JPH11316085A - 鋼材加熱装置および鋼材加熱方法 - Google Patents
鋼材加熱装置および鋼材加熱方法Info
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- JPH11316085A JPH11316085A JP10123270A JP12327098A JPH11316085A JP H11316085 A JPH11316085 A JP H11316085A JP 10123270 A JP10123270 A JP 10123270A JP 12327098 A JP12327098 A JP 12327098A JP H11316085 A JPH11316085 A JP H11316085A
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
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- Control Of Resistance Heating (AREA)
- General Induction Heating (AREA)
- Forging (AREA)
- Tunnel Furnaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】エネルギー損失が少なく、加熱される鋼材の搬
送が減速された場合にも、鋼材を確実に所定温度に均熱
に加熱することができる。 【解決手段】誘導加熱炉１０内を連続的に搬送されるビ
レット材３０が、各加熱ブロック１１にて、電磁誘導加
熱によって順次加熱される。ビレット材３０の搬送方向
上流側から下流側にかけて配置された３つの加熱ブロッ
ク１１では、投入エネルギー密度が、ビレット材３０の
搬送方向上流側から下流側にかけて順次増大するように
パターン化されて設定されている。誘導加熱炉１０にて
加熱されて表面が所定の温度になった各ビレット材３０
は、連続して、電熱炉２０によって、電気抵抗加熱によ
って加熱されて均熱化される。
送が減速された場合にも、鋼材を確実に所定温度に均熱
に加熱することができる。 【解決手段】誘導加熱炉１０内を連続的に搬送されるビ
レット材３０が、各加熱ブロック１１にて、電磁誘導加
熱によって順次加熱される。ビレット材３０の搬送方向
上流側から下流側にかけて配置された３つの加熱ブロッ
ク１１では、投入エネルギー密度が、ビレット材３０の
搬送方向上流側から下流側にかけて順次増大するように
パターン化されて設定されている。誘導加熱炉１０にて
加熱されて表面が所定の温度になった各ビレット材３０
は、連続して、電熱炉２０によって、電気抵抗加熱によ
って加熱されて均熱化される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車、建設機
械、電機製品、農業機械等の各種部品を、例えば鍛造
（塑性）加工によって製造する際に、被加熱材であるビ
レット材等の鋼材を加熱するために使用される鋼材加熱
装置および鋼材加熱方法に関する。
械、電機製品、農業機械等の各種部品を、例えば鍛造
（塑性）加工によって製造する際に、被加熱材であるビ
レット材等の鋼材を加熱するために使用される鋼材加熱
装置および鋼材加熱方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】各種機械部品を温熱間鍛造加工によって
製造する際には、被加熱材であるビレット材が、予め、
加熱炉によって加熱された後に、鍛造加工されるように
なっている。鍛造加工するためにビレット材を加熱する
加熱炉としては、燃焼式加熱炉が一般的であったが、高
温にまで効率よく加熱することができず、しかも、加熱
温度の制御も容易でないことから、電磁誘導加熱によっ
てビレット材を加熱する誘導加熱炉が普及している。誘
導加熱炉は、ビレット材が搬送される炉心管にコイルが
巻回されて構成されており、コイルに通電されることに
よって、炉心管内を搬送されるビレット材が電磁誘導加
熱されるようになっている。加熱されたビレット材は、
順次、プレス工程に搬送されて、鍛造プレスされる。
製造する際には、被加熱材であるビレット材が、予め、
加熱炉によって加熱された後に、鍛造加工されるように
なっている。鍛造加工するためにビレット材を加熱する
加熱炉としては、燃焼式加熱炉が一般的であったが、高
温にまで効率よく加熱することができず、しかも、加熱
温度の制御も容易でないことから、電磁誘導加熱によっ
てビレット材を加熱する誘導加熱炉が普及している。誘
導加熱炉は、ビレット材が搬送される炉心管にコイルが
巻回されて構成されており、コイルに通電されることに
よって、炉心管内を搬送されるビレット材が電磁誘導加
熱されるようになっている。加熱されたビレット材は、
順次、プレス工程に搬送されて、鍛造プレスされる。
【０００３】誘導加熱炉では、通常、連続的に搬送され
