JP2000015319A - 金属板側部の誘導加熱装置 - Google Patents
金属板側部の誘導加熱装置Info
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- Y02P10/25—Process efficiency
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ロールの加熱を押さえ、更には通過する金属
板とロールとの間のスパークを減少する金属板側部の誘
導加熱装置を提供する。 【解決手段】 搬送用のロール１１で搬送される金属板
１２の側端部の上下に、交流を通電する誘導加熱コイル
１３、１４を対向して配置し、発生する交番磁界によっ
て、金属板１２の側端部の加熱を行う金属板側部の誘導
加熱装置１０において、誘導加熱コイル１３、１４の側
部に、高透磁率材料からなるシールド部材１５、１６を
配置し、ロール１１を通過する漏れ磁束を遮蔽し、金属
板１２とロール１１との間で発生するスパークを抑制す
る。
板とロールとの間のスパークを減少する金属板側部の誘
導加熱装置を提供する。 【解決手段】 搬送用のロール１１で搬送される金属板
１２の側端部の上下に、交流を通電する誘導加熱コイル
１３、１４を対向して配置し、発生する交番磁界によっ
て、金属板１２の側端部の加熱を行う金属板側部の誘導
加熱装置１０において、誘導加熱コイル１３、１４の側
部に、高透磁率材料からなるシールド部材１５、１６を
配置し、ロール１１を通過する漏れ磁束を遮蔽し、金属
板１２とロール１１との間で発生するスパークを抑制す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱延鋼板などの金
属板を搬送しながら、その側端部を誘導加熟する際に、
金属板とロール間で発生するスパークを抑えることがで
きる誘導加熟装置に関する。
属板を搬送しながら、その側端部を誘導加熟する際に、
金属板とロール間で発生するスパークを抑えることがで
きる誘導加熟装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】熱間圧延処理においては、鋼板（金属板
の一例）は高温度に加熱した状態で搬送されるが、両側
端部の方が熱放散が大きくてその温度が下降する傾向に
ある。そこで、図７に示すように、搬送用のロール５０
上を通過する鋼板５１の両側に、上下に誘導加熱コイル
５２、５３を設け、この誘導加熱コイル５２、５３に交
流を通電して鋼板５１の両側を加熱している。ところが
誘導加熱コイル５２、５３に交流を通電して発振させる
ことによる磁束は、直接対向する誘導加熱コイル５２、
５３に向かう主磁束５４だけでなく、周囲に湾曲した漏
れ磁束５５が発生する。この誘導加熱コイル５２、５３
の近傍には、鋼板５１の搬送用のロール５０が存在する
ので、漏れ磁束５５の一部は被加熱物である鋼板５１を
通過せずに、ロール５０を通過し、そこに誘導電流を発
生させ、ロール５０を加熱するだけでなく、ロール５０
と鋼板５１との間に電流が流れてスパークが発生し、鋼
板５１やロール５０に疵を付けることになる。このよう
な問題を解決するために、従来、誘導加熱コイル５２、
５３の側部を銅等の導電率が高い非磁性材料からなるシ
ールド板で取り囲むことが行われていた。ここで、シー
ルド板に通常の鉄板等の磁性板を用いると、そのシール
ド板が加熱されてしまう恐れがあると考えられていたか
らであった。
の一例）は高温度に加熱した状態で搬送されるが、両側
端部の方が熱放散が大きくてその温度が下降する傾向に
ある。そこで、図７に示すように、搬送用のロール５０
上を通過する鋼板５１の両側に、上下に誘導加熱コイル
５２、５３を設け、この誘導加熱コイル５２、５３に交
流を通電して鋼板５１の両側を加熱している。ところが
誘導加熱コイル５２、５３に交流を通電して発振させる
ことによる磁束は、直接対向する誘導加熱コイル５２、
５３に向かう主磁束５４だけでなく、周囲に湾曲した漏
れ磁束５５が発生する。この誘導加熱コイル５２、５３
の近傍には、鋼板５１の搬送用のロール５０が存在する
ので、漏れ磁束５５の一部は被加熱物である鋼板５１を
通過せずに、ロール５０を通過し、そこに誘導電流を発
生させ、ロール５０を加熱するだけでなく、ロール５０
と鋼板５１との間に電流が流れてスパークが発生し、鋼
板５１やロール５０に疵を付けることになる。このよう
