистку проволоки от окалины, ржавчины, смазки, окисных пленок и различных загрязнений осуществляют путем размотки очищаемой проволоки с бунта, сварки концов последовательно подаваемых для очистки бунтов, пропуска проволоки через входной уплотнитель вакуумной камеры и кольцевой электрод, присоединенный вместе с проволокой к источнику тока, возбужденным между проволокой и электродом дугового разряда в вакууме и сматывания очищенной проволоки, при этом очищаемую проволоку после размотки пропускают через окалиноломатель, емкость с вязким маслом и последовательный ряд кольцевых электродов, присоединенных к источнику тока, и узлов охлаждения проволоки, причем емкость с вязким маслом размещают перед входным уплотнителем, а очищенную проволоку сматывают внутри вакуумной камеры. This goal is achieved in that the wire is cleaned of scale, rust, grease, oxide films and various contaminants by unwinding the wire to be cleaned from the riot, welding the ends of the wires supplied sequentially to clean the riots, passing the wire through the inlet seal of the vacuum chamber and the ring electrode connected together with wire to the current source excited between the wire and the arc electrode in vacuum and winding the cleaned wire, while the wire to be cleaned after unwinding is passed Through a descaler, a container with viscous oil and a series of ring electrodes connected to a current source and wire cooling units, the container with viscous oil is placed in front of the inlet sealant and the cleaned wire is wound inside the vacuum chamber.
Предлагаемый способ может быть реализован устройством, содержащим разматыватель, стыкосварочную машину, сматыватель, вакуумную камеру, снабженную входным уплотнителем, системой вакуумирования и кольцевым электродом, присоединенным вместе с проволокой через систему управления к системе питания дуги, причем оно снабжено окалиноломателем, емкостью с вязким маслом, узлами охлаждения проволоки и дополнительными кольцевыми электродами, при этом емкость с вязким маслом установлена перед входным уплотнителем вплотную к нему, узлы охлаждения проволоки установлены последовательно между кольцевыми электродами, а сматыватель размещен внутри вакуумной камеры. The proposed method can be implemented by a device containing an uncoiler, a butt welding machine, a rewinder, a vacuum chamber equipped with an inlet seal, a vacuum system and an annular electrode connected together with a wire through the control system to the arc feed system, and it is equipped with a descaling tool, a vessel with viscous oil, wire cooling units and additional ring electrodes, while a container with viscous oil is installed in front of the inlet seal close to it, the nodes are cooled I wires are arranged in series between the ring electrodes and Unreelers placed inside the vacuum chamber.
На чертеже изображено устройство для очистки проволоки. The drawing shows a device for cleaning wire.
Устройство содержит разматыватель 1, стыковосварочную машину 2, вакуумную камеру 3, сматыватель 4, кольцевые электроды 5, систему питания дуги 6, систему управления 7, систему вакуумирования 8, бунт проволоки 9, направляющую 10, ролик 11, окалиноламатель 12, емкость с вязким маслом 13, входное уплотнение 14, вентиль 15, узел 16 подвода тока к проволоке, узлы 18 охлаждения проволоки, направляющие ролики 19, укладчик витков 20, бобина 21 с очищенной проволоки, крышка 22 вакуумной камеры и электромотор с редуктором 23. The device comprises an unwinder 1, a butt welding machine 2, a vacuum chamber 3, a coil 4, ring electrodes 5, an arc supply system 6, a control system 7, an evacuation system 8, a wire bundle 9, a guide 10, a roller 11, an descaler 12, a container with viscous oil 13, inlet seal 14, valve 15, node 16 for supplying current to the wire, nodes for cooling wire 18, guide rollers 19, stacker 20, reel 21 with cleaned wire, cover 22 of the vacuum chamber and electric motor with gear 23.
Предлагаемый способ вакуумно-дуговой очистки проволоки реализуется в устройстве следующим образом. The proposed method of vacuum-arc wire cleaning is implemented in the device as follows.
