KR20000036065A

KR20000036065A - 연속가열 시스템내의 전이를 개선하기 위한 유도 히터 및 방법

Info

Publication number: KR20000036065A
Application number: KR1019997002071A
Authority: KR
Inventors: 데이비드에스. 로보그; 스티븐알. 피터슨
Original assignee: 드레버 컴퍼니
Priority date: 1996-09-11
Filing date: 1997-09-02
Publication date: 2000-06-26
Also published as: SK31799A3; CN1230332A; CZ84699A3; EP0990371A4; PL332326A1; EP0990371A1; AU4332097A; BR9711759A; TR199900535T2; JP2000503462A; EE9900131A; US5770838A; CA2265562A1; WO1998011761A1

Abstract

본 발명은 메탈 스트립(40)이 연속적으로 가열 시스템(50)을 이동하는 동안 예정된 온도 허용범위까지 상기 메탈 스트립(40)을 가열하기 위한 가열 시스템(50) 및 방법에 관한 것이다. 상기 가열 시스템(50)은 적어도 하나의 전가열 섹션(52), 적어도 하나의 유도 가열 섹션(54) 및 적어도 하나의 후가열 섹션(56)을 포함하며, 상기 가열 섹션(52, 54 및 56)은 순차적으로 배치되어 있다. 상기 메탈 스트립(40)은 전가열 섹션(52)에서 메탈 스트립의 퀴리점 이하로 가열된다. 그런 다음 상기 메탈 스트립(40)은 유도 가열 섹션(54)에서 최대로 대략 퀴리점까지 가열된다. 그런 후 상기 메탈 스트립(40)은 후가열 섹션(56)에서 퀴리점 이상 및 예정된 온도 허용범위내로 가열된다.

Description

연속가열 시스템내의 전이를 개선하기 위한 유도 히터 및 방법{Induction Heaters to Improve Transitions in Continuous Heating Systems, and Method}

일반적으로 연속 가열로는 본 명세서에서 종합적으로 "스트립(strip)"이라고 일컬어지는 강철 스트립, 밴드 또는 플레이트를 연속적으로 어니일링(annealing)하거나 아연 도금(galvanizing)하는 데 사용된다. 특정 가열 공정은 스트립에 바람직한 특성을 부여하기 위해 확립되어 있다. 각각의 가열 공정은 스트립의 치수에 관계없이 노(furnace)에서 방출될 때 스트립이 가열되어야 하는 예정된 피크(peak) 메탈 온도 허용범위를 가진다.

그러한 노들은 전기적으로 가열되는 것과 연료가스(burning gas)에 의하여 가열되는 것으로 넓게 분류할 수 있다. 가스-점화된 노는 방사-튜브(radiant-tube) 타입 및 직접-점화(direct-fired) 타입으로 다시 나뉘어 질 수 있다. 에너지 효율, 운전 비용, 초기 투자비 및 다른 요소들을 고려하여 보면 가스-점화된 노들은 전기-가열되는 노보다 훨씬 더 많은 이점이 있다.

서로 다른 치수의 스트립을 연속적으로 가열-처리하는 경우 스트립이 노를 순차적으로 통과하도록 하는 것이 일반적이다. 항상 그런 것은 아니지만 종종 스트립은 노를 통과하여 연속적으로 공급되기 전에 용접되기도 한다. 스트립간의 영역을 전이(transition) 영역이라 부른다. 전이는 스트립 두께, 스트립의 폭, 열 사이클, 스트립 속도 또는 상기 언급한 요소중 일정 순서로 또는 무작위로 4개의 조합된 요소의 변화에 따라 분류될 수 있다. 전이 영역이 노 시스템을 통과할 때 노 시스템의 거대한 열 질량(thermal mass) 때문에 노의 조건을 변하게 하는 데 특정 제어 기술이 요구된다.

종래의 노는 허용가능한 전이 영역의 범위에 한정되어 왔다. 전이 영역이 너무 크다면 노는 바람직한 피크 메탈 온도에서 허용범위(일반적으로 ±20℉)를 벗어나는 거대한 양의 스트립을 생성시킬 것이다. 이러한 허용 스트립의 범위를 넘게 되면 일반적으로 이 스트립의 물성 특성이 특정되지 않기 때문에 스크랩(scrap) 산물이 된다.

종래기술로 전이에 대한 노 수행성을 향상시키기 위한 몇가지 기술이 공개되어 있다. 이들 기술중 가장 간단한 것은 유입되는 코일(coil)에 대한 노를 만들기 위한 공급-지향 제어를 사용하는 방법이다. 이것은 일반적으로 노의 최적 전이 조건을 예측하기 위하여 노와 스트립 사이의 열 전달(heat transfer)을 향상시키는 수학적인 모델로써 행하여져 왔다. 이 방법은 유용하나 주된 연료-점화 또는 전기 저항-가열 노 및 관련된 열 질량에 대하여 상대적으로 감응속도가 느리게 되는 경향이 있다.

다른 종래기술로는 환류(convection), 직접-점화, 교차 플럭스(transverse flux) 또는 유도(induction)와 같이 상대적으로 빠르게 감응할 수 있는 예열 시스템(preheating system) 형태를 가지는 것이 있다. 이들 단위는 전이 시간에 노 내부에 존재하는 조건으로 정상적으로 가능하지 않은 피크 메탈 온도를 생성시키기 위해 전이 영역에서 코일중 하나에 열을 가하기 위하여 사용되어질 수 있다. 이들 단위 모두는 주된 가열 섹션의 도입부에 설치되며 다양한 형태로 감응성을 향상시키기 위하여 사용되고 있다(미국 특허 제4,239,483호 (lida) (induction heaters)). 이들 단위들은 일반적으로 전이 영역을 확장시키기 위하여 상기 언급된 모델들과 연계되어 사용되고 있다. 그러나 상기 스트립은 노의 조건에 의존하는 경향이 강하여 피크 메탈 온도에 매우 제한된 영향을 주는 예열 섹션(preheating section)이 되게 된다.

이론적으로 빠르게 감응하는 가열 장치를 위한 이상적인 위치는 노가 장치의 유용성을 제한하지 못하도록 스트립이 노에서 방출되는 장소이다. 그러나 이것은 현재 사용되고 있는 기술에서는 실용적이지 못하다. 대부분의 유도 히터(induction heater)는 대략 1300℉-1400℉의 범위인 퀴리점(Curie point)까지 온도를 상승시키는 것에 한정된다. 일반적인 피크 메탈 온도는 퀴리점 보다 높기 때문에 이들 유도 히터들은 노의 목적에 유용하지 않다. 퀴리점 보다 높게 메탈 스트립을 가열한 상기 유도 히터는 매우 작은 코일 개구(openings) 및 열효율에서 매우 큰 손실 때문에 연속적인 어니일링시 실용적이지 못하다. 교차 플럭스 히터들은 이들 온도 범위에서 사용될 수 있기는 하지만 실질적인 관점에서 실용적이지 못하다. 이 온도범위에서 환류 가열은 또한 기계적 및 지속적인 관점에서 실용적이지 않다. 직접-점화 히터도 스트립 표면의 산화 경향성 때문에 높은 피크 메탈 온도에서 사용될 수 없다.

