CN201250261Y - 连续退火炉的隔离炉段 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种连续退火炉的隔离炉段，包括一炉体和一密封隔离装置；炉体包括一炉壳，一炉底和一炉壁；炉底上设有炉辊，炉底与炉壁之间设有一气氛通道；炉壁上竖向设有两通道，以及一上窄下宽的气氛隔离区，气氛隔离区上还装有一烟道；密封隔离装置包括一对密封挡帘组件和一炉压控制组件；密封挡帘组件分别可升降密封安装在通道内，炉压控制组件密封安装在烟道上。本装置采用炉内隔离挡帘，可便捷地实现隔离装置的开闭；构建喇叭型炉气隔离区域的空间，便于炉压控制，有效减小相邻炉膛气氛的互串干扰；隔离装置顶盖采用双重密封技术，确保整个炉体的密封效果。

Description

连续退火炉的隔离炉段

技术领域

本实用新型涉及冷轧技术，尤其属于一种装有密封隔离装置的退火炉。

背景技术

冷轧带钢的部分高端钢种进入连续退火炉内退火处理时，要求不同的炉段具有不同的炉温、炉压，和不同比例的炉内保护气氛；如果工艺苛刻，还可能对相邻炉膛两侧的炉温、炉压、气氛成分等参数作出严格规定，这就对退火炉内的气氛隔离提出较高的功能需求。目前国内外关于带钢连续退火炉内气氛隔离装置的公开资料有限，例如：

公开号为[CN1421668A]的中国专利通过在贯通式炉膛中设置双重隔离墙，其间形成的空腔中设置有与外接管路连通的抽、排气口，以及一些调节阀和泵，来达到按照不同炉段控制不同炉气的目的。公开号为[CN201024187Y]的中国专利也相似地将炉内保护气体从管道通往炉体中间隔离腔内，实现退火炉内多气氛隔离的目的。这类文献提到的炉气隔离用途较为专业，多适用于实验室研究验证，难适用于现代化大生产机组。

公开号为[CN200967830Y]和[CN200992564Y]的中国专利通过在炉辊的上、下设置一对密封挡板，其上下挡板首端均与炉壁上的固定架活动连接，上挡板下端靠近带钢，下挡板末端靠近炉辊；两炉辊间形成的过渡炉腔顶部设置有炉压控制口，这样便可机械地对相邻炉段的炉气进行隔离。公开号为[CN200967830Y]的中国专利如图1所示，其中1炉体，2前炉段，3后炉段，5、6上下炉辊，7上密封挡板，8下密封挡板。

文献提到的炉气隔离效果良好，操作简便，适合连续退火炉的工业化生产。但是在处理一些特殊钢种时，如果连续退火炉工艺变更频繁，则隔离挡板的开启和关闭也频繁；另外带钢焊缝通过隔离装置时，其挡板的开闭也要能迅速响应，而机械式隔离装置只能通过人工手动来干预，难以适应现代生产快节奏、自动化的需要。同时如果炉压较高，隔离装置内的压力也相应增高，不仅减弱气氛隔离效果，而且导致该隔离区密封性能较差；如果炉内氢气含量较高，还需慎重考虑该退火炉使用的安全性。一般地退火炉炉压为几十帕，隔离炉段的上盖以自重压在炉体上以实现密封效果；因此上述隔离装置在高炉压环境下的气氛隔离效果有所减弱，也未体现出有较好的炉体严密性。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种连续退火炉的隔离炉段，其采用炉内隔离挡帘，可便捷地实现隔离装置的开闭；构建喇叭型炉气隔离区域的空间，便于炉压控制，有效减小相邻炉膛气氛的互串干扰；隔离装置顶盖采用双重密封技术，确保整个炉体的密封效果。

本实用新型的技术方案：一种连续退火炉的隔离炉段，包括一炉体和一密封隔离装置；

炉体包括一炉壳，一炉底和一炉壁；炉底上设有炉辊，炉底与炉壁之间设有一气氛通道；炉壁上竖向设有两通道，以及一上窄下宽的气氛隔离区，气氛隔离区上还装有一烟道；

密封隔离装置包括一对密封挡帘组件和一炉压控制组件；密封挡帘组件分别可升降密封安装在通道内，炉压控制组件密封安装在烟道上。

优选地，还包括一炉顶，套装在炉壁顶部；炉顶的下部为三层立式“回”形板，其最内层绕炉壁顶部固定；炉顶的上部为两层立式“回”形板，其与炉壁通过一对定位销固定，两层立式“回”形板交错伸入三层立式“回”形板中形成环形方槽，环形方槽内填充密封材料。

优选地，所述密封挡帘组件包括一对上轴套和一对下轴套，两者之间装填耐材并通过一法兰连接，上下安装在通道上；上轴套外壁套设有一螺旋水道，其上设有一进水口和一处水口；上轴套和下轴套之间的耐材里设有一密封氮气进口；

一对上升降蜗杆，其上装有一隔离杆套，上升降蜗杆的下部装有一下升降杆，伸入上、下轴套中；

一密封挡帘，与该对下升降杆连接，密封挡帘上装有两加强板；

一恒速电机，通过一同步轴与一对蜗轮连接，该对蜗轮分别与上升降蜗杆配合。

优选地，所述炉压控制组件包括一电动挡板、一防回火机械挡板和一烟道盖板，从下到上依次安装在烟道上；机械挡板与烟道配合密封；

一驱动气缸，通过一连杆、一滑杆机构与机械挡板连接；

一PLC控制单元，与电动挡板电连接；电动挡板与防回火挡板组件连锁。

优选地，所述炉辊通过一电机驱动，炉辊与炉底之间垫设一石棉密封毯。

优选地，所述气氛隔离区的剖面呈喇叭形。

优选地，所述炉顶上部的两层立式“回”形板还装有两对吊耳。

优选地，所述环形方槽填充耐热石英砂，环形方槽灌注循环冷却水。

优选地，所述气氛隔离区的炉壁侧还设有一窥视孔。

本实用新型的技术构思如下：在连续退火炉中专门设置了隔离炉段，该隔离炉段由炉壁及炉底为一体铸成的基架，和顶部封盖组成；其内包含有两根炉底辊，和两道由电机驱动可升降的密封挡帘。两密封帘降下时所间隔的过渡炉膛即为炉气隔离区，该区域上方设置有炉压自动控制结构。顶部封盖上承载有提升帘通道口、炉压控制口等，它与炉壁、炉底基架的接合采用砂封和水封双重密封技术。

可升降的电动挡帘能实现方便而快速地打开(提升)或关闭(下降)，尤其适用于带钢焊缝进入退火炉后，密封帘应能迅速升降的情况。在正常生产的带钢、前后带钢焊缝、穿带棒等通过退火炉隔离段时，需要两道密封挡帘升降到不同的位置，这样能将因密封挡帘的动作而对隔离区域的炉压、气氛的干扰减少到最小程度。

根据炉壁、炉底和炉顶封盖的结构而修砌的耐火材料，可减小隔离区域的空间，且将该区域空间构建为横截面呈下宽上窄的喇叭形状；隔离区域上方是与外界连通的烟道，其上设置了炉压控制机构。这样即使是在炉压较高的情况下工作，由于隔离区域下端的热气更容易流向上方烟道的喇叭口，避免了相邻炉膛的气氛互串干扰，保证隔离效果。为利于炉压控制，烟道上安装有电动挡板，通过其开度调节来实现隔离炉段的炉压精确调节；不仅如此还设置了防回火机械挡板，一旦隔离炉段压力骤然下降或控制失稳时，该机械挡板迅速压下以堵塞烟道，防止外界空气注入炉内，为退火炉提供安全保障。

隔离段是整个退火炉炉体气密性的弱点部位，仅靠顶部封盖的自重压在炉体上是难以实现较好严密性的。本技术方案结合了内环沟槽砂封、外环沟槽水封对顶盖四周进行双重密封，便于实施和设备维护，确保高炉压下炉体的气密性能。

本实用新型由于采用了以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下优点和积极效果：本装置由于采用了电动式密封帘，不仅可根据需要能快速稳定升降，实现隔离装置的开启和关闭；还可将其与机组跟踪的带钢信号关联反馈，根据带钢焊缝、穿带棒进入炉内不同区段的位置，由PLC来决定密封挡帘是否开闭以及开闭程度。

独特的炉气隔离区域更有利于炉压控制的稳定，减弱相邻炉段气氛的互扰，在150Pa的高炉压下工作效果良好。顶部封盖采用砂封和水封，炉体气密性结果显示，将50mm水柱压力的压缩空气注入近400m长的连续退火炉内，到下降至15mm水柱压力时，维持了大于80min的保压时间，实现了极为优异的密封性能，即使炉内氢气含量高达75％时也能安全适用。

附图说明

图1为现有技术的装有挡板的炉体剖面图。

图2为本实用新型的炉体整体结构剖面图。

图3为图2的侧视图。

图2-3中，1 炉底，2 炉壁，3 炉顶，4 吊耳，5 电机，6 炉辊，7 石棉密封毯，8 加强板，9 密封挡帘，10、11 相邻炉膛两侧，12 气氛隔离区域，13电动挡板，14 烟道，15 烟道盖板，16 防回火机械挡板，17 连杆，18 窥视孔，19 上升降蜗杆，20 恒速电机，21 蜗轮，22 同步轴，23 螺旋水道，24 进水口，25 出水口，26 密封氮气口，27 耐材，28 内环槽沟，29 外环槽沟，30 定位销，31 升降杆外套，32 上轴套，33 下轴套，34 连接法兰，35 驱动气缸，36 下升降杆，37 PLC控制单元，38 通道，39 固定环，40 滑杆机构，41 轴套。