Устройство включает в себя разматыватель 1, на который устанавливается бунт 9 исходной проволоки, вакуумную камеру 3 и сматыватель 4 для приема очищенной проволоки. В случае включения устройства очистки в поточную линию волочильного стана сматыватель не устанавливается, а очищенная проволока направляется непосредственно к волочильному стану. Между разматывателем 1 и вакуумной камерой 3 размещаются стыкосварочная машина 2 для сварки концов последовательно подаваемых для очистки бунтов, направляющая 10, ролик 11 и окалиноломатель 12. Последний обеспечивает удаление значительной части окалины. После окалиноломателя 12 очищаемая проволока подается через емкость с вязким маслом 13 и входной уплотнитель 14 в вакуумную камеру. Внутри вакуумной камеры 3 размещаются кольцевые электроды 5, к которым подводится напряжение от системы питания 6 через систему управления 7. Необходимый для работы вакуум создается системой вакуумирования 8. The device includes an uncoiler 1, on which a riot 9 of the source wire, a vacuum chamber 3 and a rewinder 4 for receiving the cleaned wire are mounted. If the cleaning device is included in the production line of the drawing mill, the coiler is not installed, and the cleaned wire goes directly to the drawing mill. A butt welding machine 2 is placed between the unwinder 1 and the vacuum chamber 3 for welding the ends of the riots sequentially fed for cleaning, a guide 10, a roller 11 and a descaler 12. The latter removes a significant part of the scale. After descaling 12, the wire to be cleaned is fed through a container with viscous oil 13 and an inlet seal 14 into the vacuum chamber. Inside the vacuum chamber 3, ring electrodes 5 are placed, to which voltage is supplied from the power supply system 6 through the control system 7. The vacuum necessary for operation is created by the vacuum system 8.
Использование вязкого масла обеспечивает повышение герметичности вакуумной камеры 3 и коэффициента скольжения очищаемой проволоки. Кроме того, при высокой температуре, создаваемый плазмой, молекулы углеводорода (масла) расщепляются на водород и углерод, которые являются хорошими восстановителями оксидов железа. Это обстоятельство повышает качество и производительность очистки проволоки. The use of viscous oil improves the tightness of the vacuum chamber 3 and the slip coefficient of the cleaned wire. In addition, at high temperatures created by plasma, hydrocarbon (oil) molecules are broken down into hydrogen and carbon, which are good reducers of iron oxides. This circumstance improves the quality and productivity of wire cleaning.
Применение нескольких электродов 5 и размещенных между ними узлов 18 охлаждения проволоки обеспечивают стабильную температуру проволоки при ее пропуске через вакуумную камеру 3, что исключает перегрев очищаемой проволоки. В вакуумном дуговом разряде основная энергия разряда выделяется в области катодных пятен, перемещающихся по поверхности проволоки. При высокой плотности энергии, выделяющейся в катодных пятнах (до 107 Вт/см2), происходит взрывообразное испарение материала под катодными пятнами. В силу того, что вакуумная дуга автоматически создает среду для своего горения за счет испарения материала, катодные пятна, перемещаясь, задерживаются преимущественно на окалине, так как на поверхности окалины работа выхода электродов существенно меньше, чем работа выхода электронов чистой поверхности стали, и производят ее испарение.The use of several electrodes 5 and the wire cooling units 18 located between them provide a stable temperature of the wire when it passes through the vacuum chamber 3, which eliminates overheating of the wire being cleaned. In a vacuum arc discharge, the main discharge energy is released in the region of cathode spots moving along the surface of the wire. At a high energy density released in the cathode spots (up to 10 7 W / cm 2 ), explosive evaporation of the material under the cathode spots occurs. Due to the fact that the vacuum arc automatically creates a medium for its combustion due to the evaporation of the material, the cathode spots, moving, are delayed mainly on the scale, since on the surface of the scale the work function of the electrodes is much less than the work function of the electrons on the clean surface of the steel, and they produce it evaporation.
Очищенная проволока с помощью направляющих роликов 19, укладчика витков 20, электромотора с редуктором 23 и сматывателя 4 формируется в бобину 21, которая затем через крышку 22 извлекается из вакуумной камеры 3. The cleaned wire with the help of guide rollers 19, a stacker of coils 20, an electric motor with a gear 23 and a rewinder 4 is formed into a reel 21, which is then removed through the cover 22 from the vacuum chamber 3.
Таким образом, применение предлагаемого способа и устройства для его реализации позволит расширить область применения очистки проволоки, улучшить ее качество и повысить производительность. Обрабатываемая по предлагаемому способу проволока имеет хороший товарный вид, повышается ее коррозийная стойкость. Thus, the application of the proposed method and device for its implementation will expand the scope of wire cleaning, improve its quality and increase productivity. The wire processed by the proposed method has a good presentation, its corrosion resistance is increased.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98112095A RU2135315C1 (en) | 1998-06-15 | 1998-06-15 | Method of vacuum-arc cleaning of wire and device for its embodiment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98112095A RU2135315C1 (en) | 1998-06-15 | 1998-06-15 | Method of vacuum-arc cleaning of wire and device for its embodiment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2135315C1 true RU2135315C1 (en) | 1999-08-27 |
Family
ID=20207652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98112095A RU2135315C1 (en) | 1998-06-15 | 1998-06-15 | Method of vacuum-arc cleaning of wire and device for its embodiment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2135315C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2456376C2 (en) * | 2010-06-30 | 2012-07-20 | Закрытое акционерное общество "Петроплазма" | Method of combined electric-arc treatment of metal wire or strip and device for its implementation |
| CN106040775A (en) * | 2016-07-25 | 2016-10-26 | 无锡福镁轻合金科技有限公司 | Steel wire indentation device |
| RU2784636C1 (en) * | 2022-07-31 | 2022-11-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова" (МГУ) | Method for cleaning iron electrode surface from oxides |
-
1998
- 1998-06-15 RU RU98112095A patent/RU2135315C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Максимов Л.Ю. и др. Экологически безопасная очистка металла в потоке. - М.: Тяжелое машиностроение, 1977, N 5, с. 35 - 36. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2456376C2 (en) * | 2010-06-30 | 2012-07-20 | Закрытое акционерное общество "Петроплазма" | Method of combined electric-arc treatment of metal wire or strip and device for its implementation |
| CN106040775A (en) * | 2016-07-25 | 2016-10-26 | 无锡福镁轻合金科技有限公司 | Steel wire indentation device |
| RU2784636C1 (en) * | 2022-07-31 | 2022-11-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова" (МГУ) | Method for cleaning iron electrode surface from oxides |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102615437B (en) | Line electric discharge processing in cut away part processing method | |
| JP5816701B2 (en) | Source removal device in the snout | |
| JPH0657467A (en) | Method and apparatus for performing continuous surface treatment of rod-like elongated metal having metallic surface | |
| RU2455134C1 (en) | Device and method of cleaning welding torch | |
| JP4431045B2 (en) | Method and apparatus for descaling and / or cleaning metal continuum | |
| US11338341B2 (en) | Cleaning plant for metal products | |
| EP2910328A1 (en) | Non-consumable electrode welding system and welding method thereof | |
| RU2135315C1 (en) | Method of vacuum-arc cleaning of wire and device for its embodiment | |
| US4609803A (en) | TW-EDM method and apparatus with a ferromagnetic wire electrode | |
| KR100207835B1 (en) | Method and plant for the manufacture of special steel blanks | |
| EP2420582A2 (en) | Surface treatment apparatus and method using plasma | |
| EP0126508B1 (en) | Method of seam welding a metal tube formed from a folded strip | |
| BG100349A (en) | Method for cleaning the interior surfaces of tubes and a device for its materialization | |
| RU2135316C1 (en) | Plant for electric arc cleaning of wire in vacuum | |
| CN210394474U (en) | Steel residual stress removing device | |
| RU167782U1 (en) | Pipe Surface Cleaning Machine | |
| KR20110103459A (en) | Method and device for annealing and descaling strips of stainless steel | |
| RU2456376C2 (en) | Method of combined electric-arc treatment of metal wire or strip and device for its implementation | |
| RU2098206C1 (en) | Method for making metallic wire and apparatus for performing the same | |
| HU198971B (en) | Equipment for electrochemical cleaning of materials, mainly wires used in welding | |
| RU2145912C1 (en) | Method for working surface of metallic strip and apparatus for performing the same | |
| RU1695704C (en) | Method of treating surface articles by arc discharge in vacuum | |
| JP2012096245A (en) | Rolling lubricating method in cold rolling and device therefor | |
| JP5825284B2 (en) | Steel material processing method and grain-oriented electrical steel sheet processing method | |
| KR101184507B1 (en) | High carbon cold rolled steel sheet manufacturing method for office appliance |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | License on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20110607 |