将片材沿其长度和横向加热到预定温度曲线的方法和设备技术

本发明专利技术提供了一种在工业炉中将片材沿片材的长度和横向加热到预定温度曲线的方法。本发明专利技术的特征在于：相对于片材下方的至少一个架子和／或片材上方的至少一个架子，将片材输送到炉中，每个架子都包括多个成排并排布置的ＤＦＩ（直焰冲击）燃烧器，所述ＤＦＩ燃烧器朝向片材定向，并且每个架子中的独立燃烧器都被控制以提供预定的发热能力。本发明专利技术还包括一种设备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及将片材加热到预定温度曲线的方法和装置。这种方法 例如用在形成金属片材和板材之前的退火处理中，以及用在对金属片 材进行连续热处理的炉中。
技术介绍
当对金属(例如钢)片材和板材等进行热处理时，通常需要能够 控制横过经热处理的材料的材料特性。所述特性例如可以包括材料硬 度、平直度和残余应力。这种热处理工艺的一个实例是在成形前在炉中对金属片材退火。 在这种情况下，通常需要材料特性横过金属片材在相对于热处理过程 中材料流动方向的纵向方向以及横向方向上是均匀的，因为这冲羊可以 在多种应用中提供给金属片材良好的可成形性。为了获得这种均匀的 材料特性，对金属片材的传热需要横过金属片材是均匀的，以便横过 整个片材获得均匀的温度分布或温度曲线。在另外的应用中，需要不均匀的预定温度曲线。例如，与金属片 材的中心相比较，在金属片材的边缘上可能需要不同的硬度特性，以 用于进一步加工成诸如车顶之类的产品。现今，通常在炉中进行金属片材的热处理。 一般使用的炉包括基 于燃料的炉，其包括明火或用于把热量传递给金属片材的加热管。当使用这种炉对例如金属片材进行热处理时，通常不可能获得橫 过金属片材的所需要的温度曲线。相反，还会产生许多问题。首先，现有技术中对金属片材进行热处理的炉会导致与金属片材 中间部分的加热相比，边缘过热的问题。原因在于片材的表面积/体积 比朝向片材边缘的方向增大，这导致在边缘处热量较快地传递给金属。当对厚度范围在lmm-100mm的片材或板材产品进行热处理时，这一现象是普遍的，而且这对甚至具有更大厚度(例如高达300mm)的材 料而言横过金属材料的整个范围也是个问题，所述金属材料包括碳钢、 不锈钢、低碳钢、铝、铜等。片材边缘和中心的温度差可能多达20。C。在依次地对金属片材进行热处理的情况下，在金属片材的侧边缘 以及起始端边缘和末端边缘都会出现问题。对于长金属片材的连续处 理，问题主要出现在侧边缘，但是当开始或停止处理时或改变片材时， 也有可能出现问题。这一问题导致的结果是横向和纵向的温度差导致变形、硬度不均 匀和/或其它材料特性横过片材分布得不均匀。在一些情况下，片材在 进行下一步处理步骤、进一步降低材料的硬度和残余应力特性之前必 须被矫直。当然，所述问题既出现在纵向方向，也出现在横向方向上， 即横过片材的方向上。其次，当使用传统的炉时，很难精确控制横过金属片材的任意方 向上的温度曲线。如上所述，在不同的应用中，为了使经过热处理的 金属适于进一步的处理，可能需要特定的、不均匀的温度曲线。通常 需要在片材的纵向和横向方向上控制温度曲线。第三，在一些应用中，需要在不同的时间对金属片材的某些部分 进行不同于其它部分的热处理。例如，当对金属片材退火时，专利技术人 已经发现，有利的是首先加热片材中间部分，以便在片材中间部分引 入压缩应力。此后，有利的是使热量传递到片材的边缘。这样，当片 材退火时，引入到片材边缘中的压缩应力将不会使片材变形。这将在 下面详细地4笛述。本专利技术解决了上述问题。
技术实现思路
因此，本专利技术提供了一种在工业炉中将片材沿片材的长度和横向 加热到预定温度曲线的方法。本专利技术的特征在于相对于片材下方的 至少一个架子(ramp)和/或片材上方的至少 一个架子，将片材输送 到炉中，每个架子都包括多个成一排地布置在彼此旁边的DFI (直焰 冲击)燃烧器，所述DFI燃烧器朝向片材定向，并且每个架子中的独立燃烧器都被控制以提供预定的发热能力。本专利技术还提供了如权利要求9所述类型的设备，并且该设备基本 具有如权利要求9所述的特征。 附图说明现在将参照本专利技术的特定实施例和附图对本专利技术进行详细地描 述，附图中图l是根据本专利技术第一优选实施例的燃烧器架子的顶视图。 