(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ストリップエッジをＣ型誘導子を用いた誘導加熱装置により加熱する場合において、誘導子のライン入側および出側のストリップをサポートする金属ロール上に、導電体を介して接続した一対の短絡ロールを配置し、誘導加熱されるストリップの両側端部に進退自在に押圧接触させて、少なくとも前記金属ロールを介して流れる渦電流の漏れ電流回路の抵抗より小さい抵抗の回路をつくることによって、ストリップに流れる渦電流の漏れ電流をバイパスさせることを特徴とするストリップエッジ誘導加熱装置の漏れ電流吸収方法。
【請求項２】
ストリップエッジを加熱するＣ型誘導子を用いた誘導加熱装置において、誘導子のライン入側および出側のストリップをサポートする金属ロール上に、ストリップ面に対し進退自在にしかつ導電体を介して接続した一対の短絡ロールを、誘導加熱されるストリップの両側端部に押圧接触させて配設して、少なくとも前記金属ロールを介して流れる渦電流の漏れ電流回路の抵抗より小さい抵抗の回路をつくることによって漏れ電流を吸収する漏れ電流吸収装置を備えたことを特徴とするストリップエッジ誘導加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、ストリップの連続処理ラインにおいて、ストリップのエッジ加熱に用いられるＣ型誘導子を用いた誘導加熱装置における、漏れ電流吸収方法および漏れ電流吸収装置を備えた誘導加熱装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば熱延によって得られたストリップのエッジ部分は、形状不良や疵が集中している場合が多いことから、熱延ストリップを冷却した後、トリマーラインでストリップエッジを５〜１０ｍｍ程度トリミングすることが行われている。ストリップエッジをトリマー（一対のデスクを備えた剪断機）でトリミングすると、トリミングした部分（剪断部）の組織が加工誘起マルテンサイト変態を起して硬化し、それ以外の部分と組織が異なり、冷間圧延した場合に剪断部分から割れ破断に至る場合がある。
【０００３】
そのため、一般には、図３に示すように、トリマー２でトリミング後のストリップ１のエッジを誘導加熱装置３で１０００℃前後の温度に加熱して、焼鈍効果により組織を軟化させることが行われている。
このストリップ１のエッジを誘導加熱する手段としては、図４に示すようなＣ型誘導子３ｃを用いた１対の誘導加熱装置３１、３２が用いられている。このＣ型誘導子を用いた誘導加熱装置は、鉄心ｃｒに誘導コイルｃを巻回して、この誘導コイルｃに電源ａを接続してなるＣ型誘導子を用いたものであり、ストリップ１の通板ラインを挟んで両側にそれぞれ配置され、図５に示すようなＣ型誘導子のスリット３ｓ内にストリップ１の両エッジ部を非接触で通過させ、ストリップ１の両エッジ部の厚み方向に磁束を与えることにより，ストリップ１の両エッジ部のみを加熱するように構成されたものである。
【０００４】
このＣ形誘導子３ｃを用いた誘導加熱装置３において、ストリップ１上に誘起される渦電流は、ストリップ１のエッジ部を加熱すると同時に、抵抗の小さい部分を流れようとする性質がある。
一般に、Ｃ型誘導子３ｃの入側および出側のＣ型誘導子３ｃに近い場所に、ストリップ１をサポートするロール７を配置しており、このロールは入側では常温〜１００℃前後、出側では１０００℃前後の温度のストリップエッジに接触するため、耐熱性のある金属ロールである場合が多い。
【０００５】
誘導加熱装置３でストリップ１上に誘起される渦電流は、上記抵抗の小さい部分を流れようとする性質があり、一部はストリップ１〜金属ロール７〜ストリップ１間あるいはストリップ１〜金属ロール７〜対地〜金属ロール７〜ストリップ１の閉回路を、漏れ電流として周回する。この漏れ電流が僅かな電流であっても、金属間の電流閉回路のパスの断続によってスパークが発生する場合がある。