钛棒退火用箱式电阻炉技术方案

文件号：STR-TA-BF-2025-003

版本号：V1.0

发布日期：2025年11月3日

编制单位：洛阳赛特瑞

文件适用：仅限内部学习使用

1. 概述简介

本箱式炉专为钛及钛合金棒材中间退火而设计，炉膛截面300 mm高×400 mm宽，长度4500 mm，可装料300–400 kg。设备可在120–150 min内从室温升至850 ℃，炉温均匀性≤±6 ℃，满足钛材对低温均匀加热、缓慢冷却的工艺需求，最高设计温度950 ℃。

2. 遵循标准

3. 用途

用于钛及钛合金棒材、管材、型材的中间退火、再结晶退火、去应力退火；亦适用于镍、锆等对均温性要求高的金属材料。

4. 原理

采用两侧墙与炉底布置的高电阻电热合金带（0Cr27Al7Mo2）辐射加热，强制热循环风机（选配）辅助均温；PID多区控温，SSR过零调功，确保炉膛横向、纵向温差≤±6 ℃；退火结束后断电随炉冷却，炉底板承载并保护炉膛底部。

5. 主要技术参数

6. 可增选配置

7. 结构特点

7.1 模块组成

7.2 碳化硅横梁细节

炉顶采用反应烧结碳化硅（RSiC）横梁作为承重骨架，横梁沿炉长方向每300 mm布置一根，两端搁置在炉侧墙预制台阶上，台阶内嵌碳化硅垫板以保证平面度。横梁上方铺设两层1400 ℃氧化铝纤维板（总厚60 mm）与一层1260 ℃陶瓷纤维毯（厚20 mm），形成“梁-板-毯”复合结构，既提供足够强度（单根横梁常温抗弯≥70 MPa），又保持炉顶热面温度≤1200 ℃，确保长期使用不变形、不掉渣[^2^]。

碳化硅横梁与炉壳之间留20 mm膨胀缝，缝内填陶瓷纤维毯，可吸收热膨胀±3 mm；横梁底部喷涂高温抗氧化涂层，延长使用寿命至≥5年。

8. 标准配置

9. 易损件

10. 使用寿命

炉壳与钢结构≥15年；碳化硅横梁在850 ℃均布载荷下使用寿命≥5年，950 ℃短时使用需每年检查直线度；炉衬纤维出现收缩>5 mm时可局部挖补，整体寿命≥5年。

11. 售后质保

12. 包装运输

碳化硅横梁采用珍珠棉+木箱单独包装，每箱≤4根，箱外贴“易碎、轻放”标识；炉壳、台车架等大件采用塑料薄膜+缠绕膜+木托固定；电控柜、温控仪表等小件用胶合板木箱，内衬防震泡沫。

13. 使用环境要求（含地基与起重）

14. 使用注意事项（含加热元件与碳化硅横梁）

1. 首次使用或停炉>7天，需以≤5 ℃·min-1升至200 ℃烘炉2 h，排除潮气。
2. 严禁炉底板空载急升急降，防止冲击变形。
3. 炉温>300 ℃时禁止打开炉门，防止电热元件急冷断裂。
4. 每月检查电热带接头紧固力矩，发现氧化皮脱落及时清理。
5. 碳化硅横梁严禁机械撞击，装出炉时叉车/吊具与梁底保持≥50 mm间隙。
6. 每年停炉检修时用水平仪检查横梁直线度，偏差>2 mm需翻面或更换。
7. 冷却阶段不得强制通风直吹电热元件，防止弯曲短路。

15. 操作方法（SOP级）

1. 开机前检查台车轨道、电源、接地、排风是否正常。
2. 将钛棒整齐码放在炉底板上，总高度≤250 mm，轻推台车入炉。
3. 关闭炉门，旋紧手轮，确保密封盘根压缩>2 mm。
4. 触摸屏调用“Ti-850退火”工艺：升温120 min→850 ℃保温120 min→随炉冷。
5. 启动程序，设备自动执行；保温结束声光提示，记录实际温度曲线。
6. 炉温≤300 ℃时方可开启炉门，牵引台车出炉，空冷至室温。
7. 关闭总电源，清理炉底板氧化皮，填写使用记录。

16. 选型与采购提示

1. 若后续需处理更厚料，可选炉膛高度400 mm型号（STR-TABF-4595/95），价格上浮约15 %。
2. 连续生产班次>2班/日，建议增配热循环风机与炉内惰性气体接口，降低氧化损耗。
3. 现场吊车高度<3.5 m时，炉体可改为5节拼装，每节重量<900 kg，方便吊装。
4. 合同签订前需提供厂房地面承重图（要求≥5 t·m-2）及电源进线位置，便于电缆桥架设计。
5. 洛阳赛特瑞提供“炉温均匀性第三方检测报告”作为验收依据，费用已含在报价内。