【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 火。 12 熱軋后的鐵素體鋼幾乎總有一些馬氏體，因此往往也選用 BAF 爐。當(dāng)然，對(duì)于單相鐵素體鋼，熱軋后 不存馬氏體，采用 AP（ H）爐退火更合理。 熱軋后奧氏體鋼需通過(guò)退火使碳化物溶解和快速冷卻防止再析出，所以只能用 AP（ H）爐。 至于冷軋后不銹鋼的退火，都是通過(guò)再結(jié)晶消除加工硬化而達(dá)到軟化目的。除此之外，奧氏體不銹鋼還要使冷軋時(shí)產(chǎn)生的形變馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，因此都用 AP（ C）、 BA 這樣的連續(xù)爐退火。如果用 BAF 爐，則存在以下問(wèn)題： 1. 不管在什么條件下退火，由于退火時(shí)間長(zhǎng)表面都會(huì)氧化，生成不均勻的鐵鱗，存在顯著的退火痕跡 2. 退火溫度較高時(shí)，容易粘結(jié)和發(fā)生層間擦傷等表面缺陷。 （ 3） 退火條件 ① 退火條件的確定 按下面的程序框圖確定退火條件（圖 1）。 應(yīng)注意的事項(xiàng)： 用戶的加工制造方法變化或?qū)Σ馁|(zhì)的要求變動(dòng)時(shí)，應(yīng)修訂退火條件。初期階段沒(méi)有充分把握，應(yīng)按用戶對(duì)退火產(chǎn)品的質(zhì)量評(píng)價(jià)判定退火條件是否合適。 前部工序，如煉鋼、熱軋、甚至冷軋的條件發(fā)生變化，需要修改冷軋后的退火條件。 由于材溫儀表設(shè)置位置的差別，燒咀的位置和使用狀況的差別，以及爐體構(gòu)造的差別，即使材質(zhì)和技術(shù)要求相同，其退火條件也不盡相同。 ② 爐內(nèi)張力 在連續(xù)爐內(nèi)進(jìn)行帶鋼退火，應(yīng)考慮高溫下材料的特性、爐體構(gòu)造、前后設(shè)備 等，設(shè)定適當(dāng)?shù)臓t內(nèi)張力。 爐內(nèi)張力通常以單位張力（ daN/mm2 ）表示。臥式爐和立式爐都大致按 daN/mm2 設(shè)計(jì)。為了改善薄帶對(duì)中，即防止在爐內(nèi)跑偏，單位張力往往提高到 daN/mm2， 但應(yīng)防止焊縫開(kāi)裂、成品縮寬等事故發(fā)生。特別是當(dāng)不同厚度的帶材焊接時(shí)，操作上要注意不要使厚度薄的帶材承受過(guò)高的張力。 13 圖 1：確定退火條件的程序框圖 再結(jié)晶特性調(diào)查 對(duì)不銹鋼硬度、晶粒度等測(cè)定、確認(rèn)金相組織 退火溫度設(shè)定 設(shè)定退火溫度上、下限值及退火時(shí) 間 目標(biāo)材料溫度的設(shè)定 設(shè)定材溫儀表指示值的目標(biāo)值 （上、下限溫度） 各段爐溫和機(jī)組速度設(shè)定 根據(jù)理論計(jì)算進(jìn)行初步設(shè)定 機(jī)組實(shí)際運(yùn)行試驗(yàn) 確認(rèn)燃燒狀況（燒咀負(fù)荷等）和通板狀況（機(jī)組速度、除鱗性前后操作狀況） 判定性能是否合格 根據(jù)檢查標(biāo)準(zhǔn)判定 OK 退火條件確定 爐內(nèi)張力大多采用自動(dòng)方式控制。對(duì)臥式爐，通常還用目視方法定期檢查鋼帶在爐內(nèi)的繞度，據(jù)此可判斷爐內(nèi)的張力。在設(shè)計(jì)時(shí)，臥式爐的燒咀配置常常根據(jù)鋼帶在爐內(nèi)的饒度而定。 為便于點(diǎn)檢，通常在爐子中央設(shè)窺視孔，在設(shè)定張力狀態(tài)下，運(yùn)行中的帶鋼應(yīng)在孔的中央位置。如無(wú)窺視孔，可從鋼帶入爐口觀察，以爐壁耐火磚的位置作為標(biāo)記進(jìn)行判斷。 NO 14 （ 4）冷卻條件 退火過(guò)程的冷卻對(duì)材料性能和板形有很大影響，而且不同的鋼種和板厚冷卻條件不同，因此在設(shè)定冷卻條件時(shí)必須慎重，重要的是控制冷卻速度和冷卻均勻性。 冷卻方式有： 。將水加壓后通過(guò)噴咀噴出，在流速很高的情況下，液流被切斷形成液滴群，沖向帶鋼表面，這種方法稱為噴水冷卻。在噴水冷卻中，支配熱傳遞系數(shù)的是水量密度和表 面溫度。 。將水加壓后產(chǎn)生噴流，當(dāng)噴流的出口速度降低時(shí)，即形成平滑的層流。用這種方法冷卻，即為層流冷卻。 。若增加噴流的出口速度，則形成紊亂噴流，即在噴流的表面上形成瘤狀紊亂的斷流。采用斷流之前的連續(xù)噴流進(jìn)行冷卻的方法，稱為噴射冷卻。只要將噴咀的構(gòu)造加以改造，在管壁或者板上穿許多 25mm 的孔即可得到這種噴流。設(shè)備簡(jiǎn)單，制做方便。噴射冷卻是介于噴水冷卻和層流冷卻之間的一種冷卻方法。水壓達(dá)到高壓時(shí)近似噴水冷卻，水壓達(dá)到低壓時(shí)近似層流冷卻。 。將鋼材 浸入冷卻水中的冷卻方法，稱為浸入冷卻。高溫的鋼材在水中浸漬時(shí)其冷卻是分階段的。各個(gè)階段的熱傳遞系數(shù)不同。 。用加壓空氣將水霧化，與高速空氣一起通過(guò)噴咀噴出進(jìn)行冷卻的方法，稱為噴霧冷卻。 噴霧冷卻與噴水冷卻不同，它不是通過(guò)加壓把冷卻水變成微細(xì)的液滴群，而是經(jīng)空氣作為媒介，利用氣相和液相的速度差并生的剪切力使水變成微細(xì)的液滴群來(lái)進(jìn)行冷卻。在噴水冷卻時(shí)，熱傳遞系數(shù)僅僅是水量密度和表面溫度的函數(shù)，而噴霧冷卻還有氣體的運(yùn)動(dòng)因素，因此，進(jìn)行沖擊的液滴流速也是不可忽視的。 。這是一種介于自然冷卻和弱水冷卻之間的氣體噴射冷卻法，通常稱為急風(fēng)冷卻、強(qiáng)制風(fēng)冷或強(qiáng)制空冷。 。最后，還有在爐內(nèi)控制溫降的緩慢冷卻。 在上述方法中，究竟采取哪一種要根據(jù)鋼種和設(shè)備情況來(lái)確定。 從鋼種來(lái)看， 304 等奧氏體鋼在 850500℃之間冷卻速度慢時(shí)，將因碳化物在晶界析出面產(chǎn)生敏化，所以在該溫度范圍必須快冷。奧氏體鋼的冷卻速度和含碳量有關(guān)系，通常冷卻速 15 度應(yīng)在于 20℃ /S 以上。含 Ti、 Nb 的穩(wěn)定化奧氏體難于敏化，冷卻可以慢些。馬氏體鋼和鐵素體鋼不宜急冷，因此只要設(shè)備沒(méi)有妨礙 ，應(yīng)盡可能以較小的溫度梯度冷卻。 從設(shè)備上來(lái)看，不同的設(shè)備應(yīng)規(guī)定不同的冷卻條件。既不能因設(shè)備而影響材質(zhì)性能，也不能因冷卻條件不當(dāng)而損壞設(shè)備。例如當(dāng)冷卻段后配置有鹽浴槽的時(shí)候 ,鹽浴的液溫一般保持?jǐn)z氏 490500℃，從節(jié)能的觀點(diǎn)看，進(jìn)入鹽浴槽的材料溫度越高越好；因此，進(jìn)入鹽浴溫度之差則是越小越好，因此，進(jìn)入鹽槽的材溫控制在攝氏 500550℃最為適宜。 當(dāng)冷卻段后面設(shè)置中性鹽槽的時(shí)候，應(yīng)考慮設(shè)備上橡膠輥的耐熱溫度，必須采用不損傷橡膠輥的冷卻條件。另外焊接接口疊合部分的溫度一般比較高。確定冷卻條 件時(shí)應(yīng)加以考慮。 對(duì)于立式爐，由于結(jié)構(gòu)上難以把冷卻段加長(zhǎng)，為防止出爐口的溫度大于 100℃，應(yīng)采用急冷。 （ 5） 燃燒條件 使用燃料的退火爐，如何使燃料最經(jīng)濟(jì)地燃燒，同時(shí)獲得良好的除鱗效果，這是非常重要的。為此，應(yīng)對(duì)燃燒裝置、燃燒條件和燃料嚴(yán)格管理。特別是燃燒條件，對(duì)質(zhì)量、成本、效率都有大影響，更應(yīng)特別注意。 退火爐在正常燃燒的情況下，要以理論空氣量 （ A0） 使燃料完全燃燒是很困難的。在實(shí)際作業(yè)中，往往需用比理論值高的空氣量 （ A）。 m＝ A／ A0稱為空燃比或空氣過(guò)剩系數(shù)。 空燃比是燃燒管 理的重要指標(biāo)?？杖急仍礁撸剂显饺菀淄耆紵?，但是排氣量增多，熱量損失增大。燃料管理的目的在于既要保證燃料充分燃燒，又要使空氣量盡可能接近理論空氣量以減少熱損失。 連續(xù)退火爐各段空燃比的設(shè)定是不同的。通常接近爐子入口的區(qū)段設(shè)定為 ，朝向爐子出口的區(qū)段提高為 ， 。 各個(gè)作業(yè)線的爐體結(jié)構(gòu)、燒咀形式、使用燃料等不盡相同，應(yīng)分別按其特性設(shè)定空燃比。 爐內(nèi)壓力低于大氣壓時(shí)，冷空氣就會(huì)侵入，增大熱損失。相反，若爐壓過(guò)高，又會(huì)因高溫氣體的排出而造成熱損失，并且損傷爐體結(jié)構(gòu)件。 理想 的爐壓應(yīng)該是爐子的開(kāi)口部為微弱的正壓（ ）。但實(shí)際上，因燃燒裝 16 置、燃燒負(fù)荷、通風(fēng)方式、爐子結(jié)構(gòu)等原因，保持爐內(nèi)壓力的均勻分布是不可能的。 另外，各個(gè)退火爐內(nèi)壓力的測(cè)定位置，也很不相同。單靠用爐壓計(jì)的指示進(jìn)行比較，不能判斷爐壓是否適宜。因此，必須調(diào)查各個(gè)退火爐爐內(nèi)壓力與燃燒效率的關(guān)系，從中找出最佳爐內(nèi)壓力并對(duì)其加以管理。 還需要說(shuō)明一點(diǎn)， BA 爐等以電能作為熱源而不進(jìn)行燃燒的爐子，其爐內(nèi)壓力要以安全性為主以及防止帶鋼氧化來(lái)決定，一般采用 3050mmH2O 。爐壓再高也不利，容易 出現(xiàn)事故和浪費(fèi)氣體。 在連續(xù)退酸機(jī)組，即 AP 機(jī)組，由于要兼顧酸洗除鱗性，爐氣中的氧含量以 5%左右為好。但是，要考慮熱效率和質(zhì)量而求出最適當(dāng)?shù)臄?shù)值。 退火使用的燃料可分為氣體、液體和固體燃料三類，而目前主要使用的是氣體和液體燃料。 采用的燃料種類不同，其燃燒裝置，燃燒條件，貯存設(shè)備也不同，為此應(yīng)根據(jù)被加熱體的材質(zhì)、加熱目的、對(duì)質(zhì)量和成本的影響、作業(yè)性等綜合考慮加以選定。選定燃料時(shí)，還一定要掌握各種燃料的性能數(shù)據(jù)。 在采用燒咀燃燒時(shí)，用燃燒 室內(nèi)單位時(shí)間發(fā)生的熱量表示燃燒室的熱發(fā)生率，或稱熱負(fù)荷，用 KJ/ 為單位。應(yīng)盡可能采用高的熱負(fù)荷，這樣燃燒室就可減小。但受燃料、燒咀類別以及爐體的耐熱強(qiáng)度的限制。 燃燒用的燃咀應(yīng)根據(jù)燃料的種類、燃燒負(fù)荷、控制方式等選定，并且還要考慮維修方便。 燒咀一般分為氣體燒嘴和油燒嘴兩類。但也有一種是氣體和油的復(fù)合燒嘴。這種燒嘴優(yōu)點(diǎn)是可以適應(yīng)燃料成本的變化，隨時(shí)變煥燃料的種類，因而被廣泛采用。 熱效率是退火爐有效利用熱量的尺度，通常以熱效率（有效熱 /供給熱）來(lái)表示。了解退火爐的熱效率，就可判斷爐子的管理狀態(tài)，因此應(yīng)定期測(cè)定。 測(cè)定熱效率，具體說(shuō)就是要測(cè)定、計(jì)算供給熱量和有效熱量。供給熱量等于單位時(shí)間 17 內(nèi)的燃料使用量乘以燃料的發(fā)熱量。有效熱量是指退火爐入口和出口處的材料（鋼帶）含熱量之差乘以單位時(shí)間的通板量。 下面舉例說(shuō)明（以連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)一小時(shí)計(jì)算） 生產(chǎn)條件；通板材料 Ni 系不銹鋼 燃料 重油，發(fā)熱量 37137J/L 燃料用量 350L/h 生產(chǎn)效率 6000kg/h 材料溫度 爐子入口 20℃，爐子出口 1080℃ 則供給熱： 350L/h? 出口材料熱含量： 1080℃， 645KJ/Kg 入口材料熱含量： 20℃， 有效熱量：（ ） ?6000Kg/h=3810 MJ/h 熱效率： 3810/12998?100=% 在作上述計(jì)算時(shí)，除給定的生產(chǎn)條件外，還要從表中查出材料在各種溫度下的保有熱。保有熱因鋼種而不同，例如 Ni 系不銹鋼在 20℃時(shí)為 ；而在 1080℃時(shí)為，可以從不銹鋼的含熱量圖表中查出。 不銹鋼退火工藝 （ 1）罩式爐退火（ BAF）