TW524854B - Method and apparatus for producing fine wire - Google Patents

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524854 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（ί ) 發明之領域 本發明係關於一種製造細金屬絲的方法，特別是梳棉機 線（c a r d w i r e )，其中選擇性地已處理過，特別是已抽拉之 線胚由熱處理程序而達到可抽拉狀態，然後被抽拉，隨後 被硬化及回火，以獲得預定之機械特性；本發明亦關於一種 用來執行這種方法的裝置；一個爐子裝置以及此裝置之冷 卻裝置。 先前技術說明 以上述種類方法生產之純金屬及合金鋼梳棉機線，例如 ，被用來處理梳棉機中之紡織纖維。爲了此目的，以此方 法所得之細金屬絲進一步被處理成鋸齒狀線，並且，例如 ，被應用到梳棉機針布。爲處理紡織纖維，梳棉機紗框及 其應用之裝置，被設定繞圓筒軸心轉動，使裝置可通過被 輸送的纖維材料而淸潔之，其中靜止或對向地被驅動之針 布配置與框紗互相作用。在此文中，它必須確保獲得令人 滿意的處理品質，即梳棉機所有針布所用梳棉機線有均勻 之機械性質。再者，梳棉機線之機械性質必須使施加到針 布之鋸齒狀線條之總長度被保持在經常高水平，因爲梳棉 機線之局部缺陷會造成形成的全鋼鋸齒狀線裝置之損害， 而必須全部更換。在現代化高性能梳棉機中，此種損害造 成停機時間及材料損耗均意味著很高之成本。另一方面， 施加到圓筒型紗框之螺旋狀線以及鋸齒狀線條之總長，在 現代化高性能梳棉機中有數百米長。故，當進行生產梳棉

(請先閱讀背面之注意事項V •裝-- 罗舄本頁) 訂 線· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 524854 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（> ) 機線之方法時，必須能確保最終之機械性質在數百米長之 整個長度上爲恆定。下列將解釋一種習知方法及以方法所 生產可達到這些需求之細線： 在此方面，首先一種所謂的線棒被產製，並且被抽拉到 •狹長形之限度。但是，如此形成之抽拉線一般在垂直於縱 向之剖面上尙未達到足夠小之橫剖面積。故，從第一次抽 拉程序所獲得的線胚傳統上經熱處理，使它具有達到可再 處理，即可再抽拉之細部結構。 在此熱處理程序之過程中，習知方法的線胚起初被加熱 到8 0 0到1 0 0 0 °C之溫度範圍，其中做爲線材之鋼的分子結 構將轉變成沃斯田鐵的結構。隨後，線被淬火到400至600 °C之溫度範圍，並且被保持在此溫度一段預定時間。當使 用鋼做爲細線或梳棉機線之材料時，此程序使分子結構轉 變成波來鐵構造，其特徵爲有優越之冷作形成性質。在完 成此轉變之後，線再被冷卻到室溫，並且受到硬化及回火 ，以獲得預定之機械特性。 爲了將線加熱到800到1 000 °C之溫度範圍，可使用傳導 性或電感性加熱方法。由於傳導性或電感性加熱用爐子之 很高能源成本及資本財費用，因而，加熱到800到1 000 t 之溫度一般是由電熱或瓦斯加熱爐，使線胚被引導在各穿 過爐子之管道中。此爐子有另外之益處被引導穿過爐子之 線部的溫度被可被保持在恆定程度比傳導性或電感性線加 熱更佳，並且以此爐子所獲得之沃斯田鐵結構在不均勻的

(請先閱讀背面之注意事項V -裝-- I舄本頁) 訂 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2】OX297公釐） 524854 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合诈社印製 五、發明説明（3> ) 問題上有正面效果。 爲了將線胚萍火到所須之4 0 0至6 0 〇。(：溫度範圍，使分子 結構轉變成波來鐵構，並且使線胚被保持在此溫度，傳統 上使用液態給。但是，使用液態鉛產生一個問題，因爲線 •胚在液態鉛-空氣之介面處氧化無法被阻止，再者，線胚在 通過液態鉛浴時亦會帶走鉛。此被.帶走的鉛必須從線被移 除’並且被丟棄。但是，從線胚完全移除鉛幾乎不可能。 