加热炉炉辊的端部冷却装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种加热炉炉辊的端部冷却装置，包括若干个冷却器，分别对应安装在加热炉炉辊下方，冷却器上设有若干气体喷吹口和一吸风口，气体喷吹口对应炉辊辊面的两端；一冷气体通道和一热气体通道，分隔设在冷却器箱体内，冷气体通道与喷吹口连通，热气体通道与吸风口连通。本实用新型专利技术由于采用了以上技术方案，有效提高了炉辊端部的冷却效果，确保了炉辊稳定运行时的热凸度，避免了原先窄带刚容易跑偏的问题，由于采用了气体循环系统，减少了氮气消耗，避免了炉体的热量损失，其结构简单，改装方便。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及冶金领域，尤其涉及一种加热炉炉辊冷却装置。
技术介绍
连续处理带钢的生产线，如连续加热炉，将不同规格的钢巻通过加热 到工艺要求的目标温度，完成退火处理，以满足产品的机械特性，如图1所示，其中1是带钢，2是炉辊。为防止带钢氧化，炉内充入氮气保护。为适应薄板高速稳定运行的要求，炉辊一般设计成中央正凸度，带钢产 生自动对中的摩擦力。但凸度太大，带钢易产生热瓢曲，凸度太小，带钢易 跑偏。因而，炉辊的凸度应保持在适当的范围内。在加热炉入口，钢巻处于加热状态，炉温高于带温，尤其是顶部炉辊， 炉温更高。对宽带钢而言，由于接触面积较大，不易跑偏，而对窄带钢而言， 只接触炉辊凸起的中央平坦部位，由于热胀冷縮原理，容易造成炉辊中央温 度低，两端温度高，导致炉辊的凸度降低，带钢发生跑偏，影响稳定运行， 如图2所示，其中1是带钢，2是炉辊，Lmin是最小板宽，Lmax是最大板宽， 3是隔热层，虚线A所示为炉辊端部受热膨胀，因此，有必要对加热炉入口 的炉辊进行热凸度控制。现有技术如图3， 4所示，1是带钢，2是炉辊，Lmin是最小板宽，3 是隔热层，4是炉辊室，5是放散阀，6是冷却喷嘴。在加热炉的入口顶部炉 辊2的下面接入1 2根氮气管道，对炉辊的端部进行冷却。氮气管道是常规 的直径约50mm碳钢管，在钢管的两头对应炉辊的端部处开若干喷嘴6，用于 喷吹氮气N2。管道炉内部分为盲端，另一端接炉外能介中心的氮气管道，通 过能介中心的高压氮气(约5 7bar)直接吹入炉内，冷却炉辊2。为平衡炉 内的氮气压力，通过设置在炉顶盖的放散阀5放散来实现气体的流动和压力 平衡。其缺点是由于冷却炉辊2端部的氮气只是通过管道压力吹入炉内，由于管接头多，压力损耗大，导致流速低，对炉辊端部的冷却效果差。在窄带钢 的加热过程中，炉辊中央接触带钢部分温度低，端部受周围炉气温度高的影 响大，凸度变大，整个炉辊凸度减小，甚至负凸度，窄带钢运行易发生跑偏。 另外炉内气体如进行放散来平衡压力，实现循环，氮气耗量大。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种加热炉炉辊的端部冷却装置，能对炉辊端 部起到良好的冷却效果，确保了炉辊稳定运行时的热凸度，避免了原先窄带 钢容易跑偏的问题。实现了气体循环，减少了氮气消耗，避免了炉体的热量 损失。本技术的技术构思本装置是将冷却喷嘴和回收口设置在同一个箱 体内，安装在需要冷却的每一个炉辊下方，它不同于原来的直接喷吹氮气的 小孔冷却喷管，也不同于常规的循环冷却喷嘴。既达到了冷却炉辊端部的效 果，又迅速将局部的保护气体抽出，减少了对整个炉辊室的热损失。气体喷 吹口由特殊设计的突出喷嘴组成，喷吹压力大，损耗小，冷却效果好。箱体 设计成内、外隔离的两层，内部有隔热板隔离传热，冷、热气体互不混合， 节约了能耗。为了提高喷吹气体的压力，提高冷却效果，并减少常规冷却方式下气体 的耗量，还包含了一台交流变频风机，能根据设定的炉辊室温度和冷却负荷 情况进行调节喷吹的风量，同时还配置了一台热交换器，可以及时将热的保 护气体冷却，通过管道构成了一套完整的保护气体循环系统，确保了炉辊端 部的冷却效果，较好地保持了炉辊的整体凸度。本技术的技术方案 一种加热炉炉辊的端部冷却装置，包括若干 个冷却器，分别对应安装在加热炉炉辊下方，冷却器上设有若干气体喷吹口 和一吸风口，气体喷吹口对应炉辊辊面的两端；一冷气体通道和一热气体通道，分隔设在冷却器箱体内，冷气体通道与 喷吹口连通，热气体通道与吸风口连通。