CN203613237U - 一种轧钢加热炉的炉头梁结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种轧钢加热炉的炉头梁结构的技术方案，该方案包括炉头梁钢构，炉头梁钢构经炉头梁吊挂结构与炉顶大梁连接，炉头梁钢构内有循环冷却管，其特征是：所述循环冷却管还与排污装置、流量监测装置及温度监测装置连接，所述流量监测装置及温度监测装置还与控制装置连接；所述炉头梁钢构的外部设置有和炉头梁钢构外表面相适应的多段保温结构，位于炉头梁钢构顶部的保温结构与吊架连接。该方案解决了现有技术中炉头梁下挠、炉头梁耐材失效、炉头梁内杂质富集等一系列为题，大大减少了检修难度与施工工期，同时本实用新型能对炉头梁钢构内冷却水进行在线监控，确保了炉头梁运行安全。

Description

一种轧钢加热炉的炉头梁结构

技术领域

本实用新型涉及一种轧制工艺设备，尤其是一种轧钢加热炉的炉头梁结构。

背景技术

目前通用的大型长板坯轧钢加热炉炉头梁是在一定形状的水冷钢构结构外表面浇注一层耐火材料结构，一般情况下，加热炉的炉头梁在使用一段时间后会出现以下问题：

（1）由于炉子较宽，炉头梁跨距较大而下挠，严重时导致出钢机无法出钢，被迫停炉检修。造成炉头梁下挠的原因有：①炉头梁跨距较大；②炉头梁钢构担负耐材重量较大；③炉头梁钢构没有得到较为合理的吊挂；④受加热炉净环水管网压力、管网水质等因素影响，炉头梁冷却强度降低，并且没有得到有效监控。

（2）炉头梁耐材出现裂纹、剥落严重、甚至坍塌。①耐材一旦坍塌、脱落，极易掉入水封槽，进而挤弯步进梁，造成较大设备事故；②随着耐材的脱落，炉头梁水温增高，炉头梁内壁结垢，进而出现炉头梁鼓包、变形、漏水现象，影响加热质量，甚至被迫停炉。造成炉头梁耐材出现裂纹的原因有：①从耐材使用寿命角度分析，耐材经一定时间的使用，结合力变弱，抵抗应力变形的能力降低。②从结构上看，炉头梁耐材制作形状为包覆在扇形结构梁上的大预制块结构，大预制块靠炉头梁、锚固砖、炉头梁支撑管完成吊挂支撑作用；对于热态的大预制块，因在截面方向温度变化较大（根据相关计算，预制块内侧靠近炉头梁处的温度约100℃，而预制块外侧靠火面的温度变化为常温-1350℃），这造成预制块与炉头梁及预制块本身内部都存在一定应力作用，应力先是导致耐材表面裂纹，达到一定程度后将预制块与炉头梁钢构连接的锚固砖切断。

（3）炉头梁钢构内杂质富集，每次中修期间被迫打开两端端盖清理。这不但影响冷却效果，还易造成设备事故。造成钢构内杂质富集的原因有：炉头梁冷却水为低进高出结构，净环水内的各种污物因比重大于水，极易在炉头梁钢构内聚集。

经统计，每次事故处理需要12天以上，影响了生产效率，增加了维修成本，这就是现有技术所存在的不足之处。

发明内容

本实用新型就是针对现有技术所存在的不足，而提供了一种轧钢加热炉的炉头梁结构的技术方案，该方案解决了现有技术中炉头梁下挠、炉头梁耐材失效、炉头梁内杂质富集等一系列为题，大大减少了检修难度与施工工期，同时本实用新型能对炉头梁钢构内冷却水进行在线监控，确保了炉头梁运行安全。

本方案是通过如下技术措施来实现的：一种轧钢加热炉的炉头梁结构，包括炉头梁钢构，炉头梁钢构经炉头梁吊挂与炉顶大梁连接，炉头梁钢构内有循环冷却管，本方案的特点是：所述循环冷却管还与排污装置、流量监测装置及温度监测装置连接，所述流量监测装置及温度监测装置还与控制装置连接；所述炉头梁钢构的外部设置有和炉头梁钢构外表面相适应的多段保温结构，位于炉头梁钢构顶部的保温结构与吊架连接。

本方案的特点还有，所述循环冷却管包括进水冷却管、出水冷却管和位于进水冷却管和出水冷却管之间的回水冷却管，并且回水冷却管分别与进水冷却管和出水冷却管相连通；所述排污装置、流量监测装置及温度监测装置均与出水冷却管连接。所述保温结构有三段，分别为水梁支撑管部分、多晶莫来石异型纤维模块和炉顶吊挂部分。所述水梁支撑管部分和炉顶吊挂部分均采用浇注工艺制作，浇注料为莫来石快干防爆浇注料。所述水梁支撑管部分位于炉门立柱和炉头梁钢构之间，所述多晶莫来石异型纤维模块经锚固件与炉头梁钢构连接，所述炉顶吊挂部分经三块锚固砖与吊架连接。所述锚固件的材料为Cr25Ni20，锚固件的直径为12mm。所述炉头梁钢构在长度方向上为中部向上凸出的弧形结构，该弧形结构的中心线和炉顶大梁平行。所述炉头梁钢构中与多晶莫来石异型纤维模块的连接部分为一体式的弯曲钢板，该弯曲钢板的焊缝位于出水冷却管一侧。

本方案的技术特点和积极效果为：

1，本方案中将常规的炉头梁耐材一体化浇注结构改成炉顶吊挂部分、水梁支撑管部分和多晶莫来石异型纤维模块三部分，耐材部分的轻质化改造解决了长板坯加热炉炉头梁因承重过大而下挠的问题，耐材部分的结构复合化改造解决了原一体浇注结构在截面方向的大应力问题，故该结构比较稳定，该设备故障率几乎为零，有效提高了加热炉炉头梁的使用寿命，更加满足轧线生产工艺要求；

2，本方案中设有排污装置，解决了炉头梁内杂质富集的问题，本方案中设有流量监测装置及温度监测装置，能有效控制和保证炉头梁钢构冷却效果；

3，本实用新型便于点检与检修。该炉头梁结构将水梁耐材在截面方向分成三段，一旦出现异常，极易处理，大大减少了施工量及工期；

4，本实用新型解决了炉头梁坍塌事故的隐患，提高了加热炉适应“避峰生产”、“间断生产”的能力，降低了煤气消耗；

5，本实用新型大大降低了炉头梁设备事故对生产计划兑现带来的不利影响。

由此可见，本实用新型具有实质性特点和进步，其实施的有益效果也是显而易见的。

附图说明

图1为现有技术的结构示意图。

图2为本实用新型具体实施方式的结构示意图。

图3为本实用新型排污装置、水流量监测装置和温度监测装置与循环管连接的结构示意图。

图中，1为水梁支撑管，2为进水冷却管，3为回水冷却管，4为出水冷却管，5为炉门立柱，6为炉顶大梁，7为吊架，8为锚固砖，9为炉顶，10为炉头梁耐材，11为锚固砖，13为水梁支撑管部分，14为炉头梁吊挂，15为炉顶吊挂部分，16为多晶莫来石异型纤维模块，17为锚固件，18为排污装置，19为排地沟，20为温度监测装置，21为流量监测装置，22为流量调节关闭阀，23为控制装置，24为炉头梁钢构。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过一个具体实施方式，并结合其附图，对本方案进行阐述。

通过附图1和附图2可以看出，一种轧钢加热炉的炉头梁结构，包括炉头梁钢构24，炉头梁钢构24经炉头梁吊挂14与炉顶大梁6连接，炉头梁钢构24内有循环冷却管，循环冷却管包括进水冷却管2、出水冷却管4和位于进水冷却管2和出水冷却管4之间的回水冷却管3，并且回水冷却管3分别与进水冷却管2和出水冷却管4相连通；排污装置18、流量监测装置21及温度监测装置20均与出水冷却管4连接,本实用新型中，排污装置18为排污阀，通过手动控制排污阀的打开与关闭，提高了水冷效果，避免了水梁失效危险。控制装置23为PLC控制，流量监测装置21和温度监测装置20将信号传递给PLC控制系统从而对温度和流量进行在线监控，确保了炉头梁运行安全。

所述炉头梁钢构24的外部设置有和炉头梁钢构24外表面相适应的三段保温结构，分别为水梁支撑管部分13、多晶莫来石异型纤维模块16和炉顶吊挂部分15，水梁支撑管部分13和炉顶吊挂部分15均采用浇注工艺制作，浇注料为莫来石快干防爆浇注料。 

所述水梁支撑管部分13位于炉门立柱5和炉头梁钢构24之间，水梁支撑管部分13的主要作用是对水梁进行保温、减轻炉门对水梁的磨损及防止辊道冷却水对多晶莫来石异型纤维模块16的破坏等。所述多晶莫来石异型纤维模块16经锚固件17与炉头梁钢构24连接，多晶莫来石异型纤维模块16是常规浇注料比重的十分之一左右，大大减少了炉头梁钢构24的承重，且保温性能远远优于浇注料。所述炉顶吊挂部分15经三块锚固砖11与吊架7连接，这样将原压在炉头梁上面的耐材转移到炉顶承重，该部分耐材只起隔热、密封作用。所述炉头梁钢构24中与多晶莫来石异型纤维模块16的连接部分为一体式的弯曲钢板，该弯曲钢板的焊缝位于出水冷却管4一侧，这样减少了焊缝的温度应力，减少了炉头梁焊缝漏水向炉内倾灌的风险。

可按照以下步骤获得该炉头梁结构：

1、将炉头梁钢构24中与多晶莫来石异型纤维模块16的连接部分设计为弯曲钢板结构，焊缝位于出水冷却管4一侧，制造完毕后先整体退火去除残余焊接应力，并打压实验合格；

2、将炉头梁钢构24吊装到位，经倒链预起拱后用槽钢等与炉顶大梁6连接，制作成炉头梁吊挂14，然后进行炉头梁支撑点的固定；

3、在结构上将炉头梁耐材由整体浇注改成三段结构。首先浇注炉顶吊挂部分15（这样将部分由炉头梁钢构承受的重量改为锚固砖、炉顶承重），其次浇注水梁支撑管部分13，最后进行多晶莫来石异型纤维模块16的安装施工。为提高多晶莫来石异形纤维模块的使用寿命，可以做以下处理：①对模块迎火面进行了高温胶固化处理；②根据现场炉头梁形状对锚固件17进行了专门设计，锚固件17的材质选用Cr25Ni20，锚固件17直径在12mm；

4、在炉头梁钢构回水冷却管3上增设排污装置18；

5、在炉头梁钢构回水冷却管3上设置流量监测装置21及温度监测装置20，并将信号远传到主控室实施在线监控。

上述虽然结合附图对实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (8)

1.一种轧钢加热炉的炉头梁结构，包括炉头梁钢构，炉头梁钢构经炉头梁吊挂与炉顶大梁连接，炉头梁钢构内有循环冷却管，其特征是：所述循环冷却管还与排污装置、流量监测装置及温度监测装置连接，所述流量监测装置及温度监测装置还与控制装置连接；所述炉头梁钢构的外部设置有和炉头梁钢构外表面相适应的多段保温结构，位于炉头梁钢构顶部的保温结构与吊架连接。

2.根据权利要求1所述的轧钢加热炉的炉头梁结构，其特征是：所述循环冷却管包括进水冷却管、出水冷却管和位于进水冷却管和出水冷却管之间的回水冷却管，并且回水冷却管分别与进水冷却管和出水冷却管相连通；所述排污装置、流量监测装置及温度监测装置均与出水冷却管连接。

3.根据权利要求1所述的轧钢加热炉的炉头梁结构，其特征是：所述保温结构有三段，分别为水梁支撑管部分、多晶莫来石异型纤维模块和炉顶吊挂部分。

4.根据权利要求3所述的轧钢加热炉的炉头梁结构，其特征是：所述水梁支撑管部分和炉顶吊挂部分均采用浇注工艺制作，浇注料为莫来石快干防爆浇注料。

5.根据权利要求3或4所述的轧钢加热炉的炉头梁结构，其特征是：所述水梁支撑管部分位于炉门立柱和炉头梁钢构之间，所述多晶莫来石异型纤维模块经锚固件与炉头梁钢构连接，所述炉顶吊挂部分经三块锚固砖与吊架连接。

6.根据权利要求5所述的轧钢加热炉的炉头梁结构，其特征是：所述锚固件的材料为Cr25Ni20，锚固件的直径为12mm。

7.根据权利要求1所述的轧钢加热炉的炉头梁结构，其特征是：所述炉头梁钢构在长度方向上为中部向上凸出的弧形结构，该弧形结构的中心线和炉顶大梁平行。

8.根据权利要求5所述的轧钢加热炉的炉头梁结构，其特征是：所述炉头梁钢构中与多晶莫来石异型纤维模块的连接部分为一体式的弯曲钢板，该弯曲钢板的焊缝位于出水冷却管一侧。

Images