FR2663491A1 - Inductor for localised heating of metallurgical products - Google Patents
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Abstract
L'invention a pour objet un inducteur (1) pour le réchauffage localisé d'un produit métallurgique (6) en défilement, du type à culasse magnétique (2, 3) comportant au moins un bobinage (4, 5) et au moins une paire de pôles (10, 11) de polarités opposées montés en regard l'un de l'autre et définissant entre eux un entrefer (9) pour le passage du produit métallurgique (6), caractérisé en ce que du moins un pôle est muni de moyens de pivotement (13, 14) pour le faire tourner autour d'un axe de rotation (X-Y) perpendiculaire ou sensiblement perpendiculaire à la surface du produit métallurgique (6) à réchauffer. Préférentiellement, les bobinages sont enroulés autour des pôles et les axes de rotation des deux pôles d'une même paire sont colinéaires. Dans une variante d'exécution, la culasse est formée d'au moins deux branches articulées entre elles et l'inducteur comporte des moyens pour faire varier l'entrefer.The subject of the invention is an inductor (1) for localized heating of a moving metallurgical product (6), of the magnetic yoke type (2, 3) comprising at least one coil (4, 5) and at least one pair of poles (10, 11) of opposite polarities mounted opposite one another and defining between them an air gap (9) for the passage of the metallurgical product (6), characterized in that at least one pole is provided pivoting means (13, 14) to make it rotate about an axis of rotation (XY) perpendicular or substantially perpendicular to the surface of the metallurgical product (6) to be heated. Preferably, the coils are wound around the poles and the axes of rotation of the two poles of the same pair are collinear. In an alternative embodiment, the yoke is formed of at least two branches articulated between them and the inductor comprises means for varying the air gap.
Description
INDUCTEUR POUR LE RECHAUFFAGE LOCALISE
DE PRODUITS METALLURGIQUES
La présente invention concerne le réchauffage inductif localisé d'un produit métallurgique défilant, tel qu'une brame ou une bande d'acier en cours de laminage ou devant être laminée.INDUCTOR FOR LOCALIZED HEATING
METALLURGICAL PRODUCTS
The present invention relates to the localized inductive heating of a moving metallurgical product, such as a slab or a steel strip during rolling or to be rolled.
Des dispositifs de réchauffage localisé par induction de produits métallurgiques en défilement ont été décrits dans divers documents, tels que les demandes de brevet français 2583249, 2608347 ou 2590434. Ces dispositifs consistent en des inducteurs électromagnétiques à champ traversant, c'est-à-dire construits de telle manière que la zone du produit à chauffer est située entre les pôles de l'inducteur, lesquels ont une surface active parallèle ou sensiblement parallèle à la face du produit en regard. D'une manière générale, ils comportent une culasse magnétique en forme de "C". Les extrémités du C forment les deux pôles de l'inducteur. Elles portent en général les bobines d'induction.Ces dispositifs connus sont plus particulièrement adaptés au réchauffage des rives d'un produit de grande largeur, tel qu'une brame coulée en continu, ou une bande défilant dans un laminoir ou s'apprêtant à y entrer. I1 est ainsi possible de réaliser l'homogénéisation thermique du produit en supprimant l'effet de "bords froids" habituellement constaté; Mais on peut également avoir intérêt à réchauffer d'autres zones du produit que les rives. Devices for localized heating by induction of moving metallurgical products have been described in various documents, such as French patent applications 2583249, 2608347 or 2590434. These devices consist of electromagnetic inductors with traversing field, that is to say constructed in such a way that the zone of the product to be heated is located between the poles of the inductor, which have an active surface parallel or substantially parallel to the face of the opposite product. Generally, they have a magnetic "C" shaped cylinder head. The ends of the C form the two poles of the inductor. They generally carry the induction coils. These known devices are more particularly suitable for reheating the edges of a product of large width, such as a continuously cast slab, or a strip moving in a rolling mill or preparing to enter it. I1 is thus possible to achieve thermal homogenization of the product by eliminating the effect of "cold edges" usually observed; However, it may also be advantageous to heat areas of the product other than the banks.
