專利名稱：用于帶材退火的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大致涉及帶材(strip)退火。更具體而言它涉及采用直接電阻加熱對帶材進(jìn)行退火的方法和裝置。
背景技術(shù)：
窄帶材通常由寬帶材切成。在切割之前進(jìn)行終退火。如果需要快速冷卻，則必須進(jìn)行分股退火。通過采用最高為120m/min的中速能達(dá)到所需的退火能力。在某些情況下，需要不切割帶材而將其作為窄帶材進(jìn)行加工，并作為單一帶材進(jìn)行退火。為了達(dá)到足夠的性能，需要更高的帶材速度。所需的速度最高為500m/min。這就意味著上述系統(tǒng)并不適合這種生產(chǎn)方式。
在線材工業(yè)能發(fā)現(xiàn)這種高速退火設(shè)備的例子，其中2000m/min是正常的退火速度。退火是通過直接電阻加熱完成的。這種設(shè)備具有3個或4個接觸輥。在這兩種情況下，第一和最后一個輥相互電連接并接地以使生產(chǎn)線不帶電。該系統(tǒng)采用3相電流。
從文獻(xiàn)EP 0 155 917也可了解一種用于線材退火廠的系統(tǒng)。線材用一對連續(xù)的輥進(jìn)行退火，該輥具有許多彼此相互絕緣的導(dǎo)電圓弧段。該圓弧段通過電滑動觸點(diǎn)與電壓源相連接，因此在線圈的電弧末端處的圓弧段并沒有電壓。這使得發(fā)生在線材表面并毀壞線材表面的強(qiáng)烈的火花或起拱得以避免。
發(fā)明概述本發(fā)明的目的是提供一種方法和裝置，其中在電接觸接通之前，具有導(dǎo)電圓弧段的輥和帶材發(fā)生機(jī)械接觸，以及在機(jī)械接觸斷開前，電接觸斷開。該方法和裝置比任何現(xiàn)有技術(shù)的方法和裝置都簡單。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種方法和裝置，其中帶材直接返回、二次接觸同一個具有導(dǎo)電圓弧段的輥，并且降低用于退火的能量。
上述目的可以通過下文中的獨(dú)立權(quán)利要求所述方法和裝置實(shí)現(xiàn)。在該獨(dú)立權(quán)利要求中描述了本發(fā)明的其他有益的實(shí)施例。
附圖簡述參考附圖更詳細(xì)的描述下面的優(yōu)選實(shí)施例，其中

圖1是帶有一個具有導(dǎo)電圓弧段的輥的裝置，圖2是帶有二個具有導(dǎo)電圓弧段的輥的裝置，圖3是帶有二個具有導(dǎo)電圓孤段的輥的裝置的另一種具體實(shí)施方式
，以及圖4也是帶有二個具有導(dǎo)電圓弧段的輥的裝置的另一種具體實(shí)施方式
。
優(yōu)選實(shí)施例詳述在圖1中，金屬帶1直接與第一可旋轉(zhuǎn)支承輥的圓周相接觸，該輥例如是一個換向器2。該換向器2公知于電動機(jī)。例如可以通過位于沿帶材1的路徑的所需/合適位置的引導(dǎo)輥(未示于圖1)來進(jìn)行引導(dǎo)。在換向器2內(nèi)部設(shè)有導(dǎo)電設(shè)備，該導(dǎo)電設(shè)備可以是例如二個導(dǎo)電刷3和4，它們引導(dǎo)電流流向?qū)ζ溥M(jìn)行加熱的換向器2導(dǎo)電圓弧段5。刷3或4覆蓋了換向器2的一部分外圍，該一部分外圍比換向器2和帶材1之間的機(jī)械接觸的外圍短。
導(dǎo)電圓弧段5與絕緣圓弧段6之間相互絕緣。導(dǎo)電設(shè)備也可以設(shè)置在換向器2的外部，與換向器的外部圓周相接觸，或是與和換向器的輥軸20垂直的換向器的側(cè)部相接觸。所產(chǎn)生的熱被傳送到要被退火的帶材1上。在與換向器2第一次接觸之后，帶材1被送到第二個可旋轉(zhuǎn)支承輥，該第二個可旋轉(zhuǎn)支承輥是一引導(dǎo)輥7，其引導(dǎo)帶材返回與同一換向器圓周的相對側(cè)相接觸。然后帶材1被引向下一步處理。在換向器2內(nèi)部的刷4和5設(shè)置成使得在電偶合連接前進(jìn)行帶材1和換向器2之間的機(jī)械接觸、以及在電偶合斷開后二者之間的機(jī)械接觸脫離。這種方式可以避免不利于帶材1表面和邊緣的火花和起拱。
