CN208167060U - 一种用于无缝钢管高温辊底炉炉内的在线冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于无缝钢管高温辊底炉炉内的在线冷却装置，包括：炉内辊、回水管和冷却水管，还包括：圆柱套筒、引水管和法兰盘，所述引水管的一端连于所述炉内辊的一端端面上，所述圆柱套筒上设有一对相对设置的第一圆孔和第二圆孔，所述引水管设于第一圆孔中，所述冷却水管设于第二圆孔中，且所述冷却水管与所述引水管的另一端相连，所述法兰盘连于所述圆柱套筒的底部，所述圆柱套筒通过所述法兰盘与所述回水管相连。本实用新型能使高温辊底炉炉内辊稳定运行，达到满足企业有序生产，降低生产成本的目的。

Description

一种用于无缝钢管高温辊底炉炉内的在线冷却装置

技术领域

本实用新型涉及高温热处理设备，更具体地说，涉及一种用于无缝钢管高温辊底炉炉内的在线冷却装置。

背景技术

热处理是常见的金属加工工艺，通过热处理可以改善机械加工后的金属性能，消除加工中产生的应力，提升金属材料的品质，因此应用广泛。

无缝钢管是常见的冶金钢铁制品，从冶炼后的轧钢到成品出厂，需要经过多道次的轧制(热轧穿孔、挤压制管、冷轧或冷拔)变形加工工序，为了及时消除变形加工中的应力，改善晶间组织性能，便于后续加工，通常需要在每次变形加工后进行高温固熔热处理，而高温辊底炉就是常用的无缝钢管高温固熔热处理设备。高温辊底炉采用辊道输送方式传动，就是将需要热处理的无缝钢管坯料管，平置在辊道上，有电动机经减速器通过链传动机构带动辊道旋转，实现无缝钢管水平方向的匀速位移，按照设定的速度通过高温辊底炉炉膛，实现固熔热处理功能。

目前所使用的高温辊底炉辊道，按照分布区域分为炉内辊与炉外辊两种形制，其中炉内辊处于炉膛内，炉外辊处于炉膛外，两者使用的工况不同。通常炉内辊共有44副组成，由于辊底炉炉内热处理温度在1200度以上，因此炉内辊长期处于高温环境之中，为确保其使用功能与寿命，必须设置在线冷却装置，及时对炉内辊进行降温保护。因炉内辊结构特征，在线冷却装置采用的介质是循环中水，通过炉内辊芯部的通孔进行在线冷却，故在线冷却装置的稳定性，冷却水供给的流量直接影响到炉内辊的使用寿命。

如图1所示，目前常用的炉内辊冷却方式是，通过在炉内辊1一端的端面连通进水管2进水，套筒3外圆周连接回水管4进行回水的方式，为了防止冷却水的泄漏，在进水端专门设置了可同步旋转的套筒3，并依靠套筒3的端面密封起到防止冷却水泄漏的作用。但是实际生产运行中，存在着一定的问题，即：

1)易发生磨损泄漏现象：套筒与炉内辊的旋转经常发生不同步现象，导致端面密封受到轴向摩擦，易磨损，一旦磨损后产生间隙，就会直接造成冷却水的泄漏，既影响周边环境，又会致使冷却水供给不足，直接造成炉内辊的过热故障，轻则炉辊出现局部弯曲，严重时整个炉辊断裂，最终引发设备故障停机。

2)炉内辊更换作业负荷大：由于开炉作业时炉内温度1200度，需要停炉降温后才能抢修处置，耗工费时、增加能耗(机械通风电能、重新升温的天然气消耗等)。

3)炉内辊更换费用高：高温辊底炉的炉内辊采购价格较高，单价51000元，因此炉内辊消耗一直是处于高温辊底炉的维修支出大户，其中因冷却缺失、不到位也是炉内辊失效的要因之一。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型的目的是提供一种用于无缝钢管高温辊底炉炉内的在线冷却装置，能使高温辊底炉炉内辊稳定运行，达到满足企业有序生产，降低生产成本的目的。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种用于无缝钢管高温辊底炉炉内的在线冷却装置，包括：炉内辊、回水管和冷却水管，还包括：圆柱套筒、引水管和法兰盘，所述引水管的一端连于所述炉内辊的一端端面上，所述圆柱套筒上设有一对相对设置的第一圆孔和第二圆孔，所述引水管设于第一圆孔中，所述冷却水管设于第二圆孔中，且所述冷却水管与所述引水管的另一端相连，所述法兰盘连于所述圆柱套筒的底部，所述圆柱套筒通过所述法兰盘与所述回水管相连。

所述的圆柱套筒的壁厚≥4mm。

所述的圆柱套筒顶部为开放式结构，底部为圆锥形半封闭结构。

所述的引水管为无缝钢管。

所述的引水管的壁厚≥5mm。

所述的引水管两端面上均设有内外45°倒角。

所述的法兰盘具有两个，一个连于圆柱套筒的底部，另一个连于回水管上，两个法兰盘之间通过紧固件相固定。

在上述的技术方案中，本实用新型所提供的一种用于无缝钢管高温辊底炉炉内的在线冷却装置，还具有以下几点有益效果：

1.本实用新型设计合理，结构紧凑，外形轻巧，定位牢固，安装使用便捷；

2.本实用新型圆柱套筒挡水结构稳定性好，顶部开启式结构易于观察给排水工况；

3.本实用新型工装选材普通，加工便利、改进成本低、易于现场实施，性价比较高；

4.本实用新型引水管通过层流原理实现冷却水循环流动，冷却水管插入炉内辊引水管芯部，不直接与炉内辊接触，避免摩擦损伤、实用高效；

5.本实用新型解决了冷却水泄漏、满溢、污染地面的安全与现场管理问题，节能降耗；

6.本实用新型在确保冷却水在线供给顺畅的基础上，保障了炉内辊高温工况环境下稳定运行的要求，延长了炉内辊使用寿命；

7.本实用新型促进了设备消缺功能精度建设，具有一定的消故降本促安全作用；

8.本实用新型通用性强，对于类似的高温辊底炉炉内辊在线冷却装置的使用，具有一定的借鉴应用价值。

附图说明

图1是现有在线冷却装置的结构示意图；

图2是本实用新型的结构示意图；

图3是图2的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本实用新型的技术方案。

请结合图2至图3所示，本实用新型所提供的一种用于无缝钢管高温辊底炉炉内的在线冷却装置，包括：炉内辊5、回水管6和冷却水管7，上述为现有技术部分，在此就不再赘述。与现有技术不同的是，本实用新型采用分体式结构，还包括：圆柱套筒8、引水管9和法兰盘10，所述引水管9的一端与所述炉内辊5的一端端面相连通，所述圆柱套筒8上设有一对相对设置的第一圆孔81和第二圆孔82，所述引水管9穿设过第一圆孔81，设于圆柱套筒8中，所述冷却水管7穿设过第二圆孔82，设于圆柱套筒8中，且所述冷却水管7与所述引水管9的另一端相连通，所述法兰盘10连于所述圆柱套筒8的底部，所述圆柱套筒8通过所述法兰盘10与所述回水管6相连。

较佳的，所述圆柱套筒8有1件，材质为Q235A，是一壁厚不小于4mm，圆周表面带两孔、底部有通孔的筒形圆柱体，筒形圆柱体一端(顶部)为圆环状开放式结构，另一端(底部)为圆锥形半封闭结构，在圆锥面芯部居中加工一圆形通孔，通孔圆心与筒形圆柱体圆心重合；在筒形圆柱体外圆周表上分别加工两个同心异径的圆形通孔(第一圆孔81和第二圆孔82)，两圆形通孔中心连线与筒形圆柱体轴心线垂直并且在筒形圆柱体管壁长度一半的等距轴心线处交汇。

较佳的，所述法兰盘10有2件，材质为Q235A，是一带多孔的扁平状圆柱体，圆柱体芯部居中加工一圆形通孔，通孔圆心与圆柱体圆心重合；在芯部通孔外侧的圆柱体平面上，按照四等分分别加工4处圆形通孔，4处圆形通孔的轴心线与圆柱体及芯部通孔轴心线平行，4处圆形通孔两两对应的中心连线呈90度直角，且中心连线的交汇出于圆柱体及其芯部通孔圆心重合。所述的法兰盘10具有两个，一个连于圆柱套筒8的底部，另一个连于回水管6上，两个法兰盘10之间通过紧固件11相固定。

较佳的，所述引水管9有1件，材质为无缝钢管，是一壁厚不小于5mm的钢管，两端面车削平整并加工内外45°倒角。

较佳的，所述紧固件11有4组，为标准件，由4件M16*45mm六角螺栓、4件M16六角螺母、8件φ16mm垫圈组成。

本实用新型使用时，需要先行装配，即：

1)引水管9拼装：将引水管9一段居中固定在炉内辊5进水段端面，采用焊接方式固定，并保证引水管9轴心线与炉内辊5进水孔轴心线重合(可采用套管式焊接工装定位，保证精度与效率)；

2)圆柱套筒8与法兰盘10拼装：将圆柱套筒8底部圆锥面圆形通孔与一件法兰盘10的芯部通孔对齐后焊接固定，并保证上下圆形通孔轴心线重合，且法兰盘10其中对应两孔的中心连线与圆柱套筒8外圆周表面上同心异径两孔中心连线平行(可采用台阶式立柱插入芯部圆孔后焊接，保证精度与效率)；

3)法兰盘10与回水管6拼装：将另一件法兰盘10平置于回水管6进水孔部位，并保证法兰盘10芯部圆形通孔与回水管6进水孔对齐后焊接固定。

这样就完成了本实用新型的部件拼装，可投入企业生产现场使用，进行高温辊底炉炉内辊的在线冷却。按照炉内辊数量，一共加工制备使用本实用新型44套(装机数量44套)。

综上所述，本实用新型可从源头上彻底消除了因炉内辊与进水套筒旋转不同步导致的冷却水泄漏、供给不足等问题，在确保冷却水在线供给顺畅的基础上，保障了炉内辊高温工况环境下稳定运行的要求，延长了炉内辊使用寿命，解决了冷却水泄漏、满溢、污染地面的安全与现场管理问题。设计合理，结构紧凑、安装使用便捷，顶部开启式结构易于观察给排水工况，圆柱体筒状挡水结构稳定性好，引水管通过层流原理实现冷却水循环流动，冷却水管插入炉内辊芯部，不直接与炉内辊接触，避免摩擦损伤、实用高效，安全可靠，且改进费用低，易于现场实施，促进了设备消缺功能精度建设，具有一定的消故降本促安全作用。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。

Claims (7)

1.一种用于无缝钢管高温辊底炉炉内的在线冷却装置，包括：炉内辊、回水管和冷却水管，其特征在于，还包括：圆柱套筒、引水管和法兰盘，所述引水管的一端连于所述炉内辊的一端端面上，所述圆柱套筒上设有一对相对设置的第一圆孔和第二圆孔，所述引水管设于第一圆孔中，所述冷却水管设于第二圆孔中，且所述冷却水管与所述引水管的另一端相连，所述法兰盘连于所述圆柱套筒的底部，所述圆柱套筒通过所述法兰盘与所述回水管相连。

2.如权利要求1所述的一种用于无缝钢管高温辊底炉炉内的在线冷却装置，其特征在于：所述的圆柱套筒的壁厚≥4mm。

3.如权利要求2所述的一种用于无缝钢管高温辊底炉炉内的在线冷却装置，其特征在于：所述的圆柱套筒顶部为开放式结构，底部为圆锥形半封闭结构。

4.如权利要求1所述的一种用于无缝钢管高温辊底炉炉内的在线冷却装置，其特征在于：所述的引水管为无缝钢管。

5.如权利要求4所述的一种用于无缝钢管高温辊底炉炉内的在线冷却装置，其特征在于：所述的引水管的壁厚≥5mm。

6.如权利要求4所述的一种用于无缝钢管高温辊底炉炉内的在线冷却装置，其特征在于：所述的引水管两端面上均设有内外45°倒角。

7.如权利要求1所述的一种用于无缝钢管高温辊底炉炉内的在线冷却装置，其特征在于：所述的法兰盘具有两个，一个连于圆柱套筒的底部，另一个连于回水管上，两个法兰盘之间通过紧固件相固定。