具体实施方式

如图2，3所示，本实施例炉体包括炉壳，以及几种耐火砖构成的炉底1、炉壁2和炉顶3。炉底1和炉壁2铸成一体作为隔离段的基架。

炉底1上装有两根由电机5驱动的炉辊6，它们与炉底1之间填充有石棉毯7以保证密封和转动的自由性。炉底1与炉壁2之间有一气氛通道；

炉壁2上竖向有两通道38，以及一上窄下宽(呈喇叭形)的气氛隔离区12，气氛隔离区12上还装有一烟道14。在气氛隔离区12炉壁的工作侧和传动侧还开有一窥视孔18用以观测。

炉顶3的主体由耐材27浇注在铸铁盖板上而成，套装在炉壁2顶部；炉顶3的下部为三层立式“回”形钢板，其最内层绕炉壁2顶部焊接固定；炉顶3的上部为两层立式“回”形钢板，其与炉壁2通过一对定位销30固定，两层立式“回”形钢板交错伸入三层立式“回”形钢板中形成环形方槽28、29，环形方槽28、29内填充密封材料。本实施例中，内环形方槽28填充耐热石英砂，外环形方槽沟29灌注循环冷却水；这样使得末端呈刃状的方槽十分容易的埋没在密封砂和水中。

炉顶3上部的两层立式”回”形钢板还装有两对吊耳4。

炉顶3在安装前先在内环槽沟28填充石英砂，然后由行车钩运吊耳4，利用炉壁2驱动侧和传动侧的定位销30将顶盖扣在炉体基架上，石棉密封毯7填充其间；最后向外环槽沟29灌注循环冷却水。由于水份容易受热蒸发，因此可在槽沟29底部装有一路以上的进水口，上部装有一路出水口，顶部有一路溢流口，控制好水份蒸发的损失，以保证水封效果。

如图2，3所示，本实施例还包括一密封隔离装置，其包括一对密封挡帘组件和一炉压控制组件。密封挡帘组件分别可升降密封安装在通道38内，炉压控制组件密封安装在烟道14上。

密封挡帘组件包括一对上轴套32和一对下轴套33，两者之间通过一法兰34连接，并装填耐材以保证上下轴套的密封性，上、下轴套32、33上下安装在通道38上。

上轴套32外壁套装有一螺旋水道23，其上有一进水口24和一处水口25；循环水从进水口24通过上轴套夹壁中的螺旋状水道23流向出水口25，以此实现对上轴套32的冷却作用。

上轴套32和下轴套33之间的耐材里装有一密封氮气进口26。氮气从进口26注入，以此实现对下轴套33的密封作用；

密封挡帘组件还包括：一对上升降蜗杆19，其上装有一隔离杆套31，上升降蜗杆19的下部装有一下升降杆36，伸入上、下轴套32、33中。

一填充了耐火纤维、以两加强板8固定的密封挡帘9，位于炉辊6的上方，与该对下升降杆36连接。其自动控制的升降使得相邻炉膛两侧10、11的气氛与气氛隔离区域12连通或隔绝。窥视孔18可观测密封挡帘9的升降情况。

一恒速电机20，通过一同步轴22与一对蜗轮21连接，该对蜗轮21分别与上升降蜗杆19配合。恒速电机20通过同步轴22，可同步驱动工作侧和传动侧的蜗轮蜗杆升降装置，使得隔离杆套31内的上升降蜗杆19在上轴套33中上下移动，移动的距离决定了气氛隔离区域12的开闭程度。

将机组跟踪的带钢信号与该密封挡帘组件(电动升降机构)PLC单元电连接，在带钢、穿带棒和带钢焊缝等经过退火炉时，可设计出不同炉气隔离装置的打开模式。这样自动动作的执行更为便捷，充分满足了工艺变更需求。

如图2，3所示，本实施例的炉压控制组件包括一电动挡板13、一防回火机械挡板16和一烟道盖板15，从下到上依次安装在烟道14上。机械挡板16与烟道14配合密封。

一驱动气缸35可绕其支点作小幅度摆动，其与一连杆17、一滑杆机构40与机械挡板16连接，通过驱动气缸35活塞杆的伸缩，从而控制机械挡板16的升降，保证了连杆17的运动自由度。还包括上、下两圈固定环39，用于固定连杆40。

其中，连杆17由两根钢杆连接固定，不可各自独立运动，只可绕固定点作整体摆动；连杆17的末端开有卡槽，通过轴套41对滑杆40作垂直运动的导向。为便于安装，滑杆40分为上下两杆，它们通过轴套41组合成一体，轴套41可在连杆17的卡槽内滑动，实现连杆17与滑杆40的合成动作。且滑杆40被上述两内置固定环39限位于烟道14中央。防回火机械挡板16被冲压成漏斗状，其漏斗中心部位与滑杆40的下杆焊接固定。