な問題を解決するために、従来、誘導加熱コイル５２、
５３の側部を銅等の導電率が高い非磁性材料からなるシ
ールド板で取り囲むことが行われていた。ここで、シー
ルド板に通常の鉄板等の磁性板を用いると、そのシール
ド板が加熱されてしまう恐れがあると考えられていたか
らであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際に
操業を行うと、上記した銅板等によるシールド板ではシ
ールド効果が不十分で、磁束の漏れが発生し、この漏れ
磁束による誘導電流によって、鋼板５１とロール５０と
の間に電流が流れるので、鋼板５１に耳波等の形状不良
があった場合、鋼板５１の端部がロール５０を離れた場
合にスパークが発生していた。この問題を解決するため
に、例えば、実開平４−１３４２０３号公報に示すよう
に、ロール端部を削り込んだ段付きロールを使用するこ
とが提案されているが、鋼板に対する受圧面積が減少す
るので、寿命が短いという問題がある。また、例えば、
実公平６−１６４７１号公報においては、ロールを囲む
ように、アルミニウムや銅等の非磁性材料からなる電磁
シールド板を設けることも提案されているが、この電磁
シールド板を設けることによって、ある程度のロールへ
の誘導電流は減少するが、十分ではないという問題があ
った。本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、ロ
ールの加熱を押さえ、更には通過する金属板とロールと
の間のスパークを減少する金属板側部の誘導加熱装置を
提供することを目的とする。
操業を行うと、上記した銅板等によるシールド板ではシ
ールド効果が不十分で、磁束の漏れが発生し、この漏れ
磁束による誘導電流によって、鋼板５１とロール５０と
の間に電流が流れるので、鋼板５１に耳波等の形状不良
があった場合、鋼板５１の端部がロール５０を離れた場
合にスパークが発生していた。この問題を解決するため
に、例えば、実開平４−１３４２０３号公報に示すよう
に、ロール端部を削り込んだ段付きロールを使用するこ
とが提案されているが、鋼板に対する受圧面積が減少す
るので、寿命が短いという問題がある。また、例えば、
実公平６−１６４７１号公報においては、ロールを囲む
ように、アルミニウムや銅等の非磁性材料からなる電磁
シールド板を設けることも提案されているが、この電磁
シールド板を設けることによって、ある程度のロールへ
の誘導電流は減少するが、十分ではないという問題があ
った。本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、ロ
ールの加熱を押さえ、更には通過する金属板とロールと
の間のスパークを減少する金属板側部の誘導加熱装置を
提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載の金属板側部の誘導加熱装置は、搬送用のロールで
搬送される金属板の側端部の上下に、交流を通電する誘
導加熱コイルを対向して配置し、発生する交番磁界によ
って、前記金属板の側端部の加熱を行う金属板側部の誘
導加熱装置において、前記誘導加熱コイルの側部に、高
透磁率材料からなるシールド部材を配置し、前記ロール
を通過する漏れ磁束を遮蔽し、前記金属板と前記ロール
との間で発生するスパークを抑制している。ここで、前
記シールド部材の発熱を抑えるためには、高透磁率で低
鉄損（抵抗損とヒステリシス損の合計）の材料を使用す
るのが好ましい。なお、高透磁率とは最高比透磁率が１
０００以上のものをいい、低鉄損とはＷ１５／５０（周
波数５０Ｈｚ、磁束密度１．５Ｔに対するシールド部材
１ｋｇあたりの消費電力）が２０Ｗ／ｋｇ以下のものを
いう。また、請求項２記載の金属板側部の誘導加熱装置
は、請求項１記載の金属板側部の誘導加熱装置におい
て、前記シールド部材は、対向する前記誘導加熱コイル
に対して、対向側を狭くするようにして傾斜立設され
て、対向する前記シールド部材の漏れ磁束を集中して、
前記金属板に通過させて、加熱効率を向上している。請
求項３記載の金属板側部の誘導加熱装置は、請求項１又
は２記載の金属板側部の誘導加熱装置において、前記シ
ールド部材は、高透磁率で低鉄損の方向性又は無方向性
の電磁鋼板からなっている。請求項４記載の金属板側部
の誘導加熱装置は、請求項３記載の金属板側部の誘導加
熱装置において、前記電磁鋼板は、方向性鋼板であっ
て、その磁区方向が対向する前記誘導加熱コイルの方向
に合わせて上下方向となっている。そして、請求項５記
載の金属板側部の誘導加熱装置は、請求項３記載の金属
板側部の誘導加熱装置において、前記電磁鋼板は、方向
性鋼板であって、積層された隣り合う各電磁鋼板の磁区
の方向が交叉している。
記載の金属板側部の誘導加熱装置は、搬送用のロールで
搬送される金属板の側端部の上下に、交流を通電する誘
導加熱コイルを対向して配置し、発生する交番磁界によ
って、前記金属板の側端部の加熱を行う金属板側部の誘
導加熱装置において、前記誘導加熱コイルの側部に、高
透磁率材料からなるシールド部材を配置し、前記ロール
を通過する漏れ磁束を遮蔽し、前記金属板と前記ロール
との間で発生するスパークを抑制している。ここで、前
記シールド部材の発熱を抑えるためには、高透磁率で低
鉄損（抵抗損とヒステリシス損の合計）の材料を使用す
るのが好ましい。なお、高透磁率とは最高比透磁率が１
０００以上のものをいい、低鉄損とはＷ１５／５０（周
波数５０Ｈｚ、磁束密度１．５Ｔに対するシールド部材
１ｋｇあたりの消費電力）が２０Ｗ／ｋｇ以下のものを
いう。また、請求項２記載の金属板側部の誘導加熱装置
は、請求項１記載の金属板側部の誘導加熱装置におい
て、前記シールド部材は、対向する前記誘導加熱コイル
に対して、対向側を狭くするようにして傾斜立設され
て、対向する前記シールド部材の漏れ磁束を集中して、
前記金属板に通過させて、加熱効率を向上している。請
求項３記載の金属板側部の誘導加熱装置は、請求項１又
は２記載の金属板側部の誘導加熱装置において、前記シ
ールド部材は、高透磁率で低鉄損の方向性又は無方向性
の電磁鋼板からなっている。請求項４記載の金属板側部
の誘導加熱装置は、請求項３記載の金属板側部の誘導加
熱装置において、前記電磁鋼板は、方向性鋼板であっ
て、その磁区方向が対向する前記誘導加熱コイルの方向
に合わせて上下方向となっている。そして、請求項５記
載の金属板側部の誘導加熱装置は、請求項３記載の金属
板側部の誘導加熱装置において、前記電磁鋼板は、方向
性鋼板であって、積層された隣り合う各電磁鋼板の磁区
の方向が交叉している。
【０００５】
【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照し、
本発明を具体化した実施の形態について説明する。ここ
に、図１は本発明の一実施の形態に係る金属板側部の誘
導加熱装置の平面図、図２は同側面図、図３（Ａ）、
（Ｂ）は同作動状態の説明図である。図１、図２に示す
ように、本発明の一実施の形態に係る金属板側部の誘導
加熱装置１０においては、搬送用のロール１１上を通過
する金属板の一例である鋼板１２の左右両側部の上下に
対向して設けられた誘導加熱コイル１３、１４と、その
側部を覆う高透磁率材料の一例である電磁鋼板からなる
シールド部材１５、１６と、誘導加熱コイル１３、１４
に約３００Ｈｚの交流を通電する図示しない電源装置と
を有している。ここで、高透磁率材料の他の例として
は、アモルファス合金又はパーマロイ合金等がある。
本発明を具体化した実施の形態について説明する。ここ
に、図１は本発明の一実施の形態に係る金属板側部の誘
導加熱装置の平面図、図２は同側面図、図３（Ａ）、
（Ｂ）は同作動状態の説明図である。図１、図２に示す
ように、本発明の一実施の形態に係る金属板側部の誘導
加熱装置１０においては、搬送用のロール１１上を通過
する金属板の一例である鋼板１２の左右両側部の上下に
対向して設けられた誘導加熱コイル１３、１４と、その
側部を覆う高透磁率材料の一例である電磁鋼板からなる
シールド部材１５、１６と、誘導加熱コイル１３、１４
に約３００Ｈｚの交流を通電する図示しない電源装置と
を有している。ここで、高透磁率材料の他の例として
は、アモルファス合金又はパーマロイ合金等がある。
【０００６】前記誘導加熱コイル１３、１４は内部に鉄
心（無鉄心でもよい）を有し、電源装置によって所定の
交流を流した場合には、発生する交番磁束によって、鋼
板１２の両側端部を所定の温度まで加熱できるようにな
っている。この誘導加熱コイル１３、１４の側部には、
図に示すように、シールド部材１５、１６が設けられて
いる。このシールド部材１５、１６は通過する漏れ磁束
によって、電磁鋼板が飽和しないように、一定の厚み
（例えば、２〜６ｍｍ）を有している。これによって、
図３（Ａ）に示すように、誘導加熱コイル１３、１４か
ら発生する漏れ磁束が捕捉されて、対向する部分（即
ち、鋼板１２の上下）で磁束が短絡し、結果として鋼板
１２の加熱に寄与することになる。これによって、誘導
加熱コイル１３、１４に隣接して配置されているロール
１１を通過する漏れ磁束が減少し、鋼板１２とロール１
１との間のスパークが減少する。
心（無鉄心でもよい）を有し、電源装置によって所定の
交流を流した場合には、発生する交番磁束によって、鋼
板１２の両側端部を所定の温度まで加熱できるようにな
っている。この誘導加熱コイル１３、１４の側部には、
図に示すように、シールド部材１５、１６が設けられて
いる。このシールド部材１５、１６は通過する漏れ磁束
によって、電磁鋼板が飽和しないように、一定の厚み
（例えば、２〜６ｍｍ）を有している。これによって、
図３（Ａ）に示すように、誘導加熱コイル１３、１４か
ら発生する漏れ磁束が捕捉されて、対向する部分（即
ち、鋼板１２の上下）で磁束が短絡し、結果として鋼板
１２の加熱に寄与することになる。これによって、誘導
加熱コイル１３、１４に隣接して配置されているロール
１１を通過する漏れ磁束が減少し、鋼板１２とロール１
１との間のスパークが減少する。
【０００７】ここで、従来技術である銅板等の非磁性導
電性材料による磁気シールドは、これらの材料を通過す
る磁界を打ち消す方向に渦電流を発生させて元の磁界を
弱める渦電流効果によるものであり、この効果は、作用
する交番磁界が１０ｋＨｚ以上の高周波磁界であれば認
められるものの、１０ｋＨｚ未満の低周波磁界ではほと
んど認められない。一方、本実施の形態においては、銅
板の代わりに高透磁率材料の一例である電磁鋼板からな
るシールド部材１５、１６を用いているため、強磁性体
のもつ高透磁率を利用し、シールドすべき磁束を材料に
集めて空間磁界を低減させるものであり、この効果は１
０ｋＨｚ未満の低周波でも安定して極めて高く、特に方
向性電磁鋼板を用いた場合、周波数の低減と共に磁気シ
ールド効果は増加する。したがって、銅板のシールドに
対して、電磁鋼板からなるシールド部材１５、１６を用
いることにより漏れ磁束の遮蔽効果は大きく向上する。
電性材料による磁気シールドは、これらの材料を通過す
る磁界を打ち消す方向に渦電流を発生させて元の磁界を
弱める渦電流効果によるものであり、この効果は、作用
する交番磁界が１０ｋＨｚ以上の高周波磁界であれば認
められるものの、１０ｋＨｚ未満の低周波磁界ではほと
んど認められない。一方、本実施の形態においては、銅
板の代わりに高透磁率材料の一例である電磁鋼板からな
るシールド部材１５、１６を用いているため、強磁性体
のもつ高透磁率を利用し、シールドすべき磁束を材料に
集めて空間磁界を低減させるものであり、この効果は１
０ｋＨｚ未満の低周波でも安定して極めて高く、特に方
向性電磁鋼板を用いた場合、周波数の低減と共に磁気シ
ールド効果は増加する。したがって、銅板のシールドに
対して、電磁鋼板からなるシールド部材１５、１６を用
いることにより漏れ磁束の遮蔽効果は大きく向上する。
【０００８】なお、図３（Ｂ）に示す他の実施の形態で
は、電磁鋼板からなるシールド部材１７、１８を、対向
する誘導加熱コイル１３、１４に対して、対向側を狭く
するようにして傾斜立設している。これによって、シー
ルド部材１７、１８に漏れ磁束を集中して、それぞれの
上下のシールド部材１７、１８によって挟まれる鋼板１
２を通過させて、更に積極的に加熱効率を向上すること
ができる。
は、電磁鋼板からなるシールド部材１７、１８を、対向
する誘導加熱コイル１３、１４に対して、対向側を狭く
するようにして傾斜立設している。これによって、シー
ルド部材１７、１８に漏れ磁束を集中して、それぞれの
上下のシールド部材１７、１８によって挟まれる鋼板１
２を通過させて、更に積極的に加熱効率を向上すること
ができる。
【０００９】
【実施例】続いて、図１、図２に示す金属板側部の誘導
加熱装置１０を用いて、本発明の作用効果を確認するた
めに行った実験について説明する。ここに、図４は発振
電圧と漏れ磁束の関係を示すグラフ、図５は発振電圧と
誘導電流の関係を示すグラフ、図６はシールド板の温度
経過を示すグラフである。
加熱装置１０を用いて、本発明の作用効果を確認するた
めに行った実験について説明する。ここに、図４は発振
電圧と漏れ磁束の関係を示すグラフ、図５は発振電圧と
誘導電流の関係を示すグラフ、図６はシールド板の温度
経過を示すグラフである。
【００１０】図１、図２に示すように、搬送用のロール
１１と鋼板１２（試験用）とを導線１９で連結し、この
導線１９を通過する電流をクランプメータ（電流計）２
０で用いてその電流を測定した。また、漏れ磁束の測定
にあっては、誘導加熱コイル１３、１４の側面のシール
ド部材１５、１６の中央部より２００ｍｍ離れた点をガ
ウスメータ２１を用いて測定した。そして、取付けたシ
ールド部材１５、１６の発振による温度上昇を測定する
ために、熱電対を取付けた。
１１と鋼板１２（試験用）とを導線１９で連結し、この
導線１９を通過する電流をクランプメータ（電流計）２
０で用いてその電流を測定した。また、漏れ磁束の測定
にあっては、誘導加熱コイル１３、１４の側面のシール
ド部材１５、１６の中央部より２００ｍｍ離れた点をガ
ウスメータ２１を用いて測定した。そして、取付けたシ
ールド部材１５、１６の発振による温度上昇を測定する
ために、熱電対を取付けた。
【００１１】磁束の遮蔽効果 図４に発振電圧を変化させたときの、誘導加熱コイル１
３、１４での磁束密度の測定結果を、電磁鋼板からなる
シールド部材１５、１６の場合と銅板の場合の例につい
て示す。何れの場合も発振電圧の増加に対応して漏れ磁
束が増加することがわかる。シールド部材１５、１６を
用いた場合の、漏れ磁束量は、銅板からなるシールド板
を用いた場合に比較して３０〜４０％低減していること
がわかり、シールド部材１５、１６を使用することによ
って、磁束の遮蔽効果が向上することになる。
３、１４での磁束密度の測定結果を、電磁鋼板からなる
シールド部材１５、１６の場合と銅板の場合の例につい
て示す。何れの場合も発振電圧の増加に対応して漏れ磁
束が増加することがわかる。シールド部材１５、１６を
用いた場合の、漏れ磁束量は、銅板からなるシールド板
を用いた場合に比較して３０〜４０％低減していること
がわかり、シールド部材１５、１６を使用することによ
って、磁束の遮蔽効果が向上することになる。
【００１２】誘導電流への効果 図５に発振電圧を変化させたときの、近接するロール１
１と鋼板１２との間に発生する電流の変化を示す。発生
するスパーク電流は誘導加熱コイル１３、１４の発振電
圧にほぼ比例して増加する。なお、銅板からなるシール
ド板では、発振電圧が９００Ｖにてスパーク電流が８０
０Ａにも達する。ここで、電磁鋼板からなるシールド部
材１５、１６を誘導加熱コイル１３、１４の側部に配置
した場合には、発生電流が４０％〜５０％低減される。
従ってスパーク電流は誘導加熱コイル１３、１４からの
漏れ磁束によるものであり、漏れ磁束を抑えることで、
スパーク電流も抑えることが可能となる。
１と鋼板１２との間に発生する電流の変化を示す。発生
するスパーク電流は誘導加熱コイル１３、１４の発振電
圧にほぼ比例して増加する。なお、銅板からなるシール
ド板では、発振電圧が９００Ｖにてスパーク電流が８０
０Ａにも達する。ここで、電磁鋼板からなるシールド部
材１５、１６を誘導加熱コイル１３、１４の側部に配置
した場合には、発生電流が４０％〜５０％低減される。
従ってスパーク電流は誘導加熱コイル１３、１４からの
漏れ磁束によるものであり、漏れ磁束を抑えることで、
スパーク電流も抑えることが可能となる。
【００１３】なお、図４における漏れ磁束の遮蔽効果
と、図５における誘導電流の低減効果にずれがあるが、
これは漏れ磁束の測定はガウスメータ２１を用いてシー
ルド部材１５、１６に垂直な一方向の磁束を測定してい
るのに対し、実際の漏れ磁束は３次元方向に分布してい
るため一方向の磁束測定結果に現われない磁束が誘導電
流の発生に寄与し、その分の磁束低減効果が誘導電流の
低減に繋がっていると考えられるからである。 シールド部材（電磁鋼板）の発熟 図６に誘導加熱コイル１３、１４に１８００Ｖの発振電
圧を負荷させたときの、シールド部材１５、１６の温度
推移を示す。発振当初、若干の温度上昇が見られるが、
約５℃ほど上がった所で昇温がおさまっている。これは
電磁鋼板からなるシールド部材１５、１６に設けられて
いる内部水冷の効果と考えられ、今回のシールド部材１
５、１６の昇温の抑制は水冷によって十分な効果を有す
ることがわかる。
と、図５における誘導電流の低減効果にずれがあるが、
これは漏れ磁束の測定はガウスメータ２１を用いてシー
ルド部材１５、１６に垂直な一方向の磁束を測定してい
るのに対し、実際の漏れ磁束は３次元方向に分布してい
るため一方向の磁束測定結果に現われない磁束が誘導電
流の発生に寄与し、その分の磁束低減効果が誘導電流の
低減に繋がっていると考えられるからである。 シールド部材（電磁鋼板）の発熟 図６に誘導加熱コイル１３、１４に１８００Ｖの発振電
圧を負荷させたときの、シールド部材１５、１６の温度
推移を示す。発振当初、若干の温度上昇が見られるが、
約５℃ほど上がった所で昇温がおさまっている。これは
電磁鋼板からなるシールド部材１５、１６に設けられて
いる内部水冷の効果と考えられ、今回のシールド部材１
５、１６の昇温の抑制は水冷によって十分な効果を有す
ることがわかる。
【００１４】従って、上記試験から、電磁鋼板からなる
シールド部材１５、１６を誘導加熱コイル１３、１４の
側部に配置することで、磁束の十分な遮蔽効果があり、
それにより発生する誘導電流も４０〜５０％低減され、
更には、従来から心配されていた交番磁界がシールド部
材１５、１６を通過することによる誘導加熱による電磁
鋼板の加熱も問題ないレベルであることが確認された。
シールド部材１５、１６を誘導加熱コイル１３、１４の
側部に配置することで、磁束の十分な遮蔽効果があり、
それにより発生する誘導電流も４０〜５０％低減され、
更には、従来から心配されていた交番磁界がシールド部
材１５、１６を通過することによる誘導加熱による電磁
鋼板の加熱も問題ないレベルであることが確認された。
【００１５】前記実施の形態においては、シールド部材
を構成する電磁鋼板に高透磁率で低鉄損の方向性の電磁
鋼板を使用し、その磁区方向が対向する前記誘導加熱コ
イルの方向に合わせて上下方向であるように配置した。
これによって、発熱が減少すると共に、漏れ磁束の磁気
抵抗に小さい通路が形成されるので、漏れ磁束が小さく
なる。なお、場合によっては、高透磁率で低鉄損の無方
向性鋼板を使用することも可能である。さらに、シール
ド部材の磁区方向が対向する前記誘導加熱コイルの方向
に合わせて上下方向であるように配置して、漏れ磁束を
通板材方向に集約し、加熱に寄与することを目的とした
が、隣り合う方向性電磁鋼板の磁区方向を互いに直交さ
せるように積層して使用することにより、磁束の遮蔽効
果を向上させることもできる。
を構成する電磁鋼板に高透磁率で低鉄損の方向性の電磁
鋼板を使用し、その磁区方向が対向する前記誘導加熱コ
イルの方向に合わせて上下方向であるように配置した。
これによって、発熱が減少すると共に、漏れ磁束の磁気
抵抗に小さい通路が形成されるので、漏れ磁束が小さく
なる。なお、場合によっては、高透磁率で低鉄損の無方
向性鋼板を使用することも可能である。さらに、シール
ド部材の磁区方向が対向する前記誘導加熱コイルの方向
に合わせて上下方向であるように配置して、漏れ磁束を
通板材方向に集約し、加熱に寄与することを目的とした
が、隣り合う方向性電磁鋼板の磁区方向を互いに直交さ
せるように積層して使用することにより、磁束の遮蔽効
果を向上させることもできる。
【００１６】
【発明の効果】請求項１〜５記載の金属板側部の誘導加
熱装置は、以上の説明からも明らかなように、誘導加熱
コイルの側部に、高透磁率材料からなるシールド部材を
配置しているので、ロールを通過する漏れ磁束が遮蔽さ
れ、金属板とロールとの間で発生するスパークを抑制す
ることができる。更に、金属板を搬送するロールも誘導
加熱によって加熱されることが少なく、これによってロ
ール温度の上昇が抑制される。特に、請求項２記載の金
属板側部の誘導加熱装置においては、シールド部材が、
対向側を狭くするようにして傾斜立設されているので、
対向するシールド部材に漏れ磁束を集中して、金属板に
効率的に交番磁束を通過させて、加熱効率を向上するこ
とができる。請求項４記載の金属板側部の誘導加熱装置
においては、シールド部材を構成する電磁鋼板は、方向
性鋼板であって、その磁区方向が対向する誘導加熱コイ
ルの方向に合わせて上下方向としているので、誘導加熱
コイルからの漏れ磁束がシールド部材に集中し、これに
よって、ロールに伝わる漏れ磁束が更に減少し、ロール
と金属板とのスパークが減少する。請求項５記載の金属
板側部の誘導加熱装置においては、電磁鋼板は方向性鋼
板であって、積層された隣り合う各電磁鋼板の磁区の方
向が交叉しているので、ロールに伝わる漏れ磁束を著し
く減少させることができ、ロールと金属板とのスパーク
が更に減少する。
熱装置は、以上の説明からも明らかなように、誘導加熱
コイルの側部に、高透磁率材料からなるシールド部材を
配置しているので、ロールを通過する漏れ磁束が遮蔽さ
れ、金属板とロールとの間で発生するスパークを抑制す
ることができる。更に、金属板を搬送するロールも誘導
加熱によって加熱されることが少なく、これによってロ
ール温度の上昇が抑制される。特に、請求項２記載の金
属板側部の誘導加熱装置においては、シールド部材が、
対向側を狭くするようにして傾斜立設されているので、
対向するシールド部材に漏れ磁束を集中して、金属板に
効率的に交番磁束を通過させて、加熱効率を向上するこ
とができる。請求項４記載の金属板側部の誘導加熱装置
においては、シールド部材を構成する電磁鋼板は、方向
性鋼板であって、その磁区方向が対向する誘導加熱コイ
ルの方向に合わせて上下方向としているので、誘導加熱
コイルからの漏れ磁束がシールド部材に集中し、これに
よって、ロールに伝わる漏れ磁束が更に減少し、ロール
と金属板とのスパークが減少する。請求項５記載の金属
板側部の誘導加熱装置においては、電磁鋼板は方向性鋼
板であって、積層された隣り合う各電磁鋼板の磁区の方
向が交叉しているので、ロールに伝わる漏れ磁束を著し
く減少させることができ、ロールと金属板とのスパーク
が更に減少する。
【図１】本発明の一実施の形態に係る金属板側部の誘導
加熱装置の平面図である。
加熱装置の平面図である。
【図２】同側面図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）は同作動状態の説明図である。
【図４】発振電圧と漏れ磁束の関係を示すグラフであ
る。
る。
【図５】発振電圧と誘導電流の関係を示すグラフであ
る。
る。
【図６】シールド板の温度経過を示すグラフである。
【図７】従来例に係る金属板側部の誘導加熱装置の説明
図である。
図である。
１０ 金属板側部の誘導加熱装置 １１ ロール １２ 鋼板（金属板） １３ 誘導加熱
コイル １４ 誘導加熱コイル １５ シールド
部材 １６ シールド部材 １７ シールド
部材 １８ シールド部材 １９ 導線 ２０ クランプメータ ２１ ガウスメ
ータ
コイル １４ 誘導加熱コイル １５ シールド
部材 １６ シールド部材 １７ シールド
部材 １８ シールド部材 １９ 導線 ２０ クランプメータ ２１ ガウスメ
ータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｋ 9/00 Ｈ０５Ｋ 9/00 Ｈ (72)発明者 勝 基業 福岡県北九州市戸畑区飛幡町１番１号 新 日本製鐵株式会社八幡製鐵所内 Ｆターム(参考） 3K059 AA08 AB19 AB26 AC10 AC33 AC49 AC54 AD03 AD10 AD30 AD34 CD52 CD75 5E321 BB60 GG07 GH10
Claims (5)
- 【請求項１】 搬送用のロールで搬送される金属板の側
端部の上下に、交流を通電する誘導加熱コイルを対向し
て配置し、発生する交番磁界によって、前記金属板の側
端部の加熱を行う金属板側部の誘導加熱装置において、 前記誘導加熱コイルの側部に、高透磁率材料からなるシ
ールド部材を配置し、前記ロールを通過する漏れ磁束を
遮蔽し、前記金属板と前記ロールとの間で発生するスパ
ークを抑制することを特徴とする金属板側部の誘導加熱
装置。 - 【請求項２】 前記シールド部材は、対向する前記誘導
加熱コイルに対して、対向側を狭くするようにして傾斜
立設されて、対向する前記シールド部材に漏れ磁束を集
中して、前記金属板に通過させて、加熱効率を向上する
請求項１記載の金属板側部の誘導加熱装置。 - 【請求項３】 前記シールド部材は、高透磁率で低鉄損
の方向性又は無方向性の電磁鋼板からなる請求項１又は
２記載の金属板側部の誘導加熱装置。 - 【請求項４】 前記電磁鋼板は、方向性鋼板であって、
その磁区方向が対向する前記誘導加熱コイルの方向に合
わせて上下方向である請求項３記載の金属板側部の誘導
加熱装置。 - 【請求項５】 前記電磁鋼板は、方向性鋼板であって、
積層された隣り合う各電磁鋼板の磁区の方向が交叉して
いる請求項３記載の金属板側部の誘導加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20122998A JP3482342B2 (ja) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | 金属板側部の誘導加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20122998A JP3482342B2 (ja) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | 金属板側部の誘導加熱装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000015319A true JP2000015319A (ja) | 2000-01-18 |
| JP3482342B2 JP3482342B2 (ja) | 2003-12-22 |
Family
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20122998A Expired - Fee Related JP3482342B2 (ja) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | 金属板側部の誘導加熱装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3482342B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002212628A (ja) * | 2001-01-12 | 2002-07-31 | Nippon Steel Corp | 鋼板エッジ部の加熱装置 |
| JP2004228068A (ja) * | 2002-11-26 | 2004-08-12 | Tokyo Denki Univ | 電磁誘導加熱装置 |
| WO2013100544A1 (ko) * | 2011-12-28 | 2013-07-04 | 주식회사 포스코 | 가열 장치 및 가열 방법 |
| WO2014021596A1 (ko) * | 2012-07-30 | 2014-02-06 | 주식회사 포스코 | 가열장치 및, 이를 포함하는 연속 금속판 가열 기구 |
| WO2018230783A1 (ko) * | 2017-06-12 | 2018-12-20 | 주식회사 포스코 | 압연 이송라인의 가열소재 보열설비 및 보열방법 |
| WO2019102511A1 (en) * | 2017-11-24 | 2019-05-31 | Danieli & C. Officine Meccaniche S.P.A. | Heating device and corresponding apparatus and method |
-
1998
- 1998-06-30 JP JP20122998A patent/JP3482342B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002212628A (ja) * | 2001-01-12 | 2002-07-31 | Nippon Steel Corp | 鋼板エッジ部の加熱装置 |
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| JP2015510544A (ja) * | 2011-12-28 | 2015-04-09 | ポスコ | 加熱装置及び加熱方法 |
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| JP2015531147A (ja) * | 2012-07-30 | 2015-10-29 | ポスコ | 加熱装置及びこれを含む連続金属板加熱機構 |
| WO2018230783A1 (ko) * | 2017-06-12 | 2018-12-20 | 주식회사 포스코 | 압연 이송라인의 가열소재 보열설비 및 보열방법 |
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| CN111699271A (zh) * | 2017-11-24 | 2020-09-22 | 达涅利机械设备股份公司 | 加热设备以及对应装置和方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3482342B2 (ja) | 2003-12-22 |
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