JP2000033416A - 金属板の誘導加熱装置 - Google Patents

金属板の誘導加熱装置

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JP2000033416A
JP2000033416A JP10205731A JP20573198A JP2000033416A JP 2000033416 A JP2000033416 A JP 2000033416A JP 10205731 A JP10205731 A JP 10205731A JP 20573198 A JP20573198 A JP 20573198A JP 2000033416 A JP2000033416 A JP 2000033416A
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宜久 村上
Kenji Wada
憲二 和田
Sei Nakano
聖 中野
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  • General Induction Heating (AREA)
  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スパークの発生を抑制することを可能にした
誘導加熱装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 金属板を搬送ローラに載置して搬送しな
がら金属板側部を誘導加熱コイルにより誘導加熱する装
置において、誘導加熱コイル11の近傍に配置され、絶
縁支持された複数の絶縁搬送ローラ15aと、誘導加熱
コイル11に対して最も入側及び/又は出側に位置する
絶縁搬送ローラ15aの近傍に設けられ、金属板の側端
にそれぞれ接触し且つ電気的に接地された竪ロール13
を備えたアース装置12a,12bとを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、搬送中の熱延鋼板
等の金属板を誘導加熱する誘導加熱装置、特に、金属板
と搬送ロールとの間に発生するスパークの抑止に関す
る。
【0002】
【従来の技術】例えば粗圧延後の熱延鋼板はデスケーリ
ングのためにその表面に高圧水が噴射されるが、このと
き、鋼板の側端部が中央部に比べて過冷却になる。ま
た、厚鋼板では制御圧延時の水冷又は加速冷却によって
同様に鋼板の側端部が過冷状態になる。
【0003】このような鋼板の側端部の過冷却に対して
は、搬送中の金属板の側端部を誘導コイルにより誘導加
熱する方法が採用されている。しかしながら、金属板の
搬送には金属搬送ロールが使用されているので、誘導加
熱コイルによる側端部の誘導加熱に伴って、金属板に誘
導起電流が発生する。この誘導起電流は、その一部が搬
送ロール(接地ロール)を介してアース電流として流れ
る。したがって、金属板と搬送ロールとが離れた時に、
金属板と搬送ロールとの間でスパークが発生する。この
スパークが発生すると金属板にスパーク痕が発生し、製
品価値が著しく低下することとなる。このスパークの発
生を抑止させるための技術としては、例えば特開平9−
38712号公報に開示されている誘導加熱装置があ
る。
【0004】図4は特開平9−38712号公報に開示
されている誘導加熱装置の構成を示した図である。この
誘導加熱装置において、金属板3は搬送ロール2a,2
bに載置されて搬送されており、金属板側端部を加熱す
るための誘導加熱コイル4が2箇所設けられている。こ
の誘導加熱コイル4と搬送ロール2a又は2bとのそれ
ぞれの間の金属板3の側端部に、リード線12で接地し
たサイドロール1a,1bを設置させている。
【0005】図4の誘導加熱装置においては、誘導加熱
コイル4と搬送ロールとの間の金属板の側端部に、接地
したサイドロール1a,1bを接触させることにより、
金属板3から搬送ロール2a,2bに流れようとする電
流が、接地したサイドロール1a,1bを設に流れるこ
とになり、誘導起電流が金属板3の搬送ロール2a,2
bの上の部位にまで広がるのを抑えて、搬送ロール2
a,2bを介して流れるアース電流を軽減している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】図5は図4の誘導コイ
ルの位置に対する誘導起電流の広がりの例を示した特性
図である。図5の特性から明らかなように、金属板を誘
導加熱コイルにより誘導加熱する場合には、誘導起電流
の分布は誘導コイルの直近が最も高く、離れるに従って
小さくなることが分かる。
【0007】図4の誘導加熱装置においては、上述のよ
うに、誘導加熱コイルと至近搬送ローラとの間にサイド
ロール(アースローラ)を設けて、そこから誘導起電流
をアースしようとしている。このため、誘導起電流が最
大の領域でアースすることになり、金属板端面における
スパークの発生の可能性が高い。また、サイドロールに
流れる電流が大きいため装置内において電流を流すのに
寄与する構成部品の耐久性が劣ることになる。また、実
際の構成上、誘導加熱コイルの近傍にサイドロールを配
置することは困難である。また、加熱効率の低下も考え
られる。
【0008】本発明は、上述の問題点を解決するために
なされたものであり、スパークの発生を抑制することを
可能にした誘導加熱装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明に係る誘導加熱装
置は、金属板を搬送ローラに載置して搬送しながら金属
板を誘導加熱コイルにより誘導加熱する装置において、
誘導加熱コイルの近傍に配置され、絶縁支持された複数
の絶縁搬送ローラと、誘導加熱コイルに対して最も入側
及び/又は出側に位置する絶縁搬送ローラの近傍に設け
られ、金属板の側端にそれぞれ接触し且つ電気的に接地
された竪ロールを備えたアース装置とを有する。
【0010】
【発明の実施の形態】実施形態1.図1(A)(B)は
本発明の実施形態1に係る誘導加熱装置の構成を示す平
面図及びその正面図である。誘導コイル11が金属板1
0の両側端部に上下に対向して設けられており、金属板
10の両側端部を上下の双方向から誘導加熱するように
配置されている。誘導コイル11から入側方向及び出側
方向にそれぞれ所定の距離だけ離れた位置にアース装置
12a,12bがそれぞれ設けられている。このアース
装置12a,12bは、竪ロール13及びシリンダ14
からそれぞれ構成されている。竪ロール13は金属板1
0を挟んで対向して配置されており、その位置が金属板
10の搬送方向に対して直交する方向にシリンダ14に
より調整され、金属板10の端面に押し当てられる。更
に、この竪ロール13は接地されて常に接地電位になっ
ている。
【0011】金属板10は搬送ローラによって搬送され
るが、搬送ローラの内、アース装置12aと12bとの
間に配置されている搬送ローラ15aは全て軸受下部で
絶縁されている。また、アース装置12aより入側にあ
る搬送ローラ12b及びアース装置12bよりも出側に
