CN108027213A - 具有波纹状辐射管背部支撑件的辐射管 - Google Patents

Abstract

描述了用于热处理由钢或其它材料制成的片材和其它产品的炉辐射管(1)，该辐射管包括至少一个导管(2)，由固定在炉的侧壁上的法兰(6)支撑，让热加热流体进/出辐射管(1)的入口和出口，以及至少一个适当地设置于固定到另一炉壁的炉座(8)的表面(81)上的辐射管背部支撑件(7)。

Description

具有波纹状辐射管背部支撑件的辐射管

本发明涉及一种具有波纹状辐射管背部支撑件的辐射管。

热处理由钢和其它材料制成的片材和其它产品的炉是已知的，其包括，例如，形状多样的辐射管，例如形状为“P”、“S”、“I”、双“P”、“M”或双“U”形。

所述辐射管由炉壁支撑，一侧由连接法兰支撑，另一侧由辐射管背部支撑件支撑，所述辐射管背部支撑件设置于固定在炉壁上的炉座的表面上。

辐射管背部支撑件与炉座表面之间的相互作用使得可以补偿由温度变化引起的辐射管的活动。

炉所达到的平均在700℃和1200℃之间的高温造成了辐射管背部支撑件与所述表面粘合的问题，导致辐射管“粘连”，进而导致辐射管折断。

WO-2011/044599描述了一种辐射管，其辐射管背部支撑件通过可更换滑动平面设置于炉壁上的炉座表面。

US-4520789示出了带有法兰的辐射管，其具有一凹处，与固定在炉壁上的管状臂滑动连接。为了限制过热，所述管状臂被涂覆绝热材料。

WO-2014072839描述了一种具有辐射管背部支撑件的辐射管，其辐射管背部支撑件具有设有防粘连装置如滚动装置，或者涂层(包括低摩擦材料，或者碳钨或锆基热处理材料，或者任何具有给定的粗糙度的其它材料，或者硬化材料)。

JP-8327263描述了一种低摩擦系数涂层，该涂层被施加到与炉支撑壁接触的热交换器的部分以防止粘连现象。

US-7678465描述了一种包含氧化锆的防粘连涂层，用于承受高温的钢。

WO-99/14400描述了一种包含涉及锆的保护涂层的热交换器。

缺点在于，WO-2011/044599中描述的滑动平面易受到磨损，因此必须停炉替换，炉需要被冷却然后再次加热。类似的问题也涉及WO-2014072839中描述的滚动装置。

另一方面，辐射管背部支撑件涂层被广泛使用，在所有情况下这意味着辐射管背部支撑件使用的补充工作，也意味着更多的研究费用来寻找合适的涂层，在所有情况下，涂层在给定数量的工作循环之后都将受到磨损。

本发明的目的是制造一种辐射管，其用于热处理钢和其它材料制成的片材和其它产品的炉，其具有辐射管背部支撑件，所述辐射管背部支撑件不会粘连到固定在炉壁上的炉座表面，其容易制造，不会磨损，可以获得较长的工作周期而不需要熄灭炉。

根据本发明，该目的通过一种辐射管达到，该辐射管用于热处理钢和其它材料制成的片材和其它产品的炉，包括至少一个导管，由固定在炉的侧壁上的法兰支撑,其允许加热热流体进/出辐射管的入口和出口，以及至少一个适当地设置于固定到另一炉壁的炉座的表面上的辐射管背部支撑件，

其特征在于，所述辐射管背部支撑件为管状并且具有一外表面，该外表面包含沿着与所述炉的所述壁正交的所述辐射管背部支撑件的滑动轴线方向依次交替的一系列突起和凹部，使得辐射管背部支撑件仅在突起的顶点处接触到炉座的表面。

本发明的这些和其它特征将从以下对其实施方式的详细描述中进一步显现，通过附图中非限制性示例的方式示出，其中：

图1示出了双“P”辐射管的俯视平面图，辐射管背部支撑件局部剖开；

图2示出了图1中的辐射管的侧视图；

图3为图1中的辐射管的正视图；

图4示出了沿图3中的线IV-IV截取的辐射管背部支撑件的放大截面图，支撑件用凹处固定到炉壁；

图5示出了沿图4中的线V-V截取的截面图；

图6示出了“S”形辐射管的俯视平面图；

图7示出了“I”形辐射管的俯视平面图；

图8示出了“P”形辐射管的俯视平面图；

图9示出了“M”形辐射管的俯视平面图；

图10示出了双“U”形辐射管的俯视平面图。

用于热处理钢和其它材料制成的片材和其它产品的炉的辐射管1具有双“P”形，中央导管2通过两个配件4、5(图1-3)与两个侧导管3连通。

第一配件4位于辐射管1的第一末端，并通过法兰6固定在炉的侧壁(图中未示出)上，使热的加热流体流入/流出辐射管1。

管状辐射管背部支撑件7，适当地设置于固定在炉的第二侧壁上的炉座8的表面81上，外部固定在第二配件5上(图4)。

辐射管背部支撑件件7具有波纹外表面71，即其经过波纹处理。

所述外表面71沿着所述辐射管背部支撑件7的滑动轴线L的方向具有依次交替的一系列突起72和凹部73，所述轴线L与管状辐射管背部支撑件7的轴线重合，并且相对于炉的所述侧壁正交。特别地，所述轴线L表示辐射管背部支撑件7在炉座8的表面81上的主要滑动方向，辐射管背部支撑件7能够沿着更多的方向滑动，尽管在所有情况下这些相对于轴线L都是次要的.

优选地，波纹间距(即，两个连续的突起72或两个连续的凹部73之间的距离)包括在35mm与45mm之间，并且凹部73的深度(突起72的顶点721与凹部73的底部731之间的距离)大于或等于1mm，优选在2.5mm和3.5mm之间。

更优选地，波纹间距(两个连续的突起72或两个连续的凹部73之间的距离)为约40mm，并且凹部73的深度(突起72的顶点721与凹部73的底部731之间的距离)为约3mm。

优选地，辐射管背部支撑件7的长度在250mm和350mm之间。

甚至更优选地，辐射管背部支撑件7长约300mm。

根本上，重要的是凹部73的深度必须大于或等于1mm，以允许辐射管背部支撑件7仅在突起72的顶点721接触到炉座8的表面81：这样，接触是点状的，从而避免了粘连现象。交替的一系列突起72和凹部73的存在意味着辐射管背部支撑件7可以在炉膛8的所述表面81上滑动而不会粘连，特别是所述辐射管背部支撑件7可以主要沿着滑动轴线L的方向滑动。更浅的深度不能防止在很高的温度下的粘连。

优点在于，凹部的深度使得可以具有足够的空间来容纳炉内可能的炉渣。此外，辐射管背部支撑件7设置通孔75以允许释放可能在封闭室中产生的可能的过热；优选地，辐射管背部支撑件7包括四个以90°设置的通孔75。

在上面所示的实施方式中，辐射管背部支撑7没有任何涂层：其仅在辐射管1的制造步骤中波纹化。

为了限制辐射管背部支撑体7过热，可以涂覆绝热材料，该绝热材料包括氧化锆(重量百分比高于90％)和氧化钇(重量百分比低于10％)。

所述物质在辐射管背部支撑件7和炉座8的表面81之间形成热屏障。

在一个实施方案中，所述物质包含92％重量的ZrO₂和8％重量的Y₂O₃。

优点在于，所述物质具有10至15之间的孔隙率百分比(以重量计)、500至600之间的显微硬度(HV₃₀₀)、高于8MPa的结合能力并且赋予喷涂表面7至8μηι之间的粗糙度(Ra)。

此外，所述物质增强了辐射管背部支撑件7在高温下的耐腐蚀性。

两个加强翼片10，相对于辐射管背部支撑件7的轴线倾斜地安装，用来提高辐射管背部支撑件7的坚固性。

图6-10示出了根据本发明的辐射管1的更多实施方式，其形状为“P”、“S”、“I”、“M”和双“U”，其具有一个或多个如权利要求中所述的辐射管背部支撑件7。

辐射管背部支撑件7可具有不同的形状：其可具有非圆形截面，例如，正方形或三角形截面，或者是扁平的。

Claims (10)

1.用于热处理由钢和其它材料制成的片材和其它产品的炉辐射管(1)，包括至少一个导管(2)，其由固定在炉的侧壁上的法兰(6)支撑，该炉允许加热热流体进/出辐射管(1)的入口和出口，并且由至少一个适当地设置于固定到另一炉壁的炉座(8)的表面(81)上的辐射管背部支撑件(7)支撑，

其特征在于，所述辐射管背部支撑件(7)为管状并且具有包含沿着所述辐射管背部支撑件(7)的滑动轴线(L)的方向依次交替的一系列突起(72)和凹部(73)的外表面(71)，所述辐射管背部支撑件(7)正交于所述炉壁，使得辐射管背部支撑件(7)仅在突起(72)的顶点(721)坐落在炉座(8)的表面(81)。

2.如权利要求1所述的辐射管(1)，其特征在于，所述凹部(73)的深度大于或等于1mm。

3.如前述权利要求中任一项所述的辐射管(1)，其特征在于，所述辐射管背部支撑件(7)涂覆适于破坏热桥的热绝缘物质，其包含氧化锆和氧化钇。

4.如权利要求3所述的辐射管(1)，其特征在于，所述氧化锆的重量百分比高于90％，所述氧化钇的重量百分比低于10％。

5.如权利要求4所述的辐射管(1)，其特征在于，所述物质包含以重量计92％的ZrO₂和以重量计8％的Y₂O₃。

6.如前述权利要求中任一项所述的辐射管(1)，其特征在于，所述辐射管背部支撑件(7)设置有两个加强翼片(10)，其相对于所述辐射管背部支撑件(7)的轴线倾斜安装。

7.如前述权利要求中任一项所述的辐射管(1)，其特征在于，其包括通过两个配件(4,5)与两个横向导管(3)连通的中心导管(2)，所述辐射管背部支撑件(7)在一个配件(5)处设置。

8.如权利要求1-6中任一项所述的辐射管(1)，其特征在于，其可选地成形为“P”、“S”、“I”、“M”和双“U”形。

9.如前述权利要求中任一项所述的辐射管(1)，其特征在于，所述辐射管背部支撑件(7)为管状。

10.如前述权利要求中任一项所述的辐射管(1)，其特征在于，所述辐射管背部支撑件(7)设置有通孔(75)，用于辐射管背部支撑件(7)自身内部的气体循环。