故，仍保持在線胚上的鉛會對進一步的抽拉程序有負面效 應，最後成爲梳棉機線之表面品質問題。 關於使用液態鉛使線胚被淬火並且隨後被保持在4 0 0至 6 0 0 °C溫度所產生的這些問題，過去已被建議在液體床中進 行此程序。在液體床中，可流動材料，例如砂，以壓縮空 氣被導入經由對應流體化室之底部的方法而被流體化。當 線胚通過最後形成之流體化可流動材料之層時，由於可流 動材料以流體化狀態移動狀似液體，因而很快地使熱從線 胚上散發之故，線胚會被急速冷卻到可流動材料之溫度。 但是，在通過流體化可流動材料之層時，在線胚上會產 生非所要之氧化層，雖然此氧化層由於傳統上以砂做爲可 流動材料之故而局部被除掉，但是仍留在流體化室中。這 些被稱爲汙垢微粒在淬火作用上有負面效應，故需要定期 的淸潔，以及定期地更換可流動材料。再者，以此方法時 亦須以化學方法將保持在線胚上之氧化物微粒，即所謂的 殘留汙垢移除或腐蝕掉。 (請先閱讀背面之注意事項 本頁) 裝· 、v" -線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 524854 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（斗） 前述關於流體化床之使用產生之問題，在可流動材料被 加熱到4 0 0至6 0 0 °C之溫度範圍以使分子結構轉變成波來 鐵構時’此問題會更擴大，因爲這些溫度有利於氧化層之 形成’並且另外，爲了加熱可流動材料在傳統上使用瓦斯 .燃燒器，其所產生之燃燒產物會沉積在線胚上。 • 從液態鉛浴及流體化床之使用中，爲了移除線胚上之外 來物質’即稱爲汙垢層之氧化物層，以及視所用方法而定 ，另外之鉛殘留物，傳統上使用所謂之腐蝕裝置。傳統上 ，它包括腐蝕槽，一般充滿氫氯酸或硫酸，以及使線胚順 序地以串聯方式通過之許多淸洗槽，以及配置在下游之乾 燥裝置。 如此而回到可處理，即可抽拉狀態之線，然後以傳統抽 拉方法被抽拉，以獲得所要之線形狀。隨後，梳棉機線仍 必須被硬化及回火，以獲得預定之機械特性。 尤其硬化及回火之被使用，使已被抽拉之線的強度儘可 能地高，而同時獲得良好之剛性及伸展性。爲了此目的， 傳統上使用一種連續式硬化及回火裝置，其中線首先被加 熱到800到1 000 t之溫度之間，以獲得沃斯田鐵之構造， 然後被淬火以獲得使分子結構轉變，隨後被加熱到400至 6 00 °C之溫度範圍，以從麻田散鐵分子結構形成共析，最後 被冷卻到少於6 0 °C之溫度。在此文中，爲了將已抽拉之線 加熱到8 0 0到1 0 0 0 °C之溫度，傳統上使用一種間接加熱法 ，即使用電熱或瓦斯加熱爐，其中線被引導在管中，並且 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210'〆297公釐） (請先閱讀背面之注意事項Η xi衣-- Γ本頁〕 -訂. -線 524854 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（s ) 一般充入如氮之惰性氣體以避免氧化。在硬化及回火程序 之第一步驟中，必須很小心地對整個爐子長度觀查預定之 線溫度’因爲只有以此方式，才可以在整個線長度上確保 所須之均勻機械性質。 •淬火步驟之目的是儘可能地使分子結構做麻田散鐵轉變 。爲了確保梳棉機線所須之機械性質，線上之氧化層或汙 垢之形成必須以任何代價避免之。爲了此原因，習知之硬 化及回火裝置的淬火區，是以氣密式方法連接到沃斯田鐵 化用之爐子。曾經嘗試使用油以外之其他淬火媒介，或者 亦使用以水或空氣之間接淬火程序。但是，以此方法時， 無法獲得麻田散鐵結構在均勻性及微細性方面之完美結果 〇 如前所述，硬化及回火方法之第二步驟中，線之溫度被 加熱到4 0 0至6 0 0 t之溫度範圍，以從淬火步驟中之麻田散 鐵分子結構形成共析。此程序亦稱爲退火，並且所須之爐 子裝置被稱爲退火爐。在完成轉變之後，分子結構包括有 鐵基陣列及共析埋入。此加.熱亦可間接地使用電熱或瓦斯 加熱爐。在此文中，如前所述之程序一般，線亦被引導在 管中並且一般充入如氮之惰性氣體以避免氧化。在此硬化 及回火程序中，亦須確保很好的地溫度恆定性，以在整個 線長度上獲得所須之均勻機械性質。 隨後線被冷卻到60 °C或更少之溫度，它傳統上是間接地 在具有水流動之管子中進行。

