立式连续退火炉的热屏蔽装置制造方法及图纸

一种用于阻挡来自设置在立式连续退火炉内的加热源的热的屏蔽装置包括一个双壁管，所述双壁管具有一个水平突出或向下突出以便暴露在外界气体中的外界气体吸口和一个向上突出以便暴露在外界气体中的排气口。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在连续输送金属带材的同时对金属带材进行热处理的立式连续退火炉的热屏蔽装置。近年来，主要通过连续退火而不是分批退火来进行使带钢冷轧后再结晶并赋予带钢良好的可加工性的退火工艺。作为一种进行连续退火的连续退火炉，已经知道了在其中对沿一条水平通道移动的带材进行退火的水平式连续退火炉和在其顶部和底部设置了许多辊并且对沿一条垂直通道移动的带材进行退火的立式连续退火炉。在这些连续退火炉中，立式炉对通过提高带材移动(挤过)速度而实现的大量生产的方法更有利。目前，采用辐射管的间接式加热作为立式连续退火炉的加热源是很普遍的，并且主要利用来自加热源的辐射热来加热带钢。在其中在炉的顶部和底部设置了许多辊并且对沿辊垂直方向移送的带钢进行退火的立式连续退火炉中，当移动方向因带钢绕过每个辊而从向上转为向下或反之的时候，防止带钢跑偏或偏轨并确保带钢稳定地通过是很重要的。通常，如附图说明图11所示，布置在炉子中的每个辊12被设计成具有辊肩向辊端渐缩的凸形辊凸面。这种设计是为了使带钢如此经过炉子，即带钢总是通过一个作用在带材上的对中力(箭头F)而对准辊中心地移动，这个力根据绕在其渐缩部分上的带材的带角度的自对中运动而沿辊边缘到辊中心的方向上压在一个渐缩部上。但如图12所示，来自设置在炉中的加热源(例如辐射管)14的辐射热不仅加热了带钢10，而且加热了设置在炉子中的辊12。因此，设置在炉子中的辊的实际凸度是由最初赋予辊的凸度(称为原始凸度)和因加热源的辐射热而赋予辊的凸度(称为热凸度)之和而确定的。结果，当带钢温度低于辊温并且热凸度大于原始凸度时，辊中心部的温度相对降低并且辊凸度如图12的实线所示地呈现凹形。如果带钢10在具有这种凹形凸度的辊12的上方经过，则一个产生于带钢宽度方向上的力从辊中心向辊边缘作用。因而，一旦带钢遇到了跑偏或偏轨，则带钢马上被迫超过它而压在辊边缘上，这在带钢通过时带来了带钢接触炉壁的麻烦。为了对付这个难题，有人提出了一些策略来防止辊温超过带材温度，因此，如日本未审查技术申请公开号63-119661所述，过去有人提出了一块屏蔽板来阻挡住由加热源14辐射向辊12的热。此外，日本未审查专利申请公开号57-79123披露了一种采用其中流动空气、氮气等进行冷却的耐热管的屏蔽装置。另外，鉴于只有屏蔽板是不足以减小热凸度的，日本未审查专利申请公开号52-71318披露了一种对辊喷射冷却气体以便积极地控制热凸度的技术。另外，为了同一目的， 日本未审查专利申请公开号53-119208描述了一种用水冷却辊边缘部或者在辊中心部与辊边缘部之间改变热导性的技术。此外，日本未审查专利申请公开号53-130210和日本审定专利公开号57-23733披露了与辊分开地设置一个形成冷却流道的装置的技术。在上述这些相关技术的例子中，积极地减小赋予辊的热凸度的技术对于防止带材跑偏是有效的，但是它们具有需要很高的设备投资的问题。另一个问题就是，由于装置本身尺寸的增大，所以必须提高装置的热容量，这使加热区的单位燃耗受损。为了克服相关技术的上述问题而制定了本专利技术。本专利技术的一个目的是要在采用如上述日本未审查专利申请公开号57-79123所述的冷却管的辐射热屏蔽装置的基础上提供一种成本低且更有效的装置。为了实现上述目的，本专利技术提出了一种用于立式连续退火炉的辐射热屏蔽装置，其中许多个辊安置在炉子的上部和下部，且对由辊连续传送的金属带材进行热处理。在因金属带材绕过每个辊而从向上变为向下或从向下变为向上地改变带材移动方向的同时，带材由辊垂直输送。辐射热屏蔽装置被定位在炉子上部内的辊的下方和/或在炉子下部内的辊的上方，以便阻挡住来自设置在炉内的加热源的辐射热。所述辐射热屏蔽装置优选设置在位于炉子上部内的辊的正下方和/或在炉子下部内的辊的正上方。所述辐射热屏蔽装置包括一个双壁管，该双壁管包括一个内管和一个外管，该内管具有水平突出或向下突出以便暴露在外界气体中的外界气体吸口，该外管具有向上突出以便暴露在外界气体中的排气口。在辐射热屏蔽装置中，双壁管的外管的外径D优选为约60毫米以上，双壁管的外界气体吸口和排气口之间的高度差H为约150毫米以上，双壁管的外管的外径D(单位米)与高度差H(单位米)满足以下关系D2×(H)≥2.2×10-3----(1)]]>另外，根据本专利技术，一些辐射热屏蔽装置的实施方案包括许多个上述双壁管。这些双壁管水平设置在炉子上部内的辊的正下方和/或在炉子下部内的辊的正上方。或者，在某些实施方案中，辐射热屏蔽装置包括一个或多个上述的双壁管，并且所述双壁管被用作支承管，且一块屏蔽板与所述支承管相连。图1是表示本专利技术的辐射热屏蔽装置第一实施方案所用的双壁管的结构的垂直截面图。图2包括侧视图和正视图，它们对比地示出了采用一块平板的传统实施例的布局、采用单冷管的对比例的布局以及采用本专利技术双壁管形式的冷却管的第一实施方案的布局。图3是对比地表示冷却气体流速(Q)与每个双壁管的外管的表面温度和平板表面温度之间的关系的图，以便解释本专利技术工作原理。图4是表示冷却气体流速、带材宽度方向上的辊温差(ΔT)和带材跑偏现象之间关系的图。图5是表示冷却气体流速和高度差(H)的平方根与外管外径(D)的平方之乘积的关系的图。图6是表示高度差(H)与冷却气体流速(Q)之间关系的图。图7是表示本专利技术辐射热屏蔽装置的第二实施方案的结构的侧视图。图8是表示本专利技术辐射热屏蔽装置的第三实施方案的结构的侧视图。图9是对比地表示在采用平板的传统实施例、采用单冷管的对比例以及本专利技术中出现跑偏的频率的图。图10是对比地表示在传统实施例、对比例和本专利技术中更换辐射热屏蔽装置的频率的图。图11是表示设置在炉子中的且具有凸形辊凸度的辊的正视图。图12是表示由一个设置在炉子中的并且因赋予其热凸度而具有凸形辊凸度的辊输送带材时的状态的正视图。图13是具有本专利技术的辐射热屏蔽装置的一个实施方案的退火炉的示意图。以下，参见附图来说明本专利技术实施方案。本专利技术的辐射热屏蔽装置设置在位于立式连续退火炉的上部内的辊的下方(优选是正下方)和/或位于炉子下部内的辊的上方(优选是正上方)，以便挡住来自设置在炉子中的加热源的辐射热，所述热屏蔽装置几乎与辊是平行的。在本专利技术的第一实施方案中，如图1所示，辐射热屏蔽装置具有双壁管20式结构，它包括一个具有一个向下突出以便露在外界气体中的外界气体吸口23的内管22，和一个具有一个向上突出以便露在外界气体中的排气口25的外管24。利用这样的结构，可以通过有效地利用外界气体(如空气)的自然对流来实现便宜而又高效的辐射热屏蔽装置。另外，作为对流过双壁管20的冷却气体(空气)的流速、辐射热屏蔽效果和双壁管的耐高温蠕变之间的关系反复实验的结果，本专利技术人发现了适用于阻挡辐射热的条件范围，其中双壁管20的外管24的外径D为约60毫米以上，外界气体吸口23与排气口25之间的高度差H(距离)为约150毫米以上，双壁管的外管24的外径D(单位米)和高度差H(单位米)满足以下公式(1)D2×(H)≥2.2×10-3----(1)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于立式连续退火炉的热屏蔽装置，所述炉子包括上部和下部以及许多个安置在上部和下部的辊，在因金属带材绕过每个辊而从向上变为向下或从向下变为向上地改变带材移动方向的同时，对由辊连续垂直输送的所述金属带材进行热处理，所述热屏蔽装置可以被定位在一个在炉子上部内的辊的正下方和／或一个在炉子下部内的辊的正上方，该热屏蔽装置包括： 至少一个双壁管，每个双壁管包括： 一个水平突出或向下突出以暴露在外界气体中的外界气体吸口；和 一个向上突出以暴露在外界气体中的排气口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：上野直人，饭田祐弘，小桥隆昭，今村元己，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]