CN204486464U - 差温及等温轧辊加热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种差温及等温轧辊加热装置，轧辊加热装置由加热棒和绝缘管构成，加热棒外包绝缘管，加热棒前段为加热段，后段为常温段，加热段置于空心轧辊的辊身内，常温段伸出轧辊辊颈与联接装置连接；所述联接装置由固定环、旋转圆柱和运动环三部分构成，固定环与运动环之间通过旋转圆柱旋动连接，运动环与加热装置的常温段固定连接；冷却装置由循环水泵、水管构成，循环水泵通过外部水管与轧辊轴承座和固定环内部设有的水槽连接。本实用新型能用于难成形金属材料和需要差温轧制的轧辊加热系统，保证轧制过程中正确控制一对轧辊表面温度，实现等温或异温轧制的工艺参数的需要，并且加热器更换方便，节能。

Description

差温及等温轧辊加热装置

技术领域

本实用新型涉及一种金属板带材的轧制加热装置，尤其涉及一种在线轧辊连续加热方法及装置，在轧制过程中对轧辊进行在线连续等温或差温加热功能，适用于难变形金属材料轧制生产。

背景技术

针对某些金属板带材在冷轧过程中存在变形抗力大和塑性差的问题，目前采用传统的温轧或热轧工艺方法；传统的温轧或热轧工艺方法是先对金属板带材加热，再在热轧机或冷轧机上进行轧制的方法。但是，由于传统的温轧或热轧工艺采用直接加热板带材的方法，而板带材的厚度一般较薄，热容量较小，轧制过程中板带材散热速度较快，材料温度难以保证，造成金属材料塑性下降，轧制过程中容易出现裂纹，废品率高。因此，传统的温轧或热轧工艺方法的应用由此受到限制。目前在线热辊的方法开始使用。如，中国专利申请号200510086721.X（镁合金板带温轧轧辊辊心加热装置）、200810036132.4（镁合金板材轧制轧辊加热系统）和201310518804.6（一种在线连续轧辊加热装置及其加工方法）等实用新型实现在轧制过程中对轧辊进行在线连续加热。这些实用新型主要是在空心轧辊内安装固定的加热棒，并通过温度控制装置对轧辊表面温度进行控制，保证板带轧制温度。

中国专利申请号200510086721.X（镁合金板带温轧轧辊辊心加热装置）公开了一种轧辊辊心加热装置，在空心轧辊内安装固定的加热棒，加热棒一端由夹紧装置固定在支架上，另一端被悬臂支撑在轧辊内，利用辊心内部的热电偶反映轧辊表面温度，以确定加热棒是否继续加热。这种轧辊辊心加热装置的加热棒被固定在轧辊内，不随轧辊同步转动。加热棒与控制器通过导线直接连接。

中国专利申请号200810036132.4（镁合金板材轧制轧辊加热系统）公开了轧辊加热系统，轧辊内放置多根加热器，通过轧辊加热装置中内嵌式的加热器对轧辊进行加热，所述轧辊加热装置包括电刷滑环、轴承、轧辊和加热器。其中电刷滑环一端连接控温箱，另一端与加热器相连，为加热管提供所需要的电压；加热器一端连接电刷滑环，另一端插入轧辊内部，对轧辊进行加热。加热器及电刷滑环与轧辊同步转动。加热棒与控制器通过电刷滑环连接。

中国专利申请号201310518804.6（一种在线连续轧辊加热装置及其加工方法）公开了一种在线连续轧辊加热装置，包括轧辊、多个电加热棒、无级电刷旋转机构、无级电刷固定机构和轴承组件。轧辊内沿圆周方向等距开设有多个电加热棒插孔，多个电加热棒分别插设于多个电加热棒插孔内。无级电刷旋转机构包括无级电刷旋转部件，第一无级电刷旋转导体，第二无级电刷旋转导体, 第一绝缘套，第二绝缘套。无级电刷固定机构包括第一无级电刷固定导体, 第一导电弹簧，第二无级电刷固定导体，第二导电弹簧，第一绝缘衬套, 第二绝缘衬套。这种实用新型装置是实质上与中国专利申请号200810036132.4（镁合金板材轧制轧辊加热系统）情况类似，加热器与轧辊同步转动。加热棒与控制器通过电刷滑环连接。上述这些轧辊在线、连续加热的实用新型会存在问题主要有：对于辊心加热装置的加热棒被固定、不随轧辊同步转动，如中国专利申请号200510086721.X（镁合金板带温轧轧辊辊心加热装置）在轧辊长期加热后，轧辊辊心空腔会出现大量的氧化皮，塞满加热棒周围，导致加热棒旋转断裂。而对于辊心加热棒随轧辊同步转动，采用电刷连接的加热装置，则会出现大电流通过电刷连接处出现打火发热现象。

中国专利申请号201310246053.7（一种镁合金异温轧制装置及方法）公开了一种镁合金异温轧制装置及方法，加热装置在于轧辊外部，分别设于下轧辊和上轧辊外周相对位置处。通过辐射加热的方法对轧辊进行加热。这种加热方法限制上下轧辊的压下量调整范围，同时轧件进辊困难，若轧件出辊上翘或下翘，轧件容易冲向加热装置，使加热装置受损。申请号201310246053.7所述镁合金异温轧制方法的特征在于，将上轧辊和下轧辊的温度控制在室温至450℃之间，并使上轧辊和下轧辊的温度不同，以使位于轧制变形区的镁合金板的上下表面产生温度差。上轧辊的温度控制在180-300℃，下轧辊的温度控制在300-400℃或下轧辊的温度控制在180-300℃，上轧辊的温度控制在300-400℃。其没有提出具体的差温轧制的温度范围保护范围。

发明内容

   本实用新型针对现有技术的不足，提供一种差温及等温轧辊加热装置，用于难成形金属材料（包括镁合金、钛合金）和需要差温轧制的轧辊加热系统，保证轧制过程中正确控制一对轧辊表面温度，实现等温或异温轧制的工艺参数的需要，且加热器更换方便，节能。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种差温及等温轧辊加热装置， 具有一个安装在空心轧辊中的轧辊加热装置，一个用于轧辊加热装置的固定和旋转的联接装置，一个用于联接装置和空心轧辊的轴承座冷却的冷却装置，一个用于控制差温或等温轧制的控制装置，所述轧辊加热装置由加热棒和绝缘管构成，加热棒外包绝缘管，加热棒前段为加热段，后段为常温段，加热段置于空心轧辊的辊身内，常温段伸出轧辊辊颈与联接装置连接；所述联接装置由固定环、旋转圆柱和运动环三部分构成，固定环与运动环之间通过旋转圆柱旋动连接，运动环与加热棒的常温段固定连接；所述冷却装置由循环水泵、水管构成，循环水泵通过外部水管与轧辊轴承座和固定环内部设有的水槽连接。

所述加热段长度与轧辊辊身长度相同，常温段长度为轧辊辊颈长度、辊头长度与轧辊外伸出长度之和。

所述控制装置由控温箱、变压器、热电偶传感器和电脑构成，每个轧辊内单独设置一个热电偶传感器，热电偶传感器一端连接控温箱，另一端与轧辊表面接触，用于测量轧辊表面的温度，加热棒连接变压器，变压器和控温箱连接电脑。

本实用新型的有益效果是：本实用新型能用于难成形金属材料（包括镁合金、钛合金）和需要差温轧制的轧辊加热系统，保证轧制过程中正确控制一对轧辊表面温度，实现等温或异温轧制的工艺参数的需要，并且加热器更换方便，节能。

附图说明

图1是本实用新型的结构系统示意图；

图2是加热装与冷却装置在轧辊中的位置示意图；

图3是联接装置结构剖视图；

图4是图3的左视图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，一种差温及等温轧辊加热装置，包括轧辊加热装置、控制装置、联接装置和冷却装置等。

如图2所示，轧辊加热装置由加热棒3和绝缘管构成，加热棒3外包绝缘管，加热棒3前段为加热段11，后段为常温段12，加热段11置于空心轧辊1的辊身内，常温段12伸出轧辊辊颈与联接装置8连接。将常规的轧辊1的芯部沿轴向加工成圆形空腔。长条形加热棒3沿长度上制作成加热段11常温段12两部分，加热段11长度与轧辊1的辊身长度基本相同，常温段12的长度为轧辊1的辊颈长度、辊头长度与轧辊1的外伸出长度之和。常温段12最外端安装联接装置8的运动铜环。加热棒3外包绝缘管。长条形加热棒3的加热段11位于在空心轧辊1的辊身范围内，保证轧辊1的辊身工作部分得到加热。

冷却装置由循环水泵14、水管16构成，循环水泵14通过外部水管16与轧辊轴承座13和固定环20内部设有的水槽15连接。轧辊1加热时，循环水泵4工作，通过循环水带走部分轧辊1的轴承2和加热棒3的固定环20的热量。

如图3，4所示，联接装置8由固定环20、旋转圆柱22和运动环21三部分构成，固定环20与运动环21之间通过旋转圆柱22旋动连接，运动环21与加热装置的常温段12固定连接。固定环20安装在控制装置一侧。运动环21与控制装置8上的固定环20合在一起，内置平行排列的系列的旋转圆柱22。由于重力，旋转圆柱22始终与固定环20和运动环21保持接触。轧辊1旋转时，加热棒3可以旋转也可以静止，如果加热棒3旋转，运动环21与加热棒3同步旋转。旋转圆柱22在运动环21和固定环20间旋转。

如图1所示，控制装置由控温箱7、变压器5、热电偶传感器4和电脑6构成，每个轧辊1内单独设置一个热电偶传感器4，热电偶传感器4一端连接控温箱7，另一端与轧辊1表面接触，用于测量轧辊1表面的温度，加热装置中的加热棒3连接变压器5，变压器5和控温箱7连接电脑6。

一种应用差温及等温轧辊加热装置的轧制方法，首先用户通过电脑6单独设置每个轧辊1的表面温度，各轧辊1加热时，测温点的热电偶传感器4测量对应轧辊表面温度，同时反馈给电脑6，对各轧辊1温度进行实时监控，电脑6根据用户温度设定，判断各轧辊1表面温度是否达到设定温度，以控制加热装置是否继续工作。

每对轧辊1的表面温度根据用户需要，能够实现同温或异温加热。每个轧辊1的加热温度可控制在室温~550℃之间，上下轧辊1的表面温度差可实现范围：0～500℃之间。金属差温轧制的两辊温度差为20~200℃，可以上辊温度高于下辊，反之下辊温度也可高于上辊。金属材料通过这样具有表面温度差的轧辊轧制，使位于轧制变形区的金属材料的上下表面出现温度差。

Claims (3)

1.一种差温及等温轧辊加热装置， 具有一个安装在空心轧辊中的轧辊加热装置，一个用于轧辊加热装置的固定和旋转的联接装置（8），一个用于联接装置和空心轧辊的轴承座冷却的冷却装置，一个用于控制差温或等温轧制的控制装置，其特征在于：所述轧辊加热装置由加热棒（3）和绝缘管构成，加热棒（3）外包绝缘管，加热棒（3）前段为加热段（11），后段为常温段（12），加热段（11）置于空心的轧辊（1）辊身内，常温段（12）伸出轧辊辊颈与联接装置（8）连接；所述联接装置（8）由固定环（20）、旋转圆柱（22）和运动环（21）三部分构成，固定环（20）与运动环（21）之间通过旋转圆柱（22）旋动连接，运动环（21）与加热棒（3）的常温段（12）固定连接；所述冷却装置由循环水泵（14）、水管（16）构成，循环水泵（14）通过外部水管（16）与轧辊轴承座（13）和固定环（20）内部设有的水槽（15）连接。

2.根据权利要求1所述的差温及等温轧辊加热装置，其特征在于：所述加热段（11）长度与轧辊（1）辊身长度相同，常温段（12）长度为轧辊辊颈长度、辊头长度与轧辊外伸出长度之和。

3.根据权利要求2所述的差温及等温轧辊加热装置，其特征在于：所述控制装置由控温箱（7）、变压器（5）、热电偶传感器（4）和电脑（6）构成，每个轧辊（1）内单独设置一个热电偶传感器（4），热电偶传感器（4）一端连接控温箱（7），另一端与轧辊（1）表面接触，用于测量轧辊表面的温度，加热棒（3）连接变压器（5），变压器（5）和控温箱（7）连接电脑（6）。