淺議燃氣退火爐在我國鋁板帶行業(yè)的應(yīng)用

劉學碧 蔣仕涵

摘 要：燃氣退火爐是近年來在電阻加熱式退火爐基礎(chǔ)上新研發(fā)的新型退火爐，具有節(jié)能、高效和質(zhì)量穩(wěn)定等特點，在鋁板帶行業(yè)擁有客觀的應(yīng)用前景。文章從燃氣退火爐的組成、在國內(nèi)外的應(yīng)用及應(yīng)用前景的分析等幾個方面闡述了燃氣退火爐在我國鋁板帶行業(yè)的應(yīng)用，為鋁板帶生產(chǎn)企業(yè)在改擴建或新建項目時為退火爐的選擇提供了參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：燃氣退火爐；鋁板帶；行業(yè)；應(yīng)用

0 引言

在鋁板帶行業(yè)里，退火處理是一項非常重要的過程，它的處理過程和結(jié)果會直接影響到生產(chǎn)質(zhì)量。而退火爐作為該行業(yè)最為常見的熱處理工藝設(shè)備，對鋁板帶行業(yè)有著至關(guān)重要的作用。本文僅就燃氣退火爐在鋁板帶行業(yè)中的應(yīng)用進行討論。

1 燃氣退火爐的組成部件

在我國，燃氣退火爐主要由爐體、空氣循環(huán)系統(tǒng)、吹洗和排氣系統(tǒng)、導流裝置、燃燒和排煙系統(tǒng)、爐門及密封、冷卻水系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和儀表以及爐前管道系統(tǒng)等部分組成。

1.1 爐體

燃氣退火爐的爐體一般為廂式爐體，整個爐體外層結(jié)構(gòu)全部采用雙層鋼板，并在鋼板中間填充上加以固定的絕熱材料，整個爐子的外殼用型鋼加強，確保有足夠的強度、鋼度和氣密性等。

1.2 空氣循環(huán)系統(tǒng)

根據(jù)退火爐的噸位和分區(qū)，一般每個區(qū)設(shè)1太大風量的高溫離心風機，使爐內(nèi)空氣定向循環(huán)，并可根據(jù)不同工藝要求，改變爐內(nèi)空氣循環(huán)的速度等。

1.3 吹洗和排氣系統(tǒng)

在生產(chǎn)的過程中，會隨著工藝的進行產(chǎn)生一些揮發(fā)性比較強的東西，需要在第一時間排除掉，這個系統(tǒng)就起到了這樣的作用。特別是鋁卷雙面殘油量超過80mg/㎡時，需及時派出這些油品，否則將影響鋁卷的表面質(zhì)量，長時間積累的高溫油品如果不及時排除甚至會引起爆炸。

1.4 導流裝置

退火爐內(nèi)的導流裝置是一塊水平導流板和一塊垂直導流板成45°倒角連接，用于改善爐內(nèi)氣流的分布，提高爐膛的溫度均勻性。

1.5 燃燒和排煙系統(tǒng)

鋁板帶退火爐的燃燒和排煙系統(tǒng)一般使用自身預(yù)熱燒嘴，它能將燒嘴、換熱器、煙囪、煙道等結(jié)構(gòu)進行有機組合，不但節(jié)能效果好，而且燒嘴噴出速度較高，升溫較快，加熱質(zhì)量也比較好，爐溫均勻，安裝簡單、操作方便。同時，煙道和煙囪能第一時間處理在燃燒過程中產(chǎn)生的廢氣，從而保證燒嘴在整個過程中順利工作。

1.6 爐門和密封

退火爐對爐門及其密封性要求較高。爐門密封宜采用雙刀、雙槽密封，密封圈采用硅酸鋁編織盤根（ 內(nèi)有不銹鋼絲） ，使用新型的斷面型式提高了密封效果。而爐門升降則采用鏈傳動方式，將減速機及鏈輪直接放到爐頂，充分發(fā)揮鏈傳動平穩(wěn)、定位精度高等優(yōu)點，爐門導向采用導輪加導軌形式，使爐門升降平穩(wěn)；爐門壓緊是通過 4 個氣缸實現(xiàn)的；同時設(shè)有手動爐門壓緊螺栓，以確保壓縮空氣管路出現(xiàn)故障時爐門仍能維持一定的氣密性。

1.7 冷卻水系統(tǒng)

冷卻水系統(tǒng)的作用是向循環(huán)風機的水冷軸承座、路門框等提供冷卻水，進水的部位留有消防用水的預(yù)留接口，防止停水時造成生產(chǎn)事故。

1.8 爐前管道系統(tǒng)

爐前管道系統(tǒng)分為燃氣管路和空氣管路，每個燒嘴都各自配有相應(yīng)的燃氣支管和空氣支管，每個支管都安裝有控制燃氣流量的刻度盤。燃氣管路由壓力表、截止閥、放散管、球閥、點火裝置等組成。空氣管路則由引射風管和助燃風管、閘閥、總內(nèi)管、鼓風機組等組成。

1.9 控制系統(tǒng)和儀表

退火爐全部采用電動控制，設(shè)有操作控制臺，能方便控制整個退火爐的運行。此外，燃燒系統(tǒng)、管道系統(tǒng)、爐壓監(jiān)控、溫控系統(tǒng)等都有相應(yīng)的控制箱和儀表盤，操作人員能夠通過電子按鈕和各儀表數(shù)據(jù)操作和監(jiān)控退火爐工作，確保操作安全。

