1、退火机是利用接触式短路退火原理，退火电源为直流，适用于铜线的退火软化生产，退火机由导电系统、氧化保护系统、冷却系统、干燥系统、电气系统等组成。氧化保护方式采用蒸气保护（本设备附带有一台蒸气发生器） ；冷却润滑采用稀浓度拉丝液循环。一般需设置水池或外置热交换器的方式进行冷却（外置的热交换器及冷却塔由用户自备） ；干燥系统采用压缩空气加模具干燥。所用的冷却水源及压缩空气由用户自备。退火电气控制部分的可控硅采用强力风机冷却方式。2、 退火控制器采用直流控制器；3 低压电气组件、轴承采用日本品牌；油封、读数表采用台湾或南韩品牌。4 导电环采用镍合金材料；5 导轮采用喷陶处理；6 传动平皮带采用瑞士牌子
2、。I. DF-ZL250/13DH 高速大中线伸线带退火机A. DF-ZL250/13DH 齿轮式高速大中拉带连续退火机组成： （1）DF-ZL250/13 拉丝机(不配轧头机) 1 台（2）DF-YG300 张力控制架 1 台（3）DF-TH4000 退火机（配蒸气发生器,） 1 台（4）DF-WS630 无轴收线机 1 台（5）电气控制系统 1 套（6）地基础布局图（含：水、电、气指示连结图，仅供参考。） 1 份注：本资料适用于首层地基安装，设备是否能在楼层上安装使用由需方负责设计考虑；参考资料在合同生效日算 15 天内提供确认。（7）随机物品【安装配件】整条生产线连结电缆 1 套（布线方
3、式为架空布置，不含主电源进线。配线长度按供方提供的设备布置图提供。）；退火机连接导电铜排 1 组。【技术资料】生产线使用说明书 1 份（含：技术规范、操作说明、机器结构、配模参考表、安装图及要求、故障排除、维修保养、易损件图纸及型号、电器原理图等），主要电气元件说明书 1 份（包括调速器及 PLC 可编程控制器）。【 单 证 】装箱单、合格证各 1 份。生产线颜色： 机械部份采用海蓝，电气柜部份为米白色。(或依客户要求)操作方向： 右向操作。操作方向的定义：操作人员面向拉丝主机，由左边进线，右边收线。适用原材料： 低氧或无氧圆紫铜线 Cu。最大进线规格 6.8mm。控制方式： 拉丝和收线采用交
4、流变频控制，退火采用直流控制。生产线生产范围：0.82.76mm总重： 约 11000kg总装机容量：445 KVA；B. 生产线组成部份的设备介绍：第一部分 DF-ZL250/13 拉丝机第二部分 DF-TH4000 退火机第三部分 DF-YG300 张力控制架第四部分 DF-WS630 无轴收线机第一部分：DF-ZL250/13 拉丝机一、设备组成：放线架 1 个DF-ZL250/13 拉丝机 1 台操作台 1 台电气控制系统 1 套拉丝主电机 1 台二、技术参数：进线直径 max 6.8 mm 出线范围 0.82.76 mm机械速度 max 1500 m/min模具数 max 13模具外
5、径 25 预热段不超过 250; 主退火段由 250左右上升到 500以上时,应采用经处理的蒸气保护。经退火后的铜线需用冷却液逆流冷却。并对退火装置各导电轮的直径关系和皮带轮的直径作了概述。罐式退火铜线变色的原因及改进不少中小电线电缆厂采用罐式退火工艺，铜线表面常发生变色、发黑，影响产品质量，需要分析解决。 1、铜线表面发黑的原因某厂采用罐式退火工艺流程为：验收机型及参数ZL250-13/TH4000/WS630验收规格TR 退火线速度 退火伸长率范围0.80 1200 m/min1825%2025%1.38 1000 m/min2533%2533%2.52 800 m/min2533%253
