JPH0649205B2 - 線材圧延における捲取温度制御方法及びその装置 - Google Patents
線材圧延における捲取温度制御方法及びその装置Info
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- JPH0649205B2 JPH0649205B2 JP2096345A JP9634590A JPH0649205B2 JP H0649205 B2 JPH0649205 B2 JP H0649205B2 JP 2096345 A JP2096345 A JP 2096345A JP 9634590 A JP9634590 A JP 9634590A JP H0649205 B2 JPH0649205 B2 JP H0649205B2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
- B21B37/74—Temperature control, e.g. by cooling or heating the rolls or the product
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は線材圧延における仕上圧延後から線材を捲取る
までの間において1000℃前後に仕上がった線材に対し目
標とする捲取温度まで冷却するための、線材圧延におけ
る捲取温度制御方法及びその装置に関する。
までの間において1000℃前後に仕上がった線材に対し目
標とする捲取温度まで冷却するための、線材圧延におけ
る捲取温度制御方法及びその装置に関する。
［従来の技術］ コイル捲取温度は、その温度の高低によりスケール剥離
性・スケール厚に対し大きな影響を与える。一方、その
線材を二次加工する伸線工程では、事前にスケール除去
を行うがその処理方法として従来の酸洗法からローラー
等を用いたメカニカルデスケーリング法への転換が図ら
れており、より剥離性が良く、かつ、コイル全長に亘り
安定したスケール特性が要求され、捲取温度の厳格化が
要求される。従来、線材を冷却装置によって目標温度ま
で冷却する時は、捲取時の鋼材温度を実測し、その実測
温度と目標温度との偏差に応じ水冷装置における冷却水
の流量調節弁の開度を調整することによって捲取温度制
御を実施してきた。
性・スケール厚に対し大きな影響を与える。一方、その
線材を二次加工する伸線工程では、事前にスケール除去
を行うがその処理方法として従来の酸洗法からローラー
等を用いたメカニカルデスケーリング法への転換が図ら
れており、より剥離性が良く、かつ、コイル全長に亘り
安定したスケール特性が要求され、捲取温度の厳格化が
要求される。従来、線材を冷却装置によって目標温度ま
で冷却する時は、捲取時の鋼材温度を実測し、その実測
温度と目標温度との偏差に応じ水冷装置における冷却水
の流量調節弁の開度を調整することによって捲取温度制
御を実施してきた。
［発明が解決しようとする課題］ この場合の制御は、水冷装置の後工程に設けられた温度
計による線材の捲取温度からの情報に基づく温度制御、
即ちフィードバック制御であり、かつ、動作特性の遅い
流量調節弁での冷却水の流量制御のため、急激な温度変
動に対しては全く制御不可能であり、逆に制御タイミン
グ遅れによる制御不良が生じ、捲取温度のバラツキが拡
大する傾向となる。
計による線材の捲取温度からの情報に基づく温度制御、
即ちフィードバック制御であり、かつ、動作特性の遅い
流量調節弁での冷却水の流量制御のため、急激な温度変
動に対しては全く制御不可能であり、逆に制御タイミン
グ遅れによる制御不良が生じ、捲取温度のバラツキが拡
大する傾向となる。
これを詳細に説明すると、第３図のような圧延前の鋼材
１を加熱するためのウォーキングビーム式加熱炉３にお
いては、1000〜1200℃程度に鋼材１が加熱されるが、鋼
材支持用スキッド２と接触する部分では局部的に40〜60
℃の失熱部が生ずる。この失熱部即ちスキッドマーク部
は、線材に圧延された直後即ち、仕上圧延機出側におい
ても20〜30℃の温度差を有しながら、水冷帯を通過しコ
