专利名称：一种立式光亮退火炉用悬挂马弗的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种立式光亮退火炉用悬挂马弗，特别是立式光亮退火炉用由各单节焊接的悬挂马弗。
背景技术：
立式光亮退火炉可由加热段结构不同分为马弗炉和无马弗炉。立式马弗光亮退火炉炉内有一个多节圆柱构成的阶梯状马弗，马弗采用耐高温的高镍合金材料(一般为601 合金材质)制成，多个单节马弗材料卷曲成环形后依次焊接成为单节马弗，多节马弗焊接拼成整段圆柱形阶梯状马弗。马弗的上端被固定在炉体上，一般长达16 34米，处于悬挂状态的马弗承受着热应力的同时还承受着自重载荷，在使用过程中，马弗因此产生塑性变形从而逐渐失效。焊接成整段马弗的各单节马弗因长度、厚度设计不合理，会导致整段马弗的应力分布不均、不合理。在高温状态下进行生产时，应力分布不均、不合理的整段马弗容易出现缩颈、截面变形、 香蕉状弯曲、开裂等缺陷，显著降低使用寿命，短则半年即需更换。综上所述应力分布不均、不合理的整段马弗在高温生产条件下，易加速失效。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种立式光亮退火炉用悬挂马弗，该悬挂马弗各单节自重轻，且经焊接拼成的整段马弗受力均勻合理。本发明解决其技术问题采用的技术方案是—种立式光亮退火炉用悬挂马弗，由各单节马弗首尾串接而成，其特征在于所述各单节马弗均由设定厚度和最大卷曲内外径规格的单节马弗材料首尾连接而成；且由下至上，相同单节马弗中所用单节马弗材料厚度相等，不同单节的马弗材料的厚度由薄至厚变化；各单节马弗中所用单节马弗材料长度相等或不等；在各单节马弗材料受力在允许拉伸强度范围之内前提下，各单节马弗长度由各单节马弗材料厚度和材料规格确定。根据上述方案，各单节马弗长度按照下列步骤确定首先结合各单节马弗材料规格，确定各单节马弗材料的厚度，由下至上各单节马弗材料的厚度T1,T2，T3，T4,由薄至厚变化，厚度为T1的单节马弗材料焊接构成的单节一处于悬挂的整段马弗的最下端；然后，根据各单节马弗材料的厚度和材料规格，在各单节马弗材料受力在允许拉伸强度范围之内前提下，为使得各单节尽可能的更长，通过使各单节上端应力等于许用应力而计算各单节理论最大长度；随后结合各单节马弗材料的厚度和最大长度规格，由各单节理论最大长度除以各单节马弗材料的最大长度规格，得到各单节需要焊接的实际单节马弗材料的段数和各单节的实际长度；其中，各单节马弗材料的厚度T1, T2, T3, T4,…、根据马弗材料的密度P，各单节上端许用应力ο，各单节的横截面积S、以及各单节马弗材料的内外径规格，在使得各单节马弗重量最小且保证马弗下部必要的力学性能的前提下确定。根据上述技术方案，各单节马弗长度及整段马弗长度具体按以下方式配置单节一的长度配置方式为设定马弗材料的密度为P，单节一上端许用应力σ， 单节一的横截面积为S1，为使得马弗重量最小且保证马弗下部必要的力学性能，选择单节一所用的单节马弗材料的板厚T1的实际值；为保证应力在许用应力范围内，单节一顶部应
力
权利要求
1.一种立式光亮退火炉用悬挂马弗，由各单节马弗首尾串接而成，其特征在于所述各单节马弗均由设定厚度和最大卷曲内外径规格的单节马弗材料首尾连接而成；且由下至上，相同单节马弗中所用单节马弗材料厚度相等，不同单节的马弗材料的厚度由薄至厚变化；各单节马弗中所用单节马弗材料长度相等或不等；在各单节马弗材料受力在允许拉伸强度范围之内前提下，各单节马弗长度由各单节马弗材料厚度和材料规格确定。
