在退火爐的加熱段和快冷段,帶溫和爐溫差別大,爐輥熱變形明顯,因此,本文選擇加熱段和快冷段的爐輥和帶鑰為研究對象。并根據(jù)現(xiàn)場工藝規(guī)定,選擇加熱段爐溫為820℃,張力為7kN,快冷段爐溫為400℃,張力為11kN。
分別建立限元模型,對爐輥熱變形和帶鋼屈曲變形進行計算。
退火爐實際生產(chǎn)中,爐輥在連退爐內(nèi)的轉(zhuǎn)速達200mlmin以上。當爐輥轉(zhuǎn)動時間較長時,可以忽略爐輥沿周向和徑向的溫差,只需考慮輥身溫度分布不均引起的爐輥熱變形。采用所示的軸對稱模型計算爐輥的熱變形,爐輥初始輥形為單錐度輥,其形狀所示。
分別采用熱變形前后的爐輥形狀對帶鋼進行屈曲計算,考慮到連退爐內(nèi)的空間對稱性和周期性,建立如圖所示的有限元模型進行屈曲分析。其中,帶鋼為冷軋后的平板帶鋼,帶寬為1600mm,帶厚為0.8mm。選用四邊形薄殼單元作為帶鋼單元,帶鋼兩截斷邊位于上下爐輥的中間位置所示。退火爐對帶鋼進行屈曲分析時,爐輥固定不動,在帶鍋縱向?qū)ΨQ線的節(jié)點上施加橫向?qū)ΨQ約束,將張應(yīng)力p分步加載到帶鋼兩截斷邊上所示。
臺車式退火爐是玻璃工藝常用的設(shè)備之一,是一種新型的換熱設(shè)備。退火爐的骨架重點由各種型鋼焊接造成,其外框平常用槽鋼作為主梁,圍板則選用冷薄板,它的臺車也用槽鋼做主梁,底板及前后板平常選用中板制造。平常而言退火爐的結(jié)構(gòu)重點包含傳動部分,密封,焚燒體系和排煙預(yù)熱裝置。傳動部分:臺車傳動選用電念頭、放慢機經(jīng)過鏈條發(fā)動前端一組積極輪傳動。爐門傳動是選用蝸輪放慢機和電念頭組合電動起落。
密封:臺車與爐體密封選用迷宮式結(jié)構(gòu),并在臺車側(cè)有自動沙封刀密封裝置。爐門密封選用滾道式壓緊和彈簧壓緊自念頭構(gòu)密封該爐爐體部分選用優(yōu)質(zhì)耐火磚結(jié)構(gòu),保證爐膛密封性。在臺車耐壓部分選用高鋁磚砌筑,下部均添保溫磚保溫。焚燒體系:在油爐兩旁各安裝數(shù)只燒咀,熱流在爐內(nèi)往復(fù)循環(huán),確保爐溫平均性。根據(jù)需求可選定自動型和半自動型。排煙預(yù)熱裝置:在爐后上端安裝了排煙預(yù)熱裝置,爐內(nèi)的煙氣經(jīng)過預(yù)熱器時,由風(fēng)機送入涼風(fēng)進行預(yù)熱,再由管路送至燒咀進行助燃,并在出口安裝一只手動碟閥,該閥可調(diào)整爐內(nèi)壓力。平凡使用于化工、石油、食物、冶金、機械、輕工、電力、船舶、造紙、礦山、醫(yī)藥、集合供熱等產(chǎn)業(yè)部分的加熱、冷卻、冷凝、蒸發(fā)等工藝過程中。