CN104588412A - 可实现多种温度模式轧辊加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可实现多种温度模式轧辊加热装置，包括空心轧辊、螺旋空心辊轴、温度传感器、外部液体加热装置，温度传感器设置在空心轧辊上，用于测量空心轧辊的表面温度，并与外部液体加热装置连接，螺旋空心辊轴安装在空心轧辊的辊身内，空心轧辊的内通有导热液体，螺旋空心辊轴由圆柱空心段和螺旋空心段构成，所述圆柱空心段上设有进液孔和出液孔，螺旋空心段前端设有出液孔喇叭口，且出液孔喇叭口与出液孔连通，进液孔和出液孔连接外部液体加热装置。该装置适用于金属材料轧制，保证轧制过程中正确控制一对轧辊等温或差温、或前后不同机架轧辊的连续等温或差温等多种温度模式的轧辊加热的工艺参数的需要。

Description

可实现多种温度模式轧辊加热装置

技术领域

本发明涉及一种在线轧辊连续加热装置，尤其是一种在轧制过程中对轧辊进行在线一对轧辊等温或差温、或前后不同机架轧辊的连续等温或差温等多种温度模式的轧辊加热装置。

背景技术

针对某些金属板带材在冷轧过程中存在变形抗力大和塑性差的问题，目前采用方法是先加热金属材料，再在轧机轧制。由于只对轧件进行加热，不进行热辊轧制，当轧件是板带材时，特别是厚度较薄板带材，由于热容量较小，轧辊与工件的温差使轧件冷却较快，材料温度难以保证，造成金属材料塑性下降，轧制过程中容易出现裂纹，废品率高。因此在线热辊的方法开始使用。目前在线热辊的方法主要有三种方法，一种方法为通过燃烧热源对轧辊表面进行加热，加热到一定温度后撤掉加热装置，该种方法的弊端在于无法在轧机轧制过程中在线进行补温加热，对轧辊表面的加热温度不能做到恒温控制，同时明火燃烧对所轧工件及轧机设备具有较大安全隐患。另一种方法是：直接加热轧辊，一般采用电加热轧辊辊心的方法，如中国专利申请号200510086721.X（镁合金板带温轧轧辊辊心加热装置）、200810036132.4（镁合金板材轧制轧辊加热系统）和201310518804.6（一种在线连续轧辊加热装置及其加工方法）等发明实现在轧制过程中对轧辊进行在线连续加热。这些发明主要是在空心轧辊内安装固定的电加热棒，并通过温度控制装置对轧辊表面温度进行控制，保证板带轧制温度。这种方法一方面由于加热速度较慢，轧辊预热时间较长，降低了生产效率及温度的稳定性；另一方面在轧辊长期加热后，轧辊辊心空腔会出现大量的氧化皮，塞满加热棒周围，导致加热棒旋转断裂。因此实施起来比较困难，无法适应现代化轧机高效生产的要求。第三种方法是感应加热轧辊表面，即在一个轧辊的两边加热感应线圈，通过轧制时通过磁场感应加热工作辊辊面温度。如中国专利申请号201310578931.5（一种温轧机在线热辊及温度控制的装置）、201110066204.1（一种金属板带材的热辊温轧装置及方法）、201320729739.7（一种温轧机在线热辊装置）和201110349952.0（一种热辊温轧金属薄带和极薄带的装置及方法）等发明。但这些发明与中国专利申请号201310246053.7（一种镁合金异温轧制装置及方法）一样，存在着一个共同的问题，即由于加热装置位于工作轧辊表面，当轧制时出现轧件粘辊时，出现上翘或下翘容易冲向加热装置，使加热装置受损，并且轧辊装卸都比较困难。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种可实现多种温度模式轧辊加热装置，该装置适用于金属材料（包括镁合金、钛合金等难成形金属）的轧制，保证轧制过程中正确控制一对轧辊等温或差温、或前后不同机架轧辊的连续等温或差温等多种温度模式的轧辊加热的工艺参数的需要。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种可实现多种温度模式轧辊加热装置，包括空心轧辊、螺旋空心辊轴、温度传感器、外部液体加热装置，温度传感器设置在空心轧辊上，用于测量空心轧辊的表面温度，并与外部液体加热装置连接，所述螺旋空心辊轴安装在空心轧辊的辊身内，所述空心轧辊的内通有导热液体，所述螺旋空心辊由圆柱空心段和螺旋空心段构成，所述圆柱空心段上设有进液孔和出液孔，螺旋空心段前端设有出液孔喇叭口，且出液孔喇叭口与出液孔连通，所述进液孔和出液孔连接外部液体加热装置。

所述螺旋空心辊轴的圆柱外径尺寸与空心轧辊辊颈的芯部的孔颈尺寸相同，并且圆柱空心段与与轧辊辊颈芯部的孔颈密封连接。

所述螺旋空心段为左旋螺旋或右旋螺旋，其螺旋状段长度与轧辊辊身长度相同。所述导热液体为油或水或乳化液。所述外部液体加热装置为多路加热装置，多路加热装置分别连接若干螺旋空心辊轴，用于各空心轧辊中的导热液体进行加热，使各导热液体加热温度相同或不同。

