环形退火炉是取向硅钢生产中对硅钢进行高温退火的先进设备,内罩是其中的关键设备,内罩的主要作用是为钢卷提供保护气体,隔离含氧气氛。该退火炉具有退火产品质量优、能耗低和生产效率高等优点。但内罩在使用过程中会出现顶部塌陷和筒体褶皱等现象。炉罩的制作费用高,且炉罩一旦失效,罩内的氢气容易泄漏引发事故,因此,内罩的安全使用及其寿命的延长是非常重要的。本文在材料和结构两方面对炉罩进行了优化。通过分析炉罩材料服役前后显微组织结构的变化,研究了内罩的失效原因。根据内罩的使用条件,判断内罩材料必备的特点,并查询国外先进耐热钢材料,选定了310S不锈钢代替原YUS701。对310S不锈钢高温性能的研究表明,其高温持久强度能够满足炉罩的使用要求。由于炉罩与含氧气氛接触的外表面氧化严重,为提高310S不锈钢抗高温氧化性能,本文采用电弧喷涂工艺在310S不锈钢表面制备铝涂层,在不同温度下对铝涂层进行扩散处理,制备得到了各种不同形态的梯度铝涂层,并在1050℃的微氧环境下进行了微氧化处理。结果表明扩散层的中部存在的金属间化合物可提高涂层的抗氧化能力。涂层的外层为富铝层,经微氧化处理得到了致密的氧化铝层,从而进一步提高了涂层的抗氧化能力。