鋼坯邊部加熱系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種鋼坯邊部加熱系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括：位置檢測裝置，設(shè)于鋼坯運輸輥道上或者一側(cè)，用于實時檢測鋼坯邊部的位置；鋼坯邊部加熱器，用于對鋼坯邊部區(qū)域進行局部加熱；加熱器支持裝置，所述鋼坯邊部加熱器安裝于所述加熱器支持裝置上，所述加熱器支持裝置設(shè)于鋼坯運輸輥道一側(cè)，用于將所述鋼坯邊部加熱器實時移動至鋼坯邊部，并和所述位置檢測裝置連接以獲取鋼坯邊部的位置數(shù)據(jù)從而移動所述鋼坯邊部加熱器至鋼坯邊部區(qū)域。本發(fā)明特別適用于鋼卷、板帶材等鋼坯的邊部加熱，可精確控制運輸輥道中不同位置、不同尺寸的不同板帶材的邊部加熱區(qū)域，避免發(fā)生鋼坯位置偏移造成的加熱區(qū)域不穩(wěn)定問題。
【專利說明】鋼坯邊部加熱系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬成型【技術(shù)領(lǐng)域】，具體而言，本發(fā)明特別涉及一種鋼坯邊部加熱系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在鋼卷、板帶材產(chǎn)品熱軋過程中，中間坯的溫度逐漸降低，越靠近中間坯的邊部，其三維散熱效應(yīng)越強烈，中間坯邊部與中心位置溫差越大，嚴重的甚至導致軋制過程中邊部開裂。在精軋過程中，邊部的超比例溫降會帶來各種復雜的影響，例如降低低碳鋼和微合金鋼邊部力學性能、增大邊部所需軋制力，從而導致表面缺陷、軋輥邊部磨損、厚度精確控制困難等。在較薄規(guī)格的鋼板材進行淬火等熱處理操作時，由于較薄規(guī)格的產(chǎn)品熱容量小，極容易導致邊部溫降過快使淬火過程對邊部不起作用，從而導致性能不均勻，影響產(chǎn)品質(zhì)量。
[0003]為了解決上述問題，業(yè)界提出了多種解決方案，例如在精軋機之前布置邊部加熱器，對帶鋼邊部一定范圍內(nèi)的區(qū)域進行局部加熱。相對于傳統(tǒng)的加熱爐加熱方式，使用邊部加熱技術(shù)是一種切實可行、簡潔高效的方式，應(yīng)用邊部加熱技術(shù)有加熱速度快、效率高、能耗小、加熱溫度易于控制等優(yōu)點。但是，由于鋼卷、板帶是在輥道的傳輸過程中進行加熱，而輥道運輸過程中，鋼板、卷位置常因板型、輥速、輥道布置等原因發(fā)生偏移從而影響加熱區(qū)域穩(wěn)定性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的之一在于提供一種鋼坯邊部加熱方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的鋼卷、板帶等鋼坯由于發(fā)生偏移而影響加熱區(qū)域穩(wěn)定性的問題。
[0005]本發(fā)明的另一目的在于提供一種鋼坯邊部加熱系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的鋼卷、板帶等鋼坯由于發(fā)生偏移而影響加熱區(qū)域穩(wěn)定性的問題。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的鋼坯邊部加熱方法的技術(shù)方案為:
[0007]一種鋼坯邊部加熱方法，其包括以下步驟:檢測鋼坯在運輸輥道上的偏移狀態(tài)；根據(jù)鋼坯在運輸輥道上的偏移狀態(tài)，調(diào)整鋼坯邊部加熱器的位置，使鋼坯邊部加熱器實時對應(yīng)并加熱鋼坯的邊部。
[0008]優(yōu)選地，在上述鋼坯邊部加熱方法中，采用第一桿狀構(gòu)件的第一端部接觸鋼坯的邊部以實時感測鋼坯的偏移。