(請先閱讀背面之注意事項J —裝-- π寫本頁) ，1Τ 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2〗〇x297公釐） 524854 A7 B7 五、發明説明（6 ) 由上述習知方法之解釋中可知，這些方法需要很高的裝 置費用，再者，均會產生對環境有害之物資，例如，液態 給，含砂汙垢微粒，使用在腐飩裝置中之酸，以及在硬化 及回火程序時淬火所用的油。 發明之扼要說明 由於這些先前技術之問題，本發明之一個目的在提供先 則技術所述方法之進一步發展，不僅能確保所生產梳棉機 線之均勻機械性質，而用來執行此方法所用之裝置的資本 投資費用可降低，同時執行此方法造成的環境有害物質之 量可被減少；以及在提供一種用來執行此方法之裝置；以及 此裝置所用之爐子裝置及冷卻裝置。 此目的是由生產細線，尤其是梳棉機線的習知方法之進 一步發展產生的方法而解決，其特徵爲硬化及回火之已抽 拉線通過至少一個已被用來執行熱處理程序之爐子裝置及 /或冷卻裝置。 此進一步發展是基於一個很簡單之認知，進行熱處理程 序以得到可抽拉之分子結構的線，受到一個溫度變化曲線 之作用，它很類似於隨後進行的硬化及回火程序，並且對 溫度曲線差及對其他方法具體條件之適應，可由兩個程序 ’即熱處理程序及硬化及回火程序中所用之爐子裝置及/ 或冷卻裝置的對應調整而實現。在本發明之文中，據信以 使用兩次之裝置的對應調整時，尤其是裝置之停機可保持 在最低成本，而節省至少一台裝置使整體可獲得成本效益 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I---:------辦衣II (請先閲讀背面之注意事項n►寫本頁) 訂 -線_ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 524854 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 __B7五、發明説明（7 ) 更高之製造程序。再者，節省至少一台裝置時，裝置的空 間需求比傳統裝置減少，並且此對成本上之節省亦有貢獻 。最後，至少一台裝置使用兩次時，執行本發明方法產生 之環境有害物質之量可大大地減少。當至少一個冷卻裝置 被用在熱處理程序及硬化及回火程序時，此效果尤其顯著 〇 如上關連於習知方法之解釋，當熱處理程序時首先在第 一爐子裝置中加熱到較佳爲約8 0 0到1 0 0 0 °c之第一溫度， 然後由第一冷卻裝置冷卻到第二溫度，較佳在第一溫度與 室溫之間，特別是在約4 0 0至6 0 (TC之溫度，並且選擇性地 保持在此第二溫度一段預定時間，隨後以第二冷卻裝置冷 卻到約室溫或稍在室溫之上的溫度時，據發現，對獲得線 胚之可抽拉分子結構特別有利。在此文中，被冷卻到較佳 約400至6 00 °C之第二溫度之線亦可以對應之冷卻裝置保 持在此溫度一段預定時間。關於熱處理程序以及硬化及回 火程序中單一裝置做所要之雙次使用時，卻發現當線從第 一冷卻裝置出售之後，以第二爐子裝置保持在第二溫度時 特別有利。然後可使用第一冷卻裝置將線冷卻到第二溫度 ，並且在硬化及回火程序將線冷卻，因爲在硬化及回火程 序中線胚所須之進一步加熱亦可以第二爐子裝置來完成。 使用本發明方法中，當用來執行熱處理程序所須的僅有 單一裝置，即第一爐子裝置，第一冷卻裝置，第二爐子裝 置或第二冷卻裝置亦可被用在硬化及回火程序時，很有優 (請先閲讀背面之注意事項ί 裝-- r本頁)

、1T 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（21〇Χ；297公釐） 524854 A7 ________B7 _ 五、發明説明（& ) 點。而用來執行本發明方法所用之裝置的資本費用之特別 大的節省，卻可在硬化及回火之線通過第一爐子裝置，及 第一冷卻裝置’及第二爐子裝置及第二冷卻裝置時達成。 在此文中’必須提及者，此較佳方法之實施例不適用到 梳棉機線之連續製造，因爲在熱處理程序與硬化及回火程 序之間，首先會發生單一裝置之必要調整。但是，此缺點 特別對製造梳棉機線爲可接受，因爲所須梳棉機線傳統上 在對應裝置之最大生產量之下，故根據梳棉機線需求之生 產時，機器一定有停機之時，可利用此停機空檔來進行單 一裝置之再調整。