RU2001124327A - Способ и устройство для нагрева металлической ленты - Google Patents

Claims (25)

1. Способ нагрева до высокой температуры без окисления металлических лент или других допускающих сворачивание в рулон протяженных металлических объектов, которые окисляются на воздухе при указанной высокой температуре, в котором металлический объект в нагревательной секции (5) пропускают через камеру печи (17), изготовленную по меньшей мере частично из изолирующего и неэлектропроводящего материала, нагревая путем индукционного нагрева поперечным потоком (ИНПП) посредством элементов (15, 16) индукционного нагрева поперечным потоком, расположенных снаружи указанной камеры, содержащей не вызывающий окисления защитный газ или не вызывающую окисления защитную смесь газов, причем металл нагревают в указанной камере до температуры обработки между 700 и 1200°С и выдерживают при этой температуре от 700 до 1200°С достаточно долго для того, чтобы металл указанного металлического объекта полностью рекристаллизовался, отличающийся тем, что

а) металлический объект представляет собой объект из нержавеющей стали, прошедшей холодную прокатку до очень высокой степени отражательной способности поверхности;

б) указанный объект из нержавеющей стали подвергают отжигу при указанной температуре обработки и, после его полной рекристаллизации, охлаждают в охлаждающей камере (6, 27), через которую пропускают не вызывающий окисления защитный газ, непосредственно от температуры обработки до температуры ниже 600°С со скоростью, по меньшей мере, 100°С/с; и

в) защитный газ, по меньшей мере в основном, состоит из восстанавливающего газа или восстанавливающей смеси газов.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что защитный газ в указанной камере печи (17) поддерживают по существу неподвижным.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что защитный газ принуждают течь с регулируемой скоростью через камеру печи (17) в том же направлении, в котором через камеру продвигается металлический объект.

4. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что металлический объект пропускают через указанную камеру печи в вертикальном направлении.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что металлический объект представляет собой ленту, боковое положение краев которой по отношению к элементам (15, 16) ИНПП и/или экранирующим пластинам (72, 73), расположенным по обе стороны нагревательной печи между элементами ИНПП и нагревательной камерой, регистрируют с помощью, по меньшей мере одного, датчика (67), и тем, что выходной сигнал от указанного, по меньшей мере одного, датчика используют для управления средствами перемещения (74, 75, 76, 77), предназначенными для перемещения элементов ИНПП и/или экранирующих пластин, для поддержания желательного бокового положения краев ленты относительно элементов ИНПП и/или экранирующих пластин.

6. Способ по п.3, отличающийся тем, что протяженный металлический объект пропускают внутри кожуха по проходному каналу, включающему в себя входную секцию, указанную камеру печи, в которой металлический объект подвергают нагреву, охлаждающую секцию, в которой нагретый протяженный объект охлаждают, и выходную секцию, и тем, что относительно направления пропускания объекта свежий защитный газ вводят в указанный кожух до камеры печи (17), а использованный защитный газ выводят из кожуха после указанной охлаждающей камеры (27) с регулируемой скоростью, обеспечивая течение защитного газа с регулируемой скоростью через камеру печи в том же направлении, в каком протяженный металлический объект продвигается через камеру печи.

7. Устройство для нагрева до высокой температуры без окисления металлической ленты или другого допускающего сворачивание в рулон металлического протяженного объекта, который окисляется в воздухе или ином окисляющем газе при указанной высокой температуре, содержащее газонепроницаемую камеру (17), через которую обеспечивается пропускание металлического объекта, причем указанная камера изготовлена по меньшей мере частично из изолирующего и неэлектропроводящего материала, содержит не вызывающий окисления защитный газ и имеет на своих концах входное (24) и выходное (25) окна для металлического объекта и для указанного не вызывающего окисления защитного газа, а снаружи камеры напротив, друг друга расположены элементы (15, 16) индукционного нагрева поперечным потоком (ИНПП) для индукционного нагрева поперечным потоком указанного металлического объекта благодаря воздействию элементов индукционного нагрева поперечным потоком сквозь две противоположные стенки (18, 19) камеры при перемещении через нее металлического объекта, отличающееся тем, что защитный газ, содержащийся в указанной газовой камере, по меньшей мере в основном, состоит из водорода и тем, что узел, содержащий указанную наружную камеру (17) и указанные элементы (15, 16) индукционного нагрева поперечным потоком, расположенные напротив друг друга снаружи камеры, заключен в газонепроницаемый кожух (40), содержащий невзрывающийся газ, способный действовать как защитная оболочка при случайном разрушении камеры, содержащей водород.

8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что наружный кожух (40) заполнен инертным газом.

9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что наружный кожух (40) заполнен азотом.

10. Устройство по любому из пп.6-9, отличающееся тем, что в нем имеются средства для осуществления циркуляции невзрывающегося газа в объеме (41) внутри наружного кожуха (40).

11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что поток указанного циркулирующего газа направляют через зазоры (42, 43), существующие между индукторами (15, 16) и камерой (17), содержащей газообразный водород.

12. Устройство по п.10 или 11, отличающееся тем, что невзрывающийся газ, циркулирующий внутри наружного кожуха, пропускают через охлаждающую систему.

13. Устройство по любому из пп.7-12, отличающееся тем, что наружный кожух (40) изготовлен из стали с огнеупорной футеровкой.

14. Устройство по любому из пп.7-13, отличающееся тем, что в нем камера печи имеет форму муфеля.

15. Технологическая линия, образующая составную печь для термообработки металлической ленты, включающая в себя входной конец и выходной конец, проходной канал для ленты, протянутой вдоль технологической линии от входного конца до выходного конца, причем указанный проходной канал закрыт кожухом от окружающей среды, и устройство для нагрева указанной металлической ленты до высокой температуры в камере (17) печи, отличающаяся тем, что камера печи представляет собой камеру муфельной печи (17), снаружи камеры муфельной печи по обе стороны муфеля вдоль тех его стенок (18, 19), которые параллельны поверхностям ленты, расположены элементы (15, 16) индукционного нагрева поперечным потоком (ИНПП), а технологическая линия содержит, по меньшей мере один, датчик (67) для регистрации бокового положения краев ленты относительно элементов (15, 16) ИНПП и/или экранирующих пластин (72, 73), расположенных по обе стороны камеры печи между элементами ИНПП и камерой печи (17), блок управления (69), на который передаются выходные сигналы от указанного, по меньшей мере одного, датчика, и в котором преобразуются выходные сигналы, и средства перемещения (74, 75, 76, 77), управляемые указанным блоком управления (69) в зависимости от указанных сигналов, переданных на блок управления и преобразованных в нем, и служащие для перемещения элементов ИНПП и/или экранирующих пластин, расположенных между элементами ИНППП и камерой печи, для поддержания желательного бокового положения краев ленты относительно элементов ИНПП и/или экранирующих пластин.

16. Технологическая линия по п.15, отличающаяся тем, что указанный по меньшей мере один датчик (67) расположен за камерой печи по направлению пропускания ленты, между камерой печи и охлаждающей секцией (6).

17. Технологическая линия по п.16, отличающаяся тем, что указанный датчик (67) представляет собой сканирующий пирометр.

18. Технологическая линия по п.17, отличающаяся тем, что указанный по меньшей мере один датчик расположен между камерой печи и выходными уплотнительными элементами (54), расположенными между камерой печи и охлаждающей секцией.

19. Технологическая линия, образующая модульную печь для термообработки металлической ленты, включающая в себя входной конец и выходной конец, проходной канал для ленты, протянутой вдоль технологической линии от входного конца до выходного конца, причем указанный проходной канал закрыт кожухом от окружающей среды, и устройство для нагрева указанной металлической ленты до высокой температуры в камере печи (17), отличающаяся тем, что указанный закрытый кожухом проходной канал также включает в себя входную секцию (4) между указанным входным концом и указанной камерой печи, элементы (15, 16) индукционного нагрева поперечным потоком, расположенные снаружи камеры печи по обе стороны камеры печи вдоль тех стенок (18, 19) камеры печи, которые параллельны поверхностям ленты, охлаждающую секцию (60), расположенную за секцией печи по направлению пропускания ленты, и выходную секцию (57), расположенную между указанной охлаждающей секцией и указанным выходным концом, в которой по меньшей мере один трубопровод (31) для впуска газа соединен с указанной входной секцией и, по меньшей мере один, трубопровод (32) для впуска газа соединен с указанной выходной секцией для восполнения свежим защитным газом, поступающим из источника защитного газа, потерь защитного газа из модульной печи, тогда как камера печи не имеет каких-либо впускных или выпускных отверстий для газа вдоль камеры печи между окнами (24, 25) для входа и выхода ленты в камере печи.

20. Технологическая линия по п.19, отличающаяся тем, что заключенный в кожух проходной канал также включает в себя трубопровод (84) для выхода газа, расположенный за охлаждающей секции по направлению пропускания ленты и служащий для выпуска из модульной печи использованного защитного газа, и тем, что предусмотрены регулирующие устройства для управления скоростью истечения использованного защитного газа через указанный трубопровод (84).

21. Технологическая линия для термообработки металлической ленты, включающая в себя входной конец и выходной конец, проходной канал для ленты, протянутой вдоль технологической линии от входного конца к выходному концу, причем указанный проходной канал закрыт кожухом от окружающей среды между входным и выходным концами, и включающая в себя расположенные по направлению движения металлической ленты, по меньшей мере, входную секцию (4), нагревательную секцию с устройством для нагрева ленты, причем указанное устройство включает в себя камеру печи (17), изготовленную, по меньшей мере, частично из изолирующего и неэлектропроводящего материала и элементы (15, 16) индукционного нагрева поперечным потоком, расположенные снаружи камеры печи по обе стороны камеры печи вдоль тех стенок (18, 19) камеры печи, которые параллельны поверхностям ленты, охлаждающую секцию, включающую в себя охлаждающую камеру (27), и выходную секцию, причем указанные блоки между входным и выходным концами образуют модульную печь для термообработки металлической ленты, указанная модульная печь заполнена не вызывающим окисления защитным газом и за выходным концом по направлению пропускания ленты предусмотрены средства перемещения для подачи ленты через технологическую линию, содержащие мотор (9), отличающаяся тем, что она содержит, по меньшей мере одну, вертикальную секцию, в которой обеспечивается вертикальное, без отклонения, перемещение ленты, а указанная камера печи (17) и указанная охлаждающая камера (27) образуют часть указанной вертикальной секции.

22. Технологическая линия по п.21, отличающаяся тем, что указанная камера печи в указанной нагревательной секции имеет длину 1-4 м, предпочтительней 1,5-3 м.

23. Технологическая линия по любому из пп.21 и 22, отличающаяся тем, что внутренняя ширина указанной камеры печи в указанной нагревательной секции между противоположными стенками, обращенными к нагреваемой ленте, составляет 25-100 мм, предпочтительней 35-60 мм.

24. Технологическая линия по любому из пп.21-23, отличающаяся тем, что охлаждающая камера прямо или косвенно соединена с выходным окном указанной камеры печи в указанной нагревательной секции.

25. Технологическая линия по любому из пп.21-24, отличающаяся тем, что указанная камера печи состоит из муфеля.