SU1723431A1

SU1723431A1 - Ролик термической печи

Info

Publication number: SU1723431A1
Application number: SU904817486A
Authority: SU
Inventors: Юрий Самойлович Борбоц; Сергей Петрович Монахов; Сергей Николаевич Тетерядченко; Александр Яковлевич Зеликович; Марк Исаакович Цыпкин; Марк Самойлович Бабицкий; Дмитрий Антонович Козел; Валентин Михайлович Бобырев
Original assignee: Днепропетровский Металлургический Институт
Priority date: 1990-04-23
Filing date: 1990-04-23
Publication date: 1992-03-30

Abstract

Изобретение относитс к металлургии, в частности к оборудованию термических печей с роликовым подом. Цель изобретени - повышение стойкости ролика при исключении вод ного охлаждени . Ролик термической печи содержит полую бочку 1 с жестко закрепленными цапфами 2, размещенными в подшипниковых узлах 3. Перед каждым подшипниковым узлом 3 установлены фланцевые соединени 4 с вкладышами 5, из металлургического кольца, фланцы 6 и 7 которых соединены болтовым соединением 9, при этом суммарна , площадь металлических контактирующих частей фланцевого соединени составл ет 0,15-0,5 площади прокладки. 1 ил.

Description

Изобретение относитс к металлургии, в частности к оборудованию термических печей с роликовым подом.

Известен печной ролик с охлаждаемыми цапфами, служащий дл транспортировки металла при термообработке углеродистых и конструкционных сталей.

Ролик содержит полую цилиндрическую бочку, в которой с обоих торцов за- креплены цапфы, опирающиес на подшипники. Дл обеспечени стойкости подшипников в торцах цапф выполнены глухие отверсти дл подвода и отвода охлаж- дающей воды. Применение вод ного охлаждени цапф приводит к усложнению конструкции печи, так как необходимо обеспечить подвод щие и отвод щие коллекторы с обеих сторон печи. Подвод воды в торцовую часть цапфы исключает применение современных индивидуальных приводов рольганга. Кроме того, при вод ном охлаждении создаютс температурные напр жени в цапфах, что приводит к снижению стойкости роликов, отмечаютс повышенные потери тепла и, следовательно , увеличиваетс расход топлива на печь.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс печной ролик с подшипниковым узлом, содержащий корпус с подшипником и торцовыми дисками , между которыми размещена вод на рубашка , причем корпус вод ной рубашки выполнен в виде концентрично установленных сильфонов.

В данном ролике удачно решаетс подвод охлаждающей воды, так как он выполнен не с торца цапфы, но существенным недостатком ролика вл етс то, что не исключена необходимость вод ного охлажде- ни . Следовательно, он отличаетс повышенными потер ми тепла на охлаждение . Кроме того, возникают термонапр жени в цапфах, что приводит к снижению стойкости. Требовани к качеству сильфонов , также работающих в услови х значительных перепадов температур, высоки и долговечность подшипниковых узлов снижаетс .

Цель изобретени - повышение стойкости ролика при исключении вод ного охлаждени - достигаетс тем, что ролик снабжен установленными перед каждым подшипниковым узлом фланцевыми соединени ми с вкладышами из металлического кольца, фланцы которого выполнены с периферийным пазами под вкладыши, а между торцами фланцев размещены прокладки из низкотеплопроводного материала, при этом суммарна площадь контактирующих поверхностей вкладыша и фланцев составл ет 0,15-0,5 площади прокладки. В качестве материала низкотеплопроводной прокладки могут быть использованы асбест, асбоцемент, базальтовый картон, волокнистые огнеупорные материалы и т. д.

Среди известных технических решений обнаружено решение со сходным признаком , в котором шейки ролика вакуумной электропечи теплоизолированы волокни0 стым материалом, а полость шейки ролика заполнена теплоизолирующим волокнистым материалом. Однако расположение волокнистого материала в шейке ролика до выхода ее из футеровки печи приводит к

5 повышению температуры при эксплуатации , что снижает стойкость ролика. Выполнениеролика ,снабженного установленными перед каждым подшипниковым узлом фланцевыми соединени ми с

0 вкладышами из металлического кольца и прокладками из низкотеплопроводного материала позвол ет увеличить стойкость ро- ликов при исключении вод ного охлаждени , т, е. предлагаемое решение по5 звол ет достичь более высокого результата и в смысле экономии топлива на печах с предлагаемыми роликами.

Выполнение защитного узла разъемным в виде фланцев само по себе снижает

0 теплоотвод от ролика к подшипнику за счет наличи контактного сопротивлени фланцевого соединени . Размещение между фланцами низкотеплопроводной прокладки обеспечивает еще больше снижение потерь

5 тепла. Это зависит от соотношени площадей металлических контактирующих частей фланцевого соединени и площади низкотеплопроводной прокладки, а также от величины коэффициента теплопроводности.

0 Тепловые .потери через неразъемную цапфу роликов составл ет при типичной дл этой конструкции температуре печи 950°С величину 1,5-3,0 кВт. Применение предложенной конструкции защитного узла снижа5 ет тепловые потери при соотношении площадей металлических частей вкладыша к общей площади прокладки 50% примерно в 2 раза. Увеличение площади металлических контактирующих частей защитного уз0 ла более 50% площади прокладки приводит к увеличению продольного теплового потока , что вызывает повышение температуры в районе подшипникового узла выше 110 - 120°С, что предельно допустимо по условию

5 службы подшипников. При минимальном соотношении площадей (15%) величина потерь тепла составл ет при общем уровне потерь тепла 3,0 кВт ,475 кВт, т. е. примерно в 6 раз меньше. Величина суммарной площади контактирующих металлических частей фланцевого соединени , определ юща нижний предел соотношени площадей 0,15, рассчитана из услови механической прочности узла при передаче крут щего момента при вращении роликов.

На чертеже представлен ролик термической печи, продольный разрез.

Ролик термической печи содержит полую бочку 1 с жестко закрепленными цапфами 2, размещенными в подшипниковых узлах 3 (условно показана половина ролика). Перед каждым подшипниковым узлом 3 установлены фланцевые соединени 4 с вкладышами 5 из металлического кольца, фланцы 6 и 7 которых выполнены с перифе- рийными пазами, а между торцами фланцев 6 и 7 размещены прокладки 8 из низкотеплопроводного материала. Фланцы 6 и 7соединены болтовым соединением 9 или иным способом. Суммарна площадь контактиру- ющих поверхностей вкладыша 5 и фланцев б и 7 составл ет 0,15-0,5 площади прокладки 8.

Ролик работает следующим образом. Тепловой поток передаетс от бочки J ролика теплопроводностью вдоль цапф 2 к корпусу подшипника 3. На пути теплового потока имеетс тепловое сопротивление фланцевого соединени 4, имеющего низко- теплопроводную прокладку 8. Наличие низкотеплопроводной прокладки 8 снижает тепловой поток к корпусу подшипника в 6-2 раза при колебании соотношени площадей металлических контактирующих частей вкладыша 5 и фланцев 6, 7 и прокладки в пределах 0,15-0,5, что обеспечивает температуру подшипника 80-100°С и позвол ет ликвидировать вод ное охлаждение защитного узла.

Кроме того, снижаютс потери тепла в рабочем пространстве печи, что обеспечивает снижение количества потребл емого печью топлива.

В качестве примера конкретного выполнени предложенного устройства рассмотрим применение его на нормализационных печах стана 3600 меткомбината Азов- сталь. Потери тепла через одну цапфу составл ют при вод ном охлаждении 3400 Вт. Диаметр цапфы 140 мм. При минимальной площади металлических контактирующих частей фланцевого соединени 0,15 от площади прокладки дл передачи крут щего момента необходимо установить 8 болтов М20, что может обеспечить крут щий момент до 1.5 кВт. Тепловой поток через флан- цевое соединение при выполнении прокладки из материала на основе волокнистых плит МКР ПГ-400 составит 34 Вт. Тепловой поток через металлические части 510 Вт, общий поток тепла 544 Вт. Таким образом потери тепла уменьшатс с 3400 до 544 Вт на одну цапфу.

Суммарный экономический эффект без учета повышени стойкости роликов только по одной печи составит 31099 руб/год.

Claims

Формула изобретени

Ролик термической печи, содержащий полую бочку с жестко закрепленными цапфами , установленными в подшипниковых узлах, отличающийс тем, что, с целью повышени стойкости ролика при исключении вод ного охлаждени , он снабжен уста- новленнымипередкаждым

подшипниковым узлом фланцевыми соединени ми с вкладышами из металлического кольца, фланцы которого выполнены с периферийными пазами под вкладыши, а между торцами фланцев размещены прокладки из низкотеплопроводного материала, при этом суммарна площадь контактирующих поверхностей вкладыша и фланцев составл ет 0,15-0,5 площади прокладки.