JPH0910833A - エッジヒータの加熱制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シートバーを連続的に仕上圧延する際に、仕
上圧延機の入側でシートバーに生じている幅方向温度差
を確実に解消する。 【構成】 粗圧延機２、３で圧延されたシートバーＳの
先端部を、接合装置５で先行するシートバーの尾端に接
合して、これらシートバーを連続的に仕上圧延機８で圧
延する際に、仕上圧延機８の上流に設置されたエッジヒ
ータ６でシートバーＳのエッジ部分を加熱し、その幅方
向の温度偏差を解消するエッジヒータの加熱制御方法に
おいて、粗圧延機２、３で圧延されたシートバーＳを、
エッジヒータ６の上流に設置された巻取・巻戻し装置４
でコイル状に巻取った後、該シートバーＳを巻戻し、そ
の先端部を先行シートバーの尾端部に接合し、エッジヒ
ータ６によるシートバーＳのエッジ部分の加熱温度を、
巻取・巻戻し装置４内でのシートバーＳの実績待機時間
に基づいて決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エッジヒータの加熱制
御方法、特に金属の熱間連続圧延ラインで仕上圧延機に
より圧延するシートバーに生じている幅方向温度偏差を
解消するために有効なエッジヒータの加熱制御方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】金属の熱間圧延においては、粗圧延機で
圧延したシートバーの先端を、先行シートバーの尾端部
に溶接接合して連続的に熱間仕上圧延する、いわゆるエ
ンドレス圧延が行われている。このエンドレス圧延では
通常のバッチ式圧延の場合と同様に高精度な仕上圧延を
行うためには、仕上圧延機に入る前のシートバーを、幅
方向に温度差のない状態にしておくことが極めて重要で
ある。

【０００３】従来、このようなシートバーの幅方向温度
偏差を解消する技術としては、バッチ式に適用するもの
ではあるが、エッジヒータと呼ばれる設備を用いてシー
トバーのエッジ部を加熱し、幅方向の温度を均一にする
方法が知られている。

【０００４】このようなエッジヒータの加熱制御方法と
しては、例えば特開昭６３−１３３４８４や特開平４−
２２５０４に、金属板の幅方向温度を測定し、その測定
値に基づいて幅方向の温度が均一になるように加熱する
方法が開示されている。

【０００５】又、エッジヒータによる温度制御とシート
バーの巻取・巻戻し装置による長手方向の均熱処理とを
組合わせた制御方法としては、特公平５−２７４８８
に、特に温度が低いシートバーの最外巻きを、中央部に
移動させた一部のエッジヒータを利用して加熱すること
で、長手方向の温度差を補償する制御方法が開示されて
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のエッジヒータの温度制御技術を、前記エンドレ
ス圧延時のエッジヒータ制御に適用する場合には以下の
問題がある。

【０００７】エンドレス圧延にシートバーの巻取・巻戻
し装置を適用する場合は、該装置内でシートバーを待機
させる時間が、仕上圧延機入側で行うシートバーの接合
を確保するための余裕時間として必要となるが、この待
機時間は、例えば０秒〜１８０秒程度まで変化すること
になるため、待機時間が長くなると、それだけシートバ
ーの側面からの熱輻射が多くなって幅方向中心とエッジ
部との間の温度差が大きくなる。同様の現象は、従来の
バッチ式圧延に上記のようなシートバーの巻取・巻戻し
装置を使用した場合でも発生していたが、バッチ式圧延
の場合はシートバーを巻取・巻戻し装置内に積極的に待
機させる必要がないため、この場合にシートバーに生じ
る長手方向の待機時間の差は、当該シートバーを仕上圧
延するに要する時間に相当する分のみであり、最外巻き
のシートバー部分でも待機時間は、例えば高々６０秒で
しかない。

【０００８】そのため、シートバーのセンター部の温度
とエッジから３０ｍｍの点の温度の差を幅方向温度偏差
とすると、該温度偏差は、ホットストリップミルであれ
ば、巻取・巻戻し装置から巻戻されシートバーの先端部
で３５℃程度であり、その尾端部で５０℃程度であるこ
とから、エッジ部を全長に亘って３５℃程度一律に加熱
してやれば最大でも１５℃程度の幅方向温度偏差しか生
じないため、特に大きな問題にはならなかった（実際
に、シートバーの巻取・巻戻し装置を使用しないときと
同等の昇温量を与えるだけでほとんど問題がなかっ
た）。

【０００９】ところが、エンドレス圧延では、上述した
如く、巻取・巻戻し装置でのシートバーの待機時間は、
例えば１８０秒程度になることもあり、それ故に、シー
トバーの幅方向温度偏差は、例えば最大８０℃に達する
こともあり、バッチ式の場合のように、エッジを全長に
亘って均等に３５℃加熱する方法では、幅方向温度偏差
が４５℃の部分も存在することになるため対応できない
という問題があった。又、この待機時間は一律ではな
く、エンドレス圧延の進行状況や巻取・巻戻し装置にシ
ートバーを供給するときの時間的遅れや誤りによって大
きく異なるため、この点でも対応が難しいという問題が
あった。

【００１０】なお、上記問題を解決するために、例えば
特開平５−１６９１２８に開示されているエッジヒータ
入側に設置した温度計による測定結果に基づくフィード
フォワード制御や、エッジヒータ出側に設置した温度計
による測定結果に基づくフィードバック制御をエッジヒ
ータの加熱に適用することが考えられるが、これらには
以下の問題がある。

【００１１】エンドレス圧延ラインでは、一般に仕上圧
延機から上流側へ順に、デスケーリング設備、エッジヒ
ータ、シートバー接合装置及びシートバー巻取・巻戻し
装置をレイアウトしているため、エッジヒータを通過す
るシートバーは、デスケーリングされていないが、一部
が巻取・巻戻し装置等によって機械的にデスケーリング
されることが起こる。従って、シートバーのエッジ近傍
にはスケールが斑に剥離した部分が生じていることもあ
るため、エッジヒータの入側や出側に設置した温度計に
よっては正確な幅方向温度を測定することが困難であ
り、結果としてこの方法によっては適切なエッジヒータ
の加熱制御を行うことができないという問題がある。

【００１２】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
くなされたもので、シートバーを連続的に仕上圧延する
際に、仕上圧延機の入側でシートバーに生じている幅方
向温度偏差を確実に解消することができるエッジヒータ
の加熱制御方法を提供することを課題とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、粗圧延機で圧
延されたシートバーの先端部を、先行するシートバーの
尾端部に接合して、これらシートバーを連続的に仕上圧
延機で圧延する際に、仕上圧延機の上流に設置されたエ
ッジヒータでシートバーのエッジ部分を加熱し、その幅
方向の温度偏差を解消するエッジヒータの加熱制御方法
において、粗圧延機で圧延されたシートバーを、エッジ
ヒータの上流に設置された巻取・巻戻し装置でコイル状
に巻取った後、該シートバーを巻戻し、その巻戻し先端
部を先行シートバーの尾端部に接合すると共に、上記エ
ッジヒータによるシートバーのエッジ部分の加熱温度
を、上記巻取・巻戻し装置内におけるシートバーの実績
待機時間に基づいて決定することにより、前記課題を解
決したものである。

【００１４】

【作用】本発明においては、エンドレス圧延時に、仕上
圧延機の上流に設置されている巻取・巻戻し装置内にシ
ートバーを待機させる時間を監視・測定し、その実績待
機時間に応じて、生じている幅方向温度偏差を解消でき
る加熱温度になるように、エッジヒータの必要昇温量を
設定し、該エッジヒータによる加熱を制御するようにし
たものである。その際、巻取・巻戻し装置内に待機して
いるシートバーの内巻きと外巻きでは、バーコイル状態
でいる時間が異なるため、シートバーの長手方向の全体
に亘って各部分の待機時間を監視すると共に、各部分に
ついて測定された待機時間に基づいて長手方向のそれぞ
れのエッジ部分を加熱制御する。

【００１５】このようにすることにより、シートバーを
連続的に仕上圧延する際に、仕上圧延機の入側でシート
バーに生じている幅方向温度差を確実に解消することが
できる。

【００１６】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。

【００１７】図１は、本発明に係る一実施例に適用する
熱間圧延ラインの設備配置の概略を示した配置図であ
る。

【００１８】図中符号１は加熱炉であり、上記熱間圧延
ラインでは、該加熱炉１から抽出されたスラブが可逆式
圧延機（リバースミル）である第１粗圧延機２及び第２
粗圧延機３で粗圧延されてシートバーＳとなり、該シー
トバーＳは、一旦巻取・巻戻し装置４によりコイル状に
巻取られ、ここで自熱による保温均熱化が行われる。そ
の後、シトーバーＳはこの巻取・巻戻し装置４から巻戻
されると共に、その先端部（巻取り時の尾端部）を、接
合装置５により先行するシートバーの尾端部に溶接接合
し、次いでエッジヒータ６にによるエッジ部分の加熱制
御を行って幅方向温度偏差を解消し、デスケーリング装
置７でデスケーリングをした後に、仕上圧延機８による
連続圧延が実行されるようになっている。

【００１９】従って、上記熱間圧延ラインでは、仕上圧
延機８の上流にデスケーリング装置７、エッジヒータ
６、接合装置５及び巻取・巻戻し装置４の順に設備が配
置された構成となっている。

【００２０】次に、上述した熱間圧延ラインを用いて、
加熱炉１から抽出された２００ｍｍ〜２７０ｍｍのスラ
ブを、第１及び第２の可逆式粗圧延機２、３で２０ｍｍ
〜５０ｍｍのシートバーＳに圧延し、該シートバーＳを
巻取・巻戻し装置４に供給して、コイル状に巻取った
後、上述した如く、該巻取・巻戻し装置４の下流に順次
配設されているシートバー接合装置５、エッジヒータ
６、デスケーリング装置７を経て仕上圧延機８で仕上圧
延する場合について説明する。

【００２１】一般に、バッチ式熱間圧延では、スラブが
１２００℃程度で加熱炉から抽出された場合、粗圧延機
で圧延されたシートバーに対して巻取・巻戻し装置を使
用せずに、あるいは使用したとしても巻取り完了後直ち
に巻出す（巻戻す）場合は、加熱炉から抽出された時点
より仕上圧延機入側に到達するまでに経過した時間を、
例えば３分程度とすると、仕上圧延機８の入側における
シートバーのセンターの温度は１０５０℃程度、エッジ
から３０ｍｍの点で１０１５℃程度であり、幅方向温度
差は３５℃程度である。この幅方向の温度偏差は、シー
トバーの表面からの熱輻射とその内部の熱伝導がバラン
スした定常状態の下で生じているため、仕上圧延機のラ
ンダウン（圧延速度下降）によってもほとんど変化しな
い。従って、エッジヒータによるエッジ部の加熱制御は
シートバーの長手方向にほぼ一定の昇温量（加熱温度）
を与えるように制御すれば幅方向温度偏差を解消するこ
とができ、これは次に同様のシートバーを圧延する場合
でも同じである。

【００２２】一方、エンドレス圧延においては、シート
バーは巻取・巻戻し装置４内で仕上圧延機と粗圧延機の
タイミング調整のために、一定時間以上待機させること
が必要である。

【００２３】例えば、同じ長さのシートバー（例えば６
０ｍ）を、前記熱間圧延ラインでエンドレス圧延を実施
した場合、途中のシートバーがタイミング調整のため、
バーコイル状態で９０秒待機したとすると、バーを先端
から尾端まで巻戻す巻出しに６０秒かかるとすれば、最
大待機時間は１５０秒になる。

【００２４】今、仮に、巻取・巻戻し装置４においてバ
ーコイル状態での待機が０秒のシートバーを先行材とし
て、その尾端部に上記待機時間９０秒のシートバーの先
端部を接合する場合を考えると、１本目（先行材）の巻
出し先端部にとっての必要昇温量は、前記バッチ式の場
合と同様に３５℃、尾端部にとっての必要昇温量は、前
述した巻出し時間に当る６０秒待機とすれば５０℃であ
り、先端から尾端にかけてテーパ状に幅方向温度偏差が
増大している。

【００２５】又、上記１本目のシートバーの尾端部に接
合する２本目のシートバーを巻取・巻戻し装置４から巻
戻す時の巻出し先端部に対してエッジヒータ６で加熱す
る必要昇温量は、待機時間が９０秒とすると６０℃で、
尾端部の必要昇温量は待機時間が１５０秒であるとする
と８０℃となり、同様に待機時間に応じてテーパ状に幅
方向温度偏差が増大している。なお、上記必要昇温量は
コイルボックス（巻取・巻戻し装置４）での待機時間と
シートバー長から常法に基づいて求めることができる。

【００２６】図２は、この両シートバーについての待機
時間と幅方向温度偏差との関係を模式的に示したもので
ある。このようにシートバー毎に、待機時間の長さによ
って幅方向温度偏差が異なっている。

【００２７】そこで、本実施例においては、上記のよう
に、シートバー毎に、長手方向の各部について巻取・巻
戻し装置における待機時間を実測し、その長手方向の各
部に対する加熱温度を、実測した待機時間を考慮してエ
ッジヒータによる加熱温度を決定するようにした。

【００２８】従って、上記図２に示したように各シート
バーに対しては実績待機時間に基づいてテーパ状に加熱
温度が増大するようにエッジヒータの加熱制御を行うこ
とによって、エンドレス圧延においても、仕上圧延機の
入側では常にシートバーに幅方向の温度偏差がない状態
にでき、その結果、全長に亘って高精度な仕上圧延を行
うことが可能となる。

【００２９】その際、バー速度に応じた投入電力制御
や、電極間ギャップに応じた投入電力制御等のエッジヒ
ータの制御には、従来の制御技術をそのまま適用でき
る。

【００３０】以上、本発明について具体的に説明した
が、本発明は、前記実施例に示したものに限られるもの
でなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であ
る。

【００３１】例えば、シートバーの長さ、待機時間に応
じた必要昇温量等は固定されたものでなく、圧延条件等
によって異なってくることは言うまでもない。

【００３２】又、前記実施例では、エッジヒータと接合
装置を別々に設けた設備を用いたが、１台で両方の機能
を有する装置を用いてもよい。

【００３３】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、シ
ートバーを連続的に仕上圧延する際に仕上圧延機の入側
でシートバーに生じている幅方向の温度差を、シートバ
ーの全長に亘って確実に解消することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例に適用する熱間圧延ライ
ンの概略構成を示す配置図

【図２】実績待機時間に応じて変わる幅方向温度偏差を
示す説明図

【符号の説明】

１…加熱炉 ２…第１粗圧延機 ３…第２粗圧延機 ４…巻取・巻戻し装置 ５…接合装置 ６…エッジヒータ ７…デスケーリング装置 ８…仕上圧延機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２１Ｂ 45/00 8315−4Ｅ Ｂ２１Ｂ 37/00 １３２Ｂ (72)発明者 千田 未顕 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 武智 敏貞 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】粗圧延機で圧延されたシートバーの先端部
   を、先行するシートバーの尾端部に接合して、これらシ
   ートバーを連続的に仕上圧延機で圧延する際に、仕上圧
   延機の上流に設置されたエッジヒータでシートバーのエ
   ッジ部分を加熱し、その幅方向の温度偏差を解消するエ
   ッジヒータの加熱制御方法において、 粗圧延機で圧延されたシートバーを、エッジヒータの上
   流に設置された巻取・巻戻し装置でコイル状に巻取った
   後、該シートバーを巻戻し、その巻戻し先端部を先行シ
   ートバーの尾端部に接合すると共に、 上記エッジヒータによるシートバーのエッジ部分の加熱
   温度を、上記巻取・巻戻し装置内におけるシートバーの
   実績待機時間に基づいて決定することを特徴とするエッ
   ジヒータの加熱制御方法。