[发明专利]在生产细长线状材料期间用于热传递的装置

说明书

技术领域

本发明涉及在生产细长线状材料期间用于热传递的装置以及操作该装置的方法。目前，特别是随着能源成本的提高，能源消耗在私营部门和工业部门都变得越来越重要。因此，通常技术革新的共同目的都在于降低能源消耗以及提高效率，特别是对于能源密集型的加工。具体地，具有高变形度的半成品的生产通常是能源密集型的加工，包括细长线状材料的生产和加工。在这种细长线状材料的生产过程中，除了用于获取期望塑性形变的高机械性能，通常还需要提供高的热性能，以用于通过消除应力退火或甚至是再结晶退火，设置期望的金属晶格结构。

背景技术

下面将描述细长线状材料的生产，这是因为目前这是典型的被称为串联式的加工。在这里，细长线状材料首先被机械形变，之后被加热、冷却并最终被卷起来。在半成品的塑性形变期间，形变的程度很大，使得形变加工需要通过热加工步骤来实现。为了实现期望微结构的设置，这是必需的。这些热加工步骤具体应被理解为退火过程，该过程需要较高的能源消耗。为了实现串联退火，线状材料在所谓的线材退火炉中通过传导加热或感应加热被加热，直到材料期望的微结构被设置以及线状材料的易碎性被降低。对于非退火状态，细长线状材料的进一步加工(例如，在生产末期缠绕在线圈上或线状材料的预设加工)将会很困难或几乎不可能。在通过合适的冷却装置将热量从细长线状材料移除之后的足够长时间后，退火过程被完成。一方面，该冷却用于目标过程控制，另一方面，该冷却简化了在生产后和细长线状材料的即时加工。从线状材料移除的热能通常被排出到环境中，不会被进一步利用。在细长线状材料冷却期间，环境还可能被水蒸气或类似物污染，从而恶化在该系统下作业人员的工作条件。现已知有些情况下会将从细长线状材料移除的热量提供给能源供应网，然而，这些对热能的利用仅仅为有限度的。一方面，热能会不管实际需要而产生，另一方面，产生的热能通常需要被转化为其他形式的能量或被传送非常长的距离，而这个过程将产生非常大的能量损失，从而降低总效率。

发明内容

本发明的目的在于提高生产细长线状材料的装置的总效率，以及降低其能量消耗。

该目的可通过独立权利要求1的保护主题以及操作该装置的方法来实现。本发明的优选实施例为从属权利要求的主题。

根据本发明，热传递装置应被理解为用于传递热能的装置。优选地，通过热传递装置，热能在加工细长线状装置的设备中传递。更优选地，热能的形式在传递期间不会发生改变。具体地，根据本发明，应理解热能不会被转化为电能、机械能或其他形式的能量。更合适地，优选地，热能在目标热量流中被传导。优选地，热量流的方向通过温度梯度被自行设置。

根据本发明，细长绞线材料应被理解为一几何体，该几何体具有横切面、纵向延伸部，该纵向延伸部被特定地设置以与该横切面正交。优选地，与纵向延伸部相比，该横切面的空间轮廓尺寸非常小。更优选地，该横切面的空间轮廓尺寸位于单个毫米范围内，或单个十毫米范围内。更优选地，纵向延伸部为几米长的或实际无限长的延伸部。优选地，线状材料具有一组件：“好的”导电体。优选地，导电体为金属材料，更优选地，为铜、铝或钢。优选地，该线状材料由前面提到的组件组成，或由合金组成，在该线状材料中至少一基本部分为前面提到的组件。更优选地，横切面具有特定的几何形状，优选地，几何形状为多边形、圆形、椭圆形，或更优选地，为环形。特别优选地，该细长线状材料作为铜丝、钢丝或铝丝被提供，该铜丝、钢丝或铝丝具有圆形截面。

根据本发明，线状材料的第一部分应被理解为该线状材料的连续区域。优选地，第二部分应被理解为相同线状材料的另一区域或其他线状材料的另一区域。因此，优选地，线状材料的第一部分以及线状材料的第二部分可以为相同主体上的区域，或者也可以位于不同主体上。

根据本发明，传热介质应被理解为用于传递热量的介质。根据本发明，优选地，热量、热能、能量流以及热量流应被理解为可互换的。优选地，传热介质用于传送热能。优选地，传热介质具有一组件，该组件具有高热导率λ。优选地，高热导率应被理解为热导率大于0.025W/(mK)。更优选地，该组件被选择，以使得其具有位于优选范围1000>λ>0.025中的热导率，优选地500>λ>0.5，更优选地，400>λ>0.59。更优选地，传热介质由该组件组成。更优选地，传热介质包括组件：水、乙醇、钢、铝、铜、黄铜、油或类似物质。更优选地，传热介质由前述的组件中的一个或组合组成，其中，前述组件中的一个为传热介质的一基本组成部分。