专利名称：自动适应冷轧带钢带宽的罩式退火炉用直吹强对流板的制作方法
技术领域：
本实用新型属金属热处理技术领域，涉及一种能够自动适应冷轧带钢带宽的罩式 退火炉用对流板。
背景技术：
现有的罩式退火炉采用的通常是单垛紧卷退火方式，钢卷2 —层层通过中间对流 板1相隔而叠在一起进行退火处理，参见图1。采用该传统方法退火时，钢卷中间层对流效 果减弱，在加热和冷却过程中容易造成内外温差，从而恶化层间压力平衡导致粘钢，且该方 法退火时加热过程、冷却过程效率低下，影响了罩式退火炉的工作效率。目前，热处理界提 出了很多改进措施和方法，但都没有很好的解决上述问题。公告号CN 101294241A公布了一种用于罩式退火炉的悬浮式对流堆垛方法，首先 将钢圈内圈附加有套筒，然后将钢卷堆放在退火炉炉台上，在钢卷上方叠装有对流板，对流 板底部与钢卷内套筒相配合，且套筒支撑住对流板，钢卷上表面不与对流板相接触；再将钢 卷叠放在对流板上，钢卷下表面与对流板相接触，钢卷内套筒坐在对流板上部，这样将钢卷 一层层叠装起来。该发明通过使相关钢卷仅下表面与对流板相接触，而上表面不与对流板 相接触，以期可以解决传统设备的粘结发生率。但随着卷曲技术的进步，解决层间叠装的纵 向压力问题并不是减少粘钢的首要任务，且以该方式达到降低钢卷纵向折叠的发生概率并 不经济，因为随着卷曲技术的进步，只有钢卷芯部和边部出现折叠的概率在实际生产中能 够引起工业性损失。公开号为CN 201284357Y的中国专利公布了一种适合于罩式退火炉的堆垛架，其 包括，本体，其为圆柱状框架结构，上下端开口 ；若干对流板，呈扇形结构，其一端以本体中 心、沿本体上端面圆周设置，且对流板位于本体中心一端排列形成供气体对流的孔道。该发 明较传统退火装置堆垛过程中下层钢卷容易纵向受压的情况，降低了下层钢卷粘结和纵向 折叠发生的概率。但该装置体积庞大，降低了大卷径冷轧钢卷在退火炉里的可操作性。公告号CN 201183813Y的中国专利提供了一种罩式退火炉用对流板，是由上下扇 形片、固定基板、导流片等部件焊接而成。其特征是再增加一组短扇片，将其焊接在下扇形 片的下部，使之与现有对流板扇形片内外径形成一定台阶，可以避开钢卷内外径溢出，有效 地防止钢卷表面硌伤。但该发明功能单一，只是从改善硌伤方面提高，没有发挥出导流板更 大的作用。CN1718776Y公开了一种罩式炉对流板，它包括隔板与连接件，还设置着口向下的 U形吊环，连接件的连接板与U形吊环焊接在一起；连接件是以连接板为中心的成辐射形的 连接杆；所说的隔板是焊接在连接杆两侧的长条扇形隔板；在长条扇形隔板的下面中部焊 接着条形垫板；长条扇形隔板外端到U形吊环对称线的距离大于钢卷外圈的半径。可在U 形吊环焊接上、下两个联接板，在所说的连接件的连接杆具有一个定位环，定位环是竖直的 U形环的外侧杆向外水平伸出一横向连接杆，U形环的内侧焊接在上、下两个连接板，U形环 外侧杆到U形吊环对称线的距离与钢卷内圈半径相适应。该对流板有效避免了硌伤和因此引起的粘结，但是对于由于温度不均勻引起的粘结没有改善，且功能较单一，不能改善生产 效率。
发明内容本实用新型针对现有技术的不足，提供一种能够自动适应冷轧带钢带宽的罩式退 火炉用直吹强对流板。本实用新型的原理在罩式炉退火生产过程中，钢卷成分和表面粗糙度是确定的，此时影响粘结的主 要因素包括温度、压力、加热及冷却制度。其中，压力是造成粘结的主要原因，压力除了与 来料的卷曲张力有关外与温度分布也密切相关。在加热过程中，钢圈外圈与内圈的温度高 于中部的温度，外圈与内圈的热膨胀大于中部。外圈压应力减小，内圈压应力增大，此时易 在内圈产生粘结。在冷却过程中，外圈与内圈的温度低于中部，外圈与内圈的冷收缩大于中 部，内圈的压应力减小，中部的压应力增大，此时易在中部产生粘结。传统方式中的对流板能有效避免钢卷和钢卷间的粘结，还能起到一定的导流作 用，但该作用的发挥是一个被动过程，所以其导流作用强度不大，是产生钢卷内外温差的重 要原因。传统方式在加热过程中，其传热途径是加热罩一内罩一炉内保护气体一钢卷外圈 —钢卷芯部；在冷却过程中，其热循环途径是冷却罩一内罩一炉内保护气体一钢卷外圈 —钢卷芯部。