KR101789515B1 - Quenching heating apparatus for continuous heat treatment coil steel plate - Google Patents
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Abstract
코일강판 연속열처리설비의 담금질 가열장치에 관한 것으로,
언코일러로부터 공급되는 코일강판을 650-750℃의 자기변태점 온도 이하의 온도로 가열하는 LF방식의 1차유도가열기; 1차유도가열기와 온도유지로의 사이에 설치되어 1차유도가열기를 통해 가열된 후 온도유지로 쪽으로 이동하는 코일강판이 대기중에 노출되지 않도록 하는 단열가이드덕트; 단열가이드덕트에 설치되어 코일강판을 850-950℃의 담금질 온도로 가열하는 TF방식의 2차유도가열기;를 포함하는 기술 구성을 통하여
코일강판을 안정적으로 가열할 수 있게 되어 담금질 열처리를 원활하게 수행할 수 있게 되는 것이다.The present invention relates to a quenching heating apparatus for a continuous annealing apparatus for a coil steel plate,
An LF type primary induction heater for heating a coil steel sheet supplied from an uncoiler to a temperature not higher than the magnetic transformation point temperature of 650-750 占 폚; An insulating guide duct installed between the primary induction heating furnace and the temperature maintaining furnace to prevent the coil steel plate, which is heated through the primary induction furnace and then moves toward the temperature holding furnace, from being exposed to the atmosphere; And a TF type second induction heater installed in the insulating guide duct to heat the coil steel plate to a quenching temperature of 850-950 ° C.
The coil steel sheet can be stably heated, so that the quenching heat treatment can be performed smoothly.
Description
본 발명은 코일강판 연속열처리설비의 담금질 가열장치에 관한 것으로, 더 자세하게는 1차유도가열기와 담금질 온도유지로 사이에 단열가이드덕트를 설치하고, 단열가이드덕트에 2차유도가열기를 설치한 것에 관한 것이다.The present invention relates to a quenching heating apparatus for a continuous steel heating system for a coil steel plate, and more particularly, to a quenching heating apparatus for a quenching heating apparatus of a coil steel plate, in which a heat insulating guide duct is provided between a primary induction heating furnace and a quenching tempering furnace, .
일반적으로 자동차용 부품소재로 사용되는 0.6 ~ 3.2㎜ 두께의 강판은, 프레스 금형에 맞는 크기로 절단한 후 프레스 성형을 통해 자동차용 부품으로 제조된다.In general, a steel sheet having a thickness of 0.6 to 3.2 mm, which is generally used for automobile parts, is cut to a size suitable for a press die, and is manufactured as an automotive part through press molding.
상기 프레스 성형을 마친 자동차용 부품은 그에 요구되는 강도, 경도, 내마모성, 내충격성, 가공성, 자성 등의 기계적 성질을 만족시키기 위하여 담금질(Quenching)과 뜨임(Tempering)의 열처리를 하게 된다.After completion of the press-molding, the automotive parts are subjected to heat treatment for quenching and tempering to satisfy mechanical properties such as strength, hardness, abrasion resistance, impact resistance, workability, and magnetic properties required for the automotive parts.
열처리라 함은 금속 재료를 융점 이하의 온도로 가열하고 냉각속도를 선택적으로 가감하여 필요로 하는 조직 및 성질을 갖게 하는 가열 및 냉각의 조작이며, 담금질(Quenching)과 뜨임(Tempering), 노말라이징 등이 있다.The term " heat treatment " refers to a heating and cooling operation for heating a metal material to a temperature below the melting point and selectively increasing or decreasing the cooling rate to obtain a desired structure and properties. The quenching, tempering, .
이러한 열처리중에서 담금질(Quenching)인 가열 및 급냉과정 후 다시 가열하여 공냉시키는 뜨임(Tempering)이 각각 수행하여야 하는데 이러한 단속적 열처리과정은 생산성이 크게 저하되는 단점이 있다.In this heat treatment, quenching and quenching are repeatedly performed and then tempering is performed. However, such an intermittent heat treatment process is disadvantageous in that productivity is greatly reduced.
또한 프레스에 의하여 성형된 자동차용 부품을 열처리로에 장입 후 가열하고 가열된 부품을 딥핑(Dipping)하여 냉각하는 방법으로는 변형이 심한 상태가 되어 교정하기 어려운 문제점과, 그에 따른 여러 가지 비용과 시간 손실을 초래하는 문제점을 내포하고 있다.In addition, there is a problem in that a part to be molded by a press is charged into a heat treatment furnace and then heated, and the heated part is dipped and cooled, which makes it difficult to correct due to deformation and various costs and time Which causes a problem of loss.
하기의 특허문헌 1에는 선박용, 일반 및 용접구조용, 보일러 및 압력용기용, 라인 파이프용, 내후 및 내식강 등의 용도로 사용되는 고장력 및 고강도용 강판 또는 강관으로 사용되기 위한 후판의 연속 열처리 장치가 제시되어 있다.
