[實用新型]用于薄板坯輥底式加熱爐的高溫水冷爐輥

有效

• 申請號: 201420587623.9
• 申請日: 2014-10-11
• 公開（公告）號: CN204214255U
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發明（設計）人: 歐陽德剛;羅巍;羅安智;宋中華
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵（集團）公司
• 主分類號: F27B9/30
• 分類號: F27B9/30;F27D3/02
• 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

本實用新型涉及薄板坯輥底式加熱爐熱工設備，具體地指一種用于薄板坯輥底式加熱爐的高溫水冷爐輥。

背景技術

爐輥是薄板坯連鑄連軋生產線(CSP、ISP、FTSC、CONROLL、QSP等)的輥底式加熱爐機械設備中最重要的關鍵設備，為通軸水冷輥，其主要功能是爐內薄板鑄坯的支撐與傳送，因而在線量大；主要由支撐輥軸、水冷鋼管、金屬輥身、耐熱金屬輥環、輥環間耐火材料隔熱襯等構成，因而，爐輥結構復雜、制作成本高；通過輥身上焊接布置的4圈寬約80mm的耐熱金屬輥環的承重，進行薄板鑄坯的支撐，通過爐輥的正反旋轉與轉速調節以及輥環與薄板鑄坯件件摩擦驅動，完成鑄坯在爐內的輸送與緩沖時間的調節，實現鑄坯的爐內加熱與均熱；爐輥與鑄坯非接觸部分全部采用耐火材料絕熱層包裹，保證爐輥高溫使用條件下的支撐強度與剛度，降低爐輥水冷熱損失，因而，爐輥工作環境惡劣，不僅要承受高溫、爐氣沖刷與腐蝕，而且還需承受鑄坯重壓、撞擊與摩擦影響，導致耐火材料隔熱襯與輥環機械損傷嚴重、輥環金屬高溫蠕變、氧化與結瘤，不僅影響了爐輥的綜合使用壽命，而且還導致鑄坯表面壓痕與水冷黑印，尤其是，爐溫大于1200℃的輥底式加熱爐用爐輥，損壞狀況更為嚴重。

由此可見，CSP輥底式加熱爐用水冷式爐輥具有數量大、工作條件惡劣、水冷強度大、結構復雜、損傷嚴重的特點，因而，爐輥是輥底式加熱爐中易損壞、消耗量大的關鍵部件，也是輥底式加熱爐維護成本的主要構成，同時，也是影響鑄坯加熱質量、表面質量的關鍵因?素。為此，國內外學者從延長爐輥使用壽命、改善鑄坯爐內加熱質量與表面質量角度開展了系列研究工作，如：

申請號為200920304608的中國實用新型專利公開了一種新型爐輥，該爐輥，包括輥身、水冷管和軸頭，輥身兩端分別固定有軸頭，輥身內部固定有水冷管，輥身上套裝若干個均勻分布的輥環，輥環采用Cr35Ni55W9Al2材料制作，提高輥環耐磨性能和高溫抗氧化性能，并在輥環出現磨損后，只更換輥環便可，不需進行爐輥整體更換，從而，降低爐輥維護費用；此外，輥環之間安裝有耐火泥，降低輥身表面溫度，延長爐輥使用壽命；但爐輥結構與爐輥維護更新方式和進口爐輥相同，同時，超高含量的貴重金屬元素，導致輥環價格急劇上升，目前未見實際生產使用的報道。

申請號為200920186762.X的中國實用新型專利公開了一種輥底爐用復合輥，該爐輥由鋼軸、輥環和耐火材料構成，輥環固定在鋼軸上，耐火材料設于輥環之間的鋼軸上，其特點是輥環有鋼質內環和耐高溫外環復合構成，內環呈長管形，外傾沿軸向設內環鍵槽，外環呈圓環形，內壁沿軸向設外環鍵槽，內環鍵槽與外環鍵槽一一對應相合，由鍵嵌裝在一起。外環固定在內環上，內環焊接固定在鋼軸上，然后澆注耐火材料制作成爐輥。優點在于耐高溫陶瓷輥環表面光滑，避免輥環粘鋼，改善鋼坯表面質量；陶瓷輥環表面溫度高、隔熱性能優，降低加熱鋼坯水冷黑印與水冷熱損失，提高鋼坯加熱質量；具有易加工、少維修、使用壽命長等特點；但脆性陶瓷材料抗機械沖擊性能不足，在板坯輸送過程中強烈的撞擊作用下，將引起陶瓷外環的機械破損，影響其實際使用效果，目前未見實際生產使用的報道。

此外，公開號WO94/21978的歐洲專利公開了一種高溫輥底式加熱爐用爐輥，其采用耐熱合金制作輥環，通過爐輥隔熱襯多層結構設置與澆注成型方式以及輥環與輥身鋼軸同時水冷結構的設計，達到強化輥身的隔熱與輥環冷卻效果，提高爐輥使用溫度范圍，滿足高溫輥?底式加熱爐使用需求，但爐輥水冷通道、輥環與隔熱襯結構復雜、制作難度大，導致爐輥綜合成本高；此外，輥環與輥身鋼軸同時水冷的冷卻強度不受控，導致實際生產條件下不同輥環間及其與輥身鋼軸間的冷卻不均勻，實際工作溫度差異較大，尤其是輥環表面溫度過低，不僅使爐輥水冷熱損失大，而且還將影響爐內薄板坯的加熱均勻性與加熱質量；國內曾有該項技術在爐溫小于1200℃的普鋼CSP產線輥底式加熱爐上試用報道，但因使用壽命、加熱質量與成本不理想而放棄；但對于爐溫大于1200℃的硅鋼CSP產線輥底式加熱爐的加熱段，由于其爐溫為加熱爐全線的最高段，仍需使用價格昂貴的進口高溫爐輥。