全氢罩式退火炉是一种常用的热处理炉,采用大功率、大风量的循环风机,加速了气体循环,强化了对流传热；采用氢气作为保护气体,充分发挥了氢气质量轻、渗透能力强、导热系数大、还原能力强的优势。全氢罩式炉的应用日趋普遍,目前在世界范围内已形成用全氢炉逐步取代氮氢炉的趋势。因此,深入研究全氢罩式退火炉退火工艺和传热过程,研究和建立全氢罩式退火炉的数学模型,对进一步消化和吸收国外先进技术,开发适合我国使用的全氢罩式退火炉具有十分重要的意义。本文在学习和借鉴现有的罩式炉数学模型的基础上,通过人工神经网络算法构造出带钢表面温度和炉气温度之间的关系。由于钢卷内部温度无法直接检测得到,所以本文根据罩式炉钢卷内部传热分析计算出钢卷内层温度。在建立神经网络结构时,考虑到罩式退火炉是一个非线性,大滞后对象,钢卷表面温度不仅与本时刻炉气温度有关,而且还与前一时刻钢卷表面温度有关。采用本时刻炉气温度和前一时刻钢卷表面温度作为网络的输入变量。另外,本文对全氢退火炉内的主要传热和设计参数进行了深入的研究。着重介绍了影响卷内传热的两个重要参数—对流换热系数和钢卷径向等效导热系数,详尽分析了影响以上两个参数的因素,而且分析了钢卷厚度、钢卷外径等一些因素对退火过程的影响。本文在建立了钢卷表面和钢卷内部传热模型之后,在计算机上进行仿真分析,较为准确的反映了炉内的传热过程,对全氢罩式退火炉的生产运行具有指导意义。在机理上阐明了全氢炉相对于传统罩式炉的优越性。全氢退火技术能够有效地提高钢卷内部导热效率,改善钢卷外部传热环境,从而全面提高产品的产量和质量。