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CN1234884C - 制造细钢丝的方法和设备 - Google Patents

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CN1234884C CNB001305891A CN00130589A CN1234884C CN 1234884 C CN1234884 C CN 1234884C CN B001305891 A CNB001305891 A CN B001305891A CN 00130589 A CN00130589 A CN 00130589A CN 1234884 C CN1234884 C CN 1234884C
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Abstract

一种制备细钢线特别是梳针的方法,将其经过加工的,特别是拉伸过的线坯通过热处理转变成可拉伸状态,接着进行拉伸,然后进行淬硬和回火处理,使线坯获得预定的机械性能,根据本发明的方法,建议进行调质的拉伸钢丝穿过至少一个炉装置和/或冷却装置,前面的热处理工艺过程中使用这些装置。

Description

制造细钢丝的方法和设备
技术领域
本发明涉及一种制造细钢丝,特别是制造梳针的方法,该方法可使经过加工尤其是拉伸处理的线坯通过热处理具有可拉伸状态,然后进行拉伸,调质处理,从而获得预定的机械性能;还涉及一种实现该方法的设备;包括加热炉装置和冷却装置。
背景技术
用前面提到方法制造的非合金钢和合金钢的梳针,可用于梳理机来加工纺织纤维。为此,采用这种方法获得的细钢丝被进一步加工成锯齿形钢丝并可设置在梳棉机盖板上,为了对纺织纤维进行加工,梳棉机的大滚筒围绕圆筒的轴线作旋转运动,其上设置的装置可以穿过提供的纺织纤维材料,对其进行清理。静止的或被相对驱动的上述盖板的盖板装置可以与大滚筒相互作用。在这种情况下,要获得满意的加工质量,必须保证梳棉机的整个盖板上的梳针具有均匀的机械性能。此外,梳针的机械性能在所述盖板上的锯齿形钢丝带的整个长度上必须保持不变的高水平,因为梳针的局部损坏将导致在盖板上形成的全部锯齿形钢丝带损坏,这将进行全部替换。对于现代高性能梳棉机来说,使机器停机和更换材料将造成很高的代价。另一方面,现代高性能梳棉机中,绕在圆柱形大滚筒上的螺旋形钢丝和放置在盖板上的锯齿形钢丝带的总长大约为几百米,当采用一种制造梳针方法,必须保证几百米钢丝的整个长度上具有恒定的机械性能。下面将说明已有的制造细钢丝的方法和应当满足的要求。
首先将制造出所谓的盘条,仍后拉伸至其延伸极限。但是,这样得到的拉伸钢丝在垂直于轴线方向的截面上一般不具有足够小的横截面。因此,根据常规方法,将经过第一拉伸加工后的线坯进行热处理,使线坯重新获得能够再加工,即可拉伸的显微组织。
在上述热处理期间,根据常规方法,将线坯初始加热至800-1000℃之间,在这种温度下,用作线坯的钢材的显微组织转变成奥氏体组织,然后,将线坯淬冷到温度400-600℃之间,并且在此温度下保持予定的时间。当使用钢材作为细钢丝或梳针的材料时,淬冷可使显微组织变成珠光体,这种组织具有非常优良的冷成型性能。在完成这种转变后,将线坯再冷却到室温,进行调质处理,从而得到预定的机械性能。
加热线坯到800-1000℃可以采用传导加热法和感应加热法。但是,传导加热和感应加热的加热炉会有很高的能量费用和高额建造费用,所以加热到800-1000℃的温度一般常用电加热或气体加热炉,线坯导入穿过炉子的各自导管中。这种加热炉的特别优点是穿过炉子的线坯部分的温度,与传导加热方法和感应加热方法相比,能够更好地保持在恒定的水平,这对这种加热炉获得的奥氏体组织的均匀性有良好的作用。
将线坯淬冷到所要求的400-600℃温度范围,使显微组织变成珠光体组织,并且在此温度下维持一定的时间,这一般需要借助于流体化的铅来实现。可是,在使用流体化的铅的过程中线坯容易在流体化的铅与空气接触面处出现氧化的问题,这个问题无法解决,而且当线坯通过流体化的铅槽时会吸附铅。所吸附的铅必须从线坯上清除掉,但是从线坯上完全清除铅几乎是不可能的。那些依然残留在线坯上的铅会对之后的拉伸工艺和对梳针的表面质量产生负面影响。
