立體三角形卷鐵芯退火爐

     隨著第二次城鄉電網建設與改造以及各項電力工程紛紛上馬，為了更好地貫徹節能降耗和環保有關政策，我國大部分變壓器廠家將立體三角形鐵芯變壓器作為插片式、平面卷鐵芯電力變壓器的更新換代產品進行推廣。

    立體三角形卷鐵芯變壓器突破了傳統的平面式結構，采用三相對稱立體式結構，由于三角形鐵芯不需切割，且無沖孔，消除了傳統變壓器的橫向、縱向接縫，減少了磁阻；鐵芯柱橫截面呈圓形，鐵芯的填充系數大，三角形立體結構使它的三相磁回路相等并且最短，產品三相鐵芯磁路對稱，磁阻大大減少，勵磁電流、空載損耗顯著降低，是一種使用傳統材料，但運行噪音更低，結構更為緊湊的高效節能型變壓器。其在節能降耗，省材環保上的表現，符合我國的節能方針。

    但是鐵芯退火是非常重要的工藝。實踐證明，退火工藝直接影響產品性能的優劣，甚至退火不當導致整批鐵芯的報廢，造成很大的經濟損失。

    蘇州金瑞爾電爐有限公司長期生產平面卷鐵芯真空退火爐，在鐵芯退火方面積累了一定的經驗。又與享受特殊津貼待遇的熱處理專家合作成功研發一種立體三角形卷鐵芯退火爐(臥式真空退火爐），本文就臥式真空退火爐及退火工藝進行整理，供大家參考。

一、退火爐的選型。

    退火爐按加熱方式分為外熱式爐和內熱式爐。所謂外熱式就是發熱體布置在內膽的外面，內膽先被加熱，再由循環對流將熱量傳遞給鐵芯。所謂內熱式就是發熱體直接給鐵芯加熱。

    按爐型分為井式爐、方形爐和臥式爐。方形爐加熱、冷卻時棱角會有應力產生，容易損壞，抽真空時容易變形，而且汽流不暢，造成溫度不均；井式爐可以克服上述缺點，但裝載量不如方形爐。井式爐占地面積小，對廠房起吊高度有高求；臥式真空退火爐占地面積大但裝載量也大、裝卸料比較方便。 

     一般小型環形鐵芯、EI片、電機矽鋼片退火采用井式爐并分層裝料；傳統的平面硅鋼片卷鐵芯采用方形爐，三角形卷鐵芯采用臥式真空退火爐，其裝載量可達10-15噸。

二、退火工藝的設計 
    卷鐵芯是用晶粒取向冷軋硅鋼片通過剪切設備裁剪成一定形狀和長度的條料，再依靠模具在纏繞機上按圖紙纏繞成一定幾何尺寸的鐵芯。由于硅鋼片在裁剪、纏繞、搬運過程中受到了應力，使得硅鋼片內晶粒磁疇分子排列遭到了破壞，增加了損耗，為了恢復硅鋼片的性能，必須通過退火工藝，消除應力，恢復產品性能。因此，卷鐵芯退火工藝要求比較嚴格。如工藝設計不合理或操作失誤，就很難恢復其性能。

三、鐵芯在退火爐中的擺放位置。

    鐵芯在爐中排放是否合理對傳熱速度的影響非常明顯。因此，不管爐的形狀如何，一定要求鐵芯硅鋼片的剪切口對應著熱源方向，以有利于均勻、快速加熱。鐵芯和鐵芯之間距離不小于100mm，鐵芯到爐壁的距離不小于150mm。

  四、保護氣體的選用。

硅鋼片表面有耐高溫的且具有一定抗氧化能力的絕緣涂層，但硅鋼片通過剪切后，剪切口抗氧化能力極低，因此，在退火時就需用保護性氣體保護鐵芯。鐵芯退火時一般選用含10％以下氫氣的氮氣，也可用純氮氣作為保護氣體。

  五、退火升、降溫速率的控制。

    從生產效率上講，升溫速度越快越好，但升溫過快，鐵芯各部位溫度不均勻。因此，升溫速度應控制在30～50℃/小時，在按近目標溫度時為各部位溫度均勻，可以降低升溫速度。降溫的原則不使鐵芯再次產生引力為前提，一般的冷卻速度取 30～50℃/小時，太慢浪費時間，太快產生應力，退火失敗。但在600℃以上高溫階段和升溫速度一樣在要降低降溫速度，內外度均勻。

  六、溫度的確定。

     溫度的確定要根據硅鋼片材質來確定，溫度過高會破壞硅鋼片的原有涂層，影響絕緣性能，溫度過低達不到退火的效果。

  冷軋無取向硅鋼片低牌號國產BS0A600、50W600、50WW540以下一般退火溫度在680℃左右，進口同等材質可適當+20℃，無取向高牌號一般退火溫度在720℃左右。

 
 七、保溫時間的確定。

    保溫時間是影響鐵芯性能的關鍵因素之一。當達到保溫的溫度往往只是爐內氣體和鐵芯表面的溫度，為了使鐵芯各部溫度一致必需在規定的溫度下保持一段時間，這個保溫時間與爐子的加熱方式、裝爐量、鐵芯的排列方式、鐵芯的尺寸以及硅鋼片種類有關，一般保溫 3小時。 
     

  八、控制氮氣濃度。

     在退火過程中控制好氮氣濃度也是確保退火成功的關鍵。爐內氮氣壓力在0.01～0.03MPa之間。因為氮氣在500～570℃時濃度達到一定值時硅鋼片會發生氮化，影響材料的性能。

  九、出爐時注意事項。

      當爐內溫度降至380℃以下（是350℃）打開放氣閥放完氣，打開爐蓋方可出爐。鐵芯出爐時，應輕吊輕放，以免產生新的應力，使損耗增加。出爐后，夾具可能已松動，應及時鎖緊夾件，防止硅鋼片錯開或變形，然后將鐵芯轉到下道工序。

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