JPS58314A - 特に黒い軌跡を消滅させるための、圧延される平らな金属製品の温度を調節する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、炉の中で前以って不均一に加熱されつづいて
熱間圧延される前以って加熱された平らな金属製品を処
理するだめの方法に依り、同方法に於ては製品を電磁誘
導に依り再加熱装置９作用領域の中を通過させて上記製
品を部分的に再加熱する。

炉の出口に於ては平らな金属製品特に塊鉄の温度は炉中
に溝又は支持ビームが存在するために生じる黒い軌跡を
除いては製品の長手方向及び横方向に於て大体一定であ
る。しかしながら連続した圧延ステーションの入口に於
て製品の温度の長手方向の断面はもはや一定ではない。

事実製品の頭部は尾部よりも熱損失は少なく圧延ステー
ションの中の尾部の通過に対し異なっていて製品の尾部
は頭部よりも温度が低い。一般に温度の長手方向の断面
の欠陥は、圧延の仕上ステーション中の通過中製品を加
速することに依り修正され、此の加速の結果上記のステ
ーションを通過するに従って製品の温度が部分的に上昇
する。此の方法の利点は仕上段階の駆動モーターの有効
トルクの部分を用いて此の加速を行ない温度の部分的上
昇を得るにある。即ちモーターの゛規格を大にするか又
は圧延される製品の巾を減少させる結果になる。

更に、塊鉄の再加熱炉の大部分に於て塊鉄は溝か又はビ
ーム上に載り、それ等は塊鉄の長手方向に対して横方向
に設けられている。此れ等の支持物が存在するために塊
鉄に沿って間隔を有してよシ冷たい部分が生じる、即ち
炉の輻射に対してスクリーンを構成するか又はよシ冷た
いと熱の損失を生じるからである。支持物に依り塊鉄中
に生じたより冷たい部分は塊鉄の下面上に黒い軌跡と称
するよ・り暗い横方向の帯となる。此れ等の黒い軌跡は
２つの不利を有する。

一方に於ては厚み及び圧延製品中の結晶構造を変化させ
る。他方に於て圧延を行なうために圧延装置の前方に於
て塊鉄の平均温度を上昇しなければならなくなシ、此れ
は追加のエネルギー消費となる。

反射性を有する材料よりなる台の上に塊鉄を置いて又は
ジェット水でよシ熱い領域を冷却して黒い軌跡を減少さ
せることができるが、此の方法では更にエネルギーが消
費される。

更に圧延装置の前方の炉の出口に位置する電磁誘導再加
熱装置に依って黒い軌跡を消去することが提案された。

此の構造の再加熱装置は例えばフランス特許２３７２４
０２号及び２４１７７３７号に記載されている。′しか
しながら此の解決法は実現が困難である。事実炉の出口
に於て黒い軌跡は狭く再加熱装置の作用領域の寸法が適
当でなければならない。更に塊鉄中の点の温度は点の長
手方向及び厚み方向の位置の函数である。即ち長手方向
及び厚み方向に均一な温度にする加熱は困難である。更
に此の目的のために一般的に作られる電磁場は塊鉄の厚
みに対して下方に浸透する。

此の現象を更によく了解できるため、添付の第１図に塊
鉄の長手方向ｌ及び厚み方向ｅに於等しくない。即ち充
分な熱エネルギーを注入及び配分して塊鉄の厚み方向ｅ
及び長手方向ｌの温度の不均一性を除去することは実際
上不可能である。圧延装置の圧下ステーション通過後但
し仕上ステ〜ジョン通過前塊鉄が粗圧延材Ｂ′になった
時に、塊鉄の厚みが減少するために等温曲線が変化し厚
みｅ／ｎ及び長さ写ｘに対する添付の第２図上Ｉ′で示
された形態を取る。その結果厚み方向の温度の差は無視
できる。逆に粗圧延材Ｂ′は長手方向に温度の不規則な
断面を取る。此の断面は仕上ラインの入口に於ける粗圧
延材の尾部Ｑから頭部Ｔ迄に対して添付の第３図よシ第
５図に於て曲線Ｘで例として示されている。

図から判る様に此の断面は大体正弦波形を有しその最少
値が黒い軌跡に相当する。更に塊鉄の尾部Ｑは頭部よシ
低い温度例えばそれぞれ９４０℃及び１０４０℃を有し
ている。

本発明の目的は粗圧延材の中の長手方向の温度の不均一
性特に黒い軌跡を除去するにある。

本発明の他の目的は、圧延ステーションの駆動モーター
の有効トルク部分を用いることなく、粗圧延材の頭部か
ら尾部迄の温度の所望の断面を得るにある。

本発明に於て上記の２つの目的のいずれか又は両者は以
下の事に依り、即ち電磁誘導に依る再加熱が製品がいく
つかの圧延ステーション通過後に行なわれる事、及びそ
の瞬間に再加熱装置の作用領域にある製品の部分に誘導
加熱に依シ与えられる加熱出力の値を各瞬間に調節する
ことに依り達せられ、此の調節は３つの７アクター、即
ち製品の部分温度、再加熱装置の作用領域中の製品の瞬
間通過速度及び製品の所望温度に依って行なわれ、此の
所望温度は製品の長手方向の温度の所望断面に依って定
まる。

平らな金属製品の再加熱が圧延前未だ塊鉄の状態の時で
なくいくつかの圧延ステーション通過後、即ち粗圧延材
の状態の時に行なわれるために温度の不均一性の修正が
更に容易になる。

事実粗圧延材の厚みは塊鉄よシ小さいので電磁誘導に依
る再加熱の熱出力が厚み全体に亘って粗圧延材の中に更
に容易に注入される。更に粗圧延材になっだ塊鉄が同時
に圧力され且つ伸長されると黒い軌跡の巾が更に大とな
り粗圧延材の長手方向に離れた２つの点の間の温度差が
間隔が等しい場金塊鉄中よりも少なくなシ従って再加熱
の熱出力がよシ容易に配分される。更に温度の最大の差
は塊鉄中よりも粗圧延材の中の方がより小で再加熱に必
要々出力が更に少なくエネルギーが節約できる。従って
本発明に依る方法は実際上業者に依シ所望される温度の
長手方向の断面に関係なく非常に柔軟性を有している。

本発明の更に他の特徴及び利点は以下添付の実施例−関
する図面に就き詳細に説明する。

以下第１図及び第２図に関しては既に述べたので説明は
省略する。

従来の圧延装置に於て塊鉄は炉Ｆの中で前身って再加熱
された後に連続的に圧下ステーションＤを通過し粗圧延
材となり仕上ステーションＥで処理される（第６図）圧
延装置の入口に於て塊鉄は既載の理由で長手方向に対し
て不規則な温度の断面を有する。驚くべきことに此れ等
の温度の不規則性は容易に修正が可能で特に平らな金属
製品に対して長手方向の温度に所望の断面を与えること
ができる。例えば未だ塊鉄の状態にある場合に炉と圧下
ステーションＤとの間のみならずいくつかの圧延段階を
すぎた後の粗圧延材の場合も例えば圧下ステーションＤ
と仕上ステーションＥとの間、特に仕上ステーションの
入口で再加熱装置Ｍ（第６図）の作用領域にその際ある
粗圧延材に電磁誘導に依って与えられる加熱出力値を調
節して第３図の曲線Ｙにて示される様な断面を与えるこ
とができることが判明し、此の際此の調節は以下の３つ
のファクターの作用で行なわれる。

粗圧延材の問題の部分の部分的温度 加熱装置Ｍの作用領域の中の粗圧延材の瞬間圧延速度 粗圧延材の問題の部分の所望温度比の所望温度は 例えば、第３図の曲線とで示されている様な粗圧延材の
尾部Ｑから頭部Ｔ迄の長手方向゛の温度の所望の断面に
依って定められる。

第６図及び第７図に示されている様に本発明に依る方法
を実施するための装置は以下のものよりなる。

電磁誘導に依る既裁の再加熱装置Ｍ１此の装置は特に第
６図に示されている様に仕上段階の入口に設けられる。

再加熱装置Ｍに電流源ＳＬに依シ供給される電流の瞬間
値を調節する調節装置Ｒ（第７図）。

再加熱装置Ｍの前方に位置し例えばパイロメーターで構
成される検温装置Ｐ、此の装置に依り粗圧延材がその前
方を通過するに従って同村の部分温度を知ることができ
る、換言すれば尾部Ｑから頭部下に致る例えば第３図の
曲線Ｘで示される様な再加熱装置Ｍに依る矯正前の長手
方向の温度の実際の断面を知ることができる。