Les inducteurs actuellement utilisés ne permettent de réchauffer en fait qu'une zone donnée du produit, en fonction de leur géométrie. The inductors currently used only make it possible to heat a given zone of the product, depending on their geometry.
Si on désire élargir ou restreindre le volume de produit affecté par le réchauffage, il faut changer d'inducteur et installer un modèle comportant des pôles de dimensions adaptées. Cette opération nécessite l'arret de l'installation de coulée ou de laminage, et une correction "sur le vif" momentanée n' est donc pas possible. D'autre part, cette éventualité oblige l'utilisateur à avoir en réserve plusieurs types d'inducteurs correspondant aux divers schémas de réchauffage qu'il doit envisager, ce qui peut constituer un investissement coûteux.If you wish to enlarge or restrict the volume of product affected by reheating, you must change the inductor and install a model with poles of suitable dimensions. This operation requires the shutdown of the casting or rolling installation, and a momentary "on the spot" correction is therefore not possible. On the other hand, this eventuality obliges the user to have in reserve several types of inductors corresponding to the various heating schemes that he must consider, which can constitute an expensive investment.
Le but de l'invention est de proposer un modèle d'inducteur capable de réchauffer une portion du produit variable à volonté, y compris pendant la marche de l'installation. Cette portion peut éventuellement couvrir l'intégralité de la section transversale du produit. The object of the invention is to propose an inductor model capable of heating a portion of the variable product at will, including during the operation of the installation. This portion can optionally cover the entire cross section of the product.
A cet effet, l'invention a pour objet un inducteur pour le réchauffage localisé d'un produit métallurgique en défilement, du type à culasse magnétique comportant au moins un bobinage et au moins une paire de pôles de polarités opposées montés en regard l'un de l'autre et définissant entre eux un entrefer pour le passage du produit métallurgique, caractérisé en ce que au moins un pôle est muni de moyens de pivotement pour le faire tourner autour d'un axe de rotation perpendiculaire ou sensiblement perpendiculaire à la surface du produit métallurgique à réchauffer. To this end, the subject of the invention is an inductor for the localized heating of a moving metallurgical product, of the type with magnetic yoke comprising at least one coil and at least one pair of poles of opposite polarities mounted facing each other. on the other and defining between them an air gap for the passage of the metallurgical product, characterized in that at least one pole is provided with pivoting means for rotating it around an axis of rotation perpendicular or substantially perpendicular to the surface of the metallurgical product to be heated.
Préférentiellement, les bobinages sont enroulés autour des pôles et les axes de rotation des deux pôles d'une même paire sont colinéaires. Preferably, the windings are wound around the poles and the axes of rotation of the two poles of the same pair are collinear.
Dans une variante d'exécution, la culasse est formée d'au moins deux branches articulées entre elles et l'inducteur comporte des moyens pour faire varier l'entrefer. In an alternative embodiment, the cylinder head is formed of at least two branches hinged together and the inductor comprises means for varying the air gap.
Comme on l'aura compris, l'invention permet de faie varier la zone du produit sur laquelle agissent les pôles magnétiques simplement en faisant tourner ceux-ci sur leur axe de rotation. I1 est ainsi possible d'effectuer un réchauffage localisé sur une portion plus ou moins importante de la largeur de la brame ou de la bande, voire si on le souhaite, sur la totalité de cette largeur à l'aide d'un ou de plusieurs inducteurs du type décrit. As will be understood, the invention makes it possible to vary the area of the product on which the magnetic poles act simply by rotating them on their axis of rotation. It is thus possible to carry out localized heating over a more or less significant portion of the width of the slab or of the strip, or even if desired, over the whole of this width using one or more inductors of the type described.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, faisant référence aux planches de dessins annexées, sur lesquelles
- la figure 1 représente un type d'inducteur de réchauffage d'un produit métallique de grande largeur selon l'Art Antérieur
- la figure 2 représente schématiquement un exemple de couple d'inducteurs selon l'invention vu en perspective
- la figure 3 représente schématiquement les inducteurs de la figure 2 vus de dessus, dans deux configurations d'utilisation différentes
- la figure 4 montre, vu de face et en coupe, un exemple d'inducteur selon l'invention
- la figure 5 schématise vu de dessus une variante d'exécution d'un inducteur selon l'invention, pouvant réchauffer toute la section transversale du produit métallique. The invention will be better understood on reading the description which follows, referring to the accompanying drawing boards, on which
- Figure 1 shows a type of heating inductor of a large metal product according to the prior art
- Figure 2 schematically shows an example of a pair of inductors according to the invention seen in perspective
- Figure 3 shows schematically the inductors of Figure 2 seen from above, in two different use configurations
- Figure 4 shows, seen from the front and in section, an example of inductor according to the invention
- Figure 5 shows schematically seen from above an alternative embodiment of an inductor according to the invention, which can heat the entire cross section of the metal product.
