JPH0574553A - 通電加熱及び冷却装置 - Google Patents
通電加熱及び冷却装置Info
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- JPH0574553A JPH0574553A JP25836691A JP25836691A JPH0574553A JP H0574553 A JPH0574553 A JP H0574553A JP 25836691 A JP25836691 A JP 25836691A JP 25836691 A JP25836691 A JP 25836691A JP H0574553 A JPH0574553 A JP H0574553A
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- cooling
- heated
- heating
- energizing
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- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 通電加熱によって被加熱材を急速に加熱し、
その被加熱材を加熱完了と同時に急速に冷却することが
でき、しかも被加熱材の送給速度を大幅に高めることが
できるようにする。 【構成】 連続送給される被加熱材Ｗの送給路Ｌにおけ
る加熱出側にその被加熱材Ｗを挟持する通電ロールＲ３
と通電ロールＲ４とからなるロール対を配置し、通電ロ
ールＲ３を冷却機能を有する冷却兼用通電ロールによっ
て構成する。通電ロールＲ３、Ｒ４に近接して冷却ロー
ルＲ５、Ｒ６の対を複数配置する。冷却兼用通電ロール
Ｒ３は被加熱材Ｗへの通電のために被加熱材Ｗの全幅に
亘って均一に接触するロールなので、被加熱材Ｗと冷却
兼用通電ロールＲ３との間の等価熱伝達率が飛躍的に高
められると共に、冷却温度ムラ等が発生することもな
い。これによって、被加熱材Ｗが通電加熱による急速加
熱の完了と同時に急速冷却される。さらに冷却ロールＲ
５、Ｒ６によって、被加熱材Ｗが上述と同様にして連続
的に冷却される。
その被加熱材を加熱完了と同時に急速に冷却することが
でき、しかも被加熱材の送給速度を大幅に高めることが
できるようにする。 【構成】 連続送給される被加熱材Ｗの送給路Ｌにおけ
る加熱出側にその被加熱材Ｗを挟持する通電ロールＲ３
と通電ロールＲ４とからなるロール対を配置し、通電ロ
ールＲ３を冷却機能を有する冷却兼用通電ロールによっ
て構成する。通電ロールＲ３、Ｒ４に近接して冷却ロー
ルＲ５、Ｒ６の対を複数配置する。冷却兼用通電ロール
Ｒ３は被加熱材Ｗへの通電のために被加熱材Ｗの全幅に
亘って均一に接触するロールなので、被加熱材Ｗと冷却
兼用通電ロールＲ３との間の等価熱伝達率が飛躍的に高
められると共に、冷却温度ムラ等が発生することもな
い。これによって、被加熱材Ｗが通電加熱による急速加
熱の完了と同時に急速冷却される。さらに冷却ロールＲ
５、Ｒ６によって、被加熱材Ｗが上述と同様にして連続
的に冷却される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、導電性を有する被加熱
材を連続送給しつつ通電加熱すると共に冷却するように
した通電加熱及び冷却装置に係り、例えば帯状鋼板に焼
入れ等の各種熱処理を行うのに最適な通電加熱及び冷却
装置に関する。
材を連続送給しつつ通電加熱すると共に冷却するように
した通電加熱及び冷却装置に係り、例えば帯状鋼板に焼
入れ等の各種熱処理を行うのに最適な通電加熱及び冷却
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、例えば帯状鋼板などの被加熱
材を焼入れ、焼なまし等の各種熱処理のために加熱する
装置として、被加熱材を連続送給しつつ通電して加熱す
るようにした通電加熱装置がある。この種の通電加熱装
置は、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
ら両通電ロールに所定の電圧を印加することによって、
被加熱材を両通電ロールの間において通電加熱するもの
である。この通電加熱装置によれば、旧来の加熱炉によ
る加熱に比較して、コンパクトな設備で効率的な急速加
熱が可能である。そして、通電加熱装置によって所定温
度まで加熱された被加熱材は、その後、各種熱処理に応
じて所定温度まで冷却される。この冷却に用いられる冷
却装置は、製造原価低減の面から極力コンパクトな装置
にすることが望ましく、また、材質の面から高張力鋼板
を得る場合などには超急速冷却が必須となっている。従
来、被加熱材の冷却装置としては、特開昭６０−８２６
２２号に記載されているように、被加熱材が巻付けられ
る冷却ロールの幅方向に押えロールを多数設け、被加熱
材の幅方向における温度分布を測定し、これに応じて被
加熱材への各押えロールの押圧力を制御することによ
り、被加熱材の冷却温度の均一化を図るものがある。ま
た、特開昭６１−２４３１２７号に記載されているよう
に、冷却ロールに接触する被加熱材の背面側を小径の押
えロールによって適時押し付けることにより、被加熱材
の幅方向に均一な温度分布を得るものがある。
材を焼入れ、焼なまし等の各種熱処理のために加熱する
装置として、被加熱材を連続送給しつつ通電して加熱す
るようにした通電加熱装置がある。この種の通電加熱装
置は、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
ら両通電ロールに所定の電圧を印加することによって、
被加熱材を両通電ロールの間において通電加熱するもの
である。この通電加熱装置によれば、旧来の加熱炉によ
る加熱に比較して、コンパクトな設備で効率的な急速加
熱が可能である。そして、通電加熱装置によって所定温
度まで加熱された被加熱材は、その後、各種熱処理に応
じて所定温度まで冷却される。この冷却に用いられる冷
却装置は、製造原価低減の面から極力コンパクトな装置
にすることが望ましく、また、材質の面から高張力鋼板
を得る場合などには超急速冷却が必須となっている。従
来、被加熱材の冷却装置としては、特開昭６０−８２６
２２号に記載されているように、被加熱材が巻付けられ
る冷却ロールの幅方向に押えロールを多数設け、被加熱
材の幅方向における温度分布を測定し、これに応じて被
加熱材への各押えロールの押圧力を制御することによ
り、被加熱材の冷却温度の均一化を図るものがある。ま
た、特開昭６１−２４３１２７号に記載されているよう
に、冷却ロールに接触する被加熱材の背面側を小径の押
えロールによって適時押し付けることにより、被加熱材
の幅方向に均一な温度分布を得るものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記公
知例のような専用の冷却装置を通電加熱装置の加熱出側
に沿って列設すると、設備全体が極めて大型になると共
に設備費用が著しく増大するので、コンパクトな通電加
熱装置の利点を生かすことができない。しかも、前者の
冷却装置においては、被加熱材の幅方向で押えロールに
より押圧される部分と押圧されない部分とが存在し、非
押圧部分は押圧部分に比較して冷却効果が悪いため、幅
方向における冷却温度ムラを必ずしも完全に防止するこ
とができない。また、後者の冷却装置においては、押え
ロールの径が小さいため、押付力を高くすると押えロー
ルが撓んで接触が不均一になるので、押付力を充分に高
くすることができず、被加熱材と冷却ロールとの間の等
価熱伝達率は巻付け方式の冷却ロール相当分しかとれな
い。従って、公知例のような冷却装置では、何れも、効
率の良い急速冷却を行うことは困難である。以上のよう
に、従来は、通電加熱装置によって被加熱材を効率的に
急速加熱しても、その急速加熱に引き続いて被加熱材を
効率良く急速冷却する冷却装置が実現されていなかった
ため、通電加熱装置において被加熱材を急速に加熱する
ことの意義が半減していた。
知例のような専用の冷却装置を通電加熱装置の加熱出側
に沿って列設すると、設備全体が極めて大型になると共
に設備費用が著しく増大するので、コンパクトな通電加
熱装置の利点を生かすことができない。しかも、前者の
冷却装置においては、被加熱材の幅方向で押えロールに
より押圧される部分と押圧されない部分とが存在し、非
押圧部分は押圧部分に比較して冷却効果が悪いため、幅
方向における冷却温度ムラを必ずしも完全に防止するこ
とができない。また、後者の冷却装置においては、押え
ロールの径が小さいため、押付力を高くすると押えロー
ルが撓んで接触が不均一になるので、押付力を充分に高
くすることができず、被加熱材と冷却ロールとの間の等
価熱伝達率は巻付け方式の冷却ロール相当分しかとれな
い。従って、公知例のような冷却装置では、何れも、効
率の良い急速冷却を行うことは困難である。以上のよう
に、従来は、通電加熱装置によって被加熱材を効率的に
急速加熱しても、その急速加熱に引き続いて被加熱材を
効率良く急速冷却する冷却装置が実現されていなかった
ため、通電加熱装置において被加熱材を急速に加熱する
ことの意義が半減していた。
【０００４】そこで本発明は、通電加熱によって被加熱
材を急速に加熱し、その被加熱材を加熱完了と同時に急
速に冷却することができ、しかも被加熱材の送給速度を
大幅に高めることができるようにした通電加熱及び冷却
装置を提供することを目的とする。
材を急速に加熱し、その被加熱材を加熱完了と同時に急
速に冷却することができ、しかも被加熱材の送給速度を
大幅に高めることができるようにした通電加熱及び冷却
装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、被加熱材を挟持する押えロールと通電ロ
ールとの対または通電ロールと通電ロールとの対によっ
て構成されるロール対を、連続送給される前記被加熱材
の送給路に沿って所定間隔を隔てて配置し、これらロー
ル対の間で前記被加熱材を通電加熱すると共に、この加
熱された被加熱材を冷却する通電加熱及び冷却装置であ
って、加熱出側における前記ロール対の少なくとも一方
の通電ロールを冷却機能を有する冷却兼用通電ロールに
よって構成すると共に、この冷却兼用通電ロールと実質
的に同一でかつ非通電状態で使用される冷却ロール対を
前記加熱出側のロール対に近接して配置し、前記被加熱
材を加熱出側における加熱完了と同時に前記冷却兼用通
電ロールによって冷却すると共に、前記冷却ロール対に
よって連続的に冷却するように構成したものである。
に、本発明は、被加熱材を挟持する押えロールと通電ロ
ールとの対または通電ロールと通電ロールとの対によっ
て構成されるロール対を、連続送給される前記被加熱材
の送給路に沿って所定間隔を隔てて配置し、これらロー
ル対の間で前記被加熱材を通電加熱すると共に、この加
熱された被加熱材を冷却する通電加熱及び冷却装置であ
って、加熱出側における前記ロール対の少なくとも一方
の通電ロールを冷却機能を有する冷却兼用通電ロールに
よって構成すると共に、この冷却兼用通電ロールと実質
的に同一でかつ非通電状態で使用される冷却ロール対を
前記加熱出側のロール対に近接して配置し、前記被加熱
材を加熱出側における加熱完了と同時に前記冷却兼用通
電ロールによって冷却すると共に、前記冷却ロール対に
よって連続的に冷却するように構成したものである。
【０００６】
【作用】上記のように構成された本発明によれば、加熱
入側のロール対と加熱出側のロール対との間で被加熱材
が急速に加熱される。ロール対を構成する押えロールと
通電ロールとの対または通電ロールと通電ロールとの対
は、被加熱材に対して高い通電能力を発揮するように、
所定の挟持力（圧下力）によって被加熱材を挟持すると
共にロール撓み等がないようにロール径や材料が選定さ
れており、被加熱材の全幅に亘って均一に接触するもの
である。このロール対の少なくとも一方の通電ロールが
冷却機能を有する冷却兼用通電ロールなので、この冷却
兼用通電ロールは常に被加熱材の全幅に亘って均一に接
触する。これにより、被加熱材と冷却兼用通電ロールと
の間の等価熱伝達率がロール巻付け方式に比較して飛躍
的に高められると共に、冷却温度ムラ等が発生すること
もない。従って、通電加熱による急速加熱の完了と同時
に極めて効率的な急速冷却を行うことができる。しか
も、加熱出側のロール対に近接して配置される冷却ロー
ル対によって、被加熱材が上述と同様にして連続的に冷
却されるので、所定温度まで冷却する場合の被加熱材の
送給速度を大幅に高めることができる。
入側のロール対と加熱出側のロール対との間で被加熱材
が急速に加熱される。ロール対を構成する押えロールと
通電ロールとの対または通電ロールと通電ロールとの対
は、被加熱材に対して高い通電能力を発揮するように、
所定の挟持力（圧下力）によって被加熱材を挟持すると
共にロール撓み等がないようにロール径や材料が選定さ
れており、被加熱材の全幅に亘って均一に接触するもの
である。このロール対の少なくとも一方の通電ロールが
冷却機能を有する冷却兼用通電ロールなので、この冷却
兼用通電ロールは常に被加熱材の全幅に亘って均一に接
触する。これにより、被加熱材と冷却兼用通電ロールと
の間の等価熱伝達率がロール巻付け方式に比較して飛躍
的に高められると共に、冷却温度ムラ等が発生すること
もない。従って、通電加熱による急速加熱の完了と同時
に極めて効率的な急速冷却を行うことができる。しか
も、加熱出側のロール対に近接して配置される冷却ロー
ル対によって、被加熱材が上述と同様にして連続的に冷
却されるので、所定温度まで冷却する場合の被加熱材の
送給速度を大幅に高めることができる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明による通電加熱及び冷却装置の
実施例を図面を参照して説明する。まず、図１は第１実
施例を示すものである。例えば帯状鋼板からなる被加熱
材Ｗの送給路Ｌに沿って所定間隔を隔ててロール対が配
置されている。加熱入側のロール対は押えロールＲ１と
通電ロールＲ２との対、加熱出側のロール対は通電ロー
ルＲ３と通電ロールＲ４との対によって構成され、それ
ぞれ被加熱材Ｗを挟んで対向配置されている。押えロー
ルＲ１は表面にゴム材等がライニングされたロールであ
り、通電ロールＲ２、Ｒ３及びＲ４は導電性のロールで
ある。なお、各ロールＲ１〜Ｒ４は、被加熱材Ｗの矢印
方向への連続送給に同期して、それぞれ軸を中心に回転
される。そして、押えロールＲ１及び通電ロールＲ４
は、例えばシリンダ等の圧下手段（図示せず）により圧
下力が付与されている。
実施例を図面を参照して説明する。まず、図１は第１実
施例を示すものである。例えば帯状鋼板からなる被加熱
材Ｗの送給路Ｌに沿って所定間隔を隔ててロール対が配
置されている。加熱入側のロール対は押えロールＲ１と
通電ロールＲ２との対、加熱出側のロール対は通電ロー
ルＲ３と通電ロールＲ４との対によって構成され、それ
ぞれ被加熱材Ｗを挟んで対向配置されている。押えロー
ルＲ１は表面にゴム材等がライニングされたロールであ
り、通電ロールＲ２、Ｒ３及びＲ４は導電性のロールで
ある。なお、各ロールＲ１〜Ｒ４は、被加熱材Ｗの矢印
