高精度对中金属极薄带卧式退火炉装置及操作方法
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高精度对中金属极薄带卧式退火炉装置及操作方法
来源:宁波市甬程金属材料科技有限公司
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简介: 本发明涉及一种高精度对中金属极薄带卧式退火炉装置及操作方法,属于金属极薄带热加工领域,沿金属极薄带穿带方向,依次包括开卷装置、龙门排焊装置、入口张力S辊装置、测张辊装置、前水套装置、加热炉体、风冷装置、出口张力S辊装置、二辊纠偏装置和收卷装置;龙门排焊装置包括开料平台、引带平台和高精度摄像传感器,开料平台和引带平台的顶部均滑动连接有卡扣,通过高精度摄像传感器能够控制卡扣的位置;精准控制金属极薄带与引带焊接时对中精度,显著提升生产效率;
权利要求

1.一种高精度对中金属极薄带卧式退火炉装置,其特征在于,沿金属极薄带穿带方向,依次包括开卷装置、龙门排焊装置、入口张力S辊装置、测张辊装置、前水套装置、加热炉体、风冷装置、出口张力S辊装置、二辊纠偏装置和收卷装置;

所述龙门排焊装置包括开料平台、引带平台和高精度摄像传感器,开料平台和引带平台的顶部均滑动连接有卡扣,通过高精度摄像传感器能够控制卡扣的位置;

所述前水套装置包括前水套外壳和前水套底座,且前水套外壳外侧底部和前水套底座滑动连接;

所述风冷装置包括风冷外壳和风冷底座,且风冷外壳外侧的底部和风冷底座滑动连接。

2.如权利要求1所述的一种高精度对中金属极薄带卧式退火炉装置,其特征在于,所述加热炉体包括马弗罐体、高温耐火砖、高型针刺纤维毯、保温泥、主铝挡火板、炉体外壳、纳米底板、加热炉丝、高精度热电偶;马弗罐体外部依次设置有高温耐火砖、高铝型针刺纤维毯、保温泥、主铝挡火板保温材料,其中马弗罐体外部的四周固定设置有高温耐火砖,在高温耐火砖的顶部和两侧均固定包裹有高铝型针刺纤维毯,高铝型针刺纤维毯的外围涂有保温泥,高温耐火砖的底部固定设置有主铝挡火板;加热炉体的顶部和两侧均固定设置有炉体外壳,加热炉体的底部固定设置有纳米底板,加热炉体分为四个控温区,每个控温区在马弗罐体的顶部和底部依次交错设置有加热炉丝,每个控温区的马弗罐体内初始和结束位置均设置有一个用于精确测量初始和结束位置温度的高精度热电偶。

3.如权利要求1所述的一种高精度对中金属极薄带卧式退火炉装置,其特征在于,所述开卷装置包括开卷齿轮箱、液压开卷卷筒、开卷电机、开卷平台、开卷底座、对中电机二、开卷摄像传感器;开卷齿轮箱的输出端和输入端分别固定设置有液压开卷卷筒和开卷电机,开卷齿轮箱固定安装在开卷平台的顶部,开卷平台滑动连接在开卷底座的顶部,开卷底座的一侧固定连接有用于控制开卷平台移动的对中电机二,开卷平台顶部靠近开卷齿轮箱处固定设置有开卷摄像传感器。

4.如权利要求1所述的一种高精度对中金属极薄带卧式退火炉装置,其特征在于,所述龙门排焊装置还包括龙门支架、上排焊头和下排焊头,龙门支架外部两侧分别固定设置有所述开料平台和引带平台,龙门支架的内部滑动连接有上排焊头和下排焊头,龙门支架顶部的一侧固定设置有所述高精度摄像传感器。

5.如权利要求1所述的一种高精度对中金属极薄带卧式退火炉装置,其特征在于,所述前水套装置还包括氮气出风口二、石墨辊二和废弃排放口;所述前水套外壳内部一侧的顶部开设有氮气出风口二,所述前水套外壳的出口侧和入口侧均转动设置有一对石墨辊二,所述前水套外壳外侧顶部开设有废弃排放口;

所述风冷装置还包括氢气出风口、翅片管热交换器、氮气出风口一和石墨辊一;所述风冷外壳内部一侧的顶部和底部均开设有氢气出风口,两个所述氢气出风口靠近风冷装置内腔芯部的一侧均固定设置有翅片管热交换器,所述风冷外壳内部另一侧的顶部开设有氮气出风口一,所述风冷外壳的出口侧和入口侧均转动设置有一对石墨辊一;

