不锈钢微细丝控制气氛退火炉的改造

1、概述

随着国民经济的快速发展，细规格不锈钢丝制品品种不断延伸，用途不断扩大。例如，在石油化工行业用于酸碱溶液过滤网；在仪器表行业的仪器仪表用丝；在汽车摩托车行业用于进气装置过滤网；在建筑行业用于窗丝网等等。应用范围的扩大带动了产量的增长，据粗略估计，法尔胜集团公司最近3年细规格不锈钢丝的产量增长了3-5倍。

不锈钢丝制品在生产过程中要经数次从粗到细的拉拔。为改善拉拔性能，降低拉拔强度，提高拉丝模使用寿命，钢丝要经过多次软化退火（即固溶处理）。由于其处理温度高，又要采用控制气氛保护，就给炉型的结构设计带来了一定难度。

2、传统炉型的结构缺陷

细规格不锈钢丝传统退火虽然结构简单，但在结构上存在下列缺陷。

（1）电热元件选材有局限性。该炉型的电热丝是缠绕在刚玉质内胆表面上的，刚玉管表面设计有能镶嵌电热丝的预制螺旋槽，其制作工艺一般为在内胆上冷态缠绕。因此，在选用电热丝材料时，只能选用那些冷态加工性能好的材料，而要采用0Cr27Al7Mo2这样优质的高温丝材料，则须热态缠绕加工（缠绕温度约500℃）。实际上，在1050-1100℃这个温度范围的高温用丝，很难找到一种能冷态烧制的电热材料。

（2）更换电热元件困难。细规格不锈钢丝传统退火炉更换电热丝时必须停 炉，待炉温降至室温后将炉膛打开，先取出炉管（即马弗）和刚玉内胆（用过的刚玉内胆一般在拆卸时被损坏），然后在新的内胆上缠绕，最后装好。这种更换维修方式即麻烦又费时，无法适应大批量连续化生产的需求。

（3）电热元件寿命低。根据经验，传统退火炉电热元件平均使用寿命约为500h，电热元件平均20天更换一次。这种状况不仅仅增加了维修量，还造成了一定量的次丝废丝，提高了成本。

3、改型炉型的结构性能特点

改型不锈钢退火记的主要技术参数见表1，改造后炉子特点如下：

表1  R20GT-30-11退火炉主要技术参数

（1）电热元件结构简单，免去了有预制螺旋槽的刚玉质内胆，不存在受选用何种电热材料的限制。

（2）更换电热元件方便快捷，可实现不停炉更换以适应连续式作业。该种结构在网带式炉上应用早已普遍，称之插之式，国际上瑞士SAFED公司的T型炉是应用插入式电热元件最早的炉型之一^[1]。

（3）工作空间里有一个碳化硅芯子，它既支撑炉管（即马弗），又起均热作用。这是因为，高的导热性是碳化硅制品的一个极好性能，其受热部拉的表面温度很快传至制品内部，使各个部分温度很好达到一致。

（4）电热元件寿命延长。据粗略估计，法尔胜集团公司改型炉型投入生产后，电热丝平均寿命约在3000h以上，比传统炉型提高5倍。

（5）炉管加热冷却伸缩时有拉紧装置，能保证开炉停炉时炉管基本平直。

4、生产应用

法尔胜集团公司共改造2台控制气氛炉，并已应用7年。粗略统计共生产不锈钢丝2000万m，维修工作量减少约60%，次丝废丝减少约20万m，维修成本降低约50%，取得了明显的经济效益。

参考文献

1  向化纯.网带式连续炉的发展及其应用.电炉1988（5）：28

2  向化纯，吕小其.碳化硅及其在工业炉行业的应用.工业炉，1998，20（3）：32

作者简介

吴强：1967年生，江苏法尔胜集团技术开发中心工程师。

向化纯：1938年生，高级工程师，无锡电炉厂总工，无锡热处理协会副秘书长。