專利名稱:連續(xù)退火爐的隔離爐段的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及冷軋技術(shù)，尤其屬于一種裝有密封隔離裝置的退火爐。
技術(shù)背景
冷軋帶鋼的部分高端鋼種進(jìn)入連續(xù)退火爐內(nèi)退火處理時，要求不同的
爐段具有不同的爐溫、爐壓，和不同比例的爐內(nèi)保護(hù)氣氛；如果工藝苛刻， 還可能對相鄰爐膛兩側(cè)的爐溫、爐壓、氣氛成分等參數(shù)作出嚴(yán)格規(guī)定，這 就對退火爐內(nèi)的氣氛隔離提出較高的功能需求。目前國內(nèi)外關(guān)于帶鋼連續(xù) 退火爐內(nèi)氣氛隔離裝置的公開資料有限，例如
公開號為[CN1421668A]的中國專利通過在貫通式爐膛中設(shè)置雙重隔 離墻，其間形成的空腔中設(shè)置有與外接管路連通的抽、排氣口，以及一些 調(diào)節(jié)閥和泵，來達(dá)到按照不同爐段控制不同爐氣的目的。公開號為 [CN201024187Y]的中國專利也相似地將爐內(nèi)保護(hù)氣體從管道通往爐體中 間隔離腔內(nèi)，實現(xiàn)退火爐內(nèi)多氣氛隔離的目的。這類文獻(xiàn)提到的爐氣隔離 用途較為專業(yè)，多適用于實驗室研究驗證，難適用于現(xiàn)代化大生產(chǎn)機(jī)組。
公開號為[CN200967830Y]和[CN200992564Y]的中國專利通過在爐輥 的上、下設(shè)置一對密封擋板，其上下?lián)醢迨锥司c爐壁上的固定架活動連 接，上擋板下端靠近帶鋼，下?lián)醢迥┒丝拷鼱t輥；兩爐輥間形成的過渡爐 腔頂部設(shè)置有爐壓控制口，這樣便可機(jī)械地對相鄰爐段的爐氣進(jìn)行隔離。 公開號為[CN200967830Y]的中國專利如圖1所示，其中1爐體，2前爐段， 3后爐段，5、 6上下爐輥，7上密封擋板，8下密封擋板。
文獻(xiàn)提到的爐氣隔離效果良好，操作簡便，適合連續(xù)退火爐的工業(yè)化 生產(chǎn)。但是在處理一些特殊鋼種時，如果連續(xù)退火爐工藝變更頻繁，則隔 離擋板的開啟和關(guān)閉也頻繁；另外帶鋼焊縫通過隔離裝置時，其擋板的開 閉也要能迅速響應(yīng)，而機(jī)械式隔離裝置只能通過人工手動來干預(yù)，難以適 應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)快節(jié)奏、自動化的需要。同時如果爐壓較高，隔離裝置內(nèi)的壓力也相應(yīng)增高，不僅減弱氣氛隔離效果，而且導(dǎo)致該隔離區(qū)密封性能較差; 如果爐內(nèi)氫氣含量較高，還需慎重考慮該退火爐使用的安全性。 一般地退 火爐爐壓為幾十帕，隔離爐段的上蓋以自重壓在爐體上以實現(xiàn)密封效果； 因此上述隔離裝置在高爐壓環(huán)境下的氣氛隔離效果有所減弱，也未體現(xiàn)出 有較好的爐體嚴(yán)密性。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種連續(xù)退火爐的隔離爐段，其采用爐內(nèi)隔離 擋簾，可便捷地實現(xiàn)隔離裝置的開閉；構(gòu)建喇叭型爐氣隔離區(qū)域的空間，便 于爐壓控制，有效減小相鄰爐膛氣氛的互串干擾；隔離裝置頂蓋采用雙重密 封技術(shù)，確保整個爐體的密封效果。
本實用新型的技術(shù)方案 一種連續(xù)退火爐的隔離爐段，包括一爐體和一 密封隔離裝置；
爐體包括一爐殼， 一爐底和一爐壁；爐底上設(shè)有爐輥，爐底與爐壁之間 設(shè)有一氣氛通道；爐壁上豎向設(shè)有兩通道，以及一上窄下寬的氣氛隔離區(qū)， 氣氛隔離區(qū)上還裝有一煙道；
密封隔離裝置包括一對密封擋簾組件和一爐壓控制組件；密封擋簾組件 分別可升降密封安裝在通道內(nèi)，爐壓控制組件密封安裝在煙道上。
優(yōu)選地，還包括一爐頂，套裝在爐壁頂部；爐頂?shù)南虏繛槿龑恿⑹?回" 形板，其最內(nèi)層繞爐壁頂部固定；爐頂?shù)纳喜繛閮蓪恿⑹?回"形板，其與 爐壁通過一對定位銷固定，兩層立式"回"形板交錯伸入三層立式"回"形 板中形成環(huán)形方槽，環(huán)形方槽內(nèi)填充密封材料。
優(yōu)選地，所述密封擋簾組件包括一對上軸套和一對下軸套，兩者之間裝 填耐材并通過一法蘭連接，上下安裝在通道上；上軸套外壁套設(shè)有一螺旋水 道，其上設(shè)有一進(jìn)水口和一處水口 ；上軸套和下軸套之間的耐材里設(shè)有一密封 氮氣進(jìn)口；
一對上升降蝸桿，其上裝有一隔離桿套，上升降蝸桿的下部裝有一下升 降桿，伸入上、下軸套中；
一密封擋簾，與該對下升降桿連接，密封擋簾上裝有兩加強(qiáng)板； 一恒速電機(jī)，通過一同步軸與一對蝸輪連接，該對蝸輪分別與上升降蝸桿配合。
優(yōu)選地，所述爐壓控制組件包括一電動擋板、 一防回火機(jī)械擋板和一煙 道蓋板，從下到上依次安裝在煙道上；機(jī)械擋板與煙道配合密封； 一驅(qū)動氣缸，通過一連桿、 一滑桿機(jī)構(gòu)與機(jī)械擋板連接； 一PLC控制單元，與電動擋板電連接；電動擋板與防回火擋板組件連鎖。 優(yōu)選地，所述爐輥通過一電機(jī)驅(qū)動，爐輥與爐底之間墊設(shè)一石棉密封毯。 優(yōu)選地，所述氣氛隔離區(qū)的剖面呈喇叭形。
優(yōu)選地，所述爐頂上部的兩層立式"回"形板還裝有兩對吊耳。 優(yōu)選地，所述環(huán)形方槽填充耐熱石英砂，環(huán)形方槽灌注循環(huán)冷卻水。 優(yōu)選地，所述氣氛隔離區(qū)的爐壁側(cè)還設(shè)有一窺視孔。
本實用新型的技術(shù)構(gòu)思如下在連續(xù)退火爐中專門設(shè)置了隔離爐段，該 隔離爐段由爐壁及爐底為一體鑄成的基架，和頂部封蓋組成；其內(nèi)包含有兩 根爐底輥，和兩道由電機(jī)驅(qū)動可升降的密封擋簾。兩密封簾降下時所間隔的 過渡爐膛即為爐氣隔離區(qū)，該區(qū)域上方設(shè)置有爐壓自動控制結(jié)構(gòu)。頂部封蓋 上承載有提升簾通道口、爐壓控制口等，它與爐壁、爐底基架的接合采用砂 封和水封雙重密封技術(shù)。
可升降的電動擋簾能實現(xiàn)方便而快速地打開(提升)或關(guān)閉(下降)，尤 其適用于帶鋼焊縫進(jìn)入退火爐后，密封簾應(yīng)能迅速升降的情況。在正常生產(chǎn) 的帶鋼、前后帶鋼焊縫、穿帶棒等通過退火爐隔離段時，需要兩道密封擋簾 升降到不同的位置，這樣能將因密封擋簾的動作而對隔離區(qū)域的爐壓、氣氛 的干擾減少到最小程度。
