JP2011236454A - 鋼板の端面加熱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】より確実に鋼板の切断面である端面を加熱することが可能な端面加熱装置を提供する。
【解決手段】切断した鋼板１の端面１Ａを加熱する端面加熱装置２である。上記加熱する端面１Ａに対向配置する誘導加熱装置の加熱部と、上記端面１Ａに対向配置した加熱部を上記端面１Ａに対し前進及び後退させる進退機構と、上記端面１Ａに対向配置した加熱部を上記端面１Ａに沿って移動させる移動機構と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、シャーによる剪断のような機械的切断方法によって厚鋼板等の鋼板を切断した後の後処理の技術に関する。特に搬送ライン上に設けた冷却装置による加速冷却を経て製造される高強度鋼板のオンライン切断時に生じる、鋼中残留水素に起因した断面割れの発生防止に好適な端面加熱装置に関する。

近年、高強度厚鋼板の製造プロセスとして、連続鋳造されたスラブを熱片のまま加熱炉に挿入し、オンライン設備で熱間圧延及び加速冷却によって短時間処理にて製造するオンラインプロセスが増加している。オンラインプロセスは、オフライン処理を含まないため省プロセスであり、環境負荷低減や生産効率化という観点で優位性がある。
一方、このようなオンラインプロセスでは、鋳造段階から鋼板内に残存する水素を拡散・放出させるための十分な時間が確保出来ない。このため、鋼板内に水素が残存しやすく、水素性欠陥が生じ易いという問題もある。特に、高強度材ほど水素性欠陥に対する感受性が高く、内質欠陥や断面割れが生じ易い。これらの欠陥は、鋼中水素、中心偏析、剪断面残留応力等に起因する遅れ破壊の一種であり、板厚１／２部（中心部）の偏析部近傍や、図１５に示すような剪断後断面５０を起点とした割れが生じる原因となる。特に、ラインパイプ用厚鋼板などの品質要求が厳しい製品に対し、これら水素性欠陥の防止が要求されている。

前述のような内質欠陥及び断面割れを防止する方法として、鋼板徐冷が有効なことが従来から知られている。鋼板徐冷は、圧延及び加速冷却を終えた鋼板を、切断前または切断後にパイリングクレーン等でラインから下ろし、オフラインで、徐冷ピットや空きヤードに山積みして保温することで、鋼板中の水素の拡散・放出を促進する方法である。鋼板徐冷に関する技術として、例えば特許文献１には、特に鋼板端部において効率的な徐冷を行うための鋼板積重ね方法が開示されている。また、特許文献２には、徐冷ボックス内に鋼板を積置きした後、減圧することによって徐冷効率の向上を図る方法が開示されている。

一方、徐冷によらない方法として、例えば特許文献３及び特許文献４に開示されるように、切断面を急速加熱することによって切断面における水素割れの発生を抑制する方法もある。特許文献３には、切断面を４５０℃〜Ａ_c1温度まで昇温することによって、切断面の残留応力低減を図ることが開示されている。また、特許文献４には、切断面をＡ_c1温度以上まで昇温することによって、相変態による残留応力低減効果も加味した形で切断面の残留応力低減を図ることが開示されている。これらの方法は、何れも断面割れ抑制に効果的である。

特開平１０−２０２３１２号公報 特開２００１−３０３１２７号公報 特開２００７−２４５２６１号公報 特開２００８−１８４６３６号公報

上述の鋼板徐冷は、徐冷開始温度が高いほど長時間高温に保持されるので、鋼板中の水素の拡散・放出を促進する上で有効である。
しかしながら、近年、厚鋼板の高強度化に伴い、マルテンサイトのような低温での組織形成（Ｍｓ点以下など）を必要とする組織造り込み方法が多く用いられてきている。このような場合には、材質設計上、徐冷開始温度を上記温度よりも高くすることが出来ない。また、一般的に、図１６に示すように、鋼板中の水素の拡散係数は温度低下に伴い急激に減少し、加えて図１７に示すように、高強度材ほど水素の拡散係数が低い傾向にあるため、高強度材で十分な徐冷効果を得るためには徐冷開始温度を低くすることも難しい。このような事情から、高強度材の徐冷温度は、一般材よりも狭い温度範囲で管理する必要がある。