イル状に巻取られる。この時スキッドマーク部が水冷帯
を通過する時間は、線径・仕上速度にもよるが、約１〜
２秒の短時間であり、そのため、動作に５〜10秒かかる
流量調節弁では制御遅れが生じて、捲取温度のバラツキ
が大きくなる。
１を加熱するためのウォーキングビーム式加熱炉３にお
いては、1000〜1200℃程度に鋼材１が加熱されるが、鋼
材支持用スキッド２と接触する部分では局部的に40〜60
℃の失熱部が生ずる。この失熱部即ちスキッドマーク部
は、線材に圧延された直後即ち、仕上圧延機出側におい
ても20〜30℃の温度差を有しながら、水冷帯を通過しコ
イル状に巻取られる。この時スキッドマーク部が水冷帯
を通過する時間は、線径・仕上速度にもよるが、約１〜
２秒の短時間であり、そのため、動作に５〜10秒かかる
流量調節弁では制御遅れが生じて、捲取温度のバラツキ
が大きくなる。
この対策として特開昭55-54207号公報に示すような流量
調節弁を三方弁にする事で応答時間を縮める方案もある
が、フィードバック制御でありタイミング遅れが生じ、
又、特公昭59-288号公報に示すような流量調節弁を用い
たフィードフォワード制御方案もあるが、流量調節弁の
動作時間遅れという問題があって、いずれの制御方案も
１〜２秒前後で通過するスキッドマーク部等の失熱部の
制御に対しては有効とは言えない。
調節弁を三方弁にする事で応答時間を縮める方案もある
が、フィードバック制御でありタイミング遅れが生じ、
又、特公昭59-288号公報に示すような流量調節弁を用い
たフィードフォワード制御方案もあるが、流量調節弁の
動作時間遅れという問題があって、いずれの制御方案も
１〜２秒前後で通過するスキッドマーク部等の失熱部の
制御に対しては有効とは言えない。
このように、従来技術では、スキッドマーク部等の急激
な温度差が生じた場合、温度変動がそのまま捲取工程ま
で残留し、その結果、線材製品での機械的性質やスケー
ル特性に対し、そのバラツキが大きくなる等の悪影響を
及ぼす事となる。
な温度差が生じた場合、温度変動がそのまま捲取工程ま
で残留し、その結果、線材製品での機械的性質やスケー
ル特性に対し、そのバラツキが大きくなる等の悪影響を
及ぼす事となる。
［課題を解決するための手段］ 本発明は、前記従来技術の問題点を有利に解決するため
になされたものであって、 １．線材圧延における仕上圧延後の線材の水冷帯による
調整冷却方法において、スキッドマーク部等による失熱
部に相当する、鋼材の急激な温度低下部位を水冷帯の前
工程で検知すると共にトラッキングを行い、かつ、その
温度低下部位が水冷帯を通過する時刻を予測し、水冷帯
における現冷却水量に対して補正冷却水量を求め、該温
度低下部位に相当する線材が水冷帯を通過する際複数個
配置された給水支管にそれぞれ設けられた三方弁の開閉
操作を行って該補正後の冷却水量を供給し線材の冷却を
行うことを特徴とする、線材圧延における捲取温度制御
方法。
になされたものであって、 １．線材圧延における仕上圧延後の線材の水冷帯による
調整冷却方法において、スキッドマーク部等による失熱
部に相当する、鋼材の急激な温度低下部位を水冷帯の前
工程で検知すると共にトラッキングを行い、かつ、その
温度低下部位が水冷帯を通過する時刻を予測し、水冷帯
における現冷却水量に対して補正冷却水量を求め、該温
度低下部位に相当する線材が水冷帯を通過する際複数個
配置された給水支管にそれぞれ設けられた三方弁の開閉
操作を行って該補正後の冷却水量を供給し線材の冷却を
行うことを特徴とする、線材圧延における捲取温度制御
方法。
２．仕上圧延機より前の圧延ラインに設けられた鋼材温
度計と、仕上圧延機後段に設けられ複数の冷却帯を有す
る水冷帯と、それぞれの冷却帯に独立に冷却水を供給す
る給水支管にそれぞれ設けた三方弁と、仕上圧延機前後
の圧延ラインに設けた鋼材検出器と、該鋼材温度計から
の測温情報、鋼材検出器からの鋼材検出情報及び仕上圧
延機前後の線材圧延速度とからスキッドマーク部等の失
熱部の検知、トラッキング、所要冷却水流量演算、該三
方弁の開閉制御を行う機能を有する制御装置とからなる
線材圧延における捲取温度制御装置。
度計と、仕上圧延機後段に設けられ複数の冷却帯を有す
る水冷帯と、それぞれの冷却帯に独立に冷却水を供給す
る給水支管にそれぞれ設けた三方弁と、仕上圧延機前後
の圧延ラインに設けた鋼材検出器と、該鋼材温度計から
の測温情報、鋼材検出器からの鋼材検出情報及び仕上圧
延機前後の線材圧延速度とからスキッドマーク部等の失
熱部の検知、トラッキング、所要冷却水流量演算、該三
方弁の開閉制御を行う機能を有する制御装置とからなる
線材圧延における捲取温度制御装置。
３．隣接する冷却帯に異なる数の水冷ノズルを設けたこ
とを特徴とする請求項２記載の線材圧延における捲取温
度制御装置。
とを特徴とする請求項２記載の線材圧延における捲取温
度制御装置。
を要旨とするものである。
［作用］ 仕上圧延機後面に配置された水冷帯の前工程において、
鋼材の失熱部を鋼材温度計により検知し、かつ、その温
度変動部が水冷帯を通過する遅れ時間を演算する。次
に、適切な流量に高速で調整できるように既存の流量調
節弁の他に、水冷帯内の冷却ノズル使用数を任意に操作
できる複数の三方弁を具備する水冷帯において、現行の
実績制御流量とスキッドマーク部等による失熱量を基
に、スキッドマーク部等の温度変動部に対し最適な冷却
水流量を演算し、かつ、その演算された冷却水流量にす
るために、水冷帯からスルース側へ高速に流量を切替え
る複数の三方弁の内、任意の三方弁を選択決定する。し
かるのち、スキッドマーク部等の失熱部が通過した後
に、先に決定された三方弁をスルース側へ操作すること
で冷却水流量を制御し、捲取温度の安定化を図るもので
ある。
鋼材の失熱部を鋼材温度計により検知し、かつ、その温
度変動部が水冷帯を通過する遅れ時間を演算する。次
に、適切な流量に高速で調整できるように既存の流量調
節弁の他に、水冷帯内の冷却ノズル使用数を任意に操作
できる複数の三方弁を具備する水冷帯において、現行の
実績制御流量とスキッドマーク部等による失熱量を基
に、スキッドマーク部等の温度変動部に対し最適な冷却
水流量を演算し、かつ、その演算された冷却水流量にす
るために、水冷帯からスルース側へ高速に流量を切替え
る複数の三方弁の内、任意の三方弁を選択決定する。し
かるのち、スキッドマーク部等の失熱部が通過した後
に、先に決定された三方弁をスルース側へ操作すること
で冷却水流量を制御し、捲取温度の安定化を図るもので
ある。
［実施例］ 本発明の実施例を、全体の機器構成を示した第１図及び
水冷帯内のノズル配置と三方弁等の配置を示した第２図
で説明する。
水冷帯内のノズル配置と三方弁等の配置を示した第２図
で説明する。
本発明におけるスキッドマーク部等の失熱部の予測冷却
水流量制御を行うに際し、三方弁の動作時間と計算機の
演算時間を考慮して、該流量制御が充分間に合う位置に
配置された鋼材温度計６で圧延材長手方向におけるスキ
ッドマーク部等の失熱部を検知する。又、鋼材が水冷帯
を通過する時間を予測するために、所要の位置に鋼材検
出器7a，7b，7c，7dを配置すると共に、仕上圧延機５及
び前段圧延機12のモータ回転数を制御装置13に取り込
む。その結果、スキッドマーク部等の失熱部を検知した
時点の仕上圧延機５及び前段圧延機12のモータ回転数を
読み込むことで水冷帯通過時間の予測が出来る。その予
測時間に下記に示す任意の三方弁を操作することで流量
制御を行うものである。
水流量制御を行うに際し、三方弁の動作時間と計算機の
演算時間を考慮して、該流量制御が充分間に合う位置に
配置された鋼材温度計６で圧延材長手方向におけるスキ
ッドマーク部等の失熱部を検知する。又、鋼材が水冷帯
を通過する時間を予測するために、所要の位置に鋼材検
出器7a，7b，7c，7dを配置すると共に、仕上圧延機５及
び前段圧延機12のモータ回転数を制御装置13に取り込
む。その結果、スキッドマーク部等の失熱部を検知した
時点の仕上圧延機５及び前段圧延機12のモータ回転数を
読み込むことで水冷帯通過時間の予測が出来る。その予
測時間に下記に示す任意の三方弁を操作することで流量
制御を行うものである。
その任意の三方弁を操作するにあたり、本発明では、水
冷帯８の中に鋼材の冷却を効率的に行うために配置され
ている14a・14b・14c・14d・14e・14fの各冷却ノズルに対
し、冷却開始・終了時に操作する三方弁10の他に、更
に、圧延材冷却中に高速でかつ細かな冷却流量制御がで
きるように水冷帯を細分化できる三方弁4a，4b，4cを設
けて、ノズル数ｎ個の場合には、ノズル数１，２，３…
ｎ−１，ｎ台の段階的流量制御が可能となるよう、例え
ば、第２図に示すようなノズル数６台の場合には、隣接
する冷却帯に異なる数の水冷ノズル数となるように三方
弁4a，4b，4cを配置する。その結果、表１に示す通り、
単一又は複数の任意の三方弁を操作することで現行冷却
流量に対し、段階的な流量調整ができる。
冷帯８の中に鋼材の冷却を効率的に行うために配置され
ている14a・14b・14c・14d・14e・14fの各冷却ノズルに対
し、冷却開始・終了時に操作する三方弁10の他に、更
に、圧延材冷却中に高速でかつ細かな冷却流量制御がで
きるように水冷帯を細分化できる三方弁4a，4b，4cを設
けて、ノズル数ｎ個の場合には、ノズル数１，２，３…
ｎ−１，ｎ台の段階的流量制御が可能となるよう、例え
ば、第２図に示すようなノズル数６台の場合には、隣接
する冷却帯に異なる数の水冷ノズル数となるように三方
弁4a，4b，4cを配置する。その結果、表１に示す通り、
単一又は複数の任意の三方弁を操作することで現行冷却
流量に対し、段階的な流量調整ができる。
このフィードフォワード流量制御の具体的な制御方法を
説明すると、まず、鋼材温度計６で検知し失熱部の温度
差ΔＴと、予め、線径・鋼種により定めておく流量換算
係数αを乗算し失熱部の補正流量ΔＱを算出する。
説明すると、まず、鋼材温度計６で検知し失熱部の温度
差ΔＴと、予め、線径・鋼種により定めておく流量換算
係数αを乗算し失熱部の補正流量ΔＱを算出する。
ΔＱ＝ΔＴ×α 同時に現在の水冷帯の流量ＱOと読取り失熱部における
冷却水流量絞り率ＳOを求める。
冷却水流量絞り率ＳOを求める。
ＳO＝（ＱO−ΔＱ）／ＱO 上記で求めたＳOに対し最も近似する絞り率Ｓを求め
て、それに対応する三方弁4a，4b，4cの開閉操作を行
う。また、操作時間は前述の鋼材温度計で測定された失
熱部の経過時間と同一とする。
て、それに対応する三方弁4a，4b，4cの開閉操作を行
う。また、操作時間は前述の鋼材温度計で測定された失
熱部の経過時間と同一とする。
これを表１で説明すると、計算された補正流量ΔＱより
求められた該流量絞り率ＳOが60％の場合パターンと
なり操作対象三方弁は4bが選択され、線材の失熱部位が
通過中は4bの三方弁が閉となり流量が絞られる。又、求
められた流量絞り率ＳOが30％の場合にはパターンが
選択され三方弁は4a・4bが同時に閉となり、つまり、流
量絞り率ＳOに応じて操作する三方弁が選択されるもの
である。
求められた該流量絞り率ＳOが60％の場合パターンと
なり操作対象三方弁は4bが選択され、線材の失熱部位が
通過中は4bの三方弁が閉となり流量が絞られる。又、求
められた流量絞り率ＳOが30％の場合にはパターンが
選択され三方弁は4a・4bが同時に閉となり、つまり、流
量絞り率ＳOに応じて操作する三方弁が選択されるもの
である。
［発明の効果］ 以上述べたように、本発明によれば、三方弁で冷却流量
を高速で制御することでスキッドマーク部等の急激な失
熱部に対し安定した捲取温度を得ることが出来る。その
結果、捲取温度の影響が大きいスケール剥離性等のスケ
ール特性や機械的性質のバラツキも大幅に改善される。
を高速で制御することでスキッドマーク部等の急激な失
熱部に対し安定した捲取温度を得ることが出来る。その
結果、捲取温度の影響が大きいスケール剥離性等のスケ
ール特性や機械的性質のバラツキも大幅に改善される。
第１図は本発明による水冷制御全体の機器構成を示した
配置図、第２図は本発明における水冷帯内のノズル配置
と三方弁を示した配置図、第３図はウォーキング加熱炉
内における鋼材とスキッドとの位置関係を示した断面図
である。 １…鋼材、２…スキッド、３…ウォーキングビーム式加
熱炉、4a〜4c…三方弁、５…仕上圧延機、６…鋼材温度
計、7a〜7d…鋼材検出器、８…水冷帯、９…線材圧延ラ
イン、10…三方弁、11…流量調節弁、12…仕上前段圧延
機、13…制御装置、14…水冷用ノズル。
配置図、第２図は本発明における水冷帯内のノズル配置
と三方弁を示した配置図、第３図はウォーキング加熱炉
内における鋼材とスキッドとの位置関係を示した断面図
である。 １…鋼材、２…スキッド、３…ウォーキングビーム式加
熱炉、4a〜4c…三方弁、５…仕上圧延機、６…鋼材温度
計、7a〜7d…鋼材検出器、８…水冷帯、９…線材圧延ラ
イン、10…三方弁、11…流量調節弁、12…仕上前段圧延
機、13…制御装置、14…水冷用ノズル。
Claims (3)
- 【請求項１】線材圧延における仕上圧延後の線材の水冷
帯による調整冷却方法において、スキッドマーク部等に
よる失熱部に相当する、鋼材の急激な温度低下部位を水
冷帯の前工程で検知すると共にトラッキングを行い、か
つ、その温度低下部位が水冷帯を通過する時刻を予測
し、水冷帯における現冷却水量に対して補正冷却水量を
求め、該温度低下部位に相当する線材が水冷帯を通過す
る際複数個配置された給水支管にそれぞれ設けられた三
方弁の開閉操作を行って該補正後の冷却水量を供給し線
材の冷却を行うことを特徴とする、線材圧延における捲
取温度制御方法。 - 【請求項２】仕上圧延機より前の圧延ラインに設けられ
た鋼材温度計と、仕上圧延機後段に設けられ複数の冷却
帯を有する水冷帯と、それぞれの冷却帯に独立に冷却水
を供給する給水支管にそれぞれ設けた三方弁と、仕上圧
延機前後の圧延ラインに設けた鋼材検出器と、該鋼材温
度計からの測温情報、鋼材検出器からの鋼材検出情報及
び仕上圧延機前後の線材圧延速度とからスキッドマーク
部等の失熱部の検知、トラッキング、所要冷却水流量演
算、該三方弁の開閉制御を行う機能を有する制御装置と
からなる線材圧延における捲取温度制御装置。 - 【請求項３】隣接する冷却帯に異なる数の水冷ノズルを
設けたことを特徴とする請求項２記載の線材圧延におけ
る捲取温度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2096345A JPH0649205B2 (ja) | 1990-04-13 | 1990-04-13 | 線材圧延における捲取温度制御方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2096345A JPH0649205B2 (ja) | 1990-04-13 | 1990-04-13 | 線材圧延における捲取温度制御方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03294013A JPH03294013A (ja) | 1991-12-25 |
| JPH0649205B2 true JPH0649205B2 (ja) | 1994-06-29 |
Family
ID=14162421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2096345A Expired - Fee Related JPH0649205B2 (ja) | 1990-04-13 | 1990-04-13 | 線材圧延における捲取温度制御方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0649205B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104338759A (zh) * | 2014-10-12 | 2015-02-11 | 首钢总公司 | 一种超低碳钢热轧盘条表面环形粗晶的控制方法 |
-
1990
- 1990-04-13 JP JP2096345A patent/JPH0649205B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03294013A (ja) | 1991-12-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |