DE3050367C1

DE3050367C1 - Verfahren und Einrichtung zur Waermebehandlung eines langen bewegten Erzeugnisses

Info

Publication number: DE3050367C1
Application number: DE3050367A
Authority: DE
Inventors: Nail R. Achmetov; Gennadij F. Bary&scaron;nikov; Ilya M. Magnitogorsk Gelfand; Dias A. Beloretsk Ibragimov; Semen B. Kaplan; Aleksandr G. Komarov; Vadim A. Kule&scaron;a; Aleksandr N. Latochin; Ivan N. Nedovizij; Vladimir M. Magnitogorsk Ostapko; Anatolij G. Rogovskij; Raisa V. Voronina; Aleksandr K. Zamkin
Original assignee: VNI SKIJ I METIZNOJ PROMYSLENN
Current assignee: VNI SKIJ I METIZNOJ PROMYSLENN
Priority date: 1980-05-05
Filing date: 1980-05-05
Publication date: 1984-08-23
Also published as: WO1981003183A1; JPS6053728B2; JPS57500740A

Description

In der ersten Stufe wird das lange bewegte Erzeugnis
in der Luft bis zu einer Temperatur erwärmt, die unter der Oxidationstemperatur seiner Oberfläche liegt. In der zweiten Stufe erwärmt man einen Abschnitt des langen Erzeugnisses bei seiner Bewegung bis zur Wärmebehanlungs-Temperatur. wobei der erwärmte Abschnitt um das Mehrfache kürzer als der Erwärmungsabschnitt in der ersten Behandlungsstufe ist. und die Erwärmung in der zweiten Stufe mit einer Geschwindigkeit erfolgt, die um das Mehrfache höher als die in der ersten Stufe ist. Dabei wird das Erzeugnis in der zweiten Behandlungsstufe anfänglich in Wasserdampfatmosphäre und am Ende der Stufe in Wasser erwärmt das entgegen der Bewegung des langen Erzeugnisses fließt.
Nach Beendigung der Erwärmung in der zweiten Stufe bewegt sich das lange Erzeugnis in der Wasserdampfatmosphäre. die beim Austritt des langen Erzeugnisses aus dem Wasser zustande kommt.
Die Abkühlung des langen bewegten Erzcugnisses crfolgt ebenfalls in zwei Stufen. In der ersten Abkühlungsstufe wird das lange bewegte Erzeugnis im Wasser unter die Temperatur der Oberflächenoxidation abgekühlt, die aber über der Raumtemperatur liegt und für die Verdampfung der Flüssigkeit von der Erzeugnisobcrfläche infolge der restlichen Wärme des Erzeugnisses ausreichend ist. In der zweiten Abkühlungsstufe wird das Erzeugnis mit Luft beblasen.
Infolge der instabilen Bewegungsgeschwindigkeit des langen Erzeugnisses in den Wärmebehandlungsabschllitten kann dieses bekannte Verfahren aber nicht gleichmäßige Erwärmung nach der Länge des Erzeugnisses und folglich keine homogenen mechanischen Eigenschaften über die ganze Länge des Erzeugnisses gewährleisten, die für die weitere Verarbeitung und besonders fiir die nachfolgende plastische Vcrformung erforderlich sind.
Bei der Wärmebehandlung nach diesem Verfahren hängt der Erwärmungs- und Spannungsvorgang bei langen Erzeugnissen teilweisc auch von der Arbeit der Ab-und Aufwickelvorrichtungen ab. und dics führt ebenfalls zu ungleichmäßiger Erwärmung, manchmal auch zum Erzeugnisbruch. Dadurch ist die Benutzung dieses Verfahrens für technologische Fließprozesse besonders vor plastischer Verforming mit hohem Gesamtabnahmegrad erschwert.
Die Wärmebehandlung nach diesem Verfahren kann bei einigen Stahlsorten (z. B. bei kohlenstoffarmen Stiihlen) infolge schncller Abkühlung im Wasser zur Verhtirtung einzelner Abschnittc der langen Erzeugnisse mit höherer Kohlenstofl'konzentnition führen. Somit kann bei solchen Abschnitten eine höhere Festigkeit und eine niedrigere Plastizität die Folge sien. Dadurch entsiechen stich Schwierigkeiten bei der Benutzung dieses Verl'ahrens für technologische Fließprozesse vor nacl0fllgender plastischer Verformung der langen Erzeugnisse.
Beim beschriebenen Verfahren kann außerdem die Oberfläche des langen Erzeugnisses nicht zur nachfolgenden plastischen Verformung vorbereitet werden. Daher muß vor der nachfolgenden plastischen Verformung der Erzeugnisse ein zusätzlicher Arbeitsgang zur oberflächenbehandlung eingeführt werden. wobei die Kontinuität des Prozesses gestört wird.
Bekanntlich wird Wassersieden an der erhitzten Metalloberfläche von einer Film- und Blasenbildung begleitet. Bei der Anwendung des beschriebenen bekannten Verfahrens kann eine Damptbildung an der oberfläche des langen Erzeugnisses bei seinem Austritt aus Wasser in Form von Blasen auftreten, wobei eine beschleunigte Abkühlung des Erzeugnisses erfolgt und an seiner Obertläche Oxidationstleckc erscheinen.
Die nach diesem Vcrfahren in zwei Stufen erfolgende elektrische Erwärmung dauert verhältnismäßig lange, wobei in der ersten Stufe ein langer Abschnitt des Erzeugnisses erwärmt wird. Beides führt zu einem komplizieren technologischen Prozeß, zu dessen Instabilität und niedrigen Leistungsfähigkeit.
Das bekannte Verfahren gewährleistet keine gleichmäßige Wärmebehandlung des langen Erzeugnisses vom Beginn seiner Bewegung an. Dies verhindert die Benutzung dieses Verfahrens für Fließarbeitsprozesse, bei denen technologisch bedingte Stillsetzung von einzelnen Baueinheiten der Ausrüstung öfters erforderlich wird.
Aus der US-PS 3499804 ist eine Einrichtung zur Wärmebehandlung eines langen bewegten Erzeugnisses zur Realisierung des beschriebenen Verfahrens bekannt, die in Richtung der Erzeugnisbewegung hintereinander angeordnet - eine Vorrichtung zum Abwickeln des langen Erzeugnisses, eine aus drei hintereinander liegenden Elektrontaktbaugruppen bestehende Widerstands-Erwärmungsanlage, einen mit jeder Elektrokontaktbaugruppe elektrisch verbundenen Leistungstransformator und eine Vorrichtung zum Aufwickeln des Erzeugnisses enthält. Zwischen der ersten und der mittleren Elektrokontaktbaugruppen weist die Einrichtung hintereinander angeordnete Leitrollen mit Regelvorrichtungen auf, mit deren Ililfe das lange Erzeugnis fortbewegt wird und die Rotationsgeschwindigkeit der Aufwickelvorrichtung geregelt wird. An die mittlere Elektrokontaktbaugruppe schließen sich Vorrichtungen zur Wasserzufuhr an.
Die Regelung der Rotationsgeschwindigkeit der Aul: wickelvorrichtung erfolgt aber ausgchend von der Spannung des langen bewegten Erzeugnisses, wobei das Erzeugnis gedchnt und sein Querschnitt geändert werden kann.
Zur Erwärmung eines langen Abschnitts von aus verschiedenen Stahlsorten hergestellten Erzeugnissen wird in der Einrichtung elektrische Energie mit hoher Spannung benutzt, die für die Bedienung gefährlich ist und die Anwendung von platzraubenden Vorrichtungen erfordert.
Dic Elektrokontaktbaugruppen, an denen sich das erwärmt lange Erzeugnis vorbei bewegt, sind in Luft angeordnct und müssen deswegen gekühlt werden. An den Kontakistellen der Elektrokontaktbaugruppen, besondcrs der mittleren Elektrokontaktbaugruppen, und des bewegten langen Erzeugnisses entstehen Funken. Die Fuiiken bildung führt zu schncllem Verschleiß der Arbeistflächen der Elektrokontaktbaugruppen und zur Beschüdlgung der Erzeugnisoberflüche. wobei das lange Erzeugnis in ma neben Fällen auch durchbrennen kann.
I)ie Betriebszuvcrlissigkeit der Elcktrokontaktbaugruppen, der Spannungsgrad des langen bewegten 1 1 zeugnisses und tcilweisc die Erwärmungsverhältnisse hängen bei der bekannten Einrichtung auch von der stabilen Arbeit der Auf- und Abwickelvorrichtungen ab.
und dies begrenzt die Benutzung der Einrichtung für Fließprozesse, wobei zur Synchronisation des Betriebs der Auf- und Abwickelvorrichtungen komplizierte Geräte eingesetzt werden müssen.
Die Einrichtung kann nicht eine gleichmäßige Wärmebehandlung von langen bewegten Erzeugnissen über ihre ganze Länge gewährleisten und kann infolgedessen nicht für Fließprozesse benutzt werden. die aus technologischen Gründen oftmals unterbrochen werden müssen.
Zur Entfernung der Flüssigkeit von der Oberfläche eines langen Erzeugnisses mit Hilfe von Preßluft werden nebst dieser Einrichtung außerdem zusätzliche kompliziertc Anlagen benötigt.
Offenbarung der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde. ein Verfahren zur Wärmebehandlung einet langen bewegten Erzeugnisses zu entwickeln. welches die tür die nachfolgende plastische Verformung erforderlichen gleichmäßigen mechanischen Eigenschaften über die ganze Erzeugnislänge und eine dazu geeignete Qualität der Erzeugnisoberflläche gewährleistet. sowie eine Einrichtung zur Verwirklichung dieses Verfahrens zu schalten, deren Autbau und deren zusätzliche Baugruppen die Erhaltung der für die nachfolgende plastische Verformung ertorderlichen gleichmäßigen mechanischen Eigenschaften über die ganze Erzeugnisliinge sowie der dazu geeigneten Oberflächengüte in einem kontinuierlichen Fließprozeß ermöglichen.
