RU2779350C1 - Heating apparatus for induction heating of a flat steel strip in a hot rolling mill - Google Patents
Heating apparatus for induction heating of a flat steel strip in a hot rolling mill Download PDFInfo
- Publication number
- RU2779350C1 RU2779350C1 RU2021118671A RU2021118671A RU2779350C1 RU 2779350 C1 RU2779350 C1 RU 2779350C1 RU 2021118671 A RU2021118671 A RU 2021118671A RU 2021118671 A RU2021118671 A RU 2021118671A RU 2779350 C1 RU2779350 C1 RU 2779350C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nom
- steel strip
- heating device
- flat steel
- frequency
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 188
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 140
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 140
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 title claims abstract description 18
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 45
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 26
- 238000004642 transportation engineering Methods 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001808 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001419 dependent Effects 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 230000001965 increased Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory Effects 0.000 description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000003534 oscillatory Effects 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к нагревательному устройству и способу индуктивного нагрева плоской стальной полосы в стане горячей прокатки, причем нагревательное устройство расположено между двумя группами прокатных клетей стана горячей прокатки, и плоская стальная полоса проходит через нагревательное устройство в направлении транспортировки с некоторой скоростью. Но в принципе, это нагревательное устройство могло бы быть также расположено перед какой-либо группой прокатных клетей (например, черновой группой прокатных клетей) или между двумя клетями одной группы прокатных клетей (например, чистовой группы клетей).The invention relates to a heating device and a method for inductively heating a flat steel strip in a hot rolling mill, wherein the heating device is located between two groups of rolling stands of the hot rolling mill, and the flat steel strip passes through the heating device in the conveying direction at a certain speed. In principle, however, this heating device could also be located in front of a group of rolling stands (eg a roughing group of rolling stands) or between two stands of a group of rolling stands (eg a finishing group of stands).
Плоская стальная полоса (сокращенно стальная лента, подкат или стальная полоса) обычно транспортируется в стане горячей прокатки по рольгангу от первой группы прокатных клетей (также черновой группы прокатных клетей или англ. roughing mill) ко второй группе прокатных клетей (также чистовой группе прокатных клетей или англ. finishing mill). При этом плоская стальная полоса движется с некоторой скоростью в направлении транспортировки, которое соответствует продольному направлению плоской стальной полосы. Вследствие контакта горячей плоской стальной полосы с воздухом плоская стальная полоса покрывается окалиной. Для предотвращения закатывания окалины перед черновой и/или перед чистовой прокаткой с плоской стальной полосы удаляется окалина, вследствие чего понижается температура. Для компенсации тепловых потерь плоской стальной полосы вследствие удаления окалины и транспортировки между двумя группами прокатных клетей и обеспечения возможности финишной прокатки плоской стальной полосы в последней клети чистовой группы прокатных клетей в определенном диапазоне температуры (например, в аустенитной области), плоская стальная полоса нагревается с помощью какого-либо, в частности индуктивного, нагревательного устройства, которое расположено между двумя группами прокатных клетей.Flat steel strip (abbreviated steel strip, rolling or steel strip) is usually transported in a hot rolling mill on a roller table from the first group of rolling stands (also roughing group of rolling stands or English roughing mill ) to the second group of rolling stands (also finishing group of rolling stands or English finishing mill ). In this case, the flat steel strip moves at a certain speed in the direction of transport, which corresponds to the longitudinal direction of the flat steel strip. Due to the contact of the hot flat steel strip with air, the flat steel strip is covered with scale. In order to prevent dross rolling, the dross is removed from the flat steel strip prior to rough and/or finish rolling, whereby the temperature is lowered. In order to compensate for the heat loss of the flat steel strip due to descaling and transport between two sets of rolling stands, and to allow the flat steel strip to finish rolling in the last stand of the finishing group of rolling stands in a certain temperature range (for example, in the austenitic region), the flat steel strip is heated with any, in particular inductive, heating device, which is located between two groups of rolling stands.
При нагреве плоской стальной полосы в стане горячей прокатки посредством индуктивного нагревательного устройства необходимо принимать во внимание рабочую точку нагревательного устройства. У индуктивных нагревательных устройств по уровню техники это означает, что нагревательное устройство либо адаптировано для нагрева тонких стальных полос, например, толщиной от 6 мм до 15 мм, либо нагревательное устройство адаптировано для нагрева толстых стальных полос, например, толщиной больше 15 мм. Благодаря адаптации каждой из рабочих точек к преобладающим рабочим условиям нагревательное устройство в каждом диапазоне толщины может соблюдать требования к коэффициенту полезного действия и необходимому профилю температуры, т.е. распределению температуры по ширине и предпочтительно толщине стальной полосы. Это приводит к тому, что в первом случае толстые стальные полосы, например, толщиной > 18 мм, не нагреваются надлежащим образом, а во втором случае тонкие стальные полосы, например, толщиной < 12 мм, не могут нагреваться надлежащим образом. Под «ненадлежащим образом» подразумевается, что коэффициент полезного действия и/или профиль температуры нагревательного устройства является плохим или неприемлемым.When heating a flat steel strip in a hot rolling mill with an inductive heating device, the operating point of the heating device must be taken into account. With prior art inductive heating devices, this means that the heating device is either adapted to heat thin steel strips, for example 6 mm to 15 mm thick, or the heating device is adapted to heat thick steel strips, for example greater than 15 mm thick. By adapting each of the operating points to the prevailing operating conditions, the heating device in each thickness range can meet the requirements for efficiency and the desired temperature profile, i.e. temperature distribution over the width and preferably the thickness of the steel strip. This results in that in the first case, thick steel strips, eg > 18 mm thick, are not heated properly, and in the second case, thin steel strips, eg, < 12 mm thick, cannot be heated properly. By "improperly" is meant that the efficiency and/or temperature profile of the heating device is poor or unacceptable.
Причиной этой проблемы является то, что разные диапазоны толщины стальных полос требуют различных концепций нагрева, например, что нагревательное устройство создает в стальной полосе магнитное поле поперек или вдоль направления транспортировки стальной полоы, имеющее определенную рабочую частоту, и это магнитное поле соответствует определенному диапазону толщины.The reason for this problem is that different thickness ranges of steel strips require different heating concepts, for example, that a heating device creates a magnetic field in the steel strip across or along the conveying direction of the steel strip having a certain operating frequency, and this magnetic field corresponds to a certain thickness range.
Так как концепция нагрева и рабочая частота (т.е. частота переменного напряжения, с которым эксплуатируется или, соответственно, работает нагревательное устройство) индуктивного нагревательного устройства в значительной степени заданы его структурой, гибкость для покрытия большого диапазона толщины у нагревательных устройств по уровню техники либо недостижима, либо доступна только в очень ограниченной степени. К тому же рабочая частота индукционного нагрева по уровню техники не может изменяться. Изменения рабочей частоты возможны только после продолжительной перенастройки нагревательного устройства.Since the concept of heating and the operating frequency (i.e., the frequency of the alternating voltage at which the heating device is operated or operated) of an inductive heating device is largely determined by its structure, the flexibility to cover a large range of thicknesses in prior art heating devices is either unattainable or available only to a very limited extent. In addition, the operating frequency of the prior art induction heating cannot be changed. Changes to the operating frequency are only possible after a lengthy reset of the heating device.
Чтобы можно было производить много различных конечных продуктов в стане горячей прокатки, таком как литейно-прокатная комбинированная установка, в частности, установка Arvedi ESP, установка CSP или установка QSP-DUE, желательно иметь возможность энергоэффективного и гомогенного в отношении профиля температуры нагрева стальной полосы в большом диапазоне толщины.In order to be able to produce many different end products in a hot rolling mill, such as a cast-rolling combined plant, in particular an Arvedi ESP plant, a CSP plant or a QSP-DUE plant, it is desirable to be able to heat the steel strip in an energy efficient and homogeneous manner with respect to temperature profile. wide range of thicknesses.
В основе изобретения лежит задача, предложить улучшенное нагревательное устройство и улучшенный способ индуктивного нагрева плоской стальной полосы, которая движется в направлении транспортировки между двумя группами прокатных клетей прокатного стана, в частности комбинированной литейно-прокатной установки, с некоторой скоростью. В частности, профиль температуры стальной полосы должен быть более гомогенным, чем у известных нагревательных устройств, в направлении ширины, например, от 900 до 2100 мм, и в направлении толщины, например, от 6 до 65 мм.The object of the invention is to provide an improved heating device and an improved method for inductively heating a flat steel strip which moves in the conveying direction between two sets of rolling stands of a rolling mill, in particular a combined casting and rolling plant, at a certain speed. In particular, the temperature profile of the steel strip should be more homogeneous than known heating devices in the width direction, eg 900 to 2100 mm, and in the thickness direction,
Задача в соответствии с изобретением решается с помощью нагревательного устройства с признаками п.1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления изобретения являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения.The problem according to the invention is solved by using a heating device with the characteristics of
Предлагаемое изобретением нагревательное устройство для индуктивного нагрева плоской стальной полосы в стане горячей прокатки, причем нагревательное устройство расположено между двумя группами прокатных клетей стана горячей прокатки, и плоская стальная полоса проходит через нагревательное устройство в направлении транспортировки с некоторой скоростью, включает в себя:The heating device according to the invention for inductively heating a flat steel strip in a hot rolling mill, the heating device being located between two sets of rolling stands of the hot rolling mill, and the flat steel strip passing through the heating device in the conveying direction at a certain speed, comprises:
- несколько, в частности 6-12, особенно предпочтительно 8-10, расположенных друг за другом вдоль направления транспортировки плоской стальной полосы модулей поперечного поля;- several, in particular 6-12, particularly preferably 8-10, located one behind the other along the direction of transport of the flat steel strip of transverse field modules;
- несколько, в частности 2-8, расположенных друг за другом вдоль направления транспортировки плоской стальной полосы модулей продольного поля, которые расположены вдоль направления транспортировки до или после модулей поперечного поля, иa plurality, in particular 2 to 8, arranged one behind the other along the transport direction of the flat steel strip of longitudinal field modules, which are located along the transport direction before or after the transverse field modules, and
- первый источник тока для питания по меньшей мере одного модуля поперечного поля первым переменным напряжением и второй источник тока для питания по меньшей мере одного модуля продольного поля вторым переменным напряжением, причем этот первый и второй источник тока имеют каждый собственный преобразователь частоты и электрически присоединенную конденсаторную батарею, имеющую несколько параллельно включенных конденсаторов.- a first current source for supplying at least one transverse field module with a first alternating voltage and a second current source for supplying at least one longitudinal field module with a second alternating voltage, this first and second current source each having its own frequency converter and an electrically connected capacitor bank having several capacitors connected in parallel.
Модуль поперечного поля включает в себя по меньшей мере одну катушку, предпочтительно одну катушку над стальной полосой и одну катушку под стальной полосой, причем эта катушка или, соответственно, катушки создают магнитное поле поперек направления транспортировки, конкретно в направлении толщины, и вместе с тем перпендикулярно верхней и нижней стороне плоской стальной полосы, и таким образом можно индуктивно нагревать стальную полосу. Модуль поперечного поля предназначен, в частности, для нагрева тонкой стальной полосы.The transverse field module comprises at least one coil, preferably one coil above the steel strip and one coil below the steel strip, which coil or coils, respectively, generate a magnetic field transverse to the transport direction, specifically in the thickness direction, and at the same time perpendicular to top and bottom side of the flat steel strip, and thus the steel strip can be inductively heated. The transverse field module is intended in particular for heating a thin steel strip.
Модуль продольного поля включает в себя одну или несколько катушек, которые создают магнитное поле в продольном направлении, конкретно в направлении транспортировки, и вместе с тем параллельно верхней и нижней стороне плоской стальной полосы, и таким образом можно индуктивно нагревать стальную полосу. Модуль продольного поля предназначен, в частности, для нагрева толстой стальной полосы.The longitudinal field module includes one or more coils which generate a magnetic field in the longitudinal direction, specifically in the transport direction, and at the same time parallel to the top and bottom side of the flat steel strip, and thus the steel strip can be inductively heated. The longitudinal field module is intended, in particular, for heating a thick steel strip.
Путем комбинирования по нескольку модулей поперечного поля и продольного поля как тонкие, так и толстые стальные полосы могут индуктивно нагреваться с высоким коэффициентом полезного действия и гомогенным профилем температуры в направлении ширины стальной полосы.By combining several modules of the transverse field and the longitudinal field, both thin and thick steel strips can be inductively heated with a high efficiency and a homogeneous temperature profile in the width direction of the steel strip.
В соответствии с изобретением нагревательное устройство включает в себя первый источник тока для питания по меньшей мере одного модуля поперечного поля первым переменным напряжением и второй источник тока для питания по меньшей мере одного модуля продольного поля вторым переменным напряжением, причем эти источники тока имеют каждый собственный преобразователь частоты и электрически присоединенную конденсаторную батарею, имеющую несколько параллельно включенных конденсаторов.In accordance with the invention, the heating device includes a first current source for supplying at least one transverse field module with a first alternating voltage and a second current source for supplying at least one longitudinal field module with a second alternating voltage, and these current sources each have their own frequency converter and an electrically connected capacitor bank having a plurality of capacitors connected in parallel.
Так как первое переменное напряжение по частоте, амплитуде напряжения, силе тока и мощности в общем случае отлично от второго переменного напряжения, в соответствии с изобретением предусмотрено, что первый источник тока снабжает по меньшей мере один модуль поперечного поля первым переменным напряжением, а второй источник тока по меньшей мере один модуль продольного поля вторым переменным напряжением. Первое и второе переменное напряжение оптимизированы каждое для оптимальной эксплуатации указанного по меньшей мере одного модуля поперечного поля и продольного поля.Since the first alternating voltage is generally different in frequency, voltage amplitude, current strength and power from the second alternating voltage, according to the invention, it is provided that the first current source supplies at least one transverse field module with the first alternating voltage, and the second current source at least one longitudinal field module with a second alternating voltage. The first and second AC voltages are each optimized for optimal operation of said at least one transverse field and longitudinal field module.
Индуктивности катушки или, соответственно, катушек одного или нескольких модулей поперечного поля образуют с емкостями конденсаторной батареи первого источник тока первую электрическую цепь. Аналогичным этому образом индуктивности катушки или, соответственно, катушек одного или нескольких модулей продольного поля образуют с емкостями конденсаторной батареи второго источника тока вторую электрическую цепь.The inductances of the coil or, respectively, the coils of one or more modules of the transverse field form the first electrical circuit with the capacities of the capacitor bank of the first current source. In a similar way, the inductances of the coil or, respectively, the coils of one or more longitudinal field modules form a second electrical circuit with the capacities of the capacitor bank of the second current source.
Предпочтительно первый и/или второй источник тока или, соответственно, преобразователь частоты каждого источника тока включает в себя частотный вход для задания номинальной частоты, при этом частота создаваемого в каждом случае переменного напряжения следует этой номинальной частоте. В частности, частота может изменяться во время процесса нагрева.Preferably, the first and/or second current source or, respectively, the frequency converter of each current source includes a frequency input for setting a rated frequency, the frequency of the alternating voltage generated in each case following this rated frequency. In particular, the frequency may change during the heating process.
В первом случае источник тока или, соответственно, преобразователь частоты представляет собой не управляемый нагрузкой или, соответственно, управляемый извне преобразователь частоты или, соответственно, не управляемый нагрузкой или, соответственно, управляемый извне источник тока. Конкретно это значит, что эксплуатационная частота переменного напряжения получается не вследствие имеющихся в электрической цепи индуктивностей и емкостей, а эксплуатационная частота может задаваться отдельно, например, через частотный вход.In the first case, the current source or, respectively, the frequency converter is not controlled by the load or, respectively, controlled from the outside, the frequency converter, or, respectively, not controlled by the load, or, respectively, controlled from the outside. Specifically, this means that the operating frequency of the alternating voltage is not obtained due to the inductances and capacitances present in the electrical circuit, but the operating frequency can be set separately, for example, via a frequency input.
Во втором случае источник тока или, соответственно, преобразователь частоты представляет собой управляемый нагрузкой преобразователь частоты или, соответственно, управляемый нагрузкой источник тока, при этом эксплуатационная частота переменного напряжения может изменяться путем изменения, например, подключения или отключения конденсаторов, конденсаторной батареи и/или изменения, например, подключения или отключения катушек модулей продольного поля или поперечного поля. Управляемый нагрузкой преобразователь частоты создает всегда переменное напряжение в зависимости от имеющихся в электрической цепи (называемой также колебательным LC-контуром) индуктивностей и емкостей. Отдельное задание рабочей частоты переменного напряжения невозможно.In the second case, the current source or frequency converter is a load-controlled frequency converter or a load-controlled current source, whereby the operating frequency of the AC voltage can be changed by changing, for example, connecting or disconnecting capacitors, a capacitor bank and/or changing eg connecting or disconnecting the coils of the longitudinal field or transverse field modules. A load-controlled frequency converter always creates an alternating voltage depending on the inductances and capacitances present in the electrical circuit (also called an oscillating LC circuit). A separate setting of the operating frequency of the alternating voltage is not possible.
Соответственно этому, для изменения эксплуатационной частоты переменного напряжения есть две возможности:Accordingly, there are two possibilities for changing the operating frequency of the AC voltage:
1) Преобразователь частоты представляет собой управляемый нагрузкой преобразователь частоты или, соответственно, эксплуатируется как управляемый нагрузкой преобразователь частоты. При этом преобразователь частоты создает переменное напряжение, частота которого получается из имеющихся в колебательном LC-контуре индуктивностей и емкостей. Таким образом, эксплуатационная частота переменного напряжения может изменяться путем изменения имеющейся в электрической цепи индуктивности катушки или, соответственно, катушек и/или имеющейся в электрической цепи емкости конденсаторных батарей. По любому из простых вариантов осуществления конденсаторы конденсаторной батареи или катушки могут подключаться или отключаться. Вследствие подключения или отключения осуществляется поэтапное изменение эксплуатационной частоты.1) The frequency converter is a load-controlled frequency converter or is operated as a load-controlled frequency converter. In this case, the frequency converter creates an alternating voltage, the frequency of which is obtained from the inductances and capacitances available in the oscillating LC circuit. Thus, the operating frequency of the alternating voltage can be changed by changing the inductance of the coil or coils present in the electrical circuit and/or the capacitance of the capacitor banks present in the electrical circuit. In any of the simple embodiments, the capacitors of the capacitor bank or coil can be connected or disconnected. Due to the connection or disconnection, a phased change in the operating frequency is carried out.
2) Преобразователь частоты не представляет собой управляемый нагрузкой преобразователь частоты или, соответственно, не эксплуатируется как управляемый нагрузкой преобразователь частоты. При этом преобразователь частоты создает переменное напряжение независимо от имеющихся в колебательном LC-контуре индуктивностей и емкостей. При этом преобразователем частоты непосредственно задается эксплуатационная частота переменного напряжения. Какое-либо изменение индуктивности катушки или, соответственно, катушек и/или емкости конденсаторных батарей, в общем случае, не является необходимым. Изменение эксплуатационной частоты может осуществляться непрерывно или поэтапно.2) The frequency converter is not a load-controlled frequency converter, or therefore not operated as a load-controlled frequency converter. In this case, the frequency converter creates an alternating voltage, regardless of the inductances and capacitances present in the oscillating LC circuit. In this case, the operating frequency of the alternating voltage is directly set by the frequency converter. Any change in the inductance of the coil or, respectively, the coils and/or the capacitance of the capacitor banks, in general, is not necessary. Changing the operating frequency can be done continuously or in stages.
Частотный вход может быть, например, аналоговым или цифровым входом или же только простым выключателем для изменения емкости конденсаторной батареи.The frequency input can be, for example, an analog or digital input, or just a simple switch to change the capacitance of a capacitor bank.
Например, частота может настраиваться в зависимости от толщины плоской стальной полосы или других параметров; настройка может осуществляться, в частности, управляемым или регулируемым образом. Толщина плоской стальной полосы может либо измеряться, либо получаться от программы проходов предшествующей группы прокатных клетей. Посредством частоты можно целенаправленно влиять на прогрев стальной полосы, при этом более высокие частоты нагревают скорее только близкие к поверхности области, а более низкие частоты вызывают относительно равномерный нагрев всех областей толщины.For example, the frequency can be adjusted depending on the thickness of the flat steel strip or other parameters; the adjustment can be carried out in particular in a controlled or regulated manner. The thickness of the flat steel strip can either be measured or obtained from the pass program of the preceding set of rolling stands. By means of the frequency, the heating of the steel strip can be influenced in a targeted manner, with higher frequencies rather heating only areas close to the surface, while lower frequencies cause a relatively uniform heating of all thickness areas.
Модули поперечного поля в соответствии с изобретением эксплуатируются с переменным напряжением, имеющим частоту от 200 до 1500 Гц. И модули продольного поля эксплуатируются с переменным напряжением, однако от 3000 до 8000 Гц, в случае особенно тонких полос даже до 40 кГц.The transverse field modules according to the invention are operated with an alternating voltage having a frequency of 200 to 1500 Hz. And the longitudinal field modules are operated with alternating voltage, however, from 3000 to 8000 Hz, in the case of particularly thin strips even up to 40 kHz.
В одном из вариантов осуществления частота переменного напряжения во время эксплуатации нагревательного устройства или, соответственно, во время процесса нагрева может изменяться, например, переключаться. Альтернативно этому частота может переключаться без перестройки во время простоя установки, т.е. до или после процесса нагрева.In one of the embodiments, the frequency of the alternating voltage during operation of the heating device or, respectively, during the heating process may change, for example, switch. Alternatively, the frequency can be switched without tuning during plant downtime, i. e. before or after the heating process.
Частотный вход обычно соединен с системой управления установки стана горячей прокатки или устройством управления или регулирования.The frequency input is usually connected to the control system of the hot rolling mill plant or a control or regulation device.
Предпочтительно, если первый и/или второй источник тока по меньшей мере одного модуля поперечного поля или одного модуля продольного поля включает в себя токовый вход для задания номинальной силы тока, и сила тока создаваемого переменного напряжения следует этой номинальной силе тока. Эта сила тока может представлять собой либо силу тока, создаваемого преобразователем частоты, либо силу тока, который течет через катушку или, соответственно, катушки модуля поперечного поля или продольного поля. Токовый вход обычно представляет собой аналоговый (например, т.н. 4-20 мА) или цифровой вход. Изменение силы тока осуществляется чаще всего непрерывно или псевдо-непрерывно, например, следуя 6-(64 ступени), 8-(256 ступеней) или 10-битному сигналу, с помощью органа регулирования тока, например, регулятора тока.Preferably, the first and/or second current source of at least one transverse field module or one longitudinal field module includes a current input for setting a nominal current, and the current of the generated AC voltage follows this nominal current. This current can be either the current generated by the frequency converter or the current that flows through the coil or respectively the coils of the transverse field or longitudinal field module. The current input is usually an analog (eg 4-20 mA) or digital input. The change in current is most often continuous or pseudo-continuous, for example, following a 6-(64 steps), 8-(256 steps) or 10-bit signal, using a current control element, such as a current regulator.
Предпочтительно, если первый и/или второй источник тока, в частности преобразователь частоты, по меньшей мере одного модуля поперечного поля или одного модуля продольного поля включает в себя вход напряжения для задания номинальной амплитуды напряжения, при этом амплитуда напряжения создаваемого переменного напряжения следует этой номинальной амплитуде напряжения. Вход напряжения может, в свою очередь, представлять собой аналоговый (например, т.н. 4-20 мА) или цифровой вход.Preferably, if the first and/or second current source, in particular a frequency converter, of at least one transverse field module or one longitudinal field module includes a voltage input for setting the nominal voltage amplitude, while the voltage amplitude of the generated alternating voltage follows this nominal amplitude voltage. The voltage input can, in turn, be an analog (for example, the so-called 4-20 mA) or a digital input.
Кроме того, предпочтительно, если первый и/или второй источник тока, в частности преобразователь частоты по меньшей мере одного модуля поперечного поля или одного модуля продольного поля, включает в себя вход мощности для задания номинальной мощности, при этом мощность нагрева создаваемого переменного напряжения следует этой номинальной мощности. Вход мощности может, в свою очередь, представлять собой аналоговый (например, т.н. 4-20 мА) или цифровой вход.In addition, it is preferable if the first and/or second current source, in particular the frequency converter of at least one transverse field module or one longitudinal field module, includes a power input for setting the rated power, while the heating power of the generated alternating voltage follows this rated power. The power input can, in turn, be an analog (eg, so-called 4-20 mA) or digital input.
Предпочтительно, если нагревательное устройство включает в себя передвижной исполнительный элемент для изменения положения по ширине по меньшей мере одной катушки модуля поперечного поля в направлении ширины плоской стальной полосы. Особенно предпочтительно, если первый передвижной исполнительный элемент может передвигать по меньшей мере одну катушку на верхней стороне стальной полосы, а второй передвижной исполнительный элемент по меньшей мере одну катушку на нижней стороне стальной полосы. Благодаря этому модуль поперечного поля может равномерно нагревать различные ширины стальных полосы, и предотвращается избыточный нагрев кромочных областей.Preferably, the heating device includes a moveable actuator for changing the width position of at least one coil of the transverse field module in the direction of the width of the flat steel strip. It is particularly advantageous if the first sliding actuator can move at least one coil on the upper side of the steel strip and the second sliding actuator can move at least one coil on the lower side of the steel strip. Due to this, the transverse field module can evenly heat different widths of the steel strip, and excessive heating of the edge regions is prevented.
Предпочтительно, если по меньшей мере один модуль поперечного поля имеет вход ширины для задания номинального положения по ширине, и положение по ширине катушки модуля поперечного поля в направлении ширины следует этому номинальному положению по ширине. Преобразование номинального положения по ширине в положение по ширине осуществляется, например, с помощью позиционного регулятора.Preferably, at least one transverse field module has a width input for setting a nominal width position, and the width position of the coil of the transverse field module in the width direction follows this nominal width position. The conversion of the nominal width position into the width position is carried out, for example, using a position controller.
Предпочтительно, если нагревательное устройство имеет по меньшей мере один подъемный исполнительный элемент для изменения положения по высоте по меньшей мере одной катушки модуля поперечного поля в направлении высоты. Особенно предпочтительно, если первый подъемный исполнительный элемент может поднимать или, соответственно, опускать относительно плоской стальной полосы по меньшей мере одну катушку на верхней стороне стальной полосы, а второй подъемный исполнительный элемент по меньшей мере одну катушку на нижней стороне стальной полосы. Благодаря этому может поддерживаться постоянный т. н. зазор связи между катушкой или, соответственно, катушками и плоской стальной полосой даже при различных толщинах, поэтому коэффициент полезного действия нагревательного устройства повышается. Кроме того, катушка может или, соответственно, катушки могут при неисправности в стане горячей прокатки удаляться со стальной полосы, благодаря чему улучшается возможность технического обслуживания.Preferably, the heating device has at least one lifting actuator for changing the height position of at least one transverse field module coil in the height direction. It is particularly advantageous if the first lifting actuator can raise or lower, respectively, relative to the flat steel strip, at least one coil on the upper side of the steel strip, and the second lifting actuator can raise at least one coil on the lower side of the steel strip. Thanks to this, a constant so-called. a coupling gap between the coil or coils and the flat steel strip even with different thicknesses, so that the efficiency of the heating device is increased. In addition, the coil or the coils can be removed from the steel strip in the event of a malfunction in the hot rolling mill, thereby improving the possibility of maintenance.
Предпочтительно, если по меньшей мере один модуль поперечного поля включает в себя вход высоты для задания номинального положения по высоте, и положение по высоте катушки модуля поперечного поля в направлении толщины следует этому номинальному положению по высоте. Преобразование номинального положения по высоте в положение по высоте осуществляется, например, с помощью позиционного регулятора.Preferably, at least one transverse field module includes a height input for setting a nominal height position, and the height position of the transverse field module coil in the thickness direction follows this nominal height position. The conversion of the nominal height position to the height position is carried out, for example, using a position controller.
Передвижные или подъемные исполнительные элементы могут представлять собой, например, гидравлические, пневматические или электромагнитные исполнительные элементы.The movable or lifting actuators can be, for example, hydraulic, pneumatic or electromagnetic actuators.
Вход ширины или, соответственно, высоты может, в свою очередь, представлять собой аналоговый (например, т.н. 4-20 мА) или цифровой вход.The width or height input can in turn be an analog input (eg 4-20 mA) or a digital input.
Предпочтительно нагревательное устройство включает в себя устройство управления или регулирования, причем это устройство управления или регулирования включает в себя по меньшей мере один выход, предпочтительно несколько выходов, из группыPreferably, the heating device includes a control or regulation device, which control or regulation device includes at least one output, preferably several outputs, from the group
- частотный выход для задания номинальной частоты первого переменного напряжения;- frequency output for setting the nominal frequency of the first alternating voltage;
- токовый выход для задания номинальной силы тока первого переменного напряжения;- current output for setting the nominal current of the first alternating voltage;
- выход напряжения для задания номинального напряжения первого переменного напряжения;- voltage output for setting the rated voltage of the first alternating voltage;
- выход мощности для задания номинальной мощности первого переменного напряжения;- power output for setting the rated power of the first alternating voltage;
и устройство управления или регулирования дополнительно включает в себяand the control or regulation device further includes
- выход ширины для задания номинального положения по ширине в направлении ширины катушки модуля поперечного поля и/или- width output for setting the nominal width position in the direction of the coil width of the transverse field module and/or
- выход высоты для задания номинального положения по высоте в направлении толщины катушки модуля поперечного поля;- height output for setting the nominal position in height in the direction of the coil thickness of the transverse field module;
при этом по меньшей мере один выход из группы номинальная сила тока, номинальная частота, номинальное напряжение и номинальная мощность, а также дополнительно номинальное положение по ширине и/или номинальное положение по высоте настраиваются в зависимости от по меньшей мере одного параметра плоской стальной полосы из группы толщина, ширина, скорость, температура перед входом в нагревательное устройство и температура после выхода из нагревательного устройства.in this case, at least one output from the group rated current, rated frequency, rated voltage and rated power, as well as additionally the nominal position in width and / or nominal position in height, are adjusted depending on at least one parameter of the flat steel strip from the group thickness, width, speed, temperature before entering the heating device and temperature after leaving the heating device.
Вышеназванное устройство управления или регулирования оптимизировано для эксплуатации модулей поперечного поля.The aforementioned control or regulation device is optimized for the operation of transverse field modules.
Предпочтительно нагревательное устройство включает в себя устройство управления или регулирования, причем это устройство управления или регулирования включает в себя по меньшей мере один выход из группыPreferably, the heating device includes a control or regulation device, which control or regulation device includes at least one output from the group
- частотный выход для задания номинальной частоты второго переменного напряжения;- frequency output for setting the nominal frequency of the second alternating voltage;
- токовый выход для задания номинальной силы тока второго переменного напряжения;- current output for setting the nominal current of the second alternating voltage;
- выход напряжения для задания номинального напряжения второго переменного напряжения;- voltage output for setting the nominal voltage of the second alternating voltage;
- выход мощности для задания номинальной мощности второго переменного напряжения;- power output for setting the rated power of the second alternating voltage;
при этом по меньшей мере один выход из группы номинальная сила тока, номинальная частота, номинальное напряжение и номинальная мощность настраиваются в зависимости от по меньшей мере одного параметра плоской стальной полосы из группы толщина, ширина, скорость, температура перед входом в нагревательное устройство и температура после выхода из нагревательного устройства.while at least one output from the group rated current, rated frequency, rated voltage and rated power are adjusted depending on at least one parameter of a flat steel strip from the group thickness, width, speed, temperature before entering the heating device and temperature after exit from the heater.
Упомянутое устройство управления или регулирования оптимизировано для эксплуатации модулей продольного поля.Said control or regulation device is optimized for the operation of the longitudinal field modules.
Конечно, возможно, чтобы устройство управления или, соответственно, регулирования состояло из нескольких модулей или, соответственно, узлов, например, первого узла для задания номинальной частоты и/или номинальной силы тока и второго узла для задания положения по ширине и/или положения по высоте по меньшей мере одной катушки. В этом случае оба узла настраиваются в зависимости от по меньшей мере одного параметра плоской стальной полосы из группы толщина, ширина, скорость, температура перед входом в нагревательное устройство и температура после выхода из нагревательного устройства. Устройство управления или, соответственно, регулирования может активировать один или несколько модулей поперечного поля. Кроме того, возможно, чтобы устройство управления или, соответственно, регулирования настраивало силу тока и при необходимости силы тока одного или нескольких модулей продольного поля в зависимости от по меньшей мере одного из вышеназванных параметров.It is, of course, possible for the control or regulation device to consist of several modules or assemblies, for example a first node for setting the rated frequency and/or rated current and a second node for setting the width position and/or height position at least one coil. In this case, both nodes are adjusted depending on at least one parameter of the flat steel strip from the group thickness, width, speed, temperature before entering the heating device and temperature after leaving the heating device. The control or regulation device can activate one or more transverse field modules. In addition, it is possible for the control or regulation device to adjust the current strength and, if necessary, the current strength of one or more longitudinal field modules depending on at least one of the above-mentioned parameters.
С помощью устройств управления или регулирования нагревательное устройство может оптимальным образом в отношении коэффициента полезного действия и профиля температуры нагревать стальные полосы различной толщины, ширины, скорости и имеющие различные температуры.By means of control or regulation devices, the heating device can optimally heat steel strips of different thicknesses, widths, speeds and temperatures in terms of efficiency and temperature profile in an optimum manner.
Техническая задача решается также с помощью способа по п.12 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления изобретения являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения.The technical problem is also solved using the method according to claim 12 of the claims. Preferred embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
По п.12 формулы изобретения плоская стальная полоса индуктивно нагревается посредством предлагаемого изобретением нагревательного устройства, при этом нагревательное устройство расположено между двумя группами прокатных клетей стана горячей прокатки, и плоская стальная полоса проходит через нагревательное устройство в направлении транспортировки с некоторой скоростью. При этом плоская стальная полоса нагревается с помощью нескольких расположенных друг за другом вдоль направления транспортировки модулей поперечного поля и с помощью нескольких расположенных друг за другом вдоль направления транспортировки плоской стальной полосы модулей продольного поля, при этом модули продольного поля в направлении транспортировки расположены до и/или после модулей поперечного поля. В соответствии с изобретением источник тока для питания по меньшей мере одного модуля поперечного поля или по меньшей мере одного модуля продольного поля имеет преобразователь частоты, который эксплуатируется как управляемый нагрузкой преобразователь частоты, при этом частота f создаваемого переменного напряжения , при этом LGes указывает общую индуктивную нагрузку, а CGes общую емкостную нагрузку в электрической цепи.According to
Альтернативно этому плоская стальная полоса по п.13 формулы изобретения индуктивно нагревается посредством предлагаемого изобретением нагревательного устройства, при этом нагревательное устройство расположено между двумя группами прокатных клетей стана горячей прокатки, и плоская стальная полоса проходит через нагревательное устройство в направлении транспортировки с некоторой скоростью. При этом плоская стальная полоса нагревается с помощью нескольких расположенных друг за другом вдоль направления транспортировки модулей поперечного поля и с помощью нескольких расположенных друг за другом вдоль направления транспортировки плоской стальной полосы модулей продольного поля, при этом модули продольного поля в направлении транспортировки расположены до и/или после модулей поперечного поля. В соответствии с изобретением источник тока для питания по меньшей мере одного модуля поперечного поля или по меньшей мере одного модуля продольного поля имеет преобразователь частоты, который эксплуатируется как управляемый извне преобразователь частоты, при этом частота f создаваемого переменного напряжения , при этом LGes указывает общую индуктивную нагрузку, а CGes общую емкостную нагрузку в электрической цепи.Alternatively, the flat steel strip according to
По любому из предпочтительных вариантов осуществления плоская стальная полоса во время заправки и выпуска из нагревательного устройства нагревается при управляемом напряжении или, соответственно, регулируемом напряжении, так что напряжение следует номинальному напряжению, а во время псевдо-непрерывной эксплуатации нагревательного устройства нагревается при управляемой мощности или, соответственно, регулируемой мощности, так что мощность нагрева следует номинальной мощности.According to any of the preferred embodiments, the flat steel strip during charging and discharge from the heating device is heated at a controlled voltage or, respectively, regulated voltage, so that the voltage follows the rated voltage, and during pseudo-continuous operation of the heating device is heated at a controlled power or, respectively, adjustable power, so that the heating power follows the rated power.
В одном из вариантов осуществления по меньшей мере один модуль поперечного поля эксплуатируется с переменным напряжением, имеющим некоторую частоту, причем эта частота изменяется во время кампании прокатки или между двумя кампаниями прокатки. Частота предпочтительно настраивается в зависимости от толщины плоской стальной полосы. Конечно, к настройке частоты могут привлекаться и другие параметры.In one embodiment, at least one transverse field module is operated with an alternating voltage having a certain frequency, this frequency changing during a rolling campaign or between two rolling campaigns. The frequency is preferably adjusted depending on the thickness of the flat steel strip. Of course, other parameters may be involved in frequency tuning.
В одном из вариантов осуществления частота во время эксплуатации нагревательного устройства, т.е. во время кампании прокатки, переключается или изменяется варьируемым образом. Альтернативно частота может также изменяться до или после процесса нагрева, т.е. между двумя кампаниями прокатки.In one embodiment, the frequency during operation of the heating device, i. e. during the rolling campaign, switches or changes in a variable way. Alternatively, the frequency may also be changed before or after the heating process, i.e. between two rolling campaigns.
По любому из вариантов осуществления по меньшей мере один модуль поперечного поля или, соответственно, по меньшей мере один модуль продольного поля эксплуатируется с переменным напряжением, имеющим некоторую силу тока, и эта сила тока настраивается в зависимости от по меньшей мере одного параметра плоской стальной полосы из группы толщина, скорость, температура перед входом в нагревательное устройство и температура после выхода из нагревательного устройства.According to any of the embodiments, at least one transverse field module or, respectively, at least one longitudinal field module is operated with an alternating voltage having a certain current, and this current is adjusted depending on at least one parameter of a flat steel strip from groups thickness, speed, temperature before entering the heating device and temperature after leaving the heating device.
По другому варианту осуществления с помощью передвижного исполнительного элемента для передвижения по меньшей мере одной катушки модуля поперечного поля в направлении ширины настраивается положение по ширине катушки в зависимости от ширины и/или профиля температуры плоской стальной полосы. Профиль температуры плоской стальной полосы может измеряться путем измерения температуры в нескольких положениях в направлении ширины стальной полосы либо перед входом в нагревательное устройство, либо перед входом в последующую группу прокатных клетей. В частности, профиль температуры может измеряться, например, перед удалением окалины или предпочтительно также после удаления окалины.According to another embodiment, using a sliding actuator to move at least one coil of the transverse field module in the width direction, the width position of the coil is adjusted depending on the width and/or temperature profile of the flat steel strip. The temperature profile of the flat steel strip can be measured by measuring the temperature at several positions in the width direction of the steel strip, either before entering the heating device or before entering a subsequent set of rolling stands. In particular, the temperature profile can be measured, for example, before descaling, or preferably also after descaling.
По другому варианту осуществления с помощью подъемного исполнительного элемента для передвижения по меньшей мере одной катушки модуля поперечного поля в направлении толщины настраивается положение sH по высоте катушки в зависимости от толщины плоской стальной полосы. Благодаря этому т.н. зазор связи между заготовкой и катушкой при различных толщинах заготовки может настраиваться и, например, поддерживаться постоянным.According to another embodiment, by means of a lifting actuator for moving at least one coil of the transverse field module in the thickness direction, the height position s H of the coil is adjusted depending on the thickness of the flat steel strip. Thanks to this, the so-called. the gap between the workpiece and the coil at different thicknesses of the workpiece can be adjusted and, for example, kept constant.
Описанные варианты осуществления комбинируют разные концепции индуктивного нагрева, например, модули поперечного поля и модули продольного поля с разными, в частности включаемыми или варьируемым образом настраиваемыми рабочими частотами, так что может покрываться широкий диапазон толщины подлежащей нагреву плоской стальной полосы. Распределение мощности вдоль нагревательного устройства и рабочие частоты индивидуальных модулей поперечного поля и модулей продольного поля могут выбираться посредством настройки силы тока соответственно действительной толщине плоской стальной полосы. Это означает, например, что для определенных толщин нагрев осуществляется исключительно или преобладающим образом с помощью модулей продольного поля, а с помощью модулей поперечного поля только поддерживается при определенных частотах. Для других толщин плоской стальной полосы это может быть наоборот.The embodiments described combine different inductive heating concepts, for example transverse field modules and longitudinal field modules with different, in particular switchable or variably adjustable operating frequencies, so that a wide range of thicknesses of the flat steel strip to be heated can be covered. The power distribution along the heating device and the operating frequencies of the individual transverse field modules and longitudinal field modules can be selected by adjusting the current strength according to the actual thickness of the flat steel strip. This means, for example, that for certain thicknesses the heating is carried out exclusively or predominantly by means of the longitudinal field modules, while by means of the transverse field modules it is only maintained at certain frequencies. For other flat steel strip thicknesses, this may be the other way around.
Могут выбираться разные частоты или наборы частот. Включение или варьируемое изменение частот для оптимизации эффективности нагрева и профиля температуры может осуществляться либо онлайн, либо оффлайн. Распределение мощности вдоль нагревательного устройства тоже может выбираться для оптимизации эффективности нагрева и профиля температуры. Различные распределения мощности и различные рабочие частоты вдоль нагревательного устройства могут выбираться для влияния на свойства материала конечного продукта, получаемого из подлежащей нагреву плоской стальной полосы.Different frequencies or sets of frequencies can be selected. Enabling or varying frequencies to optimize heating efficiency and temperature profile can be done either online or offline. The power distribution along the heating device can also be selected to optimize the heating efficiency and temperature profile. Different power distributions and different operating frequencies along the heating device can be chosen to influence the material properties of the final product obtained from the flat steel strip to be heated.
Путем комбинирования разных концепций нагрева с включаемыми или варьируемым образом изменяемыми рабочими частотами может значительно расширяться диапазон продуктов прокатной установки. Благодаря применению разных шаблонов переключения (больше или меньше мощности у модулей поперечного поля и модулей продольного поля) при определенной рабочей частоте может заметно улучшаться эффективность нагрева и оказываться влияние на распределение температуры по толщине плоской стальной полосы. При этом возможна экономия энергии до 50%.By combining different heating concepts with switchable or variable operating frequencies, the product range of a rolling mill can be significantly extended. By using different switching patterns (more or less power for transverse field modules and longitudinal field modules) at a certain operating frequency, the heating efficiency can be markedly improved and the temperature distribution across the thickness of the flat steel strip can be influenced. In this case, energy savings of up to 50% are possible.
Ширина плоской стальной полосы может составлять, например, от 900 мм до 2100 мм, толщина, например, от 6 мм до 65 мм, в частности от 8 мм до 45 мм. Массовый поток через нагревательное устройство может составлять, например, от 200 т/ч до 500 т/ч. Описанное нагревательное устройство может адаптироваться к изменениям толщины плоской стальной полосы и массового потока. Благодаря оптимизированному нагреву начала и конца плоской стальной полосы получается высокая производительность при бесконечной эксплуатации, а также при периодической или полу-бесконечной эксплуатации. Посредством описанного устройства или, соответственно, способа достижим гомогенный нагрев плоской стальной полосы в направлении ширины и толщины. Может достигаться особенно малая длина нагревательного устройства при высокой плотности мощности и сниженных тепловых потерях, даже при низком массовом потоке.The width of the flat steel strip may be, for example, from 900 mm to 2100 mm, the thickness, for example, from 6 mm to 65 mm, in particular from 8 mm to 45 mm. The mass flow through the heating device may be, for example, from 200 t/h to 500 t/h. The described heating device can adapt to changes in the thickness of the flat steel strip and the mass flow. Thanks to the optimized heating of the beginning and end of the flat steel strip, a high performance is obtained in continuous operation, as well as in intermittent or semi-endless operation. By means of the device or method described, a homogeneous heating of a flat steel strip in the width and thickness directions is achievable. Particularly short heating device lengths can be achieved with high power density and reduced heat loss, even at low mass flow.
Благодаря уменьшенному количеству индуктивных модулей и низкой механической сложности могут уменьшаться затраты.Due to the reduced number of inductive modules and low mechanical complexity, costs can be reduced.
Предлагаемое изобретением расположение модулей поперечного поля и модулей продольного поля соответственно группами вместо поочередного позволяет более просто регулировать все нагревательное устройство.The arrangement of the transverse field modules and the longitudinal field modules according to the invention in groups instead of one at a time makes it easier to control the entire heating device.
Каждый тип индуктивных модулей или групп модулей, например, модулей поперечного поля, модулей продольного поля или модулей, имеющих различные частоты, имеет характерное поведение при нагреве, так что создаются в каждом случае различные профили температуры. Для регулирования проще, если первая группа модулей создает определенный профиль температуры, например, посредством модулей продольного поля, которые равномерно поднимают температуру по ширине плоской стальной полосы, а затем с помощью второй группы модулей, например, модулей поперечного поля, созданный профиль температуры изменяется и оптимизируется соответственно требованиям. Альтернативно могут применяться и другие последовательности. Напр. профиль температуры может сначала предварительно настраиваться с помощью модулей поперечного поля, а затем с помощью модулей продольного поля достигаться гомогенизация температуры.Each type of inductive module or group of modules, such as transverse field modules, longitudinal field modules or modules having different frequencies, has a characteristic heating behavior so that different temperature profiles are created in each case. For regulation, it is easier if the first group of modules creates a certain temperature profile, for example, by means of longitudinal field modules that raise the temperature evenly across the width of the flat steel strip, and then by means of a second group of modules, for example, transverse field modules, the created temperature profile is changed and optimized according to requirements. Other sequences may alternatively be used. Eg. The temperature profile can first be pre-adjusted with the transverse field modules and then the temperature homogenization can be achieved with the longitudinal field modules.
Индукторы поперечного поля могут обычным образом эксплуатироваться с меньшими частотами, так как вследствие специфического образования магнитных полей тепло может лучше передаваться в материал. Обычные рабочие диапазоны составляют при этом примерно 200 Гц-1500 Гц.Transverse field inductors can normally be operated at lower frequencies, because due to the specific formation of magnetic fields, heat can be better transferred into the material. The usual operating ranges are about 200 Hz-1500 Hz.
При применении исключительно модулей поперечного поля при утонении полос коэффициент полезного действия сильно возрастает (от прибл. 60% при 18 мм до прибл. 80% при 8 мм). У самых тонких полос имеет место почти гомогенное распределение температуры по ширине полосы при небольших отклонениях температуры на кромках. При возрастающей толщине полосы возрастают также отклонения температуры на кромках и, начиная прибл. с 14 мм - 15 мм, принимают более высокие значения. Начиная с 20 мм - 25 мм это приводит к перегреву кромок, что может негативно сказываться на качестве продукта. Прогрев полосы доходит до сердцевины, так как могут применяться низкие эксплуатационные частоты. Благодаря низким эксплуатационным частотам возможна более простая конструкция питания напряжением.When only transverse field modules are used, the efficiency increases greatly when thinning the strips (from approx. 60% at 18 mm to approx. 80% at 8 mm). The thinnest strips have an almost homogeneous temperature distribution across the width of the strip with small temperature deviations at the edges. As the strip thickness increases, the temperature deviations at the edges also increase and, starting at approx. from 14 mm - 15 mm, take higher values. Starting from 20 mm - 25 mm, this leads to overheating of the edges, which can negatively affect the quality of the product. The heating of the strip reaches the core as low operating frequencies can be applied. Due to the low operating frequencies, a simpler voltage supply design is possible.
У индукторов продольного поля передача тепла и коэффициент полезного действия при утонении полос резко понижается. Причем устраняется это посредством повышения частоты. Если, например, для толщин больше 15 мм достаточен диапазон частот от 3000 Гц до 8000 Гц, то для толщин тонких полос прибл. до 10 мм для обеспечения возможности эффективной эксплуатации предпочтительны частоты от 10 кГц до 15 кГц.For longitudinal field inductors, the heat transfer and efficiency decrease sharply when the strips are thinned. And this is eliminated by increasing the frequency. If, for example, a frequency range of 3000 Hz to 8000 Hz is sufficient for thicknesses greater than 15 mm, then for thicknesses of thin strips approx. up to 10 mm to ensure efficient operation, frequencies from 10 kHz to 15 kHz are preferred.
Если толщина полосы продолжает уменьшаться, то частоты могут достигаться также значений до 40 кГц.If the strip thickness continues to decrease, frequencies up to 40 kHz can also be reached.
При исключительном применении модулей продольного поля при утонении полос коэффициент полезного действия понижается (от прибл. 70% при 18 мм до прибл. 40% при 8 мм). То есть при одинаковой выработке потребовалась бы печь большего размера и более высокие капитальные затраты. При всех толщинах полосы всегда имеет место почти гомогенное распределение температуры. Поэтому профиль температуры на входе поднимается «только» равномерно. При этом холодные кромки на входе остаются более холодными даже после нагрева.With the exclusive use of longitudinal field modules, when the strips are thinned, the efficiency decreases (from approx. 70% at 18 mm to approx. 40% at 8 mm). That is, for the same output, a larger furnace and higher capital costs would be required. For all strip thicknesses, an almost homogeneous temperature distribution always takes place. Therefore, the inlet temperature profile rises “only” evenly. In this case, the cold edges at the inlet remain cooler even after heating.
Если должен покрываться больший диапазон толщин, то может также применяться комбинация индукционных модулей, которые согласованы и рассчитаны каждый на постоянную рабочую частоту.If a larger range of thicknesses is to be covered, then a combination of induction modules can also be used, which are matched and designed each for a constant operating frequency.
Альтернативно в этом случае могут также применяться индукционные модули, которые в зависимости от текущих параметров производства могут переключаться на требуемую оптимальную рабочую частоту или, соответственно, варьироваться.Alternatively, in this case, induction modules can also be used, which, depending on the current production parameters, can be switched to the desired optimum operating frequency or varied accordingly.
Настоящее изобретение позволяет с помощью комбинации из группированных модулей продольного поля и модулей поперечного поля для всех типов установок для производства бесконечной полосы (ESP) конфигурировать оптимизированное нагревательное устройство, имеющее высокий коэффициент полезного действия и оптимизированный профиль температуры.The present invention allows, with a combination of stacked longitudinal field modules and transverse field modules for all types of ESP plants, to configure an optimized heating device having a high efficiency and an optimized temperature profile.
В качестве примера здесь надо назвать следующие типы нагревательных устройств для производственных установок ESP:As an example, the following types of heating devices for ESP production plants should be mentioned here:
- промежуточная толщина полосы от 6 мм до 17 мм: прибл. 80-90% производимой промежуточной полосы имеет толщину от 6 до 12 мм, остаток продукции толщину от 12 мм до 17 мм. При этом нагревательное устройство может включать в себя, например, 8-10 модулей поперечного поля. Опционально могут применяться еще два модуля продольного поля для оптимизации профиля температуры.- intermediate strip thickness from 6 mm to 17 mm: approx. 80-90% of the produced intermediate strip has a thickness of 6 to 12 mm, the rest of the production has a thickness of 12 mm to 17 mm. In this case, the heating device may include, for example, 8-10 transverse field modules. Optionally, two more longitudinal field modules can be used to optimize the temperature profile.
- промежуточная толщина полосы от 6 мм до 20 мм: при производстве используется весь диапазон толщины. При этом нагревательное устройство может включать в себя, например, 8-10 модулей поперечного поля и два-четыре модуля продольного поля. Благодаря этому получается хороший коэффициент полезного действия модулей поперечного поля в случае тонких полос и гомогенный профиль температуры вследствие равномерного нагрева с помощью модулей продольного поля.- intermediate strip thickness from 6 mm to 20 mm: the entire thickness range is used in production. In this case, the heating device may include, for example, 8-10 transverse field modules and two to four longitudinal field modules. This results in a good efficiency of the transverse field modules in the case of thin strips and a homogeneous temperature profile due to uniform heating by the longitudinal field modules.
- промежуточная толщина полосы от 6 мм или 8 мм до 45 мм или 50 мм: при этом нагревательное устройство может включать в себя, например, 8-10 модулей поперечного поля и 6-8 модулей продольного поля. В случае толстой промежуточной полосы энергия передается большей частью с помощью модулей продольного поля. Это предпочтительно в случае толстых полос. Модули поперечного поля служат в основном для того, чтобы нагревать угловые области и сердцевину промежуточной полосы и тем самым гомогенизировать профиль температуры в направлении ширины и толщины промежуточной полосы. В случае тонкой промежуточной полосы энергия передается большей частью с помощью модулей поперечного поля. Это предпочтительно в случае тонких полос. Модули продольного поля либо отключены, либо передают в промежуточную полосу только небольшое количество энергии.- intermediate strip thickness from 6 mm or 8 mm to 45 mm or 50 mm: in this case, the heating device may include, for example, 8-10 transverse field modules and 6-8 longitudinal field modules. In the case of a thick intermediate strip, the energy is transmitted mostly by means of the longitudinal field modules. This is preferred in the case of thick strips. The transverse field modules mainly serve to heat the corner regions and the core of the intermediate strip and thereby homogenize the temperature profile in the direction of the width and thickness of the intermediate strip. In the case of a thin intermediate strip, the energy is transmitted mostly by means of transverse field modules. This is preferred in the case of thin strips. The longitudinal field modules are either disabled or only transmit a small amount of power to the intermediate band.
Промежуточная полоса представляет собой плоскую стальную полосу или, соответственно, полосу, которая была прокатана в первой группе прокатных клетей (черновой группе клетей) стана горячей прокатки, но еще не была окончательно прокатана во второй группе клетей (чистовой группе клетей).The intermediate strip is a flat steel strip or strip which has been rolled in the first set of rolling stands (roughing stand group) of the hot rolling mill but has not yet been finally rolled in the second set of stands (finishing stand group).
Вышеописанные свойства, признаки и преимущества этого изобретения, а также каким образом они достигаются, становятся яснее и отчетливее в контексте последующего описания примеров осуществления, которые поясняются подробнее со ссылкой на чертежи. При этом показано:The above described features, features and advantages of this invention, as well as how they are achieved, become clearer and clearer in the context of the following description of exemplary embodiments, which are explained in more detail with reference to the drawings. This shows:
фиг.1: схематичный вид сверху первого, не предлагаемого изобретением варианта осуществления нагревательного устройства для нагрева плоской стальной полосы;1 is a schematic plan view of a first non-inventive embodiment of a heating device for heating a flat steel strip;
фиг.2: схематичный вид сверху второго, не предлагаемого изобретением варианта осуществления нагревательного устройства для нагрева плоской стальной полосы;2 is a schematic plan view of a second non-inventive embodiment of a heating device for heating a flat steel strip;
фиг.3: схематичный вид сверху первого, предлагаемого изобретением варианта осуществления нагревательного устройства для нагрева плоской стальной полосы;Fig. 3 is a schematic plan view of a first embodiment according to the invention of a heating device for heating a flat steel strip;
фиг.4: схематичный вид сверху второго, предлагаемого изобретением варианта осуществления нагревательного устройства для нагрева плоской стальной полосы;4 is a schematic plan view of a second embodiment of the invention for heating a flat steel strip;
фиг.5a: схематичное изображение модуля поперечного поля для нагрева плоской стальной полосы;Fig. 5a: schematic representation of a transverse field module for heating a flat steel strip;
фиг.5b: схематичное изображение подачи тока и магнитного поля модуля поперечного поля для нагрева плоской стальной полосы;Fig. 5b: schematic representation of the supply of current and magnetic field of the transverse field module for heating a flat steel strip;
фиг.6a: схематичное изображение модуля продольного поля для нагрева плоской стальной полосы;6a: schematic representation of a longitudinal field module for heating a flat steel strip;
фиг.6b: схематичное изображение подачи тока и магнитного поля модуля продольного поля для нагрева плоской стальной полосы;fig.6b: schematic representation of the supply of current and magnetic field of the longitudinal field module for heating a flat steel strip;
фиг.7a: вид спереди третьего предлагаемого изобретением варианта осуществления нагревательного устройства;7a is a front view of a third embodiment of the heating device according to the invention;
фиг.7b: вид сверху нагревательного устройства с фиг.7a;fig.7b: top view of the heating device of fig.7a;
фиг.7c: частично рассеченное изображение по линии A-A с фиг.7b;fig.7c: partially dissected image along the line A-A from fig.7b;
фиг.8a: схематичное изображение первого устройства управления или регулирования для нагревательного устройства фиг.7a-фиг.7c;fig.8a: a schematic representation of the first control or regulation device for the heating device of fig.7a-fig.7c;
фиг.8b: схематичное изображение второго устройства управления или регулирования для нагревательного устройства фиг.7a-фиг.7c;fig.8b: schematic representation of the second control or regulation device for the heating device of fig.7a-fig.7c;
фиг.9: схематичный вид сверху еще одного предлагаемого изобретением нагревательного устройства для нагрева плоской стальной полосы;Fig. 9 is a schematic plan view of yet another heating device according to the invention for heating a flat steel strip;
фиг.10a…c: в каждом случае схематичное изображение источника тока для предлагаемого изобретением нагревательного устройства для нагрева плоской стальной полосы.10a...c: in each case a schematic representation of a power source for a heating device according to the invention for heating a flat steel strip.
Соответствующие друг другу части на всех фигурах снабжены одинаковыми ссылочными обозначениями.Corresponding parts in all figures are provided with the same reference symbols.
На фиг.1 показан схематичный вид первого, не предлагаемого изобретением варианта осуществления нагревательного устройства 1 для индуктивного нагрева плоской стальной полосы 2. Плоская стальная полоса выходит из не изображенной черновой группы клетей, нагревается посредством нагревательного устройства 1 и после нагрева входит в не изображенную чистовую группу прокатных клетей. Опционально с нагретой плоской стальной полосы 2 перед входом в чистовую группу клетей может еще удаляться окалина. Нагревательное устройство 1 включает в себя восемь модулей 3 поперечного поля. Модуль 3 поперечного поля включает в себя по одному индуктору над и под плоской стальной полосой 2, которые создают магнитное поле поперек направления R транспортировки, конкретно в направлении толщины и вместе с тем перпендикулярно верхней и нижней стороне плоской стальной полосы 2, и таким образом индуктивно нагревают ее. В показанном варианте осуществления предусмотрены восемь расположенных друг за другом модулей 3 поперечного поля. Однако может быть также предусмотрено большее или меньшее количество модулей 3 поперечного поля. Модули 3 поперечного поля эксплуатируются с переменным напряжением первой частоты f1. Это нагревательное устройство 1 предназначается, например, для нагрева плоских стальных полос толщинами от 6 мм до 17 мм. Плоская стальная полоса 2 может иметь различные ширины b1, b2. Для предотвращения перегрева кромочных областей плоской стальной полосы 2 индукторы модулей 3 поперечного поля могут передвигаться каждый с помощью собственного исполнительного элемента относительно кромки, например, расположенный над полосой верхний индуктор относительно кромки, изображенной вверху, а расположенный под полосой нижний индуктор относительно кромки, изображенной внизу.Figure 1 shows a schematic view of a first embodiment of a
На фиг.2 показан схематичный вид второго, не предлагаемого изобретением варианта осуществления нагревательного устройства 1 для индуктивного нагрева плоской стальной полосы 2, в частности для нагрева между двумя группами прокатных клетей стана горячей прокатки. Нагревательное устройство 1 включает в себя десять модулей 3 поперечного поля. Модуль 3 поперечного поля включает в себя, в свою очередь, по одному индуктору над и под плоской стальной полосой 2, которые создают магнитное поле поперек направления R транспортировки, конкретно в направлении толщины, и таким образом индуктивно нагревают ее. В показанном варианте осуществления предусмотрены десять расположенных друг за другом модулей 3 поперечного поля. Однако, может быть также предусмотрено большее или меньшее количество модулей 3 поперечного поля. Модули 3 поперечного поля эксплуатируются с переменным напряжением, имеющим переключаемую частоту, причем эта частота может принимать значение f1 или значение f2, при этом f2 больше f1. Это нагревательное устройство 1 предназначается, например, для нагрева плоских стальных полос с толщинами от 6 мм до 15 мм, однако с дополнительной возможностью настройки профиля температуры.FIG. 2 shows a schematic view of a second non-inventive embodiment of a
На фиг.3 показан схематичный вид первого предлагаемого изобретением варианта осуществления нагревательного устройства 1 для индуктивного нагрева плоской стальной полосы 2, в частности между двумя группами прокатных клетей стана горячей прокатки. Нагревательное устройство 1 включает в себя некоторое количество расположенных друг за другом модулей 3 поперечного поля и модулей 4 продольного поля. Модуль 3 поперечного поля включает в себя один или несколько индукторов, которые создают магнитное поле поперек направления R транспортировки, конкретно в направлении толщины плоской стальной полосы 2, и таким образом индуктивно нагревают ее. В показанном варианте осуществления предусмотрены восемь расположенных друг за другом модулей 3 поперечного поля. Однако может быть также предусмотрено большее или меньшее количество модулей 3 поперечного поля. Модуль 4 продольного поля включает в себя один или несколько индукторов, которые создают магнитное поле в продольном направлении, конкретно в направлении R транспортировки и вместе с тем параллельно верхней и нижней стороне плоской стальной полосы 2, и таким образом индуктивно нагревают ее. Однако может быть также предусмотрено большее или меньшее количество модулей 4 продольного поля. В показанном варианте осуществления предусмотрены четыре расположенных друг за другом модуля 4 продольного поля. Модули 3 поперечного поля эксплуатируются с переменным напряжением первой частоты f1. Это нагревательное устройство 1 предназначается, например, для нагрева плоских стальных полос толщинами от 6 мм до 20 мм.FIG. 3 shows a schematic view of a first embodiment according to the invention of a
На фиг.4 показан схематичный вид второго предлагаемого изобретением варианта осуществления нагревательного устройства 1 для индуктивного нагрева плоской стальной полосы 2, в частности для нагрева между двумя группами прокатных клетей стана горячей прокатки. Нагревательное устройство 1 включает в себя некоторое количество расположенных друг за другом модулей 3 поперечного поля и модулей 4 продольного поля. Модуль 3 поперечного поля включает в себя один или несколько индукторов, которые создают магнитное поле поперек направления R транспортировки, конкретно в направлении толщины плоской стальной полосы 2, и таким образом индуктивно нагревают ее. В показанном варианте осуществления предусмотрены восемь расположенных друг за другом модулей 3 поперечного поля. Однако может быть также предусмотрено большее или меньшее количество модулей 3 поперечного поля. Модуль 4 продольного поля включает в себя один или несколько индукторов, которые создают магнитное поле в продольном направлении, конкретно в направлении R транспортировки и вместе с тем параллельно верхней и нижней стороне плоской стальной полосы 2, и таким образом индуктивно нагревают ее. В показанном варианте осуществления предусмотрены восемь расположенных друг за другом модулей 4 продольного поля. Однако может быть также предусмотрено большее или меньшее количество модулей 4 продольного поля. Модули 3 поперечного поля эксплуатируются с переменным напряжением, имеющим переключаемую частоту, причем эта частота может принимать значение f1 или значение f2, при этом f2 больше f1. Модули 4 продольного поля эксплуатируются или с частотой f3, или f4, при этом f3 > f2 и f4 > f2. Это нагревательное устройство 1 предназначается, например, для нагрева плоских стальных полос толщинами от 6 мм до 65 мм.Fig. 4 shows a schematic view of a second embodiment of the invention of a
На фиг.5a схематично показан модуль 3 поперечного поля, имеющий две катушки, которые расположены над и под плоской стальной полосой 2. При подаче тока на катушки 5 модуля 3 поперечного поля образуется магнитное поле M поперек направления R транспортировки в направлении толщины полосы 2. В результате плоская стальная полоса 2, имеющая толщину d и ширину b1, нагревается. На верхней и нижней стороне полосы 2 образуются вихревые токи W.Fig. 5a schematically shows a
На фиг.5b изображаются подача I тока (входящие в плоскость чертежа токи изображены крестиком, выходящие из плоскости чертежа токи точкой) на катушки 5 и линии магнитного потока магнитного поля M для другого модуля 3 поперечного поля.5b shows the supply of current I (currents entering the drawing plane are shown with a cross, currents leaving the drawing plane with a dot) to the
На фиг.6a схематично показан модуль 4 продольного поля, имеющий катушку 5, которая охватывает плоских стальных полос у 2 поперек направления R транспортировки. При подаче тока на катушку 5 модуля 4 продольного поля образуется магнитное поле M в направлении R транспортировки параллельно верхней и нижней стороне полосы 2. В результате плоская стальная полоса 2, имеющая толщину d и ширину b1, нагревается. Параллельно верхней и нижней стороне полосы 2 образуются вихревые токи W.FIG. 6a schematically shows a
На фиг.6b изображаются подача I тока (входящие в плоскость чертежа токи изображены крестиком, выходящие из плоскости чертежа токи точкой) на катушку 5 и линии магнитного потока магнитного поля M для модуля 4 продольного поля.6b shows the supply of current I (currents entering the drawing plane are shown with a cross, currents leaving the drawing plane with a dot) to the
На фиг.7a и 7b показано изображение в вертикальной проекции и в горизонтальной проекции предлагаемого изобретением нагревательного устройства в стане горячей прокатки. После того, как плоская стальная полоса 1 была прокатана в последней клети 9 черновой группы клетей, подкат 2 по не изображенному в подробностях рольгангу транспортируется к первой клети 10 чистовой группы клетей и при этом индуктивно нагревается с помощью нагревательного устройства 1. Это нагревательное устройство включает в себя шесть модулей 3 поперечного поля, имеющих по одной катушке 5 над и под подкатом 2, а также два модуля 4 продольного поля, которые расположены за модулями 3 поперечного поля. Ширина b, толщина d, скорость v и профиль T1 температуры подката 2 после последней клети 9 черновой группы прокатных клетей измеряются надлежащими измерительными приборами и вводятся в устройство 8 управления или регулирования (см. фиг.8a). После прохождения через нагревательное устройство 1 с подката 2 с помощью двух устройств 12 для удаления окалины под высоким давлением, например, 150-400 бар, удаляется окалина. До и после удаления окалины расположено по паре тянущих роликов 13 для предотвращения выхода находящейся под давлением воды из области удаления окалины. Либо до, либо предпочтительно после удаления окалины профиль T2 температуры подката измеряется с помощью пирометра 11 и тоже вводится в устройство 8 управления или регулирования. Опционально перед устройствами для удаления окалины может располагаться изображенный штриховой линией пирометр 11, который измеряет профиль температуры подката 2 до удаления окалины. Катушки 5 модулей 3 поперечного поля размещены каждая в собственной тележке 19 для катушки (см. также фиг.7c). Тележки 19 для катушек вместе с катушками 5 над и под подкатом 2 могут передвигаться с помощью передвижного исполнительного элемента 6 в направлении ширины подката. Таким образом может настраиваться положение sB по ширине, т.е. расстояние между боковой кромкой подката 2 и концом катушки 5. Дополнительно к этому может изменяться положение sH по высоте катушек 5 и вместе с тем расстояние между верхней катушкой 5 и верхней стороной подката, а также нижней катушкой 5 и нижней стороной подката 2. Изменение высоты осуществляется с помощью нескольких подъемных исполнительных элементов 7 (см. также фиг.7c). Источник 14 тока одного или нескольких модулей 3 поперечного поля размещен в кондиционируемом и чистом помещении 20 электрооборудования. На фиг.7c схематично показано сечение поперек направления R транспортировки по линии A-A с фиг.7b, включающее в себя преобразователь 16 частоты для создания переменного напряжения, имеющего определенную частоту f и определенную силу I тока, конденсаторную батарею 17, имеющую несколько параллельно включенных конденсаторов и гибкие кабели 15, здесь коаксиальные кабели, для соединения конденсаторной батареи 17 с передвижными катушками 5 на тележке 19 для катушки. Соединение между расположенным в шкафу 16a преобразователем 16 частоты и конденсаторной батареей 17 осуществляется посредством токовых шин 18. В случае возникновения в области источника 14 тока паразитной электрической дуги избыточное давление в помещении 20 электрооборудования отводится наружу через шахту, имеющую взрывозащитный клапан 21. Тем самым гарантируется отсутствие попадания каких-либо вредных газов или паров в стан горячей прокатки. Как схематично изображено на фиг.7b, источник 14 тока располагает частотным входом для задания номинальной частоты fНом., токовым входом для задания номинальной силы IНом. тока, входом ширины для задания номинального положения sB-Ном. по ширине и входом высоты для задания номинального положения sH-Ном. по высоте. Через эти входы один или несколько модулей 3 поперечного поля может адаптироваться к текущим условиям производства по частоте f и силе I тока переменного напряжения, а также по положению sB по ширине и положению sH по высоте. На фиг.7b в целях обзорности изображен только одно единственный источник 14 тока. Разумеется, что все модули 3 поперечного поля соединены с источниками 14 тока, при этом один источник 14 тока может питать один или несколько модулей 3 поперечного поля. Источник тока модулей 4 продольного поля не был изображен.Figures 7a and 7b show an elevation and a plan view of a heating device according to the invention in a hot rolling mill. After the
На фиг.8a и 8b показана в каждом случае схема устройства 8 управления или регулирования, в которое постоянно вводятся текущие данные производственного процесса, такие как ширина b, толщина d, скорость v подката, а также профили T1 температуры подката 2 до входа в нагревательное устройство 1 и после выхода из нагревательного устройства 1. В соответствии с фиг.8a устройство 8 управления или регулирования рассчитывает из этих входных величин номинальную частоту fНом. и номинальную силу IНом. тока для источников 14 тока, а также номинальное положение sB-Ном. по ширине и номинальное положение sH-Ном. по высоте для тележек 19 катушек модулей поперечного поля. В соответствии с фиг.8b устройство 8 управления или регулирования рассчитывает из этих входных величин номинальное напряжение UНом. и номинальную мощность PНом. нагрева для источников 14 тока модулей продольного поля. Эти номинальные значения через соответствующие выходы устройства 8 управления или регулирования по сигнальной технологии связаны с входами источника тока или, соответственно, входами на модулях поперечного поля. Устройство 8 управления или регулирования может представлять собой, например, ПЛК (программируемый логический контроллер) или компьютер, управляющий процессом. Кроме того, возможно, чтобы функциональные возможности устройства 8 управления или регулирования перенимались управлением прокатной установки.Figures 8a and 8b show in each case a diagram of a control or
На фиг.9 схематично показан вид сверху предлагаемого изобретением нагревательного устройства, имеющего четыре модуля 3 поперечного поля и четыре 4 продольного поля, а также предназначенные для них источники 14 тока, 14b.Figure 9 schematically shows a top view of the heating device according to the invention, having four
На фиг.10a схематично изображен первый вариант источника 14a, 14b тока. Преобразователь 16 частоты представляет собой управляемый нагрузкой преобразователь частоты, который настраивает частоту f создаваемого переменного напряжения в зависимости от нагрузки, конкретно емкостной нагрузки конденсаторной батареи 17 и индуктивной нагрузки катушек 5. Первый, изображенный слева конденсатор, имеющий емкость C, может подключаться или отключаться посредством выключателя, который включается в зависимости от частотного входа 22. В подключенном состоянии частота f получается по ; в отключенном состоянии частота f получается по . Кроме того, преобразователем частоты может задаваться амплитуда U напряжения или номинальная мощность P нагрева.10a schematically shows a first variant of the
На фиг.10b схематично изображен второй вариант источника 14a, 14b тока. Преобразователь 16 частоты выполнен идентично преобразователю частоты с фиг.10a. Однако конденсаторы конденсаторной батареи 17 включаться не могут. Но либо на одну, либо на две катушки 5 может подаваться ток. В одном случае частота f получается по ; в отключенном состоянии частота f получается по . Преобразователем частоты может снова задаваться амплитуда U напряжения или номинальная мощность P нагрева.10b schematically shows the second version of the
Конечно, как индуктивности, так и емкости в электрической цепи могут подключаться или, соответственно, отключаться.Of course, both inductances and capacitances in an electrical circuit can be connected or, respectively, disconnected.
Наконец, на фиг.10c показан третий вариант источника 14a, 14b тока, имеющего не управляемый нагрузкой или, соответственно, управляемый извне преобразователь 16 частоты. Нагрузка составляет 2C для конденсаторной батареи 17 и L для катушки 5. В случае управляемого нагрузкой преобразователя частоты частота f переменного напряжения получалась бы по . В противоположность этому, действительная частота f переменного напряжения может отличаться от f0, потому что f задается непосредственно в преобразователе 16 частоты частотным входом 22. При эксплуатации управляемого извне преобразователя частоты следует принимать во внимание, что источник тока должен вводить в преобразователь частоты не только мощность нагрева, но и реактивную мощность.Finally, FIG. 10c shows a third variant of a
В описании фиг.10a…c f0 обозначает резонансную частоту т.н. колебательного LC-контура.In the description of Fig.10a...cf 0 denotes the resonant frequency of the so-called. oscillatory LC circuit.
Указанные на фиг.10a…10c электрические цепи являются схематичными и не учитывают магнитную связь катушки или, соответственно, катушек 5 со плоской стальной полосой 2.The electrical circuits shown in Figs. 10a…10c are schematic and do not take into account the magnetic coupling of the coil or, respectively, the
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙLIST OF REFERENCES
1 Нагревательное устройство1 heating device
2 Плоская стальная полоса, подкат2 Flat steel strip, rolling
3 Модуль поперечного поля3 Transverse field module
4 Модуль продольного поля4 Longitudinal field module
5 Катушка5 Coil
6 Передвижной исполнительный элемент6 Movable actuator
7 Подъемный исполнительный элемент7 Lifting element
8 Устройство управления или регулирования8 Control or regulation device
9 Клеть черновой группы клетей9 Stand of roughing group of stands
10 Клеть чистовой группы клетей10 Stand of the finishing group of stands
11 Термометр или, соответственно, пирометр11 Thermometer or pyrometer respectively
12 Устройство для удаления окалины12 Scale remover
13 Тянущий ролик13 Pull roller
14, 14a, 14b Источник тока14, 14a, 14b Current source
15 Гибкий кабель15 Flexible cable
16 Преобразователь частоты16 Frequency converter
16a Шкаф преобразователя частоты16a Frequency converter cabinet
17 Конденсаторная батарея17 Capacitor bank
18 Токовая шина18 Current bar
19 Тележка катушки19 Reel trolley
20 Помещение электрооборудования20 Electrical room
21 Взрывозащитный клапан21 Explosion-proof valve
22 Частотный вход22 Frequency input
23 Выключатель23 Switch
b, b1, b2 Ширина плоской стальной полосыb, b1, b2 Flat steel strip width
C ЕмкостьC Capacity
d Толщина плоской стальной полосыd Thickness of flat steel strip
f, f1, f2, f3, f4 Частота, фактическая частотаf, f1, f2, f3, f4 Frequency, actual frequency
f0 Резонансная частота колебательного LC-контураf 0 Resonant frequency of the oscillating LC circuit
fНом. Номинальная частотаf Nom. Rated frequency
M Магнитный потокM Flux
I Ток, сила тока, фактическая сила токаI Current, current, actual current
IНом. Номинальный токI Nom. Rated current
L ИндуктивностьL Inductance
P МощностьP Power
R Направление транспортировкиR Direction of transport
sB Положение по ширине катушки, фактическое полож. по ширинеs B Coil width position, actual pos. in width
sB-Ном. Номинальное положение по ширине катушкиs B-Nom. Nominal position across coil width
sH Положение по высоте катушки, фактическое полож. по высотеs H Coil height position, actual pos. height
sH-Ном. Номинальное положение по высоте катушкиs H-Nom. Nominal coil height position
T1, T2 температура или, соответственно, профиль температурыT 1 , T 2 temperature or, respectively, temperature profile
U НапряжениеU Voltage
v Скорость плоской стальной полосыv Flat steel strip speed
W Вихревой токW Eddy current
Claims (36)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ATA50273/2019 | 2019-03-29 | ||
EP19177246.6 | 2019-05-29 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2779350C1 true RU2779350C1 (en) | 2022-09-06 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1031006A1 (en) * | 1982-04-13 | 1983-07-23 | Московский Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Энергетический Институт | Induction heatng plant |
RU2032996C1 (en) * | 1991-07-03 | 1995-04-10 | Самарский государственный технический университет | Device for control over temperature of flat billet during induction heating |
RU2406275C2 (en) * | 2005-09-07 | 2010-12-10 | Франц Хаймер Машиненбау Кг | Electrical circuit clamping and control method |
EP3025799A1 (en) * | 2014-11-28 | 2016-06-01 | SMS group GmbH | Rolling mill, casting roller system and method for generating a metal strip |
CN108413774A (en) * | 2018-05-11 | 2018-08-17 | 浙江豪科精工技术有限公司 | A kind of bearing mnanufacture heating device |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1031006A1 (en) * | 1982-04-13 | 1983-07-23 | Московский Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Энергетический Институт | Induction heatng plant |
RU2032996C1 (en) * | 1991-07-03 | 1995-04-10 | Самарский государственный технический университет | Device for control over temperature of flat billet during induction heating |
RU2406275C2 (en) * | 2005-09-07 | 2010-12-10 | Франц Хаймер Машиненбау Кг | Electrical circuit clamping and control method |
EP3025799A1 (en) * | 2014-11-28 | 2016-06-01 | SMS group GmbH | Rolling mill, casting roller system and method for generating a metal strip |
CN108413774A (en) * | 2018-05-11 | 2018-08-17 | 浙江豪科精工技术有限公司 | A kind of bearing mnanufacture heating device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US12090535B2 (en) | Heating device for the inductive heating of a flat steel strip in a hot rolling mill | |
CN1897786B (en) | Multi chamber plasma process system | |
CN102100124B (en) | Induction heating apparatus and induction heating method | |
US2845377A (en) | Method for the inductive hardening of elongated workpieces | |
RU2779350C1 (en) | Heating apparatus for induction heating of a flat steel strip in a hot rolling mill | |
JP2007125926A (en) | Non-contact power supplying method and non-contact power supplying device | |
US20170181227A1 (en) | High Frequency Power Supply System with Closely Regulated Output for Heating a Workpiece | |
CN108702096B (en) | High-frequency power supply system with highly stable output for heating workpiece | |
KR100627183B1 (en) | Transverse type induction heating device | |
JP5824981B2 (en) | High frequency induction heating device and film label sticking device | |
US5214258A (en) | Apparatus and method of ultra rapid annealing by induction heating of thin steel strip | |
JP2002172401A (en) | Equipment and method for continuously casting hot rolling | |
CN115704056A (en) | Induction heating device and method suitable for multi-specification steel plates | |
JP5651311B2 (en) | Induction heating method and continuous heating furnace in continuous heating furnace | |
CN109385511B (en) | Continuous induction heating annealing device for metal material | |
RU2256303C2 (en) | Induction heating apparatus with sectional inductor | |
JP6881384B2 (en) | Induction heating device for steel sheet, induction heating method, manufacturing method for alloyed hot-dip galvanized steel sheet and manufacturing method for steel sheet | |
CN221728540U (en) | Crystal manufacturing induction heating assembly and inductor assembly | |
CN101371618B (en) | Induction heating apparatus for strip materials with variable parameters | |
KR100633520B1 (en) | Transverse type induction heating apparatus and transverce type induction heating system | |
US10143044B1 (en) | Electric induction heating of strip or slab material | |
CN114007773A (en) | Device for heating products by cross-flow induction | |
JPH11102777A (en) | Continuous induction heating apparatus |