CN1137635A - 浮动式炉 - Google Patents

Abstract

在炉内沿着带材的输送方向成列设置多个浮动器，利用这些浮动器使带材呈悬浮状态被输送通过炉内。在带材的输送通道上设置试验用浮动器。利用悬浮传感器测定由该试验用浮动器而使带材悬浮的高度。利用模仿装置，将试验用浮动器使带材悬浮至适当高度时的试验用浮动器的气体压力反映到炉内的多个浮动器的气体压力。从而，炉内浮动器使带材悬浮到一定的高度。

Description

浮动式炉

本发明是关于用于对带材进行热处理的浮动式炉，炉内成列设置多个分别喷出气体的浮动器，利用从这些浮动器中喷出气体的压力使金属带材呈悬浮状态被输送通过炉内，从而进行热处理。

浮动式炉是在炉内沿输送方向成列设置多个浮动器，由这些浮动器喷吹冷风、热风等气体，利用气体的压力使上述带材悬浮，从而在炉内非接触式地被连续地输送，同时利用上述气体对带材进行热处理的设备。

以往的这类浮动式炉，其浮动器的气体压力是根据上述带材的厚度、宽度、比重(钢种)等(在本说明书中统称为形状)通过计算求出悬浮所要求的理论值，控制浮动器的鼓风机的风量，使炉内的各浮动器保持在上述计算得到的气体压力。

以这种方式进行控制的浮动式炉，根据上述厚度、宽度、比重等条件进行计算十分繁琐，并且，在进行计算时，上述各条件的数值本身可能出错，或者在输入这些数值时可能出现人为的差错。这些差错使得带材不能达到适当的悬浮状态，带材与炉内部件接触而引起刮伤，从而导致金属带材在无损伤的条件下进行热处理的可靠性降低。

另外，每当要进行热处理的金属带材的形态改变时，都必须重新计算悬浮所要求的理论值，预先调整该计算值，使得控制过程更加繁琐。

再有，在上述现有技术浮动式炉中，将形状等因素差别很大的带材连接起来、使它们连续地通过炉内而进行热处理时会出现下述问题，即两个带材的连接部位通过炉内时，如果使炉内的浮动器的气体压力适合于先行的带材，则后续的带材的前端的悬浮高度不是高就是低，反之，如果使之适合于后续的带材，则先行带材的后端部的悬浮高度不是过高就是过低，至使上述前端部和后端部触及炉内部件，造成刮伤。

因此，本发明的目的是，提供可以在无损伤的条件下连续地对带材进行热处理的浮动式炉。

本发明的另一目的是，简化带材的适当悬浮状态的设定。

本发明的又一目的是，提高对带材进行无损伤热处理的可靠性。

本发明还有一个目的是，将形状等差别很大的带材连接、使它们连续地通过炉内进行热处理时，可以使先行的带材的后端部和后续的带材的前端部在输送过程中都不发生刮伤。

在本发明的浮动式炉中，借助于试验用浮动器使带材悬浮，与此同时利用悬浮传感器测定其悬浮高度。然后，使炉内的各悬浮器的气体压力仿照带材悬浮至适当的悬浮高度时的试验用浮动器的气体压力，从而可以容易地设定适合于带材的悬浮状态。

在这种情况下，由于是利用试验用浮动器使带材实际悬浮、再使炉内其它浮动器仿效它，因而不会产生上述现有技术的人为差错，提高了带材在无损伤状态下进行热处理的可靠性。

另外，将形状等因素差别很大的带材连接、使它们连续地通过炉内而进行热处理时，带材间的连接部位到达炉内各浮动器的位置时，可以逐个地改变各浮动器的气体压力，从而可以实现既适合于先行带材的后端部又适合于后续带材的前端部的合适的悬浮状态，可以使两者都不损伤地对两个带材连续地进行热处理。

附图的简要说明

图1是表示浮动式炉的一个实施例的控制系统图。

图2是图1的浮动式炉中的浮动器的放大图。

图3是另一实施例的浮动式炉的控制系统图。

下面参照附图说明本发明的实施例。

图1表示浮动式炉和炉中的浮动器的气体压力控制系统。图中，1是公知的连续式炉，炉内沿炉子长度方向以一定间距t成列设置多个浮动器2a--2f。带材沿着上述炉子长度方向被输送，因此上述炉子长度方向即为输送方向。在炉1中，1a例如是加热室，1b例如是冷却室，这两个室也可以都是加热室，只是加热温度不同。3是设在上述浮动式炉一端的金属带4的装入口，5是设在另一端的输出口。6a--6f表示向各浮动器2a--2f送入悬浮用的气体的鼓风机。鼓风机6a--6f由反结构电动机6a′--6f′驱动，鼓风量可以改变。通过改变鼓风量，相应地改变浮动器2a-2f的气体压力，从而使得由各浮动器喷出的气体压力相应地发生变化。