- la figure 6 schématise, vue de face, une autre variante d'exécution d'un inducteur selon l'invention, permettant de faire varier la valeur de l'entrefer des pôles. - Figure 6 shows schematically, front view, another alternative embodiment of an inductor according to the invention, allowing to vary the value of the air gap of the poles.
La figure 1 représente un inducteur en " z " selon l'Art
Antérieur d'un type décrit plus précisément dans le brevet français FR 2583249 au nom de la demanderesse. L'inducteur 1 est constitué d'une culasse qui, dans l'exemple représenté, est formé de deux branches 2, 3 articulées autour d'un pivot 8. La culasse est en tôle ferromagnétique feuilletée, et sa forme générale est celle d'un "G " dont les extrémités 13, 14, formant les pôles magnétiques, se font face et servent de support pour les enroulements électriques 4 et 5 placés en vis à vis, formés à partir du meme conducteur, bobinés dans le même sens et alimentés en courant alternatif sous une fréquence de plusieurs centaines de Hz.Ces enroulements créent un champ magnétique qui parcourt la culasse et traverse l'entrefer 9, c'est-à-dire l'espace séparant les deux pôles 13, 14 du G . Un produit métallurgique 6, tel qu'une brame ou une bande, défile dans le sens de la flèche 7 et traverse l'entrefer 9. La partie de la bande 6 (ici sa rive) qui passe dans l'entrefer 9 est ainsi réchauffée par les courants de Foucault qui sty développent.Figure 1 shows an inductor in "z" according to Art
Prior to a type described more precisely in French patent FR 2583249 in the name of the applicant. The inductor 1 consists of a cylinder head which, in the example shown, is formed by two branches 2, 3 articulated around a pivot 8. The cylinder head is made of laminated ferromagnetic sheet, and its general shape is that of a "G" whose ends 13, 14, forming the magnetic poles, face each other and serve as a support for the electrical windings 4 and 5 placed opposite, formed from the same conductor, wound in the same direction and supplied in alternating current at a frequency of several hundred Hz. These windings create a magnetic field which traverses the yoke and crosses the air gap 9, that is to say the space separating the two poles 13, 14 of the G. A metallurgical product 6, such as a slab or a strip, runs in the direction of arrow 7 and crosses the air gap 9. The part of the strip 6 (here its edge) which passes through the air gap 9 is thus heated by the eddy currents which develop.
La portion du produit 6 directement affectée par le réchauffage dépend donc de la position et de la taille des pôles 13, 14 de l'inducteur, autour desquels sont bobinés les enroulements 4, 5. Dans l'exemple représenté, l'inducteur n'agit que sur une rive du produit 6. Si on désirait réchauffer une autre zone du produit, en plus de la rive, il faudrait alors remplacer l'inducteur 1 par un autre modèle d'inducteur qui permettrait de placer l'entrefer 9 de manière à ce qu'il soit traversé par la nouvelle zone du produit à chauffer. Un tel changement d'inducteur ne pourrait etre effectué que pendant un arret de l'installation. Les seules modifications du réchauffage qu'il est possible d'effectuer pendant le fonctionnement de l'installation concernent la quantité d'énergie apportée au produit, par l'intermédiaire du courant parcourant les bobinages 4, 5, et éventuellement en modifiant la largeur de l'entrefer 9 grâce à l'articulation 8. Mais la localisation de cet apport d'énergie ne peut etre changée. The portion of the product 6 directly affected by the heating therefore depends on the position and the size of the poles 13, 14 of the inductor, around which the windings 4, 5 are wound. In the example shown, the inductor n ' acts only on a bank of the product 6. If it was desired to heat another zone of the product, in addition to the bank, it would then be necessary to replace the inductor 1 by another model of inductor which would make it possible to place the air gap 9 so until it passes through the new zone of the product to be heated. Such a change of inductor could only be carried out during a shutdown of the installation. The only modifications of the reheating that it is possible to carry out during the operation of the installation relate to the amount of energy supplied to the product, via the current flowing through the coils 4, 5, and possibly by modifying the width of the air gap 9 thanks to the joint 8. But the location of this energy supply cannot be changed.
