JPH11204246A - 加熱ロールによる鋼帯加熱装置 - Google Patents

加熱ロールによる鋼帯加熱装置

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JPH11204246A
JPH11204246A JP10005302A JP530298A JPH11204246A JP H11204246 A JPH11204246 A JP H11204246A JP 10005302 A JP10005302 A JP 10005302A JP 530298 A JP530298 A JP 530298A JP H11204246 A JPH11204246 A JP H11204246A
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JP
Japan
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heating
roll
phase
steel strip
induction heating
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Withdrawn
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JP10005302A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigehiko Nomura
成彦 野村
Akihiro Kasuya
晃弘 糟谷
Akira Nozaki
晃 野崎
Ryuji Iwata
竜治 岩田
Shuichi Fukutani
秀一 福谷
Hideyuki Hayashi
秀之 林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Publication of JPH11204246A publication Critical patent/JPH11204246A/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロールシェルの表面の温度分布の谷間を生じ
ることなく幅方向に均一に鋼帯を加熱できる加熱ロール
による鋼帯加熱装置を提供する。 【解決手段】 ロール内部に設けた誘導加熱コイルによ
りロールを内面から加熱し、加熱されたロールの外面に
鋼帯を巻き付けて鋼帯を加熱する加熱ロールにおいて、
加熱ロールを複数段配置し、加熱コイル幅方向に分割し
た各誘導加熱コイルに独立に電力の制御手段を設け、各
段の加熱ロールの誘導加熱コイルに、多相電源の各相を
サイクリックに割り当て、通電することを特徴とする加
熱ロールによる鋼帯加熱装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、加熱ロールによる
鋼帯加熱装置に関し、特に飲料缶素材に使用されるフィ
ルムラミネート鋼板等の鋼板の加熱ロールによる鋼帯加
熱装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ロール内部に設けた誘導加熱コイルによ
りロールを内面から加熱し、加熱されたロールの外面に
鋼帯を巻き付けて鋼帯を加熱する従来の加熱ロールを図
5に従い説明する。従来、加熱ロール内部の誘導加熱コ
イル1は、加熱ロールの幅方向に一般工業用の三相交流
の位相数または位相数の整数倍に分割されて、図6の結
線図に示すように三相結線して使用されていた。この誘
導加熱コイル1により加熱されるロールシェル2の外面
の温度を均等化するために、加熱ロールの幅方向に延び
たヒートパイプ3がロールシェル2の内部の周方向に配
設されている。ヒートパイプ3内部の伝熱媒体により、
温度分布を均等化し、ロールシェル2の外面温度は一定
に保たれるようになっている。このような加熱ロール
は、図7に示すように、多段配置し順次鋼帯7を巻き付
けて使用される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記の如く誘導加熱コ
イル1は幅方向に分割され、図6に示すように幅方向に
分割された各コイルに位相の異なる多相結線がなされて
いるため、位相の異なる誘導電流5がロールシェル2の
周方向に生じ、加熱ロールの各分割誘導加熱コイルの間
に位置する部分6では、誘導電流が打ち消しあい、発熱
量が小さくなる。このため、ロールシェル2の表面に
は、図8に示すように、位相が異なる誘導加熱コイル間
の発熱量が小さくなる部分aに対応した、ロールシェル
の表面の温度分布の谷間bを生じ、これが鋼帯の温度に
反映される。
【0004】加熱ロ−ル内部の誘導加熱コイル1に単一
の位相(単相)で通電すれば、ロールシェル2の周方向
に発生する誘導電流は打ち消されることがなく、ロール
シェル2の表面の温度分布の谷間bは生じない。しかし
ながら、一般工業用の三相交流電源を単一の位相で通電
すると、三相交流のうち2相の相間の電力が、消費され
るために、他の2相の相間の消費電力とのバランスが崩
れ、三相交流電源にも影響し、この三相交流電源に接続
された他機器にも影響を与え動作不良等を生じる。加熱
ロール内部の誘導加熱コイル1を3分割し、三相交流を
三相結線して各相のバランスを確保する方法があるが、
ロールシェル2の表面の温度分布の谷間bが生じる。鋼
板にフィルムを加熱圧着する設備では、このロールシェ
ル2の表面の温度分布の谷間bが、フィルムの圧着部分
