CN107965763A - 一种上搁置式w型辐射管 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种上搁置式W型辐射管，包括W型辐射管、热交换器、支撑装置、锚固装置和连接装置，热交换器安设于W型辐射管的两个水平管之间，支撑装置分别安设于W型辐射管的下水平管与中间弯管之间和下部弯管与上部弯管之间，连接装置的一端与下部弯管的中心位置相连，另一端伸入锚固装置一端的凹槽中，并可前后左右滑动，锚固装置的另一端固定于紧固炉墙上。本发明能有效降低W型辐射管的热应力，避免因连接件失效而导致的辐射管损坏，可大幅提高辐射管的使用寿命。

Description

一种上搁置式W型辐射管
技术领域
本发明属于冶金工业炉的技术领域，尤其涉及一种上搁置式W型辐射管。
背景技术
目前带钢连续热处理炉加热段一般采用燃气辐射管间接加热，通过热辐射加热辐射管及 加热炉壁后再热辐射加热带钢，使带钢晶格组织发生变化，消除带钢内应力，使带钢的塑性 得到恢复，提高带钢性能，从而达到退火的目的。由于燃烧产物不与带钢表面接触，因此不 会影响带钢的表面质量，可实现带钢在炉膛内的无氧化加热或控制气氛加热。其中U型和W 型辐射管因加热面积大、燃料利用率高、控制和操作相对容易，在大型带钢连续退火炉上应 用最多。
辐射管的使用寿命有限，一般只有3～4年，通过对失效报废的辐射管进行观察，发现失 效形式主要有二种：吊挂件断裂引起辐射管局部变形和直管段鼓包、破裂。在两种失效形式 中，吊挂件断裂引起辐射管局部变形的失效现象最为普遍，且为首要原因。W型辐射管在高 温炉中采用立式吊挂法安装，W型辐射管采用的是下悬挂结构，悬挂点在整个辐射管的上部， 下部辐射管通过连杆、连接板、直销与上部辐射管相连接，悬挂在其下。
这种下悬挂的结构形式限制了辐射管在垂直方向的延伸，W型辐射管在高温炉服役过程 中因炉子检修降温升温需要热胀冷缩，在水平和垂直方向均有伸展、变形的趋势，而现有的 连接方式已将辐射管在垂直方向用连杆锁定死，不能伸展，这将使辐射管产生巨大的热应力， 也使连接件承受着巨大的拉应力，导致在高温环境中发红变软的连接件，很容易被拉裂。一 旦连接件失效，下面的管体将被悬空，管体的自重会导致管体下垂，进而将直管在薄弱部位 拉裂，以致整个辐射管报废。因此，如何提高辐射管的使用寿命具有较大的探讨价值和研究 意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述存在的问题，提供一种上搁置式W型辐射 管，延长辐射管的使用寿命，减少维修工作量。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种上搁置式W型辐射管，包括W型辐射管、热交换器、支撑装置、锚固装置和连接装置，所述W型辐射管的上下两根直管的管口端穿过支撑炉墙通过焊接固定，所述热交换器安设于所述两根直管之间，热交换器的上 下两端口分别与两根直管贯通相连，其特征在于，所述支撑装置分别安设于所述W型辐射管 的下直管与中间弯管之间和下部弯管与上部弯管之间，所述连接装置的一端与所述下部弯管 的中心位置相连，所述锚固装置的一端与紧固炉墙相连，锚固装置的另一端的上表面设有凹 槽，连接装置的另一端伸入所述凹槽内部，连接装置可在凹槽内滑动。
按上述方案，所述支撑装置包括圆弧支撑板和两根支柱，所述两根支柱的一端对称安设 于所述圆弧支撑板的外凸面上，两根支柱的另一端与所述W型辐射管的外部管壁相连。
