CN1287467A - 感应加热装置 - Google Patents

Abstract

感应加热通过辊道辊输送的被加热材料的C形感应器,具备:具有隔着上述被加热材料通过的间隙相对置的一对腿部的C形铁心;缠绕在该C形铁心的上述一对腿上的加热线圈。抑制在被加热材料中产生的感应电流的铁心配置在C形铁心的附近,该加热材料从其中空部通过。

Description

感应加热装置

本发明涉及一种感应加热被连续输送的被加热材料的感应加热装置。

一般情况下，轧钢生产线是在将被加热材料预先加热至规定的温度之后，连续地输送到若干台轧钢机，由若干台轧钢机依次轧制、将其制成薄板。在该轧制过程中，被加热材料在输送时要放热，温度逐渐降低。由于若在这种状态下轧制被加热材料，产品质量存在问题，所以在进入精轧之前，要再次加热被加热材料，在使整个被加热材料的温度上升之后再进行轧制。

做为一种加热方法，使被加热材料通过由螺管线圈形成的整体式加热装置(整体式条材加热器)，提高整个该被加热材料的温度，而且，尤其是与中央相比，端部的温度会下降，所以要用C形感应器对被加热材料的两端部进行局部加热，在整个被加热材料的温度均匀之后再进行轧制。

如图1所示，局部加热被加热材料的两端的C形感应器1隔着C形铁心2的间隙部4，在上下的铁心腿部3、3上，分别缠绕有加热线圈5、5。使带状的被加热材料6的端部通过该C形感应器1的上述间隙部4，由电源向加热线圈5、5供电，由此使其在铁心腿部3、3的上下方向上产生磁通Φ。由于该磁通Φ在被加热材料6中相互交链而产生涡流，产生焦耳热，加热被加热材料6的两侧。

使用这样的C形感应器1的感应加热装置，由辊道辊9支承且输送被加热材料6，该辊道辊9通过辊道架10接地。因此有助于加热的感应电流通过轧钢设备的辊道辊9，电流流入大地。

可以用图2对这种状态下的等效电路进行说明。在由连续地输送过来的被加热材料6的电阻R2和边缘部的电阻R1所形成的闭环回路7、和由接地电阻R0和边缘部的电阻R1所形成的闭环回路8中，出现磁通Φ交链现象，在闭环回路中交链产生交替磁通Φ，根据这一电磁感应原理，要产生E=-dΦ/dt的电动势。因此闭环回路7、8产生感应电流I1、I2。

存在的问题是，由于以上原因，由通过辊道辊9流入大地的电流I2使其在被加热材料6和辊道辊9的接触点产生电火花，在加热线圈5、5的外加电力的电压较高的情况下，被加热材料6产生打火痕迹，导致产品质量不好。

做为一种对策，也可以采用这样的方法：在支承辊道辊9的辊道架10上插入电气绝缘材料，放在地板上，以切断流入到大地的电流。

但是，存在的问题是：在整个轧钢设备的数百米的范围内，对辊道架10进行绝缘处理，在引入设备时要花费很多经费。还存在在使用过程中飞溅的轧钢屑附着在绝缘材料的表面上，导致绝缘不良的问题。

另外，做为另一种对策，也可以采用这样的方法：如图3所示，在辊道架10、10之间的闭环回路内，并列设置2台C形感应器1、1，通过使这2台C形感应器1、1所产生的磁通的方向相反，而使电动势为零。

但是，该方法存在的问题是：设置尺寸有限制，在不能并列设置2台感应器1、1的场所不能采用该方法。

本发明的目的是提供一种不会招致大型化、能防止电火花的产生、且能制造出高品质的轧制品的感应加热装置。

本发明具备：用于感应加热通过辊道辊输送的被加热材料的感应器；

配置在该感应器的附近、抑制被加热材料中产生的感应电流的、由铁心构成的抑制装置。

根据这样的本发明，即使在辊道辊之间仅能设置1台感应器的地方，也能由含有铁心的抑制装置所产生的高阻抗抑制通过辊道辊流入大地的电流，防止电火花的产生，能制造出高品质的轧制品。

图1所示是现有的感应加热装置的立体图。

图2所示是图1所示的感应加热装置的等价电路的电路图。

图3所示是在并列设置2台C形感应器情况下的等价电路的电路图。

图4所示是由本发明的一实施例所构成的感应加热装置的立体图。

图5A所示是图4所示的感应加热装置的原理图，图5B是其等价电路图。

图6是图4所示的感应加热装置的俯视图。

图7是由本发明的另一实施例所构成的感应加热装置的立体图。

图8是图7所示的感应加热装置的纵剖侧视图。

图9是图7所示的整体式加热装置的纵剖主视图。

以下参照图4至图6对本发明的一实施例做详细的说明。

如图4所示，本实施例的感应加热装置由2台C形感应器1、1和环状的铁心11构成。也就是说，设置在由辊道辊9、9支承且输送过来的被加热材料6的两侧，使2台C形感应器相互对置且使带状的被加热材料6的端部侧通过这些间隙部4、4。该C形感应器1分别隔着C形铁心2的间隙部4，在上下的铁心腿部3、3上分别缠绕有加热线圈5、5，且与电源相连接。

