第一節(jié) 產(chǎn)品定義、性能及應(yīng)用特點

1、定義及性能

退火爐是一種新型換熱設(shè)備，廣泛應(yīng)用于化工、石油、食品、冶金、機械、輕工、電力、船舶、造紙、礦山、醫(yī)藥、集中供熱等工業(yè)部門的加熱、冷卻、冷凝、蒸發(fā)等工藝過程中。主要用于冷軋連續(xù)退火工序。

罩式爐屬于間斷式變溫爐，主要用于工件光亮退火，也用于工件一般熱處理（回火、緩冷）。其爐型可分為圓形單垛罩式爐、多垛罩式爐、強對流氫氣罩式爐和罩式電阻爐，臺車式罩式爐等。爐子由外罩（陶瓷纖維內(nèi)襯）、內(nèi)罩（耐熱鋼板）及爐臺三部分組成，一般共用外罩（加熱罩）。罩式爐爐內(nèi)溫度650~1100℃。

強對流罩式退火爐是當前鋼鐵、有色金屬、熱處理廣泛應(yīng)用的最先進的退火爐之一，具有全金屬、封閉式爐臺、強對流熱風(fēng)機、真空排氣裝置、強迫冷卻系統(tǒng)等多項新技術(shù)，能確保熱處理材料的均勻、優(yōu)異質(zhì)量。

2、特點

1）強對流循環(huán)，氮氣吹掃，氣、水組合冷卻，工藝周期短、效率高；

2）爐溫均勻度好，被處理材料各部位性能均勻一致；

3）聯(lián)結(jié)部位采用PPM級密封結(jié)構(gòu)，爐內(nèi)氣氛穩(wěn)定，可避免H2或其他保護氣氛與空氣混合；

4）爐溫采用微機智能儀表，可控硅調(diào)功，能自動完成升溫、保溫、降溫等工藝過程；采用編程控制，實現(xiàn)存儲及全部操作過程的自動控制和記錄，具有群控、聯(lián)網(wǎng)等功能。

3、應(yīng)用

對流罩式退火爐是一種新型熱處理設(shè)備。廣泛應(yīng)用于金屬（鋼、銅、鋁）板帶和線材的退火工藝中。由于其本身所具有的許多優(yōu)點，使其在各 行業(yè) 中的應(yīng)用越來越廣泛。

第二節(jié) 發(fā)展歷程

由于建造時間早，受當時設(shè)計理念和用料的限制，退火爐最初爐墻選用了重質(zhì)高鋁耐火磚砌筑，爐頂采用重質(zhì)高鋁耐火磚吊掉結(jié)構(gòu)，設(shè)計時沒有保溫層，燃燒系統(tǒng)為直噴式燃燒器，通風(fēng)系統(tǒng)不完備，使得爐內(nèi)壓力不足，這就形成了耗能增大、散熱快、蓄熱慢、冒黑煙、不能完全燃燒、熱損失嚴重等缺陷，從而造成該退火爐能源利用率低、對周圍環(huán)境污染、油料浪費、升溫時間長、爐體易損等缺陷，為此對其進行改造。由于，要求改造在一個中修期完成，對爐子的結(jié)構(gòu)不能作較大改變，故采用耐高溫硅酸鋁陶瓷耐火纖維折疊塊及全新的燃油噴霧燃燒技術(shù)。

隨著退火爐技術(shù)的發(fā)展出現(xiàn)了自動控制的退火爐，全電玻璃制品退火爐是以電加熱熱風(fēng)循環(huán)玻璃制品退火爐，網(wǎng)帶為內(nèi)循環(huán)運行，可有效利用降溫段的熱量對網(wǎng)帶進行預(yù)熱，從而降低了電能的消耗。鐘罩式光亮退火爐主要供帶鋼和線材盤圓光亮退火。具有生產(chǎn)效率高，污染少，操作維修方便等特點。該罩式爐由加熱罩、冷卻罩、內(nèi)罩、爐臺、真空系統(tǒng)及電氣控制系統(tǒng)組成。工作時工件置于充滿保護氣氛的保護罩內(nèi)均勻加熱和冷卻。強循環(huán)風(fēng)機和保護氣氛可使退火后的工件獲得均勻的硬度和光亮的表面，真空系統(tǒng)用于保護氣和空氣的置換，使操作安全可靠。另外還有預(yù)真空保護氣氛強對流罩式光亮退火爐，預(yù)真空保護氣氛強對流罩式光亮退火爐通常由一個加熱罩、兩個（或三個）爐臺、一個冷卻罩、兩個（或三個）內(nèi)罩、一套預(yù)真空排氣系統(tǒng)及相應(yīng)的電氣控制裝置等組成。

第三節(jié) 產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

隨著生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)的不斷進步，目前退火爐在生產(chǎn)中采用更多的材料，生產(chǎn)出的產(chǎn)品技術(shù)比較先進。熱風(fēng)循環(huán)退火爐是目前最先進的玻璃制品退火設(shè)備。升溫快，爐膛溫度特別均勻，無噪音，無污染。設(shè)備全自動智能控制，無超調(diào)，無欠調(diào)，控溫精確。網(wǎng)帶內(nèi)循環(huán)，無級調(diào)速或變頻調(diào)速。保溫性能好，能耗低。

對流罩式退火爐采用強對流風(fēng)機，真空清掃，氣、水組合冷卻等新技術(shù)，加快了工藝周期，提高生產(chǎn)率，主要性能指標達到國外同類產(chǎn)品水平。爐溫均勻度好，爐內(nèi)工件溫差可控制在±5℃以內(nèi)，被處理材料各部位機械性能一致。風(fēng)機與爐臺、內(nèi)罩與爐臺的連接部位采用PPM級氣密性全密封結(jié)構(gòu)，為氣氛的安全使用創(chuàng)造了條件，被處理材料無脫碳、粘結(jié)現(xiàn)象，并能滿足碳鋼、合金鋼等材質(zhì)的光亮退火。真空清掃系統(tǒng)可完全避免氫氣與空氣的混合，對采用高氫氣氛也完全適用，并可比單純用大量保護氣清掃爐膛的成本降低，加快爐內(nèi)氣氛的轉(zhuǎn)換時間。氣、水組合冷卻可加速工件的冷卻效果，與分流冷卻系統(tǒng)（長軸風(fēng)機結(jié)構(gòu)）相比，可簡化設(shè)備結(jié)構(gòu)，減少土建費用和便于維修。爐溫采用微機智能可控硅調(diào)功控制，能自動完成升溫、保溫等工藝過程，可采用可編程序控制器實現(xiàn)全部操作過程的自動程序控制和自動記錄。設(shè)有超溫報警、冷卻水失壓報警、防爆泄壓、應(yīng)急氣源等安全裝置，使用安全可靠。

另外加熱罩爐殼采用鋼板焊成，用輕質(zhì)耐火材料做隔熱層，帶狀加熱元件分兩區(qū)懸掛在內(nèi)壁上。爐臺裝有強對流風(fēng)機、分流盤和裝料平板，爐臺法蘭上設(shè)有水冷硅膠密封圈，爐臺承重構(gòu)件和保溫材料全部用不銹鋼板封閉。內(nèi)罩頂部封頭、側(cè)壁為耐熱不銹鋼制造，側(cè)壁壓成波紋，底部法蘭為碳鋼，經(jīng)精加工，能與爐臺形成良的密封。冷卻罩用碳鋼板焊成，裝有兩臺風(fēng)機和噴水設(shè)施，以適應(yīng)不同冷卻速度的要求。采用智能型數(shù)字顯示器溫度控制儀表，兩區(qū)獨立控溫，PID調(diào)功并配有多點溫度記錄儀。

第四節(jié) 產(chǎn)品工藝特點或流程

1、對流全氫罩式退火爐的特點

（1）使用100%的氫和爐臺上使用強對流循環(huán)通風(fēng)機，防止帶鋼表面變色、脫碳和滲氮。

（2）采用真空排氣裝置，縮短了放散時間并降低了殘留氧的濃度。

（3）爐臺風(fēng)機有2～3種速度，冷態(tài)啟動用低速，100～150℃用中速，150～700℃用高速，700～750℃用中速，≥750℃用低速，可以減少電耗。

（4）強制冷卻罩，用水2空氣冷卻或僅用空氣冷卻。

2、電加熱強對流罩式光亮退火爐設(shè)備組成：

1）加熱罩

由圓形鋼板經(jīng)型鋼加強，氣密焊接成外殼，上部有供吊鉤換罩的位置，下部有腳支承在爐座的支座腳上，底部由一圓形鋼板組成，鋼板下裝有一塊密封材料。使用加熱罩時，該密封元件直接壓在內(nèi)罩法蘭上以達到加熱室的密閉，另有兩個導(dǎo)向耳環(huán)，以便加熱罩方便地吊放在爐座內(nèi)罩上。

爐襯由硅酸鋁纖維磚，輕質(zhì)耐火磚、耐火纖維板、氈等組成。既減輕了加熱罩的自重，又提高了殼體的保溫效果，顯著的降低了能耗，爐殼表面溫升低。

2）冷卻罩

冷卻罩裝在內(nèi)罩上，通過空冷、水冷使爐料按用戶要求冷卻。該罩由圓柱形鋼板套組成，裝有可站立在內(nèi)罩上的支撐腳，上部有兩只軸流風(fēng)機，空冷時將空氣由下向上抽吸，罩內(nèi)有噴水冷卻裝置，以供水冷卻的需要，上部有供換罩用的吊耳，另有兩個導(dǎo)向耳環(huán)。以使冷卻罩準確地吊放在內(nèi)罩上。

3）爐座

由型鋼加強的真空密封焊的圓柱形鋼板套組成，與內(nèi)罩的密封由裝在爐座上的水冷橡膠密封圈來保證，裝料板裝在爐座的支承管上以承載爐料。

爐座上裝有強對流風(fēng)機，由電機直接傳動耐高溫葉輪，在電機軸上裝有散熱板，在電機外裝有冷卻水套，以確保電機軸承的冷卻，電機為雙速，可以實行高、低速轉(zhuǎn)換。

爐座還配有供排氣體的管道，冷卻水的進出管道等。該爐座兩只更換使用，達到一只加熱罩長期不間斷使用的目的，耐高溫的強對流風(fēng)機的強循環(huán)熱流，促使被處理的金屬材料快速均勻地加熱和冷卻，保證了爐溫的均勻度。

4）內(nèi)罩

內(nèi)罩為圓柱形，頂部與封頭氣密焊接，下部有法蘭供與爐座密封圈連接，另有兩個導(dǎo)向耳，使內(nèi)罩正確地安放在爐座上。內(nèi)罩筒體由專用機床加工成波紋管狀。內(nèi)罩與爐座連接后形成一個密閉的空間，使爐料在保護氣氛中進行熱處理，從而達到無氧化的光亮表面。

5）閥架

閥架由骨架、恒壓閥、分油器、球閥和蝶閥、流量計、電磁閥，壓力開關(guān)、鄰近開關(guān)等組成，以達到調(diào)節(jié)與控制氣氛及水的流量，并裝有各種檢測裝置，以實現(xiàn)自動控制和安全保護。

該閥架有保護氣、安全氣、廢氣、抽真空四個氣路管道及進出冷卻水和工藝冷卻水三個水路管道。保護氣供加熱用，安全氣供抽真空換氣用，廢氣由恒壓伐通過廢氣管路自動排放，抽真空通過分油器經(jīng)管道，真空電磁閥等與真空泵連接，按工藝要求實現(xiàn)抽真空操作，進出冷卻水由調(diào)節(jié)閥及水壓開關(guān)實觀調(diào)節(jié)與控制，工藝冷卻水由電磁閥控制，通過快速接頭與冷卻罩連接，供水冷用。

6）抽真空系統(tǒng)

該罩式爐按不同規(guī)格配有不同型號的真空泵和真空檢測裝置。

7）電氣控制設(shè)備

由加熱動力柜、熱流風(fēng)機動力柜、儀表控制柜及閥架控制盒等組成，

第五節(jié) 國內(nèi)外技術(shù)未來發(fā)展趨勢 分析

1、退火爐風(fēng)機降低電耗和噪音的 研究

目前國外先進風(fēng)機噪音在50～70分貝，國產(chǎn)風(fēng)機噪音在80～90分貝，有的甚至超過100分貝，國外爐風(fēng)機使用功率為50～70KW，而國產(chǎn)爐為90～130KW。如每條爐節(jié)電50KW，年節(jié)電40萬KW.h，以2萬條爐計算，每年可節(jié)電40億KW·h左右。并大大改善爐燒成車間的工作環(huán)境，顯著減少風(fēng)機材料消耗和運輸費用。

2、使用新型的耐火材料和涂料

對于對流罩式退火爐，采用耐高溫的材料作內(nèi)襯，可以有效提高對流罩式退火爐的熱效率。為減少爐壁粉化脫落，利用多功能涂層材料（如遠紅外線涂料）來保護爐壁，達到既提高抗粉化能力，又可增加爐內(nèi)傳熱效率，節(jié)能降耗。由于爐壁導(dǎo)熱系數(shù)比較小，增強了爐的保溫，減少了熱散失，改善了燒成環(huán)境。

3、建立對流罩式退火爐廢氣凈化 研究 檢測中心

逐步建立對流罩式退火爐廢氣排放數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，以指導(dǎo)或提供對流罩式退火爐廢氣凈化的 研究 及改進，弄清有害氣體在對流罩式退火爐內(nèi)產(chǎn)生的機理及減少生成有害廢氣的辦法，可通過實驗爐模擬實驗解決。在煙囪加涂層材料以吸收燃燒廢氣中的有害成分，降低有害氣體含量。

經(jīng)過努力，不久的將來可以全面實現(xiàn)綠色爐工程，使我國在現(xiàn)有先進的對流罩式退火爐的基礎(chǔ)上，燃料消耗下降10～30%，熱效率提高10～20%，電力消耗下降30～50%。噪音和煙塵有較大程度的下降，并使我國對流罩式退火爐達到世界先進水平。

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