一种节能型轴头水冷炉辊的制作方法

本实用新型涉及冶金热处理设备技术领域，尤其是一种节能型轴头水冷炉辊。

背景技术：

目前，国内冶金行业钢铁企业辊底式连续热处理炉，尤其是带钢退火炉、不锈钢退火炉的水冷炉辊需要使用循环冷却水对炉辊进行冷却，例如：厚板镀锌退火炉的无氧化加热段炉温达到1200 ºC到1300 ºC，冷却水用量是维持水冷炉辊正常工作的条件，水量大，炉辊温度下降，反之则上升，在保证炉辊辊筒表面温度不超过极限温度的前提下，再使冷却水用量越少越好，这样可减少炉体热量损失，如果水冷炉辊冷却效果不好，则炉辊辊面就会出现结瘤加快，炉辊变形，甚至不转，使工件跑偏或卡料，最终导致带钢表面划伤，影响带钢的产品质量，另一方面，频繁更换水冷炉辊，不但使连续运行的生产线中断，降低了产品产量，而且水冷炉底辊一般由耐热钢离心浇铸而成，大量耐热钢炉辊备件的造价很高，很大程度上增加了钢铁企业的运营成本，目前，国内辊底式连续热处理炉水冷炉辊大多采用如附图1的设计，冷却水经进水管，通过旋转接头进入炉辊辊身，对其进行冷却，然后再通过出水管进入回水漏斗，最后冷却水进入回水管。

结合图1，首先，冷却水通过进水管，进水管上安装有流量调节阀，用来调节流经进水管的冷却水的流量，然后冷却水流经旋转接头，再进入炉辊辊身，在炉辊辊身内安装有螺旋导管，这样，冷却水就不能直接进入出水管流走，而必须沿螺旋导管缓慢流动，使冷却水与炉辊辊身充分接触，使炉辊辊身冷却均匀一致，通过调整流量调节阀，降低冷却水的使用量，达到节约冷却水的目的，然后冷却水通过出水管进入回水漏斗，最后冷却水进入回水管。

为了响应国家节能环保号召，部分民营企业厚板镀锌退火炉的无氧化加热段炉温由原来的1200 ºC到1300 ºC降低到1000℃到1150℃，硅钢生产线无氧化炉炉温更是降低到最低950℃。在这种大前提下，节省能耗将成为以后工业发展的一种趋势。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是针对低炉温的退火炉的炉辊在使用时存在的上述弊端，提供一种结构设计新颖，能耗节省效果好的新型节能型轴头水冷炉辊。

本实用新型的具体方案是：一种节能型轴头水冷炉辊，具有耐高温合金钢制成的辊芯，辊芯两端对称设有炉辊轴头，两端的炉辊轴头上各装有一个耐高温轴承座，在两端的耐高温轴承座与辊芯之间的炉辊轴头上均套装有水冷套；每个炉辊轴头内部中心处横向设置成空腔结构，空腔结构的外侧端部连接有旋转接头，旋转接头的外端连接有进水管，进水管上设有流量调节阀，进水管前端伸向空腔结构里端设有分水管，旋转接头的底部还设有出水管，出水管下端与一回水箱相连，冷却水从进水管进入并依次流经分水管、分水管与空腔结构之间的间隙、分水管与旋转接头之间的间隙及出水管回到回水箱中。

本实用新型中所述水冷套的底部还设有一顶丝结构，该顶丝结构用于调整耐高温轴承座的安装位置。

本实用新型中辊芯两端的冷却结构都是对称布置的，冷却水通过进水管，进水管上安装有流量调节阀，用来调节流经进水管的冷却水的流量，然后冷却水流经旋转接头，再进入炉辊轴头内的空腔结构，在炉辊轴头内安装有分流管，冷却水沿着分流管内侧流入炉辊轴头内部，再沿分流管外壁与空腔结构之间的夹缝缓慢流动，使冷却水与炉辊轴头充分接触，使炉辊轴头冷却均匀一致；通过调整流量调节阀，可以调节冷却水的使用量，以达到节约冷却水的目的，然后冷却水通过出水管进入回水箱中；与此同时水冷套将温度高的炉子与耐高温轴承座隔开，在保护轴承座的同时也可以对炉辊轴头起到一定的冷却作用。

