專利名稱：帶材處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及帶材處理裝置。
背景技術(shù)：
在日本專利特開2005-15873號(hào)公報(bào)和日本專利特開平10-180181號(hào)公報(bào)中記載 了利用感應(yīng)加熱的帶材處理裝置。感應(yīng)加熱是使帶材本身發(fā)熱的直接加熱方式，由于發(fā)熱 量對(duì)應(yīng)輸入功率呈線性變化，因而溫度控制的響應(yīng)快。另外，由于感應(yīng)加熱可提高單位面積 的加熱量，因而具有能減小處理裝置的優(yōu)點(diǎn)。 然而，感應(yīng)加熱的發(fā)熱量會(huì)因加熱線圈的形狀和配置而產(chǎn)生不均，因而存在帶材
的溫度在寬度方向上不均勻的缺點(diǎn)。對(duì)于帶材的感應(yīng)加熱，為了降低寬度方向上的溫度差，
盡管對(duì)加熱線圈的形狀和配置進(jìn)行了研究，但對(duì)于帶材的高要求的熱處理來說還不充分。 因此，在對(duì)加熱的均勻性要求較高時(shí)，即使在帶材的熱處理中采用感應(yīng)加熱，感應(yīng)
加熱也只不過是負(fù)責(zé)產(chǎn)生對(duì)帶材施加的熱量的一部分，較大程度地依賴于可均勻加熱的輻
射方式和強(qiáng)制對(duì)流方式等間接加熱，因而對(duì)裝置的小型化還不能感到滿意。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題，若添設(shè)對(duì)感應(yīng)加熱引起的帶材在寬度方向上的溫度不均進(jìn)行補(bǔ)償 的裝置，則可提高感應(yīng)加熱所占的比重，使處理裝置小型化。 因此，本發(fā)明的目的在于提供一種能使帶材的溫度在寬度方向上變得均勻的帶材 處理裝置。 為了解決上述問題，本發(fā)明的帶材處理裝置包括多個(gè)熱風(fēng)吹出裝置，其在帶材的 寬度方向上排列，并分別向上述帶材吹出熱風(fēng)來加熱上述帶材；測溫裝置，其在上述熱風(fēng)吹 出裝置的下游側(cè)對(duì)上述帶材的寬度方向的溫度分布進(jìn)行計(jì)測；以及熱風(fēng)調(diào)節(jié)裝置，其根據(jù) 上述測溫裝置的檢測結(jié)果對(duì)上述各個(gè)熱風(fēng)吹出裝置所吹出的熱風(fēng)的風(fēng)量和溫度中的至少 一個(gè)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使上述帶材的寬度方向上的溫度差減小。 采用該結(jié)構(gòu)，通過改變帶材寬度方向上吹出的熱風(fēng)的條件，能分別控制帶材的加 熱量，矯正帶材寬度方向的溫度不均，使溫度變得均勻。 另外，本發(fā)明的帶材處理裝置中，上述熱風(fēng)吹出裝置也可具有在上述帶材的搬運(yùn) 方向上排列的多個(gè)噴嘴。 采用該結(jié)構(gòu)，通過使熱風(fēng)的吹出變?yōu)槎鄬哟?，可增大加熱量，即使是溫度不均大?帶材也可實(shí)現(xiàn)溫度的均勻化。 另外，本發(fā)明的帶材處理裝置中，上述熱風(fēng)吹出裝置包括將具有加熱器的管路的 上述加熱器的下游側(cè)在上述帶材的寬度方向上進(jìn)行劃分而成的分管路，上述熱風(fēng)調(diào)節(jié)裝置 包括分別配設(shè)在上述分管路上的風(fēng)門(damper)。 采用該結(jié)構(gòu)，熱風(fēng)吹出裝置可共用一個(gè)加熱器。另外，由于熱風(fēng)調(diào)節(jié)裝置可調(diào)節(jié)各 個(gè)風(fēng)門的開度，因此不必單獨(dú)控制加熱器的電流。
