JP3650470B2 - Electric heating device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通電加熱装置に関する。さらに詳しくは、たとえば帯状鋼板などの被加熱材に焼入れ、焼なましなどの熱処理を施す際に用いられる通電加熱装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、帯状鋼板などの被加熱材に焼入れ、焼なましなどの熱処理を施すための通電加熱装置として、連続送給される被加熱材をその送給路に沿って所定間隔を隔てて配置された通電ロールに接触させ、これら両通電ロール間に電圧を印加して被加熱材を通電加熱するための通電加熱装置が知られている。
【0003】
前記通電加熱装置において、加熱出側の通電ロールおよび押さえロールは、通電加熱によって高温になった被加熱材によって加熱されるが、このとき、通電ロールおよび押さえロールのロール幅は、被加熱材の幅よりも大きいので、通電ロールおよび押さえロールの中央近傍の接触部分が直接かつ集中的に加熱され、該通電ロールおよび押さえロールの両末端近傍の非接触部分は、それほど加熱されない。したがって、通電ロールおよび押さえロールには、その製造時の直径寸法が完全であっても、稼動中にロール幅方向に温度偏差が生じ、ロール中央部分で直径偏差(以下、サーマルクラウンという)が発生する。
【0004】
このように、通電ロールおよび押さえロールのロール中央部分でサーマルクラウンが発生したばあいには、被加熱材が該ロール中央部分でのみ接触し、さらに該ロール中央部分が過加熱されるようになる。その結果、通電ロールおよび押さえロールのロール中央部分でのサーマルクラウンがより一層大きくなって被加熱材の中央部分が通電ロールおよび押さえロールから集中的に圧下を受けることになり、該被加熱材の形状悪化が生じたり、また通電ロールおよび押さえロールと被加熱材との間、とくに両者の間隙が大きくなる被加熱材のエッジ部で接触不良によるスパークが発生することがある。このようにスパークが発生したばあいには、通電ロールおよび押さえロールの表面ならびに被加熱材の表面にスパーク疵が入り、とくに通電ロールおよび押さえロールのスパーク疵は、以降継続的に被加熱材に転写疵を生じさせてしまうことがある。そして、この結果、通電ロールおよび押さえロールの寿命の低下や被加熱材の品質低下などがひきおこされる原因となる。
【0005】
そこで、前記通電ロールのサーマルクラウンの発生を防止するために、通電ロール内にヒートパイプが装着された通電用均温ロールが提案されている(特開平6−10062号公報)。
【0006】
前記通電用均温ロールを用いたばあいには、確かに該通電用均温ロールにサーマルクラウンが発生することを防止することができるが、前記通電用均温ロールには、ヒートパイプが用いられているため、高価であり、経済性に難点がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来技術に鑑みてなされたものであり、連続送給される被加熱材を通電加熱する際に、通電ロールおよび押さえロールに有害なサーマルクラウンが発生することを防止し、かつヒートパイプが装着され均温ロールの使用本数を減少させることにより、経済性が高められた通電加熱装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、
第1に、連続送給される被加熱材に通電し、該被加熱材を通電加熱するための通電加熱装置において、前記被加熱材の高温領域で該被加熱材と接触する通電ロールが水冷式または油冷式バックアップロールと接触して配設され、前記被加熱材をはさんで前記通電ロールと対向する押さえロールがヒートパイプを内蔵した均温ロールである通電加熱装置であって、該水冷式または油冷式バックアップロールの軸から冷却用の水または油を流入し、冷却後の水または油を該軸の端部に排出するように該軸の外周面に沿って螺旋状に設けた通液路を有する通電加熱装置(以下、第1発明という)、
第2に、連続送給される被加熱材に通電し、該被加熱材を通電加熱するための通電加熱装置において、前記被加熱材の高温領域で該被加熱材と接触する押さえロールが水冷式または油冷式バックアップロールと接触して配設され、前記被加熱材をはさんで前記押さえロールと対向する通電ロールがヒートパイプを内蔵した均温ロールである通電加熱装置であって、該水冷式または油冷式バックアップロールの軸から冷却用の水または油を流入し、冷却後の水または油を該軸の端部に排出するように該軸の外周面に沿って螺旋状に設けた通液路を有する通電加熱装置(以下、第2発明という)、ならびに
第3に、連続送給される被加熱材に通電し、該被加熱材を通電加熱するための通電加熱装置において、前記被加熱材の高温領域で該被加熱材と接触する通電ロール、および前記被加熱材をはんさで前記通電ロールと対向する押さえロールがそれぞれ水冷式または油冷式バックアップロールと接触して配設されてなる通電加熱装置であって、該水冷式または油冷式バックアップロールの軸から冷却用の水または油を流入し、冷却後の水または油を該軸の端部に排出するように該軸の外周面に沿って螺旋状に設けた通液路を有する通電加熱装置(以下、第3発明という)
に関する。
【0009】
【発明の実施の形態】
第1発明の通電加熱装置は、前記したように、連続送給される被加熱材に通電し、該被加熱材を通電加熱するための通電加熱装置であり、前記被加熱材の高温領域で該被加熱材と接触する通電ロールが水冷式または油冷式バックアップロールと接触して配設されており、前記被加熱材をはさんで前記通電ロールと対向する押さえロールがヒートパイプを内蔵した均温ロールである、という構成を有するものである。
【0010】
第1発明においては、被加熱材の高温領域で該被加熱材と接触する通電ロールが、水冷式または油冷式バックアップロールと接触して配置されている点に、1つの大きな特徴がある。
【0011】
第1発明においては、通電ロールとして、従来用いられている通電ロールをそのまま用いることができるので、高価なヒートパイプが装着された均温ロールを通電ロールに使用することによって発生する経済面での問題点が解消される。このように、第1発明において、従来用いられている通電ロールをそのまま用いてもサーマルクラウンの発生が抑制される理由は、定かではないが、おそらく被加熱材の通板時に通電ロールにサーマルクラウンが発生し、通電ロールが被加熱材を押さえつける力が大きくなって被加熱材から該通電ロールへの入熱量が増大するが、これと同時に通電ロールがバックアップロールを押しつける力も大きくなり、被加熱材からの該通電ロールへの入熱が速やかに該バックアップロールによって除去され、フラットなプロフィールへ矯正された該通電ロールがロール回転によって被加熱材と接触することにもとづくものと考えられる。
【0012】
以下、第1発明の通電加熱装置を図面にもとづいて説明する。
【0013】
図1は、第1発明の通電加熱装置の一実施態様を示す概略説明図である。
【0014】
図1において、被加熱材1の下面には、通電ロール2、3が配置されている。通電ロール2、3の上部には、被加熱材1をはさんで通電ロール2、3と対向する押さえロール4、5がそれぞれ配置されている。また、バックアップロール6は、通電ロール3と接触して配設されている。
【0015】
被加熱材1は、通電ロール2上から通電ロール3上へ矢印A方向に通板され、通板時には、電源7からの通電により、自らジュール熱を発して発熱する。したがって、通電ロール2は、低温側の通電ロール、通電ロール3は、高温側の通電ロールとなり、通電加熱によるサーマルクラウンは、低温側の通電ロール2ではあまり発生しないが、高温側の通電ロール3で大きく発生するようになる。
【0016】
第1発明においては、通電ロール3がバックアップロール6と接触して設けられていることにより、被加熱材1から該通電ロール3への入熱は、該バックアップロール6によって速やかに除去されるので、通電ロール3の被加熱材1の通板部分が過加熱されがたくなり、その結果、通電ロール3のサーマルクラウンの発生が抑制される。
【0017】
通電ロール3としては、従来用いられている通電ロールを用いることができる。かかる通電ロール3としては、たとえば低合金鋼などの一般ロール用鋼材などの材質からなり、直径200〜600mm程度、ロール長1000〜1800mm程度を有するロールなどがあげられる。
【0018】
