JPH0788426A - 誘導加熱装置による鋼板の加熱方法 - Google Patents

誘導加熱装置による鋼板の加熱方法

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JPH0788426A
JPH0788426A JP23762193A JP23762193A JPH0788426A JP H0788426 A JPH0788426 A JP H0788426A JP 23762193 A JP23762193 A JP 23762193A JP 23762193 A JP23762193 A JP 23762193A JP H0788426 A JPH0788426 A JP H0788426A
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JP
Japan
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heating
steel sheet
coils
induction heating
coated
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JP23762193A
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English (en)
Inventor
Takehiko Dewa
羽 竹 彦 出
Miyuki Shinoasa
朝 幸 篠
Shigenobu Koga
賀 重 信 古
Hiroshi Saito
藤 浩 斉
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ソレノイド型の加熱コイルを持つ誘導加熱装
置での絶縁被膜を塗布または塗装した鋼板の加熱方法に
おいて、ライン出側に設置される切断機の軸受けの電食
の抑制、さらには、感電事故の防止。 【構成】 ソレノイド型の加熱コイルを持つ誘導加熱装
置での絶縁被膜を塗布または塗装した鋼板の加熱方法に
おいて、誘導加熱装置が1台の交流電源と複数個の加熱
コイルからなる場合は、半数の加熱コイルの電源の極性
を反転させ、加熱コイルが複数コイルからなる場合は、
半数のコイルの巻き方向を逆にし、かつ電源の極性を反
転させ、さらに、電源と加熱コイルの構成によっては、
それらを組み合わせることにより、鋼板長手方向の迷走
電流を低減させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ソレノイド型の加熱コ
イルを持つ誘導加熱装置により、絶縁被膜を塗布または
塗装した鋼板を加熱する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】誘導加熱コイルは、縦磁束方式において
は、ソレノイド型コイルが、また横断磁束方式において
は、トランスバース型コイルが代表例であるが、トラン
スバース型コイルによる薄板加熱では、板幅方向発熱量
の不均一、コイルによる薄板の吸引という問題があり、
一般的に、薄板加熱には、ソレノイド型コイルが用いら
れている。
【0003】図1に、ソレノイド型の加熱コイルの構造
を示す。図1の(a)は外観概要を示す斜視図、図1の
(b)は鋼板長手方向に沿って切断した拡大断面図であ
る。交流電源2によりコイル1に流れる電流Icは、鋼
板3の進行方向に交番磁束φを発生させる。交番磁束φ
により、その磁束を打ち消す方向に、鋼板3中に誘導電
流Iwが生じる。この電流Iwは、渦電流と呼ばれる。
鋼板3は、渦電流Iwに伴なうジュール熱により発熱す
る。
【0004】誘導加熱装置は、雰囲気加熱炉と比較する
と、鋼板の渦電流発熱であることから、加熱温度の設定
および制御が容易であり、また、熱効率が良い等の利点
があり、塗装設備への誘導加熱装置の適用が普及してき
ている。
【0005】図2は、塗装設備における塗料の乾燥およ
び焼付用としての誘導加熱装置の一例を示す。鋼板3に
コータ4により塗料を塗布または塗装し、誘導加熱装置
1a〜1gで加熱し、塗料の乾燥および焼付を行なう。
この場合、塗料の乾燥および焼付のためのヒートパター
ンを確保するために、概ね30〜50m程度の炉長が必
要となり、その間に複数個の加熱コイル1a〜1gが設
置される。炉内では、鋼板は、カテナリー状態で通板さ
れる。この場合、加熱効率を上げるためには、加熱コイ
ル断面高さを可能な限り小さくすることが望ましい。そ
のために、カテナリー形状に合わせて、加熱コイルを分
割して、複数個配置し、また、各々の加熱コイルに対し
てそれぞれ電源を準備すると設備費が非常に高くなるこ
とから、1台の電源に複数個の加熱コイルを接続するこ
とが一般的である。
【0006】従来の誘導加熱装置において、交番磁束
は、理想的には、鋼板長手方向のみとなるが、実際には
鋼板の幅方向の成分が含まれている。この原因として、
加熱コイルが理想的な形状になっていないこと、つま
り、コイルの巻線がスパイラル状に巻かれていること
や、コイル給電部の形状等の影響による磁束の乱れ、さ
らには、加熱コイル内での鋼板の位置変動等が挙げられ
る。これらの要因から生じる交番磁束の鋼板の幅方向の
成分により、鋼板長手方向の迷走電流が発生するが、通
常のラインでは、鋼板が誘導加熱装置前後の、接地して
いる金属ロールに直接接触するため、この迷走電流はア
ースされ、特に問題とならない。しかし、塗装設備に見
られるように、鋼板の表面および裏面を塗料等により絶
縁被膜する設備においては、誘導加熱装置の出側で鋼板
の長手方向に発生する迷走電流をアースすることができ
ない。そのため、ライン出側に設置される切断機によ
り、鋼板を切断した瞬間に、切断機の刃と鋼板が直接接
触し、誘導加熱装置の入側の接地している金属ロールを
経由して迷走電流が流れるため、刃ホルダー部をアース
することにより、軸受け部に流れる電流を抑制している
が、長期の使用において、軸受けが電食を受ける恐れが
ある。また、出側での検定作業において、作業者が鋼板
の絶縁被膜されていない未塗装部を直接素手で触った場
合、同様に迷走電流が流れ、感電事故を起こす危険性が
ある。切断機の軸受けの電食に対しては、切断機全体を
大地から絶縁すれば、解決可能であるが、そのための費
用が非常に高くなり実用的でない。また、感電防止に対
しては、作業者の注意に任されており、鋼板の長手方向
に発生する迷走電流を解消するための特別な手段を持っ
ていないのが実情である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解消するためになされたもので、ソレノイド型の加
熱コイルを持つ誘導加熱装置での絶縁被膜を塗布または
塗装した鋼板の加熱方法において、ライン出側に設置さ
れる切断機の軸受けの電食の抑制、さらには、感電事故
の防止を可能とした誘導加熱装置における鋼板の加熱方
法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、 (1)ソレノイド型の加熱コイルを持つ誘導加熱装置で
の絶縁被膜を塗布または塗装した鋼板の加熱方法におい
て、鋼板幅方向の磁束を低減させることにより、鋼板長
手方向に発生する迷走電流を低減することを特徴とする
誘導加熱装置における鋼板の加熱方法; (2)1台の交流電源に対して加熱コイルがN個(N≧
2)から構成される誘導加熱装置において、Nが偶数の
場合はN/2個、Nが奇数の場合は(N±1)/2個の
加熱コイルに通電する電源の極性を反転させることを特
徴とする上記(1)記載の誘導加熱装置における鋼板の
加熱方法; (3)1個の加熱コイルがn個(n≧2)のコイルから
構成される誘導加熱装置において、nが偶数の場合はn
/2個、nが奇数の場合は(n±1)/2個のコイルの
巻き方向を逆にし、かつ、通電する電源の極性を反転さ
せることを特徴とする上記(1)記載の誘導加熱装置に
おける鋼板の加熱方法;および、 (4)1台の交流電源に対して加熱コイルがN個(N≧
2)から構成され、かつ、1個の加熱コイルがn個(n
≧2)のコイルから構成される誘導加熱装置において、
Nが偶数の場合はN/2個、Nが奇数の場合は(N±
1)/2個の加熱コイルに通電する電源の極性を反転さ
せ、さらに、nが偶数の場合はn/2個、nが奇数の場
合は(n±1)/2個のコイルの巻き方向を逆にし、か
つ、通電する電源の極性を反転させることを特徴とする
上記(1)記載の誘導加熱装置における鋼板の加熱方
法;にある。
【0009】
【作用】以下、本発明の作用および実施例を図面に従っ
て詳細に説明する。
