專利名稱：感應(yīng)加熱裝置的氧化皮清除方法及感應(yīng)加熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及清除在例如適用于在是鋼板制造的一道工序的熱軋生產(chǎn)線上加熱經(jīng)粗軋而得到的鋼板(薄板坯)等的感應(yīng)加熱裝置內(nèi)的氧化皮的方法以及感應(yīng)加熱裝置。
作為解決上述問題的對策，提出了在熱精軋機的入口側(cè)輸送線上用感應(yīng)加熱裝置加熱粗軋而成的薄板坯并由此進(jìn)行熱補償?shù)姆桨?。就是說，在熱精軋前進(jìn)行這樣的處理，即如圖6示意所示，在其寬度和厚度方向上用感應(yīng)加熱線圈3圍住要加熱的薄板坯1的預(yù)定區(qū)域部分，感應(yīng)加熱線圈2對整個薄板坯1或其局部施加貫穿于薄板坯長度方向上的交變磁場并在薄板坯1內(nèi)引生感應(yīng)電流，通過該感應(yīng)電流來加熱該區(qū)域。即在該圖中，感應(yīng)加熱線圈的磁力線用虛線表示，通過感應(yīng)加熱線圈2產(chǎn)生的高頻磁力線朝著軋制方向貫穿薄板坯1并經(jīng)過感應(yīng)加熱線圈2端部地返回感應(yīng)加熱線圈2的背面，從而加熱薄板坯的該部分。在圖中的6是用于輸送薄板坯1的輥。
利用感應(yīng)加熱的上述方法存在以下問題，即因在加熱中一直升高到1000℃左右的薄板坯輻射散熱，感應(yīng)加熱線圈破損。
對此，日本專利申請公開號平6-31682揭示了這樣的方法，即為了使感應(yīng)加熱線圈不受薄板坯輻射熱的影響，如圖6所示地，在感應(yīng)加熱線圈2和薄板坯1之間設(shè)置耐熱型擋熱板3、4。
這樣，盡管在設(shè)置擋熱板3、4的情況下能夠為線圈2擋住來自薄板坯1的輻射熱，但出現(xiàn)了新的問題，即生成于薄板坯1表面上的氧化皮尤其是掉落堆積在擋熱板3上。
即，堆積在該擋熱板3上的氧化皮5被薄板坯1烤熱并與擋熱板(耐火物)反應(yīng)，從而更牢固地附著在擋熱板3上并進(jìn)一步堆積，因而恐怕會阻礙薄板坯1的通過，所以當(dāng)達(dá)到預(yù)定堆積厚度時，必須從生產(chǎn)線上換下來并掃除氧化皮。但是，由于氧化皮5很牢固地附著在擋熱板3上，所以迫不得已要給每塊耐火擋熱板3除去氧化皮5。
因此，在掉在擋熱板上的氧化皮與擋熱板3反應(yīng)前，必須定期地從擋熱板3上吹掉氧化皮。順便說一句，很難朝向線圈2入口側(cè)或出口側(cè)徹底地從擋熱板上吹掉氧化皮，殘余的氧化皮牢固地附著在擋熱板上，結(jié)果，必須進(jìn)行氧化皮的掃除。結(jié)果，擋熱板耐火物被局部剝落并被破壞。
在日本專利申請公開號2000-3779中，如圖7A、7B所示，在感應(yīng)加熱裝置入口側(cè)的左右兩側(cè)，朝向加熱通道20地傾斜設(shè)置了空氣噴嘴。即，公開了這樣的感應(yīng)加熱裝置，它設(shè)有與被加熱材料24的板寬方向成一個角度地設(shè)置的氧化皮清除裝置。在該公報中公開了這樣的感應(yīng)加熱裝置，即如圖7A、7B所示，氧化皮清除裝置的空氣噴嘴21a、21b被安裝成與板寬方向錯開一個角度。圖7A示出了從被加熱材料24的輸送方向看的截面圖，圖7B示出了平面圖。
不過，在該公報所述的的感應(yīng)加熱裝置中，很難在整個加熱通道范圍內(nèi)除去氧化皮，可能會在加熱通道上局部殘留堆積有氧化皮。
