JPH11251048A - Induction heating device and induction heating method for strip metal material - Google Patents
Induction heating device and induction heating method for strip metal materialInfo
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- JPH11251048A JPH11251048A JP10052498A JP5249898A JPH11251048A JP H11251048 A JPH11251048 A JP H11251048A JP 10052498 A JP10052498 A JP 10052498A JP 5249898 A JP5249898 A JP 5249898A JP H11251048 A JPH11251048 A JP H11251048A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄やアルミ、銅な
どの走行する帯状金属材料を加熱する誘導加熱装置に関
し、誘導加熱用インダクターと帯状金属材料との位置関
係を一定の範囲に保ち、誘導加熱用インダクターと帯状
金属材料との位置関係の不良から生じる加熱温度分布の
不良とそれに伴う加熱形状不良の発生を防止すると共
に、誘導加熱用インダクターに引き寄せられることによ
る通板性の不良を防止し被加熱材を安定して誘導加熱で
きる誘導加熱装置および誘導加熱方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an induction heating apparatus for heating a traveling strip-shaped metal material such as iron, aluminum, and copper, and maintains a positional relationship between an induction heating inductor and the strip-shaped metal material within a certain range. Prevents poor heating temperature distribution resulting from poor positional relationship between the induction heating inductor and the band-shaped metal material and the resulting heating shape defect, and also prevents poor sheet passing due to being drawn to the induction heating inductor. The present invention relates to an induction heating apparatus and an induction heating method capable of stably induction heating a material to be heated.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、走行する帯状金属材料を加熱する
場合、加熱・保温にはガス加熱による輻射や電気ヒータ
ーによる間接加熱が殆どであった。しかし、これらの加
熱方法は間接的に被加熱材を表面から加熱するため、急
速な加熱ができないという問題があり、生産性に大きく
制約を与えていた。2. Description of the Related Art Hitherto, when heating a running strip-shaped metal material, the heating and keeping the heat mostly involve radiation by gas heating or indirect heating by an electric heater. However, these heating methods indirectly heat the material to be heated from the surface, so that there is a problem that rapid heating cannot be performed, which greatly restricts productivity.
【０００３】この問題を解決するため電気を用いて加熱
する方法が提案されている。例えば特開平２−３０１５
２２号公報には、鋼板をソレノイドコイル内を通して加
熱する方法が記載されている。この方式は、被加熱材が
磁性体でキュリー点以下で加熱する場合には有効である
が、非磁性材あるいはキュリー点以上での加熱が困難で
あること、加熱効率が低いことや板厚が薄いものに対し
ては電源周波数を上げる必要があり電源コストが高くな
るなどの問題がある。[0003] In order to solve this problem, a method of heating using electricity has been proposed. For example, JP-A-2-3015
No. 22 discloses a method of heating a steel sheet through a solenoid coil. This method is effective when the material to be heated is a magnetic substance and is heated below the Curie point, but it is difficult to heat above a non-magnetic material or above the Curie point, the heating efficiency is low, and the plate thickness is low. There is a problem that the power supply frequency needs to be increased for thin ones, and the power supply cost increases.
【０００４】それに対し、例えば米国特許ＵＳ００５４
０３９９４には、インダクターで発生させた磁束を被加
熱材を貫いて加熱する方法が記載されている。このよう
な加熱は、一般にトランスバースフラックス（以降ＴＦ
加熱と略す）と呼ばれ、被加熱材の磁性、非磁性を問わ
ず、また厚みの影響も無く高効率で加熱することが可能
であるとされている。On the other hand, for example, US Pat.
03994 describes a method of heating a magnetic flux generated by an inductor through a material to be heated. Such heating is generally performed by a transverse flux (hereinafter TF).
It is said that heating can be performed with high efficiency regardless of the magnetic or non-magnetic properties of the material to be heated and without being affected by the thickness.
【０００５】このようにＴＦ加熱は優れた加熱方法であ
るが、いくつかの問題がある。第１に、磁性体を加熱す
る場合、磁束を発生させるインダクターが電磁石とな
り、被加熱材がインダクターに引き寄せられるという問
題である。被加熱材がインダクターに引き寄せられ、イ
ンダクターと接触すると短絡が起こり、インダクターに
損傷を与える他、磁束の集中により過加熱され温度分布
が不均一になり、それに伴う熱応力により被加熱材の変
形が生じて通板性が著しく悪化するという問題が起こ
る。Although TF heating is an excellent heating method, it has several problems. First, when heating a magnetic material, there is a problem that an inductor that generates a magnetic flux becomes an electromagnet, and a material to be heated is attracted to the inductor. When the material to be heated is attracted to the inductor and comes into contact with the inductor, a short circuit occurs and damages the inductor.In addition, the magnetic flux is overheated and the temperature distribution becomes non-uniform. As a result, there arises a problem that the sheet passing property is significantly deteriorated.
