JP3738619B2 - Electromagnetic induction heating device for hot rolled steel edge - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱延鋼板を製造する熱間圧延設備に設けられた、仕上圧延を施す前の熱間圧延鋼材エッジを加熱する電磁誘導加熱装置に関し、特に、熱間圧延鋼材両エッジの上方及び下方に設けたインダクタコイルの内、下方のインダクタコイル間に通板ガイドを配置した、インダクタコイルの焼損トラブルのない電磁誘導加熱装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
熱間圧延鋼材の幅方向両端部、すなわち仕上圧延を施す前のシートバーの両エッジの温度は、中央部に比べて低くなり易く、その部分が変態点以下で熱間仕上圧延されると組織の不均一を生じ製品歩留りが低下するばかりでなく、後工程である冷間圧延において板破断等を発生させる原因となるので問題である。
【0003】
このような問題を解決するのに、一般に熱延鋼板を製造する熱間圧延設備には、熱間圧延鋼材エッジの電磁誘導加熱装置が設けられており、仕上圧延する前の熱間圧延鋼材エッジを加熱することが行われている。熱間圧延鋼材エッジの電磁誘導加熱装置には、普通熱間圧延鋼材の両エッジの上方及び下方にインダクタコイルが設けられており、熱間圧延鋼材両エッジの下方のインダクタコイル間に幅方向に所定厚みの通板ガイドが配置されている。
【0004】
例えば800 〜1100℃の熱間圧延鋼材3の両エッジを加熱する電磁誘導加熱装置は、図3、図4に示すように、1対のコの字状のフレームに設けられた上方のインダクタコイル4U、4Uと下方のインダクタコイル4L、4Lとの間の磁束10による電磁誘導作用によって、熱間圧延鋼材3の両エッジを加熱するようにされている。そして上方および下方のインダクタコイル4U、4Lは、普通インダクタコイル4U、4L内に通水し水冷を行って過熱を防止するとともに、それぞれ絶縁処理を施されて収納部5U、5L内に装着されている。
【0005】
通板ガイド1は図3に示すように、下方インダクタコイル4L、4Lの間に設置され、図4の側面図に示すようにテーブルロール6と6の間を熱間圧延鋼材が通るのをガイドするものである。
ところで、ある期間電磁誘導加熱装置を使用すると、下インダクタコイル4L、4Lの収納部5L、5Lが図6に示すように熱変形してしまい、熱間圧延材のスケール7(酸化鉄)が収納部5L内に入ってインダクタコイル4L、4Lの焼損トラブルが発生するという問題があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、従来技術の上記問題点を解消することにあり、インダクタコイルの焼損トラブルのない熱間圧延鋼材エッジの電磁誘導加熱装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、悪環境化の熱間圧延ラインで用いられているインダクタコイルの焼損トラブルの原因を鋭意検討した結果、インダクタコイルの収納部の熱変形は、電磁誘導加熱装置に設けられた通板ガイドからの輻射熱によって生ずることを知見し本発明を完成させた。
【0008】
すなわち、請求項1記載の本発明は、熱延鋼板を製造する熱間圧延設備に設けられた、仕上圧延を施す前の熱間圧延鋼材エッジを加熱する電磁誘導加熱装置において、前記熱間圧延鋼材両エッジの上方及び下方に設けたインダクタコイルと、前記熱間圧延鋼材の下方のインダクタコイル間に配置した非磁性材料製の通板ガイドとを備えたことを特徴とする熱間圧延鋼材エッジの電磁誘導加熱装置である。
【0009】
請求項2記載の本発明は、前記非磁性材料製の通板ガイドを非磁性材料製の中空体とすることを特徴とする請求項1に記載の発明である。
請求項3記載の本発明は、熱延鋼板を製造する熱間圧延設備に設けられた、仕上圧延を施す前の熱間圧延鋼材エッジを加熱する電磁誘導加熱装置において、前記熱間圧延鋼材両エッジの上方及び下方に設けたインダクタコイルと、前記熱間圧延鋼材の下方のインダクタコイル間に配置した中空体の通板ガイドとを備えたことを特徴とする熱間圧延鋼材エッジの電磁誘導加熱装置である。
【0010】
【発明の実施の形態】
先ず、本発明の契機となった、従来の仕上圧延を施す前の熱間圧延鋼材両エッジを加熱する電磁誘導加熱装置に設けられた、インダクタコイルの焼損トラブルについて、図3〜図6を用いて詳細に説明する。図3は、従来例の電磁誘導加熱装置の構成を示す正面図であり、図4は、図3のA−A矢視部分断面図である。また図5は、従来の電磁誘導加熱装置の通板ガイドを示す側面図であり、図6は、インダクタコイルの収納部の熱変形例を示す部分断面図である。
【0011】
ここで、1は通板ガイド、3は熱間圧延鋼材(シートバー)、4U、4Lはインダクタコイル、5U、5Lは収納部、6はテーブルロール、7はスケール、10は磁束、11は漏洩磁束、1Bは水冷配管である。
従来の電磁誘導加熱装置に設けられた通板ガイド1は、図3、図4に示すように、テーブルロール6、6でなすパスラインより下方に通板ガイド1の上端が位置するように、下インダクタコイル4L、4Lの中間に設けられており、下方のインダクタコイル4L、4Lに熱間圧延鋼材3の先端や尾端が衝突したり、接触するのを防止している。この従来の通板ガイド1は、炭素鋼の中実体とされ、幅方向に所定の厚み・圧延方向に所定の長さ・所定の高さを有し、熱間圧延鋼材3の先端や尾端が衝突あるいは接触しても容易には変形しないような所定の剛性とされている。
【0012】
但し、通板ガイド1の内部には、普通図5に示すように水冷配管1Bが設けてあり、通板ガイド1を水冷するようにしている。