6、3%2.76 600 m/min2533%2533%检漏后开始升温，升温至 150 左右，先抽真空，再充入保护气，然后继续升温至退火温度，保温 13 h。整个工艺过程加热时间达 48 h，出炉空冷 4 h，然后水冷。而夏天出炉冷却至产品表面温度 50 以下出罐，则需耗时 30 h 左右。在罐式退火工艺条件下，造成铜电线在罐内和出罐后表面变色、发黑的常见原因如表 1 所示。表 1 退火铜线表面变色、发黑的原因问 题 影响因素 原 因手或脏手套接触产品高于 50 出罐装料碰触罐壁操作者未按规程操作退火制度不合理规定抽气时间不足工艺未洗炉潮湿结露烟尘浓度大环境SO2含量高真空泵故障真空泵油漏入罐内退
7、火罐污染设备退火罐密封不严铜中杂质含量大保护气体不纯变色发黑原材料铜线表面残留轧制油铜线退火后立即出现或经一段时间后出现表面变色、发黑的现象，可以认为是一种腐蚀 过程。根据金属的腐蚀理论，金属腐蚀是金属表面或界面上进行的化学或电化学多相反应，使金属转入了氧化状态。由腐蚀过程的特点看，可把金属腐蚀分为化学腐蚀、电化学腐蚀和物理腐蚀。铜线退火过程中出现的表面变色、发黑的现象，可以认为是化学腐蚀为始，继而发生电化学腐蚀。退火产品降温出罐后，其表面出现的腐蚀现象以继续进行的电化学腐蚀为主 。金属的腐蚀是十分复杂的过程。环境介质的组成、性质、温度、金属的表面状态、化学成 分、组织结构、应力状态都可对腐蚀
8、造成很大的影响。铜在空气中的氧化，常温下就可以进行，在铜表面生成一层很薄的氧化膜。在退火罐内，高温下最易引起铜化学腐蚀的原因是罐内含有一定浓度的氧，如罐内未抽净的空气、保护气中含有的氧气、冷却过 程中罐内保护气压低于大气压时因密封不严而渗入的空气等。退火罐内的氧在 450500 的条件下与铜发生如下反应：(1)(2)在式(1)、式(2)中，氧化物的平衡氧压分别是 10-12Pa 和 510 -16Pa。为了验证退火罐内氧对铜线的腐蚀作用，我们在试验室中利用真空炉模拟实际的退火工艺 (但不通保护气)对紫铜试样进行试验，结果如表 2 所示。表 2 真空度对铜线表面状态的影响真空度/Pa 试样表面状
9、态0.75 表面光亮200 表面发暗，无光泽从试验结果看，在真空度较低的情况下，退火罐内存在着明显的化学腐蚀作用。但在实际生产中发现，当严格控制退火罐内气氛的纯度(氧浓度很低)后，退火铜线出罐后若干时间(一般是几十分钟至几小时)，铜线表面仍然出现变色、发黑的现象。这种现象主要是由残留在铜线表面的拉丝润滑油对铜线表面的腐蚀引起的。为了验证润滑油对铜线的腐蚀作用，在真空炉内模拟实际的退火工艺对表面涂覆拉丝 润滑油的紫铜试样进行了试验，结果如表 3 所示，从试验结果可见，润滑油的存在会引起铜 线表面严重的腐蚀。表 3 轧制润滑油对铜线表面状态的影响真空度/Pa 表面涂覆润滑油 出炉后铜线表面状态 出
10、炉后 72 h 铜线表面状态0.75 多 发暗、变色(紫褐色) 严重变色、发黑0.75 少 发暗，浅褐色 变色、发黑0.75 无 表面光亮 表面未变色残留在铜线表面的拉丝润滑油，在退火温度下，其中的饱和烃类、酯类物质裂解后产生 的活性碳原子、一氧化碳等裂解产物能还原 CuO，破坏铜线表面的氧化膜层，引起铜线表面活化，使活性碳原子沉积在活化表面(如残留的润滑油较多，会在铜线表面沉积一层碳黑)， 此外，润滑油中的 S 等杂质也与铜发生反应，生成 CuS，见式(3)式(5)。CuO + CO Cu + Co2 (3)Cu + C Cu C (4)Cu + S CuS (5)产品出罐后，在大气中，附着
11、在铜线表面的碳或 CuS 能与铜组成腐蚀原电池，使铜表面进一步腐蚀变色，如式(6)、式(7)。同时，沉积在铜线表面的微小碳颗粒能吸附大气中的 SO2 和水汽，在铜线表面形成有腐蚀性的酸性电解液，生成一层可见膜 CuSO4.3Cu(OH) 2，这样在铜线表面既发生原电池腐蚀反应,又发生酸性腐蚀反应，使铜线表面变色。阳极 Cu2+ + 2e - (6)阴极 O2 + 2H2O + 4e 4OH - (7)2、 工艺改进铜线退火过程中出现的变色、发黑现象，主要是由退火罐内的氧化反应和出罐后的电化学反应引起的，工艺上可通过采取杜绝罐内氧化反应和防止罐外电化学反应的办法来避免或减少铜线的变色、发黑。具体
12、的工艺措施如下： 及时更换破损拉模，防止因拉模破损划伤铜线表面，从而在划痕内残留较多的润滑油， 引起产品变色、发黑。 定期对退火罐进行高压水冲洗、烘干清理，保持罐内清洁。同时废除在罐内放置木炭的 退火方法，减少碳尘颗粒附着在产品表面。 采用 N2 气替代压缩空气试验退火罐气密性，并在退火罐升温至 200 的过程中连续抽气 ，一方面可使升温过程中罐内氧浓度降低，另一方面可使挥发的润滑油蒸汽排出而不会沉积 在产品表面。 应对保护气体进行净化，避免氧、水蒸汽等有害气体进入退火罐。 在退火罐出炉空冷过程中，向罐内充入保护性气体，并维持罐内压力大于 1 个大气压， 这样既可缩短冷却时间，又可防止因退火罐
13、密封不严而进入空气。 对退火后铜线实行缓蚀处理。即用浸有铜的气相缓蚀剂苯并三唑的包装纸包覆出罐的铜线卷，减缓铜的电化学腐蚀。根据上述工艺改进措施，将罐式退火的工艺流程改进为：某厂采用这种改进的罐式退火工艺进行试验生产，铜线退火后表面变色、发黑率由原来的 9.5%降至 1.6%以下，并且取消了砂纸打磨工序。3、结论铜线芯产品罐式退火后表面出现的变色、发黑现象主要是由退火罐内的氧化腐蚀和出 罐后铜线表面的电化学腐蚀引起的。采用杜绝罐内进氧，去除残留轧制润滑油和退火后对产铜线实行缓蚀处理的工艺改进措施可以有效地解决产品表面变色、发黑的问题。将金属缓慢加热到一定温度，保持足够时间，然后以适宜速度冷却(
14、通常是缓慢冷却，有时是控制冷却) 的一种金属热处理工艺。目的是使经过铸造、锻轧、焊接或切削加工的材料或工件软化，改善塑性和韧性，使化学成分均匀化，去除残余应力，或得到预期的物理性能。退火工艺随目的之不同而有多种，如重结晶退火、等温退火、均匀化退火、球化退火、去除应力退火、再结晶退火，以及稳定化退火、磁场退火等等。退火的一个最主要工艺参数是最高加热温度（退火温度），大多数合金的退火加热温度的选择是以该合金系的相图为基础的,如碳素钢以铁碳平衡图为基础（图 1）。各种钢(包括碳素钢及合金钢) 的退火温度，视具体退火目的的不同而在各该钢种的 Ac3 以上、Ac1 以上或以下的某一温度。各种非铁合金的退火温度则在各该合金的固相线温度以下、固溶度线温度以上或以下的某一温度。 一拉丝部份:1.拉丝机的工作原理1.1.利用铜的金属塑性原理，配备相应的设备，在串行式模具上实现拉制。1.2.利用铜的金属再结晶原理，配备相应的退火设备，将拉制后已经硬化的铜线再行软化，回复铜线原有的塑性。2.拉丝机相应的组成部件2.1.放线架采用笼式放线，固定放置，以利于换轴时接线，实现连续生产。2.2 拉线系统
