一种防止钢坯环形加热炉内温度场互扰的U形复合挡火梁的制作方法

本实用新型涉及钢铁工业生产设备的技术领域，尤其涉及一种环形加热炉均热段挡火装置。

背景技术：

在竞争日益激烈的市场中，每个企业都在想方设法的降低成本，提高自己的竞争力，对钢铁行业来说，工艺流程已经很稳定无法做较大的改动，改进现有设备和提高工作效率成为了降低成本的主要方向。在钢管锻造工艺中，环形加热炉作为其中的关键设备之一，其主要作用是将钢坯加热至所需要的工艺温度，同时满足穿孔机轧制所需温度，环形加热炉的能耗和成本在整个工艺中所占比例极高，因此，维护设备的稳定使其在工期内能正常工作，不因意外而被迫停炉抢修是工作人员的重中之重，排查环形加热炉各零部件的安全隐患是当前技术人员的必需解决的问题。

环形加热炉内设置有预热段、加热段和均热段，在均热段中设有出料口和入料口，两者紧邻，在入料开启炉门时会造成均热段的温度极速下降，从而影响锻打温度，同时也会造成入料口的温度过高，无法执行类似D2等钢种入料温度低于600℃要求。为了有效控制均热段中出料口与加料口的温度差，防止均热段的热量从出料炉门溢出，同时减少从入料炉门处吸入冷风造成加热好的钢坯冷却，通常在出料口和入料口之间设置隔热墙来进行隔热。目前普遍使用的是板状纤维挡火梁，如图1所示，它包括由间隔吊钩1和耐热圆钢2组成的网状骨架和防火隔热纤维模块3，耐热圆钢2与间隔吊钩1焊接成纵横交错连接网状骨架，防火隔热纤维模块3包裹在连接网状骨架外，两者固定结合成挡火梁， 通过间隔吊钩1吊挂在炉顶钢挂构件上，横跨在环形炉均热段出口的炉宽方向，其安装方法如图2所示。然而这种板状纤维挡火梁在不断的开门出料和停炉降温，在实际生产过程中板状纤维挡火梁两侧的温度差极大，出料口的温度要求在1300℃左右，而加料口的温度要求控制在600℃左右，在如此温度差的高温环境下，防火隔热纤维模块3使用三个月后纤维模块3会因为均热段温度与出钢口温度差发生剧烈变化而出现形变、裂缝、最后断裂，从而导致连接骨架中的耐热圆钢2暴露在均热段1300℃的高温下，很快就会烧损脱落，脱落后的防火隔热纤维模块3散落在环形炉的炉底，造成加料口局部无法加料，同时防火隔热纤维模块3脱落，会造成炉顶冒火，使得环形炉内各温度段内的温度场遭到破坏，并产生互相干扰，使得出料口均温段温度下降，而加料口温度上升，钢坯环形炉无法正常生产，必须停炉抢修，通常维修周期需要3天，不仅增加了维修成本，影响了正常生产，既会降低钢坯环形炉的产能，出坯钢坯的温度无法保证，又会带来严重的安全隐患，这是现有环形加热炉最容易出现故障，也是最难解决的难题。

技术实现要素：
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针对现有技术中存在的问题，进行挡火梁的结构改进，既能保证挡火梁起到均热段保温作用，又能防止挡火梁因内外温差的变化而裂缝断裂，从而保证挡火梁的使用寿命，节约成本，杜绝生产中的安全隐患，本实用新型的目的是提供一种防止钢坯环形加热炉内温度场互扰的U形复合挡火梁。

本实用新型采取的技术方案如下：

一种防止钢坯环形加热炉内温度场互扰的U形复合挡火梁，其特征是：包括间隔吊钩、U型耐热不锈钢内胆、U形隔热纤维层、侧面嵌件、底部嵌件和U型耐热浇铸层，在U型耐热不锈钢内胆的外侧面上固定有侧面嵌件，在U型耐热不锈钢内胆的底部固定有底部嵌件，间隔吊钩固定在U型耐热不锈钢内胆的内侧壁上，并与同排的侧面嵌件固定连接，U形隔热纤维层设置在U型耐热不 锈钢内胆的外侧壁上，侧面嵌件和底部嵌件穿过U形隔热纤维层，U型耐热浇铸层设置在U形隔热纤维层的外侧面上，侧面嵌件和底部嵌件均包裹在U型耐热浇铸层内，U型耐热不锈钢内胆、U形隔热纤维层和U型耐热浇铸层通过侧面嵌件和底部嵌件形成一体化结构，在U型耐热不锈钢内胆的内侧面之间形成隔热空腔，间隔吊钩固定吊装在炉顶钢挂构件上，横跨在环形炉均热段出口的炉宽方向。

进一步，在U型耐热不锈钢内胆的外侧面高度方向固定设置有三排侧面嵌件，每排侧面嵌件间隔分布。

更进一步，在U型耐热不锈钢内胆的外侧面高度方向等间距固定设置有三排侧面嵌件。

进一步，在U型耐热不锈钢内胆的底部沿宽度方向间隔设有底部嵌件。

更进一步，所述底部嵌件沿宽度方向等间距共线同排分布。

进一步，在侧面嵌件和底部嵌件上均设置有咬合结构。

更进一步，所述咬合结构为：在侧面嵌件和底部嵌件的杆体上设有螺纹。

进一步，在U型耐热不锈钢内胆的内侧面之间设置有横向撑杆。

更进一步，横向撑杆设置在U型耐热不锈钢内胆的隔热空腔中，且穿过底部嵌件顶段的连接孔中，形成T形支撑结构。

由于将原本的单层板状防火隔热挡火梁改成U型复合挡火梁，所述U形复合挡火梁由U型耐热不锈钢内胆、U形隔热纤维层和U型耐热浇铸层通过侧面嵌件、底部嵌件咬合浇铸固化形成的一体结构，在侧面嵌件和底部嵌件上设置有咬合结构能更好的增加U形隔热纤维层和U型耐热浇铸层之间的咬合力，不仅消除了U型耐热浇铸层在竖直方向的自由度，同时还消除了U型耐热浇铸层在水平方向的自由度，在U型耐热不锈钢内胆的内侧面之间设置有横向撑杆，可以增强U型耐热不锈钢内胆的抗压能力，防止U型耐热不锈钢内胆在高温下产生形变，保证U型耐热不锈钢内胆在高温下不会因变形量过大而导致破裂。本实用新型U型三层防火隔热结构比原有单层板状防火隔热结构厚度厚，在本 实用新型的截面结构中，从外到内依次设有耐热浇铸层、隔热纤维层和耐热不锈钢内胆，均热段中的1300℃温度场由耐热浇铸层和隔热纤维层来保证，使得均热段的热量得到有效阻隔，同样，预热段中的600℃温度场由耐热浇铸层和隔热纤维层来保证，U型隔热空腔既是抵御均热段和预热段之间因温差极大引起本实用新型两层复合隔热挡火梁变形的缓冲结构，其中，U型耐热不锈钢内胆的弹性可自动消除因高温产生的形变，三层防火隔热结构能有效防止挡火梁内外温差的变化而裂缝断裂，U型隔热空腔又是本实用新型的空间隔热结构，本实用新型既能保证均热段在开门时取料时1300℃温度场基本不下降，又能保证预热段在开门时放料时600℃温度场基本不上升。经申请人实际使用验证，采用本实用新型既能大幅度提高挡火梁的使用寿命，又能减小均热段和预热段各自的温度波动值，挡火梁的使用寿命从现有技术三个月增加到三年以上，消除了挡火梁破裂而引发的各类事故，保证了有效生产时间，可以节约大量的维修时间跟成本，确保热轧环形加热炉能耗指标、使用寿命，综合经济效益十显著。

附图说明：

图1为现有挡火梁的结构示意图；

图2为现有挡火梁的安装结构示意图；

图3为本实用新型的结构示意图；

图4为本实用新型的安装结构示意图；

图中：1-间隔吊钩；2-耐热圆钢；3-防火隔热纤维模块；4-U型耐热不锈钢内胆；5-U形隔热纤维层；6-侧面嵌件；7-底部嵌件；8-U型耐热浇铸层；9-隔热空腔；10-咬合结构；11-横向撑杆；12-连接孔。

具体实施方式：

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。

一种防止钢坯环形加热炉内温度场互扰的U形复合挡火梁，如图3～4所示，包括间隔吊钩1、U型耐热不锈钢内胆4、U形隔热纤维层5、侧面嵌件6、底 部嵌件7和U型耐热浇铸层8，在U型耐热不锈钢内胆4的外侧面高度方向等间距固定设置有三排侧面嵌件6，在U型耐热不锈钢内胆4的底部沿宽度方向等间距共线同排设有底部嵌件7，间隔吊钩1固定在U型耐热不锈钢内胆4的内侧壁上，并与同排的侧面嵌件6固定连接，U形隔热纤维层5设置在U型耐热不锈钢内胆4的外侧壁上，侧面嵌件6和底部嵌件7穿过U形隔热纤维层5，U型耐热浇铸层8设置在U形隔热纤维层5的外侧面上，侧面嵌件6和底部嵌件7均包裹在U型耐热浇铸层8内，在侧面嵌件6和底部嵌件7的杆体上设有咬合结构10，所述咬合结构10为螺纹，U型耐热不锈钢内胆4、U形隔热纤维层5和U型耐热浇铸层8通过侧面嵌件6和底部嵌件7形成一体化结构，在U型耐热不锈钢内胆4的内侧面之间形成隔热空腔9，在U型耐热不锈钢内胆4的内侧面之间设置有横向撑杆11，横向撑杆11设置在U型耐热不锈钢内胆4的隔热空腔9中，且穿过底部嵌件7顶段的连接孔12中，形成T形支撑结构，间隔吊钩1固定吊装在炉顶钢挂构件上，横跨在环形炉均热段出口的炉宽方向。

这种U形复合挡火梁既能用于预热段与均温段，若钢坯环形加热炉内的预热段、加热段和均温段之间均使用本实用新型，环形加热炉内各功能段的温度场更稳定，设备运行的可靠性，安全性更好，使用寿命大幅度提高，能消除因挡火梁破裂而引发的各类设备故障，设备的产能、钢坯出炉的温度更稳定。