이와 같이 노를 통과하여 전이 영역이 이동할 때 발생하는 특정 범위를 벗어나는 메탈 스트립을 감소시키고 제거할 필요성이 요구되고 있다.

발명의 요약

본 발명은 연속적인 스트립 가열 시스템 및 이것의 작동 방법에 관한 것으로, 상기 가열 시스템을 시스템중 다수의 가열 섹션들 사이에 위치한 유도 히터를 가지며, 가열 시스템은 스트립의 치수 및 가열 요구조건에서의 변화를 수용하기 위해 변화되는 온도를 가지는 반면 유도 히터를 포함하게 되면 더 적은 스트립 스크랩(scrap)이 생성되게 된다.

따라서 본 발명의 주요 목적은 메탈 스트립이 가열 시스템을 통과하여 순차적으로 이동하는 동안 예정된 온도 허용범위내에서 메탈 스트립을 가열하기 위한 가열 시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다. 상기 가열 시스템은 순차적으로 가열 섹션이 배치된 적어도 하나의 전가열 섹션(preceding heating section), 적어도 하나의 유도 가열 섹션(induction heating section) 및 적어도 하나의 후가열 섹션(following heating section)을 포함한다. 상기 메탈 스트립은 전가열 섹션에서 메탈 스트립의 퀴리점 이하로 가열되게 된다. 그런 다음 메탈 스트립은 유도 가열 섹션에서 거의 최고로 퀴리점까지 가열된다. 그런 다음 메탈 스트립은 상기 퀴리점 이상으로 가열되어 후가열 섹션에서 예정된 온도 허용범위내에 있게 된다.

상기 목적 및 기타 목적들은 모두 하기 설명되는 본 발명에 의하여 명백하여 질 수 있다.

본 발명은 연속가열 시스템을 통과하는 메탈 스트립(metal strips)의 가열방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 예정된 온도 허용범위내에서 메탈 스트립의 가열방법에 관한 것이다.

도1은 예열 섹션과 후가열 섹션사이에 유도 가열 섹션을 포함하는 가열 시스템의 정면도이다.

도2는 두 개의 서로 다른 치수를 가지는 스트립을 포함하는 결합된 스트립(combined strip)을 나타낸 것이다.

도3은 가열 시스템 및 프로그램 가능한 제어수단사이에 연결부(connection)를 개략적으로 나타낸 것이다.

도4는 가열 섹션에 사용되는 W-타입 튜브 히터의 단면도이다.

도5는 유도 가열 섹션을 포함하는 가열 시스템에서 메탈 스트립을 가열하기 위한 방법의 플로우 차트이다.

도6은 가열 시스템에서 유도 가열 섹션을 적당히 위치시키는 방법의 플로우 차트이다.

도7 내지 10은 스트립의 치수변화를 수용하기 위하여 가열 시스템의 온도가 변화하는 동안의 가열 시스템의 온도를 나타낸 그래프이다.

첨부된 도면에서 유사한 부재번호는 유사한 구성요소를 나타낸다. 도1은 연속적으로 이동하는 결합된 스트립(40)을 피크 메탈 허용 온도 범위 또는 다른 예정된 허용 온도 범위까지 가열하기 위한 가열 시스템(50) 또는 노를 나타낸 것이다. 가열 시스템(50)은 연속상의 스틸 스트립 어니일링(annealing) 라인에서 함침 섹션(soaking section)의 앞쪽 및 예열 섹션(preheating section)의 뒷쪽에 위치한다. 다른 발명의 구체예들도 연속적 스트립 아연 도금 라인 또는 연속적 플레이트 노와 같은 메탈 스트립의 열처리가 요구되는 공정에서 유용하게 사용될 수 있다. 상기 가열 시스템(50)은 연속적으로 배치된 전가열 섹션(52), 유도 가열 섹션(54) 및 후가열 섹션(56)을 가로질러 연장되는 상부 섹션(86) 및 하부 섹션(88)을 포함한다. 본 발명의 다른 구체예는 다수의 전가열 및/또는 후가열 섹션을 포함한다. 본 발명의 또다른 구체예는 수직으로 배치된 가열 섹션(52-56)을 가진다. 또다른 구체예는 다수의 하우징 또는 단일 하우징내에 가열 섹션을 포함하기도 한다. 이러한 배치는 결합된 스트립(40)이 입구(53)에서 전가열 섹션(52)으로 들어와 세 개의 가열 섹션을 통과한 다음 후가열 섹션 출구(57)를 통하여 배출되는 것을 가능하도록 한다.

상기 결합된 스트립(40)은 통로(60, 62 및 64)내의 각각 가열 섹션(52, 54 및 56)을 통과하여 이동한다. 통로는 상부 섹션(86)에서 하부 섹션(88)으로 또는 그 반대로 연장된 통로이며 이것을 통하여 결합된 스트립(40)이 통과한다. 도1에 나타낸 구체예에서 전가열 섹션(52)에 10개의 통로(60)가 있고 유도 가열 섹션(54)에 하나의 통로(62)가 있으며 후가열 섹션(56)에 13개의 통로(64)가 있다. 도1에 나타낸 구체예에서 통로는 수직으로 배향되어 있는 반면에 본 발명의 다른 구체예는 수평 방향과 같이 다른 방향으로 배향된 통로를 가질 수 있다. 본 발명의 또다른 구체예는 전가열 섹션의 입구에서 후가열 섹션의 출구까지 연장된 단일의 수평 통로를 가질 수도 있다. 통로를 통과할 때 결합된 스트립(40)은 상부 및 하부 섹션(86 및 88) 사이에 위치한 롤(70), 텐시오미터(tensiometer) 롤(74), 브리들(bridle) 롤(74) 및 조향(steering) 롤(76)의 상부로 이동한다. 상기 모든 롤은 결합된 스트립(40)이 통로를 이동할 때 그것을 지지하여 주며 몇몇 롤은 다른 부가적인 목적으로 사용되기도 한다. 텐시오미터 롤(72)은 결합된 스트립의 장력을 측정하는 반면에, 브리들 롤(74)은 그것의 장력을 변화시킨다. 조향 롤(76)은 결합된 스트립(40)의 방향을 조절한다.

도2에서 제1 스트립(10) 및 제2 스트립(16)으로 구성된 결합된 스트립(40)은 가열 시스템(50)에서 가공되어진다. "스트립"은 메탈의 길이 즉, 적어도 하나의 스트립, 적어도 하나의 밴드, 또는 적어도 하나의 플레이트를 의미하는 것으로 이해되지만 이에 한정되지는 않는다. 제1 스트립(10)은 전단부(front end)(12) 및 후단부(tail end)(14)로 구성되어 있다. 제2 스트립(16)은 전단부(18) 및 후단부(20)로 구성되어 있다. 제1 스트립(10)의 후단부(14) 및 제2 스트립(16)의 전단부는 전이 영역(22)에서 서로 용접된다. 본 발명의 다른 구체예에서 제1 및 제2 스트립(10 및 16)은 어떤 다른 적당한 수단에 의하여 부착되거나 이탈될 수 있다. 본 발명의 부착되지 않은 스트립 공정에서 스트립은 후단부(14)에서 전단부(16)까지의 영역이 전이 영역(22)이 되도록 서로 가까이 위치하고 있다.

