【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、ストリップの連続処理ラインにおいて、ストリップのエッジ加熱に用いられるＣ型誘導子を用いた誘導加熱装置における、漏れ電流吸収方法および漏れ電流吸収装置を備えた誘導加熱装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば熱延によって得られたストリップのエッジ部分は、形状不良や疵が集中している場合が多いことから、熱延ストリップを冷却した後、トリマーラインでストリップエッジを５〜１０ｍｍ程度トリミングすることが行われている。ストリップエッジをトリマー（一対のデスクを備えた剪断機）でトリミングすると、トリミングした部分（剪断部）の組織が加工誘起マルテンサイト変態を起して硬化し、それ以外の部分と組織が異なり、冷間圧延した場合に剪断部分から割れ破断に至る場合がある。
【０００３】
そのため、一般には、図３に示すように、トリマー２でトリミング後のストリップ１のエッジを誘導加熱装置３で１０００℃前後の温度に加熱して、焼鈍効果により組織を軟化させることが行われている。
このストリップ１のエッジを誘導加熱する手段としては、図４に示すようなＣ型誘導子３ｃを用いた１対の誘導加熱装置３１、３２が用いられている。このＣ型誘導子を用いた誘導加熱装置は、鉄心ｃｒに誘導コイルｃを巻回して、この誘導コイルｃに電源ａを接続してなるＣ型誘導子を用いたものであり、ストリップ１の通板ラインを挟んで両側にそれぞれ配置され、図５に示すようなＣ型誘導子のスリット３ｓ内にストリップ１の両エッジ部を非接触で通過させ、ストリップ１の両エッジ部の厚み方向に磁束を与えることにより，ストリップ１の両エッジ部のみを加熱するように構成されたものである。
【０００４】
このＣ形誘導子３ｃを用いた誘導加熱装置３において、ストリップ１上に誘起される渦電流は、ストリップ１のエッジ部を加熱すると同時に、抵抗の小さい部分を流れようとする性質がある。
一般に、Ｃ型誘導子３ｃの入側および出側のＣ型誘導子３ｃに近い場所に、ストリップ１をサポートするロール７を配置しており、このロールは入側では常温〜１００℃前後、出側では１０００℃前後の温度のストリップエッジに接触するため、耐熱性のある金属ロールである場合が多い。
【０００５】
誘導加熱装置３でストリップ１上に誘起される渦電流は、上記抵抗の小さい部分を流れようとする性質があり、一部はストリップ１〜金属ロール７〜ストリップ１間あるいはストリップ１〜金属ロール７〜対地〜金属ロール７〜ストリップ１の閉回路を、漏れ電流として周回する。この漏れ電流が僅かな電流であっても、金属間の電流閉回路のパスの断続によってスパークが発生する場合がある。この現象が長く続くと、金属ロール７のベアリングにスパークによる電食やストリップ１と金属ロール７間で焼き付き疵が発生するなどの悪影響が出る恐れがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、例えばトリマーでトリミングされた後のストリップエッジを、Ｃ型誘導子を用いた誘導加熱装置で加熱する場合において、金属ロールへの渦電流の漏れ電流を遮断して、スパーク発生を防止しながら安定した加熱を実現できるストリップエッジ誘導加熱装置の漏れ電流吸収方法および漏れ電流吸収装置を備えた誘導加熱装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の第一の発明は、ストリップエッジをＣ型誘導子を用いた誘導加熱装置により加熱する場合において、誘導子のライン入側および出側のストリップをサポートする金属ロール上に、導電体を介して接続した一対の短絡ロールを配置し、誘導加熱されるストリップの両側端部に進退自在に押圧接触させて、少なくとも前記金属ロールを介して流れる渦電流の漏れ電流回路の抵抗より小さい抵抗の回路をつくることによって、ストリップに流れる渦電流の漏れ電流をバイパスさせることを特徴とするストリップエッジ誘導加熱装置の漏れ電流吸収方法である。
【０００８】
第二の発明は、ストリップエッジを加熱するＣ型誘導子を用いた誘導加熱装置において、誘導子のライン入側および出側のストリップをサポートする金属ロール上に、ストリップ面に対し進退自在にしかつ導電体を介して接続した一対の短絡ロールを、誘導加熱されるストリップの両側端部に押圧接触させて配設して、少なくとも前記金属ロールを介して流れる渦電流の漏れ電流回路の抵抗より小さい抵抗の回路をつくることによって漏れ電流を吸収する漏れ電流吸収装置を備えたことを特徴とするストリップエッジ誘導加熱装置である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明では、例えばトリマーでトリミングされた後のストリップエッジをＣ型誘導子を用いた誘導加熱装置により加熱する場合において、誘導子のライン入側および出側のストリップ上に、接触式の集電装置をストリップ幅方向にそれぞれ２箇所以上設け、これを入側、出側で、それぞれ、電気的に短絡しておくことにより、漏れ電流回路の抵抗より小さい抵抗の回路をつくることによって漏れ電流を吸収し、金属ロールとストリップの接触断続に起因するスパーク発生を防止するものである。
【００１０】
この場合の接触式の集電装置としては、ストリップエッジに、それぞれ、接触させる必要があるため、接触させてもストリップエッジに疵を発生させない構造を有することが求められる。
