KR102498744B1 - 가열 장치 및 대응하는 기기 및 방법 - Google Patents

Abstract

전기 코일(24) 및 전기 코일(24)과 연계된 자기 집속기(27)를 포함하는, 전자기 유도에 의해 슬래브(21) 및 특히 그 에지들(22)을 가열하는 가열 장치(20). 본 발명은 또한 가열 기기(38) 및 가열 방법과도 관련되어 있다.

Description

가열 장치 및 대응하는 기기 및 방법

본 발명은 금속 제품, 예컨대 철 및 강 제조 분야, 배타적인 것은 아니지만 전형적으로 주조 플랜트, 유리하게는 슬래브(slab) 및 유리하게는 얇은 슬래브를 위한 연속 주조에서 사용되는 슬래브를 위한 가열 장치에 관한 것이다. 여기서 그리고 이하에서 슬래브라는 용어는 에지 및/또는 코너를 가지는 슬래브, 스트립(strip), 또는 다른 평탄한 금속 제품들을 의미한다.

보다 특정적으로, 본 발명은 슬래브들을 원하는 온도로 가열하는 것이 필요한 경우에 이용될 수 있다. 본 가열 장치는 전자기 유도에 의해 슬래브들을 가열하도록 구성되어 있다.

본 발명은 또한 그 에지들 및/또는 코너들의 온도를 원하는 값으로 가교하기 위해 슬래브들을 가열하기에 적합한 가열 기기와도 관련되어 있다.

본 발명은 또한 사용되는 에너지를 최적화할 수 있는 가열 방법과도 관련되어 있다.

슬래브들의 제조에 있어서, 원하는 특성을 가지고, 크랙이 없으며 및/또는 다른 결함이 없는 제품을 얻기 위해서는 이들을 미리 정해진 온도로 유지하도록 가열되어야만 한다는 것이 알려져 있다.

이것은 슬래브로 유도된 전류에 의해 줄 효과(Joule effect)에 의해 가열되는 것을 가능하게 하는 적절한 유도 가열 장치들에 의해 이루어질 수 있다.

슬래브를 위한 통과 공간이 그 사이에 존재하는 2개의 평행하게 놓인 평면들 상에 위치된 2개의 인덕터들을 구비한 가열 장치들이 있는데, 여기서 인덕터들에 의해 생성된 자기장은 슬래브에 수직하다.

이 가열 장치들은 횡단 유동 가열 장치들로도 불린다.

슬래브들의 에지들 및/또는 코너들이 슬래브의 다른 영역들보다 열을 더 쉽게 발산하며, 따라서 슬래브의 중앙 영역보다 더 차갑다는 것이 알려져 있다.

슬래브가 롤링 스탠드들 통과해 지나갈 때, 슬래브의 에지들이 더욱 냉각될 수 있다.

따라서 슬래브의 적어도 일부분, 특히 에지들은 예컨대 오스테나이트 변환 온도보다 더 낮은 온도를 가진다.

이런 상태에서, 크랙이나 다른 원하지 않은 불완전성들이 슬래브에 발생할 가능성이 높다.

특히 에너지, 일관성 및 결과물의 품질의 관점에서 항상 만족스러운 것은 아니지만, 부분적인 결과물을 얻을 수 있는 가열 장치들이 알려져 있다.

문헌 EP-B-2.800.452 (EP'452)에 대한 변형된 형태에 대응하는 문헌 JP-B-5.909.562는 횡단 유동 유도 가열 장치를 묘사하고 있다.

그러나 EP'452에 묘사된 장치는 높은 에너지 소비율을 가지며, 슬래브 밖으로의 결과적인 발산과 함께 가열 파워의 전달 효율을 슬래브에 최적화하는 것을 허용하지 않는다.

이것은 코일들의 짧은 측면들, 즉 슬래브의 이송 방향과 실질적으로 평행한 측방향 부분들의 에너지 기여가 흩어져서 활용되지 않기 때문이다.

이런 상황에서, 코일들의 짧은 측면들 상에서 자기 유동의 손실을 보상하고 따라서 에지들 상에서 원하는 가열을 이루기 위해, 전형적으로 코일들에 공급되는 전류를 증가시킬 필요가 있다. 그러나 이것은 에너지 소비의 증가로 이어지고, 코일들이 과열되는 것을 막기 위해 코일들을 냉각시키는 작업을 늘일 필요로 이어진다.

대안적으로, 전류를 증가시키는 것이 가능하지 않은 경우, 필요한 가열을 이루기 위해 결과적으로 생산성의 감소와 함께 슬래브의 이송 속도를 줄이는 것이 필요하다.

