JPH05449B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜発明の目的＞ 産業上の利用分野 本発明はＨ形鋼圧延時のウエブ加熱装置に係
り、詳しくは、ウエブ温度低下による機械的性質
や組織の劣化を防止するＨ形鋼圧延時のウエブ加
熱装置に係る。

従来の技術 一般に、Ｈ形鋼の断面形状は断面性能の向上の
ために、ウエブ厚さはフランジ厚さに比べて小さ
くウエブ高さと比べると非常に小さい。例えば、
ウエブ厚さが1/8０ウエブ高さ以下のＨ形鋼とな
ると、ウエブ厚さが非常に小さくなるため、仕上
げ圧延機直後のウエブ温度は低下し、Ar₃変態点
以下となるものが多い。更に、仕上げ圧延そのも
のも２層域圧延（オーステナイト＋フエライト）
となるため、所定の金属粗織を得ることができ
ず、圧延された材料の機械的性質は劣化する。具
体的には、引張力、抗張力が増大し、伸びが著し
く低下し、靱性の低い機械的性質となり、矯正及
び曲げ加工がむずかしく、矯正中、曲げ加工時に
ウエブとフランジの境界域付近で割れに至る場合
がある。

このウエブ温度低下による機械的性質や組織の
劣化を防止するために、圧延中のＨ形鋼のウエブ
を誘導加熱することが考えられ、例えば、特開昭
56−152928号および特願昭60−167068号が提案さ
れている。

しかし、これらの方法はウエブの加熱を目的と
しているにも拘らず、誘導加熱を行なう際の漏洩
磁束によつてフランジも加熱していることが分つ
た。

これを防止するため、一般的に、誘導コイル直
近にシールドリングを設置する方法が知られてい
るが、シールドリングはコイルからの漏洩磁束を
低減させるのが目的であるため、これまでコイル
寸法によつてシールドリング寸法が決定されてい
た。

しかし、Ｈ形鋼はウエブとフランジの温度差を
少なくすることのみならず、フランジ内の温度も
均一温度で圧延することが望ましい。そのため、
ウエブ加熱とともにフランジ水冷を組合せても形
鋼内の温度を均一にして圧延することは困難であ
つた。

発明が解決しようとする問題点 本発明はこれらの問題点の解決を目的とし、具
体的には、ウエブを加熱する誘導加熱装置の誘導
コイルの漏洩磁束の特性と、フランジへの漏洩磁
束防止のためのシールドリングを組合せてＨ形鋼
内のフランジの温度分布を均一にするＨ形鋼圧延
時のウエブ加熱装置を提供することを目的とす
る。

＜発明の構成＞ 問題点を解決するための手段ならびにその作用 以下、図面によつて本発明の構成ならびに作用
を説明すると、次の通りである。

第１図は本発明に係るウエブ加熱装置の一例の
一部を断面で示す斜視図であり、第２図は圧延直
後のフランジ温度分布を示すリソグラフであり、
第３図は誘導加熱時の漏洩磁束によるフランジの
温度分布およびシールドリングの効果を示すグラ
フであり、第４図ａは本発明実施態様におけるシ
ールドリング配置状況を示す説明図であり、第４
図ｂはその際のフランジの温度分布を示すグラフ
である。

第１図において、符号２はＨ形鋼１のウエブ、
３はフランジを示す。このウエブ２をはさんで上
下に１対の誘導コイル４，４′が配置され、誘導
コイルはコイル５と鉄心６で構成される。

この誘導コイル４とフランジ３との間に中空パ
イプに水を循環させる水冷コイルからなるシール
ドリング７を設置する。このシールドリング７は
上、下２本の鋼や銅等の導電性パイプ８，８′の
両端を左右２本の導電性フレキシブルパイプ９，
９′で連結し、有効高さｈを可変に構成され、コ
イル２の全長をカバーするように設ける。このシ
ールドリング７の高さはシリンダー等（図示せ
ず）で位置を検出しつつ駆動自在に構成され、加
熱前のフランジ３の温度分布から決められる。

