JPH0130268B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0130268B2 JPH0130268B2 JP55100763A JP10076380A JPH0130268B2 JP H0130268 B2 JPH0130268 B2 JP H0130268B2 JP 55100763 A JP55100763 A JP 55100763A JP 10076380 A JP10076380 A JP 10076380A JP H0130268 B2 JPH0130268 B2 JP H0130268B2
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- Japan
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- temperature
- heated
- heating
- inductors
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- General Induction Heating (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、金属材局部の必要部分のみの加熱温
度調節を行う誘導加熱方法及び装置に関するもの
である。
度調節を行う誘導加熱方法及び装置に関するもの
である。
近時、省エネルギーを目的として連続鋳造によ
つて鋳造された鋳片を熱片のまま製品圧延工程に
供するいわゆる直送圧延法が実施されるようにな
つてきた。ところで、連続鋳造で鋳造された高温
鋳片の平均温度は直送圧延が可能な温度であるが
局部的に低温部分が存在し、このまま直接に圧延
加工を行うと、低温部の結晶組織が不良となり製
品の品質に悪影響を及ぼすことになる。例えば第
１図に示す連続鋳造によつて製造れた矩形断面の
鋼片１の温度分布例では隅部１ａが最も低温度で
ある。
つて鋳造された鋳片を熱片のまま製品圧延工程に
供するいわゆる直送圧延法が実施されるようにな
つてきた。ところで、連続鋳造で鋳造された高温
鋳片の平均温度は直送圧延が可能な温度であるが
局部的に低温部分が存在し、このまま直接に圧延
加工を行うと、低温部の結晶組織が不良となり製
品の品質に悪影響を及ぼすことになる。例えば第
１図に示す連続鋳造によつて製造れた矩形断面の
鋼片１の温度分布例では隅部１ａが最も低温度で
ある。
従来、このような鋼材の局部的な低温部分の温
度補償を行う手段として誘導加熱法が知られてい
るが、周知の誘導加熱法では次のような難点があ
る。第２図は従来の装置例であり、被加熱鋼片１
の全周を巻廻す様に構成されたコイルからなる誘
導子２及び該誘導子２へ電力を供給する交流電源
３からなるものでは鋼片断面の表面近傍の全周は
ほぼ均一に加熱されるが、第１図の断面温度分布
をもつ鋼片に適用した場合、中央表面部１ｂが過
剰に加熱され、隅部１ａは加熱不足になることが
さけられなかつた。従つて鋼片１を圧延加工に必
要な温度に加熱するためには、隅部１ａを若干過
剰気味に加熱し、鋼片内の熱伝導による均熱化作
用によつて全断面の昇温をはかつていた。すなわ
ち鋼片中央表面部１ｂはさらに過剰に加熱されて
おり、そのための電力使用量に無駄が多く、また
誘導加熱装置の設備容量も大きくなり著しく不経
済であつた。
度補償を行う手段として誘導加熱法が知られてい
るが、周知の誘導加熱法では次のような難点があ
る。第２図は従来の装置例であり、被加熱鋼片１
の全周を巻廻す様に構成されたコイルからなる誘
導子２及び該誘導子２へ電力を供給する交流電源
３からなるものでは鋼片断面の表面近傍の全周は
ほぼ均一に加熱されるが、第１図の断面温度分布
をもつ鋼片に適用した場合、中央表面部１ｂが過
剰に加熱され、隅部１ａは加熱不足になることが
さけられなかつた。従つて鋼片１を圧延加工に必
要な温度に加熱するためには、隅部１ａを若干過
剰気味に加熱し、鋼片内の熱伝導による均熱化作
用によつて全断面の昇温をはかつていた。すなわ
ち鋼片中央表面部１ｂはさらに過剰に加熱されて
おり、そのための電力使用量に無駄が多く、また
