一種電工鋼可調(diào)退火加熱裝置及其退火加熱方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電工鋼處理設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電工鋼可調(diào)退火加熱裝置及其退火加熱方法。
【背景技術(shù)】
[0002]冷軋高牌號(hào)電工鋼大規(guī)模連續(xù)化生產(chǎn)是通過(guò)提高鋼的S1、Al含量，降低鋼的雜質(zhì)元素，合理熱軋和提供連續(xù)退火(高溫)而實(shí)現(xiàn)。高牌號(hào)電工鋼牌號(hào)越高，鐵損越低。鐵損降低，冷軋退火溫度提高是必不可少的手段。
[0003]冷軋無(wú)取向電工鋼的退火是在連續(xù)退火爐中實(shí)現(xiàn)。連續(xù)退火爐的功能能夠?qū)崿F(xiàn)在還原氣氛下、通過(guò)水蒸氣的存在于鋼中碳形成一氧化碳從鋼中脫除多余的碳和高的退火溫度實(shí)現(xiàn)要求的再結(jié)晶。要實(shí)現(xiàn)鋼帶的脫碳和再結(jié)晶，在連續(xù)退火爐中的不同部分的保護(hù)氣氛和加熱溫度不同，脫碳部分的氣氛由氫氣、氮?dú)夂退魵饨M成，露點(diǎn)高、溫度較低；再結(jié)晶部分的保護(hù)氣氛由氫氣、氮?dú)饨M成，露點(diǎn)低、溫度高，溫度超過(guò)1000°c退火是希望能夠達(dá)到。
[0004]在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問(wèn)題:電工鋼磁性能對(duì)內(nèi)應(yīng)力非常敏感，退火過(guò)程要求保證低內(nèi)應(yīng)力，為此連續(xù)退火爐的高溫部分禁止鋼帶通過(guò)轉(zhuǎn)向輥造成鋼帶彎曲而形成應(yīng)力。即冷軋電工鋼連續(xù)退火均采用水平退火爐退火，在水平爐中現(xiàn)有技術(shù)是采用支撐輥支持鋼帶。為防止支持輥對(duì)鋼帶表面造成損傷，對(duì)支撐輥表面有非常高的要求?，F(xiàn)在支撐輥基本上是采用碳素材料(石墨)或陶瓷制造輥套與帶鋼表面接觸。
[0005]由于高硅電工鋼退火需要經(jīng)過(guò)高濕度、高溫環(huán)境，鋼的表面被氧化，再在高氫氣氣氛、高溫條件下還原，鋼表面非常軟，在高溫和自重條件下，非常容易粘附在碳素材料(石墨)或陶瓷制造的支持輥表面，使退火鋼帶表面嚴(yán)重受損。
[0006]高溫加熱有多種方法，電工鋼在高溫下變?yōu)榉氰F磁性材料，感應(yīng)加熱的效率非常低。
[0007]提高加熱段和均熱段溫度，對(duì)加熱元件或和相關(guān)部件提出更高的耐熱要求，要實(shí)現(xiàn)也非常困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種采用高溫等離子體局部加熱，完成電工鋼帶在更高溫度下再結(jié)晶，同時(shí)對(duì)退火爐內(nèi)的其它部件的要求低，實(shí)現(xiàn)對(duì)退火爐沒(méi)有更高的耐溫要求，也能完成更高溫度的退火的電工鋼可調(diào)退火加熱裝置及其退火加熱方法。
[0009]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種電工鋼可調(diào)退火加熱裝置，具有:對(duì)鋼帶進(jìn)行退火加熱的退火爐，還具有:
[0010]設(shè)置在退火爐內(nèi)、對(duì)鋼帶進(jìn)行再加熱的再加熱裝置，
[0011 ] 其中，所述在加熱裝置具有:
[0012]在鋼帶表面設(shè)置的電極組，所述電極組包括兩個(gè)電極，所述兩個(gè)電極分別連接到電源的兩端。
[0013]所述鋼帶上表面和下表面各設(shè)有一組電極組，分別為第一電極組和第二電極組。
[0014]所述電極組的兩個(gè)電極之間設(shè)有可噴出氣體的氣體供應(yīng)管。
[0015]所述電極組的兩個(gè)電極之間的距離可調(diào)，所述電極組與鋼帶的相對(duì)位置可調(diào)。
[0016]沿鋼帶運(yùn)動(dòng)方向，退火爐內(nèi)分別設(shè)有加熱段和均熱段，所述再加熱裝置位于均熱段靠近加熱段位置。
[0017]所述氣體供應(yīng)管供應(yīng)的是氫氣。
[0018]所述電極的長(zhǎng)度大于退火爐的寬度，電極伸出退火爐外的部分與電源連接。
[0019]所述電極的兩端為圓柱形，電極的中部為等邊三棱柱形，等邊三棱柱的一條棱正對(duì)鋼帶表面，電極組的兩個(gè)電極的一條棱相對(duì)。
[0020]所述氣體供應(yīng)管與電極平行，氣體供應(yīng)管上均勻分布有孔或縫隙。
[0021]一種上述的電工鋼可調(diào)退火加熱裝置的加熱方法，包括如下步驟:
[0022]I)鋼帶在進(jìn)入退火爐時(shí)，在退火爐的加熱段加熱到退火溫度；
[0023]2)鋼帶運(yùn)動(dòng)到再加熱裝置位置時(shí)，氣體供應(yīng)管向電極噴出氣體，電極組的兩個(gè)電極放電使氣體等離子化，產(chǎn)生熱量對(duì)鋼帶再次加熱；
[0024]3)鋼帶離開(kāi)再加熱裝置后，在離開(kāi)均熱段時(shí)，鋼帶溫度接近爐溫。
[0025]再加熱裝置部分的鋼帶溫度比爐溫高10?150°C，退火爐內(nèi)加熱段和均熱段的溫度在 950 ?IlOO0Co
[0026]上述技術(shù)方案中的一個(gè)技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)或有益效果，采用電極使氫氣或氮?dú)饣驓鍤獾刃纬筛邷氐入x子體，并放出熱量，在電工鋼冷軋退火爐中對(duì)運(yùn)動(dòng)中的鋼帶進(jìn)行比常規(guī)加熱高10?150°C的快速、短時(shí)加熱，顯著降低冷軋退火電工鋼的鐵損，提高磁性能。在完成局部、超高溫加熱退火的同時(shí)，對(duì)退火爐及其部件的要求沒(méi)有明顯變化，退火爐及其部件的壽命沒(méi)有顯著的影響。同時(shí)，由于鋼帶到達(dá)支承輥時(shí)的溫度基本保持與爐溫一致，減少支承輥表面發(fā)生粘接和損壞的概率。在獲得更高溫度退火、鐵損更低的效果的同時(shí)，退火鋼帶能夠獲得好的表面質(zhì)量。
【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1為本發(fā)明實(shí)施例中提供的電工鋼可調(diào)退火加熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2為圖1的A-A剖視圖；
[0029]上述圖中的標(biāo)記均為:1、退火爐，2、第一電極組，3、第二電極組，4、鋼帶，5、電源，6、氣體供應(yīng)管；其中2a、2b、3a、3b為電極。
【具體實(shí)施方式】
[0030]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0031]實(shí)施例一
[0032]參見(jiàn)圖1，一種電工鋼可調(diào)退火加熱裝置，具有:對(duì)鋼帶4進(jìn)行退火加熱的退火爐1，還具有:
[0033]設(shè)置在退火爐I內(nèi)、對(duì)鋼帶4進(jìn)行再加熱的再加熱裝置，
[0034]其中，在加熱裝置具有:
[0035]如圖2所示，在鋼帶4表面設(shè)置的電極組，所述電極組包括兩個(gè)電極，所述兩個(gè)電極分別連接到電源5的的不同輸出極。在連續(xù)退火爐I中安裝一組電極，一組電極通電和噴射的氫氣放電電弧形成高溫等離子體，高溫等離子體用于鋼帶4的加熱。鋼帶4上表面和下表面各設(shè)有一組電極組，分別為第一電極組2和第二電極組3。
[0036]在外電源5的電流作用下，電極與鋼帶4之間通過(guò)氫的等離子體化形成電弧，電弧的高溫傳遞給鋼帶4，鋼帶4被加熱到高于爐溫，實(shí)現(xiàn)電工鋼的快速高溫退火。
[0037]電極組的兩個(gè)電極之間設(shè)有可噴出氣體的氣體供應(yīng)管6。
[0038]電極組的兩個(gè)電極之間的距離可調(diào)，電極組與鋼帶4的相對(duì)位置可調(diào)。電極之間距離的調(diào)節(jié)能夠調(diào)整氫等離子體對(duì)電極之間鋼帶4的加熱功率密度，有效調(diào)節(jié)鋼帶4的升溫速度和能夠達(dá)到的最高溫度。通過(guò)改變?cè)陔姽や撲搸?的一面配備的一對(duì)電極的距離及電極組與鋼帶4的距離，調(diào)節(jié)氫等離子加熱的功率密度，實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼帶4的加熱速度和加熱到的溫度的調(diào)節(jié)。
[0039]鋼帶4加熱溫度能夠通過(guò)調(diào)整鋼帶4運(yùn)行速度、對(duì)氫等離子體輸入的電功率、電極之間的距離、電極與鋼帶4的距離和鋼帶4的厚度進(jìn)行調(diào)整。
[0040]沿鋼帶4運(yùn)動(dòng)方向，退火爐I內(nèi)分別設(shè)有加熱段和均熱段，再加熱裝置位于均熱段靠近加熱段位置。鋼帶4到達(dá)均熱段遠(yuǎn)端的支承輥時(shí)的溫度基本保持與爐溫一致，減少支承輥表面發(fā)生粘接和損壞的概率。在獲得更高溫度退火、鐵損更低的效果的同時(shí)，退火鋼帶4能夠獲得好的表面質(zhì)量。
[0041]氣體供應(yīng)管6供應(yīng)的是氫氣，也可以是氬氣或其他氣體。
[0042]電極的長(zhǎng)度大于退火爐I的寬度，電極伸出退火爐I外的部分與電源5連接。電極的端部伸出爐外。爐外的部分是為了連接供電電源5。因此，電極的兩端為圓形，方便電的連