JP3458499B2 - ホットストリップミルにおける接合点破断の検出及び処置方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圧延材を接合して連続
的に圧延する熱間エンドレス圧延に係り、特にホットス
トリップミルにおける接合点破断の検出及び処置方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ホットストリップミルでシートバ
ーを接合し、圧延する技術が知られている。このような
圧延を行う設備においては、仕上圧延機出側巻取機の前
に、接合されたシートバーを再び切断し独立したホット
コイルとするための走間切断用シャー（切断装置）が配
置されている。

【０００３】このストリップシャー（切断装置）の切断
目標点は、理想的にはシートバー接合点そのものである
が、通常、接合点のトラッキング精度が先進率予測精度
に依存し、先進率がロール肌状態によって変化すること
により、先進率は若干の誤差を含まざるを得ない。従っ
て、結果的に若干のトラッキング誤差の発生を抑止し得
ず、切断点は接合点と若干ずれることになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、接合点
は仕上ミル内あるいは仕上ミルと巻取機間で破断するこ
とがあり、破断したことを見逃し、予定通りの切断制御
を行うと、前述したように、ストリップシャーによる切
断点が接合点と若干ずれるため、ストリップシャーによ
る切断点と破断した接合点の間は短い切り板となり、こ
れが後行材の進行、巻取機への巻き付けを阻害する等の
大きなトラブルの原因となるという問題がある。

【０００５】又、接合圧延では、通板限界速度以上に圧
延速度を上げていることも、破断後の後行材通板を阻害
し、更なる事故を発生させ易くする原因となっている。

【０００６】本発明は、前記従来の問題を解決するべく
なされたもので、接合点破断を自動的に検出し、その後
の適切な処置により破断に伴う事故を防止することので
きるホットストリップミルにおける接合点破断の検出及
び処置方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、圧延材を接合
して連続的に圧延する熱間エンドレス圧延で、接合点が
仕上圧延機最終段と切断装置との間にあるときに、圧延
材を巻き取る巻取装置の状態変化を監視し、接合点破断
を表わす異常値を検出した際、仕上圧延機又は巻取装置
又は切断装置のうち一つ以上の制御を変更することによ
り、前記目的を達成したものである。

【０００８】本発明は又、前記巻取装置の状態変化を、
マンドレル速度又はピンチロール速度又はピンチロール
電流により監視することにより、同様に前記目的を達成
したものである。

【０００９】本発明は更に、前記接合点が仕上圧延機最
終段を抜けた直後に、仕上圧延機の速度をわずかに下げ
たときの、圧延材を巻き取る巻取装置の状態により、接
合点状態を監視することにより、同様に前記目的を達成
したものである。

【００１０】

【作用】通常、仕上圧延機と巻取機との間にストリップ
状の圧延材が存在する間は、巻取機マンドレルはストリ
ップ状の圧延材に加わる張力を適正に保つためトルク制
御を実施している。仕上圧延機出側に板の切れ目、即ち
破断点がない場合には上記制御状態は安定して維持され
る。ところが、圧延材に切れ目がある場合、仕上圧延機
が圧延材を引張ることができず、従って巻取機マンドレ
ル張力による板の巻取速度の上昇が発生してしまう。

【００１１】本発明によれば、破断により巻取機がそれ
までの制御状態を維持できなくなり、状態が変化するこ
とから破断を検出し、接合点破断に対する処置をとるこ
とにしたため、事故を防止することができる。

【００１２】対処の方法としては、例えば、板厚に応じ
て決まる通板限界速度以下に仕上圧延機速度を下げるこ
とによって、後行圧延材（以下、単に後行材と称する）
の通板性を確保し、更に、これにより先行圧延材（以
下、単に先行材と称する）と後行材の破断部の距離を広
げ、コイラーの切替えを円滑にすることが考えられる。

【００１３】又、例えば、巻取機制御を変更し、先行材
尾端の巻取速度の過度の上昇を抑止することも考えられ
る。

【００１４】又、例えば、ストリップシャーの制御を変
更することも考えられる。即ち、ストリップシャーの制
御は、接合点あるいはその近傍を切断目標点と定め、こ
れをトラッキングして、切断する態勢に入っているが、
これを中止することにより、短い端板の発生を抑止する
のである。

【００１５】又本発明によれば、破断に伴うマンドレル
の速度上昇に合せて変化するピンチロール電流を監視す
ることにより、破断を検出し、上述したような処置をと
ることにより、破断に対し素早く事故防止対策を講じる
ことができる。

【００１６】又本発明によれば、接合点が仕上ミルの最
終スタンドを抜けた直後に、わずかにミルの速度を下げ
ると、圧延材に切れ目がなければ巻取機側速度はこれに
同期して低下するが、圧延材に切れ目がある場合には巻
取機速度の低下は発生しないため、これによっても破断
を検出することができる。従って、これにより前述した
ような処置をとることにより、破断に対する適切な事故
防止対策を図ることができる。