誘導加熱装置の設備容量も大きくなり著しく不経
済であつた。
本発明は上記従来の難点を解決するためになさ
れたものであり金属材、特に連続鋼造で製造され
た高温鋼片等の鋼材を直送圧延する際に鋼材の所
望の被加熱部を効率良く、しかも任意の加熱温度
に調節が可能な誘導加熱方法及び装置の提供を目
的とするものである。以下、本発明を実施例にも
とづいて詳細に説明する。
れたものであり金属材、特に連続鋼造で製造され
た高温鋼片等の鋼材を直送圧延する際に鋼材の所
望の被加熱部を効率良く、しかも任意の加熱温度
に調節が可能な誘導加熱方法及び装置の提供を目
的とするものである。以下、本発明を実施例にも
とづいて詳細に説明する。
第３図は本発明を実施する装置の原理的な構成
例を示すものであり、説明を簡単にするため第１
図の鋼片の隅部１ａのうち左上隅部を被加熱部と
する場合の加熱手段を説明する。被加熱鋼片１の
隅部１ａの側面に近接して側部誘導子４ａが設け
られており、隅部１ａの上面には同様に近接して
上部誘導子４ｂが設けられている。それぞれの誘
導子４ａ，４ｂは鉄心４１ａ，４１ｂと該各鉄心
に巻かれたコイル４２ａ，４２ｂからなり、コイ
ル４２ａ，４２ｂの一端は同一位相、同一周波数
の交流電源３に接続されている。
例を示すものであり、説明を簡単にするため第１
図の鋼片の隅部１ａのうち左上隅部を被加熱部と
する場合の加熱手段を説明する。被加熱鋼片１の
隅部１ａの側面に近接して側部誘導子４ａが設け
られており、隅部１ａの上面には同様に近接して
上部誘導子４ｂが設けられている。それぞれの誘
導子４ａ，４ｂは鉄心４１ａ，４１ｂと該各鉄心
に巻かれたコイル４２ａ，４２ｂからなり、コイ
ル４２ａ，４２ｂの一端は同一位相、同一周波数
の交流電源３に接続されている。
さて以上の構成において交流電流をコイル４２
ａ，４２ｂに通流すると鉄心４１ａ，４１ｂの脚
部から鋼片１の内部を磁路として交番磁束４３
ａ，４３ｂが発生し、鋼片１の内部に誘起電流
（渦電流）４４ａ，４４ｂが生じ、ジユール熱と
なつて鋼片１を加熱する。ここで、本発明誘導加
熱法の特徴は前記交番磁束４３ａ，４３ｂの方向
が、いかなる瞬時においても相対的に逆方向にな
るようにすれば、各交番磁束によつて生じる誘起
電流の方向も逆向きとなつて、鋼片１に対しては
誘起電流の方向が合流するように作用するところ
に着目したところにある。すなわち、加熱熱量の
密度は大きくなり加熱効率が良くなる。交番磁束
４３ａ，４３ｂの方向を相対的に逆方向にする手
段は前記したように同一の位相、周波数の交流電
源を用いる限りコイル４２ａ，４２ｂの巻方向を
相互に逆巻きとすることで容易に可能である。さ
て、上記の原理にもとづき誘導子４ａ，４ｂのい
ずれかの極性を変換し、交番磁束４３ａ，４３ｂ
の方向を相対的に同方向（いかなる瞬時において
も）にすれば誘起電流の方向は互いに打消すよう
に作用し、前記の誘起電流方向が同方向の場合に
比較して誘導加熱量の密度は小さくなる。さらに
誘導子４ａ，４ｂを被加熱鋼片１に対して相互に
接近自在に構成すれば任意な部分の誘導加熱量の
密度変換も可能である。
ａ，４２ｂに通流すると鉄心４１ａ，４１ｂの脚
部から鋼片１の内部を磁路として交番磁束４３
ａ，４３ｂが発生し、鋼片１の内部に誘起電流
（渦電流）４４ａ，４４ｂが生じ、ジユール熱と
なつて鋼片１を加熱する。ここで、本発明誘導加
熱法の特徴は前記交番磁束４３ａ，４３ｂの方向
が、いかなる瞬時においても相対的に逆方向にな
るようにすれば、各交番磁束によつて生じる誘起
電流の方向も逆向きとなつて、鋼片１に対しては
誘起電流の方向が合流するように作用するところ
に着目したところにある。すなわち、加熱熱量の
密度は大きくなり加熱効率が良くなる。交番磁束
４３ａ，４３ｂの方向を相対的に逆方向にする手
段は前記したように同一の位相、周波数の交流電
源を用いる限りコイル４２ａ，４２ｂの巻方向を
相互に逆巻きとすることで容易に可能である。さ
て、上記の原理にもとづき誘導子４ａ，４ｂのい
ずれかの極性を変換し、交番磁束４３ａ，４３ｂ
の方向を相対的に同方向（いかなる瞬時において
も）にすれば誘起電流の方向は互いに打消すよう
に作用し、前記の誘起電流方向が同方向の場合に