方向への連続送給に同期して、それぞれ軸を中心に回転
される。そして、押えロールＲ１及び通電ロールＲ４
は、例えばシリンダ等の圧下手段（図示せず）により圧
下力が付与されている。
【０００８】そして、加熱出側の通電ロールＲ３が、冷
却機能を有する冷却兼用通電ロールによって構成されて
いる。図３の断面図に示すように、冷却兼用通電ロール
Ｒ３は、電気良導性かつ熱良導性の金属材料などからな
る筒状体Ｒ３１を有し、この筒状体Ｒ３１の内側の心金
Ｒ３２に冷媒、例えば冷却水が通過する冷却孔Ｒ３３が
設けられている。冷却孔Ｒ３３に冷却水を流すことによ
って、筒状体Ｒ３１が所定温度に冷却される。
却機能を有する冷却兼用通電ロールによって構成されて
いる。図３の断面図に示すように、冷却兼用通電ロール
Ｒ３は、電気良導性かつ熱良導性の金属材料などからな
る筒状体Ｒ３１を有し、この筒状体Ｒ３１の内側の心金
Ｒ３２に冷媒、例えば冷却水が通過する冷却孔Ｒ３３が
設けられている。冷却孔Ｒ３３に冷却水を流すことによ
って、筒状体Ｒ３１が所定温度に冷却される。
【０００９】図４の断面図は冷却兼用通電ロールＲ３の
別の例を示すものであり、筒状体Ｒ３１の外周に導電性
を有する熱伝導性物質の伝導層Ｒ３４を設けて複層化
し、熱伝導性を任意に選択できるようにしたものであ
る。伝導層Ｒ３４を構成する熱伝導性物質は、熱伝導率
５．０Ｗ／ｍ℃以上を有する物質が使用される。なお、
表面の硬度を高めるなどの目的で、伝導層Ｒ３４の最表
層部に施す薄い溶射層、メッキ層などは上記の条件を問
わない。
別の例を示すものであり、筒状体Ｒ３１の外周に導電性
を有する熱伝導性物質の伝導層Ｒ３４を設けて複層化
し、熱伝導性を任意に選択できるようにしたものであ
る。伝導層Ｒ３４を構成する熱伝導性物質は、熱伝導率
５．０Ｗ／ｍ℃以上を有する物質が使用される。なお、
表面の硬度を高めるなどの目的で、伝導層Ｒ３４の最表
層部に施す薄い溶射層、メッキ層などは上記の条件を問
わない。
【００１０】なお、図１において、被加熱材Ｗはその送
給速度ｖが、後述する冷却ロール対の数ｎ＝０の場合、
ｖ≦ｋ／ｐ（ｍ／分）を満たす速度で送給される。ここ
で、ｋは被加熱材Ｗの材質によって定まる定数であり、
例えば次のように設定される。炭素鋼：１４、アルミニ
ウム：８３、ステンレス鋼：２２、銅：１７。また、ｐ
は被加熱材Ｗの厚さ（ｍｍ）であり、板材の場合は板
厚、線材の場合は直径である。
給速度ｖが、後述する冷却ロール対の数ｎ＝０の場合、
ｖ≦ｋ／ｐ（ｍ／分）を満たす速度で送給される。ここ
で、ｋは被加熱材Ｗの材質によって定まる定数であり、
例えば次のように設定される。炭素鋼：１４、アルミニ
ウム：８３、ステンレス鋼：２２、銅：１７。また、ｐ
は被加熱材Ｗの厚さ（ｍｍ）であり、板材の場合は板
厚、線材の場合は直径である。
【００１１】ところで、図１に示すように、加熱出側の
通電ロールＲ４及び冷却兼用通電ロールＲ３に近接し
て、被加熱材Ｗを挟持する冷却ロールＲ５と冷却ロール
Ｒ６とからなる冷却ロール対が配置されている。これら
冷却ロールＲ５、Ｒ６の対は、送給路Ｌに沿って複数
（ｎ対）配置すると良い。そして、冷却ロールＲ５、Ｒ
６は、冷却兼用通電ロールＲ３と実質的に同一のロール
が非通電状態で使用される。そして、冷却ロールＲ５、
Ｒ６を複数配置する場合、前述した被加熱材Ｗの送給速
度をｖ、被加熱材の材質に応じた定数をｋ、厚さをｐと
して、冷却ロールＲ５、Ｒ６の数ｎは、ｎ≧ｖｐ／ｋ−
１にて設定される。
通電ロールＲ４及び冷却兼用通電ロールＲ３に近接し
て、被加熱材Ｗを挟持する冷却ロールＲ５と冷却ロール
Ｒ６とからなる冷却ロール対が配置されている。これら
冷却ロールＲ５、Ｒ６の対は、送給路Ｌに沿って複数
（ｎ対）配置すると良い。そして、冷却ロールＲ５、Ｒ
６は、冷却兼用通電ロールＲ３と実質的に同一のロール
が非通電状態で使用される。そして、冷却ロールＲ５、
Ｒ６を複数配置する場合、前述した被加熱材Ｗの送給速
度をｖ、被加熱材の材質に応じた定数をｋ、厚さをｐと
して、冷却ロールＲ５、Ｒ６の数ｎは、ｎ≧ｖｐ／ｋ−
１にて設定される。
【００１２】次に、第１実施例装置においては、電源供
給手段として交流電源１０とこれに接続されたトランス
１２とが用いられ、このトランス１２から通電ロールＲ
２と通電ロールＲ３、Ｒ４とに給電部材１４ａ、１４ｂ
が接続されている。給電部材１４ａ、１４ｂは、所定の
幅及び厚さを有する銅材などの良導電材が用いられる。
給電部材１４ａ、１４ｂは、被加熱材Ｗの上下にほぼ等
間隔で近接して配置され、通電ロールＲ２の近傍及び通
電ロールＲ３、Ｒ４の近傍において一体に結合されて摺
動子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３に接続されている。摺動子Ｓ１、
Ｓ２及びＳ３は通電ロールＲ２、Ｒ３及びＲ４の軸に設
けられた受電部に摺接されている。
給手段として交流電源１０とこれに接続されたトランス
１２とが用いられ、このトランス１２から通電ロールＲ
２と通電ロールＲ３、Ｒ４とに給電部材１４ａ、１４ｂ
が接続されている。給電部材１４ａ、１４ｂは、所定の
幅及び厚さを有する銅材などの良導電材が用いられる。
給電部材１４ａ、１４ｂは、被加熱材Ｗの上下にほぼ等
間隔で近接して配置され、通電ロールＲ２の近傍及び通
電ロールＲ３、Ｒ４の近傍において一体に結合されて摺
動子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３に接続されている。摺動子Ｓ１、
Ｓ２及びＳ３は通電ロールＲ２、Ｒ３及びＲ４の軸に設
けられた受電部に摺接されている。
【００１３】上記のように構成された第１実施例装置に
よれば、交流電源１０から供給される交流電圧がトラン
ス１２によって変圧され、給電部材１４ａ、１４ｂを介
して通電ロールＲ２と通電ロールＲ３、Ｒ４とに印加さ
れる。これにより、送給路Ｌに沿って矢印方向へ連続送
給される被加熱材Ｗが、通電ロールＲ２と通電ロールＲ
３、Ｒ４との間において通電加熱される。なお、加熱入
側の通電ロールＲ２の直前に設けられたチョークＣＨに
よって、加熱ゾーンから加熱入側の外方に許容以上の電
流が漏れないようにしている。さらに、チョークＣＨの
直前に設けられた接地ロールＲ０１、Ｒ０２によって、
被加熱材Ｗの加熱入側の外方部分を接地して安全を保っ
ている。
よれば、交流電源１０から供給される交流電圧がトラン
ス１２によって変圧され、給電部材１４ａ、１４ｂを介
して通電ロールＲ２と通電ロールＲ３、Ｒ４とに印加さ
れる。これにより、送給路Ｌに沿って矢印方向へ連続送
給される被加熱材Ｗが、通電ロールＲ２と通電ロールＲ
３、Ｒ４との間において通電加熱される。なお、加熱入
側の通電ロールＲ２の直前に設けられたチョークＣＨに
よって、加熱ゾーンから加熱入側の外方に許容以上の電
流が漏れないようにしている。さらに、チョークＣＨの
直前に設けられた接地ロールＲ０１、Ｒ０２によって、
被加熱材Ｗの加熱入側の外方部分を接地して安全を保っ
ている。
【００１４】この通電加熱の完了と同時に、加熱出側の
通電ロールＲ３によって被加熱材Ｗが急速に冷却され
る。即ち、通電ロールＲ４と通電ロールＲ３との対は、
被加熱材Ｗに対して高い通電能力を発揮するように、所
定の挟持力（圧下力）によって被加熱材Ｗを挟持すると
共にロール撓み等がないようにロール径や材料が選定さ
れており、被加熱材Ｗの全幅に亘って均一に接触してい
る。その通電ロールＲ３が冷却機能を有する冷却兼用通
電ロールなので、被加熱材Ｗと冷却兼用通電ロールＲ３
との間の等価熱伝達率がロール巻付け方式に比較して例
えば１００倍以上に高められると共に、冷却温度ムラ等
が発生することもない。従って、極めて効率の良い急速
冷却（例えば薄物材や小径材などでは１００００℃／se
c 以上の冷却速度）を行うことができる。この急速冷却
によって、例えば鋼板の場合には、プレス成形が可能な
高張力鋼板あるいは超高張力鋼板などを容易に得ること
ができる。しかも、加熱出側の通電ロールＲ４及び冷却
兼用通電ロールＲ３に近接して配置される冷却ロールＲ
５、Ｒ６の対によって、被加熱材Ｗが上述と同様にして
連続的に冷却されるので、所定温度まで冷却する場合の
被加熱材Ｗの送給速度ｖを大幅に高めることができる。
特に、冷却ロールＲ５、Ｒ６の対をｎ対配置すると、前
述したｎ≧ｖｐ／ｋ−１よりｖ＝ｋ／ｐ×（ｎ＋１）と
なるので、被加熱材Ｗの所定の送給速度ｖを（ｎ＋１）
倍まで高めることができる。
通電ロールＲ３によって被加熱材Ｗが急速に冷却され
る。即ち、通電ロールＲ４と通電ロールＲ３との対は、
被加熱材Ｗに対して高い通電能力を発揮するように、所
定の挟持力（圧下力）によって被加熱材Ｗを挟持すると
共にロール撓み等がないようにロール径や材料が選定さ
れており、被加熱材Ｗの全幅に亘って均一に接触してい
る。その通電ロールＲ３が冷却機能を有する冷却兼用通
電ロールなので、被加熱材Ｗと冷却兼用通電ロールＲ３
との間の等価熱伝達率がロール巻付け方式に比較して例
えば１００倍以上に高められると共に、冷却温度ムラ等
が発生することもない。従って、極めて効率の良い急速
冷却（例えば薄物材や小径材などでは１００００℃／se
c 以上の冷却速度）を行うことができる。この急速冷却
によって、例えば鋼板の場合には、プレス成形が可能な
高張力鋼板あるいは超高張力鋼板などを容易に得ること
ができる。しかも、加熱出側の通電ロールＲ４及び冷却
兼用通電ロールＲ３に近接して配置される冷却ロールＲ
５、Ｒ６の対によって、被加熱材Ｗが上述と同様にして
連続的に冷却されるので、所定温度まで冷却する場合の
被加熱材Ｗの送給速度ｖを大幅に高めることができる。
特に、冷却ロールＲ５、Ｒ６の対をｎ対配置すると、前
述したｎ≧ｖｐ／ｋ−１よりｖ＝ｋ／ｐ×（ｎ＋１）と
なるので、被加熱材Ｗの所定の送給速度ｖを（ｎ＋１）
倍まで高めることができる。
【００１５】図５はこの装置によって加熱及び冷却され
る被加熱材Ｗの温度変化のパターンの例を示すものであ
る。被加熱材Ｗは、約８５０℃まで急速に加熱された
後、冷却兼用通電ロールＲ３によって急速に冷却され、
引き続いて複数の冷却ロールＲ５、Ｒ６の対によって段
階的に急速冷却される。この平均冷却速度は、例えば被
加熱材Ｗの板厚が０．２ｍｍ、送給速度が９０ｍ／分の
場合、約６２０℃／secとなる。
る被加熱材Ｗの温度変化のパターンの例を示すものであ
る。被加熱材Ｗは、約８５０℃まで急速に加熱された
後、冷却兼用通電ロールＲ３によって急速に冷却され、
引き続いて複数の冷却ロールＲ５、Ｒ６の対によって段
階的に急速冷却される。この平均冷却速度は、例えば被
加熱材Ｗの板厚が０．２ｍｍ、送給速度が９０ｍ／分の
場合、約６２０℃／secとなる。
【００１６】次に、図２は第２実施例を示すものであ
る。この例においては、被加熱材Ｗへの通電手段とし
て、通電ロールＲ２と通電ロールＲ３、Ｒ４との間にお
いて被加熱材Ｗの外周囲に環状トランス２０が配置され
ている。この環状トランス２０は、例えば磁路として好
適な性質を有する珪素鋼板を矩形環状に形成して所定の
長さに積層した環状鉄心２２と、この環状鉄心２２の内
外周に沿って巻回させた一次コイル２４とによって構成
されている。その環状鉄心２２の環内に被加熱材Ｗが挿
通されている。そして、環状トランス２０の一次コイル
２４は、パワーコントロールスイッチを有する交流電源
１０に接続されている。
る。この例においては、被加熱材Ｗへの通電手段とし
て、通電ロールＲ２と通電ロールＲ３、Ｒ４との間にお
いて被加熱材Ｗの外周囲に環状トランス２０が配置され
ている。この環状トランス２０は、例えば磁路として好
適な性質を有する珪素鋼板を矩形環状に形成して所定の
長さに積層した環状鉄心２２と、この環状鉄心２２の内
外周に沿って巻回させた一次コイル２４とによって構成
されている。その環状鉄心２２の環内に被加熱材Ｗが挿
通されている。そして、環状トランス２０の一次コイル
２４は、パワーコントロールスイッチを有する交流電源
１０に接続されている。
【００１７】また、通電ロールＲ２の摺動子Ｓ１と通電
ロールＲ３、Ｒ４の摺動子Ｓ２、Ｓ３との間に導電部材
１６が架設され、これによって通電ロールＲ２と通電ロ
ールＲ３、Ｒ４との間が電気的に接続されている。導電
部材１６は、所定の幅及び厚さを有する銅材などの良導
電材が用いられる。ここで、通電ロールＲ２と通電ロー
ルＲ３、Ｒ４との間においては、（被加熱材Ｗの電気抵
抗）＞＞（導電部材１６の電気抵抗）となるように設定
されている。なお、導電部材１６は、環状トランス２０
及び被加熱材Ｗの上下にほぼ等間隔で近接して配置さ
れ、通電ロールＲ２の近傍及び通電ロールＲ３、Ｒ４の
近傍で一体に結合されている。
ロールＲ３、Ｒ４の摺動子Ｓ２、Ｓ３との間に導電部材
１６が架設され、これによって通電ロールＲ２と通電ロ
ールＲ３、Ｒ４との間が電気的に接続されている。導電
部材１６は、所定の幅及び厚さを有する銅材などの良導
電材が用いられる。ここで、通電ロールＲ２と通電ロー
ルＲ３、Ｒ４との間においては、（被加熱材Ｗの電気抵
抗）＞＞（導電部材１６の電気抵抗）となるように設定
されている。なお、導電部材１６は、環状トランス２０
及び被加熱材Ｗの上下にほぼ等間隔で近接して配置さ
れ、通電ロールＲ２の近傍及び通電ロールＲ３、Ｒ４の
近傍で一体に結合されている。
【００１８】上記のように構成された第２実施例装置に
おいては、交流電源１０から環状トランス２０の一次コ
イル２４に一次電圧が印加されると、一次コイル２４の
環内に挿通された被加熱材Ｗが二次コイルとして機能す
るので、その被加熱材Ｗに二次電圧が誘起される。通電
ロールＲ２と通電ロールＲ３、Ｒ４との間が導電部材１
６によって電気的に接続されているので、通電ロールＲ
２と通電ロールＲ３、Ｒ４とを介して被加熱材Ｗ及び導
電部材１６によって短絡回路が形成され、被加熱材Ｗに
発生した二次電流は導電部材１６を帰線として流れるこ
とになる。被加熱材Ｗに誘起された二次電圧は、被加熱
材Ｗにおける電圧降下と導電部材１６における電圧降下
とによって消費されるが、（被加熱材Ｗの電気抵抗）＞
＞（導電部材１６の電気抵抗）に設定されているので、
二次電圧の殆どが被加熱材Ｗの加熱のために消費され、
導電部材１６における損失は極めて少ない。これによ
り、被加熱材Ｗが極めて効率良く通電加熱される。
おいては、交流電源１０から環状トランス２０の一次コ
イル２４に一次電圧が印加されると、一次コイル２４の
環内に挿通された被加熱材Ｗが二次コイルとして機能す
るので、その被加熱材Ｗに二次電圧が誘起される。通電
ロールＲ２と通電ロールＲ３、Ｒ４との間が導電部材１
６によって電気的に接続されているので、通電ロールＲ
２と通電ロールＲ３、Ｒ４とを介して被加熱材Ｗ及び導
電部材１６によって短絡回路が形成され、被加熱材Ｗに
発生した二次電流は導電部材１６を帰線として流れるこ
とになる。被加熱材Ｗに誘起された二次電圧は、被加熱
材Ｗにおける電圧降下と導電部材１６における電圧降下
とによって消費されるが、（被加熱材Ｗの電気抵抗）＞
＞（導電部材１６の電気抵抗）に設定されているので、
二次電圧の殆どが被加熱材Ｗの加熱のために消費され、
導電部材１６における損失は極めて少ない。これによ
り、被加熱材Ｗが極めて効率良く通電加熱される。
【００１９】この第２実施例装置においても図１の第１
実施例装置と同様に、加熱出側の通電ロールＲ３は冷却
兼用通電ロールによって構成され、被加熱材Ｗは前述し
た所定の値を越えない送給速度で送給される。また、加
熱出側の送給路Ｌに沿って冷却ロールＲ５、Ｒ６の対が
複数配置されている。従って、第１実施例装置と同様に
急速加熱及び急速冷却を行うことができる。
実施例装置と同様に、加熱出側の通電ロールＲ３は冷却
兼用通電ロールによって構成され、被加熱材Ｗは前述し
た所定の値を越えない送給速度で送給される。また、加
熱出側の送給路Ｌに沿って冷却ロールＲ５、Ｒ６の対が
複数配置されている。従って、第１実施例装置と同様に
急速加熱及び急速冷却を行うことができる。
【００２０】以上、本発明の実施例に付き説明したが、
本発明は上記実施例に限定されることなく、本発明の技
術的思想に基づいて各種の有効な変更並びに応用が可能
である。例えば、加熱入側の押えロールＲ１を通電ロー
ルとしても良いし、加熱出側の通電ロールＲ４を冷却兼
用通電ロールまたは押えロールとしても良い。
本発明は上記実施例に限定されることなく、本発明の技
術的思想に基づいて各種の有効な変更並びに応用が可能
である。例えば、加熱入側の押えロールＲ１を通電ロー
ルとしても良いし、加熱出側の通電ロールＲ４を冷却兼
用通電ロールまたは押えロールとしても良い。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
加熱出側に配置されたロール対の少なくとも一方の通電
ロールを冷却機能を有する冷却兼用通電ロールにするこ
とによって、被加熱材と冷却兼用通電ロールとの間の等
価熱伝達率が飛躍的に高められると共に冷却温度ムラ等
が発生しないので、通電加熱による急速加熱の完了と同
時に極めて効率の良い急速冷却を行うことができる。し
かも、加熱出側のロール対に近接して配置される冷却ロ
ール対によって被加熱材が連続的に冷却されるので、所
定温度まで冷却する場合の被加熱材の送給速度を大幅に
高めることができる。従って、急速加熱及び急速冷却を
必要とする材料の熱処理などに最適でかつ生産性の高い
装置を実現することができ、例えばプレス成形が可能な
高張力鋼板あるいは超高張力鋼板など、所望の材質を容
易に大量生産することが可能になる。そして、冷却兼用
通電ロール及び冷却ロール対により被加熱材を加熱出側
における加熱完了と同時に冷却することによって、構造
が複雑で大掛かりな専用の冷却装置を加熱出側に沿って
列設する必要がなく、また、冷却兼用通電ロールと実質
的に同一の冷却ロール対によって、ロールの共通化が可
能なので、コンパクトな通電加熱装置の利点を損なうこ
となく、設備全体の小型化並びに設備費用の低廉化を図
ることができる。
加熱出側に配置されたロール対の少なくとも一方の通電
ロールを冷却機能を有する冷却兼用通電ロールにするこ
とによって、被加熱材と冷却兼用通電ロールとの間の等
価熱伝達率が飛躍的に高められると共に冷却温度ムラ等
が発生しないので、通電加熱による急速加熱の完了と同
時に極めて効率の良い急速冷却を行うことができる。し
かも、加熱出側のロール対に近接して配置される冷却ロ
ール対によって被加熱材が連続的に冷却されるので、所
定温度まで冷却する場合の被加熱材の送給速度を大幅に
高めることができる。従って、急速加熱及び急速冷却を
必要とする材料の熱処理などに最適でかつ生産性の高い
装置を実現することができ、例えばプレス成形が可能な
高張力鋼板あるいは超高張力鋼板など、所望の材質を容
易に大量生産することが可能になる。そして、冷却兼用
通電ロール及び冷却ロール対により被加熱材を加熱出側
における加熱完了と同時に冷却することによって、構造
が複雑で大掛かりな専用の冷却装置を加熱出側に沿って
列設する必要がなく、また、冷却兼用通電ロールと実質
的に同一の冷却ロール対によって、ロールの共通化が可
能なので、コンパクトな通電加熱装置の利点を損なうこ
となく、設備全体の小型化並びに設備費用の低廉化を図
ることができる。
【図１】本発明による通電加熱及び冷却装置の第１実施
例における概略図である。
例における概略図である。
【図２】本発明による通電加熱及び冷却装置の第２実施
例における概略図である。
例における概略図である。
【図３】冷却兼用通電ロールの断面図である。
【図４】別の例における冷却兼用通電ロールの断面図で
ある。
ある。
【図５】急速加熱及び急速冷却による温度変化のパター
ンを示す図である。
ンを示す図である。
１０ 交流電源 １２ トランス １６ 導電部材 ２０ 環状トランス Ｒ１ 押えロール Ｒ２、Ｒ４ 通電ロール Ｒ３ 冷却兼用通電ロール Ｒ５、Ｒ６ 冷却ロール Ｒ３１ 筒状体 Ｒ３３ 冷却孔 Ｗ 被加熱材 Ｌ 送給路
Claims (5)
- 【請求項１】 被加熱材を挟持する押えロールと通電ロ
ールとの対または通電ロールと通電ロールとの対によっ
て構成されるロール対を、連続送給される前記被加熱材
の送給路に沿って所定間隔を隔てて配置し、これらロー
ル対の間で前記被加熱材を通電加熱すると共に、この加
熱された被加熱材を冷却する通電加熱及び冷却装置であ
って、 加熱出側における前記ロール対の少なくとも一方の通電
ロールを冷却機能を有する冷却兼用通電ロールによって
構成すると共に、この冷却兼用通電ロールと実質的に同
一でかつ非通電状態で使用される冷却ロール対を前記加
熱出側のロール対に近接して配置し、前記被加熱材を加
熱出側における加熱完了と同時に前記冷却兼用通電ロー
ルによって冷却すると共に、前記冷却ロール対によって
連続的に冷却するように構成した通電加熱及び冷却装
置。 - 【請求項２】 前記冷却ロール対を前記被加熱材の送給
路に沿って複数配置し、被加熱材の送給速度をｖ、被加
熱材の材質に応じた定数をｋ、厚さをｐとして、前記複
数配置される冷却ロール対の数ｎが、ｎ≧ｖｐ／ｋ−１
にて設定されることを特徴とする請求項１記載の通電加
熱及び冷却装置。 - 【請求項３】 前記冷却兼用通電ロールは、前記被加熱
材に接触する電気良導性かつ熱良導性の材料からなる筒
状体を有し、この筒状体が冷媒によって冷却されること
を特徴とする請求項１または２記載の通電加熱及び冷却
装置。 - 【請求項４】 加熱入側の通電ロールと加熱出側の通電
ロールとに電圧を印加するための電源供給手段を具備す
る請求項１、２または３記載の通電加熱及び冷却装置。 - 【請求項５】 加熱入側の通電ロールと加熱出側の通電
ロールとの間において前記被加熱材の外周囲に配置され
た環状トランスと、それら両通電ロールの間を電気的に
接続する導電部材とを具備する請求項１、２または３記
載の通電加熱及び冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25836691A JPH0574553A (ja) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | 通電加熱及び冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25836691A JPH0574553A (ja) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | 通電加熱及び冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0574553A true JPH0574553A (ja) | 1993-03-26 |
Family
ID=17319247
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25836691A Withdrawn JPH0574553A (ja) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | 通電加熱及び冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0574553A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20110044156A (ko) * | 2009-10-22 | 2011-04-28 | 엔지케이 인슐레이터 엘티디 | 석출 경화형 합금 박대의 제조 장치, 냉각 롤 및 석출 경화형 합금 박대의 제조 방법 |
| EP2537953B1 (en) * | 2010-11-01 | 2019-04-17 | NGK Insulators, Ltd. | Heat treatment method and heat treatment apparatus |
-
1991
- 1991-09-10 JP JP25836691A patent/JPH0574553A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20110044156A (ko) * | 2009-10-22 | 2011-04-28 | 엔지케이 인슐레이터 엘티디 | 석출 경화형 합금 박대의 제조 장치, 냉각 롤 및 석출 경화형 합금 박대의 제조 방법 |
| JP2011089173A (ja) * | 2009-10-22 | 2011-05-06 | Ngk Insulators Ltd | 析出硬化型合金薄帯の製造装置 |
| US8636858B2 (en) | 2009-10-22 | 2014-01-28 | Ngk Insulators, Ltd. | Production equipment and production method for precipitation hardened alloy strip |
| EP2537953B1 (en) * | 2010-11-01 | 2019-04-17 | NGK Insulators, Ltd. | Heat treatment method and heat treatment apparatus |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981203 |