【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于板坯加热，尤其涉及一种电磁感应加热设备、控制方法及板坯生产线。
技术介绍
1、在钢铁行业绿色转型的大潮中，短流程炼钢凭借其高效、节能、环保等诸多优势，正逐渐成为行业发展的主流趋势。这一趋势的兴起，不仅推动了钢铁生产工艺的革新，也为相关配套技术的发展带来了新的机遇与挑战，其中感应加热技术在短流程炼钢中的应用便显得尤为重要。短流程炼钢的核心在于将传统钢铁制造工艺中相对独立且分散的熔炼、铸造、加热、轧制等工序进行整合，实现钢材的连续生产。这一变革使得生产流程更为紧凑，生产效率大幅提升，同时也对加热技术提出了更高的要求。感应加热技术以其独特的优势，完美契合了短流程炼钢的需求，它能够实现快速加热和精准控制，且加热过程中无氧化脱碳现象；加热质量高，绿色环保，节能减排效果显著，加热速度快、效率高，设备体积小、节约空间，还能改善劳动条件。这些优势使得感应加热技术在短流程炼钢中得到了广泛应用，成为推动短流程炼钢发展的关键技术支持。
2、感应加热技术中，横向磁场加热与纵向磁场加热是两种主要的加热方式。相较于纵向磁场加热，横向磁场加热具有诸多突出优势：
3、首先，纵向磁场加热采用螺旋管形式的线圈，板坯穿过加热器的封闭式通道时产生感应电流而被加热，由于纵向磁场的封闭式通道尺寸固定，板坯的变形极易损坏感应器；而横向磁场加热包括上下分布的感应加热器，左右无其他设备或零部件，这种开放式通道结构避免了纵向磁场加热中板坯变形(例如翘头翘尾、变形、跳动)对感应器的损坏，从而大大降低了设备损坏的风险，减少了维修频次，保障了生产的
4、其次，纵向磁场加热时，板坯上的感应电流在厚度截面的表层形成环流，这一方面导致进加热器前和加热后的板坯温度分布(宽度方向边部温度低，中部温度高)类似，温度不均匀性仍存在，另一方面当板坯厚度较薄时，在保证加热效率的情况下，对加热频率提出了更高的要求、亦使加热设备的投入成本大大加高。由于横向磁场加热的磁场分布特性，加热过程中热量能够更均匀地传递至板坯各个部位，实现更均匀的板坯加热，减少了因加热不均导致的板坯性能差异，提高了产品质量的稳定性；且对频率的要求较低，设备投入成本也大大降低。
5、此外，横向磁场加热还便于根据板坯的不同规格和生产需求，灵活调整感应加热器的位置及排布方式，以达到最佳的加热效果和满足加热温度均匀性的要求，为短流程炼钢生产不同规格的钢材提供了有力支持。然而，尽管横向磁场加热具有诸多优势，但在实际加热板坯的过程中，仍存在一些亟待解决的问题，特别是在加热效率和温度均匀性方面：
6、(1)加热效率问题。虽然横向磁场加热相较于纵向磁场加热在一定程度上提高了加热效率，但在面对不同材质、厚度和宽度的板坯时，其加热效率仍有提升空间。例如，对于一些高强度、高韧性钢材的板坯，由于其导热性能相对较差，横向磁场加热在短时间内难以使其达到理想的加热温度，影响了生产效率。
7、(2)温度均匀性问题。尽管横向磁场加热在整体上能够实现较为均匀的加热，但在局部区域，例如板坯的边缘和角落，仍可能出现温度偏差。这种温度不均匀现象可能会导致板坯在后续的轧制过程中出现尺寸偏差、性能不一致等问题，影响最终产品的质量。
8、综上所述，短流程炼钢趋势下，感应加热技术的重要性不言而喻，而横向磁场加热凭借其独特的优势，在短流程炼钢中发挥着关键作用。但同时，横向磁场加热在加热板坯过程中存在的加热效率和温度均匀性方面的问题必须受到重视和解决。
9、公开号为cn114981455a的专利文献提供了一种横向磁场感应加热设备，在金属带的上下表面分别布置了对称的上部和下部横向感应器，具体而言，所使用的横向感应线圈设计为两端形状不一样的结构形式，一端为具梯形的半圆形，通过借助这种独特的端部形状，能够较好的控制板宽方向的温度均匀性。然而，由于线圈产生的磁力线全部在空气中形成回路，损耗极大，因此加热效率大大降低。
10、公开号为cn111278182a的专利文献提供了一种横纵磁交替的感应加热系统及加热方法，通过横向和纵向磁场的交替排布来确保板坯各部位加热后的温度均匀性。然而，由于纵向磁场存在一些固有缺陷，例如设备可能因板坯翘起而被撞坏，且在需要满足多种规格板坯生产时，同一套设备难以实现良好的匹配和满足，此外纵向磁场和横向磁场的设备组合给整个加热产线的控制带来了更大的复杂程度，设备维修互换的便捷性、通用性也存在不足。
11、公开号为cn117336909a的专利文献提供了一种提高连铸连轧板坯加热均匀性和加热效率的装置和方法，通过在通电线圈中设置磁极，减少磁场在空气中的损失，且通过前后线圈的相互错位、上下线圈的错位调整控制温度，这使得整个设备的机构十分复杂和庞大，给现场的操作、控制、维护等方面都带来了极大的不便，且在温度均匀性控制方面由于磁极的聚磁极强，边部温度的温差消除的难度极大，温度均匀性较难保证。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种电磁感应加热设备、控制方法及板坯生产线，以提高加热设备的加热效率和板坯宽度方向的温度均匀性。
2、本专利技术是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种电磁感应加热设备，包括上感应头和下感应头，所述上感应头和下感应头均包括外壳以及设于所述外壳内的线圈；
3、所述上感应头和下感应头均还包括控制器、以及沿所述线圈的长度方向依次设置的第一导磁组件、第二导磁组件和第三导磁组件，所述第一导磁组件和所述第三导磁组件分别与待加热板坯的两侧边部对应，所述第二导磁组件与待加热板坯的中部对应；所述第一导磁组件和第三导磁组件均包括与所述线圈配合的第一导磁体和驱动所述第一导磁体移动的驱动机构；所述第二导磁组件包括与所述线圈配合且设于所述外壳上的第二导磁体；
4、所述控制器，用于根据待加热板坯上与第一导磁体对应的区域温度和目标温度，通过驱动机构控制第一导磁体移动，调节第一导磁体与待加热板坯之间的间隙，进而调节待加热板坯对应的区域的加热温度，实现板坯宽度方向的温度均匀性。
5、进一步地，所述第一导磁组件与第三导磁组件的数量相等且均为多个，每个第一导磁组件或每个第三导磁组件均对应待加热板坯宽度方向的一个区域。
6、进一步地，在所述第一导磁体和第二导磁体的底部开设有与所述线圈配合的凹槽，所述线圈的长边穿过所述第一导磁体和第二导磁体的凹槽。
7、进一步地，当线圈的每个长边横截面分别对应第一导磁体和/或第二导磁体的不同凹槽时，第一宽度大于或等于第二宽度的两倍；其中，所述第一宽度是指第一导磁体和/或第二导磁体的相邻两个凹槽之间的导磁体宽度，所述第二宽度是指最外侧凹槽的导磁体外壁宽度。
8、进一步地，所述驱动机构包括伺服液压缸，所述伺服液压缸的活塞杆穿过外壳与所述第一导磁体连接。
9、进一步地，所述第二导磁体通过连接组件设于所述外壳上，所述连接组件包括绝缘螺栓和绝缘块，所述绝缘螺栓的一端设于所述第二导磁体上，另一端设于所本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电磁感应加热设备，包括上感应头和下感应头，所述上感应头和下感应头均包括外壳以及设于所述外壳内的线圈；其特征在于：
2.根据权利要求1所述的电磁感应加热设备，其特征在于：所述第一导磁组件与第三导磁组件的数量相等且均为多个，每个第一导磁组件或每个第三导磁组件均对应待加热板坯宽度方向的一个区域。
3.根据权利要求1所述的电磁感应加热设备，其特征在于：在所述第一导磁体和第二导磁体的底部开设有与所述线圈配合的凹槽，所述线圈的长边穿过所述第一导磁体和第二导磁体的凹槽。
4.根据权利要求3所述的电磁感应加热设备，其特征在于：当线圈的每个长边横截面分别对应第一导磁体和/或第二导磁体的不同凹槽时，第一宽度大于或等于第二宽度的两倍；其中，所述第一宽度是指第一导磁体和/或第二导磁体的相邻两个凹槽之间的导磁体宽度，所述第二宽度是指最外侧凹槽的导磁体外壁宽度。
5.根据权利要求1所述的电磁感应加热设备，其特征在于：所述驱动机构包括伺服液压缸，所述伺服液压缸的活塞杆穿过外壳与所述第一导磁体连接。
6.根据权利要求1所述的电磁感应加热设备，其
7.根据权利要求1～6中任一项所述的电磁感应加热设备，其特征在于：在所述线圈外设有第一灌封层，在外壳内壁上设有第二灌封层，所述第一灌封层与所述第二灌封层形成一个整体；
8.一种板坯生产线，其特征在于：在所述生产线上设有如权利要求1～7中任一项所述的电磁感应加热设备。
9.一种如权利要求1～7中任一项所述电磁感应加热设备的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：
10.根据权利要求9所述电磁感应加热设备的控制方法，其特征在于，对于第1台至第N－M台电磁电感加热设备，板坯宽度方向每个区域的目标温度的计算公式为：
...【技术特征摘要】
1.一种电磁感应加热设备，包括上感应头和下感应头，所述上感应头和下感应头均包括外壳以及设于所述外壳内的线圈；其特征在于：
2.根据权利要求1所述的电磁感应加热设备，其特征在于：所述第一导磁组件与第三导磁组件的数量相等且均为多个，每个第一导磁组件或每个第三导磁组件均对应待加热板坯宽度方向的一个区域。
3.根据权利要求1所述的电磁感应加热设备，其特征在于：在所述第一导磁体和第二导磁体的底部开设有与所述线圈配合的凹槽，所述线圈的长边穿过所述第一导磁体和第二导磁体的凹槽。
4.根据权利要求3所述的电磁感应加热设备，其特征在于：当线圈的每个长边横截面分别对应第一导磁体和/或第二导磁体的不同凹槽时，第一宽度大于或等于第二宽度的两倍；其中，所述第一宽度是指第一导磁体和/或第二导磁体的相邻两个凹槽之间的导磁体宽度，所述第二宽度是指最外侧凹槽的导磁体外壁宽度。
5.根据权利要求1所述的电磁感应加热设备，其特征在于：所述驱动机构包括伺服液压缸...
【专利技术属性】
技术研发人员：姜滔，刘勇，肖红，袁鹏，刘顺，陈浪，兰芳，万嘉祺，陆健，
申请(专利权)人：湖南中科电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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