碳鋼薄板連退產(chǎn)線快速加熱方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及連退工藝中的鋼板加熱領(lǐng)域，尤其涉及一種薄板快速加熱方法及裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 上世紀(jì)70年代W后，日本企業(yè)發(fā)明并采用冷社帶鋼的連續(xù)退火工藝，逐步替代了 鋼卷罩式爐退火方式。退火時間也從罩式爐退火的幾十小時大幅縮短至幾分鐘內(nèi)，開創(chuàng)了 帶鋼高效退火的新時代。連退工藝也因此發(fā)展為今天全世界鋼鐵企業(yè)普遍采用的一種帶鋼 退火方式。
[0003] 但現(xiàn)代連退工藝并不完美，主要存在W下不足：現(xiàn)代連退工藝是建立在傳統(tǒng)加熱 方式，比如氣體直接加熱、燃?xì)飧Ｉ涔芗訜?、電阻絲福射管加熱等的基礎(chǔ)上。該些加熱方式 在低溫段巧〇(TC的加熱效率比較高，其加熱速率最快也能達(dá)到30~5(TC/s，而在高溫段加 熱，尤其在材質(zhì)再結(jié)晶溫度區(qū)間600~85(TC左右，其加熱速率一般在1(TC/sW下，因而造 成現(xiàn)代連退機(jī)組非常長，少則幾個PASS多則幾十個PASS才能滿足加熱工藝的要求。連退 機(jī)組越長越復(fù)雜，爐內(nèi)設(shè)備繁多，占地和投資大，同時，帶鋼爐內(nèi)接觸多易于造成表面質(zhì)量 損傷和斷帶W及設(shè)備損傷等諸多問題；另外，由于不同帶鋼規(guī)格和品種的熱處理工藝路線 并不一致，常常需要調(diào)整爐子加熱、保溫等諸多參數(shù)，而現(xiàn)代連退工藝的機(jī)組慣性大，工藝 靈活性差，一旦調(diào)整往往造成過多板材浪費(fèi)；通過試驗(yàn)機(jī)，國內(nèi)外有大量研究表明，材料快 速熱處理工藝有利于開發(fā)新產(chǎn)品新工藝。材料W5(TC/S~lOOCrC/s加熱速率和100~ loocrc/s的快速冷卻工藝結(jié)合，即可形成更高晶粒度等級的高強(qiáng)高初性帶鋼新產(chǎn)品，而現(xiàn) 有連退工藝無法實(shí)現(xiàn)，尤其是現(xiàn)有連退工藝中的加熱方式抑制了新產(chǎn)品新工藝的革新。
[0004] 日本在中國申請的專利中公開過一種鋼板連退的方法，其采用焦耳熱的加熱方 式，即電阻直接加熱方式或感應(yīng)加熱方式加熱金屬板材。但該專利的權(quán)利要求太寬泛，在實(shí) 際的工程應(yīng)用中基本不具備可操作性，原因在于；電阻直接加熱方式需要外部導(dǎo)電極、導(dǎo)電 刷或?qū)щ娪H對帶鋼直接送電，易于造成帶鋼表面擦傷，尤其制約了高溫段帶鋼產(chǎn)品的表面 質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種碳鋼薄板連退產(chǎn)線快速加熱方法及裝置， 充分發(fā)揮了H種加熱方式各自的長處，解決了單獨(dú)利用縱磁加熱無法加熱到居里點(diǎn)溫度W 上和通常熱交換加熱升溫速度慢的缺陷，并能保證帶鋼溫度的均勻性，最大程度的滿足了 加熱速度和經(jīng)濟(jì)性的需求。
[0006] 本發(fā)明是該樣實(shí)現(xiàn)的：一種碳鋼薄板連退產(chǎn)線快速加熱方法，該方法用于加熱 5mm厚度W下的薄鋼板，設(shè)定加熱的目標(biāo)溫度，首先根據(jù)被加熱帶鋼的材質(zhì)確定被加熱帶鋼 的居里點(diǎn)溫度，然后將加熱分別成3個階段，一階段加熱從常溫至中介溫度采用熱交換加 熱方式，二階段加熱從中介溫度至居里點(diǎn)溫度W下10~5(TC采用縱磁感應(yīng)加熱，H階段加 熱采用橫磁感應(yīng)加熱直至目標(biāo)溫度。
[0007] 所述熱交換加熱方式為氣體直接加熱、燃?xì)飧Ｉ涔芗訜峄螂娮杞z福射管加熱。
[0008] 所述的中介溫度為400~600°C。