本发明的有益效果是：

本发明的各路导热液体分别进入不同轧辊的螺旋空心辊轴的进液孔，然后进入轧辊，利用旋转的轧辊把高热液体顺着螺旋方向泼向轧辊空腔侧壁上，同时把热量带给轧辊辊身，螺旋会将轧辊空腔侧壁流回来的导热液体带走，汇集到螺旋空心辊轴的喇叭口，沿着出液孔流出。然后再进入加热装置重新加热，重复循环到轧辊内。并且根据用户对一对旋转的轧辊，或多对旋转的轧辊，以及多机架排列的轧辊表面温度需求，可以分别实现同个机架的一对轧辊等温或差温、或前后不同机架轧辊的连续等温或差温等多种温度模式的轧辊加热。

附图说明

图1是本发明的结构剖视图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种可实现多种温度模式轧辊加热装置，包括空心轧辊1、螺旋空心辊轴7、温度传感器和外部液体加热装置。

温度传感器设置在空心轧辊1上，用于测量空心轧辊1的表面温度，并与外部液体加热装置连接，螺旋空心辊轴7安装在空心轧辊1的辊身内，空心轧辊1内通有导热液体，螺旋空心辊轴7由圆柱空心段2和螺旋空心段5构成，圆柱空心段2上设有进液孔3和出液孔4，螺旋空心段5前端设有出液孔喇叭口6，且出液孔喇叭口6与出液孔4连通，进液孔3和出液孔4连接外部液体加热装置。

螺旋空心辊轴7的圆柱外径尺寸与空心轧辊1辊颈的芯部的孔颈尺寸相同，并且圆柱空心段2与空心轧辊1辊颈芯部的孔颈密封连接。螺旋空心段5为左旋螺旋或右旋螺旋，其螺旋状段长度与空心轧辊1辊身长度相同。导热液体为油或水或乳化液。外部液体加热装置为多路加热装置，多路加热装置分别连接若干螺旋空心辊轴，用于各空心轧辊中的导热液体进行加热，使各导热液体加热温度相同或可不同。

左旋螺旋或右旋螺旋段安装根据轧辊旋转方向确定，以保证导热液体能够利用轧辊旋转顺着螺旋方向泼向轧辊空腔侧壁上。左旋的螺旋空心辊轴和右旋的螺旋空心辊轴安装根据轧辊的转动方向分别装入一对相向旋转的轧辊内，其中螺旋空心段5处于轧辊辊身处，圆柱空心段2安置在轧辊辊颈段，圆柱外径尺寸与轧辊辊颈芯部的孔颈尺寸相同，两者密闭安装。两个螺旋空心辊轴分别与外部液体加热装置相联，外部液体加热装置与温度传感器连接，温度传感器安装在轧辊表面，用于测量轧辊表面温度。同样方法可以布置多对轧辊。

工作时，用户设定各个轧辊表面温度，外部液体加热装置对导热液体进行加热，送入螺旋空心辊轴的进液孔，旋转的轧辊顺着螺旋方向把加热液体泼向轧辊空腔侧壁上，同时把热量带给轧辊辊身，螺旋会将轧辊空腔侧壁流回来的导热液体带走，汇集到螺旋空心辊轴的喇叭口，从出液孔返回到外部液体加热装置重新加热，然后再循环到轧辊内。外部液体加热装置能够分几路对导热液体进行加热，各路导热液体加热温度可以相同，也可以不同。各路导热液体分别进入不同轧辊的螺旋空心辊轴的进液孔，加热轧辊后，返回外部液体加热装置。温度传感器测量轧辊表面温度，当轧辊表面低于用户设定温度，外部液体加热装置继续加热导热液体，若轧辊温度等于或稍高于用户设定温度，外部液体加热装置停止加热导热液体。

本发明可以用于一对旋转的轧辊，也可以同时应用于多对旋转的轧辊，以及多机架排列的轧辊，可以分别实现的同个机架的一对轧辊等温或差温、或前后不同机架轧辊的连续等温或差温等多种温度模式的轧辊加热。

Claims (5)

1.一种可实现多种温度模式轧辊加热装置，包括空心轧辊(1)、螺旋空心辊轴(7)、温度传感器、外部液体加热装置，温度传感器设置在空心轧辊(1)上，用于测量空心轧辊的表面温度，并与外部液体加热装置连接，其特征在于：所述螺旋空心辊轴(7)安装在空心轧辊(1)的辊身内，所述空心轧辊(1)的内通有导热液体，所述螺旋空心辊(7)由圆柱空心段(2)和螺旋空心段(5)构成，所述圆柱空心段(2)上设有进液孔(3)和出液孔(4)，螺旋空心段(5)前端设有出液孔喇叭口(6)，且出液孔喇叭口(6)与出液孔(4)连通，所述进液孔(3)和出液孔(4)连接外部液体加热装置。

2.根据权利要求1所述的可实现多种温度模式轧辊加热装置，其特征在于：所述螺旋空心辊轴(7)的圆柱外径尺寸与空心轧辊(1)辊颈的芯部的孔颈尺寸相同，并且圆柱空心段(2)与空心轧辊(1)辊颈芯部的孔颈密封连接。

3.根据权利要求1所述的可实现多种温度模式轧辊加热装置，其特征在于：所述螺旋空心段(5)为左旋螺旋或右旋螺旋，其螺旋状段长度与空心轧辊(1)辊身长度相同。

4.根据权利要求1的可实现多种温度模式轧辊加热装置，其特征在于：所述导热液体为油或水或乳化液。

5.根据权利要求1的可实现多种温度模式轧辊加热装置，其特征在于：所述外部液体加热装置为多路加热装置，每路加热装置分别连接若干螺旋空心辊轴(7)，用于各空心轧辊(1)中的导热液体加热，使各导热液体加热温度相同或不同。