專利名稱:
新型熱拉絲技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種新型拉絲技術(shù),它屬于用拉拔方式制造金屬線類。
在現(xiàn)有的熱拉絲技術(shù)中,對線材的加熱方式是外加熱,即讓待加工線材連續(xù)通過液化氣爐、煤氣爐、電爐等加熱設(shè)備的爐腔,使其得以升溫,然后過模拉制。外加熱方式的最大缺點是熱能利用率低,通常在10%以下;倘若加熱設(shè)備使用的是氣體燃料,則燃燒過程中還有大量廢氣排出,造成環(huán)境污染;另外,操作者的勞動條件也相當(dāng)惡劣。
本發(fā)明的目的,是設(shè)計一種全新的加熱機(jī)制,以便從根本上解決現(xiàn)有熱拉絲技術(shù)中存在的問題。
本發(fā)明的技術(shù)方案是讓待加工金屬線材過模前直接通電加熱,且所用的電源是可調(diào)低電壓、大電流交流電源。
實踐證明,上述的低電壓為安全電壓。
本發(fā)明的實用性可從以下的分析中得到證明。設(shè)待加工金屬線材的比熱容為C(焦/公斤),密度為ρ(公斤/立方米),電阻率為ρe(歐姆·米),過模前半徑為r(米),拉絲溫度與室溫之溫差為ΔT(開氏度),過模后與過模前的線材半徑比為η(η(1);又設(shè)拉絲機(jī)的走絲速度為V(米/秒),線材加熱(通電)段長度為L(米),則在不考慮其他能耗(例如烘干石墨乳潤滑膜層的熱損失)的理想條件下,可導(dǎo)出估算電源功率P(瓦)、工作電壓U(伏)和工作電流I(安)的公式P=πη2r2CρVΔTU=ηCρρeLVΔT]]>I=πηr2CρVΔT/ρeL]]>
顯然,電源的工作電壓U與線材半徑r無關(guān)。對于同一種金屬線材和同一臺拉絲機(jī),U僅與η和ΔT有關(guān)。一般說來,ΔT的變化率很小,只要η不變,可以認(rèn)為U為定值,這就給簡化控制電路和操作帶來極大的方便。
現(xiàn)以拔鎢絲為例,并以下列各值代入上述公式以計算所需功率、電壓和電流值C=135焦/公斤ρ=19.35×103公斤/立方米ρe=5.65×10-8歐姆·米,η=0.8L=0.5米, V=0.05米/秒,ΔT=1000K當(dāng)r=0.001米時, P262.6瓦U1.54伏I170.9安當(dāng)r=0.0005米時,P65.7瓦U1.54伏I42.7安可見工作電壓很低,可以確保安全;電源功率也不大;工作電流卻較大;谶@些要求,可以使用220伏市電,配上有大電流輸出的降壓變壓器及相應(yīng)的調(diào)節(jié)電路,一根輸出線與拉線模上的接電極相連,另一根輸出線與石墨乳缸上的接電極相連,后一接電極可制成電夾狀,使待加熱線材與夾頭保持電接觸即可。另外,拉絲模與石墨乳缸之間、兩個繞絲輪之間以及兩電極與大地之間均應(yīng)保持絕緣,以免電流通過線材以外的回路導(dǎo)通。
即使憑最保守的估算,本發(fā)明的熱能利用率也在50%左右,比現(xiàn)有技術(shù)高得多;同時本發(fā)明能顯著改善勞動條件,且原則上無廢氣排放,具有可觀的社會效益和環(huán)境效益,確有推廣應(yīng)用價值。
權(quán)利要求
1.一種新型熱拉絲技術(shù),其特征是待加工金屬線材在過模前依靠直接通入電流加熱,而使用的電源是可調(diào)的低電壓、大電流交流電源。
2.根據(jù)權(quán)利1所述的新型熱拉絲技術(shù),其特征是,所述的低電壓為安全電壓。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新型熱拉絲技術(shù),該技術(shù)的要點是將待加工的金屬線材直接通電加熱,且所用電源是可調(diào)的低電壓、大電流交流電源。簡要的分析表明了該方案的實用價值。使用本發(fā)明的好處是,既可帶來較好的經(jīng)濟(jì)效益,也將產(chǎn)生可觀的社會效益和環(huán)境效益,確有良好的推廣價值。