退火炉热平衡计算与热处理工艺设置VIP专享

1 退火炉热平衡计算与热处理工艺设置东北特钢集团大连特殊钢丝公司徐效谦内容摘要：通过热平衡计算，根据装炉量对电井炉升温工艺实行分段控制，能有效地改善退火钢丝加热过程的温差，显著提高退火后钢丝的力学性能均匀性。关键词：退火炉热平衡计算均匀性退火炉热处理均匀性是一项重要指示，一般认为热处理均匀取决于热处理炉的上、中、下或前、后各区的加热能力的分布状况，实际上加热能力的均匀分布只是一个基本要求，热量的传输效率才是决定热处理均匀性的关键因素。保证单位时间供给的热量与炉料吸收的热量基本平衡，是提高热处理均匀性唯一的控制要点，控制目标是单位时间热量的传输效率应大于95%。热处理均匀性与热量的传输效率成正比关系，传输效率越低，热处理均匀性越差。这个基本原理我们是通过长期实践才逐渐认识到的。一 Ⅲ型井式退火炉基本状况钢丝Ⅲ型强对流气体保护井式退火炉原设计为自动升温，即控制仪表一段控制温度直接设置为工艺规定的退火温度，由仪表控制升温时间。第2和第 3段同时设置温度和时间两项工艺参数。实际运行结果是：退火钢丝抗拉强度偏高，以针丝为例，企业标准Q/LD30-2004 中GCr15Ⅰ组要求抗拉强度为Rm:560～680MPa，而在生产过程中测得实验结果为Rm:670～730MPa，同炉钢丝软硬不均，抗拉强度差大。为此需对退火炉进行热平衡计算，在升温阶段同时设定升温温度和升温时间，强化退火效果、改善钢丝抗拉强度均匀性。Ⅲ型退火炉主要技术参数如表1，装料架计算参数如表2。表 1 周期炉主要技术参数序号退火炉型有效装料容积Φ ×Ηmm 装炉量t 退火温度℃加热功率KW 控温区段炉体外形尺寸Φ ×Ηmm 5 Ⅲa 型井式退火炉2000 ×3050 5～12 650～850 240 3 3125 ×3850 6 Ⅲb 型井式退火炉2000 ×3000 4～ 10.5 650～850 190 3 3000 ×3930 表 2 装料架计算参数料架编号外形尺寸 /mm 自重， kg 每架装载量 /t 备注5# 820×480/510 ×1400(1600)老135 1.1 6# 780×360/380 ×1250(1450)老115 1.0 7# 700×360/380 ×1400(1600)新110 1.0 8# 500×220×1000(1300)新0.6 装料架尺寸：底盘外径×芯架外径（上 /下） ×料架高（加上吊料环后总高）二 Ⅲa 型井式退火炉工艺参数及热平衡计算1.加热时间计算方法（1）配置功率除以安全系数1.2，即为有效使用功率。有效使用功率中扣除N4～ N6三项消耗功率，余数为加热功率，见第三节。N 有效=N 总/1.2；2 N 加热=...