(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁力により鋼材を吊上げて運搬するリフティングマグネットのリフティングマグネット用取り付け磁極であって、
前記リフティングマグネットの鉄心と接し、分岐構造を有する第１の分割磁極と、
前記リフティングマグネットのヨークと接し、分岐構造を有する第２の分割磁極とを有し、
前記第１および第２の分割磁極が交互に配置され、
前記第１の分割磁極の寸法は、（１）式を満たす、リフティングマグネット用取り付け磁極。
Ｓ×Ｂ  ＜  Ｌ×ｔ×ＢＳ          ・・・（１）式
ここで、Ｓ、Ｂ、Ｌ、ｔ、ＢＳは、
Ｓ：リフティングマグネットの内極の断面積［ｍｍ２］、
Ｂ：リフティングマグネットの内極内部における平均磁束密度［Ｔ］、
Ｌ：第１の分割磁極と吊上られた鋼材が接している領域の第１の分割磁極の総周長［ｍｍ］、
ｔ：吊上られた鋼材の板厚［ｍｍ］、
ＢＳ：吊上られた鋼材の飽和磁束密度［Ｔ］、
をそれぞれ示す。
【請求項２】
前記第１の分割磁極は、さらに、少なくとも１つの可動磁極と、
該可動磁極に隣接する領域で、かつ鋼材に接する面に、固定磁極とを有し、
前記固定磁極の寸法は、（２）式を満たす、請求項１に記載のリフティングマグネット用取り付け磁極。
Ｓ×Ｂ  ＜  Ｌ１×ｔ１×ＢＳ          ・・・（２）式
ここで、Ｓ、Ｂ、Ｌ１、ｔ１、ＢＳは、
Ｓ：リフティングマグネットの内極の断面積［ｍｍ２］、
Ｂ：リフティングマグネットの内極内部における平均磁束密度［Ｔ］、
Ｌ１：固定磁極と吊上られた鋼材とが接している領域の固定磁極の総周長［ｍｍ］、
ｔ１：固定磁極で吊上られた鋼材の板厚の総和の最大値［ｍｍ］、
ＢＳ：吊上られた鋼材の飽和磁束密度［Ｔ］、
をそれぞれ示す。
【請求項３】
磁力により鋼材を吊上げて運搬するリフティングマグネットのリフティングマグネット用取り付け磁極であって、
前記リフティングマグネットの鉄心と接し、分岐構造を有する第１の分割磁極と、
前記リフティングマグネットのヨークと接し、分岐構造を有する第２の分割磁極とを有し、
前記第１および第２の分割磁極が交互に配置され、
前記第１の分割磁極は、さらに、少なくとも１つの可動磁極と、
該可動磁極に隣接する領域で、かつ鋼材に接する面に、固定磁極とを有し、
前記固定磁極の寸法は、（２）式を満たす、リフティングマグネット用取り付け磁極。
Ｓ×Ｂ  ＜  Ｌ１×ｔ１×ＢＳ          ・・・（２）式
ここで、Ｓ、Ｂ、Ｌ１、ｔ１、ＢＳは、
Ｓ：リフティングマグネットの内極の断面積［ｍｍ２］、
Ｂ：リフティングマグネットの内極内部における平均磁束密度［Ｔ］、
Ｌ１：固定磁極と吊上られた鋼材とが接している領域の固定磁極の総周長［ｍｍ］、
ｔ１：固定磁極で吊上られた鋼材の板厚の総和の最大値［ｍｍ］、
ＢＳ：吊上られた鋼材の飽和磁束密度［Ｔ］、
をそれぞれ示す。
【請求項４】
前記可動磁極は可動式である、請求項２または３に記載のリフティングマグネット用取り付け磁極。
【請求項５】
交互に配置された前記第１および第２の分割磁極の間隔が、３０ｍｍ以下である、請求項１〜４のいずれか１項に記載のリフティングマグネット用取り付け磁極。
【請求項６】
前記第１および第２の分割磁極の板厚が、それぞれ２０ｍｍ以下である、請求項１〜５のいずれか１項に記載のリフティングマグネット用取り付け磁極。
【請求項７】
磁力により鋼材を吊上げて運搬する鋼材吊上げ用磁極付リフティングマグネットであって、
該磁極として、請求項１〜６のいずれか１項に記載のリフティングマグネット用取り付け磁極を用いた、鋼材吊上げ用磁極付リフティングマグネット。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のリフティングマグネット用取り付け磁極を用い、該リフティングマグネット用取り付け磁極をリフティングマグネットに取付け、磁力により鋼材を吊上げて運搬する、鋼材の搬送方法。
【請求項９】
請求項７に記載の鋼材吊上げ用磁極付リフティングマグネットを用いて、磁力により鋼材を吊上げて運搬する、鋼材の搬送方法。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の鋼材の搬送方法を用いて、圧延後、鋼板を搬送し、精整工程を行う、鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製鉄所、鋼板加工工場等における鋼材の吊上げおよび搬送に用いるリフティングマグネット用取り付け磁極、鋼材吊上げ用磁極付リフティングマグネット、鋼材の搬送方法、並びに鋼板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
製鉄所の厚板工場においては、鋼材の吊上げおよび搬送を行っている。厚板工場での工程は、大きく分けて、塊状の鋼材を所望の厚みまで延ばして鋼板とする圧延工程と、出荷サイズへの切り出し、端部のバリ取り、表面疵の手入れ、内部疵の検査などを行う精整工程の２つに分かれる。精整工程待ち、および精整工程後の出荷待ちの鋼板は、置き場所の制約上、数枚〜十数枚を積み重ねた状態で保管している。なお、以降の説明では、鋼板を含めて単に鋼材と称する場合もある。【０００３】
通常、精整工程、および出荷や配置換えを行う際には、クレーンに付けた電磁石式のリフティングマグネット（以下、リフマグと称することもある。）を使用して、保管場所から対象の一枚だけを吊上げて移動させる作業や、対象の数枚だけ（例えば、２〜３枚）を吊上げて移動させる作業が発生する。しかし、製鉄所にある通常使用されているリフマグで板厚の薄い（おおむね２０ｍｍ以下）鋼材を吊上げようとすると、吊上げ対象となる鋼材の下に重なっている鋼材までも吸着してしまう。余分に吸着した鋼材については、リフマグの電流量の調整や電源のオンオフ作業を行うことによって落とし、吸着する枚数を調整する必要がある。そのため、クレーンを操作するオペレータの技量によっては、何度もやり直しが発生し、その結果大幅な作業効率の低下につながる。また、上記した吸着する枚数を調整する作業が、クレーン自動化の大きな障害になっている。【０００４】
従来より、リフマグを用いた装置で鋼材の吊上げ枚数を制御する方法としては、例えば特許文献１や特許文献４に、リフマグのコイルへ印加する電流を制御して吊上げ力を制御する方法が記載されている。また、リフマグの吸着力を増加させる方法としては、例えば特許文献２に、小型の永久磁石を複数有するリフマグを用いる技術が記載されている。また、作業の自動化に関する方法としては、例えば特許文献３に、独立に励磁する小型電磁石を複数有するリフマグを用いる技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０２−２９５８８９号公報
【特許文献２】特開平０７−２７７６６４号公報
【特許文献３】特開２０００−２２６１７９号公報
【特許文献４】特開１９９８−１９４６５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、一般的な電磁石式リフマグの内部構造を説明する断面図を図１２に示す。図１２に示す一般的な電磁石式リフマグ（以下、一般的なリフマグを単にリフマグと称する。）は、内部に直径百〜数百ｍｍのコイル１０３を有する。コイル１０３の内側には鉄心（内極）１０１、コイル１０３の外側には磁場を通すための継鉄（ヨーク：外極）１０２が取り付けられている。コイル１０３に通電した状態で内極１０１と外極１０２が鋼材と接触することで磁場回路が形成され、リフマグに鋼材が吸着する。【０００７】
通常、厚板工場で使用するリフマグは、十分な吊上げ力を確保するために、１つの大きなコイルで磁束を発生させて鋼材に大きな磁束を入力（印加）させており、内極を通過する磁束密度は１Ｔ（＝１００００Ｇ）程度になるよう設計されている。しかしながら、このように１カ所から大きな磁束を印加する方法の場合、板厚２０ｍｍ以下の比較的薄い鋼材では最上層の鋼材内で磁束飽和を起こす問題がある。そのため、前述のとおり複数枚が一度に吸着し、鋼材の運搬作業の効率の低下に繋がったり、クレーン自動化の大きな障害となったりしている。【０００８】
また、リフマグに吸着する枚数を制御するためには、鋼材の板厚および吊上げたい鋼材の枚数に応じて、重ねた状態の鋼材内で磁束の到達する浸透深さを制御する必要があるという問題がある。【０００９】
上記した最上層の鋼材内で磁束が飽和するという問題に対しては、特許文献１に記載された印加する電流を制御する技術も有効ではある。しかし、厚板工場では磁気特性、板厚の異なる様々な鋼材を扱っていることから、吊上げる鋼材ごとに細かく電流値を制御する必要があり、電流を高精度で一定に保つための制御機構が必要となる。また、吊る際には鋼材の板厚などをセンシングする必要があり、そのためのセンサー類が必要で初期導入コストが高い。【００１０】
特許文献２に記載された技術では、用いる磁石が永久磁石であり、一般に、電磁石式のリフマグと比較して大きな吸着力を確保することが難しい。そのため、製鉄所の厚板工場で数ｔ〜数十ｔの鋼材を輸送するリフマグに適用することは難しい。【００１１】