しかし、所定温度の鋼板を段積みするだけの通常の徐冷方法では、厚鋼板の寸法は不均一であるために、徐冷温度を一様な温度履歴となるように管理することは非常に困難である。また、厚鋼板の寸法が不均一である場合には、特許文献１に開示されるような段積みを行うことも出来ないため、特許文献１の技術が目的とする端部保温効果を得ることも難しい。また、特許文献２のように完全に密閉された形の徐冷場を設ける方法は、運用上、大量の鋼板を処理することが出来ないという問題がある。このような理由により、徐冷温度を一様な温度履歴に管理することは非常に困難であるために、通常は徐冷時における温度履歴のばらつきも考慮して徐冷温度を更に狭い温度範囲で管理する必要があり、実質的に安定した製造に供さないケースが多い。

一方、特許文献３及び特許文献４の方法によれば、上述のような温度管理の難しい鋼板の徐冷を行うことなく、切断面の加熱処理だけで断面割れ発生を抑えることは可能である。しかし、これら特許文献には目標とする切断面温度だけが規定されているだけであり、切断面を目標とする温度範囲まで加熱するための具体的方法については開示されていない。

本発明は、上記のような点に着目したもので、より確実に鋼板の切断面を加熱することが可能な端面加熱装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明のうち請求項１に記載した発明は、切断した鋼板の端面を加熱する端面加熱装置であって、
上記加熱する端面に対向配置する誘導加熱装置の加熱部と、上記端面に対向配置した加熱部を上記端面に対し前進及び後退させる進退機構と、上記端面に対向配置した加熱部を上記端面に沿って移動させる移動機構と、を備えることを特徴とするものである。

次に、請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した構成に対し、上記移動機構による加熱部の移動方向で、上記加熱部を挟んで配置される一対の案内部材を備え、
上記進退機構は、上記加熱部を支持する支持部を進退させることで、当該加熱部を進退可能とし、上記各案内部材は、上記支持部から上記鋼板の端面に向けて突出し、上記加熱部よりも上記端面に近接した先端部に転動部を有する、ことを特徴とするものである。

次に、請求項３に記載した発明は、請求項２に記載した構成に対し、上記加熱部と上記端面との距離を検出する距離検出手段と、上記支持部に対する各案内部材の突出量を変更する突出量変更手段と、上記距離検出手段が検出した距離が予め設定した範囲に収まる方向に上記案内調整手段を介して各案内部材の突出量を調整する突出量調整手段と、を備えることを特徴とするものである。

次に、請求項４に記載した発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載した構成に対し、端面の加熱処理を行う位置まで搬送されてきた上記鋼板の変位を拘束する板押え装置を備えることを特徴とするものである。
次に、請求項５に記載した発明は、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載した構成に対し、上記鋼板を搬送する搬送ラインの途中に上記加熱部を配置し、上記加熱部を搬送ラインに対して上方又は下方に退避させる退避機構を備えることを特徴とするものである。

次に、請求項６に記載した発明は、切断した鋼板を、当該鋼板の搬送ラインの途中で一時的に停止させた状態で、誘導加熱装置の加熱部を上記鋼板端面に近接させ且つ上記端面に沿って移動させることで、上記鋼板端面を誘導加熱することを特徴とする鋼板の端面加熱装置を提供するものである。

本発明によれば、より確実に鋼板の切断面を加熱することが可能となる。
例えば、シャー剪断のようなオンライン化が容易な切断方法で鋼板を切断した後における、切断面の割れ発生を効果的に抑制することが可能となるため、鋼板の切断作業前に行う水素除去のための徐冷が不要となる。その結果、例えば鋼板の搬送ライン上に設けた冷却装置による冷却後、引き続き、オンライン上で切断し、生産性良く大量の高強度厚鋼板を製造することが可能となる。

本発明に基づく第１実施形態に係る端面加熱装置を説明する模式図である。 本発明に基づく第１実施形態に係る端面加熱装置の加熱コイルにおける端面に沿った移動を説明する図である。 本発明に基づく第２実施形態に係る端面加熱装置を説明するための図である。 本発明に基づく第３実施形態に係る端面加熱装置を説明するための図である。 鋼板が斜行した状態を示す平面図である。 斜行した鋼板と加熱コイル及びサポートロールとの関係を示す図である。 突出量調整手段の処理例を示す図である。 本発明に基づく第４実施形態に係る板押え装置を示す図である。 鋼板に発生した反りの例を示す図である。 本発明に基づく第５実施形態に係る端面加熱装置を説明するための図である。 搬送ラインに跨る方向に退避する場合を示す図である。 本発明に基づく第５実施形態に係る端面加熱装置の動作例を説明するための図である。 実施例を説明する図である。 実施例における加熱速度を説明する図である。 せん断面における剪断割れ発生状況を示す図である。 体心立方金属における水素同位体拡散係数の温度依存性を示す図である。 鋼板引張強度と水素拡散係数の関係を示す図である。