【００１７】

【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。

【００１８】図１は、本発明の実施例が適用される圧延
設備を示す概略構成図である。

【００１９】図１において、２は仕上圧延機、４はスト
リップ（圧延材）、６はその上をストリップ４が走行す
るテーブル、８はストリップ４を切断するストリップシ
ャー（切断装置）、１０はピンチロール、１２はストリ
ップ４を巻き取るマンドレル（巻取装置）、１４はマン
ドレル１２に巻き取られて形成されたコイル、１６はマ
ンドレル１２を駆動するモータ、１８はモータ１６を通
じてマンドレル１２の速度を検出するスピードセンサ、
２０はピンチロールを駆動するモータ、２２はモータ２
０を通じてピンチロール１０の回転数を検出するパルス
ジェネレータ（ＰＬＧ）、２４はストリップシャー８を
駆動するモータである。

【００２０】又、２６は仕上圧延機２の速度を制御する
速度制御装置、２８はモータ２４を通じストリップシャ
ー８を制御する切断制御装置であり、３０はこれらの装
置を制御するコンピュータ（ＣＰＵ）である。

【００２１】まず、第１実施例について説明する。

【００２２】仕上圧延機２を抜けたストリップ４はテー
ブル６上を搬送され、ピンチロール１０を経てマンドレ
ル１２に巻き取られコイル１４を形成する。

【００２３】接合点が仕上圧延機２を抜けた後、この接
合点は下ピンチロール１０に取り付けられたパルスジェ
ネレータ２２によりトラッキングされ、ストリップシャ
ー８によって切断される。

【００２４】この間、仕上圧延機２は速度一定制御、マ
ンドレル１２は張力制御、ピンチロール１０は微張力制
御を行っている。

【００２５】ストリップ４が接合点で破断すると、仕上
圧延機２によるバックテンションが作用しなくなり、マ
ンドレル１２の速度が上昇する。又、微張力制御の結
果、ピンチロール速度も合せて上昇する。

【００２６】この様子を図を用いて説明する。

【００２７】図２は、接合点が仕上圧延機を抜けた後の
先行材速度及びモータ電流の変化を表わしたグラフであ
る。

【００２８】接合点が破断して、仕上圧延機２を抜ける
と、仕上圧延機２とマンドレル１２との間の張力が失わ
れるため、図２に示すように先行材巻取速度は上昇す
る。先行材速度がある程度まで上昇すると、テーブル６
との速度差が生じ、テーブル６のローラによるバックテ
ンションが作用し、これにより図２のＡ点が示すように
速度上昇率が低下する。

【００２９】更に先行材進行に連れ、テーブル６上の先
行材残量の減少に伴うバックテンションの減少に起因
し、ゆるやかな速度上昇が引き続き発生する。

【００３０】図２は、ピンチロール速度制御の例を示す
が、先行材速度上昇に伴い、ピンチロール速度の上昇が
発生し、ピンチロール速度制御系はこの速度上昇を抑制
にかかる。このため、ピンチロール電流には先行材速度
変化より早い応答で変化が発生する。

【００３１】ここで、先行材速度と仕上圧延速度の偏差
がある閾値以上の偏差を発生したこと、あるいはピンチ
ロール電流がある閾値を越えた場合に接合点破断と見做
す。

【００３２】ピンチロール零電流制御（微張力制御）の
場合、ピンチロール電流変化は極めてわずかであり、先
行材速度上昇に連れて、ピンチロール速度基準の上昇が
発生する。このため、ピンチロール電流変化による判定
は困難となり、ピンチロール速度あるいは巻取速度（マ
ンドレル速度）の変化から判定することになる。

【００３３】このマンドレル速度あるいはピンチロール
速度の上昇をマンドレルのモータ１６に取り付けたスピ
ードセンサ１８、あるいはピンチロール１０のモータ２
０のパルスジェネレータ２２により検出する。これらの
制御はＣＰＵ３０によって行われる。

【００３４】更に、ＣＰＵ３０はこれを検出すると、仕
上圧延機の速度制御装置２８へ減速指令を出力すると共
に、ストリップシャー８のモータ２４を制御する切断制
御装置２６に切断中止指令を出力する。

【００３５】ここでは、ピンチロール１０を微張力制御
した例について述べたが、これに限定されるものではな
い。例えば、ピンチロール１０が速度一定制御でもよ
い。この場合は、破断に伴うマンドレル１２の速度上昇
に合わせピンチロール１０の電流が変化する。このた
め、ピンチロール電流の監視によっても破断が検出でき
ることになる。