Dies wird dadurch gelöst daß bei einem Verfahren zur Wärmebehandlung eine lagen bewegten Erzeugnisses durch Abwicklung des langen Erzeugnisses. elektrische Widerstandserwärmung anfangs in der Luft und dann in einer Flüssigkeit sowie durch Abkühlung des langen bewegten Erzeugnisses. durch Entfernung der Flüssigkeit von seiner Oberrfläche und nachfolgende Auf wicklung des langen Erzeugnisses erfindungsgemäß die elektrische Widerstandserwärmung des langen Erzeugnisses mit einer Geschwindigkeit von über 1000 Grad@sb erfolgt, wobei die Erwärmung in der Luft bis zur anfänglichen Temperatur der Dampfbildung an der Oberfläche des langen bewegten Erzeugnisses bei Berührung desselben mit der Flüssigkeit erfolgt und die Abkühlung des langen Erzeugnisses in derselben Flüssigkeit vorgenommen wird. wobei die Länge des bei der Abkühlung in der Dampfatmosphäre liegenden Erzeugnisses aus der Beziehung ermittelt sird: in der die Länge des Erzeugnisubschnittes (m).der sich bei seiner Abkühlung in der Flüssigkeit in der um ihn entstehenden Dampfatmosphäre befindet, die Bewegungspeschwindigkeit des langen Irzeugnisses (m:s).
f1-die Temperatur der Widerstandserwärmung des langen Erzeugnisses ( C).
t2 - die Abkühlungstempcrntur ( C) ist, auf die das lange Erzeugnis in der Flüssigkeit abgekühlt werden soll und f1-dieAbkühlungsgeschwindigkeit (Grad/s) des langen Erzeugnisses in der Flüssigkeit bedeuten.
und die Entfernung der Flüssigkeit von der Oberfläche des langen bewegten Erzeugnisses durch Abpressen erfolgt.
Bei dem Verfahren ist es zweckmäßig. ab dem Anfangsmoment der Bewegung des langen Erzeugnisses nach der ersten Grundwiderstandserwärmung und der Grundabkühlung des langen Erzeugnisses eine zusätzliche Widerstandserwärmung dieses langen Erzeugnisses zuerst in Luft und dann in Flüssigkeit mit einer Geschwindigkeit von über 1000 Grad/s vorzunchmen.wobei die Erwärmung in der Luft bis zur unfänglichen Temperatur der Dampfbildung an der Oberfläche des langen Erzeugnisses bei Berührung des langen Erzeugnisses und der Flüssigkeit erfolgen soll, und die zusätzliche Abkühlung des langen Erzeugnisses in der- selben @lüssigkeit durchzuführen, wobei die Länge des Erzeugnisses bei dessen zusätzlicher Abkühlung in der Dampfatmosphäre aus der Beziehung ermittelt wird. Hierbei bedeuten @ die Länge des Erzeugnisses in der Dampfatmosphäre. die sich um das lange Erzeugnis bei seiner zusätzlichen Abkühlung bildet. (m): die Bewegungsgeschwindigkeit des langen Erzeugnisses bei der zusätzlichen Widerstandserwärmung und der zusätzlichen Abkühlung.
(m s): f3 die Erwärmungstemperatur des lange Erzeugnisses bei seiner zusätzlichen Widerstandserwärmung (C); t4 die Temperatur. aut' die das lange Erzeugnis bei der zusätzlichen Abkühlung'abgekühlt werden soll. ( C'): f3 die Abkühlungsgeschwindigkeit des kingen Erzeugnisses in der Flüssigkeit bei der zusätzliegen Abkühlung. (Grad s).
Die Aufgabe der Erfindung wird auch gelöst. indem in einer lür die Realisierung des Verfahrens entwickelten Einrichtung zur Wärmebehandlung eines langen bewegten Erzeugnisses. die in Richtung der Bewegung des langen Erzeugnisses. hintereinander angeordnet eine Vorrichtung zum Abwickeln des langen Erzeugnisses.
eine Widerstands-Erwärmungsanlage mit drei in Richtung der ßewcgung des langen Erzeugnisses hintereinander montierten Elektrokontaktbaugruppen. einen mit jeder Elektrokontaktbaugruppe elektrisch verbundenen Leistungstransformator und eine Vorrichtung zum Aufwickeln des langen Erzeugnisses aufweist, erfindungsgemäß die Widerstands-Erwärmungsanlage eine zur Aulilallllle einer Flüssigkeit bestimmte Wanne mit einer Eingangsöffung und einer Ausgangsöffung zum Durchlassen des langen Erzeugnisses sowie eine in Richtung der Bewegung des langen Erzeugnisses hinter den Elektrokontaktbaugruppen in der Wanne unmittelbar an ihrer Ausgangsöffnung unter einer Schicht der Flüssigkeit angeordnete Ziehdüse zur Entfernung der Flüssigkeit von der Oberfläche des langen Erzeugnisses aufweist, wobei die erste Elektrokontaktbaugruppe vor der l';ingangsölrnung der Wanne liegt. die mittlere Elektrokontaktbaugruppe in der Wanne unter einer Schicht der Flüssigkeit angeordnet ist und die letzte Elektrokontaktbaugruppe so eingebaut ist. daß das lange Erzeugnis beim Abkühlen in der Wanne unter einer Schicht der Flüssigkeit liegt.
In der Widerstands-Erwärmungsanlage ist die letzte Elektrontaktbaugruppe hinter der mitteren Elektrokontaktbaugruppe zweekmäßigerweise in einem Abstand angeordnet, der wenigstens der doppelten Entfernung der ersten Elektrokontaktbaugruppe von der mittleren Elektrokontaktbaugruppe entspricht.
Vorteilhaft ist es, die letzte Elektrokontaktbaugruppe der Widerstands-Erwärmungsanlage außerhalb der Flüssigkeit anzuordnen.
Dabei enthält die Wanne vorzugsweise eine darin fest eingebaute Kammer, in der die letzte Elektrokontaktbaugruppe untergebracht ist.
I)ie letzte Elektrokontaktbaugruppe der Widerstands-Rewärmungsanlage kann auch in der Wanne unter einer l;lüssigkeitsscbieht angeordnet sein.
Vorteilhaft ist es, als letzte Elektrokontaktbaugruppe die mit dem Leistungstransformator elektrisch verbundene Ziehdüse zur Entfernung der Flüssigkeit von der Oberfläche des langen Erzeugnisses zu benutzen, In der Widerstands-Erwärmungsanlage ist die Anwendung zweier zusätzlicher Elektrokontaktbaugruppen zweckmäßig, die in Richtung der Bewegung des langen Erzeugnisses nach der Letzten Elektrokontaktbaugruppe in der Wanne unter einer Flüssigkeitsschicbt hintereinander liegen und mit dem Leistungstransformator elektrisch verbunden sind.
Vorzugsweise sind dabei die zusätzlichen Elektrokontaktbaugruppen in einem Abstand voneinander angeordnet. der wenigstens der doppelten Entfernung zwischen der letzten Elektrokontaktbaugruppe und der in Richtung der Erzeugnisbewegung gesehen ersten zusätzlichen Elektrokontaktbaugruppe entspricht wobei die Entfernung der zuletzt genannten Elektrokontaktbaugruppen voneinander gleich dem Abstand der mittleren Elektrokontaktbaugruppe von der letzten Elektrokontaktbaugruppe ist.
Zweckmäßig enthält die Widerstands-Erwärmungsanlage eine dritte ztisätzliche Elektrokontaktbaugruppe, die in Richtung der Erzeugnisbewegung nach der mittleren Elektrokontaktbaugruppe in der Wanne unter einer Flüssigkeitsschicht mit einem Abstand angeordnet ist.
In der Widerstands-Erwärmungsanlage kann die Funktion der letzten zusätzlichen Elektrokontaktbaugruppe (der Richtung der Erzeugnisbewegung folgend) eine mit dem Leistungstransformator elektrisch verbundene Zichdüse zur Entfernung der Flüssigkeit von der Oberfläche des langen Erzeugnisses erfüllen.
In der Einrichtung ist die Anwendung einer drehbarren Scheibe zweckmäßig. die gleichmäßige E inführung des langen Erzeugnisses in die mit Flüssigkeit gefüllte Wanne gewährleistet und vor der ersten Elektrokontaktbaugruppe in Richtung der Bewegung des hingen Erzeugnisses angeordet ist.
Hierbei kann in der Einrichtung vor der drehbaren Scheibe in Richtung der Erzeugnisbewegung eine K'lliber-Ziehdüse eingebaut scin. mit deren Hilfe das lange bewegte Erzeugnis gespannt wird und auf seine oberfläche vor der Einftihrung in die Wanne mit Flüssigkeit eine Unterschmierschicht aufgetnigcn wird.
Die Vorrichtung zum Aufwickeln des langen Erzeugmsses enthält vorzugsweise eine an der drehbaren Scheibe starr befestigte Führungsrolle zum Aufwickeln eines Abschnitts des langen Erzeugnisses, der der Länge des von der drehbaren Scheibe zugeführten Erzeugnisses entspricht. und eine Aufnahme- und Speichertrommel. die mit der drehbaren Scheibe glcichachsig angeordnet ist und zur Aufnahme des langen Erzeugnisses von der Führungsrolle dient.
Die Erfindung gewährleistet die Wärmebehandlung eines langen bewegten Erzeugnisses in einer Behandlungsstufe und in einem kurzen Abschnitt unter Bentitzting elektrischer Energie mit niedriger Spannung. wobei die Stabilität des technologischen Prozesses erhöht wird und für die Erwärmung der Erzeugnisse Niedervoltausbrüstung verwendet werden kann.
Außerdem ermöglicht die Erfindung die Erwärmung und die Abkühlung von langen bewegten Erzeugnissen in der Dampfatmosphäre, die an der Oberfläche des langen Erzeugnissen bei dessen Durchlauf der Flüssig keit entsteht. Dadurch wird die Oberfläche des langen Erzeugnisses während der Wärmebehandlung vor ()xidation geschützt. Außerdem wird die Bildung einer dännen weichen Schicht an der Oberfläche der langen Erzeugnisse erreicht die als gute Schmierung bei nach-Folgender plastischer Verformung besonders durch Ziehen dient, den Fcrtigerzeugnissen gutes Aussehen verleiht und sie beim Lagern vor Oxidation schützt.
Durch die Erfindung wird eine gleichmäßige Wärmebehandlung des langen bewegten Erzeugnisses sowohl während dessen Bewegung als auch vom Anfangszeitpunkt der Bewegung an möglich. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit. die erfindungsgemäß ausgeführte Einrichtung für technologische Fließprozesse mit öfters erfolgender tcchnologisch bedingter Stillsetzung. z.B. in einem l'rozcß mit nachfolgendem Ziehen zu benutzen.
Die Erlindung gewährleistet gleichmäßige Spannung des langen kontinuierlich bewegten Erzeugnisses in dem Wärmebehandlungsabschnitt unabhängig von Schwankungen der Erzeugnisspannung in der Abwickelvorrichtung sowic in den anschließenden Bearbeitungseinrichtungen, z.B. in einer Ziehbank. Dies trägt zur gleichmäßigen Erwärmung bei und erleichtert die Benutzung der erfindungsgemäßen Einrichtung für technologische Fließprozesse.
I)ic Erfindung ermöglicht auch gleichmäßige Einführung des langen Erzeugnisses in die Wärmebehandlungsanlagc sowie gleichmäßige Aufnahmc desselben nach dessen Wärmebehandlung. Dies begünstigt die Erhaltung homogener mechanischer Eigenschaften über die ganze Länge der Erzeugnisse und erleichtert ebenfalls die Benutzung der Erfindung Für technologische Fließprozesse.
Die Anwendung der Erfindung ermöglicht die Durchführung der Wärmebehandlung durch Widerstandserwärmung in einem kontinuierlichen Prozeß mit nachfolgender plastischer Verformung mit Hilfe von Ausrüstungen, die mit der Wärmebehandlungs-Einrichtung in einem Raum aufgestellt werden können.
K urzbeschreibung der Zeichnungen l)ie Erfindung wird anhand der nachstehenden Beschreibung konkreter Ausführungsformen mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Hicrbei zeigen Fig. 1 ein Strukturschema einer Einrichtung zur Wärmebehandlung eines langen bewegten Erzeugnisses gemäß der Erfindung. in der die letzte Elektrokontaktbaugruppe in einer Kammer angeordnet ist (die Wanne mit Flüssigkeit ist im Schnitt dargestellt): Fig. 7 ein Strukturschema einer Einrichtung zur Wärmebehandlung eines langen bewegten Erzeugnisses gemäß der Erfindung. in der die letzte Elektrokontaktbaugruppc über der Wanne mit Flüssigkeit angeordnet ist (die Wanne mit Flüssigkeit ist im Schnitt gezeigt); Fig. 3 ein Strukturschema einer Einrichtung zur Wärmebehandlung eines langen bewegten Erzeugnisses gemäß der Erfindung in der die letzte Elektrokontaktbaugruppc in der Wanne mit Flüssigkeit eingebaut ist (die Wanne mit Flüssigkeit ist im Schnitt dargestellt); Fig. 4 ein Strukturschema einer Einrichtung zur Wärmebehandlung eines langen bewegten Erzeugnisses gemäß der Erfindung. in der die Funktion der letzten Elektrokontaktbaugruppe die Ziehdüse zur Entfernung der Flüssigkeit von der Erzeugnisoberfläche erfüllt (dic Wanne ist im Schnitt gezeigt); I:ig. 5 ein Strukturschema einer Einrichtung zur Wärmebehandlung eines langen bewegten Erzeugnissen gemäß der l:rfindung mit zwei zusätzlichen Elektrokontaktbaugruppen (die Wanne mit Flüssigkeit ist im Schnitt dargestellt); Fig. 6 din Strukturschema einer Einrichtung zur Wärmebehandlung eines langen bewegten Erzeugnisses ge- mäß der Erfindung mit drei zusätzlichen Elektrokontaktbaugruppen (die Wanne mit Flüssigkeit ist im Schnitt gezeigt); 1 ig. 7 ein Strukturschema einer Einrichtung zur mebehandlung eines langen bewegten Erzeugnissen gemäß der Erfindung. in der dic Ziehdüse zur Erfindung tier l:lüssigkeit von tier Erzeugnisoberfläche als letzte zusätzliche Elektrokontaktbaugruppe dient (die Wanne mit Flüssigkeit ist im Schnitt gezeigt); Fig. 8 ein Strukturschema einer Einrichtung zur Wlirmebehandlung eines langen bewegten Erzeugnisses gemäß der Erfindung mit einer anderen Ausführungsvariante der Vorrichtung zum Aufwickeln der langen Erzeugnisse (Vorderansicht): Fig. 9 schematische Darstellung der Wanne mit einer Eingangsöffnung und einer Ausgangsöffnung in einer Stirnwand gemäß der Erfindung (Draufsicht); Fig. 10 ein Strukturschema einer Einrichtung zur Wärmebehandlung eines langen bewegten Erzeugnisses gemäß der Erfindung mit der Wanne zur Aufnahme der Flüssigkeit nach Fig. 9 und mit darin eingebauten Elektrokontaktbaugruppen nach Fig. 6 (die Wanne ist im Schnitt dargestellt).
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Wärmebehandlung eines langen bewegten Erzeugnisses wird ein langes Erzeugnis abgewickelt. worauf die Widerstandserwiirmung des bewegten Erzeugnisses zuerst in Luft und dann in Flüsigkeit mit einer Geschwindigkeit von über 1000 Grad/s erfolgt, wobei die Erwärmung in der Luft bis zur anfänglichen Temperatur der Dampfbildung an der Oberfläche des langen Erzeugnisses bei Berührung des Erzeugnisses ond der Flüssigkeit durchgeführt wird.
l)ann wird das lange bewegte Erzeugnis in derselben Flüssigkeit abgekühlt. Die Länge des Erzeugnisses, die bei der Abkühlung in der Dampfatmösphäre liegen soll.
wird aus der Beziehung ermittelt. in der die Länge des Erzeugnisabschnittes, der sich bei seiner Abkühlung in der Flüssigkeit in der um ihn entstehenden Dampfatmösphäre befindet. (m): r -die Bewegungsgeschwindigkeit des langen hrzeugnissen (m/s): A1 - die Temperatur der Widerstandserwärmung des langen Erzeugnisses( C); die Temperatur. auf die das lange Erzeugnis in der Flüssigkeit abgekühlt werden soll. ( C) und r1 - Abkühlungsgeschwindigkeit des langen Erzeugnisses in der Flüssigkeit (Gradls) bedeuten.
Dann wird die Flüssigkeit von der Oberfläche des langen bewegten Erzeugnissen durch Abpressen entferntworauf das Erzeugnis aufgewickelt wird.
Falls eine Unterbrechung der Bewegung des langen Erzeugnisses und nachfolgende Fortsetzung erforderlich werden, erfolgt im Anfangsmoment der Erzeugnisbewe gung nach der Grundwiderstandserwärmung und der Grundabkühlung des langen bewegten Erzeugnissen eine zusätzliche Widerstandserwärmung anfangs in Luft und dann in Flüssigkeit mit einer Geschwindigkeit von über 1000 Grad/s wobei die Erwärmung in der Luft bis zur anfänglichen Temperatur der Dampfbildung an der Oberfläche des langen Erzeugnisses bei Berührung des Erzeugnissen und der Flüssigkeit durchgeführt wird. Dann wird dis lange bewegte Erzeugnis in derselben Flüssigkeit ztisätzlich abgekühlt. Die länge des Erzeugnisses.
die bei der zusätzlichen Abkühlung in den Dampfatmosphäre liegen soll, wird aus der Beziehung errechnet. Hierbei bedeuten #1 die Länge des Erzeugnissen in der Dampfatmosphäre, die sich um das lange Erzeugnis bei seiner zusätzlichen Abkühlung bildet. (m); die Bewegungsgeschwindigkeit des langen Erzeugnisses bei der zusätzlichen Widerstandserwärmung und der zusätzlichen Abkühlung.
(ms): r3 die Erwärmungstemperature des langen Erzeugnisses bei seiner zusätzlichen Widerstandserwärmung (C): t, die Temperatur. auf die das lange Erzeugnis bei der zusätzlichen Abkühlung abgekühlt werden soll. ( C) und (3 die Abkühlungsgeschwindigkeit des langen Erzeugnisses in der Flüssigkeit bei der zusätzlichen Abkühlung (Grad s), Als Realisierungsbeispiel wird nachstehend die Wärmebehandlung eines durchlaufenden Drahtes in einem kontinuierlichen Fließprozeß mit nachfolgendern Ziehen betrachtet.
Die Einrichtung zur Wärmebehandlung eines langen bewegten Erzeugnisses in Form eines Drahtes 1 (Fig. 1) enthält folgende in Richtung der Drahtbewegung hinter: einander angeordnete Baugruppen und Bauelemente: eine Draht-Abwickelvorrichtung 2, eine Kaliber-Zichdüse 3. mit deren Hilfe der durchlaufende Draht 1 gespannt wird und auf seiner Oberfläche eine Unterschmierschicht augetragen wird. eine drehbare Scheibe 4 zur gleichmäßigen Drahtzuführung- eine Widerstands-Erwärmungsanlage 5 und eine Vorrichtung 6 zum Aufwickeln des Drahte- 1.
Zur Wiederstands-Erwärmungsanlage 5 gehört eine zur Füllung mit einer-Flüssigkeit bestimmte Wanne 7 mit einer zum Durchlassen des Drahtes 1 vorgesehenen Einglngsöilinung 8 und einer Ausgangsöffnung 9. die in den einander gegenüberliegenden Stirnwänden 10 und 11 der Wanne 7 ausgeführt sind. Mit den Stirnwänden 10. 11 der Wanne 7 sind Kammern 12. 13 mit Öffnungen zum Ein- und Auslauf des Drahtes 1 fest verbunden. Im Boden der Kammern 12, 13 sind Öffnungen 14 zum Abfluß der Flüssigkeit vorgesehen. Der Boden der Wanne 7 weist eine Öffnung 15 zur Flüssigkeitzuführ auf. In der Wanne 7 ist einer Flüssigkeit bestimmte isolierende Kammer 16 mit einer zum Durchlassen des Drahtes 1 bestimmten Eingangsöffnung 17 und einer Ausgangsöffnung 18 und einer Abflußöffnung für die Flüssigkeit (nicht dargestellt) fest eingebaut. In der Widerstands-Erwärmungsanlage 5 sind auch in Richtung der Draht bewegung drei Elektrokontaktbaugruppen 19. 20, 21 und eine Ziehdüse 22 zur Entfernung der Flüssigkeit von der Oberfläche des Drahtes 1 hintereinander angeordnet. Die erste Elektrokontaktbaugruppe 19 liegt hinter der Scheibe 4 und ist mit der geerdeten Klemme eines Leistungstransflorinators 23 elektrisch verbunden. Die mittlere Elektrokontaktbaugruppe 20 befindet sich in der Wanne 7 unter einer Flüssigkeitschicht und ist mit der zweiten Klemme des Lesitungsformators 23 elektrisch ver- bunden. Die letzte Elektrokontaktbaugruppe 21 ist in der sie von der Flüssigkeit isolicrenden Kammer 16 angeordnet und mit der geerdeten Klemme des Lcistungstransformators 23 elektrisch verbunden. I)abei liegt die letzte Elektrokontaktbaugruppc hintcr der mittleren Elektrokontaktbaugruppe 20 in einem Abstand von dieser, der wenigstens der doppelten Entfernung zwischen der ersten Elektrokontaktbaugruppe 19 und der mittleren Elektrokontaktbaugruppe 20 entspricht.
Bei einer anderen Ausführungsvariante der Einrichtung ist die letzte Elektrokontaktbaugruppe 24 (Fig. 2) über der Wanne 7 befestigt. wobei der Draht 1 mit # Hilfe von Leitrollen 25 dieser Elektrokontaktbaugruppe 24 zugeführt und von ihr abgeführt wird.
In einer weiteren Ausführungsvariante der E inrichtung ist die letzte Elektrokontaktbaugruppe 26 (Fig. 3) zwecks besserer Kontaktgabe in der Wanne 7 unter einer Flüssigkeitsschicht angeordnet.
Da die Ziehdüse 22 beim Abpressen des Drahtes 1 einen engen Kontakt mit diesem bildet. wird die zur lintfernung der Flüssigkeit von der Oberfläche des Drahtes I vorgesehene Ziehdüse 27 (Fig. 4) in der Folgenden Ausführungsvariante der Einrichtung zwecks ihrer Vereinfachung auch als letzte Elektrokontaktbaugruppe benutzt. Die Ziehdüse 27 ist hierbei mit der geerdeten Klemme des Leistungstransformators 23 elektrisch verbunden.
Zur gleichmäßigen Wärmebehandlung des Drahtes 1 vom Anfangsmoment seiner Bewegung an enthält die Wiederestands-Erwärmungsanlage-5-zwei zusätzliche Elektrokontaktgruppen 28. 29 (Fig 5) die in Richtung der Drahtbewegung nach der Elketrokontaktbaugruppe $# $Drahtes $Oberfläche $Anfangsmoment 21 in der Wanne 7 unter einer Flüssigkeits.schicht hintereinander liegen. Der gegenseitige Abstand der Elektrokontaktbaugruppen 28 und 29 entspricht wenigstens der doppelten Entfernung der Elektrokontaktbaugruppe 21 von der ersten zusätzlichen Elektrokontaktbaugruppe 28 und ist also gleich dem Abstand der Elektrokontaktbaugruppe 20 und 21 voneinander. Die crstc zusätzliche Elektronkontaktbaugruppe 28 liegt von der Elektrontaktbaugruppe 21 in einem Abstand, der dem Abstand der Elektrokontaktbaugruppen 19 und 20 voneninader gleich ist. Die Elektrokontaktbaugruppen 28 und 29 sind mit der geerdeten bzw. ungeerden Klemmc des Leistungstransforinators 23 elektrisch verbunden.
Zur Verbesserung der Abkühlungsverhältnisse ftir den Draht 1 enthält die Widerstands-Erwärmunganlage 5 eine dritte zusätzliche Elektrokontaktbaugruppe 30 (Fig. 6), die - in Richtung der Drahtbewegung gesehen hinter der mittleren Elektrokontaktbaugruppe 20 in der Wanne 7 unter einer Flüssigkeitsschicht liegt und mit der geerdeten Klemme des Leistungstransformators 23 elektrisch verbunden ist. Die Elektrokontaktbaugruppe 30 liegt von der Elektrokontaktbaugruppe 20 in einem Abstand. der wenigstens der doppelten Entfernung zwisehen den Elektrokontaktbaugruppen 19 und 20 cntspricht.
Da die Ziehdüse 22 (Fig. 5. 6) beim Abpressen des Drahtes 1 einen innigen Kontakt mit dicscm bildet, wird die Ziehdüse 31 (Fig. 7) in einer weiteren Ausfüllrungsvariante der Einrichtung zwecks ihrer Vereinfachung als letzte zusätzliche Elektrokontaktbaugruppe benutzt. Die Ziehdüse 31 ist mit der geerdeten Klemme des Leistungstransformators 23 elektrisch verbunden, In einer Ausführung der Einrichtung enthält die Vorrichtung 6 (Fig. 8) zum Aufwickeln des Drahtes 1 eine an der drehbaren Scheibe 4 fest sitzende Führungsrolle 32 zum Aufwickeln von der Widerstands-Erwärmungsanlage 5 über eine Leitrolle 33 zugeführten Drahtabschnittes, der dem von der Scheibe 4 in die Widerstands-Erwärmungsanlage 5 eingeführten Drahtabschnitt entspricht. An der Achse 34 der Scheibe 4 ist eine stationäre Aufnahme- und Speichertrommel 35 befestigt, auf die von der Führungsrolle 32 der Draht 1 aufgewickelt wird.
Zur Erhöhung der Ablaulstabilität des technologischen Preozesses während des Betriebs der Einrichtung weist die Wanne 36 (Fig. 9) in einer weiteren Ausführungsvariante der Einrichtung eine Eingangsöffnung 37 und eine Ausgangsöffnung 38 zum Durchlassen des Drahtes 1, die in einer Stirnwand 39 der Wanne 36 ausgeführt sind, auf.
An der Stirnwand 39 ist eine Kammer 40 mit einer Eingangsöffnung 41 und einer Ausgangsöffnung 42 befestigt.
im Boden der Wanne 36 und im Boden der Kammer 40 sind eine Öffnung 43 zur Flüssigkeitszufuhr bzw. eine $Öffnung 44 zum Abfluß der Flüssigkeit vorgesehen. Die Kammer 16 ist im Innenraum der Wanne 36 befestigt.
In Fig. 10 ist eine Variante der Anordnung der Elektrokontaktbaugruppe 19. 20. 21 (Fig. 6) und der zusätzlichen Elektrokontaktgruppen 28. 29. 30 in der Wanne 36 (Fig. 9) dargestellt. Hinter der Elektrokontaktbaugruppe 30 (Fig. 10) ist in der Wanne 36 eine Leirolle 45 eingebaut. Die Abstände der Elektrokontaktbaugruppen 19, 20, 21. 28, 29. 30 voneinander entsprechen ihrcn gegenseitigen Entfernungen in Fig. 6.
Die Einrichtung zur Wärmebchandlung von durchlaufendem Draht funktioniert wie folgt.
Dcr Draht 1 (Fig. 1) wird von der Vorrichtung 2 abgewickelt und durch die Kaliber-Ziehdüse 3 gezogen. um eine Spannung des bewegten Drahtes 1 zu erreichen und eine Schmierschift auf seine Oberfläche aufzutragen.
Dann werden 7 bis 3 Windungen des Drahtes 1 auf die drehbare Scheibe 4 zwccks gleichmäßiger Drahtzuführung aufgewickelt. Von der Scheibe 4 gelangt der Draht 1 in die Widerstands-Erwärmungsanlage 5 und zu ihrer ersten Elektrokontaktbaugruppe 19. Dann wird der bis zur anfänglichen Temperatur der Dampfbildung an der Oberfläche erwärmte Draht 1 durch die Eingangsöffnung 8 in die Wanne 7 unter eine Flüssigkeitsschicht eingeführt. Als Flüssigkeit kann man eine bekannte während des Ziellens benutzte Schmierung verwenden. Bei seiner weiteren Erwärmung erreicht der Draht 1 die mittlere Elektrokontaktbaugruppe 20, an der er bis zur Temperatur der Wärmebehandlung erwärmt wird. Bei seiner Bewegung zwischen den Elektrokontaktbaugruppen 20 und 21 wird der Draht 1 zuerst in der um ihn entstehenden Dampfatmosphäre bis auf die Endtemperatur der Wärmebehandlung und dann einfach in der Flüssigkeit bis auf die U Umgebungstemperatur abgekühlt. Der von der l:.lektrokontaktbaugruppe 21 ablaufende Draht 1 wird durch die Ziehdüse 22 zur Entfernung der Flüssigkeit von seiner Obcrtliiche gezogen. Durch die Ausgangsöffnung 9 der Wanne 7 nach dem Durchlauf der Kammer 13 wird der Draht 1 der Aufwickelvorrichtung 6 zugeführt.
Beim Betrieb der Anlage wird Flüssigkeit in die Wanne 7 durch die Öffnung 15 eingeführt. Bei der Drahtbewegung fließt die Flüssigkeit durch die Öffnungen 8 und 9 in die Kammern 12 bzw. 13 und aus diesen durch die Öffnungen 14 ab. Der Spiegel und die Menge der Flüssigkeit in der Wanne 7 werden so eingestellt, daß die Erwärmung und die Abkühlung des Drahtes 1 in der Dampfatmosphäre erfolgen. Die Dampfatmosphäre schützt den Draht vor ()xidation bei Erwärmung und Abkühlung und bewirkt eine langsamere Abkühlung wodurch gute plastische Eigenschaften besonders bei Stahldraht erreicht werden. Beim Ausbrennen dcs auf die Oberfläche des Drahtes 1 beim Zichen durch die Kaliber-Ziehdüse 3 aufgetragenen Schmiermittels und beim Sieden der Flüssigkeit entsteht an der Drahtoberfläche ein weicher Film, der bei der nachfolgenden plastischen Verförmung durch Ziehen als gute Unterschmierschucht dient, den Fertigdraht vor Oxidatin schüzt und ihm gutes Aussehen verleibt.
Bei der Anordnung der letzten Elektrokontaktbaugruppe 24 (Fig. 2) über der Wanne bewegt sich der Draht I nach der Elktrokonaktbaugruppe 20 folgerichtig an der crsten in Richtung der Drahtbewegung liegenden Lcitrolle 25, an der Elektrokontaktbaugruppe 24. an der zweiten und der dritten Leitrolle 25. und durch die Ziehdüse 22. In diesem Falle wird der Draht 1 zwischen den Elektrokontaktbaugruppen 19 und 20 erwärmt und zwischen den Elektrokontaktbaugruppen 20 und 24 abgekühlt. Alle übrigen Baugruppen der Einrichtung funktionieren wie oben beschrieben.
Bei der Anordnung der letzten Elektrokontaktbaugruppe 26 (Fig. 3) in der Wanne 7 unter einer Flüssigkeitsschicht wird der Draht 1 zwischen den Elektrokontaktbaugruppen 19 und 20 erwärmt und zwischen den Elektrokontaktbaugruppen 20 und 26 abgekühlt. wobei alle anderen Baugruppen der Einrichtung wic oben be schrieben funktionieren.
Falls die Ziehdüse 27 (Fig. 4) als Elektrokontaktbaugruppe benutzt wird, erfolgt die Erwärmung des Drahtes 1 im Abschnitt zwischen den Elektrokontaktbaugruppen 19 und 20 und seine Abkühlung zwischen den Elektrokontaktbaugruppe 20 und der Ziehdüse 27. Alle übrigen Baugruppen der Einrichtung funktionieren nach der obigen Beschreibung.
Zwecks gleichmäßiger Wärmebehandlung wird der Drahtabschnitt. der am Beginn der Bewegung des Drahtes 1 zwischen den Elektrokontaktenbaugruppen 19 und 20 noch nicht bis zur Wärmebehandlungstemperatur erwärmt wird. nach dem Durchgang der Elektrokontaktbaugruppe 21 an den zusätzlichen Elektrokontaktbaugruppen 28 und 29 vorbei bewegt. Dadurch wird der Draht 1 beim Beginn seiner Bewegung gleichzeitig an zwei in Richtung dieser Bewegung hintereinander liegenden Anlagenabsehnitten mit Wärme behandelt. Somit wird der Draht 1 zwischen den Elektrokontaktbaugruppen 19 und 20 erwärmt und zwischen den Elektrokontaktbaugruppen 20 und 21 abgekühlt. wobei der bis zur erforderlichen Wärmebehandlungstemperatur noch nicht genügend erwärmte Anfangsabschnitt des Drahtes glcichzeitig zwischen den Elektrokontaktbaugruppen 21 und 28 zusätzlich erwärmt und zwischen den Elektrokontaktbaugruppcn 28 und 29 zusätzlich abgekühlt wird. Die Entfernung zwischen den Elektrokontaktbaugruppen 20 und 21 ist bedeutend größer als der Abstand der Elektrokontaktbaugruppen 19 und 20 voneinander. Während der Draht den Abschnitt zwischen den Elektrokontaktbaugruppen 20 und 21 durchläuft. wird cr zwischen den Elektrokontaktbaugruppen 21 und 28 gleichzeitig bis zur Wärmebehandlungstemperatur erwärmt.
Der die zusätzliche Wärmebehandlungsstrecke durch laufende Abschnitt des Drahtes 1 wird mit Garantie bis zur erforderlichen Temperatur erwärmt. wobei nach dem Beginn der Drahtbewegung gleichmäßige Erwärmung dieses Drahtes 1 gewährleistet wird. Da der gegenseitige Abstand der Elektrokontaktbaugruppen 21 und 28 glcich dem Abstand der Elektrokontaktbaugruppen 19 und 20 voneinander ist und die gegenseitige Entfernung tier Elektrokontaktbaugruppen 28 und 29 der Entfernung zwischen den Elektrokontaktbaugruppen 20 und 21 entspricht, d.h. die Länge des ersten Wärmebehandlungsabschnittes der Länge des zusätzlichen Wärmebehandlungsabschnittes entspricht, werden die beiden Drahtabschnitte von einem Leistungstransformator 23 bis zur gleichen Temperatur erwärmt.
Falls in der Einrichtung eine dritte zusätzliche Elktrokontaktbaugruppe 30 (Fig. 6) vorhanden ist, wird der Draht I anfangs zwischen den Elektrokontaktbaugruppen 19 und 20 erwärmt und zwischen den Elektrokontaktbaugruppen 20 und 30 abgekühlt. Dann erfolgt die zusätzliche Erwärmung des Drahtes zwischen den Elektrokontaktbaugruppen 21 und 28. worauf der Draht 1 zwischen den Elektrokontaktbaugruppen 28 und 29 zusätzlich abgekühlt wird. Alle anderen Baugruppen der Einrichtullg funktionieren dabei wie oben beschrieben.
Falls die Zichdüse 31 (Fig. 7) als letzte zusätzliche Elektrokontaktbaugruppe benutzt wird, erfolgt die Erwiirmung des Drahtes 1 zwischen den Elektrokontaktbaugruppen 19 und 20 und seine Abkühlung zwischen den Elektrokontaktbaugruppen 20 und 21. worauf der Draht 1 zwischen den Elektrokontaktbaugruppen 21 und 28 zusätzlich erwärmt und zwischen der Elektrokontaktbaugruppe 28 und der Ziehdüse 31 abgekühlt wird. Alle übrigen Baugruppen der Einrichtung arbeiten wie beschrieben.
Dank den vorhandenen zusätzlichen Elektrokontaktbaugruppen 28. 29, 30 (Fig. 5. 6. 7) werden nach dem Beginn der Drahtbewegung gleichmäßige mechanische Eigenschaften über die ganze Drahtlänge erreicht und dadurch wird auch die Möglichkeit gegeben. die Erfindung für technologische Fließprozesse mit öfters erfolgender technologisch bedingter Stillsetzung. z. B. für einen Wärmebehandlungsprozeß mit nachfolgenden Zieheu zu benutzen.
Die Vorrichtung 6 (Fig. 8) zum Aufwickeln des Dn'ihtes 1 funktioniert in folgender Weise.
Nach dem I)urchlauf der Widerstands-Erwärmungsanlage 5 gelangt der mit Wiirme behandelte Draht 1 über die Litrolle 33 zur Führungsrolle 32. von der er auf ein Aufnahme- und Speichertrommel 35 aufgewickelt wird. infolge der gleichachsigen Anordnung der Trommcl 35 und der drehbaren Scheibe 4 sowie dank der festen Verbindung der Führungsrolle 32 mit dieser Scheibe 4 wird gleiche Drehgeschwindigkeit der Scheibe 4 und der Führungsrolle 32 erreicht. Dadurch werden der gleichmäßige t)urchlauf des Drahtes 1 durch die Widerstands-Erwärmungsanlage 5 und seine gleichmäßige Spannung in den Wärmebehandlungsabschnitten sowie eine zuverlässige Kontaktgabe und bessere Erwärmungsstbilität möglich.
Wen die Eingangsöffnung 37 (Fig. 9) und die Ausgangöffnung 38 in einer Stirnwand 39 der Wanne 36 ausgeführt sind. wird der Draht 1 an den Elektrokontaktbaugruppen 19. 20. 30. in der Leitrolle 45. an den Elektrokontaktbaugruppen 21. 28 und 29 sowie durch die Zichdüse 22 gezogen. Der Draht 1 wird anfangs zwisehen den Elektrokontaktbaugruppen 19 und 20 erwärmt und zwischen den Elektrokontaktbaugruppe 20 und 30 abgekühlt. Dann erfogt die zusätzliche Erwärmung zwisehen den Elektrokontaktbaugruppen 21 und 28 sowie die zusätzliche Abkühlung zwischen den Elektrokontaktbaugrtippcn 28 und 29.
Die erwähnte einseitige Anordnungs der Öffnungen 37 und 38 in der Wanne 36 verbessert die Ablaufstabilität des technologischen Prozesses. ergibt kleinere Abmessungen der Einrichtung und vereinfacht ihre Bedienung.
I)ic Erfindting ermöglicht die Wärmebehandlung von langen Erzeugnissen gleich nach Inbetriebsetzung der Ausrüstung und die plastische Verformung ohne Zcitver- zögerung und unabhängig von Betriebsunterbrechnungen.
Außerdem ergibt sich durch die Erfindung dic Möglichkeit. die Arbeitsgänge der Wärmebehandlung von langen Erzeugnissen und ihre mehrfache plastische Verformung bis auf Fertigmaße in einem Fließprozeß-Aggregat ohne Herabsetzung der Leistungsfähigkeit dcr Ausrüstung zur plastischen VerFormung zu verbinden.
Dic Erfindting führt auch zur Verkürzung des tcchnologischen Prozesscs bei dcr Fertigung von langen Frzeugnissen, ergibt eine geringere Anzahl von Transportvorgängen und Transportmittcln sowic einen geringeren Energieverbrauch und eine Verminderung des Bcdienungspersonals.
Industrielle Anwendbarkeit Dic zur Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens bestimmte Einrichtung zur Wärmebehandlung eines langen bewegten Erzeugnisses kann in technologischen Fließprozessen mit anschließender plastischer Verformung bei der Herstellung von metallischen Erzeugnissen wie Drahten. Streifen. Bändern verwendet werden.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Wärmebehandlung eines langen bewegten Erzeugnisses durch Abwicklung eines langen Erzeugnisses. elektrische Widerstandserwärmung des langen bewegten Erzeugnisses anfangs in der Luft und dann in einer Flüssigkeit sowie durch Abkühlung des langen bewegten Erzeugnisses, durch Entfernung der Flüssigkeit von seiner Oberfläche und nachfolgende Aufwicklung des langen Erzeugnisses, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Widerstandserwärmung des langen Erzeugnisses (1) mit einer Geschwindigkeit von über 10(X) Grades erfolgt, wobei die Erwärmung in der Luft bis zur anfänglichen Temperatur der Damptbildung an der Oberfläche des langen Erzeugnisses (1) bei Berührung desselben mit der Flüssigkeit und die Abkühlung in derselben Flüssigkeit vorgenommen wird, wobei die Länge des bei der Abkühlung in der Dampfatmosphäre befindlichen Erzeugnisses (1) aus der Beziehung ermittelt wird, in der 1 - die Länge des langen Erzeugnisses (1). die sich in einer um dieses Erzeugnis herum bei dessen Abkühlung in der Flüssigkeit cntstehenden Dampfatmosphäre befindet, (m) t -die Bewegungsgeschwindigkeit des langen Erzeugnisses (1) (m,s); t, - die Temperatur der elektrischen Wider.

standserwärmung des langen Erzeugnisses (I) (-C); 12 - die Temperatur. auf die das lange Erzcugnis (1) in der Flüssigkeit abgekühlt werden soll, ( C) und L' -- die Abkühlungsgeschwindigkeit des langen Erzeugnisses (1) in der Flüssigkeit bedeuten.

(Grad;s), und die Entfernung der Flüssigkeit von der Oberfläche des langen bewegten Erzeugnisses (1) durch Abpressen erfolgt, 2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet. daß ab Anfangsmoment der Bewegung des langen Erzeugnisses (1) nach erfolgter elektrischer Grundwiderstandserwärmung und G rundabkühlung des langen Erzeugnisses (1) jeweils eine zusätzliche elektrische Widerstandserwärmung des langen Erzeugnisses (1) zucrst in der Luft und dann in der Flüssigkeit mit einer Geschwindigkeit von über 100() Grades vorgenommen wird, wobei die Erwärmung in der Luft bis zur antånglichen Temperatur der Dampfbildung an der Oberfläche des langen Erzeugnisses (1) bei Berührung des Erzeugnisses (1) und der Flüssigkeit erfolgt, und die zusätzliche Abkühlung des langen bewegten Erzeugnisses (1) in derselben Flüssigkeit durchgeführt wird, wobei die Länge des langen Erzeugnisses (1), die sich hei seiner zusätzlichen Abkühlung in der Damptatmosphäre befindet. aus der Beziehung ermittelt wird, wobei bedeuten: 1 die Länge des langen Erzeugnisses (1), das in einer sich um das langen Erzeugnis (1) herum bei dessen zusätzlicher Abkühlung bildenden Dampfatmosphäre befindet, (m); r2 die Bewegungsgeschwindigkeit des langen Erzeugnisses (1) bei der zusätzlichen elektrischen Widerstandserwärmung und der zusätzüchen Abkühlung. (m/s); B die Erwärmungstemperatur des langen Erzeugnisses (1) bei der zusätzlichen elektrischen Widerstandserwärmung, (''C); t4 die Temperatur, auf die das lange Erzeugnis (1) bei der zusätzlichen Abkühlung abgekühlt werden soll. ("C); 1'3 die Abkühlungsgeschwindigkeit des langen Erzeugnisses (1) in der Flüssigkeit bei der zusätzlichen Abkühlung, (Grad/s).

