CN219430082U - 一种多层卧式退火炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种多层卧式退火炉，包括炉体，所述炉体包括自下而上依次层设的多个炉层，各炉层相互连通形成供带钢运行的炉腔，所述炉腔通过多组隔离单元分隔形成加热段、均热段和多个冷却段，所述加热段、所述均热段及各所述冷却段沿带钢运行方向依次分布，其中，带钢在每个炉层内的运行方向为水平方向。本实用新型提供的退火炉为多层卧式炉结构，在保证带钢退火处理效果的情况下，极大地减小了炉体占地面积，节约机组投资；由于采用多层卧式炉结构，因此可不受炉长限制，能根据需要显著地提高退火速度和生产产能，更好地与前后工序产品匹配。

Description

一种多层卧式退火炉

技术领域

本实用新型属于带钢生产技术领域，具体涉及一种多层卧式退火炉。

背景技术

再结晶退火是无取向电工钢生产的必要环节和决定磁性能的重要工序，退火的目的是使冷轧带钢通过再结晶消除冷轧产生的应变和促使再结晶晶粒长大。再结晶退火工艺主要包括温度制度、加热和冷却速率、退火时间、炉内张力、炉内气氛，其中张力控制是保证良好板形、提高磁感强度、降低铁损的重要因素，退火张力在一定范围内可使钢的各向异性减小；在保证良好的带钢板形的前提下，应尽量降低炉内张力，有研究表明，张力过大，带钢沿轧向变形，残余应力增大，铁损值明显增加，也容易发生断带。

带钢连续退火炉从炉型上主要分为卧式和立式两大类，这两种炉型各有优缺点：立式炉的主要优点是退火速度高、效率高、带钢表面无划伤，缺点是炉内张力大；卧式炉的主要优点是可控制的炉内张力小，能有效地提高产品性能，缺点是由于受炉长的限制，能达到的最高处理速度远小于立式炉。

无取向硅钢由于其再结晶退火的温度高，尤其是部分高牌号无取向硅钢产品的均热温度更是高达1050℃，要求的炉内张力小，所以目前所有的高牌号无取向硅钢退火炉均采用卧式炉，但也存在炉长较大、占地面积较大等问题，受炉长和运行稳定性的限制，目前高牌号无取向硅钢退火炉的最高速度局限在180m/min内，产量有待提高。

实用新型内容

本实用新型涉及一种多层卧式退火炉，至少可解决现有技术的部分缺陷。

本实用新型涉及一种多层卧式退火炉，包括炉体，所述炉体包括自下而上依次层设的多个炉层，各炉层相互连通形成供带钢运行的炉腔，所述炉腔通过多组隔离单元分隔形成加热段、均热段和多个冷却段，所述加热段、所述均热段及各所述冷却段沿带钢运行方向依次分布，其中，带钢在每个炉层内的运行方向为水平方向。

作为实施方式之一，底层炉层设有带钢入口，顶层炉层设有带钢出口，从而在炉腔中限定形成自下层炉层向上层炉层运行的带钢运行通道。

作为实施方式之一，带钢入口处设有入口密封室，带钢出口处设有出口密封室。

作为实施方式之一，各所述冷却段中，包括沿带钢运行方向依次分布的辐射管冷却段、保护气体循环喷射缓冷段和保护气体循环喷射快冷段。

作为实施方式之一，所述加热段独层布置，所述均热段与所述辐射管冷却段同层布置，所述保护气体循环喷射缓冷段与所述保护气体循环喷射快冷段同层布置。

作为实施方式之一，同层相邻分布的两个功能段之间采用炉喉结构作为隔离单元，所述炉喉结构包括两块喉板，两块喉板分别设置在对应炉层的顶墙和底墙上，两块喉板上下相对并且间隔分布以容许带钢通过。

作为实施方式之一，部分隔离单元采用隔离器并且布置在相邻炉层之间的衔接处。

作为实施方式之一，相邻炉层之间的衔接处布置有张力纠偏辊。

作为实施方式之一，相邻炉层之间的衔接处布置有红外温度计和/或用于监测带钢形态和运行状态的炉内成像模块。

作为实施方式之一，所述加热段采用辐射管加热装置、明火加热装置、感应加热装置及电加热装置中的至少一种。

本实用新型至少具有如下有益效果：本实用新型提供的退火炉为多层卧式炉结构，在保证带钢退火处理效果的情况下，极大地减小了炉体占地面积，节约机组投资；由于采用多层卧式炉结构，因此可不受炉长限制，能根据需要显著地提高退火速度和生产产能，更好地与前后工序产品匹配。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的多层卧式退火炉的结构示意图；

