鋼板在線連續快速感應加熱控制方法和裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及一種鋼板在線連續快速感應加熱控制方法和裝置。一種鋼板在線連續快速感應加熱控制方法，鋼板通過輥道在生產線上運動，輥道分為爐前輥道（1）、爐內輥道（2）和爐后輥道（3）；鋼板快速從爐前輥道進入，安裝于感應加熱爐（5）前的板形翹曲檢測裝置（41）和溫度檢測控制裝置（42）分別對鋼板翹曲度進行測量、對鋼板初始溫度進行檢測和調節；爐內輥道減速至低速將鋼板送入上下分體式感應加熱爐，感應加熱爐對在爐內輥道上移動中的鋼板進行加熱，并對鋼板溫度進行實時檢測和調節，鋼板出爐時其溫度達到目標溫度并滿足溫度均勻性要求；當鋼板全部離開感應加熱爐時，爐后輥道切換為高速轉動將鋼板傳送至冷床，通過空冷回火直至室溫。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種感應加熱熱處理方法和裝置，尤其涉及一種鋼板在線連續快速感應加熱控制方法和裝置，適用于中厚鋼板的熱機械控制工藝技術。
技術介紹
隨著科技的進步，材料應用的范圍不斷拓展，人們對材料性能的要求愈加苛刻，熱機械控制工藝（TMCP）對材料的性能具有重要影響，可實現特殊性能鋼板的生產，如焊接性能優異的高強鋼、高層建筑用鋼和大型船舶用鋼等，可極大提升厚板的質量水平，對厚板的性能影響尤為顯著。目前，最新的厚板TMCP技術采用超快冷卻，之后采用快速加熱，將鋼板快速加熱至一定溫度進行在線淬火和回火，使得最終產品中碳化物更細化彌散，提高產品性能。其中，鋼板在線快速加熱對材料的組織轉變具有重要影響，對鋼板的最終性能至關重要，快速在線加熱是TMCP的關鍵技術之一。在國內，厚板主要采用傳統的TMCP技術進行生產，采用介質爐或電阻爐對鋼板進行加熱，再進行回火處理，升溫速率慢，加熱效率不高，難以完全滿足當前對材料的性能要求。首先，對于厚板在線感應加熱，要求在極短的時間內把鋼板加熱至目標溫度，然后進行空冷，當鋼板運動速率較快時，所需功率較大；其次，鋼板端部在生產中會發生不規則的變形、翹曲等，當變形和翹曲量過大時入爐時會發生碰撞，在爐內運動時鋼板與感應爐發生卡頓，不僅會撞壞感應爐，導致設備性能不穩定，而且鋼板卡頓會影響整個生產線的節奏，不利于生產組織的調度，也不利于在線故障處理，這對感應爐的結構設計提出了較高要求；再次，加熱過程中，對鋼板橫截面溫度均勻性具有較高的要求，溫度控制難度較大，而國內尚未有成熟的技術和設備可供利用和借鑒。通過文獻和專利檢索，僅有日本JFE有與此相關技術，日本專利JP2004074277A、JP2002226912A和JP2003082412A提出了在鋼板TMCP生產中，采用感應加熱的方法對鋼板加熱，然而感應加熱設備為螺旋形線圈，當鋼板翹曲度較大時該感應加熱設備無法處理，并且無法在該生產線上通過，需通過其它設備將鋼板轉移，這不利于生產線節奏的匹配，嚴重影響了生產效率。中國專利CN200810196998中，采用感應加熱的方法對鋼板進行補熱，其線圈結構也是螺旋形線圈，無法快速處理異常翹曲的鋼板。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種鋼板在線連續快速感應加熱控制方法和裝置，該控制方法和裝置能實現鋼板的快速感應加熱處理和溫度均勻性調節，以及能實現異常變形和翹曲鋼板的在線靈活處理，在保證設備安全的前提下，實現鋼板加熱工藝的順行和生產節奏的穩定。為了實現上述技術目的，本專利技術采用如下技術方案：一種鋼板在線連續快速感應加熱控制方法，鋼板通過輥道在生產線上運動，生產線的輥道分為三個部分：爐前輥道、爐內輥道和爐后輥道；首先，鋼板進入爐前輥道部分，然后再進入感應加熱爐部分的爐內輥道，感應加熱系統開始加熱，部分鋼板離開感應加熱爐時，該部分鋼板已達到目標溫度和溫度均勻性，當鋼板完全離開感應加熱爐進入爐后輥道，則全部鋼板已達到目標溫度和溫度均勻性；鋼板從爐前輥道進入，首先，安裝于感應加熱爐前的板形翹曲檢測裝置對鋼板翹曲度進行測量，若鋼板翹曲度Δh小于設定值Δh0，在此前提下安裝于感應加熱爐前的溫度檢測控制裝置對鋼板初始溫度進行檢測和調節，當鋼板初始溫度T低于設定值T0，則啟動溫度檢測控制裝置的加熱設備將鋼板加熱至設定值，當鋼板初始溫度T高于設定值T0時，采用溫度檢測控制裝置的冷卻設備將鋼板冷卻至設定值，或不予冷卻處理直接讓鋼板進入感應加熱爐；其次，鋼板進入上下分體式感應加熱爐，感應加熱爐對在爐內輥道上移動中的鋼板進行加熱，加熱過程中，感應加熱爐內的溫度控制系統對鋼板溫度進行實時檢測和調節，鋼板出爐時，出爐部分的溫度達到目標溫度，并且滿足溫度均勻性要求；再次，當鋼板全部離開感應加熱爐時，通過爐后輥道將鋼板傳送至冷床；最后，鋼板在冷床上通過空冷回火，直至室溫。進一步，所述鋼板進入爐前輥道部分時爐前輥道高速轉動使鋼板快速進入，在爐內輥道部分時爐內輥道減速至低速轉動，當鋼板完全離開感應爐進入爐后輥道，則爐后輥道切換為高速轉動，鋼板快速從爐后輥道離開感應加熱爐。所述安裝于感應爐前的板形翹曲檢測裝置對鋼板翹曲度進行測量，若鋼板翹曲度Δh超過了設定值Δh0，則對感應加熱爐的感應器控制系統發出信號，調節感應加熱爐位置進行相應的處理工藝。進一步，所述感應加熱爐的感應器控制系統發出信號，將上下分體式感應加熱器的上部感應線圈快速提升，讓鋼板快速通過感應線圈區域，當鋼板完全離開感應線圈區域時上部感應線圈立刻精確復位。所述感應加熱爐采用橫磁線圈，感應加熱爐的感應器控制系統發出信號，自動調整感應器與鋼板間距，保持間距恒定，自適應各類翹曲度鋼板的感應加熱。所述感應加熱爐適用于板厚不超過20mm的鋼板。一種鋼板在線連續快速感應加熱控制裝置，包括：輥道，鋼板通過輥道在生產線上運動，所述感應加熱控制裝置還包括板形翹曲檢測裝置、溫度檢測控制裝置、感應加熱爐、感應爐支撐框架；所述輥道分為三個部分：爐前輥道、爐內輥道和爐后輥道，板形翹曲檢測裝置和溫度控制裝置安裝于爐前輥道上，爐內輥道上安裝感應加熱爐和感應器支撐框架，爐后輥道位于感應加熱爐后方，感應加熱爐為上下分體式感應加熱爐，感應加熱爐整體安裝于感應爐支撐框架上。進一步，所述感應加熱爐為螺旋式線圈，其磁場類型為縱向磁場，其分體部位采用快速連接頭進行連接。所述感應加熱爐為橫向平繞線圈，通過線圈抽頭選擇，實現橫向磁場、縱向磁場、橫向磁場和縱向磁場的復合磁場。所述感應加熱爐為橫磁線圈，線圈位于待加熱鋼板上方。進一步，所述輥道的速度控制模式為：在爐前輥道時輥道高速轉動，在爐內輥道時輥道低速轉動，在鋼板完全出爐后，爐后輥道高速轉動，實現鋼板在高速和低速的精確傳送。本專利技術鋼板在線連續快速感應加熱控制方法和裝置具有鋼板初始溫度控制和板形預檢、快速感應加熱和溫度調節、輥道速度連鎖控制和調節、異常變形和翹曲鋼板的快速處理等功能，既可實現包括中厚板等鋼板的快速感應加熱處理和溫度均勻性調節，又能實現異常變形和翹曲鋼板的在線靈活處理，在保證設備安全的前提下，實現鋼板加熱工藝的順行和生產節奏的穩定，有利于提高產品質量和生產效率。本專利技術與現有技術相比，其有益效果是：1）實現移動鋼板的快速加熱和在線淬火和回火，具有較高的加熱效率和溫度均勻性，鋼板中碳化物細化彌撒，可提高鋼板性能。2）能實現異常變形和翹曲鋼板快速通過，也可實現20mm以下厚度的任意翹曲鋼板的在線加熱功能，有利于生產節奏的穩定。3）輥道可實現高速和低速切換，輥道速度控制精確，有利于移動鋼板的穩定加熱。4）鋼板初始溫度可控，有利于簡化和穩定感應加熱工藝。應用本專利技術的鋼板快速感應加熱控制方法和裝置技術，能實現鋼板的快速連續加熱處理，得到高性能的鋼板。分體式結構的感應加熱爐可靈活處理鋼板加熱和異常翹曲鋼板的快速通過，有利于提高生產效率，節約生產成本，提高產品的市場競爭力，具有廣闊的應用前景。