CS270755B1

CS270755B1 - Laminated heat cover panel

Info

Publication number: CS270755B1
Application number: CS887121A
Authority: CS
Inventors: Zdenek Ing Noga; Zdenek Ing Prokes
Original assignee: Noga Zdenek; Zdenek Ing Prokes
Priority date: 1988-10-27
Filing date: 1988-10-27
Publication date: 1990-07-12
Also published as: CS712188A1

Abstract

Vrstvený panel je určen zejména pro stabilní i odklopné tepelně stínící zařízení válečkových dopravníků na teplých válcovnách. Tomuto účelu slouží vrstvený panel, jehož součástí je tepelně izolační vrstva sestávajíoí z rohoží nebo desek zakrytých ochranným plechem, opatřená na nejméně jednom ze svých povrchů plechem, k němuž je prostřednictvím vzduchových mezer připevněna nejméně jedna stínící plechové přepážka, přičemž vztah velikostí součinitelů poměrné pohltivosti vnitřních i vnějších ploch mezi nimi je přesně vymezen.The laminated panel is intended primarily for fixed and tiltable thermal shielding devices for roller conveyors in hot rolling mills. This purpose is served by a laminated panel, which includes a thermal insulation layer consisting of mats or boards covered with a protective sheet, provided on at least one of its surfaces with a sheet to which at least one shielding sheet partition is attached through air gaps, and the relationship between the relative absorption coefficients of the inner and outer surfaces between them is precisely defined.

Description

Vynález, se týká vrstveného panelu tepelného krytu» zejména pro stabilní i odklopná tepelně stínící zařízení válečkových dopravníků na teplých válcovnách.The invention relates to a laminated heat shield panel, in particular for stable and hinged heat shielding devices for roller conveyors in hot rolling mills.

Snaha omezit tepelné ztráty pří mezioperační přepravě za tepla válcovaných pásů vedla k různým řešením, počínaje jednoduchým zakrytím valníku reflektorem až po systémy založené na tepelných izolačních panelech.Efforts to reduce heat loss during the inter-operational transport of hot-rolled strips have led to various solutions, ranging from simply covering the flatbed with a reflector to systems based on thermal insulation panels.

Tepelné poklopové systémy udržují vyšší okolní teplotu okolo přepravovaného předvalku. Známé typy těchto systémů pro válcovací tratě za tepla využívají pasivní i aktivní tepelné izolace a reflektorové tepelné ochrany.Thermal lid systems maintain a higher ambient temperature around the transported billet. Known types of these systems for hot rolling mills use passive and active thermal insulation and reflector thermal protection.

V systémech» které- používají paalvní tepelné izolace, je přepravovaný předvalek obklopen izolačním materiálem, který redukuje vedení tepla a takto udržuje vyšší okolní teplotu okolo přepravovaného,předvalku. Tyto systémy jsou věeobecně hodnoceny jako nepříliš účinné, což se vysvětluje mj, tím, že novější izolační materiály jsou neefektivní v zadržování infračerveného záření, ačkoliv mají extrémní účinnost v zadržování., tepla vedením.In systems that use permanent thermal insulation, the transported billet is surrounded by an insulating material, which reduces heat conduction and thus maintains a higher ambient temperature around the transported billet. These systems are generally rated as not very effective, which is explained, among other things, by the fact that newer insulating materials are ineffective in retaining infrared radiation, although they have extreme efficiency in retaining heat by conduction.

Systémy, které používají aktivní tepelné izolace jsou podobny přihřívacím tunelovým pecím. Využívají vnějšího tepelného zdroje k tomu, aby dosáhly vyšší okolní teploty okolo přepravovaného předvalku nebo celý přepravovaný předvalek přihřívají. Tato zařízení jsou ovšem drahá, mají vysoké náklady na pomocné instalace, údržbu a montáž.Systems that use active thermal insulation are similar to reheating tunnel furnaces. They use an external heat source to reach a higher ambient temperature around the transported billet or reheat the entire transported billet. However, these devices are expensive and have high costs for auxiliary installation, maintenance and assembly.

V reflexních tepelných panelech je přepravovaný předvalek obklopen kryty, které odrážejí záření přicházející z předvalku. V některých instalacích jsou používány reflexní kryty hliníkové, přičemž čištění povrchu reflektorů naráží na řadu problémů.In reflective thermal panels, the transported billet is surrounded by covers that reflect radiation coming from the billet. In some installations, aluminum reflector covers are used, and cleaning the surface of the reflectors faces a number of problems.

