CN109405539B - 环形炉炉底打结方法及环形炉炉底和环形炉 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种环形炉炉底打结方法及环形炉炉底和环形炉，以在环形炉底部成型支撑钢锭的炉底，该方法包括如下的步骤：s1、制作框架：s11、制作内圈模板与外圈模板，并将内圈模板和外圈模板固定于炉底；s12、制作带斜度的上模板，上模板通过木楔进行固定；s13、制作联接桥，并使联接桥沿环形炉径向连接在内圈与外圈的上模板的顶部之间；s2、浇注、向由内圈模板、外圈模板及内、外圈的上模板所围构而成的框架内部充填浇注料，并静置固化；s3、框架焚化，使框架于环形炉烘炉中焚化，而得到炉底。本发明所述的环形炉炉底打结方法，通过设置在烘炉过程中可焚烧框架，可加强炉底的结构强度，进而避免因水封槽的封堵而导致转炉卡住而影响环形炉的使用。

Description

环形炉炉底打结方法及环形炉炉底和环形炉

技术领域

本发明属于环形炉设备技术领域，尤其涉及一种环形炉炉底打结方法，同时，本发明还涉及一种应用该环形炉炉底打结方法制成的炉底，以及具有该炉底的环形炉。

背景技术

环形炉炉底的打结砌筑一般采用内环和外环边砖护边的方式，内环和外环用预制边砖防护，并保证炉体侧墙与炉底内环和外环的间隙。因此边砖的作用有两个，一是保证整体结构稳固性，二是采用特有角度设计保证转动间隙和迷宫密封。边砖按照设计形状提前预制,炉底砌筑打结过程可以作为低水泥浇注料的护边,炉底施工过程简便.

在使用过程,高温加热的钢锭产生大量氧化铁皮,氧化铁皮逐渐掉落进入边砖和浇筑料的缝隙或者砖与砖的缝隙,边砖出现松散而掉落,经常会进入水封槽内,导致转炉卡住，影响环形炉的使用。

发明内容

针对以上描述，本发明的目的在于提供一种环形炉炉底打结方法，以提高打结后的使用效果。

本发明的技术方案是通过以下方式实现的：

一种环形炉炉底打结方法，以在环形炉底部成型支撑钢锭的炉底，该方法包括如下的步骤：

s1、制作框架：

s11、根据环形炉炉底钢结构弧度制作内圈模板与外圈模板，并将所述内圈模板和所述外圈模板固定于炉底；

s12、根据环形炉炉底钢结构弧度制作带斜度的上模板，并环所述内圈模板的与所述外圈模板上边沿分别在所述内圈模板与外圈模板顶部搭接所述上模板，所述内圈模板和所述外圈模板顶部的所述上模板相对布置，且所述上模板通过卡置在所述上模板和环形炉炉体内衬之间的木楔进行固定；

s13、制作联接桥，并使所述联接桥沿环形炉径向连接在内圈与外圈的所述上模板的顶部之间，且所述联接桥为环环形炉炉底周向间隔布置的多根；

s2、浇注、向由所述内圈模板、所述外圈模板及内、外圈的所述上模板所围构而成的框架内部充填浇注料，并静置固化；

s3、框架焚化，使框架于环形炉烘炉中焚化，而得到所述炉底。

进一步的，所述内圈模板、所述外圈模板及所述上模板和所述联接桥采用竹胶板。

进一步的，制作所述联接桥时，根据所充填的浇注料的膨胀系数截取所述联接桥的长度。

本发明所述的环形炉炉底打结方法，通过设置在烘炉过程中可焚烧框架，可加强炉底的结构强度，进而避免因水封槽的封堵而导致转炉卡住，影响环形炉的使用。

本发明的另一目的在于提供一种环形炉炉底，所述环形炉炉底由如前述的环形炉炉底打结方法制得。

本发明的环形炉炉底通过前述的方法制得，其结构强度高，便于维修维护，且不容易发生水封槽封堵的情况，具有较好的使用效果。

本发明的还有一个目的在于提供一种环形炉，包括具有装、出料炉门、且内壁设有内衬的炉体，位于所述炉体底部的环形加热炉底，驱使所述环形加热炉底转动的定心回转装置，以及水封机构，还包括设于所述炉体上的燃烧装置，以及与所述炉体内连通设置的排烟装置，所述环形加热炉底采用如前述的环形炉炉底。

进一步的，于所述环形炉炉底底部固连有支撑部，所述支撑部的轴向截面被构造成梯形，并具有彼此对置的内支撑脚和外支撑脚。

进一步的，所述定心回转装置包括电机，传动连接于所述电机动力输出端的、以分别支撑所述内支撑脚和所述外支撑脚的内圈支撑辊及外圈支撑辊，还包括环所述环形炉炉底的周向均布顶置于所述内支撑脚内周面上的多个定心辊。

进一步的，所述水封机构包括分别位于两个环缝之间的两个水封槽，以及固设于所述炉底的内环和所述炉底的外环上的两个固定刀，还包括固设于所述环形炉炉底两相对侧的两个活动刀，且所述固定刀和所述活动刀均延伸至所述水封槽内。

进一步的，于所述装料炉门和所述出料炉门处均构造有遮盖于所述水封槽上的炉门坎。

进一步的，两所述水封槽分别可拆卸连接于所述炉底的外环和所述炉底的内环上。

本发明的环形炉通过转动设置的炉底，可实现对环形炉内钢坯的加热，并通过设置同心装置保证炉底转动过程中的同心度，通过设置水封机构对环缝进行密封，具有较好的使用效果。

附图说明

图1为本发明实施例一所述的框架的结构示意图；

图2为本发明实施例三所述的环形炉的结构示意图；

图3为图2的右侧视图；

附图标记说明：

1-上模板，2-外圈模板，3-内圈模板，4-联接桥，5-炉底，6-内衬，7-上炉盘，8-内支撑脚，9-电机，10-定心辊，11-外支撑脚，12-燃烧器，13-出料口，14-装料口，15-引风机，16-木楔，17-烟道。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

实施例一

本实施例涉及一种环形炉炉底打结方法，以在环形炉底5部成型支撑钢锭的炉底5，参照图1，该方法包括如下的步骤：

s1、制作框架：

s11、根据环形炉炉底5钢结构弧度制作内圈模板3与外圈模板2，并将内圈模板3和外圈模板2通过钢结构固定于炉底5；

s12、根据环形炉炉底5钢结构弧度制作带斜度的上模板1，并环内圈模板3的与外圈模板2的上边沿分别在内圈模板3与外圈模板2顶部搭接上模板1，内圈模板3和外圈模板2顶部的上模板1相对布置，且上模板1通过卡置在上模板1和环形炉炉体内衬6之间的木楔16进行固定；

s13、制作联接桥4，并使联接桥4沿环形炉径向连接在内圈与外圈的上模板1的顶部之间，且联接桥4为环环形炉炉底5周向间隔布置的多根；

s2、浇注、向由内圈模板3、外圈模板2及内、外圈的上模板1所围构而成的框架内部充填浇注料，并静置固化；

s3、框架焚化，使框架于环形炉烘炉中焚化，而得到炉底5。

以上步骤中的内圈模板3、外圈模板2以及上模板1和联接桥4均采用韧性好的竹胶板材料，如此可以保证型腔形状和尺寸，满足整个环形活动底与炉壁的间隙符合要求。另外，值得说明的是，木楔16的形状，要适合在活动底与内环和外环炉壁间隙固定，以实现上模板1的牢固严密搭接。在制作联接桥4时，根据所充填的浇注料的膨胀系数作为截取联接桥4长度的依据，以将内圈模板3与外圈模板2连接成完整的框架。且上模板1连接内圈模板3和外圈模板2时应与炉底5的形状相适配。

本发明所述的环形炉炉底打结方法，通过设置在烘炉过程中可焚烧框架，可加强炉底5的结构强度，进而避免因水封槽的封堵而导致转炉卡住，影响环形炉的使用。

本实施例中,为保证炉底5与炉内壁之间迷宫式环缝间隙,浇注料凝固后不拆除框架,框架在烘炉过程焚化,防止浇注料烘烤过程膨胀变形,最终保证成型后环缝具有较好的使用效果。

本实施例所述的环形炉炉底打结方法，在保证炉底5结构和强度的情况下，显著缩短环形炉施工准备周期，并有效防止因高温加热的钢锭产生大量氧化铁皮,氧化铁皮逐渐掉落进入环缝隙，甚至掉入水封槽内,导致转炉卡住，影响环形炉的使用。而且，该方法应用在环形炉底5修复时，也可以实现快速恢复，缩短工期。

实施例二

本实施例涉及一种环形炉底5，该环形炉底5采用如实施例一所述的环形炉炉底打结方法制得。

本实施例所述的环形炉炉底5通过采用实施例一种的环形炉炉底打结方法，可有效提高炉底5的结构稳定性，延长炉底5的使用寿命，并具有便于维护的优点。

实施例三

本实施例涉及一种环形炉，该环形炉包括安装在装料口14和出料口13上的装、出料炉门、且内壁设有内衬6的炉体，位于炉体底部的环形加热炉底5，驱使环形加热炉底5转动的定心回转装置，以及水封机构，还包括设于炉体上的燃烧装置，以及与炉体内连通设置的排烟装置，环形加热炉底5采用如实施例二中的环形炉炉底5。在炉体上安装有燃烧器12和烟道17，并在内环内安装有引风机15。

在装、出料门之间、装料门与烟道17之间均设置隔墙，便于炉膛温度可调可控，实现炉膛温度的均匀，同时防止冷空气吸入和热空气散溢。隔墙采用低水泥浇注料预制块水梁。

本实施例中，炉体内加热段、均热段、预热段炉墙耐火层采用带有高铝锚固砖的低水泥浇注料浇注成型，炉墙隔热层则由轻质砖、保温板和硅酸铝纤维组成。炉顶由带有高铝锚固砖的低水泥浇注料、膨胀珍珠岩粘土浇注料和硅酸铝纤维复合而成。

炉底5内环和外环边沿采用浇注料预制件砌筑，中部摆放钢锭的工作面采用钢纤维浇注料整体捣制，延长炉底5使用寿命。隔热层是由轻质砖、保温板组成。炉底5砌筑完毕后，在上表面铺设镁砂，以抵抗氧化铁皮的侵蚀。

其中，炉底5是环形炉的最主要设备，用以支撑由移动装出料机送入环形炉内的钢坯，并在环行炉内运行一圈，将钢坯加热到工艺要求的温度。

具体结构上，上炉盘7也随炉底5转动。参照图2和图3，在环形炉炉底5底部固连有支撑部，以支撑上层结构，并可转动，该支撑部的轴向截面被构造成梯形，并具有彼此对置的内支撑脚8和外支撑脚11。环形炉内用来支撑炉底5耐火材料及钢锭的上炉盘7与内支撑脚8和外支撑脚11都是由型钢制成的较复杂的双层钢结构架，钢结构框架均由多块扇形件组合而成，且在上下两层框架之间安装有卡块以防止相互窜动。为了提高上炉盘7的使用效果，上炉盘7由耐火材料制成。

本实施例中，为了使炉底5绕固定的中心转动，在环形炉内设有前述的定心回转装置，其包括电机9，传动连接于电机9动力输出端的、以分别支撑内支撑脚8和外支撑脚11的内圈支撑辊及外圈支撑辊，还包括环环形炉炉底5的周向均布顶置于内支撑脚8内周面上的多个定心辊10。

本实施例中用传动装置将电机9动力进行输出，该传动装置包括连接于电机9动力输出端的减速机、小齿轮、柱销齿圈等组成，柱销齿圈在用螺栓联接在炉底5支撑钢框架外侧。为了最大程度抵消传动的径向分力，本实施例中的传动装置为设置在炉外的两套，且两套传动装置基本呈180°对称设置，驱动炉底5支撑部使炉底5绕定心辊10转动。通过改变电机9的正反转，可以实现炉底5支撑的正反向转动。当两套电动炉底5传动装置中有一套出故障时，另一套装置有可单独完成驱动炉底5旋转的功能。炉底5转动一定角度后，停下来使坯料正好对准出料机以便于出料。

环形加热炉采用水平定心辊10来实现定心，在环形炉内径圆周均布有12组弹簧式定心辊10，定心功能是通过以内环方向向外顶住炉底5支撑来实现的。

基于如上结构描述，本实施例中，整个炉底5的转动部分包括炉底5支撑部、上炉盘7、水封机构等均放置在位于环形炉内内环的12个锻钢内支撑辊，以及位于环形炉外环的18个锻钢外支撑辊上。内支撑辊和外支撑辊的用于支撑整个炉底5的转动部分并为炉底5转动部分提供转动辊道。

本实施例中，环形炉炉底5机械通过对称布置在环形炉外周壁上的2套电动炉底5依靠定心辊10来保证炉底5的中心线偏移在规定的许可范围偏心误差不超过10mm内。电动传动装置是由电机9、减速机、小齿轮、柱销齿圈等组成，柱销齿圈在用螺栓联接在炉底5支撑钢框架外侧。本实施例中的环形炉在驱动一周的转动误差不超过10mm，炉底5在转动一周时会自动调整回零，消除转动累计误差。

炉底5主驱动位于炉子底部外环，对称布置2台驱动站。每个驱动站由驱动齿轮、联轴器、齿轮减速箱、联轴器和变频调速电机9等构成。传动装置可以在底座滑槽中滑动，由气缸推动传动装置以保证齿轮与柱销的啮合。

本实施例中，环形加热炉的转动炉底5的内环和外环炉墙之间均留有一定的缝隙，即环缝。环形加热炉工作时，环形炉的炉底5受热后向外膨胀，故在冷态时，炉子的外环缝要比内环缝的缝隙大一些。

前述水封机构的作用是保证炉温稳定均匀并防止冷空气吸入，且避免炉内热气体溢出炉外和外界冷空气吸入炉内。该水封机构包括分别位于两个环缝之间的两个水封槽，以及固设于炉底5的内环和外环上的两个固定刀，还包括固设于环形炉炉底5两相对侧的两个活动刀，且固定刀和活动刀均延伸至水封槽内。

活动刀安装在旋转炉底5上，随炉底5一起转动，固定刀安装在炉墙上不动，并在活动刀底部装有刮渣板，这样在炉底5转动时环缝落入水封槽内的氧化铁皮和其它一些杂质，会随着转动的活动刀和固定刀在水封槽之间相对运动，逐步被刮到水封槽上的存渣漏斗处，通过漏斗定期清渣，用小车运走。

本实施例中，水封槽设计成可拆卸式，以便于检修和更换。另外水封槽为锅炉钢板，水封刀采用耐热钢制成，水封槽内的水位采用溢流控制。

本发明的环形炉通过转动设置的炉底5，可实现对环形炉内钢坯的加热，并通过设置同心装置保证炉底5转动过程中的同心度，通过设置水封机构对环缝进行密封，具有较好的使用效果。

本实施例中的装、出料炉门采用无水冷结构设计。装、出料炉门框体和密封框体巧妙地分离、组合，即使在长期高温开门操作工况下，也能保证装、出料炉门钢结构不变形和密封可靠性。

另外，装、出料炉门框体钢结构由普碳钢板焊接而成。装、出料炉门密封框均由耐热铸钢件组成。装、出料炉门内侧有锚固爪，保温隔热层采用耐火纤维针刺毯平铺和轻质浇注料，周边为含铬纤维模块。纤维内衬64年不用大修。装、出料炉门的选材和结构，可保证正常使用寿命不小于5年。

装、出料炉门采用气动上下升降方式，装、出料炉门升降采用PLC控制，现场和远程进行自动或手动操作，也可计算机联锁自动控制。

装、出料炉门与炉底5转动装置设定联动自锁装置，装、出料炉门到位指示，可点动控制升、停、降、停。装、出料炉门升降平稳，目标位置控制准确。

为防止装出料时将渣带入水封槽中，于装、出料炉门均构造有遮盖于水封槽上的炉门坎，炉门坎由耐高温材料制成，以将水封槽间隙盖住。

本发明所述的环形炉在工作时，在进料侧，用移动式装出料机将保温炉内的钢锭夹起，根据出钢周期，同时打开进料炉门，夹钳将钢锭送到炉底5的指定位置，夹钳下降将钢锭轻放在炉底5上，然后夹钳提升迅速退回原始位置完成装料。

进料炉门关闭后，驱动电机9驱动炉底5机械旋转相应的角度，使入炉钢坯随炉底5一起转动，每装出1-2根钢坯，炉底5转动一个角度。钢坯在炉底5上间隔布料，随炉底5间断式均匀转动，直至将入炉钢坯转到出料炉门中心线上，而钢坯在随炉底5转动过程中被加热到工艺设定温度。

在出料口13，炉内加热好的钢锭，被炉底5转到出钢位置，炉门打开，移动式装出料机夹钳伸入炉内，出料机夹钳下降，打开夹钳夹住钢锭，夹钳提升退出炉外，夹持红钢送到锻压机上加工。

除装料和出料过程由人工操作进行外，炉子整个运行过程全部由计算机PLC设定，自动运行。在炉子的整个工艺流程中，进料炉门、炉底5旋转机械和出料炉门之间进行自动控制联锁。

以上所述仅为本发明较佳实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术构思加以等同替换或改变所得的技术方案，都应涵盖于本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种环形炉炉底打结方法，以在环形炉底(5)部成型支撑钢锭的炉底(5)，其特征在于：该方法包括如下的步骤：

s1、制作框架：

s11、根据环形炉炉底(5)钢结构弧度制作内圈模板(3)与外圈模板(2)，并将所述内圈模板(3)和所述外圈模板(2)固定于炉底(5)；

s12、根据环形炉炉底(5)钢结构弧度制作带斜度的上模板(1)，并环所述内圈模板(3)与所述外圈模板(2)的上边沿分别在所述内圈模板(3)与外圈模板(2)顶部搭接所述上模板(1)，所述内圈模板(3)和所述外圈模板(2)顶部的所述上模板(1)相对布置，且所述上模板(1)通过卡置在所述上模板(1)和环形炉炉体内衬(6)之间的木楔(16)进行固定；

s13、制作联接桥(4)，并使所述联接桥(4)沿环形炉径向连接在内圈与外圈的所述上模板(1)的顶部之间，且所述联接桥(4)为环环形炉炉底(5)周向间隔布置的多根；

s2、浇注、向由所述内圈模板(3)、所述外圈模板(2)及内、外圈的所述上模板(1)所围构而成的框架内部充填浇注料，并静置固化；

s3、框架焚化，使框架于环形炉烘炉中焚化，而得到所述炉底(5)。

2.根据权利要求1所述的环形炉炉底打结方法，其特征在于：所述内圈模板(3)、所述外圈模板(2)及所述上模板(1)和所述联接桥(4)采用竹胶板。

3.根据权利要求2所述的环形炉炉底打结方法，其特征在于：制作所述联接桥(4)时，根据所充填的浇注料的膨胀系数截取所述联接桥(4)的长度。

4.一种环形炉炉底(5)，其特征在于：所述环形炉炉底(5)由权利要求1至3中任一项的打结方法制得。

5.一种环形炉，包括具有装、出料炉门、且内壁设有内衬(6)的炉体，位于所述炉体底部的环形加热炉底(5)，驱使所述环形加热炉底(5)转动的定心回转装置，以及水封机构，还包括设于所述炉体上的燃烧装置，以及与所述炉体内连通设置的排烟装置，其特征在于：所述环形加热炉底(5)采用如权利要求4中的环形炉炉底(5)。

6.根据权利要求5所述的环形炉，其特征在于：于所述环形炉炉底(5)底部固连有支撑部，所述支撑部的轴向截面被构造成梯形，并具有彼此对置的内支撑脚(8)和外支撑脚(11)。

7.根据权利要求6所述的环形炉，其特征在于：所述定心回转装置包括电机(9)，传动连接于所述电机(9)动力输出端的、以分别支撑所述内支撑脚(8)和所述外支撑脚(11)的内圈支撑辊及外圈支撑辊，还包括环所述环形炉炉底(5)的周向均布顶置于所述内支撑脚(8)内周面上的多个定心辊(10)。

8.根据权利要求6所述的环形炉，其特征在于：所述水封机构包括分别位于两个环缝之间的两个水封槽，以及固设于所述炉底(5)的内环和所述炉底(5)的外环上的两个固定刀，还包括固设于所述环形炉炉底(5)两相对侧的两个活动刀，且所述固定刀和所述活动刀均延伸至所述水封槽内。

9.根据权利要求8所述的环形炉，其特征在于：于所述装料炉门和所述出料炉门处均构造有遮盖于所述水封槽上的炉门坎。

10.根据权利要求8所述的环形炉，其特征在于：两所述水封槽分别可拆卸连接于所述炉底(5)的外环和所述炉底(5)的内环上。

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