图2为图1中的A-A剖视图。

具体实施方式

下面对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2，本实用新型实施例提供一种多层卧式退火炉，包括炉体，所述炉体包括自下而上依次层设的多个炉层，各炉层相互连通形成供带钢运行的炉腔，所述炉腔通过多组隔离单元分隔形成加热段2、均热段3和多个冷却段，所述加热段2、所述均热段3及各所述冷却段沿带钢运行方向依次分布，其中，带钢在每个炉层内的运行方向为水平方向。

其中，上述炉体可以通过多个水平炉墙分隔形成上述的多个炉层。相邻炉层之间需满足带钢通行需求，因此相邻炉层之间的水平炉墙上需设置缺口，以容许带钢通过，这个缺口一般位于该水平炉墙的端部，带钢在此转向运行。

限定带钢在每个炉层内的运行方向为水平方向，也即每个炉层均相对于一个卧式炉段。

其中，如图2，各功能段内均设有传输炉辊11，用于带钢的运行；炉辊间距可根据不同带钢温度区间在1米到2.5米之间选择合适距离。

其中，如图2，各功能段的四周炉墙均设有耐火材料层10，保证各功能段之间的炉温独立性。

在其中一个实施例中，带钢由下往上运行，具体地，如图1：底层炉层设有带钢入口，顶层炉层设有带钢出口，从而在炉腔中限定形成自下层炉层向上层炉层运行的带钢运行通道。其中，带钢在每个炉层中水平运行，由该炉层的一端运行至另一端，再上行进入下一炉层内(或从带钢出口输出)。

其中，如图1，带钢入口处设有入口密封室1，带钢出口处设有出口密封室7，入口密封室1和出口密封室7用于将炉腔与外界隔离开，避免炉内气氛外泄。可选地，在入口密封室1和出口密封室7内设置氮气喷吹机构，通过喷吹氮气将炉内气氛外泄的通道断开。

上述加热段2用于将带钢加热到所需工艺温度，例如，针对某些高牌号无取向硅钢产品，需要将带钢加热到1050℃。其中，所述加热段2采用辐射管加热装置21、明火加热装置、感应加热装置及电加热装置中的至少一种。优选地，采用辐射管加热方式，辐射管加热装置21可采用W型辐射管、U型辐射管、I型辐射管中的至少一种；进一步地，带钢工艺温度在650℃以下时，采用W型辐射管或U型辐射管进行加热，带钢工艺温度在650℃以上时，采用I型辐射管加热。

均热段3用于对带钢进行均热处理，使再结晶晶粒进一步长大和均匀。均热段3内需设置均热加热装置，加热方式优选为使用电加热方式，例如采用电阻带31；根据需要可仅在对应炉层底墙布置电阻带31，或者在炉层底墙和两侧炉层侧墙上布置电阻带31，或者在炉层顶墙、炉层底墙及两侧炉层侧墙上均布置电阻带31。

在其中一个实施例中，如图1，各所述冷却段中，包括沿带钢运行方向依次分布的辐射管冷却段4、保护气体循环喷射缓冷段5和保护气体循环喷射快冷段6。其中：

辐射管冷却段4用于将带钢以一定的速度缓慢冷却到一定温度，采用空气通过辐射管间接冷却带钢的方式，冷却管可选用U型或I型冷却管；优选地，带钢在该段以小于12℃/s的速度冷却到850℃以下。

在保护气体循环喷射缓冷段5中，通过向带钢表面喷射保护气以将带钢以一定的速度冷却到一定温度；喷射到带钢表面的保护气被冷却风箱吸入换热器冷却后再次冷却带钢，循环使用。保护气优选为采用氮气。

在保护气体循环喷射快冷段6中，通过向带钢表面喷射保护气以将带钢以更快的速度冷却到一定温度；喷射到带钢表面的氮气被冷却风箱61吸入换热器冷却后再次冷却带钢，循环使用。保护气优选为采用氮气。

在其中一个实施例中，如图1，所述加热段2独层布置，所述均热段3与所述辐射管冷却段4同层布置，所述保护气体循环喷射缓冷段5与所述保护气体循环喷射快冷段6同层布置。上述功能段布置方式合理性高，能保证对带钢的退火处理效果，提高产品质量。

在其中一个实施例中，如图1，同层相邻分布的两个功能段之间采用炉喉结构91作为隔离单元，所述炉喉结构91包括两块喉板，两块喉板分别设置在对应炉层的顶墙和底墙上，两块喉板上下相对并且间隔分布以容许带钢通过。上述炉喉结构91能起到隔离前后两功能段气氛和炉温的作用，保证前后两功能段的独立性。在其中一个实施例中，两块喉板中，至少其中一块喉板可升降，可以适用不同厚度的带钢生产；例如上喉板配置有喉板升降机构，该喉板升降机构设置在对应炉层的顶墙中。进一步地，在上喉板的底端和下喉板的顶端分别设置惰辊，通过上下两组惰辊分别与带钢上下表面接触，可以有效地提高隔离效果。

在其中一个实施例中，部分隔离单元采用隔离器92并且布置在相邻炉层之间的衔接处，隔离器92用于隔离相邻两炉层之间的气氛。优选地，隔离器92包括连接在炉体上的隔离箱，在上述相邻炉层衔接处的炉体上开设炉体排气口，该隔离箱连接在炉体上的一端为开口端并且与炉体排气口连通，在隔离箱的箱顶开设有箱体排气口并于箱体排气口处设有控制阀；基于该结构，由于隔离箱与外界连通，箱体内部压力比相邻炉层内的压力小，所以相邻炉层内的气体会自然向隔离箱内流动，从而起到隔离相邻两炉层之间气氛的效果；上述控制阀可以启闭箱体排气口，也可以调节箱内压力，达到控制排气速度等目的。进一步地，在箱体排气口处设有辉光加热器，可以使含氢气体燃烧，保证生产安全。

在其中一个实施例中，如图1，相邻炉层之间的衔接处布置有张力纠偏辊8，张力纠偏辊8不仅能够保证炉内带钢以合适的张力运行，而且还能对带钢进行纠偏处理，有效地提高炉内带钢运行的顺畅性和安全性。该张力纠偏辊8配置有张力计，用于检测带钢在此处的张力值；纠偏辊采用电机传动，配合张力计检测的张力值可达到控制炉内带钢张力的目的。

优选地，上述张力纠偏辊8采用两辊式纠偏辊。优选地，上述张力纠偏辊8设计为纯比例型纠偏辊，即纠偏辊框架整体左右横移纠偏，而不带有辊子旋转摆动功能，能较好地满足该处狭窄空间条件，而且保证对带钢的纠偏效果。

在其中一个实施例中，相邻炉层之间的衔接处布置有红外温度计和/或用于监测带钢形态和运行状态的炉内成像模块，该方案尤其适合相邻炉层之间的衔接处设置隔离单元的情况，能较好地检测对应功能段的带钢处理效果，便于操作人员及时掌握生产动态以及及时介入生产控制。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种多层卧式退火炉，包括炉体，其特征在于：所述炉体包括自下而上依次层设的多个炉层，各炉层相互连通形成供带钢运行的炉腔，所述炉腔通过多组隔离单元分隔形成加热段、均热段和多个冷却段，所述加热段、所述均热段及各所述冷却段沿带钢运行方向依次分布，其中，带钢在每个炉层内的运行方向为水平方向；

同层相邻分布的两个功能段之间采用炉喉结构作为隔离单元，所述炉喉结构包括两块喉板，两块喉板分别设置在对应炉层的顶墙和底墙上，两块喉板上下相对并且间隔分布以容许带钢通过；

两块喉板中，至少其中一块喉板可升降；在上喉板的底端和下喉板的顶端分别设有惰辊。

2.如权利要求1所述的多层卧式退火炉，其特征在于：底层炉层设有带钢入口，顶层炉层设有带钢出口，从而在炉腔中限定形成自下层炉层向上层炉层运行的带钢运行通道。

3.如权利要求2所述的多层卧式退火炉，其特征在于：带钢入口处设有入口密封室，带钢出口处设有出口密封室。

4.如权利要求1所述的多层卧式退火炉，其特征在于：各所述冷却段中，包括沿带钢运行方向依次分布的辐射管冷却段、保护气体循环喷射缓冷段和保护气体循环喷射快冷段。

5.如权利要求4所述的多层卧式退火炉，其特征在于：所述加热段独层布置，所述均热段与所述辐射管冷却段同层布置，所述保护气体循环喷射缓冷段与所述保护气体循环喷射快冷段同层布置。

6.如权利要求1所述的多层卧式退火炉，其特征在于：部分隔离单元采用隔离器并且布置在相邻炉层之间的衔接处。

7.如权利要求1所述的多层卧式退火炉，其特征在于：相邻炉层之间的衔接处布置有张力纠偏辊。

8.如权利要求1所述的多层卧式退火炉，其特征在于：相邻炉层之间的衔接处布置有红外温度计和/或用于监测带钢形态和运行状态的炉内成像模块。

9.如权利要求1所述的多层卧式退火炉，其特征在于：所述加热段采用辐射管加热装置、明火加热装置、感应加热装置及电加热装置中的至少一种。