(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る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、前記搬送ラインの、前記誘導加熱装置の入側と出側における搬送ロールが、ロール表面に、前記搬送ロール上を移動する厚鋼板と通電性を保つ長さの導電性ブラシを有し、または前記搬送ラインの、前記誘導加熱装置の入側と出側における搬送ロールが、ロール表面に、前記搬送ロール上を移動する厚鋼板と通電性を保つように散布された電解液を有している。【選択図】図３
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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、前記搬送ラインの、前記誘導加熱装置の入側と出側における搬送ロールが、ロール表面に、前記搬送ロール上を移動する厚鋼板と通電性を保つ長さの導電性ブラシを有していることを特徴とする厚鋼板の熱処理装置。
【請求項２】
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、前記搬送ラインの、前記誘導加熱装置の入側と出側における搬送ロールが、ロール表面に、前記搬送ロール上を移動する厚鋼板と通電性を保つように散布された電解液を有している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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
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、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、漏れ磁束を生じる。
【０００８】
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。
【０００９】
図５、６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。
【００１０】
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６）。
【００１１】
厚板製造設備においては鋼板５の板厚が広範囲に変動するので特許文献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。
【００１２】
本発明は漏洩磁束で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】
【００１３】
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、前記搬送ラインの、前記誘導加熱装置の入側と出側における搬送ロールが、ロール表面に、前記搬送ロール上を移動する厚鋼板と通電性を保つ長さの導電性ブラシを有していることを特徴とする厚鋼板の熱処理装置。
２  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、前記搬送ラインの、前記誘導加熱装置の入側と出側における搬送ロールが、ロール表面に、前記搬送ロール上を移動する厚鋼板と通電性を保つように散布された電解液を有していることを特徴とする厚鋼板の熱処理装置。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、鋼板と搬送ロール間での電気的導通が良好となるので、誘導加熱時の漏洩磁束により発生した誘導電流が、鋼板から搬送ロールに常に流れ、鋼板と搬送ロール間にスパークが発生することを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
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。
【００１６】
図１は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し、圧延機１で所定の厚さとされた厚鋼板５は、冷却装置２により所定の冷却速度、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。
【００１７】
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、図において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は搬送ロールを示す。
【００１８】
漏洩磁束Ａが鋼板５の搬出によって引き出され、搬送ロール６の直上で、誘導電流を発生する。誘導電流ループＢは厚鋼板５と搬送ロール６の間で閉回路を形成する。厚鋼板５に生じた歪や、搬送時の振動により、厚鋼板５と搬送ロール６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する。
【００１９】
本発明は、搬送ロール６のロール表面に、該搬送ロール上を通過する厚鋼板との通電性を保つように導電性ブラシを取り付けたり、電解液を散布し、厚鋼板５との間に電気的な空隙を生じにくくし、スパークの発生を抑制したことを特徴とする。
【００２０】
図３に搬送ロール６のロール表面に導電性ブラシ７を取り付けた例、図４は電解液８を散布した例を示す。搬送ロール６のロール表面のブラシは導電性を有する素材からなるブラシであれば良く、その素材は限定しない。
【００２１】
例えば、複数枚の短冊状の金属箔を、ロール表面に円周方向に取り付けても良い。取り付けはロール表面の平滑性を損なわないように、ロール表面に溝を設け、ネジなどで取りつける。電解液としては、食塩水、塩化カルシウム水溶液、酢酸カルシウム水溶液が好ましいが特に限定するものではない。
また、誘導加熱により生じる鋼板の歪を矯正するために、誘導加熱装置の出側に搬送ロールと対向して所定の圧下力を有するピンチロールを設置してもよい。その場合、ピンチロールの表面にも、金属ブラシを設けたり電解液を散布することが好ましい。
尚、本発明では、誘導加熱装置より下流側となる最初の搬送ロールに導電性ブラシをつけたり、電解液を散布すれば良い。誘導加熱装置に厚鋼板が搬入される場合も、漏洩磁束が引き出される場合があるので、誘導加熱装置の入口に最も近い搬送ロールも同様にすることが望ましい。
【実施例１】
【００２２】
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厚鋼板の搬送ロール側となる表面を、搬送後に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１５００ｍｍ、長さ３０００ｍｍの溶接構造用鋼とした。
【００２３】
誘導加熱装置の下流側で最初に配置される搬送ロールに導電性ブラシを取り付けた場合と電解液を塗布した場合についてスパーク痕の発生状況を観察した。比較のため、導電性ブラシや電解液を塗布しない通常の搬送ロールの場合についても観察を行った。
【００２４】
導電性ブラシや電解液は搬送ロールで鋼板との間にスパークが発生しやすい両端部に取り付けたり、塗布を行った。導電性ブラシは金属製とし、電解液は食塩水を用いた。
【００２５】
スパーク痕の発生の有無を電力投入量を変化させた３枚の厚鋼板について観察を行った。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、比較例では発生が観察された。
【００２６】
【表１】
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【実施例２】
【００２７】
誘導加熱装置の出側の搬送ロールに対向してピンチロールを設けた場合についてスパーク痕の有無を観察した。厚鋼板は、誘導加熱装置による加熱（電力投入量１５ＭＷ）で歪が生じる板厚３０ｍｍ＊幅３０００ｍｍ＊長さ１００００ｍｍの寸法とした。
【００２８】
ピンチロールと搬送ロールの両端部に金属製ブラシを取り付けた場合を本発明例とし、ピンチロールにのみ金属製ブラシを取り付けなかった場合を比較例とした。表２にピンチロールのスパーク痕の観察結果を示す。
【００２９】
両ロールの両端部に金属製ブラシを取り付けた本発明例では、両ロールでスパーク痕は観察されなかったが、ピンチロールに金属製ブラシを取り付けなかった比較例ではピンチロールでスパーク痕の発生が観察された。比較例においても金属ブラシを両端部に取り付けた搬送ロールではスパーク痕の発生は観察されなかった。
【００３０】
【表２】
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【図面の簡単な説明】
【００３１】
【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】本発明に係る厚鋼板の熱処理装置の一例を示す図。
【図３】本発明に係る搬送ロールの一例を示す図。
【図４】本発明に係る搬送ロールの一例を示す図。
【図５】従来例（スパークが発生する原理を説明する図）。
【図６】従来例（同上）。
【符号の説明】
【００３２】
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    導電性ブラシ
８    電解液
【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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【図６】
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