Разработка и внедрение опорных устройств нагревательных и термических печей прокатного производства, обеспечивающих увеличение долговечности и снижение себестоимости при их изготовлении

• Автор: Руденко, Александр Александрович
• Шифр специальности: 05.04.04, 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Днепропетровск
• Количество страниц: 276 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ ОСНОВНЫХ 0БНАЧШИЙ.

1. ВВЕДЕНИЕ.

2. ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ОПОРНЫХ УСТРОЙСТВ ПЕЧЕЙ С РОЛИКОВЫМ ПОДОМ И КОЛПАКОВЫХ

2.1. Обще сведения о пенных рольгангах

2.2. Ролики печных рольгангов

2.3. Долговечность роликов печных рольгангов.

2.4. Конструктивные особенности приводов печных рольгангов.

2.5. Опорные устройства колпаковых печей.

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ОПОРНЫХ УСТРОЙСТВ

ПЕЧЕЙ С РОЛИКОВЫМ ПОДОМ И КОЛПАКОВЫХ ПЕЧЕЙ

3.1. Особенности экспериментальных исследований
печных роликов
3.2. Исследование напряжений печных роликов секционной печи для нагрева
V. .
3.2.1. Характеристика исследуемых, бдафикаций
печных роликов
3.2.2. Методика подготовки и проведения эксперимента.
3.2.3. Результаты исследований, анализ напряженного состояния и теплотехнических параметров
3.3. Исследование моделей печных роликов с цилиндрической бочкой на лабораторном стенде
стр.
3.3.1. Цель исследования и применяемые технические средства.
3.3.2. Исследование модели печного ролика с водо охлаждаемой бочкой
3.3.3. Исследование моделей печных роликов с во
до охлаждаемым валом.
3.3.4. Определение теплофизических характеристик
роликов
3.4. Экспериментальное исследование приводов
печных рольгангов.
3.4.1. Особенности и цель исследований. Методика проведения эксперимента.
3.4.2. Исследование навесного привода
3.4.3. Исследование привода на шарнирноупругой опоре. .
3.5. Исследование жаропрочных материалов, используемых для изготовления деталей опорных устройств печей.
3.5.1. Характеристики применяемых материалов
3.5.2. Исследование высокотемпературных стендов
из сплава ХНВ5Л
3.5.3. Исследование образцов из стали ХНС2Л, ХНС2Л и сплава
4. РАСЧЕТНОТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОГО И ТЕРМОНАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ДЕТАЛЕЙ ПЕЧНЫХ РОЛИКОВ ИЗ
4.1. Постановка задачи.
4.2. Решение стационарной задачи теплопроводности для водоохлаждаемого вала.
4.3. Решение нестационарной задачи теплопроводности для водо охлаждаемого вала
4.4. Определение температурных напряжений, возникающих в водоохлаждаемых элементах печных роликов
4.5. Исследование срока службы печных роликов
5. ИСПЫТАНИЕ И ВНЕДРЕНИЕ НЕКОТОРЫХ ВНОВЬ СОЗДАННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ОПОРНЫХ ПЕЧНЫХ УСТРОЙСТВ
5.1. Печные ролики с цилиндрической бочкой
5.2. Испытание новых конструкций печных роликов
на стенде.
5.3. Исследование и разработка новой конструкции высокотемпературных стендов.
5.4. Унификация опорных устройств нагревательных и термических печей.
6. ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


При транспортировке труб, рельсов и других длинномерных изделий на бочках роликов посредством сварки устанавливают ограничительные кольца 4. С целью исключения герметичности внутренней полости ролика, отрицательно сказывающейся на его сборке, сварке и разогреве при эксплуатации, в одной из цапф выполняют отверстие 5. Цапфы изготавливают цельными из жаропрочной стали (ХНТ) или составными с хвостовиками из углеродистой стали /сталь /, как это показано на рис. С целью снижения теплового потока, воздействующего на цапфы, их полости заполняют волокнистой изоляцией (рис. На рисунке 2. США //, в котором цапфы I соединены с бочкой 2 и имеют щелевые прорези 3, через которые проходит подаваемый в цапфы воздух. Для улучшения охлаждения цапф последние снабжены ребрами 4. Температура бочки роликов с охлаждаемыми цапфами близка к температуре печи. Так как расстояние между подшипниковыми опорами ролика, установленными с противоположных сторон печи, весьт значительно, изгибающий момент посередине бочки достигает относительно больших величин, что является существенным недостатком данного типа роликов. Печные ролики с охлаждаемым валом, изображенные на рис. К /3,/. Б ряде работ /,/ предложены новые конструкции роликов с водоохлаадаемым валом,предназначенные для температуры до К. В печном ролике, изображенном на рис. I, изготовленная из центробежнолитой трубы, опирается через опорные втулки 2 на водоохлаждаемый вал 3. С целью уменьшения тепловых потерь пространство между охлаждаемым валом и внутренней поверхностью бочки заполняется изоляционным материалом 4. В качестве изоляционного материала обычно применяется шамотный порошок, но имеются сведения о применении талька, диатомового порошка и других материалов //. Вода для охлаждения вала ролика подается по трубе 5 и сливается через кольцевой зазор между этой трубой и внутренней поверхностью полого вала. Одна из втулок 2 прикрепляется к охлаждаемому валу 3 неподвижно сваркой, а другая может свободно перемещаться вдоль продольной оси охлаждаемого вала, так как температурное удлинение бочки значительно больше удлинения вала. Уплотнение 6,состоящее из сальниковой набивки и грундбуксы, служит для предотвращения высыпания изоляции. Печные ролики данной конструкции применяют в листопрокатном цехе Челябинского металлургического завода. Срок службы роликов - 0,5 года, температура печи достигает К. Причиной выхода из строя печных роликов этого типа является значительная необратимая деформация и растрескивание бочек, высыпание изоляции, прогиб вала //. Печной ролик, изображенный на рис. Укр-гилромезе //. Рис. I из жаростойкой стали (ХНТ). На термических печах Днепропетровских трубопрокатных заводов им. Ленина и им. К.Либкнехта применены ролики этой конструкции. Они отличаются такне тем, что подводящая труба 2 вращается вместе с охлаждаемым валом 3, а для подвода и слива воды применено специальное устройство 4, которое обеспечивает гарантированное заполнение водой всей полости вала. Экранная изоляция обеспечивает стабильность теплового потока. В неприводной части ролик опирается на роликоопо-ры 5. Печные ролики с изоляцией в виде экранов, изготовленные по проекту Липецкого отделения института Стальпроект, применены также в печном рольганге термической печи с роликовым подом стана Новолипецкого металлургического завода. Срок службы этих роликов по данным опросных листов составляет один год при температуре печи К. Ребристые печные ролики с водоохлаждаемым валом (рис. Волгоградского металлургического завода "Красный Октябрь". Транспортируемый лист опирается на опорные диски I, установленные на охлаждаемом валу 2. Распорные втулки 3 служат также экраном для снижения теплопередачи к охлаждаемому валу. Для крепления дисков в окружном направлении применено шпоночное соединение. Температура печи составляет К. Срок службы роликов по данным завода "Красный Октябрь" составляет 4-8 месяцев. Причиной выхода роликов этого типа из строя является разрушение дисков. Из-за значительных термических напряжений в дисках возникают радиальные трещины. Этому способствует также концентрация напряжений в месте шпоночного паза. Рис.