JP2009155669A - 誘導加熱装置および該誘導加熱装置を用いた加熱方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
連続搬送式誘導加熱装置で被加熱物を高温に加熱した際に生じる被加熱物どうしの凝着や、トラブル等で成形機が停止する場合に焼ざまし材が生じるのを防止するための誘導加熱装置及び該誘導加熱装置を用いた加熱方法を提供することを目的とする。
【解決手段】
熱間鍛造用素材である被加熱物を加熱する誘導加熱装置において、複数の被加熱物を順次搬送しながら加熱を行う連続搬送式誘導加熱炉と、複数の加熱コイルを多列に備え、該連続搬送式誘導加熱炉で加熱した被加熱物を、個々に多行多列に収納し加熱する多数収納型誘導加熱炉と、該多数収納型誘導加熱炉の加熱コイルと同数・同位置の均熱保温室が設けられ、該多数収納型誘導加熱炉で加熱した被加熱物を、個々に多行多列に収納し均熱・保温することが可能な多数収納型均熱保温炉とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、熱間鍛造において熱間鍛造用素材である被加熱物を所定温度に加熱するための誘導加熱装置、及び該誘導加熱装置を用いた被加熱物の加熱方法に関する。

熱間鍛造における素材である被加熱物の加熱装置においては、従来より特許文献１に記載の様な、被加熱物を順次加熱用コイル内に搬送しながら加熱する連続搬送式誘導加熱装置がある。
鋼材の熱間鍛造においては、該連続搬送式誘導加熱装置により、成形前の被加熱物の温度を１２００℃以上の高温に加熱する場合が多い。そのため、加熱コイルが長大である場合には、特に、加熱コイル内の中央部での加熱温度が高くなり、そのため被加熱物どうしが凝着するというトラブルが生じる。
また、トラブル等で成形機が停止する場合には、加熱コイルにて加熱した被加熱物をすぐに成形機にて成形出来ないがために、被加熱材を加熱コイルの外に配置してある排出コンテナへ排出するという、いわゆる焼ざまし材が発生する。

特公昭６３−１０８７５号公報

本発明は、上記の連続搬送式誘導加熱装置で被加熱物を高温に加熱した際に生じる被加熱物どうしの凝着や、トラブル等で成形機が停止する場合に焼ざまし材が生じるのを防止するための誘導加熱装置及び該誘導加熱装置を用いた加熱方法を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、請求項１の発明では、熱間鍛造用素材である被加熱物を加熱する誘導加熱装置において、複数の被加熱物を順次搬送しながら加熱を行う連続搬送式誘導加熱炉と、複数の加熱コイルを多行多列に備え、該連続搬送式誘導加熱炉で加熱した被加熱物を、個々に多行多列に収納し加熱する多数収納型誘導加熱炉と、該多数収納型誘導加熱炉の加熱コイルと同数・同位置の均熱保温室が設けられ、該多数収納型誘導加熱炉で加熱した被加熱物を、個々に多行多列に収納し均熱・保温することが可能な多数収納型均熱保温炉とを備えることを特徴とする。

請求項２の発明では、請求項１に記載の誘導加熱装置により熱間鍛造用素材である被加熱物を加熱する際は、前記連続搬送式誘導加熱炉において、被加熱物を１０００〜１１００℃に加熱した後、前記多数収納型加熱炉において１２００℃以上に加熱することを特徴とする。

請求項３の発明では、トラブル等で成形機が停止した場合には、前記連続搬送式誘導加熱炉において、被加熱物を１０００〜１１００℃に加熱し、前記多数収納型誘導加熱炉において１２００℃以上に加熱した後、多数収納型均熱保温炉にて１２００℃以上の温度で均熱・保温することを特徴とする。

（作用）
請求項１の発明においては、連続搬送式誘導加熱炉と多数収納型誘導加熱炉との２機の加熱炉を備えることにより、通常操業においては、被加熱物の加熱を低温域と高温域で分けて加熱することが可能となる。例えば、被加熱物が凝着せず、且つ酸化しにくい温度域（１０００〜１１００℃）までの加熱を連続搬送式誘導加熱炉で行い、その後、１２００℃以上の高温域に加熱する場合は、多数収納型誘導加熱炉にて被加熱物を１本１本加熱コイルにて加熱することが可能となる。
また、トラブル等で成形機が停止する場合には、多数収納型誘導加熱炉にて１２００℃以上の高温に加熱された被加熱物を、多数収納型均熱保温炉にて１２００℃以上の温度で均熱・保温するが可能となる。

