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罩式退火炉工作原理

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罩式退火炉工作原理

罩式退火属于光亮退火工艺,退货前将罐中的空气抽出,在灌入氮气或者惰性气体,然后通电加热,烧到多少度、在多少度保持多长时间、然后再逐步自然降温,有一整套退火温度控制曲线。
稀有气体或惰性气体是指元素周期表上的18族元素(IUPAC新规定,即原来的0族)。在常温常压下,它们都是无色无味的单原子气体,很难进行化学反应。天然存在的稀有气体有六种,即氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)和具放射性的氡(Rn)。而Uuo是以人工合成的稀有气体,原子核非常不稳定,半衰期很短。根据元素周期律,估计Uuo比氡更活泼。不过,理论计算显示,它可能会非常活泼,并不一定能称为惰性气体。然而,碳族元素鈇(Fl,原临时命名为Uuq)表现出与稀有气体相似的性质[1] 。

式退火炉一般采用氢气或氢氮混合气体作为保护气,但是氢气比氢氮的热传导性更好,并且百分百的氢气比氢氮的脱碳能力更强,使用氢气作为保护气体的罩式退火炉所处理的带钢表面的碳渣含量更少,机械特性更均匀,所以,用全氢气作为保护气在一些冶金行业得到了普通的应用。那么这样的罩式退火炉退火工艺的过程是什么呢?它是如何完成对工件的退火处理的呢?

全氢罩式退火炉的主要工艺设备有带供应管道和排放管道的退火炉台、内罩、加热罩、冷却罩以及阀站等等。在退火开始的时候 ,要先把需要退火的钢卷堆垛在退火炉台上面,吊装上内罩,对炉台和内罩系统以及氢气入口阀进行冷态密封测试,在测试成功之后还需要进行氮气吹扫,同时吊装加热罩,随后加热罩点火。当氮气吹扫满足条件之后就要用氢气吹扫置换内罩里面的氮气。加热开始并且根据不同的材质选择加热曲线来进行温度控制,直到钢卷卷心的温度达到工艺的要求。

在全氢罩式退火炉工艺过程中,冷却要从还在炉台上面的加热罩开始,首先要往加热罩里面吹入空气,然后移走加热罩。接着吊装冷却罩,通过冷却罩上面的风机抽吸周围环境的空气冷却内罩。当内罩里面的循环气氛达到设定的温度的时候,冷却罩风机要停止运行,过一段时间之后,喷淋冷却开始。当钢卷卷心的温度达到设定值之后,冷却结束,移走冷却罩。然后进行氮气吹扫,置换内罩里面的氢气,移走内罩,较后吊走钢卷,这样一个工艺过程就完成了。

图解全氢罩式退火炉

1.带钢退火的常用炉型

1.1 连续退火炉

a 立式炉             b 卧式炉

1.2 罩式退火炉(间歇式退火)

a 单垛式                b 多垛式

2.全氢罩式退火炉

2.1 全氢罩式退火炉特点

罩式炉保护气体最先采用的是N2作为保护气体,后来发展用氮氢型保护气体(氮氢型保护气体,一般指5%H2,95%N2),最后发展成为现在采用的100%H2作为保护气体。

选择全氢作为保护气体,主要有以下几点:

a) 氢气的密度仅是氮气的1/14,氢气的导热系数是氮气的7倍。氢气重量轻,渗透能力强,可以渗入钢卷层间,充分发挥导热系数大的特点,显著提高传热效率;并可提高内罩内保护气体的循环量。

b)氢气作为还原性气体,在高温下能使FeO还原为铁,并能大幅度降低由冷轧机带来的轧制油(残碳)。

c) 以纯氢气作为保护气氛,可以是在结晶更加均匀化,退火产品的机械性能更加均匀。

2.2 全氢罩式退火炉直观结构图

结构示意图

炉台实物图

炉台结构示意图

燃烧示意图

废氢、轧制油燃烧示意图

喷淋冷却示意图

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