本文系统地介绍了强对流气体保护退火炉的类型、结构、特性、优势和使用注意事项,同时给出了与炉体设计和退火炉使用相关的计算公式和经验公式,为该类型退火炉的设计、制造和使用提供了理论依据和技术支持。

强对流气体保护退火炉

东北特殊钢集团大连钢丝制品公司 徐效谦

内容摘要：本文系统地介绍了强对流气体保护退火炉的类型、结构、特性、优势和使用注意事项，同时给出了与炉体设计和退火炉使用相关的计算公式和经验公式，为该类型退火炉的设计、制造和使用提供了理论依据和技术支持。

关键词：强对流， 退火炉，保护气体，热交换。

强对流气体保护退火炉是近年来开发并逐步推广使用的一种高效、节能、环保型退火炉，可用于带材、线材和丝材的退火处理。如果保护气体有足够的纯度，退火工艺得当，经这种炉退火的特殊钢钢丝和盘条显微组织均匀、力学性能稳定、表面脱碳层也无加深的趋势。与一般退火炉相比，强对流气体保护退火炉的优势是整个退火过程中，炉内保护气体始终处于高速、有序运动状态。要正确地制造和合理使用强对流气体保护退火炉必须对退火炉的结构和特性有一定的了解。 1 热交換的基本方式

退火炉的热效率主要取决于炉体散热状况和炉内热交换状况，一旦选定退火炉，炉体散热状况也就固定了，要提高退火炉的热效率只有一条路：提高炉体与物料的热交换能力。炉内的热交換有三种基本方式：辐射传热、对流传热和传导传热。三种传热的基本公式分别为：

T1 4 T2 4

²辐射传热 Qf＝ － 12A1 （kcal/h） 公式1

100 100

式中： —导出辐射系数（kcal/m2²h²°K4）

T1和T2—传热双方的温度（°K）

12—钢材表面投向壁的角度系数，一般 12=1

A1—钢材的传热面积（m2）

导出辐射系数 = C0，其中 表示黑度，C0表示绝对黑体的辐射系数C0=4.88 kcal/m2²h²°K4。

²对流传热 Qd＝ A t （kcal/h） 公式2

式中： —对流给热系数（kcal/m2²h²℃）

t—炉气与钢材表面温度差（℃）

A—钢材的传热面积（m2）

²传导传热 Qda＝

A t

（kcal/h） 公式3

式中： —物体的导热系数（kcal/m2²h²℃）

A—物体的传热面积（m2）

t—物体的温度差（℃）

—物体的厚度（m）

以钢铁材料为例，将相关参数代入公式计算可以发现：在常规热处理中，辐射传热占主导地位，特别是在高温（＞900℃）条件下，几乎全依赖辐射传热；随着热处理温度下降，在600～900℃范围内，对流传热比例逐渐上升，最终占主导地位；温度进一步下降，传导传热的贡献逐步占上峰。特殊钢盘条和钢丝（奥氏体不锈钢除外）退火基本在600～900℃范围内，因此强化对流传热效果是提高退火炉热效率的有效途径。

2 强对流气体保护退火炉传热计算的经验公式

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