또한, 알려져 있는 해결책들은 높은 보관 비용 및 소재 비용, 플랜트 셧다운 비용 및 감소된 생산성과 함께 인덕터들의 유지 관리 및/또는 교체와 관련된 문제는 물론 처리 문제도 가질 수 있다.

EP'452에 설명된 가열 장치는 코일들과 연계된, 복잡한 조립 작업을 필요로 하며 그럼에도 불구하고 생성된 파워를 효율적으로 전달하는 것을 허용하지 않는 복수의 자기 집속기들(magnetic concentrators)을 구비하고 있다.

WO 2017/002025 (WO'025)로부터, 금속 제품들을 위한 횡단 플럭스 가열 장치가 알려져 있는데, 여기서 인덕터들의 극(pole)들이 소위 '파워 간극(power gap)'과 에지의 과열 모두를 보상하기 위해 움직여질 수 있다. 극들의 움직임에 더하여, WO'025에서, 집속기들에 의한 인덕터들의 코일들의 커버 및 폐쇄가 제공되지 않는다. WO'025에 개시된 집속기들은 L자 형상, C자 형상을 띌 수 있거나 또는 커버 기능만을 가질 수 있다.

코일들 사이의 중앙 요소는 '파워 간극'에 대해서만 작용하는 세그먼트로 만들어진다.

따라서 WO'025는 금속성 구성품들의 높은 주파수를 가진 국부적인 가열이 기계적인 변형 및 열처리에 가해지는 데에 사용되는 컨덕터들을 개시하고 있다. 이에 더하여, 이 문헌은 가열 효율을 높이기 위해 자기 집속기들을 채용하는 해결책들을 개시하고 있다. 이 가열 효율은 특히 예컨대 200kHz와 1Mhz 사이의 높은 주파수들에서 증가하지만, 낮은 주파수들에서 에지들의 과열에 대해서는 영향을 주지 않는다.

US 2011/0036831은 복수의 인접한 스파이럴(spiral)들에 의해 만들어진 횡단 플럭스를 가진 인덕터에 의해 고전도성 소재로 만들어지고 단일한 공급원에 의해 공급받으며 스트립 상에 플럭스를 집속할 수 있는 강자성 요소들이 제공된 얇은 스트립을 위한 가열 장치를 개시하고 있다. 그러나 이 경우에도, 스파이럴들은 스트립의 에지와 관련하여 집속기에 의해 폐쇄되지 않는다. 집속기들은 스파이럴들을 채우지 않고 신뢰성 있는 방식으로 파워를 송출할 수 없는 채로 부분적인 방식으로 컨덕터들을 둘러싼다.

따라서, 최신의 기술을 완벽하게 만들고 최신 기술의 단점들 중 적어도 하나를 극복한 가열 기기 및 장치는 물론 대응하는 방법을 활용 가능하게 만들 필요가 있다.

본 발명의 목적은 슬래브의 에지들을 효율적으로 가열할 수 있는 가열 장치를 제공하는 것이다.

슬래브의 에지에 전달되는 파워를 최대화하는 것 역시 하나의 목적이다.

에너지 소비, 특히 슬래브의 에지들의 온도를 원하는 온도로 하는 한편 슬래브의 중앙에 특정한 가열을 제공하는 데에 필요한 전류를 최소화하는 것이 본 발명의 목적이다.

슬래브의 이송 속도 및 따라서 플랜트의 생산성을 최대화함으로써 슬래브의 에지들을 원하는 온도값으로 가열하는 것이 본 발명의 목적이다.

보관 및 처리 비용에 더하여 유지 관리 문제들을 감소시키는 것이 본 발명의 목적이다.

플랜트 셧다운의 비용을 줄이는 것이 본 발명의 다른 목적이다.

복잡한 조립 및 유지 관리 작업을 더 이상 필요로 하지 않는 유도 가열 기기를 공급하는 것 또한 본 발명의 목적이다.

슬래브 내부에서, 특히 에지들에서 가열 장치에 의해 생성된 에너지를 집속할 수 있는 가열 장치를 제공하는 것이 다른 목적이다.

특히 슬래브의 길이방향 에지들을 참조로 가열을 강화하는 것에 의해 코일에 의해 생성된 에너지의 적어도 대부분을 집중시키는 방법을 제공하는 것이 또한 본 발명의 목적이다.

슬래브들의 에지들을 원하는 방식으로 가열하기 위해 코일들의 측방향 부분들에 의해 생성된 전력을 이용할 수 있는 가열 장치 및 대응하는 기기를 제공하는 것 또한 한 목적이다.

출원인은 최신 기술의 단점들을 극복하기 위해, 그리고 이들 목적 및 기타 목적과 장점을 얻기 위해 본 발명을 창안하고 테스트하며 구체화하였다.