제1 및 제2 스트립(10 및 16)의 소부분(lesser portion)(36 및 38)은 각각 전이 영역(22)에 인접하여 있으며, 피크 메탈 온도 허용범위까지 가열되지 않는 스트립 부분이다. 이것은 상기 소부분(36 및 38)이 특정 범위를 벗어나는 즉 스크랩이 되는 결과를 초래한다. 제1 및 제2 스트립(10 및 16)중 나머지 부분은 각각 스트립중 큰 부분(32 및 34)이다. 큰 부분(32 및 34)은 피크 메탈 허용온도 범위내에 있으며 특정 조건을 만족하는 물질이다. 가열 시스템(50)의 주된 목적은 소부분(36 및 38)의 크기를 감소시키고 큰 부분(32 및 34)의 크기를 최대화시키는 것이며 그럼으로써 특정 조건을 만족하는 물질의 생산을 최대화하는 것이다.

도3은 전가열 섹션(52) 및 후가열 섹션(56)의 가열 및 유도 가열 섹션(54)의 사용을 지시하는 프로그램 가능한 제어 메카니즘(programmable control mechanism) (300)을 나타낸 도면이다. 본 발명의 다른 구체예에서 제어 메카니즘은 프로그램가능하지 않을 수 있다. 상기 프로그램 가능한 제어 메카니즘(300)은 가열 시스템(50)의 작동을 유도하기 위하여 전가열 섹션(52), 유도 가열 섹션(54) 및 후가열 섹션(56)과 도관(304)을 통하여 상호 연결된 프로그램 가능한 제어 시스템(302)에 의하여 가열을 지시한다. 본 발명의 다른 구체예에서 와이어가 없는 전달(transmission) 시스템(도시되지 않음)이 도관(conduit)(304) 대신에 또는 함께 연결되어 사용될 수도 있다. 가열 시스템(50) 내의 기계는 적어도 일부분의 결합된 스트립(40) 및 가열 시스템(50)의 변수(하기에서 설명됨)를 측정하고 가변적인 신호(310)를 발생시킨다. 도관(304)은 가열 섹션에서 프로그램 가능한 제어 시스템(302)으로 가변적 신호(310)를 보낸다. 상기 기계에 의하여 측정되지 않는 부가적인 변수들은 가열 시스템 작동기(orerator)에 의하여 결정되고 입력장치(306)에 의하여 프로그램 가능한 제어 시스템(302) 내로 수작업으로 입력되어진다.

프로그램 가능한 제어장치(302)에 의하여 수용되어지는 다양한 변수가 있다. 제1 스트립에 대한 몇몇 변수는 길이(24), 폭(28) 및 두께(29)이다. 제2 스트립에 대한 몇몇 변수는 길이(26), 폭(30) 및 두께(31)이다. 제1 및 제2 스트립(10 및 16)을 가열할 때 다른 중요한 변수들에는 스트립의 초기 온도, 가열 시스템(50)을 통과하는 스트립의 속도 및 스트립의 배출 온도가 있다. 기계는 이들 변수들중 일부를 측정하는 데 사용될 수 있으며, 온도계, 거리 표시기, 속도 표시기 등이 있다.

가열 시스템은 또한 전가열 및 후가열 섹션(52 및 56)의 서로 다른 위치에서의 온도와 같이 스트립의 가열에 영향을 미치는 변수들을 포함한다. 도1에 니타낸 구체예에서 전가열 및 후가열 섹션은 12개의 연소구역(101-112)으로 나뉘어져 있다. 본 발명의 다른 구체예에서는 더 많거나 더 적은 연소구역을 포함할 수 있다. 각각의 구역(101-112)의 중간근처에 위치한 적어도 하나의 온도계(도시되어 있지 않음)는 구역 온도를 측정하여 신호(310)를 발생시키고, 그 신호를 제어시스템(302)으로 송출한다. 본 발명의 바람직한 구체예는 각각의 연소구역에서 두 개 이상의 온도계를 포함한다. 본 발명의 다른 구체예는 서로 다른 변수를 포함할 수 있다.

프로그램 가능한 제어 시스템(302)은 변수 신호(310) 및 가열 시스템(50)에 대한 새로운 작동 매개변수를 결정하기 위하여 써멀(thermal) 모델(308)에 수작업으로 입력된 변수를 분석한다. 상기 써멀 모델(308)은 가열 시스템(50) 및 결합된 스트립(40) 사이의 열 전달 및 새로운 작동 매개변수를 결정하기 위하여 가열 시스템의 조건에서의 변화 결과들을 증가시키는 수학적 모델이다. 분석후에 상기 프로그램 가능한 제어 시스템(302)은 새로운 작동 매개변수를 작동을 지시하는 도관(304)을 통하여 가열 시스템(50)에 보내어지는 작동 매개변수 신호(312)로 번역한다. 발명의 구체예에서 작동 매개변수는 수동으로 또는 제어 시스템에 의하여 가열 시스템(50)의 작동을 지시하는 가열 시스템 작동기에 의하여 결정된다.

상기 가열 시스템(50)의 작동 매개변수는 가열 시스템중 서로 다른 성분을 지시한다. 도1과 도4를 참조하여 보면 전가열 및 후가열 섹션(52 및 56)이 가열 구성요소는 가스-점화, W-타입 방사 튜브 히터(80)이다. 이들 히터는 질소 또는 다른 준비된 대기가스와 균형을 이루는 0-100%의 수소 분위기하에서 작동된다. 튜브 히터(80)는 상부 부재(152) 및 하부 부재(154)와 함께 측면으로 "W"의 모양과 배향으로 형성된 공동(hollow) 튜브로 구성되어 있다. 파일럿(pilot) 버너(156) 및 주 가스 유입구(158)는 상부 부재내로 연장되어, 가스(159)가 튜브(150)로 들어가 플레임(160)에 의하여 점화되도록 하고 연소생성물(162)을 생성시킨다. 상기 파일럿 버너(156)는 자동 작동을 위해 고안된 프리믹스(premix)-타입 파일럿 버너이다. 연소 생성물(162)은 튜브(150)의 내부를 통하여 그리고 하부 부재(154)의 외부로 고갈된 가스 수집기(164)내로 이동한다. 버너들은 흡입(suction)-형태의 버너이기 때문에 배출 팬(exhaust fans)(도시되어 있지 않음)은 연소 생성물(162)을 배출 가스 수집기(164)내로 끌어들인다. 공기(166)는 공기 유입구(168)를 통하여 하부 부재(154)로 들어간다. 상기 공기(166)는 하부 부재(154)내의 복열기(recuperator)(170)를 이용하여 연소 생성물에 의하여 가열되고 그럼으로써 바람직한 본 발명의 구체예에서 600℉ 내지 800℉로 데워진 공기(172)를 발생시킨다. 상기 데워진 공기(172)는 상기 상부 및 하부 부재 사이에 연장된 수직 공동 부재(174)에 의하여 상부 부재(152)로 이동한다. 또한 상기 데워진 공기(172)는 연소 가스(158)로 사용되어 진다. 본 발명의 다른 구체예는 다른 타입, 배치 및 규모(amount)의 히터를 사용할 수 있다.

