CN202792933U - 一种步进底式加热炉炉床耐热结构 - Google Patents

Abstract

一种步进底式加热炉炉床耐热结构，属于加热炉技术领域。包括静床、动床、炉底耐热边板、重质浇注料、高铝纤维毡、高强轻质粘土砖、锚固钩、水封装置、PVC胀缝板；静床、动床各自由与炉底钢结构连接的炉底耐热边板，锚固钩和PVC胀缝板与重质浇注料、高铝纤维毡、高强轻质粘土砖组合而成。炉底静床、动床以及安装在水封装置上的冷却装置形成一个整体。优点在于，此结构稳定可靠，杜绝了原来经常出现的水封结构刮蹭、损坏、炉底凸起造成炉内钢坯歪斜、跑偏等问题；避免了炉底及水封的机械性损坏，杜绝了炉底外表面温度的异常升高，大大增加步进底式加热炉炉底动、静床的使用寿命，减少加热炉的停炉及中修次数，提高加热炉使用寿命。

Description

一种步进底式加热炉炉床耐热结构

技术领域

本实用新型属于加热炉技术领域，特别是提供了一种步进底式加热炉炉床耐热结构。可以大大增加步进底式加热炉炉底动、静床的使用寿命，减少加热炉的停炉及中修次数，从而提高加热炉的整体使用寿命。

背景技术

轧钢生产线钢坯加热用梁底组合步进式加热炉由梁和底两大部分组成，每一部分由步进系统和固定系统组成，步进系统由5组动梁和5组动床炉底组成，固定系统由6组静梁和6组静床炉底组成。

加热炉床区炉底是由5组动床炉底和6组静床炉底组成，根据原设计的原图，每组炉底是由钢结构与成型的耐火材料预制块砌筑而成。钢坯在炉内的移动是靠步进梁和动床炉底做矩形轨迹的循环步进运动，将钢坯一步一步由装料端送到出料端，最后出炉。

在原结构中，加热炉动床运行时，经常出现突然无法动作的现象，经停炉检查发现每组动、静床靠近推头处的耐热边板因与其连接的小连接板开焊和螺栓被切断，掉进水封装置内，使钢结构扭曲变形，造成动床无法动作。虽然更换了新的边板，但仍旧发生过类似情况。经对脱落的耐热边板焊接情况和联接螺栓检查发现，每块边板与动床只有4条螺栓起相互固定作用，而且都在水平方向；边板与边板的连接板较小，焊肉相对较少，温度一旦偏高极易开焊。

在原结构中，步进式加热炉床区炉底在高温下既要承受钢坯的重量，又要抗氧化铁皮的侵蚀，同时还要不停地做往复运动。原加热炉床区炉底耐热工作层是用传统的长850mm或900mm（两种）、高480mm、210mm厚的成型砖砌筑而成，由于步进机构的连续往复运动和高温状态下运行，极易造成成型砖断裂、拱起。如果其中的一块砖发生断裂、拱起，必然会影响相邻砖的整体排列，砖之间相互挤压错位，破损迅速扩大，使钢坯在炉内步进时发生大面积歪斜或步进机构卡死。显然，这种砌筑方式不能适应生产的要求。

此梁底组合步进式加热炉自运行以来，多次因床区炉底出现故障造成停产，1997年因炉底破损无法恢复被迫提前20多天进行中修，影响了全厂的正常生产。2001年上半年，加热炉步进机构多次突然无法动作，共造成17天左右的停产检修。10月份，又是因为这个原因造成全厂被迫提前中修，几次故障主要是由于加热炉床区炉底动静床砖碎裂、拱砖、边板联接方式不合理、结构强度差、前部水封装置冷却效果差等问题造成的。采用这种新型的步进底式加热炉耐热炉床结构，可以有效的解决以上这些问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种步进底式加热炉炉床耐热结构，以消除加热炉动床运行时会突然出现的无法动作等现象，从而造成停炉检修，影响整个轧线的生产的事故发生。采用本新型结构后，炉底动床使用寿命大大增加，基本上不会有这种突发事故的发生。

本实用新型包括静床1、动床2、炉底耐热边板3、重质浇注料（JR-70）4、高铝纤维毡5、高强轻质粘土砖6、锚固钩7、水封装置8、PVC胀缝板9；静床1、动床2各自由与炉底钢结构连接的炉底耐热边板3，锚固钩7和PVC胀缝板9与重质浇注料（JR-70）4、高铝纤维毡5、高强轻质粘土砖6组合而成。炉底动床2、静床1以及安装在水封装置8上的冷却装置形成一个整体。所述的安装在水封装置（8）上的冷却装置为耐热钢结构。

