JP2004268079A - Induction heating device for hot-rolled bar - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱間圧延ラインに配置されバーの幅方向全体を加熱する熱間圧延バーの誘導加熱装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
鋼等の熱間圧延ラインの粗圧延機と仕上げ圧延機との間において、粗圧延を終わったバーの幅方向全体を加熱する誘導加熱装置を配置することがある。
【0003】
熱間圧延のための加熱炉内では隣り合うスラブを1本毎に間欠的に温度変更して焼き込むことは困難であり、スラブ数本単位で数10℃の温度変更を行うようにして焼き込む。1本のスラブが加熱炉に低温で装入された場合、このスラブを加熱炉から目標温度以上で抽出しようとして炉内温度を上昇させると、炉内のその低温装入材の周辺に装入された高温装入材を目標抽出温度以上に無駄に焼き込むこととなり、加熱炉燃料ロスを生じる。一方、粗圧延後のバーの全幅を加熱する誘導加熱装置を配置すれば、上記のような低温材が装入された場合も炉内温度は変更せずに低温のまま抽出し、粗圧延後にバーの長手方向全長について誘導加熱を行うことによって目標の仕上圧延温度を確保することが可能であり、加熱炉燃料ロスの削減を図ることが可能になる。
【0004】
また加熱炉からスラブを高温で抽出した場合に、製品表面に2次スケールが生成して圧延時に噛み込み、最終コイルの美観を損ねることがある。このような場合、表面美観確保のため粗圧延〜仕上圧延でのバー表面の冷却が行われる。粗圧延後にバーの長手方向全長について誘導加熱を行うこととすれば、バー冷却電力の削減による省電力や、バー冷却のための空冷または粗圧延パス数増加による生産性低下ロスの削減を図ることができる。
【0005】
バーの先後端部はバーの温度が低下しており、仕上圧延中における低温部分の割れ発生を防止するためにこの低温部分は仕上圧延前にクロップ切断する。バーの幅方向全体を加熱する誘導加熱装置を配置すれば、低温部分を加熱して温度を上昇し、先後端部のクロップ切断代を低減して圧延歩留を向上させることができる。特許文献1には、粗圧延機と仕上圧延機との間に、クロップシャーに前後してバーの幅方向全体を加熱するソレノイド型誘導加熱装置を設置した発明が開示されている。バーの先後端部はソレノイド型誘導加熱装置を通過する際に低温部分を加熱されるので、従来のように低温部分まで切断することなく、形状不良部分のみを除去するため、歩留りの低下を招かないとしている。
【0006】
高Si含有量の鋼に生成するスケールは、非常に剥離しにくいことが知られている。Si含有鋼板の熱間圧延においては、例えば特許文献2に記載のように、熱間圧延におけるスラブ加熱温度を1170℃以下の低温加熱とし、生成するスケールを除去しやすい形状とし、仕上圧延前に高圧水でデスケーリングを行う技術が開示されている。加熱温度を1170℃以下の低温加熱としているので、このままでは仕上圧延前の鋼板温度が下がりすぎて仕上圧延がしづらくなる。このため、粗圧延と仕上圧延との間に鋼板の誘導加熱装置を設置し、仕上圧延前にバーを加熱して仕上圧延に最適な温度に確保することが行われる。誘導加熱装置としては、上記同様にソレノイド型誘導加熱装置が用いられる。ソレノイド型誘導加熱装置を用いることにより、鋼板の全幅を加熱することが可能になる。
【0007】
熱間圧延ラインに配置されバーの幅方向全体を加熱する誘導加熱装置は、バーを加熱する際には当然ライン上の加熱位置に配置され、誘導加熱装置のメンテナンスを行う際には圧延ライン横の待機位置に移動して行う。そのため、誘導加熱装置は加熱位置と待機位置との間を横行可能に配置される。
【0008】
【特許文献1】
特開平10−291016号公報
【特許文献2】
特開2000−254724公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
熱間圧延中における粗圧延機22と仕上圧延機23との間でバー1を加熱する加熱装置について見ると、バーの全幅を加熱する加熱装置として従来は図7に示すようなソレノイド型誘導加熱装置31が用いられていた。誘導加熱装置の形式としてトランスバース型誘導加熱装置も存在する。トランスバース型誘導加熱装置においては、鉄心およびコイルから構成される上下1対のインダクターを有し、インダクターはバーの通過位置に対して上下に対向して配置される。従来、トランスバース型誘導加熱装置は、バーの幅端部を加熱するエッジヒーターとしての活用が見られるのみであった。
【0010】
バーの先後端部の温度低下部を加熱してクロップ切断ロスを低下するに際し、バー先後端部の温度低下は、最先端あるいは最後端に近くなるほど大きく、最先端部や最後端部においては定常部位に比較して200℃以上の温度低下が見られることがある。従来のソレノイド型誘導加熱装置を用いた場合、最先端部や最後端部において200℃以上の温度低下を補償しようとすると、加熱装置の規模として巨大な装置が必要となり設備投資額が大きくなる。これに対し、バー先後端部の加熱に全幅を加熱するトランスバース型誘導加熱装置を用いると、誘導電流が鋼板の最先端部(または最後端部)に集中して流れ結果として誘導電流に起因する粗バーの最先端部(または最後端部)の温度上昇量が大きく増大する。例えば定常部温度を60℃程度上昇する加熱能力を有する加熱装置を用いた場合、粗バーの最先端部(または最後端部)の温度上昇量は400℃を超えることもできる。このように、トランスバース型誘導加熱装置を用いることによって粗バー先後端部における温度低下が大きい場合でもクロップロス切断代の低減が図れることがわかった。
【0011】
高Si含有量の鋼に生成するスケールの除去については、仕上圧延前にバーの全幅を加熱するソレノイド型誘導加熱装置の加熱を行った場合、磁束は圧延方向に発生するため鋼板中に発生する渦電流が鋼板の表面付近に集中し、鋼板表面が選択的に加熱されることとなる。その結果、鋼板中心部の昇温量に比較し、鋼板表面付近の昇温量は約2倍高い昇温量となりスケール除去後の二次スケールの発生限界温度を超えてスケールの残存が生じる。これに対し、高Si含有鋼のスケール除去のために全幅加熱トランスバース型誘導加熱装置を用いて加熱を行った場合、磁束は粗バーを板厚方向に貫通するように発生するため鋼板中に発生する渦電流は圧延方向であり板厚方向には均一な加熱が行われる。その結果、鋼板表面と中心部の昇温量は同一であり、鋼板表面付近の昇温量は二次スケールの発生限界温度を超えることが防止できスケールの除去を行うことができる。
【0012】
ソレノイド型誘導加熱装置31においては、図7に示すように加熱位置において誘導コイル32がバー1を取り囲むように配置される。トランスバース型誘導加熱装置15は、上記の通り上下一対のインダクターを有した形状となるが、各インダクターは鉄心を含む重量物であるため、通常は図6に示すようにロの字型の枠30を用いて上下インダクター(3、4)を固定する。加熱位置17においてロの字型の枠30がバー1を取り囲むように配置される。
【0013】
前述の通り、誘導加熱装置2は、圧延ライン上の加熱位置17とライン横の待機位置18との間を横行可能に配置される。従って、ライン上にバー1が存在しない状況においては、誘導加熱装置2を加熱位置17から待機位置18に移動することができる。
【0014】
熱間圧延中において、バー先端が仕上圧延機入口ガイドに突っかけるトラブル等が発生すると、バーが仕上圧延機前で停止することとなる。このとき、バー1は誘導加熱装置2の直下で停止している。停止したバー1を速やかに除去する作業が必要である。しかし、停止したバー1を取り囲むように配置された誘導加熱装置2が邪魔するため、作業スペースを確保することができない。誘導加熱装置2を待機位置18に待避しようとしても、ソレノイド型誘導加熱装置31の場合にはコイル32がバー1を取り囲んでおり、トランスバース型誘導加熱装置の場合にはロの字型の枠30がバー1を取り囲んでおり、いずれにしろバー1が停止した状態においては誘導加熱装置2を待機位置18に移動することができない。このため、結局バーを除去するための作業スペースを確保することができず、ライン休止時間が長くなり、生産性低下のダメージが甚大となる。
【0015】
本発明は、バー1が誘導加熱装置2の直下に停止した際において、誘導加熱装置2を待機位置18に移動・待避してバー除去の作業スペースを確保することのできる誘導加熱装置を提供することを第1の目的とする。
【0016】
粗圧延機から仕上圧延機までの間にはテーブルローラー13が配置され、バー1はテーブルローラー上を移動する。圧延ラインに誘導加熱装置を配置するに際しては、テーブルローラーとテーブルローラーの間に誘導加熱装置が配置される。加熱位置と待機位置との間を横移動可能に配置した誘導加熱装置はバー通過位置の下側に所要のスペースを必要とするため、テーブルローラーの高さを高くする必要が生じることがある。トランスバース型誘導加熱装置において、下インダクター4を昇降させるための昇降装置11を有する場合には、バー通過位置の下側所要スペースはさらに大きくなり、テーブルローラー13の高さがさらに高くなる。
【0017】
