JP2002210510A - 圧延ロールの誘導加熱装置および誘導加熱方法 - Google Patents
圧延ロールの誘導加熱装置および誘導加熱方法Info
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
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- H05B6/10—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
- H05B6/14—Tools, e.g. nozzles, rollers, calenders
- H05B6/145—Heated rollers
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
- B21B27/06—Lubricating, cooling or heating rolls
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-
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
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- B21B37/32—Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates using roll camber control by cooling, heating or lubricating the rolls
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 圧延ロールのロール径を誘導加熱で安定的に
均等化すること。 【解決手段】 ワ−クロール（１、２）の所定部分を加
熱する４つの誘導加熱器（６）がワ−クロールの軸に平
行に配設されたスライドレール（７）上にスライド可能
に配置されている。誘導加熱器には電力供給装置（８）
から周波数制御装置（９）を介して電力が供給され、周
波数制御装置は周波数を、２５〜２００kHzの範囲、好
ましくは、５０〜１００kHzの範囲に制御する。
均等化すること。 【解決手段】 ワ−クロール（１、２）の所定部分を加
熱する４つの誘導加熱器（６）がワ−クロールの軸に平
行に配設されたスライドレール（７）上にスライド可能
に配置されている。誘導加熱器には電力供給装置（８）
から周波数制御装置（９）を介して電力が供給され、周
波数制御装置は周波数を、２５〜２００kHzの範囲、好
ましくは、５０〜１００kHzの範囲に制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、誘導加熱装置およ
び方法に関し、特には圧延機の圧延ロールの局部加熱等
に用いられる誘導加熱装置および方法に関する。
び方法に関し、特には圧延機の圧延ロールの局部加熱等
に用いられる誘導加熱装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、熱間圧延処理の圧延工程では、
圧延ロールのロール幅のうち被圧延板材が通過する部分
と被圧延板材が通過しない部分との間に温度差が生じ、
熱膨張差によってロール幅方向におけるロール径に差が
生じる。そのため、熱間圧延設備では、圧延ロールの熱
膨張をロール幅方向において一定に保つために、圧延ロ
ールの低温部を非接触で局部加熱する誘導加熱装置が考
案されている。詳細は、例えば特願平１１−２８９１８
号に記載されている通りである。
圧延ロールのロール幅のうち被圧延板材が通過する部分
と被圧延板材が通過しない部分との間に温度差が生じ、
熱膨張差によってロール幅方向におけるロール径に差が
生じる。そのため、熱間圧延設備では、圧延ロールの熱
