JPH07268492A - 金属帯の通電加熱方法 - Google Patents
金属帯の通電加熱方法Info
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- JPH07268492A JPH07268492A JP8114294A JP8114294A JPH07268492A JP H07268492 A JPH07268492 A JP H07268492A JP 8114294 A JP8114294 A JP 8114294A JP 8114294 A JP8114294 A JP 8114294A JP H07268492 A JPH07268492 A JP H07268492A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、異なるサイズの金属帯の通電加熱
において、その溶接部近傍の加熱時に発生する張力変動
を吸収する金属帯の通電加熱方法を提供する。 【構成】 金属帯の連続走行通電加熱装置によって断面
積の異なる金属帯１ａ，１ｂの溶接部を通電加熱するに
際し、溶接部位前後の避けられない温度差に起因する金
属帯通板張力の変動を測定または変動を予め予想し、、
この測定量または予想値に基づいて、通電加熱電極２，
３またはその近傍に配置した走行展開装置５軸心を移動
させることによって吸収させる金属帯の通電加熱方法で
ある。 【効果】 溶接部付近の加熱の際に発生する張力変動を
吸収し、張力変動に伴う金属帯の蛇行を防止し、安定か
つ適切な加熱が可能となり、操業の能率向上を図り得
る。
において、その溶接部近傍の加熱時に発生する張力変動
を吸収する金属帯の通電加熱方法を提供する。 【構成】 金属帯の連続走行通電加熱装置によって断面
積の異なる金属帯１ａ，１ｂの溶接部を通電加熱するに
際し、溶接部位前後の避けられない温度差に起因する金
属帯通板張力の変動を測定または変動を予め予想し、、
この測定量または予想値に基づいて、通電加熱電極２，
３またはその近傍に配置した走行展開装置５軸心を移動
させることによって吸収させる金属帯の通電加熱方法で
ある。 【効果】 溶接部付近の加熱の際に発生する張力変動を
吸収し、張力変動に伴う金属帯の蛇行を防止し、安定か
つ適切な加熱が可能となり、操業の能率向上を図り得
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属帯を連続熱処理す
るための通電加熱方法に関する。
るための通電加熱方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、金属帯の連続焼鈍炉内における加
熱方式としては、直火式無酸化加熱方式，輻射管加熱方
式等が用いられているが、これらの各方式は、いずれも
伝熱による加熱方式であるので、単位時間当りの加熱時
間を長くとらねばならず、必然的に加熱時間を長くな
る。
熱方式としては、直火式無酸化加熱方式，輻射管加熱方
式等が用いられているが、これらの各方式は、いずれも
伝熱による加熱方式であるので、単位時間当りの加熱時
間を長くとらねばならず、必然的に加熱時間を長くな
る。
【０００３】この様な伝熱による加熱方式に対して、近
年金属帯に直接通電して加熱する方法が提案されてい
る。例えば特公昭６０−２６８１８号公報には、金属帯
に通電ロールを介して直接通電して加熱する方法が提案
されている。
年金属帯に直接通電して加熱する方法が提案されてい
る。例えば特公昭６０−２６８１８号公報には、金属帯
に通電ロールを介して直接通電して加熱する方法が提案
されている。
【０００４】また特開平０１−１４２０３２号公報に
は、環状トランスを貫通する金属帯通路の前後に通電ロ
ールを設け、両通電ロールを導電性部材で接続して、金
属帯，通電ロール及び導電部材により閉回路を二次コイ
ルとして誘導電流を発生させ、この誘導電流によるジュ
ール熱により加熱する方法が開示されている。
は、環状トランスを貫通する金属帯通路の前後に通電ロ
ールを設け、両通電ロールを導電性部材で接続して、金
属帯，通電ロール及び導電部材により閉回路を二次コイ
ルとして誘導電流を発生させ、この誘導電流によるジュ
ール熱により加熱する方法が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところでこれらの通電
加熱方法においては、断面積の異なる溶接部位が通電ロ
ールを通過する時にストリップの温度が急激に変化し、
この変化によって瞬間的に生じる鋼板の熱膨張のために
張力変動が発生する。
加熱方法においては、断面積の異なる溶接部位が通電ロ
ールを通過する時にストリップの温度が急激に変化し、
この変化によって瞬間的に生じる鋼板の熱膨張のために
張力変動が発生する。
【０００６】この張力変動は操業不安定につながるた
め、従来は溶接部位が通電ロールを通過する時には一時
的に電源を切ったり、通板速度を極端に下げていた。
め、従来は溶接部位が通電ロールを通過する時には一時
的に電源を切ったり、通板速度を極端に下げていた。
【０００７】しかしながら一時的に電源を切る方法にお
いては、異断面積部の一定長さが全く焼鈍されずその無
焼鈍部分を切り捨てなければならない。また無焼鈍部の
材質が他の部分と著しく異なるのでその後の通板セクシ
ョンにおいて蛇行を生じることとなる。
いては、異断面積部の一定長さが全く焼鈍されずその無
焼鈍部分を切り捨てなければならない。また無焼鈍部の
材質が他の部分と著しく異なるのでその後の通板セクシ
ョンにおいて蛇行を生じることとなる。
【０００８】また通板速度を溶接部が通板する時に極端
に下げる方法では、能率低下を招くばかりでなく、正常
加熱部と均熱時間や冷却時間が異なるため、同部位の材
質に変化が生じることとなる。
に下げる方法では、能率低下を招くばかりでなく、正常
加熱部と均熱時間や冷却時間が異なるため、同部位の材
質に変化が生じることとなる。
【０００９】本発明は、異なるサイズの金属帯の通電加
熱において、その溶接部近傍の加熱の際に発生する張力
変動を吸収する金属帯の通電加熱方法を提供する。
熱において、その溶接部近傍の加熱の際に発生する張力
変動を吸収する金属帯の通電加熱方法を提供する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】第１の本発明の要旨は、
金属帯の連続走行通電加熱装置によって断面積の異なる
金属帯の溶接部を通電加熱するに際し、溶接部位前後の
避けられない温度差に起因する金属帯通板張力の変動を
測定し、この測定量に基づいて、通電加熱電極またはそ
の近傍に配置した走行展開装置軸心を移動させることに
よって吸収させることを特徴とする金属帯の通電加熱方
法である。
金属帯の連続走行通電加熱装置によって断面積の異なる
金属帯の溶接部を通電加熱するに際し、溶接部位前後の
避けられない温度差に起因する金属帯通板張力の変動を
測定し、この測定量に基づいて、通電加熱電極またはそ
の近傍に配置した走行展開装置軸心を移動させることに
よって吸収させることを特徴とする金属帯の通電加熱方
法である。
【００１１】また第２の本発明の要旨は、金属帯の連続
走行通電加熱装置によって断面積の異なる金属帯の溶接
部を通電加熱するに際し、溶接部位前後の避けられない
温度差に起因する金属帯通板張力の変動を予め予想し、
この予想値に基づいて、通電加熱電極またはその近傍に
配置した走行展開装置軸心を移動させることによって吸
収させることを特徴とする金属帯の通電加熱方法であ
る。
走行通電加熱装置によって断面積の異なる金属帯の溶接
部を通電加熱するに際し、溶接部位前後の避けられない
温度差に起因する金属帯通板張力の変動を予め予想し、
この予想値に基づいて、通電加熱電極またはその近傍に
配置した走行展開装置軸心を移動させることによって吸
収させることを特徴とする金属帯の通電加熱方法であ
る。
【００１２】
【作用】以下本発明の作用を、実施例を用いて詳細に説
明する。
明する。
【００１３】図１は、従来の通電加熱装置において加熱
されている状態を示している。１は金属帯であり、１ａ
は大断面積の金属帯であり、１ｂは大断面積の金属帯１
ａに接続され引き続いて処理される小断面積の金属帯で
ある。金属帯１ａのサイズは幅１ｍ，厚み０．６５ｍｍ
である。金属帯１ｂのサイズは幅１ｍ，厚み０．４０ｍ
ｍである。
されている状態を示している。１は金属帯であり、１ａ
は大断面積の金属帯であり、１ｂは大断面積の金属帯１
ａに接続され引き続いて処理される小断面積の金属帯で
ある。金属帯１ａのサイズは幅１ｍ，厚み０．６５ｍｍ
である。金属帯１ｂのサイズは幅１ｍ，厚み０．４０ｍ
ｍである。
【００１４】金属帯の断面積の比（１ａの断面積／１ｂ
の断面積）は１．６であり、定常部の板温は７５０℃で
ある。金属帯は通電電極２と高温側の電極３を介して電
