JPH0211717A

JPH0211717A - 誘導加熱装置の温度制御方法ならびにその装置

Info

Publication number: JPH0211717A
Application number: JP63163394A
Authority: JP
Inventors: Masato Koide; 正人小出
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1988-06-30
Filing date: 1988-06-30
Publication date: 1990-01-16
Anticipated expiration: 2009-01-26
Also published as: JPH066734B2

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】産業上の利用分野本発明は誘導加熱装置の温度制御方法ならびにその装置
に係り、詳しくは加熱炉で加熱されたスラブ等の被加熱
材を更に高温に加熱する誘導加熱装置の温度制御する方
法において、誘導加熱を不活性ガス雰囲気で行なうとと
もにスラブ等の鋼片の長手方向の温度分布を前記不活性
ガス吹込み量調整により制御する誘導加熱装置の温度制
御方法ならびにその装置に係る。

従来技術堅型誘導加熱装置はスラブ等の鋼を高温に加熱するため
に用いられる高周波電流による加熱装置であって、第４
図に示す如く、構造上加熱コイル２．３．４は水平方向
に巻き、上下方向に数個のコイルブロックに分けて鋼片
の上下方向の温度を制御するよう構成されている。しか
し、この誘導加熱装置によると、電流の流れが均一でな
く、鋼片の長手方向（Ｂ方向）の温度分布を制御するこ
とはできず、またこの加熱方法では鋼片の長さ方向の温
度分布は均一でない場合が多く品質上問題となっている
。

このような問題を解決するために、従来から誘導加熱装
置の炉内温度を制御する方法についてはいろいろい提案
されている。

例えば、特公昭５２−４７１７９号公報に示される如く
、被加熱部材をとりまくように巻かれた誘導加熱コイル
を有するものにおいて、上記被加熱部材の厚さ（最短辺
）の面及びそれに隣接する加熱コイルの巻かれている面
の端部の一部を耐火断熱材で被覆する方法がある。

この方法によれば、電流浸透深さに較べて厚さの薄い薄
板スラブのかど部及び厚さ部分の温度低下の防止効果は
一応認められるが、耐火断熱材を設けるだけでは本質的
にスラブ等の鋼片の温度制御方法を改善するものとは云
えない。

また、特公昭５２−４７１７８号公報に示す如く、複数
の電源にそれぞれ接続された複数コイルを用いて被加熱
材を加熱する誘導加熱炉において、上記各電源の周波数
を異ならせるとともに、上記それぞれのコイルによる加
熱部分の温度を検出し、その温度に応じて各コイルの出
力を制御する方法がある。

この方法は、各電源の周波数をかえて被加熱材の温度低
下する部分を積極的に加熱し、均熱化に要する時間を短
縮しようとするものであるが、コイルの出力調整による
だけで゛はスケール等の発生による外乱の影響が受けや
すく、被加熱材の正確な温度測定ができず均一な温度分
布のものを得ることはできず、また、長手方向の均一化
はできない。さらに、特開昭６２−１３５２６号公報に
示されるものも、スラブ等の被加熱材の幅方向の温度を
制御するものに限られる。

発明が解決しようとする課題本発明はこれらの問題の解決を目的とし、具体的には、
従来例では誘導加熱装置内の被加熱材、例えば鋼片の温
度分布の正確な測定が難かしく、正確な温度が測定でき
ないこと、また、誘導加熱装置による加熱では出力制御
等の手段を用いても鋼片長手方向の均一な温度分布が得
られないこと、また、鋼片の長手方向の均一な温度分布
を得る研究開発が成されていない等の問題を解決した誘
導加熱装置の温度制御方法及びその装置を提案すること
を目的とする。

課題を解決するための手段ならびにその作用すなわち、本発明は加熱炉で加熱されたスラブ等の被加
熱材を更に高温に加熱する誘導加熱装置の温度制御方法
において、前記加熱雰囲気を不活性ガス雰囲気として誘
導加熱するとともに誘導加熱コイル内側の耐火材壁の長
手方向に複数の仕切りを設け、誘導加熱に伴う前記被加
熱材の長手方向温度分布を前記仕切り壁毎に不活性ガス
の吹込み量を調整して制御することを特徴とし、また、
スラブ等の鋼片を加熱する堅型誘導加熱装置において、
前記加熱装置のコイルの内側に耐火材壁とこの耐火材壁
の長手方向に複数の仕切り壁とこの仕切り壁間に不活性
ガスを供給する吹出口とを設けたことを特徴とする。