특허문헌 1의 후판의 연속 열처리 장치는 후판을 연속 유도가열 소입로를 통해 가하고, 가열된 후판을 냉각시켜 담금질(Quenching)한 후, 이송장치를 통해 연속 유도가열 뜨임(Tempering)로에 장입하여 뜨임(Tempering)을 행함으로써 후판을 연속적으로 열처리하여 생산성이 향상되고, 균일한 가열을 통해 양호한 조직과 기계적 성질을 향상시키며, 상/하부 이송 롤러를 통해 변형을 방지하며, 또한 후판의 용도에 맞게 연속 유도가열에 의하여 불림 공정과 풀림 공정 등의 연속 열처리 작업도 가능하도록 한다.In the continuous heat treatment apparatus of the thick plate of
그러나 특허문헌 1의 후판의 연속 열처리 장치는 6㎜ 이상의 두께와 25m 길이를 갖는 후판을 열처리하기 위한 것으로 연속적인 담금질(Quenching) 및 뜨임(Tempering)에 의하여 발생되는 변형을 예방하거나 교정하지 않는다.However, the continuous heat treatment apparatus of the thick plate of
또한 유도가열기 코일측에 전류를 통전시켜 자계를 발생시키고 후판측에 자계에 따른 유도전류를 발생시켜 줄열에 의하여 가열을 하므로 표피층과 내부 중심부와의 온도 편차가 발생한다.In addition, a magnetic field is generated by applying a current to the induction heating coil, and an induction current is generated in the thick plate by a magnetic field, and the heating is performed by the joule heat, so that a temperature deviation occurs between the skin layer and the inner center.
본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적이 0.6~3.2㎜ 두께인 박판의 코일강판을 연속적으로 담금질(Quenching)과 뜨임(Tempering)을 수행하는 연속 열처리설비에서 코일강판을 담금질 온도로 가열할 수 있도록 하는 코일강판 연속열처리설비의 담금질 가열장치를 제공하는 데에 있는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, and it is an object of the present invention to quench a coil steel sheet in a continuous heat treatment facility in which quenched and tempered coil steel plates of a thin plate having a thickness of 0.6 to 3.2 mm are continuously subjected to quenching and tempering. And to provide a quenching heating apparatus for continuous heating of a coil steel plate which can be heated at a high temperature.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 코일강판 연속열처리설비의 담금질 가열장치는 언코일러로부터 공급되는 코일강판을 650-750℃의 자기변태점 온도 이하의 온도로 가열하는 LF방식의 1차유도가열기; 1차유도가열기와 온도유지로의 사이에 설치되어 1차유도가열기를 통해 가열된 후 온도유지로 쪽으로 이동하는 코일강판이 대기중에 노출되지 않도록 하는 단열가이드덕트; 단열가이드덕트에 설치되어 코일강판을 850-950℃의 담금질 온도로 가열하는 TF방식의 2차유도가열기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above-mentioned object, a quenching heating apparatus for a continuous annealing apparatus for a coil steel plate according to the present invention comprises: an
본 발명에 따른 코일강판 연속열처리설비의 담금질 가열장치는 단열가이드덕트가 장방형 단면의 코일강판 통과공간을 형성하는 내부단열벽; 내부단열벽의 외부 둘레에 마련되는 장방형 단면의 형태의 외부단열벽; 내부단열벽과 외부단열벽 사이의 공간에 충전되어 내부단열벽의 열이 외부단열벽으로 전달되는 것을 차단하는 제1내열섬유부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The quenching heating apparatus of the continuous steel heat treatment apparatus for a coil steel sheet according to the present invention is characterized in that the heat insulating guide duct comprises an inner heat insulating wall forming a coil steel plate passing space having a rectangular cross section; An outer heat insulating wall in the form of a rectangular cross section provided on the outer periphery of the inner heat insulating wall; And a first heat-resistant fiber member filled in a space between the inner heat-insulating wall and the outer heat-insulating wall to block heat of the inner heat-insulating wall from being transferred to the outer heat-insulating wall.
본 발명에 따른 코일강판 연속열처리설비의 담금질 가열장치는 단열가이드덕트가 코일강판 통과공간의 하단에 설치되어 코일강판이 내부단열벽에 직접 접촉되는 것을 방지하는 제2내열섬유부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The quenching heating apparatus of the continuous steel heat treatment apparatus for a coil steel according to the present invention includes a second heat resistant fiber member installed at a lower end of the coil steel plate passing space to prevent direct contact of the coil steel plate with the inner heat insulating wall .
본 발명에 따른 하는 코일강판 연속열처리설비의 담금질 가열장치는 코일강판 통과공간이 진공상태로 유지되거나 질소 분위기 가스가 충전되는 것을 특징으로 한다.The quenching heating apparatus of the continuous steel heat treatment apparatus for a coil steel sheet according to the present invention is characterized in that the coil steel sheet passing space is maintained in a vacuum state or a nitrogen atmosphere gas is charged.
본 발명에 따른 코일강판 연속열처리설비의 담금질 가열장치는 2차유도가열기가 전후방향으로 이동 가능하게 설치되어 단열가이드덕트로부터 분리될 수 있는 것을 특징으로 한다.The quenching heating apparatus of the continuous steel heating system for a coil steel plate according to the present invention is characterized in that the secondary induction furnace is movable in the forward and backward directions and can be separated from the heat insulating guide duct.
본 발명에 따른 코일강판 연속열처리설비의 담금질 가열장치에 의하면, LF방식의 1차유도가열기를 통해 자기변태점 이하로 코일강판을 가열한 후 TF방식의 2차유도가열기를 담금질 온도로 코일강판을 가열함으로써 코일강판을 안정적으로 가열할 수 있게 되어 담금질 열처리를 원활하게 수행할 수 있게 된다.According to the quenching heating apparatus of the continuous annealing apparatus for a coil steel plate according to the present invention, after the coil steel sheet is heated to a magnetic transformation point or lower through primary induction heating of the LF type, the secondary induction furnace of the TF type is heated to a quenching temperature, It is possible to stably heat the coil steel plate, so that the quenching heat treatment can be performed smoothly.
본 발명에 따른 코일강판 연속열처리설비의 담금질 가열장치에 의하면, 1차유도가열기로 가열된 후 담금질 온도유지로 쪽으로 이동하는 코일강판을 단열가이드덕트를 통해 가이드함으로써 코일강판의 열손실을 최소화할 수 있게 되어 에너지를 절감할 수 있게 되고, 코일강판의 산화를 방지할 수 있게 되어 고품질의 열처리 제품을 얻을 수 있게 된다. According to the quenching heating apparatus of the continuous annealing apparatus for a coil steel plate according to the present invention, the coil steel plate which is heated by the primary induction furnace and then moves toward the quenching temperature holding furnace is guided through the heat insulating guide duct to minimize the heat loss of the coil steel plate It is possible to reduce the energy and to prevent the oxidation of the coil steel sheet, so that a high-quality heat-treated product can be obtained.
본 발명에 따른 코일강판 연속열처리설비의 담금질 가열장치에 의하면, 2차유도가열기를 단열가이드덕트에 분리가능하게 설치함으로써 2차유도가열기 및 단열가이드덕트의 점검 및 조정, 수리 등을 용이하게 할 수 있게 된다.According to the quenching heating apparatus of the continuous steel heat treatment apparatus for a coil steel sheet according to the present invention, the secondary induction heater can be separated from the heat insulating guide duct to facilitate the inspection, adjustment, and repair of the secondary induction heater and the heat insulating guide duct .
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 코일강판 연속열처리설비의 담금질 가열장치가 적용된 코일강판 연속열처리설비의 전체 배치도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 코일강판 연속열처리설비의 담금질 가열장치의 정면도
도 3a 및 도 3b는 동 바람직한 실시 예에 따른 코일강판 연속열처리설비의 담금질 가열장치의 평면도,
도 4는 LF방식 유도가열의 개념도,
도 5 및 도 6은 동 바람직한 실시 예에 따른 코일강판 연속열처리설비의 담금질 가열장치의 단열가이드덕트의 종단면도,
도 7은 TF방식 유도가열의 개념도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an overall layout view of a continuous steel plate annealing apparatus to which a quenching heating apparatus of a continuous annealing apparatus for a coil steel plate according to a preferred embodiment of the present invention is applied;
2 is a front view of a quenching and heating apparatus of a continuous annealing equipment for a coil steel plate according to a preferred embodiment of the present invention
FIGS. 3A and 3B are a plan view of a quenching heating apparatus of a continuous annealing equipment for a coil steel plate according to the presently preferred embodiment,
Fig. 4 is a conceptual view of LF induction heating,
5 and 6 are longitudinal cross-sectional views of a heat insulating guide duct of a quenching heating apparatus of a continuous steel heat treating apparatus for a steel coil according to the present invention,
7 is a conceptual view of the TF induction heating.
이하 본 발명에 따른 코일강판 연속열처리설비의 담금질 가열장치를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.
이하에서, "상방", "하방", "전방" 및 "후방" 및 그 외 다른 방향성 용어들은 도면에 도시된 상태를 기준으로 정의한다.In the following, the terms "upward", "downward", "forward" and "rearward" and other directional terms are defined with reference to the states shown in the drawings.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 코일강판 연속열처리설비의 담금질 가열장치가 적용된 코일강판 연속열처리설비의 전체 배치도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an overall layout diagram of a continuous steel plate annealing apparatus to which a quenching heating apparatus of a continuous annealing apparatus for a coil steel plate according to a preferred embodiment of the present invention is applied.
