專利名稱：熱軋鋼帶酸洗的感應加熱方法及其裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及鋼帶的酸洗技術，尤其涉及熱軋鋼帶酸洗的加熱方法及其裝置。
背景技術：
現有的鋼帶酸洗一般采用連續酸洗的方法，即熱軋鋼帶連續通過幾個酸洗槽，酸洗槽的酸洗酸濃度和流向與鋼帶運行方向相反。在鋼帶酸洗中為了提高酸洗速度，需要把鋼帶和酸液進行加熱。目前常見的方法是，酸通過外部蒸汽間接加熱升高溫度，蒸汽與酸溶液分離在加熱器兩個互不接觸的通道，依靠傳導加熱酸溶液。鋼帶的溫度是通過酸液加熱而升高，在高溫度的酸下，加快鋼帶酸洗速度，提高質量和產量。這種依靠蒸汽加熱酸液，酸液再加熱鋼帶的加熱方法的缺點是1)大多數情況下，鋼帶是以室溫進入入口處的第一個酸洗槽，然后鋼帶在其中從室溫加熱到希望的溫度，因此第一個酸洗槽的一大功能是作為加熱器提高鋼帶溫度，相對而言在此槽中鋼帶溫度較低，酸洗速度較慢。2)在含有合金的鋼帶酸洗過程中，由于在熱軋過程中高溫時形成了含有存在元素的氧化物。這些氧化物與酸不發生反應或反應非常緩慢，它們在酸溶液中以膠體存在或膜片狀存在，漂浮或分散在酸溶液中。膠體和氧化物膜懸浮體在酸管道中流動或經過加熱器加熱時，會附著在酸管道或加熱器的壁上，影響酸管道和加熱器的使用，嚴重地將造成連續酸洗線不能運行。3)鋼中非鐵氧化物(例如二氧化硅)在酸溶液中以膠體存在或膜片狀存在，由于加熱器表面的溫度高，造成膠體狀的溶膠轉化為凝膠和膜片狀物，在加熱器酸液表面沉積，隨時間的推移，沉積物越來越厚，造成設備功能喪失。為了克服膠體和氧化物膜懸浮體在酸管道中或加熱器中的沉積、膠花引起的堵塞，專利號為CN200810033^8. 4的發明提出在酸洗線設置蒸汽加熱槽的方法，克服以上問題。CN200810033^8.4的發明是采用蒸汽的外加熱方法，依靠傳熱使鋼帶的溫度從外到內提高。由于一般情況下的蒸汽溫度不高，加之蒸汽加熱鋼的速度緩慢，所以鋼傳熱需要較長的時間，使酸洗速度變慢。同時，蒸汽加熱槽(熱水循環)占據了非常大的空間，不能隨意設置，不能夠解決在整個酸洗線的酸洗槽中維持需要的溫度。

發明內容
本發明所要解決的問題是提供熱軋鋼帶酸洗的感應加熱方法。這種加熱方法改變了現有提高鋼帶和酸液溫度的方法，它加熱速度快，基本上避免了膠體和氧化物膜懸浮體在加熱器中的沉積、膠花引起的堵塞情況的出現。本發明同時還提供了感應加熱的裝置。本發明熱軋鋼帶酸洗的感應加熱方法，首先感應加熱，即在裝有感應線圈的裝置中對從中通過的鋼帶進行感應加熱，鋼帶加熱到70 200°C ；然后，加熱過的鋼帶把酸洗槽中的酸液溫度升高到60 98°C，鋼帶與酸發生反應，去除表面的鐵的氧化物。本方法中使用的感應加熱裝置，此裝置可以設置在酸洗線的入口，即酸洗槽的外部接近酸洗槽位置，也可以設置在酸洗槽中。該裝置包括支撐體、感應線圈、交流電源，感應線圈與交流電源相連接。
本發明的方法通過在酸洗槽中或鋼帶進入酸洗槽前，在鋼帶的上下表面布置感應線圈，感應線圈與交流電源連接，依靠交流電通過在鋼帶附近的線圈產生的交變磁場在鋼帶中誘發交變電場而形成的電流使鋼帶發熱溫度提高，然后由鋼帶把熱量直接傳導給酸洗液，使鋼帶表面的氧化物在高的溫度下與酸的反應速度加快，達到氧化物快速溶解的目的， 獲得表面無氧化物的鋼帶。此種方法的優點是1)鋼帶表面溫度高、使酸洗槽的任何部位的溫度都維持在高的溫度，能夠在低的游離酸含量條件下進行快的酸洗，提高酸的利用效率， 減少廢酸的再生數量，提高設備利用效率和小時產量。2)當加熱裝置不與酸液接觸時，避免了酸溶液中以膠體存在或膜片狀存在物質對設備的性能造成的劣化，尤其避免引起的設備功能失效；當加熱裝置與酸液接觸時，由于支撐體空間較大，可以在設備檢修時清除表面的膠體或膜片狀物質，因而不會產生膠體或膜片狀物質的堆積。3)感應加熱速度快，加熱裝置可以在酸洗槽任意需要的部位設置。


圖1是本發明橫向感應加熱方式時感應加熱裝置的結構示意圖。圖2是橫向感應加熱方式時感應線圈的布置形式圖。圖3是本發明縱向感應加熱方式時感應加熱裝置的結構示意圖一。圖4是本發明縱向感應加熱方式時感應加熱裝置的結構示意圖二。
具體實施例方式本發明熱軋鋼帶酸洗的感應加熱方法，首先感應加熱，即在裝有感應線圈的裝置中對從中通過的鋼帶進行感應加熱，鋼帶加熱到70 200°C ；然后，加熱過的鋼帶把酸洗槽中的酸液溫度升高到60 98°C，鋼帶與酸發生反應，去除表面的鐵的氧化物。其中，鋼帶表面的具體加熱溫度根據鋼帶速度、寬度、厚度調節。感應加熱方式為橫向感應加熱方式或縱向感應加熱方式。本方法中使用的感應加熱裝置，該裝置可以設置在酸洗線的入口，即酸洗槽的外部接近酸洗槽位置，也可以設置在酸洗槽中。感應加熱裝置可以是專用的單體設備，也可以作為酸洗設備中的組合體。該裝置包括支撐體1、感應線圈2、交流電源3，感應線圈2與交流電源3相連接。 支撐體有上下分體式和整體式兩種結構方式。當支撐體1為上下分體式時，鋼帶4從上下支撐體1-1、1_2之間的空隙中穿過，此時的感應線圈2為平板式，形成橫向感應加熱方式。如果此裝置是設置在酸洗槽中的，如圖 1所示，可以將感應線圈2埋在作為上支撐體1-1的槽內蓋和作為下支撐體1-2的槽體中。 如圖2所示，上下支撐體1-1、1-2內的感應線圈2位置相對應且相互平行，均為中間一組加上左右對稱分布的若干對線圈，每個線圈2都與交流電源3相連接。這種布置方式，可以適應各種寬度規格鋼帶的需要，同時避免鋼帶邊部不能覆蓋而造成線圈過熱現象。其中，中間一組的寬度(即圖1中所示的a尺寸)小于或等于帶鋼規格的最窄的一組，兩邊對稱的幾組的寬度，可以按不同帶鋼寬度的需要進行設置。在進行加熱時可以通過計算機二級自動控制，適當開啟總寬度方向的尺寸不大于帶鋼寬度的幾組感應線圈，從而使加熱裝置的性能得以充分發揮。
從圖3、圖4可知，當支撐體1為整體式時，其中間為空心，鋼帶4從中穿過，此時的感應線圈2為螺旋式或平板式，套在支撐體1的外表面上或者設置在支撐體1的實體內部， 為螺線管式布置，形成縱向感應加熱方式。如果此裝置是設置在酸洗槽中的，感應線圈2設置在支撐體1的實體內部，支撐體1為耐酸無磁材料，如含氟塑料，無磁不銹鋼，特種合金， Ti、鉭、鈮及其合金等，將感應加熱裝置與酸液相隔離。當感應加熱裝置布置在酸洗槽外時，要盡量靠近酸洗槽。當加熱方案是一種方案的重復或不同方案的組合時，感應加熱裝置至少是兩套，每套裝置均包括支撐體1、感應線圈2、交流電源3，感應線圈2與交流電源3相連接，形成縱向感應加熱方式重復、橫向感應加熱方式重復或者是縱橫感應加熱方式的組合，目的是在鋼帶進入酸洗槽之前把溫度升高到需要的溫度。當感應加熱裝置布置在酸洗槽內時，可以在酸洗槽任意需要的部位，只要不與其它設備沖突即可，數量滿足溫度調節的要求，即維持酸洗液溫度在60V 98°C。整個感應加熱裝置中可以配有必要的冷卻裝置。在本方法中，加熱用交流電的頻率在5(Tl0000Hz，優選10(Tl000Hz，加熱功率的
控制可以采用調頻、調壓或調整功率的任何方式，目的是控制酸洗溶液的溫度，使酸洗溶液溫度達到6(T98°C，能夠保證酸液溫度維持在高速酸洗狀態。通電可以是連續方式、也可以是斷續方式，以控制鋼帶和酸液溫度為目的。
權利要求
1.熱軋鋼帶酸洗的感應加熱方法，首先感應加熱，即在裝有感應線圈的裝置中對從中通過的鋼帶進行感應加熱，鋼帶加熱到70 200°C ；然后，加熱過的鋼帶把酸洗槽中的酸液溫度升高到60 98°C，鋼帶與酸發生反應，去除表面的鐵的氧化物。
2.根據權利要求1所述的加熱方法，其特征是感應加熱方式為橫向感應加熱方式或縱向感應加熱方式。
3.一種用于權利要求1所述的方法的感應加熱裝置，其特征是該裝置設置在酸洗線的入口，即酸洗槽的外部接近酸洗槽位置，它包括支撐體(1)、感應線圈(2)、交流電源(3)， 感應線圈(2)與交流電源(3)相連接。
4.根據權利要求3所述的加熱裝置，其特征是支撐體(1)為上下分體式，鋼帶(4)從上下支撐體(1-1、1_2)之間的空隙中穿過；感應線圈(2)為平板式，形成橫向感應加熱方式。
5.根據權利要求3所述的加熱裝置，其特征是支撐體(1)為整體式，其中間為空心，鋼帶(4)從中穿過；感應線圈(2)為螺旋式或平板式，套在支撐體(1)的外表面上或者設置在支撐體(1)的實體內部，為螺線管式布置，形成縱向感應加熱方式。
6.根據權利要求3、4、5所述的加熱裝置，其特征是感應加熱裝置至少是兩套，每套裝置均包括支撐體(1)、感應線圈(2)、交流電源(3)，感應線圈(2)與交流電源(3)相連接，形成縱向感應加熱方式重復、橫向感應加熱方式重復或者是縱橫感應加熱方式的組合。
7.一種用于權利要求1所述的方法的感應加熱裝置，其特征是該裝置設置在酸洗槽中，它包括支撐體(1)、感應線圈(2)、交流電源(3)，感應線圈(2)與交流電源(3)相連接。
8.根據權利要求7所述的加熱裝置，其特征是支撐體(1)為上下分體式，上支撐體 (1-1)為槽內蓋、下支撐體(1-2)為槽體，鋼帶(4)從槽內蓋(1-1)、槽體(1-2)之間的空隙中穿過；感應線圈(2)為平板式，形成橫向感應加熱方式。
9.根據權利要求7所述的加熱裝置，其特征是支撐體(1)為整體式，其中間為空心， 鋼帶(4)從中穿過；感應線圈(2)為螺旋式或平板式，設置在支撐體(1)的實體內部，為螺線管式布置，形成縱向感應加熱方式；支撐體(1)為耐酸無磁材料，如含氟塑料，無磁不銹鋼，特種合金，Ti、鉭、鈮及其合金等。
10.根據權利要求4或8所述的加熱裝置，其特征是上下支撐體(1-1、1-2)內的感應線圈(2)位置相對應且相互平行，均為中間一組加上左右對稱分布的若干對線圈，每個線圈 (2)都與交流電源(3)相連接。
全文摘要
本發明公開了熱軋鋼帶酸洗的感應加熱方法及其裝置。本發明方法，首先感應加熱，即在裝有感應線圈的裝置中對從中通過的鋼帶進行感應加熱，鋼帶加熱到70～200℃；然后，加熱過的鋼帶把酸洗槽中的酸液溫度升高到60～98℃，鋼帶與酸發生反應，去除表面的鐵的氧化物。本方法通過感應線圈產生的交變磁場在鋼帶中誘發交變電場而形成的電流使鋼帶發熱溫度提高，然后由鋼帶把熱量直接傳導給酸洗液，實現快速酸洗。當加熱裝置不與酸液接觸時，避免了酸溶液中以膠體存在或膜片狀存在物質對設備的性能造成的劣化；當加熱裝置與酸液接觸時，由于支撐體空間較大，可以在設備檢修時清除表面的膠體或膜片狀物質，因而不會產生膠體或膜片狀物質的堆積。
文檔編號C23G3/02GK102220595SQ20111014456
公開日2011年10月19日 申請日期2011年5月31日 優先權日2011年5月31日
發明者豐慧, 利小民, 常文亮, 朱濤, 沈新玉, 裴陳新 申請人:馬鞍山鋼鐵股份有限公司