JPH09129360A - 誘導加熱装置 - Google Patents

誘導加熱装置

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JPH09129360A
JPH09129360A JP30834995A JP30834995A JPH09129360A JP H09129360 A JPH09129360 A JP H09129360A JP 30834995 A JP30834995 A JP 30834995A JP 30834995 A JP30834995 A JP 30834995A JP H09129360 A JPH09129360 A JP H09129360A
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JP
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plate
coil
heated
shaped material
induction heating
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JP30834995A
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English (en)
Inventor
Koichi Nemoto
宏一 根本
Susumu Ishihara
進 石原
Tetsutsugu Doizaki
哲嗣 土斐崎
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Toshiba Corp
Kitashiba Electric Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Corp
Kitashiba Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 横長状ソレノイドコイルと板状被加熱材との
空隙を少なくして誘導加熱することにより、設備コンデ
ンサ容量や設置スペースを少なくすると共にコイル電流
を少なくして、効率が良く、単機容量の大きい小型の誘
導加熱装置を提供するものである。 【解決手段】 鉄鋼用熱間圧延ラインを搬送される板状
被加熱材2を、その板幅方向に横長状をなすソレノイド
コイル1の内側に通過させて板状被加熱材2を誘導加熱
する誘導加熱装置において、前記横長状ソレノイドコイ
ル1の両側コイル部1b、1bをフレキシブルな水冷リ
ード線6で形成し、板状被加熱材2の上下両面に対向す
る直状コイル部1a、1aに昇降機構9を取付けて、板
状被加熱材2の表面と直状コイル部1a、1aとの間隔
を最小に調整できるようにしたことを特徴とするもので
ある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は鉄鋼用熱間圧延ライ
ンを搬送される板状被加熱材(スラブ)を横長状ソレノ
イドコイルの内側に通過させて板状被加熱材全体を加熱
する誘導加熱装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に鉄鋼用熱間圧延ラインでは、加熱
炉で予め高温に加熱した板状被加熱材や、連続鋳造した
板状被加熱材を、連続的に圧延ローラーに順次通して薄
板に加工することが行なわれている。このような鉄鋼用
熱間圧延ラインで薄板を圧延加工する場合、ライン途中
で板状被加熱材全体の温度を一旦高めてから圧延するこ
とがあり、この昇温装置として通常は、図7に示すよう
に板幅方向に横長状をなすソレノイドコイル1が採用さ
れている。
【0003】この熱間圧延ラインでは、例えば図8に示
すように板状被加熱材2は厚さtが20〜60mm、幅Wが 6
00〜1800mm程度の寸法で温度が1100℃、搬送速度が毎分
20〜100mの高速で横長状ソレノイドコイル1内に入っ
てくる。この場合、板状被加熱材2は図7に示すよう
に、粗圧延側の圧延ローラー3で圧延する際に反りが発
生し、また複数の圧延ローラー3…で順次圧延するライ
ン全体の搬送速度が整合していないと板状被加熱材2に
反りや膨らみが生じる。このため図8に示すようにコイ
ル寸法Tcは予めこの反りや膨らみを考慮して、例えば
板状被加熱材2の厚さtが60mmの場合には、これより 1
40ミリ大きいTc= 200ミリ程度に大きく形成してい
る。
【0004】また板状被加熱材2は鋼材であるため、磁
気変態点以上の温度の高温に加熱されると比透磁率μ=
1となり、誘導加熱の特性から効率、力率が低くなる。
更にソレノイドタイプの誘導加熱の原理は、コイル1内
で発生した磁束をできるだけ有効に板状被加熱材2に鎖
交させることで、効率や力率が改善されることから、横
長状ソレノイドコイル1を板状被加熱材2にできるだけ
接近させることが必要である。しかしながら、前述の如
く板状被加熱材2の反りや膨らみを考慮してコイル寸法
Tcが大きく形成されているので、コイル内断面積Ac
