CN100436608C - 用于带材退火的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用直接电阻加热对钢带进行退火的装置，包括至少二个可旋转支承辊(2，7；8，9；12，13；17，18，19)，其中至少一个所述的辊(2；8，9；12，13；17，18)在所述辊(2；8，9；12，13；17，18)的圆周上具有多个导电圆弧段(5)，这些圆弧段(5)之间相互绝缘，并且电流通过至少一个滑动触点(3，4；10，11；14，15，16)被同时传导到所述导电圆弧段的仅仅一部分上，因此在钢带的机械接触后发生与圆弧段(5)的电接触，且在机械接触断开前，电接触与圆弧段(5)断开。本发明还涉及一种用于带材(1)的退火方法。

Description

用于带材退火的方法和装置
发明领域
本发明大致涉及带材(strip)退火。更具体而言它涉及采用直接电阻加热对带材进行退火的方法和装置。
发明背景
窄带材通常由宽带材切成。在切割之前进行终退火。如果需要快速冷却，则必须进行分股退火。通过采用最高为120m/min的中速能达到所需的退火能力。在某些情况下，需要不切割带材而将其作为窄带材进行加工，并作为单一带材进行退火。为了达到足够的性能，需要更高的带材速度。所需的速度最高为500m/min。这就意味着上述系统并不适合这种生产方式。
在线材工业能发现这种高速退火设备的例子，其中2000m/min是正常的退火速度。退火是通过直接电阻加热完成的。这种设备具有3个或4个接触辊。在这两种情况下，第一和最后一个辊相互电连接并接地以使生产线不带电。该系统采用3相电流。
从文献EP 0 155 917也可了解一种用于线材退火厂的系统。线材用一对连续的辊进行退火，该辊具有许多彼此相互绝缘的导电圆弧段。该圆弧段通过电滑动触点与电压源相连接，因此在线圈的电弧末端处的圆弧段并没有电压。这使得发生在线材表面并毁坏线材表面的强烈的火花或起拱得以避免。
发明概述
本发明的目的是提供一种方法和装置，其中在电接触接通之前，具有导电圆弧段的辊和带材发生机械接触，以及在机械接触断开前，电接触断开。该方法和装置比任何现有技术的方法和装置都简单。
本发明的另一个目的是提供一种方法和装置，其中带材直接返回、二次接触同一个具有导电圆弧段的辊，并且降低用于退火的能量。
上述目的可以通过下文中的独立权利要求所述方法和装置实现。在该独立权利要求中描述了本发明的其他有益的实施例。
附图简述
参考附图更详细的描述下面的优选实施例，其中：
图1是带有一个具有导电圆弧段的辊的装置，
图2是带有二个具有导电圆弧段的辊的装置，
图3是带有二个具有导电圆弧段的辊的装置的另一种具体实施方式，以及
图4也是带有二个具有导电圆弧段的辊的装置的另一种具体实施方式。
优选实施例详述
在图1中，金属带1直接与第一可旋转支承辊的圆周相接触，该辊例如是一个换向器2。该换向器2公知于电动机。例如可以通过位于沿带材1的路径的所需/合适位置的引导辊(未示于图1)来进行引导。在换向器2内部设有导电设备，该导电设备可以是例如二个导电刷3和4，它们引导电流流向对其进行加热的换向器2导电圆弧段5。刷3或4覆盖了换向器2的一部分外围，该一部分外围比换向器2和带材1之间的机械接触的外围短。
导电圆弧段5与绝缘圆弧段6之间相互绝缘。导电设备也可以设置在换向器2的外部，与换向器的外部圆周相接触，或是与和换向器的辊轴20垂直的换向器的侧部相接触。所产生的热被传送到要被退火的带材1上。在与换向器2第一次接触之后，带材1被送到第二个可旋转支承辊，该第二个可旋转支承辊是一引导辊7，其引导带材返回与同一换向器圆周的相对侧相接触。然后带材1被引向下一步处理。在换向器2内部的刷4和5设置成使得在电偶合连接前进行带材1和换向器2之间的机械接触、以及在电偶合断开后二者之间的机械接触脱离。这种方式可以避免不利于带材1表面和边缘的火花和起拱。
通过引导带材1返回到同一换向器2，可以节约大量的能源。在接触区域的出口侧，热的带材1释放热量到换向器2，以及在接触区域的入口侧热的换向器预热带材同时带材冷却换向器。换句话说，我们利用冷输入的带材1冷却热的带材并节约能源。用现有技术中的用于退火线材的装置是不可能节约能源的，因为线材与换向器之间用于热传递的接触面很小，且现有技术的装置是一次仅使用一个换向器。
理论上，如果带材1移动很慢，我们可以节约近50％的能源。例如，如果最终的温度高于环境温度600K，那么采用热带材1就有可能将输入带材预热到高于环境温度300K，与此同时使输出带材冷却到相同温度。以实际生产速度是不可能获得这样理论上的节能，但无论如何这种装置与现有技术相比是非常有效率的。
在图2中描述了一实施例，它具有二个换向器8和9。带材1被引导到第一个换向器8，然后到第二个换向器9。两个换向器8和9的内部分别只有一个刷10和11以产生电偶合。该机械接触和电接触的设置方式与图1中的实施例相同。通过采用二个分别只带有一个刷10和11的换向器8和9代替一个带有二个刷3和4(图1)的换向器2，其节能效果丧失了。为维持节能方面的可能性，如图3所示引导带材1二次与第一个换向器相接触。
在图3中，带材1被引导向第一个换向器12然后绕过第二个换向器13再返回到第一个换向器。第二个换向器13只装配有一个刷14以将电流连通到第二换向器的导电圆弧段5上。该带有二个刷15和16的第一换向器12具有与图1所示的换向器2相同的结构。基本上，该结构与图1中的相同，只是引导辊7被只与一个刷14相接触的第二个换向器13所替代。
在图4中描述本发明的另一个实施例。该结构被构造成在一排上设置有二个换向器17和18和一个导向辊19。带材1被引导两次接触二个换向器17和18，通过这种方式考虑到了节能方面的问题。该带有换向器17和18的结构与图1中的带有换向器2的结构相同。人们有可能将前述实施例加以结合以获得与本发明的不同的新的实施例。
虽然本发明是通过参考其优选实施例进行描述的，但应该理解的是，本领域技术人员可以进行修改和改变。这种修改和改变也将落入附加权利要求的范围内。

Claims (7)

1、一种采用直接电阻加热对带材(1)进行退火的装置，包括至少两个可旋转支承辊(2，7；12，13；17，18，19)，其中，至少一个所述辊(2；12，13；17，18)在所述辊(2；12，13；17，18)的圆周上具有多个导电圆弧段(5)，这些圆弧段(5)之间相互绝缘，在具有导电圆弧段(5)的辊(2；12，13；17，18)中的至少一个上设置有两个滑动触点(3，4；15，16)，并且其余的具有导电圆弧段(5)的辊(2；12，13；17，18)上设置有至少一个滑动触点(3，4；14，15，16)，电流通过至少一个滑动触点(3，4；14，15，16)被同时传导到所述导电圆弧段(5)的只一部分上，从而与圆弧段(5)的电接触发生在带材(1)的机械接触之后，且在机械接触断开之前，所述电接触与圆弧段(5)断开，其中，
带材(1)被设置成环绕所述至少两个可旋转支承辊(2，7；12，13；17，18，19)运动，从而该带材(1)被引导返回、两次接触至少一个具有二个滑动触点(3，4；15，16)的辊(2；12；17，18)。
2、如权利要求1所述的装置，其中，所述滑动触点(3，4；14，15，16)为导电刷。
3、如权利要求1所述的装置，其中，所述滑动触点的表面在辊(2；12，13；17，18)的内部、在辊(2；12，13；17，18)的机械接触表面处、或在与辊(2；12，13；17，18)的辊轴(20)相垂直的辊(2；12，13；17，18)的侧面处。
4、如权利要求1所述的装置，其中，所述具有多个导电圆弧段(5)的辊(2；12，13；17，18)为换向器。
5、一种带材(1)退火的方法，包括以下步骤：
-设置至少二个可旋转支承辊(2，7；12，13；17，18，19)，其中至少一个所述辊(2；12，13；17，18)在圆周上具有多个导电圆弧段(5)，该圆弧段(5)之间相互绝缘；
-在具有导电圆弧段(5)的辊(2；12，13；17，18)中的至少一个上设置两个滑动触点(3，4；15，16)，而在其余的具有导电圆弧段(5)的辊(2；12，13；17，18)上设置至少一个滑动触点(3，4；14，15，16)；
-引导带材(1)与辊(2，7；12，13；17，18，19)的圆周的一部分相接触；
-在带材(1)与辊(2；12，13；17，18)进行机械接触后，将辊(2；12，13；17，18)的导电圆弧段(5)与电流接通；
-在带材(1)与辊(2；12，13；17，18)的机械接触断开前，将辊(2；12，13；17，18)的导电圆弧段(5)与电流断开；以及
-引导带材(1)返回到至少一个具有二个滑动触点(3，4；15，16)的辊(2；12；17，18)。
6、如权利要求5所述的方法：其中，在电流连通到圆弧段(5)之前，用导电圆弧段(5)预热输入带材(1)，以及在电流断开后，用圆弧段(5)冷却输出带材(1)。
7、如权利要求5所述的方法所述的方法，其中，滑动触点(3，4；14，15，16)设置在辊(2；12，13；17，18)的内部、在辊(2；12，13；17，18)的机械接触表面处、或在与辊(2；12，13；17，18)的辊轴(20)相垂直的辊(2；12，13；17，18)的侧面处。
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