【0010】図3は従来法を、図4は本発明の上記
(2)の方法における2加熱コイル/電源の一例を示す
構成図である。鋼板長手方向の迷走電流は、交番磁界の
鋼板幅方向の成分により発生する。図3に示す従来法で
は2個の加熱コイルにより生ずる磁束φが同方向である
ので、これらの磁束φにより鋼板に誘起される電流が同
方向であって、従って2個の加熱コイルのそれぞれによ
って生ずる迷走電流の方向が同方向である。すなわち鋼
板長手方向に迷走電流が流れる。ところが図4に示す本
発明方法では、2個の加熱コイルの内、一方に供給する
電源の極性を反転しているので、2個の加熱コイルによ
り生ずる磁束φが逆方向であるので、加熱コイルがスパ
イラル状に巻かれていることにより生じる交番磁界の鋼
板幅方向の成分が相殺され、鋼板長手方向の迷走電流が
低減する。
【0011】図5は、本発明の(3)の方法における2
コイル/加熱コイルの構成図である。各々のコイルの巻
きを逆方向とし、かつ、電源の極性を反転させることに
より、加熱コイル内に発生する交番磁界の鋼板長手方向
の成分に影響を与えることなく鋼板幅方向の成分のみキ
ャンセルし、鋼板長手方向の迷走電流を低減させる。各
々のコイルの巻きを逆方向としているので各コイルによ
り鋼板に誘起される磁束の横方向(鋼板の幅方向)のぶ
れが逆方向となり、横方向成分が相殺されるので、鋼板
長手方向の迷走電流が低減する。電源の極性を反転して
いるので、各コイルにより鋼板に誘起される磁束は同方
向(同極性)となるので、交番磁界の鋼板長手方向の成
分が減殺し合うことがないので、加熱効率が高い。
【0012】図6は、本発明の(4)の方法における
(2コイル/加熱コイル)×2の構成図である。この例
では加熱コイル1a,1bのそれぞれが図5に示す態様
となっているのに加えて、加熱コイル1aと1bの間
は、図4に示す態様となっているので、加熱コイル1
a,1bそれぞれの内部において、鋼板長手方向の迷走
電流が低減し、加えて、加熱コイル1a,1b間でも鋼
板長手方向の迷走電流が低減する。
【0013】
【実施例】4組の2加熱コイル/電源からなる誘導加熱
装置を持つ塗装設備において、各組の2加熱コイル/電
源を従来法(図3)および本発明の(2)の方法(図
4)として、各電源の最大電力である500KWでの通
電時、切断機近傍の鋼板および切断機の軸受け部の電位
を測定した結果、従来法では、鋼板には30V以上、ま
た、軸受け部には1.5V以上の電位が発生していた
が、本発明の方法により、鋼板電位は9V程度まで、ま
た、軸受け部の電位は0.1V程度まで低減することが
でき、鋼板電位については、人体の許容接触電圧内に、
さらに、切断機の軸受けについても、電食の影響を受け
ない電位へ低減することが可能となった。以上説明した
実施例は、塗装設備において1台の電源に対して複数個
の加熱コイルから構成される誘導加熱装置の例である
が、鋼板に絶縁被膜を塗布または塗装する設備におい
て、誘導加熱装置が1台の交流電源と複数個の加熱コイ
ルからなる場合は、半数の加熱コイルの電源の極性を反
転させ、加熱コイルが複数コイルからなる場合は、半数
のコイルの巻き方向を逆にし、かつ電源の極性を反転さ
せ、さらに、電源と加熱コイルの構成によってはそれら
を組み合わせることにより、同様に本発明を適用可能で
ある。
【0014】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
誘導加熱装置の通電時において、ライン出側に設置され
る切断機の軸受けの電食の抑制、さらには、感電事故の
防止を可能とし、多大の成果を得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】 ソレノイド型の加熱コイルを用いる鋼板の加
熱態様を示す図面であり、(a)は外観概要を示す斜視
図、(b)は(a)のA−A線拡大断面図である。
【図2】 塗装設備における塗料の乾燥および焼付用と
しての誘導加熱装置の加熱コイル配列を示す側面図であ
る。
【図3】 従来の、2加熱コイル/電源の誘導加熱装置
の構成を示すブロック図であり、鋼板3は断面を示す。
【図4】 本発明で用いる2加熱コイル/電源の誘導加
熱装置の構成を示すブロック図であり、鋼板3は断面を
示す。
【図5】 本発明で用いる2加熱コイル/電源の誘導加
熱装置の構成を示すブロック図であり、鋼板3は断面を
示す。
【図6】 本発明で用いる、2加熱コイル/電源および
2コイル/加熱コイルの誘導加熱装置の構成を示すブロ
ック図であり、鋼板3は断面を示す。
【符号の説明】
1,1a〜1g:誘導加熱コイル 2,2a〜2d:
交流電源 3:鋼板 4:コータ設備 5:冷却設備
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年10月22日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図3
【補正方法】変更
【補正内容】
【図3】 従来の、2加熱コイル/電源の誘導加熱装置
の構成を示すブロック図である。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図4
【補正方法】変更
【補正内容】
【図4】 本発明で用いる2加熱コイル/電源の誘導加
熱装置の構成を示すブロック図である。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図5
【補正方法】変更
【補正内容】
【図5】 本発明で用いる2コイル/加熱コイルの誘導
加熱装置の構成を示すブロック図である
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図6
【補正方法】変更
【補正内容】
【図6】 本発明で用いる、2加熱コイル/電源および
2コイル/加熱コイルの誘導加熱装置の構成を示すブロ
ック図である
【手続補正5】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図5
【補正方法】変更
【補正内容】
【図5】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉 藤 浩 君津市君津1番地 新日本製鐵株式会社君 津製鐵所内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ソレノイド型の加熱コイルを持つ誘導加
    熱装置による、絶縁被膜を塗布または塗装した鋼板の加
    熱方法において、鋼板幅方向の磁束を低減させることに
    より、鋼板長手方向に発生する迷走電流を低減すること
    を特徴とする誘導加熱装置による鋼板の加熱方法。
  2. 【請求項2】 1台の交流電源に対して加熱コイルがN
    ≧2なるN個で構成される誘導加熱装置による、絶縁被
    膜を塗布または塗装した鋼板の加熱方法において、Nが
    偶数の場合はN/2個、Nが奇数の場合は(N±1)/
    2個の加熱コイルに通電する電源の極性を反転させるこ
    とを特徴とする請求項1記載の、誘導加熱装置による鋼
    板の加熱方法。
  3. 【請求項3】 1個の加熱コイルがn≧2なるn個のコ
    イルから構成される誘導加熱装置による、絶縁被膜を塗
    布または塗装した鋼板の加熱方法において、nが偶数の
    場合はn/2個、nが奇数の場合は(n±1)/2個の
    コイルの巻き方向を逆にし、かつ、通電する電源の極性
    を反転させることを特徴とする請求項1記載の誘導加熱
    装置による鋼板の加熱方法。
  4. 【請求項4】 1台の交流電源に対して加熱コイルがN
    ≧2なるN個で構成され、かつ、1個の加熱コイルがn
    ≧2なるn個のコイルから構成される誘導加熱装置によ
    る、絶縁被膜を塗布または塗装した鋼板の加熱方法にお
    いて、Nが偶数の場合はN/2個、Nが奇数の場合は
    (N±1)/2個の加熱コイルに通電する電源の極性を
    反転させ、さらに、nが偶数の場合はn/2個、nが奇
    数の場合は(n±1)/2個のコイルの巻き方向を逆に
    し、かつ、通電する電源の極性を反転させることを特徴
    とする請求項1記載の誘導加熱装置による鋼板の加熱方
    法。
JP23762193A 1993-09-24 1993-09-24 誘導加熱装置による鋼板の加熱方法 Pending JPH0788426A (ja)

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