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1、(10)申请公布号 CN 103320582 A (43)申请公布日 2013.09.25 CN 103320582 A *CN103320582A* (21)申请号 201310285958.5 (22)申请日 2013.07.09 C21D 1/26(2006.01) C21D 9/54(2006.01) (71)申请人 中冶南方(武汉)威仕工业炉有限公 司 地址 430205 湖北省武汉市东湖新技术开发 区大学园路 33 号 (72)发明人 易敏 龚彦兵 杨谦 占飞 徐祖敦 盛解平 (74)专利代理机构 湖北武汉永嘉专利代理有限 公司 42102 代理人 唐万荣 胡琳萍 (54) 发明名。
2、称 一种立式光亮退火炉马弗管更换装置及方法 (57) 摘要 本发明涉及一种立式光亮退火炉马弗管更换 装置及方法， 立式光亮退火炉生产区外圈设置马 弗管小车导轨， 马弗管小车导轨上设置马弗管小 车 ； 马弗管平移小车上设置可插入马弗管的筒形 马弗管对接口， 马弗管对接口底部通过周向转动 连接装置可转动地连接在马弗管平移小车上， 马 弗管平移小车上同时设置多个小车配重 ； 沿马弗 管小车导轨方向， 还设置有可移动且不与马弗管 小车移动方向发生冲突的马弗管水平支撑平台， 当马弗管水平放置时， 马弗管上端支撑于马弗管 水平支撑平台上。方便快捷且能够整体地从退火 炉上拆卸加热段炉体与马弗管， 既保证了光。
3、亮退 火炉炉体整体性和可靠性， 降低了光亮退火炉的 生产维护成本 ； 又便于马弗管更换。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 11 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 附图11页 (10)申请公布号 CN 103320582 A CN 103320582 A *CN103320582A* 1/1 页 2 1. 一种立式光亮退火炉马弗管更换装置， 其特征在于 ： 立式光亮退火炉生产区外圈设 置马弗管小车导轨， 马弗管小车导轨上设置马弗管小车 ； 马弗管平移小车上设置可插入马 弗管的筒形马弗管对接口， 马弗管对接。
4、口底部通过周向转动连接装置可转动地连接在马弗 管平移小车上， 马弗管平移小车上同时设置多个小车配重 ； 沿马弗管小车导轨方向， 还设置 有可移动且不与马弗管小车移动方向发生冲突的马弗管水平支撑平台， 当马弗管水平放置 时， 马弗管上端支撑于马弗管水平支撑平台上。 2. 根据权利要求 1 所述的立式光亮退火炉马弗管更换装置， 其特征在于 ： 所述的马弗 管对接口底部周向转动连接装置的旋转中心设置在马弗管平移小车中心。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述的立式光亮退火炉马弗管更换装置， 其特征在于 ： 两座立 式光亮退火炉呈直线设置且共用一套马弗管小车导轨以及马弗管小车， 在该直线的中垂线 方向。
5、设置所述的马弗管小车导轨。 4. 根据权利要求 3 所述的立式光亮退火炉马弗管更换装置， 其特征在于 ： 当两退火炉 呈直线设置且共用一套马弗管平移小车导轨以及马弗管平移小车时， 两退火炉内马弗管外 径均小于马弗管平移小车上的马弗管对接口内径。 5. 一种上述权利要求之一所述立式光亮退火炉马弗管更换装置的马弗更换方法， 其特 征在于 ： 首先， 将马弗管从加热段炉体中吊出， 并将呈竖直吊起状态的马弗管水平平移直到马 弗管底端与竖直状态的马弗管对接口上下相对 ； 之后将马弗管底端竖直放入马弗管对接口 中 ； 当马弗管通过吊装竖直放入马弗管对接口后， 随着马弗管小车沿着马弗管小车导轨向 远离光亮退。
6、火炉的方向水平移动， 吊装机械逐渐将马弗管上端放低， 同时马弗管马弗管水 平支撑平台上成为水平状态 ； 马弗管从竖直状态转换为水平状态后， 再通过吊装机械将水 平状态的马弗管移出车间， 从而完成马弗管从加热段炉体内取出过程 ； 新马弗管的换入过程为上述过程的逆过程。 权 利 要 求 书 CN 103320582 A 2 1/5 页 3 一种立式光亮退火炉马弗管更换装置及方法 技术领域 0001 本发明涉及一种马弗管的更换技术， 具体涉及一种立式光亮退火炉马弗管更换装 置及方法。 背景技术 0002 不锈钢光亮退火板对表面质量要求非常高， 因此不锈钢光亮退火炉的设计通常采 用立式的， 以避免退火。
7、期间破坏光亮的带钢表面。大多数的立式马弗光亮退火炉采用常规 设计， 即 “加热段 + 冷却段” 的布置方式且冷却段布置在退火炉的顶部 ； 也有将冷却段布置 在退火炉底部的炉体设计， 带钢从上向下运行依次经过加热段和冷却段直至最后出炉。 0003 立式马弗光亮退火炉的加热段采取间接加热的方式， 由悬挂在炉壳内部的发热体 通过马弗炉内部的马弗管将热量辐射给连续运行的带钢。 马弗管是立式马弗光亮退火炉的 关键组成， 由镍基高温合金板材经卷曲后焊接纵缝成单节， 再经焊接各单节之间的环缝而 成， 马弗管长度一般为 1636 米。马弗管内部与冷却段联通， 内部为含 75100% 氢气的氢 气 - 氮气气氛。
8、， 马弗与炉壳内部之间为空气气氛。 0004 马弗管的自重大并且工作温度高 （一般在 1000以上） ， 在长时间高温、 自重等因 素作用下， 会发生高温蠕变变形， 从而出现缩颈、 壁厚减薄、 焊缝开裂、 截面变形、 香蕉状弯 曲等缺陷， 当缺陷严重至不能修复时， 必须更换新的马弗管。据统计， 由于受高温蠕变和烧 嘴不均匀燃烧等因素的影响， 平均一支马弗管的使用寿命不超过 3 年。 0005 马弗一般每 0.52 年需要更换一次， 因立式马弗炉高度一般可达 50 米， 更换马弗 时对吊装机械及厂房高度要求很高。专利 CN1112607A 公开了一种立式光亮退火炉马弗的 更换方法， 该立式光亮退。
9、火炉将加热段炉体设计为两个左右对合的半圆筒状， 左半圆筒与 筒体中的马弗为可从主体分离的可拆卸部件， 右半圆筒为主体部件， 其中可拆卸部件与主 体部件可相互分离。当可拆卸部件与主体部件分离时， 使得可拆卸部件同马弗一起与马弗 炉炉体分离， 更换新马弗管， 但将退火炉加热段炉体设计为两个左右对合的半圆筒状可拆 卸部件与主体部件， 一定程度上影响了退火炉加热段炉体的整体性， 同时也增加了炉体结 构的复杂性， 维护成本大。 发明内容 0006 本发明要解决的技术问题是 ： 提供一种立式光亮退火炉马弗管更换装置及方法， 系统结构简单， 方便快捷且能够整体地从退火炉上拆卸加热段炉体与马弗管， 既保证了光。
10、 亮退火炉炉体整体性和可靠性， 降低了光亮退火炉的生产维护成本 ； 又便于马弗管更换。 0007 为解决上述技术问题， 本发明采用的技术方案是 ： 一种立式光亮退火炉马弗管更换装置， 其特征在于 ： 立式光亮退火炉生产区外圈设置 马弗管平移小车导轨， 马弗管平移小车导轨上设置马弗管平移小车 ； 马弗管平移小车上设 置可插入马弗管的筒形马弗管对接口， 马弗管对接口底部通过周向转动连接装置可转动地 连接在马弗管平移小车上， 马弗管平移小车上同时设置多个小车配重 ； 沿马弗管平移小车 说 明 书 CN 103320582 A 3 2/5 页 4 导轨方向， 还设置有可移动且不与马弗管平移小车移动方向。
11、发生冲突的马弗管水平支撑平 台， 当马弗管水平放置时， 马弗管上端支撑于马弗管水平支撑平台上。 0008 按上述技术方案， 所述的马弗管对接口底部周向转动连接装置的旋转中心设置在 马弗管平移小车中心。 0009 按上述技术方案， 所述的加热段为单段加热段， 由悬挂在炉壳内部的发热体通过 加热段内部的马弗管将热量辐射给连续运行的带钢 ； 或者所述的加热段可为上加热段和下 加热段的组合， 上加热段和下加热段由挠性连接件连接。 0010 按上述技术方案， 两座立式光亮退火炉呈直线设置且共用一套马弗管平移小车导 轨以及马弗管平移小车， 在该直线的中垂线方向设置所述的马弗管平移小车导轨。 0011 按上。
12、述技术方案， 当两退火炉呈直线设置且共用一套马弗管平移小车导轨以及马 弗管平移小车时， 两退火炉内马弗管外径均小于马弗管平移小车上的马弗管对接口内径。 0012 一种采用上述马弗更换装置的马弗更换方法， 其特征在于 ： 首先， 从退火炉炉体上将加热段炉体和马弗管整体拆卸下来， 将加热段炉体固定在炉 体小车上 ； 然后驱动炉体小车电机， 使炉体小车沿两侧水平平行设置的炉体小车导轨平移， 带动加热段炉体和马弗管整体移出到退火炉生产区外圈 ； 待炉体小车沿炉体小车导轨平移到与该炉体小车导轨垂直设置的马弗管平移小车导 轨延长线上时， 将马弗管从加热段炉体中吊出， 并将呈竖直吊起状态的马弗管水平平移直 。
13、到马弗管底端与竖直状态的马弗管对接口上下相对 ； 之后将马弗管底端竖直放入马弗管对 接口中 ； 当马弗管通过吊装竖直放入马弗管对接口后， 随着马弗管平移小车沿着马弗管平移小 车导轨向远离光亮退火炉的方向水平移动， 吊装机械逐渐将马弗管上端放低， 同时马弗管 马弗管水平支撑平台上成为水平状态 ； 马弗管从竖直状态转换为水平状态后， 再通过吊装 机械将水平状态的马弗管移出车间， 从而完成马弗管从加热段炉体内取出过程 ； 新马弗管的换入过程为上述过程的逆过程。 0013 本发明与现有技术相比具有如下优点 ： 本发明通过垂直起吊马弗管， 避免了将立式光亮退火炉加热段炉体部分分拆为可拆卸 部件与主体部件。
14、， 从而保证了炉体结构的整体性， 降低了炉体结构的复杂性， 因此降低了立 式光亮退火炉炉体结构的故障率， 节省了立式光亮退火炉的维护成本。 0014 本发明通过吊装机械和马弗管平移小车的配合， 在更换马弗管时， 可以完成缺陷 马弗管从垂直状态至水平状态以及新马弗管从水平状态至垂直状态的吊装过程。 缺陷马弗 管与新马弗管在吊装过程中运行平稳， 并能很好的避免新马弗管在吊装过程中出现意外损 伤。 0015 本发明通过一套更换系统， 可为两座相对配置的光亮退火炉进行马弗的更换。占 地面积小， 节省空间和平台钢结构， 同时节省工程投资和后期维护， 经济性和实用性优于现 有技术。 附图说明 0016 图。
15、 1 为本发明立式光亮退火炉马弗管更换装置对应的两座退火炉主视图 ； 图 2 为其中一座退火炉加热段炉体整体移出至马弗管起吊位置示意图 ； 说 明 书 CN 103320582 A 4 3/5 页 5 图 3 为其中一座退火炉加热段炉体中马弗管被吊装机械吊起 （马弗管下端吊出加热段 炉体时刻） 示意图 ； 图 4 为吊装机械将吊出的马弗管平移出且对准马弗平移小车上的马弗管对接口示意 图 ； 图 5 为图 1 的俯视图， 显示加热段平移导轨和马弗管平移小车导轨位置 ； 图6为图2的俯视图， 显示加热段炉体整体移出至马弗管起吊位置， 和该位置与马弗管 平移小车的相对位置 ； 图 7 为吊装机械将吊。
16、出的马弗管缓慢下降放入马弗平移小车上的马弗管对接口示意 图 ； 图 8 为马弗管在吊装机械和马弗平移小车的配合下， 逐渐下降的示意图 ； 图 9 为马弗管在吊装机械和马弗平移小车的配合下， 呈水平放置状态示意图 ； 图 10 为加热段、 过渡段、 缓冷段结构放大图 ； 图 11 为马弗炉加热段下部及马弗管下塞头示意图 ； 图 12 为过渡段和马弗管连接结构放大图 ； 其中 ： 1 ： 马弗炉下端密封平台 ； 2 ： 马弗管下塞头 ； 3 ： 马弗炉加热段 ； 4 ： 加热段炉体支 撑平台小车 ； 5 ： 冷却段 ； 6 ： 过渡段 ； 7 ： 膨胀节 ； 8 ： 加热段炉体支撑平台小车驱动电机。
17、 ； 9 ： 马弗管 ； 10 ： 吊装机械 ； 11 ： 马弗管平移小车 ； 12 ： 小车配重 ； 13 ： 马弗管对接口 ； 14 ： 马弗管 水平支撑平台 ； 15 ： 马弗管平移小车导轨 ； 16 ： 加热段炉体支撑平台小车导轨 ； 17 ： 第一座 光亮退火炉 ； 18 ： 第二座光亮退火炉 ； 19 ： 加热段炉体支撑平台小车车轮。 具体实施方式 0017 为了更好地理解本发明， 下面结合实施例进一步阐明本发明的内容， 但本发明的 内容不仅仅局限于下面的实施例。 0018 如图1和5所示， 本发明的马弗管更换装置对应的两座立式光亮退火炉， 分别为第 一座光亮退火炉 17 和第二座。
18、光亮退火炉 18。各座立式光亮退火炉炉体由下至上包括加热 段 3、 与加热段相连的过渡段 6、 冷却段 5 ； 加热段 3 中设置马弗管 9 ； 其特征在于 ： 加热段 3 能够整段从立式光亮退火炉炉体拆卸下来， 以便脱离上端的过渡段 6、 和下端的马弗炉下端 密封平台 1 以及马弗管下塞头 2 而移出。 0019 第一座光亮退火炉 17 和第二座光亮退火炉 18 沿同一直线布置在生产区， 以该直 线为轴对称平行设置两条加热段炉体支撑平台小车导轨 16， 两条加热段炉体支撑平台小车 导轨 16 将第一座光亮退火炉 17 和第二座光亮退火炉 18 夹置于中间 ； 加热段 3 炉体外围均 设置加热。
19、段炉体支撑平台小车 4 ； 且各加热段炉体支撑平台小车 4 均能在加热段炉体支撑 平台小车导轨 16 上水平移动使得加热段炉体整体脱离立式光亮退火炉炉体。 0020 第一座光亮退火炉 17 和第二座光亮退火炉 18 沿同一直线分布时， 在该直线的中 垂线方向设置马弗管平移小车导轨 15， 马弗管平移小车导轨 15 的始端靠近第一座光亮退 火炉 17 和第二座光亮退火炉 18 ； 在马弗管平移小车导轨 15 上设置马弗管平移小车 11， 马 弗管平移小车 11 能够带动马弗管 9 在马弗管平移小车导轨 15 上移动， 马弗管平移小车 11 上设置马弗管对接口 13 以便接受并固定从加热段 3 炉。
20、体中吊出的马弗管 9。 0021 加热段 3 与过渡段 6 之间由膨胀节 7 连接， 膨胀节 7 与加热段 3 之间螺栓连接， 过 说 明 书 CN 103320582 A 5 4/5 页 6 渡段 6 与冷却段 5 之间为刚性连接。在需要将加热段 3 整段炉体沿加热段炉体支撑平台小 车导轨 16 移出时， 需要分别解除加热段 3 上端和下端与光亮退火炉炉体之间的连接 ： 松开 膨胀节7与加热段3之间的螺栓连接， 使得加热段上端与膨胀节7脱离 ； 再将光亮退火炉下 端密封平台1垂直下移， 马弗管内的下塞头2也随光亮退火炉下端密封平台一起下移， 使得 加热段下端与光亮退火炉炉体脱离。 加热段上端。
21、和下端均与光亮退火炉炉体之间断开连接 后， 加热段 3 整段炉体固定在加热段炉体支撑平台小车 4 上， 加热段炉体支撑平台小车 4 通 过架设在加热段 3 炉体加热段炉体支撑平台小车导轨 16 上的车轮 19 支撑， 车轮 19 通过加 热段炉体支撑平台小车上的电机 20 驱动， 由此实现加热段炉体支撑平台小车和加热段的 整体平移行走。加热段炉体支撑平台小车和加热段的整体平移行走位置 ： 加热段炉体支撑 平台小车导轨 16 是水平状态且平行设置于加热段圆筒炉体两侧， 加热段炉体支撑平台小 车导轨延伸方向与加热段圆筒炉体的中轴线垂直。 将光亮退火炉加热段及加热段炉体支撑 平台小车沿加热段炉体支撑。
22、平台小车导轨移动至加热段内马弗管中心线接近马弗管平移 小车导轨 15 中心线位置， 较优的是加热段内马弗管 9 中心线在马弗管平移小车导轨 15 中 心线上。 再通过吊装机械取出光亮退火炉加热段中的马弗管9， 通过马弗管平移小车的配合 完成马弗管更换过程。 0022 本实施例为两座光亮退火炉 （17 和 18） 共享加热段炉体支撑平台小车导轨 16 ； 即 在两座光亮退火炉加热段两侧布置两条加热段炉体支撑平台小车导轨 16， 各光亮退火炉加 热段3及其加热段炉体支撑平台小车4相互独立， 在移出过程中， 可分别将各光亮退火炉加 热段 3 及加热段炉体支撑平台小车 4 沿加热段炉体支撑平台小车导轨。
23、 16 移动至加热段内 马弗管9中心线接近马弗管平移小车导轨15中心线位置， 较优的是加热段内马弗管中心线 在马弗管平移小车导轨 15 中心线上。再通过吊装机械取出光亮退火炉加热段中的马弗管， 通过马弗管平移小车的配合完成马弗管更换过程。 该方案通过两座光亮退火炉共享加热段 炉体支撑平台小车导轨和移出过程的过渡位置， 极大的提升车间空间的利用率， 同时降低 了投资成本。 0023 马弗管 9 对接口具体结构为 ： 马弗管 9 为由高温合金焊接而成， 呈圆管状 ； 为方便 马弗管 9 与马弗管平移小车 11 上的马弗管对接口 13 之间的对接， 马弗管对接口 13 优选为 圆形接口， 对接口直径。
24、应大于马弗管9直径， 且对接口13上端优选为漏斗状， 以便增加通过 吊装机械 10 将马弗管 9 下端放入马弗管对接口 13 中的准确率。马弗管平移小车 11 通过 配置在马弗管平移小 11 上的电机驱动， 可沿马弗管平移小车导轨 15 进行水平移动。马弗 管平移小车 11 设置有小车配重 12， 在马弗管的倾倒过程中协助保持马弗管平移小车 11 的 平衡。马弗管对接口 13 可通过以设置在马弗管平移小车导轨 15 两侧中心线上的万向轴承 为中心进行周向转动， 当马弗管 9 通过吊装机械 10 竖直放入马弗管对接口 13 后， 随着马弗 管平移小车 11 沿着小车导轨 15 向远离第一座光亮退。
25、火炉 17 和 / 或第二座光亮退火炉 18 的方向水平移动， 吊装机械 10 逐渐将马弗管 9 上端放低， 同时马弗管对接口 13 在两侧的轴 为中心进行转动， 从而保证马弗管 9 上端逐渐降低直至水平放置在水平支撑平台 14 上， 马 弗管9从垂直状态转换为水平状态， 再通过吊装机械将水平状态的马弗管9移出车间， 从而 完成马弗管 9 从加热段 3 内取出过程。 0024 新马弗管的换入过程为上述过程的逆过程。 0025 完整完成马弗管从加热段内的取出过程以及新马弗管的换入过程后， 即完成一次 说 明 书 CN 103320582 A 6 5/5 页 7 马弗的更换。 0026 虽然已对特。
26、定的本发明的实施方案进行了描述， 但可清楚地明白本发明并不仅限 于此， 凡根据本发明所作的等效变化或修饰， 均应涵盖在本发明的保护范围内。 说 明 书 CN 103320582 A 7 1/11 页 8 图 1 说 明 书 附 图 CN 103320582 A 8 2/11 页 9 图 2 说 明 书 附 图 CN 103320582 A 9 3/11 页 10 图 3 说 明 书 附 图 CN 103320582 A 10 4/11 页 11 图 4 说 明 书 附 图 CN 103320582 A 11 5/11 页 12 图 5 图 6 说 明 书 附 图 CN 103320582 A 12 6/11 页 13 图 7 说 明 书 附 图 CN 103320582 A 13 7/11 页 14 图 8 说 明 书 附 图 CN 103320582 A 14 8/11 页 15 图 9 说 明 书 附 图 CN 103320582 A 15 9/11 页 16 图 10 说 明 书 附 图 CN 103320582 A 16 10/11 页 17 图 11 说 明 书 附 图 CN 103320582 A 17 11/11 页 18 图 12 说 明 书 附 图 CN 103320582 A 18 。