即，本發(fā)明提供這樣的感應(yīng)加熱裝置的氧化皮清除方法，即在感應(yīng)加熱線圈內(nèi)側(cè)，設(shè)置擋住來自穿過感應(yīng)加熱線圈加熱內(nèi)側(cè)的被加熱材料的輻射熱的耐熱型擋熱板，所述感應(yīng)加熱線圈對被加熱材料施加交變磁場地加熱被加熱材料。當(dāng)從該感應(yīng)加熱線圈的入口側(cè)或出口側(cè)吹送氣體地使形成于被加熱材料表面上的并掉落在擋熱板上的氧化皮通過從擋熱板上飛散走時，按照兩個以上不同的吹風(fēng)角度向擋熱板吹氣，由此能夠使掉落在擋熱板上的氧化皮徹底飛散走。
在這里，吹氣最好在結(jié)束交變磁場的施加后進(jìn)行。而且，吹送氣體的風(fēng)速最好在整個擋熱板表面上為約15米/秒或更高。
上述方法能夠被用于這樣的感應(yīng)加熱裝置，其中在感應(yīng)加熱線圈內(nèi)側(cè)設(shè)置擋住來自穿過該感應(yīng)加熱線圈內(nèi)側(cè)的被加熱材料的輻射熱的耐熱型擋熱板并且感應(yīng)加熱線圈對被加熱材料施加交變磁場地加熱被加熱材料，在該感應(yīng)加熱線圈的入口側(cè)和/或出口側(cè)，可擺動地設(shè)置向著擋熱板噴射氣體的噴嘴，所述氣體相對該擋熱板的吹風(fēng)角度是可變的。
另外，上述方法能夠被用于這樣的感應(yīng)加熱裝置，其中在感應(yīng)加熱線圈內(nèi)側(cè)設(shè)置擋住來自穿過該感應(yīng)加熱線圈內(nèi)側(cè)的被加熱材料的輻射熱的耐熱型擋熱板并且感應(yīng)加熱線圈對被加熱材料施加交變磁場地加熱被加熱材料，在該感應(yīng)加熱線圈的入口側(cè)和/或出口側(cè)，按照不同吹風(fēng)角度設(shè)置向著擋熱板噴射壓縮空氣的噴嘴中的至少兩個。


圖1B表示清除在感應(yīng)加熱裝置的擋熱板上的氧化皮。
圖2A表示清除在感應(yīng)加熱裝置的擋熱板上的氧化皮。
圖2B表示清除在感應(yīng)加熱裝置的擋熱板上的氧化皮。
圖3A表示清除在感應(yīng)加熱裝置的擋熱板上的氧化皮。
圖3B表示清除在感應(yīng)加熱裝置的擋熱板上的氧化皮。
圖4A表示清除在感應(yīng)加熱裝置的擋熱板上的氧化皮。
圖4B表示清除在感應(yīng)加熱裝置的擋熱板上的氧化皮。
圖5表示裝有感應(yīng)加熱裝置的軋制線。
圖6是示意表示感應(yīng)加熱情況的模式圖。
圖7A示意表示具有氧化皮清除裝置的傳統(tǒng)感應(yīng)加熱裝置。
圖7B示意表示具有氧化皮清除裝置的傳統(tǒng)感應(yīng)加熱裝置。
在圖1A、圖1B、圖2A、圖2B、圖3A、圖3B、圖4A和圖4B中，A表示側(cè)截面圖，B表示平面圖。
首先，如圖1A所示，在設(shè)置于感應(yīng)加熱線圈2的出口側(cè)的噴嘴7相對擋熱板3板面的空氣吹送角度即沖著設(shè)置于鋼板穿行線下側(cè)的擋熱板3的頂面的空氣吹送入射角度(以下簡稱為入射角度)θ大并且從噴嘴7側(cè)吹走在擋熱板3上的氧化皮的情況下，接近在與噴嘴7相反那側(cè)的線圈2入口側(cè)的擋熱板3板面的風(fēng)速降低了，所以不能徹底吹走氧化皮，如圖1B所示，氧化皮5殘留堆積在擋熱板3上。
而圖2A所示，在噴嘴7入射角度θ大并且吹走在接近與噴嘴7相反那側(cè)的線圈2入口側(cè)的擋熱板3板面的氧化皮的情況下，在噴嘴7側(cè)的板面上出現(xiàn)了未受到噴射空氣吹拂的部分，因而，如圖2B所示，不能吹走氧化皮并因而堆積在擋熱板上。
接著，圖3A所示，在設(shè)置入射角度θa和θb不同的兩個噴嘴7a、7b進(jìn)行吹氣的情況下，如圖3B所示，可以朝向線圈2入口側(cè)地徹底從擋熱板3上吹走氧化皮。在圖3A的例子中，盡管設(shè)置的是入射角度不同的兩個噴嘴，但也能可擺動地設(shè)置一個噴嘴并分兩次進(jìn)行入射角度是不同的θa和θb的空氣吹送，從而可以徹底吹走在擋熱板3上的氧化皮。此外，入射角度不同的噴嘴的數(shù)量或入射角度不同的吹氣次數(shù)不局限于兩次，也可以是三次以上。
在各種條件下測定吹走氧化皮所需的風(fēng)速。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，如果撞擊擋熱板表面的空氣的速度為15米/秒，則能夠穩(wěn)定地吹走氧化皮。
此外，從薄板坯1上掉下來的氧化皮5具有弱磁性，在施加交變磁場的過程中，它由于因磁力而被吸附在擋熱板3上，所以在這個施加交變磁場的過程中，在進(jìn)行利用噴射壓縮空氣的氧化皮清除時，如圖4B所示，氧化皮5經(jīng)常會殘留在對應(yīng)于線圈2的位置上。因此，氧化皮5的吹散作業(yè)最好在停止施加交變磁場后進(jìn)行，這樣一來，在對應(yīng)于線圈的部位上，也可以徹底地吹走氧化皮。
(實施例)以下，具體說明本發(fā)明。
在圖5中，示意地示出了適于采用本發(fā)明的感應(yīng)加熱裝置的并裝有接合裝置的精軋機的入口側(cè)輸送線。在圖中，符號1是薄板坯，8是粗軋機，9是如果必要而使用的卷箱，10是圖3所示的感應(yīng)加熱裝置，11是接合先行薄板坯與后行薄板坯的接合裝置，12是切斷裝置，13是除鱗機，14是精軋機的第一架。接合裝置11只被用于連接先行薄板坯與后行薄板坯并連續(xù)地進(jìn)行軋制的場合。
在該輸送線中，來自粗軋機8的薄板坯1在感應(yīng)加熱裝置10中通過如圖6所示的螺線管方式在薄板坯長度方向上施加交變磁場并通過引生渦電流而進(jìn)行薄板坯加熱。這種加熱例如是在被卷繞在卷箱9中的狀態(tài)下對最內(nèi)卷或最外卷的尤其是降溫部進(jìn)行的。這樣一來，薄板坯被連續(xù)供給后續(xù)的精軋機的第一架14。而薄板坯的后端部也與前端部一樣地通過切斷裝置12被切斷。
在上述輸送線中，寬1300毫米且厚30毫米的薄板坯(0.5質(zhì)量％的硅鋼)經(jīng)過感應(yīng)加熱裝置10并施加交變磁場地被加熱，該感應(yīng)加熱裝置的兩根內(nèi)寬為2000毫米、內(nèi)高為240毫米且全長為0.7米的線圈2按照1.2米的間隔設(shè)置。此時的加熱條件為，輸入功率為5000千瓦，頻率為2000赫茲，在這樣的條件下，以1米/秒的速度進(jìn)行輸送。在加熱結(jié)束后，通過7架軋機軋制到2毫米厚。
在該作業(yè)中，每當(dāng)各薄板坯經(jīng)過后，即在先行薄板坯的后端經(jīng)過后，并在下個薄板坯的前端到來前，停止用于感應(yīng)加熱的交變磁場，進(jìn)行利用壓縮空氣的擋熱板上的氧化皮的清除。即，在感應(yīng)加熱裝置10各線圈2出口側(cè)的在板寬方向上的中央部上，如圖3所示地設(shè)置噴嘴7a、7b(口徑5毫米)，噴嘴入射角度(擋熱板面與噴嘴所成角度)θa被設(shè)定為45°并且θb被設(shè)定為25°，開口部壓力為150千帕，在這樣的條件下進(jìn)行壓縮空氣的吹送(在該條件下，擋熱板表面的風(fēng)速能夠估算為15米/秒或更高)。
根據(jù)以上措施，在進(jìn)行氧化皮清除后，在軋制完100張薄板坯后，也沒有發(fā)現(xiàn)氧化皮在擋熱板上的堆積，能夠在整個作業(yè)中進(jìn)行穩(wěn)定的加熱。
工業(yè)實用性根據(jù)本發(fā)明，在感應(yīng)加熱裝置中，通過噴嘴噴射壓縮空氣而徹底吹走在擋熱板上的氧化皮，能夠預(yù)防氧化皮堆積在擋熱板上，因此，長期不用更換擋熱板并能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的感應(yīng)加熱。
權(quán)利要求
1.感應(yīng)加熱裝置的氧化皮清除方法，該感應(yīng)加熱裝置在感應(yīng)加熱線圈內(nèi)側(cè)設(shè)有阻擋來自穿過該感應(yīng)加熱線圈內(nèi)側(cè)的被加熱材料的輻射熱的耐熱型擋熱板并且通過該感應(yīng)加熱線圈對被加熱材料施加交變磁場地加熱該被加熱材料，其特征在于，當(dāng)通過吹送來自該感應(yīng)加熱線圈的入口側(cè)或出口側(cè)的氣體從擋熱板上吹走生成于所述被加熱材料的表面上的并掉落在擋熱板上的氧化皮時，按照兩個以上的不同吹風(fēng)角度對該擋熱板進(jìn)行吹氣。
2.如權(quán)利要求1所述的氧化皮清除方法，其特征在于，在交變磁場的施加結(jié)束后，進(jìn)行所述氣體吹送。
3.如權(quán)利要求1所述的氧化皮清除方法，其特征在于，吹送氣體的風(fēng)速在整個擋熱板表面內(nèi)為15米/秒或更高。
4.感應(yīng)加熱裝置，它在感應(yīng)加熱線圈內(nèi)側(cè)設(shè)有阻擋來自穿過該感應(yīng)加熱線圈內(nèi)側(cè)的被加熱材料的輻射熱的耐熱型擋熱板并且通過該感應(yīng)加熱線圈對被加熱材料施加交變磁場地加熱該被加熱材料，其特征在于，在所述感應(yīng)加熱線圈的入口側(cè)和出口側(cè)中的至少一側(cè)上，可擺動地設(shè)置向著該擋熱板噴射氣體的噴嘴，所述氣體沖著該擋熱板的吹風(fēng)角度是可變。
5.感應(yīng)加熱裝置，它在感應(yīng)加熱線圈內(nèi)側(cè)設(shè)有阻擋來自穿過該感應(yīng)加熱線圈內(nèi)側(cè)的被加熱材料的輻射熱的耐熱型擋熱板并且通過該感應(yīng)加熱線圈對被加熱材料施加交變磁場地加熱該被加熱材料，其特征在于，在所述感應(yīng)加熱線圈的入口側(cè)和出口側(cè)中的至少一側(cè)上，按照不同的吹風(fēng)角度設(shè)置向著該擋熱板噴射氣體的噴嘴中的至少兩個。
全文摘要
在這樣的感應(yīng)加熱裝置中，即它在感應(yīng)加熱線圈內(nèi)側(cè)設(shè)有阻擋來自穿過該感應(yīng)加熱線圈內(nèi)側(cè)的被加熱材料的輻射熱的耐熱型擋熱板并且通過該感應(yīng)加熱線圈對被加熱材料施加交變磁場地加熱該被加熱材料，從感應(yīng)加熱線圈的入口側(cè)和出口側(cè)中的至少一側(cè)并按照兩個以上的不同吹風(fēng)角度對該擋熱板吹氣，由此穩(wěn)定地使生成于被加熱材料表面上的且掉落在擋熱板上的氧化皮飛離擋熱板。
文檔編號C21D9/60GK1460125SQ02800992
公開日2003年12月3日 申請日期2002年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月30日
發(fā)明者天笠敏明, 桂重史, 江口俊信 申請人:川崎制鐵株式會社, 三菱電機株式會社