JP3112617B2 - 圧延材の誘導加熱方法 - Google Patents
圧延材の誘導加熱方法Info
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- JP3112617B2 JP3112617B2 JP06162757A JP16275794A JP3112617B2 JP 3112617 B2 JP3112617 B2 JP 3112617B2 JP 06162757 A JP06162757 A JP 06162757A JP 16275794 A JP16275794 A JP 16275794A JP 3112617 B2 JP3112617 B2 JP 3112617B2
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- heating
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- induction heating
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- General Induction Heating (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は連続的に搬送される圧延
材の端部をエッジヒーターで加熱する圧延材の誘導加熱
方法に関するものである。
材の端部をエッジヒーターで加熱する圧延材の誘導加熱
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、鉄鋼圧延ラインなど圧延材を連
続的に走行させて複数の圧延ローラに通して順次圧延し
て所定の厚さの圧延材を製造している。しかしながら圧
延材は薄いので、両端側は中央部分に比べて放熱量が多
くなり図３に示すように温度降下が大きい。このため圧
延機に入る直前で、板幅方向の温度分布を均一にしてか
ら圧延しないと割れが発生したり、所定の板厚に圧延で
きなくなる問題がある。このため圧延機に入る直前で、
温度降下部分を補償するように図３に一点鎖線で示すよ
うに昇温させて板幅方向の温度分布を均一にしてから圧
延している。
続的に走行させて複数の圧延ローラに通して順次圧延し
て所定の厚さの圧延材を製造している。しかしながら圧
延材は薄いので、両端側は中央部分に比べて放熱量が多
くなり図３に示すように温度降下が大きい。このため圧
延機に入る直前で、板幅方向の温度分布を均一にしてか
ら圧延しないと割れが発生したり、所定の板厚に圧延で
きなくなる問題がある。このため圧延機に入る直前で、
温度降下部分を補償するように図３に一点鎖線で示すよ
うに昇温させて板幅方向の温度分布を均一にしてから圧
延している。
【０００３】このように温度降下した圧延材の端部側を
局部的に加熱する誘導加熱装置のエッジヒーターは、従
来例えば図４に示すように構成されている。この誘導加
熱装置のエッジヒーター１は、複数の溝部２を形成した
積層鉄心３の前記溝部２…に、水冷銅管を巻回して加熱
コイル４を形成したもので、このエッジヒーター１は、
圧延材５の両端側を上下から挟むように夫々設置され、
走行する圧延材５を誘導加熱して温度降下の大きい両端
部を局部的に加熱するようになっている。
局部的に加熱する誘導加熱装置のエッジヒーターは、従
来例えば図４に示すように構成されている。この誘導加
熱装置のエッジヒーター１は、複数の溝部２を形成した
積層鉄心３の前記溝部２…に、水冷銅管を巻回して加熱
コイル４を形成したもので、このエッジヒーター１は、
圧延材５の両端側を上下から挟むように夫々設置され、
走行する圧延材５を誘導加熱して温度降下の大きい両端
部を局部的に加熱するようになっている。
【０００４】この場合、圧延材５の温度降下は板厚によ
り変化すると考えられ、板厚に応じたエッジヒーター１
の昇温比率を変えるため、従来はエッジヒーター１と圧
延材５の相対位置、すなわちエッジヒーター１の端部か
ら両側に突出した圧延材５の幅をラップ量Ｌとして、こ
のラップ量Ｌを変えて、目的の昇温カーブを得ていた。
通常エッジヒーターの昇温カーブ特性は図５に示すよう
になり、この関係は次式で表される。但し式中、△Ｔは
昇温値、Ａは定数、ＥＸＰは指数関数、Ｋはラップ量Ｌ
により定まる変数、ｘは圧延材５の端面からの距離であ
る。
り変化すると考えられ、板厚に応じたエッジヒーター１
の昇温比率を変えるため、従来はエッジヒーター１と圧
延材５の相対位置、すなわちエッジヒーター１の端部か
ら両側に突出した圧延材５の幅をラップ量Ｌとして、こ
のラップ量Ｌを変えて、目的の昇温カーブを得ていた。
通常エッジヒーターの昇温カーブ特性は図５に示すよう
になり、この関係は次式で表される。但し式中、△Ｔは
昇温値、Ａは定数、ＥＸＰは指数関数、Ｋはラップ量Ｌ
により定まる変数、ｘは圧延材５の端面からの距離であ
る。
【０００５】
【数１】△Ｔ＝Ａ・ＥＸＰ（−Ｋｘ）
【０００６】このように従来は図６及び図７に示すよう
にラップ量Ｌを変化させることによりＫの値を変えて、
温度降下した圧延材５の端部側を目的の昇温カーブで加
熱していた。この場合、端部の昇温比率を急激に増加さ
せるには、圧延材５のラップ量Ｌを少なくしてＫの値を
大きくする必要がある。しかし図７に示すようにラップ
量ＬをマイナスにするとＫの値は大きくなるが、漏れ磁
束６が増えて圧延材５と鎖交する有効な磁束が減少する
と共に、水冷銅管を巻回した加熱コイル４の温度が上昇
して過熱され、全体としてエッジヒーター１の加熱効率
が図８に示すように低下してくる問題がある。
にラップ量Ｌを変化させることによりＫの値を変えて、
温度降下した圧延材５の端部側を目的の昇温カーブで加
熱していた。この場合、端部の昇温比率を急激に増加さ
せるには、圧延材５のラップ量Ｌを少なくしてＫの値を
大きくする必要がある。しかし図７に示すようにラップ
量ＬをマイナスにするとＫの値は大きくなるが、漏れ磁
束６が増えて圧延材５と鎖交する有効な磁束が減少する
と共に、水冷銅管を巻回した加熱コイル４の温度が上昇
して過熱され、全体としてエッジヒーター１の加熱効率
が図８に示すように低下してくる問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記欠点を除
去し、圧延材を効率よく加熱し、エッジヒーター本体の
漏れ磁束による過熱を防止して必要温度昇温カーブが得
られ、加熱効率の優れた圧延材の誘導加熱方法を提供す
るものである。
去し、圧延材を効率よく加熱し、エッジヒーター本体の
漏れ磁束による過熱を防止して必要温度昇温カーブが得
られ、加熱効率の優れた圧延材の誘導加熱方法を提供す
るものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、圧延ラインを
連続的に走行させて圧延材の両端側をエッジヒーターで
加熱する圧延材の誘導加熱方法において、エッジヒータ
ーの端部から両側に突出した圧延材の幅をラップ量とし
て、ラップ量が０以上の範囲で圧延材の必要昇温温度を
得る場合にはラップ量を調整するラップ制御を行なって
加熱し、ラップ量が０未満で必要昇温温度を得る場合に
は、ラップ量を０として周波数を調整する周波数制御で
加熱することを特徴とするものである。
連続的に走行させて圧延材の両端側をエッジヒーターで
加熱する圧延材の誘導加熱方法において、エッジヒータ
ーの端部から両側に突出した圧延材の幅をラップ量とし
て、ラップ量が０以上の範囲で圧延材の必要昇温温度を
得る場合にはラップ量を調整するラップ制御を行なって
加熱し、ラップ量が０未満で必要昇温温度を得る場合に
は、ラップ量を０として周波数を調整する周波数制御で
加熱することを特徴とするものである。
【０００９】
【作用】本発明の圧延材の誘導加熱方法は、数１に△Ｔ
＝Ａ・ＥＸＰ（−Ｋｘ）で表される関係式で必要昇温温
度が得られるラップ量Ｌが０以上の範囲ではラップ制御
を行なうと効率よく加熱することができる。また数１に
△Ｔ＝Ａ・ＥＸＰ（−Ｋｘ）で表される関係式で必要昇
温温度が得られるラップ量Ｌが０未満となる場合には、
エッジヒーターの端部と圧延材の端部を揃えてラップ量
Ｌを０とし、可変コンデンサのコンデンサ容量を調整し
て、周波数ｆを変化させる周波数制御を行なうことによ
り、加熱効率を低下させずに必要昇温温度カーブで加熱
することができる。
＝Ａ・ＥＸＰ（−Ｋｘ）で表される関係式で必要昇温温
度が得られるラップ量Ｌが０以上の範囲ではラップ制御
を行なうと効率よく加熱することができる。また数１に
△Ｔ＝Ａ・ＥＸＰ（−Ｋｘ）で表される関係式で必要昇
温温度が得られるラップ量Ｌが０未満となる場合には、
エッジヒーターの端部と圧延材の端部を揃えてラップ量
Ｌを０とし、可変コンデンサのコンデンサ容量を調整し
て、周波数ｆを変化させる周波数制御を行なうことによ
り、加熱効率を低下させずに必要昇温温度カーブで加熱
することができる。
【００１０】
【実施例】以下本発明の一実施例を詳細に説明する。図
１は本発明の圧延材の誘導加熱装置の回路を示すもの
で、高周波電源７から整合変圧器８を介して力率改善用
コンデンサ９が接続され、更にエッジヒーター１の加熱
コイル４との間に、開閉器10を介して可変コンデンサ11
が接続されている。また周波数と昇温特性との関係は実
験の結果、次式の関係を有することが見い出された。但
し式中、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは定数、ＥＸＰは指数関数、ｆ
は周波数、Ｌはラップ量、ｘは圧延材の端面からの距離
である。
１は本発明の圧延材の誘導加熱装置の回路を示すもの
で、高周波電源７から整合変圧器８を介して力率改善用
コンデンサ９が接続され、更にエッジヒーター１の加熱
コイル４との間に、開閉器10を介して可変コンデンサ11
が接続されている。また周波数と昇温特性との関係は実
験の結果、次式の関係を有することが見い出された。但
し式中、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは定数、ＥＸＰは指数関数、ｆ
は周波数、Ｌはラップ量、ｘは圧延材の端面からの距離
である。
【００１１】
【数２】
【００１２】従って、圧延ラインを連続的に走行させて
圧延材５の両端側をエッジヒーター１、１で加熱する場
合、前記数１に△Ｔ＝Ａ・ＥＸＰ（−Ｋｘ）で表される
関係式で必要昇温温度が得られるラップ量Ｌが、図６に
示すように０以上の範囲ではラップ制御を行なう。これ
は図８に示すようにラップ量Ｌが０以上の場合には、効
率よく加熱することができるからである。
圧延材５の両端側をエッジヒーター１、１で加熱する場
合、前記数１に△Ｔ＝Ａ・ＥＸＰ（−Ｋｘ）で表される
関係式で必要昇温温度が得られるラップ量Ｌが、図６に
示すように０以上の範囲ではラップ制御を行なう。これ
は図８に示すようにラップ量Ｌが０以上の場合には、効
率よく加熱することができるからである。
【００１３】また数１に△Ｔ＝Ａ・ＥＸＰ（−Ｋｘ）で
表される関係式で必要昇温温度が得られるラップ量Ｌが
図７に示すように０未満となるマイナスの場合には、図
２に示すようにエッジヒーター１の端部と圧延材５の端
部を揃えてラップ量Ｌを０とした状態に設定し、数２で
示す関係式に基づいて、可変コンデンサ11のコンデンサ
容量を調整して、開閉器10を入れることにより周波数ｆ
を調整する周波数制御で加熱を行なう。この場合ラップ
量Ｌが０となるので、周波数と昇温特性との関係は、次
式の関係となる。
表される関係式で必要昇温温度が得られるラップ量Ｌが
図７に示すように０未満となるマイナスの場合には、図
２に示すようにエッジヒーター１の端部と圧延材５の端
部を揃えてラップ量Ｌを０とした状態に設定し、数２で
示す関係式に基づいて、可変コンデンサ11のコンデンサ
容量を調整して、開閉器10を入れることにより周波数ｆ
を調整する周波数制御で加熱を行なう。この場合ラップ
量Ｌが０となるので、周波数と昇温特性との関係は、次
式の関係となる。
【００１４】
【数３】
【００１５】従って、数１の関係式でラップ量Ｌが０未
満となる範囲ではラップ量Ｌを０として、漏れ磁束６を
少なくして圧延材５と鎖交する有効な磁束を多くすると
共に、加熱コイル４の過熱を防止して、全体として図８
に示すように効率良く加熱することができる。また圧延
材５の端部側の必要温度昇温カーブは周波数ｆを調整す
ることにより容易に得ることができる。
満となる範囲ではラップ量Ｌを０として、漏れ磁束６を
少なくして圧延材５と鎖交する有効な磁束を多くすると
共に、加熱コイル４の過熱を防止して、全体として図８
に示すように効率良く加熱することができる。また圧延
材５の端部側の必要温度昇温カーブは周波数ｆを調整す
ることにより容易に得ることができる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明した如く本発明に係る圧延材の
誘導加熱方法によれば、加熱効率の良いラップ量Ｌが０
以上の範囲ではラップ量Ｌを調整するラップ制御を行な
い、ラップ量が０未満となる場合には、ラップ量を０と
して周波数を調整する周波数制御の２段階に切替えて加
熱することにより、圧延材を効率よく必要温度昇温カー
ブで加熱できると共に、漏洩磁束による加熱コイルの過
熱を防止してコイル寿命を長くすることができる。
誘導加熱方法によれば、加熱効率の良いラップ量Ｌが０
以上の範囲ではラップ量Ｌを調整するラップ制御を行な
い、ラップ量が０未満となる場合には、ラップ量を０と
して周波数を調整する周波数制御の２段階に切替えて加
熱することにより、圧延材を効率よく必要温度昇温カー
ブで加熱できると共に、漏洩磁束による加熱コイルの過
熱を防止してコイル寿命を長くすることができる。
【図１】本発明の一実施例による圧延材の誘導加熱回路
を示す単線回路図である。
を示す単線回路図である。
【図２】圧延材の端部をエッジヒーターの端部に合わせ
て誘導加熱している状態を示す断面図である。
て誘導加熱している状態を示す断面図である。