に占める板状被加熱材2の断面積Awの割合が0.2 程度
と小さくなるため力率が小さくなり、この分、コイル電
流及び力率改善用コンデンサ容量が大きくなる。
【0005】このことは、板状被加熱材2が厚さt=25
mm、幅W=1650mm、周波数f=1000HZ、電力P=4000
KWの場合について、横長状ソレノイドコイル1と板状
被加熱材2との空隙gを変化させた場合の、コンデンサ
量(MVA)とコイル電流(KA)を測定したところ、
図9のグラフに示すように空隙gが大きくなるほどコン
デンサ量とコイル電流が増加し、空隙gを20mmから 100
mmに拡大させると、コンデンサ量やコイル電流が5倍も
増加する。またコイル電流が増加すると、コイルを鎖交
する漏洩磁束により、渦電流が発生してコイル自体が誘
導加熱され、コイルを形成している銅管の結晶粒が粗大
化してクリープ破壊する恐れがある。
【0006】このように従来の固定型の横長状ソレノイ
ドコイル1では、板状被加熱材2との空隙gが大きくな
るため、設備コンデンサ量がスペ−ス的に大きくなる。
特に大電流給電のため、コンデンサ設備は横長状ソレノ
イドコイル1に接近して設置する必要があるが、通常の
熱間圧延ラインの近傍には搬送モ−タ−やロ−ラ−等が
あり設置スペ−スが少ない。このため容量が制限される
ことから単機容量が小さくなり、コイル設置台数を増加
させなければならない問題があった。
【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、横長状ソレノイドコイルと板状被加熱材との空隙
を少なくして誘導加熱することにより、設備コンデンサ
容量や設置スペースを少なくすると共にコイル電流を少
なくして、効率が良く、単機容量の大きい小型の誘導加
熱装置を提供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1記載の
誘導加熱装置は、鉄鋼用熱間圧延ラインを搬送される板
状被加熱材を、その板幅方向に横長状をなすソレノイド
コイルの内側に通過させて板状被加熱材を誘導加熱する
誘導加熱装置において、前記横長状ソレノイドコイルの
両側コイル部をフレキシブルコイルで形成し、板状被加
熱材の上下両面に対向する直状コイル部に昇降機構を取
付けて、板状被加熱材表面と直状コイル部との間隔を調
整できるようにしたことを特徴とするものである。
【0009】請求項1記載の誘導加熱装置は、昇降機構
を駆動させると横長状ソレノイドコイルの両側コイル部
がフレキシブルコイルで形成されているので、直状コイ
ル部と板状被加熱材との間の空隙を最小限に調整して、
効率よく誘導加熱することができる。熱間圧延ラインを
搬送されて来る板状被加熱材に、反りや膨らみなどがあ
ると、この変位量を上流側に設けた変位検出センサーで
検知して、この信号を昇降機構に伝達して、上部および
下部側の直状コイル部を変位量に応じて昇降させること
により衝突を回避することができる。
【0010】また請求項2記載の誘導加熱装置は、両側
コイル部を形成するフレキシブルコイルが水冷リード線
で形成されていることを特徴とするものである。また請
求項3記載の誘導加熱装置は、両側コイル部を形成する
フレキシブルコイルが撚り線で構成されたリード線で形
成され、このリード線を周囲を絶縁した純水流水槽中に
浸漬したことを特徴とするもので、リード線を純水流水
中で冷却しながら通電するようにしたものである。
【0011】また請求項4記載の誘導加熱装置は、前記
板状被加熱材の上下両面に対向する横長状ソレノイドコ
イルの直状コイル部の両端を分離し、この分離した両端
部を周囲を絶縁した導電性液体槽中に浸漬して、ここを
両側コイル部とし、且つ直状コイル部に昇降機構を取付
けて、板状被加熱材表面と直状コイル部との間隔を調整
できるようにしたことを特徴とするもので、分離した直
状コイル部の両端が自由に水銀などの導電性液体槽中を
移動して、直状コイル部と板状被加熱材との間の空隙を
調整することができる。
【0012】更に請求項5記載の誘導加熱装置は、前記
板状被加熱材の上下両面に対向する横長状ソレノイドコ
イルの直状コイル部の両端を分離し、この分離した両端
部を下方に折曲し、この両折曲部の間に水冷導電ローラ
ーを介在させて電気的に接続して、ここを両側コイル部
とし、且つ直状コイル部に昇降機構を取付けて、板状被
加熱材表面と直状コイル部との間隔を調整できるように
したことを特徴とするものである。この構造では直状コ
イル部の両端折曲部が水冷導電ローラーにより電気的に
接続しながら上下動自在に支持されているので、直状コ
イル部と板状被加熱材との間の空隙を調整することがで
きる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の一形態を図1
ないし図3を参照して詳細に説明する。この熱間圧延ラ
インは、例えば図示しない加熱炉で予め高温に加熱した
板状被加熱材2が搬送ローラー4上を搬送されて来て圧
延ローラー3で圧延されるが、この圧延ローラー3の上
流側には、板状被加熱材2の板幅方向に横長状をなすソ
レノイドコイル1が設けられている。この横長状ソレノ
イドコイル1は、板状被加熱材2の上下両面に対向する
直状コイル部1a、1aと、両側コイル部を1b、1b
とで長円形状に構成されている。
【0014】直状コイル部1aは水冷銅管で形成され、
また両側コイル部1bはゴム管の内側に撚線を通して水
冷したフレキシブルな水冷リード線6を湾曲させて形成
され、これと前記直状コイル部1aとは電気的に接続し
てらせん状のソレノイドコイル1が形成されている。更
にこの横長状ソレノイドコイル1の巻き初め端部と、巻
き終り端部は高周波電源5に接続されている。
【0015】この横長状ソレノイドコイル1の取付構造
は、図2に示すようにコイル軸方向に沿って直状コイル
部1a、1aの外側に複数本の帰磁路鉄心7……が取付
けられ、この帰磁路鉄心7…が連結フレーム8で一体に
連結され、更にこの連結フレーム8は電動ジャッキや油
圧シリンダーなどの昇降機構9、9を介して支持フレー
ム10に取付けられている。更に両側コイル部1bを形成
する水冷リード線6に対向して支持フレーム10の内側に
は磁気シールド板11、11が取付けられている。なお昇降
機構9はこの上流側に設けられた図示しない変位検出セ
ンサーからの信号により、板状被加熱材2の反りや膨ら
みなどの変位量に応じて昇降するようになっている。
【0016】上記構成の誘導加熱装置は、昇降機構9、
9を駆動させると両側コイル部1b、1bがフレキシブ
ルな水冷リード線6、6で形成されているので、直状コ
イル部1a、1aと板状被加熱材2との間の空隙gを最
小限に調整することができる。このため図3に示すよう
に空隙gを小さくできるので、コンデンサ容量とコイル
電流を小さくすることができ、この結果、単機容量が大
きくてもコンデンサ設備が小さく、その設置スペ−スも
少なく済む上、コイル設置台数も少なくすることができ
る。またコイル電流が減少することから、直状コイル部
1aを鎖交する漏洩磁束による渦電流の発生も少なく、
クリープ破壊の原因となる銅管の結晶粒の粗大化を防止
することができる。
【0017】また熱間圧延ラインを搬送されて来る板状
被加熱材2に、反りや膨らみなどがあると、この変位量
を上流側に設けた変位検出センサーで検知して、この信
号を昇降機構9に伝達して、図3に仮想線で示すように
上部または下部側の直状コイル部1a、1aを変位量に
応じて昇降させることにより板状被加熱材2との衝突を
回避することができる。
【0018】図4は本発明の他の実施の形態を示すもの
で、横長状ソレノイドコイル1の直状コイル部1a、1
aの両端を分離し、この分離した両端部を下方に折曲
し、この両折曲部1c、1cの間に撚り線で構成された
リード線13を接続してフレキシブルな両側コイル部1
b、1bとし、この部分全体を周囲を絶縁した純水流水
槽14中に浸漬したものである。なお直状コイル部1a、
1aが昇降機構9、9で支持されている構成は図2と同
様である。この構造では、両側コイル部1b、1bがフ
レキシブルなリード線13で形成されているので、直状コ
イル部1a、1aの昇降に伴って自由に変形することが
でき、しかもこのリード線13は純水流水槽14中に浸漬さ
れているので、通電による発熱を冷却することができ
る。
【0019】図5は本発明の異なる他の実施の形態を示
すもので、横長状ソレノイドコイル1の直状コイル部1
a、1aの両端を分離し、この分離した両端部を下方に
折曲し、この両折曲部1c、1cを水銀などの導電性液
体を周囲を絶縁した導電性液体槽15中に浸漬して、ここ
を両側コイル部1b、1bとしたものである。この構造
では、両側コイル部1b、1bが導電性液体槽15で形成
されているので、折曲部1c、1cは自由に導電性液体
槽15中を移動して、直状コイル部1a、1aと板状被加
熱材2との間の空隙を調整することができる。
【0020】図6は本発明の異なる他の実施の形態を示
すもので、横長状ソレノイドコイル1の直状コイル部1
a、1aの両端を分離し、この分離した両端部を下方に
折曲し、この両折曲部1c、1cの間に水冷導電ローラ
ー16…を介在させて電気的に接続して、ここを両側コイ
ル部1b、1bとしている。更に両折曲部1c、1cの
外側に水冷導電ローラー16…を介在させて、スプリング
17で押圧した押え板18を設けて折曲部1c、1cを摺動
自在に挟持したものである。
【0021】この構造では、両端折曲部1c、1cが水
冷導電ローラー16で電気的に接続して上下動自在に支持
されているので、水冷導電ローラー16の回転により直状
コイル部1a、1aと板状被加熱材2との間の空隙を調
整することができる。
【0022】
【発明の効果】以上説明した如く本発明に係る誘導加熱
装置によれば、横長状ソレノイドコイルの両側コイル部
がフレキシブルコイルや、導電性液体または水冷導電ロ
ーラーで形成され、電気的に接続されながら自由に変形
できるので、直状コイル部を昇降させてこれと板状被加
熱材との空隙を少なくして効率良く誘導加熱することが
できる。この結果、設備コンデンサ容量や設置スペース
を少なくすると共にコイル電流を少なくして、小型で単