この現象が長く続くと、金属ロール７のベアリングにスパークによる電食やストリップ１と金属ロール７間で焼き付き疵が発生するなどの悪影響が出る恐れがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、例えばトリマーでトリミングされた後のストリップエッジを、Ｃ型誘導子を用いた誘導加熱装置で加熱する場合において、金属ロールへの渦電流の漏れ電流を遮断して、スパーク発生を防止しながら安定した加熱を実現できるストリップエッジ誘導加熱装置の漏れ電流吸収方法および漏れ電流吸収装置を備えた誘導加熱装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の第一の発明は、ストリップエッジをＣ型誘導子を用いた誘導加熱装置により加熱する場合において、誘導子のライン入側および出側のストリップをサポートする金属ロール上に、導電体を介して接続した一対の短絡ロールを配置し、誘導加熱されるストリップの両側端部に進退自在に押圧接触させて、少なくとも前記金属ロールを介して流れる渦電流の漏れ電流回路の抵抗より小さい抵抗の回路をつくることによって、ストリップに流れる渦電流の漏れ電流をバイパスさせることを特徴とするストリップエッジ誘導加熱装置の漏れ電流吸収方法である。
【０００８】
第二の発明は、ストリップエッジを加熱するＣ型誘導子を用いた誘導加熱装置において、誘導子のライン入側および出側のストリップをサポートする金属ロール上に、ストリップ面に対し進退自在にしかつ導電体を介して接続した一対の短絡ロールを、誘導加熱されるストリップの両側端部に押圧接触させて配設して、少なくとも前記金属ロールを介して流れる渦電流の漏れ電流回路の抵抗より小さい抵抗の回路をつくることによって漏れ電流を吸収する漏れ電流吸収装置を備えたことを特徴とするストリップエッジ誘導加熱装置である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明では、例えばトリマーでトリミングされた後のストリップエッジをＣ型誘導子を用いた誘導加熱装置により加熱する場合において、誘導子のライン入側および出側のストリップ上に、接触式の集電装置をストリップ幅方向にそれぞれ２箇所以上設け、これを入側、出側で、それぞれ、電気的に短絡しておくことにより、漏れ電流回路の抵抗より小さい抵抗の回路をつくることによって漏れ電流を吸収し、金属ロールとストリップの接触断続に起因するスパーク発生を防止するものである。
【００１０】
この場合の接触式の集電装置としては、ストリップエッジに、それぞれ、接触させる必要があるため、接触させてもストリップエッジに疵を発生させない構造を有することが求められる。
このような条件を満足するものとしては、導電体（ブスバー）を介して接続した一対の短絡ロールやブラシを用いることが有効であり、誘導加熱しているストリップエッジとの接触を確実にし、安定通板させるために、ストリップをサポートする金属ロール上に配置し、誘導加熱されるストリップの両エッジに、それぞれ、進退自在に配設してストリップエッジとの接触を密にできるようにすることが有効である。
【００１１】
以下に本発明の実施例を、図１に基づいて説明する。
図１は、ストリップエッジのトリマーラインに後続して配置された、Ｃ型誘導子を用いた本発明によるストリップエッジの誘導加熱装置例を示す。図１において、１はトリマーラインに供給された冷間のストリップで、通板状態で、トリマー２によりエッジをトリミングされた後、通板ラインを挟んで配置された本発明によるストリップエッジの誘導加熱装置１２で、９００〜１０５０℃の温度に加熱される。加熱された後、冷却装置５で冷却され巻取装置（図示省略）で巻き取られてコイルになる。
【００１２】
ここで用いている誘導加熱装置１２は、Ｃ型誘導子３ｃを用いた一対の誘導加熱装置３１、３２と、その入側と出側に配設された漏れ電流吸収装置６ａ、６ｂを備えたものである。より具体的には、図２に示すように構成されている。
本発明の誘導加熱装置１２を形成するＣ型誘導子３ｃを用いた一対の誘導加熱装置３１、３２は、鉄心ｃｒに誘導コイルｃを巻回して、この誘導コイルｃに電源ａを接続してなり、ストリップ１の通板ラインを挟んで両側に一対配置され、Ｃ型誘導子３ｃのスリット３ｓ部（前記図５参照）にストリップ１の両エッジ部を非接触で通過させ、ストリップ１の両エッジ部の厚み方向に磁束を与えることによりストリップ１のエッジ部のみを加熱するように構成されたものである。
【００１３】
そして、本発明の誘導加熱装置１２を形成する漏れ電流吸収装置６ａ、６ｂは、Ｃ型誘導子３ｃの入側および出側のストリップ１をサポートする金属ロール７上に、導電体（短絡体）９を介して接続した一対の短絡ロール８ａ、８ｂを、架台１０に設けた進退装置１１により、誘導加熱されるストリップ１の両エッジ部に対して進退自在に配設してなるものである。
【００１４】