ある搬送ローラ12cはそれぞれ絶縁処理を行っておら
ず、その機構上、接地した状態になっている。
【0012】以上のように構成された誘導加熱装置にお
いて、金属板10は搬送ローラ15b,15a,15c
上を搬送されながら、その側端部が誘導加熱コイル11
により誘導加熱される。その誘導加熱の際には金属板1
0に誘導起電流が流れるが、そのときの搬送ロール15
a、15b,15c及び竪ロール13に対する動作につ
いて次に説明する。
【0013】(a)搬送ロール15a 金属板10の下面と搬送ロール15aとが接触している
ときには、金属板10の誘導起電流の一部が搬送ロール
15aに流れる。このため、金属板10の下面が搬送ロ
ール15aから離れたときには(金属板の浮き上がり
時)、スパークが発生する可能性があるが、このとき、
搬送ロール15aに流れる誘導起電流は小さく、スパー
クが発生する可能性は実際には殆どない。
【0014】(b)アース装置12a,12b アース装置12a,12bの竪ロール13は接地されて
いる。このため、金属板10の誘導起電流が、金属板1
0の端部から竪ロール13へと流れることとなり、金属
板10の端部が竪ロール13から離れたときには、スパ
ークが発生する可能性があるが、竪ロール13は誘導加
熱コイル11から十分離れた位置に配置されており、図
5の特性図からも明らかなように、その誘起起電流は十
分小さいので、スパークが発生する可能性は実際には殆
どない。仮にスパークが発生したとしても、その電流は
小さいのでスパーク痕も小さい。
【0015】(c)搬送ロール15b,15c この搬送ロール15b,15cも接地されている。この
ため、金属板10の誘導起電流が、金属板10の下面か
ら搬送ロール15b,15cへとそれぞれ流れることと
なり、金属板10の下面が搬送ロール15b,15cか
ら離れたときには、スパークが発生する可能性がある
が、竪ロール13に誘導起電流の一部が流れ込むので、
搬送ロール15b,15cに流れる電流は極めて小さい
ものとなる。従って、スパークが発生する可能性は実際
には殆どない。仮にスパークが発生したとしても、その
電流は小さいのでスパーク痕も小さい。
【0016】なお、図1の実施形態においては、上述の
ように、スパーク痕の発生を抑止し又は小さくすること
ができるが、その他に次のような効果が得られている。 本実施形態においては設備配置が容易になってい
る。つまり、従来(図4)のように、誘導加熱コイルが
設けられた至近搬送ローラの間のスペースは誘導加熱コ
イルを設けたことによる制約がある。また、アース装置
は竪ロールを搬送方向とは直交する方向に移動させるた
めの移動機構(シリンダ)を具備することになるから、
この点からも設備の配置が困難なものとなっている。し
かし、本実施形態においてはアース装置12a,12b
を誘導加熱コイル11から離れた位置に設けたことによ
り、設備配置が容易になっている。
【0017】 本実施形態においては加熱効率が阻害
されない。つまり、従来(図4)のように、誘導加熱コ
イルの近傍にアース装置を設けた場合には、そのサイド
ロールに大きな誘導起電流が流れるので、金属板の加熱
効率が低下する。しかし、本実施形態においてはアース
装置12a,12bを誘導加熱コイル11から離れた位
置に設けたので、そのような弊害は避けられる。
【0018】実施形態2.図2は本発明の実施形態2に
係る誘導加熱装置の構成を示す正面図である。本実施形
態においては出側にのみアース装置が設けられている。
これは入側の搬送ローラとして、絶縁ローラの設置範囲
が長くとれるようなライン構成が採用されているためで
あり、入側の接地されている搬送ローラは誘導加熱コイ
ル11から十分な絶縁距離があるため、誘導起電流がス
パークを起こさなくなるまで十分小さくなっており、ス
パークの発生の問題は起きない。また、アース装置12
bよりも出側にある搬送ローラを絶縁処理しても良い。
そのようにすればアース装置12bの駆動制御が容易に
なる。
【0019】実施形態3.なお、上述の実施形態の場合
は出側にのみアース装置が設けた例であるが、これとは
逆に、出側の搬送ローラとして、絶縁ローラの設置範囲
が長くとれるようなライン構成が採用されている場合に
は入側にのみアース装置を設ければよい。また、上述の
実施形態1及び2のアース装置は、アース装置1台に対
して1個の竪ロールが設けられているが、アース装置1
台に対して2個の竪ロールを装備して、取り付け座を首
振りにして追従性を高めるようにしてもよい。
【0020】
【実施例】図3は本発明の実施例に係る誘導加熱装置の
構成を示す正面図である。本実施例においては、誘導加
熱コイルを2台設けており、誘導加熱コイルの入側及び
出側にアース装置をそれぞれ配置し、その間の搬送ロー
ラは全て絶縁支持されている。また、ローラ間ピッチ
は、800〜1000mmである。本実施例において
は、誘導加熱装置の入側に2本、出側に8本の絶縁ロー
ラを配置した。アース装置の竪ローラの寸法はφ130
×150(長さ)とした。
【0021】本実施例を用いた場合とスパーク対策を施
さない場合のスパークの発生状況を説明する。被加熱材
は、板厚30mm、板幅1200mm、長さ50mの炭
素鋼帯で、誘導加熱装置(2台)への投入電力は100
0KWである。この条件で未対策の場合には、製品表面
に直径約2mmのスパーク痕が無数に発生した。しか
し、本実施例においてはスパーク痕は全く発生しなかっ
た。
【0022】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、誘導加熱
コイルの近傍に複数の絶縁搬送ローラを配置し、誘導加
熱コイルに対して最も入側及び/又は出側に位置する絶
縁搬送ローラの近傍にアース装置を設けたことにより、
アース装置及び絶縁支持されていない搬送ローラに流れ
る誘導起電流が小さなものとなり、このため、スパーク
の発生が抑止されている。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態1に係る誘導加熱装置の構成
図である。
【図2】本発明の実施形態2に係る誘導加熱装置の構成
図である。
【図3】本発明の実施例3に係る誘導加熱装置の構成図
である。
【図4】従来の誘導加熱装置の構成図である。
【図5】誘導加熱コイルによる誘導電圧の分布を示した
特性図である。
───────────────────────────────────────────────────── 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) H05B 6/10 381 H05B 6/10 381 (72)発明者 中野 聖 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 Fターム(参考) 3K059 AA08 AB00 AB19 AB26 AC62 AD07 AD34 CD47 CD48 CD75 4K043 AA01 BA04 BA06 CA04 CB01 EA07 GA06

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属板を搬送ローラに載置して搬送しな
    がら金属板を誘導加熱コイルにより誘導加熱する装置に
    おいて、 前記誘導加熱コイルの近傍に配置され、絶縁支持された
    複数の絶縁搬送ローラと、 前記誘導加熱コイルに対して最も入側又は出側に位置す
    る絶縁搬送ローラの近傍に設けられ、前記金属板の側端
    にそれぞれ接触し且つ電気的に接地された竪ロールを備
    えたアース装置と有することを特徴とする金属板の誘導
    加熱装置。
  2. 【請求項2】 金属板を搬送ローラに載置して搬送しな
    がら金属板側部を誘導加熱コイルにより誘導加熱する装
    置において、 前記誘導加熱コイルの近傍に配置され、絶縁支持された
    複数の絶縁搬送ローラと、 前記誘導加熱コイルに対して最も入側に位置する絶縁搬
    送ローラの近傍に設けられ、前記金属板の側端にそれぞ
    れ接触し且つ電気的に接地された竪ロールを備えた入側
    アース装置と、 前記誘導加熱コイルに対して最も出側に位置する絶縁搬
    送ローラの近傍に設けられ、前記金属板の側端にそれぞ
    れ接触し且つ電気的に接地された竪ロールを備えた出側
    アース装置とを有することを特徴とする金属板の誘導加
    熱装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111203447A (zh) * 2018-11-21 2020-05-29 宝山钢铁股份有限公司 一种绝缘辊对地绝缘性的检测方法

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CN111203447A (zh) * 2018-11-21 2020-05-29 宝山钢铁股份有限公司 一种绝缘辊对地绝缘性的检测方法

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