自動適應冷軋帶鋼帶寬的罩式退火爐用直吹強對流板的製作方法

2023-05-23 15:31:51 4

專利名稱：自動適應冷軋帶鋼帶寬的罩式退火爐用直吹強對流板的製作方法
技術領域：
本實用新型屬金屬熱處理技術領域，涉及一種能夠自動適應冷軋帶鋼帶寬的罩式 退火爐用對流板。
背景技術：
現有的罩式退火爐採用的通常是單垛緊卷退火方式，鋼卷2 —層層通過中間對流 板1相隔而疊在一起進行退火處理，參見圖1。採用該傳統方法退火時，鋼卷中間層對流效 果減弱，在加熱和冷卻過程中容易造成內外溫差，從而惡化層間壓力平衡導致粘鋼，且該方 法退火時加熱過程、冷卻過程效率低下，影響了罩式退火爐的工作效率。目前，熱處理界提 出了很多改進措施和方法，但都沒有很好的解決上述問題。公告號CN 101294241A公布了一種用於罩式退火爐的懸浮式對流堆垛方法，首先 將鋼圈內圈附加有套筒，然後將鋼卷堆放在退火爐爐臺上，在鋼卷上方疊裝有對流板，對流 板底部與鋼卷內套筒相配合，且套筒支撐住對流板，鋼卷上表面不與對流板相接觸；再將鋼 卷疊放在對流板上，鋼卷下表面與對流板相接觸，鋼卷內套筒坐在對流板上部，這樣將鋼卷 一層層疊裝起來。該發明通過使相關鋼卷僅下表面與對流板相接觸，而上表面不與對流板 相接觸，以期可以解決傳統設備的粘結髮生率。但隨著捲曲技術的進步，解決層間疊裝的縱 向壓力問題並不是減少粘鋼的首要任務，且以該方式達到降低鋼卷縱向摺疊的發生概率並 不經濟，因為隨著捲曲技術的進步，只有鋼卷芯部和邊部出現摺疊的概率在實際生產中能 夠引起工業性損失。公開號為CN 201284357Y的中國專利公布了一種適合於罩式退火爐的堆垛架，其 包括，本體，其為圓柱狀框架結構，上下端開口 ；若干對流板，呈扇形結構，其一端以本體中 心、沿本體上端面圓周設置，且對流板位於本體中心一端排列形成供氣體對流的孔道。該發 明較傳統退火裝置堆垛過程中下層鋼卷容易縱向受壓的情況，降低了下層鋼卷粘結和縱向 摺疊發生的概率。但該裝置體積龐大，降低了大卷徑冷軋鋼卷在退火爐裡的可操作性。公告號CN 201183813Y的中國專利提供了一種罩式退火爐用對流板，是由上下扇 形片、固定基板、導流片等部件焊接而成。其特徵是再增加一組短扇片，將其焊接在下扇形 片的下部，使之與現有對流板扇形片內外徑形成一定臺階，可以避開鋼卷內外徑溢出，有效 地防止鋼卷表面硌傷。但該發明功能單一，只是從改善硌傷方面提高，沒有發揮出導流板更 大的作用。CN1718776Y公開了一種罩式爐對流板，它包括隔板與連接件，還設置著口向下的 U形吊環，連接件的連接板與U形吊環焊接在一起；連接件是以連接板為中心的成輻射形的 連接杆；所說的隔板是焊接在連接杆兩側的長條扇形隔板；在長條扇形隔板的下面中部焊 接著條形墊板；長條扇形隔板外端到U形吊環對稱線的距離大於鋼卷外圈的半徑。可在U 形吊環焊接上、下兩個聯接板，在所說的連接件的連接杆具有一個定位環，定位環是豎直的 U形環的外側杆向外水平伸出一橫向連接杆，U形環的內側焊接在上、下兩個連接板，U形環 外側杆到U形吊環對稱線的距離與鋼卷內圈半徑相適應。該對流板有效避免了硌傷和因此引起的粘結，但是對於由於溫度不均勻引起的粘結沒有改善，且功能較單一，不能改善生產 效率。
發明內容本實用新型針對現有技術的不足，提供一種能夠自動適應冷軋帶鋼帶寬的罩式退 火爐用直吹強對流板。本實用新型的原理在罩式爐退火生產過程中，鋼捲成分和表面粗糙度是確定的，此時影響粘結的主 要因素包括溫度、壓力、加熱及冷卻制度。其中，壓力是造成粘結的主要原因，壓力除了與 來料的捲曲張力有關外與溫度分布也密切相關。在加熱過程中，鋼圈外圈與內圈的溫度高 於中部的溫度，外圈與內圈的熱膨脹大於中部。外圈壓應力減小，內圈壓應力增大，此時易 在內圈產生粘結。在冷卻過程中，外圈與內圈的溫度低於中部，外圈與內圈的冷收縮大於中 部，內圈的壓應力減小，中部的壓應力增大，此時易在中部產生粘結。傳統方式中的對流板能有效避免鋼卷和鋼卷間的粘結，還能起到一定的導流作 用，但該作用的發揮是一個被動過程，所以其導流作用強度不大，是產生鋼卷內外溫差的重 要原因。傳統方式在加熱過程中，其傳熱途徑是加熱罩一內罩一爐內保護氣體一鋼卷外圈 —鋼卷芯部；在冷卻過程中，其熱循環途徑是冷卻罩一內罩一爐內保護氣體一鋼卷外圈 —鋼卷芯部。可見，鋼卷中部的溫度變化始終滯後於鋼卷芯部和外圈。因此，從控制粘結的 均衡溫度制度考慮，強化中部對流效果，減小內外溫度不均衡現象是本實用新型的出發點。本實用新型提供一種自動適應冷軋帶鋼帶寬的罩式退火爐用直吹強對流板，其能 夠使熱循環途徑有以下特點加熱罩(冷卻罩)一內罩一完成中部升溫(降溫)對流後的 爐內保護氣體一鋼卷外圈一熱輻射鋼卷芯部。一種自動適應冷軋帶鋼帶寬的罩式退火爐用直吹強對流板，包括導流管、導流板， 其特徵在於導流板中心開孔，導流管沿中心開孔與導流板固定連接，設有上、下導流管的 導流板(5)其下導流管(9)的外徑比上導流管(10)的內徑小2-5mm，高度小50-100mm;只 設有下導流管的導流板(6)，其下導流管(9)與設有上下導流管的導流板(5)的下導流管 (9)的內、外徑以及高度一致，導流板(6)中心孔上部由密封板密封；導流板的上半層內有 多條以導流板圓心為中心的輻射狀空氣導流通道(12)；導流板上、下兩面對應每條導流通 道(12)的位置均設置支撐肋，上支撐肋設有氣體通道與導流通道(12)連通，氣體通道的兩 端設置束約調節孔(15)；導流板還設有內外圈加強支撐肋，外圈加強支撐肋外側邊緣位於 支撐肋端部向內10_20mm處，內圈加強支撐肋內側邊緣位於支撐肋端部向外10_20mm處。上述導流通道(12) —端通向由導流管組成的通道，另一端收於上支撐肋外端內 側。上述的下導流管距離端部20_50mm的位置設置固定的耐高溫密封圈。所述上導流管的長度比生產線所能生產的冷軋鋼帶帶寬的最小值小50-100mm。所述導流板的上半層內有30-36條以導流板圓心為中心的輻射狀空氣導流通道 (12)。所述上支撐肋(13)的氣體通道兩端設置束約調節孔(15)。導流管的作用就是集約被內罩加熱的爐內保護氣體，不與鋼卷芯部形成熱交換。
4上導流管的長度比生產線所能生產的冷軋鋼帶帶寬的最小值小50-100mm，以便能夠以最少 的輔助設備適應更多的產品。導流板上半部帶有氣體通道的支撐肋上正對鋼卷的氣體通道的兩端設置防保護 氣體無效逸散的束約調節孔，其作用是當處理大卷徑鋼卷時減弱對鋼卷外圈和芯部的熱循 環作用，使鋼卷外圈和內圈在熱輻射和對流的雙重作用下升溫、降溫時不會與鋼卷中部拉 開溫差；在處理小卷徑鋼卷時減少保護氣體的無效逸散。帶有氣體通道的支撐肋將由導流管組成的通道內的保護氣體導向鋼卷下部直吹， 當保護氣體進入肋間空隙時由內、外圈防氣體無效逸散的加強支撐肋防止逸散。上述自動適應冷軋帶鋼帶寬的罩式退火爐用直吹強對流板的工作方法，步驟如 下A、先將一段與上導流管10內、外徑相同，長度相同的獨立導流管4環套住爐臺上 預留的鼓風機出風口；B、將一卷鋼2卷堆垛到爐臺上，使獨立導流管位於第一卷鋼卷芯部，；C、將帶有上下導流管的導流板5安放在第一卷鋼卷上，並且使下導流管9插入獨 立導流管4內並由耐高溫的密封圈8密封，依靠重力的作用與第一卷鋼卷2緊密貼合；D、將下一卷鋼2卷堆垛到第一塊導流板5上，再將第二塊帶有上下導流管的導流 板5安放在鋼卷2上，並且使下導流管9插入上導流管10內，並依靠重力的作用與鋼卷緊 密貼合；E、重複步驟D，直至剩餘安裝爐內最後一卷鋼卷前；F、將只帶有下導流管9的導流板6安放在倒數第二卷鋼卷上，並且使下導流管9 插入前一塊導流板5的上導流管10內，並依靠重力作用與倒數第二卷鋼卷緊密貼合；G、將最後一卷鋼卷堆垛到只帶有下導流管的導流板6上；H、與常規方式相同安裝內罩、外罩，開始進行熱處理。本實用新型具有如下優點1.由導流管組成的通道通過鼓風機向上鼓風形成一定風壓後持續作用於各個導 流板的輻射狀空氣導流通道，加強了對流作用對鋼卷中間部位的熱循環作用，消除加熱、冷 卻過程中由於溫度差導致的粘結；2.該導流板系統能夠自動適應不同規格冷軋帶鋼的帶寬，減少生產車間輔助設 備；3.由於導流管組成的通道有效地隔絕了經內罩加熱、冷卻後的保護氣體，使鋼卷 芯部溫度與中部溫度一致性增加；4.由於採用熱循環後的保護氣體由鋼卷外圈向下循環的方式，使內罩可以直接有 效發揮加熱和冷卻作用，作用於保護氣體，對鋼卷外圈熱輻射效果減弱使鋼卷外圈與中部 溫度一致性增加，並且使經加熱和冷卻的保護氣體集約到由導流管組成的通道後以平均、 有效的方式作用於每一個鋼卷。5.由於採用了耐高溫密封圈、防保護氣體無效逸散的束約調節孔，導流板上半部 內、外圈防氣體無效逸散的加強支撐肋，減少了加熱或冷卻後保護氣體的無效逸散，使作用 效果提高；6.由於加強了對流作用使加熱、冷卻過程中的溫度不平衡減弱或消除，所以可以提高加熱、冷卻速度，提高生產效率。
圖1為傳統方式的退火爐結構示意圖。圖2為使用自動適應冷軋帶鋼帶寬的直吹強對流板系統退火爐的結構示意圖。圖3為本實用新型中位於導流板上半部輻射狀空氣導流通道縱向解剖結構示意 圖。圖4為本實用新型中位於導流板上半部輻射狀空氣導流通道橫向結構示意圖。圖5為本實用新型中位於導流板上半部輻射狀空氣導流通道單個結構示意圖。圖6為本實用新型中位於導流板下半部橫向結構示意圖。其中1、傳統式導流板，2、鋼卷，3、鼓風機，4、獨立導流管，5、導流板(帶有上下導 流管)，6、導流板(只帶有下導流管)，7、保護氣體循環路徑，8、耐高溫密封圈，9、下導流管， 10、上導流管，11、密封蓋，12、導流通道，13、上支撐肋，14、下支撐肋，15、束約調節孔(防保 護氣體無效逸散)，16、外圈加強支撐肋，17、內圈加強支撐肋。
具體實施方案
以下結合附圖和實施例對本實用新型做進一步說明，但不限於此。實施例1如圖2所示，將獨立導流管4環套住爐臺上預留的鼓風機出風口，上導流管的長度 比生產線所能生產的冷軋鋼帶帶寬的最小值小100mm，；將一卷鋼卷堆垛到爐臺上；使獨立 導流管位於第一卷鋼卷芯部，將帶有上、下導流管的導流板5安放在第一卷鋼卷上，導流板 的上半層內有36條以導流板圓心為中心的輻射狀空氣導流通道(12)，其下導流管9的外 徑比獨立導流管4的內徑小5mm，高度小100mm，上導流管10與獨立導流管4內、外徑相同， 長度相同；將下導流管9插入獨立導流管4內並由耐高溫的密封圈8密封，其中耐高溫密封 圈8固定在下導流管距離端部50mm處，調節束約調節孔，使鋼卷正好蓋住上支撐肋上的氣 體通道，依靠重力的作用與第一卷鋼卷緊密貼合；將下一卷鋼卷堆垛到第一塊導流板5上， 再將另一塊帶有上下導流管的導流板5安放在鋼卷上，並且使下導流管9插入上導流管10 內，並依靠重力的作用與鋼卷緊密貼合；重複上述步驟直至剩餘安裝爐內最後一卷鋼卷前； 將只帶有下導流管的導流板6安放在倒數第二卷鋼卷上，並且使下導流管9插入前一塊導 流板5的上導流管10內，並依靠重力作用與倒數第二卷鋼卷緊密貼合；將最後一卷鋼卷堆 垛到只帶有下導流管的導流板6上；與常規方式相同安裝內罩、外罩，開始進行熱處理。如圖3、圖4、圖5、圖6所示，外圈加強支撐肋外側邊緣位於支撐肋端部向內IOmm 處，內圈加強支撐肋內側邊緣位於支撐肋端部向外IOmm處，只帶有下導流管的導流板6位 於最上邊兩個鋼卷之間，密封蓋11的作用是使由導流管組成的通道內通過鼓風機3形成穩 定風壓，使保護氣體由導流通道12、防保護氣體無效逸散的束約調節孔15排出，吹向鋼卷 2，並且在這個過程中，外圈防氣體無效逸散的加強支撐肋16、內圈防氣體無效逸散的加強 支撐肋17共同作用防止保護氣體的無效逸散，鋼卷2坐在導流板的上部支撐肋13上，保護 氣體經鋼卷之後由導流板下支撐肋14支撐出的肋間孔道排出形成保護氣體循環路徑7。實施例2
6[0049]如圖2所示，將獨立導流管4環套住爐臺上預留的鼓風機出風口，上導流管的長度 比生產線所能生產的冷軋鋼帶帶寬的最小值小50mm，；將一卷鋼卷堆垛到爐臺上，使獨立導 流管位於第一卷鋼卷芯部，；再將帶有上、下導流管的導流板5安放在第一卷鋼卷上，導流板 的上半層內有30條以導流板圓心為中心的輻射狀空氣導流通道(12)，其下導流管9的外 徑比獨立導流管4的內徑小2mm，高度小50mm，上導流管10與獨立導流管4內、外徑相同， 長度相同；將下導流管9插入獨立導流管4內並由耐高溫的密封圈8密封，其中耐高溫密封 圈8固定在下導流管距離端部20mm處，調節束約調節孔，使鋼卷正好蓋住上支撐肋上的氣 體通道，依靠重力的作用與第一卷鋼卷緊密貼合；將下一卷鋼卷堆垛到第一塊導流板5上， 再將另一塊帶有上下導流管的導流板5安放在鋼卷上，並且使下導流管9插入上導流管10 內，並依靠重力的作用與鋼卷緊密貼合；重複上述步驟直至剩餘安裝爐內最後一卷鋼卷前； 將只帶有下導流管的導流板6安放在倒數第二卷鋼卷上，並且使下導流管9插入前一塊導 流板5的上導流管10內，並依靠重力作用與倒數第二卷鋼卷緊密貼合；將最後一卷鋼卷堆 垛到只帶有下導流管的導流板6上；與常規方式相同安裝內罩、外罩，開始進行熱處理。如圖3、圖4、圖5、圖6所示，外圈加強支撐肋外側邊緣位於支撐肋端部向內20mm 處，內圈加強支撐肋內側邊緣位於支撐肋端部向外20mm處，只帶有下導流管的導流板6位 於最上邊兩個鋼卷之間，密封蓋11的作用是使由導流管組成的通道內通過鼓風機3形成穩 定風壓，使保護氣體由導流通道12、防保護氣體無效逸散的束約調節孔15排出，吹向鋼卷 2，並且在這個過程中，外圈防氣體無效逸散的加強支撐肋16、內圈防氣體無效逸散的加強 支撐肋17共同作用防止保護氣體的無效逸散，鋼卷2坐在導流板的上部支撐肋13上，保護 氣體經鋼卷之後由導流板下支撐肋14支撐出的肋間孔道排出形成保護氣體循環路徑7。
權利要求一種自動適應冷軋帶鋼帶寬的罩式退火爐用直吹強對流板，包括導流管、導流板，其特徵在於導流板中心開孔，導流管沿中心開孔與導流板固定連接，設有上、下導流管的導流板(5)其下導流管(9)的外徑比上導流管(10)的內徑小2 5mm，高度小50 100mm；只設有下導流管的導流板(6)，其下導流管(9)與設有上下導流管的導流板(5)的下導流管(9)的內、外徑以及高度一致，導流板(6)中心孔上部由密封板密封；導流板的上半層內有多條以導流板圓心為中心的輻射狀空氣導流通道(12)；導流板上、下兩面對應每條導流通道(12)的位置均設置支撐肋，上支撐肋設有氣體通道與導流通道(12)連通，氣體通道的兩端設置束約調節孔(15)；導流板還設有內外圈加強支撐肋，外圈加強支撐肋外側邊緣位於上支撐肋外端向內10 20mm處，內圈加強支撐肋內側邊緣位於上支撐肋內端向外10 20mm處。
2.根據權利要求1所述的自動適應冷軋帶鋼帶寬的罩式退火爐用直吹強對流板，其特 徵在於導流通道(12) —端通向由導流管組成的通道，另一端收於上支撐肋外端內側。
3.根據權利要求1所述的自動適應冷軋帶鋼帶寬的罩式退火爐用直吹強對流板，其特 徵在於所述的下導流管距離端部20-50mm的位置設置固定的耐高溫密封圈。
4.根據權利要求1-3中任一項所述的自動適應冷軋帶鋼帶寬的罩式退火爐用直吹強 對流板的工作方法，其特徵在於上導流管的長度比生產線所能生產的冷軋鋼帶帶寬的最 小值小50-100mm。
5.根據權利要求1所述的自動適應冷軋帶鋼帶寬的罩式退火爐用直吹強對流板，其 特徵在於所述導流板的上半層內有30-36條以導流板圓心為中心的輻射狀空氣導流通道 (12)。
6.根據權利要求1所述的避免冷軋帶鋼粘結的高效率退火爐，其特徵在於上支撐肋 (13)的氣體通道兩端設置束約調節孔(15)。
專利摘要本實用新型涉及一種能夠自動適應冷軋帶鋼帶寬的罩式退火爐用直吹強對流板，包括導流管和帶有導流通道的導流板，導流管與導流板固定連接，設有上、下導流管的導流板(5)其下導流管(9)的外徑比上導流管(10)的內徑小2-5mm，高度小50-100mm；只設有下導流管的導流板(6)，其下導流管(9)與設有上下導流管的導流板(5)的下導流管(9)的內、外徑以及高度一致，導流板(6)中心孔上部由密封板密封；導流板的上半層內有30-36條以導流板圓心為中心的輻射狀空氣導流通道(12)；導流板上、下兩面對應每條導流通道(12)的位置均設置支撐肋，上支撐肋設有氣體通道與導流通道12連通，氣體通道的兩端設置束約調節孔(15)；導流板還設有內外圈加強支撐肋。
文檔編號C21D9/573GK201746580SQ201020239990
公開日2011年2月16日 申請日期2010年6月28日 優先權日2010年6月28日
發明者孫會朝, 張冠鋒, 許榮昌 申請人:萊蕪鋼鐵股份有限公司