請求項２の発明においては、請求項１の発明である誘導加熱装置における被加熱物の加熱方法であり、通常操業においては、被加熱物どうしの凝着を防止することが可能となる。

請求項３の発明においては、請求項１の発明である誘導加熱装置における被加熱物の加熱方法であり、トラブル等で成形機が停止する場合には、焼ざまし材が発生するのを防止することが出来る。

以上の発明により、通常操業においては、被加熱物の高温（１２００℃以上）加熱時における、被加熱物どうしの凝着を防止するが出来る。それによって、生産性の向上が図れる。そして、トラブル等で成形機が停止した場合に、高温（１２００℃以上）加熱した後の被加熱物の均熱・保温を行うことを可能とすることで、焼ざまし材が発生するのを防止することが出来る。それによって、エネルギー原単位の向上が図れる。

本発明の誘導加熱装置の構成について、図１及び図２を用いて説明する。図１は、鍛造用素材である被加熱物Ｗを１０００〜１１００℃にまで加熱する連続搬送式誘導加熱炉１と連続搬送式誘導加熱炉１から搬出された被加熱物Ｗをさらに１２００℃以上の高温に加熱する多数収納型誘導加熱炉２と多数収納型誘導加熱炉２で加熱された被加熱物Ｗを収納し、均熱・保温する機能を持つ多数収納型誘導均熱炉３より構成される。
連続搬送式誘導加熱炉２には、図２に示す様な搬送コンベア１０とピンチローラー１１とスキッドレール１２と加熱コイル１３及び図２には示していないが加熱コイル用電源により構成される。

連続搬送式誘導加熱炉１と多数収納型誘導加熱炉２の間には、図１には示していないが、連続搬送式誘導加熱炉１から排出された被加熱物Ｗを多数収納型誘導加熱炉２に搬送するための搬送手段が設置されている。
搬送手段としては、ロボットハンド等を使用して被加熱物Wを１本１本多数収納型誘導加熱炉２に搬送してもよいし、その他専用の搬送装置による搬送方法でも良い。
連続搬送式誘導加熱炉１の排出側に設置された多数収納型誘導加熱炉２には、被加熱物Ｗを１本１本収納し、加熱する複数の加熱コイル２１が多行多列に配置している。加熱コイル２１には、加熱コイル用電源が少なくとも１つ以上接続されている。

多数収納型誘導加熱炉２の排出側に、多数収納型均熱保温炉３が近設されている。多数収納型均熱保温炉３には、多数収納型誘導加熱炉２の加熱コイル２１の位置と同位置に均熱保温室３１が同数設けられている。多数収納型均熱保温炉３の内部には図に示していないが、加熱用電極が設置されており、該加熱用電極には該多数収納型均熱保温炉３の外部に設置された加熱電極用電源と接続されている。加熱用電極に電流を流すことにより、多数収納型均熱保温炉３の均熱保温室３１内を所定温度に均熱及び保温することが出来る。又、該多数収納型均熱保温炉３の加熱手段としては、加熱用電極以外にも燃料バーナーによる加熱手段でも良い。

多数収納型均熱保温炉３の排出側の近傍には、図１には示していないが、多数収納型均熱保温炉３から排出された被加熱物Ｗを成形機に搬送するための搬送手段が設置されている。
搬送手段としては、連続搬送式誘導加熱炉１から排出された被加熱物Ｗを多数収納型誘導加熱炉２に搬送する時と同様に、ロボットハンド等を使用して被加熱物を１本１本成形機に搬送してもよいし、その他専用の搬送装置による搬送方法でも良い。

（装置の作用）
まず、通常操業における、本発明の誘導加熱装置を使用しての被加熱物の加熱方法について説明する。
鍛造用素材である被加熱物Ｗを所定温度に加熱する場合は、図２に示す様に、搬送コンベア１０で加熱コイル１３の装入側に搬送された被加熱物Ｗは、ピンチロール１１にて順次連続搬送式誘導加熱炉１の加熱コイル１３内に装入された後、加熱コイル１３内にて１０００〜１１００℃の温度まで加熱される。
前記所定温度にて加熱された後、加熱コイル１３から排出された被加熱物Ｗは、連続搬送式誘導加熱炉１の排出側に近設されたロボットハンド等の把持部に把持されて、図１に示す多数収納型誘導加熱炉２の加熱コイル２１内に１本1本装入される。

多数収納型誘導加熱炉２の加熱コイル２１内に装入された被加熱物Ｗは１２００℃以上の温度に加熱される。所定温度に加熱された被加熱物Ｗは、次に加熱される被加熱物Ｗが加熱コイル２１内に装入される際に、加熱コイル２１の外に押し出されて、多数収納型均熱保温炉３の均熱保温室３１内に収納される。均熱保温室３１内に収納された被加熱物Ｗは、後から収納される被加熱物Wに押し出されて多数収納型均熱保温炉３の外へ排出される。
多数収納型均熱保温炉３の外へ排出された被加熱物Ｗは、多数収納型均熱保温炉３の排出側に近設されたロボットハンド等の把持部に把持されて、成形機へ搬送される。

次に、トラブル等の発生で成形機が停止した場合における、本発明の誘導加熱装置を使用しての被加熱物の加熱及び保温方法について説明する。
トラブル等の発生で成形機が停止した場合は、まず、図２に示す連続搬送式誘導加熱炉１において低速運転を開始する。
連続搬送式誘導加熱炉１の装入側では、被加熱物Ｗの装入を停止し、その代わりにダミー材をピンチローラー１１にて加熱コイル１３内に装入させる。そして、加熱コイル１３内に装入されている被加熱物Ｗが１０００〜１１００℃に加熱され、加熱コイル１３の外へすべて排出されるまでダミー材の装入を行う。

加熱コイル１３から排出された被加熱物Ｗは、連続搬送式誘導加熱炉１の排出側に近設されたロボットハンド等の把持部に把持されて、図１に示す多数収納型誘導加熱炉２の加熱コイル２１に１本1本装入される。

多数収納型誘導加熱炉２では、通常操業と同様に被加熱物Ｗを加熱コイル２１にて１２００℃以上に加熱する。所定温度に加熱された被加熱物Ｗは、次に加熱される被加熱物Ｗが加熱コイル２１に装入される際に、加熱コイル２１の外に押し出される。そして、被加熱物Ｗは多数収納型均熱保温炉３へと装入される。
多数収納型均熱保温炉３では、加熱用電極により均熱保温室３１を１２００℃以上の温度に保持される様に均熱・保温される。均熱保温室３１内に装入された被加熱物Ｗは、１２００℃以上の温度に均熱及び保温される。そして、成形機の運転が再開されるまで、被加熱物Wは均熱保温室３１で保温のまま保持される。成形機の運転が再開される際に、被加熱物Ｗは均熱保温室３１の外へ排出され、多数収納型均熱保温炉３の排出側に近設されたロボットハンド等にて把持されて成形機へ搬送される。

本発明における誘導加熱装置の斜視図である。 本発明の誘導加熱装置における連続搬送式誘導加熱炉の側面図である。

符号の説明

１ 連続搬送式誘導加熱炉
２ 多数収納型誘導加熱炉
３ 多数収納型均熱保温炉
１０ 搬送コンベア
１１ ピンチローラー
１２ スキッドレール
１３ 加熱用コイル
２１ 加熱用コイル
３１ 均熱保温室
Ｗ 被加熱物

Claims (3)

1. 熱間鍛造用素材である被加熱物を加熱する誘導加熱装置において、複数の被加熱物を順次搬送しながら加熱を行う連続搬送式誘導加熱炉と、複数の加熱コイルを多行多列に備え、該連続搬送式誘導加熱炉で加熱した被加熱物を、個々に多行多列に収納し加熱する多数収納型誘導加熱炉と、該多数収納型誘導加熱炉の加熱コイルと同数・同位置の均熱保温室が設けられ、該多数収納型誘導加熱炉で加熱した被加熱物を、個々に多行多列に収納し均熱・保温することが可能な多数収納型均熱保温炉とを備えることを特徴とする誘導加熱装置。
2. 請求項１に記載の誘導加熱装置により熱間鍛造用素材である被加熱物を加熱する際は、前記連続搬送式誘導加熱炉において、被加熱物を１０００〜１１００℃に加熱した後、前記多数収納型加熱炉において被加熱物を個々に加熱コイルにて収納し、１２００℃以上に加熱することを特徴とする被加熱物の加熱方法。
3. トラブル等で成形機が停止した場合には、前記連続搬送式誘導加熱炉において、被加熱物を１０００〜１１００℃に加熱し、前記多数収納型誘導加熱炉において１２００℃以上に加熱した後、前記多数収納型均熱保温炉にて１２００℃以上の温度で均熱・保温することを特徴とする請求項２に記載の被加熱物の加熱方法。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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