膨張をロール幅方向において一定に保つために、圧延ロ
ールの低温部を非接触で局部加熱する誘導加熱装置が考
案されている。詳細は、例えば特願平１１−２８９１８
号に記載されている通りである。
【０００３】図７は従来の誘導加熱装置を備えた板材圧
延用圧延機の概略図である。対向配置されたワークロー
ル１および２の上下にバックアップロール３および４が
配置されている。板材５はワ−クロール１および２の間
に挿入され、圧延されて矢印Ｘ方向に引き出されるが、
圧延時、板材５の有する熱のためにワ−クロール１およ
び２が熱膨張し、ロール径のロール軸方向分布がロール
軸中央で最大となる、いわゆるヒートクラウンが発生す
る。
延用圧延機の概略図である。対向配置されたワークロー
ル１および２の上下にバックアップロール３および４が
配置されている。板材５はワ−クロール１および２の間
に挿入され、圧延されて矢印Ｘ方向に引き出されるが、
圧延時、板材５の有する熱のためにワ−クロール１およ
び２が熱膨張し、ロール径のロール軸方向分布がロール
軸中央で最大となる、いわゆるヒートクラウンが発生す
る。
【０００４】ヒートクラウンが発生した状態で圧延を継
続すると、板厚は均一とならず、板材の品質が悪化する
ことは回避できない。そこで、ヒートクラウンを解消す
るために、４つの誘導加熱器６が、ワ−クロール１およ
び２の出口側に（入口側でもよい）ワ−クロール１およ
び２の軸に平行に設置されたスライドレール７上をスラ
イド可能に、ワ−クロール１および２に対向して配設さ
れていて、誘導加熱器６は電力供給装置８’から電力の
供給を受ける。
続すると、板厚は均一とならず、板材の品質が悪化する
ことは回避できない。そこで、ヒートクラウンを解消す
るために、４つの誘導加熱器６が、ワ−クロール１およ
び２の出口側に（入口側でもよい）ワ−クロール１およ
び２の軸に平行に設置されたスライドレール７上をスラ
イド可能に、ワ−クロール１および２に対向して配設さ
れていて、誘導加熱器６は電力供給装置８’から電力の
供給を受ける。
【０００５】各誘導加熱器６は、図８に示されるよう
に、コイル６１の中空部分に、例えば、それぞれ、直方
体形状の強磁性体コア６２（フェライト等）とコア用水
冷板６３とが互いに接して交互に並べて構成され、コア
用水冷板６３には冷却水供給装置６６から管６５、６４
を介して冷却水が供給され、コイル６１および強磁性体
コア６２から発生する熱による過熱を防止している。
に、コイル６１の中空部分に、例えば、それぞれ、直方
体形状の強磁性体コア６２（フェライト等）とコア用水
冷板６３とが互いに接して交互に並べて構成され、コア
用水冷板６３には冷却水供給装置６６から管６５、６４
を介して冷却水が供給され、コイル６１および強磁性体
コア６２から発生する熱による過熱を防止している。
【０００６】この誘導加熱装置は、圧延材の幅、圧延後
の板材の形状、圧延材の温度等を読み込み、現在のロー
ル形状の想定、時間経過後のロール形状の予測をし、常
に圧延後の板材の形状が最適となる様、ロール加熱量、
ロール加熱位置を調整する機能を有する。
の板材の形状、圧延材の温度等を読み込み、現在のロー
ル形状の想定、時間経過後のロール形状の予測をし、常
に圧延後の板材の形状が最適となる様、ロール加熱量、
ロール加熱位置を調整する機能を有する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記従来装置では、誘
導加熱器６による加熱量の制御は、電力供給装置８’で
電流または電圧を制御しておこなっており、周波数の制
御はおこなっておらず以下のような問題があった。 （１）コイル６１に供給される電力の周波数が低いと、
ロール表面に発生する電流の浸透深さが深くなり、その
ため圧延ロール１，２の加熱部位は表面だけでなく内部
も加熱され、発熱密度が低下するので圧延ロール１，２
の熱膨張是正に必要な加熱効率が低下する。また、周波
数が低いとコア６２内の磁束密度が高くなる傾向がある
ので、一定加熱量を得るために必要な誘導加熱器６が大
きくなる。 （２）逆に、コイル６１に供給される電力の周波数が高
いと、給電線の高周波損失、コア６２を含む整合回路の
損失が大きくなると共にコイル印加電圧も高くなる。そ
の結果、電力伝送効率が低下すると共に、高電圧による
絶縁破壊が起こりやすくなる。 （３）電力供給装置８’は、電力の調整を、電流、また
は電圧の調整でおこない、装置があまり小型化できな
い。
導加熱器６による加熱量の制御は、電力供給装置８’で
電流または電圧を制御しておこなっており、周波数の制
御はおこなっておらず以下のような問題があった。 （１）コイル６１に供給される電力の周波数が低いと、
ロール表面に発生する電流の浸透深さが深くなり、その
ため圧延ロール１，２の加熱部位は表面だけでなく内部
も加熱され、発熱密度が低下するので圧延ロール１，２
の熱膨張是正に必要な加熱効率が低下する。また、周波
数が低いとコア６２内の磁束密度が高くなる傾向がある
ので、一定加熱量を得るために必要な誘導加熱器６が大
きくなる。 （２）逆に、コイル６１に供給される電力の周波数が高
いと、給電線の高周波損失、コア６２を含む整合回路の
損失が大きくなると共にコイル印加電圧も高くなる。そ
の結果、電力伝送効率が低下すると共に、高電圧による
絶縁破壊が起こりやすくなる。 （３）電力供給装置８’は、電力の調整を、電流、また
は電圧の調整でおこない、装置があまり小型化できな
い。
【０００８】本発明は上記問題に鑑み、安定して圧延ロ
ールのロール径を均等化できる圧延ロールの誘導加熱装
置および誘導加熱方法を提供することを目的とする。
ールのロール径を均等化できる圧延ロールの誘導加熱装
置および誘導加熱方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【発明を解決するための手段】請求項１の発明によれ
ば、圧延ロールのロール径を均等化するために圧延ロー
ルを誘導加熱する誘導加熱装置であって、誘導加熱器
と、誘導加熱器を被加熱部材表面との距離一定のまま加
熱部位に移動する加熱器移動手段と、誘導加熱器に電力
を供給する電力供給手段と、加熱部位の要求加熱量の大
小に応じて誘導加熱器の加熱量を増減する加熱量調整手
段を具備し、加熱量調整手段が、誘導加熱器に供給され
る電力の周波数を調整する周波数調整手段を含み、周波
数調整手段は、周波数を予め定めた周波数範囲内で、加
熱部位の要求加熱量が大きい場合には高い周波数に調整
し、加熱部位の要求加熱量が小さい場合に低い周波数に
調整する周波数制御装置が提供される。このように構成
された誘導加熱装置では、加熱部位の要求加熱量の大小
に応じた誘導加熱器の加熱量の増減が、周波数調整手段
によって予め定めた周波数範囲内で周波数を調整してお
こなわれる。
ば、圧延ロールのロール径を均等化するために圧延ロー
ルを誘導加熱する誘導加熱装置であって、誘導加熱器
と、誘導加熱器を被加熱部材表面との距離一定のまま加
熱部位に移動する加熱器移動手段と、誘導加熱器に電力
を供給する電力供給手段と、加熱部位の要求加熱量の大
小に応じて誘導加熱器の加熱量を増減する加熱量調整手
段を具備し、加熱量調整手段が、誘導加熱器に供給され
る電力の周波数を調整する周波数調整手段を含み、周波
数調整手段は、周波数を予め定めた周波数範囲内で、加
熱部位の要求加熱量が大きい場合には高い周波数に調整
し、加熱部位の要求加熱量が小さい場合に低い周波数に
調整する周波数制御装置が提供される。このように構成
された誘導加熱装置では、加熱部位の要求加熱量の大小
に応じた誘導加熱器の加熱量の増減が、周波数調整手段
によって予め定めた周波数範囲内で周波数を調整してお
こなわれる。
【００１０】請求項２の発明によれば、項１の発明にお
いて、周波数調整手段は周波数を２５〜２００kHzの間
