专利名称：采用气冷技术的高温炉辊的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及炉辊，特别是涉及一种硅钢连续退火炉用炉辊。
背景技术：
目前硅钢退火炉中常用的炉辊有两种一种为在无氧化炉中使用的水冷辊，一种 为在保护气氛内使用的碳套辊。水冷辊用于无氧化炉，由于炉温高(最高炉温温度可达1200°C )，没有相应牌号 的耐热钢，因而采用辊身水冷的方式以降低温度。这样，选材的问题解决了，但也带来了其 他问题。第一，可能出现辊身结露，对带钢性能造成不良影响；第二，可能存在辊身漏水导致 机组停机的可能。碳套辊在保护气氛内使用，辊面为碳套，辊芯使用耐热钢。目前，辊芯材质的可 选最高牌号为Cr28Ni48W5Co3，在炉温不超过1000°C时具有较好的使用性能，当炉温超过 1000 V时，辊芯的使用寿命将明显缩短。随着硅钢新工艺的出现，要求保护气加热及均热段要达到在1000 1100°C的高 温。对此，传统的碳套辊不能满足要求。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是针对硅钢退火炉炉温在1000 1100°C时，传 统的碳套辊芯可选材质已到耐温极限，辊芯使用寿命较短的实际情况，提供一种采用气冷 技术的高温炉辊，该高温炉辊通过使用内套管+通氮气冷却的方法，降低辊芯温度，提高辊 芯强度，延长辊芯的使用寿命。本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是辊芯的内部增加一根内套管，内 套管通过肩环固定于辊芯内，该内套管设有气孔。设有一根贯穿于辊芯操作侧轴头的通气 管，该通气管的左端装有一个旋转接头，旋转接头上有进气孔、出气孔；该通气管的右端伸 入辊芯的内部与内套管端部连通；这样，氮气从旋转接头的进气口沿通气管、内套管外壁进 入辊芯，在压差作用下，沿内套管内壁由通气管排出。本实用新型与传统的碳套辊相比具有以下主要的优点1.相同工况下，本实用新型的辊芯温度较传统碳套辊低50°C以上，明显提高炉辊 在高温下的使用寿命。2.辊芯内设有内套管，内套管通过肩环与辊芯内壁固定，可以提高辊芯强度，同时 形成氮气流动通道。3.内套管设有气孔，可以降低肩坏温度、防止通道堵塞。4.设有一根通气管贯穿于操作侧轴头，在通气管端部有旋转接头，氮气通过旋转 接头上的进气口沿通气管、辊芯外壁进气，由内套管内沿通气管流出。可以降低旋转接头温 度，提高传热效率。5.从辊芯内流出的氮气通过换热器冷却后可重新使用，实现理论氮气消耗为零。[0014]6.在氮气循环管路上设有增压风机，可以补偿管网阻力损失，实现氮气的往复循 环。
图1是本实用新型气冷辊结构示意图。图2是氮气循环利用系统图。图中1.辊芯；2.内套管；3.肩环；4.气孔；5通气管；6.旋转接头；7.碳套；8.轴 头；9.换热器；10.增压风机；11.第一切断阀；12.第二切断阀；13.第三切断阀；14.压力 变送器；15.氢气、氧气分析仪。
具体实施方式
本实用新型是一种在现有碳套辊基础上改进的高温炉辊，其结构如图1所示包 括辊芯1和与之外部套连的碳套7。在辊芯1的内部增加一根内套管2，该内套管设有气孔 4和肩环3结构，内套管通过肩环3固定于辊芯内。设有一根贯穿于辊芯操作侧轴头的通气 管5，该通气管的左端装有一个旋转接头6，旋转接头上有进气孔、出气孔，该通气管的右端 伸入辊芯的内部与内套管端部连通；这样，氮气从旋转接头的进气口沿通气管、内套管外壁 进入辊芯，在压差作用下，沿内套管内壁由通气管排出使用后的氮气。将通气管5与带有气孔4及肩环3结构的内套管2组装好后，装入辊芯1内。定 位后，在靠近辊芯传动侧将内套管与辊芯内壁焊接固定。之后在辊芯的左端(操作侧)和 辊芯的右端(传动侧)安装轴头8，并焊接固定，辊芯操作侧轴头有预先开设的阶梯孔，可穿 过通气管5。氮气由旋转接头的进气口沿通气管、内套管外壁流入，达到端部后由内套管、通 气管内流出。流向如图1箭头所示。在内套管上所设的气孔4，其作用是可以降低肩环3的温度，防止通道堵塞。本实用新型高温炉辊使用在保护气氛内，冷却使用的氮气不能对炉内气氛造成不 良影响。故使用高纯氮气。使用后的氮气可以通过循环系统反复使用，以实现节能、降耗。所述循环系统的结构如图2所示主要由补气管、进气总管、出气总管、放散管、换 热器9和增压风机10组成。在补气管、进气总管、放散管上分别设有第一自动切断阀11、第 二自动切断阀12、第三自动切断阀13，进气总管上设有压力变送器14，增压风机出口设有 氢气、氧气分析仪15。本实用新型高温炉辊投入使用前，先关闭第二自动切断阀12，打开第一自动切断 阀11和第三自动切断阀13，然后启动增压风机10，对辊芯1进行吹扫。氧含量达标后，关 闭第三自动切断阀，打开第二自动切断阀，待压力变送器14处达到设定值，关闭第一自动 切断阀，进入正常工作状态。本实用新型高温炉辊正常工作时，氮气经进气总管由进气支管至旋转接头6的进 气口进入各炉辊，辊芯1内的氮气流向见图1箭头指示。换热后，氮气由旋转接头6的出气 口流出，汇集到出气总管，再经换热器9冷却至约60°C，经增压风机10增压后，重新进入进 气集管完成一次循环。当氢气、氧气分析仪15检测含量超标时，启动吹扫、放散系统，关闭第二自动切断 阀，打开第一自动切断阀和第三自动切断阀，保证系统安全运行。
权利要求一种采用气冷技术的高温炉辊，包括辊芯(1)和与之外部套连的碳套(7)，其特征是在辊芯的内部增加一根内套管(2)，内套管通过肩环(3)固定于辊芯内，该内套管设有气孔(4)；设有一根贯穿于辊芯操作侧轴头的通气管(5)，该通气管的左端装有一个旋转接头(6)，旋转接头上有进气孔、出气孔，该通气管的右端伸入辊芯的内部与内套管端部连通。
2.根据权利要求1所述的高温炉辊，其特征是肩环(3)是内套管(2)的部件。
3.根据权利要求1所述的高温炉辊，其特征是还包括循环系统，该循环系统主要由补 气管、进气总管、出气总管、放散管、换热器(9)和增压风机(10)组成，在补气管、进气总管 和放散管上分别设有一个自动切断阀，进气总管上设有压力变送器(14)，增压风机出口设 有氢气、氧气分析仪(15)。
专利摘要本实用新型公开了一种采用气冷技术的高温炉辊，其结构是包括辊芯(1)和与之外部套连的碳套(7)，在辊芯的内部增加一根内套管(2)，内套管通过肩环(3)固定于辊芯内，该内套管设有气孔(4)；设有一根贯穿于辊芯操作侧轴头的通气管(5)，该通气管的左端装有一个旋转接头(6)，旋转接头上有进气孔、出气孔，该通气管的右端伸入辊芯的内部与内套管端部连通；这样，氮气从旋转接头的进气口沿通气管、内套管外壁进入辊芯，在压差作用下，沿内套管内壁由通气管排出使用后的氮气。本实用新型提供的高温炉辊，具有耐高温，使用寿命长，可以提高辊芯强度等优点。
文档编号C21D9/56GK201704372SQ20102015498
公开日2011年1月12日 申请日期2010年4月6日 优先权日2010年4月6日
发明者徐祖敦, 王婷, 郭玉光 申请人:中冶南方(武汉)威仕工业炉有限公司