专利名称：一种薄钢带卷的感应加热装置及其热处理工艺方法
技术领域：
本发明涉及加热装置及其热处理工艺，尤其是一种薄钢带卷的感应加热装置及其热处理工艺方法。
背景技术：
目前，作为广泛使用的金属材料，成卷的薄钢带在出厂前需进行光亮退火。现有的光亮退火装置分为两大类一类采用钟罩式光亮退火炉对带卷进行整卷退火处理；另一类采用气垫式光亮退火炉对带卷展开后进行连续退火处理。两种退火方法都能基本满足用户需求，但因其处理方法的差异，制品退火质量也存在差异采用钟罩式退火炉进行退火处理时，加热时间一般为3H小时至6H小时，且带卷边部与芯部温差为20°C摄氏度_50°C摄氏度；故钟罩式退火炉处理的产品机械性能差异较大，且因加热时间较长，材料晶粒结构也不够细密。采用气垫式退火炉进行退火处理时，在加热段前端用开卷机对带卷进行开卷，开卷后的制品以一定的均匀速度通过加热区，退火后的制品由卷取机重新成卷；展开的带材在加热区停留时间约为2min分-5min分(跟据材料厚度确定)，因此材料的机械性能均匀性完全满足用户需求，但在退火过程中，为防止制品在运动过程中表面擦伤，该炉在开卷机和卷取机之间的带材截面形成一定张力，同时使炉内的高温保护气体吹向带材表面，形成气垫，使带材处于悬浮状态；张力的影响使退火后的制品存在残余应力，对有特殊要求的用户，这个缺陷是产品质量的制约因素。此外，气垫炉的热源采用电热元件时，在1050°C摄氏度-1100°C摄氏度的工作条件下，加热元件的故障率较高；采用燃气加热时，炉内气氛控制难度增加，对制品表面光亮程度有影响。因此，增加了维修与维护成本，费工、费时、费力，劳动强度大，耗费了大量时间和能源，降低了工作效率，而且现有的薄钢带卷产品进行热处理后的产品质量较低，生产成本高；难以满足市场 和用户的需求，是本领域长期以来难以解决的技术难题。因此，人们对于薄钢带的热处理设备与工艺有很多创新的先进技术，但都对于薄钢带卷却无法消除退火制品的残余内应力，也没有对薄钢带卷进行热处理的先例，使薄钢带卷的机械性能均匀性不能满足用户需求；并对对制品表面光亮程度有影响。例如专利号95242727. 3公开了 “一种传导传热方式薄钢板淬火加热装置”，公布了 提供一种以热传导方式对薄钢板进行淬火加热的装置，该专利使被处理的工件表面平整，产品质量高，适用于黑色金属及有色金属薄板的热处理。然而，该装置的结构复杂，生产成本必然增加，而且一旦出现故障就难以维修；虽然，能对成块的薄钢板进行热处理，但对于薄钢带卷却无法消除退火制品的残余内应力，也没有对薄钢带卷进行热处理的先例。专利号94248713. 3公开了 “一种控制薄钢板热处理变形的回火压平装置”，公布了 提供一种以热传导方式加温，加压与加温结合同时进行的回火压平装置。然而，该装置的结构复杂，生产成本必然增加，而且一旦出现故障就难以维修；虽然，能对成块的薄钢板进行热处理，但对于薄钢带卷还是无法消除退火制品的残余内应力，也没有对薄钢带卷进行热处理的先例。而“加压与加温结合同时进行”，就导致耗费大量能源，使企业的配置条件升高。专利号201010254759. 4公开了 “一种能够对薄钢板进行快速、无变形、无氧化、均匀加热或差温加热的方法及设备”，公布了 提供一种能够对薄钢板进行快速、无变形、无氧化、均匀加热或差温加热的方法以及实现这一方法的设备。然而，该发明的方法复杂繁琐，并且使用其方法的设备操作要求较高、难以操作，不易于推广；虽然，能对成块的薄钢板进行热处理，但对于薄钢带卷却无法消除退火制品的残余内应力，也没有对薄钢带卷进行热处理的先例。 专利号02112386. I则公开了“定向和区域凝固石墨加热炉”，公布了 提供一种新型的定向和区域凝固石墨加热炉，提高定向凝固所需要的高的能量密度，避免或减少电磁搅拌对定向和区域凝固实验的影响，利用较小的设备投资，达到理想的实验结果。