通過引導(dǎo)帶材1返回到同一換向器2，可以節(jié)約大量的能源。在接觸區(qū)域的出口側(cè)，熱的帶材1釋放熱量到換向器2，以及在接觸區(qū)域的入口側(cè)熱的換向器預(yù)熱帶材同時帶材冷卻換向器。換句話說，我們利用冷輸入的帶材1冷卻熱的帶材并節(jié)約能源。用現(xiàn)有技術(shù)中的用于退火線材的裝置是不可能節(jié)約能源的，因?yàn)榫€材與換向器之間用于熱傳遞的接觸面很小，且現(xiàn)有技術(shù)的裝置是一次僅使用一個換向器。
理論上，如果帶材1移動很慢，我們可以節(jié)約近50％的能源。例如，如果最終的溫度高于環(huán)境溫度600K，那么采用熱帶材1就有可能將輸入帶材預(yù)熱到高于環(huán)境溫度300K，與此同時使輸出帶材冷卻到相同溫度。以實(shí)際生產(chǎn)速度是不可能獲得這樣理論上的節(jié)能，但無論如何這種裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比是非常有效率的。
在圖2中描述了一實(shí)施例，它具有二個換向器8和9。帶材1被引導(dǎo)到第一個換向器8，然后到第二個換向器9。兩個換向器8和9的內(nèi)部分別只有一個刷10和11以產(chǎn)生電偶合。該機(jī)械接觸和電接觸的設(shè)置方式與圖1中的實(shí)施例相同。通過采用二個分別只帶有一個刷10和11的換向器8和9代替一個帶有二個刷3和4(圖1)的換向器2，其節(jié)能效果喪失了。為維持節(jié)能方面的可能性，如圖3所示引導(dǎo)帶材1二次與第一個換向器相接觸。
在圖3中，帶材1被引導(dǎo)向第一個換向器12然后繞過第二個換向器13再返回到第一個換向器。第二個換向器13只裝配有一個刷14以將電流連通到第二換向器的導(dǎo)電圓弧段5上。該帶有二個刷15和16的第一換向器12具有與圖1所示的換向器2相同的結(jié)構(gòu)?；旧?，該結(jié)構(gòu)與圖1中的相同，只是引導(dǎo)輥7被只與一個刷14相接觸的第二個換向器13所替代。
在圖4中描述本發(fā)明的另一個實(shí)施例。該結(jié)構(gòu)被構(gòu)造成在一排上設(shè)置有二個換向器17和18和一個導(dǎo)向輥19。帶材1被引導(dǎo)兩次接觸二個換向器17和18，通過這種方式考慮到了節(jié)能方面的問題。該帶有換向器17和18的結(jié)構(gòu)與圖1中的帶有換向器2的結(jié)構(gòu)相同。人們有可能將前述實(shí)施例加以結(jié)合以獲得與本發(fā)明的不同的新的實(shí)施例。
雖然本發(fā)明是通過參考其優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行描述的，但應(yīng)該理解的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以進(jìn)行修改和改變。這種修改和改變也將落入附加權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種采用直接電阻加熱對帶材(1)進(jìn)行退火的裝置，包括至少兩個可旋轉(zhuǎn)支承輥(2，7；8，9；12，13；17，18，19)，其中，至少一個所述輥(2；8，9；12，13；17，18)在所述輥(2；8，9；12，13；17，18)的圓周上具有多個導(dǎo)電圓弧段(5)，這些圓弧段(5)之間相互絕緣，并且電流通過至少一個滑動觸點(diǎn)(3，4；10，11；14，15，16)被同時傳導(dǎo)到所述導(dǎo)電圓弧段(5)的只一部分上，從而與圓弧段(5)的電接觸發(fā)生在帶材(1)的機(jī)械接觸之后，且在機(jī)械接觸斷開之前，所述電接觸與圓弧段(5)斷開。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，帶材(1)被引導(dǎo)返回、兩次接觸至少一個具有多個導(dǎo)電圓弧段(5)的輥(2；12；17)。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述滑動觸點(diǎn)(3，4；10，11；14，15，16)為導(dǎo)電刷。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述滑動觸點(diǎn)的表面在輥(2；8，9；12，13；17，18)的內(nèi)部、在輥(2；8，9；12，13；17，18)的機(jī)械接觸表面處、或在與輥(2；8，9；12，13；17，18)的輥軸(20)相垂直的輥(2；8，9；12，13；17，18)的側(cè)面處。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述具有多個導(dǎo)電圓弧段(5)的輥(2；8，9；12，13；17，18)為換向器。
6.一種帶材(1)退火的方法，包括以下步驟-設(shè)置至少二個可旋轉(zhuǎn)支承輥(2，7；8，9；12，13；17，18，19)，其中至少一個所述輥(2；8，9；12，13；17，18)在圓周上具有多個導(dǎo)電圓弧段(5)，該圓弧段(5)之間相互絕緣；-在具有導(dǎo)電圓弧段(5)的輥(2；8，9；12，13；17，18)上設(shè)置至少一個滑動觸點(diǎn)(3，4；10，11；14，15，16)；-引導(dǎo)帶材(1)與輥(2，7；8，9；12，13；17，18，19)的圓周的一部分相接觸；-在帶材(1)與輥(2；8，9；12，13；17，18)進(jìn)行機(jī)械接觸后，將輥(2；8，9；12，13；17，18)的導(dǎo)電圓弧段(5)與電流接通；-在帶材(1)與輥(2；8，9；12，13；17，18)的機(jī)械接觸斷開前，將輥(2；8，9；12，13；17，18)的導(dǎo)電圓弧段(5)與電流斷開。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟-設(shè)置至少一個具有導(dǎo)電圓弧段(5)和二個滑動觸點(diǎn)(3，4；10，11；15，16)的輥(2；8，9；12，13；17，18)；-引導(dǎo)帶材(1)返回到至少一個具有二個滑動觸點(diǎn)(3，4；10，11；15，16)的輥(2；8，9；12，13；17，18)。
8.如權(quán)利要求7所述的方法其中，在電流連通到圓弧段(5)之前，用導(dǎo)電圓弧段(5)預(yù)熱輸入帶材(1)，以及在電流斷開后，用圓弧段(5)冷卻輸出帶材(1)。
9.如權(quán)利要求6所述的方法所述的方法，其中，滑動觸點(diǎn)(3，4；10，11；14，15，16)設(shè)置在輥(2；8，9；12，13；17，18)的內(nèi)部、在輥(2；8，9；12，13；17，18)的機(jī)械按觸表面處、或在與輥(2；8，9；12，13；17，18)的輥軸(20)相垂直的輥(2；8，9；12，13；17，18)的側(cè)面處。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用直接電阻加熱對鋼帶進(jìn)行退火的裝置，包括至少二個可旋轉(zhuǎn)支承輥(2，7；8，9；12，13；17，18，19)，其中至少一個所述的輥(2；8，9；12，13；17，18)在所述輥(2；8，9；12，13；17，18)的圓周上具有多個導(dǎo)電圓弧段(5)，這些圓弧段(5)之間相互絕緣，并且電流通過至少一個滑動觸點(diǎn)(3，4；10，11；14，15，16)被同時傳導(dǎo)到所述導(dǎo)電圓弧段的僅僅一部分上，因此在鋼帶的機(jī)械接觸后發(fā)生與圓弧段(5)的電接觸，且在機(jī)械接觸斷開前，電接觸與圓弧段(5)斷開。本發(fā)明還涉及一種用于帶材(1)的退火方法。
文檔編號C21D1/26GK1754970SQ20051011324
公開日2006年4月5日 申請日期2005年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月8日
發(fā)明者G·霍爾姆, I·科皮寧 申請人:奧托庫姆普銅產(chǎn)品公司