常用退火方法和退火

關(guān)于常用退火方法和退火第一頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一常用的幾種退火方法和退火

工藝比較摘要：系統(tǒng)的分析了真空退火爐、熱管式管道退火爐、接觸式退火爐以及感應(yīng)式退火爐的工作原理和系統(tǒng)組成。比較了它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)，通過分析表明：感應(yīng)式退火機(jī)在這些常用的退火工藝中，是性價(jià)比最高的退火裝置。列出了感應(yīng)式退火機(jī)系列的十二種型號(hào)的技術(shù)參數(shù)，并附帶了感應(yīng)式退火機(jī)的常用配置方案。第二頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一銅導(dǎo)體為什么需要退火軟化處理？

電線電纜導(dǎo)體經(jīng)冷拔加工后，均存在硬化現(xiàn)象，抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度明顯增加，塑性和韌性普遍降低，伸長率的變化尤為顯著。欲消除冷拔硬化現(xiàn)象，提高延伸率，就必須進(jìn)行退火處理，以消除內(nèi)部應(yīng)力及缺陷，使之恢復(fù)到冷加工前的物理及機(jī)械性能。如銅導(dǎo)體經(jīng)550℃退火處理后，導(dǎo)線柔軟，不易被拉斷。同時(shí)，導(dǎo)體的電阻率降低約2.1％，減小了線路損耗。因此，退火軟化是電線電纜及漆包線生產(chǎn)過程的主要環(huán)節(jié)之一。第三頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一

常用的退火方法和工藝有：（1）真空退火爐；（2）熱管式退火爐；（3）接觸式大電流退火爐；（4）感應(yīng)式退火爐。其中，接觸式大電流退火爐又分為電刷傳輸電流式退火爐和水銀傳輸電流式退火爐。下面逐一分析這幾種退火方法和工藝的優(yōu)缺點(diǎn)，以便于用戶在選擇退火設(shè)備時(shí)作參考。第四頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一1真空退火爐

真空退火爐是比較傳統(tǒng)的退火工藝，其設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。它主要有：真空罐、井式加熱系統(tǒng)組成。真空罐的頂部為一個(gè)可以打開的蓋，在蓋上有抽真空的接口、氣壓表、測溫?zé)犭娕?、密封橡膠墊、固定螺栓等組成。氣壓表抽氣嘴井式爐真空罐電纜盤加熱絲地面圖1真空退火爐結(jié)構(gòu)示意圖熱電偶第五頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一1真空退火爐1.1優(yōu)點(diǎn)：技術(shù)簡單，設(shè)備簡陋，設(shè)備投資低，對(duì)操作人員要求低。1.2缺點(diǎn)：耗電量大，退火一噸銅絲耗電在230度電以上；生產(chǎn)工藝不穩(wěn)定，一旦漏氣全爐均會(huì)氧化變色；真空爐內(nèi)的上下、左右溫度不均勻，會(huì)出現(xiàn)內(nèi)外電線軟硬不均，更有甚者，還會(huì)出現(xiàn)電線粘連現(xiàn)象；不能在線連續(xù)退火，且退一罐線的周期太長。1.3建議：由于真空退火爐工藝落后，能耗大，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，生產(chǎn)成本高，市場競爭能力低，建議盡快淘汰真空退火爐。第六頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一2熱管式退火爐

熱管式退火爐也是比較傳統(tǒng)的退火工藝，其設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。它主要有：不銹鋼管、加熱棒、測溫?zé)犭娕肌⒗鋮s水及導(dǎo)輪組成。放線盤收線盤導(dǎo)輪退火不銹鋼管導(dǎo)輪冷卻水圖2管道式退火爐結(jié)構(gòu)示意圖加熱棒第七頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一2熱管式退火爐2.1

優(yōu)點(diǎn)：技術(shù)簡單，設(shè)備簡陋，設(shè)備投資低，對(duì)操作人員要求低，能夠?qū)崿F(xiàn)多頭退火。2.2

缺點(diǎn)：耗電量大，退火一噸銅絲耗電在225度電以上；無法實(shí)現(xiàn)退火速度自動(dòng)跟蹤；穿線麻煩，設(shè)備龐大。2.3建議：由于能耗大，生產(chǎn)成本高，產(chǎn)品競爭能力低，建議盡快淘汰，采用新技術(shù)。第八頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一3接觸式電刷傳輸大電流退火機(jī)

接觸式電刷傳輸大電流退火機(jī)，是我國上世紀(jì)五十年代從前蘇聯(lián)引進(jìn)的技術(shù)。退火機(jī)的工作原理如圖3所示。圖4為接觸式電刷傳輸大電流原理。

圖3接觸式電刷傳輸大電流退火機(jī)放線盤退火管收線盤冷卻水電極輪電極輪12變壓器軸承可調(diào)壓電源退火管電刷電極輪電極輪

圖4接觸式電刷傳輸大電流原理第九頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一3接觸式電刷傳輸大電流退火機(jī)3.1優(yōu)點(diǎn)：比較節(jié)能；實(shí)現(xiàn)了高速連續(xù)退火；導(dǎo)體的柔軟度比較均勻；退火電壓可以跟蹤退火速度。3.2缺點(diǎn)：電刷和電極輪間、電極輪和導(dǎo)線間會(huì)出現(xiàn)打火，影響導(dǎo)線表面質(zhì)量；由于靠電刷傳輸電流，電極輪的阻力大，退火導(dǎo)線會(huì)拉細(xì)，線徑得不到保障；電極輪與退火導(dǎo)線間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因此導(dǎo)輪磨損大。即使電極輪增加了動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，線速度的同步問題仍是難題。3.3建議：采用直流電機(jī)或變頻調(diào)速系統(tǒng)作動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，加裝儲(chǔ)線器來補(bǔ)償線速度的不同步。最好更換感應(yīng)式退火機(jī)。感應(yīng)式退火機(jī)阻力很小，不需要?jiǎng)恿︱?qū)動(dòng)。第十頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一4.接觸式水銀傳輸大電流式退火機(jī)

圖5為接觸式水銀傳輸大電流式退火機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖，圖6為水銀傳輸大電流的原理圖。圖4和圖6的唯一區(qū)別是：圖4是用電刷傳輸退火電流，圖6是用水銀傳輸退火電流。

圖5接觸式水銀傳輸大電流退火機(jī)放線盤退火管收線盤冷卻水電極輪電極輪12電極輪電極輪退火管軸承可調(diào)壓電源水銀槽水銀

圖6接觸式水銀傳輸大電流原理第十一頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一4.接觸式水銀傳輸大電流式退火機(jī)4.1優(yōu)點(diǎn)：與接觸式電刷傳輸退火電流相比，阻力有較大的減少；與真空爐和管道爐相比，能耗有了較大的降低；由于水銀導(dǎo)電不如電刷導(dǎo)電的接觸電阻小，因而水銀傳輸電流比電刷傳輸電流的能耗稍大。但設(shè)備制造成本相對(duì)低一些。第十二頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一4.接觸式水銀傳輸大電流式退火機(jī)4.2缺點(diǎn)：該退火機(jī)最大的缺陷是水銀對(duì)環(huán)境的污染。如圖6所示，1號(hào)水銀槽在空氣中，當(dāng)上千安培的大電流通過水銀時(shí)，一部分水銀會(huì)變成水銀蒸汽，即使采取了一定的密封措施仍有一定量的水銀蒸汽揮發(fā)在空氣中，產(chǎn)生空氣污染；2號(hào)水銀槽在冷卻水中，由于冷卻水與水銀相接觸，因此對(duì)冷卻水產(chǎn)生污染，有的用戶把冷卻水直接排入下水道，必然對(duì)地下水產(chǎn)生極大污染；按照國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，水銀的如此污染是絕對(duì)不能允許的。其次，雖然水銀傳輸電流的阻力比電刷傳輸電流小，但是其產(chǎn)生的阻力仍然會(huì)使退火線徑的變化超出公差范圍。另外，在水銀中轉(zhuǎn)動(dòng)的銅輪與水銀之間產(chǎn)生打火現(xiàn)象，該銅輪會(huì)被電火花灼傷的象齒輪一樣。第十三頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一4.接觸式水銀傳輸大電流式退火機(jī)4.2建議：從健康和環(huán)保的長遠(yuǎn)利益考慮，應(yīng)選擇安全、節(jié)能、可靠、運(yùn)行成本低、綜合性能價(jià)格比高的設(shè)備。第十四頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一5．感應(yīng)式退火爐

圖7為感應(yīng)式退火機(jī)工作原理示意圖。它主要有感應(yīng)電源、感應(yīng)圈、導(dǎo)輪1、導(dǎo)輪2等組成。放線盤感應(yīng)電源

圖7感應(yīng)式退火機(jī)工作原理圖導(dǎo)輪1導(dǎo)輪2收線盤感應(yīng)圈第十五頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一5．感應(yīng)式退火爐5.1優(yōu)點(diǎn)：由于采用感應(yīng)電流加熱退火，不需要電刷或水銀傳輸退火電流，因而傳輸路徑的阻力很小，退火導(dǎo)線不會(huì)被拉細(xì)；退火速度高；退火效率高，節(jié)能明顯，退火一噸銅線材，耗電不足真空退火爐和管道式退火爐的一半；該設(shè)備既可以與各種拉絲機(jī)配套使用，也可以與擠塑機(jī)配套使用，還可以與復(fù)繞機(jī)配套使用；對(duì)環(huán)境不產(chǎn)生任何污染；結(jié)構(gòu)簡單；安裝方便，操作簡單。第十六頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一5．感應(yīng)式退火爐

5.2缺點(diǎn)：由于電力電子器件的功率有限，感應(yīng)電源的功率還達(dá)不到高速大拉機(jī)連拉連退配套的退火要求；其次，多股高速感應(yīng)式退火機(jī)的除水干燥還需要進(jìn)一步完善。

5.3建議：盡快定型多頭感應(yīng)式退火機(jī)，以滿足市場求；其次，采用多單元感應(yīng)電源并聯(lián)的方法提高感應(yīng)電源的輸出功率，以適應(yīng)高速大拉機(jī)連拉連退配套的退火要求。第十七頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一T1退火機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)1.1退火速度:900m/min;1.2退火線徑:Φ0.05-Φ0.12;1.3最大產(chǎn)量:4.5kg/h;1.4噸耗電量:65kwh(度);1.5進(jìn)線高度:1260mm;1.6出線高度:620mm;1.7冷卻方式:循環(huán)水;1.8尺:500×600×1400.第十八頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一T2退火機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)

2.1退火速度:1800m/min;2.2退火線徑:Φ0.12-Φ0.32;2.3最大產(chǎn)量:70kg/h;2.4噸耗電量:約65度;2.5進(jìn)線高度:1260mm;2.6出線高度:620mm;2.7冷卻方式:循環(huán)水;2.8尺寸:500×600×1400.第十九頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一T2退火機(jī)與拉絲機(jī)配套技術(shù)方案第二十頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一T2退火機(jī)與拉絲機(jī)配套技術(shù)方案500T1T2退火機(jī)與小拉絲機(jī)配套技術(shù)方案第二十一頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一T3退火機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)

3.1退火速度:600m/min;3.2退火線徑:Φ0.32-Φ0.9;3.3最大產(chǎn)量:200kg/h;3.4噸耗電量:約68度;3.5進(jìn)線高度:1580mm;3.6出線高度:680mm;3.7冷卻方式:循環(huán)水;3.8尺寸:850×1020×1800.第二十二頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一T4退火機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)

4.1退火速度:1200m/min;4.2退火線徑:Φ0.32-Φ0.9;4.3最大產(chǎn)量:400kg/h;4.4噸耗電量:約68度;4.5進(jìn)線高度:1580mm;4.6出線高度:680mm;4.7冷卻方式:循環(huán)水;4.8尺寸:850×1020×1800.第二十三頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一T4退火機(jī)配套技術(shù)方案

放線

280/17拉絲機(jī)退火機(jī)收排線機(jī)T3T4退火機(jī)與280/17中拉絲機(jī)配套技術(shù)方案第二十四頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一T5退火機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)

5.1退火速度:600m/min;5.2退火線徑:Φ0.4-Φ1.2;5.3最大產(chǎn)量:400kg/h;5.4噸耗電量:約72度;5.5進(jìn)線高度:1580mm;5.6出線高度:680mm;5.7冷卻方式:循環(huán)水;5.8尺寸:850×1020×1800.第二十五頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一T6退火機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)

6.1退火速度:900m/min;6.2退火線徑:Φ0.4-Φ1.2;6.3最大產(chǎn)量:500kg/h;6.4噸耗電量:約72度;6.5進(jìn)線高度:1580mm;6.6出線高度:680mm;6.7冷卻方式:循環(huán)水;6.8尺寸:850×1020×1800.第二十六頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一T6退火機(jī)與中拉機(jī)配套技術(shù)方案第二十七頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一T7退火機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)

7.1退火速度:300m/min;7.2退火線徑:Φ0.8-Φ1.8;7.3最大產(chǎn)量:400kg/h;7.4噸耗電量:約80度;7.5進(jìn)線高度:1580mm;7.6出線高度:680mm;7.7冷卻方式:循環(huán)水;7.8尺寸:850×1020×1800.第二十八頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一T8退火機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)

8.1退火速度:0-300m/min;8.2退火線徑:Φ1.0-Φ2.8;8.3最大產(chǎn)量:400kg/h;8.4噸耗電量:約80度;8.5進(jìn)線高度:1580mm;8.6出線高度:680mm;8.7冷卻方式:循環(huán)水;8.8尺寸:850×1520×1800.第二十九頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一T9退火機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)9.1退火速度:0-300m/min;9.2退火線徑:Φ1.13-Φ3.0;9.3最大產(chǎn)量:500kg/h;9.4噸耗電量:約90度;9.5進(jìn)線高度:1580mm;9.6出線高度:680mm;9.7冷卻方式:循環(huán)水;9.8尺寸:850×2020×200第三十頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一T9退火機(jī)配套技術(shù)方案第三十一頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一T10退火機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)

10.1退火速度:0-240m/min;10.2退火線徑:Φ1.13-Φ3;10.3最大產(chǎn)量:900kg/h;10.4噸耗電量:約100度;10.5進(jìn)線高度:1580mm;10.6出線高度:680mm;10.7冷卻方式:循環(huán)水;10.8尺寸:850×2020×2000第三十二頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一T11退火機(jī)主要技術(shù)參數(shù)

11.1退火速度:30-120m/min;11.2退火線面積:5-24mm2;11.3最大產(chǎn)量:300kg/h;11.4噸耗電量:約90度;11.5進(jìn)線高度:2000mm;11.6出線高度:1000mm;11.7冷卻方式:循環(huán)水;11.8尺寸:850×2020×2600第三十三頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一T12退火機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)12.1退火速度:360-600m/min;11.2退火線徑:Φ1.1-Φ3.0;12.3最大產(chǎn)量:1200kg/h;12.4噸耗電量:約90度;12.5進(jìn)線高度:2000mm;12.6出線高度:800mm;12.7冷卻方式:循環(huán)水;12.8尺寸:850×2020×2600第三十四頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一什么是感應(yīng)式退火？

感應(yīng)式導(dǎo)體連續(xù)退火機(jī)是利用電磁感應(yīng)原理使導(dǎo)體加熱退火的一種裝置。退火前的導(dǎo)體經(jīng)導(dǎo)輪1、導(dǎo)輪2后穿過感應(yīng)圈3后到導(dǎo)輪1導(dǎo)出，這時(shí)退火導(dǎo)體相當(dāng)于感應(yīng)圈的二次側(cè)負(fù)載，當(dāng)一次側(cè)繞組通過交流電時(shí)，二次側(cè)負(fù)載即退火導(dǎo)線中就有較大的感應(yīng)電流通過。使導(dǎo)體被加熱，達(dá)到退火的目的。根據(jù)不同規(guī)格導(dǎo)體和不同的線速度調(diào)節(jié)感應(yīng)圈的一次電流，便可以使導(dǎo)體按要求的工藝連續(xù)退火，這種退火方式稱為感應(yīng)式退火。退火1噸銅的耗電不到90度。第三十五頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一感應(yīng)式連續(xù)退火是如何防止退火過程導(dǎo)體氧化？

感應(yīng)式導(dǎo)體連續(xù)退火是一種非接觸導(dǎo)體連續(xù)退火裝置。它集預(yù)熱、退火、再熱干燥于一體，結(jié)構(gòu)緊湊，穿線操作方便，節(jié)能顯著，為了防止退火段的氧化，采用水蒸汽保護(hù)。水蒸汽有一個(gè)400W的常壓蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生。蒸汽發(fā)生器安裝在退火機(jī)的內(nèi)部，安全可靠方便。第三十六頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一感應(yīng)式退火機(jī)的基本組成

感應(yīng)式退火機(jī)的基本組成有五部分，即：（1）退火導(dǎo)體的傳輸路徑系統(tǒng)；（2）中頻感應(yīng)電源系統(tǒng)；（3）感應(yīng)圈加熱系統(tǒng)；（4）蒸汽發(fā)生器系統(tǒng)；（5）循環(huán)冷卻系統(tǒng)。第三十七頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一感應(yīng)式退火機(jī)常用的配套方案

（1）拉絲連續(xù)退火方案

放線拉絲機(jī)退火機(jī)收排線機(jī)第三十八頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一感應(yīng)式退火機(jī)常用的配套方案（2）獨(dú)立連續(xù)退火方案

放線退火機(jī)牽引機(jī)收排線機(jī)第三十九頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一感應(yīng)式退火機(jī)常用的配套方案（3）連續(xù)退火包塑方案

放線退火機(jī)擠出機(jī)水槽牽引機(jī)收排線機(jī)第四十頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一感應(yīng)式退火機(jī)常用的配套方案（4）拉絲連續(xù)退火包塑串聯(lián)線

放線拉絲機(jī)退火機(jī)擠出機(jī)水槽牽引機(jī)收排線機(jī)第四十一頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一感應(yīng)式退火機(jī)的特點(diǎn)

（1）非接觸式感應(yīng)退火，導(dǎo)輪不需動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，線芯不易拉伸變細(xì)；（2）節(jié)能省電，退火1噸銅材耗電65度(Kwh)—90度(Kwh)；（3）導(dǎo)線退火均勻，表面色澤好，不易出現(xiàn)打火現(xiàn)象引起的黑點(diǎn)；（4）退火導(dǎo)線可以是單根，也可以是多根；（5）導(dǎo)輪表面經(jīng)陶瓷噴涂處理，使用壽命長；（6）性能穩(wěn)定，質(zhì)量可靠，安裝簡單，操作方便。

第四十二頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一為何選擇感應(yīng)式退火機(jī)

（1）熱效率高，節(jié)能省電。感應(yīng)式退火機(jī)與真空退火爐和熱管式退火爐相比，每生產(chǎn)1噸銅絲節(jié)電160度—200度，按每度電0.5元計(jì)算，每生產(chǎn)1噸銅線節(jié)約電費(fèi)80元—100元，一臺(tái)中型感應(yīng)式退火機(jī)按每天生產(chǎn)4噸銅絲計(jì)算，每月節(jié)約電費(fèi)約1萬元，一臺(tái)機(jī)器在6—10個(gè)月內(nèi)節(jié)約的電費(fèi)為6萬元—10萬元，足可以購買一臺(tái)退火機(jī)器。況且，隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，競爭愈來愈激烈，電線電纜利潤愈來愈低，降低生產(chǎn)成本，提高市場競爭能力，是企業(yè)生存和發(fā)展的根本保障。第四十三頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一為何選擇感應(yīng)式退火機(jī)（2）提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低廢品率。市場競爭靠產(chǎn)品，產(chǎn)品競爭靠質(zhì)量和價(jià)格，選擇先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備，不僅能提高產(chǎn)品質(zhì)量而且降低了原材料消耗。（3）降低維修率，減少維護(hù)費(fèi)用。設(shè)備的頻繁維修，不僅花費(fèi)大量資金，而且影響正常的生產(chǎn)