4. Отжиг
Проволока с отдающего устройства через систему направляющих роликов будет подаваться в печь отжига.
Печь отжига нужна для адгезии, а также чтобы снять остаточную деформацию и увеличить гибкость. Перед отжигом проволока подвергается очистке. Устройство для очистки имеет 2 пары волков с рулонами бумаги, провод проходит между двумя слоями бумаги и очищается от остатков соли или медной пыли. Для восстановления пластических и электрических свойств проволоки после волочения ее подвергают отжигу. Отжиг каждой проволоки производится в трубах печи отжига в защитной среде насыщенного пара. Отжиг ведется в паровой среде, которая создается при прохождении горячей проволоки через водяную ванну или при помощи парогенераторов, встроенных в печь.
Печь отжига по температурному режиму разделена на три зоны:
зона а – входная. Нагревается за счет тепла горячих газов поступающих после катализатора. Температура может изменяться за счет изменения частоты вращения циркуляционного вентилятора;
зона b – средняя. Обогревается газами, подогретыми электронагревателями после катализатора. Температура зоны регулируется за счет потока газа, объем которого изменяется заслонкой D;
зона c – выходная. Нагрев выходной зоны производится с помощью электронагревателей.
Пар, который подается для печи отжига, вырабатывается в парогенераторе и вводиться в камеру в печи со стороны противоположной входу проволоки, что практически исключает наличие окислов на поверхности. При выходе из печи отжига проволока попадает в устройство охлаждения, где производится охлаждение проволоки обессоленной водой и ее сушка, где длина участка охлаждения может регулироваться.
В кабельной промышленности отжиг проволоки осуществляется в печах периодического и непрерывного действия различных типов.
Из печей периодического действия можно выделить муфельные (колпаковые) печи типа ОКБ-164. Принципиальная схема и состав печи представлены на рисунке 8.
Рисунок 8 – Муфельная печь отжига: 1 – тележка, 2 – муфель (колпак), 3 – электрическая печь, 4 – электронагреватели, 5 – катушки с проволокой.
Проволока в мотках или катушках загружается на поддон и сверху закрывается металлическим колпаком, который герметично с помощью болтов соединяется с тележкой. Внутренний объем колпака вакуумируется до остаточного давления 6,6 кПа или заполняется газом СО2 или N2. Предварительно нагретая печь, опускается на тележку и проводится нагрев и отжиг проволоки. Время отжига проволоки диаметром 0,2-1 мм составляет 2,5-3 часа при температуре 420-540 С. Печь имеет две тепловые зоны.
Печи позволяют обеспечить светлый отжиг медной проволоки, которая может быть использована для изготовления обмоточных проводов.
К печам непрерывного действия можно отнести конвейерную печь ОКБ-3003 и установку непрерывного отжига.
Печь ОКБ-3003 служит для светлого отжига медной или алюминиевой проволоки диаметром более 0,3 мм на катушках или бухтах, а также медной ленты в рулонах. Схема печи представлена на рисунке 9.
Рисунок 9 – Конвейерная печь. 1 – камера, 2 - электронагреватели, 3 – плита печи, 4 – цепной конвейер, 5 – водяные затворы
Камера печи имеет огнеупорную футеровку и по длине разделена на 3 тепловые зоны с электронагревателями в каждой зоне. По полу печи, армированному стальными плитами, движется бесконечный цепной конвейер. Конвейер приводится в движение электродвигателем постоянного тока через звездочки. Печь имеет две водяные ванны, образующие с металлическими козырьками водяные затворы, которые исключают проникновения воздуха в камеру печи. Провод на катушках или в бухтах закрепляется на конвейере и последовательно проходит через водяную ванну, камеру печи, где отжигается в среде водяного пара, и охлаждается во второй ванне.
Установки непрерывного отжига имеет небольшие габариты и, благодаря непрерывности действия, легко объединяются с волочильными машинами, экструдерами и т.д. Таким образом, образуются линии, на которых совмещаются два и более процесса: волочение - отжиг, волочение - отжиг - экструзия. На практике применяются два типа установок:
а) установки непрерывного контактного отжига (УНКО) - система контактных роликов подводящих ток к проволоке для непрерывного ее нагрева. Они успешно совмещаются с волочильными машинами.
б) индукционная установка непрерывного отжига (ИУНО) - система контактных роликов, образующих с проходящей проволокой замкнутый виток, нагреваемый индуктируемым в нем током. Установка дает хорошие результаты при отжиге или полуотжиге алюминиевых проволок, жил фасонного профиля.