[0009]優(yōu)選地，在上述鋼坯邊部加熱方法中，第一桿狀構(gòu)件的第二端部鉸接設(shè)置于鋼坯運輸輥道的一側(cè)，并以第一桿狀構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)角度衡量鋼坯的偏移量。
[0010]優(yōu)選地，在上述鋼坯邊部加熱方法中，將鋼坯邊部加熱器設(shè)在第二桿狀構(gòu)件的第一端部，并根據(jù)鋼坯在運輸輥道上的偏移狀態(tài)，將第二桿狀構(gòu)件的第一端部延伸至鋼坯的邊部。
[0011]優(yōu)選地，在上述鋼坯邊部加熱方法中，第二桿狀構(gòu)件的第二端部鉸接設(shè)置于鋼坯運輸輥道的一側(cè)，鋼坯在運輸輥道上發(fā)生偏移時，第二桿狀構(gòu)件的第二端部發(fā)生旋轉(zhuǎn)，以移動鋼坯邊部加熱器至鋼坯邊部。
[0012]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的鋼坯邊部加熱系統(tǒng)的技術(shù)方案為:
[0013]一種鋼坯邊部加熱系統(tǒng)，其包括:位置檢測裝置，設(shè)于鋼坯運輸輥道上或者一側(cè)，用于實時檢測鋼坯邊部的位置；鋼坯邊部加熱器，用于對鋼坯邊部區(qū)域進行局部加熱；力口熱器支持裝置，所述鋼坯邊部加熱器安裝于所述加熱器支持裝置上，所述加熱器支持裝置設(shè)于鋼坯運輸輥道一側(cè)，用于將所述鋼坯邊部加熱器實時移動至鋼坯邊部，并和所述位置檢測裝置連接以獲取鋼坯邊部的位置數(shù)據(jù)從而移動所述鋼坯邊部加熱器至鋼坯邊部區(qū)域。
[0014]優(yōu)選地，在上述鋼坯邊部加熱系統(tǒng)中，所述位置檢測裝置包括:基準桿，第一端部用于接觸鋼坯邊部以感測鋼坯邊部的偏移；傳感器，設(shè)于所述基準桿的第二端部，用于采集由所述基準桿第一端部感測的鋼坯邊部偏移信號。
[0015]優(yōu)選地，在上述鋼坯邊部加熱系統(tǒng)中，所述加熱器支持裝置包括:作業(yè)桿，第一端部安裝所述鋼坯邊部加熱器；作業(yè)桿驅(qū)動機構(gòu)，所述作業(yè)桿的第二端部設(shè)置于所述作業(yè)桿驅(qū)動機構(gòu)上，所述作業(yè)桿驅(qū)動機構(gòu)和所述位置檢測裝置連接，以根據(jù)鋼坯邊部的位置數(shù)據(jù)移動所述鋼坯邊部加熱器至鋼坯邊部區(qū)域。
[0016]優(yōu)選地，在上述鋼坯邊部加熱系統(tǒng)中，還包括:至少一個工作平臺，用于設(shè)在鋼坯運輸輥道的一側(cè)或兩側(cè)，每一所述工作平臺上設(shè)置一個所述位置檢測裝置和至少一個加熱器支持裝置。
[0017]優(yōu)選地，在上述鋼坯邊部加熱系統(tǒng)中，所述基準桿的第一端部設(shè)有用于直接接觸鋼坯邊部的接觸滾輪，所述接觸滾輪和所述基準桿的第一端部之間設(shè)有連接彈簧，以過濾鋼坯邊部不整齊或鋼坯發(fā)生可忽略位移時對所述基準桿的影響。
[0018]分析可知，本發(fā)明特別適用于鋼卷、板帶材等鋼坯的邊部加熱，可精確控制運輸輥道中不同位置、不同尺寸的不同板帶材的邊部加熱區(qū)域，避免發(fā)生鋼坯位置偏移造成的加熱區(qū)域不穩(wěn)定問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)實施例處于應(yīng)用狀態(tài)時的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為圖1所示優(yōu)選實施例的基準桿的第一端部的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明做進一步詳細說明。
[0022]如圖1所示，該系統(tǒng)實施例包括工作平臺1、基準桿2、作業(yè)桿3、鋼坯邊部加熱器4以及未圖示的傳感器、電機等部件。工作平臺I位于傳輸鋼卷、板帶材等鋼坯5的運輸輥道6的一側(cè)，基準桿2、作業(yè)桿3等安裝于工作平臺I上。實際應(yīng)用時，工作平臺I可以為一個或多個，多個工作平臺可以設(shè)置于運輸輥道6的兩側(cè)或一側(cè)。每一個工作平臺I上，用于檢測鋼坯5偏移的基準桿2、用于安裝加熱鋼坯5邊部區(qū)域的鋼坯邊部加熱器4的作業(yè)桿3的數(shù)量可以根據(jù)具體需要設(shè)置，并非局限于圖1所示的一個。
[0023]進一步具體而言，基準桿2和未圖示的傳感器、彈簧(扭簧)等部件組成一個位置檢測裝置。如圖1所示，該位置檢測裝置位于鋼坯運輸輥道6的一側(cè)，安裝于工作平臺I上，用于實時檢測鋼坯邊部的位置。其中，基準桿2的第一端部接觸鋼坯5的邊部以感測鋼坯5的偏移。傳感器位于工作平臺I中并設(shè)于基準桿2的第二端部22，其用于采集由基準桿2第一端部感測的鋼坯邊部偏移信號。該傳感器可以為各類用于檢測基準桿2的端部偏轉(zhuǎn)的機械式(例如拉繩傳感器)、電子式(例如霍爾傳感器)等位移或角度傳感器。為了使基準桿2具有良好的穩(wěn)定性，基準桿2的第二端部22設(shè)有一伸入工作平臺2的轉(zhuǎn)軸，使得第二端部22可旋轉(zhuǎn)地設(shè)于工作平臺2上，以基準桿2的旋轉(zhuǎn)角度大小衡量鋼坯的偏移量。轉(zhuǎn)軸上設(shè)置一扭簧，該轉(zhuǎn)軸與一電機的輸出軸的連接，該扭簧可以驅(qū)動基準桿2向鋼還5旋轉(zhuǎn)、復位，使基準桿2的第一端部緊緊的接觸鋼坯5的邊部，以提高檢測的準確度。
[0024]在其他實施例中，還可以用設(shè)置在輥道6左側(cè)、右側(cè)或上側(cè)的紅外傳感器等非接觸式傳感器檢測、追蹤鋼坯5的偏移，并輸出該偏移信號。
[0025]鋼坯邊部加熱器4用于對鋼坯5的邊部區(qū)域進行局部加熱。其安裝于一加熱器支持裝置上。在本實施例中，加熱器支持裝置包括作業(yè)桿3和未圖示的作業(yè)桿驅(qū)動機構(gòu)。作業(yè)桿3的第一端部安裝鋼坯邊部加熱器4，第二端部32設(shè)置于作業(yè)桿驅(qū)動機構(gòu)上，作業(yè)桿驅(qū)動機構(gòu)位于輥道6的一側(cè)并位于工作平臺I中。作業(yè)桿驅(qū)動機構(gòu)和位置檢測裝置的傳感器連接，以根據(jù)鋼坯5邊部的位置數(shù)據(jù)移動鋼坯邊部加熱器4至鋼坯5的邊部區(qū)域。
[0026]作業(yè)桿驅(qū)動機構(gòu)為一電機，該電機位于工作平臺I中，輸出軸和作業(yè)桿3的第二端部32連接，在傳感器檢測到鋼坯5發(fā)生偏移時，電機驅(qū)動作業(yè)桿3轉(zhuǎn)動不同的角度，從而順應(yīng)鋼坯5的偏移大小，實時將鋼坯邊部加熱器4與鋼坯5的邊部對應(yīng)。若作業(yè)桿驅(qū)動機構(gòu)為輸出往復運動的一油缸，鋼坯邊部加熱器4安裝于油缸的活塞桿伸出端，當鋼坯5發(fā)生偏移時，該油缸的活塞桿伸出或回縮，以順應(yīng)鋼坯5的偏移，實時將鋼坯邊部加熱器4與鋼坯5的邊部對應(yīng)。
[0027]更優(yōu)選地，如圖1、圖2所示，基準桿2的第一端部設(shè)有開口框架24，該開口框架24中安裝有用于直接接觸鋼坯5邊部的接觸滾輪21，安裝接觸滾輪21的開口框架24和基準桿2的第一端部之間設(shè)有連接彈簧23，以過濾鋼坯5邊部不整齊或鋼坯5發(fā)生可忽略位移時對基準桿2的影響。
[0028]在應(yīng)用本實施例之前，基準桿2、作業(yè)桿3均位于工作平臺I上，二者沿著鋼坯5的移動方向延伸，也即，二者和圖1中箭頭的方向平行。
[0029]應(yīng)用時，本實施例首先進入初始狀態(tài)，初始狀態(tài)下，基準桿2旋轉(zhuǎn)至最大偏轉(zhuǎn)位置，該位置順著鋼板運行方向并與之呈45°夾角或其他合適角度的夾角。接觸滾輪21位于輥道5中心線處，或者，該接觸滾輪21距離工作平臺I中心線的垂直距離等于輥道5的寬度減去需要邊部加熱的最小鋼坯板寬。基準桿2的旋轉(zhuǎn)由上述扭簧驅(qū)動，工作結(jié)束后，基準桿收回至工作平臺I時由電機驅(qū)動。
[0030]作業(yè)桿3的作業(yè)桿驅(qū)動機構(gòu)開機，開始接收來自傳感器的信號。
[0031]輥道5運輸鋼坯6經(jīng)過基準桿2，基準桿2在鋼坯6邊部的帶動下發(fā)生位置偏轉(zhuǎn)。
[0032]當基準桿2第一端部的接觸滾輪21受到沿著輥道5運輸來的鋼坯6的推動，設(shè)置于基準桿2第二端部的傳感器實時檢測鋼坯6的邊部位置，并將該位置數(shù)據(jù)輸送至作業(yè)桿3的作業(yè)桿驅(qū)動機構(gòu)，作業(yè)桿驅(qū)動機構(gòu)據(jù)此將位于作業(yè)桿3第一端部的鋼坯邊部加熱器4精確地移動至鋼坯5的邊部區(qū)域，從而精確控制加熱區(qū)域。鋼坯邊部加熱器4通過作業(yè)平臺I向鋼坯5提供升溫所需的電力或燃燒所需的氣體。如前所述，根據(jù)現(xiàn)場需要，輥道5兩旁可以對稱布置一對作業(yè)平臺，每個平臺上設(shè)置一根基準桿和至少一根作業(yè)桿。若設(shè)置基準桿2初始狀態(tài)下與工作平臺I中心線成α °的夾角，在鋼坯5邊部的帶動下，基準桿2在初始位置發(fā)生β°的偏轉(zhuǎn)，則感應(yīng)器感應(yīng)到該偏轉(zhuǎn)并向作業(yè)桿驅(qū)動機構(gòu)傳遞動作信號，當作業(yè)桿3采用電機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)進入工作位置時，作業(yè)桿3旋轉(zhuǎn)α °。當作業(yè)桿3采用液
壓垂直進入工作位置時，作業(yè)桿推進R*sin ( α - β )，其中，R為基準桿2的旋轉(zhuǎn)半徑。
[0033]最后，鋼坯5邊部區(qū)域加熱完畢，鋼坯5順利通過本系統(tǒng)實施例的作業(yè)發(fā)內(nèi)，基準桿2和作業(yè)桿3返回初始狀態(tài)。
[0034]綜上，本發(fā)明通過檢測鋼坯在運輸輥道上的偏移狀態(tài)，并根據(jù)鋼坯在運輸輥道上的偏移狀態(tài)，調(diào)整鋼坯邊部加熱器的位置，使鋼坯邊部加熱器實時對應(yīng)并加熱鋼坯的邊部，可以避免鋼坯偏移導致的鋼坯邊部加熱區(qū)域不穩(wěn)定等缺陷。概況而言，本發(fā)明具有如下優(yōu)點
[0035]不易受高溫水汽、鐵削、煙塵的影響，工作穩(wěn)定。
[0036]響應(yīng)速度快，能夠在鋼板、鋼帶運輸過程中動態(tài)調(diào)整。
[0037]原理和結(jié)構(gòu)簡單，便于維護，投資小，易于實現(xiàn)。
[0038]通過精確控制邊部加熱區(qū)域，可以提高產(chǎn)品品質(zhì)、提高能源利用率，降低能耗。
[0039]由技術(shù)常識可知，本發(fā)明可以通過其它的不脫離其精神實質(zhì)或必要特征的實施方案來實現(xiàn)。因此，上述公開的實施方案，就各方面而言，都只是舉例說明，并不是僅有的。所有在本發(fā)明范圍內(nèi)或在等同于本發(fā)明的范圍內(nèi)的改變均被本發(fā)明包含。
【權(quán)利要求】
1.一種鋼坯邊部加熱方法，其特征在于，包括以下步驟: 檢測鋼還在運輸棍道上的偏移狀態(tài)； 根據(jù)鋼坯在運輸輥道上的偏移狀態(tài)，調(diào)整鋼坯邊部加熱器的位置，使鋼坯邊部加熱器實時對應(yīng)并加熱鋼坯的邊部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼坯邊部加熱方法，其特征在于，采用第一桿狀構(gòu)件的第一端部接觸鋼坯的邊部以實時感測鋼坯的偏移。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼坯邊部加熱方法，其特征在于，第一桿狀構(gòu)件的第二端部鉸接設(shè)置于鋼坯運輸輥道的一側(cè)，并以第一桿狀構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)角度衡量鋼坯的偏移量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼坯邊部加熱方法，其特征在于，將鋼坯邊部加熱器設(shè)在第二桿狀構(gòu)件的第一端部，并根據(jù)鋼坯在運輸輥道上的偏移狀態(tài)，將第二桿狀構(gòu)件的第一端部延伸至鋼坯的邊部。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋼坯邊部加熱方法，其特征在于，第二桿狀構(gòu)件的第二端部鉸接設(shè)置于鋼坯運輸輥道的一側(cè)，鋼坯在運輸輥道上發(fā)生偏移時，第二桿狀構(gòu)件的第二端部發(fā)生旋轉(zhuǎn)，以移動鋼坯邊部加熱器至鋼坯邊部。
6.一種鋼坯邊部加熱系統(tǒng)，其特征在于，包括: 位置檢測裝置，設(shè)于鋼坯運輸輥道上或者一側(cè)，用于實時檢測鋼坯邊部的位置； 鋼坯邊部加熱器，用于對鋼坯邊部區(qū)域進行局部加熱； 加熱器支持裝置，所述鋼坯邊部加熱器安裝于所述加熱器支持裝置上，所述加熱器支持裝置設(shè)于鋼坯運輸輥道一側(cè)，用于將所述鋼坯邊部加熱器實時移動至鋼坯邊部，并和所述位置檢測裝置連接以獲取鋼坯邊部的位置數(shù)據(jù)從而移動所述鋼坯邊部加熱器至鋼坯邊部區(qū)域。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋼坯邊部加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述位置檢測裝置包括: 基準桿，第一端部用于接觸鋼坯邊部以感測鋼坯邊部的偏移； 傳感器，設(shè)于所述基準桿的第二端部，用于采集由所述基準桿第一端部感測的鋼坯邊部偏移信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋼坯邊部加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱器支持裝置包括: 作業(yè)桿，第一端部安裝所述鋼坯邊部加熱器； 作業(yè)桿驅(qū)動機構(gòu)，所述作業(yè)桿的第二端部設(shè)置于所述作業(yè)桿驅(qū)動機構(gòu)上，所述作業(yè)桿驅(qū)動機構(gòu)和所述位置檢測裝置連接，以根據(jù)鋼坯邊部的位置數(shù)據(jù)移動所述鋼坯邊部加熱器至鋼坯邊部區(qū)域。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋼坯邊部加熱系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 至少一個工作平臺，用于設(shè)在鋼坯運輸輥道的一側(cè)或兩側(cè)，每一所述工作平臺上設(shè)置一個所述位置檢測裝置和至少一個加熱器支持裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鋼坯邊部加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述基準桿的第一端部設(shè)有用于直接接觸鋼坯邊部的接觸滾輪，所述接觸滾輪和所述基準桿的第一端部之間設(shè)有連接彈簧，以過濾鋼坯邊部不整齊或鋼坯發(fā)生可忽略位移時對所述基準桿的影響。
【文檔編號】C21D8/02GK103861876SQ201410098016
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月17日
【發(fā)明者】張冠鋒, 鄒仲平, 陳文達, 江洪廣 申請人:萊蕪鋼鐵集團有限公司