CN102889786A - 一种步进加热炉内用的悬臂辊道 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种悬臂辊道，其特征在于，包括至少一个带水内冷悬臂辊道单元，该单元包括装在悬臂辊道内的填充耐火纤维的辊子，辊子装在水内冷风外冷或外包裹耐火纤维的高性能合金钢辊轴上，辊轴用高温滚动轴承装在悬臂辊道座上，辊道座上装有带变频电机的减速机，转动的辊轴与固定的隔热套之间的间隙，通冷风阻断热流外溢，或用耐火纤维包裹辊轴，隔热套套在特制的预制件内，它们之间的间隙充填耐火绵，用压板压紧密封。预制件砌在炉墙内，辊轴末端连接旋转接头，辊道座滑固在底座上。本发明优点：辊轴悬臂长度大大缩短，改善运转条件，提高运行可靠性，设备结构简单，维护方便、快速，用于新建和旧炉技改皆宜。

Description

一种步进加热炉内用的悬臂辊道

技术领域

本发明涉及一种步进加热炉内用的悬臂辊道，是轧钢厂输送钢坯入步进加热炉加热的设备，属于钢坯运输机械领域。

背景技术

目前轧钢厂钢坯和窄扁坯进步进加热炉，全部通过炉内悬臂辊道侧进侧出步进加热炉，炉内温度极高，约有1300多度，炉墙为防止过多散热都设计得很厚，约有500毫米，因而悬臂辊道悬臂很长，有些为使炉墙少开洞以及其它结构上考虑，将悬臂辊道的辊距设得较大，使悬臂负荷加大，同时加热炉和设备两个专业各按有利于本专业要求设计，较少综合考虑，悬臂辊道致命薄弱环节是悬臂长度和负荷大小，又处于炉内高温等悪劣状态下运转，辊轴的强度和刚度都降低，引起辊轴弯曲变形，运转中造成辊子上下左右摆动，如辊子正好摆动到高位，则入炉钢坯极易冲坏辊道，又受反复应力作用，如设计和加工不慎，引起较大应力集中，运转一段时间后，可能断轴，因而在生产中事故频发，在连续生产中，一旦该部位出现事故，打乱生产秩序，严重影响整个生产线的生产。

发明内容

本发明的目的是提供一种改善受力状况及润滑状况，减少事故率，保证连续生产线高效稳定生产，同时简化辊道结构，便于维护管理的轧钢厂输送钢坯入步进加热炉加热的设备。

本发明的技术方案是提供了一种步进加热炉内用的悬臂辊道，其特征在于：包括至少一个悬臂辊道单元，每个悬臂辊道单元包括耐热合金钢制作其内填充耐火纤维的辊子，辊子装配在带水内冷由合金钢制作的辊轴上，辊轴上装有带变频调速电机的减速机，辊轴经两个耐高温轴承固定在悬臂辊道座上，悬臂辊道座固定在底座上，辊轴与隔热套相邻，隔热套或固定在悬臂辊道座上或包裹在辊轴外与辊轴一体，安装在炉墙上的预制件与隔热套相邻，在预制件与隔热套之间形成有间隙，在间隙内填充有耐火纤维；

当隔热套固定在悬臂辊道座上时，在辊轴与隔热套之间形成有用于通入冷风的管道，冷风经管道对辊轴进行风冷并阻断炉内热气外溢，耐火纤维通过可调压板一压紧；

当隔热套包裹在辊轴外与辊轴一体时，耐火纤维通过带冷风装置的可调压板二压紧，由可调压板二的冷风装置形成风刀阻断炉内热气外溢。

优选地，在所述辊轴内设有水内冷管。

优选地，所述两个耐高温轴承位于减速机内用于替代减速机自带的两个最低速段的轴承，耐高温轴承比减速机自带的两个最低速段的轴承大一级型号；或所述减速机采用标准减速机挂在辊轴上，所述耐高温轴承位于所述减速机外。

在本发明中，步进加热炉的悬臂辊道承受着炉内高温烘烤，辊轴通水内冷使辊子适当降温，延长辊子的寿命，为不使水量消耗过多，辊道的辊子内充填耐火纤维以减少冷热交换，既减少冷却水的消耗、节能，又能避免过多带走步进加热炉内的热量，一举数得。在旋转的辊轴与固定的隔热套间，有一定的间隙，没有摩擦耗能损失，为防止热量外泄(指出料端)，使辊轴受热变形、轴承润滑油干涸，影响轴承寿命，因而在辊轴装置上的水冷辊轴接触面上设有轴封装置，轴封装置上设有进冷风进口，阻断步进加热炉内热气流外泄，又可使水冷轴得以风外冷，还可使步进加热炉外附近环境状况得到改善。悬臂辊道采用与F系列标准减速机一体结构进行适当改造，尽量使用原有结构，尽量靠近步进加热炉，缩小悬臂距离，改善受力和运转状况。水冷轴可采用耐疲劳性能的合金钢制作。传动也可采用标准的带变频电机的减速器，结构简单，投资省，调速方便。换辊维护方式，悬臂辊道采用侧面抽拉式，因不经常操作，不必每台设备都设置移动机构，可用电动液压缸等手动工具推拉，操作简便，，维护快速，投资省。