可见，钢卷中部的温度变化始终滞后于钢卷芯部和外圈。因此，从控制粘结的 均衡温度制度考虑，强化中部对流效果，减小内外温度不均衡现象是本实用新型的出发点。本实用新型提供一种自动适应冷轧带钢带宽的罩式退火炉用直吹强对流板，其能 够使热循环途径有以下特点加热罩(冷却罩)一内罩一完成中部升温(降温)对流后的 炉内保护气体一钢卷外圈一热辐射钢卷芯部。一种自动适应冷轧带钢带宽的罩式退火炉用直吹强对流板，包括导流管、导流板， 其特征在于导流板中心开孔，导流管沿中心开孔与导流板固定连接，设有上、下导流管的 导流板(5)其下导流管(9)的外径比上导流管(10)的内径小2-5mm，高度小50-100mm;只 设有下导流管的导流板(6)，其下导流管(9)与设有上下导流管的导流板(5)的下导流管 (9)的内、外径以及高度一致，导流板(6)中心孔上部由密封板密封；导流板的上半层内有 多条以导流板圆心为中心的辐射状空气导流通道(12)；导流板上、下两面对应每条导流通 道(12)的位置均设置支撑肋，上支撑肋设有气体通道与导流通道(12)连通，气体通道的两 端设置束约调节孔(15)；导流板还设有内外圈加强支撑肋，外圈加强支撑肋外侧边缘位于 支撑肋端部向内10_20mm处，内圈加强支撑肋内侧边缘位于支撑肋端部向外10_20mm处。上述导流通道(12) —端通向由导流管组成的通道，另一端收于上支撑肋外端内 侧。上述的下导流管距离端部20_50mm的位置设置固定的耐高温密封圈。所述上导流管的长度比生产线所能生产的冷轧钢带带宽的最小值小50-100mm。所述导流板的上半层内有30-36条以导流板圆心为中心的辐射状空气导流通道 (12)。所述上支撑肋(13)的气体通道两端设置束约调节孔(15)。导流管的作用就是集约被内罩加热的炉内保护气体，不与钢卷芯部形成热交换。
4上导流管的长度比生产线所能生产的冷轧钢带带宽的最小值小50-100mm，以便能够以最少 的辅助设备适应更多的产品。导流板上半部带有气体通道的支撑肋上正对钢卷的气体通道的两端设置防保护 气体无效逸散的束约调节孔，其作用是当处理大卷径钢卷时减弱对钢卷外圈和芯部的热循 环作用，使钢卷外圈和内圈在热辐射和对流的双重作用下升温、降温时不会与钢卷中部拉 开温差；在处理小卷径钢卷时减少保护气体的无效逸散。带有气体通道的支撑肋将由导流管组成的通道内的保护气体导向钢卷下部直吹， 当保护气体进入肋间空隙时由内、外圈防气体无效逸散的加强支撑肋防止逸散。上述自动适应冷轧带钢带宽的罩式退火炉用直吹强对流板的工作方法，步骤如 下A、先将一段与上导流管10内、外径相同，长度相同的独立导流管4环套住炉台上 预留的鼓风机出风口；B、将一卷钢2卷堆垛到炉台上，使独立导流管位于第一卷钢卷芯部，；C、将带有上下导流管的导流板5安放在第一卷钢卷上，并且使下导流管9插入独 立导流管4内并由耐高温的密封圈8密封，依靠重力的作用与第一卷钢卷2紧密贴合；D、将下一卷钢2卷堆垛到第一块导流板5上，再将第二块带有上下导流管的导流 板5安放在钢卷2上，并且使下导流管9插入上导流管10内，并依靠重力的作用与钢卷紧 密贴合；E、重复步骤D，直至剩余安装炉内最后一卷钢卷前；F、将只带有下导流管9的导流板6安放在倒数第二卷钢卷上，并且使下导流管9 插入前一块导流板5的上导流管10内，并依靠重力作用与倒数第二卷钢卷紧密贴合；G、将最后一卷钢卷堆垛到只带有下导流管的导流板6上；H、与常规方式相同安装内罩、外罩，开始进行热处理。本实用新型具有如下优点1.由导流管组成的通道通过鼓风机向上鼓风形成一定风压后持续作用于各个导 流板的辐射状空气导流通道，加强了对流作用对钢卷中间部位的热循环作用，消除加热、冷 却过程中由于温度差导致的粘结；2.该导流板系统能够自动适应不同规格冷轧带钢的带宽，减少生产车间辅助设 备；3.由于导流管组成的通道有效地隔绝了经内罩加热、冷却后的保护气体，使钢卷 芯部温度与中部温度一致性增加；4.由于采用热循环后的保护气体由钢卷外圈向下循环的方式，使内罩可以直接有 效发挥加热和冷却作用，作用于保护气体，对钢卷外圈热辐射效果减弱使钢卷外圈与中部 温度一致性增加，并且使经加热和冷却的保护气体集约到由导流管组成的通道后以平均、 有效的方式作用于每一个钢卷。5.由于采用了耐高温密封圈、防保护气体无效逸散的束约调节孔，导流板上半部 内、外圈防气体无效逸散的加强支撑肋，减少了加热或冷却后保护气体的无效逸散，使作用 效果提高；6.由于加强了对流作用使加热、冷却过程中的温度不平衡减弱或消除，所以可以提高加热、冷却速度，提高生产效率。
图1为传统方式的退火炉结构示意图。图2为使用自动适应冷轧带钢带宽的直吹强对流板系统退火炉的结构示意图。图3为本实用新型中位于导流板上半部辐射状空气导流通道纵向解剖结构示意 图。图4为本实用新型中位于导流板上半部辐射状空气导流通道横向结构示意图。图5为本实用新型中位于导流板上半部辐射状空气导流通道单个结构示意图。图6为本实用新型中位于导流板下半部横向结构示意图。其中1、传统式导流板，2、钢卷，3、鼓风机，4、独立导流管，5、导流板(带有上下导 流管)，6、导流板(只带有下导流管)，7、保护气体循环路径，8、耐高温密封圈，9、下导流管， 10、上导流管，11、密封盖，12、导流通道，13、上支撑肋，14、下支撑肋，15、束约调节孔(防保 护气体无效逸散)，16、外圈加强支撑肋，17、内圈加强支撑肋。
具体实施方案
以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明，但不限于此。实施例1如图2所示，将独立导流管4环套住炉台上预留的鼓风机出风口，上导流管的长度 比生产线所能生产的冷轧钢带带宽的最小值小100mm，；将一卷钢卷堆垛到炉台上；使独立 导流管位于第一卷钢卷芯部，将带有上、下导流管的导流板5安放在第一卷钢卷上，导流板 的上半层内有36条以导流板圆心为中心的辐射状空气导流通道(12)，其下导流管9的外 径比独立导流管4的内径小5mm，高度小100mm，上导流管10与独立导流管4内、外径相同， 长度相同；将下导流管9插入独立导流管4内并由耐高温的密封圈8密封，其中耐高温密封 圈8固定在下导流管距离端部50mm处，调节束约调节孔，使钢卷正好盖住上支撑肋上的气 体通道，依靠重力的作用与第一卷钢卷紧密贴合；将下一卷钢卷堆垛到第一块导流板5上， 再将另一块带有上下导流管的导流板5安放在钢卷上，并且使下导流管9插入上导流管10 内，并依靠重力的作用与钢卷紧密贴合；重复上述步骤直至剩余安装炉内最后一卷钢卷前； 将只带有下导流管的导流板6安放在倒数第二卷钢卷上，并且使下导流管9插入前一块导 流板5的上导流管10内，并依靠重力作用与倒数第二卷钢卷紧密贴合；将最后一卷钢卷堆 垛到只带有下导流管的导流板6上；与常规方式相同安装内罩、外罩，开始进行热处理。如图3、图4、图5、图6所示，外圈加强支撑肋外侧边缘位于支撑肋端部向内IOmm 处，内圈加强支撑肋内侧边缘位于支撑肋端部向外IOmm处，只带有下导流管的导流板6位 于最上边两个钢卷之间，密封盖11的作用是使由导流管组成的通道内通过鼓风机3形成稳 定风压，使保护气体由导流通道12、防保护气体无效逸散的束约调节孔15排出，吹向钢卷 2，并且在这个过程中，外圈防气体无效逸散的加强支撑肋16、内圈防气体无效逸散的加强 支撑肋17共同作用防止保护气体的无效逸散，钢卷2坐在导流板的上部支撑肋13上，保护 气体经钢卷之后由导流板下支撑肋14支撑出的肋间孔道排出形成保护气体循环路径7。实施例2
6[0049]如图2所示，将独立导流管4环套住炉台上预留的鼓风机出风口，上导流管的长度 比生产线所能生产的冷轧钢带带宽的最小值小50mm，；将一卷钢卷堆垛到炉台上，使独立导 流管位于第一卷钢卷芯部，；再将带有上、下导流管的导流板5安放在第一卷钢卷上，导流板 的上半层内有30条以导流板圆心为中心的辐射状空气导流通道(12)，其下导流管9的外 径比独立导流管4的内径小2mm，高度小50mm，上导流管10与独立导流管4内、外径相同， 长度相同；将下导流管9插入独立导流管4内并由耐高温的密封圈8密封，其中耐高温密封 圈8固定在下导流管距离端部20mm处，调节束约调节孔，使钢卷正好盖住上支撑肋上的气 体通道，依靠重力的作用与第一卷钢卷紧密贴合；将下一卷钢卷堆垛到第一块导流板5上， 再将另一块带有上下导流管的导流板5安放在钢卷上，并且使下导流管9插入上导流管10 内，并依靠重力的作用与钢卷紧密贴合；重复上述步骤直至剩余安装炉内最后一卷钢卷前； 将只带有下导流管的导流板6安放在倒数第二卷钢卷上，并且使下导流管9插入前一块导 流板5的上导流管10内，并依靠重力作用与倒数第二卷钢卷紧密贴合；将最后一卷钢卷堆 垛到只带有下导流管的导流板6上；与常规方式相同安装内罩、外罩，开始进行热处理。如图3、图4、图5、图6所示，外圈加强支撑肋外侧边缘位于支撑肋端部向内20mm 处，内圈加强支撑肋内侧边缘位于支撑肋端部向外20mm处，只带有下导流管的导流板6位 于最上边两个钢卷之间，密封盖11的作用是使由导流管组成的通道内通过鼓风机3形成稳 定风压，使保护气体由导流通道12、防保护气体无效逸散的束约调节孔15排出，吹向钢卷 2，并且在这个过程中，外圈防气体无效逸散的加强支撑肋16、内圈防气体无效逸散的加强 支撑肋17共同作用防止保护气体的无效逸散，钢卷2坐在导流板的上部支撑肋13上，保护 气体经钢卷之后由导流板下支撑肋14支撑出的肋间孔道排出形成保护气体循环路径7。
权利要求一种自动适应冷轧带钢带宽的罩式退火炉用直吹强对流板，包括导流管、导流板，其特征在于导流板中心开孔，导流管沿中心开孔与导流板固定连接，设有上、下导流管的导流板(5)其下导流管(9)的外径比上导流管(10)的内径小2 5mm，高度小50 100mm；只设有下导流管的导流板(6)，其下导流管(9)与设有上下导流管的导流板(5)的下导流管(9)的内、外径以及高度一致，导流板(6)中心孔上部由密封板密封；导流板的上半层内有多条以导流板圆心为中心的辐射状空气导流通道(12)；导流板上、下两面对应每条导流通道(12)的位置均设置支撑肋，上支撑肋设有气体通道与导流通道(12)连通，气体通道的两端设置束约调节孔(15)；导流板还设有内外圈加强支撑肋，外圈加强支撑肋外侧边缘位于上支撑肋外端向内10 20mm处，内圈加强支撑肋内侧边缘位于上支撑肋内端向外10 20mm处。
2.根据权利要求1所述的自动适应冷轧带钢带宽的罩式退火炉用直吹强对流板，其特 征在于导流通道(12) —端通向由导流管组成的通道，另一端收于上支撑肋外端内侧。
3.根据权利要求1所述的自动适应冷轧带钢带宽的罩式退火炉用直吹强对流板，其特 征在于所述的下导流管距离端部20-50mm的位置设置固定的耐高温密封圈。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的自动适应冷轧带钢带宽的罩式退火炉用直吹强 对流板的工作方法，其特征在于上导流管的长度比生产线所能生产的冷轧钢带带宽的最 小值小50-100mm。
5.根据权利要求1所述的自动适应冷轧带钢带宽的罩式退火炉用直吹强对流板，其 特征在于所述导流板的上半层内有30-36条以导流板圆心为中心的辐射状空气导流通道 (12)。
6.根据权利要求1所述的避免冷轧带钢粘结的高效率退火炉，其特征在于上支撑肋 (13)的气体通道两端设置束约调节孔(15)。
专利摘要本实用新型涉及一种能够自动适应冷轧带钢带宽的罩式退火炉用直吹强对流板，包括导流管和带有导流通道的导流板，导流管与导流板固定连接，设有上、下导流管的导流板(5)其下导流管(9)的外径比上导流管(10)的内径小2-5mm，高度小50-100mm；只设有下导流管的导流板(6)，其下导流管(9)与设有上下导流管的导流板(5)的下导流管(9)的内、外径以及高度一致，导流板(6)中心孔上部由密封板密封；导流板的上半层内有30-36条以导流板圆心为中心的辐射状空气导流通道(12)；导流板上、下两面对应每条导流通道(12)的位置均设置支撑肋，上支撑肋设有气体通道与导流通道12连通，气体通道的两端设置束约调节孔(15)；导流板还设有内外圈加强支撑肋。
文档编号C21D9/573GK201746580SQ201020239990
公开日2011年2月16日 申请日期2010年6月28日 优先权日2010年6月28日
发明者孙会朝, 张冠锋, 许荣昌 申请人:莱芜钢铁股份有限公司