JPS5814489B2 - 炉床回転式鋼片加熱炉の鋼片装入制御法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は例えば継目無鋼管を製造するための丸ビレッ
ト等のように熱間圧延機などの後段装置に連続するライ
ン設備としての炉床回転式鋼片加熱炉の鋼片装入制御法
に関し、特に炉床が連続的な回転をしている状態で最適
加熱効率および作業能率を得るための鋼片の装入間隔を
制御する方法に関する。

継目無鋼管の製造ラインにおいては周知のようにビレッ
トの加熱炉からサイザーに至るまで連続的なプロセスラ
インとして構成され、各ビレットの加工処理は所定のミ
ルスケジュールに支配されてなされる。

従って加熱炉からのビレット抽出作業のピッチは上記ミ
ルスケジュールによって定められ、このため加熱炉の炉
床の回転はミルスケジュールで定められた上記抽出作業
ピッチに合わせて所定の均一加熱がなされるように定め
られる。

炉床スペースを有効利用するために、装入位置と抽出位
置との距離はほぼ炉床の全周長に近く設定されており、
従って装入されたビレットは炉内を約一周したのちに抽
出される。

加熱時間は上記炉床の一回転の平均回転速度（例えば０
．６ｍ／ｍｉｎ程度）で制御され、抽出ピッチ毎に炉床
を停止させて抽出しつつ、炉床を上記平均回転速度で寸
動的に回転させるのが従来から一般的である。

この場合、同一サイズのビレットの装入は上記寸動のタ
イミングをとらえて予め炉床が回転中に装入機トングを
炉内装入位置上に持ち来たしておき、抽出タイミングで
の炉床停止時毎にビレットを炉床上に置くようにしてビ
レットのピッチを合わせている。

実際に装入機には運転者がつき、ビレット径や長さ、最
低加熱時間、後続ラインの能力等に基づいて決められた
装入間隔作業テーブルを読みながら、ビレットサイズ毎
に対応する装入間隔でデジタル設定器による設定によっ
て装入機の作動設定を行ない、炉床回転系からのパルス
ジエネレータのパルス数をカウンターで計数して上記設
定値が計数されたときに装入機のスタート指命が発せら
れ、この指令に基づいて運転者が装入機を操作している
。

装入するビレットのサイズが同じうちはよいが、一般に
は種々のサイズのビレットを扱うので、その都度装入タ
イミングが変ることになり、これを運転者の感覚的な判
断によって設定値修正しているのが実情である。

従って本質的に正確な加熱を行なうための正確な時点で
のビレットの装入が困難であると共に、ややもすると回
転中の炉床上にビレットを装入しなければならない事態
が生じる。

このような回転中の炉床上にビレットを装入するのを運
転者の操作によって行なうと、炉床回転速度の影響で装
入間隔に変動を来たすのが必至であり、カウンターの目
視確認から装入機始動までの間の遅れがその都度変って
、加熱条件を決定する装入間隔ビツナを一様にすること
が不可能となっている。

また従来ではビレットの装入が炉床半径方向の適当な定
めのない位置に行なわれているため短かいビルットで炉
床スペースの無駄が生じていたことも事実である。

この発明は、炉床を加熱条件で定まる平均回転速度で回
転させながら、炉床が回転中でも所定の装入間隔でスペ
ースの無駄なく自動的に鋼片を装入する方法を提供しよ
うとするもので、運転者の目視確認およびそれに基づく
操作をなくして常にビレットサイズに応じた最適のピッ
チで炉床に無駄なスペースを残さずに自動装入すること
を可能にするものである。

以下に実施例図面と共にこの発明を詳述する。

第１図はこの発明に係る制御系を炉床回転位置と共に示
したブロック図であり、１は回転炉床、２はその回転駆
動用モータ、３は減速機であり、モータ２は図示しない
別の制御装置によって抽出機４等の作動条件に対応した
制御人力５により回転制御されている。

６は装入機であって、各々流体圧シリンダ装置によって
駆動される開閉トングおよび該トングを炉内に挿入する
ブーム等を装備しており、軌道７上を図示しないビレッ
トビットからストッパー８で定まる炉前装入位置までの
間の所要ストロークを駆動機構９によって移動する。

該駆動機構９は減速機１０を介してモータ１１により回
転駆動されるようになされており、このモータ１１は例
えばサイリスクレオナード方式の速度制御装置１２によ
って回転数が制御される。

ひとつの例においてこの装入機６には前記トングに掴ま
れた装入ビレットＢの尾端位置を検出して前記挿入用ブ
ームの始動点位置を常に規定するための例えばリミット
スイッチやフオトセル等の尾端検出器１３が取付けられ
ており、装入機６のトングによってビレットピットから
或るビレットＢを掴み上げた際に、装入機本体の一点上
にビレットＢの尾端が常に位置するように前記ブームを
作動し、装入機がストツパ８で所定位置に停止した際に
炉床周壁からビレット尾端までの距離Ｌ１が常に一定に
なるようにしてある。

尚、上記における尾端検出器１３を用いて行なう代りに
固定物にビレット尾端が当るまで装入機又はブームを後
退させてそこをスタート位置としてもよい。

炉床回転用のモータ２には炉床回転速度を計測するため
の回転計１４および炉床の回転角度を計測するためのパ
ルス発信器１５が取付けられ、各各の出力は後に述べる
演算装置１６に入力されている。

上述した装入機６に掴みとられるピットの各ビレットは
、予じめその長さｌおよび外径ｄが個々に測定され、順
序に従ってこれら測定値データがトングによる掴み上げ
時点毎にビレットデータ設定器１７から上記演算装置１
６に入力されるようになっている。

また上記装入機６では、装入機６がビレットＢの尾端を
上記距離Ｌ１に合わせて定位置に停止した後、後述する
スタート指令信号によって必ず上記した定位置からビレ
ットヲ炉内に挿入すべくブームが定速で作動し、さらに
炉内では炉床周壁から一定の距離Ｌ。

だけビレット尾端が深入した位置にてブームが停止し、
その位置にてビレットを定速で下降して所定の待機位置
で待機し、後述する装入信号によってビレットを炉床上
に置くという動作を自動的に行なうようにし、これによ
って上記ブームの作動開始すなわちスタート指令信号の
到来時点からビレットを所定高さまで下降し終る時点す
なわち装入信号の受入れを可能とする待機状態に至るま
での時点の間の所要時間を機構的に一定の時間Ｔ１に定
めるものとする。

上述の稲およびＴ１は各々設定器１８．１９により設定
されて上記演算装置１６に入力され、また炉床回転中心
から炉床周壁までの距離Ｌおよび炉床一回転分の総パル
ス数Ｎが定数として演算装置１６中に予じめ与えられて
いる。

炉床１の一回転によってパルス発信器１５から得られる
総パルス数は上記の通りＮであり、従って炉床が単位角
度回転したときに発信器１５から得られるパルス数（ｎ
ｏ）は、 である。

炉床上に半径方向に沿って長さｌのビレットを炉床の回
転角度θ置きにその尾端をＬ。

』に合わせて置いたときのビレット先端間の間隔ａは、 ａ 一（ Ｌ−Ｌｏ−ｌ）θ −・・−・・・−（２）
となる。

従って長さｌのビレットに対して間隔ａを与えるための
装入ピッチを表わすパルス発信器１５からのパルス数ｎ
は、 である。

上記（３）式においてビレット先端間隔ａは、炉床上の
燃焼ガスの流れなどから効率よくビレットを加熱するた
めと、装入機のトング開閉に要する形状的な制限とから
最小限度必要．な値が定まり、これは経験的にビレット
の外径値ｄに関係してａ＝ｍｄ ・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（４）で表わ
される。

この（４）式における（ホ）は選択係数と呼ばれる設定
値であり、外径ｄの関数で第２図に示すような傾向を持
ち、好ましくはｍ＝π／２の如き値を設定器２０により
設定して演算装置１６に与えるものとする。

演算装置１６では、与えられた各設定値および定数によ
り上記（１）式乃至（４）式に基づいて装入ピッチを与
えるパルス数＜ｎ）を によって演算し、装入機が前ビレットを炉床上に置き終
ってからパルス発信器１５からの実際に計数されたパル
ス数（ｎ’）■が上記（ｎ）の値と一致したときに装入
機６のトングを開く装入信号を装入機６へ送出する。

装入機６ではそれ以前に次ビレットを掴んだトングを炉
床上の所定位置に待機させておかねばならず、このため
上記装入信号に先立って装入機のトングを炉内へ挿入す
るための前述のスタート指命信号が演算装置１６から装
入機６へ送出される。

すなわち、演算装置１６は、装入機のトング移動および
降下に要する前記時間Ｔ１に相当する炉床回転角△θを
、その時点までの炉床回転角速度（ヘ）を回転計１４か
ら受け取って、△θ＝ω・Ｔ１ ・・・・・・・
・・・・・・・・・・・（５）によって演算し、これを
パルス数（△ｎ）に置換えるために、 なる演算を行ない、前記（３５式によるパルス数（ｎ）
から上記△ｎを差し引いたパルス数、すなわち、なるパ
ルス数に前記パルス発信器１５からのパルスのカウント
数（ｒＯが達した時点でスタート指令信号を装入機６へ
向けて発する。

装入機６では上記スタート指今信号を受け取って前述の
待機位置からブームを炉内へ挿入し、一連の動作によっ
てそのトングを炉床上の定められた位置にて炉床から定
められた高さで位置させ次の装入信号の到来を待つ。

この待機状態までの動作は、炉床の回転速度（好ましく
はそれまでの間の最高速度）に基づいた予測位置制御に
よって行なわれるので次ビレット装入位置が装入機直前
に達する以前に次ビレットを炉内所定位置にて確実に待
機させ得るものである。

次いでパルス発信器１５からの実際の測長値に相当する
パルスが演算装置１６に入来してこれのカウント結果が
演算結果と一致したときに装入信号が装入機に入来し、
これによってトングが開いてビレットが正確な最も効率
の良いピッチの位置に置かれることになり、このトング
の開放を電気的に検知して演算装置の計算をクリヤーし
、次のビレットの計算のためのパルスカウントを開始す
る。

以上の一順の動作を第３図に工程図として示す。

ビレットの長さおよび外径の寸法が許容されるバラツキ
範囲内であれば上述の演算処理をさらに簡略化して一定
のピツチａを与えるようにしてもよく、また逆にビレッ
ト長さが短かいものについて一定の許容範囲内で上記ピ
ツチａが保持されるなら２本の短尺ビレットを同列上に
一回の装入で並べて置くように選択制御動作させるよう
にしてもよい。

このようにこの発明の制御方法によれば、回転炉の炉体
内周壁から支障のない限度一杯の間隔Ｌ０を一定に保っ
て尾端が位置するようにビレットを置くから、限られた
炉床スペース上に最も多くのビレットを装入することが
でき、しかもその場合の加熱効率も良好に保たれ、装入
機の動作が全自動で行なわれるから装入作業に人手を要
することがなく、常に抽出ピッチに対応して種々のサイ
ズのビレットを無駄のないピッチで装入できて炉に最大
能力を発揮させ得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る制御系を回転炉床の一部と共に
示したブロック図、第２図は選択係数とビレット外径と
の関係を例示する線図、第３図は本発明の工程図である
。 １：回転炉床、６：装入機、８：ストッパー、９：駆動
装置、１１：モータ、１２：速度制御装置、１３：尾端
検出器、１４：回転計、１５：パルス発信器、１６：演
算装置、１７．１８，１９．２０：設定器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 予め定められた抽出作業ピッチに基づく回転速度で
   定速回転される炉床の半径方向に沿って鋼片を装入機に
   より炉床上に間隔をあけて置く装入作業に際して、炉床
   上の炉内周壁からの装入鋼片尾端の離隔距離Ｌ。 を一定の値に設定し、上記炉内周壁半径Ｌ、上記離隔距
   離Ｌ。 、および予め測定された装入鋼片の長さｌと外径ｄによ
   って定まる装入後における隣り合う鋼片の先端同志の間
   隔距離ａが加熱流体の流れを考慮した加熱効率と装入用
   および抽出用の各トングの寸法形状とに基づいて予め定
   めた所定の距離となるための炉床の回転角度θを演算し
   、前装入鋼片の装入後上記演算結果の炉床の回転角度θ
   だけ炉床が回転するに要する所要時間を炉床の回転速度
   ωから求めると共に、次装入鋼片を受けとった装入機が
   待機位置から前記離隔距離Ｌ。 で定められた装入位置まで移動するに要する時間と装入
   機のトングが装入高さまで下降するに要する時間との和
   Ｔ１を上記所要時間から差し引いた時間に対応する所定
   時間だけ前装入鋼片の装入後から経過した時点で装入機
   の上記移動および下降動作を開始させるスタート指令信
   号を発し、前装入鋼片の装入後からパルス計測された炉
   床の実際の回転角度が上記演算結果の炉床の回転角度θ
   と一致した時点で装入機のトングを開放される装入信号
   を発して行なうことを特徴とする炉床回転式鋼片加熱炉
   の鋼片装入制御法。