JPS63190124A - 冶金材料の誘導加熱用誘導装置 - Google Patents

冶金材料の誘導加熱用誘導装置

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JPS63190124A
JPS63190124A JP62313926A JP31392687A JPS63190124A JP S63190124 A JPS63190124 A JP S63190124A JP 62313926 A JP62313926 A JP 62313926A JP 31392687 A JP31392687 A JP 31392687A JP S63190124 A JPS63190124 A JP S63190124A
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pole
magnetic
rods
articulation
layers
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JP62313926A
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フィリップ ジョルジュ
ブリュノ ヴァグネル
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Institut de Recherches de la Siderurgie Francaise IRSID
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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02Induction heating
    • H05B6/10Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
    • H05B6/101Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications for local heating of metal pieces
    • H05B6/103Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications for local heating of metal pieces multiple metal pieces successively being moved close to the inductor
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    • HELECTRICITY
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Induction Heating (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)

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、冶金製品の誘導加熱用誘導装置に関する。特
に、本発明はストリップ機上での圧延時に移動中の平板
な製品の縁を再加熱するのに応用されるが、応用がこれ
だけに限られるわけではない。
従来の技術 このような応用のために様々なタイプの誘導装置が開発
されているが、中でもC型の磁気ヨークを備えた誘導装
置が知られている。この誘導装置においては、C型の切
れ目に加熱すべき材料(帯状または線状、棒状の材料の
縁)が通り、ヨークの自由端は互いに向き合い、かつ、
反対の極性を有するコイル状磁極を形成することにより
励磁電流導線の巻線を支持する役割をしている。(フラ
ンス国特許へ−第2.489.645号(EDF)、フ
ランス国特許へ−第2.555.353号(CEM)、
ヨーロッパ特許へ−第0.170.556号(EDF)
参照)。
このタイプの別の誘導装置はフランス国特許A−第2.
583.249号の文書に記載されている。
この文書に記載されたC字型の誘導装置は、Cの両端が
離れるように軸を中心に関節接合され、材料の縁の上に
誘導装置を配置し易くし、特に圧延される帯状材料の両
端は通常(スキー板状に)かなり湾曲しているので、誘
導装置に両磁極のうちのいずれか一方とぶつかることの
ないように構成されている。このため、誘導装置の磁極
枠の1つは関節接合軸を中心に回転しながら後方に傾動
するよう制御され、これにより磁極間隙が拡がり、材料
が通るためのより大きなスペースが開けられる。
