感应加热装置及带钢酸洗系统的制作方法

1.本实用新型属于冶金设备技术领域，具体涉及一种感应加热装置及配置有该感应加热装置的带钢酸洗系统。


背景技术：

2.热轧带钢在热轧成品或冷轧退火等之前，需要清除带钢表面的氧化铁皮，去除氧化铁皮最常用的方法为采用酸腐蚀去除氧化铁皮，称为带钢酸洗，但酸洗过程中存在如下问题：
3.为了加快酸洗的进程，需要对酸液进行加热，而由于酸液的特性很难对酸液直接用明火或电加热，只能通过天然气或煤气加热锅炉产生蒸汽或高温导热油，再用这些介质在换热器中加热酸，这种加热效率低，能源消耗较大，同时也伴随着环境污染。带钢酸洗用盐酸在高温的状态下易挥发，为了保护环境，需要对于大量的酸雾进行处理，造成了生产成本的增加，同时受限于酸雾处理工艺，处理过程仍有部分酸雾未能充分处理，造成了环境污染。
4.在冶金生产过程中，带钢热处理等工序有利用电感应加热实现带钢快速加热的工艺，但申请人发现，带钢通过感应加热装置时，带钢表面的氧化铁皮会掉落在感应器内，导致感应器持续加热这些氧化铁皮，氧化铁皮温度持续升高并损伤感应器内的绝缘层，甚至会对感应线圈造成伤害，同时也造成电能的损耗；而如果在进入感应加热装置之前采用破麟方式清除氧化铁皮，一方面难以达到可靠的氧化铁皮清除效果，而且影响生产效率，对于带钢表面质量也有一定影响，另一方面还会影响氧化铁皮在酸洗后的资源回收利用。因此在不破麟清除氧化铁皮的前提下，有效清除自然脱落氧化铁皮对于感应加热稳定运行至关重要。


技术实现要素：

5.本实用新型涉及一种感应加热装置及配置有该感应加热装置的带钢酸洗系统，至少可解决现有技术的部分缺陷。
6.本实用新型涉及一种感应加热装置，包括感应器，所述感应器具有感应加热腔、带钢入口和带钢出口，所述带钢入口与所述带钢出口均与所述感应加热腔连通并且分列于所述感应加热腔的两侧从而限定一带钢运行通道，还包括皮带机，所述皮带机的皮带活动路径包括承料段，在所述承料段，皮带穿过所述感应加热腔并且位于所述带钢运行通道的正下方。
7.作为实施方式之一，所述皮带机包括沿带钢运行方向分列于所述感应器两侧的两组转向辊，并由两组转向辊限定出所述承料段。
8.作为实施方式之一，所述皮带机还包括沿带钢运行方向分列于所述感应器两侧的两组刮板，所述刮板位于对应侧的转向辊的下方并且与皮带的承料面接触。
9.作为实施方式之一，所述皮带机包括沿带钢运行方向分列于所述感应器两侧的两
组皮带卷放单元，所述皮带卷放单元布置于对应侧的转向辊的下方，皮带的两端分别卷绕于两组皮带卷放单元中。
10.作为实施方式之一，所述感应器配置有槽路柜以形成谐振系统，所述槽路柜并柜布置于所述感应器的顶部或侧部。
11.作为实施方式之一，所述感应器配置有电源单元，所述电源单元与所述谐振系统之间的连接线缆在拖链中布线。
12.作为实施方式之一，该感应加热装置还包括平移驱动机构，所述感应器与所述平移驱动机构连接从而具有工作位和离线位。
13.作为实施方式之一，沿带钢运行方向于所述感应器的两侧分别布置有用于支撑带钢的托辊。
14.作为实施方式之一，每组托辊的上方还布置有压辊，所述压辊配置有升降驱动单元。
15.本实用新型还涉及一种带钢酸洗系统，包括带钢酸洗装置，所述带钢酸洗装置的上游布置有如上所述的感应加热装置。
16.本实用新型至少具有如下有益效果：
17.本实用新型采用感应加热方式对带钢进行加热，加热速度快、加热效果好，能实现对带钢的快速补热，提高带钢工艺处理效果和产品质量；通过配置皮带机，皮带穿过感应加热腔并且位于带钢运行通道的正下方，能将带钢表面自然脱落的氧化铁皮迅速带出感应加热腔，避免氧化铁皮滞留在磁场内持续发热而损坏腔体绝缘材料等器件，保证感应器的工作可靠性，提高感应器的使用寿命，可减少或取消带钢机械破鳞设备。
18.本实用新型采用感应加热装置实现带钢酸洗前的快速加热，能显著地改善后续酸洗效果，缩短酸洗时间，节约酸液加热所需能耗，酸洗线的长度也能相应地缩短，降低投资成本和生产成本；对于高牌号带钢，在冬天等低温环境下，能在有限的空间条件下进行带钢快速补热，保证产线的高速稳定运行，避免降速生产。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
20.图1为本实用新型实施例提供的感应加热装置的结构示意图；
21.图2为本实用新型实施例提供的感应加热装置的平移布置结构示意图；
22.图3为本实用新型实施例提供的感应加热装置的系统组成示意图。
具体实施方式
23.下面对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.实施例一
25.如图1，本实用新型实施例提供一种感应加热装置，包括感应器1，所述感应器1具有感应加热腔、带钢入口和带钢出口，所述带钢入口与所述带钢出口均与所述感应加热腔连通并且分列于所述感应加热腔的两侧从而限定一带钢运行通道，还包括皮带机，所述皮带机的皮带活动路径包括承料段，在所述承料段，皮带21穿过所述感应加热腔并且位于所述带钢运行通道的正下方。
26.上述感应器1可采用现有的适于对带钢进行加热的感应加热装置，例如采用本领域常规的纵磁感应加热装置。在其中一个实施例中，该感应器1采用柜体形式，上述感应加热腔即形成于该感应加热柜内，带钢入口和带钢出口开设在该感应加热柜上；在该感应加热柜内，布置有感应线圈，其优选为采用单匝整板感应线圈结构，在感应线圈的环内区域优选为通过马弗炉结构围设形成上述感应加热腔，感应线圈结构及马弗炉结构均为本领域常规技术，此处不作赘述。在其中一个优选方案中，马弗炉结构包括支撑层和柔性双层密封套，该支撑层可采用sic支撑层或无磁不锈钢水冷管支撑层，支撑层可通过耐热层保护，该耐热层可采用耐热棉和/或耐热毯层；上述柔性双层密封套包括内层套体和外层套体，其中，内层套体可通过上述支撑层支撑(即内层套体套设在支撑层之外)，通过该内层套体形成第一层次密封性保护，避免马弗炉内保护气体泄漏，带钢即在该内层套体内穿行受热，外层套体套设在内层套体之外，二者之间围设形成的层间腔体内通入保护气体实现正压保护以形成第二层次密封性保护，通过正压方式压制炉内保护气体泄漏。采用双层密封套结构的马弗炉，能显著地提高带钢加热效果以及运行安全性。上述支撑层不仅能实现对柔性密封套的支撑，同时可实现带钢运行过程中的防护，避免带钢碰撞马弗炉结构。
27.一般地，如图2和图3，上述感应器1配置有槽路柜11，该槽路柜11与感应器1组成谐振系统；作为优选方案，所述槽路柜11并柜布置于所述感应器1的顶部或侧部，能够简化感应加热装置的设备布局，一方面减少装置占地面积，另一方面，当感应器1设计为可移动时，上述并柜设计方案使槽路柜11与感应器1随动，保证二者之间连接可靠性，从而保证感应加热工作的稳定性和可靠性。
28.一般地，如图3，上述感应器1配置有电源单元14。可选地，该电源单元14包括进线整流柜和逆变柜，三相电流经整流器整流、滤波器滤波后，成为平滑直流电送到逆变器，逆变器将直流电转变成较高频率的交流电供给上述谐振系统。优选地，上述进线整流柜与逆变柜并柜设计并且布置在机组传动侧。
29.如上所述，在其中一个实施例中，上述感应器1设计为可移动式，具体地，如图2，上述感应加热装置还包括平移驱动机构，所述感应器1与所述平移驱动机构连接从而具有工作位和离线位。显然地，当上述槽路柜11与感应器1并柜布置时，二者均与该平移驱动机构连接；对于槽路柜11与电源单元14之间的连接，二者之间的连接线缆可在拖链13中布线。可选地，上述平移驱动机构包括平移轨道12，上述感应器1滑动设置在该平移轨道12上，通过电机驱动或气缸推拉驱动等方式均能实现感应器1的平移；进一步可在平移轨道12旁布置在线位置检测器件和离线位置检测器件(例如光电开关等)，以保证感应器1所处状态的准确性。基于上述感应器1可移动式设计方案，能有效地提高上述感应加热装置的工作灵活性和适用性；例如，对于高牌号等高附加值产品需要进行快速补热工况，可通过上述平移驱动机构将感应器1移至在线状态进行补热生产，对于无需快速补热的常规钢种产品则可将感
应器1移至离线状态，降低生产成本，避免常规钢种超高速度运行和板形等因素对感应器1产生的碰撞风险。
30.进一步优化上述感应加热装置，如图1，沿带钢运行方向于所述感应器1的两侧分别布置有用于支撑带钢的托辊31。通过两组托辊31支撑起带钢，限定出带钢的运行高度，例如使带钢处于上述感应加热腔的中心高度，避免带钢与感应加热腔的底部或顶部产生接触或碰撞。进一步地，如图1，每组托辊31的上方还布置有压辊32，所述压辊32配置有升降驱动单元34；该升降驱动单元34可采用气缸、液压缸等直线驱动设备。通过配置压辊32，在进行带钢带头带尾穿带过程中可实现合理输送，避免带头带尾翘头或搭头等导致带钢卡住的情况；同时也能通过升降驱动单元34控制压辊32的压下量而进行带钢甩尾的控制。上述托辊31和压辊32优选为布置于同一辊架33上。
31.本实施例提供的感应加热装置，采用感应加热方式对带钢进行加热，加热速度快、加热效果好，能实现对带钢的快速补热，提高带钢工艺处理效果和产品质量；通过配置皮带机，皮带21穿过感应加热腔并且位于带钢运行通道的正下方，能将带钢表面自然脱落的氧化铁皮迅速带出感应加热腔，避免氧化铁皮滞留在磁场内持续发热而损坏腔体绝缘材料等器件甚至对感应线圈造成伤害，以及避免造成电能损耗，保证感应器1的工作可靠性，提高感应器1的使用寿命，可减少或取消带钢机械破鳞设备。
32.可以理解地，上述承料段中，皮带运行方向与带钢运行方向是平行的，以保证皮带21能可靠地、完全地承接带钢表面脱落的氧化铁皮。上述皮带21的宽度宜大于所生产钢种的最大带宽，以便适用于不同钢种的生产需求。
33.进一步优选地，如图1，所述皮带机包括沿带钢运行方向分列于所述感应器1两侧的两组转向辊23，并由两组转向辊23限定出所述承料段。该两组转向辊23一方面保证承料段内皮带21的张紧度，避免皮带21产生跳动等情况而使氧化铁皮洒落，另一方面，使皮带21转向而便于所承接的氧化铁皮的去除。
34.进一步优选地，如图1，所述皮带机还包括沿带钢运行方向分列于所述感应器1两侧的两组刮板22，所述刮板22位于对应侧的转向辊23的下方并且与皮带21的承料面接触。通过刮板22可使皮带21表面的氧化铁皮清除干净，避免氧化铁皮粘结在皮带21的承料面和背面(皮带21卷取过程中，某一段皮带21上的氧化铁皮可能粘结在相邻的皮带21背面上)。进一步地，可在刮板22上设置吸附腔并在刮板22的刀头处设置吸附槽，通过在吸附腔内产生负压抽吸作用，将刮落的氧化铁皮经由吸附槽吸走，保证刮板22的持续工作，避免氧化铁皮掉落至下方的皮带21卷取工位处。
35.上述皮带机可采用皮带循环运转等方式保证工作可持续性；在另外的实施例中，如图1，所述皮带机包括沿带钢运行方向分列于所述感应器1两侧的两组皮带卷放单元24，所述皮带卷放单元24布置于对应侧的转向辊23的下方，皮带21的两端分别卷绕于两组皮带卷放单元24中。对于上述设置刮板22的方案，皮带卷放单元24可布置于对应侧的刮板22的下方。该皮带卷放单元24可采用卷取曲轴和卷取电机配合的结构；具体地，感应器1入口侧的皮带卷放单元24和感应器1出口侧的皮带卷放单元24采用周期性投入运转模式，入口侧卷取电机运转过程中，出口侧的卷曲曲轴处于自由状态进行皮带21的自动输送；待出口侧卷曲曲轴皮带21到达规定皮带位置后，出口侧卷取电机投入运行，入口侧卷曲电机停止运行，入口侧卷曲曲轴处于自由状态进行皮带21的自动输送，皮带21进行反向输送运转。
36.在可选的实施例中，在上述承料段的横向两侧可分别设置挡料板，该挡料板可采用板面平行于竖向的直板，皮带21的两侧边缘分别与对应侧的挡料板的板面贴触；或者该挡料板采用l形板，包括板面平行于竖向的第一板体和板面平行于水平向的第二板体，皮带21的两侧边缘分别与对应侧的第一板体的板面贴触，皮带21的背面/底部带面与第二板体的上板面贴触。上述挡料板不仅能较好地将氧化铁皮挡落至皮带21上，而且能对皮带21的运行进行导向，提高皮带21运行稳定性；其中尤以采用l形的挡料板效果更佳，皮带21运行稳定性更好。在上述设置有支撑层的方案中，挡料板可固定在支撑层上，例如与支撑层一体成型。
37.实施例二
38.本实用新型实施例提供一种带钢酸洗系统，包括带钢酸洗装置，所述带钢酸洗装置的上游布置有上述实施例一所提供的感应加热装置。
39.通过上述感应加热装置实现带钢酸洗前的快速加热，能显著地改善后续酸洗效果，缩短酸洗时间，节约酸液加热所需能耗，例如将带钢快速补热至100～120℃，酸洗时间可缩短1/3左右，从而酸洗线的长度也能相应地缩短，降低投资成本和生产成本。对于高牌号带钢，在冬天等低温环境下，能在有限的空间条件下进行带钢快速补热，保证产线的高速稳定运行，避免降速生产。
40.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。