CZ20013073A3 - Způsob ohřevu kovového pásu a přístroj k provádění tohoto způsobu - Google Patents

Způsob ohřevu kovového pásu a přístroj k provádění tohoto způsobu Download PDF

Info

Publication number
CZ20013073A3
CZ20013073A3 CZ20013073A CZ20013073A CZ20013073A3 CZ 20013073 A3 CZ20013073 A3 CZ 20013073A3 CZ 20013073 A CZ20013073 A CZ 20013073A CZ 20013073 A CZ20013073 A CZ 20013073A CZ 20013073 A3 CZ20013073 A3 CZ 20013073A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
chamber
gas
furnace chamber
strip
furnace
Prior art date
Application number
CZ20013073A
Other languages
English (en)
Inventor
Philip Robinson
Original Assignee
Avestapolarit Aktiebolag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=20414668&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=CZ20013073(A3) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Avestapolarit Aktiebolag filed Critical Avestapolarit Aktiebolag
Publication of CZ20013073A3 publication Critical patent/CZ20013073A3/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/54Furnaces for treating strips or wire
    • C21D9/56Continuous furnaces for strip or wire
    • C21D9/561Continuous furnaces for strip or wire with a controlled atmosphere or vacuum
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0221Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
    • C21D8/0236Cold rolling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0247Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
    • C21D8/0273Final recrystallisation annealing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/54Furnaces for treating strips or wire
    • C21D9/56Continuous furnaces for strip or wire
    • C21D9/562Details
    • C21D9/565Sealing arrangements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/54Furnaces for treating strips or wire
    • C21D9/56Continuous furnaces for strip or wire
    • C21D9/60Continuous furnaces for strip or wire with induction heating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D99/00Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • F27D99/0073Seals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/002Heat treatment of ferrous alloys containing Cr
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
  • Furnace Details (AREA)
  • Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)

Description

Způsob ohřevu kovového pásu a přístroj k provádění tohoto způsobu
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu ohřevu kovových pásů nebo jiného navíjení schopného předmětu ve formě kovového pásu na zvýšenou teplotu bez oxidace tohoto kovového předmětu, který by se na vzduchu při této teplotě oxidoval, a tento kovový předmět prochází v ohřívací sekci plynotěsnou ohřívací komorou, která je vyrobena aspoň částečně z izolačního a elektricky nevodivého materiálu, a předmět je ohříván při nejmenším na dvou protilehlých stěnách ohřívací komory působením indukčního ohřevu příčným magnetickým polem, a to s pomocí elementů (prvků) indukčního ohřevu příčným magnetickým polem, umístěných vně uvedené komory, která obsahuje ochranný neoxidující plyn nebo směs plynů.
Vynález se týká také přístroje pro ohřev kovového pásu nebo jiného navíjení schopného předmětu ve formě kovového pásu, a to pro ohřev na vyšší teplotu bez oxidace tohoto kovového předmětu, který by se na vzduchu nebo v jiném oxidujícím plynu při této zvýšené teplotě oxidoval, při čemž přístroj sestává z plynotěsné ohřívací komory, vybavené pro průchod tohoto kovového předmětu, vyrobené alespoň částečně z izolačního a elektricky nevodivého materiálu a obsahující ochranný neoxidující plyn; tato ohřívací komora má na svých koncích vstupní a výstupní průchod pro kovový předmět, a elementy indukčního ohřevu příčným magnetickým polem, umístěné proti sobě vně ohřívací komory, ohřívají uvedený kovový předmět působením elementů indukčního ohřevu příčným polem skrze dvě protilehlé stěny ohřívací komory během průchodu kovového předmětu komorou.
Dále se vynález týká zpracovací linky, tvořící integrovanou pec pro tepelné zpracování kovového pásu nebo jiného, navíjení schopného pásového kovového předmětu, včetně vstupního a výstupního konce; dále se vynález týká průchozí dráhy pro posun pásového předmětu, jdoucí po celé délce zpracovací linky od vstupu až po výstup, při čemž tato průchozí dráha je izolována od okolního prostředí; dále zpracovací linka zahrnuje přístroj pro ohřev kovového pásu nebo jiného, navíjení schopného pásového kovového předmětu na vyšší teplotu bez oxidace uvedeného kovového předmětu, který při uvedené vyšší teplotě podléhá na vzduchu nebo v oxidujícím plynu oxidaci; tento přístroj je tvořen plynotěsnou ohřívací komorou se zařízením pro průchod kovového předmětu, při čemž tato ohřívací komora je ··
99
444 součástí uvedeného průchozího systému, je vyrobena aspoň z části z izolačního a elektricky nevodivého materiálu a obsahuje ochranný neoxidující plyn; elementy indukčního ohřevu v příčném magnetickém poli jsou umístěny proti sobě vně komory pro indukční ohřev kovového předmětu v příčném magnetickém poli (toku), a tyto elementy působí skrze protilehlé stěny ohřívací komory při průchodu kovového předmětu ohřívací komorou; a nakonec se vynález týká chladicí sekce včetně chladicí komory, která je zařazena za ohřívací komorou a také je součástí uvedeného uzavřeného systému průchozí dráhy.
Dosavadní stav techniky
Pásy různých typů kovů a slitin při válcování za studená, tažení za studená a prodlužování za studená se mechanicky zpevňují. Musí být tudíž ohřívány a žíhány, aby rekrystalizovaly. To se týká zejména pásů z nerezavějící oceli, platí to však pro kovy všeobecně. Běžně se používají kontinuální žíhací pece, v nichž se používá palivo nebo sálavý elektrický ohřev v komorách, jimiž pás prochází, aby byl ohříván vedením tepla a/nebo sáláním. Tento ohřev je poměrně pomalý, takže celková délka pecí musí tomu odpovídat.
Používání indukčního ohřevu k ohřívání kovových pásů a jiných pásových kovových předmětů je odborníkům také známé. V podstatě jsou dva typy indukčního ohřevu: axiální indukční ohřev (AIH) a indukční ohřev příčným (magnetickým) polem (transverzálním tokem - TFIH).
Při technice AIH prochází elektrický proud drátem, který je ovinut kolem kovu určeného k ohřevu, aniž by se tohoto kovu dotýkal. Elektrický proud indukuje v kovu magnetické proudy, a tím je kov zahříván. K ohřevu tímto způsobem musí být kov v podstatě magnetický. Kovy jako měď, hliník a austenitická nerezavějící ocel není tudíž možno snadno ohřívat touto technikou.
Při technice TFIH se používá elektromagnetů opačných pólů, umístěných na opačných stranách kovu, který má být ohříván. V tomto případě musí být kov elektricky vodivý, nemusí však být magnetický. Touto metodou je tedy možno ohřívat i měď, hliník a nerezavějící ocel. Použití metody TFIH k ohřevu kovového pásuje popsáno např. v GB 2 155 740 A, US-A-4 585 916, EP 0 246 660 Bl, EP 0 346 547 B1 a EP 0 667 732 A2.
Zařízení pro výrobu pásu z nerezavějící oceli válcovaného za studená nebo konečně žíhaného má normálně nejméně dvě žíhací sekce: sekci přípravného žíhání a sekci lesklého žíhání. V sekci přípravného žíhání svitek válcovaný za tepla se tepelně zpracovává, aby se snadněji tvářel během následného válcování za studená. Jelikož např. pás austenitické oceli válcované za tepla může mít povrchovou vrstvu šupin (okují) ulpěných z procesu válcování za tepla, postačí žíhat tento pás při přiměřené teplotě v kontinuální žíhací peci, která má přístup vzduchu. Po tomto procesu následuje operace odkujení, kterou se odstraní šupiny po válcování za tepla a okuje z procesu žíhání. Po mytí a osušení je pás ve stavu vhodném pro válcování za studená.
Pro povrchové kritické mezižíhání a konečné žíhání, kdy je nutný vysoký stupeň reflexivity (odrazivosti) povrchu, je třeba chránit povrch pásu před oxidací. Dosahuje se toho v kontinuální peci na pásy, která obsahuje ochranný neoxidující plyn. Takové pece mohou využívat přímé sálavé teplo s nápomocí vedení tepla z ochranného plynu, nebo nepřímé sálavé teplo z kovové retorty, která obsahuje ochranný plyn, a která je vyhřívána zvenčí. Hlavním nedostatkem těchto dosud známých metod je, že sálavý ohřev, a zejména sálavý ohřev z plynného média, je pomalý proces. Žíhací pece tohoto typu jsou tudíž relativně dlouhé vzhledem k době potřebné ke zvýšení teploty pásu v celé tloušťce na požadovanou žíhací teplotu, a vzhledem k udržení výkonu pece. Investiční náklady na tyto pece jsou tudíž poměrně vysoké. Vzdor těmto nevýhodám je tento typ žíhacích pecí pravidelně používán i u nových instalací, zatímco použití techniky TFIH bylo v praxi omezeno na průmysl neželezných kovů, a to obvykle k žíhání pásových materiálů z mědi a hliníku na mírnější teploty.
Cílem tohoto vynálezu je navrhnout způsob a poskytnout přístroj a zpracovací linku, které by překonaly výše uvedené nevýhody.
Podstata vynálezu
Na základě toho se ve vynálezu navrhuje způsob definovaný ve výše uvedené preambuli, podle níž kovovým předmětem určeným k žíhání je předmět z nerezavějící oceli, který byl válcován za studená na vysoký stupeň reflektivity (odrazivosti) povrchu; tento předmět z nerezavějící oceli válcovaný za studená prochází uvedenou ohřívací komorou, v níž
»· ♦ ♦ 99
• · 9 ·· • 9 9 9 9
• · • ·· 9 9 9
• · • ♦ 9 9 9 9
• · 9 9 9
·· «·· • Φ · 999 99 9
je ohřát na zpracovací teplotu v rozmezí 700 °C až 1 200°C po dostatečně dlouhou dobu, aby ocel zcela rekrystalizovala; a takto tepelně zpracovaný kovový předmět je potom rychle ochlazen přímo ze zpracovací teploty ve vzduchotěsné chladicí sekci, kterou prochází neoxidující plyn, a ochlazení jde až pod teplotu 600 °C.
V rámci výše uvedeného rozsahu teplot může být např. austenitická ocel kontinuálně žíhána v teplotním rozmezí 1050 až 1200 °C, avšak přesná volba teploty závisí na specifické chemii každé jakosti oceli. Naproti tomu za studená válcovaná martensitická nerezavějící ocel může být změkčována v ohřívací komoře v rozsahu teplot 700 až 800 °C, což opět závisí na její specifické chemii.
Ochranným plynem může být v principu jakýkoliv plyn, který neoxiduje kov určený k tepelnému zpracování při teplotě žíhání, nebo který není jinak reaktivní, avšak vhodný je vodík nebo jiný redukující plyn nebo směs plynů, jako je např. vodík smíšený s dusíkem nebo argonem.
Tento vynález byl vyvinut v prvé řadě pro lesklé žíhání pásu nerezavějící oceli, jehož šířka může kolísat od 200 mm do 1 500 mm. V přístroji podle vynálezu mohou být žíhány pásy s různou šířkou, avšak poměr mezi nej širším a nejužším možným pásem nesmí přesáhnout hodnotu 2:1. Žíhací pouzdro tudíž musí být tak široké, aby pojalo nej širší pás, určený k ohřevu v lince. A dále, k dosažení dobré účinnosti elementů indukčního ohřevu příčným polem musejí být induktory umístěny těsně nebo přilehle k širokým stranám ohřívací komory nebo pouzdra, zatím co chladicí kanály se dají mezi stěny komory a induktory. Cela induktorů musejí být také izolována od nadměrného tepla pokrytím tepelně-izolačním materiálem, který není elektricky vodivý.
Jak lze vyrozumět z výše uvedeného, ohřívací komora je poměrně úzká ve směru kolmém k ploše pásu. Hodnota tohoto rozměru závisí na fyzikálních charakteristikách pásu určeného k žíhání, avšak má být co možno nejmenší, aby se dosáhlo maximálního ohřevu z induktorů. Vzhledem k poměrně vysokému teplenému příkonu dosažitelnému indukčním ohřevem příčným polem je délka ohřívací komory poměrně malá ve srovnání s pecemi
9 *··· • 4 používajícími konvenční zdroje tepla. Vzhledem k tomu, že rozměry ohřívací komory jsou malé ve srovnání s konvenčně vyhřívanými žíhacími pecemi, je potřebný objem ochranného plynu příslušně menší, což přispívá k nákladové účinnosti procesu.
Konstrukčně ohřívací komorou může být buď trouba (mufle) nebo pouzdro se vstupním a výstupním otvorem pro pás; v těchto komorách konstrukce tepelných izolací (desky) alespoň překlenují komoru rovnoběžně s rovinou pásu, při čemž rozměr komory kolmý k ploše pásuje relativně malý. Komora má obvykle pravoúhlý průřez, avšak může být také tvaru prodlouženého oválu, nebo mít jiný průřez.
Podle jednoho hlediska vynálezu, týkajícího se přístroje zmíněného v preambuli, ochranný plyn v ohřívací komoře sestává alespoň v podstatě z vodíku, zatím co blok, tvořený vnějším pouzdrem a elementy indukčního ohřevu příčným polem, které jsou umístěny proti sobě na vnějších stranách komory, je uzavřen v plynotěsném pouzdře, obsahujícím nevýbušný plyn, působící jako bezpečnostní zábrana v případě havarijního prasknutí komory obsahující vodík.
Podle jiného hlediska vynálezu, týkajícího se zpracovací linky, uzavřená průchozí dráha má také vstupní sekci mezi vstupním otvorem a ohřívací komorou, a výstupní sekci mezi chladicí komorou a výstupním koncem linky, při čemž nejméně jedno plynové potrubí je spojeno s výstupní sekcí, a tato potrubí slouží k doplnění ztrát ochranného plynu z integrované pece čerstvým ochranným plynem z zdroje ochranného plynu, a tato potrubí slouží také k udržení pozitivního tlaku v peci, aby se předešlo vniknutí vzduchu do systému. Jsou také navržena opatření ke kontrole a minimalizování jakéhokoliv průtoku plynu ohřívací komorou.
Dále podle ještě dalšího hlediska na zpracovací linku, upravenou na ohřev kovového pásu, má tato zpracovací linka nejméně jeden senzor (čidlo) registrující polohu okrajů pásu vůči elementům TFIH a/nebo stínícím deskám, které jsou umístěny na obou stranách ohřívací pece mezi elementy TFIH a ohřívací komorou; dále je v lince řídící jednotka, do níž jsou přenášeny výstupní signály z uvedeného nejméně jednoho senzoru a v níž jsou výstupní signály konvertovány; nakonec jsou v lince pohonné prostředky, řízené uvedenou řídící jednotkou v závislosti na přiváděných signálech konvertovaných v ní; tyto pohonné prostředky slouží ke změně polohy elementů TFIH a/nebo stínících desek, umístěných mezi elementy TFIH a ohřívací komorou, a to tak, aby se udržela požadovaná boční (laterální) poloha okrajů pásu vůči elementům TFIH a/nebo stínícím deskám.
• · · · » · · · ·· ··♦ ·«· ··♦ ·· ♦♦·
Ve zpracovací lince podle vynálezu je také možné kombinovat ohřev TFIH s konvenčním ohřívacím zařízením jako předehřívací sekcí, a to v případě, že se požaduje obzvláště dlouhé prohřátí, aby se rozpustily nežádoucí fáze v mikrostruktuře oceli a/nebo aby se dosáhlo požadovaných vlastností materiálu.
Dále ve zpracovací lince podle vynálezu je také možno kombinovat ohřev TFIH s konvenčním elektrickým ohřevem s použitím elementů sálavého ohřevu v další nebo pomocné sekci vybavené pecí pro lesklé žíhání, která je zařazena po, nebo i před sekcí lesklého žíhání TFIH.
Systém TFIH použitý podle vynálezu primárně je metodou rychlého ohřevu. To ovšem nevylučuje, že TFIH, podle jedné možné verze metody podle vynálezu, může být výhodně použit pro aplikace, kdy je nutné řídit rychlost, s jakou musí být kov ohříván. Tudíž u tenkých plechů může vzniknout potřeba graduálnějšího zvyšování teploty až na provozní teplotu, aby se zabránilo porušení. Toho lze dosáhnout zvážením volby více induktorů, jako např. induktoru s nízkým výkonem pro část dráhy s poměrně pomalým ohřevem na určenou konečnou teplotu, a následujícího induktoru nebo více induktorů s vyšším výkonem pro zbytek ohřevového cyklu. Pro tuto aplikaci je výraz graduální vhodnější než rychlý, pokud se týká rychlosti ohřevu, ačkoliv tento ohřev je rychlejší, než jakého lze dosáhnout konvenčními způsoby ohřevu.
Do induktoru nebo induktorů se přivádí střídavý proud. V případě železných kovů frekvence může být v rozsahu 200 Hz až 3000 Hz nebo více pro jmenovité výkony 3 MW nebo více. Volba závisí na rozměrech pásu nebo jiného produktu, a na potřebném nebo požadovaném výkonu (kapacitě pece).
Vynálezu lze použít také pro jiné aplikace, než jsou operace žíhání, jeho hlavní výhodou je však možnost použití v omezeném prostoru a/nebo tam, kde jsou konvenční způsoby ohřevu nákladné.
Další charakteristické rysy a hlediska vynálezu ozřejmí následující popis některých jeho provedení a připojené patentové nároky.
Stručný popis obrázků
Nyní bude vynález popsán podrobněji s odkazy na doprovodné obrázky, v nichž
4« · 4 4 ·44 ·« «44 444 ·♦· ·· ···
Obr. 1 velmi schematicky znázorňuje principy vynálezu podle prvního výhodného provedení; Obr. 2 velmi schematicky znázorňuje řez indukčního ohřevu příčným polem (TFIH) podle přímky II-II v obr. 1;
Obr. 3 velmi schematicky znázorňuje linku ohřevu, v níž sekce TFIH je kombinována s doplňující sekcí lesklého žíhání běžnějšího typu;
Obr. 4 velmi schematicky znázorňuje provedení sekce TFIH, v níž je použito mufle ve vnějším pouzdře;
Obr. 5 velmi schematicky znázorňuje provedení sekce TFIH, v níž je ohřívací komora integrována do vnějšího pouzdra (uzavření);
Obr. 6 podrobněji ukazuje provedení zpracovací linky, v níž je možno použít způsobu podle vynálezu; a
Obr. 7 ukazuje část zpracovací linky ve větším měřítku, kde některé podrobnosti zařízení jsou znázorněny pouze schematicky.
Podrobný popis vynálezu
Obr. 1 velmi schematicky znázorňuje linku lesklého žíhání, která může být včleněna do válcovny za studená, vyrábějící pás nerezavějící oceli s velmi vysokým stupněm odrazivosti povrchu. Linka lesklého žíhání znázorněná na obr. 1 sestává z odvíječky 1 pro odvíjení pásu 2nerezavějící oceli válcované za studená, z odmašťovací jednotky 3, ze vstupní sekce 4, ze sekce 5 indukčního ohřevu příčným polem (TFIH), chladicí sekce 6, z výstupní sekce ve formě protáhlé komory (tunelu) Ll> která následuje za sekcí 6, a z navíječky 10, která navíjí pás leskle žíhané oceli. Dále je v lince tepelný výměník 7 pro chlazení použitého horkého ochranného plynu před recyklováním pro opakované použití, ventilátor 8 pro vhánění chladného recirkulujícího ochranného plynu do chladicí sekce 6 , pohonné prostředky (motor) 9 pro posun ocelového pásu 2_linkou, a četné vodící a napínací válečky, které nebyly označeny vztahovými čísly. Rozumí se, že v lince mohou být také zařazena pomocná zařízení, jako jsou nůžky a svářecí jednotky, převáděče (pásu), napínací válečky apod., a jiné konvenční a nekonvenční členy a prostředky pro plynulou dopravu kovového pásu a «· ··«· ·9 • ··»· #99 · • 99 • 9999 » · 999 ·· «9 · 999 • · · ·· • · 9 9 ·· • 9 9 99 «99 99« ·« *♦· ochranného plynu linkou lesklého žíhání. Taková pomocná zařízení jsou představována a označena vztahovými značkami AI a A2_.
V sekci 5 lesklého žíhání jsou elementy TFIH (indukčního ohřevu příčným polem) 15 a 16 na každé straně pásu 2, a mezi těmito dvěma elementy TFIH je pecní komora ve formě mufle 17, kterou prochází pás 2. Mufle 17je protažena po celé délce sekce 4 TFIH, a to až za konce elementů TFIH 15 a 16.
Nyní k obr. 2: mufle 17podle tohoto provedení sestává z poměrně ploché trubky pravoúhlého průřezu. Dvě široké stěny 18 a 19 jsou postaveny čelně (plochou) proti elementům TFIH 15 a 16. Šířka vnitřní plochy širokých stěn 18 a 19 přesahuje maximální šířku jakéhokoliv pásu 2, který má být kdy zpracován v žíhací lince. Koncové stěny kolmé k širokým stěnám jsou označeny vztahovou značkou 20 a 21. Vzdálenost mezi vnitřními povrchy širokých stěn 18 a 19 je co možno nejmenší, avšak taková, aby pás 2 dopravovaný muflí 17prošel bez dotyku stěn mufle, a může činit 25 až 100 mm, výhodněji pouze 35 až 60 mm.
Mufle podle tohoto provedení je vyrobena z tepelně izolujícího a elektricky nevodivého keramického materiálu ve formě desek, je však možno použít i jiné izolační a elektricky nevodivé materiály. Je také možné, aby mufle byla litá nebo vyrobena rozprašovací technikou, když to povaha zvoleného keramického materiálu dovolí. K získání mufle s dostatečnou mechanickou pevností mohou být koncové stěny 20 a 21 vyrobeny značně silnější, než široké stěny 18 a 19, kterou jdou souběžně s elementy TFIH 15 a 16. Je také možno použít výztužné prostředky vně a/nebo uvnitř širokých stěn 18 a 19 za účelem zpevnění žebry nebo laminovanou strukturou. Nejvhodnější tvar průřezu mufle by byl protáhlý ovál, a to zejména v případě, kdy se k výrobě mufle použije strikací (rozprašovací) technika.
V ideálním případě by mufle měla být plynotěsná. Je však možno uzavřít celý blok zařízení (mufli a induktory) do plynotěsného pouzdra (uzávěru), které může obsahovat nevýbušný plyn, působící jako bezpečnostní pojistka v případě prasknutí mufle nebo pronikání plynu muflí. V případě konstrukce typu s komorou musí vnější sekce s induktory také obsahovat ochranný plyn. V případech obou konstrukčních metod plyn obklopující mufli nebo žíhací komoru musí být stejný, jako je v žíhací komoře. Je-li tento plyn vnitřně (přirozeně) výbušný ve styku s atmosférou při teplotách žíhání, je radno rychle celou pec
···· · ·· ·
• · ·· ·· • · v v
Λ ··· • ·
• · • · • · ·
a Λ O • ·
·· ··· 4·· ··· ·· ···
vyčistit inertním plynem a provést všechna bezpečnostní opatření, platná pro pece konvenční konstrukce.
Pravoúhlý vstupní otvor 24 mufle 17je plynotěsným způsobem připojen k první, vstupní tubulámí sekce 4. Vstupní trubice 4 se vyrobí z ocelového plechu a má pravoúhlý průřez, který je však větší než průřez mufle. Vstupní trubice 4 má na svém vstupu zařízení jako např. těsnící válečky nebo vložky plstěného těsnění 26, aby se předešlo proniknutí vzduchu do pece. Pravoúhlý výstupní otvor 25 mufle 17je připojen vzduchotěsným způsobem k chladicí komoře 27 v chladicí sekci 6, v níž se předem ochlazený ochranný plyn směruje na oba povrchy pásu dostatečnou rychlostí, aby se pás chladil rychlostí potřebnou k ukončení procesu žíhání - chlazení pásu, a tato rychlost v případě nerezavějící oceli bývá 100 °C/s. Zařízením pro chlazení a recirkulaci chladicího plynuje běžný tepelný výměník 7, posílený umělým chlazením, je-li to nutné. Plyn cirkuluje chladicí komorou 27 a tepelným výměníkem 7 s pomocí ventilátoru 8 umístěného ve vedení 23 uspořádaném do větví (v rozvětveném uspořádání).