比較して誘導加熱量の密度は小さくなる。さらに
誘導子４ａ，４ｂを被加熱鋼片１に対して相互に
接近自在に構成すれば任意な部分の誘導加熱量の
密度変換も可能である。
本発明は以上のように複数の誘導子を設け、誘
起電流の方向を変更することによつて加熱密度が
変わること及び誘導子を各々接近自在にして任意
な部分の加熱密度を調整できることを利用して金
属材の誘導加熱による温度調整を最も効率良く行
なえるようにしたものである。以下、本発明を具
体的な実施例にもとづきさらに詳細に説明する。
起電流の方向を変更することによつて加熱密度が
変わること及び誘導子を各々接近自在にして任意
な部分の加熱密度を調整できることを利用して金
属材の誘導加熱による温度調整を最も効率良く行
なえるようにしたものである。以下、本発明を具
体的な実施例にもとづきさらに詳細に説明する。
第４図において鋼片１は矢印Ｓ方向に、図示し
ていない搬送ローラ等の移送装置で移送される被
加熱材であり、本実施例では該鋼片１の４個所の
隅部１ａの低温部分を誘導加熱する場合を示して
いる。鋼片１の側部には側部誘導子４ａと、上部
には上部誘導子４ｂ及び下部には下部誘導子４ｃ
が鋼片１の幅方向にそれぞれ左右対象に配置され
ている。なお上部及び下部の誘導子４ｂ，４ｃは
支持装置５で連結され駆動装置６を介して鋼片１
の幅方向に移動自在に支持されている。交流電源
３は前記各誘導子に接続される共通電源である
が、側部誘導子４ａのみ電源３との間に極性変換
装置７が介装されている。温度検出器８は鋼片１
の上方に設けられ、鋼片幅方向の温度分布を検出
するものである。温度基準設定器９は鋼片１の所
望の温度、例えば本発明誘導加熱装置の次に続く
圧延工程における圧延温度を満足する加熱基準温
度が予め設定してある。加熱制御装置１０は前記
温度基準設定器９および温度検出器８からの入力
信号にもとづいて駆動装置６および極性変換装置
７へ作動指令信号を出力するものである。
ていない搬送ローラ等の移送装置で移送される被
加熱材であり、本実施例では該鋼片１の４個所の
隅部１ａの低温部分を誘導加熱する場合を示して
いる。鋼片１の側部には側部誘導子４ａと、上部
には上部誘導子４ｂ及び下部には下部誘導子４ｃ
が鋼片１の幅方向にそれぞれ左右対象に配置され
ている。なお上部及び下部の誘導子４ｂ，４ｃは
支持装置５で連結され駆動装置６を介して鋼片１
の幅方向に移動自在に支持されている。交流電源
３は前記各誘導子に接続される共通電源である
が、側部誘導子４ａのみ電源３との間に極性変換
装置７が介装されている。温度検出器８は鋼片１
の上方に設けられ、鋼片幅方向の温度分布を検出
するものである。温度基準設定器９は鋼片１の所
望の温度、例えば本発明誘導加熱装置の次に続く
圧延工程における圧延温度を満足する加熱基準温
度が予め設定してある。加熱制御装置１０は前記
温度基準設定器９および温度検出器８からの入力
信号にもとづいて駆動装置６および極性変換装置
７へ作動指令信号を出力するものである。
上記の構成になる装置の作用を次に説明する。
鋼片１の幅方向温度分布を温度検出器８で検出し
その信号と同時に鋼片１の加熱基準温度が温度基
準設定器９から加熱制御装置１０に入力される。
加熱制御装置１０は幅方向各部位の温度検検出値
と加熱基準温度とを比較し、例えば中央表面部１
ｂの温度は加熱基準温度を満足し隅部１ａの温度
が基準温度以下であれば駆動装置６に対し作動指
令信号が出され、上下の誘導子４ｂ，４ｃを隅部
１ａに対応する位置まで移動させる。これと同時
に加熱制御装置１０は隅部１ａの温度と加熱基準
温度との差に応じて、極性変換装置７に対し変換
の必要の有無を判断する。すなわち温度差が大き
く大きな加熱熱量を必要とする場合は誘導子４ａ
の極性を変換し、誘導子４ａと誘導子４ｂ及び誘
導子４ａと誘導子４ｃ相互間の誘起電流が同方向
になるようにする。温度差が小さければ加熱制御
装置１０から極性変換装置７への指示はなされず
全部の誘導子には同一方向の交番磁束が生じ、加
熱熱量は小さくなる。上述の極性変換装置７の極
性変換作動によれば加熱熱量の変更は大小いずれ
かの２段階になるが、連続的に微小な温度調整を
行う場合は温度差に応じて極性変換の時間パター
