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JP2964351B2 - 金属薄板の誘導加熱方法 - Google Patents

金属薄板の誘導加熱方法

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JP2964351B2
JP2964351B2 JP27095090A JP27095090A JP2964351B2 JP 2964351 B2 JP2964351 B2 JP 2964351B2 JP 27095090 A JP27095090 A JP 27095090A JP 27095090 A JP27095090 A JP 27095090A JP 2964351 B2 JP2964351 B2 JP 2964351B2
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JP
Japan
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temperature
coil
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solenoid coil
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JP27095090A
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益男 井上
哲嗣 土斐崎
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Toshiba Corp
Kitashiba Electric Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Corp
Kitashiba Electric Co Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は金属薄板を磁気変態点以上の温度まで均熱加
熱する誘導加熱方法に関するものである。
（従来の技術） 金属薄板の加熱装置としては従来、ガス炉、重油炉、
抵抗式電気炉が主体であった。
一方、近年は金属薄板の焼鈍や、塗装した金属薄板の
表面塗料の乾燥などを行うために、連続的に金属薄板を
加熱する方法としてソレノイドコイル方式の誘導加熱が
行われており、これは主に磁性体の鋼板の加熱に用いら
れている。
これは第７図および第８図に示すように、水冷コイル
を螺旋状に巻回したソレノイドコイル１の内側に、金属
薄板２を連続的に走行させ、ソレノイドコイル１から発
生する磁束３が金属薄板２と平行な磁束３により誘導加
熱する方法である。
このソレノイドコイル１による誘導加熱は、第９図に
示すように常温から約700℃の磁気変態点までの加熱は
板幅方向にほぼ均一に効率よく加熱することができる。
しかし磁気変態点以上に加熱する場合には、500MHZ〜
1MHZ程度の高周波電源を必要とし、この装置が高価とな
る上、商用周波数電源から高周波電源への変換効率が低
く不経済である。
またアルミニウム板などの非磁性材料の薄板の加熱方
法としては従来第10図および第11図に示すように、コ字
形鉄心４の凹溝５に水冷コイル６を巻回したインダクタ
７、７を対抗して配置し、この間に金属薄板２を走行さ
せて両インダクタ７、７により上下方向に発生する磁束
３を金属薄板２に垂直に貫通させるトランスバースコイ
ル８による誘導加熱方法が用いられている。
このトランスバースコイル８による加熱方法は、鋼板
の場合でも常温から1000℃程度までは加熱が可能である
が、板幅方向の温度分布が第12図に示すように大きく不
均一になる欠点があった。
このため、常温から磁気変態点まではソレノイドコイ
ル１で加熱し、磁気変態点に達したら直ちにトランスバ
ースコイル８で加熱する方法も考えられる。
しかしながらこの方法では第13図に示すように、磁気
変態点に達した時点で曲線ａに示すように両端側が不均
一となり、この不均一な部分がその後のトランスバース
コイル８による加熱で更に拡大され、出口側では曲線ｂ
に示すように極端に不均一となる問題があった。
（発明が解決しようとする問題点） 本発明は上記欠点を除去し、安価な装置により磁気変
態点以上の温度まで均熱加熱することができる金属薄板
の誘導加熱方法を提供することを目的とするものであ
る。
［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は、連続走行する金属薄板をトランスバースコ
イルまたはソレノイドコイルで磁気変態点まで加熱し、
次いで磁気変態点でソレノイドコイルにより加熱して板
幅方向に均熱化した後、トランスバースコイルで磁気変
態点以上に加熱することを特徴とするものである。
（作用） 次に本発明方法の作用について説明する。
金属薄板を搬送ローラで連続的に搬送し、先ずトラン
スバースコイルまたはソレノイドコイルで常温から磁気
変態点まで加熱する。
このとき磁気変態点近くでの板幅方向の温度分布は両
端側が少し不均一となる。
この後、ソレノイドコイルで誘導加熱して金属薄板を
磁気変態点温度に保持させると、ソレノイドコイルを通
過する時点では板幅方向の温度分布が均一になる。
この後、トランスバースコイルで900〜1000℃に加熱
すると出口側で板幅方向の温度分布は両端側までほぼ均
一に加熱することができる。
このように、金属薄板が磁気変態点に達したら、その
まま温度を上昇させずにソレノイドコイルで磁気変態点
温度に保持して板幅方向の温度分布を均一にしてから、
温度を上昇させることが重要なポイントである。
（実施例） 以下、本発明を図面に示す実施例を参照して詳細に説
明する。
第１図は本発明の一実施例を示すもので、２台のトラ
ンスバースコイル８、８とソレノイドコイル１と、更に
２台のトランスバースコイル８、８を一連に配置したも
のである。
金属薄板２は搬送ローラ９、９で連続的に搬送し、先
ず前段のトランスバースコイル８、８で常温から磁気変
態点まで加熱する。
この時、Ａ点での板幅方向の温度分布は、第３図に曲
線Ａで示すように両端側が少し不均一になっているが、
２段目のトランスバースコイル８を通過する磁気変態点
近くのＢ点での板幅方向の温度分布は、第３図に曲線Ｂ
で示すように両端側が大きく不均一となる。
この後、ソレノイドコイル１で誘導加熱されると、金
属薄板２は磁気変態点温度に達し、この温度に保持させ
るとソレノイドコイル１を通過するＣ点では、板幅方向
の温度分布が第３図に直線Ｃで示すように均一となる。
この後、後段のトランスバースコイル８、８で900〜1
000℃の最終温度に加熱すると出口のＤ点での板幅方向
の温度分布は、第３図に曲線Ｄで示すように両端側まで
ほぼ均一となる。
従って磁気変態点以下の磁性領域と、磁気変態点を越
える非磁性領域の加熱はトランスバースコイル８を用い
るので、電源の周波数が低くなり装置価格を低減させる
ことができる。
第４図は本発明の他の実施例を示すもので、コイルの
巻きピッチが狭い前段のソレノイドコイル１と、コイル
の巻きピッチが広い後段のソレノイドコイル１と、３台
のトランスバースコイル８…とを一連に配置したもので
ある。
金属薄板２は搬送ローラ９、９で連続的に搬送し、先
ず前段のソレノイドコイル１で常温から磁気変態点まで
加熱する。
この時、Ａ点での板幅方向の温度分布は、第６図に曲
線Ａで示すようにほぼ均一になっており、更に磁気変態
点近くの出口側のＢ点での板幅方向の温度分布は、第６
図に曲線Ｂで示すように両端側が少し温度が高くなる。
この後、後段のソレノイドコイル１で誘導加熱される
と、金属薄板２は磁気変態点温度に達し、この温度に保
持させると端部側の放熱が多くなり、ソレノイドコイル
１を通過するＣ点では、板幅方向の温度分布が第６図に
直線Ｃで示すように均一となる。
この後、トランスバースコイル８…で温度を900〜100
0℃に加熱すると出口側のＤ点での板幅方向の温度分布
は、第６図に曲線Ｄで示すように両端側は少し低下して
いるが全体としてほぼ均一の温度になる。
この装置では磁気変態点を越える非磁性領域の加熱を
トランスバースコイル８を用ているので電源の周波数が
低くなり装置価格を低減させることができる。
なお上記実施例では、ソレノイドコイル１、１を２段
に分離して設けた構造について示したが、１本のソレノ
イドコイル１の巻きピッチを前側を広くし、後側を狭く
してここで磁気変態点での均熱加熱を行うようにしても
良い。
また上記実施例では、ソレノイドコイル１とトランス
バースコイル８を横一連に配置した場合について説明し
たが、縦方向に配置して金属薄板２を上下方向に蛇行さ
せながら加熱しても良い。
［発明の効果］ 以上説明した如く本発明によれば、磁気変態点まで加
熱された金属薄板をソレノイドコイルで加熱してこの温
度に保持させることにより、板幅方向の温度分布を均一
にしてから、磁気変態点を越える非磁性領域の加熱を安
価なトランスバースコイルで行うので、安価な装置によ
り磁気変態点以上の温度まで均一に加熱できる金属薄板
の誘導加熱方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例による誘導加熱装置の構成を
示す説明図、第２図は第１図の装置による金属薄板の温
度変化を示すグラフ、第３図は金属薄板の板幅方向の温
度分布を示すグラフ、第４図は本発明の他の実施例によ
る誘導加熱装置の構成を示す説明図、第５図は第４図の
装置による金属薄板の温度変化を示すグラフ、第６図は
金属薄板の板幅方向の温度分布を示すグラフ、第７図は
ソレノイドコイルを示す正面断面図、第８図は第７図の
側面図、第９図は金属薄板の板幅方向の温度分布を示す
グラフ、第10図はトランスバースコイルを示す正面図、
第11図は第10図の側面図、第12図および第13図は金属薄
板の板幅方向の温度分布を示すグラフである。 １……ソレノイドコイル、２……金属薄板 ３……磁束、４……コ字形鉄心 ５……凹溝、６……水冷コイル ７……インダクタ、８……トランスバースコイル ９……搬送ローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−154848（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−250285（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−91195（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭51−25805（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H05B 6/10

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】連続走行する金属薄板をトランスバースコ
    イルまたはソレノイドコイルで磁気変態点まで加熱し、
    次いで磁気変態点でソレノイドコイルにより加熱して板
    幅方向に均熱化した後、トランスバースコイルで磁気変
    態点以上に加熱することを特徴とする金属薄板の誘導加
    熱方法。
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