浅议燃气退火炉在我国铝板带行业的应用

刘学碧 蒋仕涵

中铝瑞闽股份有限公司福建福州350001

摘要：燃气退火炉是近年来在电阻加热式退火炉基础上新研发的新型退火炉，具有节能、高效和质量稳定等特点，在铝板带行业拥有客观的应用前景。文章从燃气退火炉的组成、在国内外的应用及应用前景的分析等几个方面阐述了燃气退火炉在我国铝板带行业的应用，为铝板带生产企业在改扩建或新建项目时为退火炉的选择提供了参考依据。

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关键词 ：燃气退火炉；铝板带；行业；应用

0 引言

在铝板带行业里，退火处理是一项非常重要的过程，它的处理过程和结果会直接影响到生产质量。而退火炉作为该行业最为常见的热处理工艺设备，对铝板带行业有着至关重要的作用。本文仅就燃气退火炉在铝板带行业中的应用进行讨论。

1 燃气退火炉的组成部件

在我国，燃气退火炉主要由炉体、空气循环系统、吹洗和排气系统、导流装置、燃烧和排烟系统、炉门及密封、冷却水系统、控制系统和仪表以及炉前管道系统等部分组成。

1.1 炉体

燃气退火炉的炉体一般为厢式炉体，整个炉体外层结构全部采用双层钢板，并在钢板中间填充上加以固定的绝热材料，整个炉子的外壳用型钢加强，确保有足够的强度、钢度和气密性等。

1.2 空气循环系统

根据退火炉的吨位和分区，一般每个区设1 太大风量的高温离心风机，使炉内空气定向循环，并可根据不同工艺要求，改变炉内空气循环的速度等。

1.3 吹洗和排气系统

在生产的过程中，会随着工艺的进行产生一些挥发性比较强的东西，需要在第一时间排除掉，这个系统就起到了这样的作用。特别是铝卷双面残油量超过80mg/㎡时，需及时派出这些油品，否则将影响铝卷的表面质量，长时间积累的高温油品如果不及时排除甚至会引起爆炸。

1.4 导流装置

退火炉内的导流装置是一块水平导流板和一块垂直导流板成45毅倒角连接，用于改善炉内气流的分布，提高炉膛的温度均匀性。

1.5 燃烧和排烟系统

铝板带退火炉的燃烧和排烟系统一般使用自身预热烧嘴，它能将烧嘴、换热器、烟囱、烟道等结构进行有机组合，不但节能效果好，而且烧嘴喷出速度较高，升温较快，加热质量也比较好，炉温均匀，安装简单、操作方便。同时，烟道和烟囱能第一时间处理在燃烧过程中产生的废气，从而保证烧嘴在整个过程中顺利工作。

1.6 炉门和密封

退火炉对炉门及其密封性要求较高。炉门密封宜采用双刀、双槽密封，密封圈采用硅酸铝编织盘根( 内有不锈钢丝) ，使用新型的断面型式提高了密封效果。而炉门升降则采用链传动方式，将减速机及链轮直接放到炉顶，充分发挥链传动平稳、定位精度高等优点，炉门导向采用导轮加导轨形式，使炉门升降平稳；炉门压紧是通过4 个气缸实现的；同时设有手动炉门压紧螺栓，以确保压缩空气管路出现故障时炉门仍能维持一定的气密性。

1.7 冷却水系统

冷却水系统的作用是向循环风机的水冷轴承座、路门框等提供冷却水，进水的部位留有消防用水的预留接口，防止停水时造成生产事故。

1.8 炉前管道系统

炉前管道系统分为燃气管路和空气管路，每个烧嘴都各自配有相应的燃气支管和空气支管，每个支管都安装有控制燃气流量的刻度盘。燃气管路由压力表、截止阀、放散管、球阀、点火装置等组成。空气管路则由引射风管和助燃风管、闸阀、总内管、鼓风机组等组成。

1.9 控制系统和仪表

退火炉全部采用电动控制，设有操作控制台，能方便控制整个退火炉的运行。此外，燃烧系统、管道系统、炉压监控、温控系统等都有相应的控制箱和仪表盘，操作人员能够通过电子按钮和各仪表数据操作和监控退火炉工作，确保操作安全。

