CN101983001B - 不锈钢复合板低温感应加热制造设备 - Google Patents

Abstract

一种不锈钢复合板低温感应加热制造设备，用于连续压轧成型前对复合材料进行中频感应加热熔接。中频电源加热控制系统经中频电容补偿器与感应加热器连接，产生的中频交流电功率输入到中频电容补偿器与感应加热器形成谐振，在感应加热器上产生交变大电流，通过涡流效应加热面层及基层金属，粘合层接受面层及基层金属的热量融化后在惰性气氛下贴合进入轧机轧制成复合板。本发明利用感应加热技术对大幅面金属进行连续非接触式加热，控温精度高，工作温度低，单位能耗低，可有效节约能源；测温仪与中频电源加热控制系统保证金属层加热温度的恒定，使金属层表面加热均匀；惰性气体保护腔结构可避免加热过程中金属层的表面氧化，可大幅降低生产成本。

Description

不锈钢复合板低温感应加热制造设备

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，特别是用于使不锈钢复合钢板连续压轧成型前对复合材料进行中频感应加热熔接的设备。

背景技术

不锈钢复合钢板是一种以碳钢为基体单面或双面整体连续地包覆0.1-20MM不锈钢的双金属高效节能材料，它充分发挥了两种材料特性优势，既具有不锈钢的耐腐蚀、耐磨性、抗磁性、豪华性和装饰性，又具有碳钢良好的可焊性、成型性、拉延性和导热性；同时由于它可节约镍铬合金，降低成本，价格低廉，其抗磨、抗锈、抗腐蚀及表面光洁度及性价比等都非常优异，因而被广泛用于石油、装饰、化工、制盐、制碱等各个领域，可取代全不锈钢等材料，具有巨大的社会经济效益。

不锈钢复合钢板是我国国民经济发展中不可缺少的钢材品种，其应用前景十分广阔，国内需求量近期约为5-10万吨，中期为20-40万吨/年，但由于工艺限制，生产能力远远满足不了要求。

在常见的两种制造不锈钢复合钢板的工艺中，爆炸复合加工法一般适用于厚度为10mm以上的材料，成本较高，工艺过程存在高危、高噪音的缺陷；而压轧复合加工法适合于较薄的材料，成本较低，工艺过程安全平稳易控制。但热轧工艺开轧温度在1000度以上，设备庞大，能耗高，工作环境差。冷轧常见的钎焊轧中，需配备钎料喷涂器，而基材及面材的加热采用传统的外热式加热，结构复杂，占地面积大，生产成本高。

在轧制法(钎焊轧、热轧法)中，国内均未见有采用中频感应加热法生产不锈钢复合板的报道。

发明内容

为克服现有不锈钢复合钢板轧制工艺设备的不足，本发明的发明目的在于提供一种不锈钢复合钢板低温感应加热制造设备，通过采用感应器对大幅面金属连续加热，以实现使复合钢板压轧成型前金属加热均匀、金属层间加热温度一致、避免加热过程中表面氧化的目的。

为实现上述目的，本发明的技术方案在于：可产生中频交流电的中频电源加热控制系统一经中频电容补偿器一与主感应加热器连接，中频电源加热控制系统二经中频电容补偿器二与辅感应加热器连接，中频电容补偿器一、中频电容补偿器二分别与主感应加热器、辅感应加热器之间形成谐振槽路，在主感应加热器与辅感应加热器中产生交变大电流；

所述中频电源加热控制系统一、中频电源加热控制系统二分别与测温仪一、测温仪二相连，测温仪一与测温仪二分别靠近基层金属、面层金属；金属层从惰性气体腔穿过，可保护金属表面不被氧化的惰性气体保护腔置于主感应加热器与辅感应加热器之间；

所述主感应加热器的非导磁骨架一连接导磁体一与整体托架一，导磁体一内装有汇流铜管一；辅感应加热器的非导磁骨架二连接导磁体二与整体托架二，导磁体二内装有汇流铜管

本发明的原材料由一定幅面的较薄的面层不锈钢、较薄的粘接金属层、较厚的基层低碳钢三种材料组成。三层原材料在进入轧机前，利用中频电源的感应作用，用多组特制感应器分别连续加热面层不锈钢和基层低碳钢到一定温度(不超过800度)，同时使得中间较薄的粘接金属层融化后，三层原料在惰性气氛下贴合进入轧机轧制成不锈钢复合钢板。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1、采用中频电源加热控制系统提供能源，区别于传统的外热式工艺，利用感应加热技术对大幅面金属进行连续非接触式加热，控温精度高，工作温度低，工艺温度不超过800摄氏度，产品的单位能耗大幅降低，可有效节约能源；

