WO2016143048A1 - 圧延設備 - Google Patents

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WO2016143048A1
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rolling
steel plate
mill
induction heating
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進一 森田
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東芝三菱電機産業システム株式会社
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Definitions

  • the embodiment of the present invention relates to a rolling facility. More specifically, in reverse rolling of a rolling facility (so-called “Steckel Mill”) having two winding devices having a heat retention called a coiler furnace before and after the rolling mill and having a plurality of rolling mills, In order to improve, it is related with the layout of the induction heating apparatus newly installed between rolling mills, and the steel plate temperature compensation method.
  • Step Mill reverse rolling of a rolling facility
  • Patent Document 1 relating to the stickel mill in the case of a single rolling mill, a device for improving the steel sheet temperature by installing a heating device between the coiler furnace and the rolling mill has been devised.
  • the heating device is a combustion device
  • the heating is performed from the surface, the temperature raising efficiency is poor, and an effect higher than that of the coiler furnace cannot be expected.
  • the inductor gap is as close as possible to the steel plate to improve efficiency as in the induction heating device, even if a pinch roll is installed, the accuracy of tension detection and tension control between the coiler furnace and the mill stand is high.
  • the steel plate tension is not increased and the steel plate is loosened, it is considered that the steel plate comes into contact with the device when it is in a loop shape and has a high probability of being easily damaged. If the inductor gap is opened in a safe direction, the heating efficiency will deteriorate or it will not be possible to heat.
  • the place where the heating device installed in the present invention enters and exits the rolling mill is generally equipped with a high-priority sheet thickness meter, plate width meter, radiation thermometer, and steel plate detection sensor for automatic rolling control. In many cases, the installation space for the heating device cannot be taken.
  • the temperature drop due to heat radiation is large at the end portion in the width direction, and it is further lowered by about 50 ° C. in each longitudinal direction compared to the average temperature. Therefore, due to such a steel plate temperature distribution, there is a problem that the steel plate quality yield is poor.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and aims to improve the conventional steel plate temperature distribution.
  • the induction heating device layout and the steel plate temperature compensation method arranged between the mill stands of the rolling equipment (Steckel mill) in the present invention have the following means.
  • the equipment layout of the induction heating device arranged between the mill stands in the rolling equipment according to claim 1 of the present invention is a conventional or conventional reverse rolling, in which the temperature is increased in the longitudinal direction and the width direction of the steel plate, It is characterized by improving the steel plate temperature distribution.
  • the induction heating device is an induction heating device of a solenoid (magnetic flux is perpendicular to the cross section of the steel plate width) or a transverse (magnetic flux is perpendicular to the cross section in the longitudinal direction of the steel plate). Or it is set as the induction heating apparatus which combined both, It is characterized by the above-mentioned.
  • the apparatus layout and the tension control method according to claim 3 of the present invention are the rolling equipment having the apparatus according to claim 1 or 2, and at least two lifting rolls (tension rolls) are guided between the mill stands. Installed before and after the heating device to provide tension detection and tension control functions equipped with load cells or strain gauges. After the tip bites into the next rolling mill, the two tension rolls are raised and fixed at the same height, The rolling mill speed is controlled by the tension value from the detection device, and stable tension control between the mill stands is performed. A trapezoid is formed by the steel plate to be heated, and the temperature is easily increased by the induction heating device.
  • the device layout according to claim 4 of the present invention is characterized in that, in the Steckel mill having the apparatus according to claims 1 to 3, the tension roll of claim 3 is replaced with a pinch roll.
  • a device layout and tension control method wherein the rolling equipment having the apparatus according to any one of the first and second aspects is provided with a tension detection and tension control function, and the tip engages with the next rolling mill. After that, the rolling mill speed is controlled by calculating the tension value between the mill stands using the rolling mill torque and load, and stable tension control between the mill stands is performed. It is characterized in that the temperature can be easily raised by an induction heating device.
  • the apparatus arrangement and heating temperature setting method of the induction heating device according to claim 6 of the present invention are the transverse type induction heating device according to claims 1 to 5, wherein the steel plate width end portion is compared with the plate width center portion. In addition, the temperature of other plate width portions is raised as flat as possible.
  • the apparatus arrangement and heating temperature setting method of the induction heating device according to claim 7 of the present invention are the transverse type induction heating device according to claims 1 to 5, wherein the temperature rising pattern is changed to the steel plate width during rolling in the steel plate longitudinal direction. It is possible to freely change the arrangement of the two induction heating devices in the width direction by selecting whether the temperature raising priority at the center or the temperature raising priority at the plate width end is selected. Alternatively, the arrangement setting can be changed between rolling passes.
  • an eighth aspect of the present invention there is provided a method for controlling an inductor gap of an induction heating apparatus, wherein the inductor gap is opened when zero tension detection and loop detection are performed during rolling in the transverse induction heating apparatus according to any one of the first to fifth aspects.
  • the contact with the steel plate warpage is avoided.
  • the induction heating device inductor gap control method according to claim 9 of the present invention is the transverse type induction heating device according to claims 1 to 5, in which the steel sheet warps when no tension is applied before the next rolling mill steel plate tip bite. Open the inductor gap with a margin so that it does not come into contact, and close it to the proper heating gap after the generation of tension after the tip of the next rolling mill steel plate. In addition, the inductor gap is opened in order to avoid contact with the warp of the steel plate slightly before the tail end is brought into a non-tension state when the steel plate is removed from the rolling mill.
  • the equipment layout of the induction heating device disposed between the mill stands in the rolling equipment according to claim 1 of the present invention is characterized in that the temperature can be increased in the longitudinal direction and the width direction of the steel plate during specific or each reverse rolling, Excellent for improving the steel plate temperature distribution.
  • the induction heating apparatus is an induction heating apparatus of a solenoid (magnetic flux is perpendicular to the steel sheet width section) or a transverse (magnetic flux is perpendicular to the longitudinal section of the steel sheet). Or it is the induction heating apparatus which combined both, can heat up in a steel plate longitudinal direction and a width direction during specific or each reverse rolling, and is excellent in improving steel plate temperature distribution.
  • the equipment layout and tension control method according to claim 3 of the present invention are the steckel mill having the apparatus according to claim 1 or 2, wherein at least two lifting rolls (tension rolls) are provided between the mill stands, and the induction heating device. Installed at the front and back to provide tension detection and tension control functions, after the tip bites into the next rolling mill, the two tension rolls are fixed at the same height, and the rolling mill is adjusted according to the tension value from the tension detector. Stable speed control between mill stands by controlling speed.
  • a trapezoid can be formed with a steel plate, and it can make it easy to heat up with the said induction heating apparatus.
  • the equipment layout according to claim 4 of the present invention can suppress the loop between the mill stands by replacing the tension roll of claim 3 with a pinch roll in the Steckel mill having the apparatus according to claims 1 to 3.
