[其他]井式線材退火爐

無效

• 申請號: 86205750
• 申請日: 1986-08-11
• 公開（公告）號: CN86205750U
• 公開（公告）日: 1987-11-18
• 發明（設計）人: 孟凡謙
• 申請（專利權）人: 孟凡謙
• 主分類號: C21D9/54
• 分類號: C21D9/54
• 代理公司: 中國科學院沈陽專利事務所
• 代理人: 朱光林

本實用新型屬于金屬熱處理，特別適用于線材、帶材等退火加工。

目前通常使用的退火電阻爐，大部分是由罐體和爐體兩部分組成。作業時，先將線材裝入罐內。蓋上加封（砂封或水封）。然后將罐體吊入爐內，加熱至工藝要求溫度，保溫后，吊出罐體。在爐外自然冷卻，完成退火。

此退火爐有如下缺點：

1、罐體加熱：退火時，罐體總是與退火線材相伴，罐體重量幾乎相當線材重量，罐體隨著線材加熱，損失近半，且延長加熱時間。降低了生產效率；

2、罐體損壞：罐體在爐內加熱或爐外冷卻時，其罐面直接與空氣接觸，產生氧化，使罐壁變薄而損壞，特別是當罐體由爐內向上吊出時，罐體需同時承受自身重量和線材重量，在熱態情況下，罐體由于受力過重而被拉長或者罐體落地不慎，罐底部受到沖擊而發生形變，此種形變，加速了罐體損壞。

3、溢氣輻射損失：溢氣和輻射損失主要是在退火中產生，罐體吊入或吊出爐體時，爐口總是完全敞開的，裸露在空氣中，這時有大量溢氣和輻射損失，這個損失決定于爐口敞開時間的長短，吊車運行時間，工人操作時間，總的來看，開啟率越高，爐口敞開時間越長，熱量損失越大；

4、間接損失：目前所使用的退火爐，線材在罐內，并用砂封或水封，目的是防止外部空氣進入罐體內部，防止線材在退火過程中氧化，但在非真空狀態下，罐內仍有含氧空氣，在高溫下會使線材氧化，在退火后有氧化皮存在，下道工序前，勢必有去皮過程，特別是化學去皮，消耗大量酸類化工原料，在酸洗過程中，產生工業廢物，污染水源，需凈化處理，造成間接能源損失，總之舊式退火爐，效率低、浪費能源大、成本高，退火線材質量不佳。

本實用新型的目的是將原退火爐重新設計，從結構上，工藝上加以改變，增加新的功能部件，以達到高度節能的目的。

本實用新型設計方案如下：

1、結構上：用冷罐體代替熱罐體，取消對罐體的直接加熱，不但減少了近半的熱量損失，又延長了罐體壽命，克服了罐體經常損壞的弊病，同時減少了間接能源損失，線材加熱由間接變直接，大大減少了傳導損失；

2、工藝上：采用低真空，取代了整個設備的剩余空間，可防止線材、電熱體、反射屏等的氧化，由于本裝置是采用密封的冷罐體和密封的冷壁爐體外殼組成一體的退火裝置，克服了原熱罐體難以承受壓力，以至變形的難題。本裝置給線材真空退火提供了簡單可靠，方便的工藝條件。

3、爐襯上：采用不銹鋼焊成的爐內反射屏，是個唯有上面開口的圓筒形金屬爐襯，取代了輕體耐火磚砌成的爐襯，由于反射屏能夠把加熱在與線材方向相反的紅外線，均勻地反射過來，實現了定向，直接輻射加熱，有效地利用了二次輻射能。

反射屏經800℃氧化后，輻射系數εt達0.85；而一般輕體耐火磚輻射系數εt為0.3以下，爐襯的輻射系數每增加0.1時，節能率可提高5％左右，所以反射屏節能率可提高20％以上，這樣大大提高二次輻射能的利用，顯著的提高了熱效率。

爐溫均勻與否，是電阻爐重要技術指標，爐溫不均，使設備總的加熱能力得不到充分利用，必定延長加熱時間，還影響退火質量，為此要求爐襯有較大的導熱系數，以達爐溫均勻的目的。反射屏的導熱系數要大于輕體耐火磚導熱系數的73～244倍，利用金屬反射屏做爐襯，充分發揮電熱體在工作情況下，輻射能得到最大的利用，金屬爐襯保留了輕體耐火磚的優點，同時提高了爐襯的導熱系數和輻射系數，克服了輕體耐火磚爐襯溫度不均，機械強度低，耐高溫差，爐襯結構縫隙等弊病。

4、保溫措施：冷罐體底腳與爐蓋體之間用水封，內部的爐口，物料架，電熱體，反射屏等整個退火裝置，均在低真空與外界隔絕狀態下作業，爐口的上蓋與冷罐體底座用砂封，又相當一個外層的“大井蓋”，這樣就組成了新型退火爐的組合“爐蓋”，其功能是減少溢氣，對流和傳導損失，由于爐上蓋有自身絕熱措施，罐內又有相當的環境溫度、所以傳熱溫差小，大大地降低了輻射損失。

5、精確電控：用自動功率匹配電路，取代常用控溫電路，線材入爐后，為了克服熱慣性，所以進行強化加熱，即進行大功率加溫，借以迅速提高爐襯溫度，增大與線材之間的溫差，縮短滯后時間，爐襯溫度的提高，使其輻射能按爐襯表面溫度呈指數曲線增長，因此線材入爐后，采用強化加熱，有明顯節能效果。（如圖3所示）。