るビレット材が順次加熱されて、誘導加熱炉の出口にお
いて、例えば１２００℃程度の高温になるように構成さ
れている。この場合、誘導加熱炉内に搬入される低温の
ビレット材は、誘導加熱炉内に搬入されることによって
急激に加熱され、その後、誘導加熱炉の出口近傍におい
て所定の温度になるように順次加熱される。
るビレット材が順次加熱されて、誘導加熱炉の出口にお
いて、例えば１２００℃程度の高温になるように構成さ
れている。この場合、誘導加熱炉内に搬入される低温の
ビレット材は、誘導加熱炉内に搬入されることによって
急激に加熱され、その後、誘導加熱炉の出口近傍におい
て所定の温度になるように順次加熱される。
【０００４】塑性加工用の加熱炉においては、搬送され
るビレット材を、表面のみならず、中心部分も、所定の
温度に均熱加熱する必要がある。電磁誘導によってビレ
ット材を加熱する誘導加熱炉では、高周波になるほど、
渦電流がビレット材の表面に集中するために内部を十分
に加熱することができないという問題がある。このため
に、誘導加熱炉では、ビレット材の搬送方向に沿って複
数の加熱ブロックに分割して、各加熱ブロック毎に投入
エネルギー密度をそれぞれ設定することにより、各加熱
ブロックにおけるビレット材の加熱を最適な態様とし
て、最終的に、ビレット材の表面および中心部分が所定
の温度に均熱化されるように構成されている。
るビレット材を、表面のみならず、中心部分も、所定の
温度に均熱加熱する必要がある。電磁誘導によってビレ
ット材を加熱する誘導加熱炉では、高周波になるほど、
渦電流がビレット材の表面に集中するために内部を十分
に加熱することができないという問題がある。このため
に、誘導加熱炉では、ビレット材の搬送方向に沿って複
数の加熱ブロックに分割して、各加熱ブロック毎に投入
エネルギー密度をそれぞれ設定することにより、各加熱
ブロックにおけるビレット材の加熱を最適な態様とし
て、最終的に、ビレット材の表面および中心部分が所定
の温度に均熱化されるように構成されている。
【０００５】図３は、従来の誘導加熱炉における投入エ
ネルギー密度パターンを、ビレット材の温度とともに示
すグラフである。図３に示す誘導加熱炉では、ビレット
の搬送方向方向に沿って５つの加熱ブロックに分割され
ており、各加熱ブロックにはおいて投入エネルギー密度
がそれぞれ設定されている。各加熱ブロックにおける投
入エネルギー密度は、搬送方向上流側に位置する３つの
加熱ブロックでは、ビレット材を急速に加熱して表面を
所定の温度にまで昇温するように、また、搬送方向下流
側に位置する２つの加熱ブロックでは、加熱されたビレ
ット材が均熱化されるように、それぞれ設定されてい
る。その結果、最も搬送方向上流側に位置する加熱ブロ
ックにおいては、投入エネルギー密度が最大に設定され
ており、搬送方向下流側に位置する加熱ブロックになる
につれて、投入エネルギー密度が順次低下している。
ネルギー密度パターンを、ビレット材の温度とともに示
すグラフである。図３に示す誘導加熱炉では、ビレット
の搬送方向方向に沿って５つの加熱ブロックに分割され
ており、各加熱ブロックにはおいて投入エネルギー密度
がそれぞれ設定されている。各加熱ブロックにおける投
入エネルギー密度は、搬送方向上流側に位置する３つの
加熱ブロックでは、ビレット材を急速に加熱して表面を
所定の温度にまで昇温するように、また、搬送方向下流
側に位置する２つの加熱ブロックでは、加熱されたビレ
ット材が均熱化されるように、それぞれ設定されてい
る。その結果、最も搬送方向上流側に位置する加熱ブロ
ックにおいては、投入エネルギー密度が最大に設定され
ており、搬送方向下流側に位置する加熱ブロックになる
につれて、投入エネルギー密度が順次低下している。
【０００６】上流側に位置する３つの加熱ブロックで
は、ビレット材の表面が比較的短時間で所定の温度にま
で昇温されるように、誘導加熱炉全体に投入される全投
入エネルギー密度の６５〜７５％程度が投入されてお
り、搬送方向下流側に位置する２つの加熱ブロックで
は、ビレット材の表面からの熱損失が大きくなるため
に、ビレット材を均熱化するために必要な全エネルギー
の９〜２２％程度のエネルギーと、ビレット材表面の熱
の放射損失を補充するために必要な全エネルギーの６〜
１３％程度のエネルギーの合計である２５〜３５％程度
のエネルギーが投入されている。
は、ビレット材の表面が比較的短時間で所定の温度にま
で昇温されるように、誘導加熱炉全体に投入される全投
入エネルギー密度の６５〜７５％程度が投入されてお
り、搬送方向下流側に位置する２つの加熱ブロックで
は、ビレット材の表面からの熱損失が大きくなるため
に、ビレット材を均熱化するために必要な全エネルギー
の９〜２２％程度のエネルギーと、ビレット材表面の熱
の放射損失を補充するために必要な全エネルギーの６〜
１３％程度のエネルギーの合計である２５〜３５％程度
のエネルギーが投入されている。
【０００７】誘導加熱炉では、加熱されたビレット材を
