JP4050897B2

JP4050897B2 - 連続圧延における鋼材のトラッキング方法及びその装置

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Publication number: JP4050897B2
Application number: JP2001383647A
Authority: JP
Inventors: 英興木村; 健治中島; 孝秀高城
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2001-12-17
Filing date: 2001-12-17
Publication date: 2008-02-20
Anticipated expiration: 2021-12-17
Also published as: JP2003181510A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スラブ、ブルーム、ビレット等の鋼材を接合して連続的に圧延する鋼材の連続圧延における鋼材のトラッキング方法及び装置に関するもので、特に通常圧延のための既存のトラッキング・システムを大幅に改造することなしに、連続圧延材の鋼材単位にトラッキングを可能とする方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
スラブ、ブルーム、ビレット等の鋼材を熱間圧延する場合には、品質保証上の観点から、鋼材の品質情報（鋼材規格、識別番号、操業条件、操業実績、品質実績等）や、熱間圧延中の品質情報を、熱間圧延後の製品に対し１対１で紐付けを行っている。通常圧延では、所定の長さを有する鋼材を各ストランドで個々に圧延するため、要所要所で被圧延材の先端と後端を検出し、被圧延材を熱間圧延の開始から終了まで１品毎にトラッキングをする必要が生じる。
【０００３】
図１は、通常の線材圧延での先尾端のトラッキングを説明する図である。
【０００４】
図１に示すように、通常の線材圧延では、加熱炉１で加熱した圧延材であるビレットを粗圧延機２、中間圧延機３、仕上圧延機４の順に圧延し、巻取機５（レーイング・ヘッド）によりリング状にし、コンベヤにより集束タブ６に搬送し、集束して線材コイルとしている。
【０００５】
この線材圧延における圧延材の先尾端のトラッキング・システムは、粗圧延機２、中間圧延機３、巻取機５、集束タブ６のそれぞれの入側に光学式あるいは機械式の先尾端検出センサー（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）を設置し、先尾端検出センサーにより圧延ラインから搬出されるまでを順次追いかけて検出した検出値を先尾端通過信号としてトラッキング・システム・コンピューター７に入力し、先尾端の位置を把握している。圧延材についてのデータ収集は、トラッキング・システム・コンピューターからの指示により、寸法計等のデータ収集装置８により鋼材単位に測定されている。
【０００６】
ところが、最近は、圧延速度の高速化が進み、品質、歩留まり、生産原単位および生産向上等を目的として、圧延機の入側において、先行する圧延材の尾端と後行の圧延材の先端とを順次接合し、連続的に圧延する連続圧延法が実施されている。この連続圧延法によれば、従来の通常圧延で生じる圧延材先端と後端でのトリミングロスや圧延材の先端のミスロールの発生が大幅に改善され、圧延材の全長にわたって過度のバラツキが少なく均一な品質の製品を得られるという特徴を有している。
【０００７】
図２は、従来の連続圧延における鋼材のトラッキング・システムの概要を説明するための図である。
【０００８】