特許文献３に記載された技術では、細分化した各磁極に取り付けられるように、コイルを小型化する必要がある。しかし、数ｔ〜数十ｔの鋼材を輸送するため、小型化したコイルの吸着力は大型のコイルと同等になるよう設計する必要がある。コイルの吸着力は、おおむね、（吸着面積）×（コイル巻き数の２乗）×（電流の２乗）で求められる。コイルを小型化する際にコイル銅線の線径を保ったまま巻き数を減らして小型化すると、吸着面積もしくは電流値を上げる必要がある。そのため、吸着面積を上げる場合には、リフマグ重量の増加によるクレーンへの負荷増大という課題が発生する。電流値を上げる場合には、コイルの発熱量の増加によるコイル焼損リスクという課題が発生する。しかし、吸着面積と電流を保ったままコイル銅線の線径を細くして巻き数を確保する場合でも、コイルの電気抵抗の増加により消費電力、発熱量が増加し、コイル焼損リスクが発生する。【００１２】
また、上記した重ねた状態の鋼材内で磁束の到達する浸透深さを制御するという問題に対しては、特許文献４に記載された技術も有効である。特許文献４は、コイルの電流を制御することで出力する磁束量を制御し、磁束の浸透深さを変化させる方法である。しかし、製鉄所の厚板工場で一般に使用されているリフマグは、大きな磁極から大量の磁束を鋼材に印加できる設計になっているため、後述する通り、最大の磁束の浸透深さが大きい。そのため、わずかな電流の変化により磁束の浸透深さが大きく変化する。板厚の薄い鋼材の吊り枚数を制御する場合には、ゆがみによる空隙や、磁束センサーの誤差による影響が大きくなり、制御性が悪い。よって、特許文献４の技術を、製鉄所の厚板工場で数ｔ〜数十ｔの重さの鋼材を輸送するリフマグに適用することは難しい。【００１３】
特許文献３に記載された技術は、電磁石のサイズを変えることによって、磁束の浸透深さを変化させる方法である。しかし、リフマグに大型の磁極が１つ付いている場合と同等の吸着力を発揮させるためには、磁極の総面積と出力磁束密度とを、大型コイルを有する電磁石と同等にする必要がある。磁極の総面積を維持するためには、小型の電磁石を多数リフマグに取り付ける必要があるが、出力する磁束密度を維持するためにコイルの大きさを小さくすることは難しく、リフマグ全体の重量が大きくなるという新たな問題が生じる。これは、出力する磁束密度が、概ね（コイル巻き数）×（電流）に比例するためである。コイルを小さくするには、コイルの線径を細くするか、コイルの巻き数を減らして電流を増やす必要がある。前者の場合にはコイルの電気抵抗が増加し、後者の場合には電流増加による発熱量増加でコイル焼損リスクがあるため、現実的でない。【００１４】
本発明はかかる事情に鑑み、鋼材を一枚だけあるいは目的の枚数だけ、取ることができる、リフティングマグネット用取り付け磁極、鋼材吊上げ用磁極付リフティングマグネット、鋼材の搬送方法、並びに鋼板の製造方法を提供することを目的とする。【００１５】
なお、本発明の「リフティングマグネット用取り付け磁極」とは、リフティングマグネットに取り付け、リフティングマグネットの磁場回路の一部を構成するものを言う。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明者らは、上記課題を解決するため、積層された鋼材（例えば鋼板）より目的の一枚だけを吊上げることができる方法について鋭意検討を行った。その結果、リフティングマグネットの内極から鋼材へ印加する磁束を、磁束量は減らさずに、分散させて印加することで、最上層の鋼材内部の磁束密度を低減し磁束飽和が生じなくなることを知見した。また、鋼材への印加磁束量は変化させていないので吊上げ力も低減せず、最上層の鋼材を強力に吸着することが出来ることもわかった。【００１７】
さらに、本発明者らは、積層された鋼材（例えば鋼板）より目的の数枚（例えば、２〜３枚）だけを吊上げることができる方法について鋭意検討を行った。その結果、磁場回路を変化させることで、磁束の浸透深さの最大値を変化させ、板厚の薄い鋼材であっても吊上げる枚数の制御ができることを知見した。【００１８】
本発明は、上記知見に基づいたものであり、以下の要旨を有する。
［１］  磁力により鋼材を吊上げて運搬するリフティングマグネットのリフティングマグネット用取り付け磁極であって、
前記リフティングマグネットの鉄心と接し、分岐構造を有する第１の分割磁極と、
前記リフティングマグネットのヨークと接し、分岐構造を有する第２の分割磁極とを有し、
前記第１および第２の分割磁極が交互に配置された、リフティングマグネット用取り付け磁極。
［２］  前記第１の分割磁極の寸法は、（１）式を満たす、上記［１］に記載のリフティングマグネット用取り付け磁極。
Ｓ×Ｂ  ＜  Ｌ×ｔ×ＢＳ                          ・・・（１）式
ここで、Ｓ、Ｂ、Ｌ、ｔ、ＢＳは、
Ｓ：リフティングマグネットの内極の断面積［ｍｍ２］、
Ｂ：リフティングマグネットの内極内部における平均磁束密度［Ｔ］、
Ｌ：第１の分割磁極と吊上られた鋼材が接している領域の第１の分割磁極の総周長［ｍｍ］、
ｔ：吊上られた鋼材の板厚［ｍｍ］、
ＢＳ：吊上られた鋼材の飽和磁束密度［Ｔ］、
をそれぞれ示す。
［３］  前記第１の分割磁極は、さらに、少なくとも１つの可動磁極と、
該可動磁極に隣接する領域で、かつ鋼材に接する面に、固定磁極とを有する、上記［１］または上記［２］に記載のリフティングマグネット用取り付け磁極。
［４］  前記可動磁極は可動式である、上記［３］に記載のリフティングマグネット用取り付け磁極。
［５］  前記固定磁極の寸法は、（２）式を満たす、上記［３］または上記［４］に記載のリフティングマグネット用取り付け磁極。
Ｓ×Ｂ  ＜  Ｌ１×ｔ１×ＢＳ                          ・・・（２）式
ここで、Ｓ、Ｂ、Ｌ１、ｔ１、ＢＳは、
Ｓ：リフティングマグネットの内極の断面積［ｍｍ２］、
Ｂ：リフティングマグネットの内極内部における平均磁束密度［Ｔ］、
Ｌ１：固定磁極と吊上られた鋼材とが接している領域の固定磁極の総周長［ｍｍ］、
ｔ１：固定磁極で吊上られた鋼材の板厚の総和の最大値［ｍｍ］、
ＢＳ：吊上られた鋼材の飽和磁束密度［Ｔ］、
をそれぞれ示す。
［６］  交互に配置された前記第１および第２の分割磁極の間隔が、３０ｍｍ以下である、上記［１］〜上記［５］のいずれか１つに記載のリフティングマグネット用取り付け磁極。
［７］  前記第１および第２の分割磁極の板厚が、それぞれ２０ｍｍ以下である、上記［１］〜上記［６］のいずれか１つに記載のリフティングマグネット用取り付け磁極。
［８］  磁力により鋼材を吊上げて運搬する鋼材吊上げ用磁極付リフティングマグネットであって、
該磁極として、上記［１］〜上記［７］のいずれか１つに記載のリフティングマグネット用取り付け磁極を用いた、鋼材吊上げ用磁極付リフティングマグネット。
［９］  上記［１］〜上記［７］のいずれか１つに記載のリフティングマグネット用取り付け磁極を用い、該リフティングマグネット用取り付け磁極をリフティングマグネットに取付け、磁力により鋼材を吊上げて運搬することを特徴とする鋼材の搬送方法。
［１０］  上記［８］に記載の鋼材吊上げ用磁極付リフティングマグネットを用いて、磁力により鋼材を吊上げて運搬することを特徴とする鋼材の搬送方法。
［１１］  上記［９］または上記［１０］に記載の鋼材の搬送方法を用いて、圧延後、鋼板を搬送し、精整工程を行うことを特徴とする鋼板の製造方法。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、鋼材を一枚だけ吊上げる場合に、積層された最上層の鋼材内で磁束飽和が起こらない。そのため、板厚２０ｍｍ以下の鋼材であっても、複数枚重ねた状態から磁極付リフマグによって最上層の一枚のみを容易に吊上げることが出来る。また、コイルで発生させた磁束を全て最上層の鋼材の吊上げに使用することが出来るため、通常のリフマグと同じ電力消費量でより大きな吊上げ力を発揮できる。【００２０】
また、本発明によれば、鋼材を目的の枚数（数枚）だけ吊上げる場合に、磁場回路を変化させることにより、最大の磁束浸透深さを所望の値に変化させることができる。これにより、吊上げ対象が板厚の小さい鋼材（薄い鋼材）であっても高い精度で吊上げ枚数の制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、１つのリフティングマグネットにより吊上げられている鋼材内部の磁束の流れを説明する図であり、図１（Ａ）は鋼材を上方からみた平面図であり、図１（Ｂ）は鋼材を側面からみた断面図（図１（Ａ）のＸ−Ｘ´線断面図）である。
【図２】図２は、分割して小型化したリフティングマグネットにより吊上げられている鋼材内部の磁束の流れを説明する図であり、図２（Ａ）は鋼材を上方からみた平面図であり、図２（Ｂ）は鋼材を側面からみた断面図（図２（Ａ）のＹ−Ｙ´線断面図）である。
【図３】図３は、複数の小型のリフティングマグネットによる鋼材内部の磁束の流れを示した断面図である。
【図４】図４は、本発明の第１実施形態における、一実施形態のリフティングマグネット用取り付け磁極の構成を説明する模式図である。
【図５】図５は、本発明の第１実施形態における、他の実施形態のリフティングマグネット用取り付け磁極の断面形状を説明する模式図である。
【図６】図６は、本発明の第１実施形態における、一実施形態の磁極付リフティングマグネットの構成を説明する模式図である。