튜브 히터(80)는 결합된 스트립(40)이 통과하여 이동할 때 가열시키기 위하여 통로(60 및 64)의 양쪽 면에 배치된다. 상기 튜브 히터(80)는 튜브(150)가 결합된 스트립(40)이 통로를 통과할 때 상기 스트립에 평행하도록 배향된다. 튜브 히터(80)는 통로의 각 측면상에 대략 11개의 튜브 히터에 대하여 높게 배치된다. 튜브 히터(80)의 배치 및 제어는 도1에 도시되어 있는 바와 같이 전가열 및 후가열 섹션(52 및 56)에서 12개의 독립적인 연소구역(101-112) 주위에 있도록 디자인된다.

연소 생성물(162)은 배출 가스 수집기(164)에 의하여 수집된 후에 부가적인 열 회수 단계를 거칠 수 있다. 본 발명의 구체예에서 구역(101-112)으로부터의 연소 생성물은 두 개의 분리된 배출 시스템으로 배출시킨다. 제1 배출 시스템은 구역(101-106)을 배출시키고 이 시스템에서의 폐기 열은 예열 섹션에서 사용된다. 제2 배출 시스템은 구역(107-112) 및 함침 섹션을 폐기 열 회수 시스템으로 배출시킨다. 본 발명의 다른 구체예는 예열 구역에서나 또는 폐기 열 회수 시스템에서 모두 복열시키지 아니할 수 있다.

작동 매개변수 신호(312)는 각 구역(도시되어 있지 않음)의 가스 공급에서 제어 밸브 수단에 의하여 튜브 버너(80)의 점화속도를 지시한다. 상기 신호(312)는 또한 배출 가스 수집기(164)(도시되어 있지 않음)에서 음압(negative pressure)을 조절하기 위한 댐퍼(damper) 위치를 조절한다. 더욱이 상기 신호(312)는 배출 가스 수집기(164)상의 주 흡입압력을 조절하기 위하여 배출 팬의 속도를 변화시킨다. 이들 모든 작동은 신호(312)의 지시를 통하여 제어 메카니즘(300)에 의하여 연소구역(101-112) 내의 온도를 조절하게 된다.

작동 매개변수 신호(312)는 또한 유도 히터(82)인 유도 가열 섹션(54) 성분을 지시한다. 본 발명의 바람직한 구체예에서 유도 히터(82)는 솔레노이드 유도 히터이다. 도1에 도시된 구체예에서 유도 가열 섹션(54)은 결합된 스트립(40)이 가로질러 통과하는 다섯 개의 유도 히터(82)로 구성되어 있다. 본 발명의 다른 구체예에서 유도 가열 섹션은 단일의 유도 히터일 수 있다. 유도 히터는 이 분야에서 잘 알려져 있으며 미국 특허 제4,678,883호(Saitoh, et al.), 제4,585,916호(Rich), 제4,054,770호(Jackson, et al.), 제3,444,346호(Russell, et al.) 및 제2,902,572호(Lackner, et al.)에 기재되어 있으며 상기 특허들은 본 명세서에 참고로 언급되어 있다.

유도 히터(82)에서 결합된 스트립(40)은 전기전류를 내부에 포함하는 자기장을 통하여 세로방향으로 통과한다. 이들 유도 전기전류는 스트립의 전기적 저항의 결과로서 스트립(40)을 가열시킨다. 상기 자기장은 결합된 스트립(도시되어 있지 않음)(40)의 주위에 위치한 유도 히터(82) 내부의 코일을 통과하여 이동하는 전기전류에 의하여 발생된다. 신호(312)를 통한 제어 메카니즘(300)은 전기전류가 유도 히터(82)의 코일에 공급되도록 지시한다. 본 발명의 구체예에서 각각의 코일의 전체 길이는 대략 36인치이며, 인접 코일 사이의 공간은 최소한 대략 24인치이다. 내부 코일 치수는 대략 100인치당 대략 8인치이다. 유도 히터(82)는 90℉의 액상 냉각 매질을 제공하기 위하여 고안된 자동 제어되는(closed-loped) 냉각 워터 시스템에 의하여 냉각된다. 상기 냉각 시스템은 액상의 냉각 매질을 유도 히터(80)에 제공하기 위하여 증기식 냉각 타워, 냉각 타워 팬, 냉각 타워 회전 펌프 및 펌핑(pumping)과 전달 시스템으로 구성되어 있다. 본 발명의 다른 구체예도 서로 다른 유도 히터 및 유도 히터의 다른 배치, 및 상기 유도 히터를 냉각시키기 위한 다른 수단을 포함할 수 있다.

가열 시스템(50)에 제1 스트립이 도입되기 전에 프로그램 가능한 제어 메카니즘(300)은 제1 온도 프로파일(profile)을 달성하기 위하여 섹션내의 서로 다른 구역을 가열시키도록 전가열 및 후가열 섹션(52 및 56)에 작동 매개변수 신호(312)를 보낸다. 제1 온도 프로파일은 제1 스트립(10)이 예정된 제1 온도 허용범위내에서 가열 시스템(50)에서 배출될 수 있게 하는 연소구역(101-112)의 온도에 의하여 확립된다. 유사한 방법으로 제2 온도 프로파일은 제2 스트립(16)이 예정된 제2 온도 허용범위내에서 가열 시스템(50)에서 배출될 수 있도록 하게 한다. 상기 온도 프로파일은 전가열 및 후가열 섹션(52 및 56)에서 확립되나, 유도 가열 섹션에서는 확립되지 않는데, 이것은 전가열 및 후가열 섹션이 스트립과 가열 섹션에 열을 전달하기 때문이며, 가열 섹션에서 온도 측정 및 특정구역에서 스트립에 대한 열 전달의 표시인 온도 프로파일이 가능하도록 하여 준다. 유도 히터는 스트립을 직접 가열하기 때문에 유도 섹션에서의 온도는 메탈 스트립에 대한 열 전달의 양을 표시하는 것이 아니며 제어 메카니즘(300)에 의하여 확립된 온도 프로파일의 일부도 구성하지 않는다.

그러나 프로그램 가능한 제어 메카니즘(300)은 가열 시스템(50), 또는 보다 구체적으로 전가열 및 후가열 섹션(52 및 56)을 두 개의 온도 프로파일사이의 전이 영역(transition)으로 곧 바로 지시하지 않는다. 스트립의 변수가 상당히 변화되지 않는 한 프로그램 가능한 제어 메카니즘(300)은 연소구역(101-112)이 온도 프로파일에서 빨리 변화하도록 지시할 필요성이 없다. 그러나 거대한 열 질량을 가지는 가열 섹션은 프로그램 가능한 제어 메카니즘(300)이 두 개의 온도 프로파일 사이의 연소구역을 전이할 수 있는 속도를 제한하게 된다. 제1 스트립 변수와 제2 스트립 변수 사이의 차이가 크면 클수록 두 개의 온도 프로파일의 차이는 커지고 전이는 느려진다.

