风冷辊及明火炉风冷式炉辊热量回收利用系统技术方案

本申请涉及一种风冷辊及明火炉风冷式炉辊热量回收利用系统，属于带钢生产线技术领域。炉辊为中空轴结构，进气轴头和出气轴头分别连接于炉辊的两端，进气轴头内形成有进气通道，出气轴头内形成有出气通道，内管同轴地设置在炉辊内，内管的一端与进气通道连通，内管的另一端封闭，内管和炉辊之间形成通气空间，内管的管壁上设置有连通内管的内腔和通气空间的通气孔，从进气轴头进入的空气依次经过内管的内腔和通气空间再从出气轴头流出。风冷辊及明火炉风冷式炉辊热量回收利用系统，炉辊的冷却介质改为通入空气冷却，炉辊内壁将不会有结垢现象，增加了炉辊的使用寿命；排出的带热量的空气将用于热风干燥装置，有效利用了热量，降低了单位能耗。

Heat recovery and utilization system of air-cooled roll and open fire furnace air-cooled roll

【技术实现步骤摘要】
风冷辊及明火炉风冷式炉辊热量回收利用系统
本申请涉及带钢生产线
，具体而言，涉及一种风冷辊及明火炉风冷式炉辊热量回收利用系统。
技术介绍
目前，带钢连续生产线的明火热处理炉的炉辊都采用水冷通轴冷却方式，将冷却水从炉辊的一端轴头通入，流过炉辊的中空结构，从炉辊的另一端轴头流出来达到冷却目的，以使炉辊在明火热处理炉中的高温环境下不会过热变形损坏。冷却炉辊后的冷却水温度能够达到60～70℃，这些带热量的水将流向车间的冷却塔散热冷却后再次循环利用。现有的明火炉炉辊采用冷却水冷却存在如下缺点：1.现有明火炉炉辊采用冷却水的冷却方式，冷却水带走了明火炉内大量热量，加大了能源消耗。2.被水冷辊加热的冷却水需在厂房车间的冷却塔中进行冷却，增加了冷却塔的负荷。3.由于采用冷却水冷却，冷却水的出口温度限制了炉辊外表面的温度不能超过100℃，会使得明火炉内烟气中的水蒸气在接触炉辊表面时发生冷凝，从而影响带钢表面质量。4.在长期生产过程中，炉辊内壁会因为冷却水质的原因产生结垢现象(水过硬导致)，改变了炉辊表面的换热系数，导致炉辊冷却不均匀，从而使得炉辊变形损坏，大大缩短了炉辊的使用寿命。同时结垢现象也导致每个炉辊的冷却水入口需要配备水流量检测装置，以检测水流量是否因为炉辊内壁结垢现象变小、断流，以免炉辊温度过高损坏，增加了投资成本。
技术实现思路
本申请的目的在于针对上述问题，提供一种风冷辊及明火炉风冷式炉辊热量回收利用系统，炉辊的冷却介质改为通入空气冷却，炉辊内壁将不会有结垢现象，增加了炉辊的使用寿命，并且水流量检测装置将不再需要，降低了投资成本；同时排出的带热量的空气将用于生产线上的热风干燥装置干燥带钢，有效利用了原来冷却系统浪费的热量，降低了单位能耗，使上述问题得到改善。根据本申请第一方面实施例的风冷辊，包括炉辊、进气轴头、出气轴头及内管；炉辊为中空轴结构，进气轴头和出气轴头分别连接于炉辊的两端，进气轴头内形成有进气通道，出气轴头内形成有出气通道，内管同轴地设置在炉辊内，内管的一端与进气通道连通，内管的另一端封闭，内管和炉辊之间形成通气空间，内管的管壁上设置有连通内管的内腔和通气空间的通气孔，从进气轴头进入的空气依次经过内管的内腔和通气空间再从出气轴头流出。根据本申请实施例的风冷辊，通过内管与炉辊的同轴设置，内管与炉辊之间形成通气空间；通过内管上开设的通气孔，实现内管的内腔与通气空间的连通；冷却空气能够从进气通道进入内管的内腔，经通气孔进入通气通道，再从出气通道流出，从而实现对炉辊的内壁的冷却，提高了炉辊的冷却效果。炉辊的冷却介质改为通入空气冷却，炉辊内壁将不会有结垢现象，增加了炉辊的使用寿命，并且水流量检测装置将不再需要，降低了投资成本。另外，根据本申请实施例的风冷辊还具有如下附加的技术特征：根据本申请的一些实施例，内管包括管体及堵头，管体为两端开口的中空结构，管体的一端与进气轴头连接，堵头位于管体的另一端且封堵管体的开口。在上述实施方式中，管体的一端与进气轴头连接，并且进气通道与管体的内腔连通，空气能够经进气通道进入管体的内腔；堵头封堵管体的另一端的开口，进入管体的内腔的空气经通气孔进入通气空间，从而作用于炉辊的内壁，在通气空间内与炉辊的内壁进行热交换，然后经出气通道流出，提高了炉辊的冷却效果。根据本申请的一些实施例，通气孔设置有多个，多个通气孔沿内管的轴向及周向间隔分布。在上述实施方式中，通气孔沿内管的轴向及周向间隔分布，使得内管的内腔与通气空间具有多个空气流通的通道，便于空气从不同的方向进入通气空间，从而增加了进入通气空间的空气的流量，提高了空气在通气空间内与炉辊进行热交换的效果。根据本申请的一些实施例，通气孔的轴线沿内管的径向分布。在上述实施方式中，通气孔的轴线沿内管的径向分布，使得通气孔与炉辊的内壁之间的间距最小，空气从通气孔流出后能够直接作用于炉辊的内壁，提高了从通气孔内流出的空气与炉辊的内壁的热交换的效果，便于实现对炉辊的冷却。根据本申请的一些实施例，进气轴头与炉辊密封连接，出气轴头与炉辊密封连接。在上述实施方式中，进气轴头和炉辊密封连接、出气轴头与炉辊密封连接，保证空气在通气空间内进行热交换的效果，防止空气泄漏而影响空气对炉辊的内壁的冷却。根据本申请第二方面实施例的明火炉风冷式炉辊热量回收利用系统，包括送风机构、进气导管、出气导管及根据本申请第一方面实施例的风冷辊；送风机构的出风端与进气导管的一端连接，进气导管的另一端与进气轴头连接，出气轴头与出气导管的一端连接，出气导管的另一端用于与干燥装置相连。根据本申请实施例的明火炉风冷式炉辊热量回收利用系统，通过送风机构提供的冷却空气经进气导管、进气通道及内管的内腔进入通气空间，并在通气空间内与炉辊的内壁进行热交换，对炉辊的内壁进行冷却，然后经出气通道和出气导管送入干燥装置，排出的带热量的空气将用于生产线上的热风干燥装置干燥带钢，有效利用了原来冷却系统浪费的热量，降低了单位能耗。根据本申请的一些实施例，进气导管上设置有炉辊风量调节阀，出气导管上设置有温度检测仪。在上述实施方式中，通过出气导管上的温度检测仪检测出气管道的空气的温度，实现对炉辊的热交换效果的了解，实时监控炉辊的损坏情况；通过炉辊风量调节阀，控制进气导管的空气流量，从而调节对炉辊的热交换控制。在本申请的一些具体实施例中，温度检测仪与炉辊风量调节阀电连接，炉辊风量调节阀用于响应温度检测仪检测的温度信号调节阀门的开度。在上述实施方式中，当温度检测仪与炉辊风量调节阀电连接后，温度检测仪检测到的温度信号会发送至炉辊风量调节阀，炉辊风量调节阀根据温度信号调节阀门的开度，从而实现对进风导管内的空气流量的调节。根据本申请的一些实施例，送风机构的出风端设置有压力检测仪。在上述实施方式中，压力检测仪用于检测送风机构的出风压力，确保供风压力稳定。在本申请的一些具体实施例中，压力检测仪与送风机构电连接，送风机构用于响应压力检测仪检测的压力信号调节送风机构的送风量。在上述实施方式中，当压力检测仪与送风机构电连接后，通过压力检测仪的压力信号，送风机构调节送风量，便于实现对进气管道的供风压力控制。本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本申请第一实施例提供的风冷辊的剖视图；图2为本申请第二实施例提供的明火炉风冷式炉辊热量回收利用系统的示意图。图标：100-风冷辊；11-炉辊；12-进气轴头；121-进气通道；13-出气轴头；131-出气通道；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风冷辊，其特征在于，包括炉辊、进气轴头、出气轴头及内管；/n所述炉辊为中空轴结构，所述进气轴头和所述出气轴头分别连接于所述炉辊的两端，所述进气轴头内形成有进气通道，所述出气轴头内形成有出气通道，所述内管同轴地设置在所述炉辊内，所述内管的一端与所述进气通道连通，所述内管的另一端封闭，所述内管和所述炉辊之间形成通气空间，所述内管的管壁上设置有连通所述内管的内腔和所述通气空间的通气孔，从所述进气轴头进入的空气依次经过所述内管的内腔和所述通气空间再从所述出气轴头流出。/n

【技术特征摘要】
1.一种风冷辊，其特征在于，包括炉辊、进气轴头、出气轴头及内管；
所述炉辊为中空轴结构，所述进气轴头和所述出气轴头分别连接于所述炉辊的两端，所述进气轴头内形成有进气通道，所述出气轴头内形成有出气通道，所述内管同轴地设置在所述炉辊内，所述内管的一端与所述进气通道连通，所述内管的另一端封闭，所述内管和所述炉辊之间形成通气空间，所述内管的管壁上设置有连通所述内管的内腔和所述通气空间的通气孔，从所述进气轴头进入的空气依次经过所述内管的内腔和所述通气空间再从所述出气轴头流出。


2.根据权利要求1所述的风冷辊，其特征在于，所述内管包括管体及堵头，所述管体为两端开口的中空结构，所述管体的一端与所述进气轴头连接，所述堵头位于所述管体的另一端且封堵所述管体的开口。


3.根据权利要求1所述的风冷辊，其特征在于，所述通气孔设置有多个，多个所述通气孔沿所述内管的轴向及周向间隔分布。


4.根据权利要求1所述的风冷辊，其特征在于，所述通气孔的轴线沿所述内管的径向分布。


5.根据权利要求1所述的风冷辊，其特征在于，所述进气轴头与所述炉辊密封连接，所述出气轴头与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷宇，董志坚，
申请(专利权)人：武汉山力板带技术工程有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42