大型立式退火炉的失电张消张方法与流程

本发明涉及钢铁制造领域，具体涉及一种大型立式退火炉的失电消张方法。

背景技术：

带钢生产过程中，带钢连续退火线和镀锌线必经连续退火炉，带钢从入口进入炉内后，连续经过一个个具备各种功能的炉塔，然后从出口出来。炉内带钢的温度最高达800多度，在整个炉内带钢长度达一千甚至数千米。有时难免会遇到意外停电的情况，一旦停电，炉温和带钢温度会下降，产生冷缩问题，如此长度的带钢冷缩效益是很严重的，会产生很大的拉应力，严重时甚至会导致断带事故的发生，产生非常大的损失。为了防止这一问题，目前，采用的方式均是在炉子入口设计了跳动辊，一旦停电会自动将绷紧的带钢松开，使得炉内带钢的冷缩得到一定的补偿。

但是，由于炉内的辊子很多、带钢很长，这一点点松弛的带钢根本无法满足炉内如此长带钢的冷缩，加上炉辊在停电状态无法转动，带钢在炉辊面的摩擦阻力很大，也无法补偿炉内深处的带钢。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种大型立式退火炉的失电消张方法，以避免意外断电时钢带因张力过大造成的局部过度形变或断带。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明技术方案如下：

一种大型立式退火炉的失电消张方法，所述退火炉内设置若干用于退火时张紧带钢的炉辊，将所述炉辊分为固定辊和可移动的移动辊；受电状态时，控制所述移动辊在保持在使带钢张紧的张紧位；失电后，解锁所述移动辊，使所述移动辊向使所述带钢放松的放松位所在的方向移动。

可选的，退火炉的部分炉喉辊为所述移动辊；退火炉的部分转向辊为所述移动辊；退火炉的部分稳定辊为所述移动辊。

可选的，所述移动辊的移动位置通过两传动机构控制，两传动机构布置在相应移动辊的两端，两所述传动机构的动力元件处于一液压控制油路中，所述移动辊的位置通过该液压控制油路控制；

受电时，所述液压控制油路通过对该动力元件保压使移动辊保持在张紧位，传动机构处于静止状态；失电时，控制所述动力元件在所述液压控制油路中泄压，传动机构动作，使移动辊移动至放松位。可选的，所述传动机构包括：

行星齿组件，所述行星齿组件包括太阳轮、行星轮及外齿圈，所述太阳轮通过所述动力元件驱动，所述动力元件为摆动油缸；及

连杆机构，所述连杆机构设置在其中一个所述行星轮与相应的移动辊之间，所述连杆机构用于将所述太阳轮的旋转运动转换为所述移动辊的直线运动。

可选的，所述连杆机构包括：

偏心连杆，所述偏心连杆一端偏心铰接在其中一个所述行星轮上，所述偏心连杆的另一端通过移动辊安装座与相应的移动辊同轴连接；

保持件，所述保持件上设置有一字导向孔，移动辊安装座通过该一字导向孔限位导向，

其中，所述移动辊安装座具有两处极限位置，所述摆动油缸具有两处极限摆动位置；当所述摆动油缸处于其中一处极限摆动位置时，所述移动辊安装座处于其中一处极限位置，且所述移动辊安装座抵靠在所述一字导向孔的一端；当所述摆动油缸处于另一极限摆动位置时，所述移动辊安装座处于另一处极限位置时，且所述移动辊安装座抵靠在所述一字导向孔的另一端。

可选的，所述摆动油缸与所述太阳轮同轴连接，所述摆动油缸的最大摆动角度为βmax，所述太阳轮的直径为d1，所述行星轮的直径为d2，所述太阳轮和所述行星轮的关系满足以下公式：

可选的，所述液压控制油路包括依次连接的液压泵、k型三位四通换向阀、m型三位四通换向阀及所述摆动油缸，其中，每个摆动油缸依次连接m型三位四通换向阀和k型三位四通换向阀，两个所述k型三位四通换向阀均与所述液压泵连接；

受电状态下，采用电磁控制的方式控制各换向阀；

失电后，k型三位四通换向阀处于中位，采用手动控制的方式切换m型三位四通换向阀，使整个液压控制油路卸荷，所述移动辊从张紧位向放松位移动。

可选的，用作移动辊的炉喉辊和用作移动辊的转向辊相应的一字导向孔的导向方向均为竖直方向，此时，用作移动辊的转向辊为处于高位的转向辊，失电后，液压控制油路卸荷，所述移动辊在钢带作用力及移动辊自身自重的带动下滑移至一字导向孔的底端。