鍛造プレスするプレス工程において、試し打ち、作業開
始時、機械のトラブル等によって、加熱されたビレット
材の供給を中断しなければならない場合がある。この場
合には、誘導加熱炉による加熱作業を完全に停止すれ
ば、加熱作業を再開した場合に、炉内を所定の加熱温度
とするために長時間を要するために、誘導加熱炉による
加熱作業を停止することなく、誘導加熱炉に対する投入
エネルギー密度を全体にわたって低減するとともに、ビ
レット材の搬送速度を減速する保温モードに切り替えら
れるようになっている。保温モードとなった誘導加熱炉
では、ビレット材が減速状態で加熱処理されるために、
プレス工程における作業が再開されるまでの間に、多量
のビレット材が無駄に加熱されるおそれがなく、しか
も、投入エネルギー密度も低減されているために、省エ
ネルギー化が図られている。
鍛造プレスするプレス工程において、試し打ち、作業開
始時、機械のトラブル等によって、加熱されたビレット
材の供給を中断しなければならない場合がある。この場
合には、誘導加熱炉による加熱作業を完全に停止すれ
ば、加熱作業を再開した場合に、炉内を所定の加熱温度
とするために長時間を要するために、誘導加熱炉による
加熱作業を停止することなく、誘導加熱炉に対する投入
エネルギー密度を全体にわたって低減するとともに、ビ
レット材の搬送速度を減速する保温モードに切り替えら
れるようになっている。保温モードとなった誘導加熱炉
では、ビレット材が減速状態で加熱処理されるために、
プレス工程における作業が再開されるまでの間に、多量
のビレット材が無駄に加熱されるおそれがなく、しか
も、投入エネルギー密度も低減されているために、省エ
ネルギー化が図られている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】保温モードでは、誘導
加熱炉の全投入エネルギー密度は、通常の連続運転時に
おける全投入エネルギー密度の３０〜４０％程度とされ
ているが、誘導加熱炉の各加熱ブロックにおける投入エ
ネルギー密度のパターン（比率）は変更されない。この
場合、誘導加熱炉内でのビレット材の表面からの熱の放
射損失は、ビレット材の搬送速度が減速されても大きな
変化がないために、ビレット材が低速で搬送されている
ことにより、表面からの熱の放射損失が大きくなってし
まう。このために、誘導加熱炉の搬送方向下流側の加熱
ブロックでは、保温モード時における投入エネルギー密
度では、ビレット材の放射損失エネルギーを十分に補充
することができないために、ビレット材は所定の温度に
まで加熱されずに加熱不足になるおそれがある。
加熱炉の全投入エネルギー密度は、通常の連続運転時に
おける全投入エネルギー密度の３０〜４０％程度とされ
ているが、誘導加熱炉の各加熱ブロックにおける投入エ
ネルギー密度のパターン（比率）は変更されない。この
場合、誘導加熱炉内でのビレット材の表面からの熱の放
射損失は、ビレット材の搬送速度が減速されても大きな
変化がないために、ビレット材が低速で搬送されている
ことにより、表面からの熱の放射損失が大きくなってし
まう。このために、誘導加熱炉の搬送方向下流側の加熱
ブロックでは、保温モード時における投入エネルギー密
度では、ビレット材の放射損失エネルギーを十分に補充
することができないために、ビレット材は所定の温度に
まで加熱されずに加熱不足になるおそれがある。
【０００９】この場合、誘導加熱炉から搬出されるビレ
ット材が加熱不足にならないように、誘導加熱炉におけ
る全投入エネルギー密度を増加させると、搬送方向上流
側に位置する加熱ブロックでは、ビレット材が過剰に加
熱されて、誘導加熱炉から搬出されるビレット材は過剰
加熱されることになる。
ット材が加熱不足にならないように、誘導加熱炉におけ
る全投入エネルギー密度を増加させると、搬送方向上流
側に位置する加熱ブロックでは、ビレット材が過剰に加
熱されて、誘導加熱炉から搬出されるビレット材は過剰
加熱されることになる。
【００１０】このような保温モードの誘導加熱炉におい
て、ビレット材が加熱不足、過剰加熱等になっている
と、ビレット材をプレス工程に連続供給する通常運転が
再開された場合に、プレス工程においては、所定の加熱
状態になっていないビレット材は、鍛造プレスすること
ができないものとして排出される。その結果、誘導加熱
炉を保温モード時としているにもかかわらず、プレス工
程にてプレスできない無駄なビレット材が発生するとと
もに、その無駄なビレット材を加熱することによってエ
ネルギーも浪費されることになり、経済性が著しく損な
われるという問題がある。
て、ビレット材が加熱不足、過剰加熱等になっている
と、ビレット材をプレス工程に連続供給する通常運転が
再開された場合に、プレス工程においては、所定の加熱
状態になっていないビレット材は、鍛造プレスすること
ができないものとして排出される。その結果、誘導加熱
炉を保温モード時としているにもかかわらず、プレス工
程にてプレスできない無駄なビレット材が発生するとと
もに、その無駄なビレット材を加熱することによってエ
ネルギーも浪費されることになり、経済性が著しく損な
われるという問題がある。
【００１１】また、誘導加熱炉においてビレット材を連
続加熱する際に、ビレット材の種類、後段のプレス工程
の作業等によっては、ビレット材の搬送速度を大きく減
速しすることもある。しかしながら、ビレット材を減速
速度を大きくすると、誘導加熱炉における搬送方向中流
域においてビレット材が過剰加熱されることになる。こ
のために、ビレット材の搬送速度は、通常の連続運転時
における搬送速度の５０〜６０％程度にしか設定するこ
とができず、その結果、ビレット材の種類、プレス工程
の作業等に対応させてビレット材を加熱することができ
ないおそれもある。
続加熱する際に、ビレット材の種類、後段のプレス工程
の作業等によっては、ビレット材の搬送速度を大きく減
速しすることもある。しかしながら、ビレット材を減速
速度を大きくすると、誘導加熱炉における搬送方向中流
域においてビレット材が過剰加熱されることになる。こ
のために、ビレット材の搬送速度は、通常の連続運転時
における搬送速度の５０〜６０％程度にしか設定するこ
とができず、その結果、ビレット材の種類、プレス工程
の作業等に対応させてビレット材を加熱することができ
ないおそれもある。
【００１２】本発明は、このような問題を解決するもの
であり、その目的は、エネルギー効率に優れており、し
かも、保温モードになった場合にも、鋼材を確実に所定
温度に均熱に加熱することができる鋼材加熱装置および
鋼材加熱方法を提供することにある。
であり、その目的は、エネルギー効率に優れており、し
かも、保温モードになった場合にも、鋼材を確実に所定
温度に均熱に加熱することができる鋼材加熱装置および
鋼材加熱方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の鋼材加熱装置
は、連続的に搬送される複数の鋼材を電磁誘導加熱によ
って順次加熱する誘導加熱炉と、この誘導加熱炉にて加
熱された各鋼材を電気抵抗加熱によって連続的に加熱す
る電熱炉と、を具備することを特徴とする。
は、連続的に搬送される複数の鋼材を電磁誘導加熱によ
って順次加熱する誘導加熱炉と、この誘導加熱炉にて加
熱された各鋼材を電気抵抗加熱によって連続的に加熱す
る電熱炉と、を具備することを特徴とする。
【００１４】前記誘導加熱炉における投入エネルギー密
度は、その誘導加熱炉における鋼材の熱の放射損失エネ
ルギー密度のパターンに対応したパターンに設定されて
いる。
度は、その誘導加熱炉における鋼材の熱の放射損失エネ
ルギー密度のパターンに対応したパターンに設定されて
いる。
【００１５】本発明の鋼材加熱方法は、鋼材を電磁誘導
加熱によって表面が所定の温度になるように急速に加熱
した後に、電気抵抗加熱によって加熱して均熱化するこ
とを特徴とする。
加熱によって表面が所定の温度になるように急速に加熱
した後に、電気抵抗加熱によって加熱して均熱化するこ
とを特徴とする。
【００１６】前記電磁誘導加熱における投入エネルギー
密度は、電磁誘導加熱における鋼材の熱の放射損失エネ
ルギー密度のパターンに対応してパターンに設定されて
いる。
密度は、電磁誘導加熱における鋼材の熱の放射損失エネ
ルギー密度のパターンに対応してパターンに設定されて
いる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に基づいて詳細に説明する。
面に基づいて詳細に説明する。
【００１８】図１は、本発明の鋼材加熱装置の実施の形
態の一例を示す概略構成図である。この鋼材加熱装置
は、例えば、鍛造加工される被加熱材である鋼材として
断面円形状の棒材であるビレット材３０を順次加熱する
ために使用されるようになっており、ビレット材３０の
搬送方向上流側に配置された誘導加熱炉１０と、この誘
導加熱炉１０に対してビレット材３０の搬送方向下流側
に連続して配置された電熱炉２０とを有している。
態の一例を示す概略構成図である。この鋼材加熱装置
は、例えば、鍛造加工される被加熱材である鋼材として
断面円形状の棒材であるビレット材３０を順次加熱する
ために使用されるようになっており、ビレット材３０の
搬送方向上流側に配置された誘導加熱炉１０と、この誘
導加熱炉１０に対してビレット材３０の搬送方向下流側
に連続して配置された電熱炉２０とを有している。
【００１９】誘導加熱炉１０には、ビレット材３０の搬
送方向に沿って３つの加熱ブロック１１が設けられてお
り、各加熱ブロック１１では、その中心部分に、炭化珪
素質の耐火セラミックチューブによって構成された炉心
管１３がそれぞれ水平状態で挿通している。各加熱ブロ
ック１１における炉心管１３には、コイル１４がそれぞ
れ巻回されている。
送方向に沿って３つの加熱ブロック１１が設けられてお
り、各加熱ブロック１１では、その中心部分に、炭化珪
素質の耐火セラミックチューブによって構成された炉心
管１３がそれぞれ水平状態で挿通している。各加熱ブロ
ック１１における炉心管１３には、コイル１４がそれぞ
れ巻回されている。
【００２０】ビレット材３０の搬送方向上流側に位置す
る加熱ブロック１１のさらにビレット材３０の搬送方向
上流側には、その加熱ブロック１１の炉心管１３内にビ
レット材３０を搬入するピンチローラー４０が設けられ
ている。ピンチローラー４０によって、ビレット材３０
が、順次、加熱ブロック１１の炉心管１３内に順次押し
込まれる。炉心管１２内に押し込まれたビレット材３０
は、各加熱ブロック１１の炉心管１３内を、順次、連続
的に搬送される。
る加熱ブロック１１のさらにビレット材３０の搬送方向
上流側には、その加熱ブロック１１の炉心管１３内にビ
レット材３０を搬入するピンチローラー４０が設けられ
ている。ピンチローラー４０によって、ビレット材３０
が、順次、加熱ブロック１１の炉心管１３内に順次押し
込まれる。炉心管１２内に押し込まれたビレット材３０
は、各加熱ブロック１１の炉心管１３内を、順次、連続
的に搬送される。
【００２１】ピンチローラー４０と誘導加熱炉１０との
間には、ビレット材３０の搬送をモニターする搬送検知
ローラー４１が設けられており、この搬送検知ローラー
４１によって、誘導加熱炉１０内でのビレット材３０渋
滞あるいは停止が検出されるようになっている。そし
て、搬送検知ローラー４１によってビレット材３０の渋
滞等が検出されると、誘導加熱炉１０内による加熱が停
止されるようになっており、これにより、ビレット材３
０がオーバーヒートすることが防止される。
間には、ビレット材３０の搬送をモニターする搬送検知
ローラー４１が設けられており、この搬送検知ローラー
４１によって、誘導加熱炉１０内でのビレット材３０渋
滞あるいは停止が検出されるようになっている。そし
て、搬送検知ローラー４１によってビレット材３０の渋
滞等が検出されると、誘導加熱炉１０内による加熱が停
止されるようになっており、これにより、ビレット材３
０がオーバーヒートすることが防止される。
【００２２】炉心管１３内を搬送されるビレット材３０
は、各加熱ブロック１１において炉心管１３に巻回され
た各コイル１４が通電されることによって、各加熱ブロ
ック１１の炉心管１３内を通過する間に電磁誘導加熱さ
れる。
は、各加熱ブロック１１において炉心管１３に巻回され
た各コイル１４が通電されることによって、各加熱ブロ
ック１１の炉心管１３内を通過する間に電磁誘導加熱さ
れる。
【００２３】誘導加熱炉１０に連続して設けられた電熱
炉２０は、炉体２１の中心部にビレット材３０が搬送さ
れる搬送路２２が水平に設けられており、この搬送路２
２の周囲にセラミックヒーター２３が設けられている。
炉２０は、炉体２１の中心部にビレット材３０が搬送さ
れる搬送路２２が水平に設けられており、この搬送路２
２の周囲にセラミックヒーター２３が設けられている。
【００２４】誘導加熱炉１０では、各加熱ブロック１１
毎に、コイル１４に対する投入エネルギー密度がパター
ン化されてそれぞれ予め設定されている。また、電熱炉
２０では、炉内が所定の温度になるように、セラミック
ヒーター２３が制御されるようになっている。
毎に、コイル１４に対する投入エネルギー密度がパター
ン化されてそれぞれ予め設定されている。また、電熱炉
２０では、炉内が所定の温度になるように、セラミック
ヒーター２３が制御されるようになっている。
【００２５】図２は、誘導加熱炉１０および電熱炉２０
における投入エネルギー密度のパターンおよびビレット
材の放射損失エネルギー密度のパターンを、ビレット材
３０の温度とともに示すグラフである。鋼材加熱装置で
は、ピンチローラー４０によって誘導加熱炉１０内に搬
入されるビレット材３０は、誘導加熱炉１０における各
加熱ブロック１１にて、順次、電磁誘導加熱されて昇温
された後に、電熱炉２０にて均熱化される。このよう
に、ビレット材３０は、後段の電熱炉２０にて均熱化さ
れるために、前段に設けられた誘導加熱炉１０では、ビ
レット材３０を均熱化する必要がなく、従って、誘導加
熱炉１０では、ビレット材３０の表面が例えば１２００
℃の温度になるように、３つの加熱ブロック１１におい
て、順次、ビレット材３０の表面温度が上昇するよう
に、投入エネルギー密度を設定すればよい。そのため
に、投入エネルギー密度の大きな誘導加熱炉１０におい
ては、ビレット材３０を加熱するために必要とする投入
エネルギー密度のパターンが、各加熱ブロック１１にお
けるビレット材３０からの熱の放射損失エネルギー密度
のパターンに対応するように、設定されている。
における投入エネルギー密度のパターンおよびビレット
材の放射損失エネルギー密度のパターンを、ビレット材
３０の温度とともに示すグラフである。鋼材加熱装置で
は、ピンチローラー４０によって誘導加熱炉１０内に搬
入されるビレット材３０は、誘導加熱炉１０における各
加熱ブロック１１にて、順次、電磁誘導加熱されて昇温
された後に、電熱炉２０にて均熱化される。このよう
に、ビレット材３０は、後段の電熱炉２０にて均熱化さ
れるために、前段に設けられた誘導加熱炉１０では、ビ
レット材３０を均熱化する必要がなく、従って、誘導加
熱炉１０では、ビレット材３０の表面が例えば１２００
℃の温度になるように、３つの加熱ブロック１１におい
て、順次、ビレット材３０の表面温度が上昇するよう
に、投入エネルギー密度を設定すればよい。そのため
に、投入エネルギー密度の大きな誘導加熱炉１０におい
ては、ビレット材３０を加熱するために必要とする投入
エネルギー密度のパターンが、各加熱ブロック１１にお
けるビレット材３０からの熱の放射損失エネルギー密度
のパターンに対応するように、設定されている。
【００２６】すなわち、誘導加熱炉１０の各加熱ブロッ
ク１１では、ビレット材３０の熱の放射損失が、搬送方
向上流側から下流側にかけて順次増加していることか
ら、搬送方向上流側から下流側にかけて順番に配置され
た各加熱ブロック１１の投入エネルギー密度が順次増加
するように、それぞれパターン化されて設定されてい
る。従って、出口側にてビレット材３０を均熱加熱する
という従来の誘導加熱炉の投入エネルギー密度のパター
ン（図３参照）とは、全く逆の投入エネルギー密度のパ
ターンになっている。
ク１１では、ビレット材３０の熱の放射損失が、搬送方
向上流側から下流側にかけて順次増加していることか
ら、搬送方向上流側から下流側にかけて順番に配置され
た各加熱ブロック１１の投入エネルギー密度が順次増加
するように、それぞれパターン化されて設定されてい
る。従って、出口側にてビレット材３０を均熱加熱する
という従来の誘導加熱炉の投入エネルギー密度のパター
ン（図３参照）とは、全く逆の投入エネルギー密度のパ
ターンになっている。
【００２７】このようにして、誘導加熱炉１０におい
て、ビレット材３０が順次、電磁誘導加熱されると、ビ
レット材３０が誘導加熱炉１０から電熱炉２０に投入さ
れる際には、ビレット材３０の表面は、１２００℃程度
の高温になっているのに対して、中心部分は、それより
も低い７００℃程度の温度になっている。このような状
態で、電熱炉２０にビレット材３０が投入されると、電
熱炉２０は、ビレット材３０の中心部分が、表面と同様
の１２００℃の高温になるように加熱して、ビレット材
３０を均熱化する。この場合、電熱炉２０では、ビレッ
ト材３０を周囲から電気抵抗加熱しているために、ビレ
ット材３０の表面からの熱の放射損失は抑制され、ビレ
ット材３０は、効率よく均熱化される。
て、ビレット材３０が順次、電磁誘導加熱されると、ビ
レット材３０が誘導加熱炉１０から電熱炉２０に投入さ
れる際には、ビレット材３０の表面は、１２００℃程度
の高温になっているのに対して、中心部分は、それより
も低い７００℃程度の温度になっている。このような状
態で、電熱炉２０にビレット材３０が投入されると、電
熱炉２０は、ビレット材３０の中心部分が、表面と同様
の１２００℃の高温になるように加熱して、ビレット材
３０を均熱化する。この場合、電熱炉２０では、ビレッ
ト材３０を周囲から電気抵抗加熱しているために、ビレ
ット材３０の表面からの熱の放射損失は抑制され、ビレ
ット材３０は、効率よく均熱化される。
【００２８】このような鋼材加熱装置では、プレス工程
におけるトラブル等によって、ビレット材３０の供給が
中断される場合には、誘導加熱炉１０および電熱炉２０
において、ビレット材の搬送速度が減速されるととも
に、誘導加熱炉１０および電熱炉２０に対する投入エネ
ルギー密度が全体にわたって低減される。従って、誘導
加熱炉１０の各加熱ブロック１１における投入エネルギ
ー密度のパターン（比率）は変更されず、従って、ビレ
ット材３０の熱の放射損失のエネルギー密度の大きさに
ほぼ比例した大きさの投入エネルギー密度になった各加
熱ブロック１１においてビレット材３０が順次加熱され
ることになり、ビレット材３０は搬送方向上流側におい
て過剰に加熱されるおそれがなく、また、搬送方向下流
側において加熱不足になるおそれもない。
におけるトラブル等によって、ビレット材３０の供給が
中断される場合には、誘導加熱炉１０および電熱炉２０
において、ビレット材の搬送速度が減速されるととも
に、誘導加熱炉１０および電熱炉２０に対する投入エネ
ルギー密度が全体にわたって低減される。従って、誘導
加熱炉１０の各加熱ブロック１１における投入エネルギ
ー密度のパターン（比率）は変更されず、従って、ビレ
ット材３０の熱の放射損失のエネルギー密度の大きさに
ほぼ比例した大きさの投入エネルギー密度になった各加
熱ブロック１１においてビレット材３０が順次加熱され
ることになり、ビレット材３０は搬送方向上流側におい
て過剰に加熱されるおそれがなく、また、搬送方向下流
側において加熱不足になるおそれもない。
【００２９】しかも、連続運転時において、ビレット材
の搬送速度を減速するような場合にも、同様に、ビレッ
ト材３０の過剰加熱および加熱不足が防止されることに