一PLC控制单元37，与电动挡板13电连接；电动挡板13与防回火挡板组件连锁。

本实用新型的工作过程如下：当两道密封挡帘9都降下时，形成了狭窄的隔离区域12，该区域截面呈喇叭状，下端较上端的面积大，该独特空间结构利于炉压的自动控制。隔离区域12和其上方的烟道14贯通，周围的炉壁2上修砌了较厚的耐材，将隔离区12的相邻炉膛10、11和烟道14的空间体积尽量减小，以保证炉压较高时的炉气隔离效果。

隔离区域12的炉压检测信号传递给PLC控制单元37，视隔离区12炉压的设定值来调节电动挡板13的开度，实现炉压自动反馈控制。

而电动挡板13的开度信号又经由PLC控制单元37，通过驱动气缸35和滑杆40、机械连杆17来决定机械挡板16的升降。

电动挡板13开度为零则机械挡板16下降关闭，电动挡板13开度不为零则机械挡板16提升打开。

要注意的是，以上列举的仅为本实用新型的一个具体实施例，显然本实用新型不限于以上实施例，随之有着许多的类似变化。本领域的技术人员如果从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种连续退火炉的隔离炉段，其特征在于包括：

一炉体和一密封隔离装置；

炉体包括一炉壳，一炉底(1)和一炉壁(2)；炉底(1)上设有炉辊(6)，炉底(1)与炉壁(2)之间设有一气氛通道；炉壁(2)上竖向设有两通道(38)，以及一上窄下宽的气氛隔离区(12)，气氛隔离区(12)上还装有一烟道(14)；

密封隔离装置包括一对密封挡帘组件和一炉压控制组件；密封挡帘组件分别可升降密封安装在通道(38)内，炉压控制组件密封安装在烟道(14)上。

2.如权利要求1所述的连续退火炉的隔离炉段，其特征在于还包括一炉顶(3)，套装在炉壁(2)顶部；炉顶(3)的下部为三层立式“回”形板，其最内层绕炉壁(2)顶部固定；炉顶(3)的上部为两层立式“回”形板，其与炉壁(2)通过一对定位销(30)固定，两层立式“回”形板交错伸入三层立式“回”形板中形成环形方槽(28、29)，环形方槽(28、29)内填充密封材料。

3.如权利要求1或2所述的连续退火炉的隔离炉段，其特征在于：所述密封挡帘组件包括一对上轴套(32)和一对下轴套(33)，两者之间装填耐材并通过一法兰(34)连接，上下安装在通道(38)上；上轴套(32)外壁套设有一螺旋水道(23)，其上设有一进水口(24)和一处水口(25)；上轴套(32)和下轴套(33)之间的耐材里设有一密封氮气进口(26)；

一对上升降蜗杆(19)，其上装有一隔离杆套(31)，上升降蜗杆(19)的下部装有一下升降杆(36)，伸入上、下轴套(32、33)中；

一密封挡帘(9)，与该对下升降杆(36)连接，密封挡帘(9)上装有两加强板(8)；

一恒速电机(20)，通过一同步轴(22)与一对蜗轮(21)连接，该对蜗轮(21)分别与上升降蜗杆(19)配合。

4.如权利要求3所述的连续退火炉的隔离炉段，其特征在于：所述炉压控制组件包括一电动挡板(13)、一防回火机械挡板(16)和一烟道盖板(15)，从下到上依次安装在烟道(14)上；机械挡板(16)与烟道(14)配合密封；

一驱动气缸(35)，通过一连杆(17)、一滑杆机构(40)与机械挡板(16)连接；

一PLC控制单元(37)，与电动挡板(13)电连接；电动挡板(13)与防回火挡板组件连锁。

5.如权利要求4所述的连续退火炉的隔离炉段，其特征在于：所述炉辊(6)通过一电机(5)驱动，炉辊(6)与炉底(1)之间垫设一石棉密封毯(7)。

6.如权利要求5所述的连续退火炉的隔离炉段，其特征在于：所述气氛隔离区(12)的剖面呈喇叭形。

7.如权利要求6所述的连续退火炉的隔离炉段，其特征在于：所述炉顶(3)上部的两层立式“回”形板还装有两对吊耳(4)。

8.如权利要求7所述的连续退火炉的隔离炉段，其特征在于：所述环形方槽(28)填充耐热石英砂，环形方槽(29)灌注循环冷却水。

9.如权利要求8所述的连续退火炉的隔离炉段，其特征在于：所述气氛隔离区(12)的炉壁侧还设有一窥视孔(18)。

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