优选地，还包括一热交换机，与热气体通道通过一出气侧管道相连通； 一风机，与冷气体通道通过一进气侧管道相连通；热交换机与风机之间通过 管道连通，与冷却器形成一回路。优选地，所述冷却器设置在加热炉的隔热层内。 优选地，所述吸风口对应炉辊辊面的中部。优选地，所述冷却器箱体内的冷气体通道和热气体通道之间设有一隔热板。优选地，所述风机为交流变频风机。本技术由于采用了以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下 优点和积极效果有效提高了炉辊端部的冷却效果，确保了炉辊稳定运行时 的热凸度，避免了原先窄带刚容易跑偏的问题。由于采用了气体循环系统， 减少了氮气消耗，避免了炉体的热量损失。其结构简单，改装方便。附图说明图1为现有技术的加热炉炉内带钢分布示意图。图2为现有技术的的炉辊变形示意图。图3为现有技术的的炉辊及冷却装置示意图。图4为图3虚线部分的侧视图。图5为本技术的的炉辊及冷却装置示意图。图6为图5虚线部分的侧视图。图7为本技术的的冷却装置气体流向示意图。图8为本技术的的冷却器进气侧截面示意图。图9为本技术的的冷却器中央截面示意图。图IO为本技术的的冷却器出气侧截面示意图。图5-图10中，1带钢、2炉辊、4热交换器、5交流变频风机、6喷吹口 、 61突出喷嘴、62冷气体通道、63进气侧管道、7吸风口、 72热气体通道、 73出气侧管道、8隔热板。具体实施方式如图5， 6所示，本实施例采用循环冷却方式，在加热炉入口顶部的炉辊 2安装控制炉辊热凸度的装置。该装置包括四个炉辊冷却器、 一热交换器4和一交流变频风机5，其通 过管道相互连通，形成一个循环系统。如图5， 6所示，炉辊冷却器设在对应炉辊2的下方，同时位于加热炉的 隔热层内，用于喷吹氮气。该炉辊冷却器成箱体结构，其上设有若干气体喷 吹口 6和一吸风口 7。气体喷吹口 6对应炉辊2发生凸度变化的两端，即带 钢1的最小宽度Lmin以外的位置，其上包括一特殊设计的突出喷嘴61(图8， 9， 10)，与现有技术的小孔喷嘴相比，喷吹位置更精确，距离炉辊更近，喷 吹压力大，损耗小，冷却效果好。吸风口 7对应炉辊2辊面的中部，即带钢 1的最小宽度Lmin的位置。如图8， 9， IO所示，箱体内部设有一隔热板8，将箱体内部分隔成隔离 传热的两层，分别是喷吹的冷气体通道62和收集的热气体通道72，使得冷、 热气体互不混合。其中冷气体通道62与喷吹口 6连通，热气体通道72与吸 风口 7连通。冷气体通道62和热气体通道72分别与箱体的进气侧管道63 和出气侧管道73相连接(图7)。进气侧管道63和出气侧管道73均为钢管， 与同为钢结构的冷却器箱体焊接而成(从图8、 IO截面中的圆圈可见)。其中 进气侧管道63深入箱体一段，从而与冷气体通道62连接(图7)。出气侧管 道73则直接与热气体通道72连接。交流变频风机5，能根据设定的炉辊室温度和冷却负荷情况进行调节喷 吹的风量。热交换器4，可以及时将热的保护气体冷却。上述装置通过管道构成了一套完整的保护气体循环系统，确保了炉辊端 部的冷却效果，较好地保持了炉辊的整体凸度。 本实施例的工作过程如下冷氮气通过交流变频风机5由系统管道吹入后，通过突出喷嘴61喷吹到 炉辊2表面后，经过与炉辊2的充分热交换，变为热氮气，被位于冷却器箱 体中间的负压吸风口7吸出，经热交换器4冷却，冷气体再由交流变频风机 5正压侧鼓入冷却器，实现对带钢1的循环喷吹冷却。本实施例与现有技术的对比<table>table see original document page 6</column></row><table><ta本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加热炉炉辊的端部冷却装置，其特征在于包括：　若干个冷却器，分别对应安装在加热炉炉辊（２）下方，冷却器上设有若干气体喷吹口（６）和一吸风口（７），气体喷吹口（６）对应炉辊辊面的两端；　一冷气体通道（６２）和一热气体通道（７２） ，分隔设在冷却器箱体内，冷气体通道（６２）与喷吹口（６）连通，热气体通道（７２）与吸风口（７）连通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何建锋，王鲁，
申请(专利权)人：宝钢新日铁汽车板有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]