專利名稱：帶材處理裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及帶材處理裝置。
背景技術：
在日本專利特開2005-15873號公報和日本專利特開平10-180181號公報中記載 了利用感應加熱的帶材處理裝置。感應加熱是使帶材本身發(fā)熱的直接加熱方式，由于發(fā)熱 量對應輸入功率呈線性變化，因而溫度控制的響應快。另外，由于感應加熱可提高單位面積 的加熱量，因而具有能減小處理裝置的優(yōu)點。 然而，感應加熱的發(fā)熱量會因加熱線圈的形狀和配置而產生不均，因而存在帶材
的溫度在寬度方向上不均勻的缺點。對于帶材的感應加熱，為了降低寬度方向上的溫度差，
盡管對加熱線圈的形狀和配置進行了研究，但對于帶材的高要求的熱處理來說還不充分。 因此，在對加熱的均勻性要求較高時，即使在帶材的熱處理中采用感應加熱，感應
加熱也只不過是負責產生對帶材施加的熱量的一部分，較大程度地依賴于可均勻加熱的輻
射方式和強制對流方式等間接加熱，因而對裝置的小型化還不能感到滿意。

發(fā)明內容
鑒于上述問題，若添設對感應加熱引起的帶材在寬度方向上的溫度不均進行補償 的裝置，則可提高感應加熱所占的比重，使處理裝置小型化。 因此，本發(fā)明的目的在于提供一種能使帶材的溫度在寬度方向上變得均勻的帶材 處理裝置。 為了解決上述問題，本發(fā)明的帶材處理裝置包括多個熱風吹出裝置，其在帶材的 寬度方向上排列，并分別向上述帶材吹出熱風來加熱上述帶材；測溫裝置，其在上述熱風吹 出裝置的下游側對上述帶材的寬度方向的溫度分布進行計測；以及熱風調節(jié)裝置，其根據(jù) 上述測溫裝置的檢測結果對上述各個熱風吹出裝置所吹出的熱風的風量和溫度中的至少 一個進行調節(jié)，以使上述帶材的寬度方向上的溫度差減小。 采用該結構，通過改變帶材寬度方向上吹出的熱風的條件，能分別控制帶材的加 熱量，矯正帶材寬度方向的溫度不均，使溫度變得均勻。 另外，本發(fā)明的帶材處理裝置中，上述熱風吹出裝置也可具有在上述帶材的搬運 方向上排列的多個噴嘴。 采用該結構，通過使熱風的吹出變?yōu)槎鄬哟危稍龃蠹訜崃?，即使是溫度不均大?帶材也可實現(xiàn)溫度的均勻化。 另外，本發(fā)明的帶材處理裝置中，上述熱風吹出裝置包括將具有加熱器的管路的 上述加熱器的下游側在上述帶材的寬度方向上進行劃分而成的分管路，上述熱風調節(jié)裝置 包括分別配設在上述分管路上的風門(damper)。 采用該結構，熱風吹出裝置可共用一個加熱器。另外，由于熱風調節(jié)裝置可調節(jié)各 個風門的開度，因此不必單獨控制加熱器的電流。
另外，本發(fā)明的帶材處理裝置中，上述熱風吹出裝置對上述帶材的雙面吹出熱風， 利用其風壓來保持上述帶材。 采用該結構，由于具有引導帶材的功能，因而不需要導向輥之類的引導機構。
另外，本發(fā)明的帶材處理裝置中，也可在上述熱風吹出裝置的上游側、上述熱風吹 出裝置與上述測溫裝置之間這兩處中的至少一處具有對上述帶材感應加熱的感應加熱線 圈。 采用該結構，能使用單位帶材搬運長度的輸出功率較大的感應加熱來實現(xiàn)裝置的 小型化，同時矯正感應加熱引起的加熱不均，實現(xiàn)帶材的均質的熱處理。另外，通過在上述 熱風吹出裝置與上述測溫裝置之間設置感應加熱線圈，還可在沒有不均的情況下將帶材加 熱至超過100(TC的高溫。 另外，本發(fā)明的帶材處理裝置中，也可在上述熱風吹出裝置的下游側還具有通過 間接加熱對上述帶材加熱的處理室。 采用該結構，可將消除了溫度不均的帶材通過間接加熱進一步均勻地加熱，由此 消除保持在處理溫度的時間的偏差。 如上所述，采用本發(fā)明，通過改變帶材寬度方向上吹出的熱風的條件，能分別控制 帶材的加熱量，矯正帶材寬度方向的溫度不均，使溫度變得均勻。


圖1是本發(fā)明第一實施方式的帶材處理裝置的概略結構圖。
圖2是圖1的帶材處理裝置的感應加熱線圈和調溫壓墊的立體圖。
圖3是圖2的調溫壓墊的控制的結構圖。 圖4是表示圖2的調溫壓墊的溫度補償?shù)囊焕臏囟确植紙D。
圖5是本發(fā)明第二實施方式的帶材處理裝置的概略結構圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。圖l表示本發(fā)明第一實施方式的 帶材處理裝置1的概要情況。帶材處理裝置1包括具有輸出功率為3. 0麗的感應加熱線 圈2的感應加熱室3、具有本發(fā)明所涉及的調溫壓墊4的溫度差補償室5、具有輸出功率為 0. 5麗的電阻發(fā)熱體6的間接加熱室7。帶材8在導向輥9的引導下供給感應加熱室3，經(jīng) 過溫度差補償室5，在間接加熱室7中加熱至最終目標溫度，然后在壓墊10的引導下向下一 工序搬出。 例如寬度為1250mm、厚度為0. 3mm的由不銹鋼構成的常溫帶材8以100m/min的速 度向帶材處理裝置1供給。帶材8在感應加熱室3內加熱至大約63(TC，在溫度差補償室5 中加熱至大約64(TC，在間接加熱室7中加熱至作為最終目標溫度的700°C。
圖2中表示了調溫壓墊4和感應加熱線圈2的詳細情況。感應加熱線圈2具有對 稱地配置在帶材8的表面和背面上的導體11、引導導體11產生的磁場使其與帶材8交磁的 多個加熱鐵心12。 調溫壓墊4在帶材8的表面和背面分別具有最大風量為700MVmin的鼓風機13和 輸出功率為10萬kcal/h(116kW)的加熱器14，并具有一邊對溫度差補償室5內的空氣進行加熱一邊使空氣循環(huán)的循環(huán)管路15。循環(huán)管路15在加熱器14的下游被隔板在帶材8的寬 度方向上劃分成五個部分，構成分別設有風門16的五個分管路17。 各分管路17沿著帶材8延伸，并具有將熱風朝帶材8吹出的三個噴嘴18。各分管 路17的噴嘴18在帶材8的寬度方向上排列配置(吹熱風裝置)。調溫壓墊4通過在感應 加熱室3與間接加熱室7之間向帶材8吹出熱風，就可利用其風壓來保持帶材8，并能起到 防止帶材8抖動的作用。 另外，調溫壓墊4具有溫度傳感器19，溫度傳感器19對經(jīng)過中央的分管路17內的 熱風的溫度進行計測。而且，在調溫壓墊4的下游側設有掃描高溫計20(測溫裝置)，掃描 高溫計20利用紅外線來掃描檢測噴嘴18對帶材8吹出的熱風引起的帶材8的寬度方向的 溫度分布。 圖3表示調溫壓墊4的控制所涉及的結構。調溫壓墊4具有五個風量控制器21 (熱 風調節(jié)裝置)，風量控制器21從掃描高溫計20檢測到的帶材8的溫度分布中抽取正對各分 管路17的噴嘴18中央的位置的溫度，為使分別抽取的溫度成為共同的目標溫度，調節(jié)各風 門16的開度來分別對各分管路17的風量進行PID控制。圖中，僅表示了帶材8的表面?zhèn)龋?但風量控制器21將帶材8的背面?zhèn)鹊膶恢玫娘L門16也調節(jié)成與表面?zhèn)认嗤拈_度。
另外，調溫壓墊4具有溫度控制器22，溫度控制器22對加熱器14的輸出功率進 行PID控制，以使溫度傳感器19檢測到的熱風的溫度成為規(guī)定的溫度(例如690°C )。加 熱器14是共用的，因而流過各分管路17的熱風的溫度相同。 圖4表示的是感應加熱室3出口處的帶材8的寬度方向上的溫度分布以及溫度差 補償室5出口處的帶材8的寬度方向上的溫度分布。如圖所示，在感應加熱室3中加熱后的 帶材8其寬度方向的溫度分布為在25處的測定點，最低溫度為62(TC，最高溫度為638°C， 最大偏差為18t:，標準偏差為5. 7°C。這樣的偏差對于作為直接加熱方式的感應加熱的特 性來說是無法避免的。 溫度差補償室5的調溫壓墊4利用風量控制器21對各風門16的開度進行調節(jié)， 以使正對各分管路17的中央的代表位置的帶材8的溫度成為目標溫度即638°C。由此，溫 度差補償室5出口處的帶材8的溫度分布的偏差可減小，最低溫度為636t:，最高溫度為 643°C ，最大偏差為7°C ，標準偏差為1. 8°C 。 這樣，經(jīng)溫度差補償室5消除了溫度不均后的帶材8在間接加熱室7中被電阻發(fā) 熱體6的輻射熱進一步均勻地加熱，升溫至最終目標溫度的700°C。由此，帶材處理裝置1 中，達到最終目標溫度所需的時間的不均也減小，能均勻地對帶材8實施熱處理。
在本實施方式中，由于可利用調溫壓墊4對感應加熱線圈2引起的加熱不均進行 補償，因此，在將帶材8加熱至最終目標溫度所需的熱量中，可使存在加熱不均的感應加熱 線圈2產生的熱量占有較大的比例，減小能均勻加熱的電阻發(fā)熱體6產生的熱量所占的比 例。與由電阻發(fā)熱體6實施的輻射加熱和強制對流方式等其他間接加熱方式相比，由感應 加熱線圈2實施的感應加熱可增加帶材8的單位面積的加熱量，因此，可縮短整個帶材處理 裝置1的長度。 本實施方式中，由于設置了三列調溫壓墊4的噴嘴18，因此最大可補償上述帶材8 的2(TC左右的溫度不均，但也可針對需補償?shù)臏囟炔顏砀淖儑娮?8的列數(shù)。還需注意的 是，若應補償?shù)臏囟炔钶^大，則加熱器14的容量也應加大。
此外，本實施方式中，是利用風門16來調節(jié)從噴嘴18向帶材8吹出的熱風的風量
的，但也可在各分管路17中分別設置加熱器，以此來調節(jié)各分管路17的熱風的溫度。 另外，本發(fā)明中，也可僅調節(jié)吹向帶材8的單面的熱風的風量或溫度。 接著，圖5表示本發(fā)明第二實施方式的帶材處理裝置1的結構。本實施方式中，與
第一實施方式相同的組成要素標注同一符號，并省略重復的說明。 本實施方式的帶材處理裝置1在溫度差補償室5與間接加熱室7之間還具有利用 感應加熱線圈23對帶材8進行感應加熱的第二感應加熱室24。另外，本實施方式的掃描高 溫計20配設在感應加熱線圈23的下游側，以掃描檢測該處的帶材8的溫度分布。
本發(fā)明所涉及的調溫壓墊4是通過循環(huán)熱風來加熱帶材8的，因而若在超過70(TC 這樣的高溫下使用則會導致傳熱效率下降。因此，本實施方式中，在調溫壓墊4的下游側設 置第二感應加熱室24，通過預先提高感應加熱線圈23所實施的加熱量少的部分的溫度，就 可將帶材8均勻地加熱成IOO(TC以上的高溫。 本實施方式中，帶材8在感應加熱室3中加熱至平均約63(TC，在溫度差補償室5 中加熱至平均約64(TC，在第二感應加熱室24中整體加熱至約104(TC，在間接加熱室7中 均勻地加熱至平均約IIO(TC。 本發(fā)明中，可將熱風吹出裝置(調溫壓墊4的噴嘴18)配設在測溫裝置(掃描高 溫計20)上游側的任意位置上。也就是說，上述實施方式中，也可將調溫壓墊4配置在感應 加熱線圈2的上游側。
權利要求
一種帶材處理裝置，其特征在于，包括多個熱風吹出裝置，該多個熱風吹出裝置在帶材的寬度方向上排列，并分別向所述帶材吹出熱風來加熱所述帶材；測溫裝置，該測溫裝置在所述熱風吹出裝置的下游側對所述帶材的寬度方向的溫度分布進行計測；以及熱風調節(jié)裝置，該熱風調節(jié)裝置根據(jù)所述測溫裝置的檢測結果對所述各個熱風吹出裝置所吹出的熱風的風量和溫度中的至少一個進行調節(jié)，以使所述帶材的寬度方向上的溫度差減小。
2. 如權利要求1所述的帶材處理裝置，其特征在于，所述熱風吹出裝置具有在所述帶 材的搬運方向上排列的多個噴嘴。
3. 如權利要求1或2所述的帶材處理裝置，其特征在于，所述熱風吹出裝置包括將具有加熱器的管路的所述加熱器的下游側在所述帶材的寬 度方向上進行劃分而成的分管路，所述熱風調節(jié)裝置包括分別配設在所述分管路上的風門。
4. 如權利要求1至3中任一項所述的帶材處理裝置，其特征在于，所述熱風吹出裝置對 所述帶材的雙面吹出熱風，利用該熱風的風壓來保持所述帶材。
5. 如權利要求1至4中任一項所述的帶材處理裝置，其特征在于，在所述熱風吹出裝置 的上游側、所述熱風吹出裝置與所述測溫裝置之間這兩處中的至少一處具有對所述帶材感 應加熱的感應加熱線圈。
6. 如權利要求5所述的帶材處理裝置，其特征在于，在所述熱風吹出裝置的下游側還 具有通過間接加熱對所述帶材加熱的處理室。
全文摘要
一種帶材處理裝置，能使帶材的溫度在寬度方向上均勻化。帶材處理裝置(1)包括多個熱風吹出裝置(18)，其由將具有加熱器(14)的循環(huán)管路(15)的下游側在帶材(8)的寬度方向上劃分而成，并在帶材(8)的寬度方向上排列，向帶材(8)吹出熱風；測溫裝置(20)，其在熱風吹出裝置(18)的下游側對帶材(8)的寬度方向的溫度分布進行計測；以及熱風調節(jié)裝置(21)，其根據(jù)測溫裝置(20)的檢測結果對各個熱風吹出裝置(18)調節(jié)風門(16)的開度來調節(jié)所吹出的熱風的風量，以使帶材(8)的寬度方向上的溫度差減小。
文檔編號C21D1/34GK101775481SQ200910137049
公開日2010年7月14日 申請日期2009年4月21日 優(yōu)先權日2009年1月13日
發(fā)明者城野洋 申請人:中外爐工業(yè)株式會社