この本発明の誘導加熱装置１２を用い、漏れ電流吸収装置６ａ、６ｂの一対の短絡ロール８ａ、８ｂを、それぞれ、誘導加熱されるストリップ１の両エッジ部に押圧・接触させて、ストリップ１に流れる渦電流の漏れ電流をバイパスさせることにより吸収させるようにし、金属ロール７に対する渦電流の漏れ電流を遮断することにより、誘導加熱中、この金属ロール７に起因するスパークの発生を防止することができる。
【００１５】
【実施例】
図１に示したトリマーラインにおいて、図２に示した本発明による漏れ電流吸収装置を備えた誘導加熱装置１２により、速度１２０ｍ／ｍｉｎ  で通板中の厚み２．０ｍｍ、温度が常温から約１００℃のストリップ（ステンレス鋼  ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ４３０他）に対して、トリマー２によりエッジを両側で５ｍｍづつトリミング後に、ストリップエッジの誘導加熱を実施し、誘導加熱中における金属ロールでの渦電流の漏れ電流を測定し、スパークの発生状況とストリップおよび金属ロールでの焼き付き疵の発生状況を調査した。実施条件と実施結果は下記の通りである。
【００１６】
［実施条件］
加熱温度：９００〜１０５０℃
誘導加熱条件
誘導コイル電流：１６５０〜１８００Ａ
短絡ロール（材質：銅）
外径  ：８０ｍｍ
接触幅：３０ｍｍ
導電体（短絡棒）：銅（外径：３０ｍｍ）
【００１７】
本発明の実施例においては、誘導加熱装置での短絡ロールによる抑え効果もあり、安定した通板ができ、長時間にわたってストリップエッジを設定温度に加熱することができた。この間、金属ロールでは渦電流の漏れ電流を検出できなかった。そして、金属ロールとストリップ間でスパークの発生は認められず、ストリップに疵の発生も認められなかった。また、金属ロールのベアリングの焼き付きの発生もなかった。これに対し従来型の漏れ電流吸収装置を有しないものでは、金属ロールとストリップ間でスパークの発生が認められ、ストリップ表面に焼き付き疵の発生が認められた。また、金属ロールのベアリングの焼き付きの発生も認められ、加熱操業の中断を余儀なくされた。
【００１８】
なお、本発明は、上記の例の構成に限定されるものではない。例えば、上記の例では、ストリップを水平方向に通板して誘導加熱するように構成されたものを例として示したが、ストリップの通板方向は水平方向だけではなく、加熱するストリップの通板状態に応じて変更されるものである。
【００１９】
また、上記の例では、本発明をストリップエッジのトリマーラインでのストリップエッジ誘導加熱に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではない。さらに、漏れ電流吸収装置における集電構造、短絡構造、進退装置の構造等については、加熱対象、加熱条件、設備規模、設備レイアウト等に応じて、前記請求項を満足する範囲内で変更されるものである。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は、例えば、トリマーでトリミングされた後のストリップエッジを、Ｃ形誘導子を用いた誘導加熱装置で加熱する場合において、誘導加熱装置の入側、出側に簡易な漏れ電流吸収装置を配設し、入側、出側に配設された金属ロールに対する渦電流の漏れ電流を遮断することができ、スパーク発生を防止して、ストリップおよび金属ロールでの焼き付き疵の発生がなく、安定した誘導加熱操業を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＣ型誘導子を用いた誘導加熱装置を配設したストリップエッジのトリマーラインでの設備配置例を示す側面説明図。
【図２】本発明のＣ型誘導子を用いた誘導加熱装置の構造例を示す立体説明図。
【図３】従来のＣ型誘導子を用いた誘導加熱装置を配設したストリップエッジのトリマーラインでの設備配置例を示す側面説明図。
【図４】従来のＣ型誘導子を用いた誘導加熱装置の構造例を示す立体説明図。
【図５】ストリップエッジを通過させるＣ型誘導子のスリット部を示す側面説明図。
【符号の説明】
１  ストリップ
２  トリマー
３、３１、３２  Ｃ型誘導子を用いた誘導加熱装置
３ｃ  Ｃ型誘導子
３ｓ  スリット部
５  冷却装置
６ａ、６ｂ  漏れ電流吸収装置
７  金属ロール
８ａ、８ｂ  短絡ロール
９  ブスバー（導電体）
１０  架台
１１  進退装置
１２  本発明の誘導加熱装置
ａ  電源
ｃ  誘導コイル
ｃｒ  鉄心
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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