附圖說明圖1為本專利技術的鋼板在線連續快速感應加熱控本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種鋼板在線連續快速感應加熱控制方法，其特征是：鋼板通過輥道在生產線上運動，生產線的輥道分為三個部分：爐前輥道（1）、爐內輥道（2）和爐后輥道（3）；首先，鋼板進入爐前輥道（1）部分，然后再進入感應加熱爐（5）部分的爐內輥道（2），感應加熱系統開始加熱，部分鋼板離開感應加熱爐時，該部分鋼板已達到目標溫度和溫度均勻性，當鋼板完全離開感應加熱爐（5）進入爐后輥道（3），則全部鋼板已達到目標溫度和溫度均勻性；鋼板從爐前輥道（1）進入，首先，安裝于感應加熱爐（5）前的板形翹曲檢測裝置（41）對鋼板翹曲度進行測量，若鋼板翹曲度Δh小于設定值Δh0，在此前提下安裝于感應加熱爐（5）前的溫度檢測控制裝置（42）對鋼板初始溫度進行檢測和調節，當鋼板初始溫度T低于設定值T0，則啟動溫度檢測控制裝置（42）的加熱設備將鋼板加熱至設定值，當鋼板初始溫度T高于設定值T0時，采用溫度檢測控制裝置（42）的冷卻設備將鋼板冷卻至設定值，或不予冷卻處理直接讓鋼板進入感應加熱爐（5）；其次，鋼板進入上下分體式感應加熱爐（5），感應加熱爐（5）對在爐內輥道（2）上移動中的鋼板進行加熱，加熱過程中，感應加熱爐（5）內的溫度控制系統對鋼板溫度進行實時檢測和調節，鋼板出爐時，出爐部分的溫度達到目標溫度，并且滿足溫度均勻性要求；再次，當鋼板全部離開感應加熱爐（5）時，通過爐后輥道（3）將鋼板傳送至冷床；最后，鋼板在冷床上通過空冷回火，直至室溫。...

【技術特征摘要】
1.一種鋼板在線連續快速感應加熱控制方法，其特征是：
鋼板通過輥道在生產線上運動，生產線的輥道分為三個部分：爐前輥道（1）、爐內輥道（2）和爐后輥道（3）；首先，鋼板進入爐前輥道（1）部分，然后再進入感應加熱爐（5）部分的爐內輥道（2），感應加熱系統開始加熱，部分鋼板離開感應加熱爐時，該部分鋼板已達到目標溫度和溫度均勻性，當鋼板完全離開感應加熱爐（5）進入爐后輥道（3），則全部鋼板已達到目標溫度和溫度均勻性；
鋼板從爐前輥道（1）進入，首先，安裝于感應加熱爐（5）前的板形翹曲檢測裝置（41）對鋼板翹曲度進行測量，若鋼板翹曲度Δh小于設定值Δh0，在此前提下安裝于感應加熱爐（5）前的溫度檢測控制裝置（42）對鋼板初始溫度進行檢測和調節，當鋼板初始溫度T低于設定值T0，則啟動溫度檢測控制裝置（42）的加熱設備將鋼板加熱至設定值，當鋼板初始溫度T高于設定值T0時，采用溫度檢測控制裝置（42）的冷卻設備將鋼板冷卻至設定值，或不予冷卻處理直接讓鋼板進入感應加熱爐（5）；
其次，鋼板進入上下分體式感應加熱爐（5），感應加熱爐（5）對在爐內輥道（2）上移動中的鋼板進行加熱，加熱過程中，感應加熱爐（5）內的溫度控制系統對鋼板溫度進行實時檢測和調節，鋼板出爐時，出爐部分的溫度達到目標溫度，并且滿足溫度均勻性要求；
再次，當鋼板全部離開感應加熱爐（5）時，通過爐后輥道（3）將鋼板傳送至冷床；
最后，鋼板在冷床上通過空冷回火，直至室溫。
2.根據權利要求1所述的鋼板在線連續快速感應加熱控制方法，其特征是：所述鋼板進入爐前輥道部分時爐前輥道（1）高速轉動使鋼板快速進入，在爐內輥道部分時爐內輥道（2）減速至低速轉動，當鋼板完全離開感應爐（5）進入爐后輥道，則爐后輥道（3）切換為高速轉動，鋼板快速從爐后輥道離開感應加熱爐（5）。
3.根據權利要求1或2所述的鋼板在線連續快速感應加熱控制方法，其特征是：所述安裝于感應爐（5）前的板形翹曲檢測裝置（41）對鋼板翹曲度進行測量，若鋼板翹曲度Δh超過了設定值Δh0，則對感應加熱爐（5）的感應器控制系統發出信號，調節感應加熱爐（5）位置進行相應的處理工藝。
4.根據權利要求3所述的鋼板在線...

【專利技術屬性】
技術研發人員：周月明，金小禮，吳存有，張春偉，朱健樺，張婷婷，
申請(專利權)人：寶山鋼鐵股份有限公司，
類型：發明
國別省市：上海;31