なお、被加熱材1から通電ロール3への入熱をバックアップロール6で支配的に抜熱することが、サーマルクラウンの発生の抑制の点で好ましい。これは、被加熱材1からのロール幅方向の入熱分布に対して、従来の軸水冷方式では、水冷軸でロール幅方向に均一な拒熱形態しかとりえないのに対し、バックアップロール冷却方式では、該入熱分布に対応した抜熱分布となることにもとづくものである。すなわち、バックアップロール冷却方式では、被加熱材1からの入熱分布によって発生するサーマルクラウンと、かかるサーマルクラウンに起因する押しつけ力分布とがドライビングフォースとして抜熱が起こるので、抜熱したいサーマルクラウンの発生部分を、発生したサーマルクラウン量に見合った抜熱量で自動的に抜熱することができるという利点がある。かかる観点から、前記通電ロール3としては、たとえば軸を冷却させるための冷却水路などの冷却機能を有しないロールや、軸とシェルとの間に断熱材が配設された断熱性を有するロールを用いることが好ましい。
【0019】
通電ロール3と接触して用いられるバックアップロール6としては、水冷式または油冷式バックアップロールが用いられる。
【0020】
前記水冷式または油冷式バックアップロールとしては、たとえば図2に示されるような水冷式または油冷式のバックアップロールを用いることができる。
【0021】
図2は、水冷式または油冷式のバックアップロールの軸方向における概略縦断面図である。通液路8は、バックアップロール6の軸9の中央部分から冷却用の水または油が流入し、シェル10の内面と接触して水または油が通過するように、軸9の外周面に沿って螺旋状に設けられており、冷却後の水または油が軸9の端部から排出されるように構成されている。前記水冷式または油冷式バックアップロール6を用いたばあいには、一般に、たとえば800〜900℃程度に加熱された被加熱材1を通板させると、軸水冷などを行なわないばあい、その通電ロール3の表面が700〜800℃程度に加熱されるところが、該バックアップロール6の表面温度が30〜50℃程度となるように、通液路8に水または油を導入して冷却したばあいには、通電ロール3の表面温度を500℃以下に冷却させることができる。
【0022】
バックアップロール6のロール幅は、被加熱材1から通電ロール3への入熱を充分に抜熱することができるようにするために、通電ロール3の被加熱材1の通板部の幅以上であることが好ましく、また通電ロール3への圧下に偏りが生じないようにするために、通電ロール3のロール幅と同等であることがより好ましい。なお、通電ロール3に悪影響を与えない範囲内であれば、バックアップロール6のロール幅は、通電ロール3のロール幅よりも大きくてもよく、また小さくてもよい。
【0023】
バックアップロール6を通電ロール3に接触させる際には、被加熱材1から通電ロール3への入熱を充分に除去するためには、バックアップロール6による通電ロール3の圧下は、0.1kg/mm以上、なかんづく1kg/mm以上であることが好ましいが、あまりにも該圧下が大きいばあいには、被加熱材1が圧延(塑性変形)によってプロフィール変化を受けたり、ロール接触部での疲労強度の低下によって主に通電ロール3の耐久性が低下するようになる傾向があるので、7kg/mm以下、なかんづく5kg/mm以下であることが好ましい。
【0024】
第1発明においては、押さえロール5には、バックアップロールが接触されていないため、ヒートパイプを内蔵した均温ロールが用いられる。
【0025】
図3は、第1発明の押さえロール5として用いられる均温ロール11の一実施態様を示し、その軸に対して直交方向における概略断面図である。
【0026】
図3において、均温ロール11は、ヒートパイプ12を内蔵する金属シェル13を有し、その中心部分に軸14が設けられている。
【0027】
金属シェル13に内蔵されたヒートパイプ12は、該金属シェル13内で軸14方向に沿って複数本設けられている。
【0028】
ヒートパイプ12は、密閉管体内に熱媒が封入されたものであり、熱媒が密閉管体内の高温側で蒸発し、生成した蒸気が該密閉管体内の低温側で冷却され、凝縮して液体に戻るという機能を有するものであり、凝縮液は、毛細管作用または遠心力により、高温側に戻る。このとき、高温側では、蒸発に必要な潜熱が熱媒に供給され、低温側でその熱が放出される。
【0029】
なお、ヒートパイプ12に用いられる熱媒は、被加熱材1の目的とする加熱温度によって異なる。かかる熱媒の具体例としては、たとえば水、ナフタリン、ナトリウムなどがあげられる。前記熱媒には、最適な作動温度範囲があり、たとえば水のばあいで300℃程度まで、ナフタリンのばあいで300〜400℃程度まで、ナトリウムのばあいで1000℃程度までである。
【0030】
ヒートパイプ12の外径には、とくに限定がない。通常、外径が3〜12mm程度、なかんづく5〜8mm程度のヒートパイプ12を用いることができる。
【0031】
金属シェル13に設けられるヒートパイプ12の数は、該金属シェル13の外径などによって異なるので、一概には決定することができず、通常、サーマルクラウンが発生しない範囲内で適宜選定することが好ましい。
【0032】
ヒートパイプ12の金属シェル13の表面からの深さは、あまりにも浅いばあいには、被加熱材1との接触圧により、該ヒートパイプ12が塑性変形するようになり、またあまりにも深いばあいには、ロール幅方向の均温効果が低下し、サーマルクラウンの発生、ひいては被加熱材1との間でスパークの発生を招くようになるため、通常、5〜30mm程度であることが好ましい。
【0033】
金属シェル13の材質としては、たとえば低合金鋼などの一般ロール用鋼材などがあげられる。
【0034】
金属シェル13の直径は、たとえば被加熱材1を800〜900℃程度の温度に通電加熱するばあいには、350〜600mm程度とすることが好ましい。
【0035】
前記のように構成された第1発明の通電加熱装置においては、通電ロール3として、従来のように高価なヒートパイプが装着された均温ロールを用いる必要がなく、通電ロール3と、比較的安価な水冷式または油冷式バックアップロール6とを接触させるだけで通電ロール3に発生するサーマルクラウンを効果的に抑制することができる。
【0036】
したがって、第1発明の通電加熱装置は、通電ロール3に、高価なヒートパイプが装着された均温ロールを必要としないので、経済的価値にすぐれた装置である。
【0037】
第2発明の通電加熱装置は、前記したように、連続送給される被加熱材に通電し、該被加熱材を通電加熱するための通電加熱装置であり、前記被加熱材の高温領域で該被加熱材と接触する押さえロールが水冷式または油冷式バックアップロールと接触して配設され、前記被加熱材をはさんで前記押さえロールと対向する通電ロールがヒートパイプを内蔵した均温ロールである、という構成を有するものである。
【0038】
第2発明においては、被加熱材の高温領域で該被加熱材と接触する押さえロールが、水冷式または油冷式バックアップロールと接触して配置されている点に、1つの大きな特徴がある。
【0039】
第2発明においては、押さえロールとして、従来用いられている押さえロールをそのまま用いることができるので、高価なヒートパイプが装着された均温ロールを押さえロールに使用することによって発生する経済面での問題点が解消される。このように、第2発明において、従来用いられている押さえロールをそのまま用いてもサーマルクラウンの発生が抑制される理由は、定かではないが、おそらく第1発明と同様に、被加熱材の通板時に押さえロールにサーマルクラウンが発生し、押さえロールが被加熱材を押さえつける力が大きくなって被加熱材から該押さえロールへの入熱量が増大するが、これと同時に押さえロールがバックアップロールを押しつける力も大きくなり、被加熱材からの該押さえロールへの入熱が速やかに該バックアップロールによって除去され、フラットなプロフィールへ矯正された該押さえロールがロール回転によって被加熱材と接触することにもとづくものと考えられる。
【0040】
以下、第2発明の通電加熱装置を図面に基づいて説明する。
【0041】
図4は、第2発明の通電加熱装置の一実施態様を示す概略説明図である。
【0042】
図4において、被加熱材1の下面には、通電ロール2、3が配置されている。通電ロール2、3の上部には、被加熱材1をはさんで通電ロール2、3と対向する押さえロール4、5がそれぞれ配置されている。また、バックアップロール6は、押さえロール5と接触して配設されている。
【0043】
被加熱材1は、通電ロール2上から通電ロール3上へ矢印A方向に通板され、通板時には、電源7からの通電により、自らジュール熱を発して発熱する。したがって、通電ロール2は、低温側の通電ロール、通電ロール3は、高温側の通電ロールとなり、通電加熱によるサーマルクラウンは、低温側の通電ロール2ではあまり発生しないが、高温側の通電ロール3で大きく発生するようになる。
【0044】
第2発明においては、押さえロール5がバックアップロール6と接触して設けられていることにより、被加熱材1から該押さえロール5への入熱は、該バックアップロール6によって速やかに除去されるので、押さえロール5の被加熱材1の通板部分が過加熱されがたくなり、その結果、押さえロール5のサーマルクラウンの発生が抑制される。
【0045】
押さえロール5としては、従来用いられている押さえロールを用いることができる。かかる押さえロール5としては、たとえば低合金鋼などの一般ロール用鋼材などの材質からなり、直径200〜600mm程度、ロール長1000〜1800mm程度を有するロールなどがあげられる。
【0046】
なお、被加熱材1から押さえロール5への入熱をバックアップロール6で支配的に抜熱することが、サーマルクラウンの発生の抑制の点で好ましい。これは、被加熱材1からのロール幅方向の入熱分布に対して、従来の軸水冷方式では、水冷軸でロール幅方向に均一な拒熱形態しかとりえないのに対し、バックアップロール冷却方式では、該入熱分布に対応した抜熱分布となることにもとづくものである。すなわち、バックアップロール冷却方式では、被加熱材1からの入熱分布によって発生するサーマルクラウンと、かかるサーマルクラウンに起因する押しつけ力分布とがドライビングフォースとして抜熱が起こるので、抜熱したいサーマルクラウンの発生部分を、発生したサーマルクラウン量に見合った抜熱量で自動的に抜熱することができるという利点がある。かかる観点から、前記押さえロール5としては、たとえば軸を冷却されるための冷却水路などの冷却機能を有しないロールや、軸とシェルとの間に断熱材が配設された断熱性を有するロールを用いることが好ましい。
【0047】
押さえロール5と接触して用いられるバックアップロール6としては、水冷式または油冷式バックアップロールが用いられる。
【0048】
前記水冷式または油冷式バックアップロールとしては、たとえば第1発明に用いることができる図2に示されるような水冷式または油冷式のバックアップロール6を用いることができる。前記水冷式または油冷式バックアップロール6を用いたばあいには、第1発明と同様に、一般に、たとえば800〜900℃程度に加熱された被加熱材1を通板させると、軸水冷などを行なわないばあい、その押さえロール5の表面が700〜800℃程度に加熱されるところが、該バックアップロール6の表面温度が30〜50℃程度となるうように、通液路8に水または油を導入して冷却したばあいには、押さえロール5の表面温度を500℃以下に冷却させることができる。
【0049】
バックアップロール6のロール幅は、被加熱材1から押さえロール5への入熱を充分に抜熱することができるようにするために、押さえロール5の被加熱材1の通板部の幅以上であることが好ましく、また押さえロール5への圧下に偏りが生じないようにするために、押さえロール5のロール幅と同等であることがより好ましい。なお、押さえロール5に悪影響を与えない範囲内であれば、バックアップロール6のロール幅は、押さえロール5のロール幅よりも大きくてもよく、また小さくてもよい。
【0050】
バックアップロール6を押さえロール5に接触させる際には、被加熱材1から押さえロール5への入熱を充分に除去するためには、バックアップロール6による押さえロール5の圧下は、0.1kg/mm以上、なかんづく1kg/mm以上であることが好ましいが、あまりにも該圧下が大きいばあいには、被加熱材1が圧延(塑性変形)によってプロフィール変化を受けたり、ロール接触部での疲労強度の低下によって主に押さえロール5の耐久性が低下するようになる傾向があるので、7kg/mm以下、なかんづく5kg/mm以下であることが好ましい。
【0051】
第2発明においては、通電ロール3には、バックアップロールが接触されていないため、ヒートパイプを内蔵した均温ロールが用いられる。
【0052】
図5は、第2発明の通電ロール3として用いられる均温ロール11の一実施態様を示し、その軸に対して直交方向における概略断面図である。
【0053】
図5において、均温ロール11は、ヒートパイプ12を内蔵する金属シェル13を有し、その中心部分に軸14が設けられている。
【0054】
金属シェル13に内蔵されたヒートパイプ12は、該金属シェル13内で軸方向に沿って複数本設けられている。
【0055】
ヒートパイプ12には、第1発明に用いられている押さえロール5に内蔵されているヒートパイプと同様のものを用いることができる。
【0056】
金属シェル13に設けられるヒートパイプ12の数は、該金属シェル13の外径などによって異なるので、一概には決定することができす、通常、サーマルクラウンが発生しない範囲内で適宜選定することが好ましい。
【0057】
ヒートパイプ12の金属シェル13の表面からの深さは、あまりにも浅いばあいには、被加熱材1との接触により、該ヒートパイプ12が塑性変形するようになり、またあまりにも深いばあいには、ロール幅方向の均温効果が低下し、サーマルクラウンの発生、ひいては被加熱材1との間でスパークの発生を招くようになるため、通常、5〜30mm程度であることが好ましい。
【0058】
金属シェル13としては、通電加熱を行なうため、たとえば低合金鋼などの一般ロール用鋼材などを材質とするものを好適に使用することができる。
【0059】
金属シェル13の直径は、たとえば被加熱材1を800〜900℃程度の温度に通電加熱するばあいには、350〜600mm程度とすることが好ましい。
【0060】
また、均温ロール11の軸14の中央部分には、図5に示されるように、該均温ロール11を冷却するために、冷却水路15が設けられていてもよい。
【0061】
前記のように構成された第2発明の通電加熱装置においては、押さえロール5として、従来のように高価なヒートパイプが装着された均温ロールを用いる必要がなく、押さえロール5と、比較的安価な水冷式または油冷式バックアップロール6とを接触させるだけで押さえロール5に発生するサーマルクラウンを効果的に抑制することができる。
【0062】
したがって、第2発明の通電加熱装置は、押さえロール5に、高価なヒートパイプが装着された均温ロールを必要としないので、経済的価値にすぐれた装置である。
【0063】
第3発明の通電加熱装置は、前記したように、連続送給される被加熱材に通電し、該被加熱材を通電加熱するための通電加熱装置であり、前記被加熱材の高温領域で該被加熱材と接触する通電ロール、および前記被加熱材をはさんで前記通電ロールと対向する押さえロールがそれぞれ水冷式または油冷式バックアップロールと接触して配設された構成を有するものである。
【0064】
第3発明においては、被加熱材の高温領域で該被加熱材と接触する通電ロールおよび押さえロールが、いずれも水冷式または油冷式バックアップロールと接触して配置されている点に、1つの大きな特徴がある。
【0065】
第3発明においては、通電ロールおよび押さえロールとして、従来用いられている通電ロールおよび押さえロールをそのまま用いることができるので、高価なヒートパイプが装着された均温ロールを通電ロールおよび押さえロールに使用するこによって発生する経済面での問題点が解消される。第3発明においては、ヒートパイプが装着された均温ロールが必要とされないので、第3発明は、第1〜3発明のなかでもとくに経済的価値が高い発明である。
【0066】
第3発明において、従来用いられている通電ロールおよび押さえロールをそのまま用いてもサーマルクラウンの発生が抑制される理由は、定かではないが、おそらく第1〜2発明と同様に、被加熱材の通板時に通電ロールおよび押さえロールにサーマルクラウンが発生し、通電ロールおよび押さえロールが被加熱材を押さえつける力が大きくなって被加熱材から該通電ロールおよび該押さえロールへの入熱量が増大するが、これと同時に通電ロールおよび押さえロールがバックアップロールを押しつける力も大きくなり、被加熱材からの該通電ロールおよび該押さえロールの入熱が速やかにそれぞれバックアップロールによって除去され、フラットなプロフィールへ矯正された該通電ロールおよび該押さえロールがロール回転によって被加熱材と接触することにもとづくものと考えられる。
【0067】
以下に、第3発明の通電加熱装置を図面にもとづいて説明する。
【0068】
図6は、第3発明の通電加熱装置の一実施態様を示す概略説明図である。
【0069】
図6において、被加熱材1の下面には、通電ロール2、3が配置されている。通電ロール2、3の上部には、被加熱材1をはさんで通電ロール2、3と対向する押さえロール4、5がそれぞれ配置されている。また、バックアップロール6a、6bは、それぞれ通電ロール3および押さえロール5と接触して配設されている。
【0070】
被加熱材1は、通電ロール2上から通電ロール3上へ矢印A方向に通板され、通板時には、電源7からの通電により、自らジュール熱を発して発熱する。したがって、通電ロール2および押さえロール4は低温側、また通電ロール3および押さえロール5は高温側となり、通電加熱によるサーマルクラウンは、低温側の通電ロール2および押さえロール4ではあまり発生しないが、高温側の通電ロール3および押さえロール5で大きく発生するようになる。
【0071】