对使用流体化的铅将线坯淬冷到温度400-600℃并且在此温度下维持一定时间所带来的问题,目前的解决办法是使用流化床进行此工艺。在这种流化床中,可流动材料例如沙子,通过从流化床的流化腔底部引入的压缩空气产生流动。当线坯经过所产生的流动的可流动材料层时,线坯被快速降温到可流动材料的温度,因处于流动状态的可流动材料的性质类似于液体,所以可以快速地使线坯上的热量散失。
可是,当线坯经过所产生的流动的可流动材料层时,不希望的氧化层也在线坯上形成,尽管由于用作可流动材料的沙子具有研磨作用可以部分地除掉氧化层,然而氧化物仍然保留在流化腔内。这些所谓的氧化皮颗粒对于淬冷行为会有负面影响,因此应当定期清除和定期更换所使用的可流动材料。此外采用这种方法,还要采用化学方法清除或腐蚀掉仍然残留在线坯上的氧化物颗粒,即所谓的残留氧化皮。
上述问题涉及到使用流化床时产生的氧化问题,当可流动物质被加热到温度为400-600℃的范围,以保证显微组织转变成珠光体组织时,问题更值得重视,因为在这个温度容易形成氧化层,此外,通常使用的气体燃烧器在加热可流动材料时产生的燃烧产物也会沉积在线坯上。
为了除去由于使用铅淬火槽以及使用流化床而残留在线坯上的外部物质,即称为氧化皮的氧化层,以及另外的铅残余物,这取决于所采用的方法,通常采用一种所谓的腐蚀设备,其一般包括腐蚀箱,在箱内放有盐酸或硫酸,以及若干漂洗箱,线坯以逐级方式依次通过所述箱,然后进入布置在下游的干燥设备。
于是,钢丝可回复到可加工即可拉伸状态,接着,将钢丝按常规方法进行拉伸处理,从而获得所需的钢丝形状。然后,梳针必须经过调质处理,才能获得所需的机械性能。
进行调质处理主要是为了使经拉伸的钢丝的强度尽可能高,同时获得良好的韧性和延伸率。为此,通常使用连续的调质设备,拉伸的钢丝在设备中首先加热到800-1000℃的温度,得到奥氏体组织,接着淬火进行马氏体转变,再加热到400-600℃的温度范围,使马氏体显微组织出现析出,最后冷却到低于60℃的温度。在这种情况下,为了将拉伸钢丝加热到800-1000℃的温度,一般采用非直接加热方法,如使用电加热或气体加热炉,钢丝放入加热炉中的管内,利用如氮气等惰性气体对钢丝进行保护,以避免钢丝氧化。在调质处理工艺的第一阶段中,需要特别注意在整个炉长上的钢丝温度保持在预定温度,因为只有这样才能确保整个钢丝长度上都具有均匀的机械性能。
淬火步骤的目的是使显微组织能够实现完全的马氏体转变,为此,一般使用油作为淬火介质。为了确保梳针能够具有所需的机械性能,必须不惜一切代价防止钢丝形成氧化层或氧化皮。为此,已知调质设备的淬火区以气密方式连接到奥氏体化的炉子。目前已经尝试使用其他介质代替油作为淬火介质,或者采用气体或水进行间接淬火工艺。可是,如果进行这种处理,所获得的马氏体组织的均匀度和光洁度都不能令人满意。
如上所述,在调质处理工艺的下一个步骤中,将钢丝加热到温度400-600℃,使通过淬火工艺获得的马氏体显微组织出现析出。这个工艺过程也称为退火,所采用的炉子称为退火炉。当完成转变之后,显微组织为铁素体基底和嵌入的析出物。上述加热过程也可以采用电或气体加热炉进行间接加热。在这种情况下,如上所述,钢丝也是导入加热炉的管内,加热到800-1000℃,利用如氮气等惰性气体对钢丝进行保护避免钢丝氧化。在调质处理步骤中,也要求确保有优良的温度一致性,从而在整个钢丝长度上获得均匀的机械性能。
将钢丝连续冷却到60℃或更低的温度通常在有水在周围流过的管中间接地进行。
根据对上述已知方法的说明,可以得知这些已知方法需要很高的设备费用,并且还产生很多有害环境的物质,例如流体化的铅,包含氧化皮颗粒的沙子,腐蚀设备使用的酸,和在调质处理时用于淬火的油等。
发明内容
考虑到现有技术的这些问题,本发明的目的是提供一种对如上所述的现有技术方法的改进方法,能够保证所获得的梳针具有均匀的机械性能,而且能够降低实现这个方法的设备的费用,同时可以减少实现这个方法时所产生的有害物质数量;本发明还包括实现这个方法的设备,和该设备具有的炉装置和冷却装置。
本发明目的的实现是通过对生产细钢丝、尤其是梳针的已知方法的进一步改进来达到的,其主要特征是拉伸的钢丝通过至少一个炉子和/或冷却装置进行调质处理,所述炉子和/或冷却装置在热处理工艺中已使用。
根据本发明的一种制造细钢丝的方法,将经过加工的线坯通过热处理转变成可拉伸状态,接着进行拉伸,然后进行调质处理,使线坯获得预定的机械性能,其特征在于:进行调质处理的拉伸钢丝穿过至少一个在前面的热处理工艺过程中使用过的炉装置和/或冷却装置。
这个改进方法是基于非常简单的认识,在为获得可拉伸的显微组织而进行的热处理过程中,钢丝具有非常类似于后面进行的调质处理的温度分布,从而,通过相应调节用于两个工艺过程,即热处理工艺过程及调质处理过程,的炉子和/或冷却装置,可以适应温度分布的差别和其他的方法所要求的特定差别。在本发明的情况下特别认识到,通过相应调节双重使用的设备部件,和至少节约了一套设备组件,设备停机带来的代价又非常的低,可得到一种提高成本效率的生产工艺。此外,通过节约至少一套设备组件,与常规设备相比,设备所需的空间可以下降很多,这也造成成本进一步降低。最后,通过双重使用至少一套设备组件,实施根据本发明的方法所产生的有害环境物质的数量能够显著减少,当在热处理工艺和调质工艺中使用至少一个冷却装置的情况下,上述作用特别显著。
如上面对已知方法进行的说明,为获得线坯可拉伸的显微组织,最好在热处理期间,首先将第一炉内的线坯加热到800-1000℃,然后在第一冷却装置内冷却到第二温度,这个温度最好在第一温度和室温之间,尤其是在400-600℃之间,在第二温度下维持预定的时间,接着在第二冷却装置中冷却到室温或略高于室温。在这种情况下,冷却到最好大约为400-600℃的第二温度的钢丝也可以在相应的冷却装置内维持预定的时间。对所希望的单个设备组件用于热处理和调质处理两个工艺这样的双重使用,发现离开第一冷却装置的钢丝如果能够在第二炉内维持在第二温度是最可取的。可以使用第一冷却装置将钢丝冷却到第二温度和在调质处理时冷却钢丝,因为线坯在调质处理时需要进行的再次加热也可以通过第二炉装置实现。
本发明方法的优点是实现热处理工艺仅需要一套设备组件,即第一炉装置,第一冷却装置,第二炉装置或第二冷却装置,所述第一炉装置,第一冷却装置,第二炉装置或第二冷却装置也用于调质处理工艺。采用本发明的方法,进行调质处理的钢丝通过第一炉装置及第一冷却装置,和第二炉装置及第二冷却装置,实现了实施此方法的设备的建造投资极大节约。
在这种情况下,应该指出的是,本发明方法的优选实施例不允许连续地制造梳针,因为在热处理和调质处理工艺之间必须对各装置部件进行必要的调整。不过,这一缺点是可以接受的,尤其是对于制造梳针,因为所需梳针的数量一般低于相应设备的最大生产能力,于是对基于需求来生产的梳针,随时可能出现机器停机,此时间就能用于对各装置部件进行重新调整。因此进行本发明的优选方法,额外停机时间不会造成额外的费用。
前面已经介绍了现有技术的方法,发现在调质处理期间,最好钢丝首先加热到大约800-1000℃,然后淬冷到室温附近。为此,可以使用相应调整的用于热处理工艺将线坯加热到温度800-1000℃的第一炉装置和第一冷却装置。在接下来的调质处理阶段,线坯一般加热到大约400-600℃之间的第四预定温度,接着逐渐冷却到室温或略高于室温并低于100℃,最好是在60℃左右。为此目的,可以采用第二炉装置和第二冷却装置,并且不需任何调整。
前面已经对现有技术的方法进行了说明,特别重要的是,在调质处理期间,相应炉装置的炉温在炉内的钢丝部分的全长上是恒定的。为此目的,发现在第一和/或第二炉装置内的钢丝部分通过平行多管形的加热块是有利的,钢丝穿过相应的通道和可选择地穿过其中的通道管。这种加热块比常规管具有更大的质量,因此具有出色的热存储特性,能够缓解在炉装置内部的温度波动,使炉内的钢丝温度或者钢丝加热过程不再受温度波动的影响。此外,可以采用炉腔很小的气体燃烧器加热炉,以利于确保恒定的温度分布。因为一般由气体燃烧器引起的局部温峰能够由于大质量的加热块的存在而在很小的炉腔中均匀分布,可以使温峰不到达穿过加热块的钢丝部分。
从如上所述的根据本发明方法的优选实施例可知,用于实施本发明方法的炉装置具有至少一个炉腔,用于容纳至少一个钢丝部分,其特征在于:炉腔内放置钢丝部分的区域设有加热块,用于均匀加热炉腔内的钢丝部分。在这种情况下,所述炉腔最好包括相互分开的至少一个钢丝入口和至少一个钢丝出口,使钢丝能够连续操作。
为了均匀加热炉腔内的钢丝部分,最好所述加热块由至少一个容纳钢丝的通道或滑动配合的环绕钢丝的管道穿过。在本发明的优选实施例中,本发明的炉子设计成能够同时加热多个钢丝部分,其中所述加热块由多个平行延伸的通道穿过,每个通道可容纳钢丝部分。在这种情况下,穿过加热块的钢丝部分可以通过从外部加热所述加热块来加热,最好由穿过限定炉腔的一部分炉壁的至少一个气体燃烧器来进行。如果采用这种炉子,当至少一个容纳钢丝部分的通道以气密的方式相对炉腔中加热块加热的四周密封时,可防止在炉腔内加热的钢丝部分产生氧化皮和燃烧物质沉积在钢丝表面,并且最好用惰性气体如氮气进行保护。
加热块最好至少部分由半导体材料构成,因为这些材料在400-1000℃的相关温度范围内具有良好的热容量和良好的导热性能,且同时具有最小重量。在这种情况下,如果采用碳化硅作为半导体材料是非常有利的,因为其不仅重量特别小而且具有非常好的热性能。
如前面关于现有技术的钢丝制造工艺所作说明,第一和/或第二冷却装置可以是流化腔,腔内具有至少一层流体化的流动物质,例如沙子,钢丝通过沙子进行冷却。为了防止通过流化腔的钢丝上形成氧化皮层,当可流动材料被引入流化腔的惰性气体流体化时是最有利的,所述惰性气体可以是氮气或稀有气体等。在这种方法中,可将引入流化腔的惰性气体在排出流体化腔后重新引入,这样实施本发明方法的工艺操作成本可以特别低。
另外,使用惰性气体来使流化腔内的可流动材料流体化也能够使在钢丝制造中产生的对环境有害物质的数量显著减少,因为防止了氧化皮颗粒的产生,否则要频繁的更换流动材料。而且,使用惰性气体来使流化腔内的可流动材料流体化,还可能完全省去腐蚀装置,否则要用腐蚀装置来处理通过热处理转变成可拉伸状态的钢丝,因为在钢丝冷却到第二温度的过程中钢丝表面上不会形成氧化层。因此,采用本发明的方法,能够进一步减少有害环境物质的产生,因为不再需要常规方法的腐蚀装置中采用的酸。此外,流化腔在采用惰性气体使流动材料流体化时,惰性气体可以在调质处理时用于淬冷,因为通过这种方式,能可靠地防止钢丝出现氧化皮,考虑到钢丝质量,调质处理过程中必须严格禁止出现氧化皮。通过这种方式,当采用本发明的方法时可以进一步减少有害环境的物质产生,因为不再需要使用调质处理钢丝时进行淬冷所用的油。
根据本发明的一个优选实施例,同一个流化腔可以用于获得可拉伸的显微组织的热处理工艺,以及调质工艺中。在这种情况下,如果在热处理工艺期间使用流化腔来冷却可流动的材料,可流动材料被加热到一般在大约400-600℃的温度范围内的第二预定温度,这样是很有利的。尽管这种加热,如同现有技术,可借助于气体燃烧器直接加热可流动的材料和用于流体化的气体,但发现向加热可流动材料的流化腔发射电磁波是非常有利的,因为这种方式可防止使用气体燃烧器产生的燃烧物质在钢丝表面上沉积,因此可以完全省去使用腐蚀装置处理已经通过热处理处于可拉伸状态的钢丝。
在这种情况下,电磁波可以具有热辐射的形式,热辐射由设置在或最好穿过流化腔的加热管产生。本发明的这个实施例的优点是除了用加热管发射电磁波进行加热,可流动材料还可以直接接触加热管而被加热,加热管设置在流体化的流动材料层所在区域。加热管可以是电加热管。为了获得特别高的效率,可有利地将加热管制成中空管,在管内由气体燃烧器从内部加热,加热管以气密方式相对流化腔的其他部分分开。
此外,可流动材料也可以通过具有辐射到加热腔的微波形式的电磁波来加热,在这种情况下,用于产生微波的相应微波发射器件的元件,例如电子调速管,可以安装在限定流化腔的壁上,并且,这种方式中,由产生微波带来的余热可用于可流动材料的辅助加热,这种热交换可同时实现对微波产生元件的冷却。
综上所述,通过使用根据本发明的两个炉装置,和在其间安装的冷却装置,提供了实施本发明方法的一套设备,该设备可用于进行热处理和调质处理,并且不需采用或产生对环境有害的物质。在这种情况下,当进行热处理方法以及调质处理方法时,可以使用一常规的第二冷却装置对离开第二炉装置的钢丝进行冷却,其中钢丝被引入管内,水流围绕管道流动进行间接冷却。
附图说明
下面,将参照附图进一步说明本发明,附图展示了所有在说明书没有详细说明的细节,这些细节对于本发明是非常重要的。
图1是实现本发明方法的根据本发明的设备的示意图;
图2是图1所示的设备的炉装置的示意性剖视图;
图3是图1所示的设备的冷却装置的示意性剖视图。
具体实施方式
图1a示意性显示了了具有连续工作模式的本发明的设备,该设备主要包括第一炉装置10,第一冷却装置20,第二炉装置30和第二冷却装置40,这些装置,当进行热处理工艺,使钢丝获得可拉伸的显微组织时;和进行调质处理工艺,使钢丝获得要求的机械性能,即高强度和优良的韧性及拉伸率时,沿着图中箭头P所示的方向按所述顺序使用。图1b是钢丝进行热处理工艺时的温度分布图。钢丝首先在第一炉装置10中加热到大约900℃,接着在第一冷却装置20内冷却到大约500℃,在第二炉装置30内维持在这个温度,然后在第二冷却装置40内冷却到室温。
图1c表示使用同一个设备进行调质工艺的情况下钢丝的温度分布图。在调质加工过程中,钢丝首先在第一炉装置中加热到大约900℃,接着在第一冷却装置20冷却到室温,然后在第二炉装置30再加热到温度大约500℃,然后在第二冷却装置40内再次冷却到室温或略高于室温,大约60℃。
如图1所示,图1a所示的设备在淬硬和回火处理之间必须调整,将第一冷却装置20调整到相应的温度分布。
图2中显示了炉装置100,其可以用作第一炉装置10以及第二炉装置30。炉装置100包括由隔热炉壁110,120,130,140所形成的炉腔150,和置于炉腔内的由碳化硅制成的加热块160,加热块160是多个平行管状,支撑在支撑件162上,与炉子底部130有一间距,被炉腔150的环形空间170环绕。平行管式碳化硅加热块160具有多个沿图1所示的箭头P方向穿过的通道160,各通道用于接收钢丝。容纳在并穿过加热块160的钢丝部分于是也在炉腔150内,穿过所述加热块的钢丝直接由加热块加热。为此,气体燃烧器插入炉壁120和140上的凹槽142中,避免了燃烧物与穿过加热块160的通道164的钢丝直接接触,因为炉腔150的环形空间170是以气密方式与穿过加热块160的通道164相互分离的。
在图3中,显示出流化床式冷却装置200,其可以用作图1a所示的本发明的设备的第一冷却装置20,流化床200包括由隔热壁212围成的流化室210,钢丝沿着图1所示的箭头P方向穿过流化室,在流化室210的底部区域设有用于引入惰性气体到流化室的装置,由于引入了惰性气体,流化室内的可流动材料,例如沙子,能够被流体化,形成液体状的流体化层,钢丝部分被引导进入流体化层进行冷却。引入流化室210内的惰性气体例如氮气、稀有气体等,又从流化室210排出,并且返回引入装置220。
在引入装置220上面的流化室210内有加热管240穿过,加热管240沿着正交于钢丝通道的方向延伸,加热管240是中空管,在加热管的内部有气体燃烧器242,加热管内部与流化室210的其余部分气密分开。通过这种方式,通过引入装置220引入的惰性气体产生流动的流化室内的流体化沙子在热处理工艺中能够被加热到大约500℃的预定温度,流化室210内的惰性气体气氛没有被燃烧产物污染,同时可以确保穿过流化室210的钢丝不发生氧化,因为流体化是通过惰性气体进行的。气体燃烧器产生的废气通过抽气装置242抽出排到外面。
本发明并不局限于借助于附图进行说明的实施例,可以采用替代的方案,流化室内的流动材料也可以由微波辐射加热,微波发生器件例如电子调速管,可设置在流化室210的侧壁,以有利于流动材料的均匀加热,另一方面,也有利于通过流动材料进行冷却。此外,对本发明的设备进行调整是必要的,特别是当温度曲线偏离如图1所示的温度曲线分布时,例如,在采用高合金钢作为制造钢丝的材料时。最后,如图1所示设备的炉装置10和30也可以采用不同的尺寸。

Claims (33)

1.一种制造细钢丝的方法,将经过加工的线坯通过热处理转变成可拉伸状态,接着进行拉伸,然后进行调质处理,使线坯获得预定的机械性能,其特征在于:进行调质处理的拉伸钢丝穿过至少一个在前面的热处理工艺过程中使用过的炉装置和/或冷却装置。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:线坯在所述的热处理过程中首先在第一炉装置中加热到一个第一温度,接着在第一冷却装置冷却到一个第二温度,在第二温度下保持一个预定的时间,然后在第二冷却装置冷却。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:所述线坯在一个第二炉装置保持在所述的第二温度使线坯中的马氏体显微组织出现析出。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于:所述线坯穿过第一炉装置,第一冷却装置,第二炉装置和/或第二冷却装置,进行调质处理。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于:所述线坯在第一炉装置加热到一个第三预定温度进行调质处理,再在第一冷却装置内冷却到一个第四预定温度。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于:进行调质处理的线坯在第二炉装置冷却到第四预定温度之后,被加热到一个第五预定温度,接着在第二冷却装置冷却到接近室温或低于100℃而略高于室温的温度。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述钢丝穿过位于第一和/或第二炉装置内的加热块。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于:所述的加热块从外部由至少一个气体燃烧器加热。
9.根据权利要求1的方法,其特征在于:所述钢丝穿过第一和/或第二冷却装置内的流化腔,其具有至少一层流体化的可流动材料。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于:所述可流动材料被引入所述的流化腔内一种惰性气体流体化。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于:所述引入流化腔内的惰性气体从流化腔导出,并且再次引入所述的流化腔内。
12.根据权利要求9-11之一所述的方法,其特征在于:所述可流动材料在第一冷却装置中被加热到第二预定温度,用于将钢丝冷却到所述第二预定温度。
13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于:采用电磁波辐射加热流化腔内的可流动材料。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于:电磁波的发射是由安置在流化腔内的发热管进行的。
15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于:所述的发热管是一个中空管,通过气体燃烧器从内部加热。
16.根据权利要求13所述的方法,其特征在于:辐射到所述的加热腔的电磁波是微波。
17.根据权利要求16的方法,其特征在于:用于产生微波的元件布置在限定所述流化腔的腔壁上,利用产生微波的余热对可流动材料进行辅助加热。
18.根据权利要求17的所述方法,其特征在于:微波产生元件是由流体化的可流动材料冷却。
19.一种用于完成前述权利要求之一所述方法的炉装置,具有至少一个能够加热的炉腔(150),可容纳至少一个钢丝部分,其特征在于:一个加热块(160)设置在炉腔(150)内的钢丝部分所在的区域,所述加热块可均匀加热引入炉腔(150)内的钢丝部分。
