用立式工频感应退火炉对复铜钢板工频感应加热轧制

复铜钢板是两种不同的金属，经过加热轧制后，铜板附着在钢板表面上由于铜与钢的熔点不同，加热时要求工件截面上的温度均匀，波动范围小，在获得高塑性的同时，低熔点的金属不应熔化，以使轧制后的复铜钢板在厚度上具有较小的尺寸差，铜与钢的粘接良好。

1.立式工频感应退火炉

由于复铜钢板的尺寸为455mm x 130mm，钢板厚25mm，两面的铜板厚度各为1mm，共计厚度为27mrn。为采用工频电流进行纵向磁场感应加热，采用了一种特殊形式的加热方式，即将复铜钢板堆叠起来 ，使加热的横截面积为455mm x 130mm，而且不用支撑导轨，在加热过程中不存在复铜钢板表面划伤的问题。

复铜钢板连续从上料辊道进入感应器的下部，顶料液压缸将复铜钢板升起，并进入感应器中，升高到感应器顶部，复铜钢板加热到需要的温度，用人工在感应器中钳出一块复铜钢板，送往轧机进行轧制。与此同时，顶料液压缸返回，整个感应器中的复铜钢板又重新由翻动的支撑机构托住，完成一次装出料操作。在加热过程中，感应器内通有CO作保护气体，确保轧制后的复铜钢片粘合良好。

感应器是立式工频感应加热炉的关键部分，主要由线圈、导磁体、导轨与热层等组成。线圈用圆孔偏心纯铜管绕制，单层排列，工作时通水冷却。考虑到三相电源负载的平衡，感应器是三相供电，线圈按“T”形联结。导磁体由硅钢片叠成，分为4组，布置在线圈的四周。导轨有4条，分别布置在复铜钢板的四个角上，引导复铜钢板上下移动。在线圈与复铜钢板之间是绝热材料做成的隔热层，紧靠复铜钢板的一面有一块厚度为4mm的不锈钢板，在板上开有槽，以减少涡流发热。这块钢板耐高温，用以保护炉内的绝热材料，以免在加热过程中损坏。

2.供电系统

由于感应器是三相的，消除了单相负载造成的三相电网不平衡，省去了单感应器用的三相平衡器，使供电系统比较简单。由于感应加热的功率因数cos比较低，在供电线路上并联了电容器，使供电系统的功率因数cos在0.9 以上。在供电系统上还装有各种测试仪表，如电压表、电流表、功率表与功率因数表等。

由于复铜钢板是每天三班连续生产，但是一天24h中电源电压波动较大，一般变化在10%一15%，有时达到20%，在一定的生产条件下，电压的波动直接影响到工件加热温度的一致性。为了保证复铜钢板感应加热的质量，供电系统上使用了自耦变压器， 以保持感应器的电参数相对稳定。

3.加热温度与加热时间

由于铜与钢的电阻率、磁导率及导热系数不同，在进行感应加热的过程中，其升温速度亦不相同.

在同样的磁场强度下，铜的升温速度比钢的升温速度快，经过12min的加热，铜与钢的温度相重合。当复铜钢板离开感应器后，由于铜板包在钢板的外面，散热较快，故在轧制的时候，钢板的温度高于铜板的温度，这在轧制工艺上是允许的。复铜钢板在连续送进的情况下，在居里点以下时，钢板的温差较大，超过居里点以后，电流穿透深度增大，温差逐渐减小，到感应器出口处的温差约为20℃。上述加热曲线是由固定在钢板上的热电偶测量的，测试时感应器内未通入CO气体。当通入CO气体燃烧时，更有利于加热温度的均匀。

4.工频感应加热的技术参数

复铜钢板轧制前加热的工艺要求是：加热温度t=900℃，温差≤20℃，生产率Q=4块/min。复铜钢板在感应器中的加热时间为12min，功率700kW，单位产品耗电量为235kW.h/t。

5.复铜钢板的轧制

复铜钢板经过工频感应加热后立即进行轧制，由于加热温度比较均匀，轧制后的复铜钢片在厚度上的公差较小。另一方面，由于加热速度快，在高温情况下的时间很短，感应器中又通有CO气体轧制后的复铜钢片的铜与钢粘合良好。由于加热时间很短，钢板的晶粒还未长大，轧割后的复铜钢片，其晶粒度一般为8级，有时比8级还细，改善了复铜钢片的力学性能。