冷轧钛带卷多工位热靴式真空感应加热退火装置及真空感应退火方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种冷轧钛带卷多工位热靴式真空感应加热退火装置，包括真空罩组件、感应线圈组件、真空系统组件等；真空罩组件包括至少一组真空罩单件，真空罩单件包括真空罩、底板以及热靴组，热靴组包括至少一组热靴单件，热靴单件包括两组热靴，两组热靴形成用于容纳钛带卷的腔体；感应线圈组件包括感应线圈、感应线圈升降部件和感应线圈移动部件，感应线圈与谐振电容器和变频电源柜连接；感应线圈升降部件包括升降架和卷扬机构，感应线圈移动部件包括行走轨道和移动小车。本发明专利技术退火装置结构精简，可实现多工位操作，大大提高设备的利用率和提高退火效率。本发明专利技术还公开一种真空感应退火方法，能实现多工位退火，热效率高，经济效益好。

Cold rolling titanium coil multi station hot shoe vacuum induction heating annealing device and vacuum induction annealing method

The invention provides a cold rolled titanium strip multi position hot shoe vacuum induction heating annealing device, including a vacuum cover module, an induction coil component, a vacuum system component, etc. the vacuum cover assembly consists of at least one set of vacuum covers, a vacuum cover including a vacuum cover, a bottom plate and a hot shoe group, and a hot boot group including at least one set of hot boots. Single piece, single piece of hot boots consists of two sets of hot boots, and two sets of hot boots are formed for a cavity containing a titanium coil. Induction coil components include induction coils, induction coil lifting parts and induction coil moving parts. Induction coils are connected with resonant capacitors and frequency conversion power cabinets; induction coil lifting components include lifting frame and hoist mechanism. The induction coil moving part comprises a walking track and a moving trolley. The annealing device of the invention is simple in structure, and can realize multi station operation, greatly improving the utilization ratio of equipment and improving the annealing efficiency. The invention also discloses a vacuum induction annealing method, which can realize multi station annealing, high thermal efficiency and good economic benefit.

【技术实现步骤摘要】
冷轧钛带卷多工位热靴式真空感应加热退火装置及真空感应退火方法
本专利技术涉及钛带卷加工
，特别地，涉及一种冷轧钛带卷多工位热靴式真空感应加热退火装置及真空感应退火方法。
技术介绍
