一种立式钢卷加热的温度补偿装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型为一种立式钢卷加热的温度补偿装置，用于套置在同一加热炉内进行加热的数个钢卷中卷重小的钢卷外面，该钢卷为温度补偿钢卷，装置为圆筒形结构，由同一材质相同高度的内、中、外层圆钢壳体依次从内向外套装组成一个支撑体，高度高于温度补偿钢卷的高度，内层圆钢壳体内径大于温度补偿钢卷外径；内、中层圆钢壳体之间是内层保温层，中、外层圆钢壳体之间是外层保温层；外层保温层的厚度δ是根据温度补偿钢卷的钢卷重量而进行调整；外层钢壳体是由两个半圆筒组成的直径可调圆筒，以保证外层保温层的厚度δ值；装有内、外层保温层的内、中、外三层圆钢壳体固定于上、下层法兰间。本装置对在同一炉加热而卷重小的钢卷能有效消除其过热现象。
【专利说明】
一种立式钢卷加热的温度补偿装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种温度补偿装置，尤其是指一种立式钢卷加热的温度补偿装 置。
【背景技术】
[0002] 冷乳带钢产品经乳制后需要进行退火以消除钢卷中的残余应力，平整板型，完善 晶粒，其中一部分为立式卷退火，是在罩式炉或环形炉中对立式钢卷进行加热。
[0003] 立式钢卷进行加热时，钢卷放置在炉内的钢卷支撑台上，通过炉墙上的烧嘴燃烧 或电加热进行加热。
[0004] 立式钢卷工业化生产时一般采取批量生产，一炉可能有数个乃至数十个钢卷同时 加热。在工业化生产中，一般会要求相同卷重范围的钢卷同时装在一炉内加热，例如同一炉 4个钢卷的卷重偏差在1吨以内，以保证同一炉内的钢卷的退火温度相同。特别是一些对于 温度均匀性要求高的高端产品（如取向硅钢)这一点尤为重要。
[0005] 但在实际工业化生产过程中，由于多道工序连续生产，同一炉内卷重偏差大的情 况时有发生。在这种情况下，为了保证炉内卷重较大的钢卷加热到足够的温度，一般会采取 设定炉温较高或加热时间较长的方式，而目前立式钢卷退火工艺都是通过炉温控制进行钢 卷温度调整，温度控制偏向于按同一炉卷重较大的钢卷设定，而卷重较小的卷往往由于过 热发生一些缺陷，如出现带头的板型不良、变色、涂层烧损等。 【实用新型内容】
[0006] 本实用新型的目的是为了解决现有技术存在的问题，提供一种立式钢卷加热的温 度补偿装置，使在同一炉内加热的卷重偏差大的钢卷中重量较小的钢卷不会因过热而导致 质量问题，以提高产品的质量和成材率。
[0007] 本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
[0008] -种立式钢卷加热的温度补偿装置，用于套置在同一加热炉内进行加热的数个钢 卷中卷重小的钢卷外面，该卷重小的钢卷为温度补偿钢卷，其特征在于：
[0009] 所述温度补偿装置为圆筒形结构，其由内层圆钢壳体，中层圆钢壳体及外层圆钢 壳体依次从内向外套装组成一个支撑体，其中，内、中、外层圆钢壳体均采用同一材质的耐 热不锈钢，且高度一致并高于温度补偿钢卷的高度，内层圆钢壳体的内径大于温度补偿钢 卷的外径；
[0010] 所述内层圆钢壳体与中层圆钢壳体之间是填充有保温材料的内层保温层，在中层 圆钢壳体与外层圆钢壳体之间是填充有保温材料的外层保温层;所述内层保温层的厚度固 定，外层保温层的厚度S是根据温度补偿钢卷的钢卷重量不同进行调整；
[0011] 所述外层钢壳体是由两个半圆筒组成的直径可调圆筒，调整到其与中层圆钢壳体 之间的距离是外层保温层的厚度S值；
[0012] 装有内层保温层及外层保温层的内、中、外三层圆钢壳体固定于上层法兰与下层 法兰之间，并上、下法兰直径与外层钢壳体的直径匹配;所述上层法兰的顶部上焊有数个吊 耳。
[0013] 所述内层保温层和外层保温层的保温材料使用耐火纤维棉或耐火砂材料。
[0014] 所述外层钢壳体的结构如下：
[0015] 组成外层钢壳体的两个半圆筒一侧的连接结构为:两个相邻半圆筒的边部固定数 个相互交叉设置的钢管，一根圆钢插入两个相邻半圆筒边部的所有钢管中，将两个半圆筒 的一侧连接成铰链状结合的结构；
[0016] 组成外层钢壳体的两个半圆筒另一侧的连接结构为:两个相邻半圆筒中的边部相 互固定数对上下接触的连接板，每个连接板的中间开设长孔，每对上下接触的连接板用一 根楔子插入每对连接板的长孔内，组成一个楔连接件，数个楔连接件将两个半圆筒的另一 侧连接成楔状结合的结构，数个楔连接件中的每对连接板的重合量根据楔子插在长孔的不 同位置内而变化，使外层钢壳体的直径可调。
[0017] 所述上层法兰的顶部上焊有3个吊耳。
[0018] 所述外层保温层的厚度δ值是根据温度补偿钢卷钢卷重量而定，其由比热容公式 计算得出，公式如下：
[0019]
[0020] 公式中各字母含义：
[0021] δ-外层保温层的厚度；cl一钢卷比热系数；Ami-钢卷重量差，是指需要补偿的 钢卷重量与同一炉不需要补偿的钢卷重量平均值之差； C2-内、中、外层圆钢壳体比热系 数;m2-内、中、外层圆钢壳体总重量;c3-内层保温层填充的保温材料的比热系数;m3-内 层保温层填充的保温材料的重量;c4 一外层保温层填充的保温材料比热系数;P4-外层保 温层填充的保温材料密度;r4一内层保温层层厚中间的半径;h-内、中、外层圆钢壳体的高 度。
[0022]本实用新型的有益效果：
[0023] 本实用新型是一种立式钢卷加热的温度补偿装置，具有热量吸收和隔热功能，套 在同一炉内加热的卷重偏差大的钢卷中重量较小的钢卷的外面，通过其温度补偿，使重量 较小的钢卷与重量较大的钢卷获得相同的温度场，从而使重量较小的钢卷避免过热而导致 的质量缺陷。
[0024] 本实用新型对在同一炉加热而卷重偏差大的钢卷时，能够有效消除其中小卷的过 热现象，使小卷获得和大卷相同的产品质量。
[0025] 为进一步说明本实用新型的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本实 用新型进行详细说明。
【附图说明】
[0026] 图1为本实用新型立式钢卷加热的温度补偿装置正视时的剖视示意图（是图2的A-A视图）；
[0027]图2为图1正视时的的俯视图；
[0028] 图3为图2的C向视图；
[0029] 图4为图2的D向视图；
[0030]图5为图4中楔连接件的放大图；
[0031] 图6为本实用新型装置的使用状态图。
【具体实施方式】
[0032] 本实用新型是一种在同一加热炉内进行加热的数个钢卷中卷重偏差大的情况下 对卷重小的钢卷进行温度补偿使用的装置，即，本装置是套置在同一加热炉内进行加热的 钢卷卷重小的钢卷外面，这里将该需要进行温度补偿的钢卷定义为温度补偿钢卷〇〇2(图6 所示）。
[0033] 下面结合实施例的附图对本实用新型的【具体实施方式】进行详细说明。
[0034] 参见图1，本实用新型的温度补偿装置为圆筒形结构，其由内层圆钢壳体3,中层圆 钢壳体5及外层圆钢壳体7依次从内向外套装组成一个支撑体，其中，内、中、外层圆钢壳体 均采用同一材质的耐热不锈钢，且高度一致并高于温度补偿钢卷002的高度，内层圆钢壳体 3的内径大于温度补偿钢卷002的外径;在内层圆钢壳体3与中层圆钢壳体5之间是填充有保 温材料的内层保温层4,在中层圆钢壳体5与外层圆钢壳体7之间是填充有保温材料的外层 保温层6,这二层保温材料起隔热的作用；内层保温层4和外层保温层6的保温材料可使用耐 火纤维棉或耐火砂(不限于此)等耐火材料;其中内层保温层4的厚度固定，外层保温层6的 厚度S是根据温度补偿钢卷002的卷重不同而进行调整，这就需要外层圆钢壳体7与中层圆 钢壳体5之间的距离可以调整。
[0035] 所述外层钢壳体7是由两个半圆筒组成的直径可调圆筒，调整到其与中层圆钢壳 体5之间的距离是外层保温层6的厚度δ值，如图2-图4所示，两个半圆筒一侧(A侧）的连接结 构为:两个相邻半圆筒的边部固定数个相互交叉设置的钢管10,一根圆钢9插入两个相邻半 圆筒边部的所有钢管10中，将两个半圆筒的一侧(Α侧)连接成铰链状结合的结构;两个半圆 筒另一侧(Β侧）的连接结构为:两个相邻半圆筒中的边部相互固定数对上下接触的连接板 12,每个连接板12的中间开设长孔121，每对上下接触的连接板12用一根楔子11插入每对连 接板12的长孔121内，组成一个楔连接件13 (参见图5中楔连接件13的放大图），数个楔连接 件13将两个半圆筒的另一侧(Β侧)连接成楔状结合的结构，这样结构的外层钢壳体7的直径 可变，Β侧的数个楔连接件13中的每对连接板12的重合量根据楔子11插在长孔121的不同位 置内而变化，从而达到外层钢壳体7的直径可变，保证了外层保温层6的厚度可调。
[0036]装有内层保温层及外层保温层的内、中、外三层圆钢壳体固定于上层法兰2与下层 法兰8之间，并上、下法兰直径与外层钢壳体7的直径匹配（即外层钢壳体7的直径变化时采 用与其相匹配的上、下法兰直径），上层法兰2的顶部上焊有数个吊耳1(本实施例焊有3个）， 用于吊运。使用时本装置套置于温度补偿钢卷002外面，并整个内层圆钢壳体3围绕温度补 偿钢卷002的整个外表面。
[0037] 本装置中内层保温层4的厚度固定，外层保温层6的厚度δ可变，δ是根据温度补偿 钢卷002的钢卷重量，由比热容公式计算得出，公式如下：
[0038]
[0039]公式中各字母含义：
[0040] δ-外层保温层的厚度；cl一钢卷比热系数；Arnl-钢卷重量差，是指温度补偿钢 卷002与同一炉内不需要补偿的钢卷重量平均值之差;c2-内、中、外层圆钢壳体比热系数 (内、中、外三层圆钢壳体的比热系数是相同的）;m2-内、中、外层圆钢壳体总重量;c3-内 层保温层填充的保温材料的比热系数;m3-内层保温层填充的保温材料的重量;c4 一外层 保温层填充的保温材料比热系数;P4-外层保温层填充的保温材料密度;r4 一内层保温层 层厚中间的半径;h-内、中、外层圆钢壳体的高度。
[0041] 本装置的使用状态如图5所示：
[0042] 先将温度补偿钢卷002放置到钢卷支撑台003上，使用行车钩住温度补偿装置的吊 耳，将温度补偿装置〇〇1吊起到安全高度后移动至温度补偿钢卷002的正上方，温度补偿钢 卷002的中心与温度补偿装置的中心对正并再用行车将其下降套置于温度补偿钢卷002外 面至其底部与钢卷支撑台003的台面接触，然后对加热炉进行正常升温作业。
[0043]本装置为圆筒结构，由内外三层圆钢壳体组成，壳体主要起支撑作用。三层圆钢壳 体之间设两层保温层，其中内层保温层厚度固定，外层保温层厚度可根据卷重偏差调节，起 到温度补偿作用。
[0044] 在钢卷退火过程中，热量首先由外层圆钢壳体吸收，通过热传导传递到第外层保 温层，再经过传导传递到内层保温层，而后通过内层圆钢壳体的热辐射将热量均匀传导到 置于温度补偿装置内部的钢卷。从而使小卷的钢卷达到和大卷的钢卷相同的热量分布。
[0045] 本装置适用于立式钢卷加热炉，使用的安全性能强，操控简便，可以很大程度上平 衡钢卷重量偏差导致的热量分布不均，减小过热导致的质量缺陷。
[0046] 本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新 型的目的，而并非用作对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质范围内，对以上所述 实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求的范围内。
【主权项】
1. 一种立式钢卷加热的温度补偿装置，用于套置在同一加热炉内进行加热的数个钢卷 中卷重小的钢卷外面，该卷重小的钢卷为温度补偿钢卷，其特征在于： 所述温度补偿装置为圆筒形结构，其由内层圆钢壳体(3)，中层圆钢壳体(5)及外层圆 钢壳体(7)依次从内向外套装组成一个支撑体，其中，内、中、外层圆钢壳体均采用同一材质 的耐热不锈钢，且高度一致并高于温度补偿钢卷的高度，内层圆钢壳体(3)的内径大于温度 补偿钢卷的外径； 所述内层圆钢壳体(3)与中层圆钢壳体(5)之间是填充有保温材料的内层保温层(4)， 在中层圆钢壳体(5)与外层圆钢壳体(7)之间是填充有保温材料的外层保温层(6);所述内 层保温层(4)的厚度固定，外层保温层(6)的厚度δ是根据温度补偿钢卷的钢卷重量不同进 行调整； 所述外层钢壳体（7)是由两个半圆筒组成的直径可调圆筒，调整到其与中层圆钢壳体 (5)之间的距离是外层保温层(6)的厚度δ值； 装有内层保温层及外层保温层的内、中、外三层圆钢壳体固定于上层法兰（2)与下层法 兰(8)之间，并上、下法兰直径与外层钢壳体(7)的直径匹配;所述上层法兰（2)的顶部上焊 有数个吊耳(1)。2. 如权利要求1所述的立式钢卷加热的温度补偿装置，其特征在于： 所述内层保温层(4)和外层保温层(6)的保温材料使用耐火纤维棉或耐火砂材料。3. 如权利要求1所述的立式钢卷加热的温度补偿装置，其特征在于： 所述外层钢壳体(7)的结构如下： 组成外层钢壳体(7)的两个半圆筒一侧的连接结构为:两个相邻半圆筒的边部固定数 个相互交叉设置的钢管（10)，一根圆钢(9)插入两个相邻半圆筒边部的所有钢管（10)中，将 两个半圆筒的一侧连接成铰链状结合的结构； 组成外层钢壳体(7)的两个半圆筒另一侧的连接结构为:两个相邻半圆筒中的边部相 互固定数对上下接触的连接板(12)，每个连接板(12)的中间开设长孔（121)，每对上下接触 的连接板（12)用一根楔子（11)插入每对连接板（12)的长孔（121)内，组成一个楔连接件 (13)，数个楔连接件（13)将两个半圆筒的另一侧连接成楔状结合的结构，数个楔连接件 (13)中的每对连接板（12)的重合量根据楔子（11)插在长孔（121)的不同位置内而变化，使 外层钢壳体(7)的直径可调。4. 如权利要求1所述的立式钢卷加热的温度补偿装置，其特征在于： 所述上层法兰(2)的顶部上焊有3个吊耳（1)。5. 如权利要求1所述的立式钢卷加热的温度补偿装置，其特征在于：所述外层保温层(6)的厚度δ值是根据温度补偿钢卷钢卷重量而定，其由比热容公式计 算得出，公式如下： 公式中各字母含义： S-外层保温层的厚度；cl一钢卷比热系数；Aml-钢卷重量差，是指需要补偿的钢卷 重量与同一炉不需要补偿的钢卷重量平均值之差；C2-内、中、外层圆钢壳体比热系数； m2-内、中、外层圆钢壳体总重量;c3-内层保温层填充的保温材料的比热系数;m3-内层 保温层填充的保温材料的重量;c4 一外层保温层填充的保温材料比热系数;P4-外层保温 层填充的保温材料密度;r4一内层保温层层厚中间的半径;h-内、中、外层圆钢壳体的高 度。
【文档编号】F27D21/00GK205505720SQ201620108217
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年2月3日
【发明人】韩丹, 范峥明, 徐国忠, 李晓军, 王贇, 金伟, 肖稳, 章华兵, 张鑫强, 宋艳丽
【申请人】宝山钢铁股份有限公司