【図７】図７は、実施例１で用いた第１実施形態のリフティングマグネット用取り付け磁極を示す図である。
【図８】図８は、実施例２で用いた第１実施形態のリフティングマグネット用取り付け磁極を示す図である。
【図９】図９（Ａ）〜図９（Ｃ）は、本発明の第２実施形態における、一実施形態のリフティングマグネット用取り付け磁極の構成を説明する模式図である。
【図１０】図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）は、本発明の第２実施形態における、他の実施形態のリフティングマグネット用取り付け磁極の構成を説明する模式図である。
【図１１】図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）は、本発明の第２実施形態における、一実施形態の磁極付リフティングマグネットの構成を説明する模式図である。
【図１２】図１２は、従来の一般的なリフマグの構造を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明について図面を参照しながら説明する。なお、この本発明はこの実施形態に限定されない。
【００２３】
＜第１実施形態＞
第１実施形態のリフティングマグネット用取り付け磁極は、磁力により鋼材を吊上げて運搬するリフティングマグネットのリフティングマグネット用取り付け磁極であって、前記リフティングマグネットの鉄心と接し、分岐構造を有する第１の分割磁極と、前記リフティングマグネットのヨークと接し、分岐構造を有する第２の分割磁極とを有し、前記第１および第２の分割磁極が交互に配置されたものである。また、前記第１の分割磁極の寸法は、後述する（１）式を満たすことができる。さらに、交互に配置された前記第１および第２の分割磁極の間隔が、３０ｍｍ以下とすることができる。さらに、前記第１および第２の分割磁極の板厚が、それぞれ２０ｍｍ以下とすることができる。
【００２４】
第１実施形態の鋼材吊上げ用磁極付リフティングマグネットは、磁力により鋼材を吊上げて運搬する磁極付リフティングマグネットであって、コイルを介して対向して配置される鉄心およびヨークと、前記鉄心と接し、分岐構造を有する第１の分割磁極と、前記ヨークと接し、分岐構造を有する第２の分割磁極とを有し、前記第１および第２の分割磁極が交互に配置されたものである。また、前記第１の分割磁極の寸法は、後述する（１）式を満たすことができる。さらに、交互に配置された前記第１および第２の分割磁極の間隔が、３０ｍｍ以下とすることができる。さらに、前記第１および第２の分割磁極の板厚が、それぞれ２０ｍｍ以下とすることができる。
【００２５】
まず、図１〜３を参照して、本発明の技術的思想について詳細に説明する。
【００２６】
図１は、一般的なリフマグ（ここでは、電磁石式リフマグを用いる）で吊上げた状態の鋼材内部の磁束の流れを示した図である。図１（Ａ）は、１つのリフマグを用いて鋼材を吊上げた場合の鋼材上方から見た平面図あり、図１（Ｂ）は、鋼材側面から見た断面図（図１（Ａ）のＸ−Ｘ´線断面図）である。図２は、上記リフマグを分割し小型化して吊上げた状態の鋼材内部の磁束の流れを示した図である。図２（Ａ）は、４つに分割し小型化したリフマグを用いて鋼材を吊上げた場合の鋼材上方から見た平面図であり、図２（Ｂ）は、鋼材側面から見た断面図（図２（Ａ）のＹ−Ｙ´線断面図）である。図３は、鋼材を吊上げた状態の鋼材とリフマグを側面から見た断面図である。なお、図中の矢印は磁束の流れを示す。図２、３のリフマグ（電磁石式リフマグ）は、図１と同様の構造のものを用いる。
【００２７】
上述したように、本発明の第１実施形態では、最上層の一枚の鋼材のみを容易に吊上げるために、最上層の鋼材内で磁束が飽和するという課題を解決し、完成されたものである。図１、２を参照して、最上層の鋼材内で磁束が飽和する理由について説明する。
【００２８】
一般的な電磁石式リフマグは、内部に直径百〜数百ｍｍのコイルを有し、コイルの内側に鉄心（内極）、コイルの外側に磁場を通すための継鉄（ヨーク：外極）が取り付けられている。図１（Ａ）に示すように、リフマグで吊上げられた状態の鋼材１３３の内部では、鉄心１１１（内極）より印加された磁束が、内極１１１の下部から拡散し、ヨーク１１２（外極）の下部へ向かう。この際、内極１１１の外周部の直下の領域が最も鋼材内の磁束密度が高くなる部分であり、磁束拡散のネック部１１３となる。図１（Ａ）の場合、（縦×横）が（２ａ×２ａ）の大きさの内極１１１を用いており、このネック部１１３の断面積は、（（内極１１１の周長）×（鋼材板厚））、すなわち（８ａ×（鋼材板厚））となる。ネック部１１３では、図１（Ｂ）に示すように、内極１１１から拡散されて外極１１２へ向かう磁束１３４は磁束量が多く、最上層の鋼材１３３ａに加えてさらに２枚下層の鋼材１３３ｂ、１３３ｃにも磁束１３４が拡散している。本発明者らは、ネック部１１３の大きさと磁束密度の大きさの間に相関関係があることに着目し、さらなる検討を行った。その結果、内極を小型化することが磁束密度の低減に有効であることを見出した。内極を小型にしたものを図２に示す。
【００２９】
図２（Ａ）に示すように、内極を４つに分割し小型にしたリフマグで吊上げられた状態の鋼材内部では、各鉄心１２１（内極）より印加された磁束が、それぞれ内極１２１の下部から拡散し、外周側に位置するヨーク１２２（外極）の下部へ向かう。この際、各内極１２１の外周部の直下の領域が最も鋼材内の磁束密度が高くなる部分であり、それぞれが磁束拡散のネック部１２３となる。図２（Ａ）の場合、図１（Ａ）に示した内極１１１を、内極の縦横の幅をそれぞれ半分の大きさ（縦×横がａ×ａの大きさ）に分割し、小型化した４つの内極１２１を用いる。この場合、４つのネック部１２３の断面積の合計は、（（内極１２１の総周長）×（鋼材板厚））、すなわち（（４ａ×４）×（鋼材板厚））＝（１６ａ×（鋼材板厚））となる。各ネック部１２３では、図２（Ｂ）に示すように、内極１２１から拡散されて周辺の外極１２２へ向かう磁束１４４は磁束量が少なく、最上層の鋼材１４３ａに加えてさらに１枚下層の鋼材１４３ｂに磁束１４４が拡散する程度に低減している。このことより、内極を小型化し、複数の磁極（内極１２１）を用いて吊上げを行えば、鋼材内の磁束密度が高くなる部分（ネック部）１２３が複数個所に分割され、ネック部１２３の総断面積が大きくなる。その結果、ネック部１２３の磁束密度が低下し、最上層の鋼材内部で磁束飽和が発生しにくくなることが分かった。
【００３０】
しかし、単純に内極を小型にし、それらを複数用いて、大型のリフマグと同等の吊上げ力を発揮しようとすると、リフマグの重量やコイルの発熱量が増大するという新たな問題が発生する。
【００３１】
そこで、本発明者らは、内極の小型化により生じた上記新たな問題を解決するため、さらに鋭意検討を行った。上述の図１（Ｂ）に示したように、大きな内極１１１を用いて、積層された鋼材１３３ａ〜１３３ｄの最上層の１枚を吊上げようとした場合、内極１１１から拡散されて外極１１２へと向かう磁束１３４は大きく、最上層の鋼材１３３ａ内で磁束飽和する。そのため、下層の鋼材１３３ｂ、１３３ｃにも磁束１３４が拡散している。一方、図３に示すように、小型に分割した複数の内極１４１および外極１４２を用いて、積層された鋼材１４３ａ〜１４３ｄの最上層の１枚を吊上げようとした場合、各内極１４１から拡散され隣接する各外極１４２へと向かう磁束１４４は小さく、最上層の鋼材１４３ａ内で磁束飽和を生じない。そのため、下層の鋼材１４３ｂ〜１４３ｄに磁束１４４が拡散していない。以上のことから、本発明者らは、磁束の発生は１つの大きなコイルで行い、鋼材への磁束の入力は枝分かれした内極および外極により行うことで、磁束分散効果が得られ、上記した問題が解決できることを新たに見出した。これにより、リフマグ重量やコイル発熱量の増大を回避しつつ、鋼材内の磁束飽和を回避できる。特に、板厚２０ｍｍ以下の薄い鋼材であっても一枚ずつ吊上げることが可能となる。
【００３２】
次に、本発明の第１実施形態におけるリフティングマグネット用取り付け磁極について説明する。図４は、本発明の第１実施形態に用いるリフティングマグネット用取り付け磁極の一例を説明する模式図である。図５は、リフティングマグネット用取り付け磁極の他の断面形状を説明する模式図である。なお、図４（Ａ）および図５（Ａ）〜（Ｅ）はリフティングマグネット用取り付け磁極を下側からみた図であり、図４（Ｂ）は図４（Ａ）におけるＣ−Ｃ´線断面図である。また、以下の説明において、各図中の同一部分には同一の符号を付与する。図中、両矢印で示したＤ１、Ｄ２方向は鋼材表面と平行な方向を、Ｄ３方向は鋼材表面と垂直な方向をそれぞれ示す。
【００３３】
図４（Ａ）に示すように、鋼材を搬送する装置に用いるリフティングマグネット用取り付け磁極は、少なくとも、第１の分割磁極５と、第２の分極磁極６を有する。第１の分割磁極５は、一般的なリフマグの鉄心（内極）と接する第１軸部５ａと、第１軸部５ａから分岐構造を有し、複数本に枝分かれした第１枝部５ｂとを備える。第２の分割磁極６は、一般的なリフマグのヨーク（外極）と接する第２軸部６ａと、第２軸部６ａから分岐構造を有し、複数本に枝分かれした第２枝部６ｂとを備える。第１および第２の分割磁極５、６は、各第１枝部５ｂおよび第２枝部６ｂを交互に配置する。例えば、吊上げ対象となる鋼材と第１および第２の分割磁極５、６とが接する部分ないし近傍に、非磁性体を挟みながら交互に配置したり、あるいは空間部を設けて交互に配置する。図４（Ａ）、（Ｂ）には、第１枝部５ｂおよび第２枝部６ｂの間に、空間部を設けて交互に配置する場合を示している。
【００３４】
図４（Ｂ）に示すように、空間部を設けて交互に配置する場合、交互に配置された第１軸部５ｂおよび第２軸部６ｂの間隔Ｘ１は、３０ｍｍ以下とすることが好ましい。この間隔が３０ｍｍを超えると、設置できる第１および第２枝部の数（本数）が減少し、十分な磁束分散効果が得られなくなる。これにより、最上層の鋼材で磁束飽和が発生する恐れがある。好ましくは、間隔Ｘ１は２０ｍｍ以下とする。なお、本発明では特に間隔Ｘ１の下限は限定しないが、磁場回路が短絡することを防ぐ観点より、間隔Ｘ１は５ｍｍ以上とする。好ましくは、間隔Ｘ１は１０ｍｍ以上とする。なお、空間部に変えて非磁性体を挟む場合にも、同様に、非磁性体の幅を調整することが好ましい。
【００３５】
また、第１および第２の分割磁極５、６の板厚Ｔ１は、それぞれ２０ｍｍ以下とすることが好ましい。この板厚Ｔ１が２０ｍｍを超えると、１つの枝部（第１枝部５ｂおよび第２枝部６ｂにおける枝分かれした各々の枝部を指す）の磁極から印加される磁束量が大きく、磁束分散効果が得にくくなる。これにより、最上層の鋼材で磁束飽和が発生する恐れがある。好ましくは、板厚Ｔ１は１５ｍｍ以下とする。なお、本発明では特にＴ１の下限は限定しないが、板厚の厚い鋼材を吊上げる際の枝部の磁極の強度の観点より、板厚Ｔ１は５ｍｍ以上とする。
【００３６】
また、第１の分割磁極５の寸法は、以下に示す（１）式を満たすことが好ましい。上記の図１、２で説明したように、リフマグのコイル内部での内極断面積をＳ［ｍｍ２］、コイル内部での内極平均磁束密度をＢ［Ｔ］、内極と吊上られた鋼材が接している領域における内極の総周長をＬ［ｍｍ］、鋼材の板厚をｔ［ｍｍ］、鋼材の飽和磁束密度をＢＳ［Ｔ］とすると、鋼材内のネック部１１３、１２３の断面積は（Ｌ×ｔ）である。このことから、ネック部を通過可能な磁束は、（（ネック部の断面積）×（鋼材の飽和磁束密度））、すなわち（Ｌ×ｔ×ＢＳ）と表される。これに対し、コイルより印加される磁束は、（（内極断面積）×（内極平均磁束密度））、すなわち（Ｓ×Ｂ）と表される。よって、ネック部を通過可能な磁束（すなわち（Ｌ×ｔ×ＢＳ））が、コイルより印加される磁束（すなわち（Ｓ×Ｂ））より大きくなる関係、すなわち下記の関係式の（１）式を満たせば、理論上は、最上層の鋼材内では磁束飽和が起こらないと考えられる。
【００３７】
したがって、上述の第１の分割磁極５の寸法が、次の（１）式を満たすように調整することが好ましい。
Ｓ×Ｂ  ＜  Ｌ×ｔ×ＢＳ            ・・・（１）式
ここで、Ｓ、Ｂ、Ｌ、ｔ、ＢＳは
Ｓ：リフティングマグネット内極の断面積［ｍｍ２］、
Ｂ：リフティングマグネット内極内部での平均磁束密度［Ｔ］、
Ｌ：第１の分割磁極と吊上られた鋼材が接している領域の第１の分割磁極の総周長［ｍｍ］、
ｔ：吊上られた鋼材の板厚［ｍｍ］、
ＢＳ：吊上られた鋼材の飽和磁束密度［Ｔ］、
をそれぞれ示す。
【００３８】
なお、分割磁極１の寸法が（１）式を満足しない場合には、理論上、最上層の鋼材内で磁束飽和が起こる可能性がある。ただし、この場合であっても、従来のように磁極を分岐させていない状態と比較しても最上層の鋼材内での磁束飽和の程度が軽くなる。そのため、分岐形状により磁束飽和が緩和されて下層の鋼材が着きにくくなる効果は得られる。すなわち、本発明によれば、上述のように磁極を分割させることにより、磁束飽和が緩和されて下層の鋼材が着きにくくなる。さらに、第１の分割磁極５が（１）式を満足する場合には、磁束飽和が０になって下層の鋼材の吸着力をほぼ０にでき、下層に積層される鋼材を完全に吸着しないように制御することができる。
【００３９】
以上に説明した、本発明の第１実施形態におけるリフマグ用取り付け磁極は、第１軸部５ａが一般的な電磁石式のリフマグの鉄心に接続し、かつ第２軸部６ａが該リフマグのヨークに接続することで、一般的なリフマグに分岐構造を有する第１および第２の分割磁極５、６を形成することができる。そして、コイル４に通電した状態で鋼材に接触することで、鉄心２（内極）から第１軸部５ａ、第１枝部５ｂ、鋼材、第２枝部６ｂ、第２軸部６ａ、ヨーク３（外極）へと、この順番に印加（入力）する磁束により磁場回路が形成される。これにより、吊上げ対象となる鋼材がリフマグに吸着される。その結果、リフマグ重量やコイル発熱量の増大を回避するとともに、上述した磁束飽和の問題を生じることなく、鋼材を１枚ずつ吊上げて移動することができる。
【００４０】
さらに、本発明の第１の分割磁極５は、上記した（１）式を満たす寸法に形成することにより、リフマグによって鋼材を吊上げる際に、１つのコイルから出力された磁束を、より効果的に各第１枝部５ｂおよび第２枝部６ｂで分岐させて鋼材に入力させることができる。そのため、鋼材内で磁束飽和が起こらないように、さらに精度良く調整できる。その結果、特に、板厚２０ｍｍ以下の比較的薄い鋼材であっても、鋼材を複数枚重ねた状態から最上層の一枚のみを容易に吊上げることが出来るようになる。特に、板厚２０ｍｍを超える鋼材の場合であっても、同様に１枚ずつ吊上げる効果を得られる。なお、本発明であっても、分割磁極の調整により複数枚の鋼材を同時に吊上げることは当然に可能である。
【００４１】
なお、本発明の第１実施形態におけるリフマグ用取り付け磁極は、上記した一般的なリフマグの内極および外極に、後から取り付けることが可能なアタッチメントタイプとしてもよい。あるいは、後述する本発明の磁極付リフティングマグネットのように、リフマグの磁極（内極および外極）そのものを分岐させ、枝分かれした磁極（第１枝部５ｂ、第２枝部６ｂ）としてもよい。いずれの場合にも、本発明と同様の効果が得られる。
【００４２】
続いて、図５を用いて、本発明の第１実施形態におけるリフマグ用取り付け磁極の他の実施形態について説明する。本発明の第１および第２の分割磁極５、６の形状は、リフマグの内極から外極へ向けて出力された磁束が分岐できる形状であればよい。例えば、図５（Ａ）に示すように、大きさの異なる円形を重ねたような形状であったり、図５（Ｂ）に示すように大きさの異なる正方形を重ねたような形状であったり、図５（Ｃ）に示すように長方形の中に、交互に配置した第１枝部５ｂ、第２枝部６ｂを２列並べて配置した形状であったり、図５（Ｄ）に示すように円の中に、円周方向に第１枝部５ｂ、第２枝部６ｂを交互に並べて配置した形状であったり、図５（Ｅ）に示すように四角形の中、周方向に第１枝部５ｂ、第２枝部６ｂを交互に並べて配置した形状であっても良い。
【００４３】
次に、本発明の第１実施形態における磁極付リフティングマグネットについて説明する。図６は、本発明の一実施形態である磁極付リフティングマグネット（以下、磁極付リフマグと称する。）を説明する模式図である。図６（Ａ）は、磁極付リフマグを下側からみた図であり、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）におけるＡ−Ａ´線断面図、図６（Ｃ）は、図６（Ａ）におけるＢ−Ｂ´線断面図、図６（Ｄ）は、図６（Ａ）におけるＣ−Ｃ´線断面図である。
【００４４】
図６（Ａ）に示すように、鋼材を搬送する装置に用いる磁極付リフマグ７は、コイル４を介して対向して配置される鉄心２およびヨーク３と、第１の分割磁極５と、第２の分極磁極６を備える。第１の分割磁極５と、第２の分極磁極６は、各磁極を枝分かれさせた分岐構造を有する。なお、第１および第２の分割磁極５、６の構成については、上述のリフマグ用取り付け磁極の説明と同様のため省略する。またこの場合、上記（１）式の「リフティングマグネット」は本発明の「磁極付リフティングマグネット」を示す。
【００４５】
本発明の磁極付リフマグ７は、コイル４に通電した状態で鋼材に接触することで、鉄心２（内極）から第１軸部５ａ、第１枝部５ｂ、鋼材、第２枝部６ｂ、第２軸部６ａ、ヨーク３（外極）へと、この順番に印加（入力）する磁束により磁場回路が形成される。これにより、鋼材が磁極付リフマグに吸着される。なお、本発明の磁極付リフマグによれば、上述のリフマグ用取り付け磁極と同様の効果を得られる。
【００４６】
＜第２実施形態＞
第２実施形態のリフティングマグネット用取り付け磁極および鋼材吊上げ用磁極付リフティングマグネットは、上記した第１実施形態の基本構成に加えて、前記第１の分割磁極が、さらに、少なくとも１つの可動磁極と、該可動磁極に隣接する領域で、かつ鋼材に接する面に、固定磁極とを有するものである。また、前記可動磁極は可動式とすることができる。さらに、前記固定磁極の寸法は、後述する（２）式を満たすことができる。
【００４７】
本発明の第２実施形態では、上述したように、１つの磁極付リフマグにより鋼材の吊上げ枚数を、例えば鋼材を１枚だけ吊上げたりあるいは目的の枚数（例えば２〜３枚）だけ吊上げたりと、制御することができる。本発明者らは、吊上げ枚数の制御には鋼材内での磁束の浸透深さの制御が有効であることを知見し、本発明を完成させた。なお、吊上げ枚数の制御に関すること以外は、基本的には上記の第１実施形態と同様のため、ここでは重複する内容については説明を省略する。