このような条件を満足するものとしては、導電体（ブスバー）を介して接続した一対の短絡ロールやブラシを用いることが有効であり、誘導加熱しているストリップエッジとの接触を確実にし、安定通板させるために、ストリップをサポートする金属ロール上に配置し、誘導加熱されるストリップの両エッジに、それぞれ、進退自在に配設してストリップエッジとの接触を密にできるようにすることが有効である。
【００１１】
以下に本発明の実施例を、図１に基づいて説明する。
図１は、ストリップエッジのトリマーラインに後続して配置された、Ｃ型誘導子を用いた本発明によるストリップエッジの誘導加熱装置例を示す。図１において、１はトリマーラインに供給された冷間のストリップで、通板状態で、トリマー２によりエッジをトリミングされた後、通板ラインを挟んで配置された本発明によるストリップエッジの誘導加熱装置１２で、９００〜１０５０℃の温度に加熱される。加熱された後、冷却装置５で冷却され巻取装置（図示省略）で巻き取られてコイルになる。
【００１２】
ここで用いている誘導加熱装置１２は、Ｃ型誘導子３ｃを用いた一対の誘導加熱装置３１、３２と、その入側と出側に配設された漏れ電流吸収装置６ａ、６ｂを備えたものである。より具体的には、図２に示すように構成されている。
本発明の誘導加熱装置１２を形成するＣ型誘導子３ｃを用いた一対の誘導加熱装置３１、３２は、鉄心ｃｒに誘導コイルｃを巻回して、この誘導コイルｃに電源ａを接続してなり、ストリップ１の通板ラインを挟んで両側に一対配置され、Ｃ型誘導子３ｃのスリット３ｓ部（前記図５参照）にストリップ１の両エッジ部を非接触で通過させ、ストリップ１の両エッジ部の厚み方向に磁束を与えることによりストリップ１のエッジ部のみを加熱するように構成されたものである。
【００１３】
そして、本発明の誘導加熱装置１２を形成する漏れ電流吸収装置６ａ、６ｂは、Ｃ型誘導子３ｃの入側および出側のストリップ１をサポートする金属ロール７上に、導電体（短絡体）９を介して接続した一対の短絡ロール８ａ、８ｂを、架台１０に設けた進退装置１１により、誘導加熱されるストリップ１の両エッジ部に対して進退自在に配設してなるものである。
【００１４】
この本発明の誘導加熱装置１２を用い、漏れ電流吸収装置６ａ、６ｂの一対の短絡ロール８ａ、８ｂを、それぞれ、誘導加熱されるストリップ１の両エッジ部に押圧・接触させて、ストリップ１に流れる渦電流の漏れ電流をバイパスさせることにより吸収させるようにし、金属ロール７に対する渦電流の漏れ電流を遮断することにより、誘導加熱中、この金属ロール７に起因するスパークの発生を防止することができる。
【００１５】
【実施例】
図１に示したトリマーラインにおいて、図２に示した本発明による漏れ電流吸収装置を備えた誘導加熱装置１２により、速度１２０ｍ／ｍｉｎ で通板中の厚み２．０ｍｍ、温度が常温から約１００℃のストリップ（ステンレス鋼 ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ４３０他）に対して、トリマー２によりエッジを両側で５ｍｍづつトリミング後に、ストリップエッジの誘導加熱を実施し、誘導加熱中における金属ロールでの渦電流の漏れ電流を測定し、スパークの発生状況とストリップおよび金属ロールでの焼き付き疵の発生状況を調査した。実施条件と実施結果は下記の通りである。
【００１６】
［実施条件］
加熱温度：９００〜１０５０℃
誘導加熱条件
誘導コイル電流：１６５０〜１８００Ａ
短絡ロール（材質：銅）
外径 ：８０ｍｍ
接触幅：３０ｍｍ
導電体（短絡棒）：銅（外径：３０ｍｍ）
【００１７】
本発明の実施例においては、誘導加熱装置での短絡ロールによる抑え効果もあり、安定した通板ができ、長時間にわたってストリップエッジを設定温度に加熱することができた。この間、金属ロールでは渦電流の漏れ電流を検出できなかった。そして、金属ロールとストリップ間でスパークの発生は認められず、ストリップに疵の発生も認められなかった。また、金属ロールのベアリングの焼き付きの発生もなかった。これに対し従来型の漏れ電流吸収装置を有しないものでは、金属ロールとストリップ間でスパークの発生が認められ、ストリップ表面に焼き付き疵の発生が認められた。また、金属ロールのベアリングの焼き付きの発生も認められ、加熱操業の中断を余儀なくされた。
【００１８】
なお、本発明は、上記の例の構成に限定されるものではない。例えば、上記の例では、ストリップを水平方向に通板して誘導加熱するように構成されたものを例として示したが、ストリップの通板方向は水平方向だけではなく、加熱するストリップの通板状態に応じて変更されるものである。
【００１９】
また、上記の例では、本発明をストリップエッジのトリマーラインでのストリップエッジ誘導加熱に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではない。さらに、漏れ電流吸収装置における集電構造、短絡構造、進退装置の構造等については、加熱対象、加熱条件、設備規模、設備レイアウト等に応じて、前記請求項を満足する範囲内で変更されるものである。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は、例えば、トリマーでトリミングされた後のストリップエッジを、Ｃ形誘導子を用いた誘導加熱装置で加熱する場合において、誘導加熱装置の入側、出側に簡易な漏れ電流吸収装置を配設し、入側、出側に配設された金属ロールに対する渦電流の漏れ電流を遮断することができ、スパーク発生を防止して、ストリップおよび金属ロールでの焼き付き疵の発生がなく、安定した誘導加熱操業を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＣ型誘導子を用いた誘導加熱装置を配設したストリップエッジのトリマーラインでの設備配置例を示す側面説明図。
【図２】本発明のＣ型誘導子を用いた誘導加熱装置の構造例を示す立体説明図。
【図３】従来のＣ型誘導子を用いた誘導加熱装置を配設したストリップエッジのトリマーラインでの設備配置例を示す側面説明図。
【図４】従来のＣ型誘導子を用いた誘導加熱装置の構造例を示す立体説明図。
【図５】ストリップエッジを通過させるＣ型誘導子のスリット部を示す側面説明図。
【符号の説明】
１ ストリップ
２ トリマー
３、３１、３２ Ｃ型誘導子を用いた誘導加熱装置
３ｃ Ｃ型誘導子
３ｓ スリット部
５ 冷却装置
６ａ、６ｂ 漏れ電流吸収装置
７ 金属ロール
８ａ、８ｂ 短絡ロール
９ ブスバー（導電体）
１０ 架台
１１ 進退装置
１２ 本発明の誘導加熱装置
ａ 電源
ｃ 誘導コイル
ｃｒ 鉄心[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a leakage current absorbing method and an induction heating device including a leakage current absorbing device in an induction heating device using a C-type inductor used for edge heating of a strip in a continuous strip processing line.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the edge portion of a strip obtained by, for example, hot rolling is often concentrated on shape defects and flaws. Therefore, after cooling the hot-rolled strip, the strip edge is trimmed by about 5 to 10 mm with a trimmer line. That is being done. When the strip edge is trimmed with a trimmer (shear equipped with a pair of desks), the structure of the trimmed portion (shear portion) undergoes work-induced martensitic transformation and hardens, and the structure differs from that of the other portions. In the case of cold rolling, cracking may occur from the sheared portion.
[0003]
Therefore, generally, as shown in FIG. 3, the edge of the strip 1 after trimming by the trimmer 2 is heated to a temperature of about 1000 ° C. by the induction heating device 3 to soften the structure by the annealing effect. I have.
As means for induction heating the edge of the strip 1, a pair of induction heating devices 31 and 32 using a C-type inductor 3c as shown in FIG. 4 is used. The induction heating device using the C-type inductor uses a C-type inductor in which an induction coil c is wound around an iron core cr and a power source a is connected to the induction coil c. Both edges of the strip 1 are passed through the slits 3s of the C-shaped inductor as shown in FIG. 5 in a non-contact manner, and are arranged on both sides of the threading line. By applying a magnetic flux, only both edges of the strip 1 are heated.
[0004]
In the induction heating device 3 using the C-shaped inductor 3c, the eddy current induced on the strip 1 has a property of heating the edge portion of the strip 1 and flowing through a portion having a small resistance.
Generally, a roll 7 supporting the strip 1 is disposed at a position near the C-type inductor 3c on the entrance side and the exit side of the C-type inductor 3c. On the side, since it comes into contact with the strip edge at a temperature of around 1000 ° C., it is often a heat-resistant metal roll.
[0005]
The eddy current induced on the strip 1 by the induction heating device 3 has a property of flowing through the portion having the small resistance, and a part thereof is between the strip 1 and the metal roll 7 or the strip 1 or between the strip 1 and the metal roll 7. -Ground-Metal roll 7-The closed circuit of the strip 1 is circulated as leakage current. Even if the leakage current is a small current, sparks may be generated due to intermittent paths of the metal-to-metal closed circuit. If this phenomenon continues for a long time, adverse effects such as electric erosion due to sparks on the bearings of the metal roll 7 and burn-in flaws between the strip 1 and the metal roll 7 may occur.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
According to the present invention, for example, when a strip edge after being trimmed by a trimmer is heated by an induction heating device using a C-type inductor, an eddy current leak current to a metal roll is cut off to prevent spark generation. It is an object of the present invention to provide a method for absorbing a leakage current of a strip edge induction heating device and a induction heating device including the leakage current absorption device, which can realize stable heating while performing the heating.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In the first invention of the present invention, when a strip edge is heated by an induction heating device using a C-type inductor, a conductor is placed on a metal roll that supports strips on the line entrance and exit sides of the inductor. A pair of short-circuit rolls connected through the metal roll are arranged so as to be able to reciprocate and press contact with both side ends of the strip to be heated by induction so that the resistance of the eddy current flowing through the metal roll is smaller than the resistance of the leakage current circuit. A method for absorbing a leakage current of a strip edge induction heating device, wherein a leakage current of an eddy current flowing in a strip is bypassed by forming a circuit.
[0008]
A second invention is an induction heating apparatus using a C-type inductor for heating a strip edge, wherein the induction heating device is capable of moving forward and backward with respect to a strip surface on a metal roll supporting strips on the line entrance side and the exit side of the inductor; A pair of short-circuit rolls connected via conductors are disposed in pressure contact with both side ends of the strip to be heated by induction, and are at least smaller than the resistance of an eddy current leakage current circuit flowing through the metal rolls. A strip edge induction heating device comprising a leakage current absorbing device for absorbing a leakage current by forming a resistance circuit.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
According to the present invention, for example, when a strip edge after trimming with a trimmer is heated by an induction heating device using a C-type inductor, a contact-type current collector is provided on strips on the line entrance and exit sides of the inductor. By providing two or more devices in the strip width direction and electrically shorting them at the input and output sides, respectively, the leakage current can be reduced by creating a circuit with a resistance smaller than the resistance of the leakage current circuit. It absorbs and prevents the occurrence of sparks due to the intermittent contact between the metal roll and the strip.
[0010]
In this case, since the contact-type current collector needs to be brought into contact with the strip edge, it is required to have a structure that does not cause a flaw on the strip edge even when the contact is made.
In order to satisfy such a condition, it is effective to use a pair of short-circuit rolls or brushes connected via a conductor (bus bar). In order for the strip to be passed, it is arranged on a metal roll supporting the strip, and is arranged at both edges of the strip to be heated by induction so as to be able to move back and forth, respectively, so that it can be brought into close contact with the strip edge. It is valid.
[0011]
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
FIG. 1 shows an example of a strip edge induction heating apparatus according to the present invention using a C-shaped inductor, which is disposed after a strip edge trimmer line. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a cold strip supplied to a trimmer line, which is subjected to induction heating of a strip edge according to the present invention, which is disposed in a state where the edge is trimmed by a trimmer 2 in a passing state and then sandwiches the passing line. In the apparatus 12, it is heated to a temperature of 900 to 1050C. After being heated, it is cooled by the cooling device 5 and wound by a winding device (not shown) to form a coil.
[0012]
The induction heating device 12 used here includes a pair of induction heating devices 31 and 32 using a C-type inductor 3c, and leakage current absorbing devices 6a and 6b disposed on the entrance and exit sides thereof. Things. More specifically, it is configured as shown in FIG.
A pair of induction heating devices 31 and 32 using the C-type inductor 3c forming the induction heating device 12 of the present invention winds the induction coil c around the iron core cr and connects the power source a to the induction coil c. A pair of strips 1 is disposed on both sides of the strip passing line, and the slits 3s (see FIG. 5) of the C-type inductor 3c are passed through both edges of the strip 1 in a non-contact manner. By applying a magnetic flux in the thickness direction of the edge portion, only the edge portion of the strip 1 is heated.
[0013]
Then, the leakage current absorbing devices 6a and 6b forming the induction heating device 12 of the present invention are provided on the metal roll 7 supporting the inlet and outlet strips 1 of the C-shaped inductor 3c, with a conductor (short circuit). A pair of short-circuit rolls 8a and 8b connected via the base 9 are arranged so as to be able to advance and retreat with respect to both edges of the strip 1 to be induction-heated by an advance / retreat device 11 provided on a gantry 10.
[0014]
By using the induction heating device 12 of the present invention, a pair of short-circuit rolls 8a and 8b of the leakage current absorption devices 6a and 6b are pressed and contacted to both edges of the strip 1 to be induction-heated, respectively. Leakage of the flowing eddy current is bypassed to be absorbed, and leakage of the eddy current to the metal roll 7 is cut off, thereby preventing generation of a spark caused by the metal roll 7 during induction heating. it can.
[0015]
【Example】
In the trimmer line shown in FIG. 1, the induction heating device 12 having the leakage current absorbing device according to the present invention shown in FIG. 2 is used, at a speed of 120 m / min. After stripping the edges of each of the strips of 5 ° C. (stainless steel SUS304, SUS430, etc.) by 5 mm on each side with a trimmer 2, the strip edges are subjected to induction heating, and the leakage current of the eddy current in the metal roll during the induction heating is reduced. Measurements were made to investigate the occurrence of sparks and the occurrence of seizure flaws on strips and metal rolls. The implementation conditions and results are as follows.
[0016]
[Implementation conditions]
Heating temperature: 900-1050 ° C
Induction heating conditions Induction coil current: 1650-1800A
Short-circuit roll (material: copper)
Outer diameter: 80mm
Contact width: 30mm
Conductor (short-circuit bar): copper (outer diameter: 30 mm)
[0017]
In the embodiment of the present invention, there is also an effect of suppressing by the short-circuit roll in the induction heating device, a stable threading can be performed, and the strip edge can be heated to the set temperature for a long time. During this time, the eddy current leakage current could not be detected with the metal roll. No spark was observed between the metal roll and the strip, and no flaw was found on the strip. Also, there was no occurrence of seizure of the bearing of the metal roll. On the other hand, in the case without the conventional leakage current absorbing device, the occurrence of spark was observed between the metal roll and the strip, and the occurrence of burn-in flaws on the strip surface was observed. In addition, seizure of the bearing of the metal roll was observed, and the heating operation had to be interrupted.
[0018]
Note that the present invention is not limited to the configuration of the above example. For example, in the above example, a configuration in which the strip is passed horizontally and induction heating is performed is shown as an example, but the strip passing direction is not limited to the horizontal direction, and the strip passing direction of the strip to be heated is not limited to the horizontal direction. It is changed according to the state.
[0019]
In the above example, the case where the present invention is applied to strip edge induction heating at the strip edge trimmer line has been described, but the present invention is not limited to this. Furthermore, the current collecting structure, the short-circuit structure, the structure of the reciprocating device, and the like in the leakage current absorbing device are changed within a range that satisfies the claims according to a heating object, a heating condition, a facility scale, a facility layout, and the like. Things.
[0020]
【The invention's effect】
The present invention provides, for example, a simple leakage current absorbing device on the inlet side and the outlet side of the induction heating device when the strip edge after trimming by the trimmer is heated by the induction heating device using the C-shaped inductor. It is possible to prevent leakage of eddy currents to the metal rolls installed on the entrance and exit sides by disposing, preventing the occurrence of sparks and eliminating the occurrence of burn-in flaws on the strip and metal rolls, and stabilizing Induction heating operation can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory side view showing an example of equipment arrangement at a strip edge trimmer line provided with an induction heating device using a C-type inductor of the present invention.
FIG. 2 is a three-dimensional explanatory view showing a structural example of an induction heating device using the C-type inductor of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory side view showing an example of equipment arrangement at a strip edge trimmer line provided with a conventional induction heating device using a C-type inductor.
FIG. 4 is a three-dimensional explanatory view showing a structural example of a conventional induction heating device using a C-type inductor.
FIG. 5 is an explanatory side view showing a slit portion of a C-type inductor that passes through a strip edge.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Strip 2 Trimmer 3, 31, 32 Induction heating device using C type inductor 3c C type inductor 3s Slit part 5 Cooling device 6a, 6b Leakage current absorbing device 7 Metal roll 8a, 8b Short roll 9 Busbar (conductor) )
REFERENCE SIGNS LIST 10 gantry 11 advance / retreat device 12 induction heating device a power supply c induction coil cr iron core of the present invention