Sur la figure 2 est représenté un dispositif de réchauffage du produit 6 grâce auquel il est possible de réchauffer directement et simultanément non seulement les rives, mais une grande partie, voire la totalité de la section transversale du produit. L'installation comporte deux inducteurs 1, 1' symétriques l'un de l'autre, dont la culasse comporte deux branches 2, 3 pour 1 et 2', 3' pour 1'. Elles sont représentées fixées rigidement l'une à l'autre, mais elles peuvent éventuellement être articulées l'une par rapport à l'autre comme dans le type d'inducteur selon l'Art antérieur précédemment décrit. Comme dans les inducteurs habituels, les enroulements 4, 4', 5 générant le champ magnétique sont bobinés autour de pôles 10, 10', 11, groupés par paires de part et d'autre du produit à réchauffer, montés sur les branches (respectivement 2, 2', 3) des culasses 1,1'.Mais, selon l'invention, ces pôles ne sont pas intégrés aux culasses. Chacun d'entre eux est articulé sur une branche d'une culasse et peut tourner autour d'un axe. Généralement, les axes de rotation des deux pôles d'une même paire sont colinéaires, selon une direction X-Y, X'-Y' sensiblement perpendiculaire à la surface du produit 6. Les pôles 10, 10', 11 sont également munis de moyens (non représentés sur la figure 2) permettant de les faire pivoter autour des axes X-Y, X'-Y' selon un angle déterminé par l'opérateur. Les dimensions des pôles, les emplacements des points d'intersection des axes X-Y, X'-Y' avec eux et l'action des moyens pour les faire pivoter sont tels qu'ils permettent à l'installation de réchauffage d'avoir à tout instant une configuration symétrique par rapport au produit 6.En particulier, il doit être possible de s'assurer que les enroulements 4 et 5, formés à partir du même conducteur et bobinés dans le même sens sur deux pôles 10 et 11 situés de part et d'autre du produit 6, se font rigoureusement face. Ceci doit garantir que l'apport de chaleur au produit, généré par les inducteurs, peut s'effectuer avec un rendement maximal. Mais, optionnellement, on peut désirer qu'il soit également possible d'imposer des angles de rotation différents aux pôles 10 et 11 pour modifier le couplage des enroulements et agir ainsi sur la quantité de chaleur communiquée au produit 6. FIG. 2 shows a device for reheating the product 6 thanks to which it is possible to directly and simultaneously reheat not only the edges, but a large part, or even the entire cross-section of the product. The installation comprises two inductors 1, 1 'symmetrical to each other, the cylinder head of which comprises two branches 2, 3 for 1 and 2', 3 'for 1'. They are shown rigidly fixed to each other, but they can optionally be articulated with respect to one another as in the type of inductor according to the prior art previously described. As in the usual inductors, the windings 4, 4 ', 5 generating the magnetic field are wound around poles 10, 10', 11, grouped in pairs on either side of the product to be heated, mounted on the branches (respectively 2, 2 ', 3) 1,1' cylinder heads, but according to the invention, these poles are not integrated into the cylinder heads. Each of them is articulated on a branch of a cylinder head and can rotate around an axis. Generally, the axes of rotation of the two poles of the same pair are collinear, in a direction XY, X'-Y 'substantially perpendicular to the surface of the product 6. The poles 10, 10', 11 are also provided with means ( not shown in Figure 2) to rotate them around the axes XY, X'-Y 'at an angle determined by the operator. The dimensions of the poles, the locations of the points of intersection of the axes XY, X'-Y 'with them and the action of the means to rotate them are such that they allow the heating installation to have everything instant a symmetrical configuration with respect to the product 6. In particular, it must be possible to ensure that the windings 4 and 5, formed from the same conductor and wound in the same direction on two poles 10 and 11 located opposite and on the other side of product 6, face each other strictly. This must guarantee that the heat input to the product, generated by the inductors, can be carried out with maximum efficiency. But, optionally, it may be desired that it is also possible to impose different angles of rotation on the poles 10 and 11 to modify the coupling of the windings and thus act on the quantity of heat communicated to the product 6.
