铝材退火炉退火过程传热分析

铝材退火炉箱式铝材退火炉是间歇式退火炉中的一种，其作用
是改善产品的工艺性能，使其满足所要求的机械性能和
使用性能，对产品的质量和产量都有较大的影响。而影
响退火炉退火过程的则是温度的控制和炉内加热器热量
的传递。因此，退火过程中传热的研究将是铝箔退火最
重要的环节之一
1
。
1 铝材退火传热过程分析
铝材退火炉内的主要传热形式见图 1 。 炉内的传
热 包括 加热器 对炉 膛内空 气的加 热， 炉壁对 铝卷 的
辐射换热， 空气与铝卷的对流换热和铝卷内部传热。
在 加热 阶段， 炉内 的传热 主要是 加热 器对炉 膛炉 内
空 气加 热后， 空气 间的对 流换热 以及 炉壁的 导热 和
循 环风 机对热 风的 循环利 用。与 此同 时，吹 洗风 机
吹 入新 鲜空气 来排 除制品 在加热 时产 生的轧 制油 等
挥 发物 。并且 改善 炉内温 度均匀 性。 在退火 炉保 温
和 冷却 阶段， 停止 加热器 的加热 。此 时炉膛 内以 辐
射 换热 为主， 炉内 高温气 体与铝 材间 辐射传 热， 从
而 热 量 达 到 平 衡 。 当 铝 卷 达 到 规 定 的 出 炉 温 度 时 ，
整个退火过程结束。
图 1 铝材退火过程传热结构示意图
2 传热数学模型
2.1 铝卷内部导热方程及数学模型的建立
退火炉内第 卷铝卷轴对称坐标系统如图 2 所示，铝退火过程传热分析