JPH0471968B2 - - Google Patents
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- JPH0471968B2 JPH0471968B2 JP57207457A JP20745782A JPH0471968B2 JP H0471968 B2 JPH0471968 B2 JP H0471968B2 JP 57207457 A JP57207457 A JP 57207457A JP 20745782 A JP20745782 A JP 20745782A JP H0471968 B2 JPH0471968 B2 JP H0471968B2
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- JP
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- cooling fluid
- cooling
- temperature
- case
- theoretical
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/62—Quenching devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
- B21B45/02—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
- B21B45/0203—Cooling
- B21B45/0209—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants
- B21B45/0215—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes
- B21B45/0218—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes for strips, sheets, or plates
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Control Of Heat Treatment Processes (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、金属シートの完全な結晶構造を得る
目的で金属シートの制御冷却を達成する方法に関
する。
目的で金属シートの制御冷却を達成する方法に関
する。
該方法を実施するためのプラントにも関する。
ミルから生ずるシートの冷却法は知られてお
り、特に、消費電力を禁止される程に増大させる
ことなく、厚シートを処理する目的で高い冷却速
度に達することが可能である。この方法とそれを
実施するための機械はフランス特許出願2223096
号明細書に記載されている。この方法では圧延終
了時に加熱シートは、それがロールによる均一の
並進運動で内部を駆動されるケースの入口で水平
方向になる。同時に、高温で駆動される一定高の
水のシートが金属シートの両側表面を循環して金
属シートの熱を放散させる。
り、特に、消費電力を禁止される程に増大させる
ことなく、厚シートを処理する目的で高い冷却速
度に達することが可能である。この方法とそれを
実施するための機械はフランス特許出願2223096
号明細書に記載されている。この方法では圧延終
了時に加熱シートは、それがロールによる均一の
並進運動で内部を駆動されるケースの入口で水平
方向になる。同時に、高温で駆動される一定高の
水のシートが金属シートの両側表面を循環して金
属シートの熱を放散させる。
従つて、金属の各面はケース内では規則的に再
生される一団の流体と接触している。金属シート
と水との間の対応熱量交換値は水の流速の上昇と
共に上昇する。本方法では約３×106W／m2の熱
量の抽出が可能である。この値は30mm厚シートの
30℃／秒という心冷却に対応する。研究と実験に
より、前記特許文献記載の方法で得ることのでき
る冷却速度は、例えばマンガン炭素鋼シート（約
0.17％の炭素と1/4％のマンガンとを含み、他の
合金元素は含まない）のマルテン急冷に極めて適
合していると思われる。これと同じ処理を、少量
の添加物、例えばモリブデン、ニツケル又はホウ
素（これらの存在は焼入性を高める）、を含む鋼
に適用してもマルテンサイト構造が生ずることは
明白である。
生される一団の流体と接触している。金属シート
と水との間の対応熱量交換値は水の流速の上昇と
共に上昇する。本方法では約３×106W／m2の熱
量の抽出が可能である。この値は30mm厚シートの
30℃／秒という心冷却に対応する。研究と実験に
より、前記特許文献記載の方法で得ることのでき
る冷却速度は、例えばマンガン炭素鋼シート（約
0.17％の炭素と1/4％のマンガンとを含み、他の
合金元素は含まない）のマルテン急冷に極めて適
合していると思われる。これと同じ処理を、少量
の添加物、例えばモリブデン、ニツケル又はホウ
素（これらの存在は焼入性を高める）、を含む鋼
に適用してもマルテンサイト構造が生ずることは
明白である。
しかし、前記特許文献記載の方法では、金属の
所望最終構造、例えば一定組成の鋼、の直接生産
はできない。冷却操作には普通、金属のマルテン
急冷が含まれ、この冷却操作後に、鋼に関しては
710℃未満の温度で適当時間維持することを特徴
とする焼戻し操作を続けねばならない。今や、冷
却に際しての変態に関する研究により、冷却速度
が一定組成の鋼の構造を決定することが示され
た。靭性、延性に関して良好な物性を特徴とする
特定相、特にベーナイト或は混合相、非常に細か
い粒子ベーナイト又はパーライトを、適当なグレ
ードの鋼の場合には要求されることがある。
所望最終構造、例えば一定組成の鋼、の直接生産
はできない。冷却操作には普通、金属のマルテン
急冷が含まれ、この冷却操作後に、鋼に関しては
710℃未満の温度で適当時間維持することを特徴
とする焼戻し操作を続けねばならない。今や、冷
却に際しての変態に関する研究により、冷却速度
が一定組成の鋼の構造を決定することが示され
た。靭性、延性に関して良好な物性を特徴とする