【００４８】
まず、本発明の第２実施形態の技術思想について説明する。
【００４９】
本発明は、吊上げる鋼板内での磁束の浸透深さを制御するため、後述する図１１に示されるように、１つのコイルから出力された磁束を分岐させる構造の分割磁極と、コイルから出力された磁束を所望の深さまで浸透させる固定磁極とを備えたリフマグである。
【００５０】
上記した図１（Ｂ）に示すように、鋼材内の磁束１３４の流れは、内極１１１より印加された磁束１３４が、内極１１１の下部から拡散し、外極１１２の下部へ向かうように流れる。この際、内極１１１の外周部の直下の領域が最も鋼材内の磁束密度が高くなる部分（ネック部）であり、この部分の断面積によって磁束１３４の浸透深さが決まる。例えば、図１（Ｂ）に示す例では、磁束の浸透深さは、最上層の鋼材１１３ａから３枚目の鋼材１１３ｃまでとなる。
【００５１】
内極１１１と吊上げ鋼材１１３が接している部分の総周長をＬ[ｍｍ]、鋼材の板厚をｔ[ｍｍ]、鋼材の飽和磁束密度をＢｓ[Ｔ]とすると、鋼材内を通過できる磁束量は（Ｌ×ｔ×Ｂs）と表される。このことより、最上層からｎ枚目までの鋼材１１３を吊上げるためには、コイルより印加される磁束量をＭ［ｍｍ・Ｔ］、最上層からｋ番目の鋼材の板厚をｔｋ[ｍｍ]とすると、磁束量Ｍが次の関係式Ａ（Ａ式）を満たせば、理論上は最上層からｎ枚目の鋼材までを一度に吊上げるのに必要十分な磁束が通過すると考えられる。
【００５２】
【数１】
0006787484.tif 000002
【００５３】
また、磁束量Ｍは、コイル内部での内極断面積をＳ[ｍｍ２]、コイル内部での内極平均磁束密度をＢ[Ｔ]とすると、Ｍ＝（Ｓ×Ｂ）と表される。このことより、関係式Ａは、次の関係式Ａ´（Ａ´式）のように表せる。
【００５４】
【数２】
0006787484.tif 000003
【００５５】
ここで、上記した特許文献４の技術は、コイルの電流値を制御することによって内極平均磁束密度（Ｂ）を制御し、関係式Ａを成立させる方法である。上記した特許文献３の技術は、上記した内極と鋼材が接している部分の総周長（Ｌ）を制御することによって関係式Ａを成立させる方法である。
【００５６】
通常、製鉄所の厚板工場にあるような、大磁極リフマグは、上述のとおり最大の磁束浸透深さが大きい。吊上げ枚数を調整する際、上記した特許文献４のように、コイルの電流値を制御することによって内極平均磁束密度（Ｂ）を制御する場合には、わずかな電流変化で磁束の浸透深さが変化する。そのため、鋼材の板厚が小さい（薄い）とゆがみによる空隙や磁束センサーの誤差による影響が大きくなり、高精度な吊り枚数の制御が難しいという問題がある。
【００５７】
また、上記した特許文献３のように、上記した内極と鋼材が接している部分の総周長（Ｌ）によって磁束量を制御する場合には、単純にコイルを小型し、それらを複数用いる方法が考えられる。しかしこの方法で、例えば板厚が５ｍｍ程度の薄い鋼材に対して制御を行おうとすると、リフマグの重量やコイルの発熱量が増大するため、実用的でない。
【００５８】
そこで、本発明者らは、これらの問題等を解決するため、磁束の浸透深さを調整する技術について鋭意検討を行った結果、次の知見を得た。
【００５９】
関係式Ａ´の左辺では内極断面積（Ｓ）が磁極サイズの２乗に比例し、右辺では上記した内極と鋼材が接している部分の総周長（Ｌ）が磁極サイズに比例する。これにより、磁極サイズが大きくなると関係式Ａ´が成立するｎの値も大きくなり、磁束の浸透深さが大きくなることを見出した。すなわち、磁束の発生は１つの大きなコイルで行い、鋼材（鋼板）への磁束の入力は複数の磁極で行うことを見出した。例えば、複数の磁極として、後述する図９、図１０に示したような、枝分かれした磁極５ｂ、６ｂ（内極および外極を部分的に枝分かれさせた分割磁極）および所定の大きさに形成した磁極９（内極と接し、かつ鋼板と接する領域に設けた固定磁極）を設ける。これらの磁極の少なくとも１つを用いて鋼材へ磁束の入力を行う。これにより、上記した内極と鋼材が接している部分の総周長（Ｌ）を制御することが可能となり、磁束の浸透深さを調整できることを見出した。さらに、必要に応じて、電流制御によって内極平均磁束密度（Ｂ）も制御できることを見出した。
【００６０】
本発明によれば、リフマグの重量やコイルの発熱量の増大を回避しつつ、吊上げ対象の鋼材の板厚に応じて、適切な最大の磁束浸透深さに調整することが出来る。また、磁極によって最大の磁束浸透深さを制限しているので、電流による磁束浸透深さの制御をさらに組み合わせる場合には、電流のみで制御する場合と比較して磁束浸透深さを、より高い精度で制御することが出来る。例えば、製鉄所の厚板工場では、板厚が数ｍｍ〜数十ｍｍの鋼材を主な吊上げ対象とする。理論上は磁極のサイズの設計値を変化させることで、さらに板厚の小さい０．１ｍｍオーダーの鋼材でも吊上げ枚数の制御を行うことが出来る。
【００６１】
また、上記した内極と鋼材が接している部分の総周長（Ｌ）が異なる磁極（分割磁極あるいは固定磁極）を１つのリフティングマグネット用取り付け磁極内に複数有し、都度、これら磁極の磁場回路を切り替えることで、最大の磁束の浸透深さを調節できる。これにより、１つのリフティングマグネット用取り付け磁極を用いて、様々な板厚の鋼材に対して高精度な吊上げ枚数の制御を行うことが出来る。
【００６２】
次に、本発明の第２実施形態におけるリフティングマグネット用取り付け磁極について説明する。図９は、本発明の第２実施形態で用いるリフティングマグネット用取り付け磁極の一例を説明する模式図である。図１０は、本発明の第２実施形態で用いるリフティングマグネット用取り付け磁極の他の例を説明する模式図である。なお、図９（Ａ）および図１０（Ａ）はリフティングマグネット用取り付け磁極をリフティングマグネット（リフマグ）側からみた平面図であり、図９（Ｂ）、（Ｃ）および図１０（Ｂ）、（Ｃ）はリフティングマグネット用取り付け磁極を鋼材側からみた平面図である。以下の説明において、各図中の同一部分には同一の符号を付与する。図中、両矢印で示したＤ１、Ｄ２方向は鋼材表面と平行は方向を示す。
【００６３】
図９（Ａ）〜（Ｃ）に示す例では、鋼材を搬送する装置に用いるリフティングマグネット用取り付け磁極は、第１実施形態と同様に、少なくとも、第１の分割磁極５と第２の分割磁極６を有する。第１の分割磁極５は、リフマグの鉄心（内極）と接する第１軸部５ａと、第１軸部５ａから分岐し複数本に枝分かれした第１枝部５ｂとを備える。第２の分割磁極６は、リフマグのヨーク（外極）と接する第２軸部６ａと、第２軸部６ａから分岐し複数本に枝分かれした第２枝部６ｂとを備える。各第１枝部５ｂおよび第２枝部６ｂは、例えば空間部や非磁性体を設けて交互に配置する。
【００６４】
第２実施形態では、第１軸部５ａが、さらに、少なくとも１つの可動磁極８と、固定磁極９とを有する。第１軸部５ａは可動磁極８により複数に分割される。この可動磁極８に隣接する分割された第１軸部５ａの領域で、かつ鋼材に接する面には、固定磁極９が設けられる。可動磁極８は可動式であり、図９（Ｃ）に示す例では、第１枝部５ｂ（あるいは第２枝部６ｂ）と平行な方向に移動することができる。可動磁極８の移動は、例えばリニアスライダを用いて移動させる。固定磁極９は、吊上げる鋼材の枚数に応じて適宜形状（例えば、円形、矩形など）を決定すればよい。
【００６５】
図９（Ａ）〜図９（Ｃ）には、２つの可動磁極８により、第１軸部５ａを３つの領域に分割した一例を示す。この３つに分割された領域のうち、外側の２つの領域には、第１枝部５ｂおよび第２枝部６ｂを所定間隔で交互に配置する。中央の領域（２つの可動磁極８に挟まれた領域）には、鋼材に接する面に円形の固定磁極９を設ける。図９に示す例では、１つのリフマグ付き磁極内に、分割磁極と固定磁極の２つの磁極（すなわち、２つの磁場回路）を有する。１枚の鋼材を吊上げる場合には、図９（Ｂ）に示すように第１軸部５ｂ、第２軸部６ｂおよび固定磁極９を用い、２枚以上の鋼材を吊上げる場合には、図９（Ｃ）に示すように固定磁極９のみを用いる。
【００６６】
なお、図９には第１枝部５ｂおよび第２枝部６ｂの間に空間部を設けた例を示す。この場合、第１実施形態と同様の理由により、第１軸部５ｂおよび第２軸部６ｂの間隔Ｘ１は３０ｍｍ以下とすることが好ましい。さらに好ましくは、間隔Ｘ１は２０ｍｍ以下とする。特に間隔Ｘ１の下限は限定しないが、磁場回路が短絡することを防ぐ観点より、間隔Ｘ１は５ｍｍ以上とすることが好ましい。さらに好ましくは、間隔Ｘ１は１０ｍｍ以上とする。空間部に変えて非磁性体を挟む場合には、非磁性体の幅を調整することが好ましい。
【００６７】
また、上述と同様に、第１および第２の分割磁極５、６の板厚Ｔ１は、それぞれ２０ｍｍ以下とすることが好ましい。さらに好ましくは、板厚Ｔ１は１５ｍｍ以下とする。本発明では特に板厚Ｔ１の下限は限定しないが、上記と同様に、板厚Ｔ１は５ｍｍ以上とすることが好ましい。
【００６８】
また、固定磁極９の板厚Ｔ２は、吊上げたい鋼材の最大総板厚Ｔ１に応じて適宜設定すればよい。吊上げたい鋼材の最大総板厚ｔ１に対して（２）式を満たすＬ１となるように、固定磁極９の板厚Ｔ２や分岐数を設定する。
【００６９】