次に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
「第１実施形態」
図１は、本実施形態の端面加熱装置２及びその使用を示す模式図である。
本実施形態で加熱される鋼板１は、シャー剪断のような切断装置にてオンラインで切断された鋼板１を対象とする。その切断された鋼板１は、搬送ラインＬに沿って端面加熱位置Ａまで搬送されて、その端面加熱位置Ａで一時停止される。そして、その状態で、当該端面加熱位置Ａに設置された本実施形態の端面加熱装置２で加熱される。

（構成）
上記端面加熱装置２は、上記端面加熱位置Ａまで搬送されてきた鋼板１の加熱する端面１Ａと対向可能な位置に設置されている。上記端面加熱装置２は、誘導加熱装置と、移動機構と、進退機構とを備える。

上記端面加熱装置２の構成について、図１及び図２を参照して説明する。
加熱対象となる鋼板１の切断面の長手方向（鋼板１の幅方向）に沿って、走行レール３が敷設されている。そして、端面加熱装置２の移動体４が、その走行レール３に案内可能に支持されている。すなわち、移動体４は、上記走行レール３に沿って移動可能となっている。移動体４は、駆動装置５を駆動することで、移動体４が走行レール３に沿って移動可能となっている。ここで、上記駆動装置５は、移動体４を進退させるシリンダ装置で構成しても良いし、移動体４に設けた不図示の車輪を駆動するモータで構成しても良い。すなわち、駆動装置５は、走行レール３に案内される移動体４を駆動可能な装置であれば、公知の駆動装置５を採用可能である。また、移動体４の案内も上記走行レール３である必要は無い。

上記移動体４の上面に、走行レール３と交差する方向に延在する案内レール６が設けられている。上記交差は、例えば走行レール３と直交する方向に設定すればよいが、直交している必要はない。そして、上記移動体４に対し、上記案内レール６を介して支持体７が支持されている。支持体７は、上記案内レール６に案内されながら、上記走行レール３と交差する方向に移動可能、つまり対象とする鋼板１の端面１Ａに対して進退する方向に移動可能となっている。また、上記支持体７にシリンダ装置８が連結する。そのシリンダ装置８は、案内レール６の延在方向に上記支持体７を押し引きすることで、上記支持体７を鋼板１の端面１Ａに対し前進後退させる進退装置を構成する。

上記駆動装置５及びシリンダ装置８は、コントローラ９からの指令によって駆動される。
また、上記支持体７から鋼板１の端面１Ａに向けて突出する突出体１０の先端部に、誘導加熱装置の加熱部を構成する加熱コイル１１Ａが固定されている。加熱コイル１１Ａは、誘導加熱装置の本体１１から供給される交流によって、近接配置された鋼板１の端面１Ａを加熱可能となっている。

ここで、上記走行レール３及び移動体４が移動機構を構成する。上記案内レール６、支持体７が進退機構を構成する。
上記構成の端面加熱装置２を、端面加熱位置Ａまで搬送されてきた鋼板１の端面１Ａの長手方向（鋼板１の幅方向）に対し、少なくとも１基配置させる。

（動作その他）
端面加熱位置Ａまで搬送されてきた鋼板１の端面１Ａに対して、シリンダ装置８を駆動して、加熱コイル１１Ａと鋼板１の端面１Ａとの距離が、予め設定してある目標近接距離Ｓとなるように、鋼板１の端面１Ａに対し支持体７つまり加熱コイル１１Ａを前進させる。

ここで、発明者らは、鋼板１の端面１Ａを急速加熱する方法として誘導加熱方式が有効であるが、端面１Ａの加熱を行うための加熱コイル１１Ａを、端面１Ａに対して２〜３ｍｍ程度の近接位置に配置する必要があることを確認している。このため、予め設定する目標近接距離Ｓの範囲を、例えば２ｍｍ以上３ｍｍ以下のように設定する。そして、目標近接距離Ｓを例えば２．５ｍｍに設定しておく。

ここで、上記目標近接距離Ｓとするための加熱コイル１１Ａの進退は、上記鋼板１が目標位置に精度良く停止すると想定される場合には、予め設定してある一定の進退量だけ進退させればよい。または、鋼板１の停止位置（端面１Ａの位置）をセンサで取得して、そのセンサの検出に基づき進退量を決定する。
加熱コイル１１Ａが鋼板１の端面１Ａに対し目標近接距離Ｓまで近接したら、誘導加熱装置本体１１を駆動して加熱コイル１１Ａを誘導加熱状態とした後に、図２のように、移動体４を移動レールに沿って移動、つまり加熱コイル１１Ａを鋼板１の端面１Ａに沿って移動させる。

これによって、端面１Ａと加熱コイル１１Ａの間隔を一定値（＝目標近接距離Ｓ）に保持しつつ、加熱コイル１１Ａを鋼板１の端面１Ａの長手方向に沿って平行移動させながら端面１Ａ加熱を行う。
目標加熱温度は、実験などによって予め求めておけばよい。
そして、上記目標加熱温度に基づき、加熱コイル１１Ａの単位時間当たりの加熱量及び加熱コイル１１Ａの移動速度を調整しておけばよい。

ここで、切断面（端面１Ａ）のみを局所的に急速加熱する理由は、厚鋼板１の機械的な切断では、切断時に加工歪を受ける部分が切断面近傍に限定されるためである。せん断による場合には、上記加工歪を受ける部分は、主に切断時の上下刃のクリアランス設定領域であり、当該領域は加工硬化して割れ易くなっている上に、高い引張り残留応力が残存しているため、変析や鋼中水素等による僅かな脆化要因でも割れが発生するおそれがある。本実施形態では、加熱は、端面１Ａと上記領域を含む部分まで行うように設定する。

以上のように、本実施形態の端面加熱装置２は、加熱コイル１１Ａを端面１Ａに対し近接・退避する進退機構と、加熱コイル１１Ａを端面１Ａと平行に移動する移動機構とを、それぞれ独立に駆動し得る機構となっている。これによって、シャー剪断面のような非平滑な端面１Ａを加熱対象としても、端面１Ａと加熱コイル１１Ａの間隔を一定に保った非接触状態で移動させることで、端面１Ａを端面長手方向に均一に加熱することが可能となる。

このとき、図２のように、複数台の端面加熱装置２で同時加熱させる場合には、鋼板１の幅が広い（端面１Ａの長手方向の寸法が長い）鋼板１に対しても、短時間で加熱処理することが可能となる。
なお、本発明の端面加熱装置２は、厚鋼板１の端面１Ａの加熱に特に有効である。また、鋼板１の長手方向に位置する端面１Ａを加熱対象とする場合で記載しているが、鋼板１の幅方向端面に位置する端面１Ａを加熱対象としても良い。切断した面に応じて加熱する端面１Ａを設定すれば良い。

「第２実施形態」
次に、第２実施形態について図面を参照して説明する。なお、上記第１実施形態と同様な構成については同一の符号を付して説明する。
（構成）
本実施形態の端面加熱装置２の基本構成は、上記第１実施形態と同様である。

ただし、上記加熱コイル１１Ａが取り付けられている支持体７に対して、一対の案内部材２０を設けた点が異なる。
上記一対の案内部材２０は、図３に示すように、上記移動体４の移動方向において、上記加熱コイル１１Ａを挟んで配置されている。各案内部材２０は、支持体７から上記鋼板１の端面１Ａ側に突出する案内部材２０本体２０ａと、その案内部材２０の先端部に回転可能に支持されるサポートロール２０ｂとから構成される。サポートロール２０ｂの回転軸は、鋼板１の厚み方向（本実施形態では上下方向）に向いている。サポートロール２０ｂは端面１Ａに沿って転動する転動部を構成する。

図３に示すように、上記２個のサポートロール２０ｂの先端側に接する接線Ｄと、加熱コイル１１Ａとの相対距離ΔＸが、鋼板１の端面１Ａと加熱コイル１１Ａの適正間隔（＝目標近接距離Ｓ）になるように、予めサポートロール２０ｂと加熱コイル１１Ａとの位置関係を設定しておく。

（動作その他）
上記端面加熱装置２では、サポートロール２０ｂが鋼板１の端面１Ａと当接するまで支持体７を端面１Ａに向けて移動させ、その状態で、移動体４を端面１Ａに沿って移動させる。すなわち、サポートロール２０ｂを鋼板１の端面１Ａに押し付けた状態で転動させることで端面１Ａの長手方向に移動させる。このように、端面１Ａが非平滑な面であっても、押し付けられたサポートロール２０ｂが転動することで、端面１Ａと加熱コイル１１Ａの間隔を一定に保つ事が可能となる。

また、サポートロール２０ｂを鋼板１の端面１Ａに押し付けるだけで、支持体７の移動制御が簡易になると共に、鋼板１の端面１Ａと加熱コイル１１Ａとの間隔を目標とする近接距離に保つことが可能となる。
ここで、上記説明では、転動部をサポートロール２０ｂで構成する場合で説明したが、転動部はこれに限定しない。転動部は、車輪でも良いし、回転可能に支持される玉体などであっても良い。要は、押し付けられた鋼板１の端面１Ａに沿って転動可能となっていれば良い。

「第３実施形態」
次に、第３実施形態について図面を参照して説明する。なお、上記第１及び第２実施形態と同様な構成については同一の符号を付して説明する。
（構成）
本実施形態の端面加熱装置２の基本構成は、上記第２実施形態と同様である。

ただし、第３実施形態は、上記加熱コイル１１Ａと鋼板１の端面１Ａとの距離を検出する距離検出手段と、上記支持部に対する各案内部材２０の突出量を変更する突出量変更手段と、上記距離検出手段が検出した距離に応じて、上記案内調整手段９Ａを介して各案内部材２０の突出量を調整する突出量調整手段と、を備える。
すなわち、図４に示すように、上記鋼板１の端面１Ａと加熱コイル１１Ａとの間隔を検出するための、接触式又は非接触式の変位センサ２１を、上記加熱コイル１１Ａに併設する。これによって、鋼板１が斜行している場合にも端面１Ａと加熱コイル１１Ａとの間隔を目標近接距離Ｓの範囲に保つ事を可能とする装置構成の例である。

図５のように、鋼板１が搬送ラインＬに対して斜行して停止した場合には、図３で示すサポートロール２０ｂと加熱コイル１１Ａの相対距離ΔＸに対し、図６に示すように、一方のサポートロール２０ｂだけが鋼板１の端面１Ａと当接した状態での距離となる。この結果、鋼板１の端面１Ａと加熱コイル１１Ａとの相対距離ΔＸが、目標近接距離Ｓに対し平均的に広くなる。そして、鋼板１の端面１Ａと加熱コイル１１Ａとの間隔が広くなると、誘導加熱の加熱効率が低下する原因となる。

これに対し、本実施形態では、突出量変更手段として、図４に示すように、上記案内部材２０本体２０ａを、エアシリンダなどのシリンダ機構として、コントローラ９からの指令によって長さが変更可能な構成にする。突出量変更手段としてシリンダ機構の代わりに直動案内機構等を採用しても良い。

また、上記支持体７に対し、距離検出手段として、鋼板１の端面１Ａまでの距離を検出する変位センサ２１を設ける。変位センサ２１は、レーザ距離計などの非接触センサでも良いし、接触式のセンサであってもよい。本実施形態では、加熱コイル１１Ａを挟んで対称位置となるように一対の変位センサ２１を設ける。すなわち、各案内部材２０に対応させて各案内部材２０の近傍に変位センサ２１を設ける。変位センサ２１は、検出信号をコントローラ９に出力する。

コントローラ９は、図４のように、案内調整手段９Ａを備える。
案内調整手段９Ａは、図７に示すように、まずステップＳ１００にて、一対の変位センサ２１の検出信号の差が所定閾値未満か否かを判定する。 ここで、一対の変位センサ２１の検出信号の差の所定閾値は、鋼板１の斜行角度が小さいため、案内部材２０の長さを初期状態のままとしても目標近接距離Ｓの範囲に収まる斜行角度に対応した最大値である。

一対の変位センサ２１の検出信号の差が所定閾値未満の場合には、各案内部材２０の長さを初期値の長さのままとする。一方、一対の変位センサ２１の検出信号の差が所定閾値以上と判定すると、鋼板１が斜行状態と判定して、ステップＳ１１０に移行する。
ステップＳ１１０では、まず上記一対の変位センサ２１の検出距離の平均値を取る。その平均値が、加熱コイル１１Ａと鋼板１の端面１Ａの平均距離である。次に、上記平均値と目標近接距離Ｓとの偏差に基づき、検出した距離が相対的に小さい変位センサ２１に近い側の案内部材２０の長さを、上記平均値と目標近接距離Ｓとの偏差がゼロに近づくように短くするための変位量を算出する。

続いてステップＳ１２０では、上記算出した変位量に応じた変位信号を出力する。ここで、検出した距離が相対的に小さい変位センサ２１に近い側の案内部材２０のサポートロール２０ｂ（図４中右側）は、鋼板１の端面１Ａに当接している。

ここで、検出した距離が相対的に大きい変位センサ２１に近い側の案内部材２０（図４中左側）の長さを、検出した距離が相対的に小さい変位センサ２１に近い側の案内部材２０（図４中右側）を短く変化させた分だけ、長くさせる信号を出力しても良い。これを実施しない場合には、一方のサポートロール２０ｂ（図４中右側）だけが鋼板１の端面１Ａに当接した状態となる可能性がある。支持体７の移動方向は、移動レールに交差する一定の方向にしか移動しないため、この状態でも、加熱コイル１１Ａと鋼板１の端面１Ａとの距離は一定に保持可能であるが、両方のサポートロール２０ｂを鋼板１の端面１Ａに当接させた方が、安定して加熱コイル１１Ａと鋼板１の端面１Ａとの距離を一定に保持下状態で当該加熱コイル１１Ａを移動可能となる。

上記コントローラ９による案内部材２０の長さ調整は、１回だけ実施しても良いし、所定サンプリング周期で、移動体４を移動させながら実施しても良い。

（動作その他）
図４のように、変位センサ２１からの検出信号による相対変位または絶対変位から求まる斜行度から、鋼板１の端面１Ａと加熱コイル１１Ａの間隔の変化量を求める。そして、図４に示す矢印のように、この変化量分を打ち消す分だけ、少なくとも当接している側のサポートロール２０ｂ（図４中右側）の位置を変位させることにより、斜行している鋼板１の端面１Ａと加熱コイル１１Ａの間隔が、コイル幅分の斜行代を除いて、目標近接距離Ｓ若しくはその近傍の値に保持した状態で、鋼板１の端面１Ａを加熱することが可能となる。

「第４実施形態」
次に、第４実施形態について図面を参照して説明する。なお、上記第１〜第３実施形態と同様な構成については同一の符号を付して説明する。
（構成）
本実施形態の端面加熱装置２の基本構成は、上記各実施形態と同様である。

ただし、図８のように、別途、板押え装置２３を備える点が異なる。板押え装置２３は、端面１Ａの加熱処理を行う位置まで搬送されてきた上記鋼板１の変位を拘束する装置である。
上記板押え装置２３は、端面加熱位置Ａに搬送されてきた鋼板１における、加熱対象の端面１Ａ近傍の上方に、図８のように、加熱する端面１Ａの長手方向に沿って複数配置されている。図８では３台の板押え装置２３の場合を例示している。剛性の高い厚鋼板１の場合には、３台以上が好ましい。

各板押え装置２３は、鋼板１上面に当接する押え部２３ａと、その押え部を昇降させる昇降装置２３ｂとからなる。昇降装置２３ｂは、例えばシリンダ装置から構成するなどによって、鋼板１を下側に押し付けて拘束、さらには変形可能な荷重を付加可能な装置を採用する。

（動作その他）
端面加熱位置Ａに搬送されてきた鋼板１に対して、上記板押え装置２３を下降して、鋼板１における加熱する端面１Ａ近傍を下側の搬送ローラ３０側に押し付ける。

このように、板押え装置２３によって厚鋼板１の変位を固定する。
その後に、上記第１〜第３実施形態のように、鋼板１の端面１Ａの加熱を行う。
板押え装置２３によって厚鋼板１の変位を固定することで、例えばサポートロール２０ｂを鋼板１の端面１Ａに押し付けた際の押付け力による、鋼板１の位置ずれを防止出来る。厚鋼板１はシャー剪断等により様々な寸法に分断されるため、幅及び長さが小さい鋼板１の場合、鋼板１自体の質量が小さいことに加えて、搬送ローラ３０との接触面積も小さいため、上記サポートロール２０ｂからの押付け力のような比較的小さい力によっても鋼板１の位置ずれが生じる可能性がある。この鋼板１の位置ずれが、上記板押え装置２３によって防止できる。

また、剪断時のシャー角などによっては、剪断面（端面１Ａ）に図９に示すような端部反りが発生して、加熱する端面１Ａに上下変位が生じる場合もある。
これに対し、上記板押え装置２３による押付け力を強くすることで、上記端部反りを図８のような状態に矯正した状態で端部加熱を行うことができるようになる。すなわち、サポートロール２０ｂを備えない場合にも、板押え装置２３は効果を奏する。

「第５実施形態」
次に、第５実施形態について図面を参照して説明する。なお、上記第１〜第４実施形態と同様な構成については同一の符号を付して説明する。
（構成）
本実施形態の端面加熱装置２の基本構成は、上記各実施形態と同様である。
但し、上記加熱コイル１１Ａを搬送ラインＬに対し下方に退避させる退避機構を備える。

退避機構について、図１０を参照して説明する。なお、図１０では、第４実施形態で説明した板押え装置２３を備える場合を例示している。板押え装置２３は、搬送ローラ３０と上下で対向する位置でも良いし、搬送ローラ３０間の位置の上方に配置されていても良い。

本実施形態では、端面加熱位置Ａにおける、搬送ローラ３０を１本若しくは複数本を取り除いて、その下方に、上記構成の端面加熱装置２を配置するための凹所２５を形成した。
また、上記移動体４を、下側部材４ａと上側部材４ｂとに２分割し、その下側部材４ａと上側部材４ｂとの間にジャッキ装置などの昇降装置４ｃを配置した。

そして、上記昇降装置４ｃを縮めた状態では、図１０に示すように、搬送される鋼板１と干渉しない位置となるように設定しておく。

（動作など）
図１１のように、厚鋼板１の長手方向先端及び尾端に対して端面１Ａ加熱を行う場合、厚鋼板１の搬送ラインＬを横断する方向に移動しながら加熱を行う。このとき、加熱前及び加熱後に図１１に示すような退避位置Ｂまで移動させる場合には、例えば退避位置Ｂから一度加熱開始位置（図１１で示す位置）まで端面加熱装置２を移動させた後に、端面１Ａ加熱のための移動を行いさらに、退避位置Ｂに移動させることとなる。このため、加熱のための移動以外の装置の移動に時間を要するため、その分、搬送ラインＬの能率を阻害することとなる。

これに対し、本実施形態では、図１０のように、上記厚鋼板１の端面１Ａへの加熱コイル１１Ａの進退機構、及び平行移動させる移動機構とは別に、上記加熱コイル１１Ａを上下方向に移動させて退避可能な構造を設ける。
例えば、厚鋼板１の先尾端面１Ａを加熱する場合には、図１２に示すように、搬送ラインＬ上を長手方向に搬送される厚鋼板１を、ストッパー（不図示）を用いて所定位置で停止させ（図１２（ａ））、板押え装置２３を用いて上下変位を拘束する。続いて、同時に搬送ラインＬの下方に配置した加熱コイル１１Ａを上昇させると共に、厚鋼板１の端面１Ａにサポートロール２０ｂを介して近接させ、幅方向へ送りながら加熱を行う（図１２（ｂ））。そして、全幅加熱終了した時点で加熱コイル１１Ａを退避・下降させて、速やかに厚鋼板１の搬送を再開する（図１２（ｃ））。

以上のように、図１２のような退避機構を、搬送ラインＬの途中に設ける場合には、端面１Ａ加熱を行わない状態では、上記加熱コイル１１Ａを下方に退避させる。そして、加熱を行うときだけ、加熱コイル１１Ａを上方に移動して、上述の端面１Ａの加熱処理を行う。加熱処理が終了したら、下方に降下させることで、加熱処理が終了した鋼板１の搬送が可能となる、そして、下降した後に、つまり鋼板１を搬送しながら、端面加熱装置２を初期位置に移動させて待機状態とすることが出来る。このように、端面１Ａ加熱以外の装置移動に要する時間が短くなるため、搬送ラインＬの能率を阻害すること無く、短時間で端面１Ａ処理を行う事が可能となる。

ここで、上記実施形態では、加熱コイル１１Ａを下方に退避させる場合を例示した。これに代えて、加熱コイル１１Ａを上方に退避させるようにしても良い。この場合には、例えば、搬送ラインＬを跨ぐような門型のフレームに吊り下げることで、加熱コイル１１Ａを搬送ラインＬの上側に退避させることが出来る。

以下、本件発明の実施例を示す。
板厚３８ｍｍ、板幅１８００ｍｍの鋼板１の端面１Ａに対して、図１３に示すように、鋼板１の幅中央・板厚中央位置に熱電対４０を取り付けた後、出力２００ｋＷ−１０ｋＨｚの誘導加熱装置を用いて、端面１Ａと加熱コイル１１Ａの間隔２．５ｍｍ、幅送り速度１００ｍｍ／ｓｅｃの条件にて端面１Ａ加熱を行った。

その際の温度履歴測定結果を図１４に示す。加熱を行う際には、加熱コイル１１Ａの近傍に２個のサポートロール２０ｂを併設し、エアシリンダでサポートロール２０ｂを端面１Ａに押し付けながら加熱を行った。
図１４に示す結果から、この場合には、鋼板１の端面１Ａの端面１Ａ温度が２秒間の加熱で７００℃以上となる加熱速度で急速加熱されていることが分かる。これより、例えば３０００ｍｍ幅の厚鋼板１の端面１Ａに対して同様の端面１Ａ加熱を１０秒で行う場合、上記の誘導加熱装置を幅方向に１０００ｍｍ間隔で３基設けて、それぞれ同様の幅送り速度１００ｍｍ／ｓｅｃでの加熱を行えば良いことが分かる。

１ 鋼板
１Ａ 端面
２ 端面加熱装置
３ 走行レール
４ 移動体
４ａ 下側部材
４ｂ 上側部材
４ｃ 昇降装置
５ 駆動装置
６ 案内レール
７ 支持体
８ シリンダ装置
９ コントローラ
９Ａ 案内調整手段
１１Ａ 加熱コイル
２０ 案内部材
２０ｂ サポートロール（転動部）
２１ 変位センサ（距離検出手段）
２３ 板押え装置
２５ 凹所
３０ 搬送ローラ
Ａ 端面加熱位置
Ｂ 退避位置
Ｄ 接線
Ｌ 搬送ライン
Ｓ 目標近接距離
ΔＸ 相対距離

Claims (6)

1. 切断した鋼板の端面を加熱する端面加熱装置であって、
   上記加熱する端面に対向配置する誘導加熱装置の加熱部と、
   上記端面に対向配置した加熱部を上記端面に対し前進及び後退させる進退機構と、
   上記端面に対向配置した加熱部を上記端面に沿って移動させる移動機構と、
   を備えることを特徴とする鋼板の端面加熱装置。
2. 上記移動機構による加熱部の移動方向で、上記加熱部を挟んで配置される一対の案内部材を備え、
   上記進退機構は、上記加熱部を支持する支持部を進退させることで、当該加熱部を進退可能とし、
   上記各案内部材は、上記支持部から上記鋼板の端面に向けて突出し、上記加熱部よりも上記端面に近接した先端部に転動部を有する、
   ことを特徴とする請求項１に記載した鋼板の端面加熱装置。
3. 上記加熱部と上記端面との距離を検出する距離検出手段と、
   上記支持部に対する各案内部材の突出量を変更する突出量変更手段と、
   上記距離検出手段が検出した距離が予め設定した範囲に収まる方向に上記案内調整手段を介して各案内部材の突出量を調整する突出量調整手段と、を備えることを特徴とする請求項２に記載した鋼板の端面加熱装置。
4. 端面の加熱処理を行う位置まで搬送されてきた上記鋼板の変位を拘束する板押え装置を備えることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載した鋼板の端面加熱装置。
5. 上記鋼板を搬送する搬送ラインの途中に上記加熱部を配置し、
   上記加熱部を搬送ラインに対して上方又は下方に退避させる退避機構を備えることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載した鋼板の端面加熱装置。
6. 切断した鋼板を、当該鋼板の搬送ラインの途中で一時的に停止させた状態で、誘導加熱装置の加熱部を上記鋼板端面に近接させ且つ上記端面に沿って移動させることで、上記鋼板端面を誘導加熱することを特徴とする鋼板の端面加熱装置。

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