另外，本發(fā)明的帶材處理裝置中，上述熱風(fēng)吹出裝置對(duì)上述帶材的雙面吹出熱風(fēng)， 利用其風(fēng)壓來保持上述帶材。 采用該結(jié)構(gòu)，由于具有引導(dǎo)帶材的功能，因而不需要導(dǎo)向輥之類的引導(dǎo)機(jī)構(gòu)。
另外，本發(fā)明的帶材處理裝置中，也可在上述熱風(fēng)吹出裝置的上游側(cè)、上述熱風(fēng)吹 出裝置與上述測溫裝置之間這兩處中的至少一處具有對(duì)上述帶材感應(yīng)加熱的感應(yīng)加熱線 圈。 采用該結(jié)構(gòu)，能使用單位帶材搬運(yùn)長度的輸出功率較大的感應(yīng)加熱來實(shí)現(xiàn)裝置的 小型化，同時(shí)矯正感應(yīng)加熱引起的加熱不均，實(shí)現(xiàn)帶材的均質(zhì)的熱處理。另外，通過在上述 熱風(fēng)吹出裝置與上述測溫裝置之間設(shè)置感應(yīng)加熱線圈，還可在沒有不均的情況下將帶材加 熱至超過100(TC的高溫。 另外，本發(fā)明的帶材處理裝置中，也可在上述熱風(fēng)吹出裝置的下游側(cè)還具有通過 間接加熱對(duì)上述帶材加熱的處理室。 采用該結(jié)構(gòu)，可將消除了溫度不均的帶材通過間接加熱進(jìn)一步均勻地加熱，由此 消除保持在處理溫度的時(shí)間的偏差。 如上所述，采用本發(fā)明，通過改變帶材寬度方向上吹出的熱風(fēng)的條件，能分別控制 帶材的加熱量，矯正帶材寬度方向的溫度不均，使溫度變得均勻。


圖1是本發(fā)明第一實(shí)施方式的帶材處理裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖2是圖1的帶材處理裝置的感應(yīng)加熱線圈和調(diào)溫壓墊的立體圖。
圖3是圖2的調(diào)溫壓墊的控制的結(jié)構(gòu)圖。 圖4是表示圖2的調(diào)溫壓墊的溫度補(bǔ)償?shù)囊焕臏囟确植紙D。
圖5是本發(fā)明第二實(shí)施方式的帶材處理裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖l表示本發(fā)明第一實(shí)施方式的 帶材處理裝置1的概要情況。帶材處理裝置1包括具有輸出功率為3. 0麗的感應(yīng)加熱線 圈2的感應(yīng)加熱室3、具有本發(fā)明所涉及的調(diào)溫壓墊4的溫度差補(bǔ)償室5、具有輸出功率為 0. 5麗的電阻發(fā)熱體6的間接加熱室7。帶材8在導(dǎo)向輥9的引導(dǎo)下供給感應(yīng)加熱室3，經(jīng) 過溫度差補(bǔ)償室5，在間接加熱室7中加熱至最終目標(biāo)溫度，然后在壓墊10的引導(dǎo)下向下一 工序搬出。 例如寬度為1250mm、厚度為0. 3mm的由不銹鋼構(gòu)成的常溫帶材8以100m/min的速 度向帶材處理裝置1供給。帶材8在感應(yīng)加熱室3內(nèi)加熱至大約63(TC，在溫度差補(bǔ)償室5 中加熱至大約64(TC，在間接加熱室7中加熱至作為最終目標(biāo)溫度的700°C。