続いて、図１０を用いて、本発明の第２実施形態におけるリフマグ用取り付け磁極の他の実施形態について説明する。この他の実施形態では、固定磁極９の形状が四角形となること以外は、上述の図９と同様の構造のため、重複する部分の説明は省略する。
【００７０】
図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）に示すように、固定磁極９は分岐する構造とすることができる。例えば、第１枝部５ｂと平行となるように、長方形の固定磁極９を２本並べて設ける。ここでは、２本の固定磁極９に隣接して第２枝部６ｃを設けた例を示すが、第２枝部６ｃに変えて空間部や非磁性体を設けても良い。
【００７１】
固定磁極を分岐構造とする目的は、吊上げたい鋼材の最大総板厚に応じた磁束浸透深さに制御することにある。固定磁極の磁束の浸透深さを小さくする場合には、限られたスペースで、目的とする内極と鋼材が接している部分の周長を長くするために、固定磁極９を２本に分岐させてもよい。なお、１本で目的とする内極と鋼材が接している部分の周長が確保できるならば、固定磁極９は分割せずに１本としてもよい。
【００７２】
次に、本発明の第２実施形態で重要な役割を果たす、可動磁極８と固定磁極９について詳細に説明する。
【００７３】
上述のように、第２実施形態では、コイルで発生した磁束の通り道を、磁束が鋼材の板厚方向に深くまで入らない分割磁極および固定磁極と、磁束が鋼材の板厚方向に深くまで入る固定磁極のみとに切り替えることで、磁束の浸透深さを制御する。これにより、吊り枚数の制御が可能となる。この切り替えは、可動磁極８の位置を変えることで行う。
【００７４】
図９（Ｂ）および図１０（Ｂ）には、可動磁極８が第１軸部５ａと接する位置にある場合、すなわち可動磁極８が分割された第１部軸部５ａの間に配置される場合を示す。この場合には、コイル４に通電した状態で鋼材に接触することで、鉄心２（内極）から固定磁極９、第１軸部５ａ、第１枝部５ｂ、鋼材、第２枝部６ｂ、第２軸部６ａ、ヨーク３（外極）へと、この順番に印加（入力）する磁束により磁場回路が形成される。これにより、上記第１実施形態のように、第１の分割磁極５、第２の分割磁極６および固定磁極９を用いて、１枚の鋼材のみを吊上げることができる。
【００７５】
なお、上記のように固定磁極９に磁束は印加されるが、第１および第２の分割磁極５、６の方が鋼材に接触している周長（Ｌ）が大きいので、ほとんどの磁束が分割磁極側から鋼板に入力され、磁束浸透深さが浅くなる。これにより、複数枚を重ねた鋼材のうち１枚目の鋼材にしか磁束が届かない。
【００７６】
これに対し、図９（Ｃ）および図１０（Ｃ）には、可動磁極８が第１軸部５ａから離れた位置にある場合、すなわち可動磁極８が分割された第１軸部５ａの間に配置されない場合を示す。この場合には、コイルから出力された磁束が固定磁極９にしか磁束が印加されないため、磁束の浸透深さが大きくなり、複数枚を重ねた鋼材のうち２枚目以降の鋼材にも磁束が入力される。これにより、固定磁極９を用いて、最上層から数枚目までの鋼材を吊上げることができる。なお、固定磁極９の浸透深さは、固定磁極９のサイズを適宜調整することで吊り枚数を制御することができる。
【００７７】
そこで、本発明における固定磁極９の好ましいサイズ（寸法）について、以下に説明する。
【００７８】
本発明の第２実施形態では、固定磁極９の寸法は、以下に示す（２）式を満たすことが好ましい。上記の図１、２で説明したように、リフマグのコイル内部での内極断面積をＳ［ｍｍ２］、コイル内部での内極平均磁束密度をＢ［Ｔ］、固定磁極と吊上られた鋼材が接している領域における固定磁極の総周長をＬ１［ｍｍ］、固定磁極で吊上られた鋼材の板厚の総和の最大値をｔ１［ｍｍ］、鋼材の飽和磁束密度をＢＳ［Ｔ］とする。鋼材内のネック部１１３、１２３を通過可能な磁束は、（（ネック部の断面積）×（鋼材の飽和磁束密度））、すなわち（Ｌ１×ｔ１×ＢＳ）と表される。これに対し、コイルより印加される磁束は、（（内極断面積）×（内極平均磁束密度））、すなわち（Ｓ×Ｂ）と表される。よって、ネック部を通過可能な磁束（Ｌ１×ｔ１×ＢＳ）が、コイルより印加される磁束（Ｓ×Ｂ）より大きくなる関係、すなわち下記の関係式の（２）式を満たせば、理論上は、最上層の鋼材内では磁束飽和が起こらないと考えられる。Ｌ１の値を変化させることで、磁束の浸透深さを吊上げたい鋼材の最大総板厚（ｔ１）に応じた値に設定できる。
【００７９】
したがって、上述の固定磁極９の寸法が、次の（２）式を満たすように調整することが好ましい。
Ｓ×Ｂ  ＜  Ｌ１×ｔ１×ＢＳ                          ・・・（２）式
ここで、Ｓ、Ｂ、Ｌ１、ｔ１、ＢＳは、
Ｓ：リフティングマグネットの内極の断面積［ｍｍ２］、
Ｂ：リフティングマグネットの内極内部における平均磁束密度［Ｔ］、
Ｌ１：固定磁極と吊上られた鋼材とが接している領域の固定磁極の総周長［ｍｍ］、
ｔ１：固定磁極で吊上られた鋼材の板厚の総和の最大値［ｍｍ］、
ＢＳ：吊上られた鋼材の飽和磁束密度［Ｔ］、
をそれぞれ示す。
【００８０】
固定磁極９の寸法が（２）式を満たすことにより、磁束浸透深さをより高い精度で制御することができる。これにより、高精度な吊上げ枚数の制御が可能となる。その結果、特に、板厚２０ｍｍ以下の比較的薄い鋼材であっても、鋼材を複数枚重ねた状態から目的の枚数だけを精度良く吊上げることが出来るようになる。特に、板厚２０ｍｍを超える鋼材の場合であっても、同様の効果を得られる。
【００８１】
以上に説明した、本発明の第２実施形態におけるリフマグ用取り付け磁極は、第１軸部５ａが一般的な電磁石式のリフマグの鉄心（内極）に接続し、かつ第２軸部６ａが該リフマグのヨーク（外極）に接続することで、一般的なリフマグに分岐構造を有する第１および第２の分割磁極５、６と固定磁極９とを形成することができる。
【００８２】
なお、本発明の第２実施形態におけるリフマグ用取り付け磁極は、上記した一般的なリフマグの内極および外極に、後から取り付けることが可能なアタッチメントタイプとしてもよい。あるいは、後述する本発明の磁極付リフティングマグネットのように、リフマグの磁極（内極および外極）そのものを分岐させ、枝分かれした磁極（第１枝部５ｂ、第２枝部６ｂ）とし、さらに第１磁極５ａを可動磁極で分割し、所定領域に固定磁極を設けてもよい。いずれの場合にも、本発明と同様の効果が得られる。
【００８３】
次に、本発明の第２実施形態における磁極付リフティングマグネットについて説明する。図１１は、本発明の第２実施形態における磁極付リフティングマグネット（以下、磁極付リフマグと称する。）の一例を説明する模式図である。図１１（Ａ）は、磁極付リフマグを下側からみた平面図であり、図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）におけるＨ−Ｈ´線断面図、図１１（Ｃ）は、図１１（Ａ）におけるＩ−Ｉ´線断面図である。
【００８４】
図１１（Ａ）に示すように、鋼材を搬送する装置に用いる磁極付リフマグ７は、コイル４を介して対向して配置される鉄心２（内極）およびヨーク３（外極）と、第１の分割磁極５と、第２の分極磁極６を備える。第１の分割磁極５と、第２の分極磁極６は、各磁極を枝分かれさせた分岐構造を有する。さらに、第１の分割磁極５は、少なくとも１つの可動磁極８により第１軸部５ａが分割され、この可動磁極８で挟まれた領域に固定磁極９を有する。図１１（Ａ）に示す例では、２つの可動磁極８により第１軸部５ａが３つに分割されたものを示す。なお、第１および第２の分割磁極５、６、可動磁極８、固定磁極９の構成については、上述のリフマグ用取り付け磁極の説明と同様のため省略する。またこの場合、上記（２）式の「リフティングマグネット」は本発明の「磁極付リフティングマグネット」を示す。
【００８５】
本発明の磁極付リフマグ７は、コイル４に通電した状態で鋼材に接触することで、鉄心２（内極）から固定磁極９、第１軸部５ａ、第１枝部５ｂ、鋼材、第２枝部６ｂ、第２軸部６ａ、ヨーク３（外極）へと、この順番に印加（入力）する磁束により磁場回路が形成される。そして、例えば、図１１（Ａ）に示すように、可動磁極８が第１軸部５ａに接する位置にある場合には、第１枝部５ｂ、第２枝部６ｂおよび固定磁極９を介して内極から外極へ向けて磁束を出力し、分岐させる。これにより、積層した最上層の１枚の鋼材のみが磁極付リフマグの第１枝部５ｂ、第２枝部６ｂおよび固定磁極９に吸着される。これに対し、例えば図９（Ｃ）に示すように、可動磁極８が第１軸部５ａに接する位置にない場合には、内極から固定磁極９へ出力された磁束は、そのまま鋼材へ印加する。これにより、積層した最上層からｎ枚目まで（すなわち２枚以上）の鋼材が磁極付リフマグの固定磁極９に吸着される。
【００８６】
上述のように、本発明では可動磁極８を移動させることにより、磁場回路を第１枝部５ｂと第２枝部６ｂ側と固定磁極９に形成するか、あるいは固定磁極９のみに形成するかを制御できる。なお、本発明の磁極付リフマグによれば、上述のリフマグ用取り付け磁極と同様の効果を得られる。
【００８７】
以上説明したように、電磁石を用いたリフティングマグネットによって鋼材を吊上げる際に、１つのコイルから出力された磁束が分割磁極あるいは固定磁極を介して鋼材に印加することで、鋼材内への最大の磁束浸透深さを制御できるようになった。すなわち、本発明では、磁場回路を上述のように変化させることにより、最大の磁束浸透深さを目的とする値に変化させることができる。これにより、吊上げ対象が板厚の小さい鋼材（薄い鋼材）であっても高い精度で吊り枚数の制御を容易に行うことができる。
【００８８】
また、本発明では、磁極を用いることでリフマグコイルの大きさを変えずに制御することができるため、リフマグの重量やコイル発熱量の増大を回避できる。
【００８９】
また、本発明では、複数の磁場回路を磁極内部に持ち、都度切り替えることでこれらの磁場回路を変化できるため、一つの磁極で様々な板厚の鋼材の吊上げに対応することが出来る。
【００９０】
次に、本発明の鋼材の搬送方法について説明する。
【００９１】
本発明は、製鉄所等において、鋼材を搬送する方法に適用できる。ここでは、上述した第１実施形態および第２実施形態のリフティングマグネット用取り付け磁極、鋼材吊上げ用磁極付リフティングマグネットのいずれも用いることができる。例えば、リフティングマグネット用取り付け磁極を用いる場合には、該リフティングマグネット用取り付け磁極を一般的なリフティングマグネットに取付け、磁力により鋼材を吊上げて運搬する。磁極付リフティングマグネットを用いる場合には、該リフティングマグネットの磁力により鋼材を吊上げて運搬する。具体的には、鋼材の搬送装置により、厚板工場の精整工程待ちおよび精整工程後の出荷待ちの状態にある鋼板を、保管場所から対象の一枚だけあるいは対象の数枚（例えば２〜３枚）だけを、吊上げて移動させることができる。鋼材（例えば、鋼板）の搬送装置は、第１実施形態の場合には、鋼材を吊上げる吸着部分に、上述した図４のリフマグ用磁極を取り付けたリフマグあるいは図６の磁極付リフマグを備えていればよい。第２実施形態の場合には、搬送装置は、鋼材を吊上げる吸着部分に、上述した図９および図１０のリフマグ用磁極を取り付けたリフマグ、あるいは図１１の磁極付リフマグを備えていればよい。
【００９２】
次に、本発明の鋼材の製造方法について説明する。
【００９３】
本発明は、上述した第１実施形態および第２実施形態のリフティングマグネット用取り付け磁極あるいは磁極付リフマグによる鋼材の搬送方法を用い、圧延後、鋼板置き場所（保管場所）に保管された鋼板を磁力により１枚ずつあるいは対象の数枚（例えば２〜３枚）だけを吊上げて搬送し、精整工程を行う鋼板の製造方法である。
【００９４】
例えば、鋼板は、所定の成分組成を有する鋼素材を加熱後、熱間圧延を施した後、冷却し、所望のサイズにせん断することで製造することができる。また、本発明の鋼板の製造方法に適用できる鋼成分組成は、特に限定されず、公知の成分組成の鋼を用いることができる。また、本発明の鋼板の製造方法において、加熱および冷却の温度条件や圧延の圧下率などは、特に限定されず、公知の条件を採用することができる。
【実施例】
【００９５】
以下、実施例１〜４に基づいて本発明を説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されない。【００９６】
＜実施例１＞
図７は、実施例１で用いる、本発明の第１実施形態におけるリフマグ用取り付け磁極の概略構成を説明する模式図である。図７（Ａ）には、リフマグ用取り付け磁極を下面からみた平面図を示し、図７（Ｂ）には、図７（Ａ）におけるＤ−Ｄ´線断面図を示し、図７（Ｃ）には、図７（Ａ）におけるＥ−Ｅ´線断面図を示す。【００９７】
実施例１では、本発明例として、直径１５０ｍｍの内極、厚さ６０ｍｍ、大きさ５００ｍｍ×５００ｍｍの外極を有するリフマグ（図示せず）に、図７に示す本発明のリフマグ用取り付け磁極（ＳＳ４００製）を取り付けた図６に示すような磁極付リフマグを用いて、鋼板の吊り試験を実施した。磁極の厚みは１０ｍｍとし、内極と外極の間には２０ｍｍの空隙を設けた。第１および第２の分割磁極の寸法は特に限定しない。吊上げる鋼板は、板厚が５ｍｍ、長さ３ｍ×幅１．５ｍのサイズ、重量が１８０ｋｇ程度のＳＳ４００を使用し、１０枚重ねにした状態から最上層の鋼板（１枚目）をリフマグによって吸引し、各鋼板に作用する吸引量（吸着力）を測定した。その測定結果を表１に示す。【００９８】
表１より、最上層の１枚目では７７０ｋｇｆと大きな吸引力が作用したのに対し、下層の２枚目では１１０ｋｇｆ、さらに下層の３枚目では４ｋｇｆ、さらに下層の４枚目以降では測定限界値以下（０ｋｇｆ）となった。したがって、鋼板の重量は１８０ｋｇ程度のため、２枚目以降の鋼板は吸着しないことがわかる。【００９９】
続いて、上記磁極の第１の分割磁極５および第２の分割磁極６の形状を所定の寸法とした。この磁極を上記リフマグに取付けて、同様に鋼板の吊り試験を実施した。【０１００】
ここでは、コイル内部での内極平均磁束が推定１Ｔ、ＳＳ４００の飽和磁束密度が約２Ｔであった。そのため、コイル内部での内極断面積Ｓ［ｍｍ２］、コイル内部での内極平均磁束密度Ｂ［Ｔ］、内極と吊上鋼材が接している部分の総周長Ｌ［ｍｍ］、鋼板の板厚ｔ［ｍｍ］、鋼板の飽和磁束密度ＢＳ［Ｔ］は、それぞれＳ＝１７７００ｍｍ２、Ｂ＝１．０、Ｌ＝４４４０ｍｍ、ｔ＝５、ＢＳ＝２．０Ｔであった。したがって、上述した（１）式の左辺および右辺にそれぞれ代入すると、（１）式の左辺はＳ×Ｂ＝１７７００、（１）式の右辺はＬ×ｔ×ＢＳ＝４４４００であり、上記（１）式を満足した。【０１０１】
上記（１）式を満足する磁極付きリフマグによって吸引し、各鋼板に作用する吸引量（吸着力）を測定した。その結果を表１に示す。【０１０２】
表１より、最上層の１枚目では１８００ｋｇｆと大きな吸引力が作用した。一方、下層の２枚目では１ｋｇｆ、さらに下層の３枚目以降では測定限界値以下となった。したがって、鋼板の重量は１８０ｋｇ程度のため、２枚目以降の鋼板は吸着しないことがわかる。【０１０３】
これに対し、従来法（比較例）として、上記本発明例と同じリフマグのみを用いてそのまま吊上げ試験を実施した。その結果を表１に示す。表１より、最上層の１枚目では６７０ｋｇｆの吸引力だった。一方、下層の２枚目では３００ｋｇｆ、さらに下層の３枚目では１９０ｋｇｆの吸引量（吸着力）が作用していた。なお、７枚目以降で測定限界値以下となった。例えば、長さ３ｍ×幅１．５ｍのサイズの鋼板の場合には重量が１８０ｋｇ程度であるため、上記した従来法でこれより小さいサイズの鋼板を吊上げる場合には３枚目まで吸着することがわかる。【０１０４】
【表１】
0006787484.tif 000004
【０１０５】
以上より、本発明例によれば、コイルで発生させた磁束のほぼ全てが１枚目に集中するため、鋼板を１０枚積層した状態より、最上層の一枚のみを吊上げられることが分かった。なお、リフティングマグネット用取り付け磁極に変えて、同様の寸法形状の本発明の磁極付リフマグとしても同様の結果となる。【０１０６】
＜実施例２＞
図８は、実施例２で用いる、本発明の第１実施形態におけるリフティングマグネット用取り付け磁極の概略構成を説明する模式図である。図８（Ａ）には、リフマグ用取り付け磁極を下面からみた平面図を示し、図８（Ｂ）には、図８（Ａ）におけるＦ−Ｆ´線断面図を示し、図８（Ｃ）には、図８（Ａ）におけるＧ−Ｇ´線断面図を示す。【０１０７】
実施例２では、本発明例として、大きさ１０００ｍｍ×１００ｍｍの内極、厚さ６０ｍｍ、大きさ１５００ｍｍ×５００ｍｍの外極を有するリフマグ（図示せず）に、図８に示す本発明のリフマグ用取り付け磁極（ＳＳ４００製）を取り付けた図６に示すような磁極付リフマグを用いて鋼板吊り試験を実施した。磁極の厚みは２０ｍｍとし、内極と外極の間には３０ｍｍの空隙を設けた。第１および第２の分割磁極の寸法は特に限定しない。吊上げる鋼板は、板厚が１０ｍｍ、長さ３ｍ×幅３ｍのサイズ、重量が７２０ｋｇ程度のＳＳ４００を使用し、１０枚重ねにした状態から最上層鋼板（１枚目）をリフマグによって吸引し、各鋼板に作用する吸引量（吸着力）を測定した。その測定結果を表２に示す。【０１０８】
表２より、最上層の１枚目では３８００ｋｇｆと大きな吸引力が作用した。一方、下層の２枚目では５４０ｋｇｆ、さらに下層の３枚目では５ｋｇｆ、さらに下層の４枚目以降では測定限界値以下（０ｋｇｆ）となった。したがって、鋼板の重量は７２０ｋｇ程度のため、２枚目以降の鋼板は吸着しないことがわかる。【０１０９】
続いて、上記磁極の第１の分割磁極５および第２の分割磁極６の形状を所定の寸法とした。この磁極を上記リフマグに取付けて、同様に鋼板の吊り試験を実施した。【０１１０】
ここでは、コイル内部での内極平均磁束が推定１Ｔ、ＳＳ４００の飽和磁束密度が約２Ｔであった。そのため、コイル内部での内極断面積Ｓ［ｍｍ２］、コイル内部での内極平均磁束密度Ｂ［Ｔ］、内極と吊上鋼材が接している部分の総周長Ｌ［ｍｍ］、鋼板の板厚ｔ［ｍｍ］、鋼板の飽和磁束密度ＢＳ［Ｔ］はそれぞれＳ＝１０００００ｍｍ２、Ｂ＝１．０、Ｌ＝１０９００ｍｍ、ｔ＝１０、ＢＳ＝２．０Ｔであった。したがって、上述した（１）式の左辺および右辺にそれぞれ代入すると、（１）式の左辺はＳ×Ｂ＝１０００００、（１）式の右辺はＬ×ｔ×ＢＳ＝２１８０００であり、上記（１）式を満足した。【０１１１】
上記（１）式を満足するリフマグによって吸引し、各鋼板に作用する吸引量（吸着力）を測定した。その結果を表２に示す。【０１１２】
