(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱延鋼板を製造する熱間圧延設備に設けられた、仕上圧延を施す前の熱間圧延鋼材エッジを加熱する電磁誘導加熱装置において、前記熱間圧延鋼材両エッジの上方及び下方に設けたインダクタコイルと、前記熱間圧延鋼材の下方のインダクタコイル間に配置した非磁性材料製の通板ガイドとを備えたことを特徴とする熱間圧延鋼材エッジの電磁誘導加熱装置。
【請求項２】
前記非磁性材料製の通板ガイドを非磁性材料製の中空体とすることを特徴とする請求項１に記載の熱間圧延鋼材エッジの電磁誘導加熱装置。
【請求項３】
熱延鋼板を製造する熱間圧延設備に設けられた、仕上圧延を施す前の熱間圧延鋼材エッジを加熱する電磁誘導加熱装置において、前記熱間圧延鋼材両エッジの上方及び下方に設けたインダクタコイルと、前記熱間圧延鋼材の下方のインダクタコイル間に配置した中空体の通板ガイドとを備えたことを特徴とする熱間圧延鋼材エッジの電磁誘導加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱延鋼板を製造する熱間圧延設備に設けられた、仕上圧延を施す前の熱間圧延鋼材エッジを加熱する電磁誘導加熱装置に関し、特に、熱間圧延鋼材両エッジの上方及び下方に設けたインダクタコイルの内、下方のインダクタコイル間に通板ガイドを配置した、インダクタコイルの焼損トラブルのない電磁誘導加熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱間圧延鋼材の幅方向両端部、すなわち仕上圧延を施す前のシートバーの両エッジの温度は、中央部に比べて低くなり易く、その部分が変態点以下で熱間仕上圧延されると組織の不均一を生じ製品歩留りが低下するばかりでなく、後工程である冷間圧延において板破断等を発生させる原因となるので問題である。
【０００３】
このような問題を解決するのに、一般に熱延鋼板を製造する熱間圧延設備には、熱間圧延鋼材エッジの電磁誘導加熱装置が設けられており、仕上圧延する前の熱間圧延鋼材エッジを加熱することが行われている。熱間圧延鋼材エッジの電磁誘導加熱装置には、普通熱間圧延鋼材の両エッジの上方及び下方にインダクタコイルが設けられており、熱間圧延鋼材両エッジの下方のインダクタコイル間に幅方向に所定厚みの通板ガイドが配置されている。
【０００４】
例えば800 〜1100℃の熱間圧延鋼材３の両エッジを加熱する電磁誘導加熱装置は、図３、図４に示すように、１対のコの字状のフレームに設けられた上方のインダクタコイル4U、4Uと下方のインダクタコイル4L、4Lとの間の磁束10による電磁誘導作用によって、熱間圧延鋼材３の両エッジを加熱するようにされている。そして上方および下方のインダクタコイル4U、4Lは、普通インダクタコイル4U、4L内に通水し水冷を行って過熱を防止するとともに、それぞれ絶縁処理を施されて収納部5U、5L内に装着されている。
【０００５】
通板ガイド１は図３に示すように、下方インダクタコイル4L、4Lの間に設置され、図４の側面図に示すようにテーブルロール６と６の間を熱間圧延鋼材が通るのをガイドするものである。
ところで、ある期間電磁誘導加熱装置を使用すると、下インダクタコイル4L、4Lの収納部5L、5Lが図６に示すように熱変形してしまい、熱間圧延材のスケール７（酸化鉄）が収納部5L内に入ってインダクタコイル4L、4Lの焼損トラブルが発生するという問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、従来技術の上記問題点を解消することにあり、インダクタコイルの焼損トラブルのない熱間圧延鋼材エッジの電磁誘導加熱装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、悪環境化の熱間圧延ラインで用いられているインダクタコイルの焼損トラブルの原因を鋭意検討した結果、インダクタコイルの収納部の熱変形は、電磁誘導加熱装置に設けられた通板ガイドからの輻射熱によって生ずることを知見し本発明を完成させた。
【０００８】
すなわち、請求項１記載の本発明は、熱延鋼板を製造する熱間圧延設備に設けられた、仕上圧延を施す前の熱間圧延鋼材エッジを加熱する電磁誘導加熱装置において、前記熱間圧延鋼材両エッジの上方及び下方に設けたインダクタコイルと、前記熱間圧延鋼材の下方のインダクタコイル間に配置した非磁性材料製の通板ガイドとを備えたことを特徴とする熱間圧延鋼材エッジの電磁誘導加熱装置である。
【０００９】
請求項２記載の本発明は、前記非磁性材料製の通板ガイドを非磁性材料製の中空体とすることを特徴とする請求項１に記載の発明である。
請求項３記載の本発明は、熱延鋼板を製造する熱間圧延設備に設けられた、仕上圧延を施す前の熱間圧延鋼材エッジを加熱する電磁誘導加熱装置において、前記熱間圧延鋼材両エッジの上方及び下方に設けたインダクタコイルと、前記熱間圧延鋼材の下方のインダクタコイル間に配置した中空体の通板ガイドとを備えたことを特徴とする熱間圧延鋼材エッジの電磁誘導加熱装置である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
先ず、本発明の契機となった、従来の仕上圧延を施す前の熱間圧延鋼材両エッジを加熱する電磁誘導加熱装置に設けられた、インダクタコイルの焼損トラブルについて、図３〜図６を用いて詳細に説明する。図３は、従来例の電磁誘導加熱装置の構成を示す正面図であり、図４は、図３のＡ−Ａ矢視部分断面図である。また図５は、従来の電磁誘導加熱装置の通板ガイドを示す側面図であり、図６は、インダクタコイルの収納部の熱変形例を示す部分断面図である。
【００１１】
ここで、１は通板ガイド、３は熱間圧延鋼材（シートバー）、4U、4Lはインダクタコイル、5U、5Lは収納部、６はテーブルロール、７はスケール、10は磁束、11は漏洩磁束、1Bは水冷配管である。
従来の電磁誘導加熱装置に設けられた通板ガイド１は、図３、図４に示すように、テーブルロール６、６でなすパスラインより下方に通板ガイド１の上端が位置するように、下インダクタコイル4L、4Lの中間に設けられており、下方のインダクタコイル4L、4Lに熱間圧延鋼材３の先端や尾端が衝突したり、接触するのを防止している。この従来の通板ガイド１は、炭素鋼の中実体とされ、幅方向に所定の厚み・圧延方向に所定の長さ・所定の高さを有し、熱間圧延鋼材３の先端や尾端が衝突あるいは接触しても容易には変形しないような所定の剛性とされている。
【００１２】
但し、通板ガイド１の内部には、普通図５に示すように水冷配管1Bが設けてあり、通板ガイド１を水冷するようにしている。
ところが、上記のように従来の電磁誘導加熱装置に設けられた通板ガイド１は、炭素鋼製の強磁性材料であったことから、通板ガイド１には、例えば図３で示す上インダクタコイル4U、4Uから通板ガイド１を通って下インダクタコイル4L、4Lに向かう漏洩磁束11によって渦電流が生じ、この渦電流によるジュール熱により、通板ガイド１が加熱されていたのである。
【００１３】
このため通板ガイド１は、熱間圧延鋼材３の輻射熱を受けるだけでなく、漏洩磁束11による電磁誘導作用によって加熱されていたので、図５で示す水冷配管1Bにより水冷しているだけでは冷却不足となって、通板ガイド１の温度が所定値以上に上昇してしまっていたのである。
そして下インダクタコイル4L、4Lの収納部5L、5Lは、熱間圧延鋼材３からの輻射熱だけでなく、通板ガイド１からの輻射熱を受けて温度が上昇してしまい、収納部5L、5Lの熱膨張量が大きくなって、例えば図６に示すような収納部5L、5Lの角部の一辺が通板ガイド１側に開いてしまう熱変形が生じていたのである。
【００１４】
この熱変形部からスケール７等が侵入し、インダクタコイル4L、4Lの絶縁性が低下してインダクタコイル4L、4Lの焼損トラブルが発生していたのである。
そこで、本発明の電磁誘導加熱装置には、非磁性材料製の通板ガイドを設け、好ましくは、非磁性材料製中空体の通板ガイドを設けたのである。本発明では非磁性材料製の通板ガイドとすることにより、通板ガイド自体の昇温を抑制し、収納部の変形を防止して、スケールの侵入を防ぎ、インダクタコイルの焼損トラブルをなくしたものである。
【００１５】
本発明例の電磁誘導加熱装置に用いる通板ガイドについて、図１、図２を用いて説明する。図１は、本発明例の電磁誘導加熱装置の構成を示す正面図であり、図２は、本発明に用いる通板ガイドの一例を示す側面図である。図１、図２において、図３〜図６と同じものには同一符合を付し説明を省略する。
ここで、２は通板ガイド、2Bは水冷配管、2Aは空間である。
【００１６】
本発明例の通板ガイド２は、非磁性材料のSUS304製であり、図１及び図２に示すように幅方向に通ずる空間2Aを設けた中空体とした。この通板ガイド２には、図２に示すように水冷配管2Bが設けてあり、通板ガイド２を水冷可能にしている。
本発明例においては、通板ガイド２を非磁性材料製としたので、従来技術である図３に比較して図１で示すように上インダクタコイル4U、4Uから通板ガイド２を通って下インダクタコイル4L、4Lに向かう漏洩磁束を極力少なくでき、漏洩磁束の電磁誘導作用による通板ガイド２の温度上昇を小さくできるのである。このため、通板ガイド２から下インダクタコイル4L、4Lの収納部5L、5Lへの輻射熱量が減少し、収納部5L、5Lの温度上昇が小さくなり熱による変形が防止できるのである。
【００１７】
この本発明例の電磁誘導加熱装置を用いて、800 〜1100℃の熱間圧延鋼材３の幅方向の両側エッジを、通板ガイド２の水冷配管2Bに通水しながら加熱したところ、図３〜図５に示した従来例の電磁誘導加熱装置を用いた場合には、通板ガイド１の温度は400 ℃であり通板ガイド１から収納部5L、5Lへの輻射熱量が大きく、収納部5L、5Lの熱変形が生じてスケールが収納部5Lに侵入してインダクタコイルの焼損トラブルが発生していたのに対して、上記発明例の場合には、通板ガイド２の温度は200 ℃であり通板ガイド２から収納部5L、5Lへの輻射熱量を減少できたので、トラブルなく電磁誘導加熱装置を長期間使用できた。
【００１８】
本発明例において通板ガイド２を、幅方向に通ずる空間2Aを設けた中空体とするのが好ましい理由は、通板ガイド２の剛性を大きく低下することなく輻射面積を減少させることができるので、熱間仕上鋼材３をガイドするという機能を満足させながら中実体の場合よりも、通板ガイド２からインダクタコイル4L、4Lの収納部5L、5Lへの輻射熱量をさらに少なくでき、収納部5L、5Lの熱変形が長期間生じないようにできるからである。
【００１９】
以上の本発明例では、非磁性材料製の通板ガイド２とした場合について説明したが、本発明においては、通板ガイド２を非磁性材料製とはせずに、通板ガイドの形状を中空体としてもよい。
本発明において通板ガイド２を非磁性材料製以外の中空体とした場合には、漏洩磁束の電磁誘導作用による通板ガイド２の温度上昇を小さくすることはできないが、通板ガイド２の剛性を大きく低下することなく通板ガイド２の輻射面積を減少させることにより、通板ガイド２からインダクタコイル4L、4Lの収納部5L、5Lへの輻射熱量を収納部5L、5Lの熱変形が生じない程度に減少できるからである。
【００２０】
本発明に用いる通板ガイドの中空体としては、幅方向に通ずる孔を複数設けたものでもよい。
本発明に用いる通板ガイドの非磁性材料としては、SUS316、SUS316L 、SUS304等の適宜な材料とすればよい。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、通板ガイドからインダクタコイルの収納部への輻射熱を減少できて収納部の熱変形を防止できるので、外部からのスケール侵入がなくなりインダクタコイルの焼損トラブルがなくなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明例の電磁誘導加熱装置の構成を示す正面図である。
【図２】本発明に用いる通板ガイドの一例を示す側面図である。
【図３】従来例の電磁誘導加熱装置の構成を示す正面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ矢視部分断面図である。
【図５】従来の電磁誘導加熱装置の通板ガイドを示す側面図である。
【図６】インダクタコイルの収納部の熱変形例を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１、２  通板ガイド
３  熱間圧延鋼材（シートバー）
4U、4L  インダクタコイル
5U、5L  収納部
６  テーブルロール
７  スケール
10  磁束
11  漏洩磁束
1B、2B  水冷配管
2A  空間
【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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