圖2中表示了調(diào)溫壓墊4和感應(yīng)加熱線圈2的詳細(xì)情況。感應(yīng)加熱線圈2具有對(duì) 稱地配置在帶材8的表面和背面上的導(dǎo)體11、引導(dǎo)導(dǎo)體11產(chǎn)生的磁場使其與帶材8交磁的 多個(gè)加熱鐵心12。 調(diào)溫壓墊4在帶材8的表面和背面分別具有最大風(fēng)量為700MVmin的鼓風(fēng)機(jī)13和 輸出功率為10萬kcal/h(116kW)的加熱器14，并具有一邊對(duì)溫度差補(bǔ)償室5內(nèi)的空氣進(jìn)行加熱一邊使空氣循環(huán)的循環(huán)管路15。循環(huán)管路15在加熱器14的下游被隔板在帶材8的寬 度方向上劃分成五個(gè)部分，構(gòu)成分別設(shè)有風(fēng)門16的五個(gè)分管路17。 各分管路17沿著帶材8延伸，并具有將熱風(fēng)朝帶材8吹出的三個(gè)噴嘴18。各分管 路17的噴嘴18在帶材8的寬度方向上排列配置(吹熱風(fēng)裝置)。調(diào)溫壓墊4通過在感應(yīng) 加熱室3與間接加熱室7之間向帶材8吹出熱風(fēng)，就可利用其風(fēng)壓來保持帶材8，并能起到 防止帶材8抖動(dòng)的作用。 另外，調(diào)溫壓墊4具有溫度傳感器19，溫度傳感器19對(duì)經(jīng)過中央的分管路17內(nèi)的 熱風(fēng)的溫度進(jìn)行計(jì)測。而且，在調(diào)溫壓墊4的下游側(cè)設(shè)有掃描高溫計(jì)20(測溫裝置)，掃描 高溫計(jì)20利用紅外線來掃描檢測噴嘴18對(duì)帶材8吹出的熱風(fēng)引起的帶材8的寬度方向的 溫度分布。 圖3表示調(diào)溫壓墊4的控制所涉及的結(jié)構(gòu)。調(diào)溫壓墊4具有五個(gè)風(fēng)量控制器21 (熱 風(fēng)調(diào)節(jié)裝置)，風(fēng)量控制器21從掃描高溫計(jì)20檢測到的帶材8的溫度分布中抽取正對(duì)各分 管路17的噴嘴18中央的位置的溫度，為使分別抽取的溫度成為共同的目標(biāo)溫度，調(diào)節(jié)各風(fēng) 門16的開度來分別對(duì)各分管路17的風(fēng)量進(jìn)行PID控制。圖中，僅表示了帶材8的表面?zhèn)龋?但風(fēng)量控制器21將帶材8的背面?zhèn)鹊膶?duì)應(yīng)位置的風(fēng)門16也調(diào)節(jié)成與表面?zhèn)认嗤拈_度。
另外，調(diào)溫壓墊4具有溫度控制器22，溫度控制器22對(duì)加熱器14的輸出功率進(jìn) 行PID控制，以使溫度傳感器19檢測到的熱風(fēng)的溫度成為規(guī)定的溫度(例如690°C )。加 熱器14是共用的，因而流過各分管路17的熱風(fēng)的溫度相同。 圖4表示的是感應(yīng)加熱室3出口處的帶材8的寬度方向上的溫度分布以及溫度差 補(bǔ)償室5出口處的帶材8的寬度方向上的溫度分布。如圖所示，在感應(yīng)加熱室3中加熱后的 帶材8其寬度方向的溫度分布為在25處的測定點(diǎn)，最低溫度為62(TC，最高溫度為638°C， 最大偏差為18t:，標(biāo)準(zhǔn)偏差為5. 7°C。這樣的偏差對(duì)于作為直接加熱方式的感應(yīng)加熱的特 性來說是無法避免的。 溫度差補(bǔ)償室5的調(diào)溫壓墊4利用風(fēng)量控制器21對(duì)各風(fēng)門16的開度進(jìn)行調(diào)節(jié)， 以使正對(duì)各分管路17的中央的代表位置的帶材8的溫度成為目標(biāo)溫度即638°C。由此，溫 度差補(bǔ)償室5出口處的帶材8的溫度分布的偏差可減小，最低溫度為636t:，最高溫度為 643°C ，最大偏差為7°C ，標(biāo)準(zhǔn)偏差為1. 8°C 。 這樣，經(jīng)溫度差補(bǔ)償室5消除了溫度不均后的帶材8在間接加熱室7中被電阻發(fā) 熱體6的輻射熱進(jìn)一步均勻地加熱，升溫至最終目標(biāo)溫度的700°C。由此，帶材處理裝置1 中，達(dá)到最終目標(biāo)溫度所需的時(shí)間的不均也減小，能均勻地對(duì)帶材8實(shí)施熱處理。
