Способ управления металлической лентой в печи для термической обработки

013710 Настоящее изобретение относится к способу управления металлической лентой, подлежащей термической обработке, помещенной в непрерывно работающую печь для термической обработки, в которой металлическая лента должна быть термически обработана, таким образом, что металлическая лента может проходить через зону, находящуюся между элементами, предназначенными для поддержки металлической ленты, не допуская ее контакта с устройствами печи. Холоднокатаную металлическую ленту, такую как лента из нержавеющей стали, после холодного проката подвергают отжигу при высокой температуре, в температурном диапазоне 900-1150 С, таким образом, что происходит рекристаллизация микроструктуры ленты, и ленту становится легче обрабатывать методами дополнительной обработки. На стадии отжига на поверхности ленты образуется оксидный слой, который необходимо удалить. Удаление оксидного слоя целесообразно осуществлять посредством травления, например, в водном растворе, приготовленном из азотной кислоты и фтористо-водородной кислоты. Процедуру травления проводят в условиях, по существу, соответствующих комнатной температуре, и поэтому металлическую ленту, отожженную при высокой температуре, следует охлаждать перед ее обработкой травлением. Для охлаждения ленты охлаждающая секция печи для термической обработки включает охлаждающее оборудование, такое как охлаждающие трубки, предусмотренные в охлаждающей части печей и установленные по обеим сторонам ленты в направлении ее движения и, по существу, вблизи ленты, чтобы достигнуть достаточной мощности охлаждения; через форсунки, установленные в упомянутых охлаждающих трубках, на поверхность ленты подают охлаждающий агент, например воздух. В случае если металлическая лента, подлежащая охлаждению, приходит в механический контакт с охлаждающим оборудованием, на обрабатываемой металлической ленте появляются царапины, которые приводят к потерям, отрицательно влияющим на качество металлической ленты и на количество продукции. Задачей настоящего изобретения является устранение недостатков существующих способов и создание нового и улучшенного способа управления металлической лентой, подлежащей термической обработке в непрерывно работающей печи для термической обработки, в зоне, находящейся между элементами, предназначенными для поддержания металлической ленты, таким образом, чтобы можно было исключить механический контакт между металлической лентой и устройствами печи, в частности, в связи со стадией охлаждения после термической обработки металлической ленты. Существенные, обладающие новизной признаки изобретения становятся очевидными из прилагаемой формулы изобретения. Согласно изобретению, металлическую ленту, подлежащую термической обработке в непрерывно работающей печи для термической обработки, например металлическую ленту, изготовленную из нержавеющей стали, подают с существенно высокой скоростью на охлаждение после термической обработки, такой как отжиг, причем на этой охлаждающей стадии, по существу, горизонтально движущуюся и подвешенную металлическую ленту подвергают обработке управляемыми струями охлаждающего агента так, чтобы заставить траекторию металлической ленты, по меньшей мере, в зоне, находящейся между элементами, предназначенными для поддержания металлической ленты, проходить между устройствами для подачи охлаждающего агента, которые установлены вокруг этой траектории. Чтобы реализовать управление струей охлаждающего агента, траекторию металлической ленты измеряют измерительным устройством, по меньшей мере, в направлении вдоль металлической ленты или, по меньшей мере, в направлении поперек металлической ленты, предпочтительно, по существу, непрерывно. В непрерывно работающей печи для термической обработки металлическая лента, подлежащая термической обработке, в зоне, находящейся между элементами, предназначенными для поддержания металлической ленты, образует прогиб, имеющий, по существу, форму "веревочной кривой", таким образом, что металлическая лента пребывает в самом нижнем своем положении в середине зоны, образованной между элементами для поддержания металлической ленты. В связи со способом охлаждения,прогиб в форме веревочной кривой, благодаря термическому сжатию, противоположному термическому расширению, вызванному разницей температур, изменяется так, что положение самой нижней точки металлической ленты в зоне, находящейся между элементами, предназначенными для поддержания упомянутой металлической ленты, отклоняется от центра этой зоны. Кроме того, поскольку для охлаждения металлической ленты необходимо большое количество охлаждающего агента, особенно изменение сопротивления потока охлаждающего агента на входе и выходе канальной системы вызывает флуктуации давления в форсунках по обе стороны металлической ленты, что в то же время означает, что положение металлической ленты изменилось. Согласно изобретению, в непрерывно работающей печи для термической обработки охлаждение металлической ленты, подлежащей термической обработке, происходит по меньшей мере в одной охлаждающей зоне, образованной между элементами, предназначенными для поддержания металлической ленты, причем упомянутая зона содержит устройства для подачи охлаждающего агента, которые отстоят снизу и сверху, по существу, на равные расстояния от металлической ленты, движущейся, по существу,горизонтально. Устройство, предназначенное для подачи охлаждающего агента, обеспечено по меньшей мере одной форсункой, которая направлена так, чтобы выпускаемый охлаждающий агент направлялся на поверхность металлической ленты, движущейся мимо форсунки. Теперь, кроме охлаждающего действия,можно изменять траекторию металлической ленты, когда это необходимо, так, чтобы можно было избе-1 013710 жать возможного механического контакта с оборудованием, предназначенным для подачи охлаждающего агента. Целесообразно разделить охлаждающую зону между элементами, предназначенными для поддержания металлической ленты, по меньшей мере на два охлаждающих блока, например, разделив с помощью перегородки устройства, предназначенные для подачи охлаждающего агента, так, чтобы предотвратить перетекание охлаждающего агента, текущего через форсунку в одном блоке, в область другого охлаждающего блока. Движение металлической ленты, подлежащей охлаждению, в охлаждающей зоне, предусмотренной между элементами, предназначенными для поддержания металлической ленты, измеряют с помощью по меньшей мере одного измерительного устройства, предпочтительно как в продольном направлении металлической ленты, так и в поперечном ее направлении. Измерительные сигналы, измеренные измерительным устройством, передаются электрическим способом на блок автоматического управления, где результаты по положению металлической ленты, определенные измерительными сигналами, сравниваются с желательными, заданными величинами ее положения. Когда это необходимо, блок автоматического управления заставляет срабатывать в управляемом режиме исполнительные устройства, предусмотренные в устройствах, предназначенных для подачи охлаждающего агента, чтобы получить желательный прогиб металлической ленты. Согласно изобретению, движение металлической ленты, подлежащей охлаждению, к устройствам,предназначенным для подачи охлаждающего агента и расположенным как сверху, так и снизу от траектории металлической ленты, предотвращают изменением на основании измерительных сигналов, полученных блоком автоматического управления, давления в форсунке охлаждающего агента, выпускаемого из форсунок; как следствие, сила, с которой выпускаемый охлаждающий агент поддерживает металлическую ленту или надавливает на нее, изменяется, и получают положение прогиба металлической ленты,целесообразное по отношению к устройствам, предназначенным для подачи охлаждающего агента. Согласно изобретению, целесообразно, чтобы используемым охлаждающим агентом был воздух, но охлаждающим агентом может также быть, например, инертный газ, такой как азот или аргон, либо газовая смесь, где содержание кислорода меньше, чем содержание кислорода в воздухе. Более того, используемым охлаждающим агентом может быть жидкость, такая как вода, а также смесь газа и жидкости. Изобретение подробнее описано ниже со ссылкой на прилагаемый чертеж, который представляет иллюстрацию вида сбоку предпочтительного воплощения изобретения, изображенного схематически в частичном поперечном разрезе. Согласно чертежу, горячая отожженная лента 1, изготовленная из нержавеющей стали, поступает со стадии 2 отжига в охлаждающую зону 3, в случае чего, по существу, горизонтальное направление движения ленты 1 показано номером 4. В направлении 4 движения ленты на выходе 5 из зоны 2 отжига и одновременно на входе 5 охлаждающей зоны 3 установлено роликовое устройство 6 для поддержания ленты 1. Соответствующее роликовое устройство 6 для поддержания ленты 1 установлено в направлении 4 движения ленты на выходе 7 из охлаждающей зоны3. Между роликовыми устройствами 6 лента 1 находится в подвешенном положении. В охлаждающей зоне 3 в направлении 4 движения ленты, сверху от ленты 1 и снизу от ленты 1 установлены трубки 8 охлаждающего агента для подачи охлаждающего агента 7 в область ленты 1, и тот конец 9 упомянутых трубок 8, который находится ближе всего к ленте 1, снабжен по меньшей мере одной форсункой 10 для направления охлаждающего агента 7 на поверхность ленты 1. Положение ленты 1, находящейся между роликовыми устройствами 6, как в направлении поперек ленты 1, так и в направлении вдоль ленты 1, измеряют с помощью по меньшей мере одного измерительного устройства 11, предпочтительно являющегося лазерным измерительным устройством. Измерительный сигнал, полученный с измерительного устройства 11, поступает в блок 12 автоматического управления, который электрически 14 соединен с измерительным устройством 11. Кроме того, целесообразно,чтобы блок 12 автоматического управления имел электрическое соединение 15, либо поодиночке, либо группой, с каждой форсункой 10, предусмотренной в трубках 8 охлаждающего агента, чтобы управлять форсунками для достижения желательного положения по величине для ленты 1 в разных точках охлаждающей зоны 3. Для простоты на чертеже проиллюстрированы только две форсунки, в отношении электрического соединения 15 с форсунками 10. На чертеже также показаны перегородки 13, которые делят охлаждающую зону на охлаждающие блоки. В блоке 12 автоматического управления полученная величина измерительного сигнала сравнивается с величиной желательного положения ленты 1 по отношению к трубкам 8 охлаждающего агента. В случае, если измеренная величина отклоняется от величины желательного положения ленты 1, управляющий сигнал посылается из блока 12 автоматического управления по меньшей мере на одну из форсунок 10 трубок охлаждающего агента для корректировки величины положения ленты 1, по существу, в той точке охлаждающей зоны 3, откуда был послан измерительный сигнал, отклоняющийся от желательной величины положения. Управляющий сигнал для изменения величины положения ленты 1 подстраивается регулирующим устройством, предусмотренным вместе с форсункой 10, которое изменяет давление воздуха, выпускаемого через форсунку 10 в направлении ленты 1.-2 013710 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ управления металлической лентой (1), подлежащей термической обработке, помещенной в непрерывно работающую печь для термической обработки и движущейся, по существу, в горизонтальном направлении и подвешенном положении в зоне, образованной между элементами (6), предназначенными для поддержания металлической ленты, когда упомянутую металлическую ленту охлаждают (3),отличающийся тем, что траекторию металлической ленты (1) измеряют с помощью измерительного устройства (11), и результаты, полученные от измерения траектории металлической ленты (1), сравнивают с заданными величинами положения траектории в блоке (12) автоматического управления, который электрически (14) соединен с измерительным устройством (11) и электрически (15) соединен с форсунками(10) для охлаждающего агента, и на основании полученных результатов измерения металлическую ленту(1) подвергают действию управляемой струи охлаждающего агента так, чтобы траектория металлической ленты (1), по меньшей мере, в зоне (3), находящейся между элементами, предназначенными для поддержания металлической ленты, проходила между устройствами (8), установленными вокруг этой траектории и предназначенными для подачи охлаждающего агента, и охлаждающая зона (3) между элементами,предназначенными для поддержания металлической ленты (1), разделена по меньшей мере на два охлаждающих блока путем разделения с помощью перегородки (13) устройств, предназначенных для подачи охлаждающего агента, так, чтобы предотвратить перетекание охлаждающего агента, текущего через форсунку в одном блоке, в область другого охлаждающего блока. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что измерение (11) траектории металлической ленты (1) осуществляют как лазерное измерение. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что измерение (11) траектории металлической ленты (1) осуществляют, по меньшей мере, в направлении вдоль металлической ленты. 4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что измерение (11) траектории металлической ленты (1) осуществляют, по меньшей мере, в направлении поперек металлической ленты. 5. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что используемым охлаждающим агентом является воздух. 6. Способ по любому из предшествующих пп.1-4, отличающийся тем, что используемым охлаждающим агентом является инертный газ. 7. Способ по любому из предшествующих пп.1-4, отличающийся тем, что используемым охлаждающим агентом является жидкость. 8. Способ по любому из предшествующих пп.1-4, отличающийся тем, что используемым охлаждающим агентом является смесь газа и жидкости.