JP2000331775A - Continuous heating arrangement for cylindrical or annular metal coil and heating method therefor - Google Patents

Continuous heating arrangement for cylindrical or annular metal coil and heating method therefor

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JP2000331775A
JP2000331775A JP11142687A JP14268799A JP2000331775A JP 2000331775 A JP2000331775 A JP 2000331775A JP 11142687 A JP11142687 A JP 11142687A JP 14268799 A JP14268799 A JP 14268799A JP 2000331775 A JP2000331775 A JP 2000331775A
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Japan
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metal coil
coil
iron core
metal
heating
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshiaki Hirota
芳明 広田
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To heat plural metal coils formed into a cylindrical shape or an annular shape by winding a metal having an insulating substance or coating continuously, efficiently, uniformly and in a short time. SOLUTION: A transformer is formed by linking an iron core 1 penetrating through the inside of a metal coil 15 to an iron core 2 wound by a primary coil 3 outside the metal coil 15, a secondary closing circuit is also formed by short-circuiting the end parts of the metal coil 15 at the start and the finish of its winding by a conductive member, and the metal coil 15 is heated by energizing the primary coil 3. The iron core 1 penetrating through the inside of the metal coil is made detachable from the iron core 2 wound by the primary winding 3, and rollers 5-10 to place the iron core 1, while making it movable in the axial direction of the metal coil and a carriage device to carry the metal coil 15 to the position, where the iron core 1 penetrates through it and to sweep it out after heating is completed are provided. The metal coil 15 is carried in and out by moving the iron core 1 in the axial direction of the metal coil by the roller 5-10.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、鋼板やアルミ板、
銅板等コイル状に巻いた円筒状金属コイルや、線材や棒
材をリング状に巻いたリング状金属コイルを、複数同時
に生産性を上げて効率よく連続的に加熱できる金属コイ
ルの連続加熱装置および加熱方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a steel plate or an aluminum plate,
A continuous heating device for a metal coil capable of efficiently and continuously heating a cylindrical metal coil wound in a coil shape such as a copper plate, or a ring-shaped metal coil in which a wire or a rod is wound in a ring shape, simultaneously increasing productivity and efficiently; It relates to a heating method.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、コイル状にした金属は、バッ
チ炉に入れガスやパネルヒーターにより加熱することが
多い。バッチ加熱は、雰囲気が制御でき、高温に焼鈍で
きるほか、機械的な歪みを与えずに焼鈍できることか
ら、連続焼鈍装置では加熱できない特殊な材質のもの
や、品質が厳しいもの、バックリングなどで通板できな
いものなどに採用されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, coiled metal is often placed in a batch furnace and heated by a gas or panel heater. Batch heating can control the atmosphere, can be annealed to a high temperature, and can be annealed without applying mechanical strain.Therefore, it can be used for special materials that cannot be heated by continuous annealing equipment, those with severe quality, buckling, etc. It is used for things that cannot be boarded.

【0003】しかし、コイルのバッチ焼鈍は、基本的に
は金属の塊を外部から加熱するため、加熱時間が非常に
長くなるとともに、温度偏差が大きくつきやすいため長
時間にわたって均熱化する必要があるほか、加熱効率が
極めて低い等の問題がある。また、線材などのルーズコ
イルでは、コイルの重なり部と非重なり部では伝熱の状
態が異なり温度分布がつきやすく、品質バラツキの原因
になっている。また、バッチで処理するため生産性が低
く、大量処理しにくいという問題がある。
[0003] However, the batch annealing of the coil basically heats the metal lump from the outside, so that the heating time becomes extremely long and the temperature deviation tends to be large. In addition, there is a problem that the heating efficiency is extremely low. Further, in a loose coil such as a wire rod, the state of heat transfer is different between the overlapping portion and the non-overlapping portion of the coil, and the temperature distribution is likely to be formed, which causes quality variation. In addition, there is a problem in that productivity is low and processing in large quantities is difficult due to batch processing.

【0004】これらの問題を解決するため、通電加熱を
採用することが提唱されている。たとえば、特開平6−
10067号公報にはコイルの両端から通電すること
が、また特開平5−171259号公報には拡縮機構を
有する内外電極により直接通電することが記載されてい
る。また、電気を使って加熱する方法としては、特開昭
61−19097号公報にコイル内に鉄心を通し、誘導
加熱する方法が記載されている。
In order to solve these problems, it has been proposed to employ electric heating. For example, Japanese Unexamined Patent Publication
Japanese Patent Application Laid-Open No. 10067 describes that current is supplied from both ends of the coil, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-171259 describes that current is supplied directly to inner and outer electrodes having an expansion / contraction mechanism. As a method of heating using electricity, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-19097 describes a method of passing an iron core through a coil and performing induction heating.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、通電加熱する
方法では、特開平6−10067号公報の場合、コイル
と電極の接触面が均一に当たりにくいため局部的に発熱
し、コイルに損傷を与えやすいという問題がある。ま
た、特開平5−171259号公報の場合は、圧延後の
板厚差に起因してコイル内に生じる微小な隙間でのスパ
ークが問題となる。また、両者とも塊状なため抵抗が小
さく、大電流を流さないと発熱しにくく、加熱速度が遅
いという問題がある。また、特開昭61−19097号
公報の場合は、誘導加熱が効果的に行われるのは、周波
数に応じた浸透深さまでの部分のみで、それ以外の部分
は、伝熱により熱が伝わるため加熱速度を制御すること
が難しいとともに、温度分布が大きくつきやすいという
問題がある。さらに、これらの加熱方法では、厚み、
幅、種類、重量の異なる金属コイルを効率よく迅速に処
理することは単独でも難しく、複数の金属コイルを同時
に処理することは更に困難である。
However, in the method of energizing and heating, in the case of Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-10067, the contact surface between the coil and the electrode is difficult to evenly contact, so that heat is locally generated and the coil is easily damaged. There is a problem. In the case of Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-171259, sparks at minute gaps generated in the coil due to the difference in thickness after rolling are problematic. In addition, since both are lumpy, there is a problem that the resistance is small, and it is difficult to generate heat unless a large current flows, and the heating rate is low. In the case of Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-19097, induction heating is effectively performed only in the portion up to the penetration depth according to the frequency, and in other portions, heat is transmitted by heat transfer. There are problems that it is difficult to control the heating rate and that the temperature distribution tends to be large. Furthermore, in these heating methods, the thickness,
It is difficult to efficiently and quickly process metal coils having different widths, types, and weights alone, and it is more difficult to simultaneously process a plurality of metal coils.

【0006】そこで、本発明は、サイズ、種類、重量の
異なる複数の円筒状あるいはリング状金属コイルを効率
よく、均一に連続的に安定して加熱できる生産性の高い
加熱装置および加熱方法を提供することを目的とする。
Accordingly, the present invention provides a highly productive heating apparatus and method capable of efficiently, uniformly, continuously and stably heating a plurality of cylindrical or ring-shaped metal coils having different sizes, types and weights. The purpose is to do.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は下記の通
りである。
The gist of the present invention is as follows.

【0008】(1)絶縁性の物質あるいは皮膜を表面に
もたせた金属を巻いて円筒状あるいはリング状にした金
属コイルの内側を貫通する鉄心と一次コイルを巻いた鉄
心とを該金属コイルの外で連結してトランスを構成する
とともに、該金属コイルの巻き始めと巻き終わりの端部
を導電部材で短絡して二次閉回路を構成し、一次コイル
に通電することにより該金属コイルを加熱する加熱装置
において、該金属コイルの内側を貫通する鉄心と一次コ
イルを巻いた鉄心とを着脱自在とし、該金属コイルの内
側を貫通する鉄心を載置して金属コイル軸方向に移動自
在にするローラーと、金属コイルを前記鉄心が貫通する
位置まで搬入し、加熱完了後に払い出す搬送装置とを備
えたことを特徴とする円筒状あるいはリング状金属コイ
ルの連続加熱装置。
(1) An iron core passing through the inside of a cylindrical or ring-shaped metal coil formed by winding a metal having an insulating substance or a film on the surface thereof and a core wound by a primary coil are separated from the outside of the metal coil. To form a transformer, and to form a secondary closed circuit by short-circuiting the winding start and end ends of the metal coil with a conductive member, and heat the metal coil by energizing the primary coil. In the heating device, a roller that allows an iron core penetrating the inside of the metal coil and an iron core wound with a primary coil to be detachable, and mounts the iron core penetrating the inside of the metal coil to be movable in the axial direction of the metal coil. A continuous heating device for a cylindrical or ring-shaped metal coil, comprising: a conveying device that carries in the metal coil to a position where the iron core penetrates and pays out after heating is completed.

【0009】(2)前記(1)の連続加熱装置におい
て、前記導電部材の途中に電流遮断機、または、電圧、
電流、電力、位相のいずれか少なくとも一つの調整を行
う調整回路を設けたことを特徴とする円筒状あるいはリ
ング状金属コイルの連続加熱装置。
(2) In the continuous heating device of (1), a current breaker or a voltage,
An apparatus for continuously heating a cylindrical or ring-shaped metal coil, comprising an adjusting circuit for adjusting at least one of current, power and phase.

【0010】(3)絶縁性の物質あるいは皮膜を表面に
もたせた金属を巻いて円筒状あるいはリング状にした金
属コイルの内側を貫通する鉄心と一次コイルを巻いた鉄
心とを該金属コイルの外で連結してトランスを構成する
とともに、該金属コイルの巻き始めと巻き終わりの端部
を導電部材で短絡して二次閉回路を構成し、一次コイル
に通電することにより該金属コイルを加熱する加熱方法
において、各金属コイルの加熱条件に応じて、金属コイ
ルの内側を貫通する鉄心を金属コイルの軸方向に移動さ
せて加熱の完了した金属コイルを払い出し、および/ま
たは、あらたに金属コイルを前記鉄心が貫通する位置ま
で搬入してその内側に前記鉄心を貫通させることにより
連続的に通電加熱することを特徴とする円筒状あるいは
リング状金属コイルの連続加熱方法。
(3) An iron core passing through the inside of a cylindrical or ring-shaped metal coil formed by winding a metal having an insulating substance or a film on the surface thereof and a core wound by a primary coil are separated from the metal coil. To form a transformer, and to form a secondary closed circuit by short-circuiting the winding start and end ends of the metal coil with a conductive member, and heat the metal coil by energizing the primary coil. In the heating method, an iron core penetrating the inside of the metal coil is moved in the axial direction of the metal coil in accordance with the heating condition of each metal coil, and the heated metal coil is paid out, and / or a new metal coil is discharged. A cylindrical or ring-shaped metal coil which is continuously heated by being carried into a position where the iron core penetrates and penetrating the iron core inside the core. The method of continuous heating.

【0011】(4)前記(3)の連続加熱方法におい
て、前記導電部材の途中で電流を遮断し、または、電
圧、電流、電力、位相のいずれか少なくとも一つの調整
を行って、各金属コイルの加熱温度を個別に調整するこ
とを特徴とする円筒状あるいはリング状金属コイルの連
続加熱方法。
(4) In the continuous heating method according to (3), the current is cut off in the middle of the conductive member, or at least one of voltage, current, power, and phase is adjusted, and each metal coil is adjusted. A method for continuously heating a cylindrical or ring-shaped metal coil, wherein the heating temperature is individually adjusted.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
で説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0013】図1は、本発明による円筒状あるいはリン
グ状金属コイルの加熱装置を示す平面図であり、まだ金
属コイル15が加熱待ちで待機している状態を示す。コ
の字状の鉄心2には、一次電源4から受電する一次コイ
ル3が巻かれている。この鉄心2に対し、着脱自在な鉄
心1が図1の右から鉄心2に連結される。これにより、
鉄心1、2はリング状のトランスを構成する。
FIG. 1 is a plan view showing a heating device for a cylindrical or ring-shaped metal coil according to the present invention, in which the metal coil 15 is still waiting for heating. A primary coil 3 that receives power from a primary power supply 4 is wound around the U-shaped iron core 2. A detachable iron core 1 is connected to the iron core 2 from the right in FIG. This allows
The iron cores 1 and 2 constitute a ring-shaped transformer.

【0014】鉄心1と鉄心2とを着脱するには、たとえ
ばローラー5、6、7、8、9、10を図2に示すよう
な端部にツバのある形状とし、鉄心1を載置し、鉄心2
とのレベルを合わせた状態で、鉄心2側に引くととも
に、図3に示す様にローラー11の端面で鉄心1を鉄心
2側にしっかり押しつければよい。
In order to attach and detach the iron core 1 and the iron core 2, for example, the rollers 5, 6, 7, 8, 9, 10 are formed into a shape having a brim at an end as shown in FIG. , Iron core 2
In this state, the iron core 1 is pulled toward the iron core 2 and the iron core 1 is firmly pressed against the iron core 2 at the end face of the roller 11 as shown in FIG.

【0015】加熱する場合には、初めに前後・上下に移
動自在なローラー11と車輪13のついた架台12を動
かし、ローラー11を鉄心1の下にいれ、ローラー5、
6、7、8、9、10と同じ高さとする。ついで、搬送
装置14の上に載せた金属コイル15をリング状トラン
ス内に入れるため、モーター16でローラー5〜7を、
モーター17でローラー8〜10を回転させ、図5に示
す様に鉄心1を軸方向に動かす。その後、金属コイル1
5を搬送装置14に載せたまま、図5に示すように鉄心
1が貫通する位置まで搬入する。
In the case of heating, first, a roller 11 which can move back and forth and up and down and a gantry 12 having wheels 13 are moved, and the roller 11 is placed under the iron core 1.
6, 7, 8, 9 and 10 have the same height. Then, in order to put the metal coil 15 placed on the transfer device 14 into the ring-shaped transformer, rollers 5 to 7 are
The rollers 8 to 10 are rotated by the motor 17 to move the iron core 1 in the axial direction as shown in FIG. Then, the metal coil 1
5 is carried on to the position where the iron core 1 penetrates as shown in FIG.

【0016】金属コイル15は、たとえば図4に示す様
に車輪18、19のついた搬送装置14の上にガイド2
0、21で支えて設置する。ここでは、搬送装置14と
して台車を使う例を示しているが、他にコンベアや移動
フック、クレーンなど特にこだわるものではなく、金属
コイル15を流れる電流による誘導加熱の影響を小さく
するため、金属コイル15の近傍はできるだけ非磁性材
とするのが望ましい。また、万が一金属コイル15の絶
縁がなくなりショートするのを防ぐため、金属コイル1
5と接触する可能性が高いところは絶縁するのが望まし
い。さらに、金属コイル15は加熱されて高温になるた
め、少なくとも金属コイル15との接触部は断熱対策が
必要で、耐火物や耐火・断熱セラミックスなどのライニ
ングを施すと良い。
The metal coil 15 is placed on a transport device 14 having wheels 18 and 19, for example, as shown in FIG.
It is installed by supporting at 0 and 21. Here, an example in which a cart is used as the transfer device 14 is shown. However, the present invention is not particularly limited to conveyors, moving hooks, cranes, and the like. It is desirable to use a non-magnetic material as much as possible near 15. Also, in order to prevent the metal coil 15 from being insulated and short-circuited,
It is desirable to insulate where there is a high possibility of contact with 5. Further, since the metal coil 15 is heated to a high temperature, at least a portion in contact with the metal coil 15 needs to be insulated, and it is preferable to provide a lining of a refractory or a fire-resistant and heat-insulating ceramic.

【0017】金属コイル15を図4に示す状態で搬送装
置14に載せ、金属コイル15の外側と内側の端部を導
電部材22で短絡する。この導電部材22は、単に端部
同士を短絡するだけでも良いし、途中に、電流のオン−
オフあるいは、電圧、電流、位相などの調整回路23を
設け、加熱温度、力率などを制御しても良い。なお、こ
の導電部材22ならびに調整回路23は、図が煩雑にな
るのを避けるため図1、5、6、7、8では省略する。
The metal coil 15 is placed on the transfer device 14 in the state shown in FIG. 4, and the outer and inner ends of the metal coil 15 are short-circuited by the conductive member 22. The conductive member 22 may simply short-circuit the ends, or may turn on and off the current in the middle.
The heating temperature, power factor, and the like may be controlled by turning off or providing an adjustment circuit 23 for voltage, current, phase, and the like. The conductive member 22 and the adjustment circuit 23 are omitted in FIGS. 1, 5, 6, 7, and 8 to avoid complicating the drawing.

【0018】金属コイル15は搬送装置14に載せて移
動させ、空間部分に鉄心1を貫通させる。その後、鉄心
1はローラー5、6、7を逆転させることでもとの位置
に戻り、鉄心2に押し付けられ、図6に示す様に再びリ
ング状トランスを構成する。この状態で、一次電源4か
ら一次コイル3へ電圧を加えると、金属コイル15には
2次電圧が誘起される。発生した2次電圧は、金属コイ
ル15の端部と端部とを短絡することで2次電流が流
れ、この2次電流で金属コイル15がジュール加熱され
る。したがって、金属コイル15内部を貫通する鉄心1
は、金属コイル15からの輻射熱の影響を受けるため、
少なくとも鉄心1の表面は断熱材などで保護するととも
に、場合によっては油や水などで鉄心1を強制冷却する
必要がある。
The metal coil 15 is placed on the transfer device 14 and moved, so that the iron core 1 penetrates through the space. Thereafter, the iron core 1 returns to the original position by reversing the rollers 5, 6, 7 and is pressed against the iron core 2, thereby forming a ring-shaped transformer again as shown in FIG. In this state, when a voltage is applied from the primary power supply 4 to the primary coil 3, a secondary voltage is induced in the metal coil 15. The generated secondary voltage causes a secondary current to flow by short-circuiting the ends of the metal coil 15, and the metal coil 15 is Joule-heated by the secondary current. Therefore, the iron core 1 penetrating the inside of the metal coil 15
Is affected by radiant heat from the metal coil 15,
At least the surface of the iron core 1 needs to be protected by a heat insulating material or the like, and in some cases, the iron core 1 needs to be forcibly cooled with oil or water.

【0019】これらの原理を更に詳しく説明するなら
ば、図6において、金属コイル15内側の空間部分に
は、電磁鋼板等でつくられた鉄心1が貫通し、金属コイ
ル15外で磁気回路が形成されるようにコの字状の鉄心
2の開口部に着脱自在に接続され、リング状のトランス
を構成する。コの字状の鉄心2には、電圧、電流等の調
整が可能な一次電源4に接続された一次コイル3を巻き
トランスの一次回路を形成する。一方、鉄心1が貫通し
た金属コイル15は、表面に高抵抗の皮膜を形成する
か、あるいは巻くときに絶縁体を入れて一緒に巻くこと
により、板間の絶縁性を保つことができる。例えば、熱
延された金属などのように、表面に厚いスケール層がで
きそれが絶縁性を有する程の抵抗層になる場合や、電磁
鋼板などのように表層に絶縁皮膜を意図的に設ける場合
などのように、あらかじめコイル層間の抵抗が高い場
合、コイルに流れる電流は、隣り合う金属の表面を伝わ
らず、コイル内部を伝わることから、確実な1T電流と
なり、金属コイル15は多数巻きの2次コイルを形成す
る。この金属コイル15の両端、図4の例では、金属コ
イル15の外周と内周の金属帯板を導電部材22で短絡
することにより、2次回路を形成する。これにより、一
次電源4から一次コイル3に一次電圧を加えると、一次
コイル3の巻き数と金属コイル15の巻き数の比に応じ
た2次電圧が直接金属コイル15中に誘起される。誘起
された2次電圧により2次電流が金属コイル15内を流
れることにより、金属コイル15自体がジュール加熱さ
れる。
To explain these principles in more detail, in FIG. 6, an iron core 1 made of an electromagnetic steel plate or the like penetrates through a space inside the metal coil 15 to form a magnetic circuit outside the metal coil 15. As shown in the figure, the ring-shaped transformer is detachably connected to the opening of the U-shaped iron core 2 to form a ring-shaped transformer. A U-shaped iron core 2 is wound with a primary coil 3 connected to a primary power supply 4 capable of adjusting voltage, current, and the like, to form a primary circuit of a transformer. On the other hand, the metal coil 15 through which the iron core 1 penetrates can maintain the insulation between the plates by forming a high-resistance film on the surface or by putting an insulator into the coil and winding it together. For example, when a thick scale layer is formed on the surface, such as hot-rolled metal, and it becomes a resistive layer enough to have insulation properties, or when an insulating film is intentionally provided on the surface layer, such as an electromagnetic steel sheet When the resistance between the coil layers is high in advance, as in the case of the like, the current flowing in the coil does not propagate on the surface of the adjacent metal but propagates inside the coil, so that a reliable 1T current is obtained. Next coil is formed. A secondary circuit is formed by short-circuiting both ends of the metal coil 15, in the example of FIG. 4, the outer and inner metal strips of the metal coil 15 with the conductive member 22. Thereby, when a primary voltage is applied from the primary power supply 4 to the primary coil 3, a secondary voltage corresponding to the ratio of the number of turns of the primary coil 3 to the number of turns of the metal coil 15 is directly induced in the metal coil 15. A secondary current flows in the metal coil 15 by the induced secondary voltage, so that the metal coil 15 itself is Joule-heated.

【0020】本加熱方法では、金属コイル15内の電流
は板幅方向でほぼ均一に流れるため発熱量は各部とも同
じになることから、均一な加熱が可能である。また、本
加熱方法では、一次コイルに加えられた電力は直接2次
コイルに誘起されるため、加熱効率が極めて高い。すな
わち、電力の誘起方法がトランス結合によることから、
ロスが極めて小さく、かつ金属コイル15内に発生した
2次電流によるジュール損は、金属コイル端部間を短絡
する部分の抵抗によるジュール損程度しかなく、これら
の材質を低抵抗の銅等とすれば、ジュール損失を極めて
小さなものにすることができ、加熱効率を高くすること
ができる。また、コイル内に発生した2次電圧V2は、
発生した2次電流I2とコイル全体の抵抗Rcの積を引
いた分だけが電極電圧E2として生じる。すなわち、こ
れを式で示せば、電極電圧E2=V2−I2×Rc=I2×
Rb(電極、導電部材の抵抗の和)となる。ここで、R
bは銅を用いればmΩオーダーにすることが容易であ
り、この場合には2次電流が10の3乗オーダーであっ
ても高々Vオーダーにしかならず、仮に2次電流が大き
な値であった場合でも、極めて安全な設備となる。これ
は、たとえば、金属コイルとして1mm以下の普通鋼板10
t程度を800℃まで1時間で加熱する場合には、KVオーダ
ーの電圧をコイルの端部と端部に加えなければならず、
放電や感電など安全上の問題が大きく実現は難しくなる
が、本加熱方法では、コイル内部に発生する総電圧は同
じくKVオーダーであるが、端子に現れる電圧は、上記説
明の様に極めて小さな値とすることができる。
In the present heating method, since the current in the metal coil 15 flows almost uniformly in the width direction of the plate, the calorific value is the same in each part, so that uniform heating is possible. Further, in the present heating method, the electric power applied to the primary coil is directly induced in the secondary coil, so that the heating efficiency is extremely high. In other words, because the method of inducing power is by transformer coupling,
The Joule loss due to the extremely small loss and the secondary current generated in the metal coil 15 is only about the Joule loss due to the resistance of the short-circuited portion between the ends of the metal coil. If this is the case, Joule loss can be made extremely small, and the heating efficiency can be increased. Also, the secondary voltage V 2 generated in the coil is
By the amount obtained by subtracting the product of the generated secondary current I 2 and the coil overall resistance Rc occurs as electrode voltage E 2. That is, if this is expressed by an equation, the electrode voltage E 2 = V 2 −I 2 × Rc = I 2 ×
Rb (the sum of the resistance of the electrode and the conductive member). Where R
It is easy to set b to the order of mΩ by using copper. In this case, even if the secondary current is on the order of 10 3, it is at most on the order of V, and if the secondary current is a large value, But it is an extremely safe facility. This is because, for example, as a metal coil,
When heating to about 800 ° C for about 1 hour, a voltage of the order of KV must be applied to the end and end of the coil.
Although safety issues such as discharge and electric shock are large and difficult to realize, in this heating method, the total voltage generated inside the coil is also in the KV order, but the voltage appearing at the terminals is extremely small, as described above. It can be.

【0021】次に、複数の金属コイルを連続的に処理す
る例を説明する。
Next, an example in which a plurality of metal coils are continuously processed will be described.

【0022】図7は、4つの金属コイル15、24、2
6、28を加熱する例を示す。最初に上記で説明した様
に金属コイル15をトランス内にセットし、一定時間加
熱を行う。続いて、前述した方法で搬送装置25に載せ
た金属コイル24をトランス内にセットし、さらに一定
時間加熱を続ける。鉄心1の移動、押しつけに使用する
ローラー11は、金属コイルの移動時には、じゃまにな
らない位置に退避させる。これを繰り返し、最終的に図
7の例では、4つの金属コイル15、24、26、28
をトランス内にセットする。
FIG. 7 shows four metal coils 15, 24, 2
An example of heating 6, 28 will be described. First, as described above, the metal coil 15 is set in the transformer, and heating is performed for a certain time. Subsequently, the metal coil 24 mounted on the transfer device 25 is set in the transformer by the above-described method, and heating is continued for a certain time. The roller 11 used for moving and pressing the iron core 1 is retracted to a position where it does not interfere with the movement of the metal coil. This is repeated, and finally, in the example of FIG. 7, the four metal coils 15, 24, 26, 28
Is set in the transformer.

【0023】次に、金属コイルが所定の温度に加熱さ
れ、その金属コイルを取り出す場合について説明する。
Next, a case where the metal coil is heated to a predetermined temperature and the metal coil is taken out will be described.

【0024】最初に加熱を始めた金属コイル15が所定
の温度になり、取り出す方法を説明する。はじめに、ロ
ーラー11を鉄心1の下でローラー5、6、7、8、
9、10と同じレベルにする。つづいてローラー5、
6、7、8、9、10を回転させ、鉄心1を図中左側へ
送り、金属コイル15を貫通している鉄心1をはずす。
この状態で、金属コイル15を図中下方へ動かすことに
より、加熱済み金属コイルを加熱装置から取り出す。そ
の後、残った金属コイルを右側へつめる様に移動させ左
側部分をあけることにより、新たに金属コイルを装入す
ることができ、上記方法で加熱を行う。これらの一連の
操作を繰り返すことにより、連続して複数の金属コイル
を加熱することができる。
A method of taking out the metal coil 15 which has been heated first reaches a predetermined temperature will be described. First, rollers 11, 6, 7, 8, under the iron core 1,
Make it the same level as 9, 10. Then roller 5,
6, 7, 8, 9, and 10 are rotated, the iron core 1 is sent to the left side in the figure, and the iron core 1 penetrating the metal coil 15 is removed.
In this state, the heated metal coil is taken out of the heating device by moving the metal coil 15 downward in the drawing. Thereafter, the remaining metal coil is moved to the right side so as to be squeezed and the left side portion is opened, so that a new metal coil can be inserted, and heating is performed by the above method. By repeating these series of operations, a plurality of metal coils can be heated continuously.

【0025】ここでは、金属コイルを順番に加熱する場
合について説明したが、任意の位置で加熱済みの金属コ
イルを取り出し、また、新たにその位置に新しい金属コ
イルを入れて加熱することもできる。
Here, the case where the metal coils are heated in order has been described. However, it is also possible to take out the heated metal coil at an arbitrary position, and insert a new metal coil at that position and heat it.

【0026】また、本加熱装置では、金属コイル15、
24、26、28のサイズ、重量、種類がほぼ同じ場合
には、2次側の負荷がほぼ同じとなるため、電力の調整
は一次電源4で行うことができる。金属コイル15、2
4、26、28のサイズ、重量(巻き数)が同じように
変化する場合には、一次コイル側にタップを設けておい
てタップを負荷に応じて切り換えることで効率の良い加
熱が可能である。しかし、各金属コイルのサイズ、種
類、加熱温度等が異なる場合には、一次側で個々の金属
コイルの加熱制御を行うのには限界がある。そのため、
個々の金属コイルの加熱制御を行うため、図4に示すよ
うに、短絡する導電部材22の途中に電流遮断機、ある
いは電圧、電流、電力等を調整できる調整回路23を設
ける。調整回路23を設けることにより、負荷側の方で
電流を単純にon/offしても温度制御することができる
し、電圧、電流、電力等を制御してきめ細かく温度制御
することもできる。この様に金属コイル側で制御できれ
ば、金属コイルのサイズ、重量、種類、加熱温度等が異
なっていても独立して加熱制御することができる様にな
り、複数の金属コイルを一度に加熱処理する場合でも、
加熱温度を個別に制御できることから、たとえば所定温
度に加熱した後、一定温度に保持したりするなど操業の
自由度を大きく増すことができる。
In the present heating device, the metal coil 15,
When the sizes, weights, and types of the power supplies 24, 26, and 28 are substantially the same, the load on the secondary side is substantially the same, so that the power can be adjusted by the primary power supply 4. Metal coil 15, 2
When the sizes and weights (the number of windings) of 4, 26 and 28 change in the same manner, efficient heating is possible by providing taps on the primary coil side and switching the taps according to the load. . However, when the size, type, heating temperature and the like of each metal coil are different, there is a limit in controlling the heating of each metal coil on the primary side. for that reason,
In order to control the heating of each metal coil, as shown in FIG. 4, a current breaker or an adjustment circuit 23 capable of adjusting voltage, current, power, etc. is provided in the middle of the conductive member 22 to be short-circuited. By providing the adjustment circuit 23, the temperature can be controlled even if the current is simply turned on / off on the load side, and the temperature can be finely controlled by controlling the voltage, current, power, and the like. If control can be performed on the metal coil side in this way, even if the size, weight, type, heating temperature, etc. of the metal coil are different, it is possible to independently control the heating, and heat-treat a plurality of metal coils at once. Even if
Since the heating temperature can be controlled individually, the degree of freedom of operation can be greatly increased, for example, after heating to a predetermined temperature, maintaining the temperature at a constant value.

【0027】上記説明では、金属コイルは大気開放の状
態で説明しているが、設備全体あるいはコイル部分を炉
構造とし、鉄心等の設備に熱対策を施すことにより、雰
囲気制御しながら、熱放散を防止しながらの加熱もでき
る。
In the above description, the metal coil is described as being open to the atmosphere. However, the entire facility or the coil portion is made to have a furnace structure, and by taking measures against heat for the facilities such as the iron core, the heat dissipation is performed while controlling the atmosphere. It can be heated while preventing.

【0028】[0028]

【発明の効果】本発明によれば、金属コイルをそのまま
の形状で加熱でき、バッチ加熱の本質的な問題である加
熱温度分布の発生や、生産性および加熱効率が極めて低
いという問題を解決する。すなわち、電流により金属コ
イルの内部から加熱するため、加熱時間を自在に制御で
き、しかも温度分布、加熱効率が極めて良いため、加熱
品質が良く歩留まり落ちを少なくでき、省エネにも大き
く寄与する。また、種類、サイズ、昇温温度の異なる複
数のコイルを同時に個別に処理できることから、生産性
を著しく改善するとともに、生産の自由度もあげること
ができる。さらに、連続的に処理できることから、長大
な連続熱処理ラインを必要とせず、さらにバックリング
などの問題で連続熱処理ラインでは処理できないサイズ
のものも処理できるだけでなく、高温ローラーに発生す
るビルドアップによるキズの発生もないため高品質な加
熱が可能となる。また、本発明では、通電に要する電
圧、電流をコイルに直接誘起させるため、所要電圧が高
いときでも電極部での電圧は極めて小さくでき、かつ、
金属コイルは加熱長が長くなるため抵抗が大きくなり、
所要電流を小さくできることから、設備の安全性の面か
らも有利である。設備も極めてコンパクトにできること
や、加熱効率が高くて電源容量も小さくすることができ
ることから、コスト的にも非常に有利である。
According to the present invention, the metal coil can be heated in the same shape, and the problems of the generation of the heating temperature distribution and the extremely low productivity and heating efficiency, which are essential problems of batch heating, are solved. . That is, since heating is performed from the inside of the metal coil by the electric current, the heating time can be freely controlled, and since the temperature distribution and the heating efficiency are extremely good, the heating quality is good and the yield drop can be reduced, which greatly contributes to energy saving. In addition, since a plurality of coils having different types, sizes, and heating temperatures can be simultaneously and individually processed, productivity can be significantly improved and the degree of freedom in production can be increased. In addition, because it can be processed continuously, it does not require a long continuous heat treatment line, and it can process even those that cannot be processed by the continuous heat treatment line due to problems such as buckling. High quality heating is possible because of no occurrence. Further, in the present invention, since the voltage and current required for energization are directly induced in the coil, even when the required voltage is high, the voltage at the electrode portion can be extremely small, and
Since the heating length of the metal coil increases, the resistance increases.
Since the required current can be reduced, it is also advantageous in terms of equipment safety. Since the equipment can be made extremely compact and the heating efficiency is high and the power supply capacity can be reduced, it is very advantageous in terms of cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による金属コイルの連続加熱装置の金属
コイルの待機時を示す平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing a standby state of a metal coil of a continuous heating apparatus for a metal coil according to the present invention.

【図2】本発明による金属コイルの連続加熱装置で用い
るローラーを示す側面図である。
FIG. 2 is a side view showing a roller used in the continuous heating device for a metal coil according to the present invention.

【図3】本発明による金属コイルの連続加熱装置で用い
るローラーを示す側面図である。
FIG. 3 is a side view showing a roller used in the continuous heating apparatus for a metal coil according to the present invention.

【図4】本発明による金属コイルの連続加熱装置で用い
る金属コイルの搬送装置を示す図である。
FIG. 4 is a view showing a metal coil transfer device used in the metal coil continuous heating device according to the present invention.

【図5】本発明による金属コイルの連続加熱装置の金属
コイル装入時を示す平面図である。
FIG. 5 is a plan view showing the continuous heating device for a metal coil according to the present invention when the metal coil is inserted.

【図6】本発明による金属コイルの連続加熱装置の金属
コイルの通電加熱時を示す平面図である。
FIG. 6 is a plan view showing the metal coil continuous heating device according to the present invention during energization heating of the metal coil.

【図7】本発明による金属コイルの連続加熱装置の複数
の金属コイルの通電加熱時を示す平面図である。
FIG. 7 is a plan view showing a state in which a plurality of metal coils are energized and heated in the metal coil continuous heating device according to the present invention.

【図8】本発明による金属コイルの連続加熱装置の加熱
終了後の金属コイル取出時を示す平面図である。
FIG. 8 is a plan view showing a state where the metal coil is removed after the continuous heating of the metal coil according to the present invention is completed.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 鉄心 2 鉄心 3 一次コイル 4 一次電源 5 ローラー 6 ローラー 7 ローラー 8 ローラー 9 ローラー 10 ローラー 11 ローラー 12 架台 13 車輪 14 搬送装置 15 金属コイル 16 モーター 17 モーター 18 車輪 19 車輪 20 ガイド 21 ガイド 22 導電部材 23 調整回路 24 金属コイル 25 搬送装置 26 金属コイル 27 搬送装置 28 金属コイル 29 搬送装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Iron core 2 Iron core 3 Primary coil 4 Primary power supply 5 Roller 6 Roller 7 Roller 8 Roller 9 Roller 10 Roller 11 Roller 12 Mount 13 Wheel 14 Transport device 15 Metal coil 16 Motor 17 Motor 18 Wheel 19 Wheel 20 Guide 21 Guide 22 Conductive member 23 Adjustment circuit 24 Metal coil 25 Transfer device 26 Metal coil 27 Transfer device 28 Metal coil 29 Transfer device

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 絶縁性の物質あるいは皮膜を表面にもた
せた金属を巻いて円筒状あるいはリング状にした金属コ
イルの内側を貫通する鉄心と一次コイルを巻いた鉄心と
を該金属コイルの外で連結してトランスを構成するとと
もに、該金属コイルの巻き始めと巻き終わりの端部を導
電部材で短絡して二次閉回路を構成し、一次コイルに通
電することにより該金属コイルを加熱する加熱装置にお
いて、該金属コイルの内側を貫通する鉄心と一次コイル
を巻いた鉄心とを着脱自在とし、該金属コイルの内側を
貫通する鉄心を載置して金属コイル軸方向に移動自在に
するローラーと、金属コイルを前記鉄心が貫通する位置
まで搬入し、加熱完了後に払い出す搬送装置とを備えた
ことを特徴とする円筒状あるいはリング状金属コイルの
連続加熱装置。
An iron core passing through the inside of a cylindrical or ring-shaped metal coil formed by winding a metal having an insulating material or a film on the surface thereof and a core wound by a primary coil outside the metal coil. Connected to form a transformer, and a secondary closed circuit is formed by short-circuiting the winding start and end of the metal coil with a conductive member, and heating the metal coil by energizing the primary coil In the apparatus, a roller that allows an iron core penetrating the inside of the metal coil and an iron core wound with a primary coil to be detachable, and a roller that places the iron core penetrating the inside of the metal coil and is movable in the axial direction of the metal coil. A conveying device that carries in the metal coil to a position where the iron core penetrates, and discharges the metal coil after the heating is completed.
【請求項2】 請求項1記載の円筒状あるいはリング状
金属コイルの連続加熱装置において、前記導電部材の途
中に電流遮断機、または、電圧、電流、電力、位相のい
ずれか少なくとも一つの調整を行う調整回路を設けたこ
とを特徴とする円筒状あるいはリング状金属コイルの連
続加熱装置。
2. The continuous heating device for a cylindrical or ring-shaped metal coil according to claim 1, wherein a current breaker or at least one of voltage, current, power, and phase is adjusted in the middle of the conductive member. A continuous heating device for a cylindrical or ring-shaped metal coil, characterized by comprising an adjusting circuit for performing the adjustment.
【請求項3】 絶縁性の物質あるいは皮膜を表面にもた
せた金属を巻いて円筒状あるいはリング状にした金属コ
イルの内側を貫通する鉄心と一次コイルを巻いた鉄心と
を該金属コイルの外で連結してトランスを構成するとと
もに、該金属コイルの巻き始めと巻き終わりの端部を導
電部材で短絡して二次閉回路を構成し、一次コイルに通
電することにより該金属コイルを加熱する加熱方法にお
いて、各金属コイルの加熱条件に応じて、金属コイルの
内側を貫通する鉄心を金属コイルの軸方向に移動させて
加熱の完了した金属コイルを払い出し、および/また
は、あらたに金属コイルを前記鉄心が貫通する位置まで
搬入してその内側に前記鉄心を貫通させることにより連
続的に通電加熱することを特徴とする円筒状あるいはリ
ング状金属コイルの連続加熱方法。
3. An iron core passing through the inside of a cylindrical or ring-shaped metal coil formed by winding a metal having an insulating material or a film on the surface thereof and a core wound by a primary coil outside the metal coil. Connected to form a transformer, and a secondary closed circuit is formed by short-circuiting the winding start and end of the metal coil with a conductive member, and heating the metal coil by energizing the primary coil In the method, an iron core penetrating the inside of the metal coil is moved in the axial direction of the metal coil according to a heating condition of each metal coil to pay out the heated metal coil, and / or the metal coil is renewed. A series of cylindrical or ring-shaped metal coils, characterized in that they are carried to a position where an iron core penetrates, and are continuously heated by passing the iron core through the core. Continuous heating method.
【請求項4】 請求項3記載の円筒状あるいはリング状
金属コイルの連続加熱方法において、前記導電部材の途
中で電流を遮断し、または、電圧、電流、電力、位相の
いずれか少なくとも一つの調整を行って、各金属コイル
の加熱温度を個別に調整することを特徴とする円筒状あ
るいはリング状金属コイルの連続加熱方法。
4. The method for continuously heating a cylindrical or ring-shaped metal coil according to claim 3, wherein a current is interrupted in the middle of the conductive member, or at least one of voltage, current, power, and phase is adjusted. And continuously adjusting the heating temperature of each of the metal coils by heating the metal coil.
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