本实用新型具有以下有益效果：

1、所有的冷却设施均在炉外完成，与老式炉辊相比更能保证炉内温度恒定，带走更少的热量，节省能耗。

2、相比老式炉辊，在冷却水的用量上要少很多，老式炉辊冷却水要经过炉辊辊芯内腔带走的热量多，也不利于冷却水的循环利用，而这种新型炉辊能有效地降低冷却水的用量，由于带走的热量不多，可以在保证冷却效果的前提下多次循环利用。

3、采用水冷套将耐高温轴承座和炉子外壁隔开，由于炉辊轴承座成本较高，这样做有效的提高了轴承座的使用寿命，间接的降低了成本。

4、老式炉辊由于辊芯有水冷措施，可能使带钢上下表面的温度有一定的偏差，这可能直接影响生产出来的成品钢卷的质量，采用本实用新型炉辊则可以有效地减少或避免类似问题的发生。

5、本实用新型炉辊使降低退火炉的能耗成为可能。众所周知，退火炉的能耗在整条生产线上占的比重很大，节省1%的能耗都能给企业减少相当一部分成本。本实用新型炉辊工作环境要求相对较低的温度，因此可以以降低少许带钢运行速度（减少一定的产能）为基础，适当降低炉内温度，使带钢在炉内充分加热达到退火要求的温度。这样既能满足一些小型钢铁企业的需求，又在一定程度上降低了退火炉的能耗。

附图说明

图1是老式炉辊结构示意图；

图2是本实用新型剖切结构示意图。

图中：1—辊芯，2—水冷套，3—耐高温轴承座，4—炉辊轴头，5—空腔结构，6—分水管，7—旋转接头，8—流量调节阀，9—进水管，10—出水管，11—回水箱，12—顶丝结构。

具体实施方式

参见图2，本实用新型是一种节能型轴头水冷炉辊，具有耐高温合金钢制成的辊芯1，辊芯两端对称设有炉辊轴头4，两端的炉辊轴头上各装有一个耐高温轴承座3，在两端的耐高温轴承座与辊芯之间的炉辊轴头上均套装有水冷套2；每个炉辊轴头内部中心处横向设置成空腔结构5，空腔结构的外侧端部连接有旋转接头7，旋转接头的外端连接有进水管9，进水管上设有流量调节阀8，进水管前端伸向空腔结构里端设有分水管6，旋转接头的底部还设有出水管10，出水管下端与一回水箱11相连，冷却水从进水管进入并依次流经分水管、分水管与空腔结构之间的间隙、分水管与旋转接头之间的间隙及出水管回到回水箱中。

本实施例中所述水冷套的底部还设有一顶丝结构12，该顶丝结构用于调整耐高温轴承座的安装位置。

本实用新型中辊芯两端的冷却结构都是对称布置的，冷却水通过进水管，进水管上安装有流量调节阀，用来调节流经进水管的冷却水的流量，然后冷却水流经旋转接头，再进入炉辊轴头内的空腔结构，在炉辊轴头内安装有分流管，冷却水沿着分流管内侧流入炉辊轴头内部，再沿分流管外壁与空腔结构之间的夹缝缓慢流动，使冷却水与炉辊轴头充分接触，使炉辊轴头冷却均匀一致；通过调整流量调节阀，可以调节冷却水的使用量，以达到节约冷却水的目的，然后冷却水通过出水管进入回水箱中；与此同时水冷套将温度高的炉子与耐高温轴承座隔开，在保护轴承座的同时也可以对炉辊轴头起到一定的冷却作用。