CN103572010B

CN103572010B - 防止炉辊在烘炉期间受热变形的方法

Info

Publication number: CN103572010B
Application number: CN201210256216.5A
Authority: CN
Inventors: 陈贻�; 李治波; 黄浩; 李明平; 毛家福; 陈顺华
Original assignee: MCC5 Group Shanghai Corp Ltd
Current assignee: MCC5 Group Shanghai Corp Ltd
Priority date: 2012-07-24
Filing date: 2012-07-24
Publication date: 2015-03-04
Anticipated expiration: 2032-07-24
Also published as: CN103572010A

Abstract

一种防止炉辊在烘炉期间受热变形的方法，其特征在于包括以下步骤：a炉壳安装与耐火材料砌筑穿插进行，b炉体内外设备及工艺管道安装，c炉体各接口的封闭、漏点检查、气密试验，d炉辊群整体精调，e安装和调试炉辊驱动电机，f点火烘炉，同时保持炉辊群连续运转工况，直至烘炉结束。本发明的防止炉辊在烘炉期间受热变形的方法具有满足烘炉时炉辊具备运转条件，成功保证炉辊在动态下无变形和使施工进度、工程质量和工程成本三大目标控制达到最佳组合，经济可行的优点。

Description

防止炉辊在烘炉期间受热变形的方法

技术领域

本发明涉及一种防止炉辊受热变形的方法，具体地说，是一种防止炉辊在烘炉期间受热变形的方法。

背景技术

为了改善材质性能，冷轧带钢（碳钢、不锈钢、硅钢等）需经过加热退火等生产工艺过程。带钢在退火炉中加热、均热、冷却均由炉辊群支撑和传送。加热炉在正式投产前必须预先进行烘炉（约15天左右）。卧式退火炉有200根炉辊，使用已知的烘炉方法使安装在炉体内的炉辊在静止状态下长时间受高温炙烤会产生干扰变形，导致严重的安装质量问题，影响后续施工程序和炉辊群动态运转。

因此已知的加热炉烘炉方法存在着上述种种不便和问题。

发明内容

本发明的目的，在于提出一种行之有效又简便易行的在炉辊群安装调校后，紧跟着安装电机并进行试运转，确保在烘炉期间炉辊不是静止状态，而是采取连续低速旋转的方式，使炉辊一直处在动态的防止炉辊在烘炉期间受热变形的方法。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：

一种防止炉辊在烘炉期间受热变形的方法，其特征在于包括以下步骤：

a、炉壳安装与耐火材料砌筑穿插进行

卧式连续退火炉长以每3～4节炉壳为一组，在完成局部炉壳的安装焊接和调整后立即交筑炉施工，穿插进行砌筑耐火材料，炉壳安装施工时确保壳体不受外加荷载导致扭曲、凹凸变形；

b、炉体内外设备及工艺管道安装

炉体校正紧固后开始安装炉内辐射管、炉辊，以及炉体外部设施，如工艺管道、电气、仪表；

c、炉体各接口的封闭、漏点检查、气密试验，包含以下步骤：

1）封闭所有连接口，并检查合格

检查炉壳焊缝、与炉体连接的法兰密封以及工艺管道的焊接口有无泄漏；

2）漏点检查，用压缩空气充压至120mm水柱，并维持稳定，用浓度为100：5的肥皂水，对逐条焊缝和法兰连接口进行检漏；

3）漏点处理，法兰连接口泄露时采取对称紧固螺栓和涂密封胶，焊口泄露时先做好标记，让炉内泄压后再处理；处理完后重新充压捡漏，如此重复直至无漏点为止；

4）气密试验

试压要求为50mm水柱下降到15 mm水柱用时30分钟以上合格；

d、炉辊群整体精调

炉辊群整体精调重点是辊群间平行度和辊子自身水平度，必须逐个复测精调；

e、安装和调试炉辊驱动电机

安装和调试炉辊驱动电机，实施工作流程：电机安装并调校联轴器—紧固电机底座螺栓—脱开联轴器—电气接线、校线检查—受电—驱动电机单试—连接联轴器—带动炉辊运转联试、炉子段整体联试；

f、点火烘炉，同时保持炉辊群连续运转工况，直至烘炉结束

升温须缓慢，根据温度梯级控制在4～15℃∕每小时，且按设定的温度梯度逐级升温和保温，每级温度保温12～24小时；降温是缓慢、连续下降，无需逐级保温，降温速度需控制在30℃∕每小时以下，当炉温下降至500～600℃以下时，关闭燃气自然冷却，完成此过程所需时间约15天，在此期间必须保持炉辊一直连续运转工况，每间隔一段时间如12小时左右，切换运转方向。