そこで、本発明の手段たる構成ならびに作用について、
更に具体的に説明する。

本発明は誘導加熱装置により鋼片を加熱する場合に、従
来例の温度制御方法では鋼片長手方向の均一な温度分布
が得られないことについて検討したところ、次のような
条件を満たすものであることが必要であることがわかっ
た。

（１）スケール等の外乱を受けないような雰囲気で加熱
し、温度を正確に測定できるようにすること。

（２）鋼片の先端部及び後端部が中央に較べて冷え易い
ため、中央部の温度を低下させ温度差を少なくすること
。

（３）局部的な高温部の発生をなくすこと、等であった
・更に、進んで、このような条件を満足する誘導加熱装置
の操作条件を研究し、この研究に基づいて本発明は成立
したものである。本発明者の研究結果によれば誘導加熱
方法においては雰囲気ガスの温度が鋼片温度より低く、
また、不活性ガスがスケール等の発生を防止することが
できるので、鋼片の誘導加熱の際に、雰囲気ガスとして
不活性ガスを用い、温度制御に不活性ガス流量を調節す
ればよいということがわがった。

以下図面により、更に本発明の詳細な説明する。

尚、第１図は本発明法を実施する際に用いられる誘導加
熱装置の一例の要部を示す説明図であり、第２図は本発
明の他の実施例に用いられる誘導加熱装置の説明図であ
り、第３図（ａ）は従来例の誘導加熱装置で鋼片を加熱
した場合の鋼片長手方向温度分布を示すグラフであり、
第３図（ｂ）は本発明法を用いた加熱した場合の長手方
向温度分布を示すグラフであり、第４図は従来例の誘導
加熱装置の説明図である。

まず、第１図において、誘導加熱装置は、水平方向に巻
かれ、且つ、上下方向に３個のブロックに分けられた加
熱コイル２．３．４と、このコイルの内側（鋼片側）に
耐火材壁８と鋼片に対して左右の長手方向の耐火材壁８
ａ、８ｂからコイル２．３．４の内側（鋼片１１）に突
き出した仕切り壁９ａ、９ｂとこの仕切り壁９ａ、９ｂ
により仕切られた各空間に不活性ガスを投入する吹出口
１０を耐火材壁８ａ、８ｂの上部及び／または下部に設
けて構成したものである。尚、仕切り壁９ａ、９ｂは、
第１図のように誘導加熱装置の耐火材壁８ａ、８ｂに対
してと同様の長さでしかも垂直に設けたものが好ましい
が、必ずしもこれに拘束されるものではない。この誘導
加熱装置に鋼片を入れ、鋼片を高温に加熱する場合、不
活性ガスの吹出口１０より、鋼片１１の温度より低い不
活性ガスを供給するとともにその吹込流量を鋼片１１の
中心附近と先後両端部附近の各領域の温度分布に応じて
換えることにより、鋼片の長手方向の温度を制御するこ
とができ、局部的な高温部の温度の発生も防止すること
ができる。従って、前記仕切り壁９を多数設けることに
より、鋼片長手方向の精密な温度制御ができることにな
る。

また、加熱雰囲気を不活性雰囲気とすることにより、ス
ケール生成を抑制することができ温度測定も正確にでき
る効果がある。

第２図の実施例は仕切壁を堅型誘導加熱装置加熱装置の
長手方向を３分割するように鋼片の長手方向に対し、左
右の耐火材壁にそれぞれ２細膜けたものであり、更に、
仕切り壁間の耐火壁８ａ、８ｂの下方には不活性ガスの
吹出口１０を複数個、例えば、左右の耐火材壁９ａ、９
ｂ、９Ｃ１９ｄの間に形成される空間部にそれぞれ２個
、仕切り壁９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄの外側に形成される
空間部にそれぞれ１個を設けて構成したものである。こ
のように誘導加熱装置の長手方向を仕切り壁で３分割し
た場合、従来例の加熱では鋼片の温度が先端部及び後端
部が中央部に較べて冷え易い傾向があるが、不活性ガス
の吹込み流量を先端部及び後端部を含む領域の空間部に
は中央の全間部領域より、少なくすることができるため
、中央部の冷却能力を一層向上させるという効果がある
。

第３図に第２図に示す誘導加熱装置により、加熱処理し
た結果を示す。

なお、第３図は（ａ）は従来例の仕切り壁及び不活性ガ
スを用いない場合、（ｂ）は本発明の仕切り壁を設け、
不活性ガスとしてＮ２ガスを用い、その流量をＮ２（Ｉ
）、　Ｎ２　　（ＩＶ）において少なく、Ｎ２　　（Ｉ
Ｉ）、Ｎ２　　（ＩＩＩ）において多くした場合の粗ミ
ル出側の鋼片長さ方向の温度分布を示すグラフである。

図から明らかなように、本発明法による場合は従来例に
よる場合に較べて鋼片の温度分布のバラツキが少なく、
特に先端部及び後端部の温度が上昇しており、本発明法
が優れていることがわかる。

以上、本発明の実施例を第１図及び第２図により、説明
したが、本発明はこれに拘束されるものではなく、仕切
り壁の数は目的とする温度分布に応じて、適当な数が選
択される。

また、不活性ガスの温度は常温以上であればよいが、余
り高温であると冷却能力が与えることができないため、
誘導加熱炉の雰囲気温度以下とすることが望ましい。

また、流量は誘導加熱鋼材の温度と不活性ガスの温度に
よって決定することができる。

〈発明の効果〉以上、説明したように本発明は加熱炉で加熱されたスラ
ブ等の被加熱材を更に高温に加熱する誘導加熱装置の温
度制御方法において、前記加熱雰囲気を不活性ガス雰囲
気として誘導加熱するとともに誘導加熱コイル内側の耐
火材壁の長手方向に複製の仕切り壁を設け、誘導加熱に
伴う前記被加熱材の長手方向温度分布を前記仕切り壁毎
に不活性ガスの吹込み量調整して制御することを特徴と
し、またスラブ等の鋼片を加熱する堅型誘導加熱装置に
おいて、前記加熱装置のコイルの内側に耐火材壁とこの
耐火材壁の長手方向に複数の仕切り壁とこの仕切り壁間
に不活性ガスを供給する吹出口とを設けたことを特徴と
するものである。

従って、従来例の誘導加熱装置内に仕切り壁を設け、こ
の仕切り壁で形成される空間部にＮ２ガス等の不活性ガ
スを適切な量配分で投入するようにしたため、不活性ガ
スによる放熱効果により、鋼片長さ方向の温度が均一に
制御することが可能である。

また、不活性ガスにより、温度制御するため加熱中にス
ケール等の発生がなく、外乱の影響を受けることがなく
、温度センサによっても正確に温度が測定でき、温度の
制御が正確にしかも容易に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明法を実施する際に用いられる誘導加熱
装置の一例の要部を示す説明図、第２図は、本発明の他
の実施例に用いられる誘導加熱装置の説明図、第３図（
ａ）は従来例の誘導加熱装置で鋼片を加熱した場合の鋼
片長手方向の温度分布を示すグラフ第３図（ｂ）は第２
図の誘導加熱装置で鋼片を加熱した場合の鋼片長手方向
の温度分布を示すグラフ、第４図は従来例の誘導加熱装
置の説明図である。符号］・・・誘導加熱装置２．３．４・・・加熱コイル５．６．７・・・電力供給原８・・・耐火材壁９・・・仕切り壁１０・・・不活性ガス１１・・・鋼片Ａ・・・鋼片巾方向Ｂ・・・鋼片長さ方向Ｎ２　　（Ｉ）、Ｎ２　　（ＩＩ）、Ｎ２　　（ＩＩＩ
）、Ｎ２　　（ｆＶ）・・・Ｎ２ガス流量特許出願人　　川崎製鉄株式会社

Claims

【特許請求の範囲】１）加熱炉で加熱されたスラブ等の被加熱材を更に高温
に加熱する誘導加熱装置の温度制御方法において、前記
加熱雰囲気を不活性ガス雰囲気として誘導加熱するとと
もに誘導加熱コイル内側の耐火材壁の長手方向に複数の
仕切り壁を設け、誘導加熱に伴う前記被加熱材の長手方
向温度分布を前記仕切り壁毎に不活性ガスの吹込み量調
整して制御することを特徴とする誘導加熱装置の温度制
御方法。２）スラブ等の鋼片を加熱する堅型誘導加熱装置におい
て、前記加熱装置のコイルの内側に耐火材壁とこの耐火
材壁の長手方向に複数の仕切り壁とこの仕切り壁間に不
活性ガスを供給する吹出口とを設けたことを特徴とする
誘導加熱装置。