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。

图5中d表示装料架底部直径，D表示退火炉装料区直径，实际多采用双层料架或3层料架，据此可以确定加热区高度。 4.5 电加热功率

电井炉的加热功率需根据预定退火温度、装炉量、热处理周期、保护气体种类来确定，通常用热平衡计算方法确定配置功率。在使用过程中不同退火温度，不同装炉量热处理升温时间差别较大，也需要通过热平衡计算为退火工艺的制订提供依据。热平衡计算方法如下：

(1) 计算加热钢丝或台架等热量消耗的基本公式为： Q＝m(C1t1－C0t0) 公式12

式中m—钢丝或台架等重量，kg

C1—加热到预定温度时的平均比热，kcal / kg．℃ C0—装炉时的平均比热，kcal /kg．℃ t1—预定加热温度，℃ t0—钢丝或台架等原始温度，℃ Q—热量消耗，kcal

(2 ) 炉体表面散热计算公式

Q＝qF 公式13 式中q—散热系数，kcal/ m2．h F—炉体外表面积，m2

公式2中的散热系数( q)是与炉体外表面温度相关的经验数据，从表5中可以查出相应数值。

表5 炉体外表面温度与散热系数(q)的关系

(3) 热量消秏换算成单位时间的电耗—功率

N＝

Q 公式14 860 0

式中：τ0—钢丝加热到预定温度的时间，h

(4) 总电耗

N总=K(N1+N2+N3+ +Nn) 公式15 式中：K—安全系数

公式4中的安全系数主要考虑电压波动、电热元件接线孔和热电偶观察孔等造成的热量损失。保温条件较好的连续生产的电井式炉K取1.2～1.3。强对流气体保护退火炉加热区空间有限，电加热配置功率过大，热量传不出去，往往造成电热元件频繁损坏，同时降低炉胆使用寿命。所以不能以最高使用温度和最大装料量作为热平衡计算基准，加热速度也不宜太快（≤80℃/h)。推荐以最常用的退火温度、平均装炉量、24小时热处理周期为基准进行热平衡计算。热平衡计算实例参见《强对流气体保护退火炉热平衡计算》（《金属制品》2006年第5期39～41页）。 4.6 炉胆壁厚

强对流气体保护退火炉是在密闭空间完成退火的，为彻底驱除炉胆或内罩里的残余空气，有的要进行抽真空处理；即使不抽真空，通保护气体时也要产生一定的微正压，为防止炉胆或内罩工作中变形，要对炉胆或内罩进行“失稳”计算，以确定选用材质和厚度。