[其他]井式线材退火炉

说明书

本实用新型属于金属热处理，特别适用于线材、带材等退火加工。

目前通常使用的退火电阻炉，大部分是由罐体和炉体两部分组成。作业时，先将线材装入罐内。盖上加封（砂封或水封）。然后将罐体吊入炉内，加热至工艺要求温度，保温后，吊出罐体。在炉外自然冷却，完成退火。

此退火炉有如下缺点：

1、罐体加热：退火时，罐体总是与退火线材相伴，罐体重量几乎相当线材重量，罐体随着线材加热，损失近半，且延长加热时间。降低了生产效率；

2、罐体损坏：罐体在炉内加热或炉外冷却时，其罐面直接与空气接触，产生氧化，使罐壁变薄而损坏，特别是当罐体由炉内向上吊出时，罐体需同时承受自身重量和线材重量，在热态情况下，罐体由于受力过重而被拉长或者罐体落地不慎，罐底部受到冲击而发生形变，此种形变，加速了罐体损坏。

3、溢气辐射损失：溢气和辐射损失主要是在退火中产生，罐体吊入或吊出炉体时，炉口总是完全敞开的，裸露在空气中，这时有大量溢气和辐射损失，这个损失决定于炉口敞开时间的长短，吊车运行时间，工人操作时间，总的来看，开启率越高，炉口敞开时间越长，热量损失越大；

4、间接损失：目前所使用的退火炉，线材在罐内，并用砂封或水封，目的是防止外部空气进入罐体内部，防止线材在退火过程中氧化，但在非真空状态下，罐内仍有含氧空气，在高温下会使线材氧化，在退火后有氧化皮存在，下道工序前，势必有去皮过程，特别是化学去皮，消耗大量酸类化工原料，在酸洗过程中，产生工业废物，污染水源，需净化处理，造成间接能源损失，总之旧式退火炉，效率低、浪费能源大、成本高，退火线材质量不佳。

本实用新型的目的是将原退火炉重新设计，从结构上，工艺上加以改变，增加新的功能部件，以达到高度节能的目的。

本实用新型设计方案如下：

1、结构上：用冷罐体代替热罐体，取消对罐体的直接加热，不但减少了近半的热量损失，又延长了罐体寿命，克服了罐体经常损坏的弊病，同时减少了间接能源损失，线材加热由间接变直接，大大减少了传导损失；

2、工艺上：采用低真空，取代了整个设备的剩余空间，可防止线材、电热体、反射屏等的氧化，由于本装置是采用密封的冷罐体和密封的冷壁炉体外壳组成一体的退火装置，克服了原热罐体难以承受压力，以至变形的难题。本装置给线材真空退火提供了简单可靠，方便的工艺条件。

3、炉衬上：采用不锈钢焊成的炉内反射屏，是个唯有上面开口的圆筒形金属炉衬，取代了轻体耐火砖砌成的炉衬，由于反射屏能够把加热在与线材方向相反的红外线，均匀地反射过来，实现了定向，直接辐射加热，有效地利用了二次辐射能。

反射屏经800℃氧化后，辐射系数εt达0.85；而一般轻体耐火砖辐射系数εt为0.3以下，炉衬的辐射系数每增加0.1时，节能率可提高5％左右，所以反射屏节能率可提高20％以上，这样大大提高二次辐射能的利用，显著的提高了热效率。

炉温均匀与否，是电阻炉重要技术指标，炉温不均，使设备总的加热能力得不到充分利用，必定延长加热时间，还影响退火质量，为此要求炉衬有较大的导热系数，以达炉温均匀的目的。反射屏的导热系数要大于轻体耐火砖导热系数的73～244倍，利用金属反射屏做炉衬，充分发挥电热体在工作情况下，辐射能得到最大的利用，金属炉衬保留了轻体耐火砖的优点，同时提高了炉衬的导热系数和辐射系数，克服了轻体耐火砖炉衬温度不均，机械强度低，耐高温差，炉衬结构缝隙等弊病。

4、保温措施：冷罐体底脚与炉盖体之间用水封，内部的炉口，物料架，电热体，反射屏等整个退火装置，均在低真空与外界隔绝状态下作业，炉口的上盖与冷罐体底座用砂封，又相当一个外层的“大井盖”，这样就组成了新型退火炉的组合“炉盖”，其功能是减少溢气，对流和传导损失，由于炉上盖有自身绝热措施，罐内又有相当的环境温度、所以传热温差小，大大地降低了辐射损失。

5、精确电控：用自动功率匹配电路，取代常用控温电路，线材入炉后，为了克服热惯性，所以进行强化加热，即进行大功率加温，借以迅速提高炉衬温度，增大与线材之间的温差，缩短滞后时间，炉衬温度的提高，使其辐射能按炉衬表面温度呈指数曲线增长，因此线材入炉后，采用强化加热，有明显节能效果。（如图3所示）。