本新型结构包括三个方面的内容，1、炉底耐热边板的结构；2、炉底动、静床的耐火材料砌筑结构；3、炉底耐热钢结构的冷却装置。见图1、图2。

1、炉底耐热边板的结构

（1）在考虑整体强度的前提下，炉底耐热边板采用整体铸造，材质采用耐热铸钢4Cr9Si2，此耐热铸钢材质的耐热温度可达到900℃，完全能够满足所处炉况要求，而且降低了成本。具体见附图一中件3。

（2）在炉底耐热边板的垂直方向边板设置了与水平方向固定板的连接件，水平方向固定板与垂直方向边板之间用两块斜筋连接，增加整体强度，同时斜筋在浇注过程中也能起到锚固件的作用，更好的保证耐火材料的强度；

（3）在炉底耐热边板的水平方向固定板上设置了8条固定螺栓，使之与炉底钢结构连接，从而炉底耐热边板能够更好的固定在炉底，结构坚固；

（4）在炉底耐热边板的垂直方向边板上，在其中间设置一处15mm宽，深100mm凹槽，可以有效的防止炉底耐热边板受热膨胀变形；

2、炉底动、静床的耐火材料砌筑结构

（1）炉底动、静床的耐火材料砌筑结构在结构设计上选用由浇注料构成的耐热工作层和保温材料（轻质保温砖+高铝纤维毡）构成的绝热保温层组成的多层复合结构，最大限度地减轻炉床的重量，并保证其隔热效果。保证采用新型的炉底动静床耐火材料砌筑结构后炉底动静床的重量不会发生较大的变化，不会造成炉底步进床在步进过程中的整体受力不均。

（2）炉底作为工作层用耐火材料，主要考虑材料的使用温度应在 1400 ℃以上，热震稳定性好，高温下微膨胀和强度较高等。在加热炉常用的Al2O3-SiO2系耐火材料中，随着氧化铝含量（55%～65%）的增加，材料的体积密度增加，使用温度提高，而热震稳定性有一个最佳区域。为此，我们与某耐火材料有限公司合作，利用流变学理论、最紧密堆积理论和超微粉技术，共同开发了适应步进底式加热炉炉床区炉底耐热工作层使用的牌号为JR-70（见附图一中的件4）的高性能低水泥浇注料，这种浇注料不仅具有施工性能好、体积密度适中、热震稳定性好、体积稳定性好、致密度高、耐磨、抗氧化皮等优点，而且由于超微粉材料具有极高的表面能，能使浇注料形成凝聚结合，并在中温下就开始固相烧结，从而使浇注料具有极高的低温强度和中高温强度，特别是在800～1200 ℃的范围内，浇注料的强度随着温度的升高而增加，不存在普通浇注料在此温度范围内的强度低谷区问题。

（2）炉底动、静床区设置锚固钩（具体见附图1中件7）固定浇注料，锚固钩交错排列，合理布置间距，确保浇注后的牢固性。

（4）考虑动床不停的往复步进，模板支设时注意最上部两侧的倒角留取，以免步进时动、静床相互磨蹭。

（5）浇注用的膨胀缝选用横向回弯的PVC （硬聚氯乙烯塑料）（具体见附图2中件9）膨胀波纹板，这种膨胀板的优点是不吸水、不易变形，能保证膨胀板尺寸，延长炉体使用寿命。根据床区炉底实际情况，沿炉长方向每隔1m左右留一个δ=6mm的膨胀缝，对于床区推头前后水箱距离较长的部位留两个膨胀缝，这样既保证耐材膨胀的需要，又能保证炉底整体性不受破坏。

（6）施工时注意用塑料布将耐热工作层和绝热保温层（具体见图1中件5，高铝纤维毡；件6，高强轻质粘土砖）分隔开，以免浇注料中的水分渗入高铝纤维毡中，影响高铝纤维毡的绝热效果；

3  炉底耐热钢结构的冷却装置

炉底步进床区前部靠近推头处的耐热边板及连接板易开焊、脱落的另外一个主要原因是局部环境冷却效果不好，造成局部环境温度偏高。冷却效果不好是由于此处水封装置（具体见附图1中件8）浊环循环冷却水没有溢流，无法形成循环。

结合床区前部水封装置和水渣斗的空间，我们在推头下方、床区前部水渣斗溢流口处，加装炉底耐热钢结构的冷却装置，直通到东西走向冲渣槽的边板上，使通过炉底耐热钢结构的冷却装置的循环冷却水从溢流管内流出，流到下面的冲渣槽内排走。这样一来，浊环冷却水在前部水封装置内形成循环，提高了床区炉底钢结构的冷却效果，延长了床区的整体寿命。

使用效果

采用此新型步进底式加热炉炉床耐热结构，加热炉炉底运行正常，步进床运行平稳，原来经常出现的水封结构刮蹭、损坏、炉底凸起造成炉内钢坯歪斜、跑偏等问题已经杜绝；由于浇注材料及隔热层设置合理，炉底外表面温度正常，而且因此避免了炉底及水封的机械性损坏，杜绝了炉底外表面温度的异常升高；加热炉2002年底小修和2005年1月中修时进炉检查改造后的床底无任何破损，到2010年底停炉，整个炉床区才有部分地方出现破损，因此整个结构也是经过了时间的检验，采用此种新型步进底式加热炉炉床耐热结构可以大大提高步进底加热炉炉底使用寿命，大大减少加热炉的维护费用，经济效益非常可观。

附图说明

图1为步进底式加热炉炉底耐热结构炉宽方向剖视图。其中，静床1、动床2、炉底耐热边板3、重质浇注料（JR-70）4、高铝纤维毡5、高强轻质粘土砖6、锚固钩7、水封装置8。

图2为步进底式加热炉炉底耐热结构炉长方向剖视图。其中， PVC胀缝板9。

具体实施方式

下面就本实用新型的一种新型的步进底式加热炉耐热炉床结合附图描述如下。

本实用新型结构适用于步进底式加热炉炉底，是由静床1、动床2以及安装在水封装置8上的炉底耐热钢结构的冷却装置形成的一个整体。静床1、动床2各自由与炉底钢结构连接的炉底耐热边板3，锚固钩7和PVC板9与耐火材料（重质浇注料（JR-70）4；高铝纤维毡5；高强轻质粘土砖6）组合而成。

炉底耐热边板3采用整体铸造，材质采用耐热铸钢4Cr9Si2，此耐热铸钢材质的耐热温度可达到900℃，完全能够满足所处炉况要求，而且降低了成本。本装置主要是防止炉底的耐火材料由于在长时间的动作，热胀冷缩，震动过工程中所产生的脱落，保证炉底能够顺利的动作。

锚固钩7和PVC板9与耐火材料组合形成的炉底动静床炉底的砌筑结构。本装置主要是用于支撑炉内钢坯，锚固钩7可以加强耐火浇注料的强度，PVC板9可以防止耐火材料的热物理变化产生的不利影响。

安装在水封装置8上的炉底耐热钢结构冷却装置，可以有效的降低炉底动静床钢结构、炉底耐热边板3所吸收热量产生的温升。

Claims (4)

1.一种步进底式加热炉炉床耐热结构，其特征在于，包括静床、动床、炉底耐热边板、重质浇注料、高铝纤维毡、高强轻质粘土砖、锚固钩、水封装置、PVC胀缝板；静床（1）、动床（2）各自由与炉底钢结构连接的炉底耐热边板（3），锚固钩（7）和PVC胀缝板（9）与重质浇注料（4）、高铝纤维毡（5）、高强轻质粘土砖（6）组合而成，炉底静床（1）、动床（2）以及安装在水封装置（8）上的冷却装置形成一个整体。

2.如权利要求1所述的炉床耐热结构，其特征在于，炉底耐热边板（3）采用整体铸造，材质采用耐热铸钢4Cr9Si2；

在炉底耐热边板（3）的垂直方向边板设置了与水平方向固定板的连接件，水平方向固定板与垂直方向边板之间用两块斜筋连接；

在炉底耐热边板（3）的水平方向固定板上设置了8条固定螺栓，使之与炉底钢结构连接。

3.如权利要求1所述的炉床耐热结构，其特征在于，炉底动床、静床的耐火材料砌筑结构选用轻质保温砖和高铝纤维毡构成的绝热保温层组成的多层复合结构；炉底动床、静床区设置锚固钩固定浇注料，锚固钩交错排列。

4.如权利要求1所述的炉床耐热结构，其特征在于，所述的安装在水封装置（8）上的冷却装置为耐热钢结构。

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