機容量の大きい装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態による横長状ソレノイド
コイルの両側コイル部を水冷リード線で形成した状態を
示す斜視図である。
【図2】図1に示す横長状ソレノイドコイルを取付けた
誘導加熱装置を示す正面図である。
【図3】図1に示す横長状ソレノイドコイルを示す正面
図である。
【図4】本発明の他の実施の形態による横長状ソレノイ
ドコイルの両側コイル部をリード線で形成した正面図で
ある。
【図5】本発明の他の実施の形態による横長状ソレノイ
ドコイルの両側コイル部を導電性液体で形成した正面図
である。
【図6】本発明の他の実施の形態による横長状ソレノイ
ドコイルの両側コイル部を水冷導電ローラーで形成した
正面図である。
【図7】従来の横長状ソレノイドコイルで板状被加熱材
を誘導加熱している状態を示す斜視図である。
【図8】図7に示す横長状ソレノイドコイルを示す正面
図である。
【図9】直状コイル部と板状被加熱材との空隙量の変化
によるコンデンサ量とコイル電流の関係を示すグラフで
ある。
【符合の説明】
1 横長状ソレノイドコイル 1a 直状コイル部 1b 両側コイル部 2 板状被加熱材 3 圧延ローラー 4 搬送ローラー 5 高周波電源 6 水冷リード線 7 帰磁路鉄心 9 昇降機構 10 支持フレーム 11 磁気シールド板 13 リード線 14 純水流水槽 15 導電性液体槽 16 水冷導電ローラー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土斐崎 哲嗣 東京都港区芝浦1丁目1番1号 株式会社 東芝本社事務所内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鉄鋼用熱間圧延ラインを搬送される板状
    被加熱材を、その板幅方向に横長状をなすソレノイドコ
    イルの内側に通過させて板状被加熱材を誘導加熱する誘
    導加熱装置において、前記横長状ソレノイドコイルの両
    側コイル部をフレキシブルコイルで形成し、板状被加熱
    材の上下両面に対向する直状コイル部に昇降機構を取付
    けて、板状被加熱材表面と直状コイル部との間隔を調整
    できるようにしたことを特徴とする誘導加熱装置。
  2. 【請求項2】 両側コイル部を形成するフレキシブルコ
    イルが水冷リード線で形成されていることを特徴とする
    請求項1記載の誘導加熱装置。
  3. 【請求項3】 両側コイル部を形成するフレキシブルコ
    イルが撚り線で構成されたリード線で形成され、このリ
    ード線を周囲を絶縁した純水流水槽中に浸漬したことを
    特徴とする請求項1記載の誘導加熱装置。
  4. 【請求項4】 鉄鋼用熱間圧延ラインを搬送される板状
    被加熱材を、その板幅方向に横長状をなすソレノイドコ
    イルの内側に通過させて板状被加熱材を誘導加熱する誘
    導加熱装置において、前記板状被加熱材の上下両面に対
    向する横長状ソレノイドコイルの直状コイル部の両端を
    分離し、この分離した両端部を周囲を絶縁した導電性液
    体槽中に浸漬して、ここを両側コイル部とし、且つ直状
    コイル部に昇降機構を取付けて、板状被加熱材表面と直
    状コイル部との間隔を調整できるようにしたことを特徴
    とする誘導加熱装置。
  5. 【請求項5】 鉄鋼用熱間圧延ラインを搬送される板状
    被加熱材を、その板幅方向に横長状をなすソレノイドコ
    イルの内側に通過させて板状被加熱材を誘導加熱する誘
    導加熱装置において、前記板状被加熱材の上下両面に対
    向する横長状ソレノイドコイルの直状コイル部の両端を
    分離し、この分離した両端部を下方に折曲し、この両折
    曲部の間に水冷導電ローラーを介在させて電気的に接続
    して、ここを両側コイル部とし、且つ直状コイル部に昇
    降機構を取付けて、板状被加熱材表面と直状コイル部と
    の間隔を調整できるようにしたことを特徴とする誘導加
    熱装置。
JP30834995A 1995-11-01 1995-11-01 誘導加熱装置 Pending JPH09129360A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012521531A (ja) * 2009-03-24 2012-09-13 フレニ ブレンボ エス.ピー.エー. 誘導炉及び浸透方法
JP2019186101A (ja) * 2018-04-12 2019-10-24 Jfeスチール株式会社 鋼板の誘導加熱装置、誘導加熱方法、合金化溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方法および鋼板の製造方法
JP2020087734A (ja) * 2018-11-27 2020-06-04 日本製鉄株式会社 鋼板用誘導加熱装置

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