[发明专利]提高横向磁通感应加热带钢横向温度均匀性装置及方法

说明书

本发明公开了一种提高横向磁通感应加热带钢横向温度均匀性的装置及方法。该装置包括框架、平面电磁感应器（11）、磁极，在上部框架（10）上设置一组中间固定磁极（4）、一组左右中部可移动磁极（3、5），一组左右边部可移动磁极（2、6），一组左右边部屏蔽罩（1、7），在下部框架上镜像布置有相同磁极和屏蔽罩。在带钢运行方向出口处配置有扫描式温度仪（20）。该方法首先针对不同规格带钢在过程机对横磁设备各个磁极和屏蔽罩进行初始位置设定；然后当带钢通过横磁设备后，将测温仪数据在带钢宽度方向上按一定比例分为固定区域、中部区域、边部区域和带钢边沿四个部分，根据各区域带钢温度实际值，按照不同策略分别调整磁极和屏蔽罩位置。

技术领域

本发明涉及带钢连退工艺中的带钢加热技术，尤其涉及一种提高横向磁通感应加热带钢横向温度均匀性的装置及方法，适用于横向磁通感应加热带钢的温度控制。

背景技术

在带钢冷轧及轧后处理领域，比如带钢轧前补热、镀锌合金化加热、涂层烘干等方面，纵磁感应加热技术都取得了成功的应用。但在带钢连退领域，需要将带钢加热到600℃至 900℃，该区间带钢磁滞效应基本丧失，对于薄带钢来说，由于集肤效应的影响，采用纵向磁通加热就基本不可能了，所以在这个温度区间段，现代连退工艺基本都采用传统加热的方式，比如气体直接加热、燃气辐射管加热、电阻丝辐射管加热等。这种方式需要连退机组很长，炉内设备繁多，占地和投资大，并且由于带钢炉内接触多易于造成表面质量损伤和断带以及设备损伤等诸多问题，另外由于在高温段其加热速率一般在10℃/s以下，很难开发新产品新工艺。

针对薄的带钢加热或者对非铁磁性的金属带，比如铝、铜或不锈钢带的感应加热就需要另外一种形式，即横向磁通感应技术，该技术最近几年开始受到关注。横向磁通感应技术是在工件上下分别放置通电的平面感应器一对或多对，上下感应器的通电形式完全相同。加热时其磁力线垂直于工件表面穿透整个工件厚度，而不像纵向磁通加热，其工件心部并没有磁通穿过。这样就避免了纵向磁通以集肤层为设计原则的频率要求，可以实现在较低频率下达到加热要求，从而为薄板、非磁性材质或700℃以上的碳钢(居里点一般750℃左右，失磁滞效应)提供了感应加热的可能。

但横向磁通感应加热存在一个重大的问题就是工件表面加热温度非常不均匀，限制了其应用。从检索到的技术文献看，横向磁通感应加热在工件横向温度均匀性能控制在50～70℃以内就相当不容易。为解决横向磁通感应加热的技术问题，国内外有大量的专利技术和文献。美国专利US5403994A采用两片分立的J型线圈导体，一条固定，另一条移动来适应带钢宽度的变化，该技术无法解决带钢边部温度过热或加热不足的问题。美国专利US2002121512A1采用软电缆连接感应器导体，这样方便调整温度均匀性，由于带钢的感应加热一般电流都比较大，需要采用的软电缆尺寸非常大，故该专利的实用性也不大。欧洲专利 EP1148762A1把感应线圈全都固定，而把导磁体做成活动磁极，利用导磁体的聚磁特性来改善带钢宽度方向的温度均匀性，对变规格带钢的生产也有适应性；同时，也考虑了磁场屏蔽体的应用来更加灵活的控制温度分布。

以上三项专利中，法国fives公司的专利EP1148762A1更接近现场工业应用，但其温度均匀性仍然不能满足带钢连退的工艺要求，并且没有提供相应的控制方式。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高横向磁通感应加热带钢横向温度均匀性装置与方法。本发明通过实测温度，实时控制磁极和屏蔽罩的位置，提高横向磁通感应加热带钢的横向温度均匀性。

为了实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种提高横向磁通感应加热带钢横向温度均匀性装置，包括：框架、平面电磁感应器、屏蔽罩、多组磁极，

所述框架包括上部框架和下部框架，上部框架和下部框架固定为一体；带钢从上部框架和下部框架之间穿过，并且上部框架中心线、下部框架中心线与带钢运行中心线重合；所述上部框架和安装于上部框架上的部件构成了横磁设备正面，所述下部框架和安装于下部框架上的部件构成了横磁设备反面；