[发明专利]气体保护铜线真空退火炉用冷却装置及冷却方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铜线退火炉用冷却装置及冷却方法，特别涉及一种气体保护铜线真空退火炉用冷却装置及冷却方法。

背景技术

目前国内外电磁线制造商普遍采用真空井式(或卧式)退火炉对冷加工(轧制、拉制、挤压等)后的裸铜线导体（包含圆铜线、扁铜线、铜杆、铜管、铜母线等）进行退火处理，其目的是为了消除冷加工硬化与应力，获得软态裸铜线导体，降低导体电阻率及便于后续生产工序（如绕制、绕包绝缘层、成型等）的进行。现有的退火装置存在如下技术问题：

 1）工作效率低，且不便于大批量生产。通常一罐铜线的退火总时间从装料→密封→抽真空处理→充入保护气体→加热升温→保温→风冷→水冷至50℃以下出灌的全过程耗时约25小时左右，退火全过程时间过长。

2）退火过程控制效果差，工人劳动强度大，且经退火处理后的铜线导体达不到理想的机械性能与电性能要求。经常出现因密封泄露导致产品在退火过程中的表面发黑（氧化）、表面气泡等现象，且由于导体的柔软性不够而造成后续生产工序困难，严重影响产品质量。

3）能耗高，容易造成退火区间局部的环境温度升高。因退火时间过长且风冷过程与水冷过程全部在室内进行，大量的热能需通过退火区间的空气与冷却水吸收而进行冷却，容易造成退火区间局部的环境温度升高过快，且因冷却水池需占用很大的场地与空间，生产场地到处是冷却循环水管和积水，生产环境差，不便于有效的组织精益生产。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种节约能源、生产效率高的气体保护铜线真空退火炉用冷却装置及冷却方法。

本发明采用的技术方案是：一种气体保护铜线真空退火炉用冷却装置，包括气体缓冲罐、气体冷却热交换器、水泵及高温循环风机，所述的气体冷却热交换器一端的外管与气体缓冲罐出口连接，内管与出水阀连接，气体冷却热交换器的另一端的外管依次连接新保护气体补充阀、风机进口阀后与高温循环风机的输入端连接，内管与水泵的输出端连接；所述气体缓冲罐的一端设有一气体输入管道，该气体输入管道上设有气体循环调节阀和排空阀，气体循环调节阀位于排空阀与气体缓冲罐之间，所述高温循环风机的输出端依次连接风机出口阀、第二气体循环调节阀及气体分配流量计后连接在气体循环调节阀与气体缓冲罐之间的气体输入管道上，所述高温循环风机与气体输入管道连通的管道上，第二气体循环调节阀与风机出口阀之间设有一气体输出管道，所述的水泵的输入端与进水阀连通。

上述的气体保护铜线真空退火炉用冷却装置中，所述第二气体循环调节阀与风机出口阀之间的气体输出管道上装有第三气体循环调节阀和第二排空阀。

一种气体保护铜线真空退火炉的冷却方法，包括如下步骤：

1） 利用气体输入管道将退火罐内的高温气体引入气体缓冲罐；利用气体冷却热交换器将高温保护气体进行冷却；

2） 将冷却后的保护气体抽进高温循环风机进行加压；

3） 冷却后的加压保护气体一路通过高温连接软管强制送入退火罐底部与罐内的高温保护气体进行混合，快速降低退火罐内保护气体的温度；另一路快速冷却后的保护气体则通过流量计的分配调节进入气体缓冲罐，与气体缓冲罐内的高温保护气体混合，冷却气体缓冲罐内的高温保护气体。

本发明的有益效果是： 1）本发明利用气体缓冲罐内保护气体通过气体冷却热交换器对退火铜线导体进行直接冷却，与传统的风冷加水冷的间接冷却方式相比较冷却效率提高一倍以上，一罐铜线(井式罐2500kg左右，卧式罐5000kg左右)的退火总时间可控制在8小时以内，而传统的常规冷却方式退火总时间需要25小时左右，提高了设备的利用率与工作效率，节约了能源。2）本发明的快速冷却有效提高导体的柔软性与延伸率等，得到理想的导体机械性能，便于后续工序如线圈绕制、绝缘层的绕包、线圈的成型整形等，同时降低导体电阻率，保证铜线导体的电性能，整体提高了铜线导体的产品质量。3）本发明与退火炉控制系统配套采用自动控制方式对铜线产品的退火冷却全过程进行控制，操作方便实用；因采用本发明后不锈钢灌体不需直接置于冷却水池中进行冷却，避免了罐体反复的急冷急热，可有效的提高不锈钢灌体的使用寿命。4）且生产现场不需布置冷却水池与复杂的冷却循环水管，可将冷却水池置于室外进行总体的散热冷却，保证大量的热能在室外散发，从而能有效的改善工作环境。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。