프로그램 가능한 제어 메카니즘(300)이 제1 온도 프로파일 및 제2 온도 프로파일 사이의 가열 섹션(50)을 전이시키는 동안 가열 시스템에서 배출되는 제1 스트립(10) 및 제2 스트립(16) 중 몇몇은 각각 예정된 제1 또는 제2 온도 허용범위내에 있지 않으며, 그럼으로써 상대적으로 소부분(36 및 38)이 커지게 되고 좀더 많은 스크랩 스트립 물질이 생성되게 된다.

그러나 프로그램 가능한 제어 메카니즘(300)은 유도 히터(82)로 하여금 결합된 스트립(40)을 빨리 그러나 튜브 히터(80)에 비하여 훨씬 더 높은 에너지 비용으로 가열하도록 지시한다. 이러한 빠른 가열은 프로그램 가능한 제어 메카니즘(300)이 두 개의 온도 프로파일사이의 가열 시스템(50)을 전이시키는 동안 결합된 스트립의 열을 보충하는 데 유용하다. 유도 가열 섹션(54)에 의한 상기 보충된 열은 소부분(36 및 38)의 크기를 작게 하거나 제거하게 되며 특정 범위를 벗어나는 물질의 양을 낮추거나 제거한다.

제1 스트립(10)이 제2 스트립(16) 보다 더 뜨거운 온도 프로파일을 요구할 때 프로그램 가능한 제어 메카니즘(300)은 제1 스트립(10)이 통과하는 동안 가열 시스템(50)을 더 냉각된 제2 온도 프로파일로 전이시키기 시작한다. 가열 시스템(50)의 증가된 냉각 온도 프로파일을 보충하기 위하여 그리고 상기 스트립을 완전히 가열시키는 성능을 보충하기 위하여 프로그램 가능한 제어 메카니즘(300)은 가열 시스템(50)이 예정된 제1 온도 허용범위내에 있도록 하기 위하여 유도 가열 섹션(50)이 제1 스트립(10)의 온도를 증가시키게 하도록 지시한다. 이상적으로 전이영역(22)이 가열 섹션(50)을 통과할 때 프로그램 가능한 제어 메카니즘(300)은 제1 및 제2 온도 프로파일 사이의 시스템을 완전히 전이시키며 그럼으로써 소부분(36 및 38)을 제거한다. 실제적으로 소부분(36 및 38)은 상당히 감소되어 질 수 있다.

제1 스트립(10)이 제2 스트립(16)보다 더 냉각된 온도 프로파일을 요구할 때 제1 스트립(10)은 계속 통과하는 반면에 프로그램 가능한 제어 메카니즘(300)은 가열 시스템(50)이 더 뜨거운 제2 온도 프로파일로 전이하기 시작한다. 전이영역(22)이 가열 시스템을 통과할 때 프로그램 가능한 제어 메카니즘(300)은 제2 온도 프로파일이 얻어질 때가지 유도 가열 섹션(54)으로 제2 스트립(16)의 가열을 보충한다. 이것은 특정 범위를 벗어나는 물질을 감소시키거나 제거하게 되며 제1 및 제2 스트립(10 및 16)의 소부분(36 및 38)을 최소화하거나 제거하게 된다.

유도 가열 섹션(54)은 결합된 스트립의 온도를 메탈의 퀴리점까지 올리는 것으로 제한된다. 즉 강철에 대하여 대략 1300℉ 내지 1400℉이다. 그러나 결합된 스트립(40)은 후가열 섹션(56)에 존재할 때 퀴리점 보다 더 높은 피크 메탈 온도를 필요로 한다. 도5를 참조하여 보면 본 발명은 예정된 온도 허용범위내에서 메탈 스트립을 가열시키는 것을 포함한다. 메탈 스트립은 적어도 하나의 전가열 섹션(52), 적어도 하나의 유도 가열 섹션(54) 및 적어도 하나의 후가열 섹션(56)을 통하여 경로(41)를 따라 가열 시스템(50)을 통과하여 이동하며 이들 가열 섹션들은 도1에 도시된 바와 같이 순차적으로 배열되어 있다. 일반적으로 전가열 섹션(52)을 통과하는 경로(41)의 길이는 전체 가열 시스템(50)을 통과하는 경로 길이의 대략 40% 내지 50%의 범위이다. 제1 단계(401)에서 메탈 스트립은 전가열 섹션에서 퀴리점 이하로 가열된다. 그 다음 단계(402)에서 메탈 스트립은 유도 가열 섹션에서 퀴리점에 거의 최대로 가까워지도록 가열된다. 그 다음 단계(403)에서 메탈 스트립은 후가열 섹션에서 퀴리점 이상으로 가열된다. 본 발명의 바람직한 구체예에서 메탈 스트립은 단계(402)에서 유도 가열 섹션에서 거의 퀴리점에 가깝도록 가열된다. 상기 언급된 바와 같이 가열 시스템은 연속상의 스트립 어니일링 라인, 연속적 스트립 아연 도금 라인, 또는 다른 공정에서 예열 섹션의 뒷쪽에 그리고 함침 섹션의 앞쪽에 위치할 수 있다.

본 발명은 융통성 있고 효율적인 가열 시스템(50)을 가지도록 가열 시스템(50)내에 유도 가열 섹션(54)을 적당히 위치시키는 것도 포함한다. 유도 가열 섹션의 위치는 결합된 스트립의 온도를 퀴리점까지 신속히 상승시킬 수 있어 피크 메탈 허용온도 범위내에서 결합된 스트립(40)을 연속적으로 생성시키고 그럼으로써 조합 스트립(40)의 소부분(36 및 38)의 크기를 최소화하는 데 가장 유효한 곳에 의하여 있게 된다.

도6을 참조하면 유도 가열 섹션의 위치 결정이 하기와 같이 수행되는 전-유도-가열-섹션 가열 시스템(pre-induction-heating-section heating system)(도시되어 있지 않음)내의 순차적으로 배열된 가열 섹션을 통하여 디자인 속도(design speed)로 순차적으로 이동하는 디자인 메탈 스트립에 의존함을 알 수 있다. 제1 단계(501)는 다수의 전-유도-가열-섹션 가열 시스템 위치에서 각각 다수의 디자인 스트립 온도를 결정하는 것이다. 이 결정은 실지적이거나 또는 유사한 시스템에서의 스트립 온도 측정을 행하거나 또는 상기 시스템의 수학적 모델에 기초한 각각의 위치에 대한 이론적인 온도를 계산하는 것과 같은 적당한 방법으로 수행되어 질 수 있다. 다음 단계(402)는 디자인 스피드로 유도 가열 섹션을 통과하여 이동하는 디자인 메탈 스트립에 의하여 얻어질 수 있는 최대의 디자인 메탈 스트립 온도 상승폭을 결정하는 것이다. 그 다음 단계(503)는 디자인 메탈 스트립의 퀴리점으로부터 최대의 디자인 메탈 스트립 온도 상승을 제외시키고(subtract), 그럼으로써 적당한 디자인 메탈 스트립 유입 온도를 한정하는 것이다. 그 다음 단계(504)는 적당한 디자인 메탈 스트립 유입 온도와 동일한 대응되는 스트립 온도를 가지는 특정 시스템 위치를 결정하고, 그럼으로써 유도 가열 섹션의 적절한 디자인 메탈 스트립의 유입 위치를 확인하는 것이다. 그 다음 단계(505)는 두 개의 인접한 가열 섹션 사이에 그리고 디자인 메탈 스트립의 유입 위치에 근접하게 유도 가열 섹션을 삽입시키는 것이다. 상기 유도 가열 섹션은 상기 가열 섹션이 유도 가열 섹션을 수용하기 위하여 분리되는 방법에 따라 최적의 디자인 메탈 스트립 유입 위치 앞 또는 뒤 어느 쪽에도 삽입될 수 있다. 바람직하게는 전가열 섹션으로도 알려져 있는 유도 가열 섹션의 상부 섹션은 대략 40% 내지 50%의 가열 시스템을 구성한다.