Zbytek konstrukce linky tvoří výstupní sekce 11, sestávající z trubice podobné konstrukce jako u vstupní trubice 4, a tato trubice je zakončena zařízením 28, bránícím proniknutí vzduchu do systému.
Ztrátám plynu nelze úplně zabránit,! když na vstupním a výstupním konci integrované pece je těsnění 26 a 28. Tyto ztráty se doplňují čerstvým ochranným plynem, který se přivádí do vstupní a výstupní sekce 4 a 11 potrubním vedením 31 a 32 ze zdroje ochranného plynu, který není zakreslen. Z ekonomického hlediska nejvýhodnější by bylo, kdyby nebyl žádný průtok plynu muflí/ohřívací komorou 17. Při nejmenším průtok plynu muflí 17 by měl být řízen na nízkou hodnotu, ne-li na stacionární stav, aby se snížilo ochlazování pásu plynem a podpořil rychlý a stejnoměrný ohřev pásu 2, který prochází muflí. Tudíž tlak plynu ve vstupní sekci 4 a v chladicí sekci poblíž vstupního a výstupního otvoru 24 a 25 mufle 17 by měl být stejný nebo řízený, a mufle by měla být bez možnosti vstupu nebo výstupu plynu mezi vstupním a výstupním otvorem pece. Poblíž tohoto vstupního a výstupního otvoru pece 24 a 25 je nutno osadit senzory 33 a 34 tlaku plynu. Uvedené senzory 33 a 34 jsou napojeny na nezakreslenou řídící jednotku. Změřené hodnoty tlaku plynu jsou přenášeny do této řídící jednotky, která reguluje přívod čerstvého ochranného plynu vedením 31 a 32 do vstupní a výstupní sekce 4 a 11, aby se udržela rovnováha tlaku plynu nebo řídil rozdíl tlaku na vstupu a výstupu z mufle 17, a tím může být průtok plynu muflí řízen nebo minimalizován. V místě ······ · · ·· · ··· ·· 4»4*44 • 4444 · · · ·© • Φ 44 ΦΦ·Φ·Φ • · φ · Φφ φ * · · · · · · · Φ · · ·· · · vstupního a výstupního otvoru 24 a 25 mufle jsou také válečky 35 a 36, které vedou pás a také pomáhají omezit pohyb plynu.
Linka a zařízení pro lesklé žíhání, znázorněné na obr. 1 a 2, pracují následujícím způsobem: Pás 2_ nerezavějící oceli, o kterém se předpokládá, že byl válcován za studená na velmi vysoký stupeň odrazivosti povrchu, se odvíjí z odvíječe 1 a odmašťuje v odmašťovacím zařízení 3, než vstoupí vstupním otvorem vstupní trubice 4 do sekce 5 TFIH. Po vstupu pásu do mufle 17sekce 5 TFIH se tento ihned ohřívá působením elementů 15 a 16 indukčního ohřevu příčným polem, a také působením v mufli obsaženého horkého ochranného stacionárního plynu, na požadovanou teplotu žíhání, která v případě nerezavějící oceli může být v rozsahu 700 až 1200 °C. Pás se v mufli při této teplotě udržuje po dostatečně dlouhou dobu, aby ocel úplně rekrystalizovala. Obvyklá délka mufle 17 činí 2 metry. Jelikož horký pás je chráněn ochranným plynem (vhodným je vodík nebo také dusík nebo argon a/nebo jiný inertní plyn), povrchy horkého pásu neoxidují, což by se při této teplotě stalo při styku se vzduchem nebo jiným oxidujícím plynem.
Po správném vyhřátí pás přechází do chladicí sekce 6, kde je chlazen v chladicí komoře 27 předchlazeným ochranným plynem dmychaným na povrchy pásu ventilátorem 8 přes dvě kruhové komory 37 a 38 pro vstup plynu, které obklopují pás určený k chlazení; rychlost ztráty tepla v případě austenitické nerezavějící oceli činí nejméně 100 °C/s, a to až pod teplotu 600 °C. Jakmile pás opustil chladicí sekci 6, prochází dlouhým tunelem 11, který je za chladicí sekcí 6, a ztrácí teplo, až vyjde na vzduch při teplotě ne větší než 100 °C. Nakonec je pás navíjen na navíječi 10.
Na obr. 3 je znázorněna přídavná nebo pomocná sekce 5A konvenčního lesklého žíhání, která je umístěna mezi sekcí 5 TFIH a chladicí sekcí 6. Tato konfigurace poskytuje další dobu pro prohřátí pásu při teplotě žíhání pro případ slitin, v nichž rekrystalizace probíhá poměrně pomalu. Senzory 33 a 34 tlaku plynu jsou v tomto případě vhodně umístěny poblíž vstupního otvoru mufle L7a poblíž výstupního otvoru pomocné sekce 5A lesklého žíhání, aby se předešlo průtoku ochranného plynu oběma ohřívacími sekcemi 5 a 5 A, a místo toho aby se plyn udržel stacionárně (ve stavu klidu) nejen v mufli 17, nýbrž také v ohřívací sekci 5 A. V ostatních částech je zařízení podobné nebo identické se zařízením na obrázcích 1 a 2.
Jak již bylo zmíněno, blok TFIH (induktory 15,16 a mufli 17) je možno uzavřít do plynotěsného pouzdra, které může obsahovat neexplozivní plyn, sloužící jako bezpečnostní pojistka v případě nehody prasknutím mufle. Tato konstrukce může také posloužit ke chlazení induktorů 15,16, které by jinak byly pod rizikem poškození teplem sálajícím ze širokých stěn 18 a 19 mufle. Obrázky 4 a 5 znázorňují tato dvě provedení.
V obr. 4 vidíme, že vnější pouzdro 40 z oceli vyložené žárovzdornou hmotou uzavírá induktory 15 a 16 a mufli 17. Prostor 41 uvnitř vnějšího pouzdra 40 je vyplněn nevýbušným plynem, např. dusíkem, a mufle obsahuje ochranný plyn, kterým může být vodík, t.j. plyn výbušný po smísení se vzduchem. Je také možno zavést opatření pro cirkulaci nevýbušného plynu v prostoru 41, při čemž tok plynuje směrován do štěrbin 42 a 43 mezi induktory 15,16 a muflí 17. Nevýbušný plyn uvnitř vnějšího pouzdra 40 vhodně cirkuluje chladicím systémem včetně ventilátoru a tepelného výměníku, a to podobně, jak to bylo popsáno u chladicí sekce 6 v předcházející části.
V obr. 5 komora v sekci TFIH je označena jako 17'. Komora 17 je vytvořena ze dvou desek 18 'a 19', které tvoří široké postranní stěny komory 17 jdoucí mezi dvěma protilehlými koncovými stěnami vnějšího pouzdra 40, a jsou s nimi spojeny. Komora 17' rozděluje vnější pouzdro 40, čímž vznikají dvě oddělené komory 41A a 41B, v nichž je induktor 15 a induktor
16. Obě komory 41A a41B jsou naplněny nevýbušným plynem, jako např. dusíkem, který cirkuluje a chladí induktory a vnější povrchy stěn 18 'a 19' komory 17'. Také v tomto provedení je možno do systému zařadit ventilátory a tepelné výměníky s jedním nebo několikerým chladicím zařízením.
Zpracovací linka a integrovaná pec znázorněná na obr. 6 je v principu založena na stejné koncepci, jaká byla popsána výše při odkazech na obr. 1 a obr. 2. Pro příslušné části bylo použito stejných vztahových značek.