での溶融状態に大きく影響し、品質のばらつきを生じる
原因となり、問題となっていた。
【0005】本発明の目的は、加熱ロール内部の誘導加
熱コイルに単一の位相で通電し、かつ、多相交流の各位
相の消費電力を均等化し、ロールシェルの表面の温度分
布の谷間を生じることなく幅方向に均一に鋼帯を加熱す
ることができる加熱ロールによる鋼帯加熱装置を提供す
ることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために種々検討した結果、ロ−ル内部の誘導
加熱コイルを単一の位相で通電使用するとともに、複数
のロールに多相交流の各位相を分配通電することで、温
度分布が均等化され、また電源の位相バランスの崩れが
解消されることを確認した。本発明はこの知見に基づい
てなされた。
【0007】即ち、本発明の要旨は、 (1)ロール内部に設けた誘導加熱コイルによりロール
を内面から加熱し、加熱されたロールの外面に鋼帯を巻
き付けて鋼帯を加熱する加熱ロールによる鋼帯加熱装置
において、加熱ロールを複数段配置し、各段の加熱ロー
ルの誘導加熱コイルに、多相電源の各相をサイクリック
に割り当て単相交流を通電することを特徴とする加熱ロ
ールによる鋼帯加熱装置。 (2)前記多相電源が三相電源であることを特徴とする
前記(1)記載の加熱ロールによる鋼帯加熱装置。 (3)加熱コイル幅方向に分割した誘導加熱コイルを設
け、各誘導加熱コイルに独立に電力の制御手段を設けた
ことを特徴とする、前記(1)または(2)記載の加熱
ロールによる鋼帯加熱装置。 である。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の1実施例を図面に
基づいて説明する。図1は本発明による加熱ロールの構
造図、図2は本発明による加熱ロールの誘導加熱コイル
への電源結線実施例、図3は加熱ロールを多段とした使
用例である。加熱ロールは、内部に幅方向に3分割され
た誘導加熱コイル1、該誘導加熱コイル1を取り巻いて
いるロールシェル2、該ロールシェル2の内部に設けら
れたヒートパイプ3により構成される。各分割誘導加熱
コイルへは、単相交流電力調整手段9を介して、単相交
流電源が供給される。
【0009】一般工業用の三相交流電源を使用する場
合、図2に示すように、2つの位相間の単一の位相の電
力を通電するため、各加熱ロールにおいては、U,V,
Wの3つの位相の各相間電源のうちいずれかを使用する
よう単相結線して各加熱ロールの誘導加熱コイルに単相
電源を流す。各分割誘導加熱コイルには単相電流が流
れ、位相の異なることによるロールシェル2の表面の温
度分布の谷間はない。さらに、ロールシェル外面への熱
伝達を均等化するために、ロールシェル2の内部の周方
向には、ヒートパイプ3が配設されている。ヒートパイ
プ3内部の伝熱媒体により、ロールシェル2内面の温度
分布は均等化され、ロールシェル2の表面温度は一定に
保たれる。加熱ロールは、図7に示すように、複数段配
置し順次鋼帯7を巻き付けて使用される。
【0010】幅方向に分割された誘導加熱コイル1は、
図2に示す単相結線がなされ、誘導電流5がロールシェ
ル2の周方向に生じる。各分割誘導加熱コイルの間に位
置する部分6でも、誘導電流が打ち消しあうことなく、
発熱量はほぼ均等になる。図4は本発明による加熱ロー
ルの幅方向温度分布図である。ロールシェル2の表面温
度分布は、中央部が凸の緩い山形になるが、ロールシェ
ル2の内部に設けられたヒートパイプ3の効果によりロ
ール表面温度はほぼ均等化されており、これが鋼帯の温
度に反映される。
【0011】好ましくは、電源位相の数の3倍以上の加
熱ロールの本数を配置し、三相交流の場合は9本以上と
する。各加熱ロールの負荷のパターンとして、加熱前段
は加熱負荷を大きくとり所定の鋼帯温度まで急速に加熱
し、加熱後段では、加熱負荷を小さくとって緩やかに加
熱し、加熱前段と加熱後段との中間段では、前段と後段
の中間負荷で加熱するのが望ましい。この加熱負荷のパ
ターンに従い、加熱前段は、前方からu,v,wの電源
を、加熱中間段は前方からw,v,uの電源を、加熱後
段は、前方からu,v,wまたはw,v,uの電源をサ
イクリックに割り当てる。この割り当てにより、異なる
電力を使用する加熱ロールの消費電力の各々の位相の合
計が、ほぼ均等となる。
【0012】なお、各ロールの負荷のパターンが異なる
場合についても、鋼帯温度の上昇量や消費電力の設定範
囲の制約が厳しい加熱ロールの各位相の電力を粗く配分
し、制約の緩い加熱ロールにおいて、電源の位相のバラ
ンスを保ちつつ、加熱ロールの負荷配分の微調整を行
う。
【0013】従って、各位相の消費電力は均等になると
ともに、ロールシェル2に発生する誘導電流の打ち消し
あいや、ロールシェル2の表面の温度分布の谷間bが生
じないため、ロールシェル2の表面の温度が均一とな
る。鋼板にフィルムを加熱圧着する設備でもこのことが
実証され、このロールシェル2の表面の温度分布が均一
となって、フィルムの圧着部分での溶融状態が均一とな
り、安定に高品質フィルムラミネート鋼板が製造できる
ようになった。
【0014】なお、本実施例では、図2に示すように、
加熱ロールの幅方向に3分割した誘導加熱コイルを設
け、各分割誘導加熱コイル毎に単相交流電力制御手段を
設け、鋼板の幅方向の温度制御を行うようにしている。
前述したように、ロールシェル2の表面温度分布は、中
央部が凸の緩い山形になるが、幅方向に分割した誘導加
熱コイルの電力をこの各分割誘導加熱コイル毎に設けた
単相交流電力制御手段で制御し、鋼板の幅方向の温度の
均一化を行う。勿論、ヒートパイプ3で十分幅方向に均
一に鋼帯を加熱できれば、各分割誘導加熱コイル毎に単
相交流電力制御手段を設けることなく、図3に示すよう
に、加熱ロール毎にこの単相交流電力制御手段9をまと
めることもできる。また、3分割ではなく、幅方向の温
度制御を密に行うため、4分割以上にしてもよいし、逆
に、一つの誘導加熱コイルにまとめることもできるのは
勿論のことである。また、本実施例では、三相交流電源
を使用しているが、これ以上の多相交流電源において
も、好ましくは、位相の数の3倍以上の加熱ロールの本
数を配置することで適用できる。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、加熱ロ
−ル内部の誘導加熱コイルを単一の位相で通電使用する
とともに、複数段の加熱ロールに、多相交流の各位相を
分配することで、温度分布が均等化され、また電源の位
相バランスの崩れが軽減され、幅方向に均一な鋼帯温度
分布を、容易に得ることができる。これにより、鋼帯に
フィルムを加熱圧着する設備において、フィルムの圧着
部分での溶融状態が均一化でき、品質のばらつきの小さ
い製品を製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による加熱ロールの一実施例の構造を説
明する図である。
【図2】本発明による加熱ロールの誘導加熱コイルへの
電源結線実施例を示す図である。
【図3】本発明による誘導加熱コイルの電力制御手段を
加熱ロール毎に設けた電源結線実施例を示す図である。
【図4】本発明による加熱ロールの幅方向温度分布を示
す図である。
【図5】従来技術による加熱ロールの構造を説明する図
である。
【図6】従来技術による加熱ロールの誘導加熱コイルへ
の電源結線実施例を示す図である。
【図7】フィルムラミネート鋼板の加熱ラインで加熱ロ
ールを多段とした使用例を示す図である。
【図8】従来技術による加熱ロールの幅方向温度分布を
示す図である。
【符号の説明】
1 誘導加熱コイル 2 ロールシェル 3 ヒートパイプ 4 ヒートパイプ3の周方向の間隙 5 誘導電流 6 加熱ロールの分割誘導加熱コイルの間に位置する部
分 7 鋼帯 8 三相交流電力制御手段 9 単相交流電力制御手段 a 位相が異なる誘導加熱コイル間の発熱量が小さくな
る部分 b ロールシェルの表面の温度分布の谷間 U 三相交流の1番目の位相 V 三相交流の2番目の位相 W 三相交流の3番目の位相 u 三相交流のU相、V相の間の電源 v 三相交流のV相、W相の間の電源 w 三相交流のW相、U相の間の電源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩田 竜治 愛知県東海市東海町5−3 新日本製鐵株 式会社名古屋製鐵所内 (72)発明者 福谷 秀一 愛知県東海市東海町5−3 新日本製鐵株 式会社名古屋製鐵所内 (72)発明者 林 秀之 東京都千代田区大手町2−6−3 新日本 製鐵株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ロール内部に設けた誘導加熱コイルによ
    りロールを内面から加熱し、加熱されたロールの外面に
    鋼帯を巻き付けて鋼帯を加熱する加熱ロールによる鋼帯
    加熱装置において、加熱ロールを複数段配置し、各段の
    加熱ロールの誘導加熱コイルに、多相電源の各相をサイ
    クリックに割り当て単相交流を通電することを特徴とす
    る加熱ロールによる鋼帯加熱装置。
  2. 【請求項2】 前記多相電源が三相電源であることを特
    徴とする請求項1記載の加熱ロールによる鋼帯加熱装
    置。
  3. 【請求項3】 加熱コイル幅方向に分割した誘導加熱コ
    イルを設け、各誘導加熱コイルに独立に電力の制御手段
    を設けたことを特徴とする請求項1または2記載の加熱
    ロールによる鋼帯加熱装置。
JP10005302A 1998-01-14 1998-01-14 加熱ロールによる鋼帯加熱装置 Withdrawn JPH11204246A (ja)

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JP10005302A JPH11204246A (ja) 1998-01-14 1998-01-14 加熱ロールによる鋼帯加熱装置

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102348300A (zh) * 2011-09-21 2012-02-08 无锡市创威冷轧有限公司 一种冷轧辊模的加热装置
JP2016178006A (ja) * 2015-03-20 2016-10-06 トクデン株式会社 誘導加熱システム
CN111842497A (zh) * 2020-07-21 2020-10-30 山西盛镁科技有限公司 金属板带材接触式在线加热恒温轧制系统及其轧制工艺
CN113122698A (zh) * 2021-03-25 2021-07-16 宝钢工程技术集团有限公司 带钢入锌锅前温度均匀性的控制装置及其使用方法

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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: 20050405