图2是由两个独立的根据本专利技术第一优选实施例的燃烧器进行热 处理的片状产品的截面细节图。图3是具有根据本专利技术的燃烧器架子的炉的截面图。图4是根据本专利技术第二优选实施例的燃烧器架子的顶视图。具体实施例方式现在参照图1、图2和图3描述第一优选实施例。 在该第一实施例中，金属片材在成形处理步骤之前进行退火。将 所述片材预热或加热到片材最终的成形温度。在第一种情况下，在第 二炉中进一步加热片材直到片材的最终成形温度。图1示出处于连续退火处理步骤中的金属片材2。相对于金属片 材2的运动方向5，金属片材2相应地具有纵向方向3和横向方向4。 燃烧器架子6横过金属片材2的横向方向4定位。架子6设置有多个 独立的DFI燃烧器7，这些燃烧器沿金属片材2的横向方向4等距离 地间隔开。图2示出沿图1中平面P-P的剖-f见图，其中两个独立燃烧器7定 位在两个架子6上， 一个燃烧器位于金属片材2上方，另一个燃烧器 位于金属片材2下方。由于这两个独立燃烧器7基本相同，因此仅示 出用于上部燃烧器7的附图标记。如可以看到的，燃烧器布置在燃烧 器保持器8中，从而允许燃烧器倾斜以调节由燃烧器7产生的火焰9 的角度A。在本实施例中，燃烧器的角度A仅仅可以在金属片材2的 纵向方向3上调节，但是应当注意到的是，根据本实施例的目的，可 以采用任意其它方向上的角度调节。每个燃烧器7还配备有燃料管道10、氧化剂管道11和喷嘴12。使用阀(未示出)来控制每个独立燃 烧器7的发热能力(heating power)。这种控制可以是永久地或采用 一定更新频率地打开或关闭燃烧器7的形式，由此燃烧器7可以重复 地打开或关闭。这种控制也可以是按连续比例(continuous scale )将 燃烧器7发热能力调节成是燃烧器7最大发热能力的百分比。图3示出炉1，在炉中进行对图2的金属片材2热处理的连续处 理步骤。在如图2所示的情况下，为了对称和简化，仅示出定位在金 属片材2上方的架子6和独立燃烧器7的附图标记。燃烧器7供给有气态或液态燃料以及含有至少80%的氧的氧化剂。在本实施例中，相对于燃烧器7的间隔以及燃烧器喷嘴12和金属 片材2表面之间的距离来布置燃烧器，这样，相邻燃烧器7的碰触金 属片材2表面的部分火焰9在一定程度上重叠。连续的燃烧器7之间 的典型间隔大约为50mm,每个燃烧器喷嘴12和片材表面之间的距离 为50-300mm。但是，显然也可以采用其它间隔距离的设定值，这些 设定值仍然可以实现本专利技术的目的。在图1中，仅示出定位在金属片材一侧的一个架子6。在图2中 示出两个架子6，其中在金属片材2的每侧定位一个架子6。但是，应 当理解的是，在采用本专利技术对金属片材进行热处理时，可以同时使用 几个架子。例如，在连续步骤中可以使用沿材料运动方向5的纵向方 向3布置的几个架子来加热金属片材2。还可以在几个连续步骤中使 用同一架子或相同的几个架子运动经过片材2来对片材2进行热处理。金属片材2的厚度可以在lmm至100mm之间变化，但是在某些 应用中也可以对厚达300mm的片材进行热处理。通常，如果金属片 材2达到2mm厚，则可以仅使用位于金属片材2—侧的燃烧器架子6 对金属片材2进行可行的加热。但是，如果金属片材2的厚度大于 2mm，则优选使用位于金属片材2两侧的燃烧器架子6，以便使热量 更加均匀地散布在材料中。由于可以独立控制每个DFI燃烧器7的发热能力，因此可以精确 地控制金属片材的热处理的发热能力曲线。因此，可以控制退本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在工业炉（１）中将片材（２）沿片材（２）的长度（３）和横向（４）加热到预定温度曲线的方法，其特征在于：相对于片材（２）下方的至少一个架子（６）和／或片材（２）上方的至少一个架子（６），将片材（２）输送到炉（１）中，每个架子（６）都包括多个成一排地布置在彼此旁边的ＤＦＩ（直焰冲击）燃烧器（７），所述ＤＦＩ燃烧器（７）朝向片材（２）定向，并且每个架子（６）中的独立燃烧器（７）都被控制以提供预定的发热能力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：M加尔茨，
申请(专利权)人：AGA公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]