[发明专利]感应加热装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种设置于例如钢铁用热轧线这样的制钢线，对所搬运的被加热材连续地进行加热的感应加热装置。

背景技术

感应加热装置将与交流电源连接的加热线圈配置于被加热材的周边，利用因交链磁通而感应出的涡电流的焦耳热对被加热材进行加热。作为该感应加热装置，众所周知有一种在卷绕有铜管的加热线圈内插入被加热材进行加热的螺线管型感应加热装置。

在图6、图7中，表示了现有的螺线管型感应加热装置。图6是表示例如专利文献1等中所示的现有的螺线管型感应加热装置的结构的侧剖图。图7是表示图6的感应加热装置的主视图。加热线圈3是以围绕被加热材1的宽度方向的方式将铜管卷绕成椭圆形而形成的。耐热构件4配置于加热线圈3的内侧，形成被加热材1的通路。コ字形铁心5沿着加热线圈3的外侧的磁路在被加热材1的宽度方向上排列设置有多个。

一般而言，被粗轧后的板状的被加热材1在被辊道2搬运而被搬运至下个工序期间散热而使温度降低。因此，配置感应加热装置，感应加热装置使被加热材1在形成于加热线圈3内侧的通路内穿过，并对被加热材1进行感应加热，来补偿搬运中的温度降低。

如上所述，现有的螺线管型感应加热装置以被加热材1在搬运中的温度降低补偿作为目的。然而，由于越是靠近形成加热线圈3的铜管附近，磁通量就越多，因此，由于被加热材1与形成加热线圈3的铜管之间的物理距离的远近，会在被加热材宽度方向上产生温度差。

特别地，在使用螺线管型感应加热装置来对多根管、钢坯等钢铁产品同时进行加热的情况下，位于被加热材宽度方向端部的位置比位于宽度方向中央部的位置更能使加热线圈3与管、钢坯形成物理上的近距离。因此，宽度方向端部的交链磁通变多，容易被加热。藉此，宽度方向上的中央部与端部没有被均等地加热。

将加热线圈卷绕在被加热材周围的形式的感应加热装置在许多领域中被利用，从而提出了一种在如上所述对多个长条状的被加热材进行处理时，能实现宽度方向均热化的感应加热装置(例如，专利文献2)。

在专利文献2中，在光学透镜等的制造工序中使用模压成型装置，该模压成型装置具有卷绕在母模周围的加热线圈。为了确保均热性，加热线圈采用以下形状：在以往发热量较小的位置(宽度方向中央部)使加热线圈靠近被加热材，在以往发热量较大的位置(宽度方向端部)使加热线圈远离被加热材。

另外，专利文献2的特长在于，能根据被加热材的发热量对加热线圈的接近量进行调节，藉此，能极其细致地进行被加热材的温度控制。

专利文献1：日本专利特开平10-134949号公报

专利文献2：日本专利特开2004-269339号公报

然而，专利文献2的目的只是实现多个长条状的被加热材的均热，而未提及控制宽度方向上的温度分布来提高例如端部、中央部等特定部位的温度这样的特长。

另外，在现有的螺线管型感应加热装置中，位于被加热材宽度方向端部的部分比位于被加热材宽度方向中央部的部分更靠近形成加热线圈的铜管，从而使宽度方向端部的交链磁通变多，因此，在被加热材宽度方向上的端部和中央部，在加热温度上产生温度差。

发明内容

本发明为解决上述技术问题而作，其目的在于提供一种能实现被加热材的宽度方向上的均热，并能实现包含宽度方向中央部和端部的升温、变热在内的宽度方向温度控制的感应加热装置。

为了解决上述技术问题，本发明的感应加热装置具有以下这样的元件。

技术方案一记载的感应加热装置的特征是，包括：加热线圈，该加热线圈卷绕有导电构件，且从入口侧朝出口侧插通有被加热材；屏蔽铜管，该屏蔽铜管配置于上述加热线圈的入口侧及出口侧；以及コ字形铁心，该コ字形铁心设置于上述加热线圈的上下表面，上述屏蔽铜管是在上述被加热材的宽度方向上形成有靠近上述加热线圈的接近部和远离上述加热线圈的远离部而形成的。

技术方案二记载的上述コ字形铁心的特征是，配置于上述加热线圈的上下表面上欲使上述被加热材的温度上升的部位。

技术方案三记载的上述屏蔽铜管的特征是，在上述被加热材的宽度方向端部形成有上述接近部，在上述被加热材的宽度方向中央部形成有上述远离部。

根据技术方案一的感应加热装置，在屏蔽铜管靠近加热线圈的接近部，在屏蔽铜管中流动有与在加热线圈中流动的电流相反方向的感应电流，从而能减弱被加热材的交链磁通。远离加热线圈的远离部具有使在屏蔽铜管中流动的反向感应电流不对被加热材的交链磁通量带来影响的足够距离，通过在宽度方向上对有助于加热的交链磁通量进行调节，能控制被加热材宽度方向上的温度。