[实用新型]可旋Ⅰ型套管式辐射管

说明书

技术领域

本实用新型涉及冶金行业冷轧带钢生产的间接燃气加热装置，具体地指一种可旋Ⅰ型套管式辐射管。

背景技术

冷轧带钢经过轧制之后需要进行退火热处理，连续退火机组是在带钢连续通过状态下采用连续退火的方法，将冷轧后的硬带钢进行再结晶热处理。连续热处理工艺是世界上先进的冷轧带钢热处理工艺。带钢在整个热处理过程中，经加热(包括预热、加热、均热等)、冷却(包括缓冷、快冷、过冷时效和终冷等)，达到工艺要求的热处理产品的各项性能指标。带钢连续热处理炉有立式和卧式两种形式。

目前带钢连续热处理炉加热段一般采用燃气辐射管间接加热，通过热辐射加热辐射管及加热炉壁后再热辐射加热带钢，使带钢晶格组织发生变化，消除带钢内应力，使带钢的塑性得到恢复，提高带钢性能，从而达到退火的目的。由于燃烧产物不与带钢表面接触，因此不会影响带钢的表面质量，可实现带钢在炉膛内的无氧化加热或控制气氛加热。辐射管加热装置主要由辐射管、烧嘴和换热器等组成。

辐射管将燃料燃烧释放的热能辐射给带钢，管体有多种形式，如I型、U型、W型、P型、O型等。其中U型和W型辐射管因加热面积大、燃料利用率高、控制和操作相对容易，在大型带钢连续退火炉上应用最多。

20世纪80年代初欧洲出现了一种改进型的U型辐射管技术——将出口端管腿弯折回来罩在燃烧管的外周，让燃烧产物在烧嘴处排出。该技术的独特之处在于，安装在排放口的换热器与进入辐射管的助燃冷空气处于同一平行方向上，这样避免了使用复杂的管道系统来预热空气。这项技术实际上就是将辐射管设计成管中套管结构，而烧嘴就在内层管中燃烧，通过受热的套管表面以热辐射为主的形式把热量传递到被加热物体，燃烧产物不与被加热物体接触，不会造成燃烧气氛污化或者影响产品质量，炉内气氛及加热温度便于控制和调节。这种改进的U型辐射管被称为I型套管式辐射管。

I型套管式辐射管具有热效率高、炉温控制方便和稳定的特点。它可以根据热处理工艺要求进行各种方式的安置。由于使用换热式烧嘴，套管式辐射管温度分布非常均匀，而且废气中NOx含量很低，效率可达0.8~0.85，采用燃气——空气恒流量控制装置自动操作，在欧洲已成为燃气辐射管的主要型式。

I型套管式辐射管具有结构简单、制作容易、质量可靠、升温快、炉内装拆方便等优点，但套管型辐射管在高温炉中面临着严重的热变形问题。

辐射管是由铬镍合金离心浇铸而成的耐热不锈钢管，正常使用过程中长期处于1000℃左右的高温环境下，辐射管呈红热状态，在管内烧嘴、内管和辐射管外管的重力作用下容易发生挠曲变形。再加上加热炉因为断带、处理故障、正常停机检修等各种原因需要停炉，频繁降温、升温，又使辐射管长期处于交变热应力状态。使用一定时间之后，辐射管容易变形产生裂纹、漏气，以致报废。

辐射管一旦出现裂纹，就不能继续使用，需及时更换。更换时机组停机，炉子降温、升温会浪费大量时间，耽误生产，降低机组生产作业率。

一般来说，国内辐射管使用寿命普遍偏低，目前国内辐射管的设计使用寿命在两年以上(在西欧、日本等国家其辐射管的使用寿命可以达到四年以上)，部分甚至仅有一年左右。

所以，提高价格昂贵的辐射管的使用寿命和减小维修工作量是现代热处理技术发展对辐射管提出的一个重要要求。

发明内容

本实用新型的目的就是要提供一种能够有效纠正、抵消下挠变形量，防止管体过早损坏，延长使用寿命的可旋Ⅰ型套管式辐射管。

为实现上述目的，本实用新型所设计的可旋Ⅰ型套管式辐射管，包括由从头至尾依次焊接在一起的旋转法兰、直管、封头和托管组成的辐射管外管，所述辐射管外管的尾部穿过第一炉墙设于炉膛内，所述托管插入第二炉墙的安装孔中；所述旋转法兰两端被位于炉膛外的外侧连接法兰和炉墙法兰夹持在中间，所述外侧连接法兰和炉墙法兰通过多个螺栓连接，炉墙法兰固定于第一炉墙上，所述外侧连接法兰通过多个螺钉与烧嘴的头部相连接，所述烧嘴的尾部穿过外侧连接法兰并伸入到辐射管外管内，烧嘴的头部设有连接进气管、进风管和排烟管的换热器，烧嘴的尾部设有套装于辐射管外管内的陶瓷内管，所述陶瓷内管侧壁通过固定部件固定于辐射管外管内，所述旋转法兰侧壁沿圆周方向均布有多个盲孔。

作为优选方案，所述旋转法兰侧壁沿圆周方向均布有六个盲孔。

进一步地，所述旋转法兰与外侧连接法兰和炉墙法兰之间分别设有起密封作用的耐高温石棉垫。

更进一步地，所述炉墙法兰与第一炉墙之间通过固定筒焊接相连，所述固定筒内壁与直管外壁之间填充有耐高温的石棉毡。