よって、ビレット材３０の加熱ムラが抑制されることに
なる。本発明の鋼材加熱装置では、ビレット材３０の搬
送速度を通常の３０％程度としても、ビレット材３０
を、過剰加熱および加熱不足を招来することなく、所定
の温度に加熱して均熱化することができる。
の搬送速度を減速するような場合にも、同様に、ビレッ
ト材３０の過剰加熱および加熱不足が防止されることに
よって、ビレット材３０の加熱ムラが抑制されることに
なる。本発明の鋼材加熱装置では、ビレット材３０の搬
送速度を通常の３０％程度としても、ビレット材３０
を、過剰加熱および加熱不足を招来することなく、所定
の温度に加熱して均熱化することができる。
【００３０】
【発明の効果】本発明の鋼材加熱装置および鋼材加熱方
法は、このように、鋼材を誘導加熱炉にて昇温させた後
に、電熱加熱炉にて均熱化するようになっているため
に、鋼材を誘導加熱炉にて所定の温度に加熱する場合に
比べて、加熱に要するエネルギー効率が向上する。しか
も、鋼材の搬送が減速あるいは停止された場合にも、鋼
材がオーバーヒートすることなく、また、加熱不足にな
ることなく、所定の温度に均熱化することができる。そ
の結果、加熱不良によって無駄になる鋼材量が著しく低
減され、経済性が著しく向上する。さらに、運転開始時
には、事前に電熱加熱炉の炉内を、比較的少電力出短時
間に所定の温度に加熱することができるために、加熱開
始当初から加熱不良によって無駄になる鋼材量を低減す
ることができ、これによっても浪費される電力を軽減す
ることができる。
法は、このように、鋼材を誘導加熱炉にて昇温させた後
に、電熱加熱炉にて均熱化するようになっているため
に、鋼材を誘導加熱炉にて所定の温度に加熱する場合に
比べて、加熱に要するエネルギー効率が向上する。しか
も、鋼材の搬送が減速あるいは停止された場合にも、鋼
材がオーバーヒートすることなく、また、加熱不足にな
ることなく、所定の温度に均熱化することができる。そ
の結果、加熱不良によって無駄になる鋼材量が著しく低
減され、経済性が著しく向上する。さらに、運転開始時
には、事前に電熱加熱炉の炉内を、比較的少電力出短時
間に所定の温度に加熱することができるために、加熱開
始当初から加熱不良によって無駄になる鋼材量を低減す
ることができ、これによっても浪費される電力を軽減す
ることができる。
【図１】本発明の鋼材加熱装置の実施の形態の一例を示
す概略構成図である。
す概略構成図である。
【図２】その鋼材加熱装置における投入エネルギー密度
のパターンおよびビレット材の放射損失エネルギー密度
のパターンを、ビレット材の温度とともに示すグラフで
ある。
のパターンおよびビレット材の放射損失エネルギー密度
のパターンを、ビレット材の温度とともに示すグラフで
ある。
【図３】従来の誘導加熱炉における投入エネルギー密度
のパターンおよびビレット材の放射損失エネルギー密度
のパターンを、ビレット材の温度とともに示すグラフで
ある。
のパターンおよびビレット材の放射損失エネルギー密度
のパターンを、ビレット材の温度とともに示すグラフで
ある。
【符号の説明】 １０ 誘導加熱炉 １１ 加熱ブロック １３ 炉心管 １４ コイル ２０ 電熱炉 ２１ 炉体 ２２ 搬送路 ２３ ヒーター ３０ ビレット材
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ２７Ｂ 9/36 Ｆ２７Ｂ 9/36 Ｈ０５Ｂ 3/00 ３７５ Ｈ０５Ｂ 3/00 ３７５ 6/10 ３４１ 6/10 ３４１
Claims (4)
- 【請求項１】 連続的に搬送される複数の鋼材を電磁誘
導加熱によって順次加熱する誘導加熱炉と、 この誘導加熱炉にて加熱された各鋼材を電気抵抗加熱に
よって連続的に加熱する電熱炉と、 を具備することを特徴とする鋼材加熱装置。 - 【請求項２】 前記誘導加熱炉における投入エネルギー
密度は、その誘導加熱炉における鋼材の熱の放射損失エ
ネルギー密度のパターンに対応したパターンに設定され
ている請求項１に記載の鋼材加熱装置。 - 【請求項３】 鋼材を電磁誘導加熱によって表面が所定
の温度になるように急速に加熱した後に、電気抵抗加熱
によって加熱して均熱化することを特徴とする鋼材加熱
方法。 - 【請求項４】 前記電磁誘導加熱における投入エネルギ
ー密度は、電磁誘導加熱における鋼材の熱の放射損失エ
ネルギー密度のパターンに対応してパターンに設定され
ている請求項３に記載の鋼材加熱方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12327098A JP3479217B2 (ja) | 1998-05-06 | 1998-05-06 | 鋼材加熱装置および鋼材加熱方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12327098A JP3479217B2 (ja) | 1998-05-06 | 1998-05-06 | 鋼材加熱装置および鋼材加熱方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11316085A true JPH11316085A (ja) | 1999-11-16 |
| JP3479217B2 JP3479217B2 (ja) | 2003-12-15 |
Family
ID=14856416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12327098A Expired - Fee Related JP3479217B2 (ja) | 1998-05-06 | 1998-05-06 | 鋼材加熱装置および鋼材加熱方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3479217B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008078432A1 (ja) * | 2006-12-22 | 2008-07-03 | Chubu Ueringu Co., Ltd. | 熱処理装置 |
| JP2009520882A (ja) * | 2005-12-22 | 2009-05-28 | アルヴェディ，ジョヴァンニ | 鋼帯を非連続的に製造するための方法及びプラント |
| CN102357624A (zh) * | 2011-08-11 | 2012-02-22 | 浙江大学台州研究院 | 阀门锻前恒温加热炉 |
| CN103105060A (zh) * | 2013-02-01 | 2013-05-15 | 湖南省中晟热能科技有限公司 | 一种氮化钒微波、电混合加热合成烧成推板窑 |
| CN105841489A (zh) * | 2016-04-05 | 2016-08-10 | 浙江大学台州研究院 | 阀门锻前恒温加热炉 |
| JP6050835B2 (ja) * | 2013-01-11 | 2016-12-21 | フタバ産業株式会社 | ホットスタンプ加工用加熱装置 |
| CN113617990A (zh) * | 2021-08-13 | 2021-11-09 | 张家港中环海陆高端装备股份有限公司 | 锻造用柱形钢坯均匀加热方法 |
-
1998
- 1998-05-06 JP JP12327098A patent/JP3479217B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009520882A (ja) * | 2005-12-22 | 2009-05-28 | アルヴェディ，ジョヴァンニ | 鋼帯を非連続的に製造するための方法及びプラント |
| WO2008078432A1 (ja) * | 2006-12-22 | 2008-07-03 | Chubu Ueringu Co., Ltd. | 熱処理装置 |
| CN102357624A (zh) * | 2011-08-11 | 2012-02-22 | 浙江大学台州研究院 | 阀门锻前恒温加热炉 |
| JP6050835B2 (ja) * | 2013-01-11 | 2016-12-21 | フタバ産業株式会社 | ホットスタンプ加工用加熱装置 |
| US10619925B2 (en) | 2013-01-11 | 2020-04-14 | Futaba Industrial Co., Ltd. | Heating device for hot stamping |
| CN103105060A (zh) * | 2013-02-01 | 2013-05-15 | 湖南省中晟热能科技有限公司 | 一种氮化钒微波、电混合加热合成烧成推板窑 |
| CN103105060B (zh) * | 2013-02-01 | 2014-10-01 | 湖南省中晟热能科技有限公司 | 一种氮化钒微波、电混合加热合成烧成推板窑 |
| CN105841489A (zh) * | 2016-04-05 | 2016-08-10 | 浙江大学台州研究院 | 阀门锻前恒温加热炉 |
| CN105841489B (zh) * | 2016-04-05 | 2017-11-14 | 浙江大学台州研究院 | 阀门锻前恒温加热炉 |
| CN113617990A (zh) * | 2021-08-13 | 2021-11-09 | 张家港中环海陆高端装备股份有限公司 | 锻造用柱形钢坯均匀加热方法 |
| CN113617990B (zh) * | 2021-08-13 | 2023-04-14 | 张家港中环海陆高端装备股份有限公司 | 锻造用柱形钢坯均匀加热方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3479217B2 (ja) | 2003-12-15 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |