FR2496243A1

FR2496243A1 - Induction reheating furnace - having induction coil with turns perpendicular to workpiece travel direction

Info

Publication number: FR2496243A1
Application number: FR8026998A
Authority: FR
Inventors: Bernard Eyglunent
Original assignee: Stein Heurtey SA
Current assignee: Fives Stein SA
Priority date: 1980-12-17
Filing date: 1980-12-17
Publication date: 1982-06-18
Also published as: FR2496243B3

Abstract

A reheating furnace for semi-finished prods. consists of an induction furnace having a coil, the turns of which are positioned in vertical planes perpendicular to the direction of displacement of the workpieces. The furnace is useful for reheating slabs, blooms, etc. prior to rolling. Use of an induction heating furnace, instead of a flame heating furnace, gives a tenfold redn. in heating time and thus a tenfold redn. in furnace length for the same throughout. By positioning the coil parallel to the workpieces instead of transverse to the workpieces as in conventional induction furnaces, efficiency is increased and the skin effect only occurs at the two horizontal longitudinal faces and not at all four longitudinal faces of the workpices.

Description

FOUR POUSSANT A INDUCTION POUR LE RECHAUFFA DE DE DEMI-PRODUITS SIDERURGIQUES
Les demi-produits sidérurgiques (billettes, blooms) sont habituellement réchauffés, avant laminage, dans des fours continus a flamme, qui peuvent être des fours poussants ou des fours a longerons mobiles.PUSHING INDUCTION OVEN FOR THE HEATING OF STEEL SEMI-PRODUCTS
Steel semi-finished products (billets, blooms) are usually reheated, before rolling, in continuous flame ovens, which can be push furnaces or furnaces with movable beams.

On sait par ailleurs que l'on peut réchauffer les petits produits, tels que les lopins, utilisés en forge, dans des fours a induction comportant un bobinage disposé transversalement autour de la petite section des produits. We also know that we can heat small products, such as slugs, used in forging, in induction furnaces having a coil arranged transversely around the small section of products.

La présente invention a pour objet un four poussant pour lé r6- chauffage de demi-produits sidérurgiques, caractérisé en ce qu'il est chauffé par induction et comporte, a cet effet, un bobinage dont les spires se trouvent sensiblement dans des plans verticaux perpendiculaires à la direction de déplacement des objets, donc parallèles à ces objets. The present invention relates to a pushing furnace for lé r6- heating of semi-finished steel products, characterized in that it is heated by induction and comprises, for this purpose, a coil whose turns are located substantially in perpendicular vertical planes to the direction of movement of the objects, therefore parallel to these objects.

Le chauffage étant effectué par induction, le four permet de ré- chauffer très rapidement les produits, le temps de chauffage est environ dix fois plus court que dans un four poussant a fiamme . Pour assurer la raéme production, le four selon l'invention a donc une di mension dix fois plus faible, dans la direction de déplacement des produits,
Le bobinage étant réalisé autour de la grande section des produits, au lieu d'être transversal comme dans les fours à induction classiques, le rendement est élevé. En effet, compte-tenu des flèches importantes que les produits peuvent présenter, il est nécessaire qu'il y ait verticalement un certain entrefer pour éviter que des produits viennent au contact du bobinage.Or, le rendement est fonction du rapport périmètre du produit/périmètre du bobinage. Dans le four selon l'invention, la valeur de l'entrefer ne joue presque pas et le rapport ci-dessus a une valeur voisine de O, 95. The heating being effected by induction, the oven allows the products to be reheated very quickly, the heating time is approximately ten times shorter than in an oven pushing to a finish. To ensure rapid production, the oven according to the invention therefore has a dimension ten times smaller, in the direction of movement of the products,
The winding being carried out around the large section of the products, instead of being transverse as in conventional induction furnaces, the efficiency is high. Indeed, given the large arrows that the products can present, it is necessary that there is a certain vertical gap to prevent products from coming into contact with the winding. winding perimeter. In the oven according to the invention, the value of the air gap hardly plays a role and the above ratio has a value close to 0.95.

D'autre part, l'effet de peau n'intervient que sur deux faces longitudinales du produit, a savoir les faces horizontales, et non pas sur les quatre faces longitudinales, comme dans le cas d'un bobinage disposé transversalement. Cet effet est donc plus faible et on peut de ce fait obtenir un bon rendement avec une fréquence plus faible du courant d'alimentation. On peut même utiliser un courant a la fréquence du réseau si les produits n'ont pas une trop faible section transversale. On the other hand, the skin effect occurs only on two longitudinal sides of the product, namely the horizontal faces, and not on the four longitudinal sides, as in the case of a winding arranged transversely. This effect is therefore weaker and it is therefore possible to obtain good efficiency with a lower frequency of the supply current. One can even use a current at the network frequency if the products do not have too small a cross section.

Enfin, la disposition longitudinale du bobinage permet de constituer ce dernier à l'aide de conducteurs refroidis tressés dits "barres RoeBEL", ce qui limite les pertes par effet Joule. Finally, the longitudinal arrangement of the winding makes it possible to constitute the latter using braided cooled conductors called "RoeBEL bars", which limits the losses by Joule effect.

Le four comporte de préférence des parois isolantes horizontales disposées a 1' intérieur par rapport au bobinage. Ces parois isolantes diminuent les pertes thermiques. The oven preferably has horizontal insulating walls arranged on the inside with respect to the winding. These insulating walls reduce heat losses.

Le four peut comporter également des écrans horizontaux, constitués par exemple par des tubes d'eau, disposés à l'intérieur du four par rapport au bobinage. Ces écrans protègent le bobinage de la chaleur du four et l'emptchent d' tre détruit. The oven may also include horizontal screens, constituted for example by water tubes, arranged inside the oven with respect to the winding. These screens protect the winding from the oven heat and prevent it from being destroyed.

Le bobinage peut dtre entouré ett-ricurement par une culasse magnétique réalise en ttle d'acier A grains orientés. Cette culasse assure le bouclage des lignes de champ magnétique. Pour corriger les effets d'extrémité, cette culasse peut avoir une section transversale différente d ses extrémités que dans sa partie centrale. Cette carcasse peut être constituée par une série de paquets de tôles écartels les uns des autres; dans ce cas, on peut également corriger les effets d'extrémité, en écartant différemment les paquets de tôle aux extrémités de la culasse que dans sa partie centrale. The winding can be surrounded and ricurately by a magnetic yoke made of steel tube with oriented grains. This cylinder head ensures the looping of the magnetic field lines. To correct the end effects, this cylinder head may have a cross section different from its ends than in its central part. This carcass can consist of a series of packets of sheets spaced from one another; in this case, one can also correct the end effects, by differentiating the sheet metal bundles at the ends of the cylinder head than in its central part.

On a décrit ci-après, a titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation du four de réchauffage selon l'invention, avec réf6rence au dessin annexé dans lequel
La Figure 1 est une vue en coupe transversale du four selon I-I de la Figure 2,
La Figure 2 est une vue en coupe longitudinale.An embodiment of the reheating furnace according to the invention has been described below, by way of non-limiting example, with reference to the appended drawing in which
FIG. 1 is a cross-sectional view of the furnace along II of FIG. 2,
Figure 2 is a longitudinal sectional view.

Tel qu'il est représenté au dessin, le four selon l'invention est destiné au réchauffage de demi-produits sidérurgiques constitues, par exemple, par des billettes 1. Ce four comprend une enceinte 2 dont la longueur est un peu supérieure a celle des billettes 1 et qui est munie d'une ouverture latérale 3 s'étendant sur pratiquement toute la longueur du four, ainsi que d'une ouverture de sortie 4. As shown in the drawing, the oven according to the invention is intended for reheating steel semi-finished products constituted, for example, by billets 1. This oven comprises an enclosure 2 the length of which is slightly greater than that of the billets 1 and which is provided with a lateral opening 3 extending over practically the entire length of the furnace, as well as an outlet opening 4.

A l'extérieur des ouvertures 3 et 4 se trouvent respectivement des rouleaux de support 5 d'axes horizontaux, et un plan incliné 6 aboutissant à des rouleaux 7 également d'axes horizontaux. L'enceinte 1 est traversée par des glissières transversales 8 disposées sensiblement au niveau des rouleaux 5 et refroidis par circulation d'eau; il est prévu, en outre, des glissières auxiliaires 8', également refroidies disposées légèrement en dessous des glissières 8 et n'intervenant que si les billettes présentent une certaine flèche entre deux glissières 8. Au-dessus des rouleaux 5 peuvent se déplacer transversalement les bras d'une pousseuse 9.Outside the openings 3 and 4 are respectively support rollers 5 with horizontal axes, and an inclined plane 6 leading to rollers 7 also with horizontal axes. The enclosure 1 is traversed by transverse slides 8 disposed substantially at the level of the rollers 5 and cooled by circulation of water; there are also provided auxiliary slides 8 ', also cooled, arranged slightly below the slides 8 and only intervening if the billets have a certain deflection between two slides 8. Above the rollers 5 can move transversely the arm of a pusher 9.

Les billettes 1 sont amenées les unes après les autres en regard de 1' ouverture 3 sur les rouleaux 5 et enfournées par la pou.- seuse 9; la billette introduite dans le four repousse les billettes qui s'y trouvent déjà. Quand le four est plein l'introduction d'une nouvelle billette entrain l'évacuation d'une billette réchauffée qui tombe par le plan incliné 6 sur les rouleaux 7 et qui est évacuée sur ces rouleaux. The billets 1 are brought one after the other opposite the opening 3 on the rollers 5 and placed in the pou- seuse 9; the billet introduced into the oven pushes the billets which are already there. When the oven is full the introduction of a new billet causes the evacuation of a heated billet which falls by the inclined plane 6 on the rollers 7 and which is evacuated on these rollers.

Le chauffage du four est assuré par induction par un bobinage 10 qui est forme de conducteurs refroidis tressés et dont les spires ont leur plan médian qui, abstraction faite du pas du bobinage, est vertical et perpendiculaire à l'axe du four, c'est-s-dire parallèle aux billettes 1. A l'intérieur du bobinage, à proximité de ses spires sont disposés des tubes d'eau 11. et des écrans étanches réfractaires 12 destinés à empocher l'introduction de calamine entre les spires du bobinage. Une culasse magnétique 13, formée d'une série de paquets de tales réalisées en acier à grains orientés, est disposée à 1 extéri- eur du bobinage et assure le bouclage des lignes de champ magnétique. The heating of the furnace is ensured by induction by a coil 10 which is formed of braided cooled conductors and whose turns have their median plane which, apart from the pitch of the coil, is vertical and perpendicular to the axis of the furnace, this is that is to say parallel to the billets 1. Inside the winding, near its turns are arranged water tubes 11. and waterproof refractory screens 12 intended to pocket the introduction of scale between the turns of the winding. A magnetic yoke 13, formed of a series of packets of blades made of grain-oriented steel, is placed outside the winding and ensures the looping of the magnetic field lines.

I1 va de soi que la présente invention ne doit pas être considérée comme limitée au mode de réalisation décrit et représenté, mais en couvre, au contraire, toutes les variantes. It goes without saying that the present invention should not be considered as limited to the embodiment described and shown, but on the contrary covers all variants thereof.

Claims

1. - Furnace pushing for the reheating of the half-steel processes, characterized in that it is heated by induction and includes for this purpose a coil 10 whose turns are located substantially in vertical planes perpendicular to the direction of movement of objects 1, therefore parallel to these objects.

2. - pushing oven according to claim 1, characterized by horizontal insulating walls 12 arranged inside 1 relative to the coil 10.

3. - Oven according to claim 1 or 2, characterized by horizontal screens 11, constituted for example by water tubes arranged inside the oven with respect to the coil 10.

4. "Oven according to one of claims 1 to 3 characterized in that the winding 10 is surrounded externally by a magnetic head 13 made of steel sheet with oriented grains.

5. - Oven according to claim 4, characterized in that the cross section of the cylinder head 13 is different at its ends than in its central part.

6. - Oven according to claim 4, characterized in that the cylinder head 13 is constituted by a series of sheet packages spaced from each other.

7. - Oven according to claim 6, characterized in that the bundles of tble are differently spaced at the ends of the cylinder head than in its central part.