第3発明においては、通電ロール3および押さえロール5がそれぞれバックアップロール6a、6bと接触して設けられていることにより、被加熱材1から通電ロール3および押さえロール5への入熱は、それぞれバックアップロール6a、6bによって速やかに除去されるので、通電ロール3および押さえロール5の被加熱材1の通板部分が過加熱されがたくなり、その結果、通電ロール3および押さえロール5のサーマルクラウンの発生が抑制される。
【0072】
通電ロール3としては、従来用いられている通電ロールを用いることができる。かかる通電ロール3としては、たとえば第1発明に用いられている通電ロールなどがあげられる。
【0073】
また、押さえロール5にも通電ロール3と同様に、従来用いられている押さえロールを用いることができる。かかる押さえロール5としては、たとえば第2発明に用いられている押さえロールなどがあげられる。
【0074】
通電ロール3および押さえロール5と接触して用いられるバックアップロール6a、6bとしては、水冷式または油冷式バックアップロールが用いられる。
【0075】
前記水冷式または油冷式バックアップロールとしては、第1〜2発明に用いることができるバックアップロール、たとえば図2に示されるような水冷式または油冷式バックアップロール6を用いることができる。バックアップロール6a、6bとして、図2に示された水冷式または油冷式バックアップロール6を用いたばあいには、第1〜2発明と同様に、一般に、たとえば800〜900℃程度に加熱された被加熱材1を通板させると、軸水冷などを行なわないばあい、その通電ロール3および押さえロール5の表面が700〜800℃程度に加熱されるところが、該バックアップロール6a、6bの表面温度が30〜50℃程度となるように、通液路8に水または油を導入して冷却したばあいには、通電ロール3および押さえロール5の表面温度を500℃以下に冷却させることができる。
【0076】
バックアップロール6a、6bをそれぞれ通電ロール3および押さえロール5に接触させる際には、被加熱材1から通電ロール3および押さえロール5への入熱を充分に除去するためには、バックアップロール6aによる通電ロール3の圧下およびバックアップロール6bによる押さえロール5の圧下は、それぞれ0.1kg/mm以上、なかんづく1kg/mm以上であることが好ましいが、あまりにも該圧下が大きいばあいには、被加熱材1が圧延(塑性変形)によってプロフィール変化を受けたり、ロール接触部での疲労強度の低下によって通電ロール3および押さえロール5の耐久性が低下するようになる傾向があるので、7kg/mm以下、なかんづく5kg/mm以下であることが好ましい。
【0077】
前記のように構成された第3発明の通電加熱装置においては、通電ロール3および押さえロール5として、従来のように高価なヒートパイプが装着された均温ロールを用いる必要がなく、通電ロール3および押さえロール5をそれぞれバックアップロール6a、6bと接触させるだけで通電ロール3および押さえロール5に発生するサーマルクラウンを効果的に抑制することができる。
【0078】
したがって、第3発明の通電加熱装置は、通電ロール3および押さえロール5のいずれにも、高価なヒートパイプが装着された均温ロールを必要としないので、第1〜3発明のなかでもとくに経済的価値が高い装置である。
【0079】
【実施例】
つぎに本発明の通電加熱装置を実施例にもとづいてさらに詳細に説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではない。
【0080】
実施例1
図1に示されるような通電加熱装置を用いた。
【0081】
通電ロール2、3として、直径400mm、幅1300mmの低合金鋼製ロールを用いた。低温側の押さえロール4として、直径300mm、幅1300mmのゴムロールを用いた。高温側の押さえロール5には、直径350mm、幅1300mmのニッケル・クロム・モリブデン鋼製ロールに、該ロールの表面から6mm深さの位置に媒体が水であるヒートパイプ(外径が6mm)が幅方向に等間隔で100本装着されたロールを用いた。また、バックアップロール6として、外径250mm、内径200mmの鋼製シェルと、螺旋状冷却水路(通液路8)が設けられた鋼製軸とが一体化された、図2に示される構造を有するロールを用いた。
【0082】
つぎに、バックアップロール6内の冷却水路に冷却水を導入し、稼働時にバックアップロール6の表面温度が40℃以下となるように調整し、バックアップロール6による通電ロール3の圧下を3.0kg/mmに調整しながら、板厚0.2mm、板幅1000mmの帯状鋼板が通電ロール3と押さえロール5との間を通過するときに850℃に通電加熱されるように、電源7の電流を調整し、通板速度30m/分で3時間稼働させ、ロール温度を定常状態に安定させた。その結果、通電ロール3の幅方向の温度偏差(ロールの中央部分と端部との温度差)は約30℃であった。また、ロールプロフィール(ロール幅方向の凹凸部分の最大の差)を、式:
ロールプロフィール=ロールの直径×線膨張係数(12×10-6(℃-1))
×ロールの幅方向の温度偏差
にもとづいて求めたところ、約140μmであった。さらに、押さえロール5の幅方向の温度偏差は約10℃、前記と同様にして求めたロールプロフィールは約50μmであった。このように、かかる実施例1では、稼働に悪影響を及ぼす有害なサーマルクラウンの発生が認められなかった。
【0083】
このことから、通電ロールとして、ヒートパイプが装着された通電用均温ロールを用いなくても、従来の通電ロールを用い、該通電ロールを水冷式または油冷式バックアップロールと接触させて抜熱するだけで、該通電ロールのサーマルクラウンの発生を充分に抑制することができることがわかる。
【0084】
実施例2
図4に示されるような通電加熱装置を用いた。
【0085】
通電ロール2として、直径400mm、幅1300mmの低合金鋼製ロールを用いた。また、通電ロール3として、直径400mm、幅1300mmの低合金鋼製ロールに、該ロールの表面から6mmの深さの位置に媒体が水であるヒートパイプ(外径が6mm)が幅方向に等間隔で100本装着されたロールを用いた。押さえロール4として、直径300mm、幅1300mmのゴムロールを用い、押さえロール5として、直径270mm、幅1300mmのハニカムロール(波板内蔵により、クッション性を高めたスリーブ肉厚5mmのロール)を用いた。また、バックアップロール6には、外径250mm、内径200mmの鋼製シェルと、螺旋状冷却水路(通液路8)が設けられた鋼製軸とが一体化された、図2に示される構造を有するロールを用いた。
【0086】
つぎに、バックアップロール6内の冷却水路に冷却水を導入し、稼働時にバックアップロール6の表面温度が40℃以下となるように調整し、バックアップロール6による押さえロール5の圧下を3.0kg/mmに調整しながら、板厚0.2mm、板幅1000mmの帯状鋼板が通電ロール3と押さえロール5との間を通過するときに850℃に通電加熱されるように、電源7の電流を調整し、通板速度30m/分で3時間稼働させ、ロール温度を定常状態に安定させた。その結果、押さえロール5の幅方向の温度偏差は約30℃、実施例1と同様にして求めたロールプロフィールは約100μm、また通電ロール3の幅方向の温度偏差は約10℃、実施例1と同様にして求めたロールプロフィールは約50μmであり、稼働に悪影響を及ぼす有害なサーマルクラウンの発生が認められなかった。
【0087】
このことから、押さえロールとして、ヒートパイプが装着された均温ロールを用いなくても、従来の押さえロールを用い、該押さえロールを水冷式または油冷式バックアップロールと接触させて抜熱するだけで、該押さえロールのサーマルクラウンの発生を充分に抑制することができることがわかる。
【0088】
実施例3
図6に示されるような通電加熱装置を用いた。
【0089】
通電ロール2、3として、直径400mm、幅1300mmの低合金鋼製ロールを用いた。押さえロール4として、直径300mm、幅1300mmのゴムロールを用い、押さえロール5として、直径270mm、幅1300mmのハニカムロール(波板内蔵により、クッション性を高めたスリーブ肉厚5mmのロール)を用いた。また、バックアップロール6a、6bとして、外径250mm、内径200mmの鋼製シェルと、螺旋状冷却水路(通液路8)が設けられた軸とが一体化された、図2に示される構造を有するロールを用いた。
【0090】
つぎに、バックアップロール6a、6b内の冷却水路に冷却水を導入し、稼働時にバックアップロール6a、6bの表面温度が40℃以下となるように調整し、バックアップロール6a、6bによる通電ロール3および押さえロール5の圧下をそれぞれ3.0kg/mmに調整しながら、板厚0.2mm、板幅1000mmの帯状鋼板が通電ロール3と押さえロール5との間を通過するときに850℃に通電加熱されるように、電源7の電流を調整し、通板速度30m/分で3時間稼働させ、ロール温度を定常状態に安定させた。その結果、通電ロール3の幅方向の温度偏差は約30℃、実施例1と同様にして求めたロールプロフィールは約140μm、また押さえロール5の幅方向の温度偏差は約30℃、実施例1と同様にして求めたロールプロフィールは約100μmであり、いずれのロールにも稼働に悪影響を及ぼす有害なサーマルクラウンの発生が認められなかった。
