取向硅钢钢高温退火炉

    高温退火的目的如下：
    (1)进行二次再结晶。
    高温退火时，一次再结晶组织中的取向晶核发生异常长大，使钢带成为具有单一取向的二次再结晶组织。对于生产取向硅钢带来说，二次再结晶是最基本的，也是最重要的，它可以使材料获得低铁损、高磁感。
    (2)净化钢质。
    为了使硅钢带进行二次再结晶，钢中要含有必要的硫化物、氮化物等夹杂物。但是这些夹杂物如果残留在成品中，对磁性是有害的。因此，二次再结晶完成后，必须加以去除，使钢质净化，这就需要对硅钢带进行高温而且是长时间的热处理。
    (3)生成硅酸镁底层。
    为了提高硅钢带的绝缘性能，需要在钢带表面上生成一层致密的、与基体金属附着性好的薄膜。为此，利用高温使退火隔离剂(MgO)与钢带表面上的SiO2膜发生反应，在钢带表面上形成均匀的，以2MgO·SiO2为主要成分的玻璃质薄膜——硅酸镁底层。
    由于取向钢在高温退火中，要进一步使MgO的结晶水分解排除，还要净化钢质退火保温时间较长，所以取向硅钢带的高温退火，不采用钢带连续退火炉，通常都是在周期性操作的罩式退火炉中进行。但是，罩式炉在产量、质量及管理上均存在着一系列缺点。近年来，有多项工程采用连续操作的钢卷退火炉作为高温退火炉，它与罩式炉相比，具有节能、连续生产、产品质量稳定、占地少、人员少、生产成本低等优点。主要炉型是环形炉和隧道式炉。但是钢卷连续退火炉也存在局限性，有一定适用范围，不能完全取代罩式退火炉。
    (一)环形退火炉(ROF)
    1．环形退火炉(ROF)
    环形退火炉(ROF)是目前用于取向硅钢带生产的一种最先进炉型，与罩式炉比较，有如下优点：
    (1)ROF可以实现连续生产，在保证产品质量的前提下，产品的性能比较稳定，实现优质高产；
    (2)占地面积少，在产量相同的条件下，占地面积要少一半多；
    (3)操作简单，便于管理。罩式炉装出料在炉台上工作，而炉台分布整个车间。ROF装出料始终在同一地点作业；
(4)减少了炉子的操作人员；
(5)ROF连续生产运转与间断生产的罩式炉相比，没有蓄热损失，这不仅节约能源，同时也改善了操作环境。
ROF的环形炉底，沿倾时针方向间歇地转动，吊车通过上部炉体的缺口部位(自然空冷段)，将钢卷放在炉底台车的底盘上，再扣上内罩，内罩与底盘的密封为砂封。每三小时左右转动一次，出一次料，装一次料，每次两卷。钢卷经过预热带，一个均热带、二个加热带、二个均热带和四个冷却带，回到装料位置出料。钢卷完成热处Mn-艺全过程，各段的加热、均热及冷却温度都是按最佳的热处理曲线，进行自动控制的。
2．炉子主要设备
炉子主要设备如下：
(1)炉壳金属构件及耐火材料；
(2)炉门及其开闭装置；
(3)台车金属构件(上部台车、下部台车)、台车密封装置，台车驱动装置；
(4)燃烧系统：烧嘴、风机、金属换热器；
(5)排烟系统：炉压调节挡板、烟道、排烟机、烟囱；
(6)控制气氛系统：气氛气体导人装置、旋转仪表室；
(7)空、煤气配管、控制气氛配管；
(8)内罩、底板及支架；
(9)炉子周围工作平台。
3．结构特点
炉子结构特点如下：
(1)炉壳是钢板焊接结构，炉墙钢板采取了吸收热膨胀的措施；
(2)台车分为上、下两层，上层用于存放退火的钢卷，为耐热铸钢结构，上面砌筑耐火材料，下层为框架钢结构，下面有支撑辊托住和定心辊定位；
(3)设置导向辊装置：由于环形热处理炉有加热段和冷却段，整体台车在制作时是圆形的(冷态)，工作条件下，部分台车在加热段，部分台车在冷却段，各个台车温差较大。各个台车热膨胀不均匀，整体台车会有变形。台车转动时，为了防止偏离中心，采用了导向辊装置，在台车底部装有工字钢，与导向辊辊面接触；
(4)ROF共有4个炉门，进口A门，l冷、2冷带之间有B门，2冷、3冷带之间有C门，出口有D门。通过齿轮电机、链轮带动炉门垂直升降，并与台车联锁，只有4个炉门同时开启到位，台车方可转动；
(5)为连续供应控制气氛，设置了一整套特殊的气氛气体导人装置和控制装置。
(二)隧道式连续高温退火炉
退火炉设备包括一条或两条水平隧道式退火炉及装出料设备、控制气氛系统等辅助设备。主要设备有：
(1)人口端钢卷小车横移装置；
(2)带有推料机和内外密封门的进口密封室；
(3)退火炉本体，包括：加热段、均热段、冷却段；
(4)带有出料装置和内外密封门的出口密封室；
(5)机组出口端的钢卷小车横移装置；
(6)小车返回装置；
(7)控制气氛控制装置，循环及再生装置；
(8)翻卷机、运输机、液压系统等辅助设备。
1．进口密封室
进口密封室内有一个车位，有一个内密封门和一个外密封门。内外密封门各有一套升降和压紧装置。进口密封室用来在不污染退火炉内控制气氛条件下，将钢卷送人退火炉。进口密封室的操作如下：
钢卷被吊放到钢卷车上以后，由横移装置将钢卷车移送到进料室的人口附近并与进料室在同一中心线上。进料室人口的密封门打开，然后通过推动机构将载有钢卷的钢卷车推人进料室并重新关上密封门。紧接着，自动向进料室充人氮气，之后换充氢气。位于进料室里面的钢卷车通过另一推动机构向前移动一个小车距离而进入退火炉。与此同时，炉内所有小车也一齐向前移动一个小车距离，将一个退火完毕的钢卷车从炉内推到出料位置。然后进料室充人氮气，等待密封门再次打开接受下一个载有钢卷的小车。
2．出口密封室
出口密封室用来在不污染退火炉内控制气氛条件下，将钢卷推出退火炉，其设备组成及结构与进口密封室类同。在退火炉的出料端，自动推出装置将经退火处理完毕的钢卷车从出料位置推到出料室，使该钢卷车与炉内钢卷车分开，然后关闭出料室的内密封门并向出料室自动充人氮气。当出料室外密封门打开，另一推出装置就可以将钢卷车移送到出料端横移位置上。出料室外密封门关闭，接着向出料室充人氮气，然后再充人氢气。出料端横移装置将钢卷车移动到退火炉旁边的返回轨道线上。钢卷车返回装置工作，将钢卷车送到机组人口段的横移装宣上。
3．退火炉
退火炉内气氛为纯氢，炉内气氛由钢卷出口端向人口端流动。炉壳为钢板气密焊接结构，内衬轻质耐火材料，车上承重耐火材料为重质耐火砖。退火炉由加热段、均热段、冷却段组成。加热段采用安装在侧墙上的电阻加热器来加热，分成若干个控制段控制炉温。均热段亦采用电阻加热器来加热，只是总的加热功率比加热段少。冷却段采用保护气体循环喷射冷却。氢气是再循环使用的，抽出并经过净化干燥再生后，再送到炉内需要不断补充在进出口密封室等地方泄漏的一部分氢气。