本发明的防止炉辊在烘炉期间受热变形的方法还可以采用以下的技术措施来进一步实现。

前述的方法，其中所述步骤a中，炉壳安装要达到表1所规定的精度。

表1炉壳安装精度

项目	精度
		中心线（纵向）	±0.5mm
中心线（横向）	±2.0mm
		标高	±0.5mm

注：炉体纵向中心按照间隔30m左右距离从地面返投到炉子支撑结构主梁上，在平台上拉设钢丝线进行炉体中心的校正。

前述的方法，其中所述步骤b中，此阶段炉辊只是就位粗调，其安装精度见表2。

表2炉辊安装质量精度

项目	位置	精度
			中心线（纵向）	中心线到辊子端面	±0.5mm
垂直度（平行度）	辊端部摆杆测量	0.05mm/m
			水平度	辊子上表面	±0.1mm/m
标高	辊子上表面	±1.0mm

前述的方法，其中所述步骤e中，驱动电机单试及性能考核内容包括转向、绝缘、三相平衡、电流、温度、振动、噪声。

前述的方法，其中所述步骤e中，驱动电机单试做转向、绝缘、三相平衡、电流、温度、振动、噪声性能考核。

前述的方法，其中所述步骤f中，连续运转工况是单一地低速运转，给变频电机输入最低频率，输出转速由电机输入∕输出的速比确定；

前述的方法，其中所述步骤f中，连续运转工况是继续调试，在炉温升温的热态状况，电机带动炉辊运转已有了部分负载，扭矩、轴承升温等都需要测试，此时电机输入频率根据调试需要可为25%～100%，输出转速由速比确定，调试检测扭矩、振动，以及定期监测电机、轴承座的温升，并做好曲线、图表记录，异常状况待烘炉结束后处理。

采用上述技术方案后，本发明的防止炉辊在烘炉期间受热变形的方法具有以下优点：

1、满足烘炉时炉辊具备运转条件，成功保证炉辊在动态下无变形；

2、使施工进度、工程质量和工程成本三大目标控制达到了最佳组合，经济可行。

具体实施方式

以下结合实施例及其附图对本发明作更进一步说明。

实施例1

本发明的防止炉辊在烘炉期间受热变形的方法，其特征在于包括以下步骤：

a、炉壳安装与耐火材料砌筑穿插进行

退火炉是机组中的关键设备，卧式连续退火炉长度在200米左右，为使总体进度更快，以每3节炉壳为一组，在完成炉壳的安装焊接和调整后立即交筑炉施工，砌筑耐火材料，

炉壳体积大易变形，炉壳安装质量对后面砌筑施工以及辐射管、炉辊的安装精度影响很大。炉壳安装施工时需采取有力措施确保壳体不受外加荷载导致扭曲、凹凸变形；

炉子内衬砌筑完毕后，还要对整个炉壳安装精度进行全面复查，符合要求后紧固底板螺栓，炉壳安装精度见表1。

表1炉壳安装精度

注：炉体纵向中心按照间隔30m距离从地面返投到炉子支撑结构主梁上，在平台上拉设钢丝线进行炉体中心的校正。

b、炉体内外设备及工艺管道安装

炉体校正紧固后即开始安装炉内辐射管、炉辊等，以及炉体外部设施，如工艺管道、电气、仪表等；

由于炉子段较长，炉辊130多根，所以炉辊安装质量的好坏直接影响今后机组穿带运行。此阶段炉辊只是就位粗调其安装精度见表2。

表2炉辊安装质量精度

c、炉体各接口的封闭、检查、气密试验，包含以下步骤：

1）封闭所有连接口，并检查合格

气密性试验目的：退火炉相关工艺参数的控制是决定产品质量的关键因素，尤其是其密封性能是否满足带钢生产工艺要求至关重要，所以必须检查炉壳焊缝、与炉体连接的法兰密封以及工艺管道的焊接口等有无泄漏；

检查范围包括炉壳拼接焊缝，以及炉体上密布着各种连接口，如炉辊支座、多种介质管道、窥视孔，人孔、仪表（测定炉压、炉温、炉内气氛等）等等。

2）用压缩空气充压至120mm水柱，并维持稳定，用浓度为100：5的肥皂水，对逐条焊缝和法兰等连接口进行检漏；

3）气密试验

实验要求：由设计确定，本实施案例为首钢迁钢取向硅钢热拉伸平整生产线，正常工作时的炉压约10mm水柱，试压要求为：50mm水柱下降到15 mm水柱用时30分钟以上合格；

3）试验方法：因有数以千计的泄漏点要查，为提高效率，开始检漏时以炉内能承受的最高压力来充压，如果炉壳钢板厚度为6mm，可承受的压力约为120mm水柱，所以根据这个压力进行炉内充压捡漏，既能很容易发现泄漏点、提高工效，又能保证炉体及附属设施不至变行、损坏，否则，低压力下进行捡漏工效慢且没有保证。

4）漏点处理，法兰连接口泄露时采取对称紧固螺栓和涂密封胶，焊口泄露时先做好标记，让炉内泄压后再处理；处理完后重新充压捡漏，如此重复直至无漏点为止；

5）稳压测试，将炉内压力降至试验压力50mm水柱，开始计时，若30分钟内压力降小于35mm水柱则为合格。

d、炉辊群整体精调

精调重点是辊群间平行度和辊子自身水平度，必须逐个复测精调，达到表2（炉辊安装质量精度）要求；

e、安装炉辊驱动电机，并进行驱动电机单试、联试；

安装炉辊驱动电机主要流程为：电机安装并调校联轴器—紧固电机底座螺栓—脱开联轴器—电气接线、校线检查—受电—电机单转—连接联轴器—带动炉辊运转联试、炉子段整体联试。驱动电机单试及性能考核内容有：转向、绝缘、三相平衡、电流、温度、振动、噪声。

f、点火烘炉，同时保持炉辊群连续运转，直至烘炉结束

加热炉投入试生产前必须烘炉，主要目的是蒸发耐火材料的水分并考核其耐火性能等。不同的带钢生产工艺有不同的炉温要求和烘炉曲线，由设计确定，升温必须缓慢，根据温度梯级控制在4～15℃∕每小时左右，并按设定的温度梯度（如50-150-250-350-600-800-1050℃……）逐级升温和保温，每级温度保温12～24小时左右）；降温是缓慢、连续下降，无需逐级保温，但降温速度需控制在30℃∕每小时以下，当炉温下降至500～600℃以下时，关闭燃气等，令其自然冷却，完成此过程所需时间约15天左右。

在此期间必须保持炉辊一直连续运转，运转分两种工况（见下述），但不论哪种工况，都须每间隔一段时间如12小时左右，切换运转方向，因炉辊静止会因自重而下扰，而长时间仅作单一方向旋转会因离心力作用而弯曲，所以为防炉辊变形，须正转、反转交替进行。

两种运转工况：

一种工况只是单一地低速运转，别无其它目的，此时给变频电机输入最低频率即可（如5%左右），输出转速由电机输入∕输出的速比确定，约在20r/min（转∕每分钟）；

另一种工况是继续调试，即：在炉温升温的热态状况，电机带动炉辊运转已有了部分负载，扭矩、轴承升温等都需要测试，此时电机输入频率根据调试需要可为25%～100%，输出转速由速比确定，调试内容有：检测扭矩、振动，以及定期监测电机、轴承座的温升，并做好曲线、图表等记录，异常状况待烘炉结束后处理。

本发明的防止炉辊在烘炉期间受热变形的方法在首钢迁钢二冷轧项目取向硅钢热拉伸平整机组中应用，共有2条生产线FCL1和FCL2，炉子热拉伸段的工作温度为900℃，烘炉最高温度为1000℃，其炉子段炉辊各有132个，防止炉辊在烘炉期间受热变形获得圆满成功。

以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变化。因此，所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求限定。

Claims

1.一种防止炉辊在烘炉期间受热变形的方法，其特征在于包括以下步骤：

a、炉壳安装与耐火材料砌筑穿插进行

b、炉体内外设备及工艺管道安装

1）封闭所有连接口，并检查合格

4）气密试验

试压要求为50mm水柱下降到15 mm水柱用时30分钟以上合格；

d、炉辊群整体精调

e、安装和调试炉辊驱动电机

f、点火烘炉，同时保持炉辊群连续运转工况，直至烘炉结束

2.如权利要求1所述的防止炉辊在烘炉期间受热变形的方法，其特征在于，所述步骤a中，炉壳安装要达到表1所规定的精度：

表1炉壳安装精度

项目精度 纵向中心线 ±0.5mm 横向中心线 ±2.0mm 标高 ±0.5mm

。

3.如权利要求1所述的防止炉辊在烘炉期间受热变形的方法，其特征在于，所述步骤b中，炉辊安装就位粗调要达到表2所规定的精度：

表2炉辊安装质量精度

项目位置精度 纵向中心线 中心线到辊子端面 ±0.5mm 垂直度 辊端部摆杆测量 0.05mm/m 水平度 辊子上表面 ±0.1mm/m 标高 辊子上表面 ±1.0mm

。

4.如权利要求1所述的防止炉辊在烘炉期间受热变形的方法，其特征在于，所述步骤e中，驱动电机单试的性能考核内容包括转向、绝缘、三相平衡、电流、温度、振动、噪声。

5.如权利要求1所述的防止炉辊在烘炉期间受热变形的方法，其特征在于，所述步骤e中，驱动电机单试做转向、绝缘、三相平衡、电流、温度、振动、噪声性能考核。

6.如权利要求1所述的防止炉辊在烘炉期间受热变形的方法，其特征在于，所述步骤f中，连续运转工况是单一地低速运转，给变频电机输入最低频率，输出转速由电机输入∕输出的速比确定。

7.如权利要求1所述的防止炉辊在烘炉期间受热变形的方法，其特征在于，所述步骤f中，连续运转工况是继续调试，在炉温升温的热态状况，电机带动炉辊运转已有了部分负载，扭矩、轴承升温等都需要测试，此时电机输入频率根据调试需要可为25%～100%，输出转速由速比确定，调试检测扭矩、振动，以及定期监测电机、轴承座的温升，并做好曲线、图表记录，异常状况待烘炉结束后处理。