JPS60181236A - 誘導加熱装置 - Google Patents

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９ 本発明は連続的に移送される大差厚厚肉管を誘導加熱す
る誘導加熱装置に関するものである。

（従来技術〕 一般に、連続的に移送される金属管の誘導加熱【こ於て
は、外面加熱コイルによる加熱方式−が用いられている
。管長手方向に肉厚差のない比較的薄肉で肉厚一様な金
属管の誘導加熱に於ては、上記外面加熱コイルによる加
熱を行っても、管長手方向、管肉厚方向の温度差を小さ
くすることは比較的容易である。

しかし、金属管の使用目的から第１図に示す如く、管先
端部及び後端部の肉厚を管中央部のそれよりも厚くした
差厚金属管Ｍを、全体熱処理することが要求される場合
があり、将来とも次第に増大する傾向にある。

従来の外面加熱コイルによる加熱方式を用いる場合、該
差厚金属管の厚肉部が該外面加熱コイル内を通過する間
、移送速度は一定として該差厚金属管を加熱するための
加熱電源からの投入電力。

電圧または電流を肉厚及び／またけ移送速度ｌこ応して
変化させるか、または、投入電力を一定として該差厚金
属管の厚肉部が該外面加熱コイル内を通過する間、該差
厚金属管の移送速度を変える方法が用いられている。

上記のような従来法の外面加熱により熱処理等を実用的
に行えたのは、厚肉部と管中央部の肉厚との比が１，５
以下及び／または厚肉部の肉厚が６０調以下の場合であ
った。

しかし、差厚金属管用途の拡大から厚内部の肉厚が次第
に厚くなり、６０ｗｎ以上、また肉厚比が１．５以上の
太差厚厚肉管の全体熱処理の要求が発生し増大しつつあ
る。

このような大差厚厚内金属管（以後該金属管と記す）を
、連続的に移送しながら誘導加熱熱処理する場合に、従
来法の外面加熱コイルでの加熱方式では、前記したどの
ような加熱制御を行ったとしても、該金属管全体を均一
に加熱することは極めて困難である。特に厚肉部の管内
外面温度差が大きくなり、熱処理目標の均一な材質を達
成することが困難となる。

（発明の目的） 本発明はこのような点に鑑みてなされたもので、上記欠
点をなくした。即ち厚内部を内面から誘導加熱する内面
加熱コイルを設け、外面加熱と併用して厚肉部の管内外
面温度差を小さくし、金属管全体を均一に加熱する誘導
加熱装置を提供することを目的とするものである。

（発明の構成〕 以下に第２図に示すこの発明の一実施例について説明す
る。第２図【こおける装置は、金属管Ｍを竪に移送する
竪移送型で、該金属管Ｍを上下部で保持する保持装置５
．この保持装置５と一体で該金属管Ｍ６その軸方向に移
送するための駆動装置６、該金属管Ｍの外面を加熱する
外面加熱コイル３、該金属管Ｍの厚内部（先端部、後端
部）の内面を加熱する内面加熱コイル４．内面加熱コイ
ル４を該金属管Ｍの中空内部にて上下移動させるための
内面加熱コイル駆動装置７．外面加熱コイル３１こ電力
を供給する単相交流電源１．及び内面加熱コイル４に電
力を供給する単相交流電源２とから構成される。

（発明の作用） 金属管Ｍは、先ず上下保持装置５に取り付けられ、先端
厚肉部が該先端厚内部の的中空部に外面加熱コイル３よ
りも上位置にある内面加熱コイルが在る位置で静止し、
静止した状態でＡ核内面加熱コイル４１こて静止加熱す
る。静止加熱では先端厚肉部に必要な熱量Ｑ２ヲ投入す
る。熱量Ｑ２投入終了後直ちに該金属管Ｍを一定速度で
の移送を開始し、外面加熱コイル３にて外面加熱電力投
入を開始する。内面加熱コイル４は先端厚肉部加熱終了
後。

速やかに一定距離ｔだけ該金属管内中空部を該金属管後
端部方向に向けて移動させ停止させる。内面加熱コイル
４停止位置に該金属管後端厚肉部が到達した時点から内
面加熱電力投入を開始するとともに、該内面加熱コイル
４は該金属管Ｍの移送速度と等速度で（該金属管Ｍと内
面加熱コイル４との相対速度を０として静止加熱相当と
する）移動を開始させ、該金属管Ｍの先端厚肉部を最初
に静止加熱した位置１で該内面加熱コイル４が下って来
て、該内面加熱コイル４の移動を停止させるとともに内
面加熱電力投入を終了する。後端厚肉部の外面加熱は該
金属管Ｍが外面加熱コイル３を通過完了する葦で続行し
１通過後に外面加熱電力投入を終了する。

ここで、厚肉部に於て内面加熱により投入する熱量Ｑ２
１こついて説明する。いま外面加熱コイル長さを”１＋
該金金属管を移送する速度を■、外面加熱コイル３によ
り投入する電力ヲＰ１とする。該金属管Ｍの特定点が該
外面加熱コイル３；！ｊ：通過する時間Δｔ１は。

Δｔ、＝Ｌ、／ｙ 従って、その間に外面加熱コイルにより投入される熱量
Ｑ１は Ｑ、　＝　Ｐ、　ｘΔ１１／ｃｚ （但し、αは熱の仕事当量） である。該金属管Ｍを速度■で移送しながらの誘導加熱
に於て、先後端厚肉部を除く管中央部を。

外面加熱コイル３により目標温度壕で加熱するに必要な
投入電力をＰｌとする。葦だ外面加熱コイルにより、該
金属管Ｍの先端から後端１でを一定の電力Ｐ１で加熱す
るとする。一方該金属管Ｍの厚肉部を目標温度まで加熱
するに必要な熱量をＱとすると、内面加熱コイルより投
入しなければならな−必要熱量Ｑ２は Ｑ２＝　Ｑ　−Ｑ。

となる。また熱量Ｑ２を投入するために内面加熱コイル
により投入する電力ｆ　Ｐ２とすると、必要な内面加熱
時間Δｔ２は Δｔ２−αＱ２／　ｒ’、。

となる。

次ζこ先端厚肉部の内面加熱を終了した後、内面加熱コ
イルを移動させる距離ｔについて説明する。

ｔは次の式により定葦る。

を二■×Δｔ２ となる。

本発明の装置により加熱を行った一実施例を以下に示す
。

（１）犬差厚厚肉管 厚肉部：２００＋ｍｎφＸ７５ｍｍｔＸ５００ｍｍＡ中
央部：１００咽φ×２５祁ｔＸ５０００祁ｔ（２）移送
速度二０．０７ｍ／ｌＲｍ一定（３）加熱温度＝９００
℃ （４）加熱コイル 外面加熱コイル：（内径）３００８φＸ７００ｍｍＡ内
面加熱コイル＝（外径つ４０脇φ×５００■ｔ（５）電
源条件 外面加熱コイル：５００）１ｚ、電カ一定内面加熱コイ
ル二６０Ｈ２，電カ一定 （６）内面加熱時間：１０肩Ｉｎ 以上の条件で加熱を行った。第３図は一般的な方法であ
る外面加熱のみの場合を、第４図は本発明の装置で加熱
を行った場合を夫々示す。

（発明の効果〕 第３図及び第４図から明らかなように、加熱温度分布に
於て本発明の誘導装置による方が大差厚厚肉金属管の均
一加熱に有効である。しかも、金属管の保持及びその移
送を安定して行なえると共に、内面加熱コイルの移動も
円滑に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は長手方向において肉厚が異なる金属管の概略図
。第２図は本発明の装置を示す模式図。 第３図は一般的な方法で外面加熱のみを行なった結果を
示す図。第４図は本発明装置で加熱を行なった結果を示
す図。 １．２・・・外面加熱用及び内面加熱用単相交流電源、
３，４・・・外面加熱コイル及び内面加熱コイル。 ５・・・金属管Ｍを保持する保持装置、６・・・金属管
を移送する移送駆動装置、７・・・内面加熱コイルを移
動させる駆動装置。 特許出願人　代理人 弁理士　矢　葺　知　之 （ほか１名） 第１図 第３図 ｅ％　ｐ　（ｒｎｔｎ） 第２図 １　１１ ［ぢ・ １　■−ユ′ 菖 ｉ　１閃　１ 第４図 Ｂ％　Ｉ’ｉｉｌ　（ｍｉｌｌ ■　−」

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 長手方向において肉厚が異なる金属管の内部に。 挿入可能に内面加熱コイルを配置し、該内面加熱コイル
   を駆動装置に連設して金属管の長手方向へ移動自在にす
   ると共に、金属管の外方に外面加熱用コイルを配設し、
   これら内・外面加熱コイルにより金属管全体の均一加熱
   を行なえるごとく構成した誘導加熱装置。