钛带卷真空感应直接加热退火装置中的感应加热方法是成熟的技术，原理上是可行的。而将感应直接加热方法用于钛卷真空退火，与传统的钛卷真空加热退火方法相比则是一种全新的思路，需要对设备和工艺进行全新的设计。现有的冷轧钛带卷真空退火炉分为电阻带加热炉和罩式加热炉。真空下都是利用热辐射间接加热，热效率低，且都是在线加热、在线冷却，设备有效利用率低。本申请人于2014年06月05日申请了一篇关于“一种冷轧钛带卷真空感应直接加热退火装置”的专利技术专利，降低电耗效益明显，产能提升经济效益明显。在此基础上，设计一种设备利用率更高、加热效率更高以及经济效益更好的真空退火装置具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种设备利用率更高、加热效率更高以及经济效益更好的冷轧钛带卷多工位热靴式真空感应加热退火装置，具体方案如下：一种冷轧钛带卷多工位热靴式真空感应加热退火装置，包括真空罩组件、感应线圈组件、真空系统组件以及氩气和冷却水管路组件；所述真空罩组件包括一组真空罩单件以及至少两组并列设置的真空罩单件，所述真空罩单件包括真空罩、底板以及热靴组，所述真空罩可拆卸式设置在所述底板上；所述热靴组设置在所述真空罩内且其包括一组热靴单件以及至少两组并列设置的热靴单件，所述热靴单件包括两组U形环状结构的热靴，两组热靴形成用于容纳钛带卷的腔体，所述热靴单件的热耗不超过钛带卷的热耗的10％-20％；所述真空罩上设置有真空抽气接口、钛卷测温接口、冷却水出水接口、冷却水进水接口和氩气管路接口，所述真空抽气接口、钛卷测温接口、冷却水出水接口、冷却水进水接口和氩气管路接口上均设置有阀门，所述真空抽气接口与所述真空系统组件相连；所述感应线圈组件用于给所述真空罩单件中的钛带卷进行加热，其包括感应线圈、感应线圈升降部件以及感应线圈移动部件，所述感应线圈与谐振电容器和变频电源柜可断开式连接；所述感应线圈升降部件包括升降架以及卷扬机构，所述感应线圈通过所述卷扬机构可升降式设置在所述升降架上；所述感应线圈移动部件包括设置在地面上的行走轨道以及移动小车，所述移动小车上设有与所述行走轨道相匹配的行走机构；所述真空系统组件包括真空机组以及真空管路，所述真空机组通过所述真空管路与所述真空罩可断开式连接；所述氩气和冷却水管路组件包括与所述真空罩单件一一对应设置的氩气和冷却水管单件，所述氩气和冷却水管单件包括氩气管路、冷却水管路以及阀件，所述氩气管路和所述冷却水管路上均设有所述阀件；所述冷却水出水接口和所述冷却水进水接口与所述冷却水管路连接，所述氩气管路接口与所述氩气管路连接。以上技术方案中优选的，所述真空罩组件包括至少两组并列设置的真空罩单件，实现多工位施工；所述行走机构的行走通过操作控制柜进行控制；所述移动小车上的电气设备通过安装于行走轨道两侧的履带式电缆桥架中的电缆进行供电；所述底板通过底板基础设置在施工地面上，所述底板上表面设置有四个真空罩吊装引导桩，所述真空罩上设有与四个所述真空罩吊装引导桩相对应的真空罩引导桩孔；所述底板相对的两个侧面均设置有两个对称布置的吊装桩。以上技术方案中优选的，所述真空罩采用剖分结构，由两片半圆不导磁弧形板材拼接而成；所述两片半圆弧形板材的拼接处间隔有绝缘垫板；所述两片半圆弧形板材由带绝缘垫的紧固装置紧固连接；所述真空罩在所述底板上部通过锁紧环锁紧，所述底板与所述真空罩之间通过密封圈密封；所述底板由两片不导磁板材拼接而成；所述底板在拼接口处设有绝缘垫板；两片不导磁板材由带绝缘垫的紧固装置紧固连接。以上技术方案中优选的，还包括与所述真空机组连接的真空测量系统，所述真空机组中的真空泵由罗茨泵和滑阀泵两级复合组成；所述真空测量系统由电阻规和电离规两级复合组成。以上技术方案中优选的，所述变频电源柜用于将三相交流电源变换成单相交流中频电源供给感应线圈。以上技术方案中优选的，所述热靴通过隔热装置设置在所述真空罩内，所述隔热装置包括一块隔热板或者层叠设置的至少两块隔热板；所述真空罩通过锁紧环可拆卸式设置在所述底板上。采用本专利技术的冷轧钛带卷多工位热靴式真空感应加热退火装置，效果是：1、本专利技术的冷轧钛带卷多工位热靴式真空感应加热退火装置包括真空罩组件、感应线圈组件、真空系统组件以及氩气和冷却水管路组件；真空罩组件包括至少一组真空罩单件，真空罩单件包括真空罩、底板以及热靴组，热靴组包括至少一组热靴单件，热靴单件包括两组U形环状结构的热靴，两组热靴形成用于容纳钛带卷的腔体，热靴单件的热耗不超过钛带卷的热耗的10％-20％；感应线圈组件包括感应线圈、感应线圈升降部件以及感应线圈移动部件，感应线圈与谐振电容器和变频电源柜连接；感应线圈升降部件包括升降架以及卷扬机构，感应线圈移动部件包括行走轨道以及移动小车；真空系统组件包括真空机组以及真空管路；氩气和冷却水管路组件包括与真空罩单件一一对应设置的氩气和冷却水管单件。整体结构精简；可采用一套感应线圈组件和多套真空罩单件匹配，实现多工位按序退火，大大提高设备利用率；本专利技术采用热靴单件和感应线圈的组合，且此处优选热靴单件的热耗不超过钛带卷的热耗的10％-20％，改进了真空退火加热方式(钛带卷和热靴单件在电磁感应下本身直接发热，钛卷外圈发热向钛卷内部逐圈导热，热靴单件发热向钛带卷外部至内部导热)，优点是：a、由外热改善为自身发热，可实现材料加热温度的准确控制，带卷加热温度均匀性可达到±10℃，完全满足钛带卷热处理要求；b、增大钛卷受热面积，提高加热效率。2、本专利技术中行走机构的行走通过操作控制柜进行控制，所述移动小车上的电气设备通过安装于行走轨道两侧的履带式电缆桥架中的电缆进行供电，控制方便；真空罩吊装引导桩、真空罩引导桩孔和吊装桩的组合设计，便于真空罩吊装，能实现真空罩和底板的精准安装。3、本专利技术中真空罩和底板的具体结构设计，真空罩与底板密封连接并锁紧后形成密封腔，能够保证全工况下的真空度要求；所述真空罩和所述底板的组合通水冷却后最高温度不超过60℃。4、本专利技术中真空系统组件的设计、采用真空机组中的真空泵由罗茨泵和滑阀泵两级复合组成以及采用真空测量系统由电阻规和电离规两级复合组成的设计，确保满足退火过程中的真空度需求。5、本专利技术中所述变频电源柜用于将三相交流电源变换成单相中频交流电源供给感应线圈，感应线圈上建立的交变磁场使钛带卷外圈和热靴外圈产生很大的感应电流而迅速发热，确保能通过真空退火加热方式的改变而实现钛带卷的退火处理。本专利技术还提供一种真空感应加热退火方法，包括以下步骤：在底板上铺隔热板；装入下部的热靴；装入钛带卷；装入上部的热靴；装上真空罩，真空罩上的真空罩引导桩孔对好所述底板上相对应的真空罩吊装引导桩后落下；锁紧锁紧环；通过卷扬机构带动感应线圈上升到位；通过行走机构带动移动小车移动至相应工位；通过卷扬机构带动感应线圈下降到位；接好所述真空罩上的真空抽气接口、钛卷测温接口、冷却水出水接口、冷却水进水接口和氩气管路接口；接好感应线圈、谐振电容器以及变频电源柜；启动真空机组抽气；真空机组抽气至工艺规定的真空度，开启变频电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冷轧钛带卷多工位热靴式真空感应加热退火装置，其特征在于：包括真空罩组件(1)、感应线圈组件(2)、真空系统组件(3)以及氩气和冷却水管路组件；所述真空罩组件(1)包括一组真空罩单件以及至少两组并列设置的真空罩单件，所述真空罩单件包括真空罩(1.1)、底板(1.2)以及热靴组(1.3)，所述真空罩(1.1)可拆卸式设置在所述底板(1.2)上；所述热靴组(1.3)设置在所述真空罩(1.1)内且其包括一组热靴单件以及至少两组并列设置的热靴单件，所述热靴单件包括两组U形环状结构的热靴，两组热靴形成用于容纳钛带卷的腔体，所述热靴单件的热耗不超过钛带卷的热耗的10％‑20％；所述真空罩(1.1)上设置有真空抽气接口(A1)、钛卷测温接口(A2)、冷却水出水接口(A3)、冷却水进水接口(A4)和氩气管路接口(A5)，所述真空抽气接口(A1)、钛卷测温接口(A2)、冷却水出水接口(A3)、冷却水进水接口(A4)和氩气管路接口(A5)上均设置有阀门，所述真空抽气接口(A1)与所述真空系统组件(3)相连；所述感应线圈组件(2)用于给所述真空罩单件中的钛带卷进行加热，其包括感应线圈(2.1)、感应线圈升降部件(2.2)以及感应线圈移动部件(2.3)，所述感应线圈(2.1)与谐振电容器(2.4)和变频电源柜(2.5)可断开式连接；所述感应线圈升降部件(2.2)包括升降架(2.21)以及卷扬机构(2.22)，所述感应线圈通过所述卷扬机构可升降式设置在所述升降架上；所述感应线圈移动部件(2.3)包括设置在地面上的行走轨道(2.31)以及移动小车(2.32)，所述移动小车上设有与所述行走轨道相匹配的行走机构；所述真空系统组件(3)包括真空机组(3.1)以及真空管路(3.2)，所述真空机组(3.1)通过所述真空管路与所述真空罩(1.1)可断开式连接；所述氩气和冷却水管路组件包括与所述真空罩单件一一对应设置的氩气和冷却水管单件，所述氩气和冷却水管单件包括氩气管路、冷却水管路以及阀件，所述氩气管路和所述冷却水管路上均设有所述阀件；所述冷却水出水接口(A3)和所述冷却水进水接口(A4)与所述冷却水管路连接，所述氩气管路接口(A5)与所述氩气管路连接。...

【技术特征摘要】
1.一种冷轧钛带卷多工位热靴式真空感应加热退火装置，其特征在于：包括真空罩组件(1)、感应线圈组件(2)、真空系统组件(3)以及氩气和冷却水管路组件；所述真空罩组件(1)包括一组真空罩单件以及至少两组并列设置的真空罩单件，所述真空罩单件包括真空罩(1.1)、底板(1.2)以及热靴组(1.3)，所述真空罩(1.1)可拆卸式设置在所述底板(1.2)上；所述热靴组(1.3)设置在所述真空罩(1.1)内且其包括一组热靴单件以及至少两组并列设置的热靴单件，所述热靴单件包括两组U形环状结构的热靴，两组热靴形成用于容纳钛带卷的腔体，所述热靴单件的热耗不超过钛带卷的热耗的10％-20％；所述真空罩(1.1)上设置有真空抽气接口(A1)、钛卷测温接口(A2)、冷却水出水接口(A3)、冷却水进水接口(A4)和氩气管路接口(A5)，所述真空抽气接口(A1)、钛卷测温接口(A2)、冷却水出水接口(A3)、冷却水进水接口(A4)和氩气管路接口(A5)上均设置有阀门，所述真空抽气接口(A1)与所述真空系统组件(3)相连；所述感应线圈组件(2)用于给所述真空罩单件中的钛带卷进行加热，其包括感应线圈(2.1)、感应线圈升降部件(2.2)以及感应线圈移动部件(2.3)，所述感应线圈(2.1)与谐振电容器(2.4)和变频电源柜(2.5)可断开式连接；所述感应线圈升降部件(2.2)包括升降架(2.21)以及卷扬机构(2.22)，所述感应线圈通过所述卷扬机构可升降式设置在所述升降架上；所述感应线圈移动部件(2.3)包括设置在地面上的行走轨道(2.31)以及移动小车(2.32)，所述移动小车上设有与所述行走轨道相匹配的行走机构；所述真空系统组件(3)包括真空机组(3.1)以及真空管路(3.2)，所述真空机组(3.1)通过所述真空管路与所述真空罩(1.1)可断开式连接；所述氩气和冷却水管路组件包括与所述真空罩单件一一对应设置的氩气和冷却水管单件，所述氩气和冷却水管单件包括氩气管路、冷却水管路以及阀件，所述氩气管路和所述冷却水管路上均设有所述阀件；所述冷却水出水接口(A3)和所述冷却水进水接口(A4)与所述冷却水管路连接，所述氩气管路接口(A5)与所述氩气管路连接。2.根据权利要求1所述的冷轧钛带卷多工位热靴式真空感应加热退火装置，其特征在于：所述真空罩组件(1)包括至少两组并列设置的真空罩单件，实现多工位施工；所述行走机构的行走通过操作控制柜(2.33)进行控制；所述移动小车上的电气设备通过安装于行走轨道两侧的履带式电缆桥架中的电缆进行供电；所述底板(1.2)通过底板基础(1.4)设置在施工地面上，所述底板(1.2)上表面设置有四个真空罩吊装引导桩(B1)，所述真空罩(1.1)上设有与四个所述真空罩吊装引导桩(B1)相对应的真空罩引导桩孔(A6)；所述底板相对的两个侧面均设置有两个对称布置的吊装桩(B2)。3.根据权利要求1所述的冷轧钛带卷多工位热靴式真空感应加热退火装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄朝阳，陈本富，周明伟，胡武印，刘正乔，秦剑，张孝军，韩聪，蒋孟玲，杨程，毛桂秋，黄炎，
申请(专利权)人：湖南湘投金天钛金属股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43