[go: up one dir, main page]

RU2605020C2 - Heating device and plant with it for heating continuous metal sheet - Google Patents

Heating device and plant with it for heating continuous metal sheet Download PDF

Info

Publication number
RU2605020C2
RU2605020C2 RU2015106945/02A RU2015106945A RU2605020C2 RU 2605020 C2 RU2605020 C2 RU 2605020C2 RU 2015106945/02 A RU2015106945/02 A RU 2015106945/02A RU 2015106945 A RU2015106945 A RU 2015106945A RU 2605020 C2 RU2605020 C2 RU 2605020C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
metal sheet
heating
poles
heads
head
Prior art date
Application number
RU2015106945/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015106945A (en
Inventor
Дук-Ман ЛИ
Original Assignee
Поско
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Поско filed Critical Поско
Publication of RU2015106945A publication Critical patent/RU2015106945A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2605020C2 publication Critical patent/RU2605020C2/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/34Methods of heating
    • C21D1/42Induction heating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/06Surface hardening
    • C21D1/09Surface hardening by direct application of electrical or wave energy; by particle radiation
    • C21D1/10Surface hardening by direct application of electrical or wave energy; by particle radiation by electric induction
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02Induction heating
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02Induction heating
    • H05B6/36Coil arrangements
    • H05B6/44Coil arrangements having more than one coil or coil segment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/46Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Induction Heating (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Abstract

FIELD: heating.
SUBSTANCE: invention relates to induction heating. For uniform heating a metal sheet over its width and providing the possibility of installing the device in a rolling line having a narrow space disclosed is a device for heating and a plant with it for heating a continuous metal sheet. Device for heating comprises poles located on at least one surface of a flat sheet spaced from each other to generate magnetic fields for heating the flat sheet and joint with the poles end leads to supply current and to facilitate the use of the space.
EFFECT: heating device can improve the structure of coils winding, such as the pole and the head, thus, finally, optimally heat a metal sheet effectively using the space.
8 cl, 6 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Настоящее раскрытие относится к нагревательному устройству для нагрева плоского листа, такого как металлический лист, путем индукционного нагрева, более конкретно к устройству для нагрева и к содержащему его аппарату для нагрева непрерывного металлического листа, способному улучшить структуру катушечной обмотки, такую как полюс и головка, и таким образом, в конечном счете, оптимально нагревать материал (металлический лист), одновременно эффективно используя пространство, в частности, обеспечивая возможность легко формировать устройство на линии прокатки, имеющей узкое пространство, и равномерно нагревать материал (металлический лист) в направлении его ширины.The present disclosure relates to a heating device for heating a flat sheet, such as a metal sheet, by induction heating, more particularly, to a heating device and an apparatus for heating a continuous metal sheet containing it, capable of improving the structure of a coil winding, such as a pole and a head, and Thus, ultimately, it is optimal to heat the material (metal sheet), while effectively using space, in particular, providing the ability to easily form devices during rolling line having a narrow space, and uniformly heat the material (metal sheet) in the direction of its width.

Предпосылки создания изобретенияBACKGROUND OF THE INVENTION

Индукционная катушка поперечного потока (TFIC), используемая при нагреве плоского листа, например прокатанного листа, такого как металлический лист, или непрерывно проходящий металлический лист, представляет собой технологию индукционного нагрева, разработанную на основе индукционной катушки продольного потока (LFIC).Cross Flow Induction Coil (TFIC), used to heat a flat sheet, such as a rolled sheet such as a metal sheet, or continuously passing metal sheet, is an induction heating technology developed based on a longitudinal flow induction coil (LFIC).

Фиг. 1 и 2 иллюстрируют принцип нагрева плоского листа, например металлического листа, соответственно с использованием LFIC и TFIC, усовершенствованную из LFIC.FIG. 1 and 2 illustrate the principle of heating a flat sheet, for example a metal sheet, using LFIC and TFIC, respectively, improved from LFIC.

Например, как проиллюстрировано на фиг. 1А, в случае магнитного поля, сгенерированного посредством LFIC, горизонтально приложенного к металлическому листу, вихревой ток может генерироваться в вертикальном поперечном сечении металлического листа, и тогда, как проиллюстрировано на фиг. 1В, толщина металлического листа должна в три или более раз превышать глубину проникновения магнитного поля (δ=√(1/nfµσ) для эффективного нагрева металлического листа вихревыми токами из-за того факта, что вихревые токи, протекающие к верхней и нижней сторонам металлического листа, должны быть предотвращены от столкновения друг с другом и соответственно компенсации (участок А).For example, as illustrated in FIG. 1A, in the case of a magnetic field generated by LFIC horizontally applied to the metal sheet, eddy current can be generated in a vertical cross section of the metal sheet, and then, as illustrated in FIG. 1B, the thickness of the metal sheet must be three or more times the depth of penetration of the magnetic field (δ = √ (1 / nfµσ) for efficient heating of the metal sheet by eddy currents due to the fact that eddy currents flowing to the upper and lower sides of the metal sheet , should be prevented from colliding with each other and, accordingly, compensation (section A).

Соответственно, так как глубина проникновения также должна быть уменьшена, поскольку уменьшается толщина металлического листа в случае известного способа индукционного нагрева на основе LFIC, необходима высокая проницаемость (µ) материала или высокая рабочая частота (f) устройства.Accordingly, since the penetration depth must also be reduced, since the thickness of the metal sheet is reduced in the case of the known LFIC-based induction heating method, a high permeability (μ) of the material or a high operating frequency (f) of the device are required.

Однако, поскольку проницаемость является исключительным свойством металла, которое не может управляться и имеет значение, настолько же низкое, как у воздуха в точке Кюри, необходимо применять устройство только при высокой рабочей частоте. Поскольку имеется предел для реализации силового оборудования высокой мощности, существует индукционный нагрев немагнитных металлических листов с использованием LFIC.However, since permeability is an exceptional property of metal that cannot be controlled and has a value that is as low as that of air at the Curie point, it is only necessary to use the device at a high operating frequency. Since there is a limit to the implementation of high power power equipment, there is induction heating of non-magnetic metal sheets using LFIC.

Далее, как проиллюстрировано на фиг. 2А, поскольку TFIC генерирует магнитное поле, проходящее через металлический лист вертикально, а глубина проникновения больше, чем толщина металлического листа, решается проблема компенсации индуцированного вихревого тока и, как проиллюстрировано на фиг. 2В, поскольку вихревые токи, протекающие через верхний и нижний участки металлического листа, имеют одинаковую полярность и перекрывают друг друга для повышения плотности тока, может увеличиваться нагревательный эффект (P=I2×R).Further, as illustrated in FIG. 2A, since the TFIC generates a magnetic field passing vertically through the metal sheet and the penetration depth is greater than the thickness of the metal sheet, the problem of compensating the induced eddy current is solved and, as illustrated in FIG. 2B, since eddy currents flowing through the upper and lower sections of the metal sheet have the same polarity and overlap each other to increase the current density, the heating effect can increase (P = I 2 × R).

Соответственно при индукционном нагреве немагнитного металлического листа или тонкого листа TFIC может достигать эффекта улучшения эффективности нагрева.Accordingly, by induction heating a non-magnetic metal sheet or thin sheet, TFIC can achieve an effect of improving heating efficiency.

Между тем, хотя она и не проиллюстрирована, первоначальная модель TFIC имеет форму простой прямоугольной обмотки, и в этом случае плотность вихревого тока, индуцированного в стальном листе, может быть неоднородной в направлении ширины вокруг края металлического листа.Meanwhile, although not illustrated, the original TFIC model is in the form of a simple rectangular winding, in which case the density of the eddy current induced in the steel sheet may be non-uniform in the width direction around the edge of the metal sheet.

Это основная проблема, возникающая при использовании простой прямоугольной обмотки и, как будет описано в настоящем раскрытии ниже, головка катушки может быть искривлена, и если степень кривизны головки катушки оптимизирована (по ширине), неоднородность нагрева металлического листа может быть сведена к минимуму.This is the main problem that arises when using a simple rectangular winding and, as will be described in the present disclosure below, the coil head can be bent, and if the degree of curvature of the coil head is optimized (in width), the non-uniformity of heating of the metal sheet can be minimized.

Однако тип технологии индукционного нагрева с использованием пары нагревательных (индукционных) катушек TFIC на верхней и нижней сторонах раскрыт в патенте США №5401941.However, a type of induction heating technology using a pair of TFIC heating (induction) coils on the upper and lower sides is disclosed in US Pat. No. 5,401,941.

Данный патент США, хотя и не проиллюстрирован на отдельном чертеже, использует TFIC, расположенные на верхней и нижней сторонах, и необходимы деталь привода TFIC, согласующая деталь (конденсатор, трансформатор и тому подобное) и транспортная деталь (транспортный механизм) для управления местоположением.This U.S. patent, although not illustrated in a separate drawing, uses TFICs located on the upper and lower sides, and a TFIC drive part, a matching part (capacitor, transformer, and the like) and a transport part (transport mechanism) are needed to control the location.

Например, в данном патенте США пара TFIC должна быть расположена на противоположных сторонах, принимая во внимание пространства для согласующей детали и транспортной детали, связанных с индукционной катушкой, и местоположение устройства с двумя парами TFIC управляется для правильного положения с изменением ширины металлического листа.For example, in this U.S. patent, the TFIC pair should be located on opposite sides, taking into account the spaces for the matching part and the transport part associated with the induction coil, and the location of the device with two TFIC pairs is controlled for the correct position with the width of the metal sheet changing.

Соответственно в упомянутом патенте США в связи с тем, что согласующая деталь для подачи тока и транспортная деталь (приводной механизм, приводная рама и тому подобное) для управления местоположением индукционной катушки расположены на противоположных сторонах, для функционирования устройства требуется большое пространство, и ограничение пространства делает невозможным применение устройства к определенному процессу, в частности, линии прокатки, имеющей очень узкое установочное пространство для периферийных устройств. Например, в линии непрерывной прокатки тонкого листа, на которой непрерывно осуществляется процесс прокатки после процесса непрерывной разливки, по существу невозможно применить TFIC по упомянутому патенту США.Accordingly, in the aforementioned US patent, due to the fact that the matching part for supplying current and the transport part (drive mechanism, drive frame and the like) for controlling the location of the induction coil are located on opposite sides, a large space is required for the operation of the device, and space limitation makes it is impossible to apply the device to a specific process, in particular, a rolling line having a very narrow installation space for peripheral devices. For example, in a continuous rolling line of a thin sheet on which the rolling process is continuously carried out after the continuous casting process, it is essentially impossible to apply TFIC according to the aforementioned US patent.

Кроме того, в линейной головке (имеющей по существу прямоугольную обмотку), как описано в данном патенте США, распределение температуры по ширине может стать равномерным до степени, обеспечивающей достаточное полюсное деление, но в случае, если существует пространственный предел при установке индукционной катушки, как в линии прокатки, особенно трудно равномерно управлять распределением температуры по ширине от центра металлического листа к краю металлического листа.Furthermore, in a linear head (having a substantially rectangular winding), as described in this US patent, the width distribution of the temperature may become uniform to the extent that sufficient pole division is achieved, but if there is a spatial limit when installing the induction coil, as in the rolling line, it is especially difficult to evenly control the temperature distribution across the width from the center of the metal sheet to the edge of the metal sheet.

РаскрытиеDisclosure

Техническая проблемаTechnical problem

Таким образом, поскольку металлический лист или непрерывный металлический лист, такой как прокатанный лист, нагревается, а отдельный концевой вывод (имеющий протяженную длину) связан с согласующей деталью для нагрева металлического листа (для подачи тока), транспортной деталью (приводным механизмом) для управления местоположением нагревательной (индукционной) катушки согласно изменениям ширины металлического листа, может быть использовано (обеспечено) пространство и соответственно устройство для нагрева и включающий его аппарат для нагрева непрерывного металлического листа, в котором структура катушечной обмотки, такая как полюс и головка, может быть улучшена за счет упрощения встраивания устройства, например, в линию прокатки, имеющую узкое пространство, и равномерного нагрева материала (металлического листа) в направлении ширины, так что материал (металлический лист) может быть, в конечном счете, оптимально нагрет.Thus, since a metal sheet or a continuous metal sheet, such as a rolled sheet, is heated, and a separate end terminal (having an extended length) is connected to a matching part for heating the metal sheet (for supplying current), a transport part (drive mechanism) for controlling the location heating (induction) coil according to changes in the width of the metal sheet, can be used (provided) space and, accordingly, a device for heating and its apparatus for n heating a continuous metal sheet in which the structure of the coil winding, such as the pole and the head, can be improved by simplifying the integration of the device, for example, into a rolling line having a narrow space, and uniformly heating the material (metal sheet) in the width direction, so that the material (metal sheet) can ultimately be optimally heated.

Техническое решениеTechnical solution

Согласно аспекту настоящего раскрытия обеспечивается устройство для нагрева, включающее в себя: полюсы, расположенные на по меньшей мере одной поверхности плоского листа, разнесенные друг от друга, для генерирования магнитных полей для нагрева плоского листа; и концевые выводы для подачи тока, связанные с полюсами и способствующие использованию пространства.According to an aspect of the present disclosure, a heating device is provided, including: poles located on at least one surface of a flat sheet spaced apart from each other to generate magnetic fields for heating the flat sheet; and terminal leads for supplying current associated with the poles and promoting the use of space.

Полюсы и концевые выводы включают в себя первый и второй полюсы и первый и второй проводники, предусмотренные по длине металлического листа, соответствующей плоскому листу или направлению продвижения непрерывного металлического листа, причем концевые выводы связаны с согласующей деталью для подачи тока и транспортной деталью для управления местоположением устройства и размещаются на одной стороне металлического листа.The poles and terminal leads include first and second poles and first and second conductors provided along the length of the metal sheet corresponding to the flat sheet or the direction of advancement of the continuous metal sheet, the terminal leads being connected to a matching part for supplying current and a transport part for controlling the location of the device and are placed on one side of the metal sheet.

Устройство для нагрева дополнительно включает в себя первую и вторую головки, предусмотренные на первом и втором полюсах и выполненные с возможностью соответствовать первому и второму краям металлического листа, тем самым металлический лист равномерно нагревается в направлении по ширине.The heating device further includes first and second heads provided on the first and second poles and configured to correspond to the first and second edges of the metal sheet, thereby the metal sheet is uniformly heated in the width direction.

Первая и вторая головки по меньшей мере частично искривлены, чтобы равномерно нагревать металлический лист.The first and second heads are at least partially curved to uniformly heat the metal sheet.

Устройство для нагрева дополнительно включает в себя третью и четвертую головки рядом с первым и вторым краями металлического листа на первом и втором полюсах на противоположной стороне от первой и второй головок.The heating device further includes a third and fourth head adjacent to the first and second edges of the metal sheet at the first and second poles on the opposite side of the first and second heads.

Вводящие и отводящие ток проводники, составляющие первый концевой вывод, последовательно искривлены и разнесены друг от друга для образования первой головки, при этом простираясь рядом друг с другом, чтобы быть связанными с согласующей деталью и транспортной деталью, и последовательно третьей головки, в которой формируется первый полюс и которая соединяется с концом первого полюса и вокруг которой намотан по меньшей мере один одиночный виток.The lead-in and lead-out conductors constituting the first terminal lead are sequentially curved and spaced apart to form the first head, while extending next to each other to be connected with the matching part and the transport part, and sequentially of the third head, in which the first pole and which connects to the end of the first pole and around which at least one single turn is wound.

Первый полюс и первая и третья головки дополнительно включают в себя соединительную катушку, соединенную с проводниками, образующую с ними одно целое, при этом по меньшей мере два ряда одиночных витков перекрывают друг друга и предусматриваются рядом со второй головкой.The first pole and the first and third heads additionally include a connecting coil connected to the conductors, forming one with them, while at least two rows of single turns overlap and are provided next to the second head.

Вводящие и отводящие ток проводники, составляющие второй концевой вывод, разнесены друг от друга, простираясь так, чтобы быть связанными с согласующей деталью и транспортной деталью, причем второй полюс и вторая головка сформированы последовательно, четвертая головка сформирована рядом со вторым концевым выводом и вокруг нее намотан по меньшей мере один одиночный виток.The lead-in and lead-out conductors constituting the second end terminal are spaced apart, extending so as to be connected to the matching part and the transport part, the second pole and the second head being formed sequentially, the fourth head being formed adjacent to and around the second end terminal at least one single turn.

Второй полюс и вторая и четвертая головки дополнительно включают в себя ступенчатый виток, сформированный с ними как одно целое, при этом по меньшей мере два ряда одиночных витков перекрывают друг друга и соединяются с концевым выводом рядом с четвертой головкой.The second pole and the second and fourth heads additionally include a stepped turn formed with them as a whole, with at least two rows of single turns overlap each other and connected to the end terminal next to the fourth head.

Согласно другому аспекту настоящего раскрытия обеспечивается аппарат для нагрева непрерывного металлического листа, включающий в себя по меньшей мере два устройства для нагрева, включающих в себя: ролики для продвижения металлического листа, расположенные на верхней и нижней сторонах непрерывного металлического листа и предусмотренные на противоположных сторонах устройств для нагрева для продвижения металлического листа, причем интервал (t) между центрами полюсов устройств для нагрева удовлетворяет формуле t<L×0,75, где L=X-D, L является интервалом между центрами продвигающих роликов и D является диаметром продвигающих роликов.According to another aspect of the present disclosure, there is provided an apparatus for heating a continuous metal sheet, including at least two heating devices, including: rollers for advancing the metal sheet located on the upper and lower sides of the continuous metal sheet and provided on opposite sides of the devices for heating to advance the metal sheet, and the interval (t) between the centers of the poles of the heating devices satisfies the formula t <L × 0.75, where L = XD, L is and The interval between the centers of the advance rollers and D is the diameter of the advance rollers.

Устройства для нагрева, размещенные на верхней и нижней сторонами металлического листа, обращены друг к другу, при этом интервал (h) между полюсами верхнего и нижнего устройств для нагрева составляет от 60 до 150 мм, и ширина (а) между первым и вторым полюсами, предусмотренная в устройствах для нагрева, удовлетворяет формуле 0,5t<a<0,75t.The heating devices located on the upper and lower sides of the metal sheet are facing each other, while the interval (h) between the poles of the upper and lower heating devices is from 60 to 150 mm, and the width (a) between the first and second poles, provided in the heating devices, satisfies the formula 0.5t <a <0.75t.

Преимущественные эффектыAdvantage effects

Согласно настоящему раскрытию непрерывный металлический лист, такой как металлический лист или прокатанный лист, нагревается, и обеспечивается концевой вывод (обладающий длиной), связанный с согласующей деталью для нагрева и транспортной деталью (приводным механизмом) для управления местоположением.According to the present disclosure, a continuous metal sheet, such as a metal sheet or a rolled sheet, is heated, and an end terminal (having a length) is provided that is associated with a matching heating part and a transport part (drive mechanism) for controlling location.

Соответственно настоящее раскрытие позволяет сохранять пространство и, в частности, устройство можно легко встроить в линию прокатки, имеющую узкое пространство, или тому подобное.Accordingly, the present disclosure allows you to save space and, in particular, the device can be easily integrated into a rolling line having a narrow space, or the like.

Кроме того, лист может равномерно нагреваться в направлении по ширине.In addition, the sheet may be uniformly heated in the width direction.

В частности, согласно настоящему раскрытию металлический лист может быть, в конечном счете, оптимально нагрет путем улучшения структуры катушечной обмотки полюса, головки или тому подобного.In particular, according to the present disclosure, the metal sheet can ultimately be optimally heated by improving the structure of the coil winding of the pole, head, or the like.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На фиг. 1А и 1В показаны схема и вид рабочего состояния, иллюстрирующие LFIC согласно предшествующему уровню техники;In FIG. 1A and 1B are a diagram and a view of an operating state illustrating the LFIC according to the prior art;

на фиг. 2А и 2В показаны схема и вид рабочего состояния, иллюстрирующие TFIC согласно предшествующему уровню техники;in FIG. 2A and 2B are a diagram and a view of an operating state illustrating a TFIC according to the prior art;

на фиг. 3 показан вид сверху, иллюстрирующий устройство для нагрева согласно настоящему раскрытию для плоского листового материала (металлического листа и тонкого листа);in FIG. 3 is a plan view illustrating a heating apparatus according to the present disclosure for a flat sheet material (metal sheet and thin sheet);

на фиг. 4 показан перспективный вид, иллюстрирующий устройство для нагрева согласно варианту реализации настоящего раскрытия;in FIG. 4 is a perspective view illustrating a heating apparatus according to an embodiment of the present disclosure;

на фиг. 5 показан график, изображающий распределения температур на выходных сторонах катушек TFIC (катушка А и катушка В) и распределение температуры в их сочетании в устройстве для нагрева по фиг. 4 по варианту реализации настоящего раскрытия; иin FIG. 5 is a graph depicting the temperature distributions on the output sides of TFIC coils (coil A and coil B) and the temperature distribution in combination with the heating device of FIG. 4 according to an embodiment of the present disclosure; and

на фиг. 6 показан вид сбоку, иллюстрирующий аппарат для нагрева непрерывного металлического листа, в котором верхняя и нижняя катушки устройства для нагрева согласно настоящему раскрытию приложены к непрерывному металлическому листу.in FIG. 6 is a side view illustrating an apparatus for heating a continuous metal sheet in which the upper and lower coils of a heating device according to the present disclosure are applied to a continuous metal sheet.

Наилучший вариант изобретенияThe best option of the invention

Далее в этом документе будут подробно описаны варианты реализации настоящего раскрытия со ссылкой на прилагаемые чертежи.Further in this document, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

Раскрытие может, однако, быть реализовано во многих различных формах и не должно быть истолковано как ограниченное изложенными здесь вариантами реализации. Скорее эти варианты реализации предусмотрены с тем, чтобы это описание было всеобъемлющим и полным, и полностью передавало объем раскрытия специалистам в данной области техники.The disclosure may, however, be implemented in many different forms and should not be construed as limited to the implementation options set forth herein. Rather, these implementations are provided so that this description is comprehensive and complete, and fully conveys the scope of the disclosure to those skilled in the art.

На чертежах формы и размеры элементов могут быть преувеличены для наглядности, и одинаковые ссылочные позиции будут использоваться повсюду для обозначения тех же или подобных элементов.In the drawings, the shapes and sizes of elements can be exaggerated for clarity, and the same reference numbers will be used throughout to refer to the same or similar elements.

Во-первых, фиг. 3 и 4 иллюстрируют нагревательное устройство 1 для нагрева плоского листового материала, например металлического листа 10, способом TFIC, который описан выше, согласно настоящему раскрытию, и фиг. 6 иллюстрирует аппарат 1 для нагрева непрерывного металлического листа, в котором пара устройств 1 для нагрева согласно настоящему раскрытию размещается на верхней и нижней сторонах непрерывного металлического листа 10′ (например, непрерывного прокатанного листа (тонкого листа), на котором выполняется процесс прокатки после процесса непрерывной разливки), который непрерывно движется.Firstly, FIG. 3 and 4 illustrate a heating device 1 for heating a flat sheet material, for example a metal sheet 10, by the TFIC method as described above, according to the present disclosure, and FIG. 6 illustrates an apparatus 1 for heating a continuous metal sheet in which a pair of heating devices 1 according to the present disclosure are placed on the upper and lower sides of a continuous metal sheet 10 ′ (for example, a continuous rolled sheet (thin sheet) on which a rolling process is performed after the continuous process casting), which is continuously moving.

Соответственно в следующем описании вариантов реализации настоящего раскрытия будет описано устройство 1 для нагрева по фиг. 3 и 4 согласно настоящему раскрытию и будет описан аппарат для нагрева непрерывного металлического листа по фиг. 6 согласно настоящему раскрытию на основе описания устройства 1 для нагрева.Accordingly, in the following description of embodiments of the present disclosure, the heating apparatus 1 of FIG. 3 and 4 according to the present disclosure, and the apparatus for heating the continuous metal sheet of FIG. 6 according to the present disclosure based on the description of the heating device 1.

В то же время, как будет описано ниже, в варианте реализации настоящего раскрытия важными факторами при нагреве краев металлического листа является то, что все от первой до четвертой головок 70, 170, 90 и 190 располагаются так, чтобы соответствовать первому краю 12 (например, правому краю относительного продольного направления металлического листа или направлению продвижения непрерывного металлического листа) и второму краю 14 (например, левому краю относительного продольного направления металлического листа или направления продвижения непрерывного металлического листа) металлического листа 10, или обеспечиваются рядом с краями, а все от первой до четвертой головок 70, 170, 90 и 190 определяют шаги между первым и вторым полюсами 30 и 130.At the same time, as will be described below, in an embodiment of the present disclosure, important factors when heating the edges of the metal sheet are that all of the first to fourth heads 70, 170, 90, and 190 are arranged to correspond to the first edge 12 (e.g., the right edge of the relative longitudinal direction of the metal sheet or the direction of advancement of the continuous metal sheet) and the second edge 14 (for example, the left edge of the relative longitudinal direction of the metal sheet or direction of advancement of the continuous yvnogo metal sheet) of the metal plate 10, or provided near the edges, and all the first to fourth heads 70, 170, 90 and 190 define the steps between the first and second poles 30 and 130.

В то же время в варианте реализации настоящего раскрытия, который проиллюстрирован на фиг. 4, по меньшей мере частично искривленные головки упоминаются как первая и вторая головки 70 и 170, а линейные (четырехсторонние) головки, присоединенные между полюсами, упоминаются как третья и четвертая головки 90 и 190.At the same time, in an embodiment of the present disclosure, which is illustrated in FIG. 4, at least partially curved heads are referred to as first and second heads 70 and 170, and linear (four-sided) heads connected between the poles are referred to as third and fourth heads 90 and 190.

Хотя числовые обозначения металлического листа 10, который является простым плоским листом, и непрерывного металлического листа 10′, который непрерывно продвигается, различаются в описании варианта реализации настоящего раскрытия, очевидно, что устройство 1 для нагрева согласно настоящему раскрытию может быть применено как к металлическому листу 10, так и непрерывному металлическому листу 10′, как описано выше.Although the numerical designations of the metal sheet 10, which is a simple flat sheet, and the continuous metal sheet 10 ′, which is continuously advancing, differ in the description of the embodiment of the present disclosure, it is obvious that the heating device 1 according to the present disclosure can be applied to the metal sheet 10 and continuous metal sheet 10 ′, as described above.

Соответственно в последующем будет описан примерный вариант реализации настоящего раскрытия.Accordingly, an exemplary embodiment of the present disclosure will be described in the following.

Во-первых, как проиллюстрировано на фиг. 3, устройство 1 для нагрева согласно настоящему раскрытию может включать в себя полюсы 3, расположенные на по меньшей мере одной поверхности металлического листа 10, разнесенные друг от друга, для генерирования магнитных полей для нагрева металлического листа 10, и концевые выводы 5 для облегчения использования пространства в устройстве в сочетании с полюсами 3.First, as illustrated in FIG. 3, the heating device 1 according to the present disclosure may include poles 3 located on at least one surface of the metal sheet 10 spaced from each other to generate magnetic fields for heating the metal sheet 10, and end leads 5 to facilitate the use of space in the device in combination with poles 3.

Соответственно, как проиллюстрировано на фиг. 3, поскольку устройство 1 для нагрева согласно настоящему раскрытию включает в себя отдельный концевой вывод 5, который может простираться дополнительно, обеспечивается окружающая среда для эффективного использования требуемого пространства, в котором простирается концевой вывод.Accordingly, as illustrated in FIG. 3, since the heating device 1 according to the present disclosure includes a separate end terminal 5, which may extend further, an environment is provided for efficiently utilizing the required space in which the end terminal extends.

Например, поскольку согласующая деталь для подачи тока и управления местоположением (управления местоположением согласно изменениям ширины металлического листа), транспортная деталь М/Т, концевые выводы связаны друг с другом, соединение между согласующей деталью и транспортной деталью М/Т и управление устройством не могут представлять собой проблему, даже если концевые выводы 5 выровнены по одной и той же линии относительно одного края металлического листа 10, как проиллюстрировано на фиг. 3, и в результате устройство согласно настоящему раскрытию может быть применено в линии прокатки, имеющей узкое пространство.For example, since the matching part for supplying current and controlling the location (location control according to changes in the width of the metal sheet), the M / T transport part, the terminal leads are connected to each other, the connection between the matching part and the M / T transport part and device control cannot represent a problem even if the terminal leads 5 are aligned in the same line with respect to one edge of the metal sheet 10, as illustrated in FIG. 3, and as a result, the device according to the present disclosure can be applied in a rolling line having a narrow space.

Далее, согласующая деталь представляет собой конфигурацию для подачи тока, и транспортная деталь представляет собой конфигурацию, известную как приводной механизм.Further, the matching part is a current supply configuration, and the transport part is a configuration known as a drive mechanism.

Соответственно устройство 1 для нагрева согласно настоящему раскрытию исключает пространственные ограничения, как в патенте США №5401941, в частности, даже на линии прокатки, в которой не может быть легко использовано пространство, например, при использовании процесса непрерывной прокатки тонкого листа (прокатанного листа), при котором процесс прокатки непрерывно выполняется вместе с процессом непрерывной разливки.Accordingly, the heating device 1 according to the present disclosure eliminates spatial restrictions, as in US Pat. No. 5,401,941, in particular even on a rolling line in which space cannot be easily used, for example, by using the continuous rolling process of a thin sheet (rolled sheet), wherein the rolling process is continuously performed along with the continuous casting process.

После компоновки концевых выводов 5 согласно настоящему раскрытию первый и второй концевые выводы 50 и 150, описанные более подробно со ссылкой на фиг. 4, могут быть связаны друг с другом в подходящей окружающей среде на основе требуемого пространственного расположения, если длины концевых выводов, проходящих между согласующей деталью и транспортной деталью (МТ на фиг. 3), предусмотренных для подачи тока и управления местоположением устройства для нагрева, регулируются в соответствии с краем металлической пластины для равномерного нагрева металлического листа в направлении по ширине при значительном изменении ширины металлического листа.After arranging the terminal terminals 5 according to the present disclosure, the first and second terminal terminals 50 and 150, described in more detail with reference to FIG. 4 can be connected to each other in a suitable environment based on the desired spatial arrangement if the lengths of the terminal leads between the matching part and the transport part (MT in FIG. 3) provided for supplying current and controlling the location of the heating device are adjusted in accordance with the edge of the metal plate for uniform heating of the metal sheet in the width direction with a significant change in the width of the metal sheet.

Конечно, как проиллюстрировано на фиг. 3, предпочтительно, чтобы концевые выводы 5 устройства 1 для нагрева согласно настоящему раскрытию располагались только рядом или с первым краем 12, или со вторым краем 14 металлического листа 10. Например, это объясняется тем, что в случае, если концевые выводы 5 размещаются на первом краю 12 и на втором краю 14 металлического листа, необходимо пространство на противоположных сторонах металлического листа.Of course, as illustrated in FIG. 3, it is preferable that the terminal leads 5 of the heating device 1 according to the present disclosure are located only adjacent to either the first edge 12 or the second edge 14 of the metal sheet 10. For example, this is because if the terminal leads 5 are placed on the first edge 12 and on the second edge 14 of the metal sheet, space is needed on opposite sides of the metal sheet.

Далее, фиг. 4 иллюстрирует примерный вариант реализации устройства 1 для нагрева согласно настоящему раскрытию, который описан со ссылкой на фиг. 3.Further, FIG. 4 illustrates an exemplary embodiment of a heating device 1 according to the present disclosure, which is described with reference to FIG. 3.

То есть, как проиллюстрировано на фиг. 4, устройство для нагрева согласно настоящему раскрытию может включать в себя первый и второй полюсы 30 и 130, составляющие по меньшей мере одну пару полюсов 3, предусмотренных в продольном направлении (например, направлении продвижения прокатанного листа 10′) металлического листа 10, и первый и второй концевые выводы 50 и 150, составляющие концевой вывод 5, и тогда, как описано выше, предпочтительно, чтобы первый и второй концевые выводы 50 и 150 располагались только рядом с одной стороной металлического листа 10, например, связанными с согласующей деталью и транспортной деталью М/Т (см. фиг. 3), например, только рядом с первым краем 12 в варианте реализации настоящего раскрытия.That is, as illustrated in FIG. 4, a heating device according to the present disclosure may include first and second poles 30 and 130 constituting at least one pair of poles 3 provided in the longitudinal direction (e.g., the advance direction of the rolled sheet 10 ′) of the metal sheet 10, and the first and the second end leads 50 and 150 constituting the end lead 5, and then, as described above, it is preferable that the first and second end leads 50 and 150 are located only next to one side of the metal sheet 10, for example, associated with matching alyu and transport the workpiece M / T (see. FIG. 3), for example, only near the first edge 12 in the embodiment of the present disclosure.

В то же время в следующем варианте реализации настоящего раскрытия край металлического листа 10 рядом с согласующей деталью и с транспортной деталью (М/Т на фиг. 3) упоминается как первый край 12, а противоположный край упоминается как второй край 14.At the same time, in the next embodiment of the present disclosure, the edge of the metal sheet 10 next to the matching part and the transport part (M / T in FIG. 3) is referred to as the first edge 12, and the opposite edge is referred to as the second edge 14.

Затем, по существу, первый и второй полюсы 30 и 130 и первый и второй концевые выводы 50 и 150 формируются непрерывно намоткой одиночных витков С с помощью изгибания, искривления и тому подобного, и множество одиночных витков С могут перекрывать друг друга.Then, essentially, the first and second poles 30 and 130 and the first and second end terminals 50 and 150 are continuously formed by winding single turns C by bending, bending, and the like, and a plurality of single turns C can overlap each other.

Хотя это и не проиллюстрировано на чертежах, в то время как местоположением устройств 1 для нагрева управляют, чтобы соответствовать изменению ширины металлического листа, перемещение катушек С устройств для нагрева согласно настоящему раскрытию, расположенных на верхней и нижней сторонах металлического листа через заданный интервал, может направляться направляющим блоком.Although not illustrated in the drawings, while the location of the heating devices 1 is controlled to correspond to a change in the width of the metal sheet, the movement of the coils C of the heating devices according to the present disclosure located on the upper and lower sides of the metal sheet at a predetermined interval can be guided guide block.

Как проиллюстрировано на фиг. 4, хотя предпочтительно, чтобы устройства для нагрева согласно настоящему раскрытию размещались на верхней и нижней сторонах металлического листа 10 соответственно, с учетом нагрева верхней и нижней поверхностей металлического листа, они могут быть размещены только на верхней или нижней сторонах металлического листа.As illustrated in FIG. 4, although it is preferable that the heating devices according to the present disclosure are located on the upper and lower sides of the metal sheet 10, respectively, taking into account the heating of the upper and lower surfaces of the metal sheet, they can only be placed on the upper or lower sides of the metal sheet.

Более предпочтительно, как проиллюстрировано на фиг. 4, устройство для нагрева дополнительно включает в себя первую и вторую головки 70 и 170, обеспеченные на первом и втором полюсах 30 и 130 и расположенные, чтобы соответствовать первому и второму краям 12 и 14 металлического листа 10, так что металлический лист может нагреваться равномерно в направлении по ширине путем обеспечения подходящей окружающей среды для нагрева краев металлического листа.More preferably, as illustrated in FIG. 4, the heating device further includes first and second heads 70 and 170 provided on the first and second poles 30 and 130 and arranged to correspond to the first and second edges 12 and 14 of the metal sheet 10, so that the metal sheet can be heated evenly in width direction by providing a suitable environment for heating the edges of the metal sheet.

Конечно, очевидно, что местоположение первой и второй головок 70 и 170 может регулироваться для соответствия местоположениям первого и второго краев 12 и 14, которые изменяются, когда изменяется ширина металлического листа, посредством среды транспортной детали, связанной с концевым выводом.Of course, it is obvious that the location of the first and second heads 70 and 170 can be adjusted to match the locations of the first and second edges 12 and 14, which change when the width of the metal sheet changes, through the medium of the transport part associated with the end terminal.

Далее, предпочтительно, как проиллюстрировано на фиг. 4, первая и вторая головки 70 и 170 частично изогнуты.Further, preferably, as illustrated in FIG. 4, the first and second heads 70 and 170 are partially curved.

То есть первая и вторая головки 70 и 170 по меньшей мере частично изогнуты, поскольку металлический лист может равномерно нагреваться в направлении по ширине с помощью первой и второй головок 70 и 170 и, например, когда первая и вторая головки 70 и 170 по меньшей мере частично изогнуты, наиболее предпочтительны первая и вторая головки 70 и 170, которые являются круговыми, при этом металлический лист может равномерно нагреваться в направлении по ширине.That is, the first and second heads 70 and 170 are at least partially bent, since the metal sheet can be uniformly heated in the width direction with the first and second heads 70 and 170, and, for example, when the first and second heads 70 and 170 are at least partially curved, most preferred are the first and second heads 70 and 170, which are circular, while the metal sheet can be uniformly heated in the width direction.

Степени кривизны первой и второй головок 70 и 170 могут определяться при оптимальных условиях в ходе численного анализа, так что распределение температуры в направлении по ширине на краевом участке металлического листа может быть равномерным.The degrees of curvature of the first and second heads 70 and 170 can be determined under optimal conditions during numerical analysis, so that the temperature distribution in the width direction at the edge portion of the metal sheet can be uniform.

В то же время фиг. 5 представляет собой график, показывающий раздельные распределения температур пары TFIC (А и В) в направлениях по ширине металлического листа и распределение температуры (А+В), полученное путем сочетания отдельных распределений в устройстве 1 для нагрева согласно настоящему раскрытию, когда первая и вторая головки 70 и 170 оптимально изогнуты.At the same time, FIG. 5 is a graph showing the separate temperature distributions of the TFIC pair (A and B) in the directions along the width of the metal sheet and the temperature distribution (A + B) obtained by combining the individual distributions in the heating device 1 according to the present disclosure when the first and second heads 70 and 170 are optimally bent.

То есть, как проиллюстрировано на фиг. 5, можно увидеть, что эталонный показатель А+В обозначает распределение температуры, полученное путем сочетания распределений температуры по ширине катушки TFIC А и катушки TFIC В.That is, as illustrated in FIG. 5, it can be seen that the reference indicator A + B denotes the temperature distribution obtained by combining the temperature distributions across the width of the TFIC A coil and TFIC B coil.

В частности, на графике фиг. 5 можно увидеть, что комбинированное распределение (А+В) температуры по ширине металлического листа может быть по существу однородным в направлении по ширине металлического листа, за исключением краевого участка металлического листа, благодаря должным образом изогнутым первой и второй головкам, расположенным рядом с краями металлического листа между шириной от 400 до 620 мм или от -400 до -620 мм металлического листа вдоль оси X.In particular, in the graph of FIG. 5, it can be seen that the combined temperature distribution (A + B) over the width of the metal sheet can be substantially uniform in the direction along the width of the metal sheet, except for the edge portion of the metal sheet, due to the properly curved first and second heads located adjacent to the edges of the metal sheet sheet between a width of 400 to 620 mm or from -400 to -620 mm of a metal sheet along the X axis.

Соответственно можно увидеть, что устройство для нагрева согласно настоящему раскрытию, включающее в себя по меньшей мере частично изогнутые первую и вторую головки 70 и 170, может равномерно нагревать металлический лист (прокатанный лист) в направлении по ширине металлического листа.Accordingly, it can be seen that the heating device according to the present disclosure, including at least partially curved first and second heads 70 and 170, can evenly heat the metal sheet (rolled sheet) in the width direction of the metal sheet.

Первая и вторая головки 70 и 170 нагревают металлический лист, при этом местоположением первой и второй головок 70 и 170 последовательно управляют, чтобы соответствовать первому краю 12 и второму краю 14 в продольном направлении (направлении продвижения) металлического листа.The first and second heads 70 and 170 heat the metal sheet, with the location of the first and second heads 70 and 170 being sequentially controlled to correspond to the first edge 12 and the second edge 14 in the longitudinal direction (advance direction) of the metal sheet.

То есть, более предпочтительно, устройство 1 для нагрева согласно настоящему раскрытию дополнительно включает в себя третью и четвертую головки 90 и 190 рядом со вторым и с первым краями 14 и 12 металлического листа 10, предусмотренные на первом и втором полюсах 30 и 130 на противоположной стороне первой и второй головок 70 и 170, так что замкнутая индукционная катушка формируется в виде целой, в то время как наматываются одиночные витки.That is, more preferably, the heating device 1 according to the present disclosure further includes a third and fourth head 90 and 190 adjacent to the second and first edges 14 and 12 of the metal sheet 10 provided on the first and second poles 30 and 130 on the opposite side the first and second heads 70 and 170, so that a closed induction coil is formed as a whole, while single turns are wound.

В этом случае третья и четвертая головки 90 и 190 могут быть расположены для обеспечения краевого пространства для компенсации изменений ширины металлического листа при отклонении от краев металлического листа.In this case, the third and fourth heads 90 and 190 can be located to provide an edge space to compensate for changes in the width of the metal sheet when deviating from the edges of the metal sheet.

Далее, как проиллюстрировано на фиг. 4, в нагревательном узле, расположенном в продольном направлении со стороны входа металлического листа и включающем в себя первый полюс 30, первый концевой вывод 50 и первую и третью головки 70 и 90 устройства 1 для нагрева согласно настоящему раскрытию, первый концевой вывод включает в себя подводящий и отводящий проводники 50а и 50b, предназначенные для введения и отведения токов, причем проводники расположены смежно друг с другом и простираются для соединения с согласующей деталью и транспортной деталью (М/Т на фиг. 3).Further, as illustrated in FIG. 4, in a heating unit located in a longitudinal direction from the inlet side of the metal sheet and including a first pole 30, a first end terminal 50 and a first and third head 70 and 90 of a heating device 1 according to the present disclosure, the first end terminal includes a supply and lead-out conductors 50a and 50b for introducing and diverting currents, the conductors being adjacent to each other and extending to connect with a matching part and a transport part (M / T in FIG. 3).

Первый полюс 30 формируется непосредственно после концевых выводов, изогнутым и разнесенным от первого края 12 металлического листа 10 для формирования первой головки 70, соответствующей первому краю 12 металлической пластины 10, и формируется третья головка 90, соединенная с концом первого полюса 30.The first pole 30 is formed immediately after the terminal leads, curved and spaced from the first edge 12 of the metal sheet 10 to form a first head 70 corresponding to the first edge 12 of the metal plate 10, and a third head 90 is formed, connected to the end of the first pole 30.

Далее, для создания подходящей нагревательной окружающей среды первый полюс 30 и первая и третья головки 70 и 90 могут быть соединены с проводниками и по меньшей мере два ряда одиночных витков С могут быть целиком намотаны для перекрытия друг друга.Further, to create a suitable heating environment, the first pole 30 and the first and third heads 70 and 90 can be connected to conductors and at least two rows of single turns C can be wound entirely to overlap each other.

Предпочтительно, когда первый полюс 30 формируется намоткой двух рядов одиночных витков, соединительный виток С′ обеспечивается рядом со второй головкой для компенсации шага для соединения с самым внешним вводящим проводником 50а.Preferably, when the first pole 30 is formed by winding two rows of single turns, a connecting turn C ′ is provided next to the second head for step compensation for connecting to the outermost lead-in conductor 50a.

Хотя соединительный виток С′ может соединяться с одиночными витками С путем приваривания и тому подобного, витки могут быть обеспечены как одно целое путем предварительного изгибания, искривления и формирования ступенек, чтобы избежать проблем во время процесса сварки.Although the connecting turn C ′ may be connected to the single turns C by welding and the like, the turns can be provided as a whole by pre-bending, bending and forming steps to avoid problems during the welding process.

Далее, даже в нагревательном узле, имеющем второй полюс 130, второй концевой вывод 150 и вторую и четвертую головки 170 и 190 в продольном направлении металлического листа, как проиллюстрировано на фиг. 4, вводящие и отводящие ток проводники 150а и 150b второго концевого вывода 150 разнесены друг от друга и простираются для соединения с согласующей деталью и транспортной деталью М/Т, и при этом последовательно формируются второй полюс 130 и изогнутая вторая головка 170, а четвертая головка 190 может быть сформирована рядом с концевым выводом.Further, even in the heating unit having the second pole 130, the second end terminal 150 and the second and fourth heads 170 and 190 in the longitudinal direction of the metal sheet, as illustrated in FIG. 4, the current input and output conductors 150a and 150b of the second end terminal 150 are spaced apart and extend to connect to the matching part and the M / T transport part, and in this case, the second pole 130 and the curved second head 170 are sequentially formed, and the fourth head 190 can be formed near the end terminal.

То есть второй полюс 130 и вторая и четвертая головки 170 и 190 могут быть сформированы как одно целое, при этом по меньшей мере два ряда одиночных витков С намотаны для перекрытия друг друга, а ступенчатый виток С″, присоединенный к вводящему ток проводнику 150а, может быть обеспечен рядом с четвертой головкой 190, и при этом ступенчатый виток предусматривается для компенсации толщины катушки, если является интегрально присоединенным к концевому выводу.That is, the second pole 130 and the second and fourth heads 170 and 190 can be formed as a whole, with at least two rows of single turns C wound to overlap each other, and a stepped turn C ″ connected to the current-conducting conductor 150a can be provided next to the fourth head 190, and a stepped turn is provided to compensate for the thickness of the coil, if it is integrally connected to the end terminal.

В то же время в устройстве 1 для нагрева согласно настоящему раскрытию при расположении нагревательных узлов выше и ниже по ходу движения первая и вторая головки 70 и 170 располагаются, чтобы соответствовать первому и второму краям 12 и 14 металлического листа для точного нагрева края металлического листа в продольном направлении (или в направлении продвижения непрерывного металлического листа 10′ на фиг. 6) металлического листа 10, а третья и четвертая головки 90 и 190 располагаются рядом с краем металлического листа с достаточным допуском, и предпочтительно размещается на месте, где третья и четвертая головки 90 и 190 проходят через металлический лист.At the same time, in the heating device 1 according to the present disclosure, with the heating units located higher and lower in the direction of travel, the first and second heads 70 and 170 are arranged to correspond to the first and second edges 12 and 14 of the metal sheet for accurately heating the edge of the metal sheet in the longitudinal the direction (or in the direction of advancement of the continuous metal sheet 10 ′ in FIG. 6) of the metal sheet 10, and the third and fourth heads 90 and 190 are located near the edge of the metal sheet with sufficient tolerance, and respectfully located on the spot where the third and fourth heads 90 and 190 pass through the metal sheet.

Соответственно, как проиллюстрировано на фиг. 4, металлический лист может равномерно нагреваться в направлении по ширине, при этом первый край 12 металлического листа 10 проходит между первой головкой 70 и первым полюсом, а второй край 14 металлического листа 10 проходит между второй головкой и вторым полюсом 130.Accordingly, as illustrated in FIG. 4, the metal sheet can be uniformly heated in the width direction, with the first edge 12 of the metal sheet 10 passing between the first head 70 and the first pole, and the second edge 14 of the metal sheet 10 passing between the second head and the second pole 130.

Затем, как проиллюстрировано на фиг. 4, предпочтительно, чтобы частота, поданная на катушку согласно настоящему раскрытию, составляла 3 кГц или менее, а число обмоток единичных витков С, которое определяет форму устройства, составляет 5 или менее. Например, по мере увеличения числа обмоток интервал между обмотками и охлаждающей структурой может стать сложным и, таким образом, может возникнуть проблема в аспектах производственных затрат и технического обслуживания.Then, as illustrated in FIG. 4, it is preferable that the frequency supplied to the coil according to the present disclosure is 3 kHz or less, and the number of windings of the single turns C, which determines the shape of the device, is 5 or less. For example, as the number of windings increases, the interval between the windings and the cooling structure can become difficult and, thus, there may be a problem in aspects of production costs and maintenance.

Далее, фиг. 6 иллюстрирует верхний и нижний поперечные сечения одной катушки TFIC аппарата 1′ для непрерывного нагрева металлического листа на основе устройства 1 для нагрева согласно настоящему раскрытию и, например, секции из пары устройств 1 для нагрева, размещенные на верхней и нижней сторонах металлического листа 10′ (например, тонкого прокатанного листа на линии непрерывной прокатки), чтобы быть обращенными друг к другу, а транспортные валки 2 для металлического листа располагаются с входной и выходной по ходу движения сторон устройства для нагрева.Further, FIG. 6 illustrates the upper and lower cross sections of one TFIC coil of apparatus 1 ′ for continuously heating a metal sheet based on a heating device 1 according to the present disclosure and, for example, sections of a pair of heating devices 1 placed on the upper and lower sides of a metal sheet 10 ′ ( for example, a thin rolled sheet on a continuous rolling line) to face each other, and the transport rolls 2 for the metal sheet are located with the input and output along the sides of the device for heating a.

Устройства 1 для нагрева располагаются внутри камер 4 для образования нагревающего пространства для рассеивания тепла и прерывания утечки магнитных потоков, а транспортные валки 2 для металлического листа могут располагаться в пространствах для введения и извлечения металлического листа на противоположных сторонах камер 4.The heating devices 1 are located inside the chambers 4 to form a heating space for dissipating heat and interrupting the leakage of magnetic fluxes, and the transport rolls 2 for the metal sheet can be located in the spaces for introducing and removing the metal sheet on opposite sides of the chambers 4.

Далее, на фиг. 6 позиция X обозначает интервал между центрами транспортных валков 2, L обозначает интервал между транспортными валками, D обозначает диаметр транспортных валков, t обозначает расстояние между центрами расположенных выше и ниже по ходу движения секций устройств для нагрева из одной пары устройств для нагрева, d обозначает толщину металлического листа и Н обозначает разницу по высоте между одиночными витками С устройств для нагрева, расположенных на верхней и нижней сторонах, обращенных друг к другу.Further, in FIG. 6, X denotes the distance between the centers of the transport rolls 2, L denotes the interval between the transport rolls, D denotes the diameter of the transport rolls, t denotes the distance between the centers of the sections of the heating devices located above and below in the direction of travel from one pair of heating devices, d denotes the thickness metal sheet and H denotes the difference in height between the single turns C of heating devices located on the upper and lower sides facing each other.

В то же время предпочтительно в аппарате 1′ согласно настоящему раскрытию для непрерывного нагрева металлического листа t удовлетворяет условию t<L×0,75, (L=X-D) и здесь L обозначает интервал между транспортными валками, X обозначает интервал между центрами транспортных валков, a D обозначает диаметр транспортных валков.At the same time, preferably in the apparatus 1 ′ according to the present disclosure for continuous heating of the metal sheet, t satisfies the condition t <L × 0.75, (L = XD) and here L denotes the interval between the transport rolls, X denotes the interval between the centers of the transport rolls, a D denotes the diameter of the transport rolls.

То есть предпочтительно, чтобы t был менее 75% от L, чтобы соответствовать интервалу (расстоянию) между транспортными валками, что связано с трудностью размещения требуемой катушки на заданном интервале, если условие отклоняется по сравнению с интервалом между центрами пары устройств для нагрева.That is, it is preferable that t be less than 75% of L in order to correspond to the interval (distance) between the transport rolls, which is associated with the difficulty of placing the desired coil on a given interval if the condition deviates compared to the interval between the centers of the pair of heating devices.

Кроме того, как проиллюстрировано на фиг. 6, предпочтительно, чтобы интервал h между одиночными витками С первого и второго полюсов 30 и 130 из пары верхнего и нижнего устройств 1 для нагрева составлял от 60 до 150 мм, и если условие отклоняется, то есть интервал h составляет 60 мм или менее, одиночные витки устройств для нагрева располагаются слишком близко к металлическому листу, так что катушки могут быть повреждены из-за столкновения, а если интервал h более 150 мм, эффективность нагрева значительно снижается.In addition, as illustrated in FIG. 6, it is preferable that the interval h between the single turns C of the first and second poles 30 and 130 of the pair of upper and lower heating devices 1 is from 60 to 150 mm, and if the condition deviates, that is, the interval h is 60 mm or less, single the turns of the heating devices are too close to the metal sheet, so that the coils can be damaged due to a collision, and if the interval h is more than 150 mm, the heating efficiency is significantly reduced.

Более предпочтительным является то, чтобы максимальная ширина одиночных витков между первым и вторым полюсами 30 и 130, обеспеченных в устройстве 1 для нагрева, удовлетворяла условию 0,5t<a<0,75t, и когда максимальная ширина а менее 0,5t, ширина индукционной катушки слишком уменьшается, так что снижается нагревательная способность, а если максимальная ширина а более 0,75t, имеется ограничение пространства таким образом, что трудно изготавливать устройство 1 для нагрева.It is more preferable that the maximum width of the single turns between the first and second poles 30 and 130 provided in the heating device 1 satisfy the condition 0.5t <a <0.75t, and when the maximum width a is less than 0.5t, the width of the induction the coil is too reduced, so that the heating ability is reduced, and if the maximum width a is more than 0.75t, there is a space limitation in such a way that it is difficult to manufacture the heating device 1.

Промышленная применимостьIndustrial applicability

Соответственно устройство для нагрева и аппарат для нагрева непрерывного металлического листа, включающий в себя устройство для нагрева согласно настоящему раскрытию, включают в себя отдельный концевой вывод, связанный с согласующей деталью и транспортной деталью, и при этом, в частности, металлический лист, особенно непрерывный металлический лист, такой как прокатанный лист, который непрерывно продвигается, может оптимально нагреваться с помощью конструкции из первой-четвертой головок, использующих обмотки.Accordingly, a heating apparatus and apparatus for heating a continuous metal sheet including a heating apparatus according to the present disclosure include a separate end terminal associated with a matching part and a transport part, and in particular, a metal sheet, especially a continuous metal a sheet, such as a rolled sheet that is continuously advancing, can be optimally heated using a structure of first to fourth heads using windings.

Например, устройство для нагрева и аппарат для нагрева непрерывного металлического листа согласно настоящему раскрытию могут быть выполнены с возможностью иметь низкую частоту, когда тонкий материал и немагнитное тело нагревается способом TFIC, и эффективность электрического нагрева может быть увеличена по сравнению с существующим LFIC, даже если изменение в толщине материала больше, и поскольку могут быть предусмотрены особенности перегрева краев металлического листа, которые охлаждаются легче, чем центральный участок листа, отдельный нагреватель края не требуется.For example, the heating device and the apparatus for heating a continuous metal sheet according to the present disclosure may be configured to have a low frequency when the thin material and the non-magnetic body are heated by the TFIC method, and the electric heating efficiency can be increased compared to the existing LFIC, even if the change the thickness of the material is greater, and since features of overheating of the edges of the metal sheet can be provided, which are cooled more easily than the central section of the sheet, separate edge heater not required.

Соответственно особенность устройства для нагрева согласно настоящему раскрытию может реализовать однородность конечного продукта, поскольку расход пространства из-за установки дополнительного краевого нагревателя может быть исключен, и потеря температуры на краю может быть компенсирована в случае, например, мини-заводского процесса, такого как СЕМ, для непрерывной прокатки тонкого листа.Accordingly, the feature of the heating device according to the present disclosure can realize the uniformity of the final product, since the space consumption due to the installation of an additional edge heater can be eliminated, and the temperature loss at the edge can be compensated in the case of, for example, a mini-factory process such as CEM, for continuous rolling of a thin sheet.

Кроме того, поскольку материал не проходит через соленоидную катушку, как в случае LFIC, он может быть легко передвинут в требуемое местоположение при отсутствии нагрева, так что устройство может правильно функционировать для соответствия ремонту линии или в случае внезапной аварии.Furthermore, since the material does not pass through the solenoid coil, as in the case of the LFIC, it can be easily moved to the desired location in the absence of heating, so that the device can function correctly to match line repair or in the event of a sudden accident.

В частности, поскольку согласующая деталь и транспортная деталь, которые действуют как ограничители при применении линии прокатки в устройстве для нагрева, согласно настоящему раскрытию размещаются на одной стороне металлического листа, использование пространства может быть максимизировано.In particular, since the matching part and the transport part, which act as limiters when using the rolling line in the heating device, according to the present disclosure are placed on one side of the metal sheet, space utilization can be maximized.

Claims (8)

1. Устройство для нагрева непрерывного металлического листа, содержащее
полюсы, расположенные на по меньшей мере одной поверхности плоского листа, разнесенные друг от друга, для генерирования магнитных полей для нагрева плоского листа и
концевые выводы для подачи тока совместно с полюсами,
при этом полюсы и концевые выводы включают в себя первый и второй полюсы и первый и второй проводники, предусмотренные в продольном направлении металлического листа, соответствующего плоскому листу, или в направлении продвижения непрерывного металлического листа, при этом концевые выводы связаны с согласующей деталью для подачи тока и транспортной деталью для управления местоположением устройства и размещены на одной стороне металлического листа,
первую и вторую головки, предусмотренные на первом и втором полюсах и размещенные так, чтобы соответствовать первому и второму краям металлического листа, для равномерного нагрева металлического листа в направлении по его ширине,
третью и четвертую головки, расположенные рядом со вторым и первым краями металлического листа, предусмотренные на первом и втором полюсах на противоположной стороне от первой и второй головок.
1. A device for heating a continuous metal sheet containing
poles located on at least one surface of the flat sheet spaced from each other to generate magnetic fields for heating the flat sheet and
end terminals for supplying current together with the poles,
wherein the poles and terminal leads include first and second poles and first and second conductors provided in the longitudinal direction of the metal sheet corresponding to the flat sheet, or in the direction of advancement of the continuous metal sheet, while the terminal leads are connected to a matching part for supplying current and a transport part for controlling the location of the device and placed on one side of the metal sheet,
the first and second heads provided on the first and second poles and placed so as to correspond to the first and second edges of the metal sheet, for uniform heating of the metal sheet in the direction along its width,
third and fourth heads, located next to the second and first edges of the metal sheet, provided on the first and second poles on the opposite side from the first and second heads.
2. Устройство для нагрева по п. 1, в котором первая и вторая головки по меньшей мере частично изогнуты для равномерного нагрева металлического листа.2. The heating device according to claim 1, wherein the first and second heads are at least partially bent to uniformly heat the metal sheet. 3. Устройство для нагрева по п. 1, в котором вводящие и отводящие ток проводники, составляющие первый концевой вывод, последовательно искривлены и разнесены друг от друга для формирования первой головки, простираясь рядом друг с другом, чтобы быть связанными с согласующей деталью и транспортной деталью, и последовательно с третьей головкой, в которой формируется первый полюс, и которая соединяется с концом первого полюса, и при этом сформировано два ряда одиночных витков.3. The heating device according to claim 1, wherein the current-conducting and conducting wires constituting the first terminal terminal are sequentially curved and spaced apart to form the first head, extending adjacent to each other to be connected with the matching part and the transport part , and sequentially with the third head, in which the first pole is formed, and which is connected to the end of the first pole, and two rows of single turns are formed. 4. Устройство для нагрева по п. 3, в котором первый полюс и первая и третья головки дополнительно содержат соединительный виток, соединенный с концевыми выводами и сформированный с ними как одно целое, при этом по меньшей мере два ряда одиночных витков перекрывают друг друга и предусмотрены рядом со второй головкой.4. The heating device according to claim 3, in which the first pole and the first and third heads further comprise a connecting coil connected to the terminal leads and formed with them as a whole, while at least two rows of single turns overlap and are provided next to the second head. 5. Устройство для нагрева по п. 1, в котором вводящие и отводящие ток проводники, составляющие второй концевой вывод, разнесены друг от друга, так чтобы простираться и быть связанными с согласующей деталью и транспортной деталью, при этом второй полюс и вторая головка сформированы последовательно, четвертая головка сформирована рядом со вторым концевым выводом, и при этом сформировано два ряда одиночных витков.5. The heating device according to claim 1, wherein the current-conducting and conducting wires constituting the second terminal terminal are spaced from each other so as to extend and be connected to the matching part and the transport part, wherein the second pole and the second head are formed sequentially , a fourth head is formed adjacent to the second end terminal, and two rows of single turns are formed. 6. Устройство для нагрева по п. 5, в котором второй полюс и вторая и четвертая головки дополнительно содержат ступенчатый виток, сформированный с ними как одно целое, при этом по меньшей мере два ряда одиночных витков перекрывают друг друга и соединены с концевым выводом рядом с четвертой головкой.6. The heating device according to claim 5, in which the second pole and the second and fourth heads further comprise a stepped turn formed with them as a whole, with at least two rows of single turns overlap and connected to the end terminal next to fourth head. 7. Аппарат для нагрева непрерывного металлического листа, содержащий по меньшей мере два устройства для нагрева по любому из пп. 1-6 и
транспортные валки для продвижения металлического листа, расположенные на верхней и нижней сторонах непрерывного металлического листа и предусмотренные на противоположных сторонах упомянутых устройств для нагрева непрерывного металлического листа,
при этом расстояние (t) между центрами полюсов упомянутых устройств для нагрева удовлетворяет формуле t<L×0,75, где L=X-D, L - расстояние между транспортными валками, X - расстояние между центрами транспортных валков, a D - диаметр транспортных валков.
7. Apparatus for heating a continuous metal sheet containing at least two devices for heating according to any one of paragraphs. 1-6 and
transport rolls for advancing the metal sheet located on the upper and lower sides of the continuous metal sheet and provided on opposite sides of said devices for heating the continuous metal sheet,
the distance (t) between the centers of the poles of the above-mentioned heating devices satisfies the formula t <L × 0.75, where L = XD, L is the distance between the transport rolls, X is the distance between the centers of the transport rolls, and D is the diameter of the transport rolls.
8. Аппарат для нагрева по п. 7, в котором упомянутые устройства для нагрева размещены на верхней и нижней сторонах металлического листа и обращены друг к другу, при этом расстояние (h) между полюсами верхнего и нижнего устройств для нагрева составляет от 60 до 150 мм, а ширина (а) между первым и вторым полюсами, предусмотренными в устройствах для нагрева, удовлетворяет формуле 0,5t<a<0,75t. 8. The heating apparatus according to claim 7, wherein said heating devices are located on the upper and lower sides of the metal sheet and face each other, wherein the distance (h) between the poles of the upper and lower heating devices is from 60 to 150 mm and the width (a) between the first and second poles provided in the heating devices satisfies the formula 0.5t <a <0.75t.
RU2015106945/02A 2012-07-30 2013-07-29 Heating device and plant with it for heating continuous metal sheet RU2605020C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2012-0083122 2012-07-30
KR1020120083122A KR101428178B1 (en) 2012-07-30 2012-07-30 Transverse Flux Induction Heater, and Heating System for Strip having The Same
PCT/KR2013/006787 WO2014021596A1 (en) 2012-07-30 2013-07-29 Heating device and continuous metal plate heating apparatus including same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015106945A RU2015106945A (en) 2016-09-20
RU2605020C2 true RU2605020C2 (en) 2016-12-20

Family

ID=50028220

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015106945/02A RU2605020C2 (en) 2012-07-30 2013-07-29 Heating device and plant with it for heating continuous metal sheet

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP6099745B2 (en)
KR (1) KR101428178B1 (en)
CN (1) CN104508154B (en)
RU (1) RU2605020C2 (en)
WO (1) WO2014021596A1 (en)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3025799B2 (en) 2014-11-28 2020-04-15 SMS group GmbH Rolling mill
KR101714869B1 (en) * 2015-04-16 2017-03-10 주식회사 피에스텍 Coil assemly for induction-heating apparatus and induction-heating apparatus including the same
KR101940887B1 (en) * 2016-12-27 2019-01-21 주식회사 포스코 Induction-heating apparatus
WO2018148242A1 (en) * 2017-02-08 2018-08-16 Inductotherm Corp. Adjustable transverse inductors for inductively heating strips or slabs
KR20180093469A (en) * 2017-02-13 2018-08-22 주식회사 포스코 Inductive heating apparatus
JP7116478B2 (en) 2018-08-10 2022-08-10 学校法人金沢工業大学 heating device
DE102019008622A1 (en) * 2019-12-13 2021-06-17 ABP lnduction Systems GmbH Cross-field induction heater
DE102020124517A1 (en) * 2020-09-21 2022-03-24 Volkswagen Aktiengesellschaft Process and device for drying a foil material
KR102357035B1 (en) * 2020-10-20 2022-02-07 카토즈 주식회사 Method for preheating and heating thick steel for ship using induction heating
KR102352267B1 (en) * 2020-10-20 2022-01-17 카토즈 주식회사 Device for preheating and heating thick steel for ship using induction heating
CN114340057B (en) * 2021-11-30 2023-05-23 同济大学 Conductive heating device for eliminating conductive heating deformation of ultrathin metal plate

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU60670A1 (en) * 1939-12-31 1941-11-30 В.П. Вологдин Sheet metal warming device
US5401941A (en) * 1992-10-13 1995-03-28 Abb Patent Gmbh Apparatus for the inductive cross-field heating of flat material
US5403994A (en) * 1994-02-14 1995-04-04 Ajax Magnethermic Corporation Selectively adjustable transverse flux heating apparatus
RU2236770C2 (en) * 2000-04-19 2004-09-20 Селе Induction heating apparatus with cross flux and variable-width magnetic circuit
KR101148136B1 (en) * 2007-04-16 2012-05-23 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤 Metal plate induction heating device and induction heating method

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0237689A (en) * 1988-07-28 1990-02-07 Meidensha Corp Induction heating coil device
JPH0454194U (en) * 1990-09-13 1992-05-08
JP3482342B2 (en) * 1998-06-30 2003-12-22 新日本製鐵株式会社 Induction heating device on the side of metal plate
JP4442019B2 (en) * 2000-11-06 2010-03-31 東洋製罐株式会社 Method and apparatus for heating metal substrate
US6576878B2 (en) * 2001-01-03 2003-06-10 Inductotherm Corp. Transverse flux induction heating apparatus
JP4303607B2 (en) * 2004-01-26 2009-07-29 新日本製鐵株式会社 Induction heating method for steel sheet
CA2641846A1 (en) * 2006-02-22 2007-09-07 Inductotherm Corp. Transverse flux electric inductors
JP2008001979A (en) * 2006-05-24 2008-01-10 Nippon Steel Corp Manufacturing method of grain-oriented electrical steel sheet and decarburization annealing furnace used in the manufacturing method
JP5139136B2 (en) 2007-11-15 2013-02-06 富士電機株式会社 Induction heating device
JP5578325B2 (en) * 2010-11-19 2014-08-27 積水化学工業株式会社 Electromagnetic induction heating coil, electromagnetic induction heating device, and method for heating metal body
KR101252640B1 (en) * 2010-12-21 2013-04-10 주식회사 포스코 Induction heating apparatus and method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU60670A1 (en) * 1939-12-31 1941-11-30 В.П. Вологдин Sheet metal warming device
US5401941A (en) * 1992-10-13 1995-03-28 Abb Patent Gmbh Apparatus for the inductive cross-field heating of flat material
US5403994A (en) * 1994-02-14 1995-04-04 Ajax Magnethermic Corporation Selectively adjustable transverse flux heating apparatus
RU2236770C2 (en) * 2000-04-19 2004-09-20 Селе Induction heating apparatus with cross flux and variable-width magnetic circuit
KR101148136B1 (en) * 2007-04-16 2012-05-23 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤 Metal plate induction heating device and induction heating method

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140016524A (en) 2014-02-10
JP2015531147A (en) 2015-10-29
RU2015106945A (en) 2016-09-20
CN104508154B (en) 2016-09-14
WO2014021596A1 (en) 2014-02-06
KR101428178B1 (en) 2014-08-07
JP6099745B2 (en) 2017-03-22
CN104508154A (en) 2015-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2605020C2 (en) Heating device and plant with it for heating continuous metal sheet
EP1854336B1 (en) Induction heating device for a metal plate
US9888529B2 (en) Induction heating device for a metal plate
JP4912912B2 (en) Induction heating device
JP6323564B2 (en) Induction heating device for metal strip
US9462641B2 (en) Transverse flux strip heating with DC edge saturation
JP4153895B2 (en) Induction heating apparatus and induction heating method for metal strip
EP3974548A1 (en) Traverse hardening apparatus and traverse hardening method
JP6331900B2 (en) Induction heating device for metal strip
EP3998360A1 (en) Mobile quenching device and mobile quenching method
US10638553B2 (en) Transverse flux induction heating apparatus
US10160058B2 (en) Electric resistance welded pipe welding apparatus
KR101908798B1 (en) Apparatus and method to induction heating
JP4963947B2 (en) Heat treatment method and apparatus for thin plate member
JP4890278B2 (en) Metal plate induction heating device
JP2005206906A (en) Induction heating method for steel sheet
SU1544817A1 (en) Method of thermal treatmetment of welded joints of strips

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200730