專利名稱：一種鋼卷邊部加熱裝置及其加熱方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于軋鋼工藝領(lǐng)域，具體涉及一種用于鋼卷冷軋前對齊邊部進行快速加熱的裝置及其加熱方法。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對于冷軋產(chǎn)品的精度要求亦隨之提高，二十輥軋機以其輥系剛度大、道次壓下量大及產(chǎn)品精度高等特點，在高精度帶鋼如不銹鋼、硅鋼生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。在鋼鐵產(chǎn)品中，有一類產(chǎn)品用于各種電機和變壓器的鐵芯，是電力、電子和軍工事業(yè)中不可缺少的重要軟磁合金，也是一種節(jié)能的重要金屬功能材料。此類產(chǎn)品是國內(nèi)急需的高技術(shù)含量產(chǎn)品，由于其生產(chǎn)工藝復(fù)雜、控制難點多，因而也是一個國家鋼鐵生產(chǎn)綜合實力的表現(xiàn)。·由于此類產(chǎn)品隨著硅含量的增加，其屈服強度、抗拉強度亦明顯提高，而伸長率顯著降低，硬度迅速增高；因此冷軋時由較高的變形抗力和冷脆性，使得軋制時比其他鋼種尤為困難。特別是高級別要求的產(chǎn)品，冷軋前對板溫要進行嚴(yán)格控制，否則將無法進行軋制。對于含硅量在3%左右的硅鋼，其塑性-脆性轉(zhuǎn)變點一般在40-50°C，為防止冷軋時斷帶，冷軋前鋼卷溫度應(yīng)保持在50°C以上或更高，以保證帶鋼在開軋前的溫度也能保持在40°C以上。目前，國內(nèi)采用二十輥軋機進行生產(chǎn)的廠家中，武鋼和寶鋼由于生產(chǎn)品種的需要，在軋制前需要對鋼卷進行預(yù)熱處理。采用的加熱裝置是在鋼卷下通入蒸汽的方式，即在開軋前將鋼卷溫度加熱到50°C以上。此方式存在的問題時加熱速度慢，鋼卷易上銹，且能耗高；同時，為了保證生產(chǎn)的銜接，需要同時加熱多個鋼卷，因此占地面積大，生產(chǎn)靈活性差，給現(xiàn)場管理帶來極大地難度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在提供一種可提高加熱效率，縮短加熱時間，占地少、投資省，節(jié)能環(huán)保，并可根據(jù)不同鋼卷自動控制加熱溫度的鋼卷邊部加熱裝置及其加熱方法。為此，本發(fā)明所采取的技術(shù)解決方案是
一種鋼卷邊部加熱裝置，包括水箱、水循環(huán)系統(tǒng)、蒸汽加熱系統(tǒng)及電控系統(tǒng)；
所述水箱通過中間的隔板平均分隔成兩個單獨的連體水箱，連體水箱固定在底座上； 所述水循環(huán)系統(tǒng)包括熱水泵、循環(huán)水管、止回閥和截止閥；
所述蒸汽加熱系統(tǒng)包括進氣管、截止閥、電動閘閥、橫管及排管；
所述電控系統(tǒng)由帶有電器元件及可編程序邏輯控制器(簡稱PLC)的電控箱組成；
兩個連體水箱單獨設(shè)有水箱蓋，連體水箱上部安裝有進水管，下部設(shè)有排污閥，側(cè)壁上裝有液位計和溫度計，兩個連體水箱內(nèi)分別安裝有爬梯和一對鞍座；兩個熱水泵通過連接板分別固定在自身連體水箱的前壁下部，熱水泵進出水口均連接有循環(huán)水管，進水端循環(huán)水管與自身的連體水箱相連，出水端循環(huán)水管與另一連體水箱連通，循環(huán)水管上分別設(shè)有止回閥和截止閥；連接蒸汽管道的進氣管通過截止閥并聯(lián)兩個電動閘閥，兩個電動閘閥分別與設(shè)置在連體水箱下部的橫管連接，橫管上焊接有至少3根排管，橫管與排管上開有排氣孔；熱水泵、電動閘閥及溫度計均與電控箱內(nèi)的PLC連接。所述水箱蓋上設(shè)有排氣閥和吊耳。所述連體水箱外敷設(shè)有巖棉保溫層，保溫層通過加強圈、筋板和面板固定在連體水箱外壁上。所述溫度計為電接點溫度計。 所述液位計為電接點液位計。 一種使用上述鋼卷邊部加熱裝置的加熱方法，其具體加熱方法和步驟為