Následující odkazy platí také pro obr. 6 a 7: zpracovací linka určená pro žíhání pásu nerezavějící oceli sestává ze vstupních vodítek 50 pásu, z řízení 51 vstupu pásu do pece, ze vstupních těsnících válečků 52 (obr. 7), ze vstupní sekce 4 s vedením 31 pro přívod čerstvého ochranného plynu, z prvního uzavíracího hradítka 80, z páru grafitových válečků 53 (obr. 7) vcházejících do pece, z ohřívací sekce 5 obsahující pecní mufli 17 téhož typu, jaký byl popsán již výše, z elementů 15 a 16 indukčního ohřevu TFIH na každé straně mufle 17, z páru grafitových válečků 54 vycházejících z pece (obr. 7), z horní řídící jednotky 56 s odpouštěcí trubkou s ventilem 84, z tunelu 11, z výstupní sekce 57 s vedením 32 pro přívod čerstvého ochranného plynu také u výstupního konce, z druhého uzavíracího hradítka 81, z páru výstupních těsnících válečků 58, z řízení výstupu z pece 59 a z výstupních vodítek 60 pásu. Nosný rám je obvykle označen jako 62.
• · · · • · • · · · • · • · • · *
Primárním účelem grafitových válečků 53, 54 je omezit pohyb plynu a ztrát sáláním tepla kovového pásu 2 indukčně vyhřátého příčným polem, z mufle 17do chladnějšího prostoru před a za grafitovými válečky 53 resp. 54. Grafitové válečky 53 a 54 slouží také jako vodítko pásu 2 uprostřed mezi stěnami 18,19 (obr. 1) mufle 17. Avšak válečky se nesmějí pásu dotknout; minimální mezera mezi válečky a pásem je 2 mm, takže válečky nemají vliv na napnutí pásu v peci. Toto je řízeno vodítky 60 na výstupu z pece. Grafitové válečky 53, 54 jsou poháněny ss-motory 63 a 64 s regulací otáček. Motory jsou řízeny tak, že obvodová rychlost válečků je stejná jako rychlost pásu. To má zajistit, aby se v případě styku pásu s válečky oba pohybovaly stejnou rychlostí, a aby tedy nedošlo k porušení pásu. Také z tohoto hlediska může mít grafit jako materiál válečků výhody, je však možno použít na válečky rovněž jiné materiály. Materiál válečků, ať již je to grafit nebo jiný zvolený teplovzdomý materiál, je měkčí než ocelový pás, takže v případě selhání válečků jsou to vždy válečky, které utrpí poškození spíše než pás.
Cistě z ekonomického hlediska: plyn v muflí 17 by měl být stacionární, aby se zabránilo ztrátám v důsledku průtoku plynu muflí. Avšak bývá také žádoucí, aby se plyn v muflí udržel suchý a čistý, a také, aby si podržel redukční kapacitu. Proto integrovaná pec popsaná v obr. 6 je konstruována na bázi, že v peci bude plynulá výměna atmosféry. V peci podle vynálezu je čerstvý plyn vháněn vedením 31 a 32 do vstupní a výstupní sekce pece, zatím co kontaminovaný či „spotřebovaný“, jinými slovy „použitý“ plyn se nechá unikat z pece řízenou rychlostí ventilem trubky 84 v horní sekci 56 integrované pece. Znamená to, že podle jednoho výhodného provedení vynálezu se dosáhne určitého řízeného toku čerstvého plynu muflí 17, a že směr průchodu plynu muflí je stejný jako směr ohřívaného pásu, tj. od studeného vstupního konce k horkému výstupnímu konci. Znamená to také, že čerstvý plyn jdoucí od vstupního konce je plynule ohříván sáláním pásu při svém pohybu muflí k výstupnímu konci, při čemž je zabráněno každému nežádoucímu ochlazení kovového pásu v důsledku pohybu plynu v muflí.
Řízením průtoku plynuje pec také udržována na pozitivním tlaku několika cm vodního sloupce, či nejméně 12,7 cm vodního sloupce, tj. cca 160 HPa (5 palců v.s.).
Horní část vyhřívací sekce 5, mezi muflí 17a vycházejícími grafitovými válečky 54, je opatřena prvním senzorem 67 a druhým senzorem 68. V prvním senzoru, jímž je snímací pyrometr 67, je do snímací hlavy vmontován blok s rotujícím zrcátkem, který je připevněn ···*·· · ··· · • · · ·· · · · ·· · • · · · · · · 9 99
9 9 9 9 9 9 9 99
9 9 9 9 9 99
999 999 999 99 9 99 vně mimo pec, a to těsně nad komoru 17a těsně pod vycházející grafitové válečky. Na straně pece je průhledná štěrbina nastavená tak, že rotující zrcátko při své poloze 60 ° míří do pece. Jakékoliv infračervené světlo emitované horkým pásem (který je umístěn v takové vzdálenosti od zrcátka, aby toto při každé otáčce přehlédlo celou šířku pásu) odrazí zrcátko na infračervený detektor, potom dává zpracované signály počítači v řídící jednotce 69, která zobrazí nejrůznější informace týkající se teplotního profilu horkého pásu.
Při indukčním ohřevu příčným (magnetickým) polem se energie koncentruje přednostně (více) u okrajů pásu, což může vést k nežádoucím vysokým teplotám na okrajích, pokud proti tomu neučiníme speciální opatření přesným umístěním induktorů 15,16 ve vztahu k poloze pásu a/nebo umístěním stínících desek 72, 73 mezi induktory 15, 16 a mufli Γ7, aby se kontrolovala energie dodávaná k okrajům pásu. Induktory 15,16 a/nebo stínícími deskami 72, 73 lze pohybovat do stran tj. Paralelně s rovinou pásu kolmou na směr pohybu pásu, a to s pomocí pohonů 74, 75 a/nebo 76, 77. Pohon obstarávají motory řízené řídící jednotkou 69 v závislosti na informacích přenášených do řídící jednotky 69 ze snímacího pyrometru 67 a týkajících se polohy okraje pásu, a to tak, aby poloha induktorů 15,16 byla seřízena motory 74, 75 a odpovídala poloze okrajů pásu, a/nebo tak, aby stínící desky 72, 73 přesně sledovaly okraje pásu, a zabránily tak jejich přehřátí.
Druhým senzorem 68 je osový pyrometr, který je podobný snímacímu pyrometru, avšak bez použití rotujícího zrcátka. Zařízení je nastaveno tak, že „hledí“ keramickou trubkou na bod vertikální osy pásu, který je ve stejné vertikální výšce jako snímací pyrometr, avšak na druhé straně pásu. Jeho funkcí je monitorovat schéma řízení výkonu induktorů - řízení výkonu je schematicky znázorněno v obr. 7 detailem 79. Požadavek na příkon do induktorů 15, 16 se počítá jako množství energie potřebné ke zvýšení teploty pásu z teploty na vstupu na požadovanou teplotu žíhání. Systém potom konvertuje tuto hodnotu na hladinu výkonu, kterou řídí na základě monitorování napětí, proudu a frekvence.
Uzavírací šoupátka 80, 81 v sekcích vstupu 4 a výstupu 57 fungují v případě požáru v oblasti vstupních a výstupních těsnících válečků 52, 58. Šoupátka se uzavřou, aby se předešlo proniknutí vzduchu do integrované pece, protože v případě požáru by se těsnící válečky bezpochyby porušily, a tak se sníží nebezpečí výbuchu. Při takovéto možné nehodě se také uzavře přívod čerstvého ochranného plynu vedením 31, 32.
Tento vynález není omezen na výše popsaná provedení a jsou možné jeho různé modifikace. V popsaných příkladech se pás pohybuje ohřívací komorou vertikálně vzhůru, je však možný také opačný směr, kdy chladicí sekce je v tomto případě umístěna pod ohřívací komorou. K detekci laterální polohy pásu vůči induktorům a/nebo stínícím deskám a k řízení tepla ohřívaného kovového předmětu je možno použít také jiných senzorů než pyrometrů popsaného typu.

Claims (25)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob ohřevu kovových pásů nebo jiného, navíjení schopného předmětu ve formě kovového pásu na zvýšenou teplotu bez oxidace tohoto kovového předmětu, který by se na vzduchu při této zvýšené teplotě oxidoval, při kterémžto způsobu tento kovový předmět prochází pecní komorou (17) v ohřívací sekci (5), která je vyrobena aspoň částečně z izolačního a elektricky nevodivého materiálu, a předmět je ohříván působením indukčního ohřevu příčným polem s pomocí elementů (15,16) indukčního ohřevu příčným polem umístěných vně uvedené komory, která obsahuje ochranný neoxidující plyn nebo směs plynů, při čemž kov je ohříván v této komoře na zpracovací teplotu v rozmezí 700 °C až 1200 °C, a na této teplotě v rozmezí 700 °C až 1200 °C je udržován po dobu dostačující k tomu, aby úplně rekrystalizoval, v y z n a č u j í c í se tím, že
    a) kovovým předmětem je předmět z nerezavějící oceli, která byla válcována za studená na velmi vysoký stupeň povrchové odrazivosti;
    b) kovový předmět z nerezavějící oceli je žíhán při uvedené zpracovací teplotě a po úplné rekrystalizací je chlazen přímo ze zpracovací teploty rychlostí nejméně 100 °C/s pod teplotu 600 °C v chladicí sekci (6, 27), kterou prochází ochranný neoxidující plyn; a
    c) ochranný plyn při nejmenším v podstatě sestává z redukujícího plynu nebo směsi plynů.
  2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačuj ící se tím, ž e ochranný plyn v pecní komoře (17) je udržován stacionární (v klidu).
  3. 3. Způsob podle nároku 1, vyznačuj ící se tím, ž e ochranný plyn se nechá protékat řízenou rychlostí pecní komorou (17) ve stejném směru, v jakém postupuje kovový předmět komorou.
  4. 4. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že kovový předmět prochází pecní komorou ve vertikálním směru.
    WH 7^7 ••4444 · 4 ·♦4 • · · «4 44 · ·4 4 ····· · · · ·· • 4 ·· » · · · ·4 • · · · · · 44 «4 444 ··· ··· 44 444
  5. 5. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že kovový předmět je pás, a že postranní poloha okrajů pásu ve vztahu k elementům indukčního ohřevu příčným polem (15,16) a/nebo ke stínícím deskám (72, 73), které jsou umístěny po obou stranách pece mezi elementy indukčního ohřevu příčným polem a ohřívací komorou, je detekována s pomocí nejméně jednoho senzoru (67), a ze výstupní signály z tohoto nejméně jednoho senzoru se používají k řízení pohonných prostředků (74, 75, 76, 77) pro přemísťování elementů indukčního ohřevu příčným polem a/nebo stínících desek k udržení laterální polohy okrajů pásu ve vztahu k elementům indukčního ohřevu příčným polem a/nebo stínícím deskám.
  6. 6. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že pásový kovový předmět prochází pouzdrem uzavírajícím celou průchozí dráhu včetně vstupní sekce, včetně pecní komory, v níž se kovový předmět ohřívá, včetně chladicí sekce, v níž se pásový předmět chladí, a včetně výstupní sekce, a že ochranný plyn se zavádí do pouzdra před pecní komorou (17) a použitý ochranný plyn se odvádí řízenou rychlostí z pouzdra za chladicí komorou (27), při čemž ochranný plyn řízenou rychlostí protéká pecní komorou stejným směrem, jakým pecní komorou postupuje kovový pás.
  7. 7. Přístroj pro ohřev kovového pásu nebo jiného, navíjení schopného předmětu ve formě kovového pásu, a to pro ohřev na zvýšenou teplotu bez oxidace tohoto kovového předmětu, který by se na vzduchu nebo v jiném oxidujícím plynu při této zvýšené teplotě oxidoval, při čemž přístroj sestává z plynotěsné komory (17), vybavené pro průchod tohoto kovového předmětu a vyrobené aspoň částečně z izolačního a elektricky nevodivého materiálu, a obsahující ochranný neoxidující plyn; tato komora má na svých koncích vstupní (24) a výstupní (25) průchod pro kovový předmět a pro ochranný neoxidující plyn, a vně komory jsou proti sobě umístěné elementy indukčního ohřevu příčným polem (15, 16), ohřívající kovový předmět působením indukčního ohřevu příčným polem přes dvě protilehlé stěny (18,19) komory při postupu kovového předmětu komorou, vyznačující se tím, že ochranný plyn obsažený v komoře sestává aspoň v podstatě z vodíku, a že blok tvořený komorou (17) a elementy (15, 16) indukčního ohřevu příčným polem, umístěné proti sobě na vnější straně komory, jsou uzavřeny v plynotěsném pouzdře (40), obsahujícím nevýbušný plyn, schopný působit jako bezpečnostní pojistka v případě prasknutí komory, která obsahuje vodík.
    • · · · • · 99 9 9 9 • 9 9 9
  8. 8. Přístroj podle nároku 7, vyznačující se tím, že vnější pouzdro (40) je plněno inertním plynem.
  9. 9. Přístroj podle nároku 8, vyznačující se tím, že vnější pouzdro (40) je plněno dusíkem.
  10. 10. Přístroj podle kteréhokoliv z nároků 6 až 9, vyznačující se tím, žerná zavedeno opatření pro cirkulaci nevýbušného plynu v prostoru (41) uvnitř vnějšího pouzdra (40).
  11. 11. Přístroj podle nároku 10, vyznačující se tím, že průtok cirkulujícího plynu je směrován do štěrbin (42, 43), které jsou vytvořeny mezi induktory (15, 16) a komorou (17), obsahující vodík.
  12. 12. Přístroj podle nároku 10 nebo 11, vyznačující se tím, že nevýbušný plyn, cirkulující uvnitř vnějšího pouzdra, cirkuluje chladicím systémem.
  13. 13. Přístroj podle kteréhokoliv z nároků 7 až 12 , vyznačující se tím, že vnější pouzdro (40) je vyrobeno z oceli vyložené žárovzdornou hmotou.
  14. 14. Přístroj podle kteréhokoliv z nároků 7 až 13, vyznačující se tím, že pecní komora má tvar mufle.
  15. 15. Zpracovací linka tvořící integrovanou pec pro tepelné zpracování kovového pásu včetně vstupního konce a výstupního konce, včetně přepravní dráhy pro tažení pásu podél celé zpracovací linky od vstupního konce k výstupnímu konci, při čemž tato přepravní dráha je uzavřena proti okolnímu prostředí; a včetně přístroje pro ohřev uvedeného kovového pásu v pecní komoře (17) na zvýšenou teplotu, vyznačující se tím, že pecní komora je muflovou pecní komorou (17), že elementy (15,16) indukčního ohřevu příčným polem jsou umístěny vně muflové pecní komory po obou stranách mufle podél stěn (18, 19) mufle, které jsou rovnoběžné s plochami pásu, dále že zpracovací linka má nejméně jeden senzor (67) pro registraci stranové polohy okrajů pásu vůči elementům (15,16) a/nebo vůči stínícím deskám (72, 73), umístěným po obou stranách pecní komory mezi elementy indukčního ohřevu příčným polem a pecní komorou (17); dále že má řídící jednotku (69), do níž jsou přenášeny výstupní signály z nejméně jednoho senzoru a v níž jsou tyto výstupní signály konvertovány; a že má pohonné prostředky (74, 75, 76, 77) řízené řídící jednotkou (69) v závislosti na signálech přenášených do řídící jednotky a v ní konvertovaných, kteréžto pohonné prostředky umožňují pohyby elementů indukčního ohřevu příčným polem a/nebo stínících desek, umístěných mezi
    MU Zooj- 3b2ř7 ······ · · · · * -i n ··· ··#· · ♦··
    1 / · · ··· · 9··· • · ♦ · 9 9 9 9 99 • 9 9 9 9 9 99
    99 999 999 ··· ····· elementy indukčního ohřevu příčným polem a pecní komorou, které umožňují udržet stranovou polohu okrajů pásu vůči elementům indukčního ohřevu příčným polem a/nebo stínícím deskám.
  16. 16. Zpracovací linka podle nároku 15, vyznačující se tím, že uvedený nejméně jeden senzor (67) je umístěn za pecní komorou, a to mezi pecní komorou a chladicí sekcí (6).
  17. 17. Zpracovací linka podle nároku 16, vyznačující se tím, že senzorem (67) je snímací pyrometr.
  18. 18. Zpracovací linka podle nároku 17, vyznačující se tím, že uvedený nejméně jeden senzor je umístěn mezi pecní komorou a vystupujícími odkujňovacími členy (54), umístěnými mezi pecní komorou a chladicí sekcí.
  19. 19. Zpracovací linka tvořící integrovanou pec pro tepelné zpracování kovového pásu včetně vstupního konce a výstupního konce, včetně přepravní dráhy pro tažení pásu podél celé zpracovací linky od vstupního konce k výstupnímu konci, při čemž tato přepravní dráha je uzavřena proti okolnímu prostředí; a včetně přístroje pro ohřev uvedeného kovového pásu v pecní komoře (17) na zvýšenou teplotu, vyznačující se tím, že uvedená uzavřená přepravní dráha také zahrnuje vstupní sekci (4) mezi vstupním koncem a pecní komorou, elementy (15, 16) indukčního ohřevu příčným polem vně pecní komory po obou stranách komory a podél stěn (18, 19) této pecní komory, kteréžto stěny jsou rovnoběžné s plochami pásu, a že dále zahrnuje chladicí sekci (6) za pecní sekcí, a výstupní sekci (57) mezi chladicí sekcí a výstupním koncem, při čemž nejméně jedno plynové vedení (31) je připojeno k uvedené vstupní sekci a nejméně jedno plynové vedení (32) je připojeno k výstupní sekci, obojí určené k doplňování ztrát ochranného plynu z integrované pece čerstvým ochranným plynem ze zdroje ochranného plynu, zatím co pecní komora nemá žádný vstupní nebo výstupní otvor po celé délce pece mezi vstupem a výstupem (24, 25) pásu.
  20. 20. Zpracovací linka podle nároku 19, vyznačující se tím, že uzavřená přepravní dráha má také za chladicí sekcí vedení (84) pro výstup plynu, určené pro odvod použitého ochranného plynu z integrované pece, a že v lince jsou prostředky pro řízení vývodu použitého ochranného plynu tímto plynovým potrubím vedením (84).
  21. 21. Zpracovací linka pro tepelné zpracování kovového pásu včetně vstupního konce a výstupního konce, přepravní dráhy jdoucí po celé zpracovací lince od vstupního konce
    9 99 • 99
    9999 9 ^’ΖοοΊ-^ϋ^
    U 9 ·♦ 9 •9 99 9 ♦ ·
    9 9 · ·
    9 9 · 9 · až po výstupní konec, uzavřené proti okolnímu prostředí mezi vstupním a výstupním koncem; zpracovací linku ve směru transportu kovového pásu tvoří nejméně jedna vstupní sekce (4), ohřívací sekce s přístrojem pro ohřívání pásu zahrnujícím pecní komoru (17), vyrobenou aspoň zčásti z izolačního a elektricky nevodivého materiálu, elementy (15,16) indukčního ohřevu příčným polem umístěnými vně pecní komory podél obou stěn (18, 19) komory, které jsou rovnoběžné s plochou pásu, chladicí sekci s chladicí komorou (27), a výstupní sekci, při čemž všechny tyto jednotky mezi vstupním a výstupním koncem tvoří integrovanou pec pro tepelné zpracování kovového pásu naplněnou neoxidujícím ochranným plynem a vybavenou pohonným prostředkem tvořeným motorem (9), který je za výstupním koncem a je určen pro posun pásu zpracovací linkou, vyznačující se tím, že má nejméně jednu vertikální sekci, v níž je pás dopravován vertikálně bez ohybu, a že součástí vertikální sekce je pecní komora (17) a chladicí komora (27).
  22. 22. Zpracovací linka podle nároku 21, vyznačující se tím, ž e délka pecní komory v ohřívací sekci činí 1 až 4 m, výhodněji 1,5 až 3 m.
  23. 23. Zpracovací linka podle nároku 21 nebo 22, vyznačující se tím, že u pecní komory v ohřívací sekci vnitřní šířka mezi protilehlými postranními stěnami obklopujícími ohřívaný pás činí 25 mm až 100 mm, výhodně 35 mm až 60 mm.
  24. 24. Zpracovací linka podle kteréhokoliv z nároků 21 až 23,, vyznačující se tím, ž e chladicí komora je přímo nebo nepřímo napojena na výstupní otvor pecní komory v ohřívací sekci.
  25. 25. Zpracovací linka pode kteréhokoliv z nároků 21 až 24, vyznačující se tím, že pecní komora sestává z mufle.
CZ20013073A 1999-03-01 2000-02-29 Způsob ohřevu kovového pásu a přístroj k provádění tohoto způsobu CZ20013073A3 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9900718A SE515593C2 (sv) 1999-03-01 1999-03-01 Apparat för värmning av ett metallband

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ20013073A3 true CZ20013073A3 (cs) 2002-05-15

Family

ID=20414668

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20013073A CZ20013073A3 (cs) 1999-03-01 2000-02-29 Způsob ohřevu kovového pásu a přístroj k provádění tohoto způsobu

Country Status (17)

Country Link
US (1) US6608290B1 (cs)
EP (1) EP1163377B1 (cs)
JP (1) JP2002538310A (cs)
KR (1) KR20020010577A (cs)
CN (1) CN1408028A (cs)
AT (1) ATE286989T1 (cs)
AU (1) AU3579000A (cs)
BR (1) BR0008594A (cs)
CA (1) CA2361567A1 (cs)
CZ (1) CZ20013073A3 (cs)
DE (1) DE60017372D1 (cs)
HU (1) HUP0200456A2 (cs)
NO (1) NO20014181L (cs)
SE (1) SE515593C2 (cs)
SK (1) SK12192001A3 (cs)
WO (1) WO2000052965A2 (cs)
ZA (1) ZA200106947B (cs)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2821925B1 (fr) * 2001-03-06 2003-05-16 Celes Enceinte d'etancheite au gaz et au vide d'isolation thermique destinee a un dispositif de chauffage par induction
JP3814490B2 (ja) * 2001-03-30 2006-08-30 Jfeスチール株式会社 誘導加熱装置の防熱板および誘導加熱装置
AU785065B2 (en) * 2002-04-16 2006-09-14 Celes Thermally insulating gastight and vacuum-tight chamber intended for an induction heating device
DE10323796B3 (de) * 2003-05-23 2005-02-10 Thyssenkrupp Nirosta Gmbh Vorrichtung zum Erwärmen eines Metallbandes sowie mit einer derartigen Vorrichtung ausgestattete Anlagen zum Erzeugen von warmgewalztem Metallband
WO2006053008A2 (en) * 2004-11-09 2006-05-18 Schellstede Herman J High efficiency liquid solid separator
FR2887738B1 (fr) * 2005-06-24 2007-08-24 Celes Sa Four a induction pour traitement de bandes, toles, plaques, en materiau conducteur de l'electricite, et inducteur pour un tel four
FR2887737B1 (fr) * 2005-06-24 2007-09-07 Celes Sa Four a induction pour traiter des bandes, toles, plaques, en materiau conducteur de l'electricite, et inducteur pour un tel four
CN100437076C (zh) * 2005-08-24 2008-11-26 东北大学 一种在金属板带试样热处理试验中消除温度梯度的方法
FR2903122B1 (fr) * 2006-06-30 2008-09-12 Stein Heurtey Dispositif de securisation d'un four equipe d'un chauffage et d'un refroidissement rapides fonctionnant sous atmosphere controlee.