根據(jù)爐壁、爐底和爐頂封蓋的結(jié)構(gòu)而修砌的耐火材料，可減小隔離區(qū)域 的空間，且將該區(qū)域空間構(gòu)建為橫截面呈下寬上窄的喇叭形狀；隔離區(qū)域上 方是與外界連通的煙道，其上設(shè)置了爐壓控制機(jī)構(gòu)。這樣即使是在爐壓較高 的情況下工作，由于隔離區(qū)域下端的熱氣更容易流向上方煙道的喇叭口，避 免了相鄰爐膛的氣氛互串干擾，保證隔離效果。為利于爐壓控制，煙道上安 裝有電動擋板，通過其開度調(diào)節(jié)來實現(xiàn)隔離爐段的爐壓精確調(diào)節(jié)；不僅如此 還設(shè)置了防回火機(jī)械擋板， 一旦隔離爐段壓力驟然下降或控制失穩(wěn)時，該機(jī) 械擋板迅速壓下以堵塞煙道，防止外界空氣注入爐內(nèi)，為退火爐提供安全保 障。隔離段是整個退火爐爐體氣密性的弱點部位，僅靠頂部封蓋的自重壓在 爐體上是難以實現(xiàn)較好嚴(yán)密性的。本技術(shù)方案結(jié)合了內(nèi)環(huán)溝槽砂封、外環(huán)溝 槽水封對頂蓋四周進(jìn)行雙重密封，便于實施和設(shè)備維護(hù)，確保高爐壓下爐體 的氣密性能。
本實用新型由于采用了以上技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下 優(yōu)點和積極效果本裝置由于采用了電動式密封簾，不僅可根據(jù)需要能快速 穩(wěn)定升降，實現(xiàn)隔離裝置的開啟和關(guān)閉；還可將其與機(jī)組跟蹤的帶鋼信號關(guān) 聯(lián)反饋，根據(jù)帶鋼焊縫、穿帶棒進(jìn)入爐內(nèi)不同區(qū)段的位置，由PLC來決定密 封擋簾是否開閉以及開閉程度。
獨特的爐氣隔離區(qū)域更有利于爐壓控制的穩(wěn)定，減弱相鄰爐段氣氛的互 擾，在150Pa的高爐壓下工作效果良好。頂部封蓋采用砂封和水封，爐體氣 密性結(jié)果顯示，將50mm水柱壓力的壓縮空氣注入近400m長的連續(xù)退火爐內(nèi)， 到下降至15mm水柱壓力時，維持了大于80min的保壓時間，實現(xiàn)了極為優(yōu)異 的密封性能，即使?fàn)t內(nèi)氫氣含量高達(dá)75%時也能安全適用。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)的裝有擋板的爐體剖面圖。 圖2為本實用新型的爐體整體結(jié)構(gòu)剖面圖。 圖3為圖2的側(cè)視圖。
圖2-3中，l爐底，2爐壁，3爐頂，4吊耳，5電機(jī)，6爐輥，7石棉密 封毯，8加強(qiáng)板，9密封擋簾，10、 ll相鄰爐膛兩側(cè)，12氣氛隔離區(qū)域，13 電動擋板，14煙道，15煙道蓋板，16防回火機(jī)械擋板，17連桿，18窺視孔， 19上升降蝸桿，20恒速電機(jī)，21蝸輪，22同步軸，23螺旋水道，24進(jìn)水口， 25出水口， 26密封氮氣口， 27耐材，28內(nèi)環(huán)槽溝，29外環(huán)槽溝，30定位銷， 31升降桿外套，32上軸套，33下軸套，34連接法蘭，35驅(qū)動氣缸，36下升 降桿，37 PLC控制單元，38通道，39固定環(huán)，40滑桿機(jī)構(gòu)，41軸套。
具體實施方式
如圖2， 3所示，本實施例爐體包括爐殼，以及幾種耐火磚構(gòu)成的爐底1、 爐壁2和爐頂3。爐底1和爐壁2鑄成一體作為隔離段的基架。爐底1上裝有兩根由電機(jī)5驅(qū)動的爐輥6，它們與爐底1之間填充有石 棉毯7以保證密封和轉(zhuǎn)動的自由性。爐底1與爐壁2之間有一氣氛通道；
爐壁2上豎向有兩通道38，以及一上窄下寬(呈喇叭形)的氣氛隔離區(qū) 12，氣氛隔離區(qū)12上還裝有一煙道14。在氣氛隔離區(qū)12爐壁的工作側(cè)和傳 動側(cè)還開有一窺視孔18用以觀測。
爐頂3的主體由耐材27澆注在鑄鐵蓋板上而成，套裝在爐壁2頂部；爐 頂3的下部為三層立式"回"形鋼板，其最內(nèi)層繞爐壁2頂部焊接固定；爐 頂3的上部為兩層立式"回"形鋼板，其與爐壁2通過一對定位銷30固定， 兩層立式"回"形鋼板交錯伸入三層立式"回"形鋼板中形成環(huán)形方槽28、 29，環(huán)形方槽28、 29內(nèi)填充密封材料。本實施例中，內(nèi)環(huán)形方槽28填充耐 熱石英砂，外環(huán)形方槽溝29灌注循環(huán)冷卻水；這樣使得末端呈刃狀的方槽十 分容易的埋沒在密封砂和水中。
爐頂3上部的兩層立式"回"形鋼板還裝有兩對吊耳4。
爐頂3在安裝前先在內(nèi)環(huán)槽溝28填充石英砂，然后由行車鉤運(yùn)吊耳4， 利用爐壁2驅(qū)動側(cè)和傳動側(cè)的定位銷30將頂蓋扣在爐體基架上，石棉密封毯 7填充其間；最后向外環(huán)槽溝29灌注循環(huán)冷卻水。由于水份容易受熱蒸發(fā)， 因此可在槽溝29底部裝有一路以上的進(jìn)水口，上部裝有一路出水口，頂部有 一路溢流口，控制好水份蒸發(fā)的損失，以保證水封效果。
如圖2， 3所示，本實施例還包括一密封隔離裝置，其包括一對密封擋簾 組件和一爐壓控制組件。密封擋簾組件分別可升降密封安裝在通道38內(nèi)，爐 壓控制組件密封安裝在煙道14上。
密封擋簾組件包括一對上軸套32和一對下軸套33，兩者之間通過一法 蘭34連接，并裝填耐材以保證上下軸套的密封性，上、下軸套32、 33上下 安裝在通道38上。
上軸套32外壁套裝有一螺旋水道23，其上有一進(jìn)水口 24和一處水口 25; 循環(huán)水從進(jìn)水口 24通過上軸套夾壁中的螺旋狀水道23流向出水口 25，以此 實現(xiàn)對上軸套32的冷卻作用。
上軸套32和下軸套33之間的耐材里裝有一密封氮氣進(jìn)口 26。氮氣從進(jìn) 口 26注入，以此實現(xiàn)對下軸套33的密封作用；
密封擋簾組件還包括 一對上升降蝸桿19，其上裝有一隔離桿套31，上升降蝸桿19的下部裝有一下升降桿36，伸入上、下軸套32、 33中。
一填充了耐火纖維、以兩加強(qiáng)板8固定的密封擋簾9，位于爐輥6的上 方，與該對下升降桿36連接。其自動控制的升降使得相鄰爐膛兩側(cè)10、 11 的氣氛與氣氛隔離區(qū)域12連通或隔絕。窺視孔18可觀測密封擋簾9的升降 情況。
一恒速電機(jī)20，通過一同步軸22與一對蝸輪21連接，該對蝸輪21分 別與上升降蝸桿19配合。恒速電機(jī)20通過同步軸22，可同步驅(qū)動工作側(cè)和 傳動側(cè)的蝸輪蝸桿升降裝置，使得隔離桿套31內(nèi)的上升降蝸桿19在上軸套 33中上下移動，移動的距離決定了氣氛隔離區(qū)域12的開閉程度。
將機(jī)組跟蹤的帶鋼信號與該密封擋簾組件(電動升降機(jī)構(gòu))PLC單元電 連接，在帶鋼、穿帶棒和帶鋼焊縫等經(jīng)過退火爐時，可設(shè)計出不同爐氣隔離 裝置的打開模式。這樣自動動作的執(zhí)行更為便捷，充分滿足了工藝變更需求。
如圖2, 3所示，本實施例的爐壓控制組件包括一電動擋板13、 一防回 火機(jī)械擋板16和一煙道蓋板15，從下到上依次安裝在煙道14上。機(jī)械擋板 16與煙道14配合密封。
一驅(qū)動氣缸35可繞其支點作小幅度擺動，其與一連桿17、 一滑桿機(jī)構(gòu) 40與機(jī)械擋板16連接，通過驅(qū)動氣缸35活塞桿的伸縮，從而控制機(jī)械擋板 16的升降，保證了連桿17的運(yùn)動自由度。還包括上、下兩圈固定環(huán)39，用 于固定連桿40。
其中，連桿17由兩根鋼桿連接固定，不可各自獨立運(yùn)動，只可繞固定點 作整體擺動；連桿17的末端開有卡槽，通過軸套41對滑桿40作垂直運(yùn)動的 導(dǎo)向。為便于安裝，滑桿40分為上下兩桿，它們通過軸套41組合成一體， 軸套41可在連桿17的卡槽內(nèi)滑動，實現(xiàn)連桿17與滑桿40的合成動作。且 滑桿40被上述兩內(nèi)置固定環(huán)39限位于煙道14中央。防回火機(jī)械擋板16被 沖壓成漏斗狀，其漏斗中心部位與滑桿40的下桿焊接固定。
一PLC控制單元37，與電動擋板13電連接；電動擋板13與防回火擋板 組件連鎖。
本實用新型的工作過程如下當(dāng)兩道密封擋簾9都降下時，形成了狹窄 的隔離區(qū)域12，該區(qū)域截面呈喇叭狀，下端較上端的面積大，該獨特空間結(jié) 構(gòu)利于爐壓的自動控制。隔離區(qū)域12和其上方的煙道14貫通，周圍的爐壁2上修砌了較厚的耐材，將隔離區(qū)12的相鄰爐膛10、 11和煙道14的空間體 積盡量減小，以保證爐壓較高時的爐氣隔離效果。
隔離區(qū)域12的爐壓檢測信號傳遞給PLC控制單元37，視隔離區(qū)12爐壓 的設(shè)定值來調(diào)節(jié)電動擋板13的開度，實現(xiàn)爐壓自動反饋控制。
而電動擋板13的開度信號又經(jīng)由PLC控制單元37，通過驅(qū)動氣缸35和 滑桿40、機(jī)械連桿17來決定機(jī)械擋板16的升降。
電動擋板13開度為零則機(jī)械擋板16下降關(guān)閉，電動擋板13開度不為 零則機(jī)械擋板16提升打開。
要注意的是，以上列舉的僅為本實用新型的一個具體實施例，顯然本實 用新型不限于以上實施例，隨之有著許多的類似變化。本領(lǐng)域的技術(shù)人員如 果從本實用新型公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)屬于本實用 新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1. 一種連續(xù)退火爐的隔離爐段，其特征在于包括一爐體和一密封隔離裝置；爐體包括一爐殼，一爐底(1)和一爐壁(2)；爐底(1)上設(shè)有爐輥(6)，爐底(1)與爐壁(2)之間設(shè)有一氣氛通道；爐壁(2)上豎向設(shè)有兩通道(38)，以及一上窄下寬的氣氛隔離區(qū)(12)，氣氛隔離區(qū)(12)上還裝有一煙道(14)；密封隔離裝置包括一對密封擋簾組件和一爐壓控制組件；密封擋簾組件分別可升降密封安裝在通道(38)內(nèi)，爐壓控制組件密封安裝在煙道(14)上。
2. 如權(quán)利要求
1所述的連續(xù)退火爐的隔離爐段，其特征在于還包括一爐頂(3)，套裝在爐壁(2)頂部；爐頂(3)的下部為三層立式"回"形板， 其最內(nèi)層繞爐壁(2)頂部固定；爐頂(3)的上部為兩層立式"回"形板， 其與爐壁(2)通過一對定位銷(30)固定，兩層立式"回"形板交錯伸 入三層立式"回"形板中形成環(huán)形方槽(28、 29)，環(huán)形方槽(28、 29) 內(nèi)填充密封材料。
3. 如權(quán)利要求
1或2所述的連續(xù)退火爐的隔離爐段，其特征在于所述密封 擋簾組件包括一對上軸套(32)和一對下軸套(33)，兩者之間裝填耐材 并通過一法蘭(34)連接，上下安裝在通道(38)上；上軸套(32)外壁 套設(shè)有一螺旋水道(23)，其上設(shè)有一進(jìn)水口 (24)和一處水口 (25);上 軸套(32)和下軸套(33)之間的耐材里設(shè)有一密封氮氣進(jìn)口 (26);一對上升降蝸桿(19),其上裝有一隔離桿套(31)，上升降蝸桿(19) 的下部裝有一下升降桿(36)，伸入上、下軸套(32、 33)中；一密封擋簾(9)，與該對下升降桿(36)連接，密封擋簾(9)上裝 有兩加強(qiáng)板(8);一恒速電機(jī)(20)，通過一同步軸(22)與一對蝸輪(21)連接，該 對蝸輪(21)分別與上升降蝸桿(19)配合。
4. 如權(quán)利要求
3所述的連續(xù)退火爐的隔離爐段，其特征在于所述爐壓控制 組件包括一電動擋板(13)、 一防回火機(jī)械擋板(16)和一煙道蓋板(15)，從下到上依次安裝在煙道(14)上；機(jī)械擋板(16)與煙道(14)配合密 封；一驅(qū)動氣缸(35),通過一連桿(17)、 一滑桿機(jī)構(gòu)(40)與機(jī)械擋板 (16)連接；一PLC控制單元(37)，與電動擋板(13)電連接；電動擋板(13) 與防回火擋板組件連鎖。
5. 如權(quán)利要求
4所述的連續(xù)退火爐的隔離爐段，其特征在于所述爐輥(6) 通過一電機(jī)(5)驅(qū)動，爐輥(6)與爐底(1)之間墊設(shè)一石棉密封毯(7)。
6. 如權(quán)利要求
5所述的連續(xù)退火爐的隔離爐段，其特征在于所述氣氛隔離 區(qū)(12)的剖面呈喇叭形。
7. 如權(quán)利要求
6所述的連續(xù)退火爐的隔離爐段，其特征在于所述爐頂(3) 上部的兩層立式"回"形板還裝有兩對吊耳(4)。
8. 如權(quán)利要求
7所述的連續(xù)退火爐的隔離爐段，其特征在于所述環(huán)形方槽(28)填充耐熱石英砂，環(huán)形方槽(29)灌注循環(huán)冷卻水。
9. 如權(quán)利要求
8所述的連續(xù)退火爐的隔離爐段，其特征在于所述氣氛隔離 區(qū)(12)的爐壁側(cè)還設(shè)有一窺視孔(18)。
專利摘要
本實用新型公開了一種連續(xù)退火爐的隔離爐段，包括一爐體和一密封隔離裝置；爐體包括一爐殼，一爐底和一爐壁；爐底上設(shè)有爐輥，爐底與爐壁之間設(shè)有一氣氛通道；爐壁上豎向設(shè)有兩通道，以及一上窄下寬的氣氛隔離區(qū)，氣氛隔離區(qū)上還裝有一煙道；密封隔離裝置包括一對密封擋簾組件和一爐壓控制組件；密封擋簾組件分別可升降密封安裝在通道內(nèi)，爐壓控制組件密封安裝在煙道上。本裝置采用爐內(nèi)隔離擋簾，可便捷地實現(xiàn)隔離裝置的開閉；構(gòu)建喇叭型爐氣隔離區(qū)域的空間，便于爐壓控制，有效減小相鄰爐膛氣氛的互串干擾；隔離裝置頂蓋采用雙重密封技術(shù)，確保整個爐體的密封效果。
文檔編號C21D9/56GKCN201250261SQ200820152329
公開日2009年6月3日 申請日期2008年8月26日
發(fā)明者張榮康, 軍 李, 李登峰, 李貴賓, 杰 黃 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan