鋁合金、鎂合金等有色金屬退火爐循環系統介紹

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 退火爐循環系統

    1．循環系統  爐內氣流循環系統要保證氣體與電熱元件和工件達到良好的熱交換；有足夠的氣流量和良好的溫度均勻度。風扇位置、電熱元件的安裝點、風道的截面和流向、導風板的安置、工件的裝料位置等要合理配置，

    2．爐子熱交換特性  這類爐子的溫度均勻度，常受如下因素的影響：

    (1)通過爐門縫及各種孔洞向外溢氣和散熱，造成局部區段溫度不均勻。

    (2)精爐膛長度方向的散熱，造成熱風沿長度方向的溫度。

       提高溫度均勻度的主要辦法是，加強爐子密封，加強爐墻的保溫，電熱元件要合理布置，氣流循環系統要合理。

3氣體流量計算

       氣體循環爐是以對流為主的低溫爐，爐氣流速和流量顯著影響爐內對流換熱系數和溫度均勻度，而氣流壓力是驅動氣流循環的動力。

        爐氣流速和流量的計算步驟是：

    (1)根據工件裝爐量、加熱溫度和時間等要求，確定所需的對流熱熱系數α∑。

    (2)再由對流換熱系數公式求出所需的氣流速度。

    (3)根據氣流速度和爐膛截面積求出氣體流量。

    (4)根據爐溫均勻度的要求核算所計算的氣體流量是否滿足要求。

    當對流換熱量占總換熱量的百分比很高時，可近似地認為對流換熱系數α等于綜合換熱系數a∑：，則可利用“薄件”加熱計算式近似計算a∑：

（所謂“薄件”是指工件在某溫度場中加熱時，任何瞬間加熱的工件內外各點溫差很小的工件。

       當退火爐氣在爐膛（或通道）中流過時，因工件暖熱和爐壁散熱，爐氣流的溫度要逐漸下降，因此，與爐氣最先和最后接觸的工件將存在著溫度差血（稱為工件溫度均勻度，對爐溫而言即為爐溫均勻度）。顯然此溫差決定于爐氣沿爐膛長度所失去的熱量QL和氣體沭量‰。根據熱平衡關系可列

出如下方程

       于是根據熱處理工藝對溫差血的要求和Q上值的大小，即可求出保證溫度均勻度的氣體流量。

       生產中常以氣流循環次數的概念來代答氣體流量或氣流速度。所謂氣流循環次數指每秒種的爐氣流量與爐膛容積的比。一些經驗數據指出，鋁合金淬火爐，爐溫均勻度要求士(3-5)’C，循環次數為0.8～1.0；一般鋁臺盤退火爐和時效爐，爐膛均勻度要

求土j。c。循環狀敷一定時，氣流流動路途趣長，所需氣流速度越大，因而所需循環空氣量亦越多。

       大流量能使熱氣流有足夠的儲熱董，減少沿長度方向舶溫差}大流速能加大對抗換熱系數，加快熱交換。提高風速有一定限制，首先是風機安裝位置限制，其狀是經濟的限制，鋁卷退火爐爐膛風速一般為10～13m/s．在特殊情況下可選15rn/s．如果再提高風速就不經濟了。風速再提高50%．按熱效果提高35%，而風機功率卻要增到240%。若耍繼續提高換熱系數，可用噴射流的辦法，即用風機將氣體打人位于爐于兩傭壁的靜壓膛中，再通過爐膛壁上密布曲小噴晴噴出，高速直噴到爐斡上，這時對鋁卷爐料的挽熱系數可選418 -836kj／(mz-h -oC)．可大大縮短加熱時間。