(I )、加熱前，用吊車吊開水箱蓋，并將兩個鋼卷分別吊放到兩個連體水箱的鞍座上，然后重新蓋上水箱蓋；
(2 )、打開進水管上的截止閥，向其中一個連體水箱內(nèi)注水,通過液位計觀察水位情況，待水位上升至完全沒過鋼卷達到設(shè)定水位后，關(guān)閉截止閥停止注水；
(3)、打開蒸汽進氣管上的截止閥，PLC開啟注水側(cè)電動閘閥，未注水一側(cè)電動閘閥關(guān)閉，蒸汽通過橫管和排管上的排氣孔充入連體水箱的水中，對連體水箱中的水進行加熱；
(4)、溫度計隨時檢測并將實測水溫反饋給PLC，當(dāng)水溫上升至設(shè)定上限溫度后，PLC自動關(guān)閉注水側(cè)電動閘閥，停止充氣；當(dāng)水溫下降至設(shè)定下限溫度時，PLC又自動開啟注水側(cè)電動閘閥，進行充氣升溫；
(5)、保持水溫在設(shè)定溫度區(qū)間內(nèi)連續(xù)加熱30-40min后，關(guān)閉電動閘閥，停止充氣加熱過程；
(6)、PLC開啟注水側(cè)連體水箱上的熱水泵，將連體水箱內(nèi)的熱水全部抽入未注水的連體水箱內(nèi)，并按照步驟(4)、(5)對注入熱水的連體水箱內(nèi)的鋼卷進行加熱；
(7)、吊開已排空連體水箱的水箱蓋，將加熱后的鋼卷迅即吊到軋機前直接進行軋制，并將另一待加熱鋼卷放入空下的連體水箱鞍座上，蓋上水箱蓋，待循環(huán)使用另一連體水箱內(nèi)加熱后的熱水。所述連體水箱內(nèi)熱水加熱溫度T的控制區(qū)間為80°C彡T < 90°C。本發(fā)明的有益效果為
I、由于本發(fā)明采取用蒸汽加熱水，再用熱水加熱鋼卷的方式，使蒸汽得到了充分利用，避免了蒸汽的散失浪費；而且對高溫的熱水采取循環(huán)利用，從而可極大節(jié)省用水，在節(jié)能的同時有利于環(huán)境的保護。2、采用密閉式連體水箱，可減少占地面積，降低工程投資，并實行兩箱倒換加熱，可提高加熱效率，完全滿足軋制生產(chǎn)節(jié)奏的需要。3、實行熱水循環(huán)使用，可極大縮短鋼卷加熱時間，提高熱量的利用效率，在加熱時間小于40min的條件下保證鋼卷的開軋溫度保持在50°C以上。4、實現(xiàn)加熱溫度的自動控制，可針對不同的鋼卷采取不同的加熱溫度，增加了鋼卷加熱的實用性和靈活性。5、由于保證了鋼卷加熱和軋制溫度，從而可有效提高軋后帶鋼的邊部質(zhì)量，避免邊裂缺陷，杜絕了鋼卷由于邊部溫度造成的斷帶事故。


圖I為鋼卷邊部加熱裝置主視半剖圖。圖2為鋼卷邊部加熱裝置A-A截面圖。圖3為鋼卷邊部加熱裝置左視圖。圖中排污閥I、液位計2、水箱蓋3、吊耳4、鋼卷5、鞍座6、隔板7、循環(huán)水管8、止回閥9、熱水泵10、排氣閥11、連體水箱12、爬梯13、截止閥14、底座15、電動閘閥16、進氣管17、橫管18、排管19、連接板20、溫度計21、進水管22。
具體實施方式

本發(fā)明之鋼卷邊部加熱裝置，主要是由水箱、水循環(huán)系統(tǒng)、蒸汽加熱系統(tǒng)及電控系統(tǒng)四部分所構(gòu)成，整套加熱裝置設(shè)置在軋機附近，以減少熱量散失。水箱的長寬高尺寸規(guī)格為5000X2500X2500 mm。在水箱的中間焊接有一塊隔板7，將水箱平均分隔成兩個單獨的連體水箱12，連體水箱12固定在底座15上。水循環(huán)系統(tǒng)主要包括熱水泵10、循環(huán)水管8、止回閥9和截止閥14。蒸汽加熱系統(tǒng)包括進氣管17、截止閥14、電動閘閥16、橫管18及排管19。電控系統(tǒng)則是由帶有電器元件及PLC的電控箱組成。兩個連體水箱12均單獨設(shè)有水箱蓋3，水箱蓋3上設(shè)有排氣閥11和吊耳4，以便于排氣和吊裝。在連體水箱12的后壁上部安裝有進水管22，側(cè)壁下部設(shè)有排污閥1，當(dāng)兩個連體水箱12內(nèi)的熱水不能繼續(xù)使用時，可通過排污閥I將污水排出。沿兩個連體水箱12的側(cè)壁上分別垂直裝有兩個液位計2和一個溫度計21，液位計2采用電接點液位計，溫度計21亦采用電接點溫度計。同時在兩個連體水箱12內(nèi)外壁上還分別安裝有爬梯13，連體水箱12的箱底上固定有一對安放鋼卷5的鞍座6。在兩個連體水箱12的前壁下部分別焊接有一塊連接板20，連接板20上各固定有一臺熱水泵10，熱水泵10的進出水口均連接有循環(huán)水管8，進水端循環(huán)水管8與自身的連體水箱12相連，出水端循環(huán)水管8與另一連體水箱12連通。循環(huán)水管8上分別設(shè)有止回閥9和手動截止閥14。進氣管17 —端連接外部蒸汽管道，另一端連接一個截止閥14，截止閥14另一端則并聯(lián)兩個電動閘閥16，兩個電動閘閥16分別與設(shè)置在連體水箱12下部的橫管18連接，橫管18上焊接有5根排管19，橫管18與排管19上均開有多個排氣孔。熱水泵10、電動閘閥16及溫度計21均與外部電控箱內(nèi)的PLC連接。為了保持水箱內(nèi)水的溫度，并便于操作，避免作業(yè)人員燙傷，在連體水箱12外焊接有加強圈和筋板，并填充有巖棉保溫層，在保溫層的外面包有鍍鋅面板。本發(fā)明鋼卷邊部加熱方法的具體步驟為
I、加熱前，先用吊車掛住吊耳3，將水箱蓋3分別吊離連體水箱12，再將兩個鋼卷5分別吊放到兩個連體水箱12的鞍座6上，然后重新將水箱蓋3蓋好。2、打開進水管17上的截止閥14，向其中一個連體水箱12內(nèi)注水，并通過液位計2觀察水位上升情況，待水位上升至完全沒過鋼卷5并達到設(shè)定水位后，關(guān)閉截止閥14，停止注水。3、打開蒸汽進氣管17上的截止閥14，PLC自動開啟注水一側(cè)的電動閘閥16，未注水一側(cè)的電動閘閥16則繼續(xù)關(guān)閉；蒸汽，經(jīng)過進氣管17和電動閘閥16進入橫管18和排管19，并通過橫管18和排管19上的排氣孔充入連體水箱12的水中，對連體水箱12中的水進行充氣加熱。4、溫度計21隨時檢測并將實測水溫反饋給電控箱內(nèi)的PLC，當(dāng)水溫上升至設(shè)定上限溫度89°C后，PLC自動關(guān)閉注水側(cè)的電動閘閥16，停止充氣。反之，當(dāng)水溫下降至設(shè)定下限溫度80°C時，PLC將自動開啟注水側(cè)電動閘閥16，繼續(xù)對注水連體水箱12內(nèi)的熱水進行
充氣升溫。5、保持水溫始終在80_89°C之間連續(xù)加熱35min后，關(guān)閉注水側(cè)電動閘閥16，停止充氣加熱過程。6、PLC自動開啟注水連體水箱12上的熱水泵10，將注水連體水箱12內(nèi)的熱水全 部抽入另一個連體水箱12內(nèi)，然后按照步驟4、5對新注入熱水的連體水箱12內(nèi)的鋼卷5進行加熱。7、同時，用吊車吊開已排空連體水箱12的水箱蓋3，將加熱后的鋼卷5迅速吊到軋機前直接進行軋制；并將另一待加熱鋼卷5放入排空的連體水箱12的鞍座6上，蓋上水箱蓋3，等待循環(huán)使用另一連體水箱12內(nèi)加熱后的熱水。
權(quán)利要求
1.一種鋼卷邊部加熱裝置，其特征在于，包括水箱、水循環(huán)系統(tǒng)、蒸汽加熱系統(tǒng)及電控系統(tǒng)； 所述水箱通過中間的隔板平均分隔成兩個單獨的連體水箱，連體水箱固定在底座上； 所述水循環(huán)系統(tǒng)包括熱水泵、循環(huán)水管、止回閥和截止閥； 所述蒸汽加熱系統(tǒng)包括進氣管、截止閥、電動閘閥、橫管及排管； 所述電控系統(tǒng)由帶有電器元件及可編程序邏輯控制器即PLC的電控箱組成； 兩個連體水箱單獨設(shè)有水箱蓋，連體水箱上部安裝有進水管，下部設(shè)有排污閥，側(cè)壁上裝有液位計和溫度計，兩個連體水箱內(nèi)分別安裝有爬梯和一對鞍座；兩個熱水泵通過連接板分別固定在自身連體水箱的前壁下部，熱水泵進出水口均連接有循環(huán)水管，進水端循環(huán)水管與自身的連體水箱相連，出水端循環(huán)水管與另一連體水箱連通，循環(huán)水管上分別設(shè)有止回閥和截止閥；連接蒸汽管道的進氣管通過截止閥并聯(lián)兩個電動閘閥，兩個電動閘閥分別與設(shè)置在連體水箱下部的橫管連接，橫管上焊接有至少3根排管，橫管與排管上開有排氣孔；熱水泵、電動閘閥及溫度計均與電控箱內(nèi)的PLC連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼卷邊部加熱裝置，其特征在于，所述水箱蓋上設(shè)有排氣閥和吊耳。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼卷邊部加熱裝置，其特征在于，所述連體水箱外敷設(shè)有巖棉保溫層，保溫層通過加強圈、筋板和面板固定在連體水箱外壁上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼卷邊部加熱裝置，其特征在于，所述溫度計為電接點溫度計。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼卷邊部加熱裝置，其特征在于，所述液位計為電接點液位計。
6.一種使用權(quán)利要求I所述鋼卷邊部加熱裝置的加熱方法，其特征在于 (I )、加熱前，用吊車吊開水箱蓋，并將兩個鋼卷分別吊放到兩個連體水箱的鞍座上，然后重新蓋上水箱蓋； (2)、打開進水管上的截止閥，向其中一個連體水箱內(nèi)注水,通過液位計觀察水位情況，待水位上升至完全沒過鋼卷達到設(shè)定水位后，關(guān)閉截止閥停止注水； (3)、打開蒸汽進氣管上的截止閥，PLC開啟注水側(cè)電動閘閥，未注水一側(cè)電動閘閥關(guān)閉，蒸汽通過橫管和排管上的排氣孔充入連體水箱的水中，對連體水箱中的水進行加熱； (4)、溫度計隨時檢測并將實測水溫反饋給PLC，當(dāng)水溫上升至設(shè)定上限溫度后，PLC自動關(guān)閉注水側(cè)電動閘閥，停止充氣；當(dāng)水溫下降至設(shè)定下限溫度時，PLC又自動開啟注水側(cè)電動閘閥，進行充氣升溫； (5)、保持水溫在設(shè)定溫度區(qū)間內(nèi)連續(xù)加熱30-40min后，關(guān)閉電動閘閥，停止充氣加熱過程； (6)、PLC開啟注水側(cè)連體水箱上的熱水泵，將連體水箱內(nèi)的熱水全部抽入未注水的連體水箱內(nèi)，并按照步驟(4)、(5)對注入熱水的連體水箱內(nèi)的鋼卷進行加熱； (7)、吊開已排空連體水箱的水箱蓋，將加熱后的鋼卷迅即吊到軋機前直接進行軋制，并將另一待加熱鋼卷放入空下的連體水箱鞍座上，蓋上水箱蓋，待循環(huán)使用另一連體水箱內(nèi)加熱后的熱水。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋼卷邊部加熱方法，其特征在于，所述連體水箱內(nèi)熱水加熱溫度T的控制區(qū)間為80°C≤T < 90°C。
全文摘要
本發(fā)明提供一種鋼卷邊部加熱裝置及其加熱方法，由熱水泵、循環(huán)水管、止回閥和截止閥的水循環(huán)系統(tǒng)、設(shè)有進氣管、電動閘閥、橫管及排管的蒸汽加熱系統(tǒng)、帶有電器元件及PLC的電控箱以及帶蓋的連體水箱組成的加熱裝置，利用蒸汽加熱水，再利用熱水加熱鋼卷，對熱水采取循環(huán)利用，可極大節(jié)省用水，減少占地面積，降低工程投資，提高加熱效率，極大縮短鋼卷加熱時間，并可針對不同的鋼卷采取不同的加熱溫度，增加鋼卷加熱的靈活性，在加熱時間小于40min的條件下保證鋼卷的開軋溫度保持在50℃以上，完全滿足軋制節(jié)奏的需要，并有效提高軋后帶鋼的邊部質(zhì)量，避免邊裂缺陷，杜絕鋼卷的斷帶事故。
文檔編號B21B45/00GK102950158SQ201110240898
公開日2013年3月6日 申請日期2011年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月20日
發(fā)明者龐界明, 朱麗君, 石良, 朱文豪 申請人:鞍鋼股份有限公司