[发明专利]具有分半式平板感应线圈的感应加热炉

说明书

本发明涉及一种钢板在线感应加热技术。一种具有分半式平板感应线圈的感应加热炉，包括上组平板感应线圈（2）和下组平板感应线圈（6），下组平板感应线圈固定安装于感应炉支架上，上组平板感应线圈安装于能上下移动框架上，上组平板感应线圈和下组平板感应线圈组成一对平板感应线圈，被加热板材（1）从上下两组平板感应线圈之间通过；平板感应线圈包括铜管（3）和磁轭（4），磁轭为E形，多匝铜管线圈的两个工作段分别置于磁轭E形的两内槽内平排放置，置于磁轭E形槽前部内的铜管为前铜管，置于磁轭E形槽后部的铜管为后铜管，流过前铜管和流过后铜管的电流方向相反。生产过程中当遇到翘曲严重的钢板时，上组平板感应线圈可以迅速抬起。

技术领域

本发明涉及一种钢板在线感应加热技术，尤其涉及具有分半式平板感应线圈的感应加热炉，适用于中厚钢板的热机械控制工艺技术。

背景技术

随着科技的进步，材料应用的范围不断拓展，人们对材料性能的要求愈加苛刻，热机械控制工艺（TMCP）对材料的性能具有重要影响，可实现特殊性能钢板的生产，如焊接性能优异的高强钢、高层建筑用钢和大型船舶用钢等，可极大提升厚板的质量水平，对厚板的性能影响尤为显著。新一代TMCP技术的一个重要特点是轧后的在线热处理过程不仅仅限于冷却或保温，某些情况下还会进行一定条件的加热。中厚板的在线热处理装置利用高效的感应加热装置进行快速回火，可以对碳化物的分布和尺寸进行控制，使其非常均匀、细小的分散于基体之上，从而实现调质钢的高强度和高韧性。

为满足中厚板的快速在线回火需求，需要在轧后辊道上安装感应加热炉。由于来料的板带厚度不一，通常最大翘曲量往往>30mm，而实现感应加热必须保证感应线圈与板带之间保持有效感应距离，因此要求感应炉体能根据不同的板厚做出高度调整。如果使用常规的螺线管式纵向磁场感应加热，虽然设计结构简单，但实际使用过程中非常容易出现钢板与线圈相撞、钢板卡死在线圈中无法移动等问题，且无法根据钢板厚度规格灵活调整线圈内腔的间隙。

通过文献查阅及专利检索，美国专利US5495094公开了一种感应加热炉，该感应炉由单一铜板线圈之间交错连接绕制而成，线圈内部空间距离无法调整，因此无法实现多厚度规格的钢板加热，也无法应对钢板翘曲现象。特别是该专利公开的单一铜板线圈只适合采用高频感应加热薄钢板，厚度通常在5mm以下。美国专利US6498328B2及US5739506均采用横向磁场感应加热，即磁场方向与被加热钢板宽面方向垂直。利用横向磁场对单块钢板进行加热时，虽然也可以根据钢板厚度和生产突发状况调整线圈间距，但存在加热开始阶段，电流在钢板前端聚集并造成该处温度过烧的问题。若采用在钢板前端拼接钢板或从钢板中部开始加热等方法，虽然可以解决端部过烧的问题，但实际大生产过程中这些方法根本不具有可操作性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有分半式平板感应线圈的感应加热炉，该感应加热炉的感应线圈为上组平板感应线圈和下组平板感应线圈，被加热的板材从上下两组平板感应线圈之间通过；生产过程中当遇到翘曲严重的钢板时，上组感应线圈可以迅速抬起，允许该钢板通过而不影响正常生产。

为了实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种具有分半式平板感应线圈的感应加热炉，包括上组平板感应线圈和下组平板感应线圈，下组平板感应线圈固定安装于感应炉支架上，上组平板感应线圈安装于能上下移动框架上，上组平板感应线圈对应于下组平板感应线圈，上组平板感应线圈和下组平板感应线圈组成一对平板感应线圈，被加热板材从上下两组平板感应线圈之间通过；所述平板感应线圈由多匝铜管绕制而成。

所述上组平板感应线圈和下组平板感应线圈流过的电流方向相反，大小、相位和频率相同。

所述平板感应线圈包括铜管和磁轭，磁轭为E形，多匝铜管线圈的两个工作段分别置于磁轭E形的两内槽内平排放置，置于磁轭E形槽前部内的铜管为前铜管，置于磁轭E形槽后部的铜管为后铜管，流过所述前铜管和流过所述后铜管的电流方向相反；被加热板材从前铜管向后铜管方向通过。