
- •Т.В. КОСТЫГОВА
- •ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ПРОВОДОВ
- •Костыгова Т.В.
- •1. ПРОИЗВОДСТВО ПРОВОЛОКИ
- •1.1. Металлы, обрабатываемые в кабельной промышленности
- •1.2. Изготовление медной и алюминиевой катанки
- •1.4.3. Прокатные станы
- •1.7. Травление катанки
- •1.8. Скальпирование медной катанки
- •1.10. Оборудование для волочения проволоки
- •1.12. Отжиг медной и алюминиевой проволоки
- •2. ПРОИЗВОДСТВО ОБМОТОЧНЫХ ПРОВОДОВ
- •2.1. Классификация обмоточных проводов
- •3.2.Способы наложения эмалевой изоляции
- •expfciTo)
- •3.3.2. Расчет концентрации растворителя для случая, когда скорость процесса определяется внешним массообменом (Bi < 1)
- •3*5. Условия возникновения газообразных включений на стадии пленкообразования
- •UooJ
- •3.7.1. Агрегаты для эмалирования проволоки диаметром 0,015-0,05 мм
- •3.7.4. Устройство катализаторов
- •3.8. Особенности эмалирования проводов из расплава смол
- •4. ПРОИЗВОДСТВО ОБМОТОЧНЫХ ПРОВОДОВ
- •4.1.1. Обмоточные машины для наложения изоляцни из натуральных и синтетических волокон
- •4.2. Подразделенные и транспонированные обмоточные провода
- •4.4. Обмоточные провода с пластмассовой изоляцией
- •ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ПРОВОДОВ
Газы отсасываются в центре камеры печи и пропускаются через ката лизатор. После сгорания паров растворителя и побочных продуктов горя чий поток газов поступает в систему циркуляции, а затем снова в рабочую камеру печи, что создает условия для максимального использования теп лоты. Вентилятор обеспечивает необходимую циркуляцию газов.
3.7.1. Агрегаты для эмалирования проволоки диаметром 0,015-0,05 мм
Для эмалирования проволоки диаметром 0,015-0,05 мм используют как отечественные, так и импортные эмаль-агрегаты.
Отечественный агрегат типа ЭТ-2 относится к эмаль-агрегатам перво го поколения, предназначен для эмалирования проволоки диаметром 0,02- 0,04 мм. Отдающее устройство безынерционного типа, т.е. катушка непод вижна. Натяжение проволоки мало, обрывность невелика. Лак на проволо ку наносится с помощью замшевых обжимов. Эмаль-печь имеет раздель ные камеры для каждого из двух ходов проволоки. Диапазон рабочих тем ператур эмаль-печи 200-360 °С. Газы, выделяющиеся при эмалировании, не подвергаются каталитическому сжиганию и отсасываются с помощью системы вентиляции, которая находится под агрегатом.
На кабельных заводах эксплуатируются венгерские двухходовые эмаль-агрегаты ПГЗ 2/5, предназначенные для эмалирования проволоки диаметром 0,02-0,05 мм. Скорость эмалирования 30-70 м/мин. Отдающее устройство безынерционного типа имеет направляющий закрытый конус из органического стекла. Печь отжига снабжена встроенным парогенера тором, трубчатая камера печи изготовлена из нержавеющей стали, среда отжига паровая. Число проходов проволоки через лаковый узел равно 12. Подача лака дозированная. Скорость эмалирования до 600 м/мин. Натяже ние проволоки поддерживается в заданных пределах с помощью специаль ной фотоэлектрической системы. В агрегате используется приемное уст ройство сдвоенного типа.
Кроме того, используются эмаль-агрегаты типа NORE-MF итальян ской фирмы «Сикме». Принцип работы их основных узлов мало отличает ся от принципа работы узлов ПГЗ 2/5.
Австрийская фирма «MAG» выпускает эмаль-агрегаты типа NEM для эмалирования проволоки диаметром 0,03-0,09 мм, основанные на принци пе последовательного расположения эмаль-печей и лаконаносящих уст ройств. Блок-схема эмаль-агрегата типаИЕМ показана на рис. 3.10.
Эмаль-агрегат такого типа обеспечивает одновременное эмалирование 40 ходов проволоки со скоростями 220 м/мин. Он имеет высокую произво дительность при сравнительно невысоких скоростях. Такой агрегат приме няется также для производства эмалированных проводов с дополнитель ными защитными слоями или с комбинированной изоляцией из различных лаков.
6
J.__
Рис. 3.10. Блок-схема эмаль-агрегата типа NEM: 1 - отдающее уст ройство; 2 - печь отжига; 3 - лаковые ванны; 4 - эмаль-псчи; 5 - при емное устройство; 6 - вентиляционная система
В агрегате используется отдающее устройство фляйерного типа. Ка тушка неподвижно закреплена на горизонтальной оси, а сматывание про волоки осуществляется с помощью вращающегося легкого поводка - фляйера - через щеку катушки.
