目前世界上的水冷金属模球墨铸铁管直通式退火炉真可说是长短不齐，正在设计的最长的退火炉为72米，常见的最短退火炉是28米、36米、45米和52米长的炉子很普遍。这三种长度的炉子国内都有。炉长还远不只这几种。但炉长都是整数，以便设计和施工，且都是能被本身和“1”之外的两个以上其他数除尽的合数，例如36就能被“2”、“3”、“4”“6”和“9”所除尽，因为炉子都分好几段，尽量别出现小数。
那么到底是什么原因闹得炉子如此长长短短呢？这还得从炉子的加热谈起。炉子的第一段叫做加热段。在加热段中要把铸管加热到相图上的奥氏体转变点上，一般在910°C左右，以使组织全部变成奥氏体，这一过程称之为奥氏体化。
高温下的金属很软，容易变形。为了防止变形只能让管子在炉内不停的滚动。滚得越快，就越不容易变形。但是滚得太快，管子在炉内停留的时间又太短，达不到退火的目的。退火时间一般不能少于一个小时。因而就可以根据下式算出所需的最小炉长：L(米)=V（米/分）×60（分）。现假定待退火铸管的长度为1.2米，看看要建一个多长的炉子。根据实验和计算得知，为了保证1.2米的管子不变形，管子在炉内每分钟至少要滚一圈，即一个周长，也就是说，管子至少要按后述速度直线位移：1.2x，/3.1。2米/分。因而为了保证铸管在退火所要求的一个小时内不致滚出炉外，炉长至少应为1。2X60=72米。
从技术上来讲，任何直径的铸管都能用直通式退火炉退火，就是不一定在经济上可行。现以1。4米管子为例说说其中的缘由。现先假定，每三分钟滚一圈，也能保证1。4米的管子不变形。这时所需的最小炉长大约应为（1。4x。/3）x60=84米。实际上并没有那么简单，因为随着直径的增加，管子自重增加得越来越快，因而也就越容易变形。为了保证1。4米的管子不变形，每三分钟滚一圈显然不够，很可能要求每两分钟就得滚一圈。在这种情况下，炉长就要125米了，这样长的炉子显然在经济上不可行。
水冷金属模球墨铸铁管目前只采用如下三种炉形进行退火：直通炉、立式车底炉（卧式车底炉目前已很少用）和环形炉。这三种炉形的分工很明确：小于800毫米的铸管是直通炉的一统天下。因为这种小于800毫米的小管子在车底炉和环形炉内立不住。大于1400毫米的管子是车底炉和环形炉的一统天下。介于这两种管径的管子是这三种炉形的三分天下。
那么是不是在炉子的长度上就无计可施了呢？那也不是，可以在炉温上做点文章。现假定奥氏体化的温度为910°C。但不是炉温达到910°C就能实现充分的奥氏体化，总得比这个温度高点，这高出的温度，即过热度不妨叫它.t， 学问也就出在这.t上。如果能想方设法把.t减少哪怕只有10-20°C，那也能把高温下的铸管强度提高一些，从而也就能把铸管的滚动速度降下一点，到头来就会把炉长减小一点。
采用高炉煤气加热就能产生这个效果。高炉煤气热值低，要求采用特种的高效低温烧嘴。.t较小。靠大量炉气循环和大面积炉顶和炉壁的高效辐射来加热铸管。
这种低温烧嘴非但加热效果好，而且由于是文火加热而不伤铸管，形成的二次铁磷又非常精细，有利于后面的涂水泥和沥青以及镀锌。
2/22/2005
|
