[發明專利]一種具有盤條溫度均勻化功能的輥道保溫罩及設計方法

在審

• 申請號: 202010300549.8
• 申請日: 2020-04-16
• 公開（公告）號: CN111570536A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 趙海濤;劉需;葛晶晶;張洪起;郭子強
• 申請（專利權）人: 河鋼股份有限公司
• 主分類號: B21B37/74
• 分類號: B21B37/74;B21B45/00
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 李桂琴

一種具有盤條溫度均勻化功能的輥道保溫罩及設計方法，屬于盤條生產設備及設計方法技術領域，用于對盤條進行溫度均化。其技術方案是：輥道保溫罩的頂板內壁為兩個相同的上凹圓弧形，兩個上凹圓弧形在輥道保溫罩的中心線兩側對稱連接，兩個上凹圓弧形分別為兩個橢圓形狀的一部分，兩個橢圓的一個焦點在輥道保溫罩的中心線上重疊，另一個焦點分別位于輥道保溫罩內的盤條的邊部。本發明利用盤條邊部搭接點位置的高溫熱輻射對盤條盤條中部位置進行加熱，均勻了盤條不同位置的溫度，減少了盤條中部位置硬相組織的生成，縮小了盤條不同位置抗拉強度的差異。本發明設計科學，不需外接熱源，也不用過度降低輥道速度，減少了投資，具有顯著的經濟效益。

技術領域

本發明涉及一種對盤條可以進行溫度均化的輥道保溫罩及設計方法，屬于盤條生產設備及設計方法技術領域。

背景技術

在盤條生產過程中，縮小盤條吐絲后在輥道冷卻時邊部搭接點和盤條中部的溫度差異一直是高線廠生產需緩冷的盤條產品時的努力方向。在常規條件下，由于盤條邊部搭接點處的排列較為密集而盤條中部處的排列較為松散，所以導致在冷卻過程中盤條邊部搭接點和盤條中部處的冷卻速度和溫度存在明顯差異。盤條兩個位置溫度的不同直接導致了相變組織的不同。特別是在盤條中部位置，由于盤條排列松散，降溫較快，極易出現貝氏體和馬氏體等硬相組織，在下游用戶的拉拔過程中發生拔絲斷裂等現象。

為了解決盤條邊部搭接點和盤條中部溫度不均勻的問題，較為直接的技術手段是降低輥道速度，使盤條吐絲后在輥道上的排列更為密集，從而減少盤條中部位置的冷卻速度。但降低輥道速度后，單位長度輥道上盤條的重量大大增加，對輥道的材質、輥道驅動系統的線路和電機容量都提出了更高的要求，設備投資巨大，而且輥道輥子長時間在高溫下承受大的應力非常容易發生蠕變，從而導致輥道變形、失效。也有廠家在盤條的盤條中部處采取外接熱源補熱的手段，但其設備投資和能源消耗都較大，不利于盤條生產成本的降低。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種具有盤條溫度均勻化功能的輥道保溫罩及設計方法，這種輥道保溫罩可以縮小經過輥道保溫罩的盤條邊部搭接點和盤條中部的溫度差異，改善盤條組織的不均勻性，最終縮小盤條同圈抗拉強度的差異，滿足用戶對于盤條抗拉強度波動范圍的要求，適用于高線車間需緩冷的盤條產品的生產。

解決上述技術問題的技術方案是：

一種具有盤條溫度均勻化功能的輥道保溫罩，它包括輥道保溫罩、保溫罩支撐桿、保溫罩開閉機構，輥道保溫罩覆蓋在輥道上方，保溫罩支撐桿的一端連接在輥道保溫罩的一側，保溫罩支撐桿的另一端與保溫罩開閉機構相連接，輥道保溫罩的頂板內壁形狀為兩個相同的上凹圓弧形，兩個上凹圓弧形的圓弧彎曲方向與輥道的運行方向垂直，兩個上凹圓弧形在輥道保溫罩的中心線兩側對稱連接，兩個上凹圓弧形分別為兩個橢圓形狀的一部分，兩個橢圓的一個焦點在輥道保溫罩的中心線上重疊，兩個橢圓的另一個焦點分別位于輥道保溫罩內的盤條的邊部。

上述具有盤條溫度均勻化功能的輥道保溫罩，所述輥道保溫罩的頂板內壁表面為光滑的鏡面。

一種上述具有盤條溫度均勻化功能的輥道保溫罩的設計方法，它采取以下步驟進行：

a.建立坐標系：以輥道上平面至輥道保溫罩兩端的水平線為坐標系的x軸的直線，位于x軸直線的輥道保溫罩中心的一點為坐標軸原點，坐標軸原點的右方直線為x軸，坐標軸原點垂直向上的直線為坐標系的y軸；

b.確定參數：盤條圈徑為D，盤條冷卻輥道的寬度為W，輥道到輥道保溫罩頂板下表面的垂直高度為H；

c.建立橢圓方程：由于輥道保溫罩頂板的兩個相同的上凹圓弧形分別是兩個橢圓形狀的一部分，兩個橢圓的一個焦點在輥道保溫罩的中心線上重疊，兩個橢圓的另一個焦點分別位于輥道保溫罩內的兩側，因此在輥道保溫罩的中心線兩側的橢圓的方程相同，因設定的坐標系的x軸在輥道保溫罩的中心線的右側，則輥道保溫罩的中心線右側的橢圓方程為：