可控气氛连续式热处理炉及其优化设计浅析
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钝化装置作用是提高带材抗腐蚀性。 钝化液（BTA）通过上下喷嘴喷射到带材 的上下表面，钝化液是可循环使用的。
卷筒为液压涨缩，有钳口、卷筒并配 有标尺，以保证带卷位于卷筒中心。卷筒安 装在移动的滑座上，由光电传感器控制液压 缸自动动作，保证带材边部对中。卷取机带 有一推板与小车一起用于卸料，并配有皮带 助卷器，用于将带材头部送入套筒或卷筒。
3.1 带材跑偏问题 可控气氛连续式热处理炉开车中开卷 处带材跑偏擦划伤，经分析，以开卷卷筒为 基准，用水平尺掉线，测量偏转辊尺寸及平 衡度和水平度，发现偏转辊在安装时存在水 平度误差0.02mm，造成带材的跑偏现象。 通过调整，在传动侧重新加垫，解决了带材 跑偏引起的表面擦划伤问题。 3.2 液压泵站油温过高问题的解决 可控气氛连续式热处理炉的液压泵站 因在不同地区气候环境的差异，冷却器的冷 却能力不足，油温过高，易导致报警停车， 对液压系统中的液压元件有很大的伤害，同 时因停车造成产品过烧报废。经查阅资料并 结合现场实际，改进管路并将冷却器改为 4m2，改进后油温基本控制在45℃左右，在 生产过程中反映良好。
摘要 简要介绍了可控气氛连续式热处理炉的设备 构造及生产特点，与原气垫式退火炉进行了 对比，介绍了实际生产中出现的问题析及处 理方法。 关键词 可控气氛连续式热处理炉；穿透焊接；对 中；工艺性能
可控气氛连续式热处理炉是对铜及铜 合金带材进行热处理的设备，其特点是，通 过炉内可循环风机将可控气氛作用在带材上 下表面产生漂浮力，使退火后带材的工艺性 能均匀，在线脱脂功能可去除带材表面残留 的轧制油和乳化液，带保护气氛的加热区和 冷却区保证带材的表面不氧化实现光亮退 火，在线酸洗去除带材表面上的氧化物，并 最终通过刷子刷洗保证带材的表面质量，红 外线式针孔仪在线检查带材表面缺陷。
S辊的作用是将带材张力分段，使整条 生产线上的带材易于控制。
活套塔作用是储存带材，使接带和卸 料时不必停车。由调整辊、一个由四点导向 可以移动的存储托架和链条组成。活套塔出 口，入口处的辊子均带有对中装置。
跳动辊作用是使进入炉子的带材具有 一个恒定的张力。炉前跳动辊由电位计控制 动作，信号反馈到S辊Ⅱ调整速度。
1 系统及工艺描述
可控气氛连续式热处理炉整体设备包 括从受料到生产线出口的工艺设备，工艺技 术及工艺控制密切相关的过程控制系统软件 /硬件，与工艺设备配套的特殊仪表及检测 元件、液压系统及相配套的循环、冷却、通 风、除雾系统等。
1.1 机列组成 由变频电机驱动的两台开卷机；液压 操作的切头剪；焊接机；带材冲孔机；由碱 液刷洗箱、碱液喷射箱、清水喷射箱和烘干 箱组成的脱脂机；S辊；内有对中辊和张力 测量装置的活套塔；炉前跳动辊；带保护气 氛的加热区和冷却区；带材中对中辊、水封 和偏转辊；酸洗装置；两台刷洗装置；厚带 钝化装置；带有带料边缘对中的卷取机；助 卷机；设备的开关柜和控制台，液压和气动 系统。开卷机的卷筒由液压控制涨缩，两个 开卷机交替使用。 各单体设备主要功能： 切头剪用于切除料头、料尾，由液压 驱动。 焊接机主要作用是将上卷料尾与待生 产卷料头焊接起来。由焊接喷嘴与电源组 成，焊接喷嘴安装在一固定架上由气缸控 制，焊接时由氩气保护，