源４からの電力により加熱される。通電電極２と高温側
の電極３の距離は１５ｍである。
の断面積）は１．６であり、定常部の板温は７５０℃で
ある。金属帯は通電電極２と高温側の電極３を介して電
源４からの電力により加熱される。通電電極２と高温側
の電極３の距離は１５ｍである。
【００１５】溶接部が通電電極２と高温側の電極３の間
を通過する時に金属帯が大きく蛇行した。この時鋼板が
大きく蛇行した。この原因を調査すべく種々の試験及び
調査を行った。
を通過する時に金属帯が大きく蛇行した。この時鋼板が
大きく蛇行した。この原因を調査すべく種々の試験及び
調査を行った。
【００１６】その結果、金属帯の温度が通電電極２と高
温側の電極３の間を通過する時、大断面積鋼板１ａの溶
接部近傍の板温が局部的に低下するとともに、小断面積
金属帯１ｂの溶接部近傍の板温が局部的に上昇し、この
板温の変化による金属帯の局部的な熱収縮または熱膨張
によって張力変動が発生し、金属帯が蛇行したことが判
明した。この時の鋼板の温度分布（測定値）を図２に示
す。
温側の電極３の間を通過する時、大断面積鋼板１ａの溶
接部近傍の板温が局部的に低下するとともに、小断面積
金属帯１ｂの溶接部近傍の板温が局部的に上昇し、この
板温の変化による金属帯の局部的な熱収縮または熱膨張
によって張力変動が発生し、金属帯が蛇行したことが判
明した。この時の鋼板の温度分布（測定値）を図２に示
す。
【００１７】本実施例の場合、大断面積金属帯１ａは局
部的に４７０℃まで降下し、小断面積金属帯１ｂの板温
は局部的に１２００℃まで上昇した。この時通電電極２
と高温側の電極３との間の金属帯は、定常部（板温７５
０℃の部分）より１２ｍｍ収縮し、その後１９ｍｍ膨張
した。
部的に４７０℃まで降下し、小断面積金属帯１ｂの板温
は局部的に１２００℃まで上昇した。この時通電電極２
と高温側の電極３との間の金属帯は、定常部（板温７５
０℃の部分）より１２ｍｍ収縮し、その後１９ｍｍ膨張
した。
【００１８】この急激に発生する収縮，膨張代を吸収す
るため、本実施例においては張力変動吸収装置６を設置
した。これを図３（巻付け式）に示す。
るため、本実施例においては張力変動吸収装置６を設置
した。これを図３（巻付け式）に示す。
【００１９】本実施例は、巻き付け式の通電電極の両軸
受を、油圧作動の張力変動吸収装置６で支持するととも
に、ピストン軸方向に作動出来るような構造にして、張
力変動量を測定して、その変動量を吸収させる方向に油
圧装置を作動させるものである。軸心の移動方式は特に
限定されるものではないが、制御の応答性の観点から油
圧方式が望ましい。
受を、油圧作動の張力変動吸収装置６で支持するととも
に、ピストン軸方向に作動出来るような構造にして、張
力変動量を測定して、その変動量を吸収させる方向に油
圧装置を作動させるものである。軸心の移動方式は特に
限定されるものではないが、制御の応答性の観点から油
圧方式が望ましい。
【００２０】張力変動量は、金属帯に接触させて設置し
た張力計７によって、検出可能である。あるいは、上記
油圧作動装置の油圧の変動量を検出することで、測定可
能である。なお５は走行展開装置である。
た張力計７によって、検出可能である。あるいは、上記
油圧作動装置の油圧の変動量を検出することで、測定可
能である。なお５は走行展開装置である。
【００２１】張力変動の吸収方法としては、上記方法以
外に通電電力，金属帯サイズ，金属帯通板速度から予想
される金属帯の加熱温度をもとに、金属帯の張力変動量
を予測して、これを補償するようなフィードフォワード
制御を行っても良い。
外に通電電力，金属帯サイズ，金属帯通板速度から予想
される金属帯の加熱温度をもとに、金属帯の張力変動量
を予測して、これを補償するようなフィードフォワード
制御を行っても良い。
【００２２】フィードフォワード制御の１例として、図
５（ａ），（ｂ）に示す以下の方法が考えられる。 図
５に電流一定制御で通電加熱中の金属帯の長手方向の温
度分布モデルを示す。
５（ａ），（ｂ）に示す以下の方法が考えられる。 図
５に電流一定制御で通電加熱中の金属帯の長手方向の温
度分布モデルを示す。
【００２３】図５（ａ）、は定常部の金属帯の長手方向
の温度分布モデルである。金属帯の温度は、通電電極２
と高温側の電極３との間で直線的に変化すると仮定す
る。なおＴS は加熱前の金属帯の温度，ＴO は加熱後の
金属帯の温度分布，ＥS は加熱前の金属帯のヤング率，
ＥO は加熱後の金属帯のヤング率である。
の温度分布モデルである。金属帯の温度は、通電電極２
と高温側の電極３との間で直線的に変化すると仮定す
る。なおＴS は加熱前の金属帯の温度，ＴO は加熱後の
金属帯の温度分布，ＥS は加熱前の金属帯のヤング率，
ＥO は加熱後の金属帯のヤング率である。
【００２４】この場合通電電極２と高温側の電極３間の
平均ヤング率Ｅav＝（ＥS ＋ＥO ）／２となる。
平均ヤング率Ｅav＝（ＥS ＋ＥO ）／２となる。
【００２５】図５（ｂ）は、異なる断面積の金属帯の溶
接点が、通電電極２を通過して時間ｔ（分）後の通電電
極２と高温側の電極３の間に位置する場合の金属帯の長
手方向の温度分布モデルである。
接点が、通電電極２を通過して時間ｔ（分）後の通電電
極２と高温側の電極３の間に位置する場合の金属帯の長
手方向の温度分布モデルである。
【００２６】この場合、溶接点を境として大断面積の金
属帯の温度は急激に下がる。この温度降下代は溶接点の
移動に伴い変化するが、最も大きく降下した瞬間の温度
はＴO ／ａ2 である。（但しａ＝大断面金属帯の断面積
／小断面の断面積）これに伴いヤング率は急激に上昇す
る。
属帯の温度は急激に下がる。この温度降下代は溶接点の
移動に伴い変化するが、最も大きく降下した瞬間の温度
はＴO ／ａ2 である。（但しａ＝大断面金属帯の断面積
／小断面の断面積）これに伴いヤング率は急激に上昇す
る。
【００２７】上記ＴO ／ａ2 に対応したヤング率をＥ1
とする。この時のヤング率の変化によって張力変動が発
生すると考えられる。このヤング率の変化を△Ｅavとす
ると通板速度をｖ（ｍ／分）とすると、数１のように表
される。
とする。この時のヤング率の変化によって張力変動が発
生すると考えられる。このヤング率の変化を△Ｅavとす
ると通板速度をｖ（ｍ／分）とすると、数１のように表
される。
【００２８】
【数１】△Ｅav＝（△Ｅ（ｔ）＋△Ｅ（ｔ）’）×（Ｌ
−ｖｔ）／２Ｌ
−ｖｔ）／２Ｌ
【００２９】
【数２】 但し△Ｅ（ｔ）＝（Ｅ1 −Ｅ0 ）÷（Ｌ／ｖ）×ｔ △Ｅ（ｔ）’＝△Ｅ（ｔ）×ｖｔ／Ｌ
【００ 】この△Ｅavをもとにフィードフォワード制
御を行えばよい。
御を行えばよい。
【００３０】なお通電電極が巻き付け式ではなくピンチ
式としても良いが、この場合の例を図４に示す。この方
法は、通電電極３の外側でかつ通電電極３の近傍に走行
展開装置５ａを設置して、この走行展開装置５ａを上記
巻き付け式の通電ロールと同様の方法で作動させる。こ
の方法においても同様の効果を得ることが出来る。
式としても良いが、この場合の例を図４に示す。この方
法は、通電電極３の外側でかつ通電電極３の近傍に走行
展開装置５ａを設置して、この走行展開装置５ａを上記
巻き付け式の通電ロールと同様の方法で作動させる。こ
の方法においても同様の効果を得ることが出来る。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように本発明の加熱方法に
よれば、サイズの異なる金属帯を通電電極によって加熱
するに際し、温度差に起因する金属帯通板張力の変動を
測定，または変動を予め予想し、この測定量または予想
値に基づいて通電加熱電極または走行展開装置軸心を移
動させることにより溶接部近傍の加熱の際に発生する張
力変動を吸収することが可能となり、この張力変動に伴
う金属帯の蛇行を防止して、安定かつ適切な加熱が可能
となり、操業の能率向上を図り得る。
よれば、サイズの異なる金属帯を通電電極によって加熱
するに際し、温度差に起因する金属帯通板張力の変動を
測定，または変動を予め予想し、この測定量または予想
値に基づいて通電加熱電極または走行展開装置軸心を移
動させることにより溶接部近傍の加熱の際に発生する張
力変動を吸収することが可能となり、この張力変動に伴
う金属帯の蛇行を防止して、安定かつ適切な加熱が可能
となり、操業の能率向上を図り得る。
【図１】従来の巻付け式の通電加熱装置において、断面
積の異なる金属帯を加熱している状態を示す略側面図で
ある。
積の異なる金属帯を加熱している状態を示す略側面図で
ある。
【図２】通電加熱時の接続部近傍における板温分布を表
す図面である。
す図面である。
【図３】巻付け式の通電加熱装置による本発明の通電加
熱方法を説明する図面である。
熱方法を説明する図面である。
【図４】ピンチ式の通電加熱装置による本発明の通電加
熱方法を説明する図面である。
熱方法を説明する図面である。
【図５】（ａ）図は定常部の金属帯の長手方向の温度分
布モデル、（ｂ）図は異なる断面積の金属帯の溶接点が
通電電極と高温側の電極の間に位置する場合の長手方向
の温度分布モデルを示す図面である。
布モデル、（ｂ）図は異なる断面積の金属帯の溶接点が
通電電極と高温側の電極の間に位置する場合の長手方向
の温度分布モデルを示す図面である。
１ａ 大断面積鋼帯 １ｂ 小断面積鋼帯 ２ 低温側の電極 ３ 高温側の電極 ４ 電源 ５ 走行展開装置 ６ 変動吸収装置 ７ 圧力センサー
フロントページの続き (72)発明者 愛甲 博之 北九州市戸畑区飛幡町１−１ 新日本製鐵 株式会社八幡製鐵所内
Claims (2)
- 【請求項１】 金属帯の連続走行通電加熱装置によって
断面積の異なる金属帯の溶接部を通電加熱するに際し、
溶接部位前後の避けられない温度差に起因する金属帯通
板張力の変動を測定し、この測定量に基づいて、通電加
熱電極またはその近傍に配置した走行展開装置軸心を移
動させることによって吸収させることを特徴とする金属
帯の通電加熱方法。 - 【請求項２】 金属帯の連続走行通電加熱装置によって
断面積の異なる金属帯の溶接部を通電加熱するに際し、
溶接部位前後の避けられない温度差に起因する金属帯通
板張力の変動を予め予想し、この予想値に基づいて、通
電加熱電極またはその近傍に配置した走行展開装置軸心
を移動させることによって吸収させることを特徴とする
金属帯の通電加熱方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8114294A JPH07268492A (ja) | 1994-03-29 | 1994-03-29 | 金属帯の通電加熱方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8114294A JPH07268492A (ja) | 1994-03-29 | 1994-03-29 | 金属帯の通電加熱方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07268492A true JPH07268492A (ja) | 1995-10-17 |
Family
ID=13738168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8114294A Withdrawn JPH07268492A (ja) | 1994-03-29 | 1994-03-29 | 金属帯の通電加熱方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07268492A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006328502A (ja) * | 2005-05-27 | 2006-12-07 | Nippon Steel Corp | 鋼帯の通電加熱方法 |
| JP2006342404A (ja) * | 2005-06-10 | 2006-12-21 | Nippon Steel Corp | 鋼帯の通電加熱方法 |
| JP2010214458A (ja) * | 2009-03-19 | 2010-09-30 | Nippon Steel Corp | プロセスラインの張力制御方法および張力制御装置 |
-
1994
- 1994-03-29 JP JP8114294A patent/JPH07268492A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006328502A (ja) * | 2005-05-27 | 2006-12-07 | Nippon Steel Corp | 鋼帯の通電加熱方法 |
| JP2006342404A (ja) * | 2005-06-10 | 2006-12-21 | Nippon Steel Corp | 鋼帯の通電加熱方法 |
| JP2010214458A (ja) * | 2009-03-19 | 2010-09-30 | Nippon Steel Corp | プロセスラインの張力制御方法および張力制御装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010605 |