ところが、上記のように従来の電磁誘導加熱装置に設けられた通板ガイド1は、炭素鋼製の強磁性材料であったことから、通板ガイド1には、例えば図3で示す上インダクタコイル4U、4Uから通板ガイド1を通って下インダクタコイル4L、4Lに向かう漏洩磁束11によって渦電流が生じ、この渦電流によるジュール熱により、通板ガイド1が加熱されていたのである。
【0013】
このため通板ガイド1は、熱間圧延鋼材3の輻射熱を受けるだけでなく、漏洩磁束11による電磁誘導作用によって加熱されていたので、図5で示す水冷配管1Bにより水冷しているだけでは冷却不足となって、通板ガイド1の温度が所定値以上に上昇してしまっていたのである。
そして下インダクタコイル4L、4Lの収納部5L、5Lは、熱間圧延鋼材3からの輻射熱だけでなく、通板ガイド1からの輻射熱を受けて温度が上昇してしまい、収納部5L、5Lの熱膨張量が大きくなって、例えば図6に示すような収納部5L、5Lの角部の一辺が通板ガイド1側に開いてしまう熱変形が生じていたのである。
【0014】
この熱変形部からスケール7等が侵入し、インダクタコイル4L、4Lの絶縁性が低下してインダクタコイル4L、4Lの焼損トラブルが発生していたのである。
そこで、本発明の電磁誘導加熱装置には、非磁性材料製の通板ガイドを設け、好ましくは、非磁性材料製中空体の通板ガイドを設けたのである。本発明では非磁性材料製の通板ガイドとすることにより、通板ガイド自体の昇温を抑制し、収納部の変形を防止して、スケールの侵入を防ぎ、インダクタコイルの焼損トラブルをなくしたものである。
【0015】
本発明例の電磁誘導加熱装置に用いる通板ガイドについて、図1、図2を用いて説明する。図1は、本発明例の電磁誘導加熱装置の構成を示す正面図であり、図2は、本発明に用いる通板ガイドの一例を示す側面図である。図1、図2において、図3〜図6と同じものには同一符合を付し説明を省略する。
ここで、2は通板ガイド、2Bは水冷配管、2Aは空間である。
【0016】
本発明例の通板ガイド2は、非磁性材料のSUS304製であり、図1及び図2に示すように幅方向に通ずる空間2Aを設けた中空体とした。この通板ガイド2には、図2に示すように水冷配管2Bが設けてあり、通板ガイド2を水冷可能にしている。
本発明例においては、通板ガイド2を非磁性材料製としたので、従来技術である図3に比較して図1で示すように上インダクタコイル4U、4Uから通板ガイド2を通って下インダクタコイル4L、4Lに向かう漏洩磁束を極力少なくでき、漏洩磁束の電磁誘導作用による通板ガイド2の温度上昇を小さくできるのである。このため、通板ガイド2から下インダクタコイル4L、4Lの収納部5L、5Lへの輻射熱量が減少し、収納部5L、5Lの温度上昇が小さくなり熱による変形が防止できるのである。
【0017】
この本発明例の電磁誘導加熱装置を用いて、800 〜1100℃の熱間圧延鋼材3の幅方向の両側エッジを、通板ガイド2の水冷配管2Bに通水しながら加熱したところ、図3〜図5に示した従来例の電磁誘導加熱装置を用いた場合には、通板ガイド1の温度は400 ℃であり通板ガイド1から収納部5L、5Lへの輻射熱量が大きく、収納部5L、5Lの熱変形が生じてスケールが収納部5Lに侵入してインダクタコイルの焼損トラブルが発生していたのに対して、上記発明例の場合には、通板ガイド2の温度は200 ℃であり通板ガイド2から収納部5L、5Lへの輻射熱量を減少できたので、トラブルなく電磁誘導加熱装置を長期間使用できた。
【0018】
本発明例において通板ガイド2を、幅方向に通ずる空間2Aを設けた中空体とするのが好ましい理由は、通板ガイド2の剛性を大きく低下することなく輻射面積を減少させることができるので、熱間仕上鋼材3をガイドするという機能を満足させながら中実体の場合よりも、通板ガイド2からインダクタコイル4L、4Lの収納部5L、5Lへの輻射熱量をさらに少なくでき、収納部5L、5Lの熱変形が長期間生じないようにできるからである。
【0019】
以上の本発明例では、非磁性材料製の通板ガイド2とした場合について説明したが、本発明においては、通板ガイド2を非磁性材料製とはせずに、通板ガイドの形状を中空体としてもよい。
本発明において通板ガイド2を非磁性材料製以外の中空体とした場合には、漏洩磁束の電磁誘導作用による通板ガイド2の温度上昇を小さくすることはできないが、通板ガイド2の剛性を大きく低下することなく通板ガイド2の輻射面積を減少させることにより、通板ガイド2からインダクタコイル4L、4Lの収納部5L、5Lへの輻射熱量を収納部5L、5Lの熱変形が生じない程度に減少できるからである。
【0020】
本発明に用いる通板ガイドの中空体としては、幅方向に通ずる孔を複数設けたものでもよい。
本発明に用いる通板ガイドの非磁性材料としては、SUS316、SUS316L 、SUS304等の適宜な材料とすればよい。
【0021】
【発明の効果】
本発明によれば、通板ガイドからインダクタコイルの収納部への輻射熱を減少できて収納部の熱変形を防止できるので、外部からのスケール侵入がなくなりインダクタコイルの焼損トラブルがなくなった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明例の電磁誘導加熱装置の構成を示す正面図である。
【図2】本発明に用いる通板ガイドの一例を示す側面図である。
【図3】従来例の電磁誘導加熱装置の構成を示す正面図である。
【図4】図3のA−A矢視部分断面図である。
【図5】従来の電磁誘導加熱装置の通板ガイドを示す側面図である。
【図6】インダクタコイルの収納部の熱変形例を示す部分断面図である。
【符号の説明】
1、2 通板ガイド
3 熱間圧延鋼材(シートバー)
4U、4L インダクタコイル
5U、5L 収納部
6 テーブルロール
7 スケール
10 磁束
11 漏洩磁束
1B、2B 水冷配管