본 발명이 관계하는 코일강판 연속열처리설비는 0.6~3.2㎜ 두께를 가지는 코일강판(1)을 언코일러(10)에서 풀어내어 담금질(Quenching)과 뜨임(Tempering)의 열처리를 수행하고 열처리 완성된 코일강판(1)을 다시 리코일러(80)로 되감는 설비이다.The present invention relates to a continuous annealing apparatus for a coil steel plate, which comprises: a coil steel plate (1) having a thickness of 0.6 to 3.2 mm is uncoiled from an uncoiler (10) to perform heat treatment for quenching and tempering, And rewinds the
도 1과 같이 코일강판 연속열처리설비는 코일강판(1)을 공급하는 언코일러(10)와 열처리된 코일강판(1)을 되감는 리코일러(80)의 사이에 담금질(Quenching)을 수행하는 담금질부와 뜨임(Tempering)을 수행하는 뜨임부가 마련된다.As shown in FIG. 1, the continuous steel heat treatment system for a coil steel plate is a quench-hardening apparatus for performing quenching between an
코일강판 연속열처리설비는 언코일러(10), 담금질 장력조정장치(20), 담금질 가열장치(100), 담금질 온도유지로(30), 급냉기(40), 뜨임 가열장치(200), 뜨임 온도유지로(50), 공냉기(60), 뜨임 장력조정장치(70), 리코일러(80) 순으로 배치된다.The continuous annealing equipment for a coil steel plate includes an
도 1에서 미설명부호 91은 절단기, 92는 용접기, 93은 언코일러용 텐션패드, 94는 열처리완성품 절단기이다.In FIG. 1,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 코일강판 연속열처리설비의 담금질 가열장치의 정면도이고, 도 3a 및 도 3b는 동 바람직한 실시 예에 따른 코일강판 연속열처리설비의 담금질 가열장치의 평면도이다.FIG. 2 is a front view of a quenching heating apparatus for a continuous annealing apparatus for a coil steel plate according to a preferred embodiment of the present invention, and FIGS. 3a and 3b are plan views of a quenching heating apparatus for a continuous annealing apparatus for a coil steel plate according to the preferred embodiment of the present invention.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 코일강판 연속열처리설비의 담금질 가열장치(100)는 1차유도가열기(110), 단열가이드덕트(120), 2차유도가열기(130)를 포함한다.The quenching heating apparatus 100 of the continuous steel annealing apparatus for a coil steel sheet according to the preferred embodiment of the present invention includes a
1차유도가열기(110)는 언코일러(10)로부터 공급되는 코일강판(1)을 대략 650~750℃ 정도의 자기변태점 온도 이하의 온도로 가열하는 것이다.The
일반적으로 열처리로에 있어서의 금속판의 가열은, 주로 라디언트 튜브를 사용하는 간접 가열로 행하고 있지만, 이 간접가열은, 열 관성이 큰 점 외에도 금속판의 온도와 노 온도의 차가 작아짐에 따라서, 강판으로의 유효한 입열이 되기 어려워지므로, 생산성이 제약된다. 또한, 라디언트 튜브를 사용하는 간접 가열에 있어서는, 예를 들어 탄소강 등의 강판에서는, 흡열 반응을 하는 변태점 근방에서의 급속 가열이나, 라디언트 튜브의 내열성의 제약으로부터 고온 어닐링의 실현이 곤란하므로, 강판의 열처리 조건의 선택의 자유도가 제약된다.In general, the heating of the metal plate in the heat treatment furnace is carried out by indirect heating mainly using a radiant tube. However, this indirect heating is not limited to the fact that the difference in temperature between the metal plate and the furnace temperature is small, So that the productivity is restricted. In indirect heating using a radiant tube, it is difficult to realize high-temperature annealing because of rapid heating in the vicinity of a transformation point at which a heat endothermic reaction occurs or restriction of heat resistance of a radiant tube, for example, The degree of freedom in selecting the heat treatment conditions of the steel sheet is restricted.
이에 반하여, 금속판을 고주파 전류로 가열하는 유도 가열은, 가열 속도나 가열 온도를 자유롭게 제어할 수 있으므로, 열처리 조업이나 금속판 상품 개발의 점에서 자유도가 커서, 최근 주목받고 있는 가열 방법이다.On the contrary, the induction heating for heating the metal plate with a high-frequency current can freely control the heating rate and the heating temperature, and is a heating method recently attracting attention because of its high degree of freedom in terms of heat treatment operation and development of metal plate products.