故，當執行本發明特別較佳之方法時， 不會產生額外的裝置停機造成額外的成本花費之問題。 如上關連於習知方法之解釋，當硬化及回火時，線首先 加熱到約800到1 000 °C之溫度，然後淬火到室溫時，特別 有利。爲了此目的，在熱處理程序時用來將線胚加熱到約 800到1 000 t所用之第一爐子裝置，以及被對應地調整用 之第一冷卻裝置亦可被使用。在進一步之硬化及回火階段 中，傳統上線被加熱到約4 0 0至6 0 Ot之第四預定溫度，隨 後冷卻到室溫或稍在室溫之上小於1 00 °C，較佳爲60 °C的 溫度。爲了此目的，第二爐子裝置及第二冷卻裝置可被使 用而不必任何特別調整。 如上關連於習知方法之解釋，當執行硬化及回火程序時 ，使對應爐子裝置中之溫度，在容納於爐子中之整個長度 上爲恆定之事特別地重要。爲了此目的，據發現，當在第 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注拳項^^寫本頁) -裝· 線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 524854 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（只） 一及/或第二爐子裝置通過’例如，爲平行六面體形狀熱分 配塊，其中它被對應之通道及配偶在其中可選擇性的通管 所穿過時，特別有利。此熱分配塊可被構成爲較高質量如 傳統上使用之管，並且有很好的熱儲存性質，使爐子裝置 內之溫度變動可被緩衝’因而在爐中不再有線溫度效應或 線溫度過程。再者，線所通過之熱分配塊之使用，可使用 具有小爐室之瓦斯燃燒器之加熱爐，而仍確保恆定之溫度 分配，因爲由瓦斯燃燒器造成的局部溫度尖峰，即使在小 爐室中，以相當高質量之熱分配塊時亦可均勻地分配，並 且不再到達通過熱分配塊之線。 如上述本發明方法之特別較佳實施例之說明可知，本發 明用來執行此方法所用，具有至少一個爐室用來容納至少 一個線部之爐子裝置，其特徵爲，在爐室中配置有線之區 域中，一個熱分配塊被配置用來使容納在爐室中之線部受 到均勻加熱。在本文中，爐室方便地包括有至少一個線入 口及至少一個線出口彼此隔開，並且可被連續地操作。 爲了使容納在爐室中之線部受到均勻加熱，當熱分配塊 由至少一個容納線部之通道穿過，或者由貼身地圍住線部 之管子所穿過時，可更理想。本發明之特別較佳實施例中 ，本發明爐子裝置被設計成同時地加熱很多線部，其中熱 分配塊被多個平行延伸，每一個容納有一個線部之通道所 穿過。在此文中，通過熱分配塊之線部之加熱，可由從外 部加熱熱分配塊而達成，較佳爲由至少一個穿過一個爐室 -1 1 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐）

(請先閲讀背面之注意事V -裝-- π寫本頁) -訂 -線 524854 A7 B7 五、發明説明（I。） 之壁的瓦斯燃燒器。使用此爐子裝置時，當至少一個用來 容納線部之通道，相對於熱分配塊之被加熱環境，以氣密 方式被密封’並且較佳爲充入如氮氣之惰性氣體時，在爐 室中待被加熱之線部上之汙垢，以及線表面上燃燒產物之 沉積可被防止。 據發現，當熱分配塊包括有至少局部爲半導體材料時特 別有利，因爲此種材料在相關的溫度範圍4 0 0到1 〇 〇 〇 °c時 有很好的熱容量，以及完美的熱傳導性，以及同時有最小 的重量。在本文中，據發現，當碳化矽被用來做爲半導體 材料時特別有利，因爲它有特別好的熱學性質，而有特別 輕的重量。 如上關連於習知線之製造程序之解釋，第一及/或第二冷 卻裝置可爲具有一層流體化可流動材料例如，砂之流體化 室’線可通過它而被冷卻。爲了防止通過流體化室之線上 產生汙垢層’據發現，當可流動材料以被導入流體化室之 惰性氣體，如氮或稀有氣體等而被流體化時，特別有利。 在最後述及之方法中，當被導入流體化室之惰性氣體在從 流體化室移去之後再度被引入時，與執行本發明方法有關 連之操作成本可保持很低。 再者’使可流動材料在流體化室中被流體化所用之惰性 氣體’在生產線之過程中可能產生對環境有害物質量亦相 當地減少，因爲汙垢微粒之產生被阻止，否則須經常更換 可流動材料。而且，使可流動材料在流體化室中被流體化 -1 2- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

1·--^------抽衣-- (請先閲讀背面之注意事！？寫本頁J 訂- -線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 524854 A7 B7 五、發明説明（H ) 之惰性氣體的使用，亦打開了完全消除腐蝕裝置之可能性 ’否則須要使用腐蝕裝置來處理從熱處理到可抽拉狀態之 線’因爲在線冷卻到第二溫度之過程中，沒有氧化物在線 表面上產生。故執行本發明之方法而產生對環境有害之物 質可進一步地減少，因爲傳統方法中腐蝕裝置所用的酸已 不再須要。再者，當使用惰性氣體來使可流動材料被流體 化時，流體化室在硬化及回火程序中可被做爲淬火之用， 因爲以此方法，爲了品質考慮而不計任何代價在硬化及回 火程序中必須予以阻止之線上的汙垢，可靠地被防止。依 此方式，執行本發明之方法而產生對環境有害之物質可進 一步地被減少，因爲在硬化及回火程序中用來對線施以淬 火所用之油已不再需要。 在本發明之特別較佳實施例中，一個並且同樣的流體化 室被用在熱處理程序中，及硬化及回火程序，以獲得可抽 拉分子結構。在本文中，當使用流體化室在熱處理程序冷 卻可流動材料時，可流動材料被加熱到第二預定溫度，傳 統上它約爲4 0 0至6 0 0 °C之溫度時較適當。雖然如先前技術 一般，此加熱可以瓦斯燃燒器直接加熱可流動材料及用來 使可流動材料流體化所用之氣體，據發現，當電磁波被發 射到流體化室以加熱可流動材料時特別有利，因爲以此方 式，由於瓦斯燃燒器之使用造成燃燒產物 '之沉積在線之表 面可被防止，則用來處理已由熱處理程序而轉變到可抽拉 狀態之線所用之腐蝕裝置可被完全地消除。 • 1 3 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇Χ297公釐） (請先閱讀背面之注意事 -装-- ^寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 524854 A7 B7 五、發明説明（匕） 在本文中，電磁波可爲，例如配置在流體化室中，最好 爲穿過流體化室之加熱管的熱輻射形式。本發明之此實施 例具有一個優點，除了由加熱管所放射之電磁波之外，當 加熱管被配置在流體化之可流動材料層之區域中之時，可 流動材料與加熱管之直接接觸亦可產生。加熱管可爲，例 如電加熱方式。但是，爲了獲得特別高的效率，據發現， 當加熱管爲一個中空管。並且由瓦斯燃燒器從內部加熱時 特別有利，其中管子內部以氣密方式相對於流體化室之其 他部份隔開。 另外地或者替代性地，可流動材料亦可由輻射到流體化 室之微波形式之電磁波所加熱。在本文中，用來產生微波 所用之對應微波輻射裝置之一個如速調管（klys t r on)之元 件，可被配置在流體化室壁之區域中，並且以此方式，可 流動材料被產生微波造成之廢熱再度加熱。此熱交換在微 波產生元件冷卻的同時產生。 整體言之，使用兩個本發明兩個爐子裝置及本發明冷卻 裝置配置在其中間時，執行本發明方法之裝置可被提供， 並且其使用來執行熱處理程序與硬化及回火程序並不須要 使用對環境有害之物質或生產此種物質的使用。在本文中 ，當執行熱處理程序與硬化及回火程序時，用來冷卻從第 二爐子裝置出來的線所用之傳統第二冷卻裝置，可被使用 在線被引導在管中，其中水流被用來做間接冷卻之情形中 〇 -1 4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（21〇χ297公釐） (請先閱讀背面之注意事項羞 —裝-- f寫本頁)