본 발명이 독립 청구항들에서 설명되고 특징지워지는 한편, 종속 청구항들은 본 발명의 다른 특징들 또는 주된 발명 아이디어의 변형예들을 묘사한다.

위의 목적들에 따라, 본 발명은 전기 코일과 전기 코일에 연계된 자기 집속기를 포함하는, 금속 제품들, 특히 슬래브들을 가열하기 위한 유도 가열 장치와 관련되어 있다. 전기 코일은 각각이 권취축에 수직하게 길이방향으로 가열될 슬래브의 폭을 초과하여 연장되는 길이방향 트랙트(tract)들과, 상기 길이방향 트랙트들을 연결하고 그것들에 실질적으로 수직한 연결 트랙트들을 포함하는데, 여기서 연결 트랙트들은 사용시에, 가열될 슬래브의 에지들에 대해 외부에 있다.

자기 집속기는 전기 코일에 의해 생성된 파워를 슬래브를 향해, 그리고 이것 뿐인 것은 아니지만 특히 후자의 길이방향 에지들을 향해 그리고 이것들에 대응하여 집중시키도록 구성된다.

본 발명의 한 양상에 따르면, 자기 집속기는 가열될 슬래브의 각 측면에 대해, 코일의 상대적인 연결 트랙트의 외부에 배치되고 그것을 향해 바라보는 적어도 하나의 벽체를 포함한다.

전기 권취부의 상대적인 트랙트의 외부에 있고 그것을 실질적으로 폐쇄 및 커버하는 자기 집속기의 벽체는, 슬래브 및 특히 이것 뿐인 것은 아니지만 그 에지들로 전달되는 파워를 최대화하기 위해 전기 코일의 연결 트랙트에 의해 생성된 자기장을 흩어지지 않게 하고 결과적인 자기 유도를 자기 집속기의 중앙 부분을 향해 집중시키는 것을 가능하게 한다.

본 발명의 변형예에 따르면, 자기 집속기는, 벽체에 연결되고 코일의 길이방향 트랙트의 외부에 위치되며 후자를 향해 바라보는 적어도 2개의 세그먼트들을 포함한다.

자기 집속기의 세그먼트들은 슬래브로 전달 가능한 파워를 강화하기 위해 길이방향 트랙트들의 일부에 의해 생성된 자기장이 흩어지지 않는 것을 가능하게 한다.

다른 변형예에 따르면, 자기 집속기는 벽체에 인접한 전기 코일의 적어도 일부를 덮도록 전기 코일의 외부에 배치되고 후자를 향해 바라보며 적어도 한 벽체에 그리고 대응하는 세그먼트들에 연결된 적어도 하나의 커버링 벽체를 포함한다.

벽체들 및/또는 세그먼트들은 연결 트랙트들 및 길이방향 트랙트들의 적어도 일부를 덮기 위해 권취축에 평행하거나 기울어진 방향으로 연장된다.

가능성 있는 한 변형예에 따르면, 벽체들 및/또는 세그먼트들은 연결 트랙트들 및 코일의 길이방향 트랙트들의 적어도 일부를 덮기 위해 권취축에 대해 기울어진 방향으로 연장된다.

자기 집속기의 위에 개시된 구성은 슬래브의 가열을 위해 의도된 것이 아닌 방향들로 파워가 흩어지는 것 없이 전기 코일에 의해 생성된 파워를 슬래브를 향해 지향시키면서 전기 코일에 의해 생성된 자기 유도를 집중시키는 것을 가능하게 한다.

특히, 이 구성은 서로 다른 길이들을 가진 슬래브들의 에지들을, 인덕터들의 부분들을 물리적으로 움직이지 않고서 과열시키는 것을 가능하게 한다. 이는 추가적으로 다양한 폭의 제품들 상에 작업하는 것을 가능하게 한다. 이는 금속 제품의 폭에 대한 관계에서, 집속기와 함께, 코일 또는 전기 권취부가 항상 측방향으로 돌출되는 식으로 크기가 정해지는 덕분이다.

가능성 있는 실시예들에 따르면, 자기 집속기는 권취축을 따라 돌출되고 전기 코일 내에 위치되며 길이방향으로, 즉 전기 코일의 길이방향 트랙트들 사이에서 연장된 중앙 바디를 포함한다.

가능성 있는 해결책들에 따르면, 자기 집속기는 플레이트를 포함하는데, 이것의 평탄한 연장은 권취축에 수직하고 전기 코일을 향해 바라보도록 위치된다.

가능성 있는 실시예들에 따르면, 세그먼트들은 길이방향 트랙트들의 길이 전체를 따라 연장된다.

가능성 있는 해결책들에 따르면, 전기 코일에는 측방향 부분들 중 적어도 하나로부터 빠져나오고 전기 코일을 전기 파워 소스로 전기적으로 연결하도록 구성된 적어도 2개의 파워 터미널들이 제공된다.