  • the equipment layout and the tension control method according to claim 5 of the present invention are the steckel mill having the apparatus according to claim 1 or 2, which has a tension detection and tension control function, and the tip is engaged with the next rolling mill.
  • the rolling mill speed is controlled by calculating the tension value between the mill stands using the rolling mill torque and load, and stable tension control between the mill stands is performed.
  • the temperature can be easily increased by the induction heating device.
  • the apparatus arrangement and heating temperature setting method of the induction heating device according to claim 6 of the present invention are the transverse type induction heating device according to claims 1 to 5, wherein the steel plate width end portion is compared with the plate width center portion. Since the temperature of other plate width portions can be raised as flat as possible, the temperature at the end of the steel plate is generally lower than that at the center of the plate width, and optimum temperature compensation in the width direction of the heated steel plate can be achieved. .
  • the apparatus arrangement and heating temperature setting method of the induction heating apparatus according to claim 7 of the present invention are the transverse type induction heating apparatus according to claims 1 to 5, wherein the temperature rising pattern is centered on the steel sheet width during rolling in the longitudinal direction of the steel sheet. It is possible to freely change the arrangement of the two induction heating devices in the width direction by selecting whether to raise the temperature of the section or give priority to the temperature increase at the end of the plate width. Or the arrangement
  • an inductor gap control method for an induction heating device that opens the inductor gap when zero tension detection and loop detection are performed during rolling in the transverse induction heating device according to claims 1 to 5.
  • contact with the steel plate warpage can be avoided.
  • the induction heating device inductor gap control method according to claim 9 of the present invention is the transverse type induction heating device according to claims 1 to 5, which is in contact with the steel plate warp when there is no tension before the next rolling mill steel plate tip bite. Open the inductor gap with a margin so that it does not occur, and close it to the proper heating gap after the tension is generated after the end of the next rolling mill steel plate.
  • the inductor gap can be opened to avoid the damage to the induction heating device in order to avoid contact with the warp of the steel plate shortly before the tail end enters the tensionless state when the steel plate comes off the rolling mill.
  • FIG. 5A and FIG. 5B are graphs showing an example of a heating pattern of a steel plate by two transverse bar heaters. It is a graph showing an example of the steel plate average temperature at the time of reverse rolling. It is a schematic diagram showing the rolling equipment which concerns on 2nd Embodiment. It is a schematic diagram showing the heating principle of a solenoid type bar heater. It is a schematic diagram showing the rolling equipment which concerns on 3rd Embodiment.
  • FIG. 11A and FIG. 11B are graphs showing an example of a heating pattern according to the fifth embodiment.
  • FIG. 12A and FIG. 12B are graphs showing an example of a heating pattern according to the fifth embodiment.
  • FIG. 13A and FIG. 13B are graphs showing an example of a heating pattern according to the sixth embodiment. It is a schematic diagram showing the rolling equipment which concerns on 7th Embodiment.
  • Drawing 1 is a mimetic diagram showing rolling equipment concerning a 1st embodiment.
  • the stickel mill 1 (rolling equipment) includes a pair of coiler furnaces 3 and a plurality of mill stands 2 arranged between the coiler furnaces 3.
  • Each coiler furnace 3 is a winding device having a heat retaining function.
  • the stickel mill 1 performs reverse rolling while warming the steel plate with each coiler furnace 3.
  • two mill stands 2 are provided between each coiler furnace 3.
  • the number of mill stands 2 is not limited to two and may be three or more.
  • the Steckel mill 1 further includes a pair of bar heaters 28 and 29 (induction heating device) and a pair of tension rolls 32 and 33.
  • a transverse bar heater 28 (BH 1) and a bar heater 29 (BH 2) that can change the gap with the steel plate are arranged between the two mill stands 2, and the tension between the stands is further controlled outside the bar heater 28 and the bar heater 29. Therefore, a tension roll 32 and a tension roll 33 that can be moved up and down are arranged.
  • the two tension rolls 32 and 33 are raised and fixed at the same height, and the rolling mill speed is controlled by the tension value from the tension detecting device 40, so that the stable mill stand Perform tension control.
  • a trapezoid is formed from a steel plate to facilitate the temperature rise by the induction heating device. Also, when zero tension detection and loop detection are performed during rolling, the inductor gap is opened to avoid contact with the steel plate warpage.
  • the best induction heating device is applied as a heating device for improving the steel plate temperature. If the steel plate is moved in the direction of cutting the magnetic flux by the magnetic flux generated by the induction heating device, the iron loss is heated from the inside of the steel plate by the eddy current generated in the steel plate.
  • the principle of the bar heaters 28 and 29, which are induction heating devices having a higher heating rate and higher efficiency than surface heating with a gas burner or the like, will be described.
  • FIG. 2 is a perspective view schematically showing the bar heater.
  • the transverse bar heaters 28 and 29 constitute an upper inductor 17 with the upper U-type iron core 13 and the upper coil copper pipe 15, and similarly the lower U-type iron core 14 and the lower coil copper pipe.
  • the lower inductor 18 is constituted by 16, and the steel plate 19 is arranged so as to be sandwiched vertically.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing the heating principle of a transverse bar heater. As shown in FIG. 3, a current is passed through each coil copper tube 15, 16, and the magnetic flux ⁇ 20 vertically penetrates the steel plate 19 with each U-shaped core 13, 14 as a magnetic path. Then, an eddy current 21 is generated in the steel plate 19 and heated by iron loss.
  • An induction heating method in which the magnetic flux ⁇ 20 vertically penetrates the steel plate 19 is referred to as a transverse method.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing the layout of two transverse bar heaters. As shown in FIG. 4, using two transverse bar heaters 28 and 29, they are placed on the heated steel plate 19 conveyed by a table roll, and induction heating is performed.
  • the induction heating device has movable wheels, and the arrangement of the steel plates 19 in the width direction can be freely changed. As a result, with the two transverse bar heaters 28 and 29, it is possible to continuously change the setting of the heating temperature increase amount between the steel plate width end priority and the plate width center priority priority by changing the arrangement.
  • the overall temperature level can also be changed freely and continuously by controlling the amount of power supplied to the induction heating device.
  • Bar heaters 28 and 29 are connected to a horizontal movement mechanism 46, for example.
  • the horizontal movement mechanism 46 moves the bar heaters 28 and 29 individually in the width direction of the steel plate 19.
  • the horizontal movement mechanism 46 is connected to the control unit 44.
  • the operation of the horizontal movement mechanism 46 is controlled by the control unit 44. Thereby, the heating temperature rising pattern of the width direction can be arbitrarily changed by changing the position of the bar heaters 28 and 29 in the width direction.
  • FIG. 5A and FIG. 5B are graphs showing an example of a heating pattern of a steel plate by two transverse bar heaters.
  • FIG. 5A shows a heating pattern example of the steel plate 19 by the bar heater 28 and a heating pattern example of the steel plate 19 by the bar heater 29.
  • FIG. 5B shows an example of the total heating pattern of the two bar heaters 28 and 29.
  • the heating temperature increase level is variable in the longitudinal direction of the steel plate 19, This is the best mode for improving the temperature distribution in the longitudinal direction and the temperature distribution in the width direction.
  • the transverse bar heater 28 and the bar heater 29 are symmetrical with respect to the width direction of the rolled material and can be optimally arranged with respect to the plate width.
  • the inductor gap is controlled as follows. Open and close to the proper heating gap after the generation of tension after the end of the next rolling mill steel plate. In addition, the inductor gap is opened to avoid contact with the steel plate warp immediately before the tail end enters the tensionless state due to the steel plate coming out of the rolling mill, and control is performed so that the induction heating device is not damaged.
  • the tension rolls 32 and 33 and the bar heaters 28 and 29 are connected to a synchronous lifting mechanism 42.
  • the synchronous raising / lowering mechanism 42 changes the position of each tension roll 32, 33 in the height direction and keeps it constant.
  • the synchronous lifting mechanism 42 sets the pass line reference height of the inductors 17 and 18 of the bar heaters 28 and 29 in synchronization with the height of the tension rolls 32 and 33.
  • the inductor gap (the distance between the upper inductor 17 and the lower inductor 18) is uniquely set based on the pass line reference.
  • the synchronous lifting mechanism 42 is connected to the control unit 44.
  • the positions of the tension rolls 32 and 33 and the pass line reference positions of the bar heaters 28 and 29 are synchronously controlled by the control unit 44.
  • the tension value from the tension detector 40 is input to the control unit 44.
  • the tension detection device 40 detects the tension of the steel plate 19 rolled by each mill stand 2 and inputs the detected tension value to the control unit 44.
  • the tension detector 40 detects the tension applied to the steel plate 19 from, for example, load cells provided in the tension rolls 32 and 33.
  • control unit 44 is connected to each mill stand 2 and controls the operation of each mill stand 2. As described above, the control unit 44 controls the speed of each mill stand 2 based on the tension value from the tension detecting device 40, and performs stable tension control between the mill stands.
  • the controller that controls the operation of each mill stand 2 may be separated from the controller that controls the operation of the synchronous lifting mechanism 42.
  • FIG. 6 is a graph showing an example of the average steel plate temperature during reverse rolling.
  • FIG. 6 shows an average steel plate temperature (in the center in the width direction) during each reverse rolling in a reference Steckel mill in which the steel plate is kept warm only by the coiler furnace.
  • the steel sheet temperature in the longitudinal direction before the reverse pass is all kept at 1000 ° C or higher, but as the reverse pass progresses, it becomes 1000 ° C or less in the third reverse pass and the tail end of the third pass is considerably lowered.
  • an opening of about 100 ° C. appears at the maximum temperature in the center in the longitudinal direction and the minimum temperature at the tip.
  • the temperature drop due to heat dissipation is large even at the end portion in the width direction, and it is further lowered by about 50 ° C. in each longitudinal direction compared to the average temperature. Therefore, because of such steel plate temperature distribution, the steel plate quality yield is poor.
  • the bar heaters 28 and 29 are provided between the two mill stands 2, and the steel plate 19 is induction-heated by the bar heaters 28 and 29.
  • temperature increase in the longitudinal direction and width direction of the steel plate can be performed to improve the steel plate temperature distribution.
  • the yield can be improved.
  • the tension of the steel plate 19 can be appropriately controlled between the mill stands 2. Thereby, for example, breakage of the bar heaters 28 and 29 due to contact with the steel plate 19 can be suppressed.
  • the inductor gap can be set appropriately and the steel plate 19 can be efficiently heated.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing the rolling equipment according to the second embodiment.
  • a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 7, a part of the Steckel mill is extracted and shown.
  • a solenoid type bar heater 35 (BH1) and a solenoid type bar heater 36 (BH2) are installed between the mill stands 2 instead of the transverse type bar heaters 28 and 29 in FIG.
  • a tension roll 32 and a tension roll 33 that can be moved up and down are arranged for controlling the tension between the stands.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing the heating principle of a solenoid type bar heater.
  • the solenoid type bar heaters 35 and 36 have a coil copper tube 25.
  • the magnetic flux 20 penetrates in the longitudinal direction of the material to be heated as shown in the figure by the current flowing in the solenoid coil copper tube 25, and this action causes vortices in the steel plate in the width direction of the heated steel plate.
  • the electric current 21 circulates and heats the entire width direction of the material to be heated by iron loss.
  • This induction heating method is called a solenoid type.
  • the steel sheet temperature can be raised substantially uniformly in the width direction, and the level can be freely and continuously changed by controlling the amount of power supplied to the induction heating apparatus. Therefore, it can be used to improve the longitudinal temperature distribution in the Steckel mill.
  • the two tension rolls 32 and 33 are fixed at the same height, and the rolling mill speed is controlled by the tension value from the tension detecting device, so that the stable mill stand Inter-tension control is implemented.
  • the solenoid type bar heater 35 and the solenoid type bar heater 36 are raised and lowered in synchronization with the raising and lowering of the tension rolls 32 and 33.
  • a trapezoid is formed by the steel plate 19 to facilitate the temperature rise by the induction heating device.
  • the heating temperature rising temperature pattern can raise the temperature uniformly in the plate width direction, the temperature rising amount is variable in the longitudinal direction, and the temperature drop in the longitudinal direction of the steel plate is compensated.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing the rolling equipment according to the third embodiment.
  • a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
  • a part of the Steckel mill is extracted and shown.
  • the arrangement of the tension roll 32 and the tension roll 33 that control the tension between the transverse bar heater 28 and the bar heater 29 outside the bar heater 29 in FIG. 1 between the mill stands 2 is stopped.
  • the tension between the stands is detected by detecting the tension between the stands from the load and torque fluctuation of both mill stands 2.
  • the tension control is performed by the tension detection device 40 and the control unit 44 as described above. Thereby, the rolling mill speed is controlled, stable tension control between the mill stands is performed, the contact between the bar heaters 28 and 29 and the steel plate 19 is prevented, and the temperature rise by the induction heating device is facilitated.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing the rolling equipment according to the fourth embodiment.
  • a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 10, a part of the Steckel mill is extracted and shown.
  • a solenoid type bar heater 35 and a solenoid type bar heater 36 are installed between the mill stands 2 instead of the transverse type bar heaters 28 and 29 in FIG.
  • FIG. 11A, FIG. 11B, FIG. 12A, and FIG. 12B are graphs showing an example of a heating pattern according to the fifth embodiment.
  • the fifth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 11 (a) and 11 (b), FIG. 12 (a) and FIG. 12 (b).
  • FIG. 11 (b) shows an example of a heating pattern of a total of two steel plates, in which the transverse heating of the bar heater 28 and the bar heater 29 is changed symmetrically
  • FIG. 12 (b) is an example of a total steel plate heating pattern in which the heating temperature is increased at the end of the plate width compared to the center of the plate width.
  • Change the heating temperature increase pattern setting in each rolling pass for example, use a pattern that presses the sheet width end in the first half rolling pass, and the rolled material becomes thinner in the latter rolling pass, and the temperature drop at the sheet width end is large Therefore, there is an improvement effect if the temperature is raised as a pattern in which the heating temperature of the plate width end portion is increased.
  • the heating edge heating pattern is changed to give priority to the width end heating near the center in the longitudinal direction, and the plate width center is given priority near the leading edge in the longitudinal direction. Can do.
  • Such a heating temperature rising pattern is controlled by the control unit 44 as described above.
  • FIG. 11A and FIG. 12A show examples of heating patterns for the respective bar heaters 28 and 29.
  • FIG. 13A and FIG. 13B are graphs showing an example of a heating pattern according to the sixth embodiment.
  • the sixth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 13 (a) and 13 (b).
  • FIG. 14 is a schematic diagram showing the rolling equipment according to the seventh embodiment.
  • the seventh embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. In FIG. 14, a part of the Steckel mill is extracted and shown.
  • pinch rolls 37 and 38 are arranged between the mill stands 2 instead of the tension rolls 32 and 33. Then, bar heaters 28 and 29 are disposed between the pinch rollers 37 and 38. The pinch rolls 37 and 38 sandwich the steel plate 19 with a pair of rollers.
  • the tension roll may be the pinch rollers 37 and 38.
  • the loop of the steel plate 19 between the mill stands 2 can be more appropriately suppressed.

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Abstract

　２台のコイラーファーナスと、前記２台のコイラーファーナス間に設けられ、リバース圧延する為の複数台のミルスタンドと、前記複数台のミルスタンド間に設けられ、特定のまたは各リバース圧延中に鋼板長手方向及び幅方向の加熱昇温を実施する誘導加熱装置と、を備えた圧延設備が提供される。これにより、鋼板温度分布が改善される。

Description

圧延設備
　本発明の実施形態は、圧延設備に関する。より具体的には、コイラーファーナスと呼ばれる保温を有する巻取り装置を圧延機前後に２台有し、かつ複数台の圧延機を有する圧延設備（いわゆるステッケルミル）のリバース圧延において、鋼板の温度分布を改善する為に、圧延機の間に新たに設置される誘導加熱装置のレイアウト及び鋼板温度補償方法に関するものである。
　ステッケルミルのリバース圧延において、保温機能を有するコイラーファーナスを圧延機前後に２台有するが、それでもコイラーファーナスから外れる鋼板先尾端部及び幅端部の温度は低下する。
　そこで、圧延機１台の場合のステッケルミルに関する特許文献１に有るように、コイラーファーナスと圧延機の間に加熱装置を設備して、鋼板温度を改善しようとする考案がなされている。しかし、加熱装置が燃焼装置では表面からの加熱となり昇温効率は悪く、コイラーファーナス以上の効果は期待できない。また、誘導加熱装置のように効率を良くする為にできるだけインダクタ間隙を鋼板に近付ける場合には、ピンチロールが設置されていたとしても、コイラーファーナスとミルスタンド間では張力検出及び張力制御の精度が上がらず鋼板張力が緩んだ場合には、鋼板がループ状になると装置に接触し、容易に破損する確率が高いことが考えられる。インダクタギャップを安全方向に開くと加熱効率は悪くなるか、加熱できなくなる。また、本考案にて設置される加熱装置の圧延機入出の場所は、優先度の高い圧延自動制御の為の板厚計、板幅計、放射温度計、及び鋼板検出等のセンサーが一般的に多く設置され、加熱装置の設置スペースが取れない場合が多い。また、ミルスタンド複数台構成でコイラーファーナス以外での加熱設置による鋼板温度分布改善の考案及び特許はない。
米国特許第５７７１７３２号明細書
　従来、ステッケルミルのリバース圧延において、保温機能を有するコイラーファーナスをミルスタンド前後に２台有するが、それでもコイラーファーナスから外れる鋼板先尾端部及び幅端部の温度は低下する。一般的な例では、各リバース圧延時の鋼板平均温度（幅方向中央部）で、リバースパス前長手方向鋼板温度は全て１０００℃以上に収まっているが、リバースパスが進むに連れ、リバース３パス目には全て１０００℃以下となり、３パス目尾端部はかなり低下してくる。最終７パス目では長手方向中央部最高温度と先端部最低温度では約１００℃の開きが出てくる。また、幅方向端部でも放熱による温度降下が大きく、平均温度に比し各長手方向でやはり更に約５０℃下がる。従って、このような鋼板温度分布の為、鋼板品質歩留まりが悪いという課題があった。
　本発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、従来の鋼板温度分布を改善することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明における圧延設備（ステッケルミル）のミルスタンド間に配置する誘導加熱装置レイアウト及び鋼板温度補償方法は、以下のような手段を有している。
　本発明の請求項１に記載の圧延設備におけるミルスタンド間に配置する誘導加熱装置の機器レイアウトは、特定のまたは各リバース圧延中に鋼板長手方向及び幅方向の昇温を実施して、従来の鋼板温度分布を改善することを特徴とする。