、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 524854 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（13 ) 圖示之簡單說明_ 下列，本發明將參考附圖敘述之，圖中之符號係關於本 發明所有中要之細節，但是不在敘述中詳細解釋之。 第1圖是用來執行本發明方法之本發明裝置的示意圖； 第2圖是顯示於第1圖中之裝置的爐子裝置中之一的示意 剖面圖； 第3圖是顯示於第1圖中之裝置的冷卻裝置中之一的示意 剖面圖 本發明較佳實施傲之詳細說明 第1 a圖中，可依連續模式操作之本發明之一個裝置被示 意表示。此裝置主要包括有第一爐子裝置10，第一冷卻裝 置20，第二爐子裝置30，及第二冷卻裝置40被沿著箭頭P 所示之方向，依照此順序使用，當執行熱處理程序以獲得 可抽拉分子結構，以及執行硬化及回火程序以獲得所要機 械性質，即高強度及同時高剛性及高伸展性時。線在熱處 理程序中受到溫度曲線變化之作用，表示於第1 b )圖。從而 ，線首先以第一爐子裝置1 0被加熱到約900 °C之溫度，然 後以第一冷卻裝置20被冷卻到約500 t之溫度，並且以第 二爐子裝置3 0而被保持在此溫度，隨後以第二冷卻裝置4 0 而被冷卻到室溫。 線在使用來執行硬化及回火程序中受到溫度曲線變化之 作用，表示於第1 c圖。從而，線在硬化及回火程序中，首 先以第一爐子裝置1 〇被加熱到約9 0 0 °C之溫度，然後以第 -15- (請先聞讀背面之注意事Ϊ 裝-- I寫本頁) 訂 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 524854 Μ Β7 五、發明説明（Η ) 一冷卻裝置2 0被冷卻到室溫，隨後以第二爐子裝置3 〇被加 熱到約5 0 0 °C之溫度，隨後以第二冷卻裝置4 〇而再度被冷 卻到室溫或稍高於室溫，約6 〇。 如第1圖所示，第1 a )圖中之裝置必須以調整第一冷卻裝 置2 0到各溫度曲線値，而在硬化及回火程序之間被調整。 在第2圖中，爐子1〇〇可被做爲第一爐子裝置1〇及做爲 第二爐子裝置30。爐子1〇〇包括一個被爐壁110，12〇，130 及140所圍住之爐室150，以及配置在其內，由碳化矽製成 之熱分配塊160。此熱分配塊160主要爲平行六角形並且停 在與底部1 3 0隔開之處的支持元件1 6 2上，被爐室1 5 0之外 環狀區1 7 0所圍住。平行六角形之碳化矽熱分配塊】6 〇有多 個通道160沿著第1圖中箭頭p所示的通道方向穿過它，其 中每一個通道被設計成用來容納一個線部。如此而被容納 熱分配塊160中，也同時在通過熱分配塊160之爐室150中 之線部，由熱分配塊1 60而間接加熱。爲了此目的，瓦斯燃 燒器被插入穿過側壁1 20及1 40之凹處1 42中。此可避免燃 燒產物直接與通過熱分配塊1 6 0之通道1 6 4的線接觸，因爲 爐室150之外環狀區170是與穿過熱分配塊160之通道164 成氣密性地隔開。 在第3圖中，以流體化床200形式之冷卻裝置被顯示，它 可用來做爲用在第la圖本發明裝置中之第一冷卻裝置20 。此流體化床200包括一個由熱絕緣壁2 1 2圍住之流體化 室2 1 0，並且線沿著第1圖中箭頭P所示的方向通過。在流 -1 6 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事 項参 •0-- :寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 524854 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（$ ) 體化室2 1 0之底部區域中，配置有一個裝置用來引入惰性氣 體到流體化室。以此被引入之惰性氣體，含在流體化室中 之可流動材料，例如砂，可被流體化，使液狀流體化層被 形成，待被冷卻之線通過液狀流體化層被導入。如此被導 入流體化室2 1 0之如氮，稀有氣體等之惰性氣體從流體化室 210中被移除，並且被回到引入裝置220中。 在引入裝置220上方，流體化室210被延伸垂直於線通過 方向之加熱管240所穿過。此加熱管240形成中空管，並且 有一個瓦斯燃燒器242被圍在內部，其中加熱管240之內部 爲氣密性而與流體化室2 1 0之其他部份隔開。以此方式時， 可使在流體化室210中被經由引入裝置220導入之惰性氣 體所流體化之流體化砂，在熱處理程序中可被加熱到約5 00 °C之預定溫度，而流體化室2 1 0中之惰性氣體不會被燃燒產 物所汙染，而同時確保通過流體化室2 1 0的線不會被氧化， 因爲流體化是在惰性氣體之環境下被執行。瓦斯燃燒器之 排出廢氣由吸入裝置242所移除並且引開。 本發明並不局限於對參照附圖的實施例所做的說明。