带保护性气氛的加热区和冷却区炉体 由密封的焊接钢材组成，内胆、加热管和喷 嘴由耐热钢制成，保护性气氛通过管路输送 到炉内，靠循环风机将加热的保护气氛通过 喷嘴喷射到带材的上下表面上进行热量传 导，同时产生漂浮力。炉膛喷嘴装有自动对 中装置，避免带材漂动。炉子入口采用气体 密封。其结构是两组细长喷嘴分别装在带材 的上下方位置，沿带材行走方向细长喷嘴相 互交叉排列，沿带材行走方向的第一组细长 喷嘴接外接风机空气，与炉子最近的另一组 细长的喷嘴接保护气体，细长喷嘴可旋转， 与带材夹角可调。工作时空气沿带材上下表 面向外吹，而保护气体沿带材上下表面向里 吹，使空气不能进入炉内，炉内保护气体不 能吹出炉外，保证整体行程密封。
2 机列与原气垫式退火炉对比
2.1 增设了可视系统和以PC为基础的 数据管理，主要功能包括：菜单存储、后备
数据、错误信息、故障分析，如果设备出现 故障，将会自动报警至主操作台。
2.2 带材连接通过一种穿透焊接方 法，也就是通过氩弧焊在带材重叠处烧出几 个孔使其连接，此种连接较过去的带材机械 缝合方法有以下优点：
脱脂机的作用是去除带材表面残留的 轧制油和乳化液。带材首先通过碱液喷射 箱，箱内碱液喷射到带材的上下表面，再经 过刷洗箱由两组刷辊刷洗带材的上下表面。 刷辊相对带材行走方向逆向转动。通过电机 调整刷辊压下量补充刷毛磨损。由瓦特计控 制刷辊的接触压力，保持刷辊的接触压力不 变。储存喷射液和刷洗液的箱子由隔板靠油 水比重不同实现油水分离。
4 结束语
通过对设备的维护、改造，解决了一 定的生产质量问题，使设备管理与生产、技 术、质量有机的融合。本设备安装投产已三 年多，通过实践检验证明设计是合理的，设 备运行情况良好，最大限度的发挥了机列的 生产能力，满足了生产工艺需要，取得了良 好的经济效益。
参考文献 [1]田军涛.气垫式连续退火炉在高精度铜带 生产中的应用[J] .有色冶金设计与研究， 2009,30(4)
酸洗装置通过泵将酸液喷射到到带材 上下表面，去除带材表面氧化物。
刷洗装置作用是刷去带材表面的脏 物，保证带材清洁。由两组刷辊刷洗带材的 上下表面，通过电机调整刷辊压下量补充刷 毛磨损，由瓦特计控制刷辊的接触压力，保 持刷辊的接触压力不变。（和脱脂机功能类 似）。刷辊轴承端端板通过液压夹紧在侧面 支撑上，有单独的推出缸用于推出刷辊，更 换刷辊可在10分钟内完成。
-104-
工业技术
中国科技信息 2013 年第 15 期 CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Aug.2013
DOI：10.3969/j.issn.1001-8972.2013.15.058
可控气氛连续式热处理炉及其优化设计浅析
杨正荣 中铝洛阳铜业有限公司，河南 洛阳 471039
和它退火功能类似的钟罩式退火炉以 及其它带材退火炉是采用对流气体对带材实 现光亮退火，因退火方式所致，料卷内外温 度不一致，工艺性能不均匀，退火后的带材 表面易有氧化物和粘结现象，比较难以满足 高精度铜板带材的表面质量要求，目前主要 用于紫、黄、青、白铜等带材的中间退火、 成品软状态退火及消除应力退火。
1）连接处所承受的张力增加 2）减少带材连接时间，在薄带上节省 的时间更为明显。 3）减少连接处的厚度。 2.3 所有挤压辊均为变频电动驱动， 减少了带材与辊子之间的摩擦。 2.4 更换刷辊采用快速更换装置，可 在10分钟内完成，最大限度的节约了生产消 耗时间。
3 生产中出现的问题及处理方法