各浮动器2a-2f的结构如图2的剖面图所示，由鼓风机6a-6f吹出的风被室7接收，室7的上面设置有水平板8，该水平板8的周边部分向内倾斜，形成狭缝状的喷咀9，由喷咀9向带材4的下面喷吹气体，使带材4悬浮起来。

10是与浮动器2a-2f结构相同的试验用浮动器。该试验用浮动器10设置在连续式炉1的装入口3前方的带材输送通道上。11，11是用于支承带材4的辊道，为的是使利用试验用浮动器10使带材4悬浮的条件与利用炉内浮动器2a-2f使得带材4悬浮的条件相同，它们分别设置在试验用浮动器10的前面和后面，离开与上述浮动器2a-2f相同的间距t。12是用来向试验用浮动器10鼓风用的鼓风机，它由反结构电动机12′驱动，鼓内量可以改变。通过改变鼓风量，可相应地改变浮动器10的气体压力，使得从浮动器10喷出的气体压力相应地发生变化。13是悬浮传感器，用于测定借助于试验用浮动器10喷出的气体而使带材4浮起的高度。14是为测定试验用浮动器10内的气体压力而设置的压力传感器。

其次，30表示试验用浮动器控制装置，它是用来将上述试验用浮动器10的气体压力控制在使得由上述悬浮传感器13测得的数值达到预先设定高度的状态，该控制装置由标号15、16、16′所表示的部件构成。15是用于设定所要求的带材4的悬浮高度的设定器；16是比较器，它将由悬浮传感器13测定的高度与设定器15的设定高度进行比较，输出其差分信号；16′是控制器，用来根据由比较器16输出的信号控制电动机12′的转动。

在上述设定器15中设定所要求的悬浮高度，以使带材4可以在连续式炉1内稳定地被输送。悬浮传感器13检测借助于由试验用浮动器10喷出的气体而使带材4浮起的高度。比较器16将由悬浮传感器13测得的高度与设定器15的设定高度进行比较，输出其差分信号。控制器16′根据由比较器16输出的信号控制电动机12′的转动。通过控制电动机12′的转动，使试验用浮动器10内气体压力达到与电动机12′的转动相对应的压力，也就是达到试验用浮动器10的喷出气体的压力。这样，借助试验用浮动器10而使带材4浮起的高度达到与上述喷出气体的压力相对应的高度，该高度由上述悬浮传感器13测定。它们的作用与通常的反馈技术相同，使得带材4悬浮至设定器15中设定的所希望的悬浮高度。

前已述及，带材4悬浮至所要求高度时的试验用浮动器10内的气体压力由压力传感器14检测。

31表示使炉1内的多个浮动器2a-2f的气体压力模仿试验用浮动器10的气体压力的模仿装置，它表示由上述压力传感器14和下述控制装置32构成的例子。控制装置32是用来控制鼓风机6a-6f的鼓风量，以使各浮动器2a-2f的气体压力等于由压力传感14测得的压力。

下面说明控制装置32。17a-17f是检测浮动器2a-2f内气体压力的压力传感器。18a-18f是比较器，用来对压力传感器14的信号和压力传感器17a-17f的信号分别进行比较，输出其差分信号。18a′-18f′是控制器，用来根据由比较器18a-18f输出的信号分别地控制电动机6a′-6f′的转动。浮动器2a-2f内的气体压力成为与上述电动机6a′-6f′的转动相对应的压力。上述压力传感器17a-17f测定该压力，将测定值反馈至比较器18a-18f。因此，各浮动器2a-2f内的气体压力变成与压力传感器14测得的压力相等，也就是等于试验用浮动器10的气体压力。

另外，上述控制装置32表示的是对各浮动器2a-2f逐个加以控制的控制装置，但也可以只配备一组压力传感器、比较器和控制器，例如由标号17a、18a、18a′表示的一组，由控制器18a′对所有的鼓风机马达6a′-6f′均等地进行控制。

在上述连续式炉1中设置热源和冷却器等(图中未示出)，可以按所要求的温度曲线对带材4进行热处理。

在上述结构的浮动式炉中，通过控制试验用浮动器10的气体压力，使带材4悬浮至预定的适当高度，根据此时的试验用浮动器10的气体压力确定连续式炉1内的多个浮动器2a-2f的气体压力。因此，只要试验用浮动器10与炉内的浮动器2a-2f的结构相同，由试验用浮动器10而产生的带材4的悬浮高度与由炉内的浮动器2a-2f产生的带材4的悬浮高度就会是一样的。因此，只要在设定器15中预先设定所要求的悬浮高度值，即使带材4的品种、形状等改变，也不需要每次都调整向浮动器2a-2f的鼓风量，带材4在炉内会自动地以很高的精度保持在适当的高度上，从而可以实现经常性的稳定输送。另外，由于试验用浮动器10处在带材4输送道路最前面，因此只要适当设定由试验用浮动器10而产生的带材4的悬浮高度，由炉内的所有其它浮动器2a-2f所产生的带材4的悬浮高度就会达到适当的数值，从而可以有保证地防止带材4发生损伤。

