一种横纵磁交替的感应加热系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种横纵磁交替的感应加热系统，定义供板坯通过的通道为板坯通道，感应加热系统包括在板坯运行方向上间隔交替设置的第一感应加热单元、第二感应加热单元；第一感应加热单元包括K1个用于产生磁场方向垂直于板坯表面的横向磁场的第一感应器；第二感应加热单元包括K2个用于产生磁场方向平行于板坯表面的纵向磁场的第二感应器。采用本实用新型专利技术的横纵磁交替布置的加热系统能有效减少板坯边角部与表面的温度偏差。

【技术实现步骤摘要】
一种横纵磁交替的感应加热系统
本技术属于钢铁轧制
，具体说是一种横纵磁交替的感应加热系统。
技术介绍
在连铸连轧热处理工艺中，感应加热技术已经成为板材热处理工艺的首选技术。广泛应用于：精轧或初轧前入口温度控制，为不同规格的轧制提供温度基础；用于板坯边角部的局部加热，补充由于板坯宽厚比较大，边缘热量散失更严重造成的温度过低，以减少角部裂纹缺陷。感应加热的原理是利用交流电的集肤效应，在铸坯表面产生涡流。从加热原理上主要分为横向和纵向磁通的两种加热方式。纵向磁通感应加热其磁通方向与金属板材表面平行。其优点是加热均匀，结构简单，缺点是加热效率低，电源工作频率高，电子元器件损耗大。横向磁通感应器产生的磁通方向与受热物件表面垂直，板坯内感应出的涡流平行于板材表面，在板材截面上涡流并不存在相互抵消的问题，所以加热效率高，能源利用率高。但横向磁通感应加热的缺点是加热不均匀，涡流容易在金属板材前端或边部聚集而过烧。因此，在实际生产过程中，为达到板坯的轧制温度，而无角裂等质量缺陷。目前的处理工艺是，先安装一套边部或角部加热系统，提高边角部温度，防止角裂，如专利CN106938324A；另安装数套感应加热系统提高轧制温度，如：如中国专利CN105698525A和CN106793226A。在不同位置，使用不同多感应加热系统分别来控制边角部温度和轧制温度，不仅设备成本高，而且设备的维护困难，及多系统配合使用难度大。
技术实现思路
本技术要解决的问题是针对现有板坯感应加热中加热均匀与加热效率无法兼顾的问题，提供一种横纵磁交替的感应加热系统。为解决现有技术问题，本技术的目的在于克服已有技术存在的不足，针对连铸连轧板坯的热处理技术，提出一种设备结构紧凑、操作简单的纵横磁交替的感应加热系统。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种横纵磁交替的感应加热系统，定义供板坯通过的通道为板坯通道，所述感应加热系统包括在板坯运行方向上间隔交替设置的第一感应加热单元、第二感应加热单元，在板坯运行方向上设置于最后方的感应加热单元为第一感应加热单元，所述第一感应加热单元、第二感应加热单元的数量分别为M1、M2，M1≥2，M2≥2；所述第一感应加热单元包括K1个用于产生磁场方向垂直于板坯表面的横向磁场的第一感应器，从而对位于板坯通道上的板坯进行加热；所述第二感应加热单元包括K2个用于产生磁场方向平行于板坯表面的纵向磁场的第二感应器，从而对位于板坯通道上的板坯进行加热。本技术中，通过上述设置，第一感应器的横向磁通加热效率高、磁力线容易在边角部聚集，从而可以先大幅提高角部温度，弥补板坯在进入感应加热系统之前边角部的热量耗散，再采用纵向磁通的第二感应器，对铸坯整体进行均匀加热，再利用板坯自身的热传导进一步温度均匀。同样地，在板坯运行方向上第一感应加热单元、第二感应加热单元均间隔交替设置，从而可以达到板坯加热和均热的目的。进一步地，每个第一感应器包括成对设置且分别位于板坯通道上方、下方的第一感应线圈、第二感应线圈，所述第一感应线圈的线圈平面、第二感应线圈的线圈平面相对设置，当第一感应线圈、第二感应线圈通入电流时，产生磁场方向垂直于板坯表面的横向磁场，从而对位于板坯通道上的板坯进行加热，所述第一感应线圈、第二感应线圈的形状为环状或回字形形状。进一步地，所述第一感应线圈、第二感应线圈的线圈平面均平行于板坯的横断面。进一步地，每个第二感应器包括具有中间开口的第三感应线圈，所述板坯通道穿过第三感应线圈的中间开口，当第三感应线圈通入电流时，产生磁场方向平行于板坯表面的纵向磁场，从而对位于板坯通道上的板坯进行加热；所述第三感应线圈的形状为环状或回字形形状。进一步地，所述第三感应线圈的线圈平面垂直于板坯运行方向。进一步地，M1=M2，K1=K2。在一种优选实施方式中，M1=M2=2，K1=K2=4。进一步地，所述感应加热系统还包括控制器、M1个第一冷却系统、M2个第二冷却系统、M1个第一供电电源、M2个第二供电电源；各个第一冷却系统、各个第二冷却系统、各个第一供电电源、各个第二供电电源均相互独立设置；第i个第一感应加热单元由第i个第一供电电源供电且由第i个第一冷却系统进行冷却；第j个第二感应加热单元由第j个第二供电电源供电且由第j个第二冷却系统进行冷却；i=1,2,……,M1，j=1,2,……,M2；每个第一感应加热单元的入口位置均设置有用于测量板坯边部温度的第一测温装置，每个第二感应加热单元的入口位置均设置有用于测量板坯表面温度的第二测温装置，所述板坯通道的出口位置设置有用于测量板坯表面温度的第三测温装置，所述板坯边部温度为板坯运行方向上板坯的至少一侧壁面温度，所述板坯表面温度为板坯上表面温度或板坯下表面温度中的至少一个；各个第一供电电源、各个第二供电电源、各个第一冷却系统、各个第二冷却系统、各个第一测温装置、各个第二测温装置、第三测温装置均与控制器电连接。本技术中，每个冷却系统、每个供电电源均独立设置，从而可以在板坯经过时独立对加热功率或冷却进行调节。进一步地，定义在板坯运行方向上设置于最后方的第一感应加热单元为尾部感应加热单元，在板坯运行方向上所述尾部感应加热单元后方且间距为D1的位置设置有位置传感器，所述位置传感器与控制器电连接，D1≥TC×VC，定义TC为从各个第一供电电源、各个第二供电电源启动开始到达到预设功率所需时间，VC为板坯运行速度。通过在尾部感应加热单元后方设置位置传感器，从而便于在板坯头端、尾端到达尾部感应单元的位置之前，对板坯头端、尾端进行检测，从而便于提前进行操作。进一步地，各个第一感应器分别安装在与第一感应器对应设置的第一框架上，各个第二感应器分别安装在与第二感应器对应设置的第二框架上，各个第一框架、第二框架相互独立设置。本技术中，通过设置第一框架、第二框架，从而使得各个第一感应器、各个第二感应器相互独立设置，便于单独更换。进一步地，所述第一框架上安装有沿地轨滑动的第一滑轮，所述第二框架上安装有沿地轨滑动的第二滑轮。本技术中，通过设置地轨、第一滑轮、第二滑轮，在设备需要检修更换时，置于框架上的感应器可随框架沿地轨及框架上的滑轮推拉滑出，实现感应器的快速拆卸及维修。进一步地，所述尾部感应加热单元为第一感应加热单元。本技术具有的优点和积极效果是：1）温度均匀，本专利采用纵横磁交替的分区加热，在功能上又将各区分为加热区和保温区。这种布置方式不仅大幅提高了板坯温度的均匀性，减少角裂，而且提高板坯组织的均匀性，有利于铸坯轧制后力学性能的改善；2）结构简单，本专利虽然涉及了纵向磁通感应器和横向磁通感应器两种结构，但两种感应器结构形式一致，仅布置及组合方式不同，可互为备件替换使用。较普通工艺采用一套角部加热系统，和多套轧钢加热系统，设备的利用率大幅提高；3）节能降耗，本技术不同区可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种横纵磁交替的感应加热系统，定义供板坯（1）通过的通道为板坯通道，其特征在于，所述感应加热系统包括在板坯运行方向上间隔交替设置的第一感应加热单元（50A）、第二感应加热单元（50B），在板坯运行方向上设置于最后方的感应加热单元为第一感应加热单元（50A），所述第一感应加热单元（50A）、第二感应加热单元（50B）的数量分别为M1、M2，M1≥2，M2≥2；/n每个第一感应加热单元（50A）包括K1个用于产生磁场方向垂直于板坯表面的横向磁场的第一感应器（51），从而对位于板坯通道上的板坯（1）进行加热；/n每个第二感应加热单元（50B）包括K2个用于产生磁场方向平行于板坯表面的纵向磁场的第二感应器（52），从而对位于板坯通道上的板坯（1）进行加热。/n

【技术特征摘要】
1.一种横纵磁交替的感应加热系统，定义供板坯（1）通过的通道为板坯通道，其特征在于，所述感应加热系统包括在板坯运行方向上间隔交替设置的第一感应加热单元（50A）、第二感应加热单元（50B），在板坯运行方向上设置于最后方的感应加热单元为第一感应加热单元（50A），所述第一感应加热单元（50A）、第二感应加热单元（50B）的数量分别为M1、M2，M1≥2，M2≥2；
每个第一感应加热单元（50A）包括K1个用于产生磁场方向垂直于板坯表面的横向磁场的第一感应器（51），从而对位于板坯通道上的板坯（1）进行加热；
每个第二感应加热单元（50B）包括K2个用于产生磁场方向平行于板坯表面的纵向磁场的第二感应器（52），从而对位于板坯通道上的板坯（1）进行加热。


2.根据权利要求1所述的感应加热系统，其特征在于，每个第一感应器（51）包括成对设置且分别位于板坯通道上方、下方的第一感应线圈（501）、第二感应线圈（502），所述第一感应线圈（501）的线圈平面、第二感应线圈（502）的线圈平面相对设置，当第一感应线圈（501）、第二感应线圈（502）通入电流时，产生磁场方向垂直于板坯表面的横向磁场，从而对位于板坯通道上的板坯（1）进行加热，所述第一感应线圈（501）、第二感应线圈（502）的形状为环状或回字形形状。


3.根据权利要求2所述的感应加热系统，其特征在于，所述第一感应线圈（501）、第二感应线圈（502）的线圈平面均平行于板坯（1）的横断面。


4.根据权利要求1所述的感应加热系统，其特征在于，每个第二感应器（52）包括具有中间开口的第三感应线圈（503），所述板坯通道穿过第三感应线圈（503）的中间开口，当第三感应线圈（503）通入电流时，产生磁场方向平行于板坯表面的纵向磁场，从而对位于板坯通道上的板坯（1）进行加热，所述第三感应线圈（503）的形状为环状或回字形形状。


5.根据权利要求4所述的感应加热系统，其特征在于，所述第三感应线圈（503）的线圈平面垂直于板坯运行方向。


6.根据权利要求1所述的感应加热系统，其特征在于，M1=M2，K1=K2。


7....

【专利技术属性】
技术研发人员：肖红，姚海英，姜滔，彭鹏，蒋晓奇，易兵，陈浪，付昊东，兰芳，肖晓丹，胡璐，
申请(专利权)人：湖南中科电气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43