(57)【要約】【課題】本発明は漏洩磁束により鋼板から搬送ロールにかけて形成された誘導電流によるスパークの発生が防止でき、且つ鋼板形状の矯正も可能な厚鋼板の熱処理装置を提供する。【解決手段】厚鋼板を移動させる搬送ラインと、前記搬送ライン上に高周波誘導加熱により、厚鋼板を熱処理する誘導加熱装置を備え、前記誘導加熱装置の出側の搬送ロールに対向して所定の圧下力を有するピンチロールを設け、前記ピンチロールと前記搬送ロールを結線し、閉回路化する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚鋼板を移動させる搬送ラインと、前記搬送ライン上に高周波誘導加熱により、厚鋼板を熱処理する誘導加熱装置を備えた厚鋼板の熱処理装置であって、前記誘導加熱装置の出側の搬送ロールに対向して所定の圧下力を有するピンチロールを設けた厚鋼板の熱処理装置において、前記ピンチロールと前記搬送ロールを結線し、閉回路化したことを特徴とする厚鋼板の熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送ライン上を移動する被加熱体の周囲を誘導加熱コイルで取り囲んで高周波誘導加熱する誘導加熱装置を備えた厚鋼板の熱処理装置に関し、移動加熱中の被加熱体と搬送ローラの間で発生するスパークの防止に優れるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
誘導加熱コイルにより被加熱体を高周波誘導加熱（移動加熱）する加熱装置には、熱間圧延鋼材の側端部を部分的に加熱する装置や、被加熱体の周囲を誘導加熱コイルで取り囲んで被加熱体全体を高周波誘導加熱する装置などがある。
【０００３】
厚板製造においては、熱間圧延機と冷却装置および熱処理装置を同一ライン上に配置すると生産能力が著しく増大するため、小型でライン上に配置可能な高周波誘導加熱装置を熱処理装置として用いる厚板製造設備が開発され、実用化されている。
特許文献１は厚鋼板の熱処理方法および装置に関し、熱間圧延後の厚鋼板を圧延機出側に設けた冷却装置で加速冷却した後、誘導加熱装置で熱処理する製造ラインが記載され、誘導加熱装置としてソレノイド型誘導加熱装置やトランスバース型誘導加熱装置を用いることが示されている。
【０００４】
高周波誘導加熱（移動加熱）する加熱装置では、被加熱体と搬送ローラの間でスパークが発生し、被加熱体裏面の側縁部分が損傷し、搬送ローラ表面にスパーク痕を生じる場合があり、その防止のため種々の技術が提案されている。
【０００５】
特許文献２は、熱延鋼板等金属板の側端部を部分的に誘導加熱する際、誘導起電流により金属板と搬送ロール間で発生するスパークを防止する技術に関する。誘導加熱装置と搬送ロールとの間の鋼板側端部に、電気的に接地したサイドロールを接触させることにより。誘導起電流の搬送ロール上までの広がりを抑制し、スパークを防止する。
【０００６】
特許文献３は、連続鋳造された薄スラブなどの熱間圧延鋼材をソレノイド型誘導加熱コイルで取り囲んで高周波誘導加熱する装置に関し、スパイラル状にリード角をもって巻きまわすことによる偏心磁束に起因する循環電流を、コイル巻線の巻き方の工夫により防止し、循環電流による鋼板と搬送ロール表面間で発生するスパークを防止することが記載されている。
【特許文献１】特開２００３−１３１３３号公報
【特許文献２】特開平９−３８７１２号公報
【特許文献３】特開平１１−２３３２４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１記載の、搬送ライン上を移動する厚鋼板の周囲を誘導加熱コイルで取り囲み、高周波誘導加熱する方法は、熱処理炉の雰囲気加熱のように鋼板が均一に加熱されないので、鋼板の上反りなど歪みを生じやすい。
【０００８】
鋼板の歪みは搬送に支障を生じたり、更に、誘導加熱する場合の鋼板の均一加熱を困難にするので、誘導加熱装置の出側において矯正されなければならない。
【０００９】
また、誘導加熱装置により鋼板を加熱する場合は、加熱が終了した鋼板が誘導加熱装置から搬出されるにつれて、磁束の一部も鋼板とともに引き出され、漏れ磁束となる。
【００１０】
漏れ磁束は鋼板から搬送ロールにかけての閉回路を流れる誘導電流を発生させ、鋼板と搬送ロールとの間に空隙が生じると誘導電流によりスパークが発生し、鋼板端部や搬送ロール表面にスパーク痕が発生する。
【００１１】
図４、５は鋼板の誘導電流により鋼板と搬送ロール間でスパークが発生する様子を説明する図で、誘導加熱装置３には磁束の漏洩を防止するシールドプレート３１が取り付けられているが、漏洩磁束Ａが鋼板５の搬出によって引き出され、鋼板５と搬送ロール６間に誘導電流ループＢを形成する。
【００１２】
鋼板５は誘導加熱による歪みを有することが多いため、鋼板５と搬送ロール６の接触点Cに間隔ｄが生じ、スパークが発生する（図５）。
【００１３】
鋼板５が厚鋼板の場合、誘導加熱による鋼板の歪みが大きいため特許文献２に記載された、接地されたサイドロールを鋼板端部に接触させ、誘導電流を消滅させることは難しく、特許文献３記載の方法も、既存の設備に適用することはできない。