可控气氛连续式热处理炉在试车生产 时，设备出现了带材水迹、开卷处带材跑偏 划伤、液压泵站油温来自百度文库高等故障，造成产品 质量不符合要求。针对这些问题进行查找处 理。
卷筒为液压涨缩，有钳口、卷筒并配 有标尺，以保证带卷位于卷筒中心。卷筒安 装在移动的滑座上，由光电传感器控制液压 缸自动动作，保证带材边部对中。卷取机带 有一推板与小车一起用于卸料，并配有皮带 助卷器，用于将带材头部送入套筒或卷筒。
3.1 带材跑偏问题 可控气氛连续式热处理炉开车中开卷 处带材跑偏擦划伤，经分析，以开卷卷筒为 基准，用水平尺掉线，测量偏转辊尺寸及平 衡度和水平度，发现偏转辊在安装时存在水 平度误差0.02mm，造成带材的跑偏现象。 通过调整，在传动侧重新加垫，解决了带材 跑偏引起的表面擦划伤问题。 3.2 液压泵站油温过高问题的解决 可控气氛连续式热处理炉的液压泵站 因在不同地区气候环境的差异，冷却器的冷 却能力不足，油温过高，易导致报警停车， 对液压系统中的液压元件有很大的伤害，同 时因停车造成产品过烧报废。经查阅资料并 结合现场实际，改进管路并将冷却器改为 4m2，改进后油温基本控制在45℃左右，在 生产过程中反映良好。
摘要 简要介绍了可控气氛连续式热处理炉的设备 构造及生产特点，与原气垫式退火炉进行了 对比，介绍了实际生产中出现的问题析及处 理方法。 关键词 可控气氛连续式热处理炉；穿透焊接；对 中；工艺性能
可控气氛连续式热处理炉是对铜及铜 合金带材进行热处理的设备，其特点是，通 过炉内可循环风机将可控气氛作用在带材上 下表面产生漂浮力，使退火后带材的工艺性 能均匀，在线脱脂功能可去除带材表面残留 的轧制油和乳化液，带保护气氛的加热区和 冷却区保证带材的表面不氧化实现光亮退 火，在线酸洗去除带材表面上的氧化物，并 最终通过刷子刷洗保证带材的表面质量，红 外线式针孔仪在线检查带材表面缺陷。
S辊的作用是将带材张力分段，使整条 生产线上的带材易于控制。
活套塔作用是储存带材，使接带和卸 料时不必停车。由调整辊、一个由四点导向 可以移动的存储托架和链条组成。活套塔出 口，入口处的辊子均带有对中装置。
跳动辊作用是使进入炉子的带材具有 一个恒定的张力。炉前跳动辊由电位计控制 动作，信号反馈到S辊Ⅱ调整速度。
1 系统及工艺描述
可控气氛连续式热处理炉整体设备包 括从受料到生产线出口的工艺设备，工艺技 术及工艺控制密切相关的过程控制系统软件 /硬件，与工艺设备配套的特殊仪表及检测 元件、液压系统及相配套的循环、冷却、通 风、除雾系统等。
1.1 机列组成 由变频电机驱动的两台开卷机；液压 操作的切头剪；焊接机；带材冲孔机；由碱 液刷洗箱、碱液喷射箱、清水喷射箱和烘干 箱组成的脱脂机；S辊；内有对中辊和张力 测量装置的活套塔；炉前跳动辊；带保护气 氛的加热区和冷却区；带材中对中辊、水封 和偏转辊；酸洗装置；两台刷洗装置；厚带 钝化装置；带有带料边缘对中的卷取机；助 卷机；设备的开关柜和控制台，液压和气动 系统。开卷机的卷筒由液压控制涨缩，两个 开卷机交替使用。 各单体设备主要功能： 切头剪用于切除料头、料尾，由液压 驱动。 焊接机主要作用是将上卷料尾与待生 产卷料头焊接起来。由焊接喷嘴与电源组 成，焊接喷嘴安装在一固定架上由气缸控 制，焊接时由氩气保护，
带保护性气氛的加热区和冷却区炉体 由密封的焊接钢材组成，内胆、加热管和喷 嘴由耐热钢制成，保护性气氛通过管路输送 到炉内，靠循环风机将加热的保护气氛通过 喷嘴喷射到带材的上下表面上进行热量传 导，同时产生漂浮力。炉膛喷嘴装有自动对 中装置，避免带材漂动。炉子入口采用气体 密封。其结构是两组细长喷嘴分别装在带材 的上下方位置，沿带材行走方向细长喷嘴相 互交叉排列，沿带材行走方向的第一组细长 喷嘴接外接风机空气，与炉子最近的另一组 细长的喷嘴接保护气体，细长喷嘴可旋转， 与带材夹角可调。工作时空气沿带材上下表 面向外吹，而保护气体沿带材上下表面向里 吹，使空气不能进入炉内，炉内保护气体不 能吹出炉外，保证整体行程密封。
2 机列与原气垫式退火炉对比
2.1 增设了可视系统和以PC为基础的 数据管理，主要功能包括：菜单存储、后备
数据、错误信息、故障分析，如果设备出现 故障，将会自动报警至主操作台。
2.2 带材连接通过一种穿透焊接方 法，也就是通过氩弧焊在带材重叠处烧出几 个孔使其连接，此种连接较过去的带材机械 缝合方法有以下优点：
脱脂机的作用是去除带材表面残留的 轧制油和乳化液。带材首先通过碱液喷射 箱，箱内碱液喷射到带材的上下表面，再经 过刷洗箱由两组刷辊刷洗带材的上下表面。 刷辊相对带材行走方向逆向转动。通过电机 调整刷辊压下量补充刷毛磨损。由瓦特计控 制刷辊的接触压力，保持刷辊的接触压力不 变。储存喷射液和刷洗液的箱子由隔板靠油 水比重不同实现油水分离。
4 结束语
通过对设备的维护、改造，解决了一 定的生产质量问题，使设备管理与生产、技 术、质量有机的融合。本设备安装投产已三 年多，通过实践检验证明设计是合理的，设 备运行情况良好，最大限度的发挥了机列的 生产能力，满足了生产工艺需要，取得了良 好的经济效益。
参考文献 [1]田军涛.气垫式连续退火炉在高精度铜带 生产中的应用[J] .有色冶金设计与研究， 2009,30(4)
酸洗装置通过泵将酸液喷射到到带材 上下表面，去除带材表面氧化物。
刷洗装置作用是刷去带材表面的脏 物，保证带材清洁。由两组刷辊刷洗带材的 上下表面，通过电机调整刷辊压下量补充刷 毛磨损，由瓦特计控制刷辊的接触压力，保 持刷辊的接触压力不变。（和脱脂机功能类 似）。刷辊轴承端端板通过液压夹紧在侧面 支撑上，有单独的推出缸用于推出刷辊，更 换刷辊可在10分钟内完成。
-104-
工业技术
中国科技信息 2013 年第 15 期 CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Aug.2013
DOI：10.3969/j.issn.1001-8972.2013.15.058
可控气氛连续式热处理炉及其优化设计浅析
杨正荣 中铝洛阳铜业有限公司，河南 洛阳 471039
和它退火功能类似的钟罩式退火炉以 及其它带材退火炉是采用对流气体对带材实 现光亮退火，因退火方式所致，料卷内外温 度不一致，工艺性能不均匀，退火后的带材 表面易有氧化物和粘结现象，比较难以满足 高精度铜板带材的表面质量要求，目前主要 用于紫、黄、青、白铜等带材的中间退火、 成品软状态退火及消除应力退火。
1）连接处所承受的张力增加 2）减少带材连接时间，在薄带上节省 的时间更为明显。 3）减少连接处的厚度。 2.3 所有挤压辊均为变频电动驱动， 减少了带材与辊子之间的摩擦。 2.4 更换刷辊采用快速更换装置，可 在10分钟内完成，最大限度的节约了生产消 耗时间。
3 生产中出现的问题及处理方法
可控气氛连续式热处理炉在试车生产 时，设备出现了带材水迹、开卷处带材跑偏 划伤、液压泵站油温来自百度文库高等故障，造成产品 质量不符合要求。针对这些问题进行查找处 理。