Агрегат имеет печь отжига длиной 1,6 м на все 40 ходов проволоки и лаконаносящее устройство валикового типа с канавками. Защитная среда от окисления проволоки - водяной пар. Над каждой канавкой расположена стальная пластинка, снимающая излишек лака. После лаконаносящего устройства расположены калибрующие устройства из фетра или замши. Толщина покрытия определяется давлением на калитр прижимной метал лической пластинки.
Эмаль-печь снабжена устройством каталитического сжигания отхо дящих газов. Температура в каждой печи может быть различной, так как каждая печь имеет отдельное терморегулирующее устройство. В агрегате используется приемное устройство сдвоенного типа.
В настоящее время фирма «MAG» для производства эмалированных проводов диаметром от 0,01 до 0,07 мм выпускает эмаль-агрегаты типа HS, имеющие традиционную конструкцию (табл. 3.4).
Таблица 3.4
Характеристики эмаль-агрегатов фирмы «MAG» |
|
||
Эмаль-агрегат |
Диаметр эмалированной |
Скорость эмалиро |
Число |
|
проволоки, мм |
вания, м/мин |
проходов |
HSO |
0,01-0,025 |
180-400 |
20 |
HSI |
0,02-0,07 |
500-1100 |
24 |
Управление эмаль-печью осуществляется с помощью микропроцес соров.
3.7.2.Агрегаты для эмалирования проволоки диаметром 0,05-0,45 мм
Котечественным эмаль-агрегатам первого поколения (табл. 3.5) отно сятся агрегаты: горизонтальные (тип ЭТ-8) и вертикальные (тип М-24 и С-24).
Основные узлы агрегата ЭТ-8 те же, что и агрегата ЭТ-2.
Отдающие и приемные устройства агрегатов М-24 и С-24 расположе ны с одной стороны печи. Проволока приводится в движение тяговым ва лом, расположенным перед лаковой ванной. Он имеет 72 канавки для про хода проволоки. Эмаль-печь агрегата М-24 - однодонная, а С-24 - двух донная.
Эти агрегаты не имеют печей предварительного отжига и установок для каталитического сжигания отходящих газов.
На отечественных заводах эмаль-агрегаты типов ПГ35/15, NORE-128, NORE-192AB используются для эмалирования проволоки диаметром 0,05- 0,14 мм, а агрегаты ПГЗ 10/30, NORE-192JI - для эмалирования проволоки диаметром 0,08-0,29 мм.
|
|
|
|
|
Таблица 3.5 |
|
Характеристики отечественных эмаль-агрегатов |
||||
Эмаль- |
Исполнение |
Диаметр эма |
Количест Скорость |
Метод |
|
агрегат |
эмаль-печи |
лированной |
во ходов |
эмалиро |
эмалирования |
ЭТ-8 |
|
проволоки, мм |
|
вания |
|
Горизонт. |
0,05-0,09 |
2 |
13-40 |
Фетровые об |
|
М-24 |
Вертик. |
0,1-0,29 |
24 |
12-36 |
жимы или ка |
С-24 |
Вертик. |
0,2-0,41 |
24 |
8-24 |
либры, а для |
|
|
|
|
|
масляных ла |
ков - погруже ние
Рассмотрим агрегат NORE-192. Он имеет 12 проходов, 16 ходов. Ско рость эмалирования до 300 м/мин. В отдающем устройстве безынерцион ного типа катушки расположены вертикально. Циркуляционная система лакоподачи имеет фильтр для очистки лака. В агрегате могут быть уста новлены лаковые узлы двух типов: с роликовыми калибрами, фетровыми обжимами. Каталитическое устройство агрегата снабжено терморегулято ром для включения вспомогательных нагревательных элементов, а также системой аварийной сигнализации. В случае превышения допустимой тем пературы в зоне после каталитической плиты температура газов не должна быть ниже 340 °С, так как при этом будет происходить неполное сгорание паров растворителей и быстрое загрязнение каталитических элементов. Температура катализатора не должна превышать 600 °С, в противном слу
чае каталитические элементы могут выйти из строя. Длина камеры эмальпечи 2,5 м. Имеется две печи отжига на восемь ходов каждая. В настоящее время фирма «Сикме» выпускает более совершенные эмаль-агрегаты типа NEM, предназначенные для эмалирования проволоки диаметром 0,25— 0,8 мм. Они имеют различные модификации: число ходов от 6 до 12, число проходов на каждый ход 6-14, общее количество проволок в печи 60-144.
Основным преимуществом эмаль-агрегатов типа NEM является более совершенная эмаль-печь, где применяется как электрический, так и газо вый нагрев. Фирма «MAG» (Австрия) выпускает эмаль-агрегаты последне го поколения типа HN (табл. 3.6). Эмалирование совмещено с волочением проволоки.
Советско-итальянская фирма «Camtek» выпускает горизонтальные аг регаты типа НЕ (например НЕ-1000/8), предназначенные для эмалирования проволоки диаметром 0,2-0,8 мм со скоростью 44-175 м/мин.
|
Характеристики агрегатов типа HN |
|
Таблица 3.6 |
|
|
|
|
||
Марка |
Диаметр эмалиро |
Скорость эмалиро |
Число |
Число |
агрегата |
ванной проволоки, |
вания, м/мин |
ходов |
проходов |
|
мм |
250-750 |
|
16 |
HN2A |
0,05-0,15 П |
8 |
||
HN2B |
0,08-0,2 |
300-500 |
8 |
16 |
HN4 |
0,2- 0,7 |
50-220 |
8 |
12 |
В эмаль-печи зона испарения растворителя состоит из двух участков нагрева. В зоне полимеризации эмалируемая проволока и воздух движутся в противоположных направлениях. Эмаль-печи снабжены устройством ка талитического сжигания газов и рекуперации тепла. Лак на проволоку на носится с помощью как калибров, так и фетров. В агрегате используется приемное устройство сдвоенного типа, имеется волочильная приставка.
3.7.3. Агрегаты для эмалирования проволоки диаметром 0,4-2,5 мм
Отечественные агрегаты первого поколения Б-30, Г-20 - агрегаты вер тикального типа. Агрегаты типа Б-30 предназначены для эмалирования проволоки диаметром 0,4-1,56 мм, а Г-20 - 1,16-2,5 мм. Эмаль-печи агре гата Б-30 состоят из двух камер, в каждой из которых эмалируется 8-10 проволок. Приемные и отдающие устройства расположены по обе стороны печи. После отдатчика проволока через фетровые протиры и направляю
щие ролики поступает в печь отжига. Паровая среда в печи отжига предот вращает окисление проволоки.
Агрегат Г-20 конструктивно сходен с агрегатом Б-30, но имеет увели ченную длину и большую мощность эмаль-печи. Вертикальные эмальагрегаты второго поколения отличаются большей длиной печи, наличием устройства каталитического сжигания отходящих газов и рекуперации те пла.
Фирма «Сикме» выпускает целую серию вертикальных эмальагрегатов, рассчитанных на различное число эмалируемых проволок (80, 96, 112, 128, 14, 155, 160).
Основные узлы этих агрегатов идентичны, поэтому для примера рас смотрим эмаль-агрегат VRE-144. Агрегат типа VRE-144 предназначен для эмалирования медной проволоки диаметром 0,3-1,1 мм, имеет 24 хода, 6 проходов. Скорость эмалирования до 70 м/мин. Высота агрегата 11 м, дли на 12,2 м. Используется циркуляционная система подачи лака. Метод на ложения лака - неразъемные калибры. Камера печи выполнена из нержа веющей стали, нагреватели закрытые. Масса проволоки на отдающих ка тушках около 300 кг. В печи отжига осуществляется принудительная цир куляция пара, что обеспечивает равномерную температуру по ширине и длине камеры.
Эмаль-агрегаты типа ПГЗ 30/110 (венгерского производства) широко используются для эмалирования проволоки диаметром 0,3-1,1 мм (рассчи таны на 24 хода при эмалировании в 6 проходов), а эмаль-агрегаты ПГЗ 30/300 - для эмалирования проволоки диаметром 0,3-1,1 мм (12 хо дов, 8 проходов). К числу наиболее совершенных эмаль-агрегатов относят ся эмаль-агрегаты фирмы «MAG». Характерная их особенность - верти кальное расположение печей отжига и оригинальная конструкция эмальпечей. Эмаль-агрегаты рассчитаны на эмалирование проволоки диаметром 0,3-1,6 мм в 13 проходов, снабжены волочильной приставкой.
Уагрегатов BE печь отжига и эмаль-печь расположены параллельно,
уагрегатов ВЗЭТ - последовательно. Отожженная проволока охлаждается водой и затем сушится воздухом. Советско-итальянская фирма «Camtek» выпускает вертикальные эмаль-агрегаты типа VE (например VE-1300/8).
Число ходов 4-12, число проходов 8-14, скорость эмалирования 6- 105 м/мин. Для эмалирования проволоки прямоугольного сечения от 3,1 до 62,5 мм2 применяют агрегаты типа VREGP-36 фирмы «Сикме». Агрегат имеет 4 хода, 9 проходов. Скорость эмалирования от 3,6 до 12 м/мин. Лак накладывается на проволоку при помощи калибров. Масса проволоки на отдающей катушке 600 кг. Высота агрегата 12,3 м. Приемные катушки имеют индивидуальные тяговые устройства на каждый ход.