拉线机退火装置的结构及工作原理浅析本科生毕业论文.docx

1、拉线机退火装置的结构及工作原理浅析本科生毕业论文毕业论文拉线机退火装置的结构及工作原理浅析毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照

2、学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学

3、位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名： 日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日注 意 事 项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词 5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录

4、（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装

5、订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订指导教师评阅书指导教师评价：一、撰写（设计）过程1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神 优 良 中 及格 不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度 优 良 中 及格 不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力 优 良 中 及格 不及格4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性 优 良 中 及格 不及格5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况 优 良 中 及格 不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完

6、成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格建议成绩： 优 良 中 及格 不及格（在所选等级前的内画“”）指导教师： （签名） 单位： （盖章）年 月 日评阅教师评阅书评阅教师评价：一、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格

7、 不及格二、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格建议成绩： 优 良 中 及格 不及格（在所选等级前的内画“”）评阅教师： （签名） 单位： （盖章）年 月 日教研室（或答辩小组）及教学系意见教研室（或答辩小组）评价：一、答辩过程1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况 优 良 中 及格 不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况 优 良 中 及格 不及格3、学生答辩过程中的精神状态 优 良 中 及格

8、不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格评定成绩： 优 良 中 及格 不及格教研室主任（或答辩小组组长）： （签名）年 月 日教学系意见：系主任： （签名）年 月 日摘要退火是一种金属热处理工艺，指的是将金属缓慢加热到一定温度，保持足

9、够时间，然后以适宜速度冷却。退火目的：改善或消除钢铁在铸造、锻压、轧制和焊接过程中所造成的各种组织缺陷以及残余应力，防止工件变形、开裂；软化工件以便进行切削加工； 细化晶粒，改善组织以提高金属材料的机械性能。在电缆行业中导体金属退火能提高导电率。拉线机退火装置较多，快速的退火装置有利于拉线机的生产效率的大幅度提高。在实际生产过程中，我们在现有的基础上希望可以得到最大化的经济效益；这需要我们操作人员对拉线机退火装置结构的认识和原理的了解，更有效的为生产节约成本。通过相关培训，方可走入工作岗位。本文将详细的介绍退火的工作原理，装置的结构和退火设备系统的运转。关键词退火原理 退火温度 退火形式 加热

10、设备AbstractAnnealing is a kind of metal heat treatment process, refers to the metal is heated to a definite temperature slowly, keep enough time, and then to appropriate speed cooling. Annealing objective: to improve or eliminate iron and steel in casting, forging, rolling and welding process caused

11、by all kinds of tissue defects and residual stress, to prevent the deformation and crack; In order to soften the workpiece cutting processing; Refining grain, improve the organization in order to improve the mechanical properties of the metal materials. In the cable industry conductor metal annealin

12、g can improve the conductivity. Drawer annealing device is more, rapid annealing device to pull machine production efficiency increased significantly. In the actual production process, we on the existing basis hope to maximize economic benefits; This we need to operating personnel to drawer annealin

13、g device structure of knowledge and understanding of the principle, more effective for production cost saving. Through the related training, can walk into jobs. This paper introduced in detail the working principle of annealing, device structure and annealing equipment system operation.Key wordAnnea

14、ling principle；Annealing temperature ；Annealing form；Heating equipment目 录一、前言 二、拉线机退火装置的形式 1、两段式退火形式 42、三段式退火形式 53、三角形退火 64、连续退火参数计算 65、 66、 7三、拉线机退火的方法 101、热管式 102、感应式 103接触式大电流退火 10四、退火温度 121、金属理论退火温度 132、退火设备的各段温度确定 14 3、 ， 一、前言 本文将着重阐述铜导体和铝导体的原理及连续退火装备方面的几个关键环节。由于电线电缆产品中的铜导体如:通讯电缆、塑力缆、船用电缆、航天电缆、

15、高压电缆、海缆、特种电缆、电磁线等等，几乎都要求导体为经过退火的软线芯，最基本的要求其表面光亮，不氧化，不允许烧伤，延伸率均匀，金属材料有很好的导电能力，很好的弯曲能力。有些产品要求导体具有特殊的柔软度等等，无论采用什么样的方式进行退火，如热管式退火、感应式退火或者目前普遍采用的接触式大电流退火，其最终目的都要求导线必须达到电缆产品所需的导体性能。拉线机退火装置在生产过程中遇到很多问题。例如1、如何控制退火时，各段设备的温度；2、如何控制到现在退火设备中的退火时间；3、如何控制导线行进的速度；4、如何设计退火设备退火段的长度；5、退火后的导体出现退火不均以及未完全退火等。这些都是涉及到如何设计

