Устройство индукционного нагрева движущегося листового материала поперечным магнитным потоком

 

1. УСТРОЙСТВО ИНДУКЦИОННОГО НАГРЕВА ДВИЖУЩЕГОСЯ ЛИСТОВОГО МАТЕРИАЛА ПОПЕРЕЧНЫМ МАГНИТНЫМ ПОТОКОМ, содержгицее индуктор из двух плоских секций, выполненных в виде магнитопроводов с пазами, в которые уложена обмотка переменного тока, и установленных горизонтально пазами навстречу друг другу с образованием зазора для прохождения нагреваемого материала, при этом пазы в магнитопроводах выполнены поперек указанного зазора, о т л и ч а ю ц е ес я тем, что, с целью повышения равномерности нагрева, оно снабжено с одной стороны каждой .секции двумя дополнительными индукторами, выполненными в виде плоских магнитопроводов с пазом, в который уложена обмотка переменного тока, при этом пазы в них вглполнены перпендикулярно пазам секции, длина и ширина их составляет соответственно 0,5-1 и 0,8-1 длины и ширины пазов секции, а пазы в секциях выполнены одинаковой ширины в количестве с трех, и в средний паз уложено уд40ТКИ . /Л военное количество витков обмотки. Л И - IW/ 2. Устройство по п.1, о т чающееся тем, что, с целью If расширения типоразмеров нагреваемого материала, секции индуктора и доа полнительные индукторы выполнены подвижными одхни относительно дру- I гих в направлении, поперечном указанfL . ному зазору, и величина их смещения составляет 0,05-0,1 длины секций индуктора. Q О СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19 (И)

1(5п Н 05 В 6/36

3.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3441944/24-07 (22) 28.05.82 (46) 30.01.84. Бюл. В 4 (72) Т.Б.Красновидова, П.O.Àðòûøåâский, В.A.Èøóíüêèí, А.И.Батурин, М.Г.Маркин, Г.В.Татарников, В.Т.Светлов и О.А;Краснов (71) Всесоюзный научно-исследовательскийй, проектно-конструкторский и технологический институт электроТермического оборудования (53) 621.365.51(088.8) (56) 1. Патент GrlA 9 2448009, 219-13, 1956.

2. Патент С1ЧА 9 2902572, 219-10.41,,1959.

3. Промышленное применение токов . высокой частоты в электротермии. кн. 53, 1961 с.40-52. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ИНДУКЦИОННОГО

НАГРЕВА ДВИЖУЩЕГОСЯ ЛИСТОВОГО МАТ)РИАЛА ПОПЕРЕЧНЫМ МАГНИТНЫМ ПОТОКОМ, содержащее индуктор нз двух плоских секций, выполненных в виде магнитопроводов с пазамн, в которые улб" жена обмотка переменного тока, и установленных горизонтально пазами навстречу друг другу с образованием зазора для прохождения нагреваемого материала, при этом пазы в магнитопроводах выполнены поперек указанного зазора, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения равномерности нагрева, оно снабжено с одной стороны каждой .секции двумя дополнительными индукторами, выполненными в виде плоских магнитопроводов с пазом, в который уложена обмотка переменного тока, при этом пазы в них выполнены перпендикулярно пазам секции, длина и ширина их составляет соответственно

0 5-1 и 0,8-1 длины и ширины пазов секции, а пазы в секциях выполнены одийаковой ширины в количестве трех, и в средний паэ уложено удвоенное количество витков обмотки.

2. Устройство по п.l, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения типоразмеров нагреваемог материала, секции индуктора и дополнительные индукторы выполнены подвижными одни относительно других в направлении, поперечном указан-,. ному зазору, и величина их смещения Мь составляет 0,05-0 1 длины секций индуктора.

1070709

При установке блока индукторов в прокатном стане (либо другой технологической линии) начальная установка индукторов блока выбирается исходя иэ требуемого по технологии распределения температуры по ши„.рине листа. уменьшение толщины листа в процессе, прокатки сопровождается снижением температуры кромок, которое устраняется приближением торцов магнитопроводов основного индуктора к кромкам вплоть до симметричной установки относительно середины листа (до совпадения r

Изобретение относится к электро= технике, а более конкретно к индукторам поперечного потока, предназначенным для встраивания в прокатные станы и другие технолонические линии по производству и термообработке листовых материалов °

Известны индукторы поперечного потока для нагрева листовых материалов, расположением которых относи,.тельно кромки нагреваемого листа, использованием экранов, дополнительных противофазных индукторов, конструкцией обмоток добиваются некоторого снижения температурного перепада по ширине листа, препятствующего получению качественного проката (1), (23.

Недостатком таких индукторов, является наличие по ширине листа температурных перепадов, неустранимых при нагреве листов переменной толщины и ширины. Попытка их устранить приводит к ухудшению энергети" ческих показателей работы индукто.ров (снижение КПД и соз () из-эа увеличения зазора между индукторами для введения в него различных ус тра йс тв .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство индукционного нагрева,цвижущегося листового материала поперечным Магнитным потоком, содержащее индуктор из двух плоских секций, выполненных в виде магнитопроводов с пазами, в которых уложена обмотка переменного тока, и установленных горизонтал .:",о пазами навстречу друг другу с образованием зазора для прохождения нагреваемаго материала, при этом пазы в магнитопроводах выполнены поперек указанного зазора (3).

В известном индукторе умень" шение полюсного шага к кромкам листа обеспечивает некоторое снижение перегрева кромок. Однако сближение противоположно направленных индук тированных токов у кромак ухудшает энергетические показатели работы индуктора и приводит к увеличению провала температуры перед кромками. С помощью индуктора фиксированного полюсного шага удается снизить, но не устранить температурный перепад по ширине листа практически только для одного раз- мера нагреваемого листа по толщине и ширине при определенном рабочем зазоре, что делает его непригодным для встраивания в прокатные станы, где толщина листа многократно изменяется.

Цель изобретения — повышение равномерности нагрева листового материала.

Поставленная цель достигается тем, что устройство индукционного нагрева движущегося листового материала поперечным магнитным потоком, содержащее индуктор из двух плоских секций, выполненных в виде магнитопроводов с пазами, в которых уложена обмотка переменного тока, и установленных,горизонтально пазами навстречу друг другу с образованием зазора для прохождения нагреваемого материала, при этом пазы в магнитопроводах выполнены поперек указанного зазора, снабжено с одной стороны каждой секции двумя дополнительными индукторами, выполненными в виде плоских магнитопроводов с пазом, в который уложена обмотка переменного тока, при этом пазы в них выполнены перпендикулярно пазам секции, длина и ширина их составляет 0,5-1 и 0,8-1 длины и ширины пазов секций, а пазы в секциях выполнены одинаковой ширины в,количестве трех, и в средний паз уложено удвоенное количество витков обмотки.

С целью расширения типоразмеров нагреваемого материала в устройстве секции,индуктора и дополнитель,Йые индукторы выполняются подвижными одни относительно других в направлении, поперечном указанному зазору, и величина их смещения составляет 0,5-1 длины секций индуктора.

На Лиг.1 и 2 показана схема расположения индукторов относительно нагреваемого листа; на фиг.3 — закрепление индукторов на каретках; на фиг.4 -вид по стрелке Л на фиг.3; на фиг.б — вид по стрелке Б на фиг.3.

У поверхности нагреваемого листа 1 расположены магнитопроводы 2, в пазах которых уложены индуктирующие провода 3. Дополнительные индуктары 4 и половины основного индуктора 5 могут перемещаться на каретках 6 по направляющим 7 с помощью электрамеханического или пневмогидравлического привода, условно показанного на фиг.2 стрелками, в направлениях, ими укаэанных.

1070709 кромками). Увеличение провала температуры перед кромками при утонении листа устраняется увеличением напряжения питания дополнительных контуров при изменении местоположения минимума провала в пределах

10-153 от начального, а при большем изменении — смешением индукторов параллельно кромкам до совпадения проекции оси индукторов на лист с минимумом провала.

Ток, индуктированный в листе под средним пазом В1 основного индуктора разветвляется у кромки листа к крайним павам. Это обеспечивает двукратное снижение мощности на кромках и позволяет тонко управлять величиной плотности тока на кромках смешением в противоположных направлениях торцов магнитопроводов, обеспечивая выравнивание температуоы кромок и середины листа.

Дополнительные индукторы с выбранными размерами магнитопроводов Г

H IIB30B В2 B HHx IIoSBoJIHIoT c BHco2. кой точностью догреть области .температурных провалов перед кромками, так как они обеспечивают распределение внутренних источников энергии в листе в соответствии с зеркальным относительно плоскости листа распределением температуры в области провала.

Уменьшение длины дополнительных индукторов менее половины длины Г„ основного индуктора нецелесообразно, так как это приводит к необходимости увеличения их доли мощности в мощности блока. При этом токи,. замыкающиеся за пределами проекций магнитопроводов на лист, столь значительны, что вызывают нагрев участков по ширине листа, не требующих дополнительного нагрева. Результирующее температурное поле по ширине листа не будет равномерным.

Место установки дополнительных индукторов предпочтительнее перед основным индуктором по ходу движения листа. Такая установка индукторов исключит последующее коробление листа при нагреве его основным индуктором.

Возможность коробления листа при нагреве дополнительными индукторами ограничивает допустиьый уровень мощности предлагаемого блока индукторов в зависимости от марки и Размеров нагреваемого материала.

При большой номенклатуре размеров по ширине нагреваеьых листов необ5 ходимо предусмотреть возможность смещения дополнительных индукторов параллельно кромкам в перпендикулярном к ним направлении,- так как месторасположение области провала

10 температуры изменяется.

Возможность управления распределением температуры по ширине листа резко расширяет диапазон толщин и ширин листов, нагреваеьых с высокой равномерностью одним блоком .индукторов, .что делает его пригод ным для встраивания в прокатные станы.

Размер Г .основного индуктора обычно выбирается в пределах 0,85-1 ширины нагреваемого листа. Такая длина индуктора определяет необходимое смещение торцов магнитопроводов основного индуктора (для выравнивания темпеРатуРы кромок и сеРедины листа) и местоположение провалов температуры около кромок в пределах 0,05-0,1 Г„ для десятикратного изменения толщйны нагреваемого листа (0,6-6 мм). Поскольку дополнительные индукторы обеспечивают наиболее точный догрев областей провалов температуры при совмещении проекций их осей на лист с линиями минимальных температур, то

З5 требуемые пределы смещения индукторов должны соответствовать указанному, т.е.(0,05-0,1) Г1.

Описанный вариаит догрева областей провалов температуры с помощью ф0 дополнительных иидукторов является наиболее простым для .промышленного использования. Усложненной разновидностью его будет вариант смещения дополнительных индукторов не только

45 пеРпендикулярно кромкам, но и перпендикулярно плоскости листа. В этом случае диапазон толщин нагреваемых листов может быть расширен более десятикратного для одного исполнения дополнительных индукторов.

Таким образом, предлагаемое устройство индукционного нагрева благодаря дополнительному прогреву в ,зоне "провалов"обеспечивает равномерный прогрев ленты, а также Расширяет диапазон типоразмеров лент.

1070709

1ЙФ !И1((° èÂ

РадЮ

Составитель О.Медрина редактор 1I .Макаревич ТехредЖ.Кастелевич Корректор зятк

Заказ 11705/54 Тираж .783 Подлисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. ужгород, ул. Проектная, 4