本发明的优点是：

1、步进加热炉悬臂辊道采用双悬臂结构，大大缩短悬臂辊道辊轴的悬臂长度。

2、辊道的辊子设有辊缘和斜锥，有一定的防偏作用，防冲撞炉墙和掉坯作用。

3、悬臂辊道的出轴密封，根据不同使用地点，采用多种不同结构方案的密封，有效解决轴端密封。

4、悬臂辊道根据不同部位，合理采用多种保温材料和多种结构，有效防止散热。

5、辊道辊子采用耐热合金钢，辊内充填隔热材料，通过辊轴水内冷，既能冷却辊子一定温度，又减少冷却水的消耗量。

6、辊轴水内冷和风外冷，或以特殊耐火浇注料包裹辊轴，改善了润滑条件，延长了轴承的寿命。

7、采用耐高温的特殊形状的预制件，既减少散热又便于辊道调整对中和安装。

8、悬臂辊道采用侧面抽拉式，因不经常操作，不必每台设备都设置移动机构，可用手动工具，操作简便，拆装快速，投资省。

附图说明

图1为实施例1中的一种步进加热炉内用的悬臂辊道结构示意图；

图2为实施例2中的一种步进加热炉内用的悬臂辊道结构示意图；

图3为实施例3中的一种步进加热炉内用的悬臂辊道结构示意图；

图4为实施例4中的一种步进加热炉内用的悬臂辊道结构示意图。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

总体而言，本发明提供了两个结构方案，一个结构方案包括至少一个悬臂辊道单元，每个悬臂辊道单元由耐热合金钢制作其内填充耐火纤维的辊子1，辊子1装配在一根内通水冷的耐疲劳高强度的合金钢辊轴9上，辊轴9支承在耐高温的耐高温轴承10上，并装在悬臂的伸向步进炉墙内的辊道座12上，辊道座12上装有减速机8，该减速机8将原有最低速的两个轴承距离加大，轴承规格尺寸也加大形成耐高温轴承10，适应悬臂负荷的需要，该辊道座12固定在可轴向滑动的底座13上，便于快速拆装换辊。在辊轴9的外侧设有大于辊子外径，且带一定锥度的隔热套2，固定于辊道座12上，便于拆装，旋转的辊轴9与固定的隔热套2间形成有管道7，内有冷风通过，以便阻断步进加热炉热流的侵入，同时也对辊轴9起到外部风冷作用。步进加热炉炉内气压有个特点，出料口炉内压力高于炉外，因悬臂辊道旋转的辊轴9与固定的隔热套2之间有间隙，就会从间隙中喷出火焰，会影响辊轴9的强度和刚度，该时悬臂辊道内辊轴9和隔热套2之间的间隙，就应以高于炉内气压的冷风，吹向炉内，阻挡热流进入悬臂辊道的辊轴9部位。但在加热炉装料侧，由于烟道的抽力，一般炉内的压力低于炉外的压力，炉外冷风会通过缝隙进入炉内，过多冷风侵入炉内，会影响加热炉的余热利用效率，因而该时悬臂辊道不是通风，而是限风，通入余风仅是驱散辊轴周围的余热。隔热套2固定在辊道座12上，该隔热套2做成略带锥度，便于和悬臂辊道一起拆装，隔热套2与预制件4留有一定间隙，便于悬臂辊道准确定位安装，该预制件形状特殊采用高保温材料制作，为弥补缩短悬臂辊道的悬臂长度，而局部减薄的炉墙，尽量使该部位减少散热，又便于辊道调整定位安装。隔热套2与预制件4之间的间隙，充填耐火纤维绵，用活动压盖将其压紧，堵塞缝隙，使用一段时间后，如有松动产生间隙时，活动压盖还可继续向内压紧，消除缝隙，阻断热气外溢，预制件砌在炉墙内。另外辊子的辊形也有讲究，要有使钢坯自动对中作用，使每根钢坯在炉内保持固定间距，有利于钢坯加热和出料，因而在靠炉墙侧做成有一定高度的辊缘，防止钢坯倾斜冲撞炉墙，而在其外侧，设置成带一定锥度，使其有自动对中作用，也防止钢坯跌落炉底，当然主要靠炉外钢坯在进炉前，就保持中心位置，在炉外加设自动对中的锥形辊或有不同钢坯断面时设专用对中装置。