2 燃氣退火爐在鋁板帶行業(yè)的應(yīng)用

燃氣退火爐與電阻加熱式退火爐、燃油退火爐相比具有成本低、加熱速度可調(diào)等性能，同時還承載了電阻加熱式退火爐的優(yōu)點，生產(chǎn)能力也不低于電阻加熱式退火爐，因此近年來得到了國內(nèi)外鋁板帶行業(yè)的普遍認可和運用。據(jù)有關(guān)資料顯示，目前國內(nèi)企業(yè)中除了中鋁瑞閩使用了燃氣退火爐外，江蘇常鋁和廈門夏順等公司均使用了燃氣退火爐。

2.1 燃氣退火爐在國內(nèi)的應(yīng)用情況

作為福建省最重要的鋁板帶生產(chǎn)企業(yè)之一，中鋁瑞閩為了搶占CTP版基用帶材和鋁箔胚料等高端產(chǎn)品市場，于2012年新建了四臺90噸燃氣退火爐。廈門夏順鋁板帶有限公司則先后從德國和國內(nèi)訂購了5臺105噸燃氣退火爐，每爐均為4個退火區(qū)，可裝6個大卷，最大料寬為2150mm，極大提高了該公司生產(chǎn)的CTP版基用帶材和鋁箔坯料的品質(zhì)，提升了產(chǎn)品競爭力。而江蘇常鋁則是國內(nèi)最早使用燃氣退火爐的廠家，該公司現(xiàn)有兩臺60噸燃氣退火爐，并且使用多年后依舊運行良好。目前，除了以上鋁板帶生產(chǎn)企業(yè)外，包括中鋁、西南鋁在內(nèi)眾多企業(yè)都在探討使用燃氣退火爐的可行性。

2.2 燃氣退火爐在國外的應(yīng)用情況

正如前文介紹的，燃氣退火爐是國外引進的產(chǎn)品，在歐美鋁板帶行業(yè)已經(jīng)得到了普遍的應(yīng)用，其中最典型的應(yīng)用代表企業(yè)當屬海德魯鋁業(yè)設(shè)在德國的格雷文布（ Grevenbroich） 鋁板帶箔加工廠。

3 燃氣退火爐的應(yīng)用前景

盡管燃氣退火爐在鋁板帶行業(yè)的使用并不占主要地位，其市場份額只有不到20%，但是因為其具有使用成本低、生產(chǎn)效率高、維護方便等特點，在未來一定具有重要的應(yīng)用前景。原因有三：

3.1 實現(xiàn)了燃氣退火爐國產(chǎn)化

燃氣退火爐之所以在國內(nèi)難以得到普遍的推廣和使用，最重要的原因是由于我國在燃氣退火爐的研究和制造起步較晚，產(chǎn)品質(zhì)量難以得到保證；而國外產(chǎn)品雖然質(zhì)量可靠，但是價格高昂，甚至遠高于電阻加熱式退火爐，從而導致了燃氣退火爐難以普及。但是，近年來包括常州新恒路也有限公司等都開始了燃氣退火爐的研究，并實現(xiàn)了燃氣退火爐的國產(chǎn)化，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時，進一步降低了產(chǎn)品價格。

3.2 生產(chǎn)成本倒逼企業(yè)使用燃氣退火爐

盡管電阻加熱式退火爐目前占據(jù)著退火爐市場的大部分份額，但是由于在相同的退火周期內(nèi)，其所耗費的電能成本遠高于燃氣退火爐的成本，出于對企業(yè)生產(chǎn)成本等因素的考慮，市場必將倒逼生產(chǎn)企業(yè)使用價格更為低廉、生產(chǎn)成本也更低的燃氣退火爐。

3.3 西氣東輸工程為燃氣退火爐的普及提供了可能

燃氣退火爐使用的主要能源天然氣受客觀因素制約一直難以得到有效保證，但隨著我國西氣東輸工程的逐步實現(xiàn)，以及在東海、南海等地探明大量油氣田都為今后燃氣退火爐的普及提供了有效的能源保證。

4 結(jié)語

燃氣退火爐作為鋁板帶行業(yè)在電阻加熱式退火爐之外的又一個新的選擇，它有諸多的應(yīng)用優(yōu)勢，但是無論是新建還是擴建項目在選擇退火爐種類時都需要考慮當時、當?shù)氐挠嘘P(guān)條件，避免盲目投資，以便取得較好的經(jīng)濟效益和環(huán)保效益。

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[3]姚忠卯，張學成.冷軋帶鋼退火技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用[J].河南冶金， 2006（05）.

作者簡介：

劉學碧，男，1984年生，福建長樂人，漢族，助理工程師職稱，現(xiàn)任中鋁瑞閩股份有限公司電氣工程師，主要從事鋁加工設(shè)備的實際運用。

蔣仕涵，男，1987年生，福建長樂人，漢族，助理工程師職稱，現(xiàn)任中鋁瑞閩股份有限公司電氣工程師，主要從事工業(yè)自動化應(yīng)用與研究工作。