で調整するようにした誘導加熱装置が提供される。
いて、周波数調整手段は周波数を２５〜２００kHzの間
で調整するようにした誘導加熱装置が提供される。
【００１１】請求項３の発明によれば、圧延ロールを誘
導加熱装置により加熱して圧延ロールのロール径を均等
化する圧延ロールの誘導加熱方法であって、誘導加熱装
置が、誘導加熱器と、誘導加熱器を被加熱部材表面との
距離一定のまま加熱部位に移動する加熱器移動手段と、
誘導加熱器に電力を供給する電力供給手段と、加熱部位
の要求加熱量の大小に応じて誘導加熱器の加熱量を増減
する加熱量調整手段を具備し、周波数調整手段で、周波
数を予め定めた周波数範囲内で、加熱部位の要求加熱量
が大きい場合には高い周波数に調整し、加熱部位の要求
加熱量が小さい場合に低い周波数に調整するステップを
含むことを特徴とする方法が提供される。このように構
成された誘導加熱の方法では、加熱部位の要求加熱量の
大小に応じた誘導加熱器の加熱量の増減が、周波数調整
手段によって予め定めた周波数範囲内で周波数を調整し
ておこなわれる。
導加熱装置により加熱して圧延ロールのロール径を均等
化する圧延ロールの誘導加熱方法であって、誘導加熱装
置が、誘導加熱器と、誘導加熱器を被加熱部材表面との
距離一定のまま加熱部位に移動する加熱器移動手段と、
誘導加熱器に電力を供給する電力供給手段と、加熱部位
の要求加熱量の大小に応じて誘導加熱器の加熱量を増減
する加熱量調整手段を具備し、周波数調整手段で、周波
数を予め定めた周波数範囲内で、加熱部位の要求加熱量
が大きい場合には高い周波数に調整し、加熱部位の要求
加熱量が小さい場合に低い周波数に調整するステップを
含むことを特徴とする方法が提供される。このように構
成された誘導加熱の方法では、加熱部位の要求加熱量の
大小に応じた誘導加熱器の加熱量の増減が、周波数調整
手段によって予め定めた周波数範囲内で周波数を調整し
ておこなわれる。
【００１２】請求項４の発明では、請求項３の発明にお
いて、周波数調整手段で、周波数を２５〜２００kHzの
間で調整するようにした方法が提供される。
いて、周波数調整手段で、周波数を２５〜２００kHzの
間で調整するようにした方法が提供される。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して本発
明の実施の形態について説明する。図１は本発明による
圧延ロールの誘導加熱装置を説明する図であって、基本
的な構成は図７に示す従来技術と同一であって、４つの
誘導加熱器６が、ワ−クロール１および２の出口側に
（入口側でもよい）ワ−クロール１および２の軸に平行
に設置されたスライドレール７上をスライド可能に、ワ
−クロール１および２に対向して配設されていて、誘導
加熱器６は図８に示した従来技術のものと同じ構造を有
し、電力供給装置８から電力の供給を受ける。
明の実施の形態について説明する。図１は本発明による
圧延ロールの誘導加熱装置を説明する図であって、基本
的な構成は図７に示す従来技術と同一であって、４つの
誘導加熱器６が、ワ−クロール１および２の出口側に
（入口側でもよい）ワ−クロール１および２の軸に平行
に設置されたスライドレール７上をスライド可能に、ワ
−クロール１および２に対向して配設されていて、誘導
加熱器６は図８に示した従来技術のものと同じ構造を有
し、電力供給装置８から電力の供給を受ける。
【００１４】しかし、この電力供給装置８は従来技術の
電力供給装置８’とは異なり、誘導加熱器６に供給する
電力の調節はおこなわず略一定の電力を供給するもので
ある。そして、電力供給装置８と誘導加熱器６の間に
は、電力供給装置８が供給する電力の周波数を調節する
周波数制御装置９が設けられている。周波数制御装置９
としては、固定周波数発振器の発振周波数を制御する方
式や、負荷インピーダンスに応じて共振回路を構成し、
その共振周波数をコンデンサー等で制御する方式があ