【００３６】次に第２実施例について説明する。

【００３７】第２実施例が適用される装置構成も第１実
施例と同様図１に示されるものであり、各部の基本的な
制御は第１実施例と同様である。但し、第２実施例にお
いては、仕上圧延機２の速度制御は速度一定とは限らな
い。

【００３８】以下第２実施例の作用について説明する。

【００３９】ストリップ接合点が仕上圧延機２最終スタ
ンドを抜けると、直ぐにＣＰＵ３０は仕上圧延機２の速
度制御装置２８に減速指令を出す。このとき、合せてＣ
ＰＵ３０はマンドレル１２に設置されたスピードセンサ
１８、あるいはピンチロール１０に設置されたパルスジ
ェネレータ２２の出力を監視し、仕上圧延機２に同期し
て巻取速度が変化したかどうかを判定する。

【００４０】この場合においても、破断があれば先行材
速度の挙動は、仕上圧延機２の速度を落とさない場合と
同じである。仕上圧延機速度が低下しているため、図３
に示すように先行材と仕上圧延機速度の偏差は大きくな
るため、検出をより早く行うことができる。

【００４１】又、ピンチロール速度制御を行っている場
合は、ピンチロール１０に減速指令が出力され、図３に
示すようにピンチロール減速電流が一度流れるが、この
外乱を受けた後は、一定の値を維持する。

【００４２】このように、巻取速度の所定の変化が発生
しない場合、破断があるとして、直ぐに仕上圧延機速度
制御装置２８へ更なる減速指令を出力すると共に、スト
リップシャー８のモータ２４を制御する切断制御装置２
６へ切断中止指令を出力する。

【００４３】更に、先行材は、放置すると次第に速度上
昇を起こし、尾端の安定した巻き終わり処理が難しくな
るため、ピンチロール１０を速度制御に切替え、テーブ
ル速度を先行材の速度より落としたラグ速度に落とし、
マンドレルテンションを相応の値に下げる等の処理を行
う。

【００４４】なお、ピンチロール１０の零電流制御が基
本的に仕上圧延機速度に同期した速度制御から速度をわ
ずかに振って行っている場合は、破断があっても、仕上
圧延機速度変化に追従して巻取機側の速度も変化してし
まうことがある。これを抑止するために、接合点が仕上
圧延機を出る前に予め制御を変更しておく方がよい。

【００４５】制御は、単なる電流制御が最もよいが、速
度制限付速度制御による零電流制御の場合には、単に速
度制限を大きく変更するのみでも十分初期の目的を達成
することができる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
接合点破断を自動的に検出し、且つ事故防止処置を自動
的にとるため、破断に伴う事故を防止することができる
という効果を有する。

【００４７】又、マンドレル速度又はピンチロール速度
又はピンチロール電流により、破断を検出するようにし
た場合には、確実な破断検出を行うことができる。

【００４８】又、接合点が仕上圧延機最終段を抜けた直
後に仕上圧延機の速度をわずかに下げ、巻取装置の状態
変化を監視するようにした場合には、より早い応答で確
実に破断を検出することができ、適切な事故防止対策を
とることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の方法を適用する圧延設備を示す概略
構成図

【図２】破断点が仕上圧延機を抜けた後の先行材速度及
びモータ電流の様子を示す線図

【図３】破断点が仕上圧延機を抜けた後、圧延機速度を
減速した場合の先行材速度とモータ電流の様子を示す線
図

【符号の説明】

２…仕上圧延機 ４…ストリップ ６…テーブル ８…ストリップシャー １０…ピンチロール １２…マンドレル １８…スピードセンサ ２２…パルスジェネレータ（ＰＬＧ） ２６…切断制御装置 ２８…速度制御装置 ３０…コンピュータ（ＣＰＵ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 (72)発明者 音田 聡一郎 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 (56)参考文献 実開 昭55−66013（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21B 37/00 - 37/78 B21B 33/00 B21C 51/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧延材を接合して連続的に圧延する熱間エ
   ンドレス圧延で、接合点が仕上圧延機最終段と切断装置
   との間にあるときに、圧延材を巻き取る巻取装置の状態
   変化を監視し、接合点破断を表わす異常値を検出した
   際、仕上圧延機又は巻取装置又は切断装置のうち一つ以
   上の制御を変更することを特徴とするホットストリップ
   ミルにおける接合点破断の検出及び処置方法。
2. 【請求項２】請求項１において、前記巻取装置の状態変
   化を、マンドレル速度又はピンチロール速度又はピンチ
   ロール電流により監視することを特徴とするホットスト
   リップミルにおける接合点破断の検出及び処置方法。
3. 【請求項３】請求項１において、前記接合点が仕上圧延
   機最終段を抜けた直後に、仕上圧延機の速度をわずかに
   下げたときの、圧延材を巻き取る巻取装置の状態によ
   り、接合点状態を監視することを特徴とするホットスト
   リップミルにおける接合点破断の検出及び処置方法。