特定相、特にベーナイト或は混合相、非常に細か
い粒子ベーナイト又はパーライトを、適当なグレ
ードの鋼の場合には要求されることがある。
従つて、シート板の冷却速度を精確に制御する
ことが可能になる程度迄、一定速度での加速冷却
を急冷処理のために十分に限定された金属組成の
代用とし、余分な焼戻し操作を実施することなく
所望の金属構造の直接生産が可能になる。
ことが可能になる程度迄、一定速度での加速冷却
を急冷処理のために十分に限定された金属組成の
代用とし、余分な焼戻し操作を実施することなく
所望の金属構造の直接生産が可能になる。
従つて本発明は目的として、シート板の冷却速
度を所望構造の関数としての一定値により規制、
制御することを可能にする前記タイプの冷却する
ための方法と機械の提供を有する。
度を所望構造の関数としての一定値により規制、
制御することを可能にする前記タイプの冷却する
ための方法と機械の提供を有する。
それ故、本発明に係る、所定の結晶構造を与え
るために金属シートの冷却を制御する方法であつ
て、冷却されるべき金属シートが、定期的に取り
替えられる冷却用流体を収容するケースを通過す
るようになされ、該冷却用流体の流れが制御され
ると共にその温度が測定される制御方法におい
て、 冷却されるべき前記金属シートの厚さ及び所望
の冷却速度に従つて、前記金属シートと前記冷却
用流体との間で交換される理論的熱流束を決定す
る段階と、 前記冷却用流体の入口温度及び前記理論的熱流
束の関数として、前記金属シートにおける前記冷
却用流体の理論的流速を計算する段階と、 該計算された理論的流速の関数として、前記冷
却用流体の流れを制御する段階と、 前記理論的熱流束の関数として、前記冷却用流
体の理論的温度を決定する段階と、 前記理論的温度を前記冷却用流体の測定された
温度と比較して前記冷却用流体の流量を制御する
段階と、 を備える。
るために金属シートの冷却を制御する方法であつ
て、冷却されるべき金属シートが、定期的に取り
替えられる冷却用流体を収容するケースを通過す
るようになされ、該冷却用流体の流れが制御され
ると共にその温度が測定される制御方法におい
て、 冷却されるべき前記金属シートの厚さ及び所望
の冷却速度に従つて、前記金属シートと前記冷却
用流体との間で交換される理論的熱流束を決定す
る段階と、 前記冷却用流体の入口温度及び前記理論的熱流
束の関数として、前記金属シートにおける前記冷
却用流体の理論的流速を計算する段階と、 該計算された理論的流速の関数として、前記冷
却用流体の流れを制御する段階と、 前記理論的熱流束の関数として、前記冷却用流
体の理論的温度を決定する段階と、 前記理論的温度を前記冷却用流体の測定された
温度と比較して前記冷却用流体の流量を制御する
段階と、 を備える。
また、本発明に係る制御装置は、
金属シートを冷却して所定の結晶構造を与える
ために該金属シートを通過させるケースであつ
て、該金属シートと実質的に平行な方向に移動し
定期的に取り替えられる冷却用流体を循環させる
ための手段を備えるケースを含む装置と、 冷却タンクと、 前記冷却タンクに収容された前記冷却用流体を
前記ケースに注入するための手段と、 前記冷却用流体を前記ケース通過後に放出する
ための手段と、 前記冷却用流体の流れを制御するための制御機
器と、 前記冷却用流体の温度を測定するための測定装
置と、 を備える制御装置であつて、 前記金属シートと前記冷却用流体との間で交換
される理論的熱流束を計算するための第１の計算
手段と、 前記第１の計算手段と前記測定装置とに接続さ
れ、前記冷却用流体の理論的流速を計算するため
の第２の手段と、 前記冷却用流体の温度の理論値を出力する装置
と前記測定装置とにそれぞれ接続された入力、及
び、前記冷却用流体を前記冷却タンクに供給する
管路に挿入された少なくとも１つのバルブに接続
された出力を備え、前記ケースに導入される前記
冷却用流体の温度を調整するための調整手段と を具備する。
ために該金属シートを通過させるケースであつ
て、該金属シートと実質的に平行な方向に移動し
定期的に取り替えられる冷却用流体を循環させる
ための手段を備えるケースを含む装置と、 冷却タンクと、 前記冷却タンクに収容された前記冷却用流体を
前記ケースに注入するための手段と、 前記冷却用流体を前記ケース通過後に放出する
ための手段と、 前記冷却用流体の流れを制御するための制御機
器と、 前記冷却用流体の温度を測定するための測定装
置と、 を備える制御装置であつて、 前記金属シートと前記冷却用流体との間で交換
される理論的熱流束を計算するための第１の計算
手段と、 前記第１の計算手段と前記測定装置とに接続さ
れ、前記冷却用流体の理論的流速を計算するため
の第２の手段と、 前記冷却用流体の温度の理論値を出力する装置
と前記測定装置とにそれぞれ接続された入力、及
び、前記冷却用流体を前記冷却タンクに供給する
管路に挿入された少なくとも１つのバルブに接続
された出力を備え、前記ケースに導入される前記
冷却用流体の温度を調整するための調整手段と を具備する。
本発明の他の特徴、利点は一例として示す添付
参照図面を参照しながらの記載から明白となる。
参照図面を参照しながらの記載から明白となる。
冷却機１はフランス特許出願2223096号明細書
に開示されている一般タイプのものである。この
機械は一連の支持・案内ロール４ａ〜８ａ、４ｂ
〜８ｂを有する。一般にこの機械の必須要素は金
属シート面の各側に対称的に配置されており、同
一の参照数字で示し、上側要素に対してはａを、
下側要素に対してはｂを付記してある。
に開示されている一般タイプのものである。この
機械は一連の支持・案内ロール４ａ〜８ａ、４ｂ
〜８ｂを有する。一般にこの機械の必須要素は金
属シート面の各側に対称的に配置されており、同
一の参照数字で示し、上側要素に対してはａを、
下側要素に対してはｂを付記してある。
該機械は１０ａ，１０ｂの案内ロール間に広が
り、１１ａ，１１ｂでこれらロールを囲む金属製
のハウジング即ちケースを有する。平面壁１０
ａ，１０ｂはほぼ並行であり、金属シートと共に
厚さｃの２つの部屋即ち通路１２ａ，１２ｂを形
成する様に該シートの厚さを越える間隙で隔たつ
ている。水循環手段は、例えばロール５ａ，５
ｂ，７ａ，７ｂの全長にわたり延伸している少く
とも１個の供給パイプ１３ａ，１３ｂ，１４ａ，
１４ｂ、同じくロール４ａ，４ｂ，６ａ，６ｂ，
８ａ，８ｂの全長にわたり延伸している少くとも
１個の放出パイプ１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６
ｂ，１７ａ，１７ｂを有する。
り、１１ａ，１１ｂでこれらロールを囲む金属製
のハウジング即ちケースを有する。平面壁１０
ａ，１０ｂはほぼ並行であり、金属シートと共に
厚さｃの２つの部屋即ち通路１２ａ，１２ｂを形
成する様に該シートの厚さを越える間隙で隔たつ
ている。水循環手段は、例えばロール５ａ，５
ｂ，７ａ，７ｂの全長にわたり延伸している少く
とも１個の供給パイプ１３ａ，１３ｂ，１４ａ，
１４ｂ、同じくロール４ａ，４ｂ，６ａ，６ｂ，
８ａ，８ｂの全長にわたり延伸している少くとも
１個の放出パイプ１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６
ｂ，１７ａ，１７ｂを有する。
冷却用タンク２は冷却水を含む。その側面に形
成されているのが機械１に向かう冷却水の出口の
ためのオリフイス１８，１９と、該冷却用機械か
ら戻る水を回収するための水入口オリフイス２
０，２１である。その上部にはあふれオリフイス
２２も有する。
成されているのが機械１に向かう冷却水の出口の
ためのオリフイス１８，１９と、該冷却用機械か
ら戻る水を回収するための水入口オリフイス２
０，２１である。その上部にはあふれオリフイス
２２も有する。
タンクからの水の出口のためのオリフイス１
８，１９はパイプ２０ａ，２０ｂ、供給パイプ２
４ａ，２４ｂを経て機械の供給パイプ１３ａ，１
３ｂ，１４ａ，１４ｂに接続している。タンク２
の水入口オリフイス２０，２１はパイプ２５ａ，
２５ｂ、電動弁２６ａ，２６ｂを経て放出パイプ
１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７
ｂに接続している。パイプ２８上に装着された電
動弁２７はタンクへの冷水の供給を制御する。
８，１９はパイプ２０ａ，２０ｂ、供給パイプ２
４ａ，２４ｂを経て機械の供給パイプ１３ａ，１
３ｂ，１４ａ，１４ｂに接続している。タンク２
の水入口オリフイス２０，２１はパイプ２５ａ，
２５ｂ、電動弁２６ａ，２６ｂを経て放出パイプ
１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７
ｂに接続している。パイプ２８上に装着された電
動弁２７はタンクへの冷水の供給を制御する。
制御・規制装置３はデジタル、アナログ、ハイ
ブリツドのタイプの何れでもよい計算機から主と
して構成される。ハイブリツドタイプはデジタ
ル、アナログ両タイプの表示を達成する様になつ
ている。
ブリツドのタイプの何れでもよい計算機から主と
して構成される。ハイブリツドタイプはデジタ
ル、アナログ両タイプの表示を達成する様になつ
ている。
例示した制御・規制装置３はハイブリツドタイ
プであり、ポンプ２４ａ，２４ｂ、電動弁２６
ａ，２６ｂ，２７を通る流れを制御・規制する。
入力端子I1，I2により設定値即ち、所望冷却速度
に関するＲ、冷却機に入るシートの厚さに関する
ｅ、を示す表示パネル２９に接続する。設定値
Ｒ、ｅは２進コードにより装置３の入力端子I1，
I2に伝達される。出力端子I4，I5はコマンド指示
をポンプ２４ａ，２４ｂに伝達する。入力端子I6
は冷却液の温度値をタンク２内に配置された温度
プローブから受取る。この温度値はアナログ信号
の形と複数ビツトからなる２進語の形とで受取ら
れる。出力端子I7〜I9はそれぞれ電動弁２７，２
６ｂ，２６ａを制御する。入力端子I10は機械の
ケース９の入口での水に関し、圧力センサー３３
で伝達される圧力Ｐの値を受取る。
プであり、ポンプ２４ａ，２４ｂ、電動弁２６
ａ，２６ｂ，２７を通る流れを制御・規制する。
入力端子I1，I2により設定値即ち、所望冷却速度
に関するＲ、冷却機に入るシートの厚さに関する
ｅ、を示す表示パネル２９に接続する。設定値
Ｒ、ｅは２進コードにより装置３の入力端子I1，
I2に伝達される。出力端子I4，I5はコマンド指示
をポンプ２４ａ，２４ｂに伝達する。入力端子I6
は冷却液の温度値をタンク２内に配置された温度
プローブから受取る。この温度値はアナログ信号
の形と複数ビツトからなる２進語の形とで受取ら
れる。出力端子I7〜I9はそれぞれ電動弁２７，２
６ｂ，２６ａを制御する。入力端子I10は機械の
ケース９の入口での水に関し、圧力センサー３３
で伝達される圧力Ｐの値を受取る。
制御・規制装置３の詳細な構成は第２図に示し
てある。この装置はシートＴと冷却水との間で交
換される熱量φの値の計算手段、所望条件下でシ
ートを冷却するに必要な冷却用流体の速度の計算
手段３５、ポンプ２４ａ，２４ｂの中の流れの制
御手段３６、タンク２内の水温の規制手段３７、
冷却用ケース９内の圧力の規制手段３８からな
る。
てある。この装置はシートＴと冷却水との間で交
換される熱量φの値の計算手段、所望条件下でシ
ートを冷却するに必要な冷却用流体の速度の計算
手段３５、ポンプ２４ａ，２４ｂの中の流れの制
御手段３６、タンク２内の水温の規制手段３７、
冷却用ケース９内の圧力の規制手段３８からな
る。
手段３４は設定値Ｒ，ｅに対応する熱量φの値
を示す表A1を含む、プログラム可能の読取り専
用のメモリーからなる。この表A1は、冷却すべ
き金属シートの上下を循環する冷却水シートの厚
さｃと端部での熱条件、特に金属シート表面での
熱量交換を考慮した理論的計算で決定できる。こ
れら計算には、熱量と複雑な公式の結果とを含む
式が関係し、数種の金属シート厚さについて様々
な冷却温度において実施されたテストから直接に
表A1を作ることが好ましい。
を示す表A1を含む、プログラム可能の読取り専
用のメモリーからなる。この表A1は、冷却すべ
き金属シートの上下を循環する冷却水シートの厚
さｃと端部での熱条件、特に金属シート表面での
熱量交換を考慮した理論的計算で決定できる。こ
れら計算には、熱量と複雑な公式の結果とを含む
式が関係し、数種の金属シート厚さについて様々
な冷却温度において実施されたテストから直接に
表A1を作ることが好ましい。
手段３５は、手段３４のメモリーに貯えられた
様々な熱量値と冷却タンク内の冷却水の温度（入
口温度）θとに対応する冷却速度値を示す表A2
を含む、プログラム可能の読取り専用のメモリー
によつても形成される。この表A2は、交換され
る熱量φ（kW／mm2）、２つの隣り合うロール間の
間隔（換言すれば、冷却機の１個のエレメントの
長さ）Ｌ（ｍ）及び冷却水の流速Ｖ（ｍ／ｓ）の間
の関係から、α（θ）を冷却水の温度θのみに依
存する係数として、次式のように決定される。
様々な熱量値と冷却タンク内の冷却水の温度（入
口温度）θとに対応する冷却速度値を示す表A2
を含む、プログラム可能の読取り専用のメモリー
によつても形成される。この表A2は、交換され
る熱量φ（kW／mm2）、２つの隣り合うロール間の
間隔（換言すれば、冷却機の１個のエレメントの
長さ）Ｌ（ｍ）及び冷却水の流速Ｖ（ｍ／ｓ）の間
の関係から、α（θ）を冷却水の温度θのみに依
存する係数として、次式のように決定される。
φ＝α（θ）・V0.8／L1/2 ()
この式は熱交換と流れの特性数との間の関係を
確立するテストから得た。例えば、α（θ）は、
θが20℃から50℃の間で変化するとき、1.5×
10-3から0.9×10-3の間で変動する。冷却水の流
速Ｖは１ｍ／ｓから３ｍ／ｓの間の値であり、間
隔Ｌは0.4ｍから１ｍの間の値である。
確立するテストから得た。例えば、α（θ）は、
θが20℃から50℃の間で変化するとき、1.5×
10-3から0.9×10-3の間で変動する。冷却水の流
速Ｖは１ｍ／ｓから３ｍ／ｓの間の値であり、間
隔Ｌは0.4ｍから１ｍの間の値である。
手段３６は、手段３５のメモリーから読取られ
る冷却水の速度値の関数としてポンプ内の流速値
を示す表A3を貯えているプログラム可能の読取
り専用メモリーによつても形成される。
る冷却水の速度値の関数としてポンプ内の流速値
を示す表A3を貯えているプログラム可能の読取
り専用メモリーによつても形成される。
なお、以上の表A1，A2，A3は、当業者がその
知識に基づき、明細書記載の情報を用いることに
より、容易に実現することができるものである。
知識に基づき、明細書記載の情報を用いることに
より、容易に実現することができるものである。
この表はポンプの技術的特徴から容易に作るこ
とができる。手段３５にはデジタルをアナログに
変換する装置（図示されていない）も含まれ、こ
の装置は手段３５のメモリーの出力に接続され、
ポンプ２４ａ，２４ｂを制御するアナログ信号の
伝達に必要である。
とができる。手段３５にはデジタルをアナログに
変換する装置（図示されていない）も含まれ、こ
の装置は手段３５のメモリーの出力に接続され、
ポンプ２４ａ，２４ｂを制御するアナログ信号の
伝達に必要である。
手段３４のメモリーはその２つのアドレス入力
端子により装置３の入力端子I1，I2に、又は、一
方で手段３５のメモリーのアドレス入力端子に、
他方で規制手段３７内に配置された乗法回路３９
の入力端子に接続している。手段３５のメモリー
はその第２のアドレス入力端子で、温度プローブ
３２で構成される２進語を受取る装置３の入力端
子I6に接続される。
端子により装置３の入力端子I1，I2に、又は、一
方で手段３５のメモリーのアドレス入力端子に、
他方で規制手段３７内に配置された乗法回路３９
の入力端子に接続している。手段３５のメモリー
はその第２のアドレス入力端子で、温度プローブ
３２で構成される２進語を受取る装置３の入力端
子I6に接続される。
手段３５の出力端子は手段３６のメモリーのア
ドレス入力端子に接続し、手段３６の出力端子は
計算機３の出力端子I4，I5に接続している。
ドレス入力端子に接続し、手段３６の出力端子は
計算機３の出力端子I4，I5に接続している。
規制手段３７は定数ｑを掛けるための回路、タ
ンク２に含まれる温度を規制する定数ｐ、変域＋
Δθ，−Δθを導入するのにそれぞれ用いられる電
位差計４０，４１，４２からなる。加法回路４
３，４４、減法回路４５、比較計４６，４７、給
水電動弁２７制御手段５０も有する。定数ｐ，ｑ
は次式によりプラントの特性から定義される。
ンク２に含まれる温度を規制する定数ｐ、変域＋
Δθ，−Δθを導入するのにそれぞれ用いられる電
位差計４０，４１，４２からなる。加法回路４
３，４４、減法回路４５、比較計４６，４７、給
水電動弁２７制御手段５０も有する。定数ｐ，ｑ
は次式によりプラントの特性から定義される。
ｑ＝θp−θc／φM−φn ()
ｐ＝θcφM−θpφn／φM−φn ()
（θpは冷却用流体として用いる産業用水の最小
温度を表示し； θcは蒸気圧ｐ＝p0−u1に対応する冷却水の温度
の臨界値であり； p0は大気圧であり； u1は機械の上部放出パイプ１５ａ，１６ａ，１
７ａで形成されるサイフオンの高さである） 冷却操作中、冷却水温度は当然これら２つの値
の間になければならない。
温度を表示し； θcは蒸気圧ｐ＝p0−u1に対応する冷却水の温度
の臨界値であり； p0は大気圧であり； u1は機械の上部放出パイプ１５ａ，１６ａ，１
７ａで形成されるサイフオンの高さである） 冷却操作中、冷却水温度は当然これら２つの値
の間になければならない。
φMとφnは式（）から各値θp，θc及び、それに
対応する水シート流速の値Ｖに対して決定され
る。但し、水シートの速度Ｖは冷却用流体がケー
スを満たす様に臨界速度Vcより大でなければな
らない。この臨界速度はトンネルの厚さに等しい
水の高さとして表示される動圧に対応する。
対応する水シート流速の値Ｖに対して決定され
る。但し、水シートの速度Ｖは冷却用流体がケー
スを満たす様に臨界速度Vcより大でなければな
らない。この臨界速度はトンネルの厚さに等しい
水の高さとして表示される動圧に対応する。
定数を掛けるための回路３９は既知通り、π配
列の抵抗セル（Ｒ，RR）網からなるデジタル→
アナログ変換装置からなる。該セルの供給電圧は
定数ｑの値の関数として変動する。
列の抵抗セル（Ｒ，RR）網からなるデジタル→
アナログ変換装置からなる。該セルの供給電圧は
定数ｑの値の関数として変動する。
加法回路４３は一入力端子により回路３９の出
力端子へ、他入力端子により電位差計４０のスラ
イドへ接続する。
力端子へ、他入力端子により電位差計４０のスラ
イドへ接続する。
加法回路４４は一入力端子により回路４３の出
力端子へ、他入力端子により電位差計４１のスラ
イドへ接続する。減法回路４５は一入力端子によ
り回路４３の出力端子へ、他入力端子により電位
差計４２のスライドに接続する。
力端子へ、他入力端子により電位差計４１のスラ
イドへ接続する。減法回路４５は一入力端子によ
り回路４３の出力端子へ、他入力端子により電位
差計４２のスライドに接続する。
比較計４６は２つの入力端子を有し、そのうち
の１つは温度プローブ３２により伝達されるアナ
ログ信号を受取るために装置３の入力端子I6に接
続し、他入力端子は回路４４の出力端子に接続し
ている。比較計４７も２つの入力端子を有し、そ
のうちの１つは温度プローブ３２により伝達され
るアナログ信号を受取るために装置３の入力端子
I6に接続し、他入力端子は回路４５の出力端子に
接続している。比較計４６，４７の出力端子は手
段５０の２つの入力端子にそれぞれ接続してい
る。
の１つは温度プローブ３２により伝達されるアナ
ログ信号を受取るために装置３の入力端子I6に接
続し、他入力端子は回路４４の出力端子に接続し
ている。比較計４７も２つの入力端子を有し、そ
のうちの１つは温度プローブ３２により伝達され
るアナログ信号を受取るために装置３の入力端子
I6に接続し、他入力端子は回路４５の出力端子に
接続している。比較計４６，４７の出力端子は手
段５０の２つの入力端子にそれぞれ接続してい
る。
規制手段３８は電位差計５１、加法回路５２、
比較計５３からなる。回路５２は２つの入力端子
を有し、そのうちの１つは装置３の端子I3に接続
し、他入力端子は電位差計５１のスライドに接続
している。
比較計５３からなる。回路５２は２つの入力端子
を有し、そのうちの１つは装置３の端子I3に接続
し、他入力端子は電位差計５１のスライドに接続
している。
比較計５３も２つの入力端子を有し、そのうち
１つは回路５２の出力端子に接続し、他は装置３
の入力端子I10に接続する。比較計５３の出力端
子は装置３の出力端子I8，I9に接続する。
１つは回路５２の出力端子に接続し、他は装置３
の入力端子I10に接続する。比較計５３の出力端
子は装置３の出力端子I8，I9に接続する。
第２図には表示パネル２９の設定値Ｒ，ｅを導
入するための装置も示されている。これら装置は
アナログ→デジタルコード化機５４，５５からな
り、それらの並行出力はそれぞれ装置３の入力端
子I1，I2に接続している。これらコード化機は簡
単なスイツチ群からなり、その状態は例えば２進
コード化された設定値の10進法の値を表示する。
第２図には装置３の端子I3に接続した大気圧セン
サー３０と端子I10に接続した圧力センサー３３
をも示されている。
入するための装置も示されている。これら装置は
アナログ→デジタルコード化機５４，５５からな
り、それらの並行出力はそれぞれ装置３の入力端
子I1，I2に接続している。これらコード化機は簡
単なスイツチ群からなり、その状態は例えば２進
コード化された設定値の10進法の値を表示する。
第２図には装置３の端子I3に接続した大気圧セン
サー３０と端子I10に接続した圧力センサー３３
をも示されている。
冷却用プラントは次の如く操作する。
オペレータはシートの厚さｅと、金属の所望構
造に対応する冷却速度Ｒとである製造データを用
意する。これら２つのデータを表示パネル２９の
スイツチ群５５，５４にセツトする。それらを手
段３４のメモリーのアドレス入力の指示で制御・
規制装置３の入力端子I1，I2から導入する。これ
ら入力の大きさｅ，Ｒが、関係式φ＝A1（Ｒ，
ｅ）による金属シート板と冷却水との間の理論的
熱量交換の対応値φが見出される、計算手段３４
のメモリーゾーンの内容をアドレスする。
造に対応する冷却速度Ｒとである製造データを用
意する。これら２つのデータを表示パネル２９の
スイツチ群５５，５４にセツトする。それらを手
段３４のメモリーのアドレス入力の指示で制御・
規制装置３の入力端子I1，I2から導入する。これ
ら入力の大きさｅ，Ｒが、関係式φ＝A1（Ｒ，
ｅ）による金属シート板と冷却水との間の理論的
熱量交換の対応値φが見出される、計算手段３４
のメモリーゾーンの内容をアドレスする。
計算手段３５が、手段３４により前もつて計算
された熱量とタンク２内の温度との関数として
の、金属シート板表面を循環する水シートの速度
Ｖ＜A2（φ，θ）を決定する。この計算は、それ
ぞれ手段３４、温度プローブ３２で伝達される２
進値φ，θにより手段３４のメモリーをアドレス
することにより実施される。
された熱量とタンク２内の温度との関数として
の、金属シート板表面を循環する水シートの速度
Ｖ＜A2（φ，θ）を決定する。この計算は、それ
ぞれ手段３４、温度プローブ３２で伝達される２
進値φ，θにより手段３４のメモリーをアドレス
することにより実施される。
パイプ１２ａ，１２ｂ内の水の流速Ｖを手段３
５で得る時には抑制手段３６がポンプ２４ａ，２
４ｂ内の流れに作用してパイプ１３ａ，１３ｂ，
１４ａ，１４ｂ内の冷却水の流れを調整する。そ
の結果、制御・規制装置３がポンプ内の流れを制
御して、設定データ：ｅ＝シートの厚さ、Ｒ＝冷
却速度、θ＝タンク２に含まれる水の温度、の関
数として所望冷却速度を達成する。
５で得る時には抑制手段３６がポンプ２４ａ，２
４ｂ内の流れに作用してパイプ１３ａ，１３ｂ，
１４ａ，１４ｂ内の冷却水の流れを調整する。そ
の結果、制御・規制装置３がポンプ内の流れを制
御して、設定データ：ｅ＝シートの厚さ、Ｒ＝冷
却速度、θ＝タンク２に含まれる水の温度、の関
数として所望冷却速度を達成する。
規制装置３７はタンク２内の水の温度を規制す
る。冷却水に関する操作温度は加法回路４３と、
定数倍する回路３９とにより決定される。回路３
９が、金属シート板と冷却水との間の熱量交換の
大きさφに比例する出力の大きさｑ・φを伝え
る。この大きさｑ・φを、電位差計４０上の計算
手段３７の内側に導入された前記定数ｐに加え
る。それ故加法回路４３の出力は振幅θf＝ｑ・φ
＋ｐの信号を伝える。温度θfの変動に関して可能
な極限値は電位差計４１，４２にセツトする。電
位差計４１は値＋Δθを伝え、電位差計４２は値
−Δθを伝える。値＋Δθを加法回路４４の操作温
度θfに加えると該回路の出力端子で値θf＋Δθが
伝えられる。この理論値θf＋Δθをタンク２内で
測定した水温と比較計４６で比較する。この比較
計の出力が、測定水温θが計算値θf＋Δθより高
い時に電動給水弁２７の制御手段５０を制御す
る。同様に、減法回路４５で計算値θから、電位
差計４２により伝達される値−Δθを減ずる。得
られた結果θf−Δθを比較計４７によりタンク２
内で測定した水温θと比較し、測定水温が計算値
θf−Δθより低い時には電動弁２７を閉じる。ポ
ンプによる冷却水の注入流量の減少に起因する返
送回路内で発生する降圧に規制回路３８は対処で
きる。加法回路５２により、圧力センサー３０で
検出された大気圧ppの値を電位差計５１に導入さ
れた値εに加え、加法の結果pp＋εを比較計５３
の入力端子に伝え、この値を、冷却用ケース９の
内側の圧力センサー３３で測定された圧力値ｐと
比較する。比較計５３に圧力ｐが圧力pp＋εより
高いと表われる時には比較計が返送電導弁２６
ａ，２６ｂの開口を制御する。一方、圧力ｐが圧
力pp＋εに等しいかそれより低いならば比較計か
らの指示で返送電動弁２６ａ，２６ｂを閉じて冷
却用ケース内の圧力ｐを高める。
る。冷却水に関する操作温度は加法回路４３と、
定数倍する回路３９とにより決定される。回路３
９が、金属シート板と冷却水との間の熱量交換の
大きさφに比例する出力の大きさｑ・φを伝え
る。この大きさｑ・φを、電位差計４０上の計算
手段３７の内側に導入された前記定数ｐに加え
る。それ故加法回路４３の出力は振幅θf＝ｑ・φ
＋ｐの信号を伝える。温度θfの変動に関して可能
な極限値は電位差計４１，４２にセツトする。電
位差計４１は値＋Δθを伝え、電位差計４２は値
−Δθを伝える。値＋Δθを加法回路４４の操作温
度θfに加えると該回路の出力端子で値θf＋Δθが
伝えられる。この理論値θf＋Δθをタンク２内で
測定した水温と比較計４６で比較する。この比較
計の出力が、測定水温θが計算値θf＋Δθより高
い時に電動給水弁２７の制御手段５０を制御す
る。同様に、減法回路４５で計算値θから、電位
差計４２により伝達される値−Δθを減ずる。得
られた結果θf−Δθを比較計４７によりタンク２
内で測定した水温θと比較し、測定水温が計算値
θf−Δθより低い時には電動弁２７を閉じる。ポ
ンプによる冷却水の注入流量の減少に起因する返
送回路内で発生する降圧に規制回路３８は対処で
きる。加法回路５２により、圧力センサー３０で
検出された大気圧ppの値を電位差計５１に導入さ
れた値εに加え、加法の結果pp＋εを比較計５３
の入力端子に伝え、この値を、冷却用ケース９の
内側の圧力センサー３３で測定された圧力値ｐと
比較する。比較計５３に圧力ｐが圧力pp＋εより
高いと表われる時には比較計が返送電導弁２６
ａ，２６ｂの開口を制御する。一方、圧力ｐが圧
力pp＋εに等しいかそれより低いならば比較計か
らの指示で返送電動弁２６ａ，２６ｂを閉じて冷
却用ケース内の圧力ｐを高める。
上記した温度・圧力規制装置は次利点を与え
る。
る。
とりわけ、温度規制装置はタンク内の水を一定
温度に維持して、第１に、金属シートと冷却水と
の間の熱交換量を一定値に維持し、第２に、放出
パイプ１６ａ，１７aaで形成されたサイフオン
内の蒸気圧を一定値に維持してサイフオンと、機
械の端部を通つての水の流れの不整化を避ける。
温度に維持して、第１に、金属シートと冷却水と
の間の熱交換量を一定値に維持し、第２に、放出
パイプ１６ａ，１７aaで形成されたサイフオン
内の蒸気圧を一定値に維持してサイフオンと、機
械の端部を通つての水の流れの不整化を避ける。
第２に、放出回路の各々に電動弁２６ａ，２６
ｂ（その開口は供給ポンプ内の流れにより制御さ
れる）が存在するので機械内の降圧による影響を
避けられる。ケース内圧を大気圧より僅かに高く
維持するという、返送回路でのそれらの作用によ
り機械中に、その良好な操作に悪影響する空気が
流入することが避けられる。
ｂ（その開口は供給ポンプ内の流れにより制御さ
れる）が存在するので機械内の降圧による影響を
避けられる。ケース内圧を大気圧より僅かに高く
維持するという、返送回路でのそれらの作用によ
り機械中に、その良好な操作に悪影響する空気が
流入することが避けられる。
以上に述べた本発明の実施方法の一例は、制
御・規制装置３のハイブリツド式アナログ→デジ
タル変換におけるものである。同一結果をプログ
ラムされたデジタル式計算機でも得られることは
明白である。この場合には設定データｅ，Ｒ、表
A1，A2，A3を計算機のメモリーに貯え、対応プ
ログラムの実施により熱量φと流速Ｖとの理論値
を計算すれば充分である。
御・規制装置３のハイブリツド式アナログ→デジ
タル変換におけるものである。同一結果をプログ
ラムされたデジタル式計算機でも得られることは
明白である。この場合には設定データｅ，Ｒ、表
A1，A2，A3を計算機のメモリーに貯え、対応プ
ログラムの実施により熱量φと流速Ｖとの理論値
を計算すれば充分である。
以上に述べた操作の大部分は手動でも達成でき
ることも明らかである。この場合にはポンプ制御
は、前記表A1，A2，A3に対応するチヤートの読
みにより達成できる。
ることも明らかである。この場合にはポンプ制御
は、前記表A1，A2，A3に対応するチヤートの読
みにより達成できる。
第１図は、金属シートの制御冷却を達成するた
めの、本発明のプラントを示す。第２図は、本発
明の制御・規制手段の一例を示す。 １……冷却機、２……冷却用流体ポンプ、３…
…制御・規制装置、４ａ〜８ａ，４ｂ〜８ｂ……
金属シート支持・案内ロール、２９……表示パネ
ル、３９……乗法回路、４０，４１，４２，５１
……電位差計、４３，４４，５２……加法回路、
４５……減法回路、４６，４７，５３……比較
計。
めの、本発明のプラントを示す。第２図は、本発
明の制御・規制手段の一例を示す。 １……冷却機、２……冷却用流体ポンプ、３…
…制御・規制装置、４ａ〜８ａ，４ｂ〜８ｂ……
金属シート支持・案内ロール、２９……表示パネ
ル、３９……乗法回路、４０，４１，４２，５１
……電位差計、４３，４４，５２……加法回路、
４５……減法回路、４６，４７，５３……比較
計。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 所定の結晶構造を得るために金属シートの冷
却を制御する方法であつて、冷却されるべき金属
シートが、定期的に取り替えられる冷却用流体を
収容するケースを通過するようになされ、該冷却
用流体の流れの制御とその温度の測定とを行う制
御方法において、 冷却されるべき前記金属シートの厚さ及び所望
の冷却速度に従つて、前記金属シートと前記冷却
用流体との間で交換される理論的熱流束を決定す
る段階と、 前記冷却用流体の入口温度及び前記理論的熱流
束の関数として、前記金属シートにおける前記冷
却用流体の理論的流速を計算する段階と、 該計算された理論的流速の関数として、前記冷
却用流体の流れを制御する段階と、 前記理論的熱流束の関数として、前記冷却用流
体の理論的温度を決定する段階と、 前記理論的温度を前記冷却用流体の測定された
温度と比較して前記冷却用流体の流量を制御する
段階と、 を備える制御方法。 ２ 前記ケースの端部での圧力を大気圧よりも高
い値に維持する特許請求の範囲第１項記載の制御
方法。 ３ 金属シートを冷却して所定の結晶構造を与え
るために該金属シートを通過させるケースであつ
て、該金属シートと実質的に平行な方向に移動し
定期的に取り替えられる冷却用流体を循環させる
ための手段１０ａ，１０ｂを備えるケースを含む
装置１と、 冷却タンク２と、 前記冷却タンクに収容された前記冷却用流体を
前記ケースに注入するための手段１３ａ，１３
ｂ，２３ａ，２３ｂと、 前記冷却用流体を前記ケース通過後に放出する
ための手段１７ａ，１７ｂ，２５ａ，２５ｂと、 前記冷却用流体の流れを制御するための制御機
器２４ａ，２４ｂと、 前記冷却用流体の温度を測定するための測定装
置３２と、 を備える制御装置において、 前記金属シートと前記冷却用流体との間で交換
される理論的熱流束を計算するための第１の計算
手段３４と、 前記第１の計算手段と前記測定装置とに接続さ
れ、前記冷却用流体の理論的流速を計算するため
の第２の計算手段３５と、 前記冷却用流体の温度の理論値を出力する装置
３９，４３と前記測定装置とにそれぞれ接続され
た入力、及び、前記冷却用流体を前記冷却タンク
に供給する管路２８に挿入された少なくとも１つ
のバルブ２７に接続された出力を備え、前記ケー
スに導入される前記冷却用流体の温度を調整する
ための調整手段３７と、 を具備する制御装置。 ４ 前記調整手段３７が、前記第１の計算手段３
４で計算された理論的熱流束の関数として、所望
の冷却温度を計算するための第３の計算手段３
９，４３を備える特許請求の範囲第３項記載の制
御装置。 ５ 前記調整手段３７が、 前記第１の計算手段３４で計算された理論的熱
流束の関数として、前記所望の冷却温度を計算す
るための第３の計算手段３９，４３と、 前記ケースに導入される前記冷却用流体の温度
を測定するためのプローブ３２と、 前記第３の計算手段３９，４３で計算された冷
却温度を前記プローブで測定された温度と比較す
るための比較器４６，４７と、 を備え、前記バルブが前記比較器に接続されてい
る特許請求の範囲第３項記載の制御装置。 ６ 金属シートを冷却して所定の結晶構造を与え
るために該金属シートを通過させるケースであつ
て、該金属シートと実質的に平行な方向に移動し
定期的に取り替えられる冷却用流体を循環させる
ための手段１０ａ，１０ｂを備えるケースを含む
装置１と、 冷却タンク２と、 前記冷却タンクに収容された前記冷却用流体を
前記ケースに注入するための手段１３ａ，１３
ｂ，２３ａ，２３ｂと、 前記冷却用流体を前記ケース通過後に放出する
ための手段１７ａ，１７ｂ，２５ａ，２５ｂと、 前記冷却用流体の流れを制御するための制御機
器２４ａ，２４ｂと、 前記冷却用流体の温度を測定するための測定装
置３２と、 を備える制御装置において、 前記金属シートと前記冷却用流体との間で交換
される理論的熱流束を計算するための第１の計算
手段３４と、 前記第１の計算手段と前記測定装置とに接続さ
れ、前記冷却用流体の理論的流速を計算するため
の第２の計算手段３５と、 前記冷却用流体の温度の理論値を出力する装置
３９，４３と前記測定装置とにそれぞれ接続され
た入力、及び、前記冷却用流体を前記冷却タンク
に供給する管路２８に挿入された少なくとも１つ
のバルブ２７に接続された出力を備え、前記ケー
スに導入される前記冷却用流体の温度を調整する
ための調整手段３７と、 前記ケースの端部において前記冷却用流体の圧
力を調整するための圧力調整手段３８と、 を具備する制御装置。 ７ 前記圧力調整手段３８が、 前記ケースの端部における前記冷却用流体の圧
力を測定するための第１のセンサ３３と、 大気圧を測定するための第２のセンサ３０と、 前記第１のセンサ及び前記第２のセンサに接続
され、前記ケースでの前記冷却用流体の圧力と前
記大気圧とを比較する比較器５３と、 前記冷却用流体を放出するための前記手段に挿
入された少なくとも１つのバルブ２６ａ，２６ｂ
であつて、前記第１のセンサによつて測定された
圧力が大気圧と等しいか又は低いときに閉じられ
るように、前記比較器の結果により制御されるバ
ルブと、 を備える特許請求の範囲第３項記載の制御装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8122142A FR2517039A1 (fr) | 1981-11-26 | 1981-11-26 | Procede et installation pour effectuer le refroidissement controle de toles |
| FR8122142 | 1981-11-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58126933A JPS58126933A (ja) | 1983-07-28 |
| JPH0471968B2 true JPH0471968B2 (ja) | 1992-11-17 |
Family
ID=9264389
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20745782A Granted JPS58126933A (ja) | 1981-11-26 | 1982-11-26 | 金属シートの冷却を制御する方法及びそのための装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0080932B1 (ja) |
| JP (1) | JPS58126933A (ja) |
| DE (1) | DE3263303D1 (ja) |
| FR (1) | FR2517039A1 (ja) |
| SU (1) | SU1131461A3 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5167137A (en) * | 1988-01-29 | 1992-12-01 | Southwire Company | Method for automatically adjusting soluble oil flow rates to control physical properties of continuously rolled rod |
| DE3914218C2 (de) * | 1989-04-27 | 1994-08-18 | Mannesmann Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Abschrecken eines metallischen langgestreckten, zylindrischen Körpers |
| US5329779A (en) * | 1993-02-09 | 1994-07-19 | C.V.G. Siderurgica Del Orinoco, C.A. | Method and apparatus for cooling workpieces |
| JP4678112B2 (ja) | 2001-09-21 | 2011-04-27 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 鋼板の冷却方法および装置 |
| CZ2014185A3 (cs) * | 2014-03-26 | 2015-10-14 | Technická univerzita v Liberci, Katedra strojírenské technologie | Způsob stanovení ochlazovací schopnosti média pro konkrétní zpracovávané materiály včetně možnosti simulace tepelného zpracování rozměrných dílů |
| UA125408C2 (uk) | 2017-06-26 | 2022-03-02 | Арселорміттал | Спосіб і електронний пристрій для визначення температури металевої штаби, відповідний спосіб керування, керуючий пристрій і установка гарячого вальцювання |
| ES3002688T3 (en) | 2018-06-13 | 2025-03-07 | Novelis Inc | Systems and methods for quenching a metal strip after rolling |
| EP4001447B1 (en) * | 2019-08-30 | 2024-05-01 | JFE Steel Corporation | Steel sheet, member, and methods for producing the same |
| CN114147077A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-03-08 | 江苏中旭冷拉型钢有限公司 | 一种用于冷拉钢加工的轧机 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3446273A (en) * | 1967-10-18 | 1969-05-27 | Midland Ross Corp | Control system |
| DE2151210A1 (de) * | 1971-10-14 | 1973-04-19 | Schloemann Ag | Wasserkuehleinrichtung fuer schnelllaufenden walzdraht |
| JPS5317965B2 (ja) * | 1972-11-30 | 1978-06-12 | ||
| FR2223096B1 (ja) * | 1973-03-26 | 1976-09-10 | Usinor | |
| LU78743A1 (ja) * | 1977-12-21 | 1979-02-02 |
-
1981
- 1981-11-26 FR FR8122142A patent/FR2517039A1/fr active Granted
-
1982
- 1982-11-23 DE DE8282402134T patent/DE3263303D1/de not_active Expired
- 1982-11-23 EP EP19820402134 patent/EP0080932B1/fr not_active Expired
- 1982-11-25 SU SU823518768A patent/SU1131461A3/ru active
- 1982-11-26 JP JP20745782A patent/JPS58126933A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SU1131461A3 (ru) | 1984-12-23 |
| EP0080932A1 (fr) | 1983-06-08 |
| FR2517039B1 (ja) | 1984-12-14 |
| FR2517039A1 (fr) | 1983-05-27 |
| DE3263303D1 (en) | 1985-05-30 |
| JPS58126933A (ja) | 1983-07-28 |
| EP0080932B1 (fr) | 1985-04-24 |
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