所述风冷装置的氮气出风口一和前水套装置的氮气出风口二均垂直向下形成氮气帘。

6.如权利要求1所述的一种高精度对中金属极薄带卧式退火炉装置,其特征在于,所述入口张力S辊装置包括S辊三、S辊四、入口S辊底座、皮带二、入口S辊电机;S辊三和S辊四通过轴承座固定设置在入口S辊底座顶部,S辊三和S辊四的一侧均通过皮带二连接在入口S辊电机的输出端;

所述出口张力S辊装置包括S辊一、S辊二、出口S辊底座、皮带一、出口S辊电机;S辊一和S辊二通过轴承座固定设置在出口S辊底座顶部,S辊一和S辊二的一侧均通过皮带一连接在出口S辊电机的输出端。

7.如权利要求6所述的一种高精度对中金属极薄带卧式退火炉装置,其特征在于,所述二辊纠偏装置包括纠偏辊一、纠偏辊二、纠偏辊底座、纠偏电机、方向辊一、位置传感器;纠偏辊底座顶部设置有滑轨,纠偏辊一和纠偏辊二均通过轴承座与滑轨滑动连接,纠偏辊一和纠偏辊二均通过纠偏电机控制纠偏辊一和纠偏辊二在滑轨内的位置,实现在线纠偏,纠偏辊底座远离加热炉体一侧的顶部通过轴承座固定设置有方向辊一,纠偏辊底座靠近加热炉体的一侧固定设置有位置传感器。

8.如权利要求1所述的一种高精度对中金属极薄带卧式退火炉装置,其特征在于,所述收卷装置包括收卷齿轮箱、液压收卷卷筒、收卷电机、收卷平台、收卷底座、对中电机一、收卷摄像传感器;收卷齿轮箱的输出端和输入端分别固定设置有液压收卷卷筒和收卷电机,收卷齿轮箱固定安装在收卷平台的顶部,收卷平台滑动连接在收卷底座的顶部,收卷底座的一侧固定连接有用于对控制收卷平台移动的中电机一,收卷平台顶部靠近收卷齿轮箱处固定设置有收卷摄像传感器。

9.如权利要求7所述的一种高精度对中金属极薄带卧式退火炉装置,其特征在于,所述测张辊装置包括方向辊二、测张辊、张力传感器、测张辊底座;方向辊二通过轴承座固定连接在测张辊底座顶部的一侧,测张辊通过张力传感器固定连接在测张辊底座顶部的另一侧;

所述出口张力S辊装置、二辊纠偏装置、测张辊装置和入口张力S辊装置采用的辊表面均涂有聚氨酯。

10.一种高精度对中金属极薄带卧式退火炉装置的操作方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1、金属极薄带穿带:具体为:

S11、将需要退火的成卷金属极薄带材连同卷筒放置在液压开卷卷筒上,将成卷的金属极薄带活动的一端拉出,放置在开料平台上,将引带放置在引带平台上,通过卡扣将金属极薄带材和引带分别卡住,大致对准位置后,再通过龙门排焊装置顶部的高精度摄像传感器在系统的控制下,实现完全对中;

S12、等待金属极薄带和引带位置实现完全对中后,上排焊头和下排焊头沿着龙门支架固定轨迹移动,将金属极薄带和引带进行焊接,焊接完成后松开卡扣,上排焊头和下排焊头回到初始位置;

S13、带材先通过S辊三的顶部缠绕半圈后再通过S辊四的顶部缠绕半圈,再经过方向辊二的底部、测张辊的顶部后进入前水套装置,穿过前水套装置入口处和出口处的两组石墨辊二进入加热炉体内;

S14、穿过加热炉体后进入风冷装置中,依次穿过风冷装置入口和出口处的两组石墨辊一后,带材通过S辊一的顶部缠绕半圈后再通过S辊二的顶部缠绕半圈后,依次通过纠偏辊一的底部、纠偏辊二的顶部、方向辊一的顶部,最终连接到液压收卷卷筒上;

S2、金属极薄带退火:对步骤S1穿带后的金属极薄带进行退火,具体为:

S21、开启加热炉体内部的加热炉丝,通过四个控温区开始和结束的高精度热电偶不断监控和控制马弗罐体的温度;

S22、开启前水套装置的氮气出风口二和风冷装置的氮气出风口一,再打开风冷装置的氢气出风口,氢气通过水冷循环的翅片管热交换器对带材迅速降温;

S23、进入前水套装置,由废弃排放口排除,在废弃排放口处将氢气点燃排出。

说明书

技术领域

[0001]本发明属于金属极薄带热加工相关技术领域,涉及一种高精度对中金属极薄带卧式退火炉装置及操作方法

背景技术

[0002]金属极薄带因其优异的力学性能和卓越的表面质量,被广泛应用于电子元器件、精密仪器、新能源电池等高精度制造领域。在加工过程中,金属极薄带需通过大塑性轧制成形,但剧烈的形变会引入残余应力并导致晶格畸变,因此需通过退火工艺调控其力学性能及微观组织。

[0003]退火作为金属带材加工的核心工序,可有效消除材料内应力、细化晶粒结构、恢复材料塑性,从而提升其综合性能。然而,金属极薄带在退火过程中受到张力波动易引发带材局部应力集中、对中偏差造成带材跑偏,这些问题易诱发断带、表面擦伤、板形翘曲等缺陷,不仅降低生产效率,还会影响产品尺寸精度与表面一致性;同时,炉内的马弗会随加热温度变化热胀冷缩易发生变形,会降低退火炉的使用寿命。难以满足高端应用场景的严苛要求和退火炉的长时间应用。

[0004]因此,如何突破金属极薄带高质量退火的技术壁垒,满足高端制造领域对材料性能的严苛需求,是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

[0005]有鉴于此,本发明为了解决金属极薄带在退火过程中带材跑偏、炉体变形诱发断带、表面擦伤、板形翘曲等缺陷而导致的生产效率低、产品尺寸精度与表面一致性差、退火炉使用寿命短的问题,提供一种高精度对中金属极薄带卧式退火炉装置及操作方法;该退火炉能够实现金属极薄带在线高精度对中,提高生产效率、减少马弗罐体的变形,提高退火炉使用寿命、改善带材板形质量。

[0006]为达到上述目的,本发明提供如下技术方案:

[0007]一种高精度对中金属极薄带卧式退火炉装置,沿金属极薄带穿带方向,依次包括开卷装置、龙门排焊装置、入口张力S辊装置、测张辊装置、前水套装置、加热炉体、风冷装置、出口张力S辊装置、二辊纠偏装置和收卷装置;

[0008]龙门排焊装置包括开料平台、引带平台和高精度摄像传感器,开料平台和引带平台的顶部均滑动连接有卡扣,通过高精度摄像传感器能够控制卡扣的位置;

[0009]前水套装置包括前水套外壳和前水套底座,且前水套外壳外侧底部和前水套底座滑动连接;

[0010]风冷装置包括风冷外壳和风冷底座,且风冷外壳外侧的底部和风冷底座滑动连接。

[0011]进一步,加热炉体包括马弗罐体、高温耐火砖、高铝型针刺纤维毯、保温泥、主铝挡火板、炉体外壳、纳米底板、加热炉丝、高精度热电偶;加热炉体的顶部和两侧均固定设置有炉体外壳,加热炉体的底部固定设置有纳米底板,加热炉体分为四个控温区,每个控温区在马弗罐体的顶部和底部依次交错设置有加热炉丝,每个控温区的马弗罐体内初始和结束位置均设置有一个高精度热电偶,用于精确测量每个控温区的初始和结束位置的温度。通过高精度热电偶对四个控温区进行温度检测,保证每个控温区温度精度;马弗罐体外部依次设置有高温耐火砖、高铝型针刺纤维毯、保温泥、主铝挡火板等保温材料,有效减缓炉内热量散失,同时保证退火炉外部工作温度不受影响。

[0012]进一步,马弗罐体外部的四周固定设置有高温耐火砖,在高温耐火砖的顶部和两侧均固定包裹有高铝型针刺纤维毯,高铝型针刺纤维毯的外围涂有保温泥,高温耐火砖的底部固定设置有主铝挡火板。

[0013]进一步,开卷装置包括开卷齿轮箱、液压开卷卷筒、开卷电机、开卷平台、开卷底座、对中电机二、开卷摄像传感器;开卷齿轮箱的输出端和输入端分别固定设置有液压开卷卷筒和开卷电机,开卷齿轮箱固定安装在开卷平台的顶部,开卷平台滑动连接在开卷底座的顶部,开卷底座的一侧固定连接有对中电机二,对中电机二控制开卷平台移动,实现带材产线对中,开卷平台顶部靠近开卷齿轮箱处固定设置有开卷摄像传感器;通过开卷装置和收卷装置的摄像传感器、对中电机实现带材的CPC对中,保证整体带材在整个平台的位置精度。

[0014]进一步,龙门排焊装置还包括龙门支架、上排焊头和下排焊头,龙门支架外部两侧分别固定设置有上述开料平台和引带平台,龙门支架的内部滑动连接有上排焊头和下排焊头,上排焊头和下排焊头可以沿着龙门支架的内部进行上下移动,将退火材料和引带进行点焊连接,龙门支架顶部的一侧固定设置有上述高精度摄像传感器,通过高精度摄像传感器能够控制卡扣的位置,使退火材料和引带焊接时实现完全对中;防止由于焊接时带材位置偏差,在张力和退火作用下造成金属极薄带撕断,影响生产效率。

[0015]进一步,入口张力S辊装置包括S辊三、S辊四、入口S辊底座、皮带二、入口S辊电机;S辊三和S辊四通过轴承座固定设置在入口S辊底座顶部,S辊三和S辊四的一侧均通过皮带二连接在入口S辊电机的输出端;S辊三和S辊四均连接单独的电机驱动,通过出、入口S辊装置和测张辊相互配合,保证退火炉内的带材张力精度。

[0016]进一步,测张辊装置包括方向辊二、测张辊、张力传感器、测张辊底座;方向辊二通过轴承座固定连接在测张辊底座顶部的一侧,测张辊通过张力传感器固定连接在测张辊底座顶部的另一侧。

[0017]进一步,前水套装置还包括氮气出风口二、石墨辊二和废弃排放口;前水套外壳内部一侧的顶部开设有氮气出风口二,前水套外壳的出口侧和入口侧均转动设置有一对石墨辊二,前水套外壳外侧顶部开设有废弃排放口。

[0018]进一步,风冷装置还包括氢气出风口、翅片管热交换器、氮气出风口一和石墨辊一;风冷外壳内部一侧的顶部和底部均开设有氢气出风口,两个氢气出风口靠近风冷装置内腔芯部的一侧均固定设置有翅片管热交换器,风冷外壳内部另一侧的顶部开设有氮气出风口一,风冷外壳的出口侧和入口侧均转动设置有一对石墨辊一;采用氢气经过翅片管热交换器的水循环对带材进行冷却,有效提高带材的冷却速率,并且氢气进入加热炉体,在炉体内对带材进行光亮退火。

[0019]进一步,出口张力S辊装置包括S辊一、S辊二、出口S辊底座、皮带一、出口S辊电机;S辊一和S辊二通过轴承座固定设置在出口S辊底座顶部,S辊一和S辊二的一侧均通过皮带一连接在出口S辊电机的输出端;S辊一和S辊二均连接单独的电机驱动,为退火带材提供张力精度控制,并对退火后带材起到一个微校直作用,提高带材板形质量。

[0020]进一步,二辊纠偏装置包括纠偏辊一、纠偏辊二、纠偏辊底座、纠偏电机、方向辊一、位置传感器;纠偏辊底座顶部设置有滑轨,纠偏辊一和纠偏辊二均通过轴承座与滑轨滑动连接,纠偏辊一和纠偏辊二均通过纠偏电机控制纠偏辊一和纠偏辊二在滑轨内的位置,实现在线纠偏,纠偏辊底座远离加热炉体一侧的顶部通过轴承座固定设置有方向辊一,纠偏辊底座靠近加热炉体的一侧固定设置有位置传感器。通过二辊纠偏和位置传感器实现带材EPC位置纠偏,保证带材在加热炉体的位置精度。

[0021]进一步,收卷装置包括收卷齿轮箱、液压收卷卷筒、收卷电机、收卷平台、收卷底座、对中电机一、收卷摄像传感器;收卷齿轮箱的输出端和输入端分别固定设置有液压收卷卷筒和收卷电机,收卷齿轮箱固定安装在收卷平台的顶部,收卷平台滑动连接在收卷底座的顶部,收卷底座的一侧固定连接有对中电机一,对中电机一控制收卷平台移动,实现带材产线在线对中,收卷平台顶部靠近收卷齿轮箱处固定设置有收卷摄像传感器。

[0022]进一步,出口张力S辊装置、二辊纠偏装置、测张辊装置和入口张力S辊装置采用的辊表面均涂有聚氨酯,防止带材表面擦伤。

[0023]进一步,马弗罐体采用纵横波浪结构,减少罐体高温蠕变变形,提高退火炉使用寿命。

[0024]进一步,风冷装置的氮气出风口一和前水套装置的氮气出风口二均垂直向下形成氮气帘,氮气帘密封住加热炉体、前水套和风冷装置,形成密闭空间,防止氢气泄露。

[0025]一种高精度对中金属极薄带卧式退火炉装置的操作方法,包括以下步骤:

[0026]S1、金属极薄带穿带:具体为:

[0027]S11、将需要退火的成卷金属极薄带材连同卷筒放置在液压开卷卷筒上,将成卷的金属极薄带活动的一端拉出,放置在开料平台上,将引带放置在引带平台上,通过卡扣将金属极薄带材和引带分别卡住,大致对准位置后,再通过龙门排焊装置顶部的高精度摄像传感器在系统的控制下,实现完全对中;

[0028]S12、等待金属极薄带和引带位置实现完全对中后,上排焊头和下排焊头沿着龙门支架固定轨迹移动,将金属极薄带和引带进行焊接,焊接完成后松开卡扣,上排焊头和下排焊头回到初始位置;

[0029]S13、带材先通过S辊三的顶部缠绕半圈后再通过S辊四的顶部缠绕半圈,再经过方向辊二的底部、测张辊的顶部后进入前水套装置,穿过前水套装置入口处和出口处的两组石墨辊二进入加热炉体内;

[0030]S14、穿过加热炉体后进入风冷装置中,依次穿过风冷装置入口和出口处的两组石墨辊一后,带材通过S辊一的顶部缠绕半圈后再通过S辊二的顶部缠绕半圈后,依次通过纠偏辊一的底部、纠偏辊二的顶部、方向辊一的顶部,最终连接到液压收卷卷筒上。

[0031]S2、金属极薄带退火:对步骤S1穿带后的金属极薄带进行退火,具体为:

[0032]S21、开启加热炉体内部的加热炉丝,通过四个控温区开始和结束的高精度热电偶不断监控和控制马弗罐体的温度;

[0033]S22、开启前水套装置的氮气出风口二和风冷装置的氮气出风口一,再打开风冷装置的氢气出风口,氢气通过水冷循环的翅片管热交换器对带材迅速降温;

[0034]S23、进入前水套装置,由废弃排放口排除,在废弃排放口处将氢气点燃排出。

[0035]本发明的有益效果在于:

[0036]1、本发明所公开的一种高精度对中金属极薄带卧式退火炉装置,通过龙门排焊装置的高精度摄像传感器调控开料平台与引带平台的卡扣定位,精准控制金属极薄带与引带焊接时对中精度,避免运行中因偏心导致带材受张力及退火作用发生断带;通过二辊纠偏装置的位置传感器联动纠偏电机动态调节纠偏辊位置,实现带材在线EPC纠偏;同时由开卷、收卷装置的摄像传感器控制对中电机,实时调整开卷与收卷平台位置,完成工艺平台内金属极薄带CPC对中控制。通过EPC与CPC双重纠偏系统协同运作,确保退火过程中带材全程对中度,消除偏心断带风险,显著提升生产效率。

[0037]2、本发明所公开的一种高精度对中金属极薄带卧式退火炉装置,马弗罐体设计为纵横波浪结构,降低罐体高温蠕变变形,提升退火炉使用寿命;风冷外壳外侧的底部和风冷底座、前水套外壳外侧底部和前水套底座均采用滑动连接,可用沿着钢带方向自由滑动,避免因前水套装置与风冷装置固定导致马弗罐热胀冷缩变形,从而延长退火炉使用寿命。

[0038]3、本发明所公开的一种高精度对中金属极薄带卧式退火炉装置,出口S辊装置、入口S辊装置的每个S辊均采用单独电机控制,并联合测张辊,保证退火炉内的带材张力精度;出口S辊装置对退火后的金属极薄带起到一个微校直作用,提高带材板形质量;出口张力S辊装置、二辊纠偏装置、测张辊装置和入口张力S辊装置采用的辊表面均涂有聚氨酯,防止带材表面擦伤。

[0039]4、本发明所公开的一种高精度对中金属极薄带卧式退火炉装置,用氢气通过循环水冷的翅片管热交换器对带材进行风冷,有效提高带材的冷却速率,并且氢气进入加热炉体,在炉体内对带材进行光亮退火;在风冷装置和前水套装置设置氮气帘,并开设有废弃排放口,防止氢气的泄露。

[0040]5、本发明所公开的一种高精度对中金属极薄带卧式退火炉装置,采用四段式控温结构,各控温区入口配置高精度热电偶,确保温度控制精度;加热炉体采用高温耐火砖、高铝针刺纤维毯与保温泥复合保温层,有效减缓炉内热量散失,同时维持炉外环境温度稳定。

[0041]本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述,并且在某种程度上,基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的,或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

[0042]为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作优选的详细描述,其中:

[0043]图1为本发明一种高精度对中金属极薄带卧式退火炉装置的结构示意图;

[0044]图2为本发明一种高精度对中金属极薄带卧式退火炉装置的正视图以及加热炉体内部结构图;

[0045]图3为本发明一种高精度对中金属极薄带卧式退火炉装置中加热炉体截面示意图;

[0046]图4为本发明一种高精度对中金属极薄带卧式退火炉装置的俯视图;

[0047]图5为本发明一种高精度对中金属极薄带卧式退火炉装置中马弗罐体示意图;

[0048]图6为本发明一种高精度对中金属极薄带卧式退火炉装置中翅片管热交换器水冷循环工作示意图;

[0049]图7为本发明一种高精度对中金属极薄带卧式退火炉装置中龙门排焊装置带材与引带焊接时位置示意图;

[0050]图8为本发明一种高精度对中金属极薄带卧式退火炉装置穿带示意图。

[0051]附图标记:加热炉体1、马弗罐体101、高温耐火砖102、高铝型针刺纤维毯103、保温泥104、主铝挡火板105、炉体外壳106、纳米底板107、加热炉丝108、高精度热电偶109、风冷装置2、风冷外壳201、氢气出风口202、翅片管热交换器203、氮气出风口一204、石墨辊一205、风冷底座206、前水套装置3、前水套外壳301、氮气出风口二302、石墨辊二303、废弃排放口304、前水套底座305、出口张力S辊装置4、S辊一401、S辊二402、出口S辊底座403、皮带一404、出口S辊电机405、二辊纠偏装置5、纠偏辊一501、纠偏辊二502、纠偏辊底座503、纠偏电机504、方向辊一505、位置传感器506、收卷装置6、收卷齿轮箱601、液压收卷卷筒602、收卷电机603、收卷平台604、收卷底座605、对中电机一606、收卷摄像传感器607、测张辊装置7、方向辊二701、测张辊702、张力传感器703、测张辊底座704、入口张力S辊装置8、S辊三801、S辊四802、入口S辊底座803、皮带二804、入口S辊电机805、龙门排焊装置9、龙门支架901、开料平台902、引带平台903、卡扣904、上排焊头905、下排焊头906、高精度摄像传感器907、开卷装置10、开卷齿轮箱1001、液压开卷卷筒1002、开卷电机1003、开卷平台1004、开卷底座1005、对中电机二1006、开卷摄像传感器1007。

具体实施方式

[0052]以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是,以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

[0053]如图1所示的一种高精度对中金属极薄带卧式退火炉装置,沿金属极薄带穿带方向,依次包括开卷装置10、龙门排焊装置9、入口张力S辊装置8、测张辊装置7、前水套装置3、加热炉体1、风冷装置2、出口张力S辊装置4、二辊纠偏装置5和收卷装置6;其中加热炉体1的左右两侧均通过螺栓连接前水套装置3和风冷装置2,风冷装置2远离加热炉体1的一侧依次固定设置有出口张力S辊装置4、二辊纠偏装置5和收卷装置6;前水套装置3远离加热炉体1的一侧依次固定设置有测张辊装置7、入口张力S辊装置8、龙门排焊装置9和开卷装置10。

[0054]参照图2-图3,加热炉体1包括马弗罐体101、高温耐火砖102、高铝型针刺纤维毯103、保温泥104、主铝挡火板105、炉体外壳106、纳米底板107、加热炉丝108、高精度热电偶109;马弗罐体101外部依次设置有高温耐火砖102、高铝型针刺纤维毯103、保温泥104、主铝挡火板105等保温材料,有效减缓炉内热量散失,同时保证退火炉外部工作温度不受影响;其中,马弗罐体101外部的四周固定设置有高温耐火砖102,在高温耐火砖102的顶部和两侧固定包裹有高铝型针刺纤维毯103,在高铝型针刺纤维毯103的外围固定涂有保温泥104,在高温耐火砖102的底部固定设置有主铝挡火板105。

[0055]在整个炉体的顶部和两侧固定设置有炉体外壳106,在整个炉体的底部固定设置有纳米底板107,将加热炉体1分为四个控温区,每个控温区在马弗罐体101的顶部和底部依次交错设置有加热炉丝108,在每个控温区的马弗罐体101内初始和结束位置均设置有一个高精度热电偶109,精确测量每个控温区的初始和结束位置的温度。加热炉体分为四个控温区并通过高精度热电偶109进行温度检测,保证每个控温区温度精度。

[0056]如图5所示,马弗罐体101采用纵横波浪结构,减少罐体高温蠕变变形,提高退火炉使用寿命。

[0057]参照图2,风冷装置2包括风冷外壳201、氢气出风口202、翅片管热交换器203、氮气出风口一204、石墨辊一205、风冷底座206;风冷外壳201内部一侧的顶部和底部均开设有氢气出风口202,两个氢气出风口202靠近风冷装置2内腔芯部的一侧均固定设置有翅片管热交换器203,风冷外壳201内部另一侧的顶部开设有氮气出风口一204,风冷外壳201的出口侧和入口侧均转动设置有一对石墨辊一205,风冷外壳201外侧的底部滑动连接有风冷底座206。采用氢气经过翅片管热交换器203的水冷循环对带材进行冷却,水冷循环工作示意如图6所示,有效提高带材的冷却速率,并且氢气进入加热炉体1,在炉体内对带材进行光亮退火;风冷外壳外侧201的底部和风冷底座206采用滑动连接,可用沿着钢带方向自由滑动,避免马弗罐体101热胀冷缩,因风冷机构固定,导致马弗罐体变形,从而降低退火炉的使用寿命。

[0058]参照图2,前水套装置3包括前水套外壳301、氮气出风口二302、石墨辊二303、废弃排放口304、前水套底座305;前水套外壳301内部一侧的顶部开设有氮气出风口二302,前水套外壳301的出口侧和入口侧均转动设置有一对石墨辊二303,前水套外壳301外侧顶部固定开设有废弃排放口304,前水套外壳301外侧底部滑动连接有前水套底座305。前水套外壳301外侧底部和前水套底座305滑动连接,防止热胀冷缩导致马弗罐体101变形,提高退火炉的使用寿命。

[0059]风冷装置2的氮气出风口一204和前水套装置3的氮气出风口二302均垂直向下形成氮气帘,氮气帘密封住加热炉体1、前水套3和风冷装置2,形成密闭空间,防止氢气泄露。

[0060]参照图2和图4,出口张力S辊装置4包括S辊一401、S辊二402、出口S辊底座403、皮带一404、出口S辊电机405;S辊一401和S辊二402通过轴承座固定设置在出口S辊底座403顶部,S辊一401和S辊二402的一侧均通过皮带一404连接在出口S辊电机405的输出端。S辊一401和S辊二402均连接单独的电机驱动,为退火带材提供张力精度控制,并对退火后带材起到一个微校直作用,提高带材板形质量。

[0061]参照图1-图2以及图4,二辊纠偏装置5包括纠偏辊一501、纠偏辊二502、纠偏辊底座503、纠偏电机504、方向辊一505、位置传感器506;纠偏辊底座503顶部设置有滑轨,纠偏辊一501和纠偏辊二502通过轴承座与滑轨滑动连接,纠偏辊一501和纠偏辊二502均通过纠偏电机504控制纠偏辊一501和纠偏辊二502在滑轨内的位置,实现在线纠偏,纠偏辊底座503远离加热炉体1一侧的顶部通过轴承座固定设置有方向辊一505,纠偏辊底座503靠近加热炉体1的一侧固定设置有位置传感器506。通过二辊纠偏和位置传感器实现带材EPC位置纠偏,保证带材在加热炉体的位置精度。

[0062]参照图2和图4,收卷装置6包括收卷齿轮箱601、液压收卷卷筒602、收卷电机603、收卷平台604、收卷底座605、对中电机一606、收卷摄像传感器607;收卷齿轮箱601的输出端和输入端分别固定设置有液压收卷卷筒602和收卷电机603,收卷齿轮箱601固定安装在收卷平台604的顶部,收卷平台604滑动连接在收卷底座605的顶部,收卷底座605的一侧固定连接有对中电机一606,对中电机一606控制收卷平台604移动,实现带材产线对中,收卷平台604顶部靠近收卷齿轮箱601处固定设置有收卷摄像传感器607。

[0063]参照图2,测张辊装置7包括方向辊二701、测张辊702、张力传感器703、测张辊底座704;方向辊二701通过轴承座固定连接在测张辊底座704顶部的一侧,测张辊702通过张力传感器703固定连接在测张辊底座704顶部的另一侧。

[0064]参照图1-图2以及图4,入口张力S辊装置8包括S辊三801、S辊四802、入口S辊底座803、皮带二804、入口S辊电机805;S辊三801和S辊四802通过轴承座固定设置在入口S辊底座803顶部,在S辊三801和S辊四802的一侧均通过皮带二804连接在入口S辊电机805的输出端。S辊三801和S辊四802均连接单独的电机驱动。通过出、入口S辊装置和测张辊相互配合,保证退火炉内的带材张力精度控制。

[0065]参照图1-图2,龙门排焊装置9包括龙门支架901、开料平台902、引带平台903、卡扣904、上排焊头905、下排焊头906、高精度摄像传感器907;龙门支架901外部两侧分别固定设置有开料平台902和引带平台903;如图7所示,开料平台902和引带平台903的顶部均滑动连接有卡扣904,龙门支架901的内部滑动连接有上排焊头905和下排焊头906,上排焊头905和下排焊头906可以沿着龙门支架901的内部进行上下移动,将退火材料和引带进行点焊连接,龙门支架901顶部的一侧固定设置有高精度摄像传感器907,通过高精度摄像传感器907可以控制开料平台902和引带平台903的卡扣904位置,具体为:开料平台902顶部的卡扣904扣住金属极薄带,引带平台903顶部的卡扣904扣住引带。扣住后大致对齐金属极薄带和引带位置,再通过高精度摄像传感器907观察金属极薄带和引带边缘位置,最后由系统控制卡扣904实现金属极薄带和引带的完全对中;使退火材料和引带焊接时实现完全对中。防止由于焊接时带材位置偏差,在张力和退火作用下造成金属极薄带撕断,影响生产效率。

[0066]开卷装置10包括开卷齿轮箱1001、液压开卷卷筒1002、开卷电机1003、开卷平台1004、开卷底座1005、对中电机二1006、开卷摄像传感器1007;开卷齿轮箱1001的输出端和输入端分别固定设置有液压开卷卷筒1002和开卷电机1003,开卷齿轮箱1001固定安装在开卷平台1004的顶部,开卷平台1004滑动连接在开卷底座1005的顶部,开卷底座1005的一侧固定连接有对中电机二1006,对中电机二1006控制开卷平台1004移动,实现带材产线对中,开卷平台1004顶部靠近开卷齿轮箱1001处固定设置有开卷摄像传感器1007。通过开卷装置10和收卷装置6的摄像传感器、对中电机实现带材的CPC对中,保证整体带材在整个平台的位置精度。

[0067]出口张力S辊装置4、二辊纠偏装置5、测张辊装置7和入口张力S辊装置8采用的辊表面均涂有聚氨酯,防止带材表面擦伤。

[0068]该一种高精度对中金属极薄带卧式退火炉装置的操作方法:

[0069]将需要退火的成卷金属极薄带材连同卷筒放置在液压开卷卷筒1002上,通过液压系统,将整卷金属极薄带材固定住。将成卷的金属极薄带活动的一端拉出,放置在开料平台902上,将引带放置在引带平台903上,大致对准位置后,通过卡扣904将金属极薄带材和引带卡住,再通过龙门排焊装置9顶部的高精度摄像传感器907在系统的控制下,自动调整开料平台902和引带平台903上的卡扣904的位置,使其实现完全对中,如图7所示。等待金属极薄带和引带位置实现完全对中后,上排焊头905和下排焊头906沿着龙门支架901固定轨迹移动,将金属极薄带和引带进行焊接,焊接完成后上排焊头905和下排焊头906回到原来位置,松开卡扣904,引带牵引金属极薄带按照图8方式穿带进行退火,带材先通过S辊三801的顶部缠绕半圈后再通过S辊四802的顶部缠绕半圈,再经过方向辊二701的底部、测张辊702的顶部后进入前水套装置3,穿过前水套装置3入口处和出口处的两组石墨辊二303进入加热炉体1内,穿过加热炉体1后进入风冷装置2中,依次穿过风冷装置2入口和出口处的两组石墨辊一205后,带材通过S辊一401的顶部缠绕半圈后再通过S辊二402的顶部缠绕半圈后,依次通过纠偏辊一501的底部、纠偏辊二502的顶部、方向辊一505的顶部,最终连接到液压收卷卷筒602上。

[0070]将金属极薄带按上述穿带方式进行穿带后,开始进行退火。开启加热炉体1内部的加热炉丝108,使整个马弗罐体101的温度达到预设退火温度,通过四个控温区开始和结束的高精度热电偶109不断监控和控制马弗罐体101的温度,实现退火温度的控制,开启前水套装置3的氮气出风口二302和风冷装置2的氮气出风口一204,实现氮气帘气封,再打开风冷装置2的氢气出风口202,氢气通过水冷循环的翅片管热交换器203,对带材迅速降温,实现带材风冷,并且氢气在氮气帘作用下,进入加热炉体1内,对金属极薄带才进行光亮退火,最终进入前水套装置3,由废弃排放口304排除,在废弃排放口304处将氢气点燃排出。

[0071]等到退火温度达到预设温度、氢气充满整个加热炉体1。开启开卷电机1003和收卷电机603,实现金属极薄带张力匀速运动,直至成卷金属极薄带退火完成。在此过程中通过入口张力S辊装置8和出口张力S辊装置4时,每个S辊电机驱动每个S辊,配合测张辊702,对炉内退火的金属极薄带进行张力进一步精确调节控制,经过退火后的金属极薄带通过出口张力S辊装置4时,由于软化后由单独电机驱动的S辊存在一个微校直作用,改善金属极薄带的板形质量。金属极薄带在匀速运动过程中,通过二辊纠偏装置5中位置传感器506联动纠偏电机504动态调节纠偏辊位置,实现带材在线EPC纠偏;同时由开卷、收卷装置的摄像传感器控制对中电机,实时调整开卷与收卷平台位置,完成工艺平台内金属极薄带CPC对中控制。通过EPC与CPC双重纠偏系统协同运作,确保退火过程中带材全程对中度,消除偏心断带风险,显著提升生产效率。

[0072]最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

说明书附图(8)

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