2、测温仪与中频电源加热控制系统保证金属层加热温度的恒定，使金属层表面加热均匀，粘接质量可靠；

3、采用惰性气体保护腔结构，避免加热过程中金属层的表面氧化，区别于传统的真空工作腔，可大幅降低生产成本。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详述。

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中主、辅感应器加热器单元原理示意图；

图3是本发明的应用简图。

具体实施方式

如图1所示，中频电源加热控制系统一1、中频电源加热控制系统二2分别经中频电容补偿器一11、中频电容补偿器二3与主感应加热器9、辅感应加热器5连接，主感应加热器9与辅感应加热器5之间为金属层，金属层由面层金属6、粘合金属层7与基层金属8组成，中频电源加热控制系统一1、中频电源加热控制系统二2分别与测温仪一10、测温仪二4相连，测温仪一10与测温仪二4分别靠近基层金属8、面层金属6。

中频电源加热控制系统一1、中频电源加热控制系统二2将三相交流电转化成直流电，滤波后逆变为单相中频交流电，输入到中频电容补偿器一11与中频电容补偿器二3中，电容同主感应加热器9、辅感应加热器5形成谐振槽路，在感应加热器上产生交变大电流。当被加热金属以恒定的速度在主感应加热器9、辅感应加热器5之间连续行走时，被加热金属内部产生涡流效应而发热。测温仪一10与测温仪二4在分别感知基层金属8、面层金属6温度后反馈给中频电源加热控制系统一1、中频电源加热控制系统二2，使中频电源输出一定的功率，保证金属加热温度的恒定。图1中省略了惰性气体保护腔体系统。

如图2所示，可保护金属表面不被氧化的惰性气体保护腔20置于主感应加热器9与辅感应加热器5单元之间，主感应加热器单元的非导磁骨架一25连接导磁体一24与整体托架一26，导磁体一24内装有汇流铜管一23；辅感应加热器单元的非导磁骨架二13连接导磁体二14与整体托架二12，导磁体二14内装有汇流铜管二15，主感应加热器单元通过固定螺杆27固定在整体托架26上，辅感应加热器单元通过固定螺杆28固定在整体托架12上。

接到上述中频电源输入的功率，主感应加热器单元与辅感应加热器单元分别对基层金属8和面层金属6加热，U型导磁体一24、导磁体二14分别驱使多匝汇流铜管一23、汇流铜管二15内的谐振电流贴向被加热金属方向，分别形成趋肤电流区22及16与感应磁场21及19，被加热基层金属8和面层金属6分别在感应磁场下内部形成涡流并被加热，粘合金属层7处于面层金属6和基层材料8之间，并且有较小的热容量，它靠前两者接触传递过来的温度熔化，在惰性气体保护腔20的保护下，三层金属复合进入下工序的轧机轧制成产品，材料之间的气隙18同时消失。序号17为惰性气体保护腔20的气源接口。

如图3所示，基层金属8、粘合金属层7与面层金属6在惰性气氛下贴合经夹送辊29进入轧机轧制成不锈钢复合钢板。图中惰性气体保护腔20经支架31连接在机架30上。序号5为辅感应加热器，序号9为主感应加热器，序号17为惰性气体保护腔20的气源接口。

Claims (2)

1.一种不锈钢复合板低温感应加热制造设备，其特征在于：可产生中频交流电的中频电源加热控制系统一(1)经中频电容补偿器一(11)与主感应加热器(9)连接，中频电源加热控制系统二(2)经中频电容补偿器二(3)与辅感应加热器(5)连接，中频电容补偿器一(11)、中频电容补偿器二(3)分别与主感应加热器(9)、辅感应加热器(5)之间形成谐振槽路，在主感应加热器(9)与辅感应加热器(5)中产生交变大电流，

所述中频电源加热控制系统一(1)、中频电源加热控制系统二(2)分别与测温仪一(10)、测温仪二(4)相连，测温仪一(10)与测温仪二(4)分别靠近基层金属(8)、面层金属(6)，金属层从惰性气体保护腔(20)穿过，可保护金属表面不被氧化的惰性气体腔(20)置于主感应加热器(9)与辅感应加热器(5)之间。

2.根据权利要求1所述的不锈钢复合板低温感应加热制造设备，其特征在于：主感应加热器(9)的非导磁骨架一(25)连接导磁体一(24)与整体托架一(26)，导磁体一(24)内装有汇流铜管一(23)；辅感应加热器(5)的非导磁骨架二(13)连接导磁体二(14)与整体托架二(12)，导磁体二(14)内装有汇流铜管二(15)。 

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