反 之，流體化室2 1 0中之可流動材料亦可以微波攪拌之而加熱 ，其中一個對應之微波產生元件，如速調管（k 1 y s t r ο η )， 被配置在流體化室2 1 0之側壁之區域中，因而可對可流動材 料加熱，並且另一方面，由可流動材料冷卻。再者，亦可 調整本發明裝置，使偏離於第1圖溫度曲線之溫度變化曲線 被使用在，例如，以高合金鋼做爲待生產之線材料。最後 •Π- (請先閱讀背面之注意事¥ 裝-- W寫本頁) 、-!! 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 524854 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（K ) ，第1圖中顯示之裝置之爐子裝置10及30亦可做成爲不同 之尺寸。 元件符號對照表 10 第一爐子裝置 .2 0 第一冷卻裝置 .3 0 第二爐子裝置 40 第二冷卻裝置 100 爐子 110 爐壁 120 爐壁 1 30 爐壁 140 爐壁 142 凹處 1 50 爐室 1 60 熱分配塊 1 62 支持元件 164 通道 170 外環狀區 200 流體化床 210 流體化室 212 熱絕緣壁 220 引入裝置 240 加熱管 2 42 瓦斯燃燒器 -1 8 - (請先閱讀背面之注意事¥ 裝-- f寫本頁)

、1T 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1. 524854 _9/k?^〇 t、申請專利範圍 第891 17192號「製造細金屬絲的方法及裝置」專利案

   (91年8月修正） 六申請專利範圍：〃 i - 1. 一種生產細線;X尤其是梳棉機線的方法，其中一種選擇性 已處理，特別是:石被抽拉之線胚由熱處理程序而轉變成可 抽拉狀態，抽拉，並且隨後被硬化及回火以獲得預 定之機械性質，其特徵爲用來被硬化及回火之已抽拉線通 過一個或以上已被用來執行熱處理程序之爐子裝置及/或 il * 冷卻裝置。 ^ 2.如申請專利範圍第1項之方法，其中線胚在熱處理程序 ^ 時，首先以第一爐子裝置加熱到800到1000°C溫度，然 5 | 後由第一冷卻裝置冷卻到第二溫度，在400至6001溫度， | 並且保持在此第二溫度一段預定時間，隨後以第二冷卻裝 ¥ 置冷卻到室溫。 >·'：： 3·如申請專利範圍第2項之方法，其中線以第二爐子裝置被 § 保持在第二溫度。 $ 4.如申請專利範圍第2項之方法，其中線通過第一爐子裝 g 置，第一冷卻裝置，第二爐子裝置，及第二冷卻裝置，以 執行硬化及回火程序。 5·如申請專利範圍第3項之方法，其中線通過第一爐子裝 置，第一冷卻裝置，第二爐子裝置，及第二冷卻裝置，以 執行硬化及回火程序。 _ 6.如申請專利範圍第4項之方法，線以第一爐子裝置加熱到 800到1 000°C之第三預定溫度，以執行硬化及回火程序， 524854 六、申請專利範圍 並且以第一冷卻裝置被冷卻到第四預定溫度。 7.如申請專利範圍第5項之方法，線以第一爐子裝置加熱到 800到1 00 0 °C之第三預定溫度，以執行硬化及回火程序， 並且以第一冷卻裝置被冷卻到第四預定溫度。 8·如申請專利範圍第6項之方法，其中被硬化及回火之線在 以第二爐子裝置冷卻到第四預定溫度後，被加熱到400到 8〇〇°C第五預定溫度，並且隨後以第二冷卻裝置冷卻到室 溫至l〇〇°C之間。 9·如申請專利範圍第7項之方法，其中被硬化及回火之線在 以第二爐子裝置冷卻到第四預定溫度後，被加熱到400到 8 〇〇 °C第五預定溫度，並且隨後以第二冷卻裝置冷卻到室 溫至l〇〇t：之間。 10·如申請專利範圍第1到9項中任一項之方法，其中在第一 及/或第二爐子裝置中之線通過一個熱分配塊。 Π·如申請專利範圍第10項之方法，其中熱分配塊從外部加 熱’由一個或以上瓦斯燃燒器。 12·如申請專利範圍第1到9項中任一項之方法，其中在第一 及/或第一冷卻裝置中之線通過一個具有一層或以上流體 化可流動材料，如砂之流體化室。 13·如申請專利範圍第12項之方法，其中可流動材料以被導 入流體化室之惰性氣體，如氮或稀有氣體等而被流體化。 14·如申請專利範圍第13項之方法，其中被導入流體化室之 惰性氣體從流體化室被引開，並且回到以重新被引入流體 化室。 _ -2- 524854 六、申請專利範圍 15·如申請專利範圍第12項之方法，其中在第一冷卻裝置中 之可流動材料被加熱到第二預定溫度，以使線能被冷卻到 第二預定溫度。 16·如申請專利範圍第15項之方法，其中電磁波被輻射到流 體化室以加熱可流動材料。 17·如申請專利範圍第16項之方法，其中電磁波被配置在流 體化室中之加熱管所放射。 18.如申請專利範圍第17項之方法，其中加熱管爲一個中空 管，並且由瓦斯燃燒器從內部加熱。 19·如申請專利範圍第17項之方法，其中電磁波以微波形式 被輻射到加熱室。 2〇·如申請專利範圍第19項之方法，其中用來產生微波之元 件，如速調管（klystron)被配置在圍住流體化室的壁之區 域中，並且產生微波所造成之廢熱可用來另外加熱該可流 動材料。 21·如申請專利範圍第20項之方法，其中微波產生元件被流 體化可流動材料所冷卻。 22. —種爐子裝置，以一個或以上可加熱爐室（150)構成以容 納一個或以上線部，用來執行申請專利範圍第1至21項 中任一項之方法，其特徵爲在爐室（15 0)中配置有線之區 域中，一個熱分配塊（160)被配置用來使容納在爐室（150) 中之線部受到均勻加熱。 23. 如申請專利範圍第22項之爐子裝置，其中爐室（150)包括 有一個或以上線入口及一個或以上線出口彼此隔開，並且 524854 六、申請專利範圍 可以連續模式操作。 24. 如申請專利範圍第23項之爐子裝置，其中熱分配塊（160) 由一個或以上容納線部之通道（164)所穿過。 25. 如申請專利範圍第24項之爐子裝置，其中熱分配塊（160) 被多個平行延伸，每一個容納有一個線部之通道（164)所 穿過。 26如申請專利範圍第22到25項中任一項之爐子裝置，其中 熱分配塊（16 0)由一個或以上穿過圍住爐室（150)之壁 (12〇，140)的瓦斯燃燒器可從外部加熱。 27. 如申請專利範圍第26項之爐子裝置，其中一個或以上用 來容納線部之通道（164)以氣密方式與加熱室中熱分配塊 (160)之加熱環境（170)所隔開。 28. 如申請專利範圍第22到25項中任一項之爐子裝置，其中 熱分配塊包括有碳化矽半導體材料。 29. 如申請專利範圍第26項之爐子裝置，其中熱分配塊包括 有碳化矽半導體材料。 3α如申請專利範圍第27項之爐子裝置，其中熱分配塊包括 有碳化矽半導體材料。 31. —種冷卻裝置，用來執行如申請專利範圍第1到2 1項中 任一項之方法，它具有含流體化可流動材料例如，砂之流 體化室，一個引入裝置（22〇)用來引入流體化用之流體到 流體化室，以及一個裝置（2 40)用來加熱可流動材料，其 特徵爲，加熱裝置被實例化爲可放射電磁波到流體化室 中。 -4- 524854 六、申請專利範圍 32如申請專利範圍第31項之冷卻裝置，其中加熱裝置包括 一個或以上加熱管（2 40)被配置在流體化室（2 10)中並且穿 過它。 3S如申請專利範圍第32項之冷卻裝置，其中加熱裝置包括 一個或以上被形成爲中空管形式之加熱管（24〇)，其中管 子內部以氣密方式相對於流體化室（2 1〇)之其他部份隔 34如申請專利範圍第33項之冷卻裝置，其中用來在管子內 部產生火燄用之瓦斯燃燒器（242)與加熱管（240)有關。 35如申請專利範圍第31到34項中任一項之冷卻裝置，其中 加熱裝置包括一個或以上微波放射裝置可操作用來放射微 波到流體化室中。 36如申請專利範圍第35項之冷卻裝置，其中用來產生微波 之微波放射裝置上之元件被配置在圍住流體化室的壁之區 域中，並且可用來另外加熱該可流動材料。 37.如申請專利範圍第31到34項中任一項之冷卻裝置，其中 流體化室有與其相關之回流裝置’可操作用來使流體化用 之流體被移除，回流，並且重新引導入流體化室。 3&如申請專利範圍第35項之冷卻裝置’其中流體化室有與 其相關之回流裝置，可操作用來使流體化用之流體被移 除，回流，並且重新引導入流體化室。 39,如申請專利範圍第36項之冷卻裝置，其中流體化室有與 其相關之回流裝置，可操作用來使流體化用之流體被移 除，回流，並且重新引導入流體化室。 524854 六、申請專利範圍 40.—種裝置，用來執行申請專利範圍第1到2 1項中任一項 之方法，具有如申請專利範圍第22到30項中任一項之加 熱裝置，及/或如申請專利範圍第31到39項中任一項之 冷卻裝置。