该发明即可用于熔体过热处理对材料性能影响的研究，可获得高频感应加热的高能量密度和精确测定和控制试样熔区的实时温度，也可以在定向凝固条件下精确测量和控制温度梯度。虽然该发明的技术很先进，但却不能对薄钢板进行热处理，更不能对薄钢带卷消除退火制品的残余内应力，也没有对薄钢带卷进行热处理的先例。鉴于上述原因，对于薄钢带的加热装置及其热处理工艺需要创新改进。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种薄钢带卷的感应加热装置及其热处理工艺方法，对薄钢带卷采用展开式光亮退火装置，实现无张力退火方法，消除退火后制品的残余应力；同时改变加热方式，提高退火装置的可靠性；使薄钢带卷制品的温度均匀性在2°C摄氏度范围内，明显提高热处理的工作效率和产品质量，节约大量能源和时间。本发明为了实现上述的目的，采用如下的技术方案一种薄钢带卷的感应加热装置，是由感应加热装置炉壳1，感应加热线圈2，耐高温纤维隔离炉衬3，石英管4，石墨炉衬5，石墨内腔6，电源装置7，支架8，底座9，测温装置10，水冷电缆装置11构成；感应加热装置炉壳I的下方对应设置底座9，底座9上方中部设置支架8 ;支架8上设置矩形的感应加热线圈2在感应加热装置炉壳I内，感应加热线圈2内设置截面为矩形的耐高温纤维隔离炉衬3，耐高温纤维隔离炉衬3内设置石英管4，石英管4内设置截面为矩形的石墨炉衬5，石墨炉衬5中部预留设置矩形的石墨内腔6。感应加热线圈2下方设置水冷电缆装置11，水冷电缆装置11下端一侧设置电源装置7 ;感应加热装置炉壳I后上方设置测温装置10，测温装置10与电源装置7之间通过线路联接设置。感应加热装置炉壳I的前方对应设置开卷机12，感应加热装置炉壳I的后方对应设置薄钢带冷却段13，薄钢带冷却段13的后方对应设置卷取机14。高频感应加热装置长度为IOOOmm毫米-2000mm毫米，石墨炉衬5的石墨内腔6的截面尺寸为宽30mm毫米-500mm毫米，高5mm毫米-IOmm毫米,对200mm毫米X 2mm毫米以下规格的薄钢带卷进行退火处理；退火过程的薄钢带卷前进速度为5-10m/min米/分,最高生产能力为2000Kg/h千克/小时。在高频感应加热装置出口设置了薄钢带冷却段13，薄钢带冷却段13采用整体水冷壁结构；在感应加热装置和薄钢带冷却段13的内腔中通入保护气体，保护气体采用氨分解混合气，氨分解混合气的入口压力为0. IMPa兆帕、流量为150M3/h立方米/小时；氨分解混合气中的H2含量为75%、余量为N2、02含量小于5ppm。至少一台750KW、5_10KHZ高频电源装置7°C外附设备)通过水冷电缆装置11向感应加热线圈2供电，感应加热线圈2内侧用厚度为8_的耐高温纤维隔离炉衬3，防止热量损失并保护感应加热线圈2 ;耐高温纤维隔离炉衬3内侧的石英管4用于防止外部空气渗入，确保光亮退火的环境气氛条件。石墨炉衬5由厚度为30mm的上、下两部分组合而成，当感应加热线圈2接入高频电流时，石墨炉衬5内部产生的高频电流使其得到均匀加热，由于石墨良好的热传导性能，使通过石墨炉衬5中心的石墨内腔6中的薄钢带得到均匀加热；并且石墨是良好的润滑材料，薄钢带制品通过石墨内腔时不会对表面产生擦伤。一种薄钢带卷的感应加热装置的热处理工艺方法，具体的工艺步骤依次如下首 机12开卷，成为截面张力彡IMPa兆帕的薄钢带，被送入感应加热装置；这时，用750KW千瓦、5KHZ千赫兹-10KHZ千赫兹的电源装置7向感应加热线圈2供电，当感应加热线圈2接入电源后，通过8mm毫米厚的耐高温纤维隔离炉衬3产生磁场，在石墨炉衬5内部产生30A安培-200A安培的电流，使石墨炉衬5得到均匀加热，加热温度达到1050°C摄氏度_1700°C摄氏度；同时，加热过程中对石墨内腔6中通入保护气体氨分解混合气，氨分解混合气的入口压力为0. IMPa兆帕、流量为150M3/h立方米/小时；在这样的环境气氛条件下，当薄钢带以5-10m/min米/分的移动速度通过石墨炉衬内腔6,在行进过程中得到均匀连续扫描加热，使薄钢带温度达到1050°C摄氏度-1100°C摄氏度，从而进行热处理；然后,薄钢带通过感应加热装置加热后,仍以5-10m/min米/分的移动速度进入薄钢带冷却段13进行冷却，同时在薄钢带冷却段13的内腔中通入保护气体氨分解混合气，氨分解混合气的入口压力为0. IMPa兆帕、流量为150M3/h立方米/小时，使薄钢带在行进过程中由温度为1050°C摄氏度-1100°C摄氏度冷却到40°C摄氏度以下，完成热处理；最后，薄钢带完成热处理过程以后，送出薄钢带冷却段13，进入其后方的卷取机14,卷取机14对薄钢带进行收卷,得到去应力的薄钢带卷成品。热处理过程中测温装置10同时测量石墨炉衬5的温度和薄钢带的温度，并接入电源装置7，调节电源装置7的电流，使电源装置7输出电流值可在I. 8KA千安培范围内调整；使石墨炉衬5的热处理温度偏差控制在5°C摄氏度以内，薄钢带截面温度的温差控制在2V摄氏度以内。保护气体采用氨分解混合气，氨分解混合气中的H2含量为75%、余量为N2、O2含量小于5ppm，同时通入石墨内腔6中和薄钢带冷却段13的内腔中。本发明的有益效果是一种薄钢带卷的感应加热装置，结构简单紧凑，设计合理，生产制造容易，使用方便安全，操作快捷可靠，故障率大大降低、减少维修、维修容易；一种薄钢带卷的感应加热装置的热处理工艺方法，工艺方法简单实用，对薄钢带卷采用展开式光亮退火装置，实现无张力退火方法，有效消除退火后制品的残余应力；同时改变加热方式，提高退火装置的可靠性；使薄钢带卷制品的温度均匀性在2°C摄氏度范围内，明显提高热处理的工作效率和产品质量，节约大量能源和时间。使用本发明的装置和工艺方法，省工、省时、省力，大大减轻劳动强度；对200111111毫米X2mm毫米以下规格的薄钢带卷进行退火处理,最高生产能力达到2000Kg/h千克/小时。本发明提供了一种新的感应加热装置作为加热源，石墨材料作为炉衬，感应线圈通入电流，对石墨炉衬加热，加热温度不受局限；并利用石墨炉衬良好的导电导热性能对带材制品加热。制品温度均匀性在2°C摄氏度范围内；石墨是良好的润滑材料，制品通过石墨内腔时不会对表面产生擦伤，退火过程中取消了张力和气垫，退火后的制品不会残留应力，能够最大限度地满足产品质量需求；确保薄钢带卷制品表面光亮程度良好。本发明使薄钢带卷在开卷后连续通过石墨炉衬的中心口，得到均匀加热，用以防止制品在加热过程中变形。感应加热石墨炉衬获得的均匀温度环境和通过式退火方法，使退火制品的机械性能均匀一致，经过热处理后的材料晶粒结构细密。
本发明的感应加热装置采用保护气体对退火过程的薄钢带进行保护，使退火过程在保护气氛条件下操作，避免了薄钢带氧化，确保薄钢带卷制品表面光亮程度良好，提高了产品质量。本发明的加热装置和工艺方法可广泛应用于金属材料热处理领域，并能够专用于成卷薄钢带光亮退火工序。本发明满足了市场和用户的需求，解决了本领域长期以来难以解决的技术难题；生产成本大大降低，投资低，却又有广阔的经济效益，便于推广。
下面结合附图对本发明作进一步说明图I是本发明的感应加热装置的总装结构示意图；图2是本发明中感应加热装置所在热处理工艺生产线的总装结构示意图；图1、2中感应加热装置炉壳1，感应加热线圈2，耐高温纤维隔离炉衬3，石英管4，石墨炉衬5，石墨内腔6，电源装置7，支架8，底座9，测温装置10，水冷电缆装置11，开卷机12，薄钢带冷却段13，卷取机14。
具体实施例方式下面结合附图和实施例与具体实施方式
对本发明作进一步详细说明实施例I :如图所示，一种薄钢带卷的感应加热装置，是由感应加热装置炉壳1，感应加热线圈2，耐高温纤维隔离炉衬3，石英管4，石墨炉衬5，石墨内腔6，电源装置7，支架8，底座9，测温装置10，水冷电缆装置11构成；感应加热装置炉壳I的下方对应设置底座9，底座9上方中部设置支架8 ;支架8上设置矩形的感应加热线圈2在感应加热装置炉壳I内，感应加热线圈2内设置截面为矩形的耐高温纤维隔离炉衬3，耐高温纤维隔离炉衬3内设置石英管4，石英管4内设置截面为矩形的石墨炉衬5，石墨炉衬5中部预留设置矩形的石墨内腔6。感应加热线圈2下方设置水冷电缆装置11，水冷电缆装置11下端一侧设置电源装置7 ;感应加热装置炉壳I后上方设置测温装置10，测温装置10与电源装置7之间通过线路联接设置。
感应加热装置炉壳I的前方对应设置开卷机12，感应加热装置炉壳I的后方对应设置薄钢带冷却段13，薄钢带冷却段13的后方对应设置卷取机14。高频感应加热装置长度为IOOOmm毫米-2000mm毫米，石墨炉衬5的石墨内腔6的截面尺寸为宽30mm毫米-500mm毫米，高5mm毫米-IOmm毫米,对200mm毫米X 2mm毫米以下规格的薄钢带卷进行退火处理；退火过程的薄钢带卷前进速度为5-10m/min米/分,最高生产能力为2000Kg/h千克/小时。在高频感应加热装置出口设置了薄钢带冷却段13，薄钢带冷却段13采用整体水冷壁结构；在感应加热装置和薄钢带冷却段13的内腔中通入保护气体，保护气体采用氨分解混合气，氨分解混合气的入口压力为0. IMPa兆帕、流量为150M3/h立方米/小时；氨分解混合气中的H2含量为75%、余量为N2、02含量小于5ppm。至少一台750KW、5_10KHZ高频电源装置7(外附设备)通过水冷电缆装置11向感 应加热线圈2供电，感应加热线圈2内侧用厚度为8_的耐高温纤维隔离炉衬3，防止热量损失并保护感应加热线圈2 ;耐高温纤维隔离炉衬3内侧的石英管4用于防止外部空气渗入，确保光亮退火的环境气氛条件。石墨炉衬5由厚度为30mm的上、下两部分组合而成，当感应加热线圈2接入高频电流时，石墨炉衬5内部产生的高频电流使其得到均匀加热，由于石墨良好的热传导性能，使通过石墨炉衬5中心的石墨内腔6中的薄钢带得到均匀加热；并且石墨是良好的润滑材料，薄钢带制品通过石墨内腔时不会对表面产生擦伤。实施例2 如图所示，一种薄钢带卷的感应加热装置的热处理工艺方法，具体的工艺步骤依次如下首先，运行开卷机12和卷取机14，使开卷机12和卷取机14同步工作；将薄钢带卷经过开卷机12开卷，成为截面张力彡IMPa兆帕的薄钢带，被送入感应加热装置；这时，用750KW千瓦、5KHZ千赫兹-10KHZ千赫兹的电源装置7向感应加热线圈2供电，当感应加热线圈2接入电源后，通过8mm毫米厚的耐高温纤维隔离炉衬3产生磁场，在石墨炉衬5内部产生30A安培-200A安培的电流，使石墨炉衬5得到均匀加热，加热温度达到1050°C摄氏度_1700°C摄氏度；同时，加热过程中对石墨内腔6中通入保护气体氨分解混合气，氨分解混合气的入口压力为0. IMPa兆帕、流量为150M3/h立方米/小时；在这样的环境气氛条件下，当薄钢带以5-10m/min米/分的移动速度通过石墨炉衬内腔6,在行进过程中得到均匀连续扫描加热，使薄钢带温度达到1050°C摄氏度-1100°C摄氏度，从而进行热处理；然后,薄钢带通过感应加热装置加热后,仍以5-10m/min米/分的移动速度进入薄钢带冷却段13进行冷却，同时在薄钢带冷却段13的内腔中通入保护气体氨分解混合气，氨分解混合气的入口压力为0. IMPa兆帕、流量为150M3/h立方米/小时，使薄钢带在行进过程中由温度为1050°C摄氏度-1100°C摄氏度冷却到40°C摄氏度以下，完成热处理；最后，薄钢带完成热处理过程以后，送出薄钢带冷却段13，进入其后方的卷取机14,卷取机14对薄钢带进行收卷,得到去应力的薄钢带卷成品。