JP2013116489A - 熱延仕上ミルにおけるストリップ破断検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】熱延仕上ミルにおけるストリップ破断を自動で精度良く検出し、即時急速停止とすることができる、熱延仕上ミルにおけるストリップ破断検出方法を提案することを目的とする。
【解決手段】圧延スタンドの駆動側と非駆動側の差荷重と和荷重を求め、
（差荷重／和荷重×１００）にて定義される差荷重率を算出し、
算出した差荷重率と予め設定した２つの閾値β₁、β_２（ここで、β_２＞β₁）とを比較し、
算出した差荷重率 ＞β₁ の場合は、破断警報を発し、
算出した差荷重率 ＞β_２ の場合は、急速停止を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、熱間圧延仕上ミルでのストリップ破断を自動で検出する、熱延仕上ミルにおけるストリップ破断検出方法に関するものである。

熱間圧延仕上ミルにおけるストリップ破断の発生を検知する技術としては、例えば、特許文献１または特許文献２に開示の技術がある。

特許文献１は、エンドレス圧延において接合部の破断の発生を速やかに検出するために、巻取マンドレルの駆動用モーターの電流とピンチロールの駆動用モーターの電流とを測定し、前記巻取マンドレルの駆動用モーターの電流測定値を用いて前記巻取マンドレルがホットストリップを引張ることによって生じる張力Ｔ_M を算出し、前記ピンチロールの駆動用モーターの電流測定値を用いて前記ピンチロールが前記ホットストリップを引張ることによって生じる張力Ｔ_Pを算出し、次いで前記張力Ｔ_M に対する前記張力Ｔ_P の比Ｔ_P ／Ｔ_M とあらかじめ設定されているしきい値とを比較して、破断発生があるかどうかを判定するものである。

また、特許文献２は、タンデム圧延機の隣接する２スタンドの中間に設置されたルーパロールを張力一定に駆動するルーパモータと、このルーパモータの検出速度を受けてその微分値を求める微分器とこの速度徴分値と上記ルーパモータに流れる一定電流とを突き合せてその偏差が零になったとき動作する比較器とを備え、この比較器動作信号とルーパモータ運転指令信号とのアンド条件が成立したことで被圧延材に破断があったと判定するものである。

そして、ストリップ破断が発生した場合には、オペレーターの急速停止PB（Push Button）押しによって急速停止を実施していた。

特開２００１−１３７９０６号公報 実開昭５０−１３０９５７号公報

上述した特許文献１または２の技術は、ストリップ破断検知精度が高くなく、検知結果の信頼性に欠けるという問題があった。

そして、ストリップに破断が発生した場合には、オペレーターが異常を認識して急速停止PB押しするまでには、破断発生から1.5秒〜3秒程度の時間が実際にかかってしまっていた。仕上ミルは高速で運転しており、例えば、仕上速度が600mpmだった場合には、1.5秒の遅れが約15mのループ発生に繋がり、この半成処理に時間がかかるだけではなく、圧延スタンド間にある設備を破壊する危険性が大であるという問題もある。

本発明では、これら従来技術の問題点に鑑み、熱延仕上ミルにおけるストリップ破断を自動で精度良く検出し、即時急速停止とすることができる、熱延仕上ミルにおけるストリップ破断検出方法を提案することを目的とする。

上記課題は、以下の発明によって解決できる。

［１］ 熱間圧延仕上ミルでのストリップ破断を自動で検出する熱延仕上ミルにおけるストリップ破断検出方法であって、
圧延スタンドの駆動側と非駆動側の差荷重と和荷重を求め、
（差荷重／和荷重×１００）にて定義される差荷重率を算出し、
算出した差荷重率と予め設定した２つの閾値β₁、β_２（ここで、β_２＞β₁）とを比較し、
算出した差荷重率 ＞β₁ の場合は、破断警報を発し、
算出した差荷重率 ＞β_２ の場合は、急速停止を行うことを特徴とする熱延仕上ミルにおけるストリップ破断検出方法。

［２］ 熱間圧延仕上ミルでのストリップ破断を自動で検出する熱延仕上ミルにおけるストリップ破断検出方法であって、
圧延スタンドの駆動側と非駆動側の差荷重と和荷重を求め、
（差荷重／和荷重×１００）にて定義される差荷重率を算出し、
算出した差荷重率の微分値、すなわち（差荷重率の今回値と前回値との差の絶対値）にて定義されるΔ差荷重率を算出し、
算出したΔ差荷重率と予め設定した２つの閾値γ₁、γ_２（ここで、γ_２＞γ₁）とを比較し、
算出したΔ差荷重率 ＞γ₁ の場合は、破断警報を発し、
算出したΔ差荷重率 ＞γ_２ の場合は、急速停止を行うことを特徴とする熱延仕上ミルにおけるストリップ破断検出方法。

本発明によれば、圧延スタンドの差荷重率またはΔ差荷重率を監視し、破断警報の発報ならびに急速停止を行うようにしたので、精度良く検出するとともに、即時急速停止とすることができるようになった。このため、半成量ならびにライン停止時間の削減が実現できた。また、半成量が減ったことでロール傷も減るとともに、異常研削の削減やロール原単位改善がもたらされた。

本発明を実施するための１形態を示す図である。 F7スタンドの差荷重率の頻度分布例を示す図である。 各スタンドの差荷重率の比較例を示す図である。 本発明を実施するための他の１形態を示す図である。 本発明の実施例を示す図である。

図１は、本発明を実施するための１形態を示す図である。圧延スタンドの駆動側と非駆動側の荷重をロードセルでそれぞれ計測し、その差荷重と和荷重を求め、（差荷重／和荷重×１００）にて定義される差荷重率を算出する。

発明者らは、板の蛇行の検出に用いる差荷重に注目し、破断が上記した差荷重率や後述するΔ差荷重率により確実に検出できることを見出したものであり、先ず、算出した差荷重率に基づいて、警報ならびに急速停止を行う。

図１では、β₁およびβ_２（ここで、β_２＞β₁）の２つの閾値を定めて、
算出した差荷重率 ＞β₁ ％（初期値では30％）にて、破断警報を発し、
算出した差荷重率 ＞β_２ ％（初期値では50％）にて、急速停止を自動で行う。

なお、閾値β₁、β_２については、広幅・薄板等各種条件にて、調査した結果で決めるようにすると良い。図２は、F7スタンドの差荷重率の頻度分布例を示す図である。これは、破断を起こしていない、F7スタンドの差荷重率を求めた１００ケースについての頻度分布を示している。平均値は５．１％、最大値は１９．０％、および標準偏差σは３．３％である。この結果から、3σを考慮しても、30.0（警報値）を超えることはないとして、上記のβ₁ ％の初期値を30％と決めている。

図３は、各スタンドの差荷重率の比較例を示す図である。F7スタンドの差荷重率は、他のスタンドのものと比べて、最大値ならび標準偏差が大きいことが分かる。これらの結果を用いることによって、各スタンドの閾値を決めるようにする。

しかしながら、破断時の状況次第では、差荷重率が、例えば急速停止用の閾値50％を上回ることがない状態が生じた。このため、より早くより確実に破断を検出するべく更なるレベルアップとして、差荷重率の変化量に着目をした。

図４は、本発明を実施するための他の１形態を示す図である。上述した差荷重率の微分値、すなわち（差荷重率の今回値と前回値との差の絶対値）にて定義されるΔ差荷重率を算出する。図２では、γ₁およびγ_２（ここで、γ_２＞γ₁）の２つの閾値を定めて、
算出したΔ差荷重率 ＞γ₁ ％（初期値では8％）にて、破断警報を発し、
算出したΔ差荷重率 ＞γ_２ ％（初期値では10％）にて、急速停止を自動で行う。

なお、閾値γ₁、γ_２については、上述の閾値β₁、β_２と同様に、広幅・薄板等各種条件にて、調査した結果で決めるようにすると良い。閾値γ₁の初期値8％および閾値γ_２の初期値10％については、このようにして決めた値であり、操業を重ねてデータを増やすことによって、これらの閾値を順次改良するようにすると良い。

図５は、本発明の実施例を示す図であり、nスタンド(Fn)での適用を表している。図１で示した差荷重率の監視に加え、図４で示した差荷重率の変化すなわちΔ差荷重率を監視し、いずれかで破断警報ならびに破断直後の異常検出による急速停止を行っている。この実施例では、差荷重率ならびΔ差荷重率の異常を検出する機能、および、Δ差荷重率の異常アラームと異常急速停止の出力に、０．１secの時間遅延を持たせている。また、差荷重率の閾値設定はCRT画面から、Δ差荷重率の閾値設定はPLCの定数設定としている。

これまで仕上ミルで破断となった場合、半成処理するためにライン停止時間が平均160分、最短でも150分かかっていた。

しかし、本発明の導入後に発生した仕上Ｆ3破断においては、オペレーター操作より1.76秒早く急速停止を開始することができ、半成量を約9ｍ削減（Ｆ3速度300mpm）、ライン停止時間104分とこれまでの停止時間と比較して約1時間短縮することができた。

さらに、半成量が減ったことでロール傷も減るとともに、異常研削の削減やロール原単位改善がもたらされた。

Claims (2)

1. 熱間圧延仕上ミルでのストリップ破断を自動で検出する熱延仕上ミルにおけるストリップ破断検出方法であって、
   圧延スタンドの駆動側と非駆動側の差荷重と和荷重を求め、
   （差荷重／和荷重×１００）にて定義される差荷重率を算出し、
   算出した差荷重率と予め設定した２つの閾値β₁、β_２（ここで、β_２＞β₁）とを比較し、
   算出した差荷重率 ＞β₁ の場合は、破断警報を発し、
   算出した差荷重率 ＞β_２ の場合は、急速停止を行うことを特徴とする熱延仕上ミルにおけるストリップ破断検出方法。
2. 熱間圧延仕上ミルでのストリップ破断を自動で検出する熱延仕上ミルにおけるストリップ破断検出方法であって、
   圧延スタンドの駆動側と非駆動側の差荷重と和荷重を求め、
   （差荷重／和荷重×１００）にて定義される差荷重率を算出し、
   算出した差荷重率の微分値、すなわち（差荷重率の今回値と前回値との差の絶対値）にて定義されるΔ差荷重率を算出し、
   算出したΔ差荷重率と予め設定した２つの閾値γ₁、γ_２（ここで、γ_２＞γ₁）とを比較し、
   算出したΔ差荷重率 ＞γ₁ の場合は、破断警報を発し、
   算出したΔ差荷重率 ＞γ_２ の場合は、急速停止を行うことを特徴とする熱延仕上ミルにおけるストリップ破断検出方法。