在上述实施例中，试验用浮动器10是设置在连续式炉1的装入口3的前面，在这一位置上完全不受炉内热量的影响，因此悬浮传感器13和压力传感器14可以不考虑耐热性，采用价格较低的产品。

上述试验用浮动器10也可以设置在炉内靠近装入口3的位置。在炉内的空间有富余的情况下，将试验用浮动器10设置在上述位置可以不必额外占用炉外的空间。

图3表示将形状不同的带材连接、使它们连续地通过炉内而进行热处理时，先行带材的后端部和后续带材的前端部都没有损伤地进行输送的例子。在该例中，模仿装置31装备了按照与带材4的行进相对应的时间差来控制炉1内的各浮动器2a-2f的气体压力的时间差控制装置20。20′是用于设定带材4的行进速度的设定器。上述时间差控制装置20将由压力传感器14输出的信号传送给各比较器18a-18f，传送时，依次推迟通过试验用浮动器10位置的带材到达各浮动器2a-2f的位置所需要的时间。上述各时间是由控制装置20根据下列数据计算而得到的：在控制装置20内预先设定的试验用浮动器10与炉内的浮动器2a之间的距离、炉内的浮动器2a-2f彼此的间距t以及在上述设定器20′中设定的行进速度。

下面叙述配备有上述时间差控制装置20的浮动式炉中的浮动器的控制过程。厚度不同的带材4彼此间的接缝处(边界部位)通过试验用浮动器10的位置时，由于试验用浮动器控制装置30的作用改变了试验用浮动器10的气体压力，使得由悬浮传感器13测得的悬浮高度达到预先设定的高度。结果，由压力传感器14测定的气体压力发生变化。时间差控制装置20接收这一变化了的压力信号，于是该控制装置20首先只延迟接缝到达浮动器2a位置所需要的时间，将上述压力信号送到比较器18a，然后，只延迟上述接缝到达浮动器2b位置所需要的时间，将上述信号送到比较器18b。随后，依次延迟上述接缝到达各浮动器2c-2f位置所需要的时间，将上述信号送到其它的比较器18c-18a。

这样一来，在上述接缝到达各浮动器的位置时，炉内浮动器2a-2f各自的气体压力发生改变。因此，无论是对于先行的带材的后端部还是对于后行带材的前端部，各浮动器都能喷吹出使它们悬浮的适当压力的气体，结果，先行带材的后端部和后续带材的前端部都能保持适当的悬浮状态，在输送通过炉内时不会产生刮伤。

另外，功能与前面图中的部件相同或者与在均等结构中的说明相重复的部分，用与前一图相同的符号表示，略去相重复的说明。

Claims (7)

1、浮动式炉，包含有炉子和在该炉子内沿着带材输送方向成列设置的多个浮动器，利用由上述浮动器喷出的气体使带材以悬浮状态被输送通过炉内，其特征在于，该炉子装备有：

在上述带材的输送通道上设置的试验用浮动器；

用于测定由上述试验用浮动器喷出的气体而使带材悬浮的高度的悬浮传感器；以及

用于使上述炉内的多个浮动器的气体压力模仿上述试验用浮动器使带材悬浮至适当高度时的试验用浮动器的气体压力的模仿装置。

2、权利要求1所述的浮动式炉，其中，所述的模仿装置是由检测上述试验用浮动器气体压力的压力传感器和用于控制炉内浮动器的气体压力使之等于由上述压力传感器测定的试验用浮动器的气体压力的控制装置构成。

3、权利要求1所述的浮动式炉，其中，所述试验用浮动器设置在炉子的装入口的前面。

4、权利要求1所述的浮动式炉，其中，所述试验用浮动器设置在炉内靠近装入口的位置。

5、权利要求1所述的浮动式炉，其中，所述模仿装置包含有按照与带材的行进相对应的时间差分别地控制炉内的多个浮动器的气体压力的时间差控制装置。

6、权利要求1所述的浮动式炉，其中，配备有用于将试验用浮动器的气体压力控制在由上述悬浮传感器测得的带材悬浮高度达到预定高度的状态的试验用浮动器控制装置。

7、权利要求5所述的浮动式炉，其中，配备有用于将试验用浮动器的气体压力控制在由上述悬浮传感器测得的带材悬浮高度达到预定高度的状态的试验用浮动器控制装置。

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