表２より、最上層の１枚目では８５００ｋｇｆと大きな吸引力が作用した。一方、下層の２枚目では５ｋｇｆ、さらに下層の３枚目以降では測定限界値以下となった。したがって、鋼板の重量は７２０ｋｇ程度のため、２枚目以降の鋼板は吸着しないことがわかる。【０１１３】
これに対し、従来法（比較例）として、上記本発明例と同じリフマグのみを用いてそのまま吊上げ試験を実施した。その結果を表２に示す。表２より、最上層の１枚目で３３００ｋｇｆの吸引力だった。一方、下層の２枚目では１５００ｋｇｆ、さらに下層の３枚目では９００ｋｇｆの吸引量（吸着力）が作用していた。なお、８枚目以降で測定限界値以下となった。このことから、従来法の場合には、例えば長さ３ｍ×幅３ｍのサイズの鋼板の場合には鋼板の重量が７２０ｋｇ程度であるため、上記した従来法ではこれより小さいサイズの鋼板を吊上げる場合には、３枚目まで吸着することがわかる。【０１１４】
【表２】
0006787484.tif 000005
【０１１５】
以上より、本発明例によれば、コイルで発生させた磁束のほぼ全てが１枚目に集中するため、鋼板を１０枚積層した状態より、最上層の一枚のみを吊上げられることが分かった。なお、リフティングマグネット用取り付け磁極に変えて、同様の寸法形状の本発明の磁極付リフマグとしても同様の結果となる。【０１１６】
＜実施例３＞
実施例３では、図９に示した、本発明の第２実施形態におけるリフティングマグネット用取り付け磁極を用いた。【０１１７】
実施例３では、本発明例として、直径１００ｍｍの内極、厚さ２５ｍｍ、大きさ３５０ｍｍ×３５０ｍｍの外極を有するリフマグ（図示せず）に、図９に示すリフマグ用取り付け磁極（ＳＳ４００製）を取り付けた図１１（Ａ）に示す磁極付リフマグを用いて、鋼板吊り試験を実施した。【０１１８】
なお、第１および第２の分割磁極５、６の厚みは１０ｍｍとし、第１および第２の分割磁極５、６の間には１０ｍｍの空隙を設けた。第１および第２の分割磁極５、６は、最上層の1枚を吊る設計とした。また、固定磁極９は円形とし、その直径は１００ｍｍとした。固定磁極９は、ここでは最上層から３枚分の鋼材を吊る設計とした。磁場回路の切り替えは、可動磁極８をリニアスライダで移動させることによって行った。【０１１９】
また、固定磁極９は、上記した（２）式を満たす寸法とした。ここでは、コイル内部での内極平均磁束が推定１Ｔ、ＳＳ４００の飽和磁束密度が約２Ｔであった。そのため、コイル内部での内極断面積Ｓ[ｍｍ２]、コイル内部での内極平均磁束密度Ｂ[Ｔ]、固定磁極９と吊上鋼材が接している部分の総周長Ｌ１[ｍｍ]、固定磁極９で吊上げた鋼板の板厚総和の最大値ｔ１［ｍｍ］、鋼板の飽和磁束密度ＢＳ[Ｔ]は、それぞれＳ＝７８５０ｍｍ２、Ｂ＝１．０、Ｌ＝２９５０ｍｍ、ｔ１＝１５ｍｍ、Ｂｓ＝２．０Ｔであった。したがって、上記した（２）式の左辺および右辺にそれぞれ代入すると、（２）式の左辺はＳ×Ｂ＝７８５００、（２）式の右辺はＬ×ｔ１×ＢＳ＝８８５００であり、上記（２）式を満足した。【０１２０】
また、吊上げる鋼材は、板厚が５ｍｍ、縦横３ｍ、重量３４０ｋｇのＳＳ４００を使用した。試験では５枚重ねにした状態から鋼材をリフマグによって吸引し、各鋼板に作用する吸引量（吸着力）を測定した。その測定結果を表３に示す。【０１２１】
表３の左欄には、第１および第２の分割磁極５、６と固定磁極９で吊上げた際の測定結果を示し、表３の右欄には、固定磁極９のみで吊上げた際の測定結果を示す。表３より、第１および第２の分割磁極５、６と固定磁極９で吊上げた場合には、最上層の１枚目では３８００ｋｇｆと大きな吸引力が作用した。一方、下層の２枚目では１ｋｇｆ、さらに下層の３枚目以降では測定限界以下（０ｋｇｆ）となった。これに対し、固定磁極９のみで吊上げた場合には、最上層の１枚目では１３７０ｋｇｆ、下層の２枚目では６００ｋｇｆ、さらに下層の３枚目では４９０ｋｇｆ、さらに下層の４枚目では２ｋｇｆ、５枚目で測定限界以下（０ｋｇｆ）の吸引力（吸着力）が作用していた。すなわち、１枚目で磁束飽和をおこし、３枚目まで磁束が透過することで、３枚の鋼材を吸着することがわかる。【０１２２】
【表３】
0006787484.tif 000006
【０１２３】
以上より、可動磁極８で磁場回路を切り替えることにより、１つの磁極付リフマグのみで、吊上げられる鋼板の枚数を１枚と３枚に制御できることがわかる。なお、測定結果は示していないが、固定磁極９のみで吊上げる際に、さらにコイルに印加する電流の制御を組み合わせることで、２枚吊りを行うことも出来る。【０１２４】
＜実施例４＞
実施例４では、図１０に示した、本発明の第２実施形態におけるリフティングマグネット用取り付け磁極を用いた。【０１２５】
実施例４では、本発明例として、直径１００ｍｍの内極、厚さ２５ｍｍ、大きさ３５０ｍｍ×３５０ｍｍの外極を有するリフマグ（図示せず）に、図１０に示すリフマグ用取り付け磁極（ＳＳ４００製）を取り付けた、図１１（Ａ）に示す磁極付リフマグを用いて、鋼板吊り試験を実施した。【０１２６】
なお、第１および第２の分割磁極５、６の厚みは１０ｍｍとし、第１および第２の分割磁極５、６の間には１０ｍｍの空隙を設けた。第１および第２の分割磁極５、６は、最上層の1枚を吊る設計とした。また、固定磁極９は２つの長方形に分割した構造とし、分割部分（長方形）の厚みは２０ｍｍとした。固定磁極９の分割部分と第２の分割磁極６ｃの間には１０ｍｍの空隙を設けた。固定磁極９は、最上層から２枚分の鋼材を吊る設計とした。磁場回路の切り替えは、可動磁極８をリニアスライダで移動させることによって行った。【０１２７】
また、固定磁極９は、上記した（２）式を満たす寸法とした。ここでは、コイル内部での内極平均磁束が推定１Ｔ、ＳＳ４００の飽和磁束密度が約２Ｔであった。そのため、コイル内部での内極断面積Ｓ[ｍｍ２]＝７８５０ｍｍ２、コイル内部での内極平均磁束密度Ｂ[Ｔ]＝１．０、固定磁極９と吊上鋼材が接している部分の総周長Ｌ１[ｍｍ]としたとき、第１の分割磁極５と鋼材が接している部分の総周長は３１８０ｍｍ、固定磁極９と鋼材が接している部分の総周長は５４０ｍｍ、固定磁極で吊上げた鋼板の板厚総和の最大値ｔ１［ｍｍ］＝１０ｍｍであった。したがって、上記した（２）式の左辺および右辺にそれぞれ代入すると、（２）式の左辺はＳ×Ｂ＝７８５０、（２）式の右辺はＬ×ｔ１×ＢＳ＝１０８００であり、上記（２）式を満足した。【０１２８】
また、吊上げる鋼材は、板厚が５ｍｍ、縦と横の幅がそれぞれ３ｍ、重量３４０ｋｇのＳＳ４００を使用し、試験では５枚重ねにした状態から鋼材をリフマグによって吸引し、各鋼板に作用する吸引量（吸着力）を測定した。その測定結果を表４に示す。【０１２９】
表４の左欄には、第１および第２の分割磁極５、６と固定磁極９で吊上げた際の測定結果を示し、表４の右欄には、固定磁極９のみで吊上げた際の測定結果を示す。表４より、第１および第２の分割磁極５、６と固定磁極９で吊上げた場合には、最上層の１枚目では３８００ｋｇｆと大きな吸引力が作用したのに対し、下層の２枚目では１ｋｇｆ、さらに下層の３枚目以降では測定限界以下（０ｋｇｆ）となった。これに対し、固定磁極９のみで吊上げた場合には、最上層の１枚目では１５３０ｋｇｆ、下層の２枚目では７００ｋｇｆ、さらに下層の３枚目では３ｋｇｆ、さらに下層の４枚目以降では測定限界以下（０ｋｇｆ）の吸引力（吸着力）が作用していた。すなわち、１枚目で磁束飽和をおこし、２枚目まで磁束が透過することで、２枚の鋼材を吸着することがわかる。【０１３０】
【表４】
0006787484.tif 000007
【０１３１】
以上より、可動磁極８で磁場回路を切り替えることにより、１つの磁極付リフマグのみで、吊上げられる鋼板の枚数を１枚と２枚に制御できることがわかる。
【符号の説明】
【０１３２】
２    内極
３    外極
４    コイル
５    第１の分割磁極
５ａ  第１軸部
５ｂ  第１枝部
６    第２の分割磁極
６ａ  第２軸部
６ｂ  第２枝部
６ｃ  第２枝部
７    磁極付リフマグ
８    可動磁極
９    固定磁極
１０１    リフマグ内極
１０２    リフマグ外極
１０３    コイル
１１１    リフマグ内極との接触面
１１２    リフマグ外極との接触面
１１３    ネック部
１２１    リフマグ内極との接触面
１２２    リフマグ外極との接触面
１２３    ネック部
１３１    リフマグ内極
１３２    リフマグ外極
１３３ａ〜１３３ｄ    鋼材
１３４    磁束
１４１    リフマグ内極
１４２    リフマグ外極
１４３ａ〜１４３ｄ    鋼材
１４４    磁束
【図１】
0006787484.tif 000008
【図２】
0006787484.tif 000009
【図３】
0006787484.tif 000010
【図４】
0006787484.tif 000011
【図５】
0006787484.tif 000012
【図６】
0006787484.tif 000013
【図７】
0006787484.tif 000014
【図８】
0006787484.tif 000015
【図９】
0006787484.tif 000016
【図１０】
0006787484.tif 000017
【図１１】
0006787484.tif 000018
【図１２】
0006787484.tif 000019