　本発明の請求項２に記載の誘導加熱装置は、ソレノイド(磁束が鋼板幅断面に垂直)またはトランスバース(磁束が鋼板長手方向断面に垂直)方式の誘導加熱装置。または両者を組合せた誘導加熱装置とすることを特徴とする。
　本発明の請求項３に記載の機器レイアウト及び張力制御方法は、請求項１乃至２に記載の装置を具備する圧延設備において、ミルスタンド間に昇降式ロール(テンションロール)を少なくとも２台、誘導加熱装置前後に設置して、ロードセルまたはストレインゲージを具備した張力検出及び張力制御機能を持たせ、先端が次圧延機に噛込み後、２台のテンションロールを上昇同一高さに固定させ、張力検出装置からの張力値により圧延機速度を制御して、安定したミルスタンド間張力制御を実施する。被加熱材鋼板により台形を形成し、上記誘導加熱装置による昇温をし易くすることを特徴とする。
　本発明の請求項４に記載の機器レイアウトは、請求項１から３に記載の装置を具備するステッケルミルにおいて、請求項３のテンションロールをピンチロールに置き換えることを特徴とする。
　本発明の請求項５に記載の機器レイアウト及び張力制御方法は、請求項１乃至２に記載の装置を具備する圧延設備において、張力検出及び張力制御機能を持たせ、先端が次圧延機に噛込み後、圧延機トルク及び荷重を使ってミルスタンド間張力値を計算することにより圧延機速度を制御して、安定したミルスタンド間張力制御を実施する。誘導加熱装置による昇温をし易くすることを特徴とする。
　本発明の請求項６に記載の誘導加熱装置の機器配置及び加熱温度設定方法は、請求項１から５に記載のトランスバース方式誘導加熱装置において、鋼板幅端部を板幅中央部に比較して高く、更にその他の板幅部分をできるだけ平坦に昇温することを特徴とする。
　本発明の請求項７に記載の誘導加熱装置の機器配置及び加熱温度設定方法は、請求項１から５に記載のトランスバース方式誘導加熱装置において、鋼板長手方向圧延中に昇温パターンを鋼板幅中央部昇温優先か、板幅端部昇温優先かを選択して、２台の誘導加熱装置を自在に幅方向配置変更できる。または圧延パス間での配置設定変更も可とすることを特徴とする。
　本発明の請求項８に記載の誘導加熱装置のインダクタギャップ制御方法は、請求項１から５に記載のトランスバース方式誘導加熱装置において、圧延中ゼロ張力検出及びループ検出した時、インダクタギャップを開して、鋼板反りとの接触を回避することを特徴とする。
　本発明の請求項９に記載の誘導加熱装置インダクタギャップの制御方法は、請求項１から５に記載のトランスバース方式誘導加熱装置において、次圧延機鋼板先端噛込み前無張力時には、鋼板反りに接触しないよう余裕を持ってインダクタギャップを開しておき、次圧延機鋼板先端噛込み後の張力発生以降で加熱適正ギャップに閉すること。また、尾端が当該圧延機を鋼板が抜けることにより無張力状態になる少し前に、鋼板反りとの接触を回避する為インダクタギャップを開することを特徴とする。
　本発明の請求項１に係わる圧延設備におけるミルスタンド間に配置する誘導加熱装置の機器レイアウトは、特定のまたは各リバース圧延中に鋼板長手方向及び幅方向の昇温を可能とする特徴を備え、鋼板温度分布を改善することに優れている。
　本発明の請求項２に係わる誘導加熱装置は、ソレノイド(磁束が鋼板幅断面に垂直)またはトランスバース(磁束が鋼板長手方向断面に垂直)方式の誘導加熱装置。または両者を組合せた誘導加熱装置で、特定のまたは各リバース圧延中に鋼板長手方向及び幅方向の昇温ができ、鋼板温度分布を改善することに優れている。
　本発明の請求項３に係わる機器レイアウト及び張力制御方法は、請求項１乃至２に記載の装置を具備するステッケルミルにおいて、ミルスタンド間に昇降式ロール(テンションロール)を少なくとも２台、誘導加熱装置前後に設置して、張力検出及び張力制御機能を持たせ、先端が次圧延機に噛込み後、２台のテンションロールを上昇同一高さに固定させ、張力検出装置からの張力値により圧延機速度を制御して、安定したミルスタンド間張力制御を実施する。鋼板により台形を形成し、上記誘導加熱装置による昇温をし易くすることができる。
　本発明の請求項４に係わる機器レイアウトは、請求項１から３に記載の装置を具備するステッケルミルにおいて、請求項３のテンションロールをピンチロールに置き換え、ミルスタンド間のループを抑えることができる。
　本発明の請求項５に係わる機器レイアウト及び張力制御方法は、請求項１乃至２に記載の装置を具備するステッケルミルにおいて、張力検出及び張力制御機能を持たせ、先端が次圧延機に噛込み後、圧延機トルク及び荷重を使ってミルスタンド間張力値を計算することにより圧延機速度を制御して、安定したミルスタンド間張力制御を実施する。誘導加熱装置による昇温をし易くすることができる。
　本発明の請求項６に係わる誘導加熱装置の機器配置及び加熱温度設定方法は、請求項１から５に記載のトランスバース方式誘導加熱装置において、鋼板幅端部を板幅中央部に比較して高く、更にその他の板幅部分をできるだけ平坦に昇温することができるので、一般的に鋼板幅端部が板幅中央部に比べ温度が低く、被加熱鋼板幅方向の最適な温度補償ができる。
　本発明の請求項７に係わる誘導加熱装置の機器配置及び加熱温度設定方法は、請求項１から５に記載のトランスバース方式誘導加熱装置において、鋼板長手方向圧延中に昇温パターンを鋼板幅中央部昇温優先か、板幅端部昇温優先かを選択して、２台の誘導加熱装置を自在に幅方向配置変更できる。または圧延パス間での配置設定変更も可能であり、被加熱鋼板長手方向及び板幅方向での加熱パターン変更が随時できる。
　本発明の請求項８に係わる誘導加熱装置のインダクタギャップ制御方法は、請求項１から５に記載のトランスバース方式誘導加熱装置において、圧延中ゼロ張力検出及びループ検出した時、インダクタギャップを開して、鋼板反りとの接触を回避することができる。
　本発明の請求項９に係わる誘導加熱装置インダクタギャップの制御方法は、請求項１から５に記載のトランスバース方式誘導加熱装置において、次圧延機鋼板先端噛込み前無張力時には、鋼板反りに接触しないよう余裕を持ってインダクタギャップを開しておき、次圧延機鋼板先端噛込み後の張力発生以降で加熱適正ギャップに閉すること。また、尾端が当該圧延機を鋼板が抜けることにより無張力状態になる少し前に、鋼板反りとの接触を回避する為インダクタギャップを開し、誘導加熱装置の破損を無くすことができる。
第１の実施形態に係る圧延設備を表す模式図である。 バーヒータを模式的に表す斜視図である。 トランスバース式のバーヒータの加熱原理を表す模式図である。 ２台のトランスバース式バーヒータのレイアウトを表す模式図である。 図５（ａ）及び図５（ｂ）は、２台のトランスバース式バーヒータによる鋼板の加熱パターンの一例を表すグラフ図である。 リバース圧延時の鋼板平均温度の一例を表すグラフ図である。 第２の実施形態に係る圧延設備を表す模式図である。 ソレノイド式のバーヒータの加熱原理を表す模式図である。 第３の実施形態に係る圧延設備を表す模式図である。 第４の実施形態に係る圧延設備を表す模式図である。 図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は、第５の実施形態に係る加熱パターンの一例を表すグラフ図である。 図１２（ａ）及び図１２（ｂ）は、第５の実施形態に係る加熱パターンの一例を表すグラフ図である。 図１３（ａ）及び図１３（ｂ）は、第６の実施形態に係る加熱パターンの一例を表すグラフ図である。 第７の実施形態に係る圧延設備を表す模式図である。
　以下に、各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。　
　なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。　
　なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
　（第１の実施形態）　
　図１は、第１の実施形態に係る圧延設備を表す模式図である。　
　図１に表したように、ステッケルミル１（圧延設備）は、一対のコイラーファーナス３と、各コイラーファーナス３の間に配置された複数台のミルスタンド２と、を備える。各コイラーファーナス３は、保温機能を有する巻取り装置である。ステッケルミル１は、各コイラーファーナス３で鋼板を温めながらリバース圧延を行う。この例では、各コイラーファーナス３の間に２台のミルスタンド２が設けられている。ミルスタンド２の台数は、２台に限ることなく、３台以上でもよい。
　ステッケルミル１は、一対のバーヒータ２８、２９（誘導加熱装置）と、一対のテンションロール３２、３３と、をさらに備える。２台のミルスタンド２間に鋼板とのギャップを可変にできるトランスバース式のバーヒータ２８（ＢＨ１）及びバーヒータ２９（ＢＨ２）を配置し、バーヒータ２８とバーヒータ２９の外側に、更にスタンド間張力制御をする為に昇降できるテンションロール３２及びテンションロール３３を配置する。
　鋼板先端が次圧延機に噛込み後、２台のテンションロール３２、３３を上昇同一高さに固定させ、張力検出装置４０からの張力値により圧延機速度を制御して、安定したミルスタンド間張力制御を実施する。鋼板により台形を形成し、上記誘導加熱装置による昇温をし易くする。また、圧延中ゼロ張力検出及びループ検出した時、インダクタギャップを開して、鋼板反りとの接触を回避する。
　ステッケルミル１では、鋼板温度を改善する為の加熱装置として最良の誘導加熱装置を適用する。誘導加熱装置にて発生させる磁束により、その磁束を切る方向に鋼板を移動させれば、鋼板内に生じる渦電流により、鋼板内部から鉄損にて加熱される。ガスバーナー等での表面加熱よりも、加熱昇温速度及び効率が良い誘導加熱装置であるバーヒータ２８、２９の原理について次に説明する。
　図２は、バーヒータを模式的に表す斜視図である。　
　図２に表したように、トランスバース式のバーヒータ２８、２９は、上Ｕ型鉄心１３と上コイル銅管１５にて上インダクタ１７を構成し、同様に下Ｕ型鉄心１４と下コイル銅管１６で下インダクタ１８を構成して、鋼板１９を上下に挟む様に配置する。
　図３は、トランスバース式のバーヒータの加熱原理を表す模式図である。　
　図３に表したように、各コイル銅管１５、１６に電流を流し、磁束Φ２０が各Ｕ型鉄心１３、１４を磁路として、鋼板１９を垂直に貫通する。すると鋼板１９内に渦電流２１が生じ、鉄損にて加熱する。磁束Φ２０が垂直に鋼板１９を貫通するような誘導加熱方式をトランスバース式と称する。
　図４は、２台のトランスバース式バーヒータのレイアウトを表す模式図である。　
　図４に表したように、トランスバース式の２台のバーヒータ２８及び２９を使って、テーブルロールにて搬送される被加熱鋼板１９に配置して、誘導加熱する。誘導加熱装置は移動可能な車輪が付いており、鋼板１９の幅方向の配置は自由に変更できる。これにより、２台のトランスバース式バーヒータ２８、２９にて、加熱昇温量を鋼板幅端部優先か、板幅中央部優先昇温かの設定変更が配置変更により連続的に可能となり、加熱昇温量の全体レベルも誘導加熱装置へ供給する電力量を制御することにより自在に連続的に変更できる。
　バーヒータ２８、２９は、例えば、水平移動機構４６に接続される。水平移動機構４６は、各バーヒータ２８、２９を個別に鋼板１９の幅方向に移動させる。水平移動機構４６は、制御部４４に接続されている。水平移動機構４６の動作は、制御部４４によって制御される。これにより、各バーヒータ２８、２９の幅方向の位置を変化させることで、幅方向の加熱昇温パターンを任意に変化させることができる。
　図５（ａ）及び図５（ｂ）は、２台のトランスバース式バーヒータによる鋼板の加熱パターンの一例を表すグラフ図である。　
　図５（ａ）は、バーヒータ２８による鋼板１９の加熱パターン例、及び、バーヒータ２９による鋼板１９の加熱パターン例を表す。図５（ｂ）は、２台のバーヒータ２８、２９の合計の加熱パターン例を表す。
　図５（ａ）及び図５（ｂ）に表したように、鋼板幅端部高温、その他板幅方向は平坦である加熱温度分布は、鋼板１９の長手方向で加熱昇温レベルを可変にし、長手方向の温度及び幅方向の温度分布を改善する最良の形態である。というのは、トランスバース式バーヒータ２８とバーヒータ２９を、圧延材の幅方向に対して対称にし、板幅に対し最適に配置できるからに他ならない。
　また、鋼板先尾端がバーヒータ２８及びバーヒータ２９を通過する時、インダクタギャップの制御方法としては、次圧延機鋼板先端噛込み前無張力時には、鋼板反りに接触しないよう余裕を持ってインダクタギャップを開しておき、次圧延機鋼板先端噛込み後の張力発生以降で加熱適正ギャップに閉すること。また、尾端が当該圧延機を鋼板が抜けることにより無張力状態になる少し前に、鋼板反りとの接触を回避する為インダクタギャップを開し、誘導加熱装置の破損を無くすように制御する。
　各テンションロール３２、３３及び各バーヒータ２８、２９は、同期昇降機構４２に接続されている。同期昇降機構４２は、各テンションロール３２、３３の高さ方向の位置を変化させ一定に保持する。それと同時に、同期昇降機構４２は、各バーヒータ２８、２９の各インダクタ１７、１８のパスライン基準高さを各テンションロール３２、３３の高さに同期して設定する。但し、インダクタギャップ（上インダクタ１７と下インダクタ１８との間の距離）はパスライン基準を基に独自に設定させる。
　同期昇降機構４２は、制御部４４に接続されている。各テンションロール３２、３３の位置及び各バーヒータ２８、２９のパスライン基準位置は、制御部４４によって同期制御される。制御部４４には、張力検出装置４０からの張力値が入力される。張力検出装置４０は、各ミルスタンド２によって圧延される鋼板１９の張力を検出し、検出した張力値を制御部４４に入力する。張力検出装置４０は、例えば、テンションロール３２、３３に具備するロードセルなどから鋼板１９に加わる張力を検出する。
　また、制御部４４は、各ミルスタンド２に接続され、各ミルスタンド２の動作を制御する。制御部４４は、上述のように、張力検出装置４０からの張力値により各ミルスタンド２の速度を制御して、安定したミルスタンド間張力制御を実施する。なお、各ミルスタンド２の動作を制御する制御部は、同期昇降機構４２の動作を制御する制御部と分けてもよい。
　図６は、リバース圧延時の鋼板平均温度の一例を表すグラフ図である。　
　図６は、コイラーファーナスのみで鋼板の保温を行う参考のステッケルミルにおける各リバース圧延時の鋼板平均温度(幅方向中央部)を表す。この例では、リバースパス前長手方向鋼板温度は全て１０００℃以上に収まっているが、リバースパスが進むに連れ、リバース３パス目には全て１０００℃以下となり、３パス目尾端部はかなり低下してくる。最終７パス目では長手方向中央部最高温度と先端部最低温度では約１００℃の開きが出てくる。ここでは示していないが、幅方向端部でも放熱による温度降下が大きく、平均温度に比し各長手方向でやはり更に約５０℃下がる。従って、このような鋼板温度分布の為、鋼板品質歩留まりは悪い。
　これに対して、本実施形態に係るステッケルミル１では、２台のミルスタンド２間にバーヒータ２８、２９を設け、バーヒータ２８、２９によって鋼板１９を誘導加熱する。これにより、特定のまたは各リバース圧延中に鋼板長手方向及び幅方向の昇温を実施して、鋼板温度分布を改善することができる。例えば、歩留まりを向上させることができる。
　また、各ミルスタンド２の間では、鋼板１９の張力を適切に制御することができる。これにより、例えば、鋼板１９との接触にともなうバーヒータ２８、２９の破損を抑制することができる。例えば、インダクタギャップを適切に設定し、鋼板１９を効率良く加熱することができる。
　（第２の実施形態）　
　図７は、第２の実施形態に係る圧延設備を表す模式図である。　
　以下、本発明における第２の実施形態を図７に基づいて説明する。なお、図７では、ステッケルミルの一部を抜き出して図示している。
　図７では、各ミルスタンド２間に図１でのトランスバース式のバーヒータ２８、２９の代わりに、ソレノイド式のバーヒータ３５（ＢＨ１）およびソレノイド式バーヒータ３６（ＢＨ２）を設置して、バーヒータ３５とバーヒータ３６の外側に、更にスタンド間張力制御をする為に昇降できるテンションロール３２及びテンションロール３３を配置する。
　図８は、ソレノイド式のバーヒータの加熱原理を表す模式図である。　
　図８に表したように、ソレノイド式のバーヒータ３５、３６は、コイル銅管２５を有する。バーヒータ３５、３６では、ソレノイド方式のコイル銅管２５内を流れる電流により、図示のように被加熱材の長手方向に磁束２０が貫通して、その働きにより被加熱鋼板幅方向において鋼板内に渦電流２１が循環して流れ、鉄損により被加熱材の全幅方向を加熱する。この誘導加熱方式をソレノイド式と称する。この誘導加熱装置にても鋼板温度を幅方向に略均一に昇温でき、そのレベルも誘導加熱装置へ供給する電力量を制御することにより自在に連続的に変更できる。従って、ステッケルミルにおける長手方向温度分布の改善対策に使える。
　鋼板１９の先端が次圧延機に噛込み後、２台のテンションロール３２、３３を上昇同一高さに固定させ、張力検出装置からの張力値により圧延機速度を制御して、安定したミルスタンド間張力制御を実施する。各テンションロール３２、３３の昇降と同期してソレノイド式バーヒータ３５およびソレノイド式バーヒータ３６を昇降させる。鋼板１９により台形を形成し、上記誘導加熱装置による昇温をし易くする。
　加熱昇温温度パターンは板幅方向均一に昇温できるので、長手方向にて昇温量を可変として、鋼板長手方向温度降下分を昇温補償する。
　（第３の実施形態）　
　図９は、第３の実施形態に係る圧延設備を表す模式図である。　
　以下、本発明における第３の実施形態を図９に基づいて説明する。なお、図９では、ステッケルミルの一部を抜き出して図示している。
　図９に表したように、この例では、ミルスタンド２間に図１でのトランスバース式のバーヒータ２８とバーヒータ２９の外側のスタンド間張力制御をするテンションロール３２及びテンションロール３３の配置を止め、両ミルスタンド２の荷重及びトルク変動からスタンド間張力を検出してテンションロールレススタンド間張力制御する。張力制御は、前述のように、張力検出装置４０及び制御部４４で実施される。これにより圧延機速度を制御して、安定したミルスタンド間張力制御を実施し、バーヒータ２８、２９と鋼板１９との接触を防ぎ、誘導加熱装置による昇温をし易くする。
　（第４の実施形態）　
　図１０は、第４の実施形態に係る圧延設備を表す模式図である。　
　以下、本発明における第４の実施形態を図１０に基づいて説明する。なお、図１０では、ステッケルミルの一部を抜き出して図示している。
　図１０に表したように、この例では、ミルスタンド２間に図９でのトランスバース式のバーヒータ２８、２９の代わりに、ソレノイド式のバーヒータ３５およびソレノイド式のバーヒータ３６を設置して、両ミルスタンド２の荷重及びトルク変動からスタンド間張力を検出してテンションロールレススタンド間張力制御をして、バーヒータ３５、３６と鋼板１９との接触を防ぎ、誘導加熱装置による昇温をし易くする。
　（第５の実施形態）　
　図１１（ａ）及び図１１（ｂ）、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）は、第５の実施形態に係る加熱パターンの一例を表すグラフ図である。　
　以下、本発明における第５の実施形態を図１１（ａ）及び図１１（ｂ）、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に基づいて説明する。
　トランスバース式のバーヒータ２８とバーヒータ２９の板幅方向の配置を対称に変え、図１１（ｂ）は圧延材板幅方向の端部加熱温度を比較的押さえた２台合計鋼板加熱パターン例、図１２（ｂ）は板幅端部を板幅中央に比べ加熱温度を上げた２台合計鋼板加熱パターン例である。各圧延パスにて加熱昇温パターン設定を変更し、例えば前半の圧延パスでは板幅端部を押さえたパターンを使用し、後半圧延パスでは圧延材は薄くなり、板幅端部温度降下が大きいので、板幅端部の加熱温度を上げたパターンとして昇温すれば、改善効果がある。また、長手方向での可変例としては、長手方向中央部に近いところでは幅端部加熱優先とし、長手方向先尾端部に近いところでは板幅中央部を優先する加熱昇温パターン設定として変更ができる。こうした加熱昇温パターンは、前述のように、制御部４４によって制御される。図１１（ａ）及び図１２（ａ）は各バーヒータ２８、２９毎の加熱パターン例を示した。
　（第６の実施形態）　
　図１３（ａ）及び図１３（ｂ）は、第６の実施形態に係る加熱パターンの一例を表すグラフ図である。　
　以下、本発明における第６の実施形態を図１３（ａ）及び図１３（ｂ）に基づいて説明する。
　鋼板板幅がトランスバース式のバーヒータ２８、２９の幅に比べかなり広い場合には、図１３（ａ）の板幅端部の加熱昇温温度が板幅中央部に比べ低い２台合計鋼板加熱パターン例、及び、図１３（ｂ）の板幅中央部加熱昇温温度低、幅端部加熱昇温温度高での２台合計鋼板加熱パターン例での昇温設定の組み合わせとなる。前述同様に長手方向及び各圧延パスにて組合せることで、従来の鋼板低温度分布を改善する。
　（第７の実施形態）　
　図１４は、第７の実施形態に係る圧延設備を表す模式図である。　
　以下、本発明における第７の実施形態を図１４に基づいて説明する。なお、図１４では、ステッケルミルの一部を抜き出して図示している。
　図１４では、各ミルスタンド２間にテンションロール３２、３３の代わりに、ピンチロール３７、３８を配置する。そして、ピンチローラ３７、３８の間にバーヒータ２８、２９を配置する。ピンチロール３７、３８は、一対のローラによって鋼板１９を挟む。
　このように、テンションロールは、ピンチローラ３７、３８でもよい。この場合、各ミルスタンド２間における鋼板１９のループをより適切に抑えることができる。
　以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明の実施形態は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、圧延設備に含まれるコイラーファーナス、ミルスタンド、誘導加熱装置、及び、テンションロールなどの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。　
　また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。
　その他、本発明の実施の形態として上述した圧延設備を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての圧延設備も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
　その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。
　本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

Claims (9)

  1. 　２台のコイラーファーナスと、
    　前記２台のコイラーファーナス間に設けられ、リバース圧延する為の複数台のミルスタンドと、
    　前記複数台のミルスタンド間に設けられ、特定のまたは各リバース圧延中に鋼板長手方向及び幅方向の加熱昇温を実施する誘導加熱装置と、
    　を備えた圧延設備。
  2. 　前記誘導加熱装置は、磁束が鋼板長手方向断面に対して垂直なトランスバース方式、磁束が鋼板幅断面に対して垂直なソレノイド方式、または、両者の組み合わせである請求項１記載の圧延設備。
  3. 　前記複数台のミルスタンド間にテンションロールを少なくとも２台、前記誘導加熱装置の前後に設置して、張力検出及び張力制御機能を持たせ、鋼板先端が次圧延機に噛込み後、前記２台のテンションロールを上昇同一高さに固定させ、鋼板により台形を形成し、張力検出装置からの張力値により圧延機速度を制御して、安定したミルスタンド間張力制御を実施し、前記誘導加熱装置による昇温をし易くする請求項１記載の圧延設備。
  4. 　前記テンションロールは、ピンチロールである請求項３記載の圧延設備。
  5. 　張力検出及び張力制御機能を持たせ、先端が次圧延機に噛込み後、圧延機トルク及び荷重を使ってミルスタンド間張力値を計算することにより圧延機速度を制御して、安定したミルスタンド間張力制御を実施し、前記誘導加熱装置による昇温をし易くする請求項１記載の圧延設備。
  6. 　前記誘導加熱装置は、前記トランスバース方式であり、鋼板幅端部を板幅中央部に比較して高く、更にその他の板幅部分をできるだけ平坦に昇温する請求項２記載の圧延設備。
  7. 　前記誘導加熱装置は、前記トランスバース方式であり、鋼板長手方向圧延中に昇温パターンを鋼板幅中央部昇温優先か、板幅端部昇温優先かを選択して、２台の前記誘導加熱装置を自在に幅方向配置変更ができ、または圧延パス間での配置設定変更も可とする請求項２記載の圧延設備。
  8. 　前記誘導加熱装置は、前記トランスバース方式であり、圧延中ゼロ張力検出及びループ検出した時、インダクタギャップを開して、鋼板反りとの接触を回避する請求項２記載の圧延設備。
  9. 　前記誘導加熱装置は、前記トランスバース方式であり、次圧延機鋼板先端噛込み前無張力時には、鋼板反りに接触しないよう余裕を持ってインダクタギャップを開しておき、次圧延機鋼板先端噛込み後の張力発生以降で加熱適正ギャップに閉し、鋼板の尾端が当該圧延機を抜けることにより無張力状態になる少し前に、鋼板反りとの接触を回避する為インダクタギャップを開する請求項２記載の圧延設備。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108388285A (zh) * 2018-01-22 2018-08-10 燕山大学 一种平面板材电磁加热温度精确反馈调节装置及控制方法
CN111014307B (zh) * 2019-11-21 2021-05-07 北京科技大学 一种炉卷和精轧机组连轧的轧机速度控制方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08290210A (ja) * 1995-04-19 1996-11-05 Sms Schloeman Siemag Ag ステッケル・ミル
WO2009013827A1 (ja) * 2007-07-26 2009-01-29 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation 鋼板の製造方法及びその方法を用いた製造装置
JP2014161892A (ja) * 2013-02-27 2014-09-08 Nippon Steel & Sumitomo Metal 差厚鋼板の製造装置および製造方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59191502A (ja) * 1983-04-15 1984-10-30 Hitachi Ltd ステッケルミルを備えた圧延設備
JPS629704A (ja) * 1985-07-05 1987-01-17 Nippon Steel Corp 熱間圧延方法
JP2502630B2 (ja) * 1987-11-02 1996-05-29 株式会社日立製作所 ステッルミル圧延設備
CN1040073C (zh) * 1989-12-25 1998-10-07 石川岛播磨重工业株式会社 轧机的板厚控制系统
JPH04172104A (ja) * 1990-11-05 1992-06-19 Hitachi Ltd 極薄ホットストリップの圧延方法及び設備
JPH06122928A (ja) * 1992-10-08 1994-05-06 Sumitomo Metal Ind Ltd 鋼板の誘導加熱方法およびその装置
CN1205918A (zh) * 1993-06-15 1999-01-27 川崎制铁株式会社 金属板的连续热轧中使用的装置
DE59504983D1 (de) * 1995-01-16 1999-03-11 Mannesmann Ag Vorrichtung zum Führen von warmgewalztem Band durch einen Induktor
US6286354B1 (en) * 1996-04-03 2001-09-11 Hitachi, Ltd. Rolling mill and rolling method and rolling equipment
US5990464A (en) * 1996-10-30 1999-11-23 Nkk Corporation Method for producing hot rolled steel sheet using induction heating and apparatus therefor
JP3695242B2 (ja) * 1999-08-24 2005-09-14 株式会社日立製作所 熱間圧延設備及び圧延方法
JP3691996B2 (ja) * 1999-11-16 2005-09-07 株式会社日立製作所 ステッケル熱間圧延設備
JP4169624B2 (ja) * 2003-03-31 2008-10-22 三菱電機株式会社 トランスバース型誘導加熱装置
CN1909988A (zh) * 2004-01-21 2007-02-07 杰富意钢铁株式会社 钢板的热处理装置和具有该热处理装置的钢板生产线
JP4714828B2 (ja) * 2004-08-06 2011-06-29 独立行政法人物質・材料研究機構 温間制御圧延により大ひずみが導入された金属線材、およびその製造方法と製造装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08290210A (ja) * 1995-04-19 1996-11-05 Sms Schloeman Siemag Ag ステッケル・ミル
WO2009013827A1 (ja) * 2007-07-26 2009-01-29 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation 鋼板の製造方法及びその方法を用いた製造装置
JP2014161892A (ja) * 2013-02-27 2014-09-08 Nippon Steel & Sumitomo Metal 差厚鋼板の製造装置および製造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3269464A4 *

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Publication number Publication date
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