U vyzařovacích tepelných panelů je přemísťovaný předvalek obklopen krytým izolačním materiálem, upevněným na kovové konstrukci.In radiant heat panels, the relocated billet is surrounded by a covered insulating material attached to a metal structure.

Když projde horký předvalek tepelným krytem s tímto panelem, kovové stínění se velmi rychle zahřeje a dosáhne se tak značně vyšší celkové rovnoměrné teploty předvalku. Ve srovnání s reflexními tepelnými panely ae stávají více efektivními vyzařovací tepelné panely, které používají černý stínicí povrch. U vyzařovacího tepelného bloku je hlavním technickým problémem vytvoření ochrany izolační vrstvy s dostatečnou trvanlivostí. Jedním takovým řešením je tepelný blok, obsahující izolační rohože vyráběné ze žáruvzdorného vláknitého materiálu, který může odolávat vysokým teplotám. Blok je vyroben z izolačních rohoží, a to vlnitým způsobem s četnými přilehlými vrstvy tvoří oblouky, které jsou obaleny tenkým plechem z nerezavějící oceli, který absorbuje a vyzařuje teplo a přitom chrání keramickou vlákninu před přímým stykem s vodou. Zhotovování takového· bloku·je¹ ovsem velmi složité a nákladné a členitý povrch vytváří záchytné¹ prostory pro usazování prachových nečistot a lze ho jen nesnadno a s poměrně nízkou účinností čistit.When the hot billet passes through the heat shield with this panel, the metal shield heats up very quickly and a much higher overall uniform billet temperature is achieved. Compared to reflective thermal panels, ae radiant thermal panels that use a black shielding surface become more efficient. In the case of a radiant heat block, the main technical problem is the creation of an insulating layer protection with sufficient durability. One such solution is a thermal block comprising insulating mats made of refractory fibrous material that can withstand high temperatures. The block is made of insulating mats, in a corrugated manner with numerous adjacent layers forming arches, which are covered with a thin sheet of stainless steel, which absorbs and radiates heat while protecting the ceramic fiber from direct contact with water. Making such a block · · ^1, but is very complicated and expensive and creates rugged surface of ^one retaining space for the settling of dirt and dust can be difficult only with relatively low efficiency cleaned.

Nedostatky tepelných panelů výše uvedených typů odstraňuje z velké části vrstvený panel tepelného krytu podle předloženého vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že tepelně izolační vrstva je na nejméně jednom ze svých povrchů opatřena plechem a dále je k ní prostřednictvím vzduchových mezer připevněna nejméně jedna stínicí přepážka, přičemž vnitřní povrch tepelně izolační vrstvy má součinitel poměrné pohltivosti f3, vnější a vnitřní povrchy každé stínicí přepážky mají součinitele poměrné pohltivosti f₂ a a platí vztah, že E₂2 přičemž 6^0,8 a £₂<o,95, kde hodnoty ^£1’ ^ř2 jsou vztaženy k teplotnímu rozmezí 5oo až 1 2oo °C.The disadvantages of thermal panels of the above types are largely eliminated by the laminated thermal cover panel according to the present invention, the essence of which consists in that the thermal insulation layer is provided with sheet metal on at least one of its surfaces and further at least one shielding partition is attached to it by means of air gaps. , wherein the inner surface of the thermal insulation layer has a relative absorption coefficient f3, the outer and inner surfaces of each shielding partition have a relative absorption coefficient f _{2 a} and the relation holds that E ₂ 2 where 6 ^ 0.8 and £ ₂ <o, 95, where the values ^£ 1 ^'r 2 are related to the temperature range up to 1 5oo 2oo ° C.

Výhody vrstveného panelu podle vynálezu spočívají jak v jeho konstrukční a výrobní jednoduchosti, tak i v účincích odrazu tepelného záření na předvalek spolu a působením izolačních vzduchových mezivrstev a projevují se ve zdokonalování teplotní rovnoměrnosti ve stolici hotovního pořadí zajišťujícího rovnoměrnější zatížení stolic projevujícího se zlepšením geometrie i tloušťky pásu, ve zlepšení výnosu válcovací tratě snížením výskytu zmetků a odstraněním trhání a děrování konců svitků, snížením teplotyThe advantages of the laminated panel according to the invention lie both in its design and manufacturing simplicity and in the effects of thermal radiation reflection on the billet together and by the action of insulating air interlayers and in improved thermal uniformity strip, in improving the yield of the rolling mill by reducing the occurrence of scrap and eliminating tearing and punching of the ends of the coils, by reducing the temperature