ユニバーサル仕上げ圧延機を出た直後のＨ形鋼
フランジ部の温度分布は第２図に示すように、フ
ランジ幅Ｂの中央付近すなわちＲ部を中心として
温度が高く、フランジ端部Et，Ebの温度は低く
なつており、しかも、フランジ上側の端部Etの
方が下側の端部Ebより低くなつている。従つて、
残留応力を軽減させるためにはフランジ中央部と
Et，Eb部の温度差を小さくする必要がある。

一方、コイル５とフランジ３とのギヤツプが小
さい場合にウエブの誘導加熱時の漏洩磁束によつ
てフランジが加熱され、第３図の実線に示すよう
にエツジに近くなる程温度上昇が大きい。この現
象はフランジ端部は電流が密になることによるも
のでコイルとフランジ間のギヤツプがコイル幅の
半分以下の時に発生し易い。

また、コイル５とフランジ３の間にシールドリ
ングを設け、漏洩磁束を制御すると第３図点線に
示すようにフランジ両端部Et，Ebの温度は低下
する。従つて、シールドリングの有効高さｈをコ
ントロールすることによつてEtおよびEbの温度
を制御することが可能である。

以上のように、前記シールドリングの有効高さ
ｈを変え、誘導コイルの漏洩磁束をコントロール
することによつてフランジの温度分布を均一化す
ることができる。

すなわち、ユニバーサル仕上げ圧延機を出た直
後のＨ形鋼の温度分布を走査型温度計で測定し、
フランジの温度分布からシールドリング７の位置
をシリンダ等の駆動系によつて移動・位置決めし
た後、Ｈ形鋼ウエブ部２を誘導加熱することによ
りフランジの温度分布の均一化が可能となる。な
お、更にこれにフランジの水冷法を組合せると、
温度分布により均一化が可能となる。

実施例 以下、実施態様により更に説明する。

ユニバーサル仕上げ圧延機を出た直後のＨ形鋼
の温度分布を走査型温度計で測定した結果、第４
図ｂの実線に示すようにフランジ中央部（Ｒ部）
の温度は高く、フランジ両端部Et，Ebの温度は
低く、しかも、フランジ上端部Etの温度は下端
部Ebの温度より低いことが分つた。そこで、第
４図ａに示すようにウエブの上下に設けた誘導コ
イル４，４′とフランジ３の間にそれぞれシール
ドリング７，７′を設け、上側シールドリング７
の有効高さｈを小とし、下側シールドリング７′
の有効高さh′をフランジ幅に合せて漏洩磁束をコ
ントロールしながらＨ形鋼ウエブ部の誘導加熱を
行なつた。

以上の操作によつて第４図の一点鎖線で示すよ
うにフランジ全体の温度分布は改善された。

＜発明の効果＞ 以上説明したように、本発明は、Ｈ形鋼のウエ
ブを加熱する誘導加熱装置の誘導コイルとフラン
ジとの間に２本の導電性パイプの両端を導電性フ
レキシブルパイプで連結して有効高さを調整可能
に構成したシールドリングを設けて成ることを特
徴とするウエブ加熱装置であつて、本発明では漏
洩磁束を有効利用して、ウエブ加熱と同時にフラ
ンジの温度分布均一化が狙えるため、形鋼内の大
巾な残留応力低減が可能になつた。

更に、各サイズに対応してシールドリングの位
置を対応させられるため、各サイズに最適なウエ
ブ加熱を行なうとともに、フランジ温度均一化を
可能とすることができるようになつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るウエブ加熱装置の一例の
一部を断面で示す斜視図、第２図は圧延直後のフ
ランジ温度分布を示すグラフ、第３図は誘導加熱
時の漏洩磁束によるフランジの温度分布およびシ
ールドリングの効果を示すグラフ、第４図ａは本
発明実施態様におけるシールドリング配置状況を
示す説明図、第４図ｂはその際のフランジの温度
分布を示すグラフである。 符号、１……形鋼、２……ウエブ、３……フラ
ンジ、４……誘導コイル、５……コイル、６……
鉄心、７……シールドリング、８……導電性パイ
プ、９……導電性フレキシブルパイプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ Ｈ形鋼のウエブを加熱する誘導加熱装置の誘
   導コイルとフランジとの間に２本の導電性パイプ
   の両端を導電性フレキシブルパイプで連結して有
   効高さを調整可能に構成したシールドリングを設
   けて成ることを特徴とするＨ形鋼圧延時のウエブ
   加熱装置。