【０００６】第２に、ＴＦ加熱は、被加熱材に発生した
渦電流の密度がエッジ部で高くなるためエッジが過加熱
になりやすいという問題がある。この問題に対しては、
前記米国特許ＵＳ００５４０３９９４では、インダクタ
ー形状をＪ字型にし、エッジ部の電流密度を緩和させる
方法やエッジ部をマスキングして磁束を緩和する方法な
どにより解決が図られている。しかし、走行する帯状金
属材料は、現実には蛇行などが発生しやすく、必ずしも
インダクターとの間で適正な位置に留まることができな
いことから、適正な位置からずれると直ぐに加熱温度分
布が大きく変化するという問題がある。Second, the TF heating has a problem that the edge is likely to be overheated because the density of the eddy current generated in the material to be heated increases at the edge. For this problem,
In the above-mentioned US Pat. No. 5,003,994, the solution is achieved by a method of reducing the current density at the edge portion or a method of masking the edge portion to reduce the magnetic flux, by making the shape of the inductor J-shaped. However, the traveling strip-shaped metal material actually tends to meander, etc., and cannot always stay at an appropriate position between the inductor and the inductor. Therefore, the heating temperature distribution greatly changes immediately as soon as it deviates from the appropriate position. There is a problem.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、走行
する帯状金属材料を誘導加熱する場合に生じる上記した
問題を解決することができる誘導加熱装置および誘導加
熱方法を提供する。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention provides an induction heating apparatus and an induction heating method which can solve the above-mentioned problems that occur when a running strip-shaped metal material is induction-heated.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
の本発明の要旨は、下記の通りである。 （１）走行する帯状金属材料の走行面に対し面の両側に
配置した誘導加熱用インダクターにより、走行する帯状
金属材料を加熱する装置にらおいて、該インダクターの
入側と出側のどちらか一方に、帯状金属材料に接触し帯
状金属材料のパスラインを規制するロールを設けると共
に、もう一方の側に帯状金属材料が巻き付くように接触
する、少なくとも片端側な自在に可動できるロールを設
けたことを特徴とする帯状金属材料の誘導加熱装置。The gist of the present invention for solving the above problems is as follows. (1) In an apparatus for heating a traveling strip-shaped metal material by induction heating inductors arranged on both sides of the traveling surface of the traveling strip-shaped metal material, either the entrance side or the exit side of the inductor is heated. On one side, a roll that contacts the strip-shaped metal material and regulates the pass line of the strip-shaped metal material is provided, and at the other end, a freely movable roll that contacts at least one end side so that the strip-shaped metal material is wound around is provided. An induction heating apparatus for a strip-shaped metal material.
【０００９】（２）上記（１）の加熱装置において、誘
導加熱用インダクターの上流側あるいは下流側に帯状金
属材料の幅方向の位置を検出する位置検出装置を設けた
ことを特徴とする帯状金属材料の誘導加熱装置。(2) The heating device according to the above (1), wherein a position detecting device for detecting a position in a width direction of the band-shaped metal material is provided upstream or downstream of the induction heating inductor. Material induction heating device.
【００１０】（３）上記（２）に記載の誘導加熱装置を
用いて、帯状金属材料の位置検出装置により検出した帯
状金属材料の位置情報を基に、帯状金属材料を巻き付け
たロールを動かし、常に帯状金属材料と誘導加熱用イン
ダクターとの幅方向の位置関係を一定の範囲内に制御し
て誘導加熱を行うことを特徴とする帯状金属材料の誘導
加熱方法。(3) Using the induction heating device described in (2) above, moving the roll around which the band-shaped metal material is wound, based on the position information of the band-shaped metal material detected by the position detection device for the band-shaped metal material, An induction heating method for a strip-shaped metal material, wherein the induction heating is performed by always controlling the positional relationship in the width direction between the strip-shaped metal material and the induction heating inductor within a certain range.
【００１１】（４）走行する帯状金属材料の走行する面
に対し面の両側に配置した誘導加熱用インダクターによ
り、走行する帯状金属材料を加熱する装置において、該
誘導加熱用インダクターの入側と出側の少なくともどち
らか一方に、走行する帯状金属材料が対向するインダク
ターの中央を通るように、一定の隙間を開けてロール対
を対向させるように配置したことを特徴とする帯状金属
材料の誘導加熱装置。(4) In an apparatus for heating a running strip-shaped metal material by induction heating inductors disposed on both sides of the running face of the running strip-shaped metal material, an inlet and an outlet of the induction-heating inductor are connected. Induction heating of a strip-shaped metal material characterized in that a fixed gap is opened so that a pair of rolls face each other so that a running strip-shaped metal material passes through the center of the opposed inductor on at least one of the sides. apparatus.
【００１２】（５）走行する帯状金属材料の走行する面
に対し面の両側に配置した誘導加熱用インダクターによ
り、走行する帯状金属材料を加熱する装置において、該
誘導加熱用インダクターの入側と出側の少なくともどち
らか一方に、走行する帯状金属材料が対向するインダク
ターの中央を通るように帯状金属材料の長手方向にロー
ルを一定の間隔をおいて対向するように配置したことを
特徴とする帯状金属材料の誘導加熱装置。(5) In an apparatus for heating a running strip-shaped metal material by induction heating inductors disposed on both sides of the running face of the running strip-shaped metal material, an inlet and an outlet of the induction-heating inductor are provided. A belt-shaped metal material in which the rolls are arranged at regular intervals in the longitudinal direction of the metal-band material so that the running metal-band material passes through the center of the opposed inductor on at least one of the sides. Induction heating device for metal materials.
【００１３】（６）上記（１），（２），（３），
（４），（５）のいずれかに記載のロール表面が非導電
性材料で構成されることを特徴とする帯状金属材料の誘
導加熱装置。(6) The above (1), (2), (3),
(4) The induction heating device for a strip-shaped metal material, wherein the roll surface according to any one of (5) and (5) is made of a non-conductive material.
【００１４】（７）上記（１），（２），（３），
（４），（５）のいずれかに記載のロールが非磁性材料
からなることを特徴とする帯状金属材料の誘導加熱装置
である。(7) The above (1), (2), (3),
(4) An apparatus for induction heating a strip-shaped metal material, wherein the roll according to any one of (5) and (5) is made of a non-magnetic material.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて説明する。図１および図２において、走行する
帯状金属材料１は、整合盤（図示せず）を含む高周波電
源６に接続されたインダクター２およびインダクター３
により発生させた磁場内を通過するとき、表面を貫く磁
束により渦電流が帯状金属材料１に誘起され、加熱され
る。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 and 2, a running strip-shaped metal material 1 includes an inductor 2 and an inductor 3 connected to a high-frequency power source 6 including a matching board (not shown).
When passing through the magnetic field generated by the above, an eddy current is induced in the strip-shaped metal material 1 by the magnetic flux penetrating the surface and is heated.
【００１６】このとき、走行する帯状金属材料１がイン
ダクター２とインダクター３の中間を通れば、両インダ
クターから発生する磁力は相殺され、問題は発生しない
が、帯状金属材料１が磁性を有し、どちらかのインダク
ターに近づいた場合、インダクターの磁力の影響によ
り、この帯状金属材料１はインダクターに引き寄せられ
る。At this time, if the running strip-shaped metal material 1 passes between the inductor 2 and the inductor 3, the magnetic force generated from both inductors is canceled out and no problem occurs, but the strip-shaped metal material 1 has magnetism. When approaching either of the inductors, the strip-shaped metal material 1 is attracted to the inductor by the influence of the magnetic force of the inductor.
【００１７】この引き寄せる磁力が強い場合、走行する
帯状金属材料１はインダクターと接触してインダクター
との間で短絡し、インダクターに損傷を与える危険性が
高い。また、インダクターに近づき過ぎると、局部加熱
を受け、温度分布が生じる結果、走行する帯状金属材料
１が熱応力により変形を受ける場合や、走行する帯状金
属材料１がインダクターと接触することにより、表面に
擦りキズが生じる場合もある。When the attracted magnetic force is strong, the running strip-shaped metal material 1 comes into contact with the inductor and is short-circuited with the inductor, so that there is a high risk of damaging the inductor. Also, if the inductor is too close to the inductor, it is subjected to local heating and a temperature distribution occurs. As a result, the running metal strip 1 is deformed by thermal stress, or the running metal strip 1 comes into contact with the inductor, and the surface of the metal strip 1 contacts the inductor. May be scratched.
【００１８】そこで、本発明ではインダクター２と３の
前後にロール４，５，７，８を設けることにより、走行
する帯状金属材料１がインダクター２とインダクター３
の中間を通るようにする。この場合、走行する帯状金属
材料１は、ロール４あるいはロール５により制限を受
け、これより内側のパスラインを通ることは無い。ロー
ル４の上流近傍にあるロール７とロール５の下流近傍に
あるロール８によっても走行する帯状金属材料１のパス
ラインが制限されることから、走行する帯状金属材料１
は、インダクター２とインダクター３の中間を通らざる
を得ないため、たとえ走行する帯状金属材料１が磁性を
有しても、安定して加熱をすることができる。Therefore, in the present invention, by providing rolls 4, 5, 7, and 8 before and after the inductors 2 and 3, the traveling strip-shaped metal material 1 is formed by the inductor 2 and the inductor 3.
Pass through the middle of In this case, the traveling strip-shaped metal material 1 is restricted by the roll 4 or the roll 5, and does not pass through a pass line inside. Since the pass line of the traveling strip-shaped metal material 1 is also restricted by the roll 7 near the upstream of the roll 4 and the roll 8 near the downstream of the roll 5, the traveling strip-shaped metal material 1 is restricted.
Is forced to pass between the inductor 2 and the inductor 3, so that stable heating can be performed even if the running strip-shaped metal material 1 has magnetism.
【００１９】あるいは、同様にパスラインを規定する方
法として、図２のように走行する帯状金属材料１に対
し、ロール４とロール７を隙間を開けて配置しても良
い。走行する帯状金属材料１は、ロール４とロール７で
規制される隙間以上にインダクター２あるいはインダク
ター３に接近することができないため、たとえ走行する
帯状金属材料１が磁性を有しても、安定して加熱をする
ことができる。Alternatively, as a method of similarly defining a pass line, the rolls 4 and 7 may be arranged with a gap in the strip-shaped metal material 1 running as shown in FIG. Since the running strip-shaped metal material 1 cannot approach the inductor 2 or the inductor 3 beyond the gap regulated by the rolls 4 and 7, even if the running strip-shaped metal material 1 has magnetism, it is stable. Heating.
【００２０】同じくロール５とロール８とは、走行する
帯状金属材料１のパスから少し隙間をあけて長手方向に
離して配置した例を示している。この方法によっても走
行する帯状金属材料１のパスラインを一定の範囲に押さ
えることができる。ロールの隙間は、特に規制はない
が、インダクターの磁力の影響が問題にならない範囲
で、ロールからの圧下力な加わらないように十分な隙間
を設ければ良い。Similarly, an example is shown in which the rolls 5 and 8 are arranged in the longitudinal direction with a slight gap from the path of the running strip-shaped metal material 1. Also by this method, the pass line of the running strip-shaped metal material 1 can be kept within a certain range. There is no particular limitation on the gap between the rolls, but a sufficient gap may be provided so as not to apply a rolling force from the roll within a range where the influence of the magnetic force of the inductor does not matter.
【００２１】図２では、インダクターの前後とも隙間を
あけているが、走行する帯状金属材料１が室温でインダ
クターに入る時には、ロール４とロール７は隙間を開け
ず走行する帯状金属材料１をピンチをしても構わない
が、ロール５とロール８は少し隙間を開けるのが良い。
それは、走行する帯状金属材料１が加熱されたままピン
チすると絞りが発生しやすくなること、ロールによる不
均一冷却により、熱応力が帯状金属材料１に発生して形
状が悪化しやすくなるためで、特に板厚が薄い場合に
は、絞りが発生しやすくなる。また、加熱された帯状金
属材料１が冷却されるために効率も低くなる。In FIG. 2, a gap is provided before and after the inductor. However, when the running strip-shaped metal material 1 enters the inductor at room temperature, the rolls 4 and 7 pinch the running strip-shaped metal material 1 without opening a gap. However, it is preferable to provide a small gap between the roll 5 and the roll 8.
The reason is that, when the running strip-shaped metal material 1 is pinched while being heated, a squeeze is likely to occur when the pinch is heated, and due to uneven cooling by a roll, thermal stress is generated in the strip-shaped metal material 1 and the shape is easily deteriorated. In particular, when the plate thickness is small, the squeezing easily occurs. Further, since the heated strip-shaped metal material 1 is cooled, the efficiency is reduced.
【００２２】なお、ロール４，５，７，８は、走行する
帯状金属材料１が接触すると擦り傷が発生する可能性が
あることから、走行する帯状金属材料１の速度に同期さ
せて回転させておくことが望ましい。The rolls 4, 5, 7, and 8 are rotated in synchronization with the speed of the running strip-shaped metal material 1 because the rolls 4, 5, 7, and 8 may cause abrasion when the running strip-shaped metal material 1 comes into contact. It is desirable to keep.
【００２３】図３は、ロールを長手方向に離して対抗し
て配置させた例である。このようにしても走行する帯状
金属材料１のパスラインを保つことができる。ＴＦ加熱
の場合、走行する帯状金属材料１とインダクターとの位
置関係で更に重要な因子は、インダクターと走行する帯
状金属材料１の幅方向の位置関係である。特に帯状金属
材料１エッジ部での電流密度が最も加熱温度偏差に影響
を与えることから、エッジ部とインダクターとの位置関
係を最適に保つ必要がある。そのためには、走行する帯
状金属材料１のエッジがインダクターの特定の位置を通
るように制御する必要がある。FIG. 3 shows an example in which the rolls are spaced apart from each other in the longitudinal direction so as to face each other. Even in this manner, the pass line of the traveling strip-shaped metal material 1 can be maintained. In the case of TF heating, a more important factor in the positional relationship between the running strip-shaped metal material 1 and the inductor is the positional relationship between the inductor and the running strip-shaped metal material 1 in the width direction. In particular, since the current density at the edge of the strip-shaped metal material 1 most affects the heating temperature deviation, it is necessary to keep the positional relationship between the edge and the inductor optimal. For that purpose, it is necessary to control so that the edge of the running strip-shaped metal material 1 passes through a specific position of the inductor.
【００２４】図１では、本発明による誘導加熱装置で、
走行する帯状金属材料１は、ロール７によりパスライン
から押し込まれロール４に巻き付くように配置する。ロ
ール４を通過した走行する帯状金属材料１は、インダク
ター２，３に入る前に鋼板の位置検出装置９，１０によ
り、インダクター２，３の幅方向のどこを通るかが検出
される。この位置検出装置９，１０からの位置信号によ
ってロール４が動くことにより走行する帯状金属材料１
は、常にインダクターとの最適な位置を通過することが
できる。FIG. 1 shows an induction heating apparatus according to the present invention.
The running strip-shaped metal material 1 is arranged so as to be pushed from the pass line by the roll 7 and wound around the roll 4. Before the traveling strip-shaped metal material 1 that has passed through the roll 4 enters the inductors 2 and 3, the position in the width direction of the inductors 2 and 3 is detected by the steel plate position detection devices 9 and 10. The strip-shaped metal material 1 that travels when the roll 4 moves according to position signals from the position detecting devices 9 and 10.
Can always pass through the optimal position with the inductor.
【００２５】図４は、図１の右方向から見た正面図であ
る。図おいて模式的に示す太い線が、走行する帯状金属
材料１のエッジ部が通る適正な位置である。インダクタ
ーに入った走行する帯状金属材料１は、加熱され出口に
向かい、膨張して太線のような位置を通る。FIG. 4 is a front view as viewed from the right in FIG. A thick line schematically shown in the drawing is an appropriate position through which the edge of the running strip-shaped metal material 1 passes. The traveling strip-shaped metal material 1 that has entered the inductor is heated and goes to the outlet, expands and passes through a position like a thick line.
【００２６】それに対し、細線で示すラインは、走行す
る帯状金属材料１のエッジ部が左側に蛇行したときの位
置を模式的に示している。この場合、走行する帯状金属
材料１にはロール４とロール５の間でしわが発生しやす
い。本例の場合、ロール４の右側からロール５の左側に
向かいしわが発生しようとする。蛇行を防止するために
は、このしわが解消するようロール４が動けば良く、本
例の場合にはロール４の右側がロール５に向かって動く
か、あるいはロール４の左側がロール７に向かって動け
ば良い。On the other hand, the line shown by the thin line schematically shows the position where the edge of the running strip-shaped metal material 1 meanders to the left. In this case, wrinkles are easily generated between the rolls 4 and 5 in the running strip-shaped metal material 1. In the case of this example, wrinkles are going to be generated from the right side of the roll 4 to the left side of the roll 5. In order to prevent the meandering, the roll 4 may be moved so as to eliminate the wrinkle. In this example, the right side of the roll 4 moves toward the roll 5 or the left side of the roll 4 faces the roll 7. I just need to move.
【００２７】走行する帯状金属材料１の位置を検出する
位置検出装置９，１０は、光の透過により位置を検出す
る方法やＣＣＤ等のイメージセンサーなどを用いれば良
い。また、ロール４を駆動する方法としては、帯状金属
材料１の進行方向に前後、あるいは磁力の影響が少ない
場合には上下または斜め方向に動かしても構わない。動
かす機構としては、ロールをロールチョックごと油圧や
電動シリンダ等を用いて動かす等の方法をとれば良い。As the position detecting devices 9 and 10 for detecting the position of the running strip-shaped metal material 1, a method for detecting the position by transmitting light, an image sensor such as a CCD, or the like may be used. Further, as a method of driving the roll 4, the roll 4 may be moved back and forth in the traveling direction of the strip-shaped metal material 1, or up and down or obliquely when the influence of the magnetic force is small. As a mechanism for moving the roll, a method of moving the roll together with the roll chock using a hydraulic pressure, an electric cylinder, or the like may be used.
【００２８】誘導加熱を行う場合、前記説明のロール
４，５，７，８は、インダクター２，３の近くに配置さ
れることから、インダクター２，３から漏れた磁束によ
り、走行する帯状金属材料１およびロール４，５，７，
８自体に電流が誘起される場合がある。そのため、走行
する帯状金属材料１とロール４，５，７，８との間でス
パークが生じる場合があり、スパークにより走行する帯
状金属材料１にキズ等の損傷を与えるこどが懸念される
場合には、ロール４，５，７，８の表面を非導電性にす
ることで、スパークの発生が防止できる。ロール４，
５，７，８の表面材質としては、例えばアルミナなどの
絶縁性セラミックスを用いれば良い。特にライン速度が
遅い場合や、走行する帯状金属材料１の加熱温度がロー
ル５よりも高すぎる場合などには、ロールの表面は絶縁
性を有し、かつ断熱性のある材料が望ましく、例えばＺ
ｒＯ2 を主成分とした材料からなるセラミックス焼結体
や溶射などにより構成すれば良い。In the case of performing induction heating, the rolls 4, 5, 7, and 8 described above are arranged near the inductors 2 and 3, so that the magnetic flux leaking from the inductors 2 and 3 causes the traveling strip-shaped metal material to run. 1 and rolls 4, 5, 7,
In some cases, a current is induced in 8 itself. For this reason, a spark may be generated between the running strip-shaped metal material 1 and the rolls 4, 5, 7, and 8, and there is a concern that the spark may damage the running strip-shaped metal material 1 such as scratches. By making the surfaces of the rolls 4, 5, 7, 8 non-conductive, sparks can be prevented. Roll 4,
As the surface material of 5, 7, and 8, for example, an insulating ceramic such as alumina may be used. In particular, when the line speed is low, or when the heating temperature of the traveling strip-shaped metal material 1 is too high than that of the roll 5, the roll surface is preferably made of a material having an insulating property and a heat insulating property.
It may be made of a ceramic sintered body made of a material containing rO 2 as a main component, thermal spraying, or the like.
【００２９】また、上記のようにインダクター２，３か
ら漏れた磁束により、ロールが誘導を受けた場合、被加
熱物に行くべき磁束がロール側も通ることになり、加熱
効率が低下すると共に、ロール自身が高温になり、強度
が低下することも想定される。このような場合には、誘
導を受けにくい材質でロールを構成すれば良く、例えば
ＳＵＳ３０４や銅などの非磁性材を用いれば良い。Further, when the roll is guided by the magnetic flux leaking from the inductors 2 and 3 as described above, the magnetic flux to go to the object to be heated also passes through the roll side, and the heating efficiency is reduced. It is also assumed that the roll itself becomes hot and the strength is reduced. In such a case, the roll may be made of a material that is less likely to be guided, and for example, a non-magnetic material such as SUS304 or copper may be used.
【００３０】上記は縦パスの場合の例で説明したが、カ
テナリーの影響が無いように張力を設定できれば横パス
でも同じ効果が得られる。Although the above description has been made with reference to the case of the vertical pass, if the tension can be set so as not to be affected by the catenary, the same effect can be obtained in the horizontal pass.
【００３１】[0031]
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
説明を行う。本発明の効果を確認するため、ＴＦ加熱実
験を行った。実験は、図１〜３に示すのと同じ構成の装
置で行った。被加熱材として、厚み０．２mm、幅３００
mmの冷延鋼板を用い、ライン速度を２〜２０mpm 、張力
を０．５〜２１kg／mm2 の範囲で室温から９００℃まで
の範囲で加熱を行った。電源は、周波数が３０００Hz、
容量が２００kwのものを用いた。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. To confirm the effect of the present invention, a TF heating experiment was performed. The experiment was performed with an apparatus having the same configuration as that shown in FIGS. As material to be heated, thickness 0.2mm, width 300
Using a cold-rolled steel sheet of mm, heating was carried out at a line speed of 2 to 20 mpm and a tension of 0.5 to 21 kg / mm 2 from room temperature to 900 ° C. The power supply has a frequency of 3000Hz,
A capacity of 200 kw was used.
【００３２】インダクターは、長さは５００mmの積層の
電磁鋼板に４０mm×３０mmの角鋼パイプを巻き付けたも
のを用い、ギャップを６０mmとした。ロールは、直径２
００mm、胴長５００mmの非磁性材ＳＵＳ３０４製（ＣＡ
ＳＥ１〜５）で、表面に何も表面処理をしない場合（Ｃ
ＡＳＥ５）と、絶縁材であるＺｒＯ2 を２５０μｍ溶射
したもの（ＣＡＳＥ１〜４）とを比較し、また、磁性の
ある直径２００mm、胴長５００mmのＳ４５Ｃ製ロール
（ＣＡＳＥ７）を用いて行った。The inductor was formed by winding a square steel pipe of 40 mm × 30 mm around a laminated electromagnetic steel plate having a length of 500 mm, and the gap was set to 60 mm. The roll has a diameter of 2
Made of non-magnetic material SUS304 of 00 mm and body length of 500 mm (CA
SE1-5) When no surface treatment is applied to the surface (C
ASE5) was compared with a material obtained by spraying ZrO 2 as an insulating material at 250 μm (CASE1 to CASE4), and a magnetic roll having a diameter of 200 mm and a body length of 500 mm made of S45C (CASE7) was used.
【００３３】（ＣＡＳＥ１）蛇行する場合の効果につい
て、図１の構成で加熱を実施した。この実施例では、コ
イルを正規の位置からずらしてペイオフリールにセット
し、わざと蛇行が発生するようにして実験を行った。(CASE 1) Regarding the effect of meandering, heating was carried out with the configuration of FIG. In this example, an experiment was performed in which the coil was shifted from the normal position and set on a payoff reel, and a meandering was intentionally generated.
【００３４】ロール４は、インダクターから２００mm離
し、ロール中央を中心にロール全体が油圧シリンダーで
上下に１００mm動くことができるようになっている。こ
のロール４の直後には、光電管式の板エッジ検出装置
９，１０を設け、板の蛇行が検出できるようになってい
る。図示はしていないが、この蛇行検出情報は、油圧シ
リンダー駆動制御装置に送られ、蛇行量に応じたシリン
ダーのストロークを制御するようになっている。The roll 4 is separated from the inductor by 200 mm, and the whole roll can be moved up and down by 100 mm with a hydraulic cylinder around the center of the roll. Immediately after the roll 4, photoelectric tube type plate edge detecting devices 9 and 10 are provided so that meandering of the plate can be detected. Although not shown, the meandering detection information is sent to the hydraulic cylinder drive control device to control the stroke of the cylinder according to the meandering amount.
【００３５】はじめに、蛇行制御をかけないで誘導加熱
を実施したところ、鋼板は次第にインダクターの正規位
置からずれ、蛇行した側の鋼板エッジの過加熱が拡大
し、最後にはエッジが溶断するに至った。次に、蛇行制
御装置を用い、蛇行制御をしながら誘導加熱を行ったと
ころ、前記のようなエッジの極端な過加熱は生じなかっ
た。First, when induction heating was performed without performing meandering control, the steel sheet gradually shifted from the normal position of the inductor, and overheating of the steel sheet edge on the meandering side expanded, and finally the edge was melted. Was. Next, when the induction heating was performed while controlling the meandering using the meandering control device, the extreme overheating of the edge as described above did not occur.
【００３６】（ＣＡＳＥ２）図２に示す本発明による加
熱装置で加熱を行った。ロールの位置は４，５，７，８
ともインダクターから２００mm離し、各ロールともセン
ターラインから１mm離した位置にロールを配置した。そ
の結果、張力を低くしても鋼板はインダクターにはほん
の少ししか寄らず、安定した加熱が可能であった。特に
低速の場合でも、加熱された鋼板がロールと接触しにく
いことから、ロールによる抜熱の影響が殆どなかった。(CASE 2) Heating was performed by the heating device according to the present invention shown in FIG. Roll position is 4,5,7,8
In each case, the roll was arranged at a position 200 mm away from the inductor, and each roll was placed 1 mm away from the center line. As a result, even when the tension was reduced, the steel sheet was slightly in contact with the inductor, and stable heating was possible. In particular, even at a low speed, since the heated steel sheet is unlikely to come into contact with the roll, there was almost no influence of heat removal by the roll.
【００３７】（ＣＡＳＥ３）図３に示す本発明による加
熱装置で加熱を行った。ロール４とロール５は、インダ
クターから２００mm離し、更にロール４の上方２００mm
の位置にロール７を、ロール５の下流２００mmにロール
８を設置した。この場合、張力を低くしても鋼板はイン
ダクターにはほんの少ししか寄らず安定した加熱が可能
であった。(CASE 3) Heating was performed by the heating device according to the present invention shown in FIG. Roll 4 and roll 5 are 200mm apart from the inductor and 200mm above roll 4
And the roll 8 was set 200 mm downstream of the roll 5. In this case, even if the tension was reduced, the steel sheet was able to perform stable heating with little contact with the inductor.
【００３８】（ＣＡＳＥ４）比較例として、インダクタ
ー前後にロールを配置しないで加熱を行った。この場
合、はじめに鋼板をインダクターの中央を通るように初
期設定をしても、加熱開始と同時にインダクターに引き
寄せられ、最も近づいた際には、その部分が局部加熱さ
れると共に、鋼板が変形した。このような状態は、加熱
温度を９００℃の非磁性領域まで加熱した場合にも生じ
る。これは、９００℃に上げる途中では、必ず磁性領域
が存在するためであり、また、このような場合には張力
を上げても効果が小さく、特に常温から磁性材料を加熱
する場合には極めて通板性に問題があった。(CASE 4) As a comparative example, heating was performed without disposing rolls before and after the inductor. In this case, even if the steel sheet was initially set so as to pass through the center of the inductor, the steel sheet was drawn to the inductor at the same time as the heating was started. When the steel sheet came closest, the portion was locally heated and the steel sheet was deformed. Such a state also occurs when the heating temperature is increased to a nonmagnetic region of 900 ° C. This is because there is always a magnetic region during the temperature rise to 900 ° C. In such a case, increasing the tension has little effect, especially when the magnetic material is heated from room temperature. There was a problem with the plate properties.
【００３９】（ＣＡＳＥ５）ロール４の表面がＳＵＳ３
０４のままという以外ＣＡＳＥ２と同じ構成で誘導加熱
を行った。その結果、ロール４と鋼板との間で小さなス
パークが発生されるのが確認された。(CASE 5) The surface of the roll 4 is SUS3
Induction heating was performed in the same configuration as in CASE2 except that it was kept at 04. As a result, it was confirmed that a small spark was generated between the roll 4 and the steel sheet.
【００４０】（ＣＡＳＥ６）ロール４の材質を炭素鋼製
のものにしてＣＡＳＥ２と同じ構成で誘導加熱を行っ
た。その結果、ロール４はインダクターの外で、しかも
室温の鋼板と接触するにもかかわらず加熱されることが
確認された。(CASE 6) The material of the roll 4 was made of carbon steel, and induction heating was performed in the same configuration as in CASE 2. As a result, it was confirmed that the roll 4 was heated outside the inductor and in contact with the steel sheet at room temperature.
【００４１】表１に、上記結果の一覧を示す。本発明に
よる誘導加熱装置は、通板性、温度分布に優れ、スパー
クの発生、ロールの加熱等の心配も無いことから、安定
した加熱が可能であることが確かめられた。Table 1 shows a list of the above results. The induction heating device according to the present invention is excellent in sheet-passing property and temperature distribution, and has no concern about generation of sparks, heating of rolls, and the like. Therefore, it was confirmed that stable heating was possible.
【００４２】[0042]
【表１】 [Table 1]
【００４３】[0043]
【発明の効果】本発明による誘導加熱装置を用いれば、
磁性材料でもインダクターに引き寄せられることなく、
安定した加熱が可能となる。また、被加熱材が蛇行して
も常にインダクターに対し適正な位置に制御可能なこと
から、蛇行による温度偏差の拡大を避けることができ
る。更に、漏れ磁束による鋼板とロールとの間で生じる
スパークの発生やロール自体の加熱も避けることができ
ることから、事故や故障などを起こさず安定して高品質
な加熱を行うことができる。According to the induction heating device of the present invention,
Even magnetic materials are not attracted to the inductor,
Stable heating becomes possible. Further, even if the material to be heated meanders, it can always be controlled to an appropriate position with respect to the inductor, so that an increase in temperature deviation due to the meandering can be avoided. Furthermore, since the occurrence of sparks between the steel plate and the roll due to the leakage magnetic flux and the heating of the roll itself can be avoided, high-quality heating can be stably performed without causing an accident or failure.
【００４４】また、電気加熱の特性である内部からの加
熱による均一な加熱を安定してできるため、熱処理など
の温度制御性の要求される加熱に最適であるばかりでな
く、加熱速度も自在にできるため、操業の自由度が大き
く広げることが可能となる。Further, since uniform heating by heating from the inside, which is a characteristic of electric heating, can be stably performed, it is not only optimal for heating requiring temperature controllability such as heat treatment, but also the heating rate can be freely adjusted. As a result, the degree of freedom of operation can be greatly expanded.
【図１】本発明による、走行する帯状金属材料の蛇行制
御、パスライン制御可能な誘導加熱装置を説明する側面
図である。FIG. 1 is a side view illustrating an induction heating apparatus capable of controlling meandering and a pass line of a running strip-shaped metal material according to the present invention.
【図２】本発明による、走行する帯状金属材料のパスラ
インを隙間を開けたロールで制御する誘導加熱装置を説
明する側面図である。FIG. 2 is a side view illustrating an induction heating apparatus according to the present invention, which controls a pass line of a traveling strip-shaped metal material by a roll having a gap.
【図３】本発明による、走行する帯状金属材料のパスラ
インを長手方向に配置したロールで制御する誘導加熱装
置を説明する側面図である。FIG. 3 is a side view for explaining an induction heating apparatus according to the present invention, which controls a pass line of a running strip-shaped metal material by rolls arranged in a longitudinal direction.
【図４】本発明による、蛇行制御をしながら誘導加熱を
する状態を説明する正面図である。FIG. 4 is a front view illustrating a state in which induction heating is performed while performing meandering control according to the present invention.