CS 270755 Bl v ohřívací péct s odpovídající úpravou paliva a sníženou tvorbou okují, snížením tloušťky pásu na minimum odpovídající zvýšení teploty v hotovním pořadí a z toho rezultujícím snížením tepelných ztrát na přiváděcím valníku, zlepšeným podmínkám při válcování nerezavějících ocelí, vzrůstu výkonu ohřívací pece využitím výhody snížení teploty břam bez potřeby vyšší pecní teploty a také možnosti, že provalky mohou být zdrženy o několik minut déle na válcovací trati a zachovávají.si přitom dobrou jakost.CS 270755 B1 in a heating furnace with appropriate fuel treatment and reduced scale formation, reducing the strip thickness to a minimum corresponding temperature increase in the finished order and consequently reducing heat loss on the feed flatbed, improved stainless steel rolling conditions, increased heating furnace performance by taking advantage of reduced the temperature of the slabs without the need for a higher furnace temperature and also the possibility that the pre-rolls may be kept a few minutes longer on the rolling mill while maintaining good quality.

Schéma nejjednoduššího provedení vrstveného panelu podle vynálezu a jednou stínící přepážkou je znázorněno na připojeném výkresu. Přerušovanými obrysy je znázorněno, jak přidáním další stínící přepážky vzniká účinnější modifikace tohoto panelu.A diagram of the simplest embodiment of a laminated panel according to the invention and one shielding partition is shown in the accompanying drawing. The dashed outlines show how the addition of an additional shield creates a more efficient modification of this panel.

Vrstvený panel tepelného krytu se nachází nad horkým předvalkem 2 ^a sestává z tepelně Izolační vrstvy 2, která je shora zakryta plechem £ nebo hliníkovou fólií, která zabraňuje, aby se keramická vláknitá hmota tepelně izolační vrstvy 2 postupně zanášela prachem, který zaplňuje vzduchové mezery mezi vlákny a výrazně zhoršuje její tepelně 1zolační vlastnosti. Pomocí keramických distančních kolíků 4 je k tepelně Izolační vrstvě 2 připevněna stínící přepážka 5, přičemž mezi ní a tepelně izolační vrstvou vzniká vzduchová mezera £, která je relativně tenká tak, aby v ní nevznikaly tepelně vyvolané turbulentní proudy výrazně zvyšující přestup tepla konvekcí z vrstvy na vrstvu. Vnitřní povrch 7 tepelně izolační vrstvy 2 je zakryt ocelovým plechem.The laminated thermal cover panel is located above the hot billet 2 ^and consists of a thermal insulation layer 2, which is covered from above by a sheet 6 or aluminum foil, which prevents the ceramic fibrous mass of the thermal insulation layer 2 from being gradually clogged with dust filling the air gaps between the fibers. and significantly impairs its thermal insulation properties. By means of ceramic spacer pins 4, a shielding partition 5 is attached to the thermal insulation layer 2, whereby an air gap e is formed between it and the thermal insulation layer, which is relatively thin so as not to form thermally induced turbulent currents significantly increasing heat transfer by convection from layer to layer. layer. The inner surface 7 of the thermal insulation layer 2 is covered with a steel sheet.