図２に示すように、線材の連続圧延では、加熱炉１で加熱したビレットを走間溶接機等の接合機９により、先行するビレットの尾端と後行のビレットの先端を順次接合して、粗圧延機２、中間圧延機３、仕上圧延機４の順に圧延し、巻取機５によりリング状にし、コンベヤにより集束タブ６に搬送し、集束して線材コイルとする。連続圧延法では、圧延材を順次溶接により接合して圧延するので、圧延材毎の先端及び尾端が存在していない状態の圧延となる。このため、先尾端検出センサー（Ｂ〜Ｅ）の各々は、先尾端を検出することができないので、従来のセンサーを用いない他の検出方法へ変更するか、接合前の先尾端検出センサーＡからの先尾端通過信号から、以降の接合部通過時間を予測してトラッキングを行わざるを得なかった。いずれにしても、連続圧延では従来の通常圧延の設備でトラッキングを行うことができず、従来のトラッキング・システム・コンピューターに係る設備を大幅に改造したり、新設の設備を導入する必要があった。
【０００９】
公知の連続圧延におけるトラッキング方法としては、例えば、▲１▼被圧延材の接合部に何らかのマーキングをして、これを検出する方法、例えば、段差や板幅等の形状を変えて、形状センサーや圧延荷重計等で検知する方法、温度偏差をつけて、温度センサーやＣＣＤカメラ等で検知する方法、あるいは、異物や疵等をつけて、疵探傷器等で検知する方法があり、また、▲２▼被圧延材の移動速度を逐次計算し、これに基づいて予測トラッキングする方法、例えば特開平１０−３４２１２号公報に開示されるように各スタンドにおける被圧延材の接合部（前方ビレットの後端）の移動速度を、各スタンドに取り付けたパルス発信機により算出し、スタンドからの送りだし量を求め、その送りだし量に基づいて接合部をトラッキングする方法があり、また、▲３▼連続圧延の最先端の移動時間に基づいて予測トラッキングする方法、例えば、特開２０００−５１９４２号公報に開示されるように、連続圧延の最先端が各センサー間を移動する時間を記憶し、後続の接合部も同じ時間で移動すると予測してトラッキングする方法がある。
【００１０】
しかしながら、上記▲１▼〜▲３▼に開示される接合部のトラッキング方法は、いずれの方法も実用化のためには、既存のトラッキング・システムの大幅な改造を要し、多額の費用を必要とするという現状がある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、上記現状に鑑み、通常圧延に用いている既存のトラッキング・システムを大幅に改造することなしに、連続圧延でのトラッキング・システムに適用し得るようにした鋼材トラッキング方法及びその装置を提供することを解決課題とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
連続圧延においては被圧延材の接合により先尾端がなくなるため、通常圧延での既存の先尾端検出センサーは使用できず、先尾端検出センサーを用いた既存のトラッキング・システムも使用不可能となる。本発明者は、連続圧延時においても、通常圧延での既存のトラッキング・システムをそのまま使用可能とするトラッキング方法及び装置について研究した。
【００１３】
その結果、圧延材の接合部の位置を従来技術によって把握し、既存のトラッキング・センサーの位置に接合部がきたタイミングで、あたかも先尾端を検出したかのようなダミー信号をトラッキング・システム・コンピューターへ発信するようにすれば、ダミー信号を発生する装置を別途設置するだけで、既存のトラッキング・システムを大幅に改造することなしに流用可能であることを知見した。
【００１４】
本発明は、上記知見に基づいて完成したもので、その発明の要旨は以下の通りである。
【００１５】
（１）鋼材のトラッキングに用いる光学式あるいは機械式の先尾端検出センサーが配置されている圧延ラインを用いて、スラブ、ブルーム、ビレット等の鋼材を接合して連続的に圧延する際の圧延ライン内をトラッキングする方法において、接合機入側に配置されている先尾端検出センサーにより、接合前の圧延材の先尾端通過信号を検出し、該先尾端通過信号から、接合機より下流側の先尾端検出センサーを接合部が通過する時間を予測し、該接合部通過時間に基づいて、圧延ラインに配置されている鋼材のトラッキングに用いる光学式あるいは機械式の先尾端検出センサーの位置に接合部がきたタイミングで、先尾端検出センサーの代わりにダミー信号発生装置から鋼材の先尾端を検出したかのようなダミー信号をトラッキング・システム・コンピューターに発信することを特徴とする連続圧延における鋼材のトラッキング方法。
【００１９】
（２）鋼材のトラッキングに用いる光学式あるいは機械式の先尾端検出センサーが配置されている圧延ラインを用いて、スラブ、ブルーム、ビレット等の鋼材を接合して連続的に圧延する際の圧延ライン内をトラッキングする装置において、接合前の圧延材の先尾端通過信号を検出する接合機入側に配置されている先尾端検出センサーを備え、該先尾端検出センサーからの先尾端通過信号により、接合機より下流側に設置されている先尾端検出センサーを接合部が通過する時間を予測し、該接合部通過時間に基づいて、圧延ラインに配置されている鋼材のトラッキングに用いる光学式あるいは機械式の先尾端検出センサーの位置に接合部がきたタイミングで、先尾端検出センサーの代わりにダミー信号をトラッキング・システム・コンピューターに発信するダミー信号発生装置を設置したことを特徴とする連続圧延における鋼材のトラッキング装置。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図に基づいて本発明を詳細に説明する。
【００２４】
図３は、本発明の線材の連続圧延におけるトラッキング・システムの概要を示す図である。
【００２５】
図３に示すように、加熱炉１から抽出されたビレット等の圧延材は、先行する圧延材の尾端と後行の圧延材の先端とを、走間溶接機等の接合機９により順次接合する。次いで、接合した圧延材を粗圧延機２、中間圧延機３、仕上圧延機４により連続的に圧延して線材とし、巻取機（レーイング・ヘッド）５によりリング状にしてコンベア上の所定位置に落下させて搬送し、集束タブ６内でタブシャーにより線材を所定の長さに分割して集束し、線材コイルとする。
【００２６】
通常圧延で用いる既存の先尾端検出センサーＡ〜Ｅは、接合機９、粗圧延機２、中間圧延機３、巻取機５及び集束タブ６の入側にそれぞれ配置されているが、連続圧延では、先尾端検出センサーＢ〜Ｅは機能しない。
【００２７】
この連続圧延のトラッキング・システムとしては、接合機入側に配置されている先尾端検出センサーＡにより接合前の各圧延材の先尾端通過信号Ａを得る。
【００２８】
しかし、既存の先尾端検出センサーＢ〜Ｅの各センサーは、連続圧延では圧延材が接合されているので、各圧延材の先尾端を検出し、各圧延材の先尾端通過信号を発することはできない。
【００２９】
本発明では、接合前の先尾端通過信号Ａから、以降の接合部通過時間を予測し、接合部が各先尾端検出センサー（Ｂ〜Ｅ）位置に来たタイミングで、ダミー信号発生装置１０によりダミー信号（Ｂ’〜Ｅ’）を各先尾端検出センサーの代わりに発信する。
【００３０】
接合部通過時間は、公知の方法を任意に採用することができる。例えば、圧延材の速度を検出し、これに基づいて接合部の通過時間を前以て予測することや、ロール回転パルスを測定し、これに基づいて接合部の通過時間を前以て予測すること等により、接合部通過時間を予測することができる。
【００３１】
即ち、接合前の各圧延材の先尾端通過信号Ａを検知すれば、圧延材の先尾端がそれ以降の先尾端検出センサー(Ｂ〜Ｅ)の位置を通過するタイミングを予測することができる。また、圧延材についてのデータ収集は、トラッキング・システム・コンピューターからの指示により、寸法計等のデータ収集装置８により鋼材単位に測定されている。これは通常圧延の場合と同様である。
【００３２】
ダミー信号発生装置としては、汎用のコンピューター等を用いることが安価で好ましい。ダミー信号発生装置１０により圧延材の先尾端が各センサー（Ｂ〜Ｅ）位置に来たタイミングで発信されたダミーの先尾端通過信号（ダミー信号Ｂ’〜Ｅ’）は既存のトラッキング・システム・コンピューターに従来通り送信され、鋼材のトラッキングを行うことができる。
【００３３】
即ち、線材の接合部を集束タブ６内のタブシャーで分割する場合には、トラッキング・システム・コンピューター７が集束タブ６に設置されたタブシャーに従来どおり線材分割指示を発信し、線材の分割を接合部で行うことができる。或いは、トラッキング・システムにより圧延機のロール間隙等を先行材の設定値から後行材の設定値に変更する制御を行うことができる。