この誘導装置の重要な特徴の1つは、関節接合部の箇所
でヨークが加熱されるのを制限しながら磁束の伝達を最
良に保持するように備えられた関節接合部の特殊な構成
にある。− この誘導装置は明らかな利点を有しているが、寸法や特
に厚さの異る材料を適切に再加熱することができない。
実際、本発明の発明者らは、C型に関節接合された誘導
装置を用いて、該誘導装置用に予定された厚さとは異な
る厚さの材料の再加熱をC型の磁極棒間の距離を変える
ことにより試みたところ、結果は満足できるものではな
く、加熱効率も減少することを見い出した。
本発明の目的は上記のような問題を解決することであり
、本発明により、磁極間隙を広い範囲で異る材料の厚さ
に対応させることができ、均一な加熱を維持しながら最
大限の加熱効率を得ることを可能にする誘導装置が提供
される。
問題を解決するための手段 従って、本発明は圧延時に移動中の帯状、線状、棒状の
冶金材料、特に平板材料の未処理の縁を局所的に再加熱
するためのC字型磁気ヨークを有する型式の誘導装置で
あって、磁極間隙を調節するために互いに関節接合され
た2つの磁極枠を備え、各磁極枠の自由端は磁励コイル
を有して互いに向き合った反対の極性の磁極を形成して
おり、異る磁極間隙に対して、両磁極を一定の相対的向
き、特に磁極の同軸性を保持するように、磁気ヨークが
2つの中間リンクロッドを備え、該リンクロンドは一端
が関節接合部により互いに接続され、他端は上記ヨーク
の磁極枠のいずれかにそれぞれ関節接合されており、こ
のようにした形成される3つの関節接合部が互いに平行
な回転軸群を形成することを特徴とする誘導装置を目的
とする。
作用 本発明に従う誘導装置により、最大限の加熱効率と加熱
曲線の対称性が保証される。一般的に、ヨークと再加熱
すべき材料で形成される磁気回路の磁極間隙が増大する
と加熱効率は低下する傾向にある。
本発明の発明者らは、関節接合部がただ1つしかない前
記C字型誘導装置を用いた場合には、磁極面が再加熱す
べき材料の表面に対して平行であるとき、すなわち該磁
極面同士が互いに平行であるときにしか磁極間隙の値を
最小に保つことがです、従って加熱効率も向上しないこ
とを見い出した。このことは、誘導装置が1つの関節接
合部しかもたない場合には、装置の最大効率は1つの決
まった厚さの場合にしか保証することはできないという
ことを意味する。材料の厚さが異ると、磁極面は対応す
る材料表面に対して傾くことになり、従って磁極間隙は
増大する。
さらに、本発明の発明者により、棒状の材料(例えば円
形の断面を有するもの)の場合、誘導装置の磁極面が平
行でないと、材料内部の温度曲線は非対称となる、すな
わち材料の温度は磁極面が接近する箇所でより高くなる
ことがわかった。
本発明に従う誘導装置の3つの関節接合部を用いること
より、材料の厚さが変わっても、磁極面同士を互いに平
行に位置付け、かつ維持することが容易にできる。
これに付随して、各磁極の位置および方向付けを特殊な
断面の材料あるいは所定加熱曲線(例えば、平板の材料
または断面が多角形の棒状材料の稜の再加熱や既存の温
度曲線の変更)に応じて調節することができる。
本発明における最も重要な利点は、3箇所間節接合の誘
導装置の使用方法が柔軟性に富んでいるので、ヨークを
様々な形態に変えられるため、平板または正多角形の断
面を有する長い材料の再加熱の際生じたあらゆる問題点
をほとんど解決することができる。このとき、誘導装置
の各部分の寸法により定められる範囲内で再加熱が行わ
れることは明らかである。これについては、リンクロッ
ドをさらに長いリンクロッドに替えることにより、“C
”字型の磁極棒や磁極棒の自由端に備えられた巻線を取
替えずに再加熱される材料の厚さの範囲を拡げることが
できる。
本発明のその他の特徴や利点は、添付の図面を参照した
本発明に従う誘導装置の実施例の説明によりさらに明ら
かになるであろう。
実施例 第1図に圧延前の鋼板1の縁を再加熱する状態にある誘
導装置2を示す。鋼板1は誘導装置2の互いに逆極性の
両磁極21と22の間に挿入されている。ヨーク23は
上部磁極環24と、下部磁極環25と、2つの中間リン
クロッド26.27とから構成される。
これらのリンクロッドは一方の端で関節接合部3により
互いに接続されている。また、各リンクロッドの他方の
端は、同様の関節接合部3°、3”により、それぞれ磁
極棒24.25の前記磁極の反対側の端に接続されてい
る。
第2図に示すように、磁極棒はリンクロッドと同様、強
磁性鋼板を重ねた層26a、27aから成る。
このため、磁極棒とリンクロッドは一般に長方形の断面
を有するが、それ以外の形状の断面も考えられる(例え
ば、特に誘導装置の磁極21.22付近ではほぼ円形に
する)。
誘導装置の磁極21.22は、互いに向かい合う磁極棒
24.25それぞれの自由端から成り、これら自由端先
端の面すなわち磁極面4.5は互いに向き合っている。
図示されていない交流電圧源から電流供給が行われる導
線の巻線31.32が磁極21および22上に直接施さ
れ、磁束の損失を防ぎ、最大効率を保持する役割を果た
す。
すでに述べたように、本発明による3箇所の関節接合部
を有する誘導装置の大きな利点は、材料の表面に対し磁
極の両面を平行に保持しながら、磁極と材料との間の空
間を最小限にすることができることである。
斜断面を有する材料の場合、磁極に巻かれた巻線の同軸
性を保った状態で両方の磁極端を対応する角度に斜断さ
せることもできる。この場合、巻線は上記材料の表面に
対して傾斜するため、材料から離れた位置にくるという
ことは理解できよう。
このように距離が離れるということは磁束の伝達、従っ
て加熱効率にとって好ましくないので、磁極の端面すな
わち、磁極面4.5を巻線の軸線、従って磁極の軸線に
対して垂直にすることが望ましい。これは、被処理材料
が単純な形の断面、特に平行な面を有し、従って両手行
表面間に磁極面がくるようにし、且つ両磁極を同軸性に
すればよい。
第2図は、リンクロッド26と27間の関節接合部3の
断面図であり、他の2つの関節接合部3° と3”も同
様に構成されている。
2つのリンクロッドは回転軸8に沿って互いにその上で
回転する。関節接合部の回転軸8に対して垂直な平面内
にある各鉄板26aと27aは、関節接合部を保持して
いる側板26bの間および27bの間にそれぞれ締付け
られている。すなわち、上記鉄板の層を貫通しない状態
でこれら鉄板の層の両側で軸線8に沿って一直線上に並
んだ2つの半軸−すなわちピボッ)−8a、8bが側板
26b中にはめ込まれ、キャップを形成している。半軸
8a18bは軸受9を備え、軸受9の外側ハウジングが
側板27b中にはめ込まれている。組立てた状態では、
側板26bが、関節接合部の所で側板27b上にまたが
るように配置される。このとき、向い合う鋼板層の間の
隙間lOは漏洩する磁束を最小限にするために最小にす
る。
第3図は、本発明による同じ誘導装置を用いて実現可能
ないくつかの形態と使用法を模式的に表わしたものであ
る。
第3図a)では、誘導装置が厚さの厚い平板材料の縁を
再加熱するのに用いられている。第3図b)では、同様
に厚さの薄い材料を再加熱するのに用いられる。以上2
つの場合において、磁極面4.5は材料1の表面に対し
て平行であり、また磁極面同士も互いに平行である。上
部および下部磁極線24.25の関節接合軸は磁極の共
通軸線に平行な軌道上を並進運動によって互いに接近す
る。
リンクロッド26.27は、両磁極棒が接近すると閉じ
るようなハサミの形状を呈する。
第3図C)と第3図d)は第3図a)と第3図b)と同
じ形態であるが、断面が円形の棒状材料に応用される。
第3図e)は特に平板材料1の稜1aを再加熱する場合
に適用される特殊な配置を示す。この図から、本発明に
よる装置の使用方法の柔軟性および非常に幅広い適応性
が理解されることであろう。
実際には、下部磁極線25は、下部磁極面5が材料の大
きい方の面と平行になるような位置に維持され、また上
部磁極線24は、上部磁極が材料の縁の上部稜だけに直
接向かい合うように、材料の小さい方の面に対しては角
度を成して位置がずれている。
第3図f)はまた3箇所の関節接合部を有する誘導装置
の可能な一形態を示し、ここでは材料の上下2つの稜の
再加熱に利用されている。
その他の形態ももちろん実現可能である。本発明に従う
C型の誘導装置の使用に際して唯一の制限は、場所をふ
さぐという点だけである。すなわち、磁界の観点からは
、本発明の関節接合部の特殊な構成によって磁束の大き
な損失のない磁極線と長さの長いリンクロッドを設計す
るのには何ら問題はないが、長さの長いリンクロッドは
、処理材料が一般に厚さの薄いものであったり、断面が
小さい場合には不適当であることは明らかである。
さらに、再加熱する材料の断面、特に材料の厚さに応じ
た誘導装置の磁極の自動的な位置付けを試みることも可
能である。また、このタイプの誘導装置を用いた再加熱
設備の上流または下流で検知された加熱曲線に応じて磁
極を自動的に位置付けすることも考えられる。
磁極の移動は、例えば文献フランス国特許A−第2.5
83.249号にすでに記載されている手段である、機
械的、電気的、あるいはジヤツキによる作用により連続
的に制御することができる。同様に、圧延のラインに対
する誘導装置全体の位置は材料の大きさに応じて決める
ことができる。
第1図に、磁極の相対的な位置を制御するシステムを模
式的に示した。ジヤツキ13の両端は2つのリンクロッ
ド26.27上にそれぞれ関節接合されている。他方の
ジヤツキ13°は一方で下部磁極線25に接続された堅
固な支持台11上に関節接合され、他方は上部磁極線2
4上に固定したスライダを有する案内12上に関節接合
されている。
2つのジヤツキは、中央制御装置15に制御される駆動
装置14に接続されている。また中央制御装置15上に
位置検出器等の様々な検出器が接続されている(ライン
16により模式的に接続を表した)。
例えば、温度を考慮に入れるためにその他の検出器を接
続することも可能である。
磁極の様々な位置調節を手動でなく連続的に行うことが
でき、さらには前述の関節接合システムにより装置の作
動中に磁極コイルへの給電を中断せずに、しかも磁気回
路の特性をほとんど変えずに上記の調節が実行可能であ
ることに留意しなければならない。
本発明による誘導装置の特殊な態様では、コイル状の磁
極が誘導装置の開き具合に拘らず常に同一軸上にくるよ
うに下部および上部の磁極棒の案内手段を設けることも
可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は3つの関節接合部を有する誘導装置の模式図で
あり、 第2図は関節接合部の好ましい態様の1例を示す断面図
であり(ここでは、2つのリンクロッド間の関節接合部
である)、 第3図は処理材料の形および寸法に応じた誘導装置の様
々な形態と使用方法を模式的に示す図である。 (主な参照番号) l・・・鋼板、    2・・・誘導装置、3、 3’
 、  3”・・・関節接合部、4.5・・・磁極面、 8・・・回転軸、 8a、8b・ ・ ・ピボット、 10・・・隙間、 13、 13’  ・・・ジヤツキ、 23・・・ヨーク、 24・・・上部磁極棒、 25・・・下部磁極棒、 26、27・・・中間リンクロッド、 26a、27a・・・鉄板層、 26b、27b・・・側板

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)磁極間隙を調節できるように互いに関節接合され
    た2つの磁極棒(24、25)を備え、C字型の両自由
    端が互いに向き合った反対の極性を有するコイル状磁極
    (21、22)を形成している、帯状、線状、棒状の冶
    金材料の局部的再加熱、特に平板製品の素材の縁を圧延
    中に移動させながら再加熱するための“C”字型磁気ヨ
    ークを有する型式の誘導装置において、 異る磁極間隙に対し、上記両磁極(21、22)の所定
    の相対的な向き、特にそれらの同軸性を保持するために
    、磁気ヨーク(23)が2つの中間リンクロッド(26
    、27)から成り、該リンクロッドは一方の端が関節接
    合部(3)により互いに接続され、他方の端は上記磁極
    棒(24、25)のいずれかにそれぞれ関節接合されて
    おり、このようにした形成される3つの関節接合部(3
    、3′、3″)が互いに平行な回転軸群を形成すること
    を特徴とする誘導装置。
  2. (2)磁気ヨークの磁極棒(24、25)およびリンク
    ロッド(26、27)が各々2つの側板(26b、27
    b)を備えた強磁性鉄板の層(26a、27a)から成
    り、該側板中には上記層の両側でかつ上記関節接合部(
    3)の各軸線(8)と同軸な2つのピボット(8a、8
    b)がはめ込まれ、各関節接合部(3)の箇所の互いに
    対向した上記層(26a、27a)の間に半円筒状の隙
    間(10)が設けられていることを特徴とする特許請求
    の範囲第1項に記載の誘導装置。
  3. (3)磁極面(4、5)が磁極(21、22)の軸線に
    対し垂直であることを特徴とする特許請求の範囲第1項
    に記載の誘導装置。
JP62313926A 1986-12-11 1987-12-11 冶金材料の誘導加熱用誘導装置 Pending JPS63190124A (ja)

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FR8617612 1986-12-11
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EP (1) EP0274335A3 (ja)
JP (1) JPS63190124A (ja)
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FR (1) FR2608347B1 (ja)

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