り、いずれの方式でもかまわない。
電力供給装置８’とは異なり、誘導加熱器６に供給する
電力の調節はおこなわず略一定の電力を供給するもので
ある。そして、電力供給装置８と誘導加熱器６の間に
は、電力供給装置８が供給する電力の周波数を調節する
周波数制御装置９が設けられている。周波数制御装置９
としては、固定周波数発振器の発振周波数を制御する方
式や、負荷インピーダンスに応じて共振回路を構成し、
その共振周波数をコンデンサー等で制御する方式があ
り、いずれの方式でもかまわない。
【００１５】さて、誘導電流が導体を流れる際の電流浸
透深さδ（ｍ）は下記の（１）式で表される。 δ＝（ρ/πｆμ）1/2 ……（１） 但し、ρは比抵抗（Ω/m）、ｆはコイルを流れる電気の
周波数（Hz）、μは透磁率（H/m）である。
透深さδ（ｍ）は下記の（１）式で表される。 δ＝（ρ/πｆμ）1/2 ……（１） 但し、ρは比抵抗（Ω/m）、ｆはコイルを流れる電気の
周波数（Hz）、μは透磁率（H/m）である。
【００１６】式（１）から、周波数ｆを増加させると電
流浸透深さδは小さくなる。従って、同一の電力を供給
する場合、周波数が高いほどワークロール１，２の、よ
り表層の狭い領域に発熱が集中し、発熱密度を向上させ
ることが出来る。電流浸透深さは、実験的には１５０μ
ｍ以下、望ましくは１００μｍ以下にすることでロール
変形是正効果が得られており、図２に示す周波数ｆに対
する電流浸透深さの関係から、周波数ｆは２５kHz以
上、好ましくは、５０kHz以上とすることが必要であ
る。ワークロール１，２の熱膨張是正のためには圧延時
に板材５の有する熱と同程度の発熱密度をワークロール
１，２の表面に集中させる必要がある。
流浸透深さδは小さくなる。従って、同一の電力を供給
する場合、周波数が高いほどワークロール１，２の、よ
り表層の狭い領域に発熱が集中し、発熱密度を向上させ
ることが出来る。電流浸透深さは、実験的には１５０μ
ｍ以下、望ましくは１００μｍ以下にすることでロール
変形是正効果が得られており、図２に示す周波数ｆに対
する電流浸透深さの関係から、周波数ｆは２５kHz以
上、好ましくは、５０kHz以上とすることが必要であ
る。ワークロール１，２の熱膨張是正のためには圧延時
に板材５の有する熱と同程度の発熱密度をワークロール
１，２の表面に集中させる必要がある。
【００１７】図３には周波数に対するロール有効加熱量
の関係が相対値（各値は１０kHzの時の値を１として表
してある）で示されていて、高周波コイル６１に供給さ
れる電力の周波数ｆを高くする事により、ワークロール
１，２の熱膨張是正に有効な加熱量が高くなり、強磁性
体コアの必要断面積が小さく出来、加熱効率の向上が可
能なことが理解される。
の関係が相対値（各値は１０kHzの時の値を１として表
してある）で示されていて、高周波コイル６１に供給さ
れる電力の周波数ｆを高くする事により、ワークロール
１，２の熱膨張是正に有効な加熱量が高くなり、強磁性
体コアの必要断面積が小さく出来、加熱効率の向上が可
能なことが理解される。
【００１８】また、一定の磁束密度をロールに作用させ
る際に、コアが磁気飽和しないための必要最低断面積
は、周波数に反比例する。したがって、周波数を高くす
ることによりコアを含む誘導加熱装置をコンパクトにす
ることが可能になる。しかし、図４には、周波数に対す
るコア損失の関係が相対値（各値は１０kHzの時の値を
１として表してある）で示されていて、周波数ｆを高く
すると有効加熱量の増加以上にコア損失が大きくなり、
周波数ｆをあまり高くすることは好ましくないことが理
解される。
る際に、コアが磁気飽和しないための必要最低断面積
は、周波数に反比例する。したがって、周波数を高くす
ることによりコアを含む誘導加熱装置をコンパクトにす
ることが可能になる。しかし、図４には、周波数に対す
るコア損失の関係が相対値（各値は１０kHzの時の値を
