[发明专利]制造细线的方法和设备

说明书

本发明涉及一种制造细线，特别是制造针布钢丝的方法，利用该方法，将已经经过选择加工尤其是拉伸处理的线坯通过热处理变为可拉伸状态，然后进行拉伸，逐渐硬化和平整处理，从而获得预定的设计机械性能；还涉及一种使用该方法的设备；包括一个加热炉以及冷却装置。

前面提到的方法可以用于制造非合金钢的和合金钢的针布钢丝，例如，把纺织纤维加工成带状导线。为此，采用这种方法获得的细线被进一步加工成锯齿形细线和放置在卡式导线扁平板上，为了将纺织纤维进行加工，利用一种适用于卡式扁平线的线架，它带有一个能够围绕圆柱形轴旋转的装置，所述装置可以通过被加工的纺织纤维材料，从而对其进行清洁净化，上述的扁平板装置是静止的或被相对驱动的，使其平板装置可以与所述的线架相互作用。在这种情况下，必须保障相应于卡式线的所有平板的卡式扁平导线都具有均匀的机械性能，才能获得满意的加工质量。可是，卡式扁平导线的机械性能必须维持在一个不变的水平上，是指放置在所述平板上的锯齿形线条的整个长度上而言的，因为卡式扁平导线的局部损坏将导致形成在平板上的所有锯齿形钢导线的损坏，这将需要全部替换。对于现代高性能卡式扁平导线来说，使机器停机和更换材料，将会造成成本过高。换句话说，现代高性能卡式扁平导线，它的绕在圆柱形线架上的螺旋形导线和放置在平板上的锯齿形导线条的总长大约为几百米长。当采用一种方法制造卡式导线时，必须保证在所述的几百米长的整个长度上的导线都具有不变的机械性能。下面我们将说明已有的制造卡式导线的方法和应当满足的要求：

首先将制造出的导线棒拉伸至其伸张极限，但是，被拉伸后的导线在垂直于轴线方向的截面上一般不具有令人满足的最小横截面。接着，根据常规方法，将经过第一拉伸工艺处理后的线坯进行热处理，获得显微构造，如此使线坯再次变得能够加工，即可拉伸。

在上述热处理工艺期间，根据常规方法，将线坯初始加温到800-1000℃，在这种温度下，用作线坯的钢材的显微构造变换成奥氏体构造，然后，将线坯淬冷到温度400-600℃，并且在此温度下维持一定的时间。当使用钢材作为细线或卡式导线的材料时，淬冷降温可使显微构造变换成珠光体构造，这种构造具有特别优良的冷成型性能。在完成这种变换之后，将线坯再次冷却到室温，进行硬化和平整处理，从而得到预定的机械性能。

关于加热线坯到800-1000℃所用的方式，可以采用导热方法和感应加热方法。但是，利用导热方法和感应加热方法实现的加热炉要消耗大量能源和需要高额基本建设费用，才能加热到800-1000℃的温度。所以一般常用电加热方法或气体加热炉，线坯被穿入导管中，导管则嵌入加热炉内，这种加热炉的附带的优点是穿入炉内的线坯部分的温度与导热方法和感应加热方法相比，能够很好的维持在一个不变的水平上，而且，采用这种加热炉的另一个优点是能够有利于获得均匀性能好的奥氏体构造。

将线坯淬冷到温度400-600℃，使显微构造变换成珠光体构造，并且在此温度下维持一定的时间，这里一般需要借助于液态铅实现。可是，使用液态铅过程中容易在与液态铅-空气的接触面上的线坯出现氧化现象，这种现象无法阻止，而且当线坯经过液态铅进行液态铅浴时也会吸入铅，所带入的铅必须从线坯上被清除掉，但是要求从线坯上完全清除掉铅几乎是不可能的。那些依然残留在线坯上的铅会对之后的拉伸工艺和对卡式导线的表面质量产生负面影响。

针对使用液态铅将线坯淬冷到温度400-600℃，并且在此温度下维持一定的时间过程中所出现的问题，目前的解决办法是使用流化床实现这个工艺过程。在这种流化床上流动的物质例如是沙，流动的沙在来自流化床的流化腔底部产生的压缩空气中沸腾。当所述线坯经过所产生的流动物质的沸腾层时，线坯被快速降温到流动物质的温度，所述流动物质的特性在流动状态类似于液体，因此它们可以快速将线坯上的热量散失掉。

可是，当所述线坯经过所产生的流动物质的沸腾层时，一个不希望的氧化层也形成在线坯上，尽管由于用作流动物质的沙存在研磨效应可以部分地除掉氧化层，然而仍然有部分残留在流化床的流化腔内，这些所谓的屑状颗粒对于淬冷工艺特性会产生负面影响，因此应当定期清除掉和定期更换所使用的流动物质。采用这种方法，还有必要用化学方法清除掉或腐蚀掉仍然残留在线坯上的所谓残留垢的氧化颗粒。

上述问题涉及到在使用流化床时发生的氧化问题，此时流动物质被加热到温度400-600℃，以便保证可使显微构造变换成珠光体构造，这个问题是值得重视的，因为在这个温度容易形成氧化层，此外，采用常规方法实现的气体炉在加热流动物质时产生的燃烧氧化物也会沉积在线坯上。