CN112570471A - 带钢连续轧制生产线及其运行方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带钢连续轧制生产线，包括轧机机组，所述轧机机组的入口侧布置有感应加热装置，所述感应加热装置包括感应加热器，所述感应加热器采用闭环式感应线圈并在该闭环式感应线圈的圈内形成带钢运行通道，所述感应加热器配置有平移驱动机构从而具有工作位和离线位。另外还涉及该带钢连续轧制生产线配置有事故剪时的运行方法。本发明采用闭环式感应线圈对带钢进行快速补热，加热效率及效果显著地得以提升，而且由于是封闭式磁场，除感应加热器进出口处之外全封闭式磁屏蔽处理，运行安全性高，生产运行和维护便捷，备件成本降低。

Description

带钢连续轧制生产线及其运行方法

技术领域

本发明涉及一种带钢连续轧制生产线及其运行方法，尤其适用于高牌号脆性钢(高牌号无取向硅钢、取向硅钢和65Mn等钢种)的连续轧制生产。

背景技术

在带钢轧制前对高牌号无取向硅钢、取向硅钢和65Mn等脆性钢进行补热，使带钢在脆硬临界温度以上进行连续性轧制以达到不产生边裂或断带的目的，能够在保证机组作业率的同时提高产品成材率。

电感应加热方式具有加热速度快、加热效果较好等优点，能够在现场有限空间内完成快速补热，越来越受到钢铁企业的青睐。目前，带钢轧前感应加热主要采用开口式感应器技术，即采用开口式感应线圈完成对带钢的补热；这种加热方式能在带钢在线状况下即将感应加热装置直接移出生产线工位，腾出空间进行其他操作处理等，因此灵活性较好，但存在如下问题：(1)线圈开口处存在明显漏磁，需要进行特殊磁屏蔽；(2)上部活动线圈经常活动易接触不良，烧毁线圈；(3)开口处易导致水汽、杂质等进入而损坏线圈。

发明内容

本发明涉及一种带钢连续轧制生产线及其运行方法，至少可解决现有技术的部分缺陷。

本发明涉及一种带钢连续轧制生产线，包括轧机机组，所述轧机机组的入口侧布置有感应加热装置，所述感应加热装置包括感应加热器，所述感应加热器采用闭环式感应线圈并在该闭环式感应线圈的圈内形成带钢运行通道，所述感应加热器配置有底部平移驱动机构从而具有工作位和离线位。

作为实施方式之一，所述感应加热器的工作位入口侧或工作位出口侧布置有事故剪。

作为实施方式之一，工作位入口侧和工作位出口侧分别布置有辊架，所述辊架上布置有用于支撑带钢的托辊以及用于稳定带钢以防止碰撞感应加热器的压辊，压辊位于对应侧的托辊上方并且配置有升降驱动单元。

作为实施方式之一，与所述事故剪相邻的辊架直接集成安装在该事故剪的机架上。

作为实施方式之一，工作位入口侧设有夹送辊，夹送辊采用气缸或液压缸驱动。

作为实施方式之一，所述事故剪布置于工作位出口侧，于所述事故剪的出口附近布置有吹扫装置。

作为实施方式之一，所述感应加热器配置有槽路柜以形成谐振系统，所述槽路柜并柜布置于所述感应加热器的顶部或侧部。

作为实施方式之一，工作位入口侧设有焊缝检测单元。

作为实施方式之一，工作位入口侧布置有纠偏辊和配套光电式CPC纠偏检测单元。

本发明还涉及如上所述的带钢连续轧制生产线的运行方法，包括：

感应加热器处于工作位时，当接收到感应加热器离线指令后，事故剪启动将带钢剪断，并确保感应加热器内无带钢，使感应加热器移至离线位；

感应加热器处于离线位时，当接收到感应加热器在线指令后，事故剪启动将带钢剪断，并确保工作位区域无带钢，使感应加热器移至在线位。

本发明至少具有如下有益效果：

本发明采用闭环式感应线圈对带钢进行快速补热，加热效率及加热均匀性效果显著地得以提升，而且由于是封闭式线圈结构，除感应加热器进出口处之外均封闭式磁屏蔽处理，运行安全性高，运行维护便捷。

本发明进一步具有如下有益效果：

本发明通过在感应加热器的工作位入口侧或工作位出口侧布置事故剪，通过事故剪与感应加热器可移动式结构配合，可使上述采用闭环式感应线圈的感应加热装置达到开口式感应加热装置的实时上下线效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的感应加热装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的感应加热器的平移结构示意图。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1，本发明实施例提供一种带钢连续轧制生产线，包括轧机机组，所述轧机机组的入口侧布置有感应加热装置，所述感应加热装置包括感应加热器11，所述感应加热器11采用闭环式感应线圈并在该闭环式感应线圈的圈内形成带钢运行通道，所述感应加热器11配置有平移驱动机构从而具有工作位和离线位。

有别于常规的轧前开口式线圈感应加热方式，本实施例中，采用闭环式感应线圈对带钢进行快速补热，加热效率及加热均匀性效果显著地得以提升，而且由于是封闭式线圈结构，除感应加热器11进出口处之外封闭式磁屏蔽方式，运行安全性高，运行维护便捷。

基于上述感应加热器11可移动式设计方案，能有效地提高上述感应加热装置的工作灵活性和适用性；例如，对于高牌号无取向硅钢和取向硅钢等含碳量高的高附加值产品，可通过上述平移驱动机构将感应加热器11移至在线状态进行快速补热生产，尤其地，可将高牌号硅钢加热至硬脆点温度以上(≥65℃)，实现高牌号硅钢高速稳定运行，彻底解决高牌号硅钢(硅含量≥2.2％以上)无法高速连续稳定生产的瓶颈；对于无需快速补热的常规钢种产品则可将感应加热器11移至离线状态，降低生产成本，避免常规钢种超高速度运行和板形等因素对感应加热器11产生的碰撞风险。

优选地，在感应线圈的环内区域优选为通过马弗炉结构围设形成感应加热腔，感应线圈结构及马弗炉结构均为本领域常规技术，此处不作赘述。在其中一个优选方案中，马弗炉结构包括支撑层和耐热绝缘层，该支撑层可采用SIC(碳化硅)支撑层或无磁不锈钢水冷管支撑层，支撑层可通过耐热层保护，该耐热层可采用耐热棉和/或耐热毯层；上述支撑层不仅能实现对耐热绝缘层的支撑，同时可实现带钢运行过程中的防护，避免带钢碰撞马弗炉结构。

一般地，上述感应加热器11配置有槽路柜17，该槽路柜17与感应加热器11组成谐振系统；作为优选方案，所述槽路柜17并柜布置于所述感应加热器11的顶部或侧部，能够简化感应加热装置的设备布局，一方面减少装置占地面积，另一方面，在感应加热器11设计为可移动的情况下，上述并柜设计方案使槽路柜17与感应加热器11随动，保证二者之间连接可靠性，从而保证感应加热工作的稳定性和可靠性。

一般地，上述感应加热器11配置有电源单元。可选地，该电源单元包括进线整流柜和逆变柜，三相电流经整流器整流、滤波器滤波后，成为平滑直流电送到逆变器，逆变器将直流电转变成较高频率的交流电供给上述谐振系统。优选地，上述进线整流柜与逆变柜并柜设计并且布置在机组传动侧。如图2，对于槽路柜17与电源单元之间的连接，二者之间的连接线缆可在拖链21中布线。

在可选的实施例中，如图2，上述平移驱动机构包括平移轨道20，上述感应加热器11滑动设置在该平移轨道20上，通过电机驱动或气缸推拉驱动等方式均能实现感应加热器11的平移；进一步可在平移轨道20旁布置在线位置检测器件和离线位置检测器件(例如光电开关等)，以保证感应加热器11所处状态的准确性。

基于上述闭环式感应线圈的结构，在带钢在线状况下感应加热器11无法直接移出生产线，在事故状况下(例如感应加热器11故障)或带钢无需进行补热(此时感应加热器11占用产线空间，无法合理利用此区域进行剪带取料等辅助生产)等工况下，不利于产线的正常运行。本实施例中，优选地，所述感应加热器11的工作位入口侧或工作位出口侧布置有事故剪15，通过事故剪15与感应加热器11可移动式结构配合，可使上述采用闭环式感应线圈的感应加热装置达到开口式感应加热装置的实时上下线效果。该事故剪15与平移驱动机构的配合方式将在后续实施例中述及，此处从略。

在其中一个实施例中，如图1，工作位入口侧和工作位出口侧分别布置有辊架13，所述辊架13上布置有用于支撑带钢的托辊(已图示，未标注)，通过两组托辊支撑起带钢，限定出带钢的运行高度，例如使带钢处于上述感应加热腔的中心高度，避免带钢与感应加热腔的底部或顶部产生接触或碰撞。进一步地，所述辊架13上还布置有压辊(已图示，未标注)，所述压辊位于对应侧的托辊上方并且配置有升降驱动单元；该升降驱动单元可采用气缸、液压缸等直线驱动设备。通过配置压辊，托辊与压辊配合可提高带钢运行平稳性以及约束带钢板形，避免带钢撞击感应加热器腔体，在进行带钢带头带尾穿带过程中可实现合理输送，避免带头带尾翘头或搭头等导致带钢卡住的情况；同时考虑到带钢断带、倒带等特殊工况，在遇到断带、倒带和急停信号时，压辊压下可缓解带钢对感应加热器11的冲击。

其中，上述事故剪15优选为布置在工作位出口侧，在剪切完带钢后，使带钢倒带的方式退出感应加热器11，操作更为可靠。

在其中一个实施例中，与事故剪15相邻的辊架13直接集成安装在该事故剪15的机架上。在另外的实施例中，上述两侧的辊架13均集成安装在感应加热器11的立柱上，与感应加热器11整体移进移出，使产线布局紧凑化，减少设备数量和占用空间。可选地，上述事故剪15也可与感应加热器11一并安装在滑动平台上，通过该滑动平台在上述平移轨道20上滑动使事故剪15与感应加热器11同进同出。

进一步优选地，如图1，可设置旁通托板台18，感应加热器11处于工作位时，托板台18随动移出工作位；当感应加热器11离开工作位时，托板台18随动移进工作位，以便于辅助完成带钢穿带以及带尾运行。上述旁通托板台18可安装在对应侧的设备机架上，例如工作位出口侧的旁通托板台18即可安装在事故剪15的机架上。

进一步优选地，在上述工作位出口侧可布置吹扫装置16，当事故剪15布置于工作位出口侧时，该吹扫装置16可布置在事故剪15的出口附近，例如集成安装在事故剪15的机架上。该吹扫装置16可实现保护吹扫，凡遇到倒带、断带和机组停机等信号时，吹扫装置16将自动启动进行吹扫，直至机组正常跑带，以避免轧机工作液反流影响感应加热器11正常运行，尤其是轧机前布置有涂油机的情况，可防止涂油反流；其中，该涂油机优选为采用移动式结构，仅用于特殊产品的涂油处理。该吹扫装置16可采用空气喷嘴等常规吹扫设备，具体结构此处不作赘述。

可选地，如图1，在感应加热器11的工作位入口侧还可布置夹送辊14，以便于穿带及正常生产时带钢的稳定运行，该夹送辊14可采用气缸或液压缸驱动。工作位入口侧的辊架13可集成安装在该夹送辊14上。

在可选的实施例中，工作位入口侧设有焊缝检测单元，用于准确定位带钢焊缝，以便于感应加热器11及时地调节功率以改善焊缝区的带钢组织形态，提高带钢焊缝质量。该焊缝检测单元可采用孔洞式激光检测装置等常规焊缝检测器件，具体结构此处不作赘述；同样地，该焊缝检测单元可安设在工作位入口侧的夹送辊架上。

在可选的实施例中，工作位入口侧布置有纠偏辊，以便于对带钢进行纠偏控制，保证带钢运行稳定性。进一步地，可在工作位入口侧布置光电式CPC，实时检测带钢是否跑偏，而光电式CPC不会受到磁场的影响，因此工作较为可靠。

在可选的实施例中，如图1，上述感应加热装置还包括皮带机，所述皮带机的皮带活动路径包括承料段，在该承料段，皮带121穿过感应加热腔并且位于带钢运行通道的正下方。通过配置皮带机，皮带121穿过感应加热腔并且位于带钢运行通道的正下方，能将带钢表面自然脱落的氧化铁皮迅速带出感应加热腔，避免氧化铁皮滞留在磁场内持续发热而损坏腔体绝缘材料等器件甚至对感应线圈造成伤害，以及避免造成电能损耗，保证感应加热器11的工作可靠性，提高感应加热器11的使用寿命，可减少或取消带钢机械破鳞设备。

可以理解地，上述承料段中，皮带121运行方向与带钢运行方向是平行的，以保证皮带121能可靠地、完全地承接带钢表面脱落的氧化铁皮。上述皮带121的宽度宜大于所生产钢种的最大带宽，以便适用于不同钢种的生产需求。

进一步优选地，如图1，所述皮带机包括沿带钢运行方向分列于所述感应加热器11两侧的两组转向辊123，并由两组转向辊123限定出所述承料段。该两组转向辊123一方面保证承料段内皮带121的张紧度，避免皮带121产生跳动等情况而使氧化铁皮洒落，另一方面，使皮带121转向而便于所承接的氧化铁皮的去除。

进一步优选地，如图1，所述皮带机还包括沿带钢运行方向分列于所述感应加热器11两侧的两组刮板122，所述刮板122位于对应侧的转向辊123的下方并且与皮带121的承料面接触。通过刮板122可使皮带121表面的氧化铁皮清除干净，避免氧化铁皮粘结在皮带121的承料面和背面(皮带121卷取过程中，某一段皮带121上的氧化铁皮可能粘结在相邻的皮带121背面上)。进一步地，可在刮板122上设置吸附腔并在刮板122的刀头处设置吸附槽，通过在吸附腔内产生负压抽吸作用，将刮落的氧化铁皮经由吸附槽吸走，保证刮板122的持续工作，避免氧化铁皮掉落至下方的皮带卷取工位处。

上述皮带机可采用皮带121循环运转等方式保证工作可持续性；在另外的实施例中，如图1，所述皮带机包括沿带钢运行方向分列于所述感应加热器11两侧的两组皮带卷放单元124，所述皮带卷放单元124布置于对应侧的转向辊123的下方，皮带121的两端分别卷绕于两组皮带卷放单元124中。对于上述设置刮板122的方案，皮带卷放单元124可布置于对应侧的刮板122的下方。该皮带卷放单元124可采用卷取曲轴和卷取电机配合的结构；具体地，感应加热器11入口侧的皮带卷放单元124和感应加热器11出口侧的皮带卷放单元124采用周期性投入运转模式，入口侧卷取电机运转过程中，出口侧的卷曲曲轴处于自由状态进行皮带121的自动输送；待出口侧卷曲曲轴皮带121到达规定皮带121位置后，出口侧卷取电机投入运行，入口侧卷曲电机停止运行，入口侧卷曲曲轴处于自由状态进行皮带121的自动输送，皮带121进行反向输送运转。

在可选的实施例中，在上述承料段的横向两侧可分别设置挡料板，该挡料板可采用板面平行于竖向的直板，皮带121的两侧边缘分别与对应侧的挡料板的板面贴触；或者该挡料板采用L形板，包括板面平行于竖向的第一板体和板面平行于水平向的第二板体，皮带121的两侧边缘分别与对应侧的第一板体的板面贴触，皮带121的背面/底部带面与第二板体的上板面贴触。上述挡料板不仅能较好地将氧化铁皮挡落至皮带121上，而且能对皮带121的运行进行导向，提高皮带运行稳定性；其中尤以采用L形的挡料板效果更佳，皮带运行稳定性更好。在上述设置有支撑层的方案中，挡料板可固定在支撑层上，例如与支撑层一体成型。

本发明实施例还涉及如上所述的带钢连续轧制生产线的运行方法，包括：

感应加热器11处于工作位时，当接收到感应加热器11离线指令后，事故剪15启动将带钢剪断，并确保感应加热器11内无带钢，使感应加热器11移至离线位；

感应加热器11处于离线位时，当接收到感应加热器11在线指令后，事故剪15启动将带钢剪断，并确保工作位区域无带钢，使感应加热器11移至在线位。

上述确保感应加热器11内无带钢的方式可以有：通过倒带方式将带钢倒出感应加热器11(基于事故剪15布置于工作位出口侧的情况)，还可以通过工作位入口侧和工作位出口侧布置的光电开关来检测工作位区域内是否有带钢。

在其中一个实施例中，上述带钢连续轧制生产线为带钢酸轧线，上述感应加热装置可用于对厚度规格2～6mm、宽度规格800～1600mm的高牌号带钢进行轧前快速补热。在其中一个实施例中，该感应加热装置占用产线长度在3m左右，可将高牌号带钢加热至硬脆点温度以上(≥65℃)，实现高牌号带钢高速稳定运行，彻底解决高牌号硅钢(硅含量≥2.2％以上)等带钢无法高速连续稳定生产的瓶颈，大幅提高高牌号钢种生产效率和成材率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带钢连续轧制生产线，包括轧机机组，所述轧机机组的入口侧布置有感应加热装置，其特征在于：所述感应加热装置包括感应加热器，所述感应加热器采用闭环式感应线圈并在该闭环式感应线圈的圈内形成带钢运行通道，所述感应加热器配置有平移驱动机构从而具有工作位和离线位。

2.如权利要求1所述的带钢连续轧制生产线，其特征在于：所述感应加热器的工作位入口侧或工作位出口侧布置有事故剪。

3.如权利要求2所述的带钢连续轧制生产线，其特征在于：工作位入口侧和工作位出口侧分别布置有辊架，所述辊架上布置有用于支撑带钢的托辊以及用于稳定带钢以防止碰撞感应加热器的压辊，压辊位于对应侧的托辊上方并且配置有升降驱动单元。

4.如权利要求3所述的带钢连续轧制生产线，其特征在于：与所述事故剪相邻的辊架直接集成安装在该事故剪的机架上。

5.如权利要求3所述的带钢连续轧制生产线，其特征在于：工作位入口侧设有夹送辊，夹送辊采用气缸或液压缸驱动。

6.如权利要求2所述的带钢连续轧制生产线，其特征在于：所述事故剪布置于工作位出口侧，于所述事故剪的出口附近布置有吹扫装置。

7.如权利要求1所述的带钢连续轧制生产线，其特征在于：所述感应加热器配置有槽路柜以形成谐振系统，所述槽路柜并柜布置于所述感应加热器的顶部或侧部。

8.如权利要求1所述的带钢连续轧制生产线，其特征在于：工作位入口侧设有焊缝检测单元。

9.如权利要求1所述的带钢连续轧制生产线，其特征在于：工作位入口侧布置有纠偏辊和配套光电式CPC纠偏检测单元。

10.如权利要求2所述的带钢连续轧制生产线的运行方法，其特征在于，包括：

感应加热器处于工作位时，当接收到感应加热器离线指令后，事故剪启动将带钢剪断，并确保感应加热器内无带钢，使感应加热器移至离线位；

感应加热器处于离线位时，当接收到感应加热器在线指令后，事故剪启动将带钢剪断，并确保工作位区域无带钢，使感应加热器移至在线位。

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