另外，在C形感应器1的前面和后面设置的辊道辊9、9之间、在C形感应器1的上游，设有包围整个输送的被加热材料的环状的铁心11。

在由该感应加热装置加热被加热材料6的两端部的情况下，若由电源给C形感应器1、1通上高频电流，则与图8一样，在由被加热材料6的电阻R2和边缘部的电阻R1所形成的闭环回路7中有感应电流II流过。另外，通过磁通Φ相互交琏，在由接地电阻R0和边缘部的电阻R1所形成的闭环回路8中要有感应电流I2流过。

但是，由于设有环状的铁心11，所以阻抗增大，感应电流I2不易流动。

可以用图5A、图5B对其作用进行说明。如图5A所示，在使电流流过导线12时，在围绕导线12设置环状的铁心11的情况下，可以用图5B的等价电路对其进行说明。即，在这种情况下，导线12的电阻R和铁心11的电感L处于串联连接的状态，此时的阻抗Z如式1所示。 $Z=\sqrt{R2+\mathrm{\ωL}2}$

因此，如图6所示，虽然在C形感应器1附近的闭环回路7中有很大的感应电流I1流动，但设置环状铁心11的附近的闭环回路8，其阻抗Z很大。因此，感应电流I2不易流动。因此，由于即使是在一个辊道辊9上有电流流动，环状铁心11一侧的辊道辊9上也没有电流流动，不能形成闭环回路8，所以能防止被加热材料6和辊道辊9的接触点产生电火花，被加热材料6上不会出现由电火花所产生的打火痕迹，能制出很好的轧制材料。

图7至图9所示是本发明的另一实施例，该感应加热装置配置在由辊道辊9、9支承且输送过来的被加热材料6的两侧，使2台C形感应器相互对置，在其前面和后面设置的辊道辊9、9之间、在C形感应器1的上游，设有加热输送过来的整个被加热材料、使其温度升高的整体式加热装置(整体式条材加热器)13。

在该整体式加热装置13中，在被加热材料6从其内侧通过的螺管线圈14的外侧，如图8所示那样地沿被加热材料的输送方向设置的多根棒状铁心15如图9所示的包围被加热材料6那样地呈环状配置、保持在框架16内。

该装置，在被加热材料6在轧钢生产线上输送期间，被加热材料6要放热，温度逐渐降低。若使该温度降低了的被加热材料6通过整体式加热装置13，则由螺管线圈14产生磁通，沿被加热材料6的长度方向产生感应电流，由被加热材料本身的电阻感应加热整个被加热材料。

另外，由于与中央部位相比被加热材料6其端部的温度要降低，所以，在这之后要如图7所示，使其通过C形感应器1、1，局部加热被加热材料6的两端部，在使其整体的温度大致均匀之后再轧制。

在这种情况下，由于在靠近C形感应器1配置的整体式加热装置13中，在螺管线圈14的外侧，呈环状地配置有多根包围被加热材料6的棒状铁心15，所以从被加热材料6方面来看，它是与图5A、图5B一样的电路。总之，由于有棒状铁心15的电感L，使得阻抗Z很大，所以，在设置棒状铁心15的整体式加热装置13的附近感应电流I2不易流动。

因此，不会在被加热材料6和辊道辊9的接触点上产生电火花，被加热材料6上不会出现由电火花引起的打火痕迹，能制出很好的轧制材料。

而且，以上说明中虽然对在C形感应器1的前面和后面设置的辊道辊9、9之间的C形感应器1的上游侧配置环状铁心11、或设有棒状铁心15的整体式加热装置13的情况进行了说明，但也可以是在下游侧或两侧配置的结构。

如以上所说明的那样，根据本发明，由于铁心的电感使阻抗增大，能抑制通过辊道辊流入大地的电流，因此能防止在被加热材料和辊道辊的接触点上产生电火花，能制出很好的轧制材料。另外，由于不会有电流通过辊道辊流入大地，所以不需要象以前那样的许多的辊道辊的绝缘对策，能降低设备费。

Claims (6)

1．一种感应加热装置，具有：

用于感应加热通过辊道辊输送的被加热材料的感应器；

配置在该感应器的附近、抑制在被加热材料中所产生的感应电流的、由铁心所构成的抑制装置。

2．如权利要求1所记载的感应加热装置，其特征在于，上述抑制装置由环状铁心构成，上述被加热材料通过其中空部。

3．如权利要求1所记载的感应加热装置，其特征在于，上述抑制装置由在整体式加热装置内包围上述被加热材料那样地呈环状配置的多根棒状铁心所构成。

4．如权利要求1所记载的感应加热装置，其特征在于，上述抑制装置配置在上述感应器和上述辊道辊之间。

5．如权利要求1所记载的辊道式感应加热装置，其特征在于，上述感应器是感应加热被加热材料的沿长度方向的两端的C形感应器。

6．如权利要求5所记载的感应加热装置，其特征在于，上述C形感应器具有：

具有隔着上述被加热材料通过的间隙相对置的一对腿部的C形铁心，以及

缠绕在该C形铁心的上述一对腿上的加热线圈。

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