2A 空間[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electromagnetic induction heating device for heating a hot rolled steel material edge before being subjected to finish rolling, provided in a hot rolling facility for producing a hot rolled steel sheet, and in particular, above both hot rolled steel material edges and The present invention relates to an electromagnetic induction heating apparatus in which a through-plate guide is arranged between lower inductor coils among inductor coils provided below, and does not cause troubles of burning of the inductor coil.
[0002]
[Prior art]
The temperature of both ends in the width direction of the hot-rolled steel material, that is, both edges of the sheet bar before finish rolling is likely to be lower than that of the central portion, and the structure is formed when the portion is hot finish-rolled below the transformation point. This is a problem because it causes not only non-uniformity of the product and lowers the product yield, but also causes plate breakage or the like in the subsequent cold rolling.
[0003]
In order to solve such problems, in general, hot rolling equipment for producing hot-rolled steel sheets is provided with an electromagnetic induction heating device for hot-rolled steel edge, and the hot-rolled steel edge before finish rolling The heating is done. In the electromagnetic induction heating apparatus for hot rolled steel edges, inductor coils are provided above and below both edges of ordinary hot rolled steel, and in the width direction between the inductor coils below both hot rolled steel edges. A plate guide having a predetermined thickness is disposed.
[0004]
For example, as shown in FIGS. 3 and 4, an electromagnetic induction heating device for heating both edges of a hot rolled
[0005]
As shown in FIG. 3, the
By the way, when the electromagnetic induction heating device is used for a certain period, the
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to eliminate the above-mentioned problems of the prior art, and to provide an electromagnetic induction heating device for a hot rolled steel material edge that does not cause trouble burning of an inductor coil.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
As a result of earnestly examining the cause of the burning trouble of the inductor coil used in the hot rolling line having a bad environment, the present inventors have provided the electromagnetic induction heating device with the thermal deformation of the storage portion of the inductor coil. The present invention has been completed by finding out that the heat is generated by radiant heat from the guide plate.
