一种具有铁芯位置调整机构的电磁加热装置的制作方法

本技术涉一种电磁加热装置，尤其涉及一种金属板材的电磁加热装置。

背景技术：

1、随着科技的进步，利用连铸连轧工艺，实现特殊性能钢板如焊接性能优异的高强钢、高层建筑用钢和大型船舶用钢等的生产成为人们追求的目标。然而，将连铸坯轧制成不同形状和规格的板带，需要对连铸坯进行再次补热，才能继续加工轧制。板带在线快速加热对板带的材料组织转变具有重要影响，而且对板带的最终性能至关重要。因此，实现板带的快速在线加热是获得高性能特殊板带的关键技术之一。

2、传统的燃气或电阻丝辐射管加热技术，由于环境污染大，加热效率低而逐渐被淘汰。利用金属导体中涡流的焦耳热效应将金属自身加热的感应加热技术，因具有加热速度快、效率高、控温精确、均匀性好、污染少等优点，而在工业生产中得到迅速发展。

3、当板坯宽度较大时，受限于材料、加工等实际情况，线圈宽度（在板坯宽度方向上的线圈尺寸）无法与板坯宽度相适应，使得仅能对板坯宽度上的部分区域进行加热。

4、专利号为cn 113923808 a采用线圈布置在被加热板坯不同位置的方式来保证加热温度的均匀性。然而，当板坯边部温度较低需要补热时，若将线圈布置在靠近板坯边部位置，容易使得板坯边部涡流聚集，造成板坯边部过烧。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是，针对现有技术中板坯宽度较大时将线圈布置在靠近板坯边部位置容易使得板坯边部涡流聚集、造成板坯边部过烧的问题，提供一种电磁加热装置。

2、为了实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案：一种电磁加热装置，定义供板坯通过的通道为板坯通道，定义第一方向为板坯通道高度方向，定义第二方向为板坯通道宽度方向；所述电磁加热装置包括k组感应加热单元，k≥1；

3、当k≥2时，k组感应加热单元沿板坯运行方向间隔设置；

4、每组感应加热单元包括位于板坯通道上方和/或下方的铁芯、绕设在对应的铁芯外侧的感应线圈；所述感应线圈的线圈平面与第一方向相垂直；

5、所述铁芯在第二方向上的投影尺寸小于对应的感应线圈的内周区域在第二方向上的投影尺寸，至少一个铁芯连接有用于调整该铁芯在第二方向上位置的调整机构。

6、通过上述设置，从而可以调整第二方向上第一铁芯/第二铁芯在第一感应线圈/第二感应线圈内周区域中的位置，从而通过调整铁芯位置进一步调整磁场分布及涡流分布。在板坯边部涡流较为集中时，可令铁芯调整到远离板坯边部的位置，尽量降低铁芯对板坯边部位置磁场强度的影响，降低涡流在边部聚集的影响，不仅可以起到补热的效果，还能避免过烧。

7、上述技术方案中，所述调整机构为伸缩机构，所述铁芯对应设置有伸缩机构固定座；

8、所述伸缩机构的伸缩端、固定端分别与铁芯、伸缩机构固定座对应的对应固定连接；

9、用于容纳感应线圈的线圈固定框架、伸缩机构固定座固定连接、或为一体结构。

10、上述技术方案中，所述线圈固定框架为盒状结构；

11、所述伸缩机构固定座为固定在线圈固定框架侧壁的u形隔热罩，所述伸缩机构的固定端与u形隔热罩内壁固定，所述伸缩机构的伸缩端穿过线圈固定框架的侧壁，从而与相应的铁芯固定连接。

12、通过上述设置，利用u形隔热罩对伸缩机构/进行保护，降低过热工作环境对伸缩机构造成的影响。

13、上述技术方案中，至少一组感应加热单元的感应线圈在线圈平面上的投影由第一连接段、第二连接段、第三连接段、第四连接段构成；

14、所述第一连接段、第二连接段在第一方向上相对设置；

15、所述第三连接段、第四连接段在第二方向上相对设置；

16、所述第一方向、第二方向相互垂直；

17、所述第一连接段一端、第二连接段一端通过第三连接段相互连接；

18、所述第一连接段另一端、第二连接段另一端通过第四连接段相互连接；

19、所述第三连接段和/或第四连接段为鼓起段，所述鼓起段围成的形状由鼓起段和第一连接段连接处向远离第二连接段的方向凸出、且由鼓起段和第二连接段连接处向远离第一连接段的方向凸出、且在第二方向向着远离第三连接段和第四连接段之间区域的一侧凸出。

20、通过令感应线圈至少包括鼓起段，从而在板坯经过板坯通道时，利用鼓起段使得线圈在板坯区域（板坯内区域或板坯附近区域）形成的涡流分散，降低因涡流在板坯侧部（即板坯边部）集中导致的边部过烧的影响。

21、上述技术方案中，所述第一连接段、第二连接段均为平行于第二方向的直线段；

22、所述鼓起段为弧形段，所述弧形段的曲率半径大于第一连接段和第二连接段之间间距的一半；或者

23、所述鼓起段围成形状为梯形；或者

24、所述鼓起段围成形状为矩形。

25、上述技术方案中，所述电磁加热装置还包括控制器、用于测量板坯宽度方向上中心位置温度的第一温度测量装置、用于测量板坯边部温度的第二温度测量装置；所述第一温度测量装置、第二温度测量装置、各个感应线圈的控制单元均与控制器电连接。

26、通过上述设置，可对在板坯宽度方向上的板坯边部、板坯中心位置温度进行测量。根据板坯边部、板坯中心位置的温度情况，可利用控制器调整各个感应线圈中的电流方向，从而实现横磁或纵磁加热。

27、上述技术方案中，所述铁芯包括位于板坯通道上方的第一铁芯、位于板坯通道下方的第二铁芯，所述感应线圈包括与第一铁芯对应设置的第一感应线圈、与第二铁芯对应设置的第二感应线圈；

28、每组感应加热单元包括两个第一感应线圈、两个第二感应线圈；

29、所述第一感应线圈绕设在对应的第一铁芯外侧，所述第二感应线圈绕设在对应的第二铁芯外侧；

30、在第一方向上，每组感应加热单元的第一感应线圈、第二感应线圈对应设置；

31、各个第一感应线圈的控制单元为同一个控制单元、各个第二感应线圈的控制单元为同一个控制单元，或者各组感应加热单元的各个感应线圈的控制单元独立设置。

32、本技术中，通过上述设置，通过控制单元即可对感应线圈的电流进行控制，从而根据需要，可调整各个感应线圈的磁极（n极、s极的位置），从而可形成不同的磁场（例如纵磁或横磁），对板坯进行加热。本技术能够在同一产线上，同一套加热装置，能够方便实现纵磁或横磁两种加热模式的切换。

33、上述技术方案中，每组感应加热单元包括安装座、用于容纳两个第一感应线圈的第一线圈固定框架、用于容纳两个第二感应线圈的第二线圈固定框架；

34、所述第一线圈固定框架位于第二线圈固定框架上方；

35、每组感应加热单元的第一线圈固定框架、第二线圈固定框架分别安装在安装座。

36、通过上述设置，可以利用线圈固定框架对线圈进行定位。

37、上述技术方案中，每组感应加热单元的安装座还安装有第一位置调节机构和/或第二位置调节机构；所述第一位置调节机构用于调节第一线圈固定框架和/或第二线圈固定框架在第一方向上位置；所述第二位置调节机构用于调节第一线圈固定框架和/或第二线圈固定框架在第二方向上位置。

38、通过上述设置；当板坯在第一方向上的尺寸较大时，可以通过第一位置调节机构调整第一感应线圈、第二感应线圈在第一方向上的间距，避免尺寸较大的板坯无法进入通道、或与电磁加热装置碰撞损坏装置；当需要对第一感应线圈、第二感应线圈进行维修或维护时，通过第二位置调节机构可调整第一线圈固定框架、第二线圈固定框架在第二方向上的位置，使得相应第一感应线圈、第二感应线圈在未对齐时，调整位置使得二者对齐，或者在电磁加热装置未工作时，使得第一线圈固定框架、第二线圈固定框架错开设置，从而便于维修或维护。

39、上述技术方案中，所述安装座安装有可沿第二方向滑动的横移支座，所述横移支座通过沿第一方向设置的第一方向伸缩机构与第一线圈固定框架或第二线圈固定框架连接；所述第一位置调节机构包括第一方向伸缩机构，所述第二位置调节机构包括横移支座；和/或

40、所述安装座安装有可沿第一方向滑动的固定支座，所述固定支座通过沿第二方向设置的第二方向伸缩机构与第一线圈固定框架或第二线圈固定框架连接；所述第一位置调节机构包括固定支座，所述第二位置调节机构包括第二方向伸缩机构。

41、通过上述设置，可以调整第一线圈固定框架或第二线圈固定框架在第一方向、第二方向上的位置，从而便于调整感应线圈对板坯加热的位置。

42、上述技术方案中，所述安装座安装有沿第二方向设置的轨道，所述第一线圈固定框架或第二线圈固定框架安装有与轨道配合的滑动部；所述第二位置调节机构包括轨道、滑动部。

43、通过上述设置，可以调整第一线圈固定框架或第二线圈固定框架在第一方向、第二方向上的位置，从而便于调整感应线圈对板坯加热的位置。

44、本实用新型与现有技术相比，其有益效果是：同一套感应加热系统即可实现横磁加热模式，也可实现纵磁加热模式，提高了设备的利用率，也极大的减少了设备维护量。本实用新型应用一种电磁加热装置，既能实现板坯的高效快速连续加热处理，得到高性能的板带，又能灵活运用于不同规格板坯的在线感应加热，提高了设备的利用率，节约生产成本，提高产品质量和市场竞争力，具有广阔的应用前景。