テーブルローラー13の高さが高くなると、テーブルローラーの剛性が低下することとなる。テーブルローラー上を移動するバー先端がテーブルローラーに衝突する際、テーブルローラーの台の固定部分が亀裂する設備故障を招く。隣り合うテーブルローラー間を構造部材によって連結すれば全体の剛性を高めることが可能であるが、このような構造部材14は誘導加熱装置2の横移動を妨げるため、図8(a)に示すように、誘導加熱装置2の設置位置、即ちテーブルローラー13bとテーブルローラー13cの間には構造部材を配置することができない。特に、図8(b)に示すように誘導加熱装置2をライン方向に列をなし複数配置する場合には、複数の誘導加熱装置(2a、2b)の間に配置されるテーブルローラー(図8(b)の場合では13c)には、構造部材を全く配置できないこととなる。
【0018】
本発明は、誘導加熱装置前後のテーブルローラーの剛性を十分に確保することのできる誘導加熱装置を提供することを第2の目的とする。
【0019】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の要旨とするところは以下の通りである。
(1)熱間圧延ラインに配置されバー1の幅方向全体を加熱する誘導加熱装置2であって、誘導加熱装置2は鉄心5およびコイル6から構成されるインダクター(3、4)を有し、該インダクターはバー1の通過位置に対して上下に対向して配置され、上インダクター3はレール9に沿って移動可能な架台8によって保持され、被加熱材がインダクター直下に滞在中でも上インダクター3、下インダクター4ともに、圧延ライン上の加熱位置17とライン横の待機位置18との間を横行可能であることを特徴とする熱間圧延バーの誘導加熱装置。
(2)上インダクター3と下インダクター4とは、待機位置18側において連結されてなることを特徴とする上記(1)に記載の熱間圧延バーの誘導加熱装置。
(3)誘導加熱装置2の前後にはその上をバー1が走行するテーブルローラー13が配置され、誘導加熱装置2前後のテーブルローラー13同士が少なくとも幅方向片側で構造部材14によって連結されてなることを特徴とする上記(1)又は(2)に記載の熱間圧延バーの誘導加熱装置。
(4)上インダクター3と下インダクター4の一方または両方は、昇降装置11によって昇降可能に配置されてなることを特徴とする上記(3)に記載の熱間圧延バーの誘導加熱装置。
(5)誘導加熱装置2はライン方向に列をなし複数配置されてなることを特徴とする上記(3)又は(4)に記載の熱間圧延バーの誘導加熱装置。
(6)テーブルローラー13と構造部材14との間は、電気的に絶縁されてなることを特徴とする上記(3)乃至(5)のいずれかに記載の熱間圧延バーの誘導加熱装置。
【0020】
【発明の実施の形態】
前述の通り、熱間圧延中における粗圧延機22と仕上圧延機23との間でバー1の全幅を加熱する加熱装置として従来は図7に示すようなソレノイド型誘導加熱装置31が用いられていた。トランスバース型誘導加熱装置15をバー全幅加熱装置として用いると、加熱するバー1のエッジ部が過加熱される恐れがあることや、インダクターの形状が複雑で大電流を流すことができないため、大容量の装置を作りにくいといった課題があったためである。また、加熱効率については、通常の厚さ30〜50mmのバーで比較すると、トランスバース方式が65%なのに対し、ソレノイド方式は75%とソレノイド方式の方が高い。設備投資額も、構造の単純なソレノイド方式の方が少なくて済む。以上のような理由で、バー全幅を加熱する装置としてトランスバース方式は採用に困難性を有していたのである。ソレノイド型誘導加熱装置31においては、図7に示すようにコイル32がバー1を周回するように配置され、バー1の上面及び下面に鉄心33が配置される。
【0021】
本発明は、このような困難性を有するトランスバース型誘導加熱装置15を、バー1の幅方向全体を誘導加熱する加熱装置として敢えて採用し、本発明の目的を達成することができた。
【0022】
トランスバース型誘導加熱装置15は、鉄心5およびコイル6から構成される1対のインダクターを有し、バー1の通過位置に対して上下に対向して上下インダクターが配置される。従来、図6に示すようにロの字型の枠30を用いて上下インダクター(3、4)を固定していた。
【0023】
本発明においては、図1に示すように上インダクター3はレール9に沿って移動可能な架台8によって保持される。レール9は、誘導加熱装置2の上方であってライン上での諸作業に支障のない高さ位置に配置され、レール9に沿って架台8が移動することによって架台8がバー進行方向と直角の横方向に移動する。架台8によって保持された上インダクター3は、架台8の移動とともに横移動し、誘導加熱装置の加熱位置17と待機位置18の間を移動することができる。
【0024】