１として表してある）で示されていて、周波数ｆを高く
すると有効加熱量の増加以上にコア損失が大きくなり、
周波数ｆをあまり高くすることは好ましくないことが理
解される。
【００１９】一方、コイル６１に印可すべき電圧は、周
波数に比例するコイルインダクタンスで定まり、図５に
示すように周波数ｆを高くすると印加電圧も高くする必
要があるが、一般的な誘導加熱装置に用いられる回路素
子の耐電圧能力から、印加電圧は、２０００Ｖ以下、好
ましくは、１２００Ｖ以下に抑えることが必要であり、
これ以上の電圧を印加すると絶縁破壊する。上記の条件
を考慮すると、周波数ｆとしては、２００kHz以下、好
ましくは、１００kHz以下にする必要がある。以上の図
２および図５から誘導加熱器６に印加される電力の周波
数ｆは、２５〜２００kHz、好ましくは、５０〜１００k
Hzが適正な範囲であるということができる。
波数に比例するコイルインダクタンスで定まり、図５に
示すように周波数ｆを高くすると印加電圧も高くする必
要があるが、一般的な誘導加熱装置に用いられる回路素
子の耐電圧能力から、印加電圧は、２０００Ｖ以下、好
ましくは、１２００Ｖ以下に抑えることが必要であり、
これ以上の電圧を印加すると絶縁破壊する。上記の条件
を考慮すると、周波数ｆとしては、２００kHz以下、好
ましくは、１００kHz以下にする必要がある。以上の図
２および図５から誘導加熱器６に印加される電力の周波
数ｆは、２５〜２００kHz、好ましくは、５０〜１００k
Hzが適正な範囲であるということができる。
【００２０】図６には、周波数と加熱に有効に使用され
る電力効率（相対値、各値は１００kHzの時の値を１と
して表してある）の関係が示されおり、周波数ｆを上記
の適正な範囲にすると、電力効率も０．８以上となり、
電力効率の点からも２５〜２００kHzの範囲が、特に５
０〜１００kHzの範囲が好ましいことが判る。
る電力効率（相対値、各値は１００kHzの時の値を１と
して表してある）の関係が示されおり、周波数ｆを上記
の適正な範囲にすると、電力効率も０．８以上となり、
電力効率の点からも２５〜２００kHzの範囲が、特に５
０〜１００kHzの範囲が好ましいことが判る。
【００２１】以上の理由から、本発明においては、誘導
加熱器６のコイルに印加される電力の周波数ｆは２５〜
２００kHz、好ましくは、５０〜１００kHzの範囲に制御
され、設備を大きくすることなく、高い効率で、ワーク
ロール１，２を加熱することができ、絶縁破壊の心配も
ない。そして、ワークロール１，２の加熱部位の温度が
低く要求加熱量が大きい場合には高い周波数で加熱をお
こない、逆に、加熱部位の温度がそれほど低くなく要求
加熱量が小さい場合には低い周波数で加熱がおこなわれ
る。
加熱器６のコイルに印加される電力の周波数ｆは２５〜
２００kHz、好ましくは、５０〜１００kHzの範囲に制御
され、設備を大きくすることなく、高い効率で、ワーク
ロール１，２を加熱することができ、絶縁破壊の心配も
ない。そして、ワークロール１，２の加熱部位の温度が
低く要求加熱量が大きい場合には高い周波数で加熱をお
こない、逆に、加熱部位の温度がそれほど低くなく要求
加熱量が小さい場合には低い周波数で加熱がおこなわれ
る。
【００２２】
【発明の効果】請求項１の発明は、圧延ロールのロール
径を均等化するために圧延ロールを誘導加熱する誘導加
熱装置であって、誘導加熱器と、誘導加熱器を被加熱部
材表面との距離一定のまま加熱部位に移動する加熱器移
動手段と、誘導加熱器に電力を供給する電力供給手段
と、加熱部位の要求加熱量の大小に応じて誘導加熱器の
加熱量を増減する加熱量調整手段を具備するが、加熱量
調整手段が、誘導加熱器に供給される電力の周波数を調
整する周波数調整手段を含み、周波数調整手段は、周波
数を予め定めた周波数範囲内で、加熱部位の要求加熱量
が大きい場合には高い周波数に調整し、加熱部位の要求