ンを予め加熱制御装置１０に与えておくようにし
てもよい。
鋼片１の幅方向温度分布を温度検出器８で検出し
その信号と同時に鋼片１の加熱基準温度が温度基
準設定器９から加熱制御装置１０に入力される。
加熱制御装置１０は幅方向各部位の温度検検出値
と加熱基準温度とを比較し、例えば中央表面部１
ｂの温度は加熱基準温度を満足し隅部１ａの温度
が基準温度以下であれば駆動装置６に対し作動指
令信号が出され、上下の誘導子４ｂ，４ｃを隅部
１ａに対応する位置まで移動させる。これと同時
に加熱制御装置１０は隅部１ａの温度と加熱基準
温度との差に応じて、極性変換装置７に対し変換
の必要の有無を判断する。すなわち温度差が大き
く大きな加熱熱量を必要とする場合は誘導子４ａ
の極性を変換し、誘導子４ａと誘導子４ｂ及び誘
導子４ａと誘導子４ｃ相互間の誘起電流が同方向
になるようにする。温度差が小さければ加熱制御
装置１０から極性変換装置７への指示はなされず
全部の誘導子には同一方向の交番磁束が生じ、加
熱熱量は小さくなる。上述の極性変換装置７の極
性変換作動によれば加熱熱量の変更は大小いずれ
かの２段階になるが、連続的に微小な温度調整を
行う場合は温度差に応じて極性変換の時間パター
ンを予め加熱制御装置１０に与えておくようにし
てもよい。
第５図は被加熱鋼片１の厚みが大きい場合の誘
導子の配置例であり鋼片１の側部に２個の側部誘
導子４ａを設け、各隅部の加熱熱量を増加可能に
している。この実施例で必要に応じ側部誘導子４
ａ及び上下部誘導子４ｂ，４ｃを上下方向又は水
平方向に移動自在にすることもできる。なお、第
４，５図の実施例で示したような鋼片１の１つの
断面方向のみに１組の誘導子を配置する構成では
加熱熱量に限界がある。従つて大きな加熱熱量を
必要とする場合は被加熱鋼片の長さ方向に複数組
の誘導子を列設することも有効である。さらに上
述実施例では誘導子の極性を変換するのに交流電
源からの給電方向を切換えたが他の変換手段とし
て交流電流の位相変更可能なサイリスタ高周波イ
ンバータあるいは誘導電圧位相調整器等他の周知
の技術が使用できるのは勿論である。また本発明
は鋼片以外の金属材の加熱手段としても有効であ
り、また特異な断面形状の被加熱部を有する金属
材においては誘導子の形状を変更することによつ
て対処できる。
導子の配置例であり鋼片１の側部に２個の側部誘
導子４ａを設け、各隅部の加熱熱量を増加可能に
している。この実施例で必要に応じ側部誘導子４
ａ及び上下部誘導子４ｂ，４ｃを上下方向又は水
平方向に移動自在にすることもできる。なお、第
４，５図の実施例で示したような鋼片１の１つの
断面方向のみに１組の誘導子を配置する構成では
加熱熱量に限界がある。従つて大きな加熱熱量を
必要とする場合は被加熱鋼片の長さ方向に複数組
の誘導子を列設することも有効である。さらに上
述実施例では誘導子の極性を変換するのに交流電
源からの給電方向を切換えたが他の変換手段とし
て交流電流の位相変更可能なサイリスタ高周波イ
ンバータあるいは誘導電圧位相調整器等他の周知
の技術が使用できるのは勿論である。また本発明
は鋼片以外の金属材の加熱手段としても有効であ
り、また特異な断面形状の被加熱部を有する金属
材においては誘導子の形状を変更することによつ
て対処できる。
本発明は以上のように金属材の局部を選択的に
誘導加熱する際に、極めて簡単な装置によつて所
望の温度に昇温調整が可能であり、熱効率が優れ
ているので電力使用量は少なくてすみ、省エネル
ギー効果は顕著であ。
誘導加熱する際に、極めて簡単な装置によつて所
望の温度に昇温調整が可能であり、熱効率が優れ
ているので電力使用量は少なくてすみ、省エネル
ギー効果は顕著であ。
第１図は矩形断面鋼片の温度分布を示す説明
図、第２図は従来の誘導加熱法を示す概略図、第
３図は本発明の原理を示す説明図、第４図は本発
明の実施例の構成を示す概略図、第５図は本発明
の誘導子の異なる配置例を示す説明図である。 １…被加熱鋼片、３…交流電源、４ａ，４ｂ，
４ｃ…誘導子、５…支持装置、６…駆動装置、７
…極性変換装置、８…温度検出器、９…温度基準
設定器、１０…加熱制御装置。
図、第２図は従来の誘導加熱法を示す概略図、第
３図は本発明の原理を示す説明図、第４図は本発
明の実施例の構成を示す概略図、第５図は本発明
の誘導子の異なる配置例を示す説明図である。 １…被加熱鋼片、３…交流電源、４ａ，４ｂ，
４ｃ…誘導子、５…支持装置、６…駆動装置、７
…極性変換装置、８…温度検出器、９…温度基準
設定器、１０…加熱制御装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 金属材の被加熱部を中心として各誘起電流が
相互に干渉し合う如く複数の誘導子を臨ませ、
夫々の誘導子の極性もしくは該誘導子の交流電流
位相を変換自在とすることにより被加熱部の加熱
温度を任意に調節することを特徴とする金属材の
局部誘導加熱方法。 ２ 被加熱金属材の被加熱部近傍に接近自在に複
数の誘導子を支持する支持装置と、前記被加熱金
属材の加熱対象部温度を検出する温度検出器と、
前記被加熱金属材の加熱基準温度を設定する温度
基準設定器と、前記複数の誘導子の１つもしくは
２以上の誘導子の極性を変換する極性変換装置も
しくは交流電流位相変換装置と、前記温度基準設
定器からの入力信号と前記温度検出器の入力信号
とを比較し該温度差を縮めるように前記極性変換
装置もしくは交流電流位相変換装置に作動指令信
号を与えるかもしくは前記極性変換装置と支持装
置に作動指令信号を送出する加熱制御装置からな
る金属材の局部誘導加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10076380A JPS5725690A (en) | 1980-07-23 | 1980-07-23 | Method and device for locally dielectrically heating |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10076380A JPS5725690A (en) | 1980-07-23 | 1980-07-23 | Method and device for locally dielectrically heating |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5725690A JPS5725690A (en) | 1982-02-10 |
| JPH0130268B2 true JPH0130268B2 (ja) | 1989-06-19 |
Family
ID=14282540
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10076380A Granted JPS5725690A (en) | 1980-07-23 | 1980-07-23 | Method and device for locally dielectrically heating |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5725690A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61288393A (ja) * | 1985-06-17 | 1986-12-18 | 新日本製鐵株式会社 | スラブの誘導加熱方法 |
| JPS62171183U (ja) * | 1986-04-18 | 1987-10-30 | ||
| JPH0719119Y2 (ja) * | 1990-02-14 | 1995-05-01 | 三友工業株式会社 | 金型予熱装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS48114139U (ja) * | 1972-03-31 | 1973-12-27 |
-
1980
- 1980-07-23 JP JP10076380A patent/JPS5725690A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5725690A (en) | 1982-02-10 |
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