【0091】
このことから、通電ロールおよび押さえロールに、ヒートパイプが装着された均温ロールを用いなくても、従来の通電ロールおよび押さえロールを用い、これら通電ロールおよび押さえロールをそれぞれ水冷式または油冷式バックアップロールと接触させて抜熱するだけで、該通電ロールおよび押さえロールのサーマルクラウンの発生を充分に抑制することができることがわかる。
【0092】
【発明の効果】
本発明の通電加熱装置は、連続送給される被加熱材を通電加熱する際に、通電ロールおよび押さえロールに有害なサーマルクラウンが発生することを防止することができ、また、従来、サーマルクラウンの発生を防止するために用いられているヒートパイプが装着された均温ロールの使用本数を減少させることができるので、経済性にすぐれたものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の通電加熱装置の一実施態様を示す概略説明図である。
【図2】本発明の通電加熱装置に用いられる水冷式または油冷式のバックアップロールの軸方向における概略縦断面図である。
【図3】本発明の通電加熱装置に用いられる押さえロールとして用いられる均温ロールの軸に対して直交方向における概略断面図である。
【図4】本発明の通電加熱装置の一実施態様を示す概略説明図である。
【図5】本発明の通電加熱装置に用いられる通電ロールとして用いられる均温ロールの軸に対して直交方向における概略断面図である。
【図6】本発明の通電加熱装置の一実施態様を示す概略説明図である。
【符号の説明】
1 被加熱材
3 通電ロール
5 押さえロール
6 バックアップロール
6a バックアップロール
6b バックアップロール
12 ヒートパイプ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric heating device. More specifically, the present invention relates to an electric heating apparatus used when a heat treatment such as quenching and annealing is performed on a material to be heated such as a strip-shaped steel plate.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as an electric heating device for performing heat treatment such as quenching and annealing on a material to be heated such as a strip steel plate, the material to be continuously fed is arranged at a predetermined interval along the feeding path. There is known an energization heating device for contacting an energizing roll and applying a voltage between both energizing rolls to energize and heat a heated material.
[0003]
In the energization heating apparatus, the energization roll and the pressing roll on the heating outlet side are heated by the heated material that has become high temperature by the energization heating. At this time, the roll width of the energizing roll and the pressing roll is set to Since it is larger than the width, the contact portion near the center of the energizing roll and the pressing roll is directly and intensively heated, and the non-contacting portions near both ends of the energizing roll and the pressing roll are not heated so much. Therefore, even when the diameter of the rolls and press rolls are complete, temperature deviation occurs in the roll width direction during operation, and diameter deviation (hereinafter referred to as thermal crown) occurs at the center of the roll. To do.
[0004]
As described above, when a thermal crown is generated at the central portion of the roll of the energizing roll and the pressing roll, the material to be heated comes into contact only at the central portion of the roll, and the central portion of the roll is overheated. . As a result, the thermal crown at the central portion of the roll of the energizing roll and the pressing roll is further increased, and the central portion of the heated material is intensively reduced from the energizing roll and the pressing roll. Deterioration of the shape may occur, and sparks due to poor contact may occur between the energizing roll and presser roll and the heated material, particularly at the edge of the heated material where the gap between both becomes large. When sparks are generated in this way, sparks enter the surface of the current-carrying roll and the holding roll and the surface of the heated material. May cause transfer defects. As a result, the life of the energizing roll and the pressing roll is reduced, and the quality of the heated material is reduced.
[0005]
Therefore, in order to prevent the thermal crown of the energizing roll from being generated, an energizing soaking roll in which a heat pipe is mounted in the energizing roll has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 6-10062).
[0006]
In the case of using the energizing temperature equalizing roll, it is possible to surely prevent the generation of a thermal crown on the energizing temperature equalizing roll, but a heat pipe is used for the energizing temperature equalizing roll. Therefore, it is expensive and has a disadvantage in economical efficiency.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the prior art, and prevents the generation of harmful thermal crowns in the energizing roll and the pressing roll when the heated material to be continuously fed is energized and heated, and An object of the present invention is to provide an energization heating device with improved economy by reducing the number of soaking rolls to which heat pipes are attached.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention
First, in an energization heating apparatus for energizing and continuously heating a material to be heated that is continuously fed, an energizing roll that contacts the material to be heated in a high temperature region of the material to be heated is water-cooled. Heating device arranged in contact with an oil-cooled backup roll or an oil-cooled backup roll, and a pressing roll facing the current-carrying roll across the material to be heated is a soaking roll with a built-in heat pipe The cooling water or oil flows in from the shaft of the water-cooled or oil-cooled backup roll and flows along the outer peripheral surface of the shaft so as to discharge the cooled water or oil to the end of the shaft. Energizing heating apparatus having a liquid passage formed in a spiral shape (Hereinafter referred to as the first invention),
Secondly, in the energization heating apparatus for energizing and heating the material to be heated that is continuously fed, the pressing roll that contacts the material to be heated in the high temperature region of the material to be heated is water-cooled. Heating device arranged in contact with an oil-cooled or oil-cooled backup roll, and the current-carrying roll facing the pressing roll across the material to be heated is a soaking roll with a built-in heat pipe The cooling water or oil flows in from the shaft of the water-cooled or oil-cooled backup roll and flows along the outer peripheral surface of the shaft so as to discharge the cooled water or oil to the end of the shaft. Energizing heating apparatus having a liquid passage formed in a spiral shape (Hereinafter referred to as the second invention), and
Thirdly, in an energization heating apparatus for energizing and heating the material to be heated that is continuously fed and energizing and heating the material to be heated, an energizing roll that contacts the material to be heated in a high temperature region of the material to be heated, and An energizing heating device in which a pressing roll facing the energizing roll with the material to be heated is disposed in contact with a water-cooled or oil-cooled backup roll, respectively. The cooling water or oil flows in from the shaft of the water-cooled or oil-cooled backup roll and flows along the outer peripheral surface of the shaft so as to discharge the cooled water or oil to the end of the shaft. Energizing heating apparatus having a liquid passage formed in a spiral shape (Hereinafter referred to as the third invention)
About.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As described above, the energization heating device of the first invention is an energization heating device for energizing and heating the heated material to be continuously fed and energizing and heating the heated material, in a high temperature region of the heated material. An energizing roll that contacts the heated material is disposed in contact with a water-cooled or oil-cooled backup roll, and a pressing roll that faces the energizing roll across the heated material incorporates a heat pipe. It has the structure of being a soaking roll.
[0010]
The first invention has one major feature in that the energizing roll that contacts the heated material in the high temperature region of the heated material is disposed in contact with the water-cooled or oil-cooled backup roll.
[0011]
In the first invention, as a current-carrying roll, a conventionally used current-carrying roll can be used as it is. Therefore, in the economic aspect generated by using a soaking roll equipped with an expensive heat pipe as a current-carrying roll. The problem is solved. As described above, in the first invention, the reason why the generation of the thermal crown is suppressed even if the conventional energizing roll is used as it is is not clear, but the thermal crown is probably attached to the energizing roll when the material to be heated is passed. Occurs, and the energizing roll presses the heated material to increase the amount of heat input from the heated material to the energizing roll, but at the same time, the energizing roll also presses the backup roll to increase the heated material. It is considered that the heat input to the energizing roll is quickly removed by the backup roll and the energizing roll corrected to a flat profile comes into contact with the material to be heated by roll rotation.
[0012]
Hereinafter, the energization heating device of the 1st invention is explained based on a drawing.
[0013]
FIG. 1 is a schematic explanatory view showing an embodiment of the electric heating apparatus of the first invention.
[0014]
In FIG. 1, current-carrying
[0015]
The heated
[0016]
In the first invention, since the energizing roll 3 is provided in contact with the
[0017]
As the energizing roll 3, a conventionally used energizing roll can be used. Examples of the energizing roll 3 include a roll made of a material such as a general roll steel such as low alloy steel and having a diameter of about 200 to 600 mm and a roll length of about 1000 to 1800 mm.
[0018]
In addition, it is preferable from the point of suppression of generation | occurrence | production of a thermal crown that the heat input to the electricity supply roll 3 from the to-
[0019]
A water-cooled or oil-cooled backup roll is used as the
[0020]
As the water-cooled or oil-cooled backup roll, for example, a water-cooled or oil-cooled backup roll as shown in FIG. 2 can be used.
[0021]
FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view in the axial direction of a water-cooled or oil-cooled backup roll. The
[0022]
The roll width of the
[0023]
When the
[0024]
In the first invention, since the backup roll is not in contact with the
[0025]
FIG. 3 is a schematic sectional view in a direction orthogonal to the axis of the
[0026]
In FIG. 3, the
[0027]
A plurality of heat pipes 12 built in the
[0028]
The heat pipe 12 is a sealed pipe in which a heat medium is sealed, the heat medium evaporates on the high temperature side in the sealed pipe, and the generated vapor is cooled and condensed on the low temperature side in the sealed pipe. It has a function of returning to a liquid, and the condensate returns to the high temperature side by capillary action or centrifugal force. At this time, latent heat required for evaporation is supplied to the heat medium on the high temperature side, and the heat is released on the low temperature side.
[0029]
Note that the heat medium used for the heat pipe 12 varies depending on the intended heating temperature of the material to be heated 1. Specific examples of such a heat medium include water, naphthalene, sodium and the like. The heating medium has an optimum operating temperature range, for example, up to about 300 ° C. for water, up to about 300-400 ° C. for naphthalene, and up to about 1000 ° C. for sodium.
[0030]
There is no particular limitation on the outer diameter of the heat pipe 12. Usually, the heat pipe 12 having an outer diameter of about 3 to 12 mm, especially about 5 to 8 mm can be used.
[0031]
The number of heat pipes 12 provided in the
[0032]
If the depth of the heat pipe 12 from the surface of the
[0033]
Examples of the material of the
[0034]
The diameter of the
[0035]
In the energization heating device of the first invention configured as described above, it is not necessary to use a soaking roll equipped with an expensive heat pipe as in the past as the energization roll 3, and the energization roll 3, The thermal crown generated in the energizing roll 3 can be effectively suppressed only by contacting the inexpensive water-cooled or oil-cooled
[0036]
Therefore, the current heating device of the first invention does not require a temperature equalizing roll having an expensive heat pipe attached to the current supply roll 3, and is an apparatus having excellent economic value.
[0037]
As described above, the energization heating device of the second invention is an energization heating device for energizing and heating the heated material to be continuously fed and energizing and heating the heated material, in a high temperature region of the heated material. A press roll in contact with the heated material is disposed in contact with a water-cooled or oil-cooled backup roll, and an energizing roll facing the press roll across the heated material has a built-in heat pipe. It has a configuration of being a roll.
[0038]
In the second invention, there is one major feature in that the pressing roll that comes into contact with the heated material in the high temperature region of the heated material is arranged in contact with the water-cooled or oil-cooled backup roll.
[0039]
In the 2nd invention, since the press roll used conventionally can be used as it is as a press roll, in the economic side generated by using a soaking roll equipped with an expensive heat pipe for the press roll. The problem is solved. As described above, in the second invention, the reason why the generation of the thermal crown is suppressed even if the conventionally used presser roll is used as it is is not clear, but it is probably the same as in the first invention that the material to be heated is passed. A thermal crown is generated in the press roll when the plate is pressed, and the force that the press roll presses the heated material increases, increasing the amount of heat input from the heated material to the press roll. At the same time, the press roll presses the backup roll. Based on the fact that the heat input from the heated material to the pressing roll is quickly removed by the backup roll and the pressing roll corrected to a flat profile comes into contact with the heated material by roll rotation. it is conceivable that.
[0040]
The energization heating apparatus of the second invention will be described below with reference to the drawings.
[0041]
FIG. 4 is a schematic explanatory view showing one embodiment of the electric heating device of the second invention.
[0042]
In FIG. 4, current-carrying
[0043]
The
[0044]
In the second invention, since the
[0045]
As the
[0046]
In addition, it is preferable from the point of suppression of generation | occurrence | production of a thermal crown that the heat input to the
[0047]
A water-cooled or oil-cooled backup roll is used as the
[0048]
As the water-cooled or oil-cooled backup roll, for example, a water-cooled or oil-cooled
[0049]
The roll width of the
[0050]
When the
[0051]
In the second invention, since the backup roll is not in contact with the energizing roll 3, a soaking roll incorporating a heat pipe is used.