Les figures 3a) et 3b) montrent de façon explicite comment il est possible de modifier, à l'aide du dispositif de la figure 2, la portion du produit 6 directement affectée par le chauffage. La figure 3 montre des pôles 10, 10' (auquels sont associés leurs symétriques par rapport au produit, non visibles sur la figure) qui présentent une forme oblongue. Les axes X-Y et X'-Y' traversent les culasses 1, 1' et les pôles 10, 10' de telle manière que lorsque les pôles 10, 10' ont leur orientation générale parallèle à la direction de défilement du produit 6, les zones du produit directement affectées par le chauffage conductif, qui sont hachurées sur la figure, s'étendent à partir de chaque rive du produit, et sur une largeur donnée qui est fonction de la largeur des inducteurs.En faisant pivoter les pôles 10, 10' et leurs symétriques autour des axes
X-Y, X'-Y' de manière à rapprocher leurs extrémités 12, 12', il est possible d'élargir les zones du produit 6 directement affectées par le réchauffage, car ainsi les pôles encadrent une plus grande portion de la section transversale du produit. Si les dimensions des pôles sont adaptées à cet effet, on peut arriver au cas de la figure 3 b) où la totalité de la section transversale du produit est traversée par le champ magnétique issu de l'un ou de l'autre couple de pôles, les extrémités 12 et 12' des pôles (et celles de leurs symétriques) étant placées au voisinage immédiat l'une de l'autre.Figures 3a) and 3b) show explicitly how it is possible to modify, using the device of Figure 2, the portion of the product 6 directly affected by heating. Figure 3 shows poles 10, 10 '(which are associated with their symmetrical with respect to the product, not visible in the figure) which have an oblong shape. The axes XY and X'-Y 'pass through the yokes 1, 1' and the poles 10, 10 'in such a way that when the poles 10, 10' have their general orientation parallel to the direction of travel of the product 6, the zones of the product directly affected by the conductive heating, which are hatched in the figure, extend from each bank of the product, and over a given width which is a function of the width of the inductors. By rotating the poles 10, 10 ' and their symmetric around the axes
XY, X'-Y 'so as to bring their ends 12, 12' closer, it is possible to widen the zones of the product 6 directly affected by the reheating, because thus the poles frame a larger portion of the cross section of the product . If the dimensions of the poles are suitable for this purpose, we can arrive at the case of Figure 3 b) where the entire cross section of the product is crossed by the magnetic field from one or the other pair of poles , the ends 12 and 12 'of the poles (and those of their symmetrics) being placed in the immediate vicinity of one another.
Si la rotation des deux pôles 10, 11 appartenant à un même couple s'effectue de façon symétrique par rapport au produit, leur couplage n'est pas modifié et globalement, l'apport de chaleur au produit 6 est indépendant de l'orientation générale du couple de pôles 10,11. Toutefois, il est bien évident que lorsque l'apport de chaleur est concentré sur les rives (cas de la figure 3a)), celles-ci se réchauffent davantage que lorsque l'apport de chaleur est réparti sur une plus grande partie du produit (cas de la figure 3b)). Dans ces conditions, si après une modification de l'orientation des pôles, on souhaite conserver la température en rives obtenue avec l'orientation précédente, il faut alors modifier également les paramètres du courant qui parcourt les bobines.Si on a élargi la zone d'influence des bobines, il faut alors augmenter l'apport global de chaleur au produit, par exemple en augmentant l'intensité du courant ou en améliorant le couplage des inducteurs par réduction de leur entrefer. If the rotation of the two poles 10, 11 belonging to the same couple takes place symmetrically with respect to the product, their coupling is not modified and overall, the supply of heat to the product 6 is independent of the general orientation of the pole pair 10.11. However, it is obvious that when the heat supply is concentrated on the edges (case of Figure 3a)), these heat up more than when the heat supply is distributed over a larger part of the product ( case of Figure 3b)). Under these conditions, if after changing the orientation of the poles, we want to keep the temperature on the edges obtained with the previous orientation, then we must also modify the parameters of the current flowing through the coils. influence of the coils, it is then necessary to increase the overall supply of heat to the product, for example by increasing the intensity of the current or by improving the coupling of the inductors by reducing their air gap.