另一种结构方案是在辊轴9上包裹着一层耐热纤维料，做成大于辊子最大外径且成锥状的辊轴装配，便于和悬臂辊道一起拆装，这样设计的辊轴受热较少，辊轴的强度刚度易得到保证，但略增加悬臂负荷，其在辊轴装配外侧，与预制件4相邻并留有一定间隙，设有风刀装置，吹出冷风，以阻挡高温气体外溢，该时只须根据悬臂辊道安装在装料或出料侧不同位置，是限风还是鼓风。为便于施工和安装调整，隔热套与预制件之间留出间隙较大，该处也可用耐火纤维丝填满其间隙，用活动压盖将其压紧，不让溢出热风，不过这样会增加传动阻力，增加能耗，但这就可不设通风装置了，不过使用一个阶段后，会自行形成一个较小间隙，再通过活动压盖不断压紧。或在该处设风刀装置，同时也填充耐火纤维填堵隔热套与预制件之间较大间隙，轻轻压紧，待运转一段时间后，旋转的隔热套与填充的耐火纤维之间会形成一个较小间隙，该时再通风阻断热流外溢，该时风量可小些。再以小风量控制，当间隙扩大时，还可通过螺栓将活动压盖向内压紧，始终保持小间隙小风量控制，预制件砌在炉墙内。

实施例1

如图1所示，本实施例公开的一种步进加热炉用的悬臂辊道，由至少一个带水内冷悬臂辊道单元组成，水内冷悬臂辊道单元包括设于步进加热炉内的由耐热合金钢制作其内填充耐火纤维的辊子1，辊子1装配在带水内冷管11的由合金钢制成的辊轴9上，旋转的辊轴9经耐高温轴承10固定在悬臂辊道座12上，辊轴9上装有带变频调速电机的减速机8，旋转的辊轴9与固定的隔热套2相邻，其间有间隙从而形成管道7，有冷风经管道7通过，风外冷辊轴9和阻断热气流外溢，隔热套2与预制件4相邻，也有间隙，用耐火纤维5充填，然后用可调压板一6，将其压紧，预制件4安装在炉墙3上，隔热套2固定在辊道座12上，悬臂辊道座12固定在底座13上。

在本实施例中，减速机8自带的两个最低速段的轴承由两个大一级型号耐高温轴承10代替。

实施例2

如图2所示，本实施例与实施例1的区别在于：隔热套2改为与辊轴9连成一体，隔热套2与预制件4相邻，也有间隙，用带冷风装置的可调压板二6-1代替可调压板一6，冷风装置形成一道风刀，阻断炉内热气外溢。其余结构、作用与图1的辊道相同。

实施例3

如图3所示，本实施例与实施例1的区别在于：减速机8选用标准的减速电机挂在辊轴9上，耐高温轴承10位于减速机8。其余结构、作用与图1的辊道相同。

实施例4

如图4所示，本实施例与实施例3的区别在于：隔热套2改为与辊轴9连成一体。其余结构、作用与图3的辊道相同。

Claims (3)

1.一种步进加热炉内用的悬臂辊道，其特征在于：包括至少一个悬臂辊道单元，每个悬臂辊道单元包括耐热合金钢制作其内填充耐火纤维的辊子(1)，辊子(1)装配在带水内冷由合金钢制作的辊轴(9)上，辊轴(9)上装有带变频调速电机的减速机(8)，辊轴(9)经两个耐高温轴承(10)固定在悬臂辊道座(12)上，悬臂辊道座(12)固定在底座(13)上，辊轴(9)与隔热套(2)相邻，隔热套(2)或固定在悬臂辊道座(12)上或包裹在辊轴(9)外与辊轴(9)一体，安装在炉墙(3)上的预制件(4)与隔热套(2)相邻，在预制件(4)与隔热套(2)之间形成有间隙，在间隙内填充有耐火纤维(5)；

当隔热套(2)固定在悬臂辊道座(12)上时，在辊轴(9)与隔热套(2)之间形成有用于通入冷风的管道(7)，冷风经管道(7)对辊轴(9)进行风冷并阻断炉内热气外溢，耐火纤维(5)通过可调压板一(6)压紧；

当隔热套(2)包裹在辊轴(9)外与辊轴(9)一体时，耐火纤维(5)通过带冷风装置的可调压板二(6-1)压紧，由可调压板二(6-1)的冷风装置形成风刀阻断炉内热气外溢。

2.如权利要求1所述的一种步进加热炉内用的悬臂辊道，其特征在于：在所述辊轴(9)内设有水内冷管(11)。

3.如权利要求1所述的一种步进加热炉内用的悬臂辊道，其特征在于：所述两个耐高温轴承(10)位于减速机(8)内用于替代减速机(8)自带的两个最低速段的轴承，耐高温轴承(10)比减速机(8)自带的两个最低速段的轴承大一级型号；或所述减速机(8)采用标准减速机挂在辊轴(9)上，所述耐高温轴承(10)位于所述减速机(8)外的辊轴(9)上。