2 燃气退火炉在铝板带行业的应用

燃气退火炉与电阻加热式退火炉、燃油退火炉相比具有成本低、加热速度可调等性能，同时还承载了电阻加热式退火炉的优点，生产能力也不低于电阻加热式退火炉，因此近年来得到了国内外铝板带行业的普遍认可和运用。据有关资料显示，目前国内企业中除了中铝瑞闽使用了燃气退火炉外，江苏常铝和厦门夏顺等公司均使用了燃气退火炉。

2.1 燃气退火炉在国内的应用情况

作为福建省最重要的铝板带生产企业之一，中铝瑞闽为了抢占CTP 版基用带材和铝箔胚料等高端产品市场，于2012 年新建了四台90 吨燃气退火炉。厦门夏顺铝板带有限公司则先后从德国和国内订购了5 台105 吨燃气退火炉，每炉均为4 个退火区，可装6个大卷，最大料宽为2150mm，极大提高了该公司生产的CTP 版基用带材和铝箔坯料的品质，提升了产品竞争力。而江苏常铝则是国内最早使用燃气退火炉的厂家，该公司现有两台60 吨燃气退火炉，并且使用多年后依旧运行良好。目前，除了以上铝板带生产企业外，包括中铝、西南铝在内众多企业都在探讨使用燃气退火炉的可行性。

2.2 燃气退火炉在国外的应用情况

正如前文介绍的，燃气退火炉是国外引进的产品，在欧美铝板带行业已经得到了普遍的应用，其中最典型的应用代表企业当属海德鲁铝业设在德国的格雷文布( Grevenbroich) 铝板带箔加工厂。

3 燃气退火炉的应用前景

尽管燃气退火炉在铝板带行业的使用并不占主要地位，其市场份额只有不到20%，但是因为其具有使用成本低、生产效率高、维护方便等特点，在未来一定具有重要的应用前景。原因有三：

3.1 实现了燃气退火炉国产化

燃气退火炉之所以在国内难以得到普遍的推广和使用，最重要的原因是由于我国在燃气退火炉的研究和制造起步较晚，产品质量难以得到保证；而国外产品虽然质量可靠，但是价格高昂，甚至远高于电阻加热式退火炉，从而导致了燃气退火炉难以普及。但是，近年来包括常州新恒路也有限公司等都开始了燃气退火炉的研究，并实现了燃气退火炉的国产化，在保证产品质量的同时，进一步降低了产品价格。

3.2 生产成本倒逼企业使用燃气退火炉

尽管电阻加热式退火炉目前占据着退火炉市场的大部分份额，但是由于在相同的退火周期内，其所耗费的电能成本远高于燃气退火炉的成本，出于对企业生产成本等因素的考虑，市场必将倒逼生产企业使用价格更为低廉、生产成本也更低的燃气退火炉。

3.3 西气东输工程为燃气退火炉的普及提供了可能

燃气退火炉使用的主要能源天然气受客观因素制约一直难以得到有效保证，但随着我国西气东输工程的逐步实现，以及在东海、南海等地探明大量油气田都为今后燃气退火炉的普及提供了有效的能源保证。

4 结语

燃气退火炉作为铝板带行业在电阻加热式退火炉之外的又一个新的选择，它有诸多的应用优势，但是无论是新建还是扩建项目在选择退火炉种类时都需要考虑当时、当地的有关条件，避免盲目投资，以便取得较好的经济效益和环保效益。

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参考文献：

[1]凌永昌.燃气退火炉自动化控制与节能[J].工业炉，2008（05）.

[2]程海军，宋晓.燃气坑式退火炉的设计与应用[J].工业加热，2007(05).

[3]姚忠卯,张学成.冷轧带钢退火技术的发展和应用[J].河南冶金，2006(05).

作者简介：

刘学碧，男，1984 年生，福建长乐人，汉族，助理工程师职称，现任中铝瑞闽股份有限公司电气工程师，主要从事铝加工设备的实际运用。

蒋仕涵，男，1987 年生，福建长乐人，汉族，助理工程师职称，现任中铝瑞闽股份有限公司电气工程师，主要从事工业自动化应用与研究工作。