按上述方案，所述连接装置为T型连接板，包括水平板和沿中心轴线设置的竖直板，T 型连接板的一端与所述下部弯管的中心位置相连；所述锚固装置为L型板，所述L型板的垂 直板通过螺栓与紧固炉墙相连，L型板的平板的外侧上表面开有凹槽，所述T型连接板的另 一端伸入所述凹槽内部并可前后左右滑动。
按上述方案，所述W型辐射管的上直管的管口安装烧嘴为燃气和助燃空气的入口，W型 辐射管的下直管的管口为空气入口和废气出口。
按上述方案，所述弧形支撑板的内凹面与W型辐射管的外部管壁之间留有间隙。
按上述方案，所述L型板上平面沿中心轴线设置有的空心的筋板。
按上述方案，所述安设于所述W型辐射管的下部弯管与上部弯管之间的支撑装置、W型 辐射管的上部两根直管、上部弯管和中部弯管均由SCH22材料制成；所述W型辐射管的下直 管与中间弯管之间的支撑装置、W型辐射管的下部两根直管、下部弯管、锚固装置和连接装 置均由SCH13材料制成。
本发明的有益效果是：1、提供一种上搁置式W型辐射管，支撑点在整个辐射管的下部，辐射管的上部通过弧形支撑架搁置在下部辐射管上，上下不锁死，上部辐射管可自由膨胀伸展，弧形支撑架仅受压力作用，不易损坏；2、W型辐射管在前后、左右、上下六个方向 均有变形的自由度，在高温炉中的热胀冷缩不受约束，可大大降低热应力，能有效避免因连接件失效而导致的辐射管损坏，可大幅提高辐射管的使用寿命；3、可提高连续退火机组生产 作业率，还可保证带钢的表面质量，减少因更换辐射管而产生的废次材，大幅降低辐射管备 件的消耗。
附图说明
图1为本发明一个实施例的正视图。
图2为图1的A-A向视图。
图3为图1的B-B向视图。
图4为图1的C-C向视图。
其中：1.W型辐射管，2.上直管，3.下直管，4.热交换器，5.圆弧支撑板，6.支柱，7.T型连接板，8.L型板，9.凹槽，10.螺栓，11.支撑炉墙，12.紧固炉墙，13.筋板。
具体实施方式
为更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
如图1-4所示，一种上搁置式W型辐射管，包括W型辐射管1、热交换器4、支撑装置、锚固装置和连接装置，W型辐射管1的上下两根直管的管口端穿过支撑炉墙11通过焊接固定， 热交换器4安设于上下两根直管之间，热交换器的上下两端口分别与两根直管贯通相连，W 型辐射管的上直管2的管口安装烧嘴为燃气和助燃空气的入口，下直管3的管口为空气入口 和废气出口，热交换器利用烟气余热对助燃空气进行预热，提高整个辐射管的燃烧效率；支 撑装置包括圆弧支撑板5和两根支柱6，两根支柱6的一端对称安设于圆弧支撑板5的外凸 面上，两根支柱的另一端与W型辐射管的外部管壁相连，支撑装置分别安设于W型辐射管的 下直管与中间弯管之间、下部弯管与上部弯管之间，弧形支撑板的内凹面与W型辐射管的外 部管壁之间留有间隙，辐射管可上下左右前后自由膨胀伸展；连接装置为T型连接板7，包 括水平板和沿中心轴线设置的竖直板，T型连接板的一端与W型辐射管的下部弯管的中心位 置相连，锚固装置为L型板8，其垂直板通过螺栓10与紧固炉墙12相连，L型板的平板的外 侧上表面开有凹槽9，T型连接板的另一端伸入凹槽内部并可前后左右滑动，搁置点位于整个 W型辐射管的下部，L型板与紧固炉墙连接的螺栓孔在安装现场定位，待W型辐射管安装定位 后再现场配钻螺栓孔，可确保W型辐射管的T型连接板能准确搁放在L形板上。
烧嘴安装在上直管2的管口，上部管体温度最高，热变形最大，W型辐射管设计成上搁 置式，上部管体不受约束，自由度最大，可保证W型辐射管在高温炉中的热胀冷缩不受限制。
L型板8上平面沿中心轴线设置有的空心的筋板13，这样既可节省材料，又可增加L形 锚固板承重强度，而且还可有效避免实心筋板因热应力集中而产生裂纹、断裂，可有效延长 W形辐射管的使用寿命。
影响辐射管的使用寿命和维修工作量的因素有辐射管的铸造材质和制造工艺、辐射管内 的燃烧气氛、安装与维护、辐射管表面温度分布均匀性、生产工艺以及操作水平等等，其中 辐射管的结构设计和选材正确与否对辐射管的使用寿命影响最大。
本实施例中W型辐射管1的外径为168mm，内径为152mm，壁厚为8mm，T型连接板7宽为80mm，L型板8的凹槽9的槽宽为100mm，T型连接板的另一端在凹槽中可前后滑动距离为62mm～82mm，弧形支撑板5的圆弧半径为98mm，大于辐射管外半径，且弧形支撑板与辐射管之间留有3.5～4.5mm的间隙。
安设于W型辐射管1的下部弯管与上部弯管之间的支撑装置、W型辐射管的上部两根直 管、上部弯管和中部弯管均由SCH22材料制成；W型辐射管的下直管与中间弯管之间的支撑 装置、W型辐射管的下部两根直管、下部弯管、锚固装置和连接装置均由SCH13材料制成。
将W型辐射管由下悬挂式结构设计成上搁置式结构，可有效延长W形辐射管的使用寿命， 提高连续退火机组的生产作业率，还可保证带钢的表面质量。

Claims (7)

1.一种上搁置式W型辐射管，包括W型辐射管、热交换器、支撑装置、锚固装置和连接装置，所述W型辐射管的上下两根直管的管口端穿过支撑炉墙通过焊接固定，所述热交换器安设于所述两根直管之间，热交换器的上下两端口分别与两根直管贯通相连，其特征在于，所述支撑装置分别安设于所述W型辐射管的下直管与中间弯管之间和下部弯管与上部弯管之间，所述连接装置的一端与所述下部弯管的中心位置相连，所述锚固装置的一端与紧固炉墙相连，锚固装置的另一端的上表面设有凹槽，连接装置的另一端伸入所述凹槽内部，连接装置可在凹槽内滑动。
2.根据权利要求1所述的一种上搁置式W型辐射管，其特征在于，所述支撑装置包括圆弧支撑板和两根支柱，所述两根支柱的一端对称安设于所述圆弧支撑板的外凸面上，两根支柱的另一端与所述W型辐射管的外部管壁相连。
3.根据权利要求1或2所述的一种上搁置式W型辐射管，其特征在于，所述连接装置为T型连接板，包括水平板和沿中心轴线设置的竖直板，T型连接板的一端与所述下部弯管的中心位置相连；所述锚固装置为L型板，所述L型板的垂直板通过螺栓与紧固炉墙相连，L型板的平板的外侧上表面开有凹槽，所述T型连接板的另一端伸入所述凹槽内部并可前后左右滑动。
4.根据权利要求1所述的一种上搁置式W型辐射管，其特征在于，所述W型辐射管的上直管的管口安装烧嘴为燃气和助燃空气的入口，W型辐射管的下直管的管口为空气入口和废气出口。
5.根据权利要求2所述的一种上搁置式W型辐射管，其特征在于，所述圆弧支撑板的内凹面与W型辐射管的外部管壁之间留有间隙。
6.根据权利要求3所述的一种上搁置式W型辐射管，其特征在于，所述L型板上平面沿中心轴线设置有的空心的筋板。
7.根据权利要求3所述的一种上搁置式W型辐射管，其特征在于，所述安设于所述W型辐射管的下部弯管与上部弯管之间的支撑装置、W型辐射管的上部两根直管、上部弯管和中部弯管均由SCH22材料制成；所述W型辐射管的下直管与中间弯管之间的支撑装置、W型辐射管的下部两根直管、下部弯管、锚固装置和连接装置均由SCH13材料制成。
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