鋁合金、鎂合金等有色金屬退火爐循環(huán)系統(tǒng)介紹
摘要:鋁合金、鎂合金等有色金屬退火爐循環(huán)系統(tǒng)的風(fēng)扇設(shè)在爐底的回火爐,電熱元件布置在爐后側(cè)
鋁合金、鎂合金等有色金屬退火爐循環(huán)系統(tǒng)的風(fēng)扇設(shè)在爐底的回火爐,電熱元件布置在爐后側(cè),氣流由風(fēng)扇驅(qū)動(dòng),吹向電熱元件,進(jìn)人爐膛,與工件熱交換,再通過爐底導(dǎo)軌,到風(fēng)扇吸口,形成循環(huán)。
1.循環(huán)系統(tǒng) 爐內(nèi)氣流循環(huán)系統(tǒng)要保證氣體與電熱元件和工件達(dá)到良好的熱交換;有足夠的氣流量和良好的溫度均勻度。風(fēng)扇位置、電熱元件的安裝點(diǎn)、風(fēng)道的截面和流向、導(dǎo)風(fēng)板的安置、工件的裝料位置等要合理配置,
2.爐子熱交換特性 這類爐子的溫度均勻度,常受如下因素的影響:
(1)通過爐門縫及各種孔洞向外溢氣和散熱,造成局部區(qū)段溫度不均勻。
(2)精爐膛長度方向的散熱,造成熱風(fēng)沿長度方向的溫度。
提高溫度均勻度的主要辦法是,加強(qiáng)爐子密封,加強(qiáng)爐墻的保溫,電熱元件要合理布置,氣流循環(huán)系統(tǒng)要合理。
3氣體流量計(jì)算
氣體循環(huán)爐是以對(duì)流為主的低溫爐,爐氣流速和流量顯著影響爐內(nèi)對(duì)流換熱系數(shù)和溫度均勻度,而氣流壓力是驅(qū)動(dòng)氣流循環(huán)的動(dòng)力。
爐氣流速和流量的計(jì)算步驟是:
(1)根據(jù)工件裝爐量、加熱溫度和時(shí)間等要求,確定所需的對(duì)流熱熱系數(shù)α∑。
(2)再由對(duì)流換熱系數(shù)公式求出所需的氣流速度。
(3)根據(jù)氣流速度和爐膛截面積求出氣體流量。
(4)根據(jù)爐溫均勻度的要求核算所計(jì)算的氣體流量是否滿足要求。
當(dāng)對(duì)流換熱量占總換熱量的百分比很高時(shí),可近似地認(rèn)為對(duì)流換熱系數(shù)α等于綜合換熱系數(shù)a∑:,則可利用“薄件”加熱計(jì)算式近似計(jì)算a∑:
(所謂“薄件”是指工件在某溫度場中加熱時(shí),任何瞬間加熱的工件內(nèi)外各點(diǎn)溫差很小的工件。
當(dāng)退火爐氣在爐膛(或通道)中流過時(shí),因工件暖熱和爐壁散熱,爐氣流的溫度要逐漸下降,因此,與爐氣最先和最后接觸的工件將存在著溫度差血(稱為工件溫度均勻度,對(duì)爐溫而言即為爐溫均勻度)。顯然此溫差決定于爐氣沿爐膛長度所失去的熱量QL和氣體沭量‰。根據(jù)熱平衡關(guān)系可列
出如下方程
于是根據(jù)熱處理工藝對(duì)溫差血的要求和Q上值的大小,即可求出保證溫度均勻度的氣體流量。
生產(chǎn)中常以氣流循環(huán)次數(shù)的概念來代答氣體流量或氣流速度。所謂氣流循環(huán)次數(shù)指每秒種的爐氣流量與爐膛容積的比。一些經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)指出,鋁合金淬火爐,爐溫均勻度要求士(3-5)’C,循環(huán)次數(shù)為0.8~1.0;一般鋁臺(tái)盤退火爐和時(shí)效爐,爐膛均勻度要
求土j。c。循環(huán)狀敷一定時(shí),氣流流動(dòng)路途趣長,所需氣流速度越大,因而所需循環(huán)空氣量亦越多。
大流量能使熱氣流有足夠的儲(chǔ)熱董,減少沿長度方向舶溫差}大流速能加大對(duì)抗換熱系數(shù),加快熱交換。提高風(fēng)速有一定限制,首先是風(fēng)機(jī)安裝位置限制,其狀是經(jīng)濟(jì)的限制,鋁卷退火爐爐膛風(fēng)速一般為10~13m/s.在特殊情況下可選15rn/s.如果再提高風(fēng)速就不經(jīng)濟(jì)了。風(fēng)速再提高50%.按熱效果提高35%,而風(fēng)機(jī)功率卻要增到240%。若耍繼續(xù)提高換熱系數(shù),可用噴射流的辦法,即用風(fēng)機(jī)將氣體打人位于爐于兩傭壁的靜壓膛中,再通過爐膛壁上密布曲小噴晴噴出,高速直噴到爐斡上,這時(shí)對(duì)鋁卷爐料的挽熱系數(shù)可選418 -836kj/(mz-h -oC).可大大縮短加熱時(shí)間。
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