【００３４】
また、トラッキング・システムの中には、先尾端検出センサーのチャタリング（瞬時ＯＦＦ誤動作）対策として、センサーＯＦＦ時間が一定時間以上（例えば０．０１〜０．１秒間）なければ検出信号をトラッキング・システム・コンピューターが受け付けないようにしている場合がある。また、データ収集装置の都合で、先行材のデータ収集を終えてから、後行材のデータ収集を始めるまでにデータまとめや送信のため一定時間（例えば１〜３秒）を必要とするトラッキング・システムがある。このようなトラッキング・システムでは、一定時間以上の間隔をあけた先尾端のダミー信号を与えることがシステム上不可欠となる。したがって、本発明では必要に応じて、ダミー信号発信機によりシステム上不可欠な一定の間隔をおいてダミー信号を発信できるようにしてある。
【００３５】
なお、図３では線材の連続圧延について説明したが、本発明は形鋼、鋼板等の連続圧延にも同様に適用できる。
【００３６】
本発明によれば、通常圧延における既存のトラッキング・システムにダミー信号発生装置を新設することにより、既存のトラッキング・システムを大幅に改造することなしに連続圧延のトラッキング・システムとして用いることができ、連続圧延材を素材（スラブ、ブルーム、ビレット等）単位にトラッキングが可能となる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、通常圧延に用いているトラッキング・システムを大幅に改造することなしに、連続圧延のトラッキング・システムとすることができ、連続圧延において鋼材単位にトラッキングを行うことができるという顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】通常の線材圧延での先尾端のトラッキングを説明する図である。
【図２】従来の連続圧延における鋼材のトラッキング・システムの概要を説明するための図である。
【図３】本発明の線材の連続圧延におけるトラッキング・システムの概要を示す図である。
【符号の説明】
１加熱炉
２粗圧延機
３中間圧延機
４仕上圧延機
５巻取機
６集束タブ
７トラッキング・システム・コンピューター
８データ収集装置
９接合機
１０ダミー信号発生装置
Ａ〜Ｅ先尾端検出センサー
Ｂ’〜Ｅ’ ダミー信号

Claims

鋼材のトラッキングに用いる光学式あるいは機械式の先尾端検出センサーが配置されている圧延ラインを用いて、スラブ、ブルーム、ビレット等の鋼材を接合して連続的に圧延する際の圧延ライン内をトラッキングする方法において、接合機入側に配置されている先尾端検出センサーにより、接合前の圧延材の先尾端通過信号を検出し、該先尾端通過信号から、接合機より下流側の圧延ラインに配置されている先尾端検出センサーを接合部が通過する時間を予測し、該接合部通過時間に基づいて、先尾端検出センサーの位置に接合部がきたタイミングで、先尾端検出センサーの代わりにダミー信号発生装置から鋼材の先尾端を検出したかのようなダミー信号をトラッキング・システム・コンピューターに発信することを特徴とする連続圧延における鋼材のトラッキング方法。
鋼材のトラッキングに用いる光学式あるいは機械式の先尾端検出センサーが配置されている圧延ラインを用いて、スラブ、ブルーム、ビレット等の鋼材を接合して連続的に圧延する際の圧延ライン内をトラッキングする装置において、接合前の圧延材の先尾端通過信号を検出する接合機入側に配置されている先尾端検出センサーを備え、該先尾端検出センサーからの先尾端通過信号により、接合機より下流側の圧延ラインに配置されている先尾端検出センサーを接合部が通過する時間を予測し、該接合部通過時間に基づいて、圧延ラインに配置されている先尾端検出センサーの位置に接合部がきたタイミングで、先尾端検出センサーの代わりにダミー信号をトラッキング・システム・コンピューターに発信するダミー信号発生装置を設置したことを特徴とする連続圧延における鋼材のトラッキング装置。