유도 가열에는, 크게 2가지 방식이 있다. 하나는, 금속판의 주위를 둘러싼 유도 코일에 고주파 전류를 흐르게 하여, 자속을, 금속판의 길이 방향(진행 방향) 단면에 관통시키고, 이 자속에 수직인 금속판의 폭 방향 단면 내에 주회하는 유도 전류를 발생시켜서 금속판을 가열하는 LF방식((Longitudinal Flux, 종방향 자계 가열 방식)이다.There are two types of induction heating. One is to cause a high frequency current to flow through the induction coil surrounding the metal plate to allow the magnetic flux to pass through the end face in the longitudinal direction (traveling direction) of the metal plate and generate an induction current circulating in the width direction section of the metal plate perpendicular to this flux (Longitudinal flux, longitudinal magnetic field heating method) for heating the metal plate.
다른 방법은, 금속판을 사이에 두고 1차 코일을 권회한 인덕터(양호 자성체)를 배치하고, 1차 코일에 전류를 흐르게 하여 발생시킨 자속을, 인덕터를 개재해서 금속판의 판면에 관통시키고, 금속판의 판면에 유도 전류를 발생시켜 금속판을 가열하는 TF방식(Transverse Flux, 수직형 자계 가열 방식)이다.Another method is to arrange an inductor (good magnetic body) wound with a primary coil across a metal plate, pass a magnetic flux generated by passing an electric current through the primary coil through the in-plane surface of the metal plate, It is a TF system (Transverse Flux, vertical magnetic field heating system) in which induction current is generated on the plate surface to heat the metal plate.
유도 전류가 판 단면 내를 주회하는 LF 방식의 유도 가열에서는, 전류의 침투 깊이 δ와 전류 주파수 f의 관계[δ(㎜)=5.03×105√(ρ/μr·f), ρ(Ωm): 비저항, μr: 비투자율, f: 주파수(㎐)]로부터, 금속판의 표리에서 발생하는 유도 전류의 침투 깊이가 강판의 두께보다 깊으면 서로 간섭하여, 금속판 단면에는 유도 전류가 발생하지 않는다.In the induction heating of the LF type in which the induction current is circulated in the plate section, the relationship [delta (mm) = 5.03105 (p / mu rf), p And the induced current generated in the front and back of the metal plate is deeper than the thickness of the steel plate, the induced current does not occur on the end face of the metal plate.
예를 들어, 비자성 금속판이나, 퀴리 온도를 초과하여 자성을 상실하는 금속판의 경우 등, 전류의 침투 깊이 δ가 깊어지므로, 금속판의 판 두께가 얇으면 유도 전류가 발생하지 않는다. 또한, 가령 자성재이더라도, 침투 깊이에 비해, 판 두께가 지나치게 얇은 경우에도, LF방식에서는 유도 전류가 강판 단면에 발생하지 않는다.For example, in the case of a nonmagnetic metal plate or a metal plate whose magnetic property exceeds the Curie temperature, the penetration depth delta of the current is deepened, and therefore, if the thickness of the metal plate is small, no induction current is generated. Even if the magnetic material is a magnetic material, even if the plate thickness is too thin compared to the penetration depth, the induction current does not occur in the cross section of the steel sheet in the LF method.
한편, TF방식의 유도 가열에서는, 자속이 금속판의 판면을 관통하므로, 판 두께에 의존하지 않고, 또한, 자성, 비자성의 구별 없이 금속판을 가열할 수 있지만, 대향하는 인덕터가 근접하지 않으면, 가열 효율이 저하되거나, 또한, 완전히 가열할 수 없는 경우도 있다. 또한, 금속판의 단부에 있어서 과가열이 발생하기 쉽다(예를 들어, 일본 특허공개 소62-281291호 공보 참조)는 문제도 있다.On the other hand, in the induction heating by the TF method, since the magnetic flux passes through the plate surface of the metal plate, the metal plate can be heated independently of the plate thickness and without discrimination between magnetic and nonmagnetic. Or may not be able to be heated completely. Further, excessive heating is likely to occur at the end portion of the metal plate (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-281291).
또한, 자성이 있는 금속판이, 대향하는 인덕터의 중앙에 위치하지 않으면, 한쪽의 인덕터에 가까이 끌어 당겨져서, 자속이 국부적으로 집중하여 금속판의 온도차가 커지게 되는 경우도 있다. 또한, 통상의 TF방식의 유도 가열에서는, 인덕터 형상을 용이하게 변경할 수 없기 때문에, 금속판의 판 폭 변경으로의 대응이 어렵다는 문제도 있다.If the magnetic metal plate is not located at the center of the opposing inductor, it may be pulled close to one of the inductors, so that the magnetic flux locally concentrates and the temperature difference of the metal plate becomes large. In addition, since the inductor shape can not be easily changed in the induction heating by the normal TF method, there is a problem that it is difficult to cope with the change of the plate width of the metal plate.
그 때문에, 예를 들어 일본 특허공개 제2008-186589호 공보에는, 박판의 판 폭 방향으로 병렬로, 박판에 대향하여 배치되고, 또한, 박판의 두께 방향으로 독립적으로 이동 가능한 자극 세그먼트와, 박판의 판 폭 방향으로 출몰 가능하게, 자극 세그먼트에 의한 자장을 조정하는 비자성 금속의 가동 차폐판을 구비하는 전자기 유도 가열장치가 개시되어 있다.For this reason, for example, Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2008-186589 discloses a magnetic recording medium which includes a magnetic pole segment which is arranged to be opposed to a thin plate in parallel in the plate width direction of the thin plate and which is independently movable in the thickness direction of the thin plate, And a movable shield plate of a non-magnetic metal for adjusting the magnetic field caused by the magnetic pole segments so as to protrude and retract in the plate width direction.
도 4는 LF방식 유도가열의 개념도이다.4 is a conceptual diagram of LF induction heating.
1차유도가열기(110)는 코일강판(1)이 폐곡선의 가열코일(112)의 내부를 통과하는 LF방식(Longitudinal Flux, 종방향 자계 가열 방식)으로 코일강판(1)을 가열한다.The
LF방식은 전술한 바와 같이 피가열체의 세로방향(종축)으로 자기장을 발생시켜 가열하는 방식으로, 유도전류가 소재 외피방향으로 감싸며 회전한다.The LF method is a method in which a magnetic field is generated and heated in the longitudinal direction (vertical axis) of the heating target as described above, and the induction current is wrapped around the material outer surface and rotated.
LF방식은 강자성체를 가열하는 경우 가열코일 속의 자기장을 강자성체 금속이 흡수해서 가열효율이 좋고, 비자성체를 가열하는 경우 가열코일 속의 자기장이 피가열금속에 흡수되지 않아 가열효율이 낮아진다.In the LF method, when the ferromagnetic material is heated, the ferromagnetic metal absorbs the magnetic field in the heating coil to improve the heating efficiency. When the nonmagnetic material is heated, the magnetic field in the heating coil is not absorbed by the metal to be heated.
1차유도가열기(110)는 케이싱(111) 내부의 코일강판(1) 통과유로의 둘레에 폐곡선 형태의 한 쌍의 가열코일(112)이 좌우방향으로 배열 설치된 LF방식의 것이고, 1차유도가열기(110)에서 코일강판(1)은 폐곡선 형태의 가열코일(112)의 안쪽 공간을 좌우방향으로 통과하는 과정에서 가열된다.The
도 5 및 도 6은 동 바람직한 실시 예에 따른 코일강판 연속열처리설비의 담금질 가열장치의 단열가이드덕트의 종단면도이다.5 and 6 are vertical cross-sectional views of a heat insulating guide duct of a quenching heating apparatus in a continuous steel heat treating apparatus for a steel coil according to the present preferred embodiment.
단열가이드덕트(120)는 1차유도가열기(110)에서 가열된 후 담금질 온도유지로(30) 쪽으로 이동되는 코일강판(1)의 열손실을 억제하고 코일강판(1)이 공기중에 노출되어 산화가 촉진되는 것을 방지하는 것으로, 1차유도가열기(110)와 온도유지로(30)의 사이에 설치된다.The heat insulating
단열가이드덕트(120)는 내부단열벽(121), 외부단열벽(122), 제1내열섬유부재(123), 제2내열섬유부재(124)를 포함한다.The heat insulating
내부단열벽(121)은 1100℃ 이상의 고온에서 단열효과를 발휘하는 내열성 보드를 사용하여 장방형 단면의 코일강판 통과공간(S)을 구성한다.The inner
내부단열벽(121)의 내부에 마련되는 코일강판 통과공간(S)은 진공상태로 유지하거나 질소 분위기 가스를 충전하는 것이 바람직하다.It is preferable that the coil steel plate passing space S provided inside the inner
외부단열벽(122)는 내부단열벽(121)의 외부 둘레에 마련되는 장방형 단면의 형태이다.The outer
외부단열벽(122)은 전기가 통하지 않는 절연물질로 내열성이 우수하고 고온에서도 잘 견딜 수 있는 그라파이트 등의 소재를 사용하는 것이 바람직하다.The external
제1내열섬유부재(123)는 내부단열벽(121)과 외부단열벽(122) 사이의 공간에 충전되고, 내부단열벽(121)의 열이 외부단열벽(122)으로 전달되는 것을 차단한다.The first heat
제1내열섬유부재(123)는 900℃ 이상의 고온에서 단열효과를 발휘할 수 있는 섬유소재의 것이 바람직하다.The first heat-
제2내열섬유부재(123)는 코일강판 통과공간(S)의 하단에 설치되어 1차유도가열기(110) 및 2차유도가열기(130)를 통해 가열된 코일강판(1)의 열이 내부단열벽(121)으로 전달되는 것을 차단한다.The second heat
제2내열섬유부재(123)는 코일강판 통과공간(1)을 통과하는 코일강판(1)이 중력에 의해 하부로 처져서 내부단열벽(121)에 접촉됨으로써 코일강판(1)의 표면에 스크래치가 발생되지 않도록 하는 역할을 한다.The second heat
제2내열섬유부재(123)는 1100℃ 이상의 고온에서 단열효과를 발휘하는 섬유소재의 것이 바람직하다.The second heat-
2차유도가열기(130)는 1차유도가열기(110)를 통해 자기변태점 온도 이하의 온도로 가열된 코일강판(1)을 850~950℃ 정도의 담금질 온도로 가열하는 것이다.The
2차유도가열기(130)는 1차유도가열기(110)와 온도유지로(30)의 사이에 설치되는 단열가이드덕트(120)에 전후방향으로 이동가능하게 설치된다.The
도 7은 TF방식 유도가열의 개념도이다.7 is a conceptual view of the TF induction heating.
2차유도가열기(130)는 가열코일(132)가 코일강판(1)의 상부와 하부에 마련되는 TF방식(Transverse Flux, 수직형 자계 가열 방식)으로 코일강판(1)을 가열한다.The
TF방식은 전술한 바와 같이 피가열체의 수직방향(법선방향)으로 자기장을 발생시켜 가열하는 방식으로, 유도전류가 소재의 편측 표측부에서 회전한다. The TF method is a method in which a magnetic field is generated and heated in the vertical direction (normal direction) of the target to be heated, as described above, and the induced current is rotated on one side of the workpiece.
TF방식은 가열코일 속의 자기장이 피가열금속에 흡수되지 않으므로 피가열소재의 평면방향으로 자기장이 찍어 누르도록 하여 자기장 결합계수를 높인다.In the TF method, the magnetic field in the heating coil is not absorbed by the metal to be heated, so that the magnetic field is pressed in the plane direction of the material to be heated to increase the magnetic field coupling coefficient.
2차유도가열기(130)는 좌우방향으로 이격된 한 쌍의 상부 케이싱(131a)과 좌우방향으로 이격된 한 쌍의 하부 케이싱(131b)에 각각 가열코일(132)이 설치된 형태이다.The
2차유도가열기(130)는 케이싱 지지프레임(133)의 하단에 마련된 캐스터(134)를 통해 전후방향으로 이동 가능하게 된다.The
2차유도가열기(130)의 전후이송구조는 리니어모터 및 이송레일을 포함하는 공지의 리니어장치 또는 이송실린더 방식을 이용할 수도 있다.The forward and backward conveying structure of the
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 코일강판 연속열처리설비의 담금질 가열장치(100)는 LF방식의 1차유도가열기(110)를 통해 코일강판(1)을 자기변태점 이하의 온도로 가열하고, TF방식의 2차유도가열기(130)를 통해 코일강판(1)을 담금질 온도로 가열한다.The quenching heating apparatus 100 of the continuous annealing apparatus for a coil steel sheet according to the preferred embodiment of the present invention heats the
즉, 연속열처리설비에서 언코일러(10)의 코일강판(1)은 리코일러(80) 쪽으로 이동하게 되고, 코일강판(1)의 이동경로 상에서 배치된 담금질 가열장치(100)를 통과하는 과정에서 담금질 온도로 가열된다.That is, in the continuous heat treatment facility, the
담금질 가열과정에서 코일강판(1)은 1차유도가열기(110)의 내부로 투입되어 폐곡선 형태의 한 쌍의 가열코일(112)의 내부를 통과하는 과정에서 650~750℃의 자기변태점 이하의 온도로 가열되고, 단열가이드덕트(120)를 통해 담금질 온도유지로(30) 쪽으로 이동하게 된다.During the quenching and heating process, the
단열가이드덕트(120)는 1차유도가열기(110)에서 가열된 코일강판(1)이 담금질 온도유지로(30) 쪽으로 이동하는 과정에서 코일강판(1)이 냉각되는 것을 방지하고, 또한 코일강판(1)이 공기에 노출되지 않도록 함으로써 코일강판(1)의 산화를 방지하게 된다.The heat insulating
단열가이드덕트(120)에 설치된 TF방식의 2차유도가열기(130)는 코일강판(1)의 상부와 하부에 위치되는 한 쌍의 가열코일(122)을 통해 코일강판(1)을 850~950℃의 담금질 온도로 가열하게 된다.The
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 코일강판 연속열처리설비의 담금질 가열장치(100)에 있어서 2차유도가열기(130)는 전후방향으로 이동가능하게 설치된다.In the quenching heating apparatus 100 of the continuous annealing apparatus for a coil steel plate according to the preferred embodiment of the present invention, the
따라서 2차유도가열기(130)를 점검하거나 2차유도가열기(130)의 가열코일(132)의 위치를 조정하거나 단열가이드덕트(120)의 상태를 확인하거나 단열가이드덕트(120)를 수리하거나 할 때에 도 3b같이 2차유도가열기(130)를 후방으로 이동시켜 단열가이드덕트(120)로부터 분리할 수 있게 된다.Accordingly, it is possible to check the
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.Although the present invention has been described in detail with reference to the above embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention.
100 : 담금질 가열장치
110 : 1차유도가열기
112 : 가열코일
120 : 단열가이드덕트
130 : 2차유도가열기
132 : 가열코일100: quenching heating device
110: Primary induction heating
112: Heating coil
120: Insulation guide duct
130: Secondary induction heater
132: Heating coil
Claims (5)
언코일러(10)로부터 공급되는 코일강판(1)을 650-750℃의 자기변태점 온도 이하의 온도로 가열하는 LF방식의 1차유도가열기(110);
1차유도가열기(110)와 온도유지로(30)의 사이에 설치되어 1차유도가열기(110)를 통해 가열된 후 온도유지로(30) 쪽으로 이동하는 코일강판(1)이 대기중에 노출되지 않도록 하는 단열가이드덕트(120);
단열가이드덕트(120)에 설치되어 코일강판(1)을 850-950℃의 담금질 온도로 가열하는 TF방식의 2차유도가열기(130);를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일강판 연속열처리설비의 담금질 가열장치.The coil steel plate 1 having a thickness of 0.6 to 3.2 mm is uncoiled in the uncoiler 10 to perform quenching and tempering heat treatment and then the heat treated coil steel plate 1 is re- The quenching heating apparatus of the continuous steel heating system for a coil steel plate,
An LF type primary induction heater 110 for heating the coil steel plate 1 supplied from the uncoiler 10 to a temperature not higher than the magnetic transformation point temperature of 650-750 占 폚;
The coil steel plate 1 installed between the primary induction furnace 110 and the temperature maintaining furnace 30 and heated by the primary induction furnace 110 and moving toward the temperature maintaining furnace 30 is placed in the atmosphere An insulation guide duct (120) for preventing exposure;
And a TF type secondary induction heater (130) installed in the heat insulating guide duct (120) and heating the coil steel plate (1) to a quenching temperature of 850 - 950 캜. Quenching heating device.
단열가이드덕트(120)는
장방형 단면의 코일강판 통과공간(S)을 형성하는 내부단열벽(121);
내부단열벽(121)의 외부 둘레에 마련되는 장방형 단면의 형태의 외부단열벽(122);
내부단열벽(121)과 외부단열벽(122) 사이의 공간에 충전되어 내부단열벽(121)의 열이 외부단열벽(122)으로 전달되는 것을 차단하는 제1내열섬유부재(123);를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일강판 연속열처리설비의 담금질 가열장치.The method according to claim 1,
The insulation guide duct (120)
An inner heat insulating wall 121 forming a coil steel plate passage space S having a rectangular cross section;
An outer heat insulating wall 122 in the form of a rectangular cross section provided on the outer periphery of the inner heat insulating wall 121;
A first heat resistant fiber member 123 filled in a space between the inner heat insulating wall 121 and the outer heat insulating wall 122 to block the heat of the inner heat insulating wall 121 from being transmitted to the outer heat insulating wall 122; Wherein the heating device is a heating device for a quenching heating of a continuous steel plate annealing system.
단열가이드덕트(120)는
코일강판 통과공간(S)의 하단에 설치되어 코일강판(1)이 내부단열벽(121)에 직접 접촉되는 것을 방지하는 제2내열섬유부재(124);를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일강판 연속열처리설비의 담금질 가열장치.3. The method of claim 2,
The insulation guide duct (120)
And a second heat resistant fiber member (124) provided at a lower end of the coil steel plate passing space (S) to prevent the coil steel plate (1) from coming into direct contact with the inner heat insulating wall (121) A quenching heating apparatus for a heat treatment plant.
코일강판 통과공간(S)은 진공상태로 유지되거나 질소 분위기 가스가 충전되는 것을 특징으로 하는 코일강판 연속열처리설비의 담금질 가열장치.The method according to claim 2 or 3,
Wherein the coil steel plate passage space (S) is maintained in a vacuum state or is filled with a nitrogen atmosphere gas.
2차유도가열기(130)는 전후방향으로 이동 가능하게 설치되어 단열가이드덕트(120)로부터 분리될 수 있는 것을 특징으로 하는 코일강판 연속열처리설비의 담금질 가열장치.The method according to claim 1,
Wherein the secondary induction heater (130) is installed movably in the forward and backward directions and can be separated from the heat insulating guide duct (120).
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KR1020170067453A KR101789515B1 (en) | 2017-05-31 | 2017-05-31 | Quenching heating apparatus for continuous heat treatment coil steel plate |
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CN117604236A (en) * | 2023-11-30 | 2024-02-27 | 保定三正电气设备有限公司 | Strip steel magnetic induction heating device |
Citations (1)
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JP2003013134A (en) | 2001-07-02 | 2003-01-15 | Nkk Corp | Manufacturing method for steel sheet, and facility therefor |
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- 2017-05-31 KR KR1020170067453A patent/KR101789515B1/en active IP Right Grant
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |