第一节 产品定义、性能及应用特点
1、定义及性能
退火炉是一种新型换热设备，广泛应用于化工、石油、食品、冶金、机械、轻工、电力、船舶、造纸、矿山、医药、集中供热等工业部门的加热、冷却、冷凝、蒸发等工艺过程中。主要用于冷轧连续退火工序。
罩式炉属于间断式变温炉，主要用于工件光亮退火，也用于工件一般热处理（回火、缓冷）。其炉型可分为圆形单垛罩式炉、多垛罩式炉、强对流氢气罩式炉和罩式电阻炉，台车式罩式炉等。炉子由外罩（陶瓷纤维内衬）、内罩（耐热钢板）及炉台三部分组成，一般共用外罩（加热罩）。罩式炉炉内温度650~1100℃。
强对流罩式退火炉是当前钢铁、有色金属、热处理广泛应用的最先进的退火炉之一，具有全金属、封闭式炉台、强对流热风机、真空排气装置、强迫冷却系统等多项新技术，能确保热处理材料的均匀、优异质量。
2、特点
1）强对流循环，氮气吹扫，气、水组合冷却，工艺周期短、效率高；
2）炉温均匀度好，被处理材料各部位性能均匀一致；
3）联结部位采用PPM级密封结构，炉内气氛稳定，可避免H2或其他保护气氛与空气混合；
4）炉温采用微机智能仪表，可控硅调功，能自动完成升温、保温、降温等工艺过程；采用编程控制，实现存储及全部操作过程的自动控制和记录，具有群控、联网等功能。
3、应用
对流罩式退火炉是一种新型热处理设备。广泛应用于金属（钢、铜、铝）板带和线材的退火工艺中。由于其本身所具有的许多优点，使其在各 行业 中的应用越来越广泛。
第二节 发展历程
由于建造时间早，受当时设计理念和用料的限制，退火炉最初炉墙选用了重质高铝耐火砖砌筑，炉顶采用重质高铝耐火砖吊掉结构，设计时没有保温层，燃烧系统为直喷式燃烧器，通风系统不完备，使得炉内压力不足，这就形成了耗能增大、散热快、蓄热慢、冒黑烟、不能完全燃烧、热损失严重等缺陷，从而造成该退火炉能源利用率低、对周围环境污染、油料浪费、升温时间长、炉体易损等缺陷，为此对其进行改造。由于，要求改造在一个中修期完成，对炉子的结构不能作较大改变，故采用耐高温硅酸铝陶瓷耐火纤维折叠块及全新的燃油喷雾燃烧技术。
随着退火炉技术的发展出现了自动控制的退火炉，全电玻璃制品退火炉是以电加热热风循环玻璃制品退火炉，网带为内循环运行，可有效利用降温段的热量对网带进行预热，从而降低了电能的消耗。钟罩式光亮退火炉主要供带钢和线材盘圆光亮退火。具有生产效率高，污染少，操作维修方便等特点。该罩式炉由加热罩、冷却罩、内罩、炉台、真空系统及电气控制系统组成。工作时工件置于充满保护气氛的保护罩内均匀加热和冷却。强循环风机和保护气氛可使退火后的工件获得均匀的硬度和光亮的表面，真空系统用于保护气和空气的置换，使操作安全可靠。另外还有预真空保护气氛强对流罩式光亮退火炉，预真空保护气氛强对流罩式光亮退火炉通常由一个加热罩、两个（或三个）炉台、一个冷却罩、两个（或三个）内罩、一套预真空排气系统及相应的电气控制装置等组成。
第三节 产品技术发展现状
随着生产企业技术的不断进步，目前退火炉在生产中采用更多的材料，生产出的产品技术比较先进。热风循环退火炉是目前最先进的玻璃制品退火设备。升温快，炉膛温度特别均匀，无噪音，无污染。设备全自动智能控制，无超调，无欠调，控温精确。网带内循环，无级调速或变频调速。保温性能好，能耗低。
对流罩式退火炉采用强对流风机，真空清扫，气、水组合冷却等新技术，加快了工艺周期，提高生产率，主要性能指标达到国外同类产品水平。炉温均匀度好，炉内工件温差可控制在±5℃以内，被处理材料各部位机械性能一致。风机与炉台、内罩与炉台的连接部位采用PPM级气密性全密封结构，为气氛的安全使用创造了条件，被处理材料无脱碳、粘结现象，并能满足碳钢、合金钢等材质的光亮退火。真空清扫系统可完全避免氢气与空气的混合，对采用高氢气氛也完全适用，并可比单纯用大量保护气清扫炉膛的成本降低，加快炉内气氛的转换时间。气、水组合冷却可加速工件的冷却效果，与分流冷却系统（长轴风机结构）相比，可简化设备结构，减少土建费用和便于维修。炉温采用微机智能可控硅调功控制，能自动完成升温、保温等工艺过程，可采用可编程序控制器实现全部操作过程的自动程序控制和自动记录。设有超温报警、冷却水失压报警、防爆泄压、应急气源等安全装置，使用安全可靠。
另外加热罩炉壳采用钢板焊成，用轻质耐火材料做隔热层，带状加热元件分两区悬挂在内壁上。炉台装有强对流风机、分流盘和装料平板，炉台法兰上设有水冷硅胶密封圈，炉台承重构件和保温材料全部用不锈钢板封闭。内罩顶部封头、侧壁为耐热不锈钢制造，侧壁压成波纹，底部法兰为碳钢，经精加工，能与炉台形成良的密封。冷却罩用碳钢板焊成，装有两台风机和喷水设施，以适应不同冷却速度的要求。采用智能型数字显示器温度控制仪表，两区独立控温，PID调功并配有多点温度记录仪。