본 발명은 위에서 설명된 실시예들 중 임의의 것에서와 같은, 2개의 평행한 놓인 평면들 상에 위치되고 각각의 전기 코일들이 슬래브를 위한 통과 공간을 형성하도록 서로 마주보는, 적어도 2개의 가열 장치들을 포함하는 슬래브를 위한 유도 가열 기기와도 관련되어 있다.

가능성 있는 해결책들에 따르면, 유리하게는 가열 기기는 2개의 전기 코일들에 의해 덮이지 않은 채로 남겨진 유일한 부분들은 서로 마주보며 또한 사용 시에 슬래브가 그 사이를 통과하는 것들이다.

가능성 있는 해결책들에 따르면, 본 발명은 또한 설명된 실시예들 중 임의의 것과 같은 가열 기기를 이용하여 슬래브를 가열하는 방법과도 관련되어 있는데, 이것은 전기 코일들로부터 슬래브로 전달되는 파워를 강화하기 위해 각각의 벽체들 및/또는 그것과 연계된 세그먼트들에 의해 각각의 전기 코일의 연결 트랙트들에 의해 생성된 자기 유도를 대응하는 중앙 바디 및/또는 플레이트를 향해 집중시키는 것을 제공한다.

본 발명의 이들 및 다른 특징들이, 첨부된 도면들을 참조로 비제한적인 예로서 주어진 몇몇 실시예들의 이어지는 설명으로부터 명백해질 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예들 중 하나에 따른 가열 기기의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예들 중 하나에 따른 가열 기기의 분해도이다.
도 3은 도 1의 단면도이다.
도 4는 IV-IV 선을 따른 단면도이다.
도 5 내지 도 9는 본 발명의 5가지 실시예들에 따른 가능성 있는 가열 장치들의 사시도들이다.
도 10 내지 도 12는 본 발명에 따른 가열 장치의 상세를 나타낸 3개의 가능성 있는 실시예들을 나타내고 있다.

이해를 돕기 위해, 도면들에서 동일한 공통된 구성요소들을 구별하도록, 가능하다면 동일한 번호들이 사용되었다. 한 실시예의 구성요소들 및 특징들은 별다른 설명 없이도 다른 실시예들에 편한대로 통합될 수 있다.

도면들을 참조로 여기서 설명되는 실시예들은 전자기 유도에 의해 슬래브(21)를 가열하기 위한 가열 장치(20)와 관련되어 있다.

설명을 단순화하기 위해, 슬래브(21)라는 용어는 에지들(22) 및/또는 코너들(23)이 존재하는 슬래브, 스트립, 플레이트 또는 다른 평탄한 금속 제품들을 포함하는 것으로 언급될 것이다.

본 발명에 따르면, 가열 장치(20)는 권취축(Z) 둘레에 형성되고 권취축(Z)에 수직한(도 6 참조) 길이방향(X)으로 연장된 적어도 2개의 길이방향 트랙트들(25)과, 길이방향 트랙트들(25)을 연결하는 적어도 2개의 횡단방향 연결 트랙트들(26)을 구비한 전기 코일(24)을 포함한다. 전기 코일(24)의 연결 트랙트들(26)은 사용 시에 가열될 슬래브(21)의 각각의 에지들(22)에 대해 외부에 배치된다.

발명의 설명 중 여기서, 그리고 이하에서, 슬래브(21)는 길이방향(X)에 실질적으로 직교하는 이송 방향(Y)으로 진행하도록 만들어지게 의도된다.

가능성 있는 실시예들에 따르면, 전기 코일(24)은 정사각, 원형 또는 다각형 단면을 가지고 복수의 스파이럴들을 얻도록 권취축(Z) 둘레로 감기는 전기 케이블로 이루어질 수 있다.

각 전기 케이블은 10mm와 50mm 사이로 구성된 횡단 체적을 가질 수 있다.

정사각 단면을 가진 전기 케이블의 경우, 단면을 형성하는 정사각형의 한 변은 10mm와 50mm 사이로 포함될 수 있다.

유리하게는, 정사각형의 한 변은 약 30mm와 같을 수 있는 한편, 원형 단면을 가진 전기 케이블의 경우 그 직경이 약 30mm와 같을 수 있다.

본 발명의 유리한 해결책들에 따르면, 전기 코일(24)의 횡단 체적의 크기들은 25mm와 300mm 사이에 포함될 수 있고, 유리하게는 약 115mm와 같을 수 있다.

유리하게는, 사변형 형상을 가진 횡단 체적을 구비한 전기 코일(24)의 경우, 사변형을 형성하는 횡단 측변들 사이의 비율은 0.15와 6.7 사이에 포함될 수 있다.