下インダクター4についても、誘導加熱装置の加熱位置と待機位置の間を移動可能なように配置する。通常は、下インダクター4の下方に配置された台車7によって移動を行う。
【0025】
このように、上インダクター3、下インダクター4ともに、圧延ライン上の加熱位置17とライン横の待機位置18との間を横行可能である。さらに従来のようなロの字型の枠30が存在しないので、たとえ圧延ライン上にバー1が停止していたとしても、バー1に影響されずに上下インダクターを加熱位置17から待機位置18まで横行させることができる。同様に、誘導加熱装置前後のテーブルローラー13同士が図2に示すように構造部材14によって連結されていたとしても、上下インダクターを加熱位置17と待機位置18との間で自由に横行させることができる。
【0026】
上インダクター3と下インダクター4を横行させるための横移動装置10は、各インダクター毎に別々に設けることとしても良い。図1(b)に示す例では、上インダクター3は架台8上に配置された横移動装置10bによって駆動され、下インダクター4は台車7に連結した横移動装置10aによって駆動される。あるいは、図1(a)に示すように、上下インダクターを連結し、連動して移動するようにすれば、1台の横移動装置10で上下インダクターを横行させることができるので好ましい。上下インダクターを連結するに際し、上インダクターと下インダクターとは、待機位置側において連結されてなることが必要である。反待機位置側で連結されていると、該連結部が邪魔をするため、圧延ライン上にバーが停止している場合、あるいは前後のテーブルローラー同士が構造部材によって連結されている場合に、誘導加熱装置を横行させることができなくなるからである。
【0027】
本発明の誘導加熱装置は、以上のような構造を有しているので、誘導加熱装置2を加熱位置17と待機位置18との間で横行させる機能を損なうことなく、図2に示すように誘導加熱装置前後のテーブルローラー13同士を少なくとも幅方向片側で構造部材14によって連結することができる。その結果、誘導加熱装置を設置することによってたとえテーブルローラー13の高さが高くなったとしても、構造部材14で連結することによってテーブルローラーの剛性を高めることができ、テーブルローラー上を移動するバー先端がテーブルローラーに衝突したとしてもテーブルローラーの台の固定部分が亀裂する設備故障を起こすことがない。
【0028】
トランスバース型誘導加熱装置15において、図1に示すように下インダクター4を昇降させるための昇降装置11を有する場合には、バー通過位置の下側所要スペースはさらに大きくなり、テーブルローラー13の高さがさらに高くなる。上記本発明のように構造部材14で連結することによってテーブルローラー13の剛性を高めることができるので、下インダクターを昇降させるための昇降装置11を有する場合においても、十分に剛性の高いテーブルローラーとすることができる。
【0029】
熱間圧延ラインに誘導加熱装置2を1組のみ配置する場合には、誘導加熱装置前後のテーブルローラー(13b、13c)は、誘導加熱装置2が配置されていない側の隣り合うテーブルローラーと構造部材14で連結することは従来から可能であった(図8(a))。これに対し、誘導加熱装置をライン方向に列をなし複数配置する場合には、複数の誘導加熱装置(2a、2b)の間に配置されるテーブルローラー13bには、従来は構造部材14を全く配置できなかった(図8(b))。本発明においては、複数の誘導加熱装置が列をなして配置される場合においても、隣り合うすべてのテーブルローラー間に構造部材を連結することが可能なので、特に本発明適用による改善効果が大きい。
【0030】
トランスバース型誘導加熱装置15の上下インダクター間の空間では、バー1に垂直な方向を軸とする誘導電流が誘起される。この空間にバーが存在する場合、図5に示すようにバー1の内部に誘導電流28が流れ、バー1が加熱される。一方、バー以外の部分あるいそれにバーを含む部分が加わった部材に、バーに垂直な方向を軸とする電流経路が形成されると、その電流経路内にも誘導電流が誘起されることとなる。
【0031】
本発明において、誘導加熱装置の前後に配置されるテーブルローラー間を構造部材14で連結すると、このテーブルローラー上にバーが進入してきたとき、バー1−テーブルローラー13−構造部材14−テーブルローラー13−バー1の間が導通して閉ループとなり、電流経路が形成されることとなる。この電流経路はまさに誘導電流が流れ得る経路となっている。この電流経路に誘導電流が流れると、バーとテーブルローラーの間にスパークが発生し、好ましくない。
【0032】
本発明においては、テーブルローラー13と構造部材14との間を電気的に絶縁することにより、上記のような閉ループの形成を防止することができ、誘導電流の発生とそれにともなうスパークの発生を防止することが可能になる。
【0033】
具体的な絶縁手段としてはテーブルローラー13と構造部材14との間に電気絶縁層を設ける。絶縁のための絶縁材には,体積抵抗値が1013Ω・cm以上クラスの絶縁性及び、耐熱性が180℃以上クラスを満たすエポキシ系樹脂等が望ましい。挟み込んだ絶縁材の締結に際してはワッシャー及び、ボルト穴にセラミックスコーディング等で絶縁を施した部材を使用することが望ましい。
【0034】
本発明で用いるバーの幅方向全体を誘導加熱するトランスバース型誘導加熱装置2としては、図4に示すように、鉄心(5a、5b)として2個の垂直部26と1個の水平部27を有するコの字型の鉄心とし、2個の垂直部26をバー1の表面に向け、鉄心の幅がバー1の全幅をカバーする幅とし、該コの字型の鉄心(5a、5b)をバー1の上面側と下面側に対面して配置し、各垂直部(26a、26b)を取り巻くようにコイル6を配置する形式とすると好ましい。垂直部26を取り巻くコイル6によって磁界を発生させ、該磁界は対面する2個のコの字型鉄心中に形成されてループ磁界となる。各鉄心の垂直部26の端面が対面しているので両端面間に磁界が生成され、その両端面間にバー1が配置されるのでバー表面に垂直に磁界が形成される。鉄心の幅がバー1の全幅をカバーする幅を有するので、バー1の全幅にわたってバー1に垂直な磁界が形成される。鉄心を取り巻くコイル6に交流電流を流すことにより、バー1を貫通する磁界も交流磁界となり、バー中には誘導電流として渦電流が形成される。
【0035】
加熱するバー1の幅と鉄心5の幅Wとの関係については、バーの幅が鉄心幅Wより広い方が好ましい。トランスバース型誘導加熱装置15は、加熱するバー1のエッジ部(幅方向端部)が過加熱される恐れがあるが、鉄心幅Wをバー幅より狭くすることでエッジ部の渦電流の発生が抑制され、エッジ部の過加熱を抑制できるからである。これにより、バーの全幅を均一に加熱することが可能になる。
【0036】
バーの上面側と下面側に対面して配置する鉄心同士の間隔によって、バーの加熱昇温能力が変動する。鉄心同士の間隔が狭いほど、加熱によるバーの温度上昇量が増大する。従って、通常はできるかぎり鉄心同士の間隔を狭く設定する。ただし、バーの先端部は反り形状を有している場合があり、誘導加熱装置2の鉄心間隔が狭いと、反りを有するバーの先端部が鉄心の間隙中に進入することができず、突っかけが発生する可能性がある。本発明において、上下インダクターを昇降する昇降装置11を設けることにより、バー先端部が誘導加熱装置2に進入する際には鉄心の間隔を拡大しておき、先端部進入の後に鉄心の間隔を狭めて加熱昇温能力を増大する対応を行うこととなる。
【0037】
トランスバース型誘導加熱装置を複数台直列に配置し、全体として1組の全幅誘導加熱装置とすることができる。1台毎の誘導加熱装置は中容量とし、全体として必要な容量を確保することができる。従来、大容量の誘導加熱装置が作りにくいという課題があったが、中容量の加熱装置を複数配列することにより、この課題を解決することができる。熱間圧延においてはバーの幅が広幅から狭幅まで多種類存在する。複数台直列に配置した各誘導加熱装置の鉄心幅を狭幅のバーに最適な鉄心幅としておき、広幅のバーの熱間圧延を行う際には個別の誘導加熱装置をバー幅方向の別方向にシフトすることにより、バーの全幅について加熱を行うようにすることもできる。
【0038】
トランスバース型誘導加熱装置の発信周波数については、100〜500Hz程度とすると好ましい。ソレノイド型誘導加熱装置では1500Hz程度の周波数が用いられていたが、加熱浸透深さを深くすること、および自己構成部材の局部発熱による故障を防止するため、トランスバース型誘導加熱装置においては上記のように100〜500Hz程度とすると好ましい。
【0039】
【発明の効果】
熱間圧延ラインに配置されバーの幅方向全体を加熱する熱間圧延バーの誘導加熱装置ににおいて、本発明はトランスバース型誘導加熱装置を採用するとともに上インダクターはレールに沿って移動可能な架台によって保持することにより、バーが誘導加熱装置の直下に停止した際において、誘導加熱装置を待機位置に移動・待避してバー除去の作業スペースを確保することができる。
【0040】
本発明は上記構成を採用することにより、該誘導加熱装置前後のテーブルローラー同士が少なくとも幅方向片側で構造部材によって連結され、テーブルローラーの剛性を十分に確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の誘導加熱装置を示す正面図である。
【図2】本発明の誘導加熱装置付近を示す斜視図である。
【図3】本発明の誘導加熱装置を設置する熱間圧延ラインを示す平面図である。
【図4】本発明のトランスバース型誘導加熱装置を示す斜視図である。
【図5】トランスバース型誘導加熱装置によってバーに発生する誘導電流を示す斜視図である。
【図6】従来の誘導加熱装置を示す正面図である。
【図7】ソレノイド型誘導加熱装置を示す斜視図である。
【図8】従来の誘導加熱装置付近を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 バー
2 誘導加熱装置
3 上インダクター
4 下インダクター
5 鉄心
6 コイル
7 台車
8 架台
9 レール
10 横移動装置
11 昇降装置
12 車輪
13 テーブルローラー
14 構造部材
15 トランスバース型誘導加熱装置
17 加熱位置
18 待機位置
21 バー進行方向
22 粗圧延機
23 仕上圧延機
24 加熱炉
25 巻き取り機
26 垂直部
27 水平部
28 誘導電流
30 枠
31 ソレノイド型誘導加熱装置
32 コイル
33 鉄心[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an induction heating apparatus for a hot rolling bar that is arranged in a hot rolling line and heats the entire width direction of the bar.
[0002]
[Prior art]
An induction heating device that heats the entire width direction of the bar after the rough rolling may be arranged between the rough rolling mill and the finish rolling mill of a hot rolling line such as steel.
[0003]
In a heating furnace for hot rolling, it is difficult to bake by changing the temperature of each adjacent slab intermittently, so that the temperature is changed by several tens of degrees Celsius in units of several slabs. Include. When one slab is charged into the heating furnace at a low temperature, if this slab is extracted from the heating furnace at a target temperature or higher and the furnace temperature is raised, the slab is charged around the low temperature charging material in the furnace. The resulting high temperature charge is burned wastefully above the target extraction temperature, causing heating furnace fuel loss. On the other hand, if an induction heating device that heats the entire width of the bar after rough rolling is arranged, even if a low-temperature material as described above is charged, the furnace temperature is extracted without changing the temperature, and after rough rolling, By performing induction heating over the entire length in the longitudinal direction of the bar, it is possible to ensure the target finish rolling temperature, and it is possible to reduce the heating furnace fuel loss.
[0004]
Further, when the slab is extracted from the heating furnace at a high temperature, a secondary scale is generated on the surface of the product and bites during rolling, which may impair the appearance of the final coil. In such a case, the bar surface is cooled during rough rolling to finish rolling in order to ensure the appearance of the surface. If induction heating is performed for the entire length in the longitudinal direction of the bar after rough rolling, power saving by reducing bar cooling power and reduction of productivity reduction loss by increasing the number of air cooling or rough rolling passes for bar cooling Can do.
[0005]
At the front and rear ends of the bar, the temperature of the bar is lowered, and this low temperature portion is cropped before finish rolling in order to prevent cracking of the low temperature portion during finish rolling. If an induction heating device that heats the entire width direction of the bar is arranged, the temperature can be raised by heating the low temperature portion, the allowance for crop cutting at the front and rear ends can be reduced, and the rolling yield can be improved.
[0006]
It is known that the scale produced in steel with a high Si content is very difficult to peel off. In hot rolling of a Si-containing steel sheet, for example, as described in
[0007]
The induction heating device that is arranged in the hot rolling line and heats the entire width direction of the bar is naturally arranged at the heating position on the line when heating the bar, and the side of the rolling line is maintained when maintenance of the induction heating device is performed. Move to the standby position. Therefore, the induction heating device is arranged so as to traverse between the heating position and the standby position.
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-10-291016 [Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-254724
[Problems to be solved by the invention]
Looking at the heating device for heating the
[0010]
When the temperature drop part at the front and rear end of the bar is heated to reduce the crop cutting loss, the temperature drop at the rear end of the bar becomes larger as it approaches the leading edge or the rear end, and is steady at the leading edge or the rear end. A temperature drop of 200 ° C. or more may be observed compared to the site. When a conventional solenoid induction heating apparatus is used, if it is attempted to compensate for a temperature drop of 200 ° C. or more at the most advanced part or the rearmost part, a huge apparatus is required as the scale of the heating apparatus, and the capital investment is increased. On the other hand, when a transverse induction heating device that heats the full width is used to heat the rear end of the bar tip, the induced current is concentrated on the most advanced part (or the last end) of the steel plate, resulting in the induced current. The amount of temperature rise at the leading edge (or the rearmost edge) of the rough bar greatly increases. For example, when a heating device having a heating capability of increasing the steady-state temperature by about 60 ° C. is used, the temperature increase amount at the most advanced portion (or the rearmost end portion) of the coarse bar can exceed 400 ° C. Thus, it has been found that by using the transverse induction heating apparatus, the crop loss cutting allowance can be reduced even when the temperature drop at the rear end of the coarse bar is large.
[0011]
For removal of scale generated in steel with high Si content, magnetic flux is generated in the steel plate because magnetic flux is generated in the rolling direction when heating is performed by a solenoid induction heating device that heats the full width of the bar before finish rolling. Eddy currents concentrate near the surface of the steel sheet, and the steel sheet surface is selectively heated. As a result, the temperature rise near the steel plate surface is about twice as high as the temperature rise at the center of the steel sheet, and the scale remains after exceeding the generation limit temperature of the secondary scale after scale removal. On the other hand, when heating is performed using a full-width heating transverse induction heating device to remove the scale of high-Si steel, magnetic flux is generated in the steel plate to penetrate the coarse bar in the plate thickness direction. The generated eddy current is in the rolling direction, and uniform heating is performed in the plate thickness direction. As a result, the temperature rise of the steel plate surface and the central portion is the same, and the temperature rise near the steel plate surface can be prevented from exceeding the generation limit temperature of the secondary scale, and the scale can be removed.
[0012]
In the solenoid type
[0013]
As described above, the
[0014]
During the hot rolling, if a trouble occurs such that the bar tip hits the finishing mill entrance guide, the bar stops before the finishing mill. At this time, the
[0015]
The present invention provides an induction heating apparatus that can secure a work space for removing bars by moving and retracting the
[0016]
A table roller 13 is arranged between the rough rolling mill and the finishing mill, and the
[0017]
When the height of the table roller 13 increases, the rigidity of the table roller decreases. When the tip of the bar moving on the table roller collides with the table roller, the fixed part of the table roller base is cracked, resulting in equipment failure. If the adjacent table rollers are connected by a structural member, it is possible to increase the overall rigidity. However, since such a
[0018]
A second object of the present invention is to provide an induction heating apparatus that can sufficiently ensure the rigidity of table rollers before and after the induction heating apparatus.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
That is, the gist of the present invention is as follows.
(1) An
(2) The hot rolling bar induction heating device according to (1) above, wherein the
(3) A table roller 13 on which the
(4) One or both of the
(5) The induction heating device for a hot rolling bar according to (3) or (4) above, wherein the
(6) The hot rolling bar induction heating device according to any one of (3) to (5), wherein the table roller 13 and the
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As described above, a solenoid
[0021]
The present invention has been able to achieve the object of the present invention by adopting the transverse
[0022]
The transverse
[0023]
In the present invention, as shown in FIG. 1, the
[0024]
The
[0025]
Thus, both the
[0026]
The
[0027]
Since the induction heating device of the present invention has the above-described structure, as shown in FIG. 2 without impairing the function of traversing the
[0028]
When the transverse
[0029]
When only one set of the
[0030]
In the space between the upper and lower inductors of the transverse
[0031]
In the present invention, when the table rollers arranged before and after the induction heating device are connected by the
[0032]
In the present invention, by electrically insulating the table roller 13 and the
[0033]
As a specific insulating means, an electrical insulating layer is provided between the table roller 13 and the
[0034]
As shown in FIG. 4, the transverse
[0035]
Regarding the relationship between the width of the
[0036]
The heating / heating capacity of the bar varies depending on the interval between the iron cores arranged facing the upper surface side and the lower surface side of the bar. The narrower the distance between the iron cores, the greater the amount of temperature rise of the bar due to heating. Therefore, the interval between the iron cores is normally set as narrow as possible. However, the tip of the bar may have a warped shape, and if the interval between the iron cores of the
[0037]
A plurality of transverse type induction heating devices can be arranged in series to form a set of full width induction heating devices as a whole. Each induction heating device has a medium capacity, and the necessary capacity can be ensured as a whole. Conventionally, there has been a problem that it is difficult to produce a large-capacity induction heating device, but this problem can be solved by arranging a plurality of medium-capacity heating devices. In hot rolling, there are many types of bars ranging from wide to narrow. The core width of each induction heating device arranged in series is set as the optimum core width for narrow bars, and when performing hot rolling of wide bars, separate induction heating devices are arranged in different directions in the bar width direction. It is also possible to heat the entire width of the bar by shifting to.
[0038]
The transmission frequency of the transverse induction heating device is preferably about 100 to 500 Hz. In the solenoid type induction heating apparatus, a frequency of about 1500 Hz was used. However, in order to increase the heat penetration depth and to prevent a failure due to local heat generation of the self-constituting member, Thus, about 100 to 500 Hz is preferable.
[0039]
【The invention's effect】
In an induction heating apparatus for a hot rolling bar that is arranged in a hot rolling line and heats the entire width direction of the bar, the present invention employs a transverse type induction heating apparatus, and the upper inductor is movable on a rail. When the bar is stopped just below the induction heating device, the induction heating device can be moved to the standby position and retracted to secure a work space for removing the bar.
[0040]
In the present invention, by adopting the above configuration, the table rollers before and after the induction heating device are connected to each other by a structural member at least on one side in the width direction, and the rigidity of the table roller can be sufficiently secured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an induction heating device of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing the vicinity of the induction heating apparatus of the present invention.
FIG. 3 is a plan view showing a hot rolling line in which the induction heating apparatus of the present invention is installed.
FIG. 4 is a perspective view showing a transverse induction heating apparatus of the present invention.
FIG. 5 is a perspective view showing an induction current generated in a bar by a transverse induction heating device.
FIG. 6 is a front view showing a conventional induction heating device.
FIG. 7 is a perspective view showing a solenoid type induction heating device.
FIG. 8 is a perspective view showing the vicinity of a conventional induction heating device.
[Explanation of symbols]
Claims (6)
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