[发明专利]一种具有盘条温度均匀化功能的辊道保温罩及设计方法

说明书

一种具有盘条温度均匀化功能的辊道保温罩及设计方法，属于盘条生产设备及设计方法技术领域，用于对盘条进行温度均化。其技术方案是：辊道保温罩的顶板内壁为两个相同的上凹圆弧形，两个上凹圆弧形在辊道保温罩的中心线两侧对称连接，两个上凹圆弧形分别为两个椭圆形状的一部分，两个椭圆的一个焦点在辊道保温罩的中心线上重叠，另一个焦点分别位于辊道保温罩内的盘条的边部。本发明利用盘条边部搭接点位置的高温热辐射对盘条盘条中部位置进行加热，均匀了盘条不同位置的温度，减少了盘条中部位置硬相组织的生成，缩小了盘条不同位置抗拉强度的差异。本发明设计科学，不需外接热源，也不用过度降低辊道速度，减少了投资，具有显著的经济效益。

技术领域

本发明涉及一种对盘条可以进行温度均化的辊道保温罩及设计方法，属于盘条生产设备及设计方法技术领域。

背景技术

在盘条生产过程中，缩小盘条吐丝后在辊道冷却时边部搭接点和盘条中部的温度差异一直是高线厂生产需缓冷的盘条产品时的努力方向。在常规条件下，由于盘条边部搭接点处的排列较为密集而盘条中部处的排列较为松散，所以导致在冷却过程中盘条边部搭接点和盘条中部处的冷却速度和温度存在明显差异。盘条两个位置温度的不同直接导致了相变组织的不同。特别是在盘条中部位置，由于盘条排列松散，降温较快，极易出现贝氏体和马氏体等硬相组织，在下游用户的拉拔过程中发生拔丝断裂等现象。

为了解决盘条边部搭接点和盘条中部温度不均匀的问题，较为直接的技术手段是降低辊道速度，使盘条吐丝后在辊道上的排列更为密集，从而减少盘条中部位置的冷却速度。但降低辊道速度后，单位长度辊道上盘条的重量大大增加，对辊道的材质、辊道驱动系统的线路和电机容量都提出了更高的要求，设备投资巨大，而且辊道辊子长时间在高温下承受大的应力非常容易发生蠕变，从而导致辊道变形、失效。也有厂家在盘条的盘条中部处采取外接热源补热的手段，但其设备投资和能源消耗都较大，不利于盘条生产成本的降低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有盘条温度均匀化功能的辊道保温罩及设计方法，这种辊道保温罩可以缩小经过辊道保温罩的盘条边部搭接点和盘条中部的温度差异，改善盘条组织的不均匀性，最终缩小盘条同圈抗拉强度的差异，满足用户对于盘条抗拉强度波动范围的要求，适用于高线车间需缓冷的盘条产品的生产。

解决上述技术问题的技术方案是：

一种具有盘条温度均匀化功能的辊道保温罩，它包括辊道保温罩、保温罩支撑杆、保温罩开闭机构，辊道保温罩覆盖在辊道上方，保温罩支撑杆的一端连接在辊道保温罩的一侧，保温罩支撑杆的另一端与保温罩开闭机构相连接，辊道保温罩的顶板内壁形状为两个相同的上凹圆弧形，两个上凹圆弧形的圆弧弯曲方向与辊道的运行方向垂直，两个上凹圆弧形在辊道保温罩的中心线两侧对称连接，两个上凹圆弧形分别为两个椭圆形状的一部分，两个椭圆的一个焦点在辊道保温罩的中心线上重叠，两个椭圆的另一个焦点分别位于辊道保温罩内的盘条的边部。

上述具有盘条温度均匀化功能的辊道保温罩，所述辊道保温罩的顶板内壁表面为光滑的镜面。

一种上述具有盘条温度均匀化功能的辊道保温罩的设计方法，它采取以下步骤进行：

a.建立坐标系：以辊道上平面至辊道保温罩两端的水平线为坐标系的x轴的直线，位于x轴直线的辊道保温罩中心的一点为坐标轴原点，坐标轴原点的右方直线为x轴，坐标轴原点垂直向上的直线为坐标系的y轴；

b.确定参数：盘条圈径为D，盘条冷却辊道的宽度为W，辊道到辊道保温罩顶板下表面的垂直高度为H；

c.建立椭圆方程：由于辊道保温罩顶板的两个相同的上凹圆弧形分别是两个椭圆形状的一部分，两个椭圆的一个焦点在辊道保温罩的中心线上重叠，两个椭圆的另一个焦点分别位于辊道保温罩内的两侧，因此在辊道保温罩的中心线两侧的椭圆的方程相同，因设定的坐标系的x轴在辊道保温罩的中心线的右侧，则辊道保温罩的中心线右侧的椭圆方程为：