20.根据权利要求19所述的炉装置,其特征在于:所述的炉腔(150)具有分开布置的至少一个钢丝入口和至少一个钢丝出口,可以连续模式操作。
21.根据权利要求20所述的炉装置,其特征在于:加热块(160)包含至少一个供钢丝部分穿过的通道(164)。
22.根据权利要求21所述的炉装置,其特征在于:加热块(160)包含多个平行延伸的通道(164),每个通道供一钢丝部分穿过。
23.根据权利要求19-22中之一所述的炉装置,其特征在于:加热块(160)是从外部加热的,即用限定所述炉装置(150)的腔壁(120,140)上的至少一个气体燃烧器来加热。
24.根据权利要求23所述的炉装置,其特征在于:至少一个供钢丝部分穿过的通道(164)与加热腔内的加热块(160)的加热的四周(170)气密分离。
25.根据权利要求19-22中之一所述的炉装置,其特征在于:加热块至少部分是半导体材料。
26.一种实现前述权利要求1-18之一所述的方法的冷却装置,具有包含可流动材料的流化腔(210),将进行流体化的流体引入流化腔的流体引入装置(220),和加热可流动材料的装置(240),其特征在于:所述加热装置可将电磁波发射到流化腔内。
27.根据权利要求26所述的冷却装置,其特征在于:所述的加热装置包括至少一个加热管(240),所述加热管安置在流化腔(210)内,并且从流化腔穿过。
28.根据权利要求27所述的冷却装置,其特征在于:加热管(240)是一个中空管,其内部相对于流化腔(210)的其余部分是气密密封的。
29.根据权利要求28所述的冷却装置,其特征在于:在加热管(240)内产生气体火焰的气体燃烧器(242)设置在加热管(240)上。
30.根据权利要求26-29中之一所述的冷却装置,其特征在于:所述加热装置包括至少一个微波发射装置,用于向流化腔内发射微波。
31.根据权利要求30所述的冷却装置,其特征在于:微波发射装置的发射微波元件安置在限定流化腔的壁区上,用于对可流动材料辅助加热。
32.根据权利要求26-29中之一所述的冷却装置,其特征在于:所述的流化腔具有相关联的返回装置,能够排出、返回和重新引入进行流体化的流体到流化腔内。
33.一种实现权利要求1-18之一所述的方法的设备,具有根据权利要求19-25之一的加热装置和/或根据权利要求26-32之一的冷却装置。
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005025627B3 (de) * 2005-06-03 2006-10-05 Graf + Cie Ag Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Sägezahn- und Ganzstahlgarnituren sowie Sägezahndraht
KR101054162B1 (ko) * 2008-12-12 2011-08-03 경희대학교 산학협력단 마이크로파를 이용한 와이어 인발장치
ES2365462B1 (es) * 2010-03-24 2012-08-10 Automat Industrial S.L. Procedimiento y dispositivo para el patentado de alambre por transferencia de calor por radiación-convección.
EP2942425B1 (de) 2014-05-09 2019-11-20 Groz-Beckert KG Ganzstahlgarnitur
DE102014108822A1 (de) * 2014-06-24 2016-01-07 TRüTZSCHLER GMBH & CO. KG Verfahren zum Härten eines Garniturdrahtes für die Bearbeitung von Textilfasern und Anlage hierzu
CN106834626B (zh) * 2017-03-23 2019-01-29 湖南省中晟热能科技有限公司 一种微波钢带炉