[0009] -種碳鋼薄板連退產(chǎn)線快速加熱裝置，由沿帶鋼的走向順次設(shè)置的熱交換加熱 段、縱磁爐和橫磁爐構(gòu)成，所述縱磁爐與橫磁爐內(nèi)設(shè)置有馬弗罩，帶鋼在加熱時穿過馬弗罩 的內(nèi)腔。
[0010] 所述縱磁爐內(nèi)纏繞封裝有螺線管電磁感應(yīng)器。
[0011] 所述橫磁爐內(nèi)設(shè)置有若干組平面電磁感應(yīng)器，平面電磁感應(yīng)器設(shè)置在帶鋼的兩側(cè) 成對布置。
[0012] 若干組所述的平面電磁感應(yīng)器的跨度空間中還鑲嵌套裝有增強(qiáng)磁極，所述馬弗罩 與磁極之間的工作間隙內(nèi)還設(shè)置有屏蔽磁極。
[0013] 本發(fā)明碳鋼薄板連退產(chǎn)線快速加熱方法及裝置將帶鋼的加熱區(qū)間根據(jù)其特性分 成H個階段，起始階段使用常規(guī)的熱交換加熱方式，居里點(diǎn)溫度W下一定區(qū)間采用縱磁加 熱，最終加熱段采用橫磁加熱，充分發(fā)揮了立種加熱方式各自的長處，相比單獨(dú)使用縱磁感 應(yīng)加熱或橫磁感應(yīng)加熱，其適應(yīng)性和帶鋼溫度均勻性均大幅度提高；最大程度的滿足了加 熱速度和經(jīng)濟(jì)性的需求，對連退新工藝新產(chǎn)品開發(fā)有廣闊的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0014] 圖1為本發(fā)明碳鋼薄板連退產(chǎn)線快速加熱方法的加熱曲線示意圖，對應(yīng) H個加熱階段；橫坐標(biāo)為時間，縱坐標(biāo)為溫度 圖2為本發(fā)明碳鋼薄板連退產(chǎn)線快速加熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本實(shí)施例中并聯(lián)布置的螺線管電磁感應(yīng)器； 圖4為本實(shí)施例中串聯(lián)布置的螺線管電磁感應(yīng)器； 圖5為本實(shí)施例中并聯(lián)布置的平面電磁感應(yīng)器； 圖6為本實(shí)施例中串聯(lián)布置的平面電磁感應(yīng)器。
[0015] 圖中；1〇帶鋼、11跨度空間、1熱交換加熱段、2縱磁爐、3橫磁爐、4馬弗罩、5電源。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，該些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明表述的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人 員可W對本發(fā)明作各種改動或修改，該些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定 的范圍。
[0017] 實(shí)施例1 如圖1所示，一種碳鋼薄板連退產(chǎn)線快速加熱方法，該方法用于加熱5mm厚度W下的薄 鋼板，首先根據(jù)被加熱帶鋼的材質(zhì)確定被加熱帶鋼的居里點(diǎn)溫度，然后將加熱分別成3個 階段， 一階段常溫至中介溫度采用熱交換加熱方式，常規(guī)的熱交換加熱方式，例如氣體直接 加熱、燃?xì)飧Ｉ涔芗訜峄螂娮杞z福射管加熱等加熱在500°CW下的加熱區(qū)間內(nèi)，加熱速率能 達(dá)到30~5(TC/s，加熱效率30~50%甚至更高，所W基本滿足連退加熱工藝的要求，因?yàn)?加熱效率高，設(shè)備成本低，所w具有經(jīng)濟(jì)性，同時常規(guī)的熱交換加熱方式的帶鋼溫度均勻性 很高，基本控制在幾度W內(nèi)，對產(chǎn)品的質(zhì)量影響??；中介溫度通常為目標(biāo)溫度的一半，在本 實(shí)施中加熱最終的目標(biāo)溫度為l〇〇(TC，中介溫度設(shè)定為50(TC。
[0018] 二階段加熱從中介溫度至居里點(diǎn)溫度W下10~5(TC采用縱磁感應(yīng)加熱，縱 磁感應(yīng)加熱的電磁場方向基本平行于工件表面?？v磁感應(yīng)加熱的基本工作原理是基于 電磁集膚效應(yīng)的，其電磁感應(yīng)潤電流聚集于工件表面，潤電流透入深度用現(xiàn)有公式計(jì)算
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種碳鋼薄板連退產(chǎn)線快速加熱方法，該方法用于加熱5mm厚度以下的薄鋼板，設(shè) 定加熱的目標(biāo)溫度，其特征是：首先根據(jù)被加熱帶鋼的材質(zhì)確定被加熱帶鋼的居里點(diǎn)溫度， 然后將加熱分別成3個階段，一階段加熱從常溫至中介溫度采用熱交換加熱方式，二階段 加熱從中介溫度至居里點(diǎn)溫度以下10~50°C采用縱磁感應(yīng)加熱，三階段加熱采用橫磁感 應(yīng)加熱直至目標(biāo)溫度。
2. 如權(quán)利要求1所述的碳鋼薄板連退產(chǎn)線快速加熱方法，其特征是：所述熱交換加熱 方式為氣體直接加熱、燃?xì)廨椛涔芗訜峄螂娮杞z輻射管加熱。
3. 如權(quán)利要求1所述的碳鋼薄板連退產(chǎn)線快速加熱方法，其特征是：所述的中介溫度 為 400 ~600。。。
4. 一種用于實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1、2或3所述碳鋼薄板連退產(chǎn)線快速加熱方法的裝置，其 特征是：由沿帶鋼（10)的走向順次設(shè)置的熱交換加熱段（1)、縱磁爐（2)和橫磁爐（3)構(gòu) 成，所述縱磁爐（2)與橫磁爐（3)內(nèi)設(shè)置有馬弗罩（4)，帶鋼（10)在加熱時穿過馬弗罩（4) 的內(nèi)腔。
5. 如權(quán)利要求4所述的碳鋼薄板連退產(chǎn)線快速加熱裝置，其特征是：所述縱磁爐（2) 內(nèi)纏繞封裝有螺線管電磁感應(yīng)器（20)。
6. 如權(quán)利要求4所述的碳鋼薄板連退產(chǎn)線快速加熱裝置，其特征是：所述橫磁爐（3) 內(nèi)設(shè)置有若干組平面電磁感應(yīng)器，平面電磁感應(yīng)器設(shè)置在帶鋼（10)的兩側(cè)成對布置。
7. 如權(quán)利要求6所述的碳鋼薄板連退產(chǎn)線快速加熱裝置，其特征是：若干組所述的 平面電磁感應(yīng)器的跨度空間（11)中還鑲嵌套裝有增強(qiáng)磁極（32)，所述馬弗罩（4)與磁極 (32)之間的工作間隙內(nèi)還設(shè)置有屏蔽磁極（33)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及連退工藝中的鋼板加熱領(lǐng)域，尤其涉及一種薄板快速加熱方法及裝置。一種碳鋼薄板連退產(chǎn)線快速加熱方法，首先根據(jù)被加熱帶鋼的材質(zhì)確定被加熱帶鋼的居里點(diǎn)溫度，然后將加熱分別成3個階段，一階段加熱從常溫至中介溫度采用熱交換加熱方式，二階段加熱從中介溫度至居里點(diǎn)溫度以下采用縱磁感應(yīng)加熱，三階段加熱采用橫磁感應(yīng)加熱直至目標(biāo)溫度。一種碳鋼薄板連退產(chǎn)線快速加熱裝置，由沿帶鋼的走向順次設(shè)置的熱交換加熱段、縱磁爐和橫磁爐構(gòu)成，所述縱磁爐與橫磁爐內(nèi)設(shè)置有馬弗罩，帶鋼在加熱時穿過馬弗罩的內(nèi)腔。本發(fā)明充分發(fā)揮了三種加熱方式各自的長處，其適應(yīng)性和帶鋼溫度均勻性均大幅度提高；最大程度的滿足了加熱速度和經(jīng)濟(jì)性的需求。
【IPC分類】C21D9-60
【公開號】CN104775021
【申請?zhí)枴緾N201410011053
【發(fā)明人】侯曉光, 李俊
【申請人】寶山鋼鐵股份有限公司
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2014年1月10日