[0008]
That is, the present invention according to
[0009]
The present invention according to claim 2 is the invention according to
According to a third aspect of the present invention, there is provided an electromagnetic induction heating apparatus for heating an edge of a hot rolled steel material before performing finish rolling, which is provided in a hot rolling facility for producing a hot rolled steel sheet. Electromagnetic induction heating of a hot-rolled steel edge, comprising an inductor coil provided above and below the edge, and a hollow plate guide disposed between the inductor coils below the hot-rolled steel material Device.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
First, the inductor coil burnout trouble provided in the electromagnetic induction heating device that heats both edges of the hot-rolled steel before the conventional finish rolling, which is the trigger of the present invention, will be described with reference to FIGS. Will be described in detail. FIG. 3 is a front view showing a configuration of a conventional electromagnetic induction heating device, and FIG. 4 is a partial cross-sectional view taken along the line AA of FIG. FIG. 5 is a side view showing a through-plate guide of a conventional electromagnetic induction heating device, and FIG. 6 is a partial cross-sectional view showing a thermal deformation example of a storage portion of an inductor coil.
[0011]
Here, 1 is a sheet guide, 3 is a hot rolled steel (sheet bar), 4U and 4L are inductor coils, 5U and 5L are storage units, 6 is a table roll, 7 is a scale, 10 is a magnetic flux, and 11 is a leak.
As shown in FIGS. 3 and 4, the through-
[0012]
However, a water-cooled
However, since the through-
[0013]
For this reason, the
The
[0014]
The
Therefore, the electromagnetic induction heating apparatus of the present invention is provided with a passage guide made of a nonmagnetic material, and preferably a passage guide of a hollow body made of a nonmagnetic material. In the present invention, by using a non-magnetic material through plate guide, the temperature rise of the through plate guide itself is suppressed, the storage portion is prevented from being deformed, the scale is prevented from entering, and the inductor coil burnout trouble is eliminated. Is.
[0015]
The threading guide used for the electromagnetic induction heating device of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a front view illustrating a configuration of an electromagnetic induction heating device according to an example of the present invention, and FIG. 2 is a side view illustrating an example of a sheet guide used in the present invention. 1 and 2, the same components as those in FIGS. 3 to 6 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
Here, 2 is a plate guide, 2B is a water-cooled pipe, and 2A is a space.
[0016]
The through-plate guide 2 of the example of the present invention is made of SUS304, which is a non-magnetic material, and is a hollow body provided with a
In the example of the present invention, the through-plate guide 2 is made of a non-magnetic material. Therefore, the upper inductor coils 4U and 4U are passed through the through-plate guide 2 as shown in FIG. The leakage magnetic flux toward the inductor coils 4L and 4L can be reduced as much as possible, and the temperature rise of the through-plate guide 2 due to the electromagnetic induction effect of the leakage magnetic flux can be reduced. For this reason, the amount of radiant heat from the plate guide 2 to the
[0017]
Using the electromagnetic induction heating device of this example of the present invention, both edges in the width direction of the hot rolled
[0018]
In the present invention example, the reason why the through-plate guide 2 is preferably a hollow body provided with a
[0019]
In the example of the present invention described above, the case where the thread guide 2 is made of a nonmagnetic material has been described. However, in the present invention, the thread guide 2 is not made of a nonmagnetic material, and the shape of the thread guide is changed. It may be a hollow body.
In the present invention, when the through-plate guide 2 is a hollow body other than a non-magnetic material, the temperature rise of the through-plate guide 2 due to the electromagnetic induction effect of leakage magnetic flux cannot be reduced, but the rigidity of the through-plate guide 2 By reducing the radiation area of the through-plate guide 2 without significantly reducing the radiating heat amount of the
[0020]
As the hollow body of the through-plate guide used in the present invention, a hollow body having a plurality of holes communicating in the width direction may be used.
The non-magnetic material for the thread guide used in the present invention may be an appropriate material such as SUS316, SUS316L, or SUS304.
[0021]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the radiant heat from the plate guide to the housing portion of the inductor coil can be reduced and thermal deformation of the housing portion can be prevented, there is no scale intrusion from the outside, and there is no trouble of burning the inductor coil.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing a configuration of an electromagnetic induction heating device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view showing an example of a through-plate guide used in the present invention.
FIG. 3 is a front view showing a configuration of a conventional electromagnetic induction heating device.
4 is a partial cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 3;
FIG. 5 is a side view showing a plate guide of a conventional electromagnetic induction heating device.
FIG. 6 is a partial cross-sectional view showing a thermal deformation example of an inductor coil housing portion.
[Explanation of symbols]
1, 2
4U, 4L inductor coil
5U,
10 Magnetic flux
11 Leakage magnetic flux
1B, 2B water-cooled piping
2A space
Claims (3)
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