函数発生装置ＣＦ（第７図）、同装置の出力より例えば
第３図の直線Ｙで示される様な粗圧延材の所望の温度断
面に相当する電気信号が出される。

計算ユニツ）ＵＣ（第６図）、同ユニットに依如実際の
時間に実際の温度の情報及びそれぞれ検温装置Ｐ及び函
数発生装置ＣＦ並びに再加熱装置Ｍの作用領域の中に粗
圧延材の瞬間速度を示す速度情報Ｖに依り調節装置Ｒを
操作する指令値を出す。

第３図に示す温度の所望断面Ｙは黒い軌跡の消去と粗圧
延材の（引抜方向に見て）後方の部分の温度の上昇が同
時に所望される場合に相当する。

第３図に於て曲線２は再加熱装置Ｍに依り行なわれる加
熱の断面を示す。更に正確には曲線２は粗圧延材の頭部
から尾部迄の横方向の各部分に対して温度の所望の断面
Ｙとの矯正前の実際の断面Ｘを過ぎる。再加熱装置Ｍに
依る温度の上昇を示す。換言すれば計算ユニツ１−ＵＣ
に依り実際の時間に出された指令値に依って調節装置Ｒ
が操作されて、各瞬間に粗圧延材が再加熱装置の作用領
域を通過するに従って再加熱装置の励起電流の強度が調
節され、電磁誘導に依って粗圧延材に与えられ熱に変換
（粗圧延材の中に誘起されるフーコー電流のジュール効
果）される出力に依って上記の粗圧延材の中に温度の部
分部上昇が生じ、　　　。

同温度は粗圧延材が再加熱装置Ｍの作用領域を通過する
に従って頭部Ｚから尾部Ｑ迄曲線２に依って示される様
に変化する。

第４図は第３図に類似の図面で、温度の実際の断面Ｘか
ら黒い軌跡だけを消去したい場合に粗圧延材に所望され
る他の断面Ｙに移るために再加熱装置Ｍに依って生じる
温度の部分的上昇を示す。（曲線Ｚ’）此の場合第７図
の函数発生装置ＧＦは曲線Ｘに相当する温度の断面を生
じる様に構成されている。

第５図は第３図及び第４図に類似の図で、黒い軌跡を消
去することなく尾部Ｑと頭部Ｔとの間の平な温度の傾斜
を減少させたい場合で、曲線Ｙは函数発生装置ＧＦに依
シ此のために発生した温度の所望の断面を示し、直線Ｚ
は粗圧延材が再加熱装置の作用領域の中を通過するに従
って再加熱装置に依シ生じる温度の部分的上昇が変化し
て断面Ｙになる様子を示す。

調節装置Ｒに与えられる指令値を出すために計算装置Ｕ
Ｃは同様に他の情報例えば粗圧延材の電気抵抗及び（又
は）厚さｅをも参考にすることができ、此れ等の情報は
、圧延装置の中央制御ユニット及び適当な検温器よシ得
られ、計算装置ＵＣの１つ又はいくつかの補助入力ＡＩ
ＪＸに与えられる。計算装置は再加熱装置の後方に置か
れた他の検温器Ｐ′に依り得られた温度情報に依りて函
数発生装置ＧＦに依り得られた温度情報と比較して温度
調節装置の良好な機能を確認することができ、此の比較
結果に依って既知の方法に依って以下に続く粗圧延材に
対し計算ユニットＵＣに依り行なわれる計算の自動的な
適応ができる。

再加熱装置Ｍは１つ又はいズつかの連続した加熱ユニッ
ト、例えば第６図に示した様な２つのユニットＣ及びＣ
２に依り構成される。２つの加熱ユニットＣ１及びＣ２
のそれぞれはフランス特許９１６２８７号に記載された
ものと同様に構成される。

簡単に述べれば、各加熱ユニットは２つの回転皿を有し
、同面は軸方向に一致しており皿上に円周方向に分れた
極が設けられている。２つの皿は対向して配置され極の
面は粗圧延材の太きな面に対向してそれぞれモーターで
回転される。

特に各種はコイルを有し各コイルには整流電流が供給さ
れその強度は調節されて磁場の強度が変化し従って粗圧
材の中に誘起される出力が変化する。各回転のコイルに
供給される必要を直流電流を得るために例えば交流発電
流を各回転皿に連動させ、交流発電極は皿を駆動するモ
ーターと同じモーターで回転させ、交流発電極より供給
される交流電流はつづいてコイルに供給される前に回転
皿上に設けられた整流装置に依って整流される。励起電
流を調節するために調節装置Ｒ（第７図）が設けられて
整流電流の値を調節するか又は更に簡単に交流発電機の
励起を調節して電流値を制御する。

此の方法に於ては直流電流が供給される回転コイルの型
式の電磁誘導に依る再加熱装置が用いられたが、固定誘
導コイルを有し交流電流が供給される型式の他の既知の
装置も用いられる。

此の場合には調節装置Ｒは再加熱装置の供給電流の強度
又は周波数を調節する。

【図面の簡単な説明】

第１図は塊鉄Ｂの長手方向部分ａ　−ｂの等温曲線、第
２図はいくつかの圧延段階の後の第１図の塊鉄の部分ａ
　−ｂに相当する粗圧延材の長手方向の部分ａ′−ｂ′
の等温曲線、第３図より第５同志は本発明に依る方法の
それぞれ３つのモードに相当する第２図の粗圧延材の尾
部Ｑより頭部Ｔに到る温度の異なる断面、第６図は本発
明を実施するだめの圧延装置の正面図、第７図は第６図
に依る装置に用いられる加熱制御装置の概略図を示す。 し・パ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）２つの連続した圧延ステーションの間に設けられ
   た、電磁誘導に依る少なくとも１つの再加熱装置、 少なくとも１つの温度検知装置、 再加熱装置の作用領域の中にある製品の瞬間速度に相当
   する信号を出す１つの速度検知装置、 再加熱装置の電流の供給を制御して、その瞬間に再加熱
   装置の作用領域の中にある製品の部分に電磁誘導に依り
   与えられる加熱の瞬間出力を調節する１つの装置 を有する、炉の中で前以って不均一に加熱されつづいて
   熱間圧延される前以って加熱された平らな金属製品を処
   理するための装置に於て、 再加熱装置（Ｍ）がそれ自体は既知の方法で極を設けら
   れた少なくとも１つの回転皿を有し、同極の面が製品（
   Ｂ）の面の方に向いており上記の極がそれぞれ直流電流
   が供給される１つのコイルを有していること、 制御・装置が再加熱装置（Ｍ）のコイルに供給される直
   流電流の強度を調節するための１つの調節装置（Ｒ）、
   その瞬間再加熱装置（Ｍ、ｌの作用領域の中にある製品
   （Ｂ）の部分に対して始値の温度に相当する信号に各瞬
   間にその出力に出す函数発生装置（ＧＦ）、温度検知装
   置の出力信号（Ｖ）及び函数発生装置（ＧＦ）の出力信
   号に依って調節装置（Ｒ）の信号値を実際の時間に出す
   １つの計算ユニツ１−（ＵＣ）を有すること、を特徴と
   する装置
2. （２）再加熱装置（Ｍ）のコイルに直流電流を供給する
   ために交流発電機が再加熱装置の容器に連動しておシ整
   流装置が、上記のコイルに供給される前に交流発電機に
   依シ供給された交流電流を整流し且つ調節装置（Ｒ）が
   奔流された電流の値を調節する様に構成されていること
   を特徴とする特許請求の範囲の（１）に記載の金属処理
   装置
3. （３）再加熱装置（Ｍ）のコイルを直流電流を供給する
   ために交流発電極が再加熱装置の容器に連動しており整
   流装置が、上記のコイルに供給される前に交流発電機に
   依って供給された交流電流を整流し、且つ調節装置（Ｒ
   ）が交流発電機の励磁を調節する様に構成されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲の（１）に記載の金属処
   理装置゛
4. （４）交流発電機と回転皿が同じモーターで回転され且
   つ整流装置が回転皿の上に設けられていることを特徴と
   する特許請求の範囲の（１）より（３）迄のいずれかに
   記載の金属処理装置