Si au contraire la zone d'influence des bobines a été restreinte, il faut diminuer l'apport global de chaleur, par exemple en diminuant l'intensité du courant ou en élargissant l'entrefer des inducteurs
La figure 4 détaille davantage l'inducteur 1 qui est représenté en coupe. Dans l'exemple représenté, les moyens pour faire tourner les pôles 10 et 11 autour de leur axe commun X-Y sont constitués par des moteurs 13, 14 de type connu, dont la constitution n'est pas détaillée sur la figure. Ces moteurs peuvent faire effectuer une rotation selon un angle déterminé par l'opérateur dans l'un ou l'autre sens à un pivot 15, 16 orienté selon l'axe X-Y. Ce pivot traverse la branche 2, 3 de la culasse 1, à l'intérieur de laquelle sa rotation est facilitée par des roulements 17, 18.Chacun des pivots 15, 16 est solidaire d'un pôle 10, 11 et commande donc la rotation de ce pôle. Les moteurs 13 et 14 sont reliés à une unité de commande 19 qui permet de les actionner, ceci en maintenant si on le désire les pôles 10 et 11 en face l'un de l'autre : à une rotation du pôle 10 selon un angle de valeur e doit pouvoir correspondre une rotation du pôle 11 selon ce même angle e.If, on the other hand, the zone of influence of the coils has been restricted, the overall heat supply must be reduced, for example by reducing the intensity of the current or by widening the air gap of the inductors
Figure 4 further details the inductor 1 which is shown in section. In the example shown, the means for rotating the poles 10 and 11 about their common axis XY are constituted by motors 13, 14 of known type, the constitution of which is not detailed in the figure. These motors can cause a pivot 15, 16 oriented along the XY axis to rotate at an angle determined by the operator in either direction. This pivot crosses the branch 2, 3 of the cylinder head 1, inside which its rotation is facilitated by bearings 17, 18. Each of the pivots 15, 16 is integral with a pole 10, 11 and therefore controls the rotation of this pole. The motors 13 and 14 are connected to a control unit 19 which makes it possible to actuate them, this while maintaining, if desired, the poles 10 and 11 facing each other: at a rotation of the pole 10 at an angle of value e must be able to correspond to a rotation of the pole 11 by this same angle e.
Une variante d'exécution, représentée sur la figure 5, consiste à utiliser non plus deux couples de pôles mais trois. La branche 2 de la culasse 1 surplombe toute la largeur du produit 6 en défilement, et supporte, de la même manière que dans les configurations précédentes, les trois pôles 20, 21 et 22. L'inducteur comprend également, de l'autre côté du produit 6 et donc invisible sur la figure, une autre branche munie d'autres pôles, symétriques des précédents. Les deux branches de la culasse peuvent être reliées à leurs deux extrémités ou à une seule d'entre elles, ou être totalement indépendantes l'une de l'autre, cette dernière solution ne permettant cependant pas d'assurer un couplage optimal des inducteurs.Les pôles latéraux 20 et 21 coopèrent avec leurs symétriques pour réchauffer principalement les rives du produit 6, alors que le pôle central 22 et son symétrique réchauffent la région centrale du produit, sur une largeur variable en fonction de l'angle e que fait l'orientation générale des pôles avec la direction de défilement du produit. En jouant sur les orientations respectives des couples de pôles, il est, ici encore, possible de réchauffer directement l'ensemble de la section transversale du produit. L'avantage de cette configuration est qu'elle rend possible un apport calorifique au produit non homogène sur toute sa largeur. En effet, commes les enroulements entourant le pôle central et son symétrique sont indépendants de ceux entourant les deux paires de pôles latéraux (qui sont eux-mêmes indépendants l'un de l'autre), il est possible de réaliser un apport calorifique au produit différencié en rives et au centre, par exemple de réchauffer fortement les rives et faiblement le centre. Dans le même esprit, on peut utiliser un nombre de paires de pôles encore supérieur pour différencier de façon encore plus fine le réchauffage des diverses zones du produit. An alternative embodiment, represented in FIG. 5, consists in using no longer