WO2019239184A1 (en) 2018-06-13 2019-12-19 Arcelormittal Vacuum deposition facility and method for coating a substrate
WO2019239186A1 (en) 2018-06-13 2019-12-19 Arcelormittal Vacuum deposition facility and method for coating a substrate
WO2020012222A1 (en) * 2018-07-11 2020-01-16 Arcelormittal Method to control the cooling of a metal product
WO2020012221A1 (en) * 2018-07-11 2020-01-16 Arcelormittal Method of heat transfer and associated device
CN109457104B (zh) * 2018-12-13 2020-09-01 陕西鼎益科技有限公司 一种高温合金丝在线退火自动化加工装置
KR102219253B1 (ko) * 2020-05-14 2021-02-24 엄지은 저온초전도선재의 제조 장치
CN113319138B (zh) * 2021-06-04 2022-11-18 重庆星达铜业有限公司 一种铜线拉丝装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8426455D0 (en) * 1984-10-19 1984-11-28 Bekaert Sa Nv Fluidised bed apparatus
GB8505491D0 (en) * 1985-03-04 1985-04-03 Bekaert Sa Nv Heat treatment of steel
DE3688422T2 (de) * 1985-08-07 1993-08-26 Samuel Strapping Systems Ltd Beheizung eines fliessbettofens.
FR2607519B1 (fr) * 1986-11-27 1989-02-17 Michelin & Cie Procede et dispositif pour traiter thermiquement un fil d'acier
FR2626290B1 (fr) * 1988-01-25 1990-06-01 Michelin & Cie Procedes et dispositifs permettant de traiter thermiquement des fils d'acier au carbone de facon a obtenir une structure perlitique fine
US5145534A (en) * 1989-07-26 1992-09-08 N.V. Bekaert S.A. Fluidized bed for quenching steel wire and process thereof
FR2650296B1 (fr) * 1989-07-26 1991-10-11 Michelin & Cie Procede et dispositif pour traiter thermiquement au moins un fil metallique avec des plaques de transfert thermique
EP0532589B1 (en) * 1990-06-08 1994-10-26 Bgk Finishing Systems, Inc. Fluidized bed with submerged infrared lamps

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