铝合金、镁合金等有色金属退火炉循环系统介绍

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 退火炉循环系统

    1．循环系统  炉内气流循环系统要保证气体与电热元件和工件达到良好的热交换；有足够的气流量和良好的温度均匀度。风扇位置、电热元件的安装点、风道的截面和流向、导风板的安置、工件的装料位置等要合理配置，

    2．炉子热交换特性  这类炉子的温度均匀度，常受如下因素的影响：

    (1)通过炉门缝及各种孔洞向外溢气和散热，造成局部区段温度不均匀。

    (2)精炉膛长度方向的散热，造成热风沿长度方向的温度。

       提高温度均匀度的主要办法是，加强炉子密封，加强炉墙的保温，电热元件要合理布置，气流循环系统要合理。

3气体流量计算

       气体循环炉是以对流为主的低温炉，炉气流速和流量显著影响炉内对流换热系数和温度均匀度，而气流压力是驱动气流循环的动力。

        炉气流速和流量的计算步骤是：

    (1)根据工件装炉量、加热温度和时间等要求，确定所需的对流热热系数α∑。

    (2)再由对流换热系数公式求出所需的气流速度。

    (3)根据气流速度和炉膛截面积求出气体流量。

    (4)根据炉温均匀度的要求核算所计算的气体流量是否满足要求。

    当对流换热量占总换热量的百分比很高时，可近似地认为对流换热系数α等于综合换热系数a∑：，则可利用“薄件”加热计算式近似计算a∑：

（所谓“薄件”是指工件在某温度场中加热时，任何瞬间加热的工件内外各点温差很小的工件。

       当退火炉气在炉膛（或通道）中流过时，因工件暖热和炉壁散热，炉气流的温度要逐渐下降，因此，与炉气最先和最后接触的工件将存在着温度差血（称为工件温度均匀度，对炉温而言即为炉温均匀度）。显然此温差决定于炉气沿炉膛长度所失去的热量QL和气体沭量‰。根据热平衡关系可列

出如下方程

       于是根据热处理工艺对温差血的要求和Q上值的大小，即可求出保证温度均匀度的气体流量。

       生产中常以气流循环次数的概念来代答气体流量或气流速度。所谓气流循环次数指每秒种的炉气流量与炉膛容积的比。一些经验数据指出，铝合金淬火炉，炉温均匀度要求士(3-5)’C，循环次数为0.8～1.0；一般铝台盘退火炉和时效炉，炉膛均匀度要

求土j。c。循环状敷一定时，气流流动路途趣长，所需气流速度越大，因而所需循环空气量亦越多。

       大流量能使热气流有足够的储热董，减少沿长度方向舶温差}大流速能加大对抗换热系数，加快热交换。提高风速有一定限制，首先是风机安装位置限制，其状是经济的限制，铝卷退火炉炉膛风速一般为10～13m/s．在特殊情况下可选15rn/s．如果再提高风速就不经济了。风速再提高50%．按热效果提高35%，而风机功率却要增到240%。若耍继续提高换热系数，可用喷射流的办法，即用风机将气体打人位于炉于两佣壁的静压膛中，再通过炉膛壁上密布曲小喷晴喷出，高速直喷到炉斡上，这时对铝卷炉料的挽热系数可选418 -836kj／(mz-h -oC)．可大大缩短加热时间。