【図３】圧延材の端部側の板幅方向の温度分布を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図４】エッジヒーターの間に圧延材の端部を通過させ
て端部を誘導加熱している状態を示す斜視図である。
て端部を誘導加熱している状態を示す斜視図である。
【図５】圧延材端面からの距離による昇温値の変化を示
すグラフである。
すグラフである。
【図６】圧延材の端部をエッジヒーターの端部から突出
させてラップ量Ｌが０を越えた範囲で誘導加熱している
状態を示す断面図である。
させてラップ量Ｌが０を越えた範囲で誘導加熱している
状態を示す断面図である。
【図７】圧延材の端部をエッジヒーターの端部より内側
に走行させてラップ量Ｌが０未満の範囲で誘導加熱して
いる状態を示す断面図である。
に走行させてラップ量Ｌが０未満の範囲で誘導加熱して
いる状態を示す断面図である。
【図８】ラップ量Ｌと加熱効率の関係を示すグラフであ
る。
る。
１ エッジヒーター ２ 溝部 ３ 積層鉄心 ４ 加熱コイル ５ 圧延材 ６ 磁束 ７ 高周波電源 ８ 整合変圧器 ９ 力率改善用コンデンサ 10 開閉器 11 可変コンデンサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−304685（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−157984（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−109487（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−32383（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05B 6/10
Claims (1)
- 【請求項１】 圧延ラインを連続的に走行させて圧延材
の両端側をエッジヒーターで加熱する圧延材の誘導加熱
方法において、エッジヒーターの端部から両側に突出し
た圧延材の幅をラップ量として、ラップ量が０以上の範
囲で圧延材の必要昇温温度を得る場合にはラップ量を調
整するラップ制御を行なって加熱し、ラップ量が０未満
で必要昇温温度を得る場合には、ラップ量を０として周
波数を調整する周波数制御で加熱することを特徴とする
圧延材の誘導加熱方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06162757A JP3112617B2 (ja) | 1994-06-21 | 1994-06-21 | 圧延材の誘導加熱方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06162757A JP3112617B2 (ja) | 1994-06-21 | 1994-06-21 | 圧延材の誘導加熱方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH088050A JPH088050A (ja) | 1996-01-12 |
| JP3112617B2 true JP3112617B2 (ja) | 2000-11-27 |
Family
ID=15760668
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06162757A Expired - Fee Related JP3112617B2 (ja) | 1994-06-21 | 1994-06-21 | 圧延材の誘導加熱方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3112617B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2808163B1 (fr) * | 2000-04-19 | 2002-11-08 | Celes | Dispositif de chauffage par induction a flux transverse a circuit magnetique de largeur variable |
-
1994
- 1994-06-21 JP JP06162757A patent/JP3112617B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH088050A (ja) | 1996-01-12 |
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