2.根据权利要求1所述的悬挂马弗，其特征在于各单节马弗长度按照下列步骤确定 首先结合各单节马弗材料规格，确定各单节马弗材料的厚度，由下至上各单节马弗材料的厚度T1, T2，T3，T4,…Tn由薄至厚，厚度为T1的单节马弗材料焊接构成的单节一处于悬挂的整段马弗的最下端；然后，根据各单节马弗材料的厚度和材料规格，在各单节马弗材料受力在允许拉伸强度范围之内前提下，为使得各单节尽可能的更长，通过使各单节上端应力等于许用应力而计算各单节理论最大长度；随后结合各单节马弗材料的厚度和最大长度规格，由各单节理论最大长度除以各单节马弗材料的最大长度规格，得到各单节需要焊接的实际单节马弗材料的段数和各单节的实际长度；其中，各单节马弗材料的厚度T1, T2，T3，T4,…Tn根据马弗材料的密度P，各单节上端许用应力σ，各单节的横截面积S、以及各单节马弗材料的内外径规格，在使得各单节马弗重量最小且保证马弗下部必要的力学性能的前提下确定。
3.根据权利要求1或2所述的悬挂马弗，其特征在于各单节马弗长度及整段马弗长度具体按以下方式配置单节一的长度配置方式为设定马弗材料的密度为P，单节一上端许用应力σ，单节一的横截面积为S1,为使得马弗重量最小且保证马弗下部必要的力学性能，选择单节一所用的单节马弗材料的板厚T1的实际值；为保证应力在许用应力范围内，单节一顶部应力q = 仝σ，单节一自重G1 = P S1L1，为减小马弗自重，使得薄板尽可能的更长，取O i = σ，进行单节一理论最大长度L1的计算,Z1 = 7 ;结合厚度为T1的单节马弗材料的规格，由单节一理论最大长度L1除以单节一的马弗材料的最大长度规格，得到单节一需要焊接的实际单节马弗材料的段数和单节一的实际长度L1'；单节二的长度配置方式为为保证应力在许用应力范围内，单节二马弗上端的应力G1 = ^^ =< σ为减小马弗自重，使得薄板尽可能的更长，取σ2 =ZO2，σ，进行单节二的理论最大长度L2的计算，Z2 = Z1 - $ ;结合厚度为T2的单节二马弗材料的规格，由单节二理论最大长度L2除以单节二的马弗材料的最大长度规格，得到单节二需要焊接的实际单节马弗材料的段数和得出单节二的实际长度L2'；单节三的长度配置方式为为保证应力在许用应力范围内，使单节三上端应力等于许用应力得出单节三的理论长度Z3 = L1 -;结合厚度为T3的马弗材料的规格，得出单节三的实际长度L3'；由此类推，同理可得L4'、！V、！V、！V、！V、！V、！V、-Ln'，其中单节N的长度配置方法为为保证应力在许用应力范围内而使单节N上端应力等于许用应力，得出单节N的理论长度Zyv = L-·.··.·+Sn-iLn_‘然后结合厚度为In的单/Vi^n；节马弗材料的规格，得出单节N的实际长度L/ ；各单节长度相加得到马弗总长度为L = L1' +L2' +L3' +……+Ln'。
4.根据权利要求3所述的悬挂马弗，其特征在于所述各单节马弗材料的许用应力值为 σ = 0. 8 1. 2N/W。
5.根据权利要求4所述的悬挂马弗，其特征在于各单节马弗材料取许用应力σ= 0. 9N/mm2。
全文摘要
本发明涉及一种立式光亮退火炉用悬挂马弗，由各单节马弗首尾串接而成，其特征在于所述各单节马弗均由设定厚度和最大卷曲外径规格的单节马弗材料首尾连接而成；相同单节马弗中所用单节马弗材料厚度相等；且由下至上，不同单节的马弗材料的厚度由薄至厚；各单节马弗中所用单节马弗材料长度相等或不等；在各单节马弗材料受力在允许拉伸强度范围之内前提下，各单节马弗长度由各单节马弗材料厚度和材料规格确定。马弗自重明显降低，保证经焊接拼成的整段马弗受力均匀合理，延长马弗在高温下的使用寿命，提升马弗的使用性和经济性。
文档编号C21D1/26GK102492807SQ201110437158
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月23日 优先权日2011年12月23日
发明者李卫杰, 杨谦, 杨进 申请人:中冶南方(武汉)威仕工业炉有限公司