從氣氛控制系統(tǒng)維度的深度解析光亮退火爐

一、氣氛控制系統(tǒng)的核心作用

光亮退火爐的本質(zhì)特點(diǎn)是在退火過程中通過保護(hù)性氣氛防止金屬表面氧化，確保工件表面光亮。氣氛控制系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的核心，其作用包括：

隔絕氧氣：通過惰性氣體或還原性氣體置換爐內(nèi)空氣，避免金屬與氧氣反應(yīng)生成氧化皮；

精確控溫與氣氛配比：根據(jù)金屬材質(zhì)（如不銹鋼、銅合金、鋁合金等）調(diào)節(jié)氣氛成分，優(yōu)化退火工藝；

維持爐內(nèi)微正壓：防止外界空氣滲入，保證氣氛純度。

二、氣氛控制系統(tǒng)的關(guān)鍵組成與工作原理

1. 氣氛類型與氣源

惰性氣體：常用氮?dú)猓∟₂）、氬氣（Ar），適用于不銹鋼、鈦合金等對(duì)氧化敏感的材料，通過 “隔絕氧氣” 實(shí)現(xiàn)防氧化；

還原性氣體：如氫氣（H₂）與氮?dú)獾幕旌蠚怏w（氫氮混合氣），氫氣可還原金屬表面極薄的氧化層，適用于銅、鐵基合金等；

氣源要求：氮?dú)饧兌韧ǔ?ge;99.99%，氫氣純度≥99.995%，需搭配氣體純化裝置（如脫氧、脫水處理）。

2. 氣氛供給與循環(huán)系統(tǒng)

供氣裝置：由氣源儲(chǔ)罐、減壓閥、流量計(jì)、電磁閥等組成，按預(yù)設(shè)比例混合氣體后通入爐內(nèi)；

循環(huán)風(fēng)機(jī)：安裝于爐體頂部或側(cè)部，強(qiáng)制攪動(dòng)氣氛，確保爐內(nèi)溫度與氣氛均勻性，避免局部缺氧或氣體堆積；

廢氣排放：爐內(nèi)多余氣體通過排氣管排出，出口處常設(shè)置燃燒裝置（如氫氣燃燒），防止易燃易爆氣體泄漏。

3. 爐內(nèi)密封與壓力控制

密封結(jié)構(gòu)：爐門采用硅橡膠密封圈或水冷式金屬密封，爐體接縫處焊接密封，確保氣密性（泄漏率≤0.5%）；

壓力傳感器：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)爐內(nèi)壓力（通常維持 50~200Pa 微正壓），通過 PLC 自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)氣量，防止負(fù)壓吸入空氣。

4. 氣氛監(jiān)測(cè)與安全系統(tǒng)

在線分析儀表：氧含量分析儀（精度≤1ppm）：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)爐內(nèi)殘氧濃度，確保保護(hù)性氣氛有效性；

露點(diǎn)儀：監(jiān)測(cè)氣氛含水量（露點(diǎn)≤-40℃），避免水汽導(dǎo)致金屬表面銹蝕；

安全聯(lián)鎖：當(dāng)氧含量或壓力異常時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警并切斷加熱電源，啟動(dòng)應(yīng)急供氣