3. Einrichtung zur Wärmebehandlung von langen bewegten Erzeugnissen, welche - in Bewegungsrichtung des langen bewegten Erzeugnisses hintereinander angeordnet - eine Vorrichtung zum Abwickeln des langen Erzeugnisses, eine elektrische Widerstands-Erwärmungsanlage mit drei hintereinander installierten Elektrokontaktbaugruppen in Bewegungsrichtung des langen Erzeugnisses, einen mit jeder Elektrokontaktbaugruppe elektrisch verbundenen Leistungstransformator und eine Vorrichtung zum Aufwickeln des langen Erzeugnisses enthält, dadurch gekennzeichnet. daß die elektrische Widerstands-Erwärmungsanlage (5) eine Wanne (7. 36) für Flüssigkeit mit einer Eingangsöffnung (8. 37) und einer Ausgangsöffnung (9. 38) für das lange Erzeugnis (1) und eine in Bewegungsrichtung des langen Erzeugnisses (1) gesehen - hinter den Elektrokontaktbaugruppen (19. 20. 21) in der Wanne (7, 36) unmittelbar an ihrer Ausgangsöffnung (9. 38) unter einer Flüssigkeitsschicht eingebaute Ziehdüse (22, 27) zur Entfernung der Flüssigkeit von der Oberfläche des langen Erzeugnisses (1) enthält, wobei die erste Elektrokontaktbaugruppe (19) vor der Eingangsöffnung (8. 37) der Wanne (7. 36) liegt, die mittlere Elektrokontaktbaugruppe (20) in der Wanne (7. 36) unter einer Flüssigkeitsschicht angeordnet ist und die letzte Elektrokontaktbaugruppe (21. 24, 26) so eingebaut ist. daß sich das lange Erzeugnis (1) währcnd der Abkühlung in der Wanne (7, 36) unter einer l:lüssigkeitsschicht befindet.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet. daß die letzte Elektrokontaktbaugruppe (21. U, 26) in der Widerstands-Erwärmungsanlage (5) hinter der mittleren Elektrokontaktbaugruppe (20) in einem Abstand von dieser eingebaut ist. der wenigstens der doppelten Entfernung der ersten Elektrokontaktbaugruppe (19) von der mittleren Elektrokontaktbaugruppe (20) gleich ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß die letzte Elektrokontaktbaugruppe (21, 24) in der Widerstands-Erwärmungsanlage (5) außerhalb der Flüssigkeit angeordnet ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet. daß die Wanne (7. 36) für die Flüssigkeit eine darin fest eingebaute Kammer (16) enthält, in der die letzte Elektrokontaktbaugruppe (21) liegt.

7. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die letzte Elektrokontaktbaugruppe (26) in der Widerstands-Erwärmullgsanlage (5) in der Wanne (7) unter einer Flüssigkeitsschicht angeordnet ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 7. dadurch gekennzeichnet, daß in der Widerstands-Erwärmungsanlagc (5) als letzte Elektrokontaktbaugruppe die Ziehdüse (27) zur Entfernung der Flüssigkeit von der Oberfläche des langen Erzeugnisses (1) dient. die mit dem Leistungstransformator (23) elektrisch verbunden ist.

9. Einrichtung noch Anspruch 6, dadurch gekennzeihnet,daß die Widerstunds-Erwärmungsanlage (5) zwei zusätzliche Elektrokontatbaugruppen (28. 29) enthält. die in l3cwcgungsriclltung des langen lirzeugnisses gesehen nach der letzteren Elektrokontaktbaugruppe (21) in der Wanne (7. 36) unter einer Flüssigkeitsschicht hintereinander installiert und mit dem Leistungstransformator (23) elektrisch verbunden sind.

10. Einrichtung nach Anspruch 9. bei der die zusätzlichen Elektrokontaktbaugruppen (28. 29) der Widerstands-ErwiinIlungsanlnge (5) in einem Abstand voneinander angeordnet sind, der mindestens der doppelten Entfernung zwischen der letzten Elektrokontaktbaugruppe (21) und der in Bewegungsrichtung des langen Erzeugnisses (1) gesehen ersten zusätzlichen Elektrokontaktbaugruppe (28) entspricht und der der Entfernung zwischen der mittleren Elektrokontaktbaugruppe (20) und der letzten Elektrokontaktbaugruppe (21) gleich ist.

11. Einrichtung nach den Ansprüchen 9 oder 1() dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstands-E.rwürmungsantage (5) eine dritte zusätzliche Elektrokontaktbaugruppe (30) enthält. die in Bewegungsrichtung des langen Erzeugnisses (I) gesehen nich der mittleren Elektrokontaktbaugruppen (20) in der Wanne (7, 36) unter einer Flüssigkeitsschicht mit Abstand angeordnet ist. der mindestens der doppelten Entfernung zwischen der ersten Elektrokontaktbaugruppe (19) und der mittleren Flektrokontaktbaugruppe (20) gleich ist, und mit dem Leistungstransfl'rmator (23) elektrisch verbunden ist.

12. Einrichtung nach Anspruch 11. dadurch gekennzeichnet,daß in der Widerstands-Erwärmungsanlage als - in Bewegungsrichtung des langen Erzeugnisses (1) gesehen letzte zusätzliche Elektrokontaktbaugruppe die Ziehdüse (31) zur Entfernung der Flüssigkeit von der Oberfläche des langen Erzeugnisses (1) dient, die mit dem Leistungstransformator (23) elektrisch verbunden ist.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12 dadurch gekennzeichnet. daß sie eine drehbare Scheibe (4) zur gleichmäßigen Beförderung des langen Erzeugnisses (1) in die Wanne (7. 36) enthält.

welche Scheibe in Bewegungsrichtung des langen Erzeugnisses (1) gesehen vor der ersten Elektrokontaktbaugruppe (19) angeordnet ist.

14. Einrichtung nach Anspruch 13. dadurch gckennzeichnet. daß sie eine in Bewegungsrichtung des langen Erzeugnisses (1) gesehen vor der drehbaren Scheibe (4) angeordnete Kaliber-Ziehdüse (3) enthält, die zur Spannung des bewegten langen Erzeugnisses (1) und zur Aulbringung einer unterschmierschicht auf die Oberfläche des langen Erzeugnisses (1) vor der Beförderung desselben in die Wanne (7. 36) für die Flüssigkeit bestimmt ist.

15. Einrichtung nach Anspruch 14. dadurch gekennzeichnet. daß die Vorrichtung (6) zum Aufwickeln des langen Erzeugnisses (1) eine an der drehbaren Scheibe (4) starr befestigte Führungsrolle (32) zum Aufwickeln eines Abschnitts des langen Erzeugnisses (1). der der Länge des von der drehbaren Scheibe (4) zugeführten Erzeugnisses (1) entspricht. und eine Aufnahme- und Speichertrommel (35) enthält, die mit der drehbaren Scheibe (4) gleichuchsig angeordnet ist und zur Aufnahme des langen Erzeugnisses (1) von der Führungsrolle (32) dient.

Anwendungsgebiet Dic Erfindung bezieht sich auf die Eisenmetallurgie.

insbesondew auf ein Verfahren und eine Einrichtung zur Wärmebehandlung eines langen bewegten Erzeugnisses.

Stand der Technik Die gegenwärtige Entwicklung der industriellen Fertigung von langen Erzeugnissen erfordert weitere Vervollkommnung der technologischen Prozesse und die Entwicklung von Ausrüstungen, die möglichst vollständige Mechanisierung und Automatisierung der Arbeitsvorgänge gewährleisten. Als perspektivisch kann sich hierbei ein technologischer Prozeß erweisen. der die Vercinigung der wichtigsten Arbeitsgänge bei der Herstellung von langen Erzeugnissen ermöglicht.

Die zur Zeit weitgehend verbreiteten Prozesse lassen aber keine Fließbearbeitung von langen Erzeugnissen zu. wobei die Leistungsfähigkeit der für die Fertigung von langen B Erzeugnissen eingesetzten Atisrüstungen nicht den Anforderungrn an solche Erzeugnisse entspricht.

Zur Durchführung der gegenwärtigen technologischen Prozesse benutzt man große und teuere Ausrüstungen.

die in gesonderten Räumen aufgestellt werden und schlechte Arbeitsbedingungen besonders bei Wärmebedingungen und Ätzvorgängen mit Auftragung einer Untenchmierschicht schaffen. Außerdem werden dabei Transportmittel mit Bedienungspersonal zur Beförderung von Erzeugnissen aus einer Abteilung in eine andere benötigt.

Die bestehenden Fließprozesse zur Wärmebehandlung von langen bewegten Erzeugnissen werden zur Zeit nur begrenzt angewandt. da dabei keine gleichmäßigen mechanischen Eigenschaften über die ganze Länge z. B. von [)raht erreicht werden.

Da der Verlauf der Wärmebehandlung teilweise vom stabilen betrieb der zur Fließstraße gehörenden Ab- und Aufwiekelvorrichtungen abhängt. müssen hierbei komplizierte und teuere Baugruppen verwendet werden.

Außerdem ergibt sich bei den bestehenden Fließprozessen der Wärmebehandlung von langen Erzeugnissen keinc für die nachfolgende plastische Verformung geeignet Oberflächcnqualität. wobei schneller Verschleiß von Werkzeugen zur Nachbearbeitung der langen Er-Erzeugnisse die Folge ist, oder Werkzeuge aus teueren Werkstofl'en. z. B. Diamant. benötigt werden.

13ei einem bekannten Verfahren (GB-PS 737()44) crfolgt die Wärmebehandlung eines langen bewegten Erzeugnisses durch dessen Abwicklung. durch elektrische Widerst,indserwärmung des bewegten Erzeugnisses anfangs in der Luft und dann in einer Flüssigkeit sowie durch Abkühlung des durchlaufenden Erzeugnisses und seine Aufwieklung. Bei diesem Verfahren wird das lange bewegte Erzeugnis in zwei Behandlungsstufen erwärmt.