加熱量が小さい場合に低い周波数に調整する。したがっ
て、加熱部位の要求加熱量の大小に応じた誘導加熱器の
加熱量の増減が、周波数調整手段によって予め定めた周
波数範囲内で周波数を調整しておこなわれるが、周波数
の調整は一般に、電力の調整、すなわち、電流、電圧の
調整よりもはるかに簡単にでき、設備を小型、低コスト
にまとめることができる。特に、請求項２ように、周波
数調整手段により周波数を２５〜２００kHzの間で調整
すれば、高い効率で、絶縁破壊の心配もなく誘導加熱す
ることができる。
径を均等化するために圧延ロールを誘導加熱する誘導加
熱装置であって、誘導加熱器と、誘導加熱器を被加熱部
材表面との距離一定のまま加熱部位に移動する加熱器移
動手段と、誘導加熱器に電力を供給する電力供給手段
と、加熱部位の要求加熱量の大小に応じて誘導加熱器の
加熱量を増減する加熱量調整手段を具備するが、加熱量
調整手段が、誘導加熱器に供給される電力の周波数を調
整する周波数調整手段を含み、周波数調整手段は、周波
数を予め定めた周波数範囲内で、加熱部位の要求加熱量
が大きい場合には高い周波数に調整し、加熱部位の要求
加熱量が小さい場合に低い周波数に調整する。したがっ
て、加熱部位の要求加熱量の大小に応じた誘導加熱器の
加熱量の増減が、周波数調整手段によって予め定めた周
波数範囲内で周波数を調整しておこなわれるが、周波数
の調整は一般に、電力の調整、すなわち、電流、電圧の
調整よりもはるかに簡単にでき、設備を小型、低コスト
にまとめることができる。特に、請求項２ように、周波
数調整手段により周波数を２５〜２００kHzの間で調整
すれば、高い効率で、絶縁破壊の心配もなく誘導加熱す
ることができる。
【００２３】請求項３の発明は、圧延ロールを誘導加熱
装置により加熱して圧延ロールのロール径を均等化する
圧延ロールの誘導加熱方法であって、誘導加熱装置が、
誘導加熱器と、誘導加熱器を被加熱部材表面との距離一
定のまま加熱部位に移動する加熱器移動手段と、誘導加
熱器に電力を供給する電力供給手段と、加熱部位の要求
加熱量の大小に応じて誘導加熱器の加熱量を増減する加
熱量調整手段を具備するものであるが、周波数調整手段
で、周波数を予め定めた周波数範囲内で、加熱部位の要
求加熱量が大きい場合には高い周波数に調整し、加熱部
位の要求加熱量が小さい場合に低い周波数に調整するス
テップを含んでいる。したがって、加熱部位の要求加熱
量の大小に応じた誘導加熱器の加熱量の増減が、周波数
調整手段によって予め定めた周波数範囲内で周波数を調
整しておこなわれるが、周波数の調整は一般に、電力の
調整、すなわち、電流、電圧の調整よりもはるかに簡単
にであるので、調整が容易である。特に、請求項４のよ
うに、周波数調整手段により周波数を２５〜２００kHz
の間で調整すれば、高い効率で、絶縁破壊の心配もなく
誘導加熱することができる。
装置により加熱して圧延ロールのロール径を均等化する
圧延ロールの誘導加熱方法であって、誘導加熱装置が、
誘導加熱器と、誘導加熱器を被加熱部材表面との距離一
定のまま加熱部位に移動する加熱器移動手段と、誘導加
熱器に電力を供給する電力供給手段と、加熱部位の要求
加熱量の大小に応じて誘導加熱器の加熱量を増減する加
熱量調整手段を具備するものであるが、周波数調整手段
で、周波数を予め定めた周波数範囲内で、加熱部位の要
求加熱量が大きい場合には高い周波数に調整し、加熱部
位の要求加熱量が小さい場合に低い周波数に調整するス
テップを含んでいる。したがって、加熱部位の要求加熱
量の大小に応じた誘導加熱器の加熱量の増減が、周波数
調整手段によって予め定めた周波数範囲内で周波数を調
整しておこなわれるが、周波数の調整は一般に、電力の
調整、すなわち、電流、電圧の調整よりもはるかに簡単
にであるので、調整が容易である。特に、請求項４のよ
うに、周波数調整手段により周波数を２５〜２００kHz
の間で調整すれば、高い効率で、絶縁破壊の心配もなく
誘導加熱することができる。
【図１】本発明による誘導加熱装置を説明する概略図で
ある。
ある。
【図２】周波数に対する電流浸透深さの計算値を示す図
である。
である。
【図３】周波数に対するロール有効加熱量の関係を相対
値で示した図であり、各値は１０kHzの時の値を１とし
て表してある。
値で示した図であり、各値は１０kHzの時の値を１とし
て表してある。
【図４】周波数に対するコア損失の関係を相対値で示し
た図であり、各値は１０kHzの時の値を１として表して
ある。
た図であり、各値は１０kHzの時の値を１として表して
ある。
【図５】励磁周波数とコイル印加電圧との関係を示した
図である。
図である。
【図６】励磁周波数と加熱に有効な電力効率（相対値、
各値は１００kHzの時の値を１として表している）との
関係を示した図である。
各値は１００kHzの時の値を１として表している）との
関係を示した図である。
【図７】従来技術による誘導加熱装置を説明する概略図
である。
である。
【図８】図７における誘導加熱器の詳細を示す斜視図で
ある。
ある。
１、２…ワークロール ３、４…バックアップロール ５…板材 ６…誘導加熱装置 ７…スライドレール ８…電力供給装置 ８’…電力供給装置（従来技術） ９…周波数制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｂ 6/10 ３８１ Ｂ２１Ｂ 37/00 １１６Ｄ (72)発明者 水田 桂司 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島研究所内 Ｆターム(参考） 3K059 AB08 AB19 AB26 AB28 AD05 4E024 AA01 AA02 DD01 DD04
Claims (4)
- 【請求項１】 圧延ロールのロール径を均等化するため
に圧延ロールを誘導加熱する誘導加熱装置であって、 誘導加熱器と、誘導加熱器を被加熱部材表面との距離一
定のまま加熱部位に移動する加熱器移動手段と、誘導加
熱器に電力を供給する電力供給手段と、加熱部位の要求
加熱量の大小に応じて誘導加熱器の加熱量を増減する加
熱量調整手段を具備し、 加熱量調整手段が、誘導加熱器に供給される電力の周波
数を調整する周波数調整手段を含み、周波数調整手段
は、周波数を予め定めた周波数範囲内で、加熱部位の要
求加熱量が大きい場合には高い周波数に調整し、加熱部
位の要求加熱量が小さい場合に低い周波数に調整するこ
とを特徴とする誘導加熱装置。 - 【請求項２】 周波数調整手段は周波数を２５〜２００
kHzの間で調整することを特徴とする請求項１に記載の
装置。 - 【請求項３】 圧延ロールを誘導加熱装置により加熱し
て圧延ロールのロール径を均等化する圧延ロールの誘導
加熱方法であって、 誘導加熱装置が、誘導加熱器と、誘導加熱器を被加熱部
材表面との距離一定のまま加熱部位に移動する加熱器移
動手段と、誘導加熱器に電力を供給する電力供給手段
と、加熱部位の要求加熱量の大小に応じて誘導加熱器の
加熱量を増減する加熱量調整手段を具備し、 周波数調整手段で、周波数を予め定めた周波数範囲内
で、加熱部位の要求加熱量が大きい場合には高い周波数
に調整し、加熱部位の要求加熱量が小さい場合に低い周
波数に調整するステップを含むことを特徴とする方法。 - 【請求項４】 周波数調整手段で、周波数を２５〜２０
０kHzの間で調整することを特徴とする請求項３に記載
の方法。
Priority Applications (6)
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| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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