V praktickém provedení odklopná křídla tepelného krytu na válečkovém dopravníku přepravujícím předvalek o teplotě 1 15o °C byla osazena vrstvenými panely s jednou stínící přepážkou 5, zhotovenou ze dvoumilimetrového ocelového žáruvzdorného plechu, který byl k tepelně izolační vrstvě 2 připevněné keramickými distančními kolíky 4. Tepelně izolační vrstvu 2 tvoří keramický vláknitý materiál v podobě rohoží o celkové tloušťce 15o mm, s objemovou hmotností loo kg/m^ a tepelnou vodivostí při 1 loo °C»o,33 W/m/°K. K vnitřnímu povrchu tepelně izolační vrstvy 2 byl kotvením připevněn plech 7 z legované oceli CrNi 18/8, válcované za studená s lesklým povrchem a tloušťkou 2 mm a sa součinitelem měrné pohltivosti » o,38. K tomuto plechu 7 se vzduchovou mezerou 6 širokou 25 mm byla připevněna stínící přepážka 5, zhotovená ze stejného materiálu jako plech 7, jehož, vnitřní povrch 9 byl opatřen plazmovým nástřikem oxidu hlinitého se součinitelem poměrné pohltivosti £g « o,57. Vnější povrch lo stínící přepážky _5 byl po válcování za tepla neupraven a součinitel poměrné pohltivosti £byl roven o,67.In a practical embodiment, the hinged wings of the thermal cover on a roller conveyor transporting a billet at a temperature of 115 ° C were fitted with laminated panels with one shielding partition 5 made of two millimeter steel refractory sheet, which was attached to the thermal insulation layer 2 by ceramic spacer pins 4. layer 2 consists of a ceramic fibrous material in the form of mats with a total thickness of 15 mm, with a density of 10 kg / m 3 and a thermal conductivity at 110 ° C, 33 W / m 2 / K 2. A sheet 7 of CrNi 18/8 alloy steel, cold-rolled with a shiny surface and a thickness of 2 mm and with a specific absorption coefficient of 0.38, was anchored to the inner surface of the thermal insulation layer 2. Attached to this sheet 7 with an air gap 6 25 mm wide was a shield baffle 5 made of the same material as the sheet 7, the inner surface 9 of which was provided with a plasma spray of alumina with a relative absorption coefficient ε g o0.57. The outer surface of the screen baffle 5 was untreated after hot rolling and the relative absorption coefficient ε was equal to 0.67.

V jiném případě bylo k vytvoření tepelně izolační vrstvy 2 použito desek z keramic_v , 3 kých vláknitých materiálů s celkovou tloustkou loo mm, objemovou hmotnosti 25o kg/m a tepelnou vodivostí při 1 ooo °C o,18 W/m/°K. K vnitřnímu povrchu této tepelně izolační vrstvy 2 byl připevněn plech 7 z legované oceli CrNl 18/8, válcované za studená s lesklým povrchem a tloušťkou 2 mm a se součinitelem měrné pohltivosti » o,38. K tomuto plechu 7 se 25 mm širokou vzduchovou mezerou 6 byla připevněna stínící přepážka £ zhotovená z obdobné oceli použité v předchozím příkladu, ale válcované za tepla, s pískovaným povrchem, okysličeným při teplote 1 ooo °C, jehož oba povrchy lo měly součinitel poměrné pohltivosti - o,92. ,In another case, to form the heat insulating layer 2 used _in the ceramic plates 3 sneeze fibrous materials with a total thickness loo mm 25o bulk density kg / m and thermal conductivity at 1 ooo ° C of 18 W / m / ° K. A sheet 7 of CrN1 18/8 alloy steel, cold-rolled with a glossy surface and a thickness of 2 mm and a specific absorption coefficient of 0.38 was attached to the inner surface of this thermal insulation layer 2. Attached to this sheet 7 with a 25 mm wide air gap 6 was a screen baffle 6 made of a similar steel used in the previous example, but hot rolled, with a sandblasted surface, oxygenated at a temperature of 100 ° C, both surfaces 10 of which had a coefficient of relative absorption. - o, 92. ,

Použití těchto vrstvených panelů se neomezuje jen na odklopné nebo stabilní tepelné kryty valníků. Může být a úspěchem použit na úseky válcovacích tratí s řízeným ochlazováním válcovaného materiálu, úseky mezi ohřívací pecí a předválecím pořadím nebo předválecím a hotovním pořadím, pro dopravní úseky u zařízení k plynulému odlévání oceli, pro mobilní zařízení při mezioperační přepravě výkovků a podobně.The use of these laminated panels is not limited to hinged or stable flatbed thermal covers. It can be used successfully on sections of rolling mills with controlled cooling of rolled material, sections between heating furnace and pre-rolling order or pre-rolling and finished order, for transport sections in continuous steel casting equipment, for mobile equipment in inter-operational transport of forgings and the like.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

Laminated panel of thermal cover, especially for stable and tilting heat shielding devices of roller conveyors in hot rolling mills, where part of this panel is thermal insulation layer, consisting of mats or boards made of ceramic fibrous materials, which is covered from above by protective sheet fulfilling and supporting function, characterized in that the thermal insulation layer (2) is provided with a plate (7) on at least one of its surfaces and at least one shielding partition (5, 5) is attached to it by means of air gaps (6), the inner surface (8) of the sheet (7) has a coefficient of relative absorption, the inner surface (9) of each shield baffle (5, 5 ') has a coefficient of relative absorption ^{and the} outer surface (lo) of each shield baffle (5, /) has a coefficient of relative absorption. that „v ^£ 1 ^ 2 ^ £ 3