在本實(shí)施方式中，由于可利用調(diào)溫壓墊4對(duì)感應(yīng)加熱線圈2引起的加熱不均進(jìn)行 補(bǔ)償，因此，在將帶材8加熱至最終目標(biāo)溫度所需的熱量中，可使存在加熱不均的感應(yīng)加熱 線圈2產(chǎn)生的熱量占有較大的比例，減小能均勻加熱的電阻發(fā)熱體6產(chǎn)生的熱量所占的比 例。與由電阻發(fā)熱體6實(shí)施的輻射加熱和強(qiáng)制對(duì)流方式等其他間接加熱方式相比，由感應(yīng) 加熱線圈2實(shí)施的感應(yīng)加熱可增加帶材8的單位面積的加熱量，因此，可縮短整個(gè)帶材處理 裝置1的長度。 本實(shí)施方式中，由于設(shè)置了三列調(diào)溫壓墊4的噴嘴18，因此最大可補(bǔ)償上述帶材8 的2(TC左右的溫度不均，但也可針對(duì)需補(bǔ)償?shù)臏囟炔顏砀淖儑娮?8的列數(shù)。還需注意的 是，若應(yīng)補(bǔ)償?shù)臏囟炔钶^大，則加熱器14的容量也應(yīng)加大。
此外，本實(shí)施方式中，是利用風(fēng)門16來調(diào)節(jié)從噴嘴18向帶材8吹出的熱風(fēng)的風(fēng)量
的，但也可在各分管路17中分別設(shè)置加熱器，以此來調(diào)節(jié)各分管路17的熱風(fēng)的溫度。 另外，本發(fā)明中，也可僅調(diào)節(jié)吹向帶材8的單面的熱風(fēng)的風(fēng)量或溫度。 接著，圖5表示本發(fā)明第二實(shí)施方式的帶材處理裝置1的結(jié)構(gòu)。本實(shí)施方式中，與
第一實(shí)施方式相同的組成要素標(biāo)注同一符號(hào)，并省略重復(fù)的說明。 本實(shí)施方式的帶材處理裝置1在溫度差補(bǔ)償室5與間接加熱室7之間還具有利用 感應(yīng)加熱線圈23對(duì)帶材8進(jìn)行感應(yīng)加熱的第二感應(yīng)加熱室24。另外，本實(shí)施方式的掃描高 溫計(jì)20配設(shè)在感應(yīng)加熱線圈23的下游側(cè)，以掃描檢測該處的帶材8的溫度分布。
本發(fā)明所涉及的調(diào)溫壓墊4是通過循環(huán)熱風(fēng)來加熱帶材8的，因而若在超過70(TC 這樣的高溫下使用則會(huì)導(dǎo)致傳熱效率下降。因此，本實(shí)施方式中，在調(diào)溫壓墊4的下游側(cè)設(shè) 置第二感應(yīng)加熱室24，通過預(yù)先提高感應(yīng)加熱線圈23所實(shí)施的加熱量少的部分的溫度，就 可將帶材8均勻地加熱成IOO(TC以上的高溫。 本實(shí)施方式中，帶材8在感應(yīng)加熱室3中加熱至平均約63(TC，在溫度差補(bǔ)償室5 中加熱至平均約64(TC，在第二感應(yīng)加熱室24中整體加熱至約104(TC，在間接加熱室7中 均勻地加熱至平均約IIO(TC。 本發(fā)明中，可將熱風(fēng)吹出裝置(調(diào)溫壓墊4的噴嘴18)配設(shè)在測溫裝置(掃描高 溫計(jì)20)上游側(cè)的任意位置上。也就是說，上述實(shí)施方式中，也可將調(diào)溫壓墊4配置在感應(yīng) 加熱線圈2的上游側(cè)。
權(quán)利要求
一種帶材處理裝置，其特征在于，包括多個(gè)熱風(fēng)吹出裝置，該多個(gè)熱風(fēng)吹出裝置在帶材的寬度方向上排列，并分別向所述帶材吹出熱風(fēng)來加熱所述帶材；測溫裝置，該測溫裝置在所述熱風(fēng)吹出裝置的下游側(cè)對(duì)所述帶材的寬度方向的溫度分布進(jìn)行計(jì)測；以及熱風(fēng)調(diào)節(jié)裝置，該熱風(fēng)調(diào)節(jié)裝置根據(jù)所述測溫裝置的檢測結(jié)果對(duì)所述各個(gè)熱風(fēng)吹出裝置所吹出的熱風(fēng)的風(fēng)量和溫度中的至少一個(gè)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使所述帶材的寬度方向上的溫度差減小。
2. 如權(quán)利要求1所述的帶材處理裝置，其特征在于，所述熱風(fēng)吹出裝置具有在所述帶 材的搬運(yùn)方向上排列的多個(gè)噴嘴。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的帶材處理裝置，其特征在于，所述熱風(fēng)吹出裝置包括將具有加熱器的管路的所述加熱器的下游側(cè)在所述帶材的寬 度方向上進(jìn)行劃分而成的分管路，所述熱風(fēng)調(diào)節(jié)裝置包括分別配設(shè)在所述分管路上的風(fēng)門。
4. 如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的帶材處理裝置，其特征在于，所述熱風(fēng)吹出裝置對(duì) 所述帶材的雙面吹出熱風(fēng)，利用該熱風(fēng)的風(fēng)壓來保持所述帶材。
5. 如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的帶材處理裝置，其特征在于，在所述熱風(fēng)吹出裝置 的上游側(cè)、所述熱風(fēng)吹出裝置與所述測溫裝置之間這兩處中的至少一處具有對(duì)所述帶材感 應(yīng)加熱的感應(yīng)加熱線圈。
6. 如權(quán)利要求5所述的帶材處理裝置，其特征在于，在所述熱風(fēng)吹出裝置的下游側(cè)還 具有通過間接加熱對(duì)所述帶材加熱的處理室。
全文摘要
一種帶材處理裝置，能使帶材的溫度在寬度方向上均勻化。帶材處理裝置(1)包括多個(gè)熱風(fēng)吹出裝置(18)，其由將具有加熱器(14)的循環(huán)管路(15)的下游側(cè)在帶材(8)的寬度方向上劃分而成，并在帶材(8)的寬度方向上排列，向帶材(8)吹出熱風(fēng)；測溫裝置(20)，其在熱風(fēng)吹出裝置(18)的下游側(cè)對(duì)帶材(8)的寬度方向的溫度分布進(jìn)行計(jì)測；以及熱風(fēng)調(diào)節(jié)裝置(21)，其根據(jù)測溫裝置(20)的檢測結(jié)果對(duì)各個(gè)熱風(fēng)吹出裝置(18)調(diào)節(jié)風(fēng)門(16)的開度來調(diào)節(jié)所吹出的熱風(fēng)的風(fēng)量，以使帶材(8)的寬度方向上的溫度差減小。
文檔編號(hào)C21D1/34GK101775481SQ200910137049
公開日2010年7月14日 申請(qǐng)日期2009年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月13日
發(fā)明者城野洋 申請(qǐng)人:中外爐工業(yè)株式會(huì)社