16、、控制、使用、组合得到最终我们想要的产品，而又消耗最少的的社会资源。而现在，最严重的问题正是缺乏专业技术人员，这也是我选择这个岗位的原因。本文将逐一介绍拉线机退火装置的主要部件的结构并分别解析他们的工作原理，从而让大家初步的认识一下这个行业的加工技术。二、拉线机退火装置的形式1、两段式退火有预热段和退火段组成的二段式退火，其加热温度分别为200摄氏度和500550摄氏度，二段式退火形式，主要用于大拉机连续退火装置2、三段式退火有预热段、退火段、再热段组成的三段式。采用再热段的目的主要使导线表面的水渍加速挥发和干燥。并使退火后的导线表面光亮，三段式退火主要用于大型拉线机连续退火装置 由图1所示，

17、设加于上接触导轮A和下接触导轮B的直流电压、电流为U退和U总.则三角形区域上的电压、电流之间应具有如下关系: 加热段长度之间的关系:加热电压、加热电流与铜线的线径、线速、加热段的长度及加热段二端的温度在略去热损失的条件下 (理想状态)有如下关系: 现将公式(4)代人公式(1)就可以相应得出预热段、干燥段的长度，因为连续退火装置在设计时退火段的长度是给定的，一般取 1200-1800，其各加热段的温度也是基本确定的，如拉线机的出线温度一般在50左右，退火段温度需550，则预热段温度约在180-200(在空气中不氧化温度)，千燥温度约在50左右，但通过改变预热段的长度可调节干燥段的出线温度，在一定

18、范围内预热段放长，干燥段温度降低，反之则反。当上述工艺条件确定后，将数据代人公式(4)(5)即可得出退火电流及退火电压。 由上述公式(7)可知，退火电压仅与线速度有关而与线径无关，并且公式(7)是连续退火装置电气设计的基本依据。3、三角连续退火瑞有预热段、退火段和再预热段三个区段组成，在机械和电气都构成三角形，称三角形退火，这样距离很短，从而避免了线材的抖动和避免接触烧出斑痕。4、连续退火参数计算连续退火参数计算 连续退火参数有：退火电压，退火电流，退火温度，退火速度及接触轮直径。（1） 退火电压 电流的计算 根据能量守恒定律，退火电流加热线材产生热量按下式计算： Q1=I2Rdt (1)式中

19、 Q1电流通过导体产生热量（）_退火电流 （A） R_金属线材电阻（） dt_电流通过线材时间的微分 (S)线材退火时所需的热量 Q2=cvdT=cSLdT式中 Q2_退火金属线材所需热量 （J） C_线材比热容（铜的比热容c=393J/kg.k） V_退火线材的体积（ cm3） S_导体截面积（cm2） L_预热段或退火段长度（cm） _密度（cu=8.9g/cm3） dT_线材温度变量的微分（）若不计热量损失，则dt=cSLdT铜导体为什么需要退火软化处理？ 电线电缆导体经冷拔加工后，均存在硬化现象，抗拉强度和屈服强度明显增加，塑性和韧性普遍降低，伸长率的变化尤为显著。欲消除冷拔硬化现象，

20、提高延伸率，就必须进行退火处理，以消除内部应力及缺陷，使之恢复到冷加工前的物理及机械性能。如铜导体经550退火处理后，导线柔软，不易被拉断。同时，导体的电阻率降低约2.1，减小了线路损耗。因此，退火软化是电线电缆及漆包线生产过程的主要环节之一。三、拉线机退火的方法常用的退火方法和工艺有：（1）真空退火炉；（2）热管式退火炉；（3）接触式大电流退火炉；（4）感应式退火炉。其中，接触式大电流退火炉又分为电刷传输电流式退火炉和水银传输电流式退火炉。下面逐一分析这几种退火方法和工艺的优缺点，以便于用户在选择退火设备时作参考。(一) 、 热管式退火炉 热管式退火炉也是比较传统的退火工艺，其设备的结构示意

21、图如图2所示。它主要有：不锈钢管、加热棒、测温热电偶、冷却水及导轮组成。 热管式退火炉优点：技术简单，设备简陋，设备投资低，对操作人员要求低，能够实现多头退火。缺点：耗电量大，退火一吨铜丝耗电在225度电以上；无法实现退火速度自动跟踪；穿线麻烦，设备庞大。建议：由于能耗大，生产成本高，产品竞争能力低，建议尽快淘汰，采用新技术。(二)感应式退火炉 图7为感应式退火机工作原理示意图。它主要有感应电源、感应圈、导轮1、导轮2等组成。 感应式退火炉缺点：由于电力电子器件的功率有限，感应电源的功率还达不到高速大拉机连拉连退配套的退火要求；其次，多股高速感应式退火机的除水干燥还需要进一步完善。建议：尽快定

22、型多头感应式退火机，以满足市场求；其次，采用多单元感应电源并联的方法提高感应电源的输出功率，以适应高速大拉机连拉连退配套的退火要求。 (三)、接触式电刷传输大电流退火机 接触式电刷传输大电流退火机，是我国上世纪五十年代从前苏联引进的技术。退火机的工作原理如图3所示。图4为接触式电刷传输大电流原理。拉线机退火装置结构采用拉线机连续退火，不但简化了工序，而且提高了线材质量，节约了生产场地和用电量。LHD-40013型拉线机连续退火装置的结构见图3，主要有400mm导论组、接触轮装置、蒸汽保护装置、冷却装置、齿轮箱、反冲装置、补偿装置、机架等组成。退火时线材由前面拉线机定速轮放出，经过缓冲装置后进入

23、第一只接触轮，后经导轮组进入第二只接触轮，经过蒸汽保护装置后进入第三只接触轮，金属线材又经过冷却装置及补偿装置，最后金属线才进入收线装置，将金属线材收卷在收线盘上。在第一与第二接触轮之间构成预热段，将金属线材加热到200左右，在第二与第三接触轮之间构成退火段，将金属线材加热至550左右。使金属线材退火软化。为防止金属线材退火时氧化变色，在蒸汽保护装置里，通入压力为p=5104pa的低压蒸汽，以避免金属线材氧化。如图4所示，工作时门盖和门座闭合在一起，在结合面四周镶上泡沫橡胶密封条，以防止蒸汽从四周漏出，在装置内有一些小导轮，供档线用，防止退火时线材抖动。门盖和门座用铝合金铸造，为避免退火时金属

24、线材碰到铝合金的门盖和门座，在内部装有玻璃钢管，做保护和绝缘用。四、退火温度（一）金属理论退火温度 1、铜导体 2、铝导体 （二）退火设备的各段温度确定5、谢辞经过几个月的工作和学习，毕业论文设计已基本结束，论文得以完成，要感谢的人实在太多了，首先要感谢周老师，因为本论文设计在周老师的悉心指导和严格要求下业已完成，周老师为我提供了种种专业知识上的指导和一些富于创造性的建议，没有这样的帮助和关怀，我不会这么顺利的完成毕业论文。在此向老师表示深深的感谢和崇高的敬意。同时，还要感谢同组的各位同学，在毕业设计的这段时间里，你们给了我很多的启发，提出了很多宝贵的意见，对于你们帮助和支持，在此我表示深深地

25、感谢。同时，论文的顺利完成，离不开其它各位老师、同学和朋友的关心和帮助。在整个的论文写作中，各位老师、同学和朋友积极的帮助我查资料和提供有利于论文写作的建议和意见，在他们的帮助下，论文得以不断的完善，最终帮助我完整的写完了整个论文。同时，在论文写作过程中，我还参考了有关的书籍和论文，在这里一并向有关的作者表示谢意，也感谢我的师傅能借给我有关专业的书籍，让我的论文内容更加丰富。在临近毕业之际，我还要借此机会向在这三年中给予了我帮助和指导的所有老师表示由衷的谢意，感谢他们三年来的辛勤栽培。各位任课老师认真负责，在他们的悉心帮助和支持下，我能够很好的掌握和运用专业知识，并在设计中得以体现，顺利完成毕

26、业论文。在这次的毕业设计中，学院里也做了大量的工作，衷心感谢学院为我们毕业设计提供了良好的工作设计环境，并对我们设计工作的指导和帮助。最后我还要感谢母校大学三年来对我的栽培。毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期：

27、 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到

28、本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名： 日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注

29、和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权