CN201169599Y - 间接冷却式炉辊装置 - Google Patents

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苏和
林发祥
周洪斌
张雪霞
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Abstract

一种间接冷却式炉辊装置，其特征在于它是由炉辊、间接式冷却中心水冷管、旋转接头、金属软管及轴承构成。本实用新型的优越性在于：“中心水冷管”内部通过少量水进行冷却，而冷却水和“中心冷却管”又不与炉辊直接接触，相互间只能发生辐射传热，冷却水用量小，一般为直接冷却炉辊结构的十分之一左右，从而大大减少冷却水带走的热量；可以适当的降低炉辊承受的温度，使炉辊表面温度保持在1000℃－1100℃之间；可以使用目前市场上通用的炉辊材料，大大降低了生产成本；大大降低了使被加热工件产生局部低温的可能性；新型的间接水冷炉辊装置，已经投入实际应用，使用效果均满足设计的要求，炉辊运行稳定、无故障。

Description

间接冷却式炉辊装置
(一)技术领域：
本实用新型属于一种加热装置，特别涉及一种间接冷却式炉辊装置。
(二)背景技术：
辊底式加热、热处理炉是一种在钢铁/有色/机械行业普遍使用的关键工艺设备。在辊底式加热、热处理炉的生产实践中，被加热的工件放置在炉辊上、按照工艺设定的速度和温度在炉内进行加热、传输。加热或热处理工艺温度一般在800℃-1250℃之间。因此炉辊(一般为空心)是此类设备最核心的部件。
实践中，炉辊分为“干辊”和“湿辊”两种。
所谓“干辊”是指炉辊不需要用水进行冷却、辊身材质使用高合金耐热钢制造。其最高使用温度一般≤1100℃。干辊的优点是节能(不须水冷)，缺点是对于产品热处理工艺温度要求1100℃以上时，需要使用价格极其昂贵的高耐热合金。由于成本因素，往往因此限制了实际生产中的应用。
而“湿辊”是指炉辊直接用水冷却(冷却水与管壁对流传热)、辊身材质可以使用普通低合金钢制造。其主要用在工艺温度超过1100℃时，最高使用温度可达1300℃(调节冷却水流量大小)。湿辊的优点是成本低廉便于制造，缺点是由于冷却水带走大量热量而导致能耗高，另外更为致命的缺点是，由于直接水冷的辊身温度很低(一般≤300℃)，会造成被加热工件在与炉辊接触部位产生局部低温(俗称“黑印”)，从而严重影响产品质量。
如何实现既要满足大于1100℃的使用温度，同时降低因水冷造成的高能耗，又可以消除或缓解“黑印”，这是困扰世界工业炉行业多年的问题。
(三)发明内容：
本实用新型的目的在于设计一种间接冷却式炉辊装置，综合上述两种炉辊的优点，克服其不足。
本实用新型的技术方案：一种间接冷却式炉辊装置，其特征在于它是由炉辊、间接式冷却中心水冷管、旋转接头、金属软管及轴承构成；所说的炉辊内部安装有一个内部通有少量冷却水的间接式冷却中心水冷管，间接式冷却中心水冷管外表面与炉辊内表面保持一定间隙量；炉辊两侧临近端头部安装有轴承，炉辊端部安装有旋转接头，旋转接头上有金属软管，金属软管与间接式冷却中心水冷管连通；炉辊架装在两面炉墙之间。
上述所说的连接有金属软管的旋转接头安装在炉辊的一端或两端。
上述所说的安装在炉辊一端的旋转接头上有一个直通管口和一个侧通管口，该一端的二管口分别连接进水金属软管及出水金属软管。
上述所说的安装在炉辊两端的旋转接头上分别各有一个直通管口，该两端的二管口分别连接进水金属软管及出水金属软管。
本实用新型的工作原理：炉辊经辐射、对流和传导传热与中心水冷管的冷却水进行热交换，降低炉辊表面温度。旋转接头和金属软管负责将冷却水导入和导出；在一端进水、一端出水的间接冷却式炉辊装置中，冷却水经进水金属软管导入间接式冷却中心水冷管，辐射换热后，经另一端出水金属软管导出；在同一端进出水的间接冷却式炉辊装置中，冷却水经进水金属软管导入间接式冷却中心水冷管，辐射换热后，经同一端出水金属软管导出。中心水冷管内外装有特殊装置，致使只需少量冷却水就能满足冷却要求。同时，中心管的设计方便水垢的清理。
本实用新型的优越性在于：1、“中心水冷管”内部通过少量水进行冷却，而冷却水和“中心冷却管”又不与炉辊直接接触，相互间只能发生辐射传热，冷却水用量小，一般为直接冷却炉辊结构的十分之一左右，从而大大减少冷却水带走的热量(直接水冷结构不能随意减少水量，否则会造成冷却水汽化)；2、可以适当的降低炉辊承受的温度，使炉辊表面温度保持在1000℃-1100℃之间；3、可以使用目前市场上通用的炉辊材料，大大降低了生产成本；4、大大降低了使被加热工件产生局部低温(黑印)的可能性；5、新型的间接水冷炉辊装置，已经投入实际应用，使用效果均满足设计的要求，炉辊运行稳定、无故障。
(四)附图说明：
附图1为本实用新型所涉一种间接冷却式炉辊装置一端进水，一端出水的实施例的总体结构图。
附图2为本实用新型所涉一种间接冷却式炉辊装置同一端进出水的实施例的总体结构图。
其中1为炉辊、2为中心水冷管、3为旋转接头、4为金属软管、5为轴承、6为中心水冷管外表面与炉辊内表面之间的间隙量、7为炉墙、8为金属软管进水口、9为金属软管出水口。
(五)具体实施方式：
实施例：一种间接冷却式炉辊装置(见图1、图2)，其特征在于它是由炉辊、间接式冷却中心水冷管、旋转接头、金属软管及轴承构成；所说的炉辊内部安装有一个内部通有少量冷却水的间接式冷却中心水冷管，间接式冷却中心水冷管外表面与炉辊内表面保持一定间隙量；炉辊两侧临近端头部安装有轴承，炉辊端部安装有旋转接头，旋转接头上有金属软管，金属软管与间接式冷却中心水冷管连通；炉辊架装在两面炉墙之间。
上述所说的连接有金属软管的旋转接头安装在炉辊的一端或两端(见图1、图2)。
上述所说的安装在炉辊一端的旋转接头上有一个直通管口和一个侧通管口，该一端的二管口分别连接进水金属软管及出水金属软管(见图1)。
上述所说的安装在炉辊两端的旋转接头上分别各有一个直通管口，该两端的二管口分别连接进水金属软管及出水金属软管(见图2)。

Claims (4)

1、一种间接冷却式炉辊装置，其特征在于它是由炉辊、间接式冷却中心水冷管、旋转接头、金属软管及轴承构成；所说的炉辊内部安装有一个内部通有少量冷却水的间接式冷却中心水冷管，间接式冷却中心水冷管外表面与炉辊内表面保持一定间隙量；炉辊两侧临近端头部安装有轴承，炉辊端部安装有旋转接头，旋转接头上有金属软管，金属软管与间接式冷却中心水冷管连通；炉辊架装在两面炉墙之间。
2、根据权利要求1所说的一种间接冷却式炉辊装置，其特征在于所说的连接有金属软管的旋转接头安装在炉辊的一端或两端。
3、根据权利要求2所说的一种间接冷却式炉辊装置，其特征在于所说的安装在炉辊一端的旋转接头上有一个直通管口和一个侧通管口，该一端的二管口分别连接进水金属软管及出水金属软管。
4、根据权利要求2所说的一种间接冷却式炉辊装置，其特征在于所说的安装在炉辊两端的旋转接头上分别各有一个直通管口，该两端的二管口分别连接进水金属软管及出水金属软管。
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