[0052]
FIG. 5 shows an embodiment of the
[0053]
In FIG. 5, the
[0054]
A plurality of heat pipes 12 built in the
[0055]
The heat pipe 12 can be the same as the heat pipe built in the holding
[0056]
The number of heat pipes 12 provided in the
[0057]
If the depth of the heat pipe 12 from the surface of the
[0058]
As the
[0059]
The diameter of the
[0060]
Further, as shown in FIG. 5, a cooling
[0061]
In the energization heating device of the second invention configured as described above, it is not necessary to use a soaking roll equipped with an expensive heat pipe as in the past as the
[0062]
Therefore, the electric heating apparatus of the second invention is an apparatus excellent in economic value because the
[0063]
As described above, the electric heating apparatus of the third invention is an electric heating apparatus for energizing and heating the material to be heated that is continuously fed, and for heating the material to be heated. In the high temperature region of the material to be heated, An energizing roll that contacts the heated material, and a pressing roll that faces the energizing roll across the heated material are arranged in contact with a water-cooled or oil-cooled backup roll, respectively. is there.
[0064]
In the third aspect of the invention, the energizing roll and the pressing roll that are in contact with the material to be heated in the high temperature region of the material to be heated are arranged in contact with the water-cooled or oil-cooled backup roll. There is a big feature.
[0065]
In the third aspect of the invention, as the energizing roll and the pressing roll, the conventionally used energizing roll and the pressing roll can be used as they are, so the soaking roll equipped with an expensive heat pipe is used for the energizing roll and the pressing roll. This eliminates the economic problems that arise. In the third invention, since the soaking roll equipped with the heat pipe is not required, the third invention is an invention having a particularly high economic value among the first to third inventions.
[0066]
In the third invention, the reason why the generation of the thermal crown is suppressed even if the conventional energizing roll and presser roll are used as it is is not clear, but probably as in the first and second inventions, A thermal crown is generated in the energizing roll and the pressing roll when the sheet is passed, and the energizing roll and the pressing roll press the heated material to increase the amount of heat input from the heated material to the energizing roll and the pressing roll. At the same time, the force that the energizing roll and the pressing roll press the backup roll is increased, and the heat input of the energizing roll and the pressing roll from the material to be heated is quickly removed by the backup roll and corrected to a flat profile. The energizing roll and the presser roll are heated by rotating the roll. Presumably based into contact with.
[0067]
Below, the electric heating apparatus of 3rd invention is demonstrated based on drawing.
[0068]
FIG. 6 is a schematic explanatory view showing an embodiment of the electric heating device of the third invention.
[0069]
In FIG. 6, current-carrying
[0070]
The
[0071]
In the third invention, the energizing roll 3 and the
[0072]
As the energizing roll 3, a conventionally used energizing roll can be used. Examples of the energizing roll 3 include the energizing roll used in the first invention.
[0073]
Further, similarly to the energizing roll 3, a conventionally used pressing roll can be used for the
[0074]
Water-cooled or oil-cooled backup rolls are used as the backup rolls 6 a and 6 b used in contact with the current-carrying roll 3 and the
[0075]
As the water-cooled or oil-cooled backup roll, a backup roll that can be used in the first and second inventions, for example, a water-cooled or oil-cooled
[0076]
When the backup rolls 6a and 6b are brought into contact with the energizing roll 3 and the
[0077]
In the energization heating apparatus of the third invention configured as described above, it is not necessary to use a soaking roll equipped with an expensive heat pipe as in the prior art as the energization roll 3 and the
[0078]
Therefore, the current heating device according to the third invention does not require a soaking roll equipped with an expensive heat pipe for either the current roller 3 or the
[0079]
【Example】
Next, the electric heating apparatus of the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited to such examples.
[0080]
Example 1
An electric heating apparatus as shown in FIG. 1 was used.
[0081]
As the current-carrying
[0082]
Next, the cooling water is introduced into the cooling water passage in the
Roll profile = Roll diameter × Linear expansion coefficient (12 × 10 -6 (℃ -1 ))
× Temperature deviation in the width direction of the roll
Based on this, it was about 140 μm. Furthermore, the temperature deviation in the width direction of the
[0083]
For this reason, even if the current-carrying roll equipped with a heat pipe is not used as a current-carrying roll, a conventional current-carrying roll is used, and the current-carrying roll is brought into contact with a water-cooled or oil-cooled backup roll to remove heat. It turns out that generation | occurrence | production of the thermal crown of this electricity supply roll can fully be suppressed only by doing.
[0084]
Example 2
An electric heating apparatus as shown in FIG. 4 was used.
[0085]
As the energizing
[0086]
Next, the cooling water is introduced into the cooling water passage in the
[0087]
From this, even if it does not use a soaking roll equipped with a heat pipe as a pressing roll, it uses a conventional pressing roll and only removes heat by bringing the pressing roll into contact with a water-cooled or oil-cooled backup roll. Thus, it can be seen that the generation of the thermal crown of the pressing roll can be sufficiently suppressed.
[0088]
Example 3
An electric heating apparatus as shown in FIG. 6 was used.
[0089]
As the current-carrying
[0090]
Next, cooling water is introduced into the cooling water passages in the backup rolls 6a and 6b, and the surface temperature of the backup rolls 6a and 6b is adjusted to 40 ° C. or lower during operation. While adjusting the pressure reduction of the
[0091]
From this, even if it does not use the temperature equalization roll with which the heat pipe was mounted | worn with an electricity supply roll and a pressing roll, the conventional electricity supply roll and a pressure roll are used, and these electricity supply roll and a pressure roll are each water-cooled or oil-cooled. It can be seen that the generation of the thermal crown of the energizing roll and the pressing roll can be sufficiently suppressed by simply removing the heat by bringing it into contact with the backup roll.
[0092]
【The invention's effect】
The energization heating apparatus of the present invention can prevent the generation of harmful thermal crowns on the energizing roll and the pressing roll when the heated material to be continuously fed is energized and heated. Since it is possible to reduce the number of soaking rolls equipped with heat pipes that are used to prevent the occurrence of this, it is excellent in economic efficiency.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic explanatory view showing an embodiment of an electric heating apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view in the axial direction of a water-cooled or oil-cooled backup roll used in the electric heating apparatus of the present invention.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view in a direction orthogonal to the axis of a soaking roll used as a pressing roll used in the electric heating apparatus of the present invention.
FIG. 4 is a schematic explanatory view showing an embodiment of the electric heating apparatus of the present invention.
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view in a direction perpendicular to the axis of a soaking roll used as an energizing roll used in the energizing heating apparatus of the present invention.
FIG. 6 is a schematic explanatory view showing an embodiment of the electric heating apparatus of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Heated material
3 Energizing roll
5 Pressing roll
6 Backup roll
6a Backup roll
6b Backup roll
12 Heat pipe
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