CN106941738A - 一种用于坯料轧制线的坯料感应加热设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于坯料轧制线的坯料感应加热设备，包括用于传送坯料的传送辊道以及位于传送辊道顶面上的，沿着所述传送辊道的移动方向，依次设置的若干个中频感应加热线圈，每个所述中频感应加热线圈均连接对应的中频感应电源；任意两个相邻的所述中频感应加热线圈之间均设有温度传感器，所述温度传感器均连接控制器，所述温度传感器用于连续检测所述传送辊道上的坯料经过对应位置时的温度；并将所测得的坯料的温度连续传送给所述控制器，所述控制器根据该温度传感器所测得的所述坯料的温度，通过对应的中频感应电源，对该温度传感器下游第一个中频感应加热线圈的输出功率进行连续闭环控制。其技术效果是：其可以确保轧制前，坯料的芯表温差和首尾温差在工艺允许的范围内。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于坯料轧制线的坯料感应加热设备。
背景技术
随着不锈钢、合金钢等金属产品在各行业内越来越广泛的应用，因其产品附加值高，市场需求非常大。
轧制前的加热是不锈钢、合金钢等金属产品生产线上必不可少的关键设备，由于之前的加热设备基本都采用燃气加热设备，这种燃气加热设备存在以下缺点：生产弹性非常差、坯料氧化严重、能耗高、污染严重的缺点。感应加热设备的开发主要存在以下难点：从常温加热至轧制温度如何消除坯料的芯表温差和首尾温差。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种用于坯料轧制线的坯料感应加热设备，其可以确保轧制前，坯料的芯表温差和首尾温差在工艺允许的范围内。
实现上述目的的一种技术方案是：一种用于坯料轧制线的坯料感应加热设备，包括用于传送坯料的传送辊道以及位于传送辊道顶面上的，沿着所述传送辊道的移动方向，依次设置的若干个中频感应加热线圈，每个所述中频感应加热线圈均连接对应的中频感应电源；
任意两个相邻的所述中频感应加热线圈之间均设有温度传感器，所述温度传感器均连接控制器，所述温度传感器用于连续检测所述传送辊道上的坯料经过对应位置时的温度；并将所测得的坯料的温度连续传送给所述控制器，所述控制器根据该温度传感器所测得的所述坯料的温度，通过对应的中频感应电源，对该温度传感器下游第一个中频感应加热线圈的输出功率进行连续闭环控制。
进一步的，所述传送辊道上最后一个中频感应加热线圈的下游，设有末端温度传感器，所述末端温度传感器连续检测所述坯料经过对应位置时的温度。
进一步的，所述温度传感器均为红外温度传感器。
进一步的，每个所述温度传感器均配备对应的光电开关。
进一步的，所述传送辊道上的中频感应加热线圈两个一组，对应连接一个中频感应电源。
再进一步的，所述中频感应电源的数量为两个。
进一步的，所述中频感应加热线圈与对应的中频感应电源之间通过铜排连接。
进一步的，所述传送辊道上设有激光测速仪，所述激光测速仪连接所述控制器，所述控制器控制坯料在所述传送辊道上的移动速率，使坯料在所述传送辊道上的移动速率与所述中频感应加热线圈的输出功率匹配。
进一步的，所述传送辊道的上游设有上料台架，所述上料台架的顶面设有上料辊道，所述传送辊道的下游设有出料台架，所述出料台架的顶面设有出料辊道。
再进一步的，所述中频感应加热线圈为水冷感应加热线圈，所述上料辊道、所述传送辊道和所述出料辊道均为水冷辊道。
采用了本发明的一种用于坯料轧制线的坯料感应加热设备的技术方案，包括用于传送坯料的传送辊道以及位于传送辊道顶面上的，沿着所述传送辊道的移动方向，依次设置的若干个中频感应加热线圈，每个所述中频感应加热线圈均连接对应的中频感应电源；任意两个相邻的所述中频感应加热线圈之间均设有温度传感器，所述温度传感器均连接控制器，所述温度传感器用于连续检测所述传送辊道上的坯料经过对应位置时的温度；并将所测得的坯料的温度连续传送给所述控制器，所述控制器根据该温度传感器所测得的所述坯料的温度，通过对应的中频感应电源，对该温度传感器下游第一个中频感应加热线圈的输出功率进行连续闭环控制。其技术效果是：通过中频感应加热线圈通电后产生交变磁场，使坯料表面在中频感应加热线圈所产生磁场下形成涡流，使坯料从皮下开始发热，热量同时往坯料芯表进行热传导，确保坯料芯表温度的一致性；温度传感器通过控制器以及对应的中频感应电源，对其下游第一个中频感应加热线圈的输出功率进行连续闭环控制，确保坯料首尾温度的一致性，最终确保坯料首尾和芯表的温度均匀，满足轧制工艺要求。
附图说明
图1为本发明的一种用于坯料轧制线的坯料感应加热设备的原理图。
具体实施方式
请参阅图1，本发明的发明人为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例，并结合附图进行详细地说明：
本发明的发明人根据有限元分析模型模拟出真实的坯料温度加热曲线，并由此对本发明的一种用于坯料轧制线的坯料感应加热设备中的中频感应电源和中频感应加热线圈的数量进行了优化，确定了两台中频感应电源，每个中频感应电源连接两个中频感应加热线圈的最佳实施例。
请参阅图1，本发明的一种用于坯料轧制线的坯料感应加热设备，包括依次设置的上料台架1，传送辊道2和出料台架3。上料台架1的顶面设有上料辊道11，出料台架3的顶面设有出料辊道31。
沿着传送辊道2的运行方向，依次设有第一中频感应加热线圈41，第一温度传感器51、第二中频感应加热线圈42、第二温度传感器52、第三中频感应加热线圈43、第三温度传感器53、第四中频感应加热线圈44和末端温度传感器54。其中第一中频感应加热线圈41和第二中频感应加热线圈42均通过铜排连接第一中频感应电源61，第三中频感应加热线圈43和第四中频感应加热线圈44均通过铜排连接第二中频感应电源62。第一温度传感器51、第二温度传感器52、第三温度传感器53，以及第一中频感应电源61和第二中频感应电源62均连接控制器(图中为显示)。
第一温度传感器51、第二温度传感器52、第三温度传感器53和末端温度传感器54均为红外温度传感器。
坯料被上料辊道11传送到传送辊道2后，坯料在传送辊道2的驱动下按照设定的速度移动进入第一中频感应加热线圈41，第一中频感应加热线圈41在第一中频感应电源61的供电下，产生磁场对线经过其内部的坯料进行感应加热，加热的同时坯料在传送辊道2上以设定的速度移动，坯料经过第一温度传感器51时，第一温度传感器51连续检测坯料的温度并发送到控制器，控制器根据温度连续闭环控制，通过第一中频感应电源61，连续调节第二中频感应加热线圈42输出功率，使坯料的温度，以及芯表温差，首尾温差满足工艺要求。第一温度传感器51、第一中频电源61和第二中频感应加热线圈42形成第一个闭环控制的分区。
坯料在传送辊道2的驱动下按照设定的速度移动进入第二中频感应加热线圈42，第二中频感应加热线圈42在第一中频感应电源61的供电下，产生磁场对线经过其内部的坯料进行感应加热，加热的同时坯料在传送辊道2上以设定的速度移动，坯料经过第二温度传感器52时，第二温度传感器52连续检测坯料的温度并发送到控制器，控制器通过温度连续闭环控制，通过第二中频感应电源62，连续调节第三中频感应加热线圈43的输出功率，使坯料的温度，以及芯表温差，首尾温差满足工艺要求。第二温度传感器52、第二中频电源62和第三中频感应加热线圈43形成第二个闭环控制的分区。
坯料在传送辊道2的驱动下按照设定的速度移动进入第三中频感应加热线圈43，第三中频感应加热线圈43在第二中频感应电源62的供电下，产生磁场对线经过其内部的坯料进行感应加热，加热的同时坯料在传送辊道2上以设定的速度移动，坯料经过第三温度传感器53时，第三温度传感器53连续检测坯料的温度并发送到控制器，控制器通过温度连续闭环控制，通过第二中频感应电源62，连续调节第四中频感应加热线圈44的输出功率，使坯料的温度，以及芯表温差，首尾温差满足工艺要求。第三温度传感器53、第二中频电源62和第四中频感应加热线圈44形成第三个闭环控制的分区。
坯料从第四中频感应加热线圈44出来后，经末端温度传感器54检测符合工艺要求后被传送至出料辊道31。坯料准备好被其它取料设备取走送入后续轧制设备，整个工序完成。
第一温度传感器51、第二温度传感器52、第三温度传感器53和末端温度传感器54上均设有光电开关，有坯料经过对应位置时，对应使第一温度传感器51、第二温度传感器52、第三温度传感器53或末端温度传感器54打开。
上料台架1为碳钢框架结构，通过焊接而成，上料台架1上还设有上料齿轮驱动***、上料轴承座，以及用于驱动上料辊道11的上料传动轴、位于上料传动轴和上料轴承座之间的上料滚轮，以及连通上料辊道11的上料水冷管，因此上料辊道为水冷辊道。上料齿轮驱动***包括依次连接的上料电机、上料联轴器和连接所述上料传动轴的上料减速器。
传送辊道2由传送台架支撑，所述传送台架碳钢框架结构，通过焊接而成。传送辊道2上的第一中频感应加热线圈41、第二中频感应加热线圈42、第三中频感应加热线圈43和第四中频感应加热线圈44采用金属框架，并由耐火材料制成。所述传送台架上还设有与用于驱动传送辊道并依次连接的传送电机、传送联轴器、传送减速机和传送传动轴，所述传送传动轴驱动传送辊道2的运行，所述传送传动轴位于传送轴承座中，所述传送轴承座与所述传送传动轴之间设有传送滚轮。传送辊道2以及第一中频感应加热线圈41、第二中频感应加热线圈42、第三中频感应加热线圈43和第四中频感应加热线圈44均连接冷却水管，所述冷却水管为铜管和软管组成的冷却水管，用于给第一中频感应加热线圈41、第二中频感应加热线圈42、第三中频感应加热线圈43、第四中频感应加热线圈44和传送辊道2提供冷却水。第一中频感应加热线圈41、第二中频感应加热线圈42、第三中频感应加热线圈43和第四中频感应加热线圈44均为水冷感应加热线圈，传送辊道2为水冷辊道。
传送辊道2上设有激光测速仪，所述激光测速仪连接所述控制器，所述控制器连接所述传送电机，控制坯料在传送辊道2上的移动速率，使传送辊道2上各个中频感应加热线圈的输出功率和坯料在传送辊道2上的移动速率匹配，由于特性因素，对防止不锈钢和镍基合金钢等材料在加热过程中开裂或组织特性发生变化，最终实现不锈钢和镍基合金钢等材料首尾和芯表温度均匀，满足轧制工艺要求。
出料台架3上还设有依次连接的出料电机、出料联轴器、出料减速机、器和用于驱动出料辊道31的出料传动轴。所述出料传动轴位于出料轴承座内，所述出料轴承座与所述出料传动轴之间设有出料滚轮。出料辊道31连接出料冷却水管，因此出料辊道31为水冷辊道。出料辊道31用于坯料从第四中频感应加热器44出料后传送至取料位置。出料辊道31的末端设有挡块，所述挡块是由机械结构焊接而成的坚固结构件，用于阻挡坯料并将坯料停在设定的位置。
本发明的一种用于坯料轧制线的坯料感应加热设备通过中频感应电源输出交变电流到对应的中频感应加热线圈上产生交变磁场，坯料通过中频感应加热线圈内的磁场，产生涡流而感应加热，金属表面被感应加热后再通过金属本身的热传导使坯料本体温度均匀化，从而达到最终要求的坯料温度以及芯表和首尾温度差后用于后续加工工序。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
Claims (10)
1.一种用于坯料轧制线的坯料感应加热设备，包括用于传送坯料的传送辊道以及位于传送辊道顶面上的，沿着所述传送辊道的移动方向，依次设置的若干个中频感应加热线圈，每个所述中频感应加热线圈均连接对应的中频感应电源；其特征在于：
任意两个相邻的所述中频感应加热线圈之间均设有温度传感器，所述温度传感器均连接控制器，所述温度传感器用于连续检测所述传送辊道上的坯料经过对应位置时的温度；并将所测得的坯料的温度连续传送给所述控制器，所述控制器根据该温度传感器所测得的所述坯料的温度，通过对应的中频感应电源，对该温度传感器下游第一个中频感应加热线圈的输出功率进行连续闭环控制。
2.根据权利要求1所述的一种用于坯料轧制线的坯料感应加热设备，其特征在于：所述传送辊道上最后一个中频感应加热线圈的下游，设有末端温度传感器，所述末端温度传感器连续检测所述坯料经过对应位置时的温度。
3.根据权利要求1所述的一种用于坯料轧制线的坯料感应加热设备，其特征在于：所述温度传感器均为红外温度传感器。
4.根据权利要求1所述的一种用于坯料轧制线的坯料感应加热设备，其特征在于：每个所述温度传感器均配备对应的光电开关。
5.根据权利要求1所述的一种用于坯料轧制线的坯料感应加热设备，其特征在于：所述传送辊道上的中频感应加热线圈两个一组，对应连接一个中频感应电源。
6.根据权利要求5所述的一种用于坯料轧制线的坯料感应加热设备，其特征在于：所述中频感应电源的数量为两个。
7.根据权利要求1所述的一种用于坯料轧制线的坯料感应加热设备，其特征在于：所述中频感应加热线圈与对应的中频感应电源之间通过铜排连接。
8.根据权利要求1所述的一种用于坯料轧制线的坯料感应加热设备，其特征在于：所述传送辊道上设有激光测速仪，所述激光测速仪连接所述控制器，所述控制器控制坯料在所述传送辊道上的移动速率，使坯料在所述传送辊道上的移动速率与所述中频感应加热线圈的输出功率匹配。
9.根据权利要求1所述的一种用于坯料轧制线的坯料感应加热设备，其特征在于：所述传送辊道的上游设有上料台架，所述上料台架的顶面设有上料辊道，所述传送辊道的下游设有出料台架，所述出料台架的顶面设有出料辊道。
10.根据权利要求9所述的一种用于坯料轧制线的坯料感应加热设备，其特征在于：所述中频感应加热线圈为水冷感应加热线圈，所述上料辊道、所述传送辊道和所述出料辊道均为水冷辊道。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20170711 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |