CN211170805U - 一种推钢式板坯加热炉低管底比水梁结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种推钢式板坯加热炉低管底比水梁结构，属于推钢式板坯加热炉设备技术领域。技术方案是：包含拉紧装置（10）、纵水管（20）、支撑框架（24）、立柱水管（30）和连接管（40），加热炉内设有多根平行布置的纵水管（20），所述纵水管（20）的下方设有与纵水管（20）垂直布置的多根立柱水管（30），多根立柱水管（30）之间通过连接管（40）连接，纵水管（20）位固定在支撑框架（24）上，拉紧装置（10）的一端与支撑框架（24）铰接，拉紧装置（10）的另一端固定在加热炉顶钢机底座或基础上。本实用新型的有益效果是：降低炉底水梁冷却吸热面积，减小对坯料遮蔽效应，提高坯料加热质量。

Description

一种推钢式板坯加热炉低管底比水梁结构

技术领域

本实用新型涉及一种推钢式板坯加热炉低管底比水梁结构，属于冶金行业推钢式板坯加热炉设备技术领域。

背景技术

推钢式板坯加热炉具有结构简单、投资少、热效率高、坯料规格适应范围宽的优点，是中厚板轧钢生产线不可或缺的炉型之一。现代推钢式板坯加热炉设计普遍采用全炉长布置的炉底水梁，实现坯料全炉双面加热，并且增大加热炉有效宽度，采用多排（2-4排）布料的措施，提高加热炉产能。推钢式板坯加热炉设计建设的大型化发展趋势相应增加了炉底水梁的结构复杂程度。

炉底水梁是推钢式板坯加热炉最为关键的设备单元。炉底水梁不但承受坯料的全部重量（静载荷），同时还承受坯料在其上面滑动产生的动负荷，并且处于炉内1000℃以上高温环境。装炉坯料多，重量大，炉底水梁运行中受复杂的顿挫力、工况恶劣，存在严重振动问题，容易发生弯曲、断裂、坯料跑偏等事故。

目前，国内推钢式板坯加热炉有效宽度均较宽，为保证炉底水梁足够强度和稳定性，炉底水梁均采用横水管、纵水管交叉的网状框架结构形式。横水管两端加反力矩简支在侧墙外侧钢结构立柱上，炉内每根横水管使用1-3根立柱形成“T”字形支撑以保证其足够强度。这种传统炉底水梁结构形式复杂，管底比（管底比是指炉膛内全部水梁表面积占有效炉底面积的比例）高达到60%以上，致使炉底水梁热损失严重、燃料消耗高。同时间隔布置的横水管对坯料下加热产生严重的遮蔽效应，影响炉膛下加热效率，造成坯料阴阳面温差增大，坯料加热质量差，另外，炉底水梁振动会造成侧墙耐材的破坏，降低炉体及烧嘴的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种推钢式板坯加热炉低管底比水梁结构，最大限度降低炉底水梁冷却吸热面积，减小对坯料遮蔽效应，解决背景技术中存在的问题。

本实用新型的技术方案是：

一种推钢式板坯加热炉低管底比水梁结构，包含拉紧装置、纵水管、支撑框架、立柱水管和连接管，加热炉内设有多根平行布置的纵水管，所述纵水管的下方设有与纵水管垂直布置的多根立柱水管，多根立柱水管之间通过连接管连接，纵水管位于加热炉装料的一端延伸至加热炉炉外，并固定在支撑框架上，拉紧装置的一端与支撑框架铰接，拉紧装置的另一端固定在加热炉顶钢机底座或基础上。

所述拉紧装置包含销轴、拉杆、挡板、缓冲拉伸碟簧和楔形挡销，拉杆的一端通过销轴和支撑框架转动连接，拉杆的另一端通过楔形挡销和缓冲拉伸碟簧固定在挡板上，挡板固定在加热炉顶钢机底座或基础上。

所述拉紧装置中的拉杆为倾斜布置。

所述拉紧装置中的拉杆向加热炉外侧倾斜5°- 10°。

所述支撑框架上设有与纵水管相配合的压块。

所述支撑框架固定在加热炉装料端的装钢辊道基础上。

所述立柱水管的两端分别连接立柱水管供水管和立柱水管回水管，所述立柱水管供水管和立柱水管回水管横向布置在加热炉内。

本实用新型的有益效果是：

（1）加热炉炉膛内受热水管面积显著减少，降低了管底比，从而降低了炉底水梁水冷损失，可节约燃料10%以上；

（2）消除了横水管对坯料加热的遮蔽效应，坯料阴阳面温差可降低20℃～30℃，坯料加热质量得到显著提高；

（3）炉底水梁稳定性提高，水梁振动降低60%以上，炉底水梁不和炉墙耐材接触，炉墙耐材不会受到破坏，寿命提高；

（4）纵水管直接由立柱水管支撑，滑道水平度好，消除坯料运行中的跑偏现象。

附图说明

图1为背景技术主视图；

图2为背景技术截面图；

图3为本实用新型主视图；

图4为本实用新型截面图；

图5为本实用新型A-A剖视图；

图6为本实用新型B-B剖视图；

图中：台架1、横水管3、板坯4、装钢辊道5、装钢辊道轴承座6、顶钢机7、拉紧装置10、楔形挡销11、缓冲拉伸碟簧12、挡板13、拉杆14、销轴15、纵水管20、耐热滑块21、水管22、供水管23、支撑框架24、压块25、立柱水管30、挡块31、双立柱32、底板33、地脚螺栓34、连接管40、立柱水管供水管50、单立柱水管51、立柱水管回水管60、纵水管供水管70。

具体实施方式

以下结合附图，通过实例对本实用新型作进一步说明。

参照附图3-6，一种推钢式板坯加热炉低管底比水梁结构，包含拉紧装置10、纵水管20、支撑框架24、立柱水管30和连接管40，加热炉内设有多根平行布置的纵水管20，所述纵水管20的下方设有与纵水管20垂直布置的多根立柱水管30，多根立柱水管30之间通过连接管40连接，纵水管20位于加热炉装料的一端延伸至加热炉炉外，并固定在支撑框架24上，拉紧装置10的一端与支撑框架24铰接，拉紧装置10的另一端固定在加热炉顶钢机底座或基础上。

在本实施例中，推钢式板坯加热炉，有效尺寸 36.5 m（长）×7.8 m （宽），下加热炉膛高度1.9 m ；加热坯料规格：厚度 220 mm、250 mm、280 mm，宽度1260 -2100 mm，长度2200-3400 mm；双排布料，最大布料重量260t/排，推钢机最大推力150 t；进、出料形式为端进端出。

附图1、2为背景技术示意图，是国内推钢式板坯加热炉普遍采用的炉底水梁结构设计，坯料在顶钢机的推动下经过度台架1进入加热炉。纵水管20和横水管3在炉底形成交叉网状结构，坯料被网状炉底水梁架空，实现双面加热。炉底水梁设计沿炉长方向共布置14组横水管，沿路宽方向布置四根纵水管。根据强度计算设计每根横水管由双横水管 + 2根“T”字形立柱组成，水管规格采用φ121×20无缝钢管，每组横水管炉膛内受热面积为：6.48㎡/组；对坯料的遮蔽面积为（水管隔热包扎厚度按60mm计算）：1.87 ㎡/组。四根纵水管采用120×160×20 矩形钢管，炉膛内钢管外表面积为：20.44 ㎡，管底比为63.32%。

附图3-6为本实用新型结构示意图，加热炉内安装四组独立的纵水管20，立柱水管30分四组，每组对应一根根纵水管，采用立柱水管30代替传统组合的横水管3，并对纵水管20进行支撑，立柱水管30采用φ108×20无缝钢管制作双管结构，四组立柱水管30在炉膛内的冷却面积为：4.06㎡，比传统设计降低6.48㎡/组-4.06㎡/组= 2.41㎡/组，管底比降低37.2 %，立柱水管对坯料的遮蔽面积为零，降低100 % 。

参照附图4、5，纵水管20共四根，两根纵水管20构成一排坯料滑道，纵水管20的加热炉炉内部分架设在立柱水管30的顶部。纵水管20位于加热炉出料的一端向下弯曲和供水管23连接；纵水管20位于加热炉装料的一端延伸至炉外，并且和装钢辊道轴承座保留60mm间隙。纵水管20装料端炉外部分和支撑框架24焊接，支撑框架24安放在装钢辊道的基础上面，基础对其产生铅垂方向的支撑力P1。在装钢辊道基础侧面设置预埋铁，预埋铁上焊接压块25，压块25对纵水管20产生铅垂方向的压力P2，P1、P2约束力限制纵水管20铅垂方向颤动，使其保持稳定。

参照附图6，拉紧装置10包括销轴15、拉杆14、挡板13、缓冲拉伸碟簧12和楔形挡销11，拉杆14的一端通过销轴15和支撑框架24上的孔铰接，另一端通过楔形挡销11和缓冲拉伸碟簧固定在挡板13上，挡板13固定在加热炉顶钢机底座或基础上，拉杆14向炉外下倾斜5°-10°安装，热态打紧楔形挡销11，使拉紧装置通过支撑框架24对纵水管20弹性拉紧。通过碟簧表面的阻尼作用吸收冲击和消散能量，达到减振目的。

缓冲拉伸碟簧12的选择及安装方法：加热炉每道次最大装炉坯料约260 t，静摩擦系数按μ=0.5，计算得知坯料启动推力为：1274 kN。单根纵水管受力为1 274 kN /2= 637kN,选择缓冲拉伸碟簧规格为：6150 G-127×250×14 （自由高度19.6 mm，极限载荷能力：322.65 kN）。使用“5片叠”+“5片叠”的复合安装使用方式，极限载荷达到1613 kN。

参照附图4、5，立柱水管30为双管组合结构，包括：挡块31、双立柱32、底板33和地脚螺栓34。每根立柱水管30顶面焊接两块挡块31，用于限制纵水管20炉宽方向偏移，但不限制纵水管可以沿炉长方向水平滑动。底板33使用四根M30地脚螺栓34和炉子基础稳固。

立柱水管30采用采用双根φ108×20的圆形厚壁无缝钢管制作，两根钢管之间加焊方钢增加其抗弯断面模数。立柱水管顶部联通形成回路，立柱水管30下部设有进水口、出水口，依据纵水管强度校核结果，立柱水管间距2500mm，沿纵水管轴线方向布置，各立柱的进水口、出水口采用连接管40串联连接形成冷却回路。

连接管40采用与立柱相同规格的φ108×20厚壁无缝钢管，采用焊接方式依次把上一根立柱的出水口和下一根立柱的进水口串联连接，最后延伸到炉外。

一根立柱水管供水管50，布置在加热炉出料端，上面架设四根纵水管20，下方有四根单立柱水管51，从立柱水管供水管50的一端供水，并分别经四根单立柱51与立柱水管30连接形成冷却回路。

立柱水管30的回水在加热炉装料端延伸至炉外连接回水管。

Claims (7)

1.一种推钢式板坯加热炉低管底比水梁结构，其特征在于包含拉紧装置（10）、纵水管（20）、支撑框架（24）、立柱水管（30）和连接管（40），加热炉内设有多根平行布置的纵水管（20），所述纵水管（20）的下方设有与纵水管（20）垂直布置的多根立柱水管（30），多根立柱水管（30）之间通过连接管（40）连接，纵水管（20）位于加热炉装料的一端延伸至加热炉炉外，并固定在支撑框架（24）上，拉紧装置（10）的一端与支撑框架（24）铰接，拉紧装置（10）的另一端固定在加热炉顶钢机底座或基础上。

2.根据权利要求1所述的一种推钢式板坯加热炉低管底比水梁结构，其特征在于所述拉紧装置（10）包含销轴（15）、拉杆（14）、挡板（13）、缓冲拉伸碟簧（12）和楔形挡销（11），拉杆（14）的一端通过销轴（15）和支撑框架（24）转动连接，拉杆（14）的另一端通过楔形挡销（11）和缓冲拉伸碟簧（12）固定在挡板（13）上，挡板（13）固定在加热炉顶钢机底座或基础上。

3.根据权利要求2所述的一种推钢式板坯加热炉低管底比水梁结构，其特征在于所述拉紧装置（10）中的拉杆（14）为倾斜布置。

4.根据权利要求3所述的一种推钢式板坯加热炉低管底比水梁结构，其特征在于所述拉紧装置（10）中的拉杆（14）向加热炉外侧倾斜5°- 10°。

5.根据权利要求1或2所述的一种推钢式板坯加热炉低管底比水梁结构，其特征在于所述支撑框架（24）上设有与纵水管（20）相配合的压块（25）。

6.根据权利要求5所述的一种推钢式板坯加热炉低管底比水梁结构，其特征在于所述支撑框架（24）固定在加热炉装料端的装钢辊道基础上。

7.根据权利要求1所述的一种推钢式板坯加热炉低管底比水梁结构，其特征在于所述立柱水管（30）的两端分别连接立柱水管供水管（50）和立柱水管回水管（60），所述立柱水管供水管（50）和立柱水管回水管（60）横向布置在加热炉内。

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