유리한 해결책들에 따르면, 슬래브(21)의 규정된 폭을 고려할 때, 길이방향 트랙트들(25)은 슬래브(21)의 폭의 1.1배와 6배 사이에 포함되는 길이방향 연장을 가질 수 있다.

보다 유리하게는, 길이방향 트랙트들(25)은 슬래브(21)의 폭의 2배와 5배 사이에 포함되는 길이방향 연장을 가질 수 있다.

예를 들어, 슬래브(21)는 600mm와 4000mm 사이에 포함되는 폭을 가진다.

가능성 있는 실시예들에 따르면, 전기 코일(24)은 도전성 소재, 예컨대 구리와 같이 높은 전기 전도도를 가진 소재로 만들어질 수 있다.

가능성 있는 실시예들에 따르면, 전기 코일(24)을 구성하는 전기 케이블은 그것과 접촉한 채로 통과하도록 된 냉각액에 의해 냉각될 수 있다.

전기 케이블의 노후화를 늦추기 위해, 후자는 예컨대 물, 오일 또는 다른 열전도 유체와 같은 냉각액이 지나가는 개별적인 냉각 덕트 내부에 위치될 수 있다.

가열 장치(20)는 또한 전기 코일(24)에 연계되고 연결부(29)에 의해 서로 연결된 적어도 2개의 측방향 부분들(28)이 제공된 자기 집속기(27)도 포함한다.

'연결된'이라는 용어는, 측방향 부분들(28)이 연결부(29)와 연속성을 가지고 서로에게 연결되어 있다는 것, 그리고 또한 측방향 부분들(28)이 연결부(29)와 연속성을 가지고 서로에게 연결되어 있다는 것, 즉 자기 유동 라인들이 최소한의 간극의 존재에도 불구하고 그것들 사이에서 순환할 수 있다는 것을 의미한다.

자기 집속기(27) 및 그 구성품들은, 알려져 있는 방식으로 서로 겹쳐지고 클램핑되어 단일한 바디를 형성하는 복수의 자기 금속 포일(foil)들, 또는 복수의 자기 섹터들로 이루어진 조립체를 포함할 수 있다.

자기 포일들은 예컨대 철, 니켈, 코발트, 그들의 합금 또는 다른 적절한 소재들과 같은 강자성 소재로 만들어질 수 있다.

자기 집속기(27)는 완전히 또는 부분적으로, 라미네이팅된 형태가 아닌 하나 또는 그 이상의 자기-전기적 컴팩트 소재들로 만들어질 수 있다.

예를 들어, 자기-전기적 컴팩트 소재는 단열 매트릭스 내에 통합된 강자성 금속 파우더를 포함할 수 있다.

측방향 부분들(28)은 제거 가능한 방식으로 연결부(29)에 연결될 수 있다. 이것은 조립 및/또는 유지 관리 작업들을 단순화시킨다.

본 발명의 한 양상에 따르면, 측방향 부분들(28) 각각은 벽체(30)를 포함한다.

자기 집속기(27)의 각 벽체(30)는 도 8에서 볼 수 있는 바와 같이 전기 코일(24)의 각각의 연결 트랙트(26)의 외부에 위치되고 후자를 향해 바라보며, 실질적으로 바깥으로부터 연결 트랙트(26)를 둘러싼다.

가능성 있는 실시예들에 따르면, 벽체(30)는 길이방향(X)에 수직하게 위치된다.

가능성 있는 실시예들에 따르면, 벽체(30)는 연결 트랙트(26)의 둘레 프로파일과 맞춰지는 형상을 가진다.

가능성 있는 실시예들에 따르면, 집속기(27)의 측방향 부분들(28) 각각은 각각의 길이방향 트랙트 외부에 위치되고 후자를 향해 바라보는 적어도 하나의 세그먼트(31)를 포함할 수 있다.

가능성 있는 실시예들에 따르면, 한 세그먼트 또는 세그먼트들(31)이 벽체(30)에 연결된다.

세그먼트들(31)은 각각의 길이방향 트랙트들(25) 외부에 위치되고 후자를 향해 바라본다.

가능성 있는 실시예들에 따르면, 자기 집속기(27)는 벽체(30)의 측면에 위치된 2개의 세그먼트들(31)을 포함한다. 예를 들어, 4개의 세그먼트들(31)이 각각의 벽체(30)의 측면에서 2개씩 위치되어 제공될 수 있다.

측방향 부분들(28) 또는 벽체들(30) 및/또는 한 세그먼트 및/또는 세그먼트들(31)은 권취축(Z)에 평행하게 연장되어서 외부로부터 연결 트랙트들(26) 및 코일(24)의 길이방향 트랙트들(25)의 적어도 일부를 덮고 폐쇄한다.

가능성 있는 해결책들에 따르면, 측방향 부분들(28)은 권취축(Z)에 대해 기울어진 방향으로 연장되어서 외부로부터 연결 트랙트들(26) 및 길이방향 트랙트들(25)의 적어도 일부를 덮고 폐쇄한다.

가능성 있는 실시예들에 따르면, 벽체(30)는 연결 트랙트들(26) 및 길이방향 트랙트들(25)의 권취축(Z)에 평행한 방향들로의 연장, 즉 두께를 덮는다.

집속기(27)의 측방향 부분들(28)은 전기 코일(24)의 연결 트랙트들(26)에 의해 생성된 파워를 이용하는 것을 가능하게 하는데, 이것은 길이방향 트랙트들(25)에 의해 생성된 기여분에 추가되어서 슬래브(21)로의, 특히 그 에지들(22) 및 그 근처로의 파워의 전체적인 전달이 더욱 효율적이도록 만든다.

연결부(29)에 의해 서로에게 연결된 측방향 부분들(28)의 구조로 인한 자기 유도의 강화 덕분으로, 슬래브(21)의 에지들(22)을 효율적으로 가열하는 것이 가능한데, 이는 후자로 전달된 파워가 연결 트랙트들(26)의 기여에 의해 증가되기 때문이다.

종래 기술과는 대조적으로, 집속기(27)의 외부 벽체들(30)의 제공 덕분으로, 연결 트랙트들(26)에 의해 생성된 파워가 슬래브(21)를 가열하기 위해 의도된 것이 아닌 방향들로 흩어지지 않으며 연결부(29)를 향해 집중되는데, 이것은 그 파워를 슬래브(21)로 전달한다.

가능성 있는 해결책들에 따르면, 측방향 부분들(28)은 전기 코일(24) 외부에 위치되고 후자를 향해 바라보는 커버링 벽체(32)를 포함할 수 있다.

커버링 벽체(32)는 적어도 벽체(30)에, 그리고 잠정적으로 세그먼트들(31)에 연결될 수 있다.

커버링 벽체(32)는 권취축(Z)에 수직한 평면 상에서 그리고 벽체(30)에 인접하여 전기 코일(24)의 적어도 일부를 덮도록 구성된다.

연결 트랙트들(26) 및 길이방향 트랙트들(25)의 일부와 연관된 커버링 벽체들(32)의 존재는 커버링 벽체(32)에 의해 덮인 부분들에 의해 생성된 파워를 슬래브(21)로 전달하는 것을 가능하게 한다.

결과적으로, 이 예에서, 전기 코일(24)의 일부는 측방향 부분들(28)에 의해 덮이지 않은 채로 남아 있는데, 상기 부분은 사용 시에 슬래브(21)를 바라보며 덮이지 않은 채로 남아 있다.

가능성 있는 실시예들에 따르면, 연결부(29)는 권취축(Z)을 따라 돌출된 중앙 바디(33)를 포함한다.

중앙 바디(33)는 전기 코일(24) 내에 위치되며 길이방향(X)을 따라 연장된다.

중앙 바디(33)와 측방향 부분들(28)의 벽체들(30) 사이에는 2개의 통로 공간들이 전기 코일(24)을 위해, 특히 연결 트랙트(29)들을 위해 제공될 수 있다.

중앙 바디(33)는 사용 중에 길이방향 트랙트들(25)에 의해 생성된 파워가, 슬래브가 이송 방향(Y)으로 지나가고 있는 동안 슬래브(21)로 전달되는 것을 가능하게 한다.

가능성 있는 실시예들에 따르면, 연결부(29)는 권취축(Z)에 수직하게 위치되고 전기 코일(24)을 향해 바라보는 평면 연장을 가진 플레이트(34)를 포함한다.

가능성 있는 해결책들에 따르면, 세그먼트들(31)은 길이방향 트랙트들(25)의 길이 전체를 따라 연장된다.

길이방향 트랙트들(25)의 길이 전체를 따라 연장된 플레이트(34) 및/또는 세그먼트들(31)의 존재는 후자에 의해 생성된 파워가 집중되는 것을 가능하게 하고, 슬래브(21)를 가열하기 위해 의도된 것이 아닌 방향들로 에너지가 흩어지지 않는 것을 가능하게 한다.

유리하게는, 연결 트랙트들(26)의 길이 전체를 따라 연장된, 즉 후자를 완전히 덮은 벽체들(30)의 존재는 그것들에 의해 생성된 파워를 집중시키고 슬래브(21)를 가열하기 위해 의도된 것이 아닌 방향들로 에너지가 흩어지지 않는 것을 가능하게 한다.

