一种硅钢卧式连续退火炉陶瓷辊装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种硅钢卧式连续退火炉陶瓷辊装置，包括钢芯和套装在钢芯外侧的陶瓷套，陶瓷套的内径陶瓷套内径d2(mm)和钢芯外径d1(mm)满足如下关系：式中q为钢芯所受均布载荷(N/mm)，包括自重及钢带重量，λ为钢芯在高温下的平均线膨胀系数(10-6/℃)，ΔT为钢芯平均温升(℃)，l为钢芯两端支撑间距(mm)，E为钢芯材料的弹性模量(MPa)，I为钢芯截面的极惯性矩(mm4)。本发明专利技术陶瓷套内径和钢芯外径满足特定的关系，当陶瓷套和钢芯受热发生膨胀或弯曲变形时，可以保证钢制辊芯不会撑破陶瓷套，延长了陶瓷套使用寿命，降低了生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及冶金工业硅钢退火炉设备，更具体地说，涉及一种硅钢卧式连续退火炉陶瓷辊装置。
技术介绍
石英陶瓷是由高纯度的SiO2制成的非晶态材料，强度高、耐磨性良好，热膨胀系数极低，仅是石墨膨胀系数的l/4，抗热震性好，可以快速升温和快速降温，不会因热应力变化而使其剥落和破裂。近些年来，国内众多硅钢厂注意到石英陶瓷辊相比碳套辊所具有的优势，在硅钢连续退火炉中逐渐开始选用石英陶瓷辊。由于钢制辊芯的热膨胀系数大大高于陶瓷套的热膨胀系数，如设计间隙等关键参数设计不合理，一旦受热，导致钢制辊芯撑破陶瓷套，缩短陶瓷套使用寿命，生产成本高。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，提供一种硅钢卧式连续退火炉陶瓷辊装置，可以避免钢制辊芯受热撑破陶瓷套，延长了陶瓷套使用寿命。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种硅钢卧式连续退火炉陶瓷辊装置，包括钢芯和套装在钢芯外侧的陶瓷套，陶瓷套的内径陶瓷套内径d2(mm)和钢芯外径d1(mm)满足如下关系：d2=d1+d1λΔT+2ql4384EI;]]>式中q为钢芯所受均布载荷(N/mm)，包括自重及钢带重量，λ为钢芯在高温下的平均线膨胀系数(10-6/℃)，ΔT为钢芯平均温升(℃)，l为钢芯两端支撑间距(mm)，E为钢芯材料的弹性模量(MPa)，I为钢芯截面的极惯性矩(mm4)。上述方案中，所述陶瓷套的两端设有套装在钢芯外侧的法兰盘。上述方案中，所述法兰盘与钢芯之间采用H8/e7间隙配合关系。上述方案中，所述法兰盘端部的侧面为锥面，两端的法兰盘呈凸形布置。实施本专利技术的硅钢卧式连续退火炉陶瓷辊装置，具有以下有益效果：本专利技术陶瓷套内径和钢芯外径满足特定的关系，当陶瓷套和钢芯受热发生膨胀或弯曲变形时，可以保证钢制辊芯不会撑破陶瓷套，延长了陶瓷套使用寿命，降低了生产成本。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1是本专利技术硅钢卧式连续退火炉陶瓷辊装置的结构示意图。具体实施方式为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本专利技术的具体实施方式。如图1所示，本专利技术硅钢卧式连续退火炉陶瓷辊装置包括钢芯3和套装在钢芯3外侧的陶瓷套2。陶瓷套2内径d2(mm)和钢芯3外径d1(mm)满足如下关系：d2=d1+d1λΔT+2ql4384EI;]]>式中q为钢芯3所受均布载荷(N/mm)，包括自重及钢带重量，λ为钢芯3在高温下的平均线膨胀系数(10‐6/℃)，ΔT为钢芯3平均温升(℃)，l为钢芯3两端支撑间距(mm)，E为钢芯3材料的弹性模量(MPa)，I为钢芯3截面的惯性矩(mm4)。钢芯3在高温下会发生弯曲变形，在径向上热膨胀量，为保证陶瓷套2不被钢芯3挤破，设计中应予以考虑。通常钢芯3两边的支撑形式多采用滚动轴承，钢芯3中间部位变形最大，基于材料力学简支梁承受均布荷载的模型，钢芯3在高温下的变形挠度。下面结合具体实例进行说明：已知：q＝0.6N/mm，l＝2700mm，d1＝98mm，I＝2.71x106mm4，钢芯3材料为Cr25Ni20，在950℃时，E＝0.85x105MPa，ΔT＝930℃，λ＝18.5x10‐6/℃。d2=d1+d1λΔT+5ql4384EI=98+98x18.5x10-6x930+5x0.6x27004384x0.85x105x2.7x106=98+1.63+1.81=101.44mm]]>实际设计中陶瓷套2内径d２圆整处理，取值102mm。陶瓷套2的两端设有套装在钢芯3外侧的法兰盘1，法兰盘1与钢芯3之间采用H8/e7间隙配合关系。钢芯3与法兰盘1之间的配合，间隙过小会导致组装效率低，并且拆卸也比较困难，因此它们两者之间应选取间隙的配合关系。法兰盘1侧面设计一定锥度，两法兰呈凸形布置。可有效避免在线穿辊时法兰盘1端部划伤带钢。上面结合附图对本专利技术的实施例进行了描述，但是本专利技术并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本专利技术的启示下，在不脱离本专利技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本专利技术的保护之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅钢卧式连续退火炉陶瓷辊装置，其特征在于，包括钢芯和套装在钢芯外侧的陶瓷套，陶瓷套的内径陶瓷套内径d2(mm)和钢芯外径d1(mm)满足如下关系：d2=d1+d1λΔT+5ql4384EI;]]>式中q为钢芯所受均布载荷(N/mm)，包括自重及钢带重量，λ为钢芯在高温下的平均线膨胀系数(10‑6/℃)，ΔT为钢芯平均温升(℃)，l为钢芯两端支撑间距(mm)，E为钢芯材料的弹性模量(MPa)，I为钢芯截面的极惯性矩(mm4)。

【技术特征摘要】
1.一种硅钢卧式连续退火炉陶瓷辊装置，其特征在于，包括钢芯和套装
在钢芯外侧的陶瓷套，陶瓷套的内径陶瓷套内径d2(mm)和钢芯外径d1(mm)满
足如下关系：
d2=d1+d1λΔT+5ql4384EI;]]>式中q为钢芯所受均布载荷(N/mm)，包括自重及钢带重量，λ为钢芯在高
温下的平均线膨胀系数(10-6/℃)，ΔT为钢芯平均温升(℃)，l为钢芯两端支撑
间距(mm)，E为钢芯材料的...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚文方，石祥，王婷，徐祖敦，
申请(专利权)人：中冶南方武汉威仕工业炉有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42