热处理过程中测温装置10同时测量石墨炉衬5的温度和薄钢带的温度，并接入电源装置7，调节电源装置7的电流，使电源装置7输出电流值可在I. 8KA千安培范围内调整；使石墨炉衬5的热处理温度偏差控制在5°C摄氏度以内，薄钢带截面温度的温差控制在2V摄氏度以内。保护气体采用氨分解混合气，氨分解混合气中的H2含量为75%、余量为N2、O2含量小于5ppm，同时通入石墨内腔6中和薄钢带冷却段13的内腔中。实施例3 如图所示，一种薄钢带卷的感应加热装置的热处理工艺方法，具体的工艺步骤依次如下首先，运行开卷机12和卷取机14，使开卷机12和卷取机14同步工作；将薄钢带卷经过开卷机12开卷，成为截面张力彡IMPa兆帕的薄钢带，被送入感应加热装置；这时，用750KW千瓦、5KHZ千赫兹的电源装置7向感应加热线圈2供电，当感应加热线圈2接入电源后，通过8mm毫米厚的耐高温纤维隔离炉衬3产生磁场，在石墨炉衬5内部产生30A安培的电流，使石墨炉衬5得到均匀加热，加热温度达到1050°C摄氏度；同 时，加热过程中对石墨内腔6中通入保护气体氨分解混合气，氨分解混合气的入口压力为0. IMPa兆帕、流量为150M3/h立方米/小时；在这样的环境气氛条件下，当薄钢带以5m/min米/分的移动速度通过石墨炉衬内腔6，在行进过程中得到均匀连续扫描加热，使薄钢带温度达到1050°C摄氏度，从而进行热处理；然后，薄钢带通过感应加热装置加热后，仍以5m/min米/分的移动速度进入薄钢带冷却段13进行冷却，同时在薄钢带冷却段13的内腔中通入保护气体氨分解混合气，氨分解混合气的入口压力为0. IMPa兆帕、流量为150M3/h立方米/小时，使薄钢带在行进过程中由温度为1050°C摄氏度冷却到40°C摄氏度以下，完成热处理；最后，薄钢带完成热处理过程以后，送出薄钢带冷却段13，进入其后方的卷取机14,卷取机14对薄钢带进行收卷,得到去应力的薄钢带卷成品。热处理过程中测温装置10同时测量石墨炉衬5的温度和薄钢带的温度，并接入电源装置7，调节电源装置7的电流，使电源装置7输出电流值可在I. 8KA千安培范围内调整；使石墨炉衬5的热处理温度偏差控制在5°C摄氏度以内，薄钢带截面温度的温差控制在2V摄氏度以内。保护气体米用氨分解混合气，氨分解混合气中的H2含量为75%、余量为N2、02含量小于5ppm，同时通入石墨内腔6中和薄钢带冷却段13的内腔中。实施例4 如图所示，一种薄钢带卷的感应加热装置的热处理工艺方法，具体的工艺步骤依次如下首先，运行开卷机12和卷取机14，使开卷机12和卷取机14同步工作；将薄钢带卷经过开卷机12开卷，成为截面张力彡IMPa兆帕的薄钢带，被送入感应加热装置；这时，用750KW千瓦、10KHZ千赫兹的电源装置7向感应加热线圈2供电，当感应加热线圈2接入电源后，通过8_毫米厚的耐高温纤维隔离炉衬3产生磁场，在石墨炉衬5内部产生200A安培的电流，使石墨炉衬5得到均匀加热，加热温度达到1700°C摄氏度；同时，加热过程中对石墨内腔6中通入保护气体氨分解混合气，氨分解混合气的入口压力为0. IMPa兆帕、流量为150M3/h立方米/小时；在这样的环境气氛条件下，当薄钢带以10m/min米/分的移动速度通过石墨炉衬内腔6，在行进过程中得到均匀连续扫描加热，使薄钢带温度达到1100°C摄氏度，从而进行热处理；然后，薄钢带通过感应加热装置加热后，仍以10m/min米/分的移动速度进入薄钢带冷却段13进行冷却，同时在薄钢带冷却段13的内腔中通入保护气体氨分解混合气，氨分解混合气的入口压力为0. IMPa兆帕、流量为150M3/h立方米/小时，使薄钢带在行进过程中由温度为1100°C摄氏度冷却到40°C摄氏度以下，完成热处理；最后，薄钢带完成热处理过程以后，送出薄钢带冷却段13，进入其后方的卷取机14,卷取机14对薄钢带进行收卷,得到去应力的薄钢带卷成品。热处理过程中测温装置10同时测量石墨炉衬5的温度和薄钢带的温度，并接入电源装置7，调节电源装置7的电流，使电源装置7输出电流值可在I. 8KA千安培范围内调整；使石墨炉衬5的热处理温度偏差控制在5°C摄氏度以内，薄钢带截面温度的温差控制在2V摄氏度以内。保护气体米用氨分解混合气，氨分解混合气中的H2含量为75%、余量为N2、02含量小于5ppm，同时通入石墨内腔6中和薄钢带冷却段13的内腔中。实施例5 ·如图所示，一种薄钢带卷的感应加热装置的热处理工艺方法，具体的工艺步骤依次如下首先，运行开卷机12和卷取机14，使开卷机12和卷取机14同步工作；将薄钢带卷经过开卷机12开卷，成为截面张力彡IMPa兆帕的薄钢带，被送入感应加热装置；这时，用750KW千瓦、7. 5KHZ千赫兹的电源装置7向感应加热线圈2供电，当感应加热线圈2接入电源后，通过8_毫米厚的耐高温纤维隔离炉衬3产生磁场，在石墨炉衬5内部产生IlOA安培的电流，使石墨炉衬5得到均匀加热，加热温度达到1350°C摄氏度；同时，加热过程中对石墨内腔6中通入保护气体氨分解混合气，氨分解混合气的入口压力为0. IMPa兆帕、流量为150M3/h立方米/小时；在这样的环境气氛条件下，当薄钢带以8m/min米/分的移动速度通过石墨炉衬内腔6，在行进过程中得到均匀连续扫描加热，使薄钢带温度达到1080°C摄氏度，从而进行热处理；然后，薄钢带通过感应加热装置加热后，仍以8m/min米/分的移动速度进入薄钢带冷却段13进行冷却，同时在薄钢带冷却段13的内腔中通入保护气体氨分解混合气，氨分解混合气的入口压力为0. IMPa兆帕、流量为150M3/h立方米/小时，使薄钢带在行进过程中由温度为1080°C摄氏度冷却到40°C摄氏度以下，完成热处理；最后，薄钢带完成热处理过程以后，送出薄钢带冷却段13，进入其后方的卷取机14,卷取机14对薄钢带进行收卷,得到去应力的薄钢带卷成品。热处理过程中测温装置10同时测量石墨炉衬5的温度和薄钢带的温度，并接入电源装置7，调节电源装置7的电流，使电源装置7输出电流值可在I. 8KA千安培范围内调整；使石墨炉衬5的热处理温度偏差控制在5°C摄氏度以内，薄钢带截面温度的温差控制在2V摄氏度以内。保护气体米用氨分解混合气，氨分解混合气中的H2含量为75%、余量为N2、02含量小于5ppm，同时通入石墨内腔6中和薄钢带冷却段13的内腔中。
权利要求
1.一种薄钢带卷的感应加热装置，是由感应加热装置炉壳(I)，感应加热线圈(2)，耐高温纤维隔离炉衬(3)，石英管(4)，石墨炉衬(5)，石墨内腔(6)，电源装置(7)，支架(8)，底座(9)，测温装置(10)，水冷电缆装置(11)构成；其特征在于感应加热装置炉壳(I)的下方对应设置底座(9)，底座(9)上方中部设置支架(8);支架(8)上设置矩形的感应加热线圈(2)在感应加热装置炉壳(I)内，感应加热线圈(2)内设置截面为矩形的耐高温纤维隔离炉衬(3)，耐高温纤维隔离炉衬(3)内设置石英管(4)，石英管(4)内设置截面为矩形的石墨炉衬(5)，石墨炉衬(5)中部预留设置矩形的石墨内腔(6)。
2.根据权利要求I所述的一种薄钢带卷的感 应加热装置，其特征在于感应加热线圈(2)下方设置水冷电缆装置(11)，水冷电缆装置(11)下端一侧设置电源装置(7);感应加热装置炉壳(I)后上方设置测温装置(10)，测温装置(10)与电源装置(7)之间通过线路联接设置。
3.—种薄钢带卷的感应加热装置的热处理工艺方法，其特征在于具体的工艺步骤依次如下首先，运行开卷机(12)和卷取机(14)，使开卷机(12)和卷取机(14)同步工作；将薄钢带卷经过开卷机(12)开卷，成为截面张力< IMPa兆帕的薄钢带,被送入感应加热装置； 这时，用750KW千瓦、5KHZ千赫兹-10KHZ千赫兹的电源装置(7)向感应加热线圈(2)供电，当感应加热线圈(2)接入电源后，通过8_毫米厚的耐高温纤维隔离炉衬(3)产生磁场，在石墨炉衬(5)内部产生30A安培-200A安培的电流，使石墨炉衬(5)得到均匀加热，加热温度达到1050°C摄氏度_1700°C摄氏度；同时，加热过程中对石墨内腔(6)中通入保护气体氨分解混合气，氨分解混合气的入口压力为0. IMPa兆帕、流量为150M3/h立方米/小时；在这样的环境气氛条件下，当薄钢带以5-10m/min米/分的移动速度通过石墨炉衬内腔(6)，在行进过程中得到均匀连续扫描加热，使薄钢带温度达到1050°C摄氏度-1100°C摄氏度，从而进行热处理； 然后，薄钢带通过感应加热装置加热后，仍以5-10m/min米/分的移动速度进入薄钢带冷却段(13)进行冷却，同时在薄钢带冷却段(13)的内腔中通入保护气体氨分解混合气，氨分解混合气的入口压力为0. IMPa兆帕、流量为150M3/h立方米/小时，使薄钢带在行进过程中由温度为1050°C摄氏度-1100°C摄氏度冷却到40°C摄氏度以下，完成热处理； 最后，薄钢带完成热处理过程以后，送出薄钢带冷却段(13)，进入其后方的卷取机(14)，卷取机(14)对薄钢带进行收卷，得到去应力的薄钢带卷成品。
4.根据权利要求3所述的一种薄钢带卷的感应加热装置的热处理工艺方法，其特征在于具体的工艺步骤依次如下首先，运行开卷机(12)和卷取机(14)，使开卷机(12)和卷取机(14)同步工作；将薄钢带卷经过开卷机(12)开卷，成为截面张力彡IMPa兆帕的薄钢带，被送入感应加热装置； 这时，用750KW千瓦、5KHZ千赫兹的电源装置(7)向感应加热线圈(2)供电，当感应加热线圈(2)接入电源后，通过8_毫米厚的耐高温纤维隔离炉衬(3)产生磁场，在石墨炉衬(5)内部产生30A安培的电流，使石墨炉衬(5)得到均匀加热，加热温度达到1050°C摄氏度；同时，加热过程中对石墨内腔出)中通入保护气体氨分解混合气，氨分解混合气的入口压力为0. IMPa兆帕、流量为150M3/h立方米/小时；在这样的环境气氛条件下，当薄钢带以5m/min米/分的移动速度通过石墨炉衬内腔(6)，在行进过程中得到均匀连续扫描加热，使薄钢带温度达到1050°C摄氏度，从而进行热处理； 然后，薄钢带通过感应加热装置加热后，仍以5m/min米/分的移动速度进入薄钢带冷却段(13)进行冷却，同时在薄钢带冷却段(13)的内腔中通入保护气体氨分解混合气，氨分解混合气的入口压力为0. IMPa兆帕、流量为150M3/h立方米/小时，使薄钢带在行进过程中由温度为1050°C摄氏度冷却到40°C摄氏度以下，完成热处理； 最后，薄钢带完成热处理过程以后，送出薄钢带冷却段(13)，进入其后方的卷取机(14)，卷取机(14)对薄钢带进行收卷，得到去应力的薄钢带卷成品。
5.根据权利要求3所述的一种薄钢带卷的感应加热装置的热处理工艺方法，其特征在于具体的工艺步骤依次如下首先，运行开卷机(12)和卷取机(14)，使开卷机(12)和卷取机(14)同步工作；将薄钢带卷经过开卷机(12)开卷，成为截面张力彡IMPa兆帕的薄钢带，被送入感应加热装置； 这时，用750KW千瓦、10KHZ千赫兹的电源装置(7)向感应加热线圈(2)供电，当感应加热线圈(2)接入电源后，通过8mm毫米厚的耐高温纤维隔离炉衬(3)产生磁场，在石墨炉衬(5)内部产生200A安培的电流，使石墨炉衬(5)得到均匀加热，加热温度达到1700°C摄氏度；同时，加热过程中对石墨内腔出)中通入保护气体氨分解混合气，氨分解混合气的入口压力为0. IMPa兆帕、流量为150M3/h立方米/小时；在这样的环境气氛条件下，当薄钢带以10m/min米/分的移动速度通过石墨炉衬内腔(6)，在行进过程中得到均匀连续扫描加热，使薄钢带温度达到1100°C摄氏度，从而进行热处理； 然后，薄钢带通过感应加热装置加热后，仍以10m/min米/分的移动速度进入薄钢带冷却段(13)进行冷却，同时在薄钢带冷却段(13)的内腔中通入保护气体氨分解混合气，氨分解混合气的入口压力为0. IMPa兆帕、流量为150M3/h立方米/小时，使薄钢带在行进过程中由温度为1100°C摄氏度冷却到40°C摄氏度以下，完成热处理； 最后，薄钢带完成热处理过程以后，送出薄钢带冷却段(13)，进入其后方的卷取机(14)，卷取机(14)对薄钢带进行收卷，得到去应力的薄钢带卷成品。
6.根据权利要求3所述的一种薄钢带卷的感应加热装置的热处理工艺方法，其特征在于具体的工艺步骤依次如下首先，运行开卷机(12)和卷取机(14)，使开卷机(12)和卷取机(14)同步工作；将薄钢带卷经过开卷机(12)开卷，成为截面张力彡IMPa兆帕的薄钢带，被送入感应加热装置； 这时，用750KW千瓦、7. 5KHZ千赫兹的电源装置(7)向感应加热线圈(2)供电，当感应加热线圈(2)接入电源后，通过8_毫米厚的耐高温纤维隔离炉衬(3)产生磁场，在石墨炉衬(5)内部产生IlOA安培的电流，使石墨炉衬(5)得到均匀加热，加热温度达到1350°C摄氏度；同时，加热过程中对石墨内腔(6)中通入保护气体氨分解混合气，氨分解混合气的入口压力为0. IMPa兆帕、流量为150M3/h立方米/小时；在这样的环境气氛条件下，当薄钢带以8m/min米/分的移动速度通过石墨炉衬内腔(6)，在行进过程中得到均匀连续扫描加热，使薄钢带温度达到1080°C摄氏度，从而进行热处理； 然后，薄钢带通过感应加热装置加热后，仍以8m/min米/分的移动速度进入薄钢带冷却段(13)进行冷却，同时在薄钢带冷却段(13)的内腔中通入保护气体氨分解混合气，氨分解混合气的入口压力为0. IMPa兆帕、流量为150M3/h立方米/小时，使薄钢带在行进过程中由温度为1080°C摄氏度冷却到40°C摄氏度以下，完成热处理；最后，薄钢带完成热处理过程以后，送出薄钢带冷却段(13)，进入其后方的卷取机(14)，卷取机(14)对薄钢带进行收卷，得到去应力的薄钢带卷成品。
7.根据权利要求3、4、5、6所述的一种薄钢带卷的感应加热装置的热处理工艺方法，其特征在于热处理过程中测温装置(10)同时测量石墨炉衬(5)的温度和薄钢带的温度，并接入电源装置(7)，调节电源装置(7)的电流，使电源装置(7)输出电流值可在1.8KA千安培范围内调整；使石墨炉衬(5)的热处理温度偏差控制在5°C摄氏度以内，薄钢带截面温度的温差控制在2 °C摄氏度以内。
8.根据权利要求3、4、5、6所述的一种薄钢带卷的感应加热装置的热处理工艺方法，其特征在于保护气体采用氨分解混合气，氨分解混合气中的H2含量为75%、余量为N2、02含量小于5ppm，同时通入石墨内腔(6)中和薄钢带冷却段(13)的内腔中。
全文摘要
一种薄钢带卷的感应加热装置及其热处理工艺方法，对薄钢带卷采用展开式光亮退火装置，实现无张力退火方法，消除退火后制品的残余应力；同时改变加热方式，提高退火装置的可靠性；使薄钢带卷制品的温度均匀性在2℃摄氏度范围内，明显提高热处理的工作效率和产品质量，节约大量能源和时间。一种薄钢带卷的感应加热装置，是由感应加热装置炉壳，感应加热线圈，耐高温纤维隔离炉衬，石英管，石墨炉衬，石墨内腔，电源装置，支架，底座，测温装置，水冷电缆装置构成；感应加热装置炉壳的下方对应设置底座，底座上方中部设置支架；支架上设置矩形的感应加热线圈在感应加热装置炉壳内，感应加热线圈内设置截面为矩形的耐高温纤维隔离炉衬。
文档编号C21D1/42GK102747204SQ201210252338
公开日2012年10月24日 申请日期2012年7月13日 优先权日2012年7月13日
发明者严加伦, 陈惠萍 申请人:洛阳用功高频感应加热设备有限公司