AT507670B1 (de) * 2009-07-03 2010-07-15 Ebner Ind Ofenbau Turmofen zur wärmebehandlung eines metallbands
CN102312067A (zh) * 2010-07-02 2012-01-11 南通新兴特种金属材料有限公司 不锈钢氢保护光亮处理炉
CN101983001B (zh) * 2010-09-17 2013-03-27 襄樊世科电气有限公司 不锈钢复合板低温感应加热制造设备
AT511034B1 (de) * 2011-02-04 2013-01-15 Andritz Tech & Asset Man Gmbh Verfahren zum kontrollieren einer schutzgasatmosphäre in einer schutzgaskammer zur behandlung eines metallbandes
DE102011108875A1 (de) * 2011-07-28 2013-01-31 ThermProTEC Asia UG (haftungsbeschränkt) Induktives inertes Härten und Anlassen
JP5505430B2 (ja) * 2012-01-17 2014-05-28 Jfeスチール株式会社 鋼帯の連続焼鈍炉及び連続焼鈍方法
CN103305744B (zh) * 2012-03-08 2016-03-30 宝山钢铁股份有限公司 一种高质量硅钢常化基板的生产方法
EP2708609A1 (en) * 2012-09-17 2014-03-19 Linde Aktiengesellschaft System and method for induction treatment of metals
EP2813584A1 (en) * 2013-06-11 2014-12-17 Linde Aktiengesellschaft System and method for quenching a heated metallic object
JP6252833B2 (ja) * 2013-09-30 2017-12-27 日立金属株式会社 マルテンサイト系ステンレス鋼鋼帯の製造方法
DE102013114578A1 (de) * 2013-12-19 2015-06-25 Sandvik Materials Technology Deutschland Gmbh Glühofen und Verfahren zum Glühen eines Strangs aus Stahl
BR112017002935B1 (pt) * 2014-09-03 2022-11-22 Nippon Steel Corporation Dispositivo de aquecimento por indução para tiras metálicas
CN104962721A (zh) * 2015-07-13 2015-10-07 于茜 一种连续走带式材料热处理方法及热处理设备
KR101717961B1 (ko) * 2016-03-08 2017-03-20 (주)나우이엔씨 강판의 연속 열처리로용 급속 냉각 시스템 및 이의 압력 제어 방법
CN108220566A (zh) * 2016-12-21 2018-06-29 宝山钢铁股份有限公司 紧凑型细晶高强板带钢生产线柔性制造方法
CN112840043B (zh) * 2018-10-16 2023-05-16 贝卡尔特公司 用于热处理钢丝的方法及相关设备
CN112533311B (zh) * 2020-12-11 2021-10-19 西安交通大学 一种获得高温稀有气体的电磁感应加热装置
DE102023203244A1 (de) * 2022-04-11 2023-10-12 Sms Group Gmbh Wärmebehandlungslinie für Warmband

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1749700A (en) * 1925-12-29 1930-03-04 Fourment Marcel Apparatus for the continuous treatment of metal bodies
FR846023A (fr) 1937-11-20 1939-09-07 Ig Farbenindustrie Ag Phtalocyanines de cuivre et leur procédé de production
US3711342A (en) 1965-09-15 1973-01-16 O Cullen Method of heat treating steel strip
DE1608164B1 (de) 1967-11-23 1971-11-11 Hoesch Ag Verwendung eines Stahles zur Herstellung von hochfestem Verpackungsband
DE2430561A1 (de) 1974-06-26 1976-01-15 Kloeckner Werke Ag Verfahren zur waermebehandlung von edelstahlplattiertem kaltband
GB1544101A (en) 1976-02-17 1979-04-11 British Steel Corp Hover furnaces
BE846023A (fr) * 1976-09-09 1977-03-09 Procede de traitement thermique de toles laminees
GB8404767D0 (en) 1984-02-23 1984-03-28 Davy Mckee Poole Transverse flux induction heaters
US4830686A (en) 1984-04-12 1989-05-16 Kawasaki Steel Corporation Low yield ratio high-strength annealed steel sheet having good ductility and resistance to secondary cold-work embrittlement
JPS61257430A (ja) 1985-05-11 1986-11-14 Nisshin Steel Co Ltd 鋼帯の連続加熱方法および設備
JPS6298588A (ja) 1985-10-25 1987-05-08 日本軽金属株式会社 横磁束型電磁誘導加熱装置
US5308946A (en) * 1992-02-06 1994-05-03 Mohr Glenn R Induction heating apparatus and method for heating metal strips and slabs
FR2688802B1 (fr) * 1992-03-19 1994-09-30 Stein Heurtey Procede de traitement thermique de bandes metalliques.
JP3212000B2 (ja) * 1993-06-14 2001-09-25 川崎製鉄株式会社 ステンレス冷延鋼帯の製造方法
US5403994A (en) 1994-02-14 1995-04-04 Ajax Magnethermic Corporation Selectively adjustable transverse flux heating apparatus
GB9503390D0 (en) * 1995-02-21 1995-04-12 Davy Mckee Poole "Variable-width induction heater
FR2752134B1 (fr) 1996-08-02 2003-12-26 Selas Sa Dispositif de chauffage par induction et installation de traitement thermique en continu comportant un tel dispositif
US5990464A (en) * 1996-10-30 1999-11-23 Nkk Corporation Method for producing hot rolled steel sheet using induction heating and apparatus therefor
JPH10298668A (ja) * 1997-04-18 1998-11-10 Sumitomo Heavy Ind Ltd 熱処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN1408028A (zh) 2003-04-02
BR0008594A (pt) 2001-12-26
DE60017372D1 (de) 2005-02-17
JP2002538310A (ja) 2002-11-12
AU3579000A (en) 2000-09-21
WO2000052965A3 (en) 2000-12-28
SE9900718D0 (sv) 1999-03-01
EP1163377A2 (en) 2001-12-19
WO2000052965A2 (en) 2000-09-08
CA2361567A1 (en) 2000-09-08
NO20014181D0 (no) 2001-08-28
NO20014181L (no) 2001-10-15
SK12192001A3 (sk) 2002-03-05
ZA200106947B (en) 2002-11-22
SE9900718L (sv) 2000-09-02
SE515593C2 (sv) 2001-09-03
EP1163377B1 (en) 2005-01-12
US6608290B1 (en) 2003-08-19
KR20020010577A (ko) 2002-02-04
ATE286989T1 (de) 2005-01-15
HUP0200456A2 (en) 2002-05-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ20013073A3 (cs) Způsob ohřevu kovového pásu a přístroj k provádění tohoto způsobu
EP3519597B1 (en) Magnetic levitation heating of metal with controlled surface quality
EP0995807B1 (en) Sealing apparatus in continuous heat-treatment furnace and sealing method
US5798007A (en) Process and apparatus for the continuous heat treatment of a metal strip travelling in a different atmosphere
SE0900850A1 (sv) Glödgning av kallvalsade metallband
JP5217543B2 (ja) キュリー点を有する鋼帯の連続焼鈍方法及び連続焼鈍設備
WO2021106439A1 (ja) 箔基材の真空熱処理装置、箔基材の熱処理方法
JP2008255422A (ja) キュリー点を有する鋼帯の連続焼鈍方法および連続焼鈍設備
JP2753854B2 (ja) 竪型連続焼鈍炉
JP2009221577A (ja) キュリー点を有する鋼帯の連続焼鈍方法及び連続焼鈍設備
JP2000192151A (ja) 連続熱処理炉のシ―ルロ―ル装置及びシ―ル方法
JPH07173545A (ja) 金属帯の連続熱処理装置および連続熱処理方法
JPS61257430A (ja) 鋼帯の連続加熱方法および設備
JP4850797B2 (ja) 鋼帯の横型連続誘導加熱炉及びそれを用いた鋼帯の横型連続熱処理方法
JP4987622B2 (ja) 鋼帯の横型連続誘導加熱炉及びそれを用いた鋼帯の横型連続熱処理方法
JPH03271331A (ja) 連続熱処理炉用ハースロール
PL131141B1 (en) Apparatus for annealing of metal strips,especially thin strips of copper and its alloys
JPH0790392A (ja) 金属帯の連続焼鈍装置
JPH07188782A (ja) 熱処理炉の雰囲気維持方法およびその装置
JPH04289130A (ja) 鋼帯の浸漬冷却装置
JPH0119466B2 (cs)
JP2004167581A (ja) 熱延鋼材の圧延方法、熱延鋼材の圧延装置
PL26151B1 (pl) Sposób platerowania blach wzglednie plaskowników z metali i stopów oraz urzadzenie do wykonywania tego sposobu.