two pairs of poles but three. The branch 2 of the cylinder head 1 overhangs the entire width of the moving product 6, and supports, in the same manner as in the previous configurations, the three poles 20, 21 and 22. The inductor also comprises, on the other side of product 6 and therefore invisible in the figure, another branch provided with other poles, symmetrical to the previous ones. The two legs of the cylinder head can be connected at their two ends or at only one of them, or be completely independent of each other, the latter solution however not making it possible to ensure optimal coupling of the inductors. The lateral poles 20 and 21 cooperate with their symmetrics to mainly heat the edges of the product 6, while the central pole 22 and its symmetrical heat the central region of the product, over a variable width as a function of the angle e made by the general orientation of the poles with the direction of travel of the product. By playing on the respective orientations of the pairs of poles, it is again here possible to directly heat the entire cross section of the product. The advantage of this configuration is that it makes it possible to provide a non-uniform product with heat over its entire width. Indeed, as the windings surrounding the central pole and its symmetrical are independent of those surrounding the two pairs of lateral poles (which are themselves independent of each other), it is possible to make a calorific contribution to the product differentiated on the banks and in the center, for example to strongly heat the banks and weakly the center. In the same spirit, an even greater number of pairs of poles can be used to further differentiate the heating of the various zones of the product.
Les possibilités de réglage de l'installation peuvent être complétées si on se donne en plus la possibilité de régler l'entrefer des pôles. A cet effet, les différentes parties de la culasse d'un inducteur peuvent être articulées l'une à l'autre en un point, comme dans l'inducteur objet du brevet FR 2583249 représenté sur la figure 1. Toutefois, avec une articulation aussi simple, un rapprochement ou un éloignement des pôles par rapport à leur position nominale a pour effet que les bobinages ne se font plus rigoureusement face, ce qui détériore le couplage, et ainsi le rendement de l'inducteur. Mais il est également possible de prévoir une articulation de la culasse en trois points, comme dans l'inducteur objet du brevet FR 2608347. Les enseignements de ces brevets sont incorporés par référence à la présente demande.L'avantage de l'articulation de la culasse en trois points par rapport à l'articulation en un point est qu'elle peut permettre aux deux branches de la culasse portant les pôles de rester parallèles quelle que soit la valeur que l'on donne à l'entrefer. En conséquence, les enroulements des pôles situés de part et d'autre du produit à réchauffer peuvent demeurer parfaitement alignés, et le rendement de l'inducteur peut être maintenu à une valeur optimale. The installation adjustment possibilities can be supplemented if we also give ourselves the possibility of adjusting the air gap of the poles. For this purpose, the different parts of the cylinder head of an inductor can be articulated to each other at a point, as in the inductor subject of patent FR 2583249 shown in FIG. 1. However, with an articulation also simple, bringing the poles closer or further away from their nominal position has the effect that the windings no longer face each other rigorously, which deteriorates the coupling, and thus the efficiency of the inductor. However, it is also possible to provide a three-point articulation of the cylinder head, as in the inductor which is the subject of patent FR 2608347. The teachings of these patents are incorporated by reference into the present application. The advantage of the articulation of the breech in three points compared to the articulation in one point is that it can allow the two branches of the breech carrying the poles to remain parallel whatever the value which one gives to the air gap. Consequently, the windings of the poles located on either side of the product to be heated can remain perfectly aligned, and the efficiency of the inductor can be maintained at an optimal value.
C'est cette configuration qui est schématisée sur la figure 6, qui montre un inducteur 1 formé de deux branches 2, 3 portant chacune deux pôles 10, 10', 11, 11" pouvant tourner autour d'un axe commun X-Y pour les pôles 10 et 11, X"-Y" pour les pôles 10" et 11" grâce à des moteurs 13, 13", 14, 14". Ces pôles portent chacun un enroulement 4, 4", 5, 5", 4 et 5 d'une part et 4" et 5" d'autre part étant formés à partir du même conducteur et bobinés dans le même sens. La culasse comporte également deux biellettes 23, 24 articulées l'une sur l'autre autour d'un pivot 25. La biellette 23 est articulée sur la branche 2 autour d'un pivot 26, et la biellette 24 est articulée sur la branche 3 autour d'un pivot 27. Les branches 2 et 3 sont également reliées par l'intermédiaire d'un vérin 28.Pour plus de détails sur ces articulations et sur les autres moyens non représentés permettant d'actionner et de maintenir dans la position choisie les diverses branches de la culasse, on se reportera au brevet FR 2608347 déjà cité. Grâce à ces articulations, il est possible de faire varier l'entrefer "e" des diverses paires de pôles tout en maintenant ceux-ci rigoureusement alignés deux à deux sur les axes X-Y et X"-Y". On peut également imaginer par exemple, en prévoyant d'autres articulations sur les branches 2, 3, d'imposer un entrefer différent pour chaque couple de pôles 10, 11 et 10", 11".It is this configuration which is shown diagrammatically in FIG. 6, which shows an inductor 1 formed by two branches 2, 3 each carrying two poles 10, 10 ′, 11, 11 "which can rotate around a common axis XY for the poles 10 and 11, X "-Y" for the 10 "and 11" poles thanks to motors 13, 13 ", 14, 14". These poles each carry a winding 4, 4 ", 5, 5", 4 and 5 on the one hand and 4 "and 5" on the other hand being formed from the same conductor and wound in the same direction. The cylinder head also comprises two links 23, 24 articulated one on the other around a pivot 25. The link 23 is articulated on the branch 2 around a pivot 26, and the link 24 is articulated on the branch 3 around a pivot 27. The branches 2 and 3 are also connected by means of a cylinder 28. For more details on these articulations and on the other means not shown making it possible to actuate and maintain in the chosen position the various branches of the cylinder head, reference is made to the patent FR 2608347 already cited. Thanks to these articulations, it is possible to vary the air gap "e" of the various pairs of poles while maintaining these rigorously aligned two by two on the axes X-Y and X "-Y". One can also imagine for example, by providing other articulations on the branches 2, 3, to impose a different air gap for each pair of poles 10, 11 and 10 ", 11".
En variante des configurations précédemment décrites, les enroulements peuvent être bobinés non pas autour des pôles, mais autour de portions fixes de la culasse. Une telle solution peut simplifier la construction des inducteurs, en ce que les circuits électriques peuvent être complètement fixes et rigides. Mais elle diminue le rendement puisqu'elle conduit à éloigner les uns des autres les enroulements qui, dans les configurations représentées se font face et sont aussi proches que possible les uns de autres. As a variant of the configurations described above, the windings can be wound not around the poles, but around fixed portions of the cylinder head. Such a solution can simplify the construction of the inductors, in that the electrical circuits can be completely fixed and rigid. However, it reduces the yield since it leads the windings which, in the configurations shown, face each other and are as close as possible to each other.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés. On peut imaginer de combiner les caractéristiques de plusieurs des variantes d'exécution décrites. De même, la forme des pôles peut être quelconque, et n'est pas limitée à une forme ovale, ou même à une forme allongée. Toutefois, s'ils ont une forme cylindrique, leur axe de rotation doit être, bien entendu, décalé par rapport à leur axe de symétrie pour que leur rotation permette de modifier la surface affectée par le réchauffement. Of course, the invention is not limited to the examples described and shown. One can imagine combining the characteristics of several of the variant embodiments described. Likewise, the shape of the poles can be arbitrary, and is not limited to an oval shape, or even to an elongated shape. However, if they have a cylindrical shape, their axis of rotation must, of course, be offset with respect to their axis of symmetry so that their rotation makes it possible to modify the surface affected by the heating.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9007476A FR2663491A1 (en) | 1990-06-13 | 1990-06-13 | Inductor for localised heating of metallurgical products |
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| FR9007476A FR2663491A1 (en) | 1990-06-13 | 1990-06-13 | Inductor for localised heating of metallurgical products |
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Family Applications (1)
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