JP3112617B2 - 圧延材の誘導加熱方法 - Google Patents

圧延材の誘導加熱方法

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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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Description

【発明の詳細な説明】
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【図面の簡単な説明】
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【図8】ラップ量Lと加熱効率の関係を示すグラフであ
る。
【符合の説明】
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)

    (57)【特許請求の範囲】
  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。
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