第四节 产品工艺特点或流程
1、对流全氢罩式退火炉的特点
（1）使用100%的氢和炉台上使用强对流循环通风机，防止带钢表面变色、脱碳和渗氮。
（2）采用真空排气装置，缩短了放散时间并降低了残留氧的浓度。
（3）炉台风机有2～3种速度，冷态启动用低速，100～150℃用中速，150～700℃用高速，700～750℃用中速，≥750℃用低速，可以减少电耗。
（4）强制冷却罩，用水2空气冷却或仅用空气冷却。
2、电加热强对流罩式光亮退火炉设备组成：
1）加热罩
由圆形钢板经型钢加强，气密焊接成外壳，上部有供吊钩换罩的位置，下部有脚支承在炉座的支座脚上，底部由一圆形钢板组成，钢板下装有一块密封材料。使用加热罩时，该密封元件直接压在内罩法兰上以达到加热室的密闭，另有两个导向耳环，以便加热罩方便地吊放在炉座内罩上。
炉衬由硅酸铝纤维砖，轻质耐火砖、耐火纤维板、毡等组成。既减轻了加热罩的自重，又提高了壳体的保温效果，显著的降低了能耗，炉壳表面温升低。
2）冷却罩
冷却罩装在内罩上，通过空冷、水冷使炉料按用户要求冷却。该罩由圆柱形钢板套组成，装有可站立在内罩上的支撑脚，上部有两只轴流风机，空冷时将空气由下向上抽吸，罩内有喷水冷却装置，以供水冷却的需要，上部有供换罩用的吊耳，另有两个导向耳环。以使冷却罩准确地吊放在内罩上。
3）炉座
由型钢加强的真空密封焊的圆柱形钢板套组成，与内罩的密封由装在炉座上的水冷橡胶密封圈来保证，装料板装在炉座的支承管上以承载炉料。
炉座上装有强对流风机，由电机直接传动耐高温叶轮，在电机轴上装有散热板，在电机外装有冷却水套，以确保电机轴承的冷却，电机为双速，可以实行高、低速转换。
炉座还配有供排气体的管道，冷却水的进出管道等。该炉座两只更换使用，达到一只加热罩长期不间断使用的目的，耐高温的强对流风机的强循环热流，促使被处理的金属材料快速均匀地加热和冷却，保证了炉温的均匀度。
4）内罩
内罩为圆柱形，顶部与封头气密焊接，下部有法兰供与炉座密封圈连接，另有两个导向耳，使内罩正确地安放在炉座上。内罩筒体由专用机床加工成波纹管状。内罩与炉座连接后形成一个密闭的空间，使炉料在保护气氛中进行热处理，从而达到无氧化的光亮表面。
5）阀架
阀架由骨架、恒压阀、分油器、球阀和蝶阀、流量计、电磁阀，压力开关、邻近开关等组成，以达到调节与控制气氛及水的流量，并装有各种检测装置，以实现自动控制和安全保护。
该阀架有保护气、安全气、废气、抽真空四个气路管道及进出冷却水和工艺冷却水三个水路管道。保护气供加热用，安全气供抽真空换气用，废气由恒压伐通过废气管路自动排放，抽真空通过分油器经管道，真空电磁阀等与真空泵连接，按工艺要求实现抽真空操作，进出冷却水由调节阀及水压开关实观调节与控制，工艺冷却水由电磁阀控制，通过快速接头与冷却罩连接，供水冷用。
6）抽真空系统
该罩式炉按不同规格配有不同型号的真空泵和真空检测装置。
7）电气控制设备
由加热动力柜、热流风机动力柜、仪表控制柜及阀架控制盒等组成，
第五节 国内外技术未来发展趋势 分析
1、退火炉风机降低电耗和噪音的 研究
目前国外先进风机噪音在50～70分贝，国产风机噪音在80～90分贝，有的甚至超过100分贝，国外炉风机使用功率为50～70KW，而国产炉为90～130KW。如每条炉节电50KW，年节电40万KW.h，以2万条炉计算，每年可节电40亿KW·h左右。并大大改善炉烧成车间的工作环境，显著减少风机材料消耗和运输费用。
2、使用新型的耐火材料和涂料
对于对流罩式退火炉，采用耐高温的材料作内衬，可以有效提高对流罩式退火炉的热效率。为减少炉壁粉化脱落，利用多功能涂层材料（如远红外线涂料）来保护炉壁，达到既提高抗粉化能力，又可增加炉内传热效率，节能降耗。由于炉壁导热系数比较小，增强了炉的保温，减少了热散失，改善了烧成环境。
3、建立对流罩式退火炉废气净化 研究 检测中心
逐步建立对流罩式退火炉废气排放数据库系统，以指导或提供对流罩式退火炉废气净化的 研究 及改进，弄清有害气体在对流罩式退火炉内产生的机理及减少生成有害废气的办法，可通过实验炉模拟实验解决。在烟囱加涂层材料以吸收燃烧废气中的有害成分，降低有害气体含量。
经过努力，不久的将来可以全面实现绿色炉工程，使我国在现有先进的对流罩式退火炉的基础上，燃料消耗下降10～30%，热效率提高10～20%，电力消耗下降30～50%。噪音和烟尘有较大程度的下降，并使我国对流罩式退火炉达到世界先进水平。
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