CN110653278A - 一种热卷取炉卷筒及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种热卷取炉卷筒，包括筒体本体，所述筒体本体包括由钢板制成的外筒体及设于所述外筒体内壁的加强筋，所述加强筋铸造而成。所述加强筋整体轮廓为与所述外筒体内壁相适配的筒状网格。所述加强筋沿轴向由多个环形网筒组成。所述环形网筒由至少两个弧形网片组成。所述弧形网片包括轴向筋条和周向筋条。本发明还公开了一种热卷取炉卷筒的制作方法。本发明的热卷取炉卷筒在工作温度下的强度更高，使用寿命达到传统卷筒的2‑3倍。
Description
技术领域
本发明涉及冶金领域，尤其涉及一种热卷取炉卷筒及热卷取炉卷筒的制造方法。
背景技术
热卷取炉是在冶金行业普遍使用的设备，炉卷轧机需要设置两座热卷取炉，分别布置在炉卷轧机的入口和出口侧。热卷取炉用来在轧制过程中卷取带钢，并使其保持一定的温度以满足轧制要求。
热卷取炉内设有一个卷筒，由两个轴承座固定支撑在炉体支撑结构件上，卷筒上设有槽口，需要卷取钢板时，首先将带钢的头部导入卷筒的槽口中卡住，然后旋转卷筒，实现对带钢的卷取。
由于该热卷取炉卷筒持续工作在900-1200℃的温度下，而且要承受整卷钢板的重量，为了使其具有足够的耐热硬度，现在的做法是用耐热钢将整个卷筒一次铸造成型，但由于这种热卷取炉卷筒体积庞大，直径在1.3-1.9米，长度在3-5米左右，一次铸造成型的卷筒无法进行高质量的固溶处理，导致其自身的塑性和韧性较差，目前进口的铸造卷筒上往往出厂的时候就布满沿晶界的裂纹，长时间连续处于900-1200℃高温环境，加上穿带、卷取、开卷等循环应力影响，铸钢晶粒粗化、晶界裂纹不断扩展，通常使用寿命为7-12个月。制造商强调不可以用分体铸造再焊接的方式制造，否则强度无法达到使用需求。
采用整体铸造需要大型的铸造设备，成本高，难度大。因此有企业采用钢板卷筒，然后在内部焊接钢板筋板的形式来制造这类卷筒；但钢板的耐热性能不及铸造的高，即便在增加加强筋的情况下，实际使用寿命也只能跟进口的整体铸造件持平或略好，对于冶金企业而言，使用成本仍然很高。
综合以上两种卷筒结构，各有利弊，但最大的共同不足是使用寿命短；采用整体铸造的卷筒，虽然铸造材料在工作温度下能保持较好的强度，但由于这种庞大工件铸造后无法固溶处理，导致先天裂纹缺陷；而采用钢板卷制虽然不易出现裂纹，但这类板材在工作温度下自身软化，其强度大不如铸造卷筒，包括内部钢板加强筋也存在同样的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：如何有效提高热卷取炉卷筒的强度，延长使用寿命。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种热卷取炉卷筒，包括筒体本体，所述筒体本体上设有槽口，所述筒体本体包括由钢板制成的外筒体、固定在所述外筒体两端的卷筒端板、固定在所述卷筒端板上的端轴套以及设于所述外筒体内壁的加强筋，所述加强筋铸造而成。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
优选地，所述加强筋整体轮廓为与所述外筒体内壁相适配的筒状网格。
优选地，所述加强筋沿轴向由多个环形网筒组成。
优选地，所述环形网筒由至少两个弧形网片组成。
优选地，所述弧形网片包括轴向筋条和周向筋条。
优选地，所述轴向筋条和周向筋条的截面的顶端为圆滑的弧形。
与现有技术相比，本发明具有如下技术效果：
1、采用铸件作为外筒体的加强筋，比现有技术采用钢板做加强筋强度更高，这主要由于铸件材质在持续高温下自身的强度要比钢板优越的多。尽管外筒体在高温下会有所软化，但铸件材质的加强筋起到了有力的骨架支撑作用，从而使得卷筒整体不易变形、裂纹；提高了使用寿命。
2、通过分体铸造，可以实现卷筒每一部分都能够进行高质量的固溶处理，整体强度得到大幅度的提高；
3、分体铸造再拼接的方式，降低了对生产设备的需求，无需大型铸造设备即可实现；
4、采用此法制造的卷筒，以3500mm炉卷轧机卷筒为例，其使用寿命能达到18-30个月，是传统方式生产卷筒寿命的2-3倍，可见固溶处理使得加强筋在工作温度下的强度得到了极大的提高，当拼装成环形网筒结构时，其径向承压能力更好。
本发明还公开了一种热卷取炉卷筒的制造方法，包括以下步骤：
(1)、用钢板卷制外筒体；
(2)、铸造多件环形网筒；
(3)、将所述环形网筒固溶处理；
(4)、将经过固溶处理的环形网筒沿轴向顺次嵌装在所述外筒体内壁内部上，并焊接固定；
(5)、焊接卷筒端板及端轴套。
优选地，所述步骤(2)，包括先铸造至少两片弧形网片，由所述弧形网片拼装成所述环形网筒。
优选地，所述钢板采用310s材质，所述环形网筒采用1Cr25N i20材质。
通过对加强筋进行分体铸造，无需大型的铸造设备，且可以方便的对加强筋进行固溶处理，大幅度提高了加强筋本身在工作温度下的强度；
将加强筋设置为网格状，使得加强筋能够更好的支撑外筒体，即便在外筒体本身为未经固溶处理的钢板时，也可以达到很好的支撑作用，能够持续工作在工作温度下。
经测试，本方法制作的卷筒，实际使用寿命可达到30个月，是传统方法制作卷筒的3倍，极大地降低了冶金行业的生产成本。
附图说明
图1为本发明的热卷取炉卷筒的结构示意图；
图2为本发明的热卷取炉卷筒中加强筋的结构示意图；
图3为本发明的热卷取炉卷筒中环形网筒结构示意图；
图4为本发明的热卷取炉卷筒中弧形网片结构示意图；
图5为本发明的热卷取炉卷筒制作方法的流程图；
在附图中，各标号所表示的部件名称列表如下：
1、外筒体；
2、加强筋；
2-1、轴向筋条；
2-2、周向筋条；
3、卷筒端板；
4、端轴套；
5、槽口。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
请参照图1所示，其为本发明的热卷取炉卷筒的结构示意图。一种热卷取炉卷筒，包括筒体本体，所述筒体本体上开设有槽口5；所述筒体本体包括由钢板制成的外筒体1、固定在所述外筒体1两端的卷筒端板3及固定在所述卷筒端板3上的端轴套4；设于所述外筒体1内壁的加强筋2，如图2所示，所述加强筋2铸造而成；
优选地，所述加强筋2整体轮廓为与所述外筒体1内壁相适配的筒状网格。
优选地，所述加强筋2沿轴向由多个如图3所示的环形网筒组成。
优选地，所述环形网筒由至少两个如图4所示的弧形网片组成。
优选地，如图4所示，所述弧形网片包括轴向筋条2-1和周向筋条2-2；
优选地，所述轴向筋条2-1和周向筋条2-2的截面的顶端为圆滑的弧形，底端与外筒体1内壁相适配。
本发明还公开了一种热卷取炉卷筒的制造方法，如图5所示，包括以下步骤：
S1、用钢板卷制外筒体；
S2、铸造多件环形网筒；
S3、将所述环形网筒固溶处理；
S4、将经过固溶处理的环形网筒沿轴向顺次嵌装在所述外筒体内壁内部上，并焊接固定；
S5、焊接卷筒端板及端轴套。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种热卷取炉卷筒，包括筒体本体，所述筒体本体上设有槽口，所述筒体本体包括由钢板制成的外筒体、固定在所述外筒体两端的卷筒端板、固定在所述卷筒端板上的端轴套以及设于所述外筒体内壁的加强筋，其特征在于，所述加强筋铸造而成。
2.根据权利要求1所述的热卷取炉卷筒，其特征在于，所述加强筋整体轮廓为与所述外筒体内壁相适配的筒状网格。
3.根据权利要求1或2所述的热卷取炉卷筒，其特征在于，所述加强筋沿轴向由多个环形网筒组成。
4.根据权利要求3所述的热卷取炉卷筒，其特征在于，所述环形网筒由至少两个弧形网片组成。
5.根据权利要求4所述的热卷取炉卷筒，其特征在于，所述弧形网片包括轴向筋条和周向筋条。
6.根据权利要求5所述的热卷取炉卷筒，其特征在于，所述轴向筋条和周向筋条的截面的顶端为圆滑的弧形。
7.根据权利要求5所述的热卷取炉卷筒，其特征在于，所述轴向筋条的高度小于或等于周向筋条的高度。
8.一种热卷取炉卷筒的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)、用钢板卷制外筒体；
(2)、铸造多件环形网筒；
(3)、将所述环形网筒固溶处理；
(4)、将经过固溶处理的环形网筒沿轴向顺次嵌装在所述外筒体内壁内部上，并焊接固定；
(5)、焊接卷筒端板及端轴套。
9.根据权利要求8所述的热卷取炉卷筒的制造方法，其特征在于，所述步骤(2)，包括先铸造至少两片弧形网片，由所述弧形网片拼装成所述环形网筒。
10.根据权利要求8所述的热卷取炉卷筒的制造方法，其特征在于，所述钢板采用310S材质，所述环形网筒采用1Cr25Ni20材质。
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