【００１４】
本発明は漏洩磁束で鋼板から搬送ロールに形成された誘導電流によるスパークの発生が防止でき、且つ鋼板形状の矯正も可能な厚鋼板の熱処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の課題は、以下の手段により解決される。
１  厚鋼板を移動させる搬送ラインと、前記搬送ライン上に高周波誘導加熱により、厚鋼板を熱処理する誘導加熱装置を備えた厚鋼板の熱処理装置であって、前記誘導加熱装置の出側の搬送ロールに対向して所定の圧下力を有するピンチロールを設けた厚鋼板の熱処理装置において、前記ピンチロールと前記搬送ロールを結線し、閉回路化したことを特徴とする厚鋼板の熱処理装置。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ピンチロールと搬送ロール間が閉回路となるので、誘導加熱時の漏洩磁束により発生した誘導電流は鋼板からピンチロールを経由して搬送ロールに流れ、鋼板と搬送ロール間でのスパーク発生が抑制される。
【００１７】
また、誘導加熱後の鋼材の歪みも解消されるので、複数台の誘導加熱装置を配置する場合、２台目以降の誘導加熱装置において均一に加熱でき、優れた特性の厚鋼板を生産性良く製造でき産業上極めて有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明は厚鋼板を移動させる搬送ラインと、前記搬送ライン上に高周波誘導加熱により、厚鋼板を熱処理する誘導加熱装置を備えた厚鋼板の熱処理装置に適用する。
【００１９】
図１に本発明を適用する厚鋼板の熱処理装置の設備配置の一例を示す。圧延機１で熱間圧延された厚鋼板５は、冷却装置２により所定の冷却速度で、所定の冷却停止温度まで冷却される。その後、誘導加熱装置３により所定の温度に加熱され、ホットレベラー４で加熱による歪を除去する。
【００２０】
図２は本発明の一実施形態に係る誘導加熱装置周辺の構成を説明する図で、３は誘導加熱装置本体、３１は磁束の漏洩を防止するシールドプレート、６は搬送ロール、７は所定の圧下力で厚鋼板５を圧下する、搬送ロール６に対向して設けたピンチロール、Ｄは搬送ロール６とピンチロール７を電気的に接合する結線で、両者の両端部を電気的に接合するものを示す。
【００２１】
搬送ロール６とピンチロール７を電気的に接合する結線Ｄが無い場合、漏洩磁束Ａが厚鋼板５の搬出とともに引き出されると、厚鋼板５から搬送ロール６に向かい、再び厚鋼板５を経てピンチロール７に向かう誘導電流ループＢが形成される。
【００２２】
厚鋼板５と搬送ロール６またはピンチロール７の間に、厚鋼板５に生じた歪や、搬送時の振動により、空隙が生じると誘導電流ループが切断されるため、該当個所においてスパークが発生する。
【００２３】
図３は本発明の原理を説明する図で、図２の誘導加熱装置を鋼板搬出方向から観察した場合を示し、搬送ロール６とピンチロール７が、結線Ｄにより電気的に接合されると
誘導電流ループＢはａ−ｂ−ｃ−ｄ回路（搬送ロール６とピンチロール７と結線Ｄで構成される回路を説明する仮想的な電気回路）上に形成され、誘導電流は搬送ロール６とピンチロール７と結線Ｄで構成される回路に流れるが厚鋼板５には流れない。従って、厚鋼板５と搬送ロール６またはピンチロール７のいずれかとの間に、空隙が形成されもスパークは発生しない。
【実施例】
【００２４】
本発明の効果を実施例により説明する。誘導加熱装置により加熱された後、搬送ロール上をピンチロールで所定の圧力で圧下しつつ搬送された厚鋼板の表裏面を、オフラインで観察し、スパーク痕の発生状況を観察した。厚鋼板は板厚３０ｍｍ、幅３０００ｍｍ、長さ３０００ｍｍの溶接構造用鋼とした。
【００２５】
本発明例は搬送ロールとピンチロールを結線し、閉回路化し、比較例１では両者の結線を行わなかった。また、比較例２としてピンチロールによる圧下を行わない場合についても同様の観察を行った。尚、スパーク痕の発生の有無は電力投入量を変化させて誘導加熱した３枚の厚鋼板について観察を行った。
【００２６】
表１に観察結果を示す。本発明例ではスパーク痕が観察されないが、比較例１、２では発生が観察された。
【００２７】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明を適用する厚板製造ラインを説明する設備配置図。
【図２】本発明例を示す図。
【図３】本発明の原理を説明する図。
【図４】従来例。
【図５】従来例（スパークの発生原因を説明する図）。
【符号の説明】
【００２９】
１    圧延機
２    冷却装置
３    誘導加熱装置
３１  シールドプレート
４    ホットレベラー
５    厚鋼板（被加熱材）
６    搬送ロール  
７    ピンチロール
A    漏洩磁束
Ｂ    誘導電流ループ
Ｃ    接触点
Ｄ    結線 
【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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