可旋Ⅰ型套管式輻射管制造技術

本實用新型專利技術公開了一種可旋Ⅰ型套管式輻射管，包括由旋轉法蘭、直管、封頭和托管組成的輻射管外管，輻射管外管托管穿過爐膛并插入第二爐墻的安裝孔中；旋轉法蘭兩端被位于爐膛外的外側連接法蘭和爐墻法蘭夾持在中間，外側連接法蘭和爐墻法蘭連接，爐墻法蘭固定于第一爐墻上，外側連接法蘭與燒嘴頭部相連，燒嘴的尾部穿過外側連接法蘭并伸入到輻射管外管內，燒嘴的頭部設有連接進氣管、進風管和排煙管的換熱器，燒嘴的尾部設有套裝并固定于輻射管外管內的陶瓷內管，旋轉法蘭側壁沿圓周方向均布有多個盲孔。本實用新型專利技術能夠有效糾正、抵消下撓變形量，防止管體過早損壞，延長使用壽命，適于廣泛應用于冶金行業冷軋帶鋼生產的間接燃氣加熱裝置上。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及冶金行業冷軋帶鋼生產的間接燃氣加熱裝置，具體地指一種可旋I型套管式輻射管。
技術介紹
冷軋帶鋼經過軋制之后需要進行退火熱處理，連續退火機組是在帶鋼連續通過狀態下采用連續退火的方法，將冷軋后的硬帶鋼進行再結晶熱處理。連續熱處理工藝是世界上先進的冷軋帶鋼熱處理工藝。帶鋼在整個熱處理過程中，經加熱(包括預熱、加熱、均熱等)、冷卻(包括緩冷、快冷、過冷時效和終冷等)，達到工藝要求的熱處理產品的各項性能指標。帶鋼連續熱處理爐有立式和臥式兩種形式。目前帶鋼連續熱處理爐加熱段一般采用燃氣輻射管間接加熱，通過熱輻射加熱輻射管及加熱爐壁后再熱輻射加熱帶鋼，使帶鋼晶格組織發生變化，消除帶鋼內應力，使帶鋼的塑性得到恢復，提高帶鋼性能，從而達到退火的目的。由于燃燒產物不與帶鋼表面接觸，因此不會影響帶鋼的表面質量，可實現帶鋼在爐膛內的無氧化加熱或控制氣氛加熱。輻射管加熱裝置主要由輻射管、燒嘴和換熱器等組成。輻射管將燃料燃燒釋放的熱能輻射給帶鋼，管體有多種形式，如I型、U型、W型、P型、O型等。其中U型和W型輻射管因加熱面積大、燃料利用率高、控制和操作相對容易，在大型帶鋼連續退火爐上應用最多。20世紀80年代初歐洲出現了一種改進型的U型輻射管技術一將出口端管腿彎折回來罩在燃燒管的外周，讓燃燒產物在燒嘴處排出。該技術的獨特之處在于，安裝在排放口的換熱器與進入輻射管的助燃冷空氣處于同一平行方向上，這樣避免了使用復雜的管道系統來預熱空氣。這項技術實際上就是將輻射管設計成管中套管結構，而燒嘴就在內層管中燃燒，通過受熱的套管表面以熱輻射為主的形式把熱量傳遞到被加熱物體，燃燒產物不與被加熱物體接觸，不會造成燃燒氣氛污化或者影響產品質量，爐內氣氛及加熱溫度便于控制和調節。這種改進的U型輻射管被稱為I型套管式輻射管。I型套管式輻射管具有熱效率高、爐溫控制方便和穩定的特點。它可以根據熱處理工藝要求進行各種方式的安置。由于使用換熱式燒嘴，套管式輻射管溫度分布非常均勻，而且廢氣中NOx含量很低，效率可達O. 8^0. 85，采用燃氣——空氣恒流量控制裝置自動操作，在歐洲已成為燃氣輻射管的主要型式。I型套管式輻射管具有結構簡單、制作容易、質量可靠、升溫快、爐內裝拆方便等優點，但套管型輻射管在高溫爐中面臨著嚴重的熱變形問題。輻射管是由鉻鎳合金離心澆鑄而成的耐熱不銹鋼管，正常使用過程中長期處于1000°C左右的高溫環境下，輻射管呈紅熱狀態，在管內燒嘴、內管和輻射管外管的重力作用下容易發生撓曲變形。再加上加熱爐因為斷帶、處理故障、正常停機檢修等各種原因需要停爐，頻繁降溫、升溫，又使輻射管長期處于交變熱應力狀態。使用一定時間之后，輻射管容易變形產生裂紋、漏氣，以致報廢。輻射管一旦出現裂紋，就不能繼續使用，需及時更換。更換時機組停機，爐子降溫、升溫會浪費大量時間，耽誤生產，降低機組生產作業率。一般來說，國內輻射管使用壽命普遍偏低，目前國內輻射管的設計使用壽命在兩年以上(在西歐、日本等國家其輻射管的使用壽命可以達到四年以上)，部分甚至僅有一年左右。所以，提高價格昂貴的輻射管的使用壽命和減小維修工作量是現代熱處理技術發展對輻射管提出的一個重要要求。
技術實現思路
本技術的目的就是要提供一種能夠有效糾正、抵消下撓變形量，防止管體過早損壞，延長使用壽命的可旋I型套管式輻射管。為實現上述目的，本技術所設計的可旋I型套管式輻射管，包括由從頭至尾 依次焊接在一起的旋轉法蘭、直管、封頭和托管組成的輻射管外管，所述輻射管外管的尾部穿過第一爐墻設于爐膛內，所述托管插入第二爐墻的安裝孔中；所述旋轉法蘭兩端被位于爐膛外的外側連接法蘭和爐墻法蘭夾持在中間，所述外側連接法蘭和爐墻法蘭通過多個螺栓連接，爐墻法蘭固定于第一爐墻上，所述外側連接法蘭通過多個螺釘與燒嘴的頭部相連接，所述燒嘴的尾部穿過外側連接法蘭并伸入到輻射管外管內，燒嘴的頭部設有連接進氣管、進風管和排煙管的換熱器，燒嘴的尾部設有套裝于輻射管外管內的陶瓷內管，所述陶瓷內管側壁通過固定部件固定于輻射管外管內，所述旋轉法蘭側壁沿圓周方向均布有多個盲孔。作為優選方案，所述旋轉法蘭側壁沿圓周方向均布有六個盲孔。進一步地，所述旋轉法蘭與外側連接法蘭和爐墻法蘭之間分別設有起密封作用的耐高溫石棉墊。更進一步地，所述爐墻法蘭與第一爐墻之間通過固定筒焊接相連，所述固定筒內壁與直管外壁之間填充有耐高溫的石棉氈。再進一部地，所述陶瓷內管的固定部件為沿陶瓷內管側壁的圓周方向均布的多排定位釘。再進一步地，所述旋轉法蘭由Q235鋼板加工而成，所述直管和托管均由Cr27Ni37W2通過離心鑄造而成，所述封頭由Cr27Ni37W2通過模鑄法制造而成。本技術的工作原理是這樣的輻射管外管頭部焊接有旋轉法蘭，與一般輻射管法蘭的不同之處在于不在法蘭端面上開設連接孔，而在圓柱面上均勻鉆有6個φ18.5mm深30mm的盲孔，孔的中心線與輻射管外管中心線垂直，在旋轉法蘭圓柱面上鉆孔的目的是用來旋轉輻射管外管。采取定期旋轉輻射管外管這一維護保養措施，能有效糾正、抵消下撓變形量，防止管體的過早損壞，延長其使用壽命。本技術的優點在于本技術可以很方便地旋轉輻射管外管，從而補償和減少輻射管外管由于在高溫工況下變軟下撓所引起的變形，防止輻射管外管的過早斷裂和漏氣，這樣既能有效延長I型輻射管的使用壽命，提高機組生產作業率，又可保證退火爐中帶鋼產品的表面質量，能獲得明顯的經濟效益。附圖說明圖I為本技術可旋I型套管式輻射管的結構示意圖；圖2為圖I中輻射管外管的結構示意圖；圖3為圖2中旋轉法蘭的A向結構示意圖；圖4為圖3中B-B的剖視結構示意圖；圖5為圖I中外側連接法蘭的結構示意圖。具體實施方式以下結合附圖和具體實施例對本技術作進一步的詳細描述參見圖1，本技術的可旋I型套管式輻射管，包括輻射管外管I、螺釘2、螺栓3、外側連接法蘭4、爐墻法蘭5、陶瓷內管6、燒嘴7、換熱器8、耐高溫石棉墊12、固定筒13和石棉氈14。參見圖2，所述輻射管外管I由從頭至尾依次焊接在一起的旋轉法蘭I. I、直管I. 2、封頭I. 3和托管I. 4組成。參見圖3，所述旋轉法蘭I. I側壁沿圓周方向均布有多個盲孔I. I. 1，在本實施例中，所述旋轉法蘭I. I側壁沿圓周方向均布有六個盲孔I. I. 1，所述盲孔I. I. I為φ丨8,5mm深30mm。所述輻射管外管I的尾部穿過第一爐墻10設于爐膛9內，所述托管I. 4插入第二爐墻11的安裝孔11. I中，所述托管I. 4與安裝孔11. I之間留有空隙，這是為了容許輻射管外管I受熱膨脹延伸，所述外側連接法蘭4和爐墻法蘭5位于爐膛9夕卜，并將旋轉法蘭I. I兩端夾持在中間，所述外側連接法蘭4和爐墻法蘭5通過多個螺栓3連接，爐墻法蘭5固定于第一爐墻10上，在本實施例中，所述旋轉法蘭I. I與外側連接法蘭4和爐墻法蘭5之間分別設有起密封作用的耐高溫石棉墊12 ;所述螺栓3為6個M18mm螺栓，與螺栓3相配合的是6個位于外側連接法蘭4外圈的cp20mm 通孔，可參見圖5 ;所述爐墻法蘭5與第一爐墻10之間通過固定筒13焊接相連，所述固定筒13內壁與直管I.2外壁之間填充有耐高溫的石棉氈14 ;由于旋轉法蘭I. I安裝在爐膛9本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種可旋Ⅰ型套管式輻射管，包括由從頭至尾依次焊接在一起的旋轉法蘭（1.1）、直管（1.2）、封頭（1.3）和托管（1.4）組成的輻射管外管（1），所述輻射管外管（1）的尾部穿過第一爐墻（10）設于爐膛（9）內，所述托管（1.4）插入第二爐墻（11）的安裝孔（11.1）中；其特征在于：所述旋轉法蘭（1.1）兩端被位于爐膛（9）外的外側連接法蘭（4）和爐墻法蘭（5）夾持在中間，所述外側連接法蘭（4）和爐墻法蘭（5）通過多個螺栓（3）連接，爐墻法蘭（5）固定于第一爐墻（10）上，所述外側連接法蘭（4）通過多個螺釘（2）與燒嘴（7）的頭部相連接，所述燒嘴（7）的尾部穿過外側連接法蘭（4）并伸入到輻射管外管（1）內，燒嘴（7）的頭部設有連接進氣管（8.1）、進風管（8.2）和排煙管（8.3）的換熱器（8），燒嘴（7）的尾部設有套裝于輻射管外管（1）內的陶瓷內管（6），所述陶瓷內管（6）側壁通過固定部件固定于輻射管外管（1）內，所述旋轉法蘭（1.1）側壁沿圓周方向均布有多個盲孔（1.1.1）。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：萬險峰，劉啟龍，王忠，嚴開勇，黃云華，曹陽，張雪榮，羅厚斌，付康，陳剛，
申請(專利權)人：武漢鋼鐵集團公司，
類型：實用新型
國別省市：