RU2164453C2

RU2164453C2 - Aggregate for making powder wire

Info

Publication number: RU2164453C2
Application number: RU97103725A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Иванович Рябинин; Виталий Михайлович Олейник; Валерий Григорьевич Округин; Виталий Сергеевич Сульменев; Игорь Михайлович Раушенбах; Сергей Владимирович Кобелев; Валерий Николаевич Шлепаков
Original assignee: Акционерное общество "Алматинский завод тяжелого машиностроения"
Priority date: 1997-03-12
Filing date: 1997-03-12
Publication date: 2001-03-27

Abstract

FIELD: hardware industry branch, namely manufacture of powder wire. SUBSTANCE: aggregate includes uncoiling unit, unit for cleaning band having controlled direct current source, two cathode sections and one anode section arranged between cathode sections, apparatus for drying, shaping apparatus and drawing bench. Novelty is anode section of unit for cleaning band. Said section is in the form of plasmatron whose two electrodes are connected with positive pole of controlled direct current source. Said two electrodes are arranged in parallel relative to cleaned surfaces of band and they are made in the form of rectangular current-conductive plates mutually joined by means of current conductive rods. Surfaces of plates and rods are covered by electrically insulation material except plate surfaces turned towards cleaned band. In electrically insulation material there are grooves between plates. Negative pole of direct current source in cathode sections is connected with band through rotary electric-current supply rollers arranged in electrolyte medium. EFFECT: enhanced efficiency of cleaning band for making wire due to intensified electric current discharges. 4 dwg

Description

Изобретение относится к метизной промышленности, а именно к производству порошковой проволоки. The invention relates to the hardware industry, namely the production of cored wire.

Известен агрегат для непрерывного производства порошковой проволоки, содержащий узел размотки, узел очистки, узел промывки ленты, устройство для сушки, формующее устройство и волочильный стан (авт. св. N 855089, C 25 F 7/00//B 23 K 35/40, 1981). A known unit for the continuous production of flux-cored wire, comprising an unwinding unit, a cleaning unit, a tape washing unit, a drying device, a forming device and a drawing mill (ed. St. N 855089, C 25 F 7/00 // B 23 K 35/40 , 1981).

Недостатком известного агрегата является наличие механического токоподвода, который вызывает искрение на токоподводящих роликах, в результате этого поверхность ленты подвергается эрозии, а так как ванна промывки работает на проток, для этого требуется большое количество чистой воды, кроме того, очистка ленты происходит при низкой скорости и качество очистки получается низкое. A disadvantage of the known unit is the presence of a mechanical current supply, which causes sparking on the current-carrying rollers, as a result of which the surface of the tape is eroded, and since the washing bath runs on the duct, a large amount of clean water is required, in addition, the tape is cleaned at a low speed and the quality of cleaning is poor.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является агрегат для непрерывного производства порошковой проволоки, содержащий узел размотки, узел очистки ленты, устройство для сушки, формующее устройство и волочильный стан (авт. св. N 863730, C 25 F 7/00//B 23 K 35/40, 1981). The closest in technical essence to the proposed one is a unit for the continuous production of flux-cored wire, containing an unwinding unit, a tape cleaning unit, a drying device, a forming device and a drawing mill (ed. St. N 863730, C 25 F 7/00 // B 23 K 35/40, 1981).

Недостатками известного агрегата являются низкие скорость и качество очистки ленты. На современных волочильных станах скорость волочения достигает 10-12 м/с, при этом скорость ленты составляет 2-2,5 м/с. Для обеспечения качественной очистки ленты на такой скорости с помощью биполярной электрохимической очистки необходимо увеличивать длину и количество очистительных секций, что значительно увеличивает габариты агрегата, что нерационально. The disadvantages of the known unit are the low speed and quality of cleaning the tape. On modern drawing mills, the drawing speed reaches 10-12 m / s, while the belt speed is 2-2.5 m / s. To ensure high-quality cleaning of the tape at such a speed using bipolar electrochemical cleaning, it is necessary to increase the length and number of cleaning sections, which significantly increases the dimensions of the unit, which is irrational.

Задача и технический результат предлагаемого изобретения заключаются в том, чтобы разработать конструкцию узла очистки агрегата для производства порошковой проволоки, обеспечивающую более эффективную очистку ленты, а значит, и повышение качества получаемой проволоки. The objective and technical result of the invention are to develop the design of the cleaning unit of the unit for the production of flux-cored wire, which provides more efficient cleaning of the tape, and therefore, improving the quality of the resulting wire.

Задача и технический результат предлагаемого изобретения достигаются тем, что в известном агрегате, содержащем узел очистки ленты, состоящий из регулируемого источника постоянного тока, двух катодных секций и одной анодной секции, расположенной между катодными секциями, устройство для сушки, формующее устройство и волочильный стан, анодная секция узла очистки ленты выполнена в виде плазмотрона, причем два электрода плазмотрона подключены к положительному полюсу регулируемого источника, расположены параллельно очищаемым поверхностям ленты и выполнены в виде прямоугольных токопроводящих пластин (концентраторов), соединенных между собой токопроводящими стержнями, поверхность пластин (концентраторов) и стержней покрыта электроизоляционным материалом за исключением поверхностей пластин (концентраторов), обращенных к очищаемой ленте, в электроизоляционном материале между пластинами выполнены пазы, а отрицательный полюс регулируемого источника в катодных секциях подводится к ленте через вращающиеся токоподводящие ролики, расположенные в среде электролита. The objective and technical result of the invention are achieved by the fact that in a known unit containing a tape cleaning unit, consisting of an adjustable DC source, two cathode sections and one anode section located between the cathode sections, a drying device, a molding device and a drawing mill, anode the section of the tape cleaning unit is made in the form of a plasma torch, and two electrodes of the plasma torch are connected to the positive pole of an adjustable source, located parallel to the surface being cleaned tapes and are made in the form of rectangular conductive plates (concentrators), interconnected by conductive rods, the surface of the plates (concentrators) and rods is covered with electrical insulating material with the exception of the surfaces of the plates (concentrators) facing the tape being cleaned, grooves are made between the plates in the electrical insulating material, and the negative pole of the regulated source in the cathode sections is fed to the tape through rotating current-supplying rollers located in the electrolyte medium.

Выполнение электродов плазмотрона в виде прямоугольных токопроводящих пластин (концентраторов), соединенных между собой токопроводящими стержнями, покрытых электроизоляционным материалом с пазами, кроме поверхностей пластин (концентраторов), обращенных к очищаемой ленте, обеспечивает более эффективную очистку ленты, а значит, повышает качество получаемой проволоки. На фиг. 1 изображен агрегат, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1 - продольный разрез узла очистки ленты; на фиг. 3 - разрез В-В на фиг. 2 - вид электрода с пазами в электроизоляционном материале; на фиг. 4 - размер C-C на фиг. 2 - поперечный разрез электродов и очищаемой ленты. Агрегат для производства порошковой проволоки снабжен размоточным устройством 1, машиной 2 для сварки концов ленты, точилом 3 для зачистки места сварки, петлерегулятором 4, обеспечивающим постоянство натяжения ленты. Узел 5 очистки ленты имеет два токоподводящих ролика 6, смонтированных с двух сторон плазмотрона 7 в емкостях 8, бак 9 для приготовления и хранения электролита, систему его циркуляции с насосом 10 и управляемый выпрямитель 11. Далее за сушилкой 12 смонтированы последовательно формующее устройство 13 для формирования ленты в трубчатую заготовку и ее заполнение порошком, волочильный стан 14 и намоточное устройство 15. Плазмотрон 7 (фиг. 2) содержит ванночку 16, стенки которой выполнены из электроизоляционного материала и внутри которой параллельно установлены два электрода, выполненных в виде прямоугольных токопроводящих пластин 17 (концентраторов), соединенных между собой токопроводящими стержнями 18 и к которым подсоединен один из полюсов регулируемого источника 11 через токопроводы 19, поверхность пластин 17 (концентраторов) покрыта электроизоляционным материалов 20, за исключением поверхности стороны пластин 17, обращенной к очищаемой ленте. Толщина пластины 17 составляет 2-3 мм, длина пластины 17 равна ширине ленты, а расстояние между пластинами 17 составляет 8-10 мм. Принятые указанные размерные параметры необходимы и обеспечивают наиболее эффективную очистку ленты и снижают энергозатраты. Изменение размеров параметров в меньшую или большую сторону ухудшает эффективность очистки ленты или энергетические показатели. The implementation of the plasma torch electrodes in the form of rectangular conductive plates (concentrators), interconnected by conductive rods, covered with insulating material with grooves, in addition to the surfaces of the plates (concentrators) facing the tape being cleaned, provides more efficient cleaning of the tape, which means it improves the quality of the resulting wire. In FIG. 1 shows the unit, a General view; in FIG. 2 is a view A in FIG. 1 is a longitudinal section of a tape cleaning unit; in FIG. 3 is a section bb in FIG. 2 is a view of an electrode with grooves in an insulating material; in FIG. 4 - size C-C in FIG. 2 is a transverse section of the electrodes and the tape being cleaned. The unit for the production of flux-cored wire is equipped with an unwinding device 1, a machine 2 for welding the ends of the tape, a sharpener 3 for cleaning the welding spot, and a loop regulator 4 that ensures constant tension of the tape. The tape cleaning unit 5 has two current-carrying rollers 6 mounted on both sides of the plasma torch 7 in tanks 8, a tank 9 for preparing and storing the electrolyte, its circulation system with a pump 10, and a controlled rectifier 11. Next, a forming device 13 is mounted sequentially behind the dryer 12 for forming tapes into the tubular billet and its filling with powder, drawing mill 14 and winding device 15. The plasma torch 7 (Fig. 2) contains a bath 16, the walls of which are made of electrical insulation material and inside which is parallel to Two electrodes made in the form of rectangular conductive plates 17 (concentrators) are connected, interconnected by conductive rods 18 and to which one of the poles of an adjustable source 11 is connected through conductors 19, the surface of the plates 17 (concentrators) is covered with electrical insulating materials 20, except for the surface of the side plates 17 facing the cleaned tape. The thickness of the plate 17 is 2-3 mm, the length of the plate 17 is equal to the width of the tape, and the distance between the plates 17 is 8-10 mm. The adopted specified dimensional parameters are necessary and provide the most efficient cleaning of the tape and reduce energy consumption. Changing the dimensions of the parameters to a smaller or larger side affects the cleaning efficiency of the tape or energy performance.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Устанавливают кассету с лентой на размоточное устройство 1. При помощи сварочной машины 2 соединяют ленту с концом предыдущей ленты, зачищают с помощью точила 3 место сварки, включают насос 10 системы циркуляции и подают из бака 9 электролит в емкости 8, в которых смонтированы токопроводящие ролики 6, и плазмотрон 7. Ролики 6 подключены к отрицательному полюсу регулируемого источника 11 постоянного тока, а электроды 17 подключены к положительному полюсу источника 11. Устанавливают необходимое для горения плазмы в плазмотроне 7 напряжение (например 60-120 B). Включают сушилку 12, приводы волочильного стана 14 и моталки 15. Под действием напряжения в плазмотроне 7 вокруг ленты загорается низкотемпературная плазма. Благодаря химическим, кавитационным и гидродинамическим процессам с поверхности ленты удаляются смазка и загрязнения вместе с циркулирующим электролитом. Покрытие пластин 17 и токоподводящих стержней 18 электроизоляционным материалом 20 с пазами обеспечивает снижение площади контакта электродов с электролитом, что снижает общий потребляемый ток и затраты электроэнергии. Из-за небольшой электрически неизолированной площади поверхности пластин (концентраторов) 17 и минимального расстояния между этой поверхностью и поверхностью ленты обеспечивается высокая интенсивность электрических разрядов, быстрая и эффективная очистка ленты от смазки и загрязнений. Так как электролит представляет собой водный раствор солей натрия (Na₂CO₃, Na₂SO₄) и буры, после прохождения ленты через сушилку 12 на ее поверхности образуется подсмазочный слой, который способствует хорошему захвату смазки при волочении порошковой проволоки на волочильном стане 14 после ее формования на формующем устройстве 13. Скорость очистки может регулироваться величиной подводимого напряжения.The cassette with the tape is installed on the unwinding device 1. Using a welding machine 2, connect the tape to the end of the previous tape, clean the welding spot with a sharpener 3, turn on the pump 10 of the circulation system and supply electrolyte from the tank 9 to the tank 8, in which the conductive rollers 6 are mounted , and the plasma torch 7. The rollers 6 are connected to the negative pole of the regulated constant current source 11, and the electrodes 17 are connected to the positive pole of the source 11. The voltage necessary for burning the plasma in the plasma torch 7 is set (for example p 60-120 B). The dryer 12, the drives of the drawing mill 14 and the winder 15 are turned on. Under the action of voltage in the plasma torch 7, a low-temperature plasma lights up around the belt. Thanks to chemical, cavitation and hydrodynamic processes, grease and contaminants are removed from the surface of the tape along with the circulating electrolyte. Coating the plates 17 and the current-carrying rods 18 with insulating material 20 with grooves reduces the contact area of the electrodes with the electrolyte, which reduces the total current consumption and energy consumption. Due to the small electrically non-insulated surface area of the plates (concentrators) 17 and the minimum distance between this surface and the surface of the tape, a high intensity of electrical discharges is provided, and the tape is quickly and efficiently cleaned of grease and dirt. Since the electrolyte is an aqueous solution of sodium salts (Na ₂ CO ₃ , Na ₂ SO ₄ ) and borax, after passing the tape through the dryer 12, a lubricant layer forms on its surface, which contributes to a good capture of the lubricant when drawing flux-cored wire on drawing mill 14 after its molding on the forming device 13. The cleaning speed can be controlled by the magnitude of the input voltage.

Конструкция узла очистки ленты может использоваться самостоятельно или в линиях резки полосы и одновременной намотки ленты на кассеты или на катушки, а также в перемоточных устройствах ленты. The design of the tape cleaning unit can be used independently or in strip cutting and simultaneous tape winding lines on cassettes or reels, as well as in tape rewinding devices.

Предлагаемая конструкция агрегата для производства порошковой проволоки позволяет увеличить интенсивность электрических разрядов между пластинами (концентраторами) и обрабатываемой ленты, снизить энергозатраты на процесс очистки ленты, увеличить скорость и качество очистки ленты, а значит, повысить эффективность и надежность работы агрегата и качество получаемой порошковой проволоки. The proposed design of the unit for the production of flux-cored wire allows you to increase the intensity of electric discharges between the plates (concentrators) and the processed tape, reduce energy consumption for the cleaning process of the tape, increase the speed and quality of cleaning the tape, and therefore, increase the efficiency and reliability of the unit and the quality of the flux-cored wire.

Claims

A flux-cored wire production unit comprising an unwinding unit, a tape cleaning unit consisting of an adjustable DC source, two cathode sections and one anode section located between the cathode sections, a drying device, a forming device and a drawing mill, characterized in that the anode section the tape cleaning unit is made in the form of a plasma torch, two electrodes of which are connected to the positive pole of the source, are parallel to the surfaces of the tape being cleaned, and are made in the form of rectangular t conductive plates interconnected by conductive rods, the surface of the plates and rods is covered with an insulating material, with the exception of the surfaces of the plates facing the tape being cleaned, grooves are made in the insulating material between the plates, and the negative pole of the source in the cathode sections is connected to the tape through rotating current-conducting rollers, located in an electrolyte environment.