[實用新型]環形退火爐爐底板

有效

• 申請號: 201220144833.1
• 申請日: 2012-04-09
• 公開（公告）號: CN202543253U
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 歐陽德剛;蔣揚虎;羅安智
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵（集團）公司
• 主分類號: C21D1/26
• 分類號: C21D1/26;C21D9/54
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 胡鎮西

技術領域

本實用新型涉及工業爐熱工設備，具體地是指取向硅鋼環形退火爐(ROF)中用于承載鋼卷的一種環形退火爐爐底板。

背景技術

環形退火爐(ROF)中底板是用于承載取向硅鋼卷進行高溫退火的工件，為中空圓盤結構，早期均采用國外進口產品，主要采用耐熱鋼軋制材料制作爐底板，價格昂貴，使用壽命約為2年，為了降低爐底板消耗成本，國內在沒有國產市售高溫耐熱鋼軋制或鍛造材料條件下，采用耐熱鋼鑄造制作進行爐底板國產化，價格遠低于進口產品，但壽命也遠低于國外進口產品。由于惡劣的高溫工作環境、頻繁的升溫與降溫、高溫爐氣對流換熱的不均勻和鋼卷的重壓等多因素的共同作用，引起爐底板變形，形成由爐底板邊緣向中心發展的徑向裂紋。由于爐底板變形，導致爐底板表面扭曲不平，使與爐底板接觸的鋼卷端面形成壓印卷邊，開卷后鋼板邊部形成馬蹄狀變形的產品邊浪質量問題；同時，裂紋頂部的應力集中，加快了裂紋長度與寬度的發展速度；最終因爐底板破損嚴重或功能缺失而報廢，導致爐底板使用壽命僅為1年左右，屬于環形退火爐(ROF)中的高消耗件。此外，由于爐底板用量大，耐熱合金材料價格昂貴，是環形退火爐(ROF)生產運行的主要成本構成。因而，爐底板使用壽命與使用性能是影響取向硅鋼環形爐退火生產成本、產品邊浪和保證冷軋取向硅鋼工藝完善的關鍵因素。為此，人們從減少裂紋應力、降低裂紋發展速度的角度，開展了系列延長爐底板使用壽命的研究工作，例如：專利號為ZL98235819.9、名稱為新型的熱處理爐爐底板的中國專利公開了一種外邊緣為梅花形狀的爐底板，花瓣數量為8～24；在熱處理過程中，每個花瓣的凹進部位都將形成裂紋，通過裂紋數量的增加，分散裂紋應力，從而降低裂紋長度與寬度的發展速度，達到延長爐底板使用壽命的目的，但實際生產應用結構表明，使用壽命延長與成本降低不顯著。專利號為ZL99245232.5、名稱為退火爐中爐底板的墊板的中國專利公開了一種能夠延長爐底板壽命，降低生產成本、避免鋼卷壓印與邊浪的爐底板墊板，通過在爐底板上增設厚度為20～60mm的圓形金屬板，緩解爐底板變形對鋼卷壓印與邊浪的影響，均化鋼卷對爐底板的壓應力，在實際生產中取得了改善鋼卷退火質量較好效果，并對爐底板使用壽命有一定的改進效果，但增加了墊板的消耗成本。專利號為ZL200720088599.4、名稱為新型退火爐底板的中國專利針對邊緣為梅花形爐底板徑向裂紋多、使用壽命相對較低的不足，提供了一種能夠延緩裂紋形成與發展、減少裂紋數量、延長使用壽命的新型爐底板，外形結構與梅花形爐底板相似，區別在于爐底板邊緣為外凸圓弧和圓弧過渡面構成；與梅花形爐底板相比，增大了爐底板四周的表面積，一定程度上改善了爐底板的換熱條件；有利于鑄造過程中順序凝固，細化晶粒，提高鑄造質量，延長使用壽命。但由于該爐底板邊緣結構復雜，目前還未見到使用的報道。文獻“賀方平、李立新、彭娟，新型ROF爐底板及結構優化，《南方冶金》，2008年，NO4”在總結國內爐底板裂紋產生于最終失效原因的理論研究基礎上，提出了一種降低爐底板熱應力水平的新型結構，即在爐底板圓盤中增加一些圓孔的應力釋放結構，通過模擬計算與結構優化，可使應力水平在原基礎上降低40％，但目前還未見到試驗驗證與實際使用的報道。

綜上所述，由于耐熱鋼成本隨合金元素含量的增加而急劇增加，因而，國內外均未采納增加合金元素含量的方式進行爐底板使用性能的改善，目前，國外主要通過延伸耐熱鋼加工工藝，改善耐熱鋼微觀組織結構，提高爐底板使用性能；國內則從爐底板結構優化與保護角度，延緩裂紋的形成與發展，改善鋼卷退火質量，雖然在實際生產應用中取得了一定的效果，但應用水平仍較低。因而，改善國產鑄造爐底板使用性能、進一步緩解裂紋的形成與發展、延長使用壽命等是降低環形退火爐(ROF)生產成本、改善鋼卷退火質量的關鍵技術。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種結構簡單、制作便捷、使用方便、成本低廉、使用壽命長、使用性能優的環形退火爐爐底板。

為實現上述目的，本實用新型所設計的一種環形退火爐爐底板，包括圓盤形的底板本體，所述底板本體上開設有中心軸孔，其特殊之處在于：所述底板本體上表面設置有墊板，所述底板本體的外周側立面為半圓弧面，所述半圓弧面上覆蓋有隔熱涂層，所述隔熱涂層還延伸覆蓋與該半圓弧面相連的底板本體的上表面邊緣環形區和下表面邊緣環形區，爐底板邊緣輪廓為圓形結構，降低爐底板邊緣的換熱比表面積與換熱速度，從而降低爐底板邊緣的徑向溫差與熱應力。