１ 走行する帯状金属材料 ２ インダクター ３ インダクター ４ ロール ５ ロール ６ 電源 ７ ロール ８ ロール ９ 位置検出装置 １０ 位置検出装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Running strip-shaped metal material 2 Inductor 3 Inductor 4 Roll 5 Roll 6 Power supply 7 Roll 8 Roll 9 Position detecting device 10 Position detecting device
Claims (7)
し面の両側に配置した誘導加熱用インダクターにより、
走行する帯状金属材料を加熱する装置において、該イン
ダクターの入側と出側のどちらか一方に、帯状金属材料
に接触し帯状金属材料のパスラインを規制するロールを
設けると共に、もう一方の側に帯状金属材料が巻き付く
ように接触する、少なくとも片端側が自在に可動できる
ロールを設けたことを特徴とする帯状金属材料の誘導加
熱装置。1. An induction heating inductor disposed on both sides of a running belt-shaped metal material with respect to a running surface thereof,
In a device for heating a running strip-shaped metal material, a roll that contacts the strip-shaped metal material and regulates the pass-line of the strip-shaped metal material is provided on one of the input side and the output side of the inductor, and on the other side. An induction heating apparatus for a strip-shaped metal material, comprising: a roll that can be freely moved at least on one end side so that the strip-shaped metal material comes into contact with the roll.
用インダクターの上流側あるいは下流側に帯状金属材料
の幅方向位置を検出する位置検出装置を設けたことを特
徴とする帯状金属材料の誘導加熱装置。2. A heating device according to claim 1, wherein a position detecting device for detecting a width direction position of the band-shaped metal material is provided upstream or downstream of the induction heating inductor. Heating equipment.
て、帯状金属材料の位置検出装置により検出した帯状金
属材料の位置情報を基に、帯状金属材料を巻き付けたロ
ールを動かし、常に帯状金属材料と誘導加熱用インダク
ターとの幅方向位置関係を一定の範囲内に制御して誘導
加熱を行うことを特徴とする帯状金属材料の誘導加熱方
法。3. Using the induction heating device according to claim 2, the roll around which the band-shaped metal material is wound is moved based on the position information of the band-shaped metal material detected by the band-shaped metal material position detection device, and the band-shaped metal material is always moved. An induction heating method for a strip-shaped metal material, wherein induction heating is performed by controlling a positional relationship between a metal material and an inductor for induction heating in a width direction within a predetermined range.
し面の両側に配置した誘導加熱用インダクターにより、
走行する帯状金属材料を加熱する装置において、該誘導
加熱用インダクターの入側と出側の少なくともどちらか
一方に、走行する帯状金属材料が対向するインダクター
の中央を通るように、一定の隙間を開けてロール対を対
向させるように配置したことを特徴とする帯状金属材料
の誘導加熱装置。4. An induction heating inductor disposed on both sides of a running belt-shaped metal material with respect to a running surface thereof,
In a device for heating a traveling strip-shaped metal material, a certain gap is formed in at least one of the inlet side and the outlet side of the induction heating inductor so that the traveling strip-shaped metal material passes through the center of the opposed inductor. An induction heating device for a strip-shaped metal material, wherein a pair of rolls are arranged to face each other.
し面の両側に配置した誘導加熱用インダクターにより、
走行する帯状金属材料を加熱する装置において、該誘導
加熱用インダクターの入側と出側の少なくともどちらか
一方に、走行する帯状金属材料が対向するインダクター
の中央を通るように、ロールを帯状金属材料の長手方向
に一定の間隔をおいて対向するように配置したことを特
徴とする帯状金属材料の誘導加熱装置。5. An induction heating inductor disposed on both sides of a running belt-shaped metal material with respect to a running surface thereof,
In a device for heating a running strip-shaped metal material, a roll is formed on at least one of the inlet side and the outlet side of the induction heating inductor so that the running strip-shaped metal material passes through the center of the opposed inductor. An induction heating apparatus for a strip-shaped metal material, which is arranged so as to face each other at a constant interval in the longitudinal direction of the strip.
ことを特徴とする請求項１，２，３，４，５のいずれか
に記載の帯状金属材料の誘導加熱装置。6. The induction heating apparatus for a strip-shaped metal material according to claim 1, wherein the roll surface is made of a non-conductive material.
とする請求項１，２，３，４，５のいずれかに記載の帯
状金属材料の誘導加熱装置。7. The induction heating apparatus for a strip-shaped metal material according to claim 1, wherein the roll is made of a non-magnetic material.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10052498A JPH11251048A (en) | 1998-03-04 | 1998-03-04 | Induction heating device and induction heating method for strip metal material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10052498A JPH11251048A (en) | 1998-03-04 | 1998-03-04 | Induction heating device and induction heating method for strip metal material |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11251048A true JPH11251048A (en) | 1999-09-17 |
Family
ID=12916395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10052498A Withdrawn JPH11251048A (en) | 1998-03-04 | 1998-03-04 | Induction heating device and induction heating method for strip metal material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11251048A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005307737A (en) * | 2004-03-23 | 2005-11-04 | Mitsubishi Kagaku Sanshi Corp | Electromagnetic induction heating device for flooring construction |
| JP2007007754A (en) * | 2005-06-29 | 2007-01-18 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | Induction heating device for side trimmer |
| KR20200119327A (en) | 2018-03-23 | 2020-10-19 | 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 | Induction heating method of metal strip and induction heating equipment |
-
1998
- 1998-03-04 JP JP10052498A patent/JPH11251048A/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005307737A (en) * | 2004-03-23 | 2005-11-04 | Mitsubishi Kagaku Sanshi Corp | Electromagnetic induction heating device for flooring construction |
| JP2007007754A (en) * | 2005-06-29 | 2007-01-18 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | Induction heating device for side trimmer |
| KR20200119327A (en) | 2018-03-23 | 2020-10-19 | 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 | Induction heating method of metal strip and induction heating equipment |
| US20210017624A1 (en) * | 2018-03-23 | 2021-01-21 | Nippon Steel Corporation | Metal strip induction heating method and induction heating apparatus |
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