用立式工频感应退火炉对复铜钢板工频感应加热轧制

日期:2018-11-21 / 浏览: 次 / 来源:郑州高氏

用立式工频感应退火炉对复铜钢板工频感应加热轧制

复铜钢板是两种不同的金属,经过加热轧制后,铜板附着在钢板表面上由于铜与钢的熔点不同,加热时要求工件截面上的温度均匀,波动范围小,在获得高塑性的同时,低熔点的金属不应熔化,以使轧制后的复铜钢板在厚度上具有较小的尺寸差,铜与钢的粘接良好。

1.立式工频感应退火炉

由于复铜钢板的尺寸为455mm x 130mm,钢板厚25mm,两面的铜板厚度各为1mm,共计厚度为27mrn。为采用工频电流进行纵向磁场感应加热,采用了一种特殊形式的加热方式,即将复铜钢板堆叠起来 ,使加热的横截面积为455mm x 130mm,而且不用支撑导轨,在加热过程中不存在复铜钢板表面划伤的问题。

复铜钢板连续从上料辊道进入感应器的下部,顶料液压缸将复铜钢板升起,并进入感应器中,升高到感应器顶部,复铜钢板加热到需要的温度,用人工在感应器中钳出一块复铜钢板,送往轧机进行轧制。与此同时,顶料液压缸返回,整个感应器中的复铜钢板又重新由翻动的支撑机构托住,完成一次装出料操作。在加热过程中,感应器内通有CO作保护气体,确保轧制后的复铜钢片粘合良好。

感应器是立式工频感应加热炉的关键部分,主要由线圈、导磁体、导轨与热层等组成。线圈用圆孔偏心纯铜管绕制,单层排列,工作时通水冷却。考虑到三相电源负载的平衡,感应器是三相供电,线圈按“T”形联结。导磁体由硅钢片叠成,分为4组,布置在线圈的四周。导轨有4条,分别布置在复铜钢板的四个角上,引导复铜钢板上下移动。在线圈与复铜钢板之间是绝热材料做成的隔热层,紧靠复铜钢板的一面有一块厚度为4mm的不锈钢板,在板上开有槽,以减少涡流发热。这块钢板耐高温,用以保护炉内的绝热材料,以免在加热过程中损坏。

2.供电系统

由于感应器是三相的,消除了单相负载造成的三相电网不平衡,省去了单感应器用的三相平衡器,使供电系统比较简单。由于感应加热的功率因数cos比较低,在供电线路上并联了电容器,使供电系统的功率因数cos在0.9 以上。在供电系统上还装有各种测试仪表,如电压表、电流表、功率表与功率因数表等。

由于复铜钢板是每天三班连续生产,但是一天24h中电源电压波动较大,一般变化在10%一15%,有时达到20%,在一定的生产条件下,电压的波动直接影响到工件加热温度的一致性。为了保证复铜钢板感应加热的质量,供电系统上使用了自耦变压器, 以保持感应器的电参数相对稳定。

3.加热温度与加热时间

由于铜与钢的电阻率、磁导率及导热系数不同,在进行感应加热的过程中,其升温速度亦不相同.

在同样的磁场强度下,铜的升温速度比钢的升温速度快,经过12min的加热,铜与钢的温度相重合。当复铜钢板离开感应器后,由于铜板包在钢板的外面,散热较快,故在轧制的时候,钢板的温度高于铜板的温度,这在轧制工艺上是允许的。复铜钢板在连续送进的情况下,在居里点以下时,钢板的温差较大,超过居里点以后,电流穿透深度增大,温差逐渐减小,到感应器出口处的温差约为20℃。上述加热曲线是由固定在钢板上的热电偶测量的,测试时感应器内未通入CO气体。当通入CO气体燃烧时,更有利于加热温度的均匀。

4.工频感应加热的技术参数

复铜钢板轧制前加热的工艺要求是:加热温度t=900℃,温差≤20℃,生产率Q=4块/min。复铜钢板在感应器中的加热时间为12min,功率700kW,单位产品耗电量为235kW.h/t。

5.复铜钢板的轧制

复铜钢板经过工频感应加热后立即进行轧制,由于加热温度比较均匀,轧制后的复铜钢片在厚度上的公差较小。另一方面,由于加热速度快,在高温情况下的时间很短,感应器中又通有CO气体轧制后的复铜钢片的铜与钢粘合良好。由于加热时间很短,钢板的晶粒还未长大,轧割后的复铜钢片,其晶粒度一般为8级,有时比8级还细,改善了复铜钢片的力学性能。