자기 집속기(27)가 유리하게는 단일체로 만들어질 수 있다는 것이 주목되어야 한다. 특히, 벽체(30) 및/또는 세그먼트들(31) 및/또는 커버링 벽체(32) 및/또는 중앙 바디(33) 및/또는 플레이트(34)는 단일체로 만들어질 수 있다.

가능성 있는 실시예들에 따르면, 벽체(30) 및/또는 세그먼트들(31)은 중앙 바디(33) 및/또는 플레이트(34)에 제거 가능한 방식으로 연결된다.

가능성 있는 실시예들에 따르면, 전기 코일(24)에는 측방향 부분들(28) 중 적어도 하나로부터 빠져나오고 전기 코일(24)을 전기 파워 소스(36)에 전기적으로 연결하도록 구성된 적어도 2개의 공급 터미널들(35)이 제공된다.

전기 파워 소스(36)는 전류 세기, 전압, 및 공급 주파수를 바꾸기 위해 조정 장치들과 연계될 수 있다.

도 4는 연속적인 화살표로 전기 코일(24) 내의 전류의 경로를 나타내며 점선으로 슬래브(21)에 유도되는 전류의 경로를 나타내고 있다.

가능성 있는 실시예들에 따르면, 측방향 부분들(28) 중 적어도 하나는 적어도 하나의 개구(37)를 포함하는데, 이 안에 공급 터미널들(35) 중 적어도 하나가 위치된다.

도 1에 나타낸 가능성 있는 해결책들에 따르면, 본 발명은 전자기 유도에 의한 슬래브(21)를 위한 가열 기기(38)와도 관련되어 있다.

가열 기기(38)는, 위에서 설명된 실시예들 중 임의의 하나에서와 같으며, 2개의 실질적으로 평행한 놓인 평면들 사이에 위치되고, 각각의 전기 코일들(24)이 서로 마주보며 그 사이에 슬래브(21)의 통과를 위한 중간 공간(39)이 있는 적어도 2개의 가열 장치들(20)을 포함한다.

도시하지 않은 가능성 있는 실시예들에 따르면, 이 공간(39)은 2개의 가열 장치들(20)의 상호 위치를 변경함으로써 바뀔 수 있다.

가능성 있는 해결책들에 따르면, 전기 코일들(24)은 자기 집속기(27)의 구성품들 각각의 극성(polarity)을 자체적으로 조정하도록 구성된 각각의 전기 파워 소스들(36)에 연결된다.

가능성 있는 실시예들에 따르면, 각 가열 장치(20)의 전기 코일들(24)은 각 가열 장치(20)의 자율적인 작동을 지령하기 위해 각각의 전기 파워 소스들(36)에 연결되어 있다.

이 조정은 전기 코일(24)을 통과하는 전류의 진행 방향을 바꾸는 것에 의해 작동된다.

도 3에서, 전기 코일들(24)은 전류의 방향에 의해 특징지워진다: '+'는 들어가는 전류를 나타내고 '·'는 나오는 전류를 나타낸다.

가능성 있는 해결책들에 따르면, 가열 기기(24)는 가열 요소(24) 근처에 위치된 다른 바디들 및/또는 요소들을 자기 집속기들(27)에 의해 생성된 자기장으로부터 가리도록 구성된 전자기 스크린들(40)을 포함할 수 있다.

전자기 스크린들(40)은 자기 집속기들(27)의 측면에 위치되고 길이방향 트랙트들(25)과 평행할 수 있다.

가열 기기(38)는 슬래브(21) 그 자체의 중앙 영역에서 파워의 일부를 전달하면서 주로 슬래브(21)의 에지들(22)을 가열하기 위해 측방향 부분들(28)의 존재를 이용한다.

가능성 있는 실시예들에 따르면, 가열 기기(38)는 롤링 트레인(rolling train) 이전에, 예컨대 러핑(roughing) 또는 피니싱(finishing) 스탠드 이전에 설치될 수 있다.

이것은 슬래브(21)의 가열 프로파일을 향상시키고, 또한 에지들(22)의 온도를 원하는 값으로 가져가서 가열 기기(38) 내에서 슬래브(21)의 통과 과정에서 에지들(22)의 추가적인 열 발산을 보상하는 것을 가능하게 한다.

다른 해결책들에 따르면, 본 발명은 또한, 코일들로부터 슬래브(21)로, 특히 후자의 에지들(22)로 전달되는 파워를 강화하기 위해, 각각의 측방향 부분들(28), 즉 각각의 벽체들(30) 및/또는 거기에 연관된 세그먼트들(31)에 의해, 각 전기 코일(24)의 연결부들(26)에 의해 생성된 자기 유도를 대응하는 연결부(29), 즉 중앙 바디(33) 및/또는 플레이트(34)를 향해 집중시키는 것을 제공하는, 슬래브들(21)을 가열하기 위한 방법과도 관련되어 있다.

본 발명의 분야 및 범위를 벗어나지 않으면서, 부분들의 변경 및/또는 추가들이 이상에서 설명된 가열 장치(20), 가열 기기(38) 및 가열 방법에 가해질 수 있다는 것이 명백하다.

본 발명이 몇몇 특정한 예들을 참조로 설명되었으나, 해당 기술 분야에서 숙련된 사람은 청구범위에 설명된 특징들을 가지며 따라서 모두 그에 의해 규정된 보호 범위 내에 있는 가열 장치(20), 가열 기기(38) 및 가열 방법의 수많은 다른 동등한 형태들을 얻는 것이 분명 가능할 것이다.

Claims (10)

1. 전자기 유도에 의해 에지들(22)을 가진 슬래브(21)를 가열하는 가열 장치로서,
   - 권취축(Z) 둘레에 형성되고 길이방향(X)으로 가열될 슬래브(21)의 폭을 넘어서 상기 권취축(Z)에 수직하고 슬래브(21)가 진행되게 되는 이송 방향(Y)에 수직하게 연장된 적어도 2개의 길이방향 트랙트들(25)과, 상기 길이방향 트랙트들(25)을 연결하고 상기 길이방향 트랙트들(25)에 수직한 적어도 2개의 연결 트랙트들(26)을 구비하며, 상기 연결 트랙트들(26)은 사용 시에 가열될 상기 슬래브(21)의 에지들(22)의 외부에 있는 전기 코일(24),
   - 상기 전기 코일(24)에 의해 생성된 파워를 상기 슬래브(21)로 전달하도록 구성된 상기 전기 코일(24)에 연계된 자기 집속기(27)로서, 연결부(29)에 의해 서로에게 연결된 2개의 측방향 부분들(28)을 포함하고, 상기 연결부(29)는 권취축(Z)에 수직하게 위치되며 전기 코일(24)을 향해 바라보고 길이방향 트랙트들(25)의 길이 전체를 따라 연장된 평면 연장을 가진 플레이트(34)를 포함하는 자기 집속기(27)
   를 포함하고,
   상기 자기 집속기(27)가 상기 전기 코일(24)의 각각의 연결 트랙트(26) 바깥에 위치되고 외부로부터 상기 연결 트랙트들(26)를 둘러싸도록 그것을 향해 바라보는 적어도 하나의 벽체(30)를 포함하고,
   상기 자기 집속기(27)는 상기 권취축(Z)을 따라 돌출되고 상기 전기 코일(24) 내에 위치되며, 상기 길이방향(X)으로 연장된 중앙 바디(33)를 포함하고,
   상기 자기 집속기(27)는 상기 벽체(30)의 측면에 위치된 2개의 세그먼트들(31)을 포함하고, 상기 2개의 세그먼트들(31)은 상기 길이방향 트랙트(25) 외부에 위치되고 상기 길이방향 트랙트(25)를 향해 바라보는 것인, 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 벽체(30) 및/또는 상기 세그먼트(31)는, 상기 연결 트랙트들(26) 및 상기 길이방향 트랙트들(25)의 적어도 일부를 덮도록 상기 권취축(Z)에 평행하게 연장된 것을 특징으로 하는 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 자기 집속기(27)는, 상기 전기 코일(24)의 외부에 위치되고 상기 전기 코일(24)을 향해 바라보며 적어도 상기 벽체(30)에 연결된 커버링 벽체(32)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
4. 슬래브(21)를 위한 전자기 유도 가열 기기로서,
   각각의 평행한 평면들 상에 위치되며, 상기 슬래브(21)의 통과를 위한 중간 공간(39)을 형성하도록 서로 마주보는 각각의 전기 코일들(24)을 가진 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에서와 같은 적어도 2개의 가열 장치들(20)을 포함하는 것을 특징으로 하는 기기.
5. 제4항에 있어서, 각각의 가열 장치(20)의 상기 전기 코일들(24)은 각각의 전기 파워 소스들(36)에 연결되고, 각각의 가열 장치(20)의 자율적인 작동을 지령하기 위해 상기 전기 파워 소스들(36)에 연결된 제어 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 기기.
6. 제4항에서와 같은 가열 기기(38)에 의해 슬래브(21)를 가열하는 방법으로서, 상기 전기 코일들(24)로부터 상기 슬래브(21)로 전달되는 파워를 강화하기 위해, 전기 코일(24)과 연계된 자기 집속기(27)의 각각의 벽체들(30) 및/또는 세그먼트들(31)에 의해 각각의 전기 코일(24)의 상기 연결 트랙트들(26)에 의해 생성된 자기 유도를 대응하는 중앙 바디(33) 및/또는 플레이트(34)를 향해 집중시키는 것을 제공하는 방법.
   
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