본 발명의 구체예에서 전가열 섹션(52)은 대략 40% 내지 대략 50%의 가열 시스템(50)을 구성하며, 유도 가열 섹션(54) 및 후가열 섹션(56)이 뒤따르게 된다.

제1 스트립(10)은 0.047" 두께 및 60"의 폭을 가지는 강철 스트립이다. 제2 스트립(16)은 0.030" 두께 및 60"의 폭을 가진다. 이들 스트립 모두는 특정 범위의 스트립에 대하여 1550℉±20℉의 피크 메탈 온도 허용범위를 가진다. 그러나 제1 스트립(10)은 길이당 큰 질량 때문에 제2 스트립(16)보다 그것의 온도를 1550℉로 상승시키기 위하여 더 많은 열을 가할 필요가 있다.

도7을 참조하면 그래프(200)는 제1 스트립(10)이 통과하는 가열 시스템(50)의 정상 상태(steady state)의 가열 조건을 나타낸 것이다. 수평축(208)은 가열 시스템의 길이 백분율을 나타낸 것이고, 수직축(209)은 온도를 나타낸 것이다. 그래프(200)는 제1 스트립(10)의 제1 스트립 온도 커브(202), 이상적 온도 커브(204), 및 가열 시스템 온도 커브(206)를 포함한다. 제1 스트립 온도 커브(202)는 가열 시스템내의 다수의 위치에서 제1 스트립의 실질적 온도를 나타낸 것이다. 가열 시스템 온도 커브(206)는 가열 시스템내의 다수의 위치에서 가열 시스템 온도를 나타낸 것이다.

가열 시스템 온도 커브(206)는 가열 시스템의 유입구에서 1480℉이고 출구에서 1680℉이다. 제1 스트립 및 이상적인 온도 커브(202 및 204)는 근접하게 겹쳐 있고 초기 온도가 350℉이고 피크 메탈 온도는 1550℉이다. 가열 시스템의 중간에 커브(202 및 204)의 평평한 부분이 있음을 주목하기 바란다. 상기 평평한 부분(203)은 가열 시스템을 통하여 대략 40%인 가열 시스템에서 유도 가열 섹션(54)의 특정 위치에 대응된다. 유도 가열 섹션에 선행하는 모든 위치는 전가열 섹션(52)내에 있으며 유도 가열 섹션에 이어지는 모든 위치는 후가열 섹션(56)내에 있게 된다. 유도 가열 섹션이 사용되어지지 않기 때문에 평평한 부분(203)에서 실질적 스트립 또는 이상적 스트립에 대한 온도 변화는 없게 된다.

가열 시스템 온도 커브(206)는 제1 온도 프로파일과 유사하다. 그러나 가열 시스템 온도 커브(206)는 가열 시스템내의 서로 다른 위치에서의 가열 시스템 온도를 나타낸다. 상기 제1 온도 프로파일은 제1 스트립(10)이 예정된 제1 온도 허용범위내로 가열될 수 있도록 하는 가열 시스템(50)내의 가열 구역(101-112)의 온도라는 점에서 커브(206)와 상이하다.

도8을 참조하면 그래프(210)는 프로그램 가능한 제어 프로그램(300)이 제2 스트립(16)의 기대치인 온도 프로파일로 전이하기 시작할 때의 가열 시스템(50)을 나타낸 것이다. 그래프(210)는 제1 스트립 온도 커브(212), 이상적 온도 커브(204), 가열 시스템 온도 커브(216) 및 도5에서의 그래프(200)와 동일한 축(208 및 209)을 가지며, 상기 커브(200)와 유사하다.

상당히 얇은 제2 스트립(16)은 1550℉의 범위에서 피크 메탈 온도를 얻기 위하여 전가열 및 후가열 섹션(52 및 56)에서 낮은 온도를 요구한다. 그러므로 그러한 가열 섹션은 입구에서 단지 1400℉이고 출구에서 단지 1620℉인 시스템 가열 온도 커브(216)에서 보여지는 바와 같이 냉각되기 시작한다. 그러나 스트립(10)이 통과할 때 유도 가열 섹션(54)은 가동되기 시작하고 상기 커브의 일부분(213)에서 보여진 바와 같이 제1 스트립 온도 커브(212)를 1150℉ 내지 1300℉로 상승시킨다. 유도 가열 섹션(54)을 사용하게 되면 제1 스트립(10)의 배출 온도가 특정 범위인 1540℉이 되게 된다.

도9의 그래프(220)는 전이 영역(22)이 가열 시스템(50)을 통과한 후 그러나 가열 시스템이 정상 상태에 이르기 전의 가열 시스템(50)을 나타낸 것이다. 그래프(220)는 제2 스트립 온도 커브(222), 이상적 온도 커브(204), 가열 시스템 온도 커브(216), 및 축(208 및 209)을 포함하며, 상기 그래프(200 및 210)의 커브와 유사하다.

두께가 얇기 때문에 제2 스트립 온도(222)는 가열 시스템중 초기에 대략 40%정도에서 200℉ 내지 1200℉로 빨리 상승한다. 유도 히터(80)는 가동되지 않기 때문에 제2 스트립 온도 커브(222)는 부분(223)에서 평평하게 나타나며 이 부분은 유도 가열 섹션(54)에 대응된다. 상기 커브(222)는 배출 온도인 1570℉까지 계속 상승하고 이것은 특정 범위에 포함되는 것이다. 본 실시예에서 소부분(36 및 38)의 크기는 필수적으로 제거되었다. 다른 전이영역에서 상기 소부분의 크기는 감소되기만 하였다.

도10의 그래프(230)는 제2 스트립(16)이 통과할 때 정상 상태에서의 가열 시스템(50))을 나타낸 것이다. 그래프(230)는 제2 스트립 온도 커브(232), 이상적 온도 커브(204), 가열 시스템 온도 커브(236), 및 축(208 및 209)을 포함하며, 상기 그래프(200, 210 및 220)의 커브와 유사하다.

상기 가열 시스템 온도 커브(236)는 제2 스트립(16)이 그것의 상대적인 두께로 인하여 제1 스트립(10)보다 더 적은 열 공급을 필요로 하기 때문에 커브(206 및 216)보다 낮다. 가열 시스템의 입구에서 커브(206)의 온도는 1480℉임에 비하여 상기 커브(236)의 온도는 1280℉이다. 유사하게 가열 시스템의 출구에서 커브(206)의 온도는 1680℉임에 비하여 상기 커브(236)의 온도는 1600℉이다. 유도 히터(80)가 가동 중지되기 때문에 제2 스트립 온도 커브(232)는 유도 가열 섹션(54)의 위치에 대응하는 부분(233)에서 평평하게 나타난다.

상기 가열 시스템 온도 커브(236)는 제2 온도 프로파일과 유사하다. 그러나 상기 가열 시스템 온도 커브(236)는 가열 시스템내의 서로 다른 위치에서의 가열 시스템 온도를 나타낸다. 상기 제2 온도 프로파일은 제2 스트립(16)이 예정된 제2 온도 허용범위내로 가열될 수 있도록 하는 가열 시스템(50)내의 가열 구역(101-112)의 온도라는 점에서 커브(236)와 상이하다.

그러므로 가열 시스템(50)의 전가열 및 후가열 섹션(52 및 56) 사이에 유도 가열 섹션(54)를 배치함으로써 더 큰 백분율의 결합된 스트립(40)이 피크 메탈 온도 허용범위에서 가열 시스템(50)에서 방출되도록 하고, 그럼으로써 결합된 스트립의 소부분(36 및 38)을 최소화하게 된다.

본 발명은 본 발명의 사상 또는 필수적 특징을 포함하는 다른 특징적인 형태에 의하여 구체화될 수 있으며, 상기 상세한 설명은 본 발명의 영역을 한정하기 보다는 첨부된 특허청구범위에 대한 예시로 보아야 할 것이다.

Claims

a) 전가열 섹션(preceding heating section)에서 퀴리점 이하로 메탈 스트립(strip)을 가열하고;

b) 유도 가열 섹션(induction heating section)에서 거의 최대 퀴리점까지 상기 메탈 스트립을 가열하고; 그리고

c) 후가열 섹션(following heating section)에서 퀴리점 이상으로 상기 메탈 스트립을 가열하는;

단계로 이루어지는, 순차적으로 배치된 적어도 하나의 전가열 섹션, 적어도 하나의 유도 가열 섹션 및 적어도 하나의 후가열 섹션으로 이루어지는 가열 시스템에서 메탈 스트립이 통로를 따라 순차적으로 이동하는 동안 예정된 허용 온도 범위 내로 메탈 스트립을 가열하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 b)단계가 상기 메탈 스트립을 상기 유도 가열 섹션에서 거의 퀴리점까지 가열하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 가열 시스템이

a) 연속적 스트립 어니일링(annealing) 라인에서 예열 섹션(preheating section)의 뒷쪽 및 함침 섹션(soaking section)의 앞쪽;

b) 연속적 스트립 아연 도금(galvanizing) 라인; 또는

c) 연속적 플레이트 노(plate furnace);

에 위치하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 통로는 상기 전가열 섹션을 통하여 연장되는 길이(length)와 일부분(portion)을 가지며, 상기 일부분은 상기 통로 길이의 약 40 내지 50%인 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
a) 전-유도-가열-섹션 가열 시스템(pre-induction-heating-section heating system)내의 복수개의 시스템 위치에서 복수개의 스트립 온도를 각각 결정하고;

b) 디자인 속도(design speed)로 유도 가열 섹션을 통과하여 이동하는 디자인 메탈 스트립에 의해 달성될 수 있는 디자인 메탈 스트립의 최대 온도 상승폭을 결정하고;

c) 상기 디자인 메탈 스트립의 퀴리점에서 상기 디자인 메탈 스트립의 최대 온도 상승폭을 제외시킴으로써(subtract) 디자인 메탈 스트립의 최적 유입 온도를 정하고;

d) 상기 최적 디자인 메탈 스트립의 유입 온도와 거의 일치하는 대응하는 스트립 온도를 가지는 특정의 시스템 위치를 결정함으로써 최적 디자인 메탈 스트립 유입 위치를 확인하고; 그리고

e) 두 개의 근접한 가열 섹션사이에 그리고 디자인 메탈 스트립의 최적 유입 위치에 인접하게 상기 유도 가열 섹션을 삽입시키는;

단계로 이루어지는 통로를 따라 디자인 속도로 순차적으로 이동하는 디자인 메탈 스트립을 가열하기 위해 순차적으로 배치된 복수개의 가열 섹션으로 이루어지는 전-유도-가열-섹션 가열 시스템내에 유도가열 섹션을 최적으로 위치시키는 방법.
제5항에 있어서, 상기 최적 디자인 메탈 스트립의 유입 위치 앞 또는 뒤에 상기 유도 가열 섹션을 삽입시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제5항에 있어서, 상기 가열 시스템의 하나 이상의 전가열 섹션 뒤에 유도 가열 섹션을 삽입시키는 단계를 더 포함하고, 상기 통로는 상기 전가열 섹션을 통하여 연장되는 길이와 일부분을 가지며, 그 내부에 상기 유도 가열 섹션을 삽입시킨 후 상기 일부분은 상기 통로 길이의 약 40 내지 50%의 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
a) 순차적으로 배치된 적어도 하나의 전가열 섹션, 유도 가열 섹션, 및 적어도 하나의 후가열 섹션으로 이루어지는 가열 시스템을 제공하고;

b) 상기 가열 시스템을 따라 제1 및 제2 메탈 스트립을 순차적으로 통과시키고;

c) 상기 제1 메탈 스트립의 개시부(beginning portion)가 상기 가열 시스템을 따라서 통과하는 동안, 상기 전가열 섹션 및 후가열 섹션을 제1 온도 프로파일(profile)까지 가열하고;

d) 상기 제1 메탈 스트립의 종단부(ending portion) 및 제2 메탈 스트립의 개시부가 상기 가열 시스템을 따라서 통과하는 동안, 제1 메탈 스트립의 종단부 및/또는 제2 메탈 스트립의 개시부의 가열을 유도가열 섹션으로 보충하면서 상기 전가열 및 후가열 섹션의 가열을 제2 온도 프로파일에 이를 수 있도록 전이시키고(transitioning); 그리고

e) 제2 메탈 스트립의 종단부가 상기 가열 시스템을 통과하는 동안 전가열 및 후가열 섹션을 제2 온도 프로파일로 가열하는;

단계로 이루어지며, 각각의 메탈 스트립은 개시부, 종단부, 전단부(front edge) 및 후단부(tail edge)를 가지며, 제1 메탈 스트립의 상기 후단부는 제2 메탈 스트립의 전단부와 거의 근접하는 것을 특징으로 하는 예정된 1차 및 2차 허용 온도 범위내로 제1 및 제2 메탈 스트립을 가열하는 방법.
제8항에 있어서, 상기 제1의 메탈 스트립의 후단부가 제2의 메탈 스트립의 전단부에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 방법.
제9항에 있어서,

a) 제1 메탈 스트립 변수들(variables), 제2 메탈 스트립 변수들 및 가열 시스템 변수들을 제어 시스템에 입력하고; 그리고

b) 예정된 제1 및 제2 온도, 써멀(thermal) 모델, 제1 메탈 스트립 변수들, 제2 메탈 스트립 변수들 및 가열 시스템 변수들에 기초하여 제어 시스템에 의하여 전가열 섹션, 유도가열 섹션 및 후가열 섹션의 작동을 지시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제10항에 있어서, 상기 입력 및/또는 지시 단계는 가열 시스템 작동기(operator)에 의해 부분적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
제10항에 있어서,

a) 상기 제1 메탈 스트립 변수들은 길이, 폭, 두께, 가열 시스템에서 스트립의 속도, 초기 스트립 온도 및 최종 스트립 온도로 이루어지고;

b) 상기 제2 메탈 스트립 변수들은 길이, 폭, 두께, 가열 시스템에서 스트립의 속도, 초기 스트립 온도 및 최종 스트립 온도를 이루어지고; 그리고

c) 상기 가열 시스템 변수들은 상기 전가열 및 후가열 섹션의 실질적 온도 프로파일로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
제10항에 있어서, 상기 입력 단계는

a) 제1 메탈 스트립 변수들중 적어도 하나, 제2 메탈 스트립 변수들중 적어도 하나 및 가열 시스템 변수들중 적어도 하나를 계기를 이용하여 측정하고;

b) 그것으로부터 나온 다양한 신호들을 발생시키고; 그리고

c) 상기 다양한 신호들을 제어 시스템으로 전달하는;

단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제8항에 있어서, 상기 순차적으로 통과하는 단계는

a) 상기 전가열 섹션에서 통로에 배치되어 있는 복수개의 히터;

b) 적어도 하나의 통로에 배치되어 있는 적어도 하나의 유도 히터; 및

c) 상기 후가열 섹션에서 통로에 배치되어 있는 복수개의 히터;

를 따라서 제1 및 제2 메탈 스트립을 순차적으로 통과시키는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제14항에 있어서, 상기 통로는 수직 또는 수평으로 배향되는 것을 특징으로 하는 방법.
제14항에 있어서, 상기 전가열 및 후가열 섹션의 히터는 가스-점화, W-타입 방사 튜브인 것을 특징으로 하는 방법.
제9항에 있어서, 상기 제1 및 제2 메탈 스트립이 상기 가열 시스템 단계를 따라 순차적으로 통과한 후, 연속적 스트립 어니일링(annealing) 라인의 함침 섹션을 따라서 상기 제1 및 제2 메탈 스트립을 통과시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
a) 적어도 하나의 전가열 섹션;

b) 유도 가열 섹션;

c) 제1 및 제2 메탈 스트립이 순차적으로 통과할 수 있도록 가열섹션이 순차적으로 배치되어 있는 적어도 하나의 후가열 섹션; 및

d) (ⅰ) 전가열 및 후가열 섹션에서 제1 온도 프로파일을 이룰 수 있고;

(ⅱ) 상기 전가열 및 후가열 섹션에서 제2 온도 프로파일을 이룰 수 있으며; 그리고

(ⅲ) 상기 전가열 및 후가열 섹션을 상기 제1 및 제2 온도 프로파일 사이로 전이시키는 동안, 유도가열 섹션에서 제1 메탈 스트립 종단부 및/또는 제2 메탈 개시부를 보충적으로 가열하기 위한;

상기 전가열, 유도가열 및 후가열 섹션로 연결된 메탈 스트립의 온도 제어 메카니즘;

으로 이루어지며, 각각의 메탈 스트립은 개시부, 종단부, 전단부 및 후단부로 구성되어 있고, 제1 메탈 스트립의 후단부와 제2 메탈 스트립의 전단부가 거의 근접해 있는 것을 특징으로 하는 예정된 제1 및 제2 온도 허용범위내로 상기 제1 및 제2 메탈 스트립을 가열하기 위한 가열 시스템.
제18항에 있어서, 상기 제1 메탈 스트립의 후단부가 상기 제2 메탈 스트립의 전단부에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 가열 시스템.
제19항에 있어서, 상기 메탈 스트립 온도 제어 메카니즘이

a) 제1 메탈 스트립 변수들, 제2 메탈 스트립 변수들 및 가열 시스템 변수들을 제어 시스템에 입력하기 위한 입력 장치; 및

b) 상기 제어 시스템이 예정된 제1 및 제2 온도, 써멀 모델, 제1 메탈 스트립 변수들, 제2 메탈 스트립 변수들 및 가열 시스템 변수들에 기초하여 상기 가열 섹션의 작동을 지시하는 것으로 특징지어지는 써멀 모델;

로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가열 시스템.
제20항에 있어서,

a) 상기 제1 메탈 스트립 변수들은 제1 메탈 스트립의 길이, 폭, 두께, 가열 시스템에서의 스트립 속도, 초기의 스트립 온도 및 최종 스트립 온도로 이루어지고;

b) 상기 제2 메탈 스트립 변수들은 제2 메탈 스트립의 길이, 폭, 두께, 가열 시스템에서의 스트립 속도, 초기의 스트립 온도 및 최종 스트립 온도로 이루어지며; 그리고

c) 상기 가열 시스템 변수들은 상기 전가열 및 후가열 섹션의 실질적 온도 프로파일로 구성되는 것을 특징으로 하는 가열 시스템.
제21항에 있어서,

a) 상기 전가열 및 후가열 섹션은 통로에 배치되어 있는 복수개의 히터를 포함하고;

b) 상기 유도 가열 섹션은 적어도 하나의 통로에 배치되어 있는 적어도 하나의 유도 히터를 포함하고; 그리고

c) 상기 가열 섹션 통로는 상기 제1 및 제2 메탈 스트립이 순차적으로 통과할 수 있도록 순차적으로 배치된;

것을 특징으로 하는 가열 시스템.
제22항에 있어서, 상기 통로는 수직 또는 수평으로 배향되는 것을 특징으로 하는 가열 시스템.
제23항에 있어서, 상기 전가열 및 후가열 섹션의 히터가 가스-점화, W-타입 방사 튜브인 것을 특징으로 하는 가열 시스템.
제24항에 있어서,

a) 상기 입력 수단이 제1 메탈 스트립 변수들중 적어도 일부분, 제2 메탈 스트립 변수들중 적어도 일부분, 및 상기 가열 시스템 변수들중 적어도 일부분을 측정하고, 이로부터 다양한 신호를 발생시키고, 그리고 상기 다양한 신호를 제어 시스템에 송출하기 위한 계기를 포함하고; 그리고

b) 상기 제어 시스템은 상기 다양한 신호를 수신하기 위한 수단을 포함하는;

것을 특징으로 하는 가열 시스템.
제20항에 있어서, 상기 제어 시스템이 프로그램 가능한 것을 특징으로 하는 가열 시스템.
제19항에 있어서, 상기 시스템이

a) 연속적 스트립 어니일링 라인에서 전가열 섹션의 뒷쪽 및 함침 섹션의 앞쪽;

b) 연속적 스트립 아연 도금 라인; 또는

c) 연속적 플레이트 노(furnace);

에 위치하는 것을 특징으로 하는 가열 시스템.
제19항에 있어서, 상기 메탈 스트립 온도 제어 메카니즘이 가열 시스템 작동기(operator)에 의해 부분적으로 제어가능한 것을 특징으로 하는 가열 시스템.