本发明的大型立式退火炉的失电消张方法，通过设置移动辊，并在失电后放松移动辊，使将移动辊向放松位移动，使钢带放松，能够在停电时消除钢带的张力，对炉内的钢带进行补偿，能够避免钢带因断电时张力过大发生过渡变形和断带的情况。

附图说明

图1显示为本发明中移动辊在大型退火炉中的布置图；

图2显示为本发明中移动辊、传动装置及动力元件的一示例性的结构简图；

图3显示为本发明中动力元件的液压控制油路的状态图一(移动辊处于张紧位)；

图4显示为本发明中动力元件的液压控制油路的状态图二(移动辊从放松位移至张紧位)；

图5显示为本发明中动力元件的液压控制油路的状态图三(移动辊处于放松位)；

图6显示为移动辊和偏心轮的位置关系图一(移动辊处于张紧位)；

图7显示为移动辊和偏心轮的位置关系图二；

图8显示为移动辊和偏心轮的位置关系图三(移动辊处于放松位)。

移动辊1、固定辊2、转向辊11、炉喉辊12、稳定辊13、保持件3、一字导向孔31、偏心连杆4、行星轮5、太阳轮6、摆动油缸7、移动辊安装座8、外齿圈9。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

通常，结合参见图1至图8，退火炉内设置若干用于退火时张紧带钢的炉辊，本发明的大型立式退火炉的失电消张方法中，将所述炉辊分为固定辊2和可移动的移动辊1，此处的固定和移动分别指炉辊的轴心位置固定和轴心位置可移动，无论是固定辊2还是移动辊1均能够转动，受电状态时，控制所述移动辊1在保持在使带钢张紧的张紧位a；失电后，解锁所述移动辊1，使所述移动辊1向使所述带钢放松的放松位b所在的方向移动。

在一些实施例中，退火炉的部分炉喉辊12为移动辊；退火炉的部分转向辊11为移动辊；退火炉的部分稳定辊13为移动辊。其中，转向辊11是指炉塔中处于最高位的高位炉辊和处于最低位的低位炉辊，稳定辊13是处于最高位和最低位之间的炉辊。这种将移动辊布置在炉内各处的方式，使得钢带每隔一定长度就对应分布有移动辊，使炉内各处均能在失电时对钢带进行补偿。

在一些实施例中，所述移动辊1的移动位置通过两传动机构控制，两传动机构布置在相应移动辊1的两端，两所述传动机构的动力元件处于一液压控制油路中，所述移动辊1的位置通过该液压控制油路控制，受电时，所述液压控制油路通过对该动力元件保压使移动辊1保持在张紧位a，传动机构处于静止状态，失电时，控制所述动力元件在所述液压控制油路中泄压，传动机构动作，使移动辊1移动至放松位b。此处，控制动力元件卸荷的方式主要是通孔调整阀门的状态实现。

在一些实施例中，所述传动机构包括：

行星齿组件，所述行星齿组件包括太阳轮6、行星轮5及外齿圈9，所述太阳轮6通过所述动力元件驱动，所述动力元件为摆动油缸7；及

连杆机构，所述连杆机构设置在其中一个所述行星轮5与相应的移动辊1之间，所述连杆机构用于将所述太阳轮6的旋转运动转换为所述移动辊1的直线运动。

此处的传动机构将移动辊1的消张移动轨迹被限制为直线运动内有利于更可靠的消除钢带张力，这是由于对于转向辊11而言，结合图1，可以看出若其移动的轨迹为弧形的或其他方向的，虽然其最终是向放松钢带的放松位b移动，但移动过程中可能会导致钢带一侧的张力会先变大再变小，导致钢带在消张过程中发生变形或短带，而若将移动辊1的移动轨迹限制为直线运动的方式，就能避免该状况发生。

在一些实施例中，所述连杆机构包括：

偏心连杆4，所述偏心连杆4一端偏心铰接在其中一个所述行星轮5上，所述偏心连杆4的另一端通过移动辊安装座8与相应的移动辊1同轴连接；

保持件3，所述保持件3上设置有一字导向孔31，移动辊安装座8通过该一字导向孔31限位导向，

其中，所述移动辊安装座8具有两处极限位置，所述摆动油缸7具有两处极限摆动位置；当所述摆动油缸7处于其中一处极限摆动位置时，所述移动辊安装座8处于其中一处极限位置，且所述移动辊安装座8抵靠在所述一字导向孔31的一端；当所述摆动油缸7处于另一极限摆动位置时，所述移动辊安装座8处于另一处极限位置时，且所述移动辊安装座8抵靠在所述一字导向孔31的另一端。

当处于受电状态时，摆动油缸7被保压在一极限摆动位置，传动机构静止，移动辊1处于极限位置a。

失电后，摆动油缸7泄压：若摆动油缸7为泄压自动复位的油缸，则动力依次冲摆动油缸7传递至太阳轮6、行星轮5、偏心连杆4、移动辊安装座8，最后传递至移动辊1，复位后，摆动油缸7复位至另一极限摆动位置，移动辊1处于极限位置b，此时，移动辊1从极限位置a移动至极限位置b的时间和摆动油缸7的复位时间一致；若摆动油缸7为泄压后无法自动复位的油缸，则摆动油缸7处于浮动状态，传动机构和移动辊1也就处于浮动状态，一旦受到外力就会进行相应动作，则当钢带张力较大时，钢带的张力作用在移动辊1上，推动移动辊1往放松位b所在的方向移动，传动机构和摆动油缸7随之动作，此时，移动辊1的移动补偿位移是根据钢带的张力进行自适应调整的，移动辊1是随着钢带的冷缩过程缓慢移动的，若考虑移动辊1的移动方向竖直，则影响移动辊的补偿位移的因素还包含移动辊的自重和钢带的自重，但无论是否考虑移动辊和钢带的自重，移动辊的补偿移动都不是瞬时的。

在一些实施例中，所述液压控制油路包括依次连接的液压泵、k型三位四通换向阀、m型三位四通换向阀及所述摆动油缸7，其中，每个摆动油缸7依次连接m型三位四通换向阀和k型三位四通换向阀，两个所述k型三位四通换向阀均与所述液压泵连接；

受电状态下，采用电磁控制的方式控制各换向阀；

失电后，k型三位四通换向阀处于中位，采用手动控制的方式切换m型三位四通换向阀，使整个液压控制油路卸荷，所述移动辊1从张紧位a向放松位b移动。

具体的，参见图4，在退火炉开始工作前，通过使ya2和ya4得电，使摆动油缸7动作，将移动辊1送至张紧位a(如果为了提高安全性，摆动油缸7还可以连接溢流阀，图中未示出，若需要调试，还可以使ya1、ya3得电，确保摆动油缸7无异常)，然后，参见图3，使ya2和ya4失电，k型三位四通换向阀和m型三位四通换向阀均切换至中位，摆动油缸7保压，油泵卸荷，退火炉开始工作后，整个受电过程中，摆动油缸7均处于保压状态；失电后，参见图5，油泵停止工作，手动控制m型三位四通换向阀，使m型三位四通换向阀的状态切换(图中的右位)至与ya2得电后的状态一致的状态，而k型三位四通换向阀保持在中位的卸荷状态，液压缸卸荷，卸荷后，移动辊1从张紧位a向放松位b移动。

在一些实施例中，用作移动辊的炉喉辊12和用作移动辊的转向辊11相应的一字导向孔31的导向方向均为竖直方向，此时，用作移动辊1的转向辊11为处于高位的转向辊，失电后，液压控制油路卸荷，所述移动辊1在钢带张力、钢带自重及移动辊1自身自重的带动下滑移至一字导向孔31的底端。

此时，采用的摆动油缸7为泄压后不自动复位的摆动油缸7，摆动油缸7泄压后处于浮动状态，也就是传动机构及移动辊1也是处于浮动状态的，由于移动辊1处于竖直的一字孔中，在钢带的重力、张力等作用力以及移动辊1的自重作用下会自行向移动，直至移动至放松位b。

在一些实施例中，所述摆动油缸7与所述太阳轮6同轴连接，所述摆动油缸7的最大摆动角度为βmax，所述太阳轮6的直径为d1，所述行星轮5的直径为d2，所述太阳轮6和所述行星轮5的关系满足以下公式：

也就使得摆动油缸7每次从其中一个极限位置转动至另一极限位置时(即转动角度为βmax时)，行星轮5正好自转半圈，也就使得移动辊安装座8及移动辊1的位置的两个极限位置正好与摆动油缸7的两个极限摆动位置一一对应。

例如，图6-图8中，行星轮5和太阳轮6的分度圆直径相同，摆动油缸7转动摆动180度，行星轮5和太阳轮6都自转180度，以外齿圈9的圆心为转动中心，行星轮5正好转动了60度，同时，行星轮5带动移动辊1从张紧位a移至放松位b。

任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。