JP2000303197A - 酸洗速度自動制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱延鋼板の酸洗プロセスラインにおいて、酸
洗を停止させることなく生産性を最大にする。 【解決手段】 酸洗の前工程である熱延工程の所定の長
さ周期に編集した捲取温度実績値を活用してスケール発
生量を予測計算し、現時点の酸洗槽の濃度、温度実績値
よりデスケーリング能力を決定し、スケールを除去する
ために必要な酸洗速度を求める。さらに近い将来に通板
予定のストリップ数本の長さと熱延仕上板幅実績値から
入側、出側の作業状態やトラブル発生の危険度を予測
し、酸洗セクション前後のストリップ貯蔵装置の増減を
推測する。以上の情報に加え、リアルタイムにプロセス
ラインのストリップ貯蔵装置実績値など現在の操業状態
のデータを取り込み、その時点で操業可能な最高酸洗速
度を決定し設定することで、生産性を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は熱延通板後に発生し
た熱延板の酸化物（以下スケールと略称する）を除去す
る酸洗プロセスラインを通板する際、スケール除去を十
分にでき、かつ、通板トラブルを回避し、生産性を極力
向上させる酸洗速度自動制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】薄板鋼板の製造工程では、熱延工程を通
板した後、酸洗工程へと材料が送られる。この間の自然
冷却により熱延鋼板にはスケールと呼ばれる酸化物が生
成され、その後、酸洗工程ではスケール除去に十分な酸
洗速度で酸洗槽にストリップを通し、スケールを除去す
る必要がある。

【０００３】熱延鋼板に生成されるスケールは、熱延工
程で捲き取られた時の材料板温が高い部位ほど発生量が
多く、酸洗での脱スケール性が著しく悪化する。完全に
スケールを除去するために、熱延捲き取り板温が高い部
位は酸洗速度を落とし、十分に酸洗する必要がある。従
来は、コイル先端、中央部、尾端の熱延捲き取り板温平
均値しか無く、実際の熱延捲き取り温度は平均値を中心
に上下にばらついているため実操業ではこの分散を考慮
して常に低めの速度で操業せざるを得なくなっていた。

【０００４】一般的な連続式酸洗ラインを図３に示す。
連続式酸洗ラインの様な、ストリップを順次接続し連続
的に通板するプロセスラインでは、連続通板するため溶
接機1によりコイルを連結する入側セクション6、スケー
ルを除去するために希硫酸の入った酸洗槽3にストリッ
プを通板し酸洗する酸洗セクション7、ストリップを所
定の幅に整えるためトリマー装置5にてエッジを切り落
とすトリマーセクション8があり、それぞれが任意の速
度で運転している。セクション間は入側ストリップ貯蔵
装置2及び出側ストリップ貯蔵装置4にて接続されてお
り、セクション間の速度差を吸収している。

【０００５】酸洗ラインを通過した後のストリップは、
続いて冷延セクション9を通板し、所望の板厚に調整す
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】入側セクション6で
は、前後のストリップの連結時に入側速度を停止させ、
溶接作業を行ない、入側速度を加速するという作業を繰
り返す。溶接作業時の入側速度停止中も任意の酸洗速度
で運転できるように、事前に入側ストリップ貯蔵装置2
にストリップを十分溜めておく必要がある。しかし、ス
トリップ長さが短い材料が続くと十分に入側ストリップ
貯蔵装置2に溜まる前に入側速度を停止させなくてはな
らないため、入側ストリップ蓄積量が減少し、酸洗工程
を高速で通板できず、生産性が悪化する。

【０００７】トリマーセクション8においては、エッジ
の切り落しの幅が少ない時に、切り屑の飛び散りや耳形
状不良などのトリムトラブルの発生が懸念されるため、
出側速度を減速してトラブルの影響を最小に抑えなくて
はならない。従来は、作業者が切り落とし幅を目視して
出側速度をコントロールしており、将来の切り落とし幅
の変動が分からないため、安全な部位でも出側速度を高
速にできず、生産性を阻害する一因となっている。

【０００８】酸洗速度は、生産性を向上させるため、ス
ケールを除去するために十分な速度で極力高速で通板し
なくてはならない。しかし、上述したように、入側と出
側のストリップ蓄積量に余裕が無い時は酸洗速度を停
止、または低速運転をせざるを得ない状況があるが、こ
の時、ストリップを酸洗槽に長時間通すことにより、鋼
鈑の表面が変色する黄変不合と呼ばれる品質上の不具合
が懸念される。よって、酸洗速度は常に黄変不合が発生
しない下限速度以上で通板する必要がある。

【０００９】従来の操業では、酸洗速度は通板材料のサ
イズや前後セクションの作業状態や前後のストリップ貯
蔵装置の蓄積量などに応じて作業者の経験と勘により決
定しているが、安全度を多めにみた酸洗速度での操業に
よる生産性低下や、ストリップ貯蔵装置の余裕がなくな
り酸洗速度停止による品質不合が発生している。

【００１０】本発明は酸洗ラインにおいて、ストリップ
通板時にトラブルを回避し、生産性を向上させることを
目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、ストリップの
溶接を行なう入側セクション、スケール除去のために酸
洗を行なう酸洗セクション、ストリップのエッジを切り
落とし所定の幅に整えるトリマーセクションの処理装置
とそれぞれのセクション間にストリップ貯蔵装置を有
し、ストリップを順次接続し、連続的に通板する酸洗プ
ロセスラインにおいて、前工程である熱延工程の所定の
長さ周期に編集した操業実績データと材料通板時の酸洗
槽温度や酸洗槽濃度などのスケール除去能力から酸洗速
度を決定することを特徴とする酸洗速度自動制御方法で
ある。

【００１２】すなわち、連続的に通板する酸洗プロセス
ラインにおいて、前工程である熱延工程の所定の長さ周
期に編集した操業実績データと、リアルタイムに取り込
む自工程の操業実績データを有効活用して、トラブルを
回避し生産性を向上させる酸洗速度を決定する。

【００１３】酸洗の前工程である熱延工程の所定の長さ
周期に編集した捲取温度実績値を有効活用してスケール
発生量を予測計算し、現時点の酸洗槽の濃度、温度実績
値よりデスケーリング能力を決定し、スケールを除去す
るために必要な酸洗速度を求めることができる。さらに
近い将来に通板予定のストリップ数本の長さと熱延仕上
板幅実績値から入側、出側の作業状態やトラブル発生の
危険度を予測し、酸洗セクション前後のストリップ貯蔵
装置の増減を推測する。以上の情報に加え、リアルタイ
ムにプロセスラインのストリップ貯蔵装置実績値など現
在の操業状態のデータを取り込み、その時点で操業可能
な最高酸洗速度を決定し設定することで、生産性を向上
させる事ができる。

【００１４】すなわち、本発明は、一般的な連続酸洗設
備とライン速度制御装置を備えたラインにおいて、熱延
工程の適切な操業実績値を有効活用し、酸洗速度とトラ
ブル、作業時間を推測し、酸洗速度を停止させることな
く生産性を最大にする制御方法である。

【００１５】

【発明の実施の形態】酸洗速度の決定方法について図１
によって具体的に説明する。図１は本発明のシステム構
成図である。

【００１６】熱延実績蓄積装置10には、熱延工程通板時
の例えば熱延材全点に渡る１ｍ周期の操業実績値が蓄積
されている。酸洗通板時に該当材料の熱延操業実績値を
問い合わせ、酸洗速度演算装置12に送る。酸洗速度演算
装置12ではこの情報と上位計算機11より受信する材料情
報、製造指示情報を使用して酸洗速度を決定する。

【００１７】酸洗速度の決定方法は、まずデスケーリン
グ酸洗速度計算部13において、熱延捲取温度T1から、ス
ケール発生量を予測し、スケール除去酸洗速度Vsを全部
位に渡って求める。T1とVsの関係は材質毎のマトリクス
により決定する。

【００１８】続いて現時点の酸洗槽の濃度実績値、温度
実績値よりデスケーリング能力係数αを決定し、デスケ
ーリング酸洗速度Vdsを計算する。

【００１９】Vds = α × Vs

【００２０】次に、入側酸洗速度規制値決定部14におい
て、入側のストリップ貯蔵装置の余裕量を推定し、酸洗
速度の規制値を決定する。入側ストリップ貯蔵装置の酸
洗速度規制値Ventは、通板予定材料数本分の長さL1とこ
の材料の加減速時間を含めた通板予測時間T1と入側セク
ションでの溶接時に発生する入側速度停止時間予測値T2
から求める。

【００２１】Vent = L1 / (T1+T2)

【００２２】一方、出側ストリップ貯蔵装置の酸洗速度
規制値は、出側酸洗速度規制値決定部15で熱延仕上板幅
実績値と材料注文幅の差からトリム切り代を計算し、ト
リマーセクション速度Vtrmをマトリクスより決定する。
さらに幅変更点では、トリマー設定替え作業に伴うトリ
マーセクション停止時間T3と出側ストリップ貯蔵装置の
減少予測量Ltdtを算出し、出側ストリップ貯蔵装置の余
裕を作るための酸洗速度規制値Vdelを決定する。

【００２３】

【００２４】Vdel = (Ldla - Ltdt) / T3

【００２５】ここで、Vaは酸洗速度実績値、Ldlaは出側
ストリップ貯蔵装置の現時点における稼動可能長さとす
る。

【００２６】酸洗速度は、酸洗槽の通板時間が長くなら
ないように、黄変不合が懸念される酸洗最低速度Vminを
決定し、この速度以上で通板する必要がある。

【００２７】最終的に酸洗速度決定部16において、上記
で求めたVmin以上かつVds 、Vent、Vdelをすべて満たす
最高の酸洗速度を酸洗速度設定値Vplとし、酸洗速度制
御装置17へ設定出力し、酸洗プロセスライン18の酸洗セ
クションの速度制御をする。

【００２８】また、ライン通板状況は刻々と変化してお
り、予測不可能な入側、トリマー速度が減速する事があ
るため、酸洗速度決定部16では、1秒周期程度でリアル
タイムにその時点の入出側のストリップ貯蔵装置の量を
監視し、急激な変化時にはストリップ貯蔵装置の余裕か
ら通板可能な速度を算出し、優先的に設定する事で酸洗
速度を停止させないための余裕を作る。その後、ストリ
ップ貯蔵装置の蓄積量が復帰した直後に自動的に酸洗速
度設定値Vplに遅れなく加速する事ができ、生産性低下
を最小に抑える。

【００２９】

【実施例】本発明を実施した結果の例を図２に示す。従
来、作業者の経験にて安全度をみてコイルの全部位で酸
洗速度を１２０ｍ／ｍｉｎ一定にしていたが、本発明に
より、スケール発生量の少ない１４００sec周辺の部位
は酸洗速度を２００ｍ／ｍｉｎまで高速で通板すること
ができた。また、スケール発生量の多い部位は減速して
おり、スケール落ち不合を防止している。このような制
御方法にて平均酸洗速度３０ｍ／ｍｉｎの向上が確認で
きた。

【００３０】図２の９００sec付近はトリマーセクショ
ンにてトラブルが発生したために出側ストリップ貯蔵装
置の容量が増加した例である。酸洗速度設定値Vplは１
６０ｍ／ｍｉｎと計算しているが、出側ストリップ貯蔵
装置が６５％を越えた時点で、６０ｍ／ｍｉｎまで減速
し、酸洗セクションを停止させないための余裕を作ろう
とした。しかし、さらに出側ストリップ貯蔵装置の容量
が増加し８０％を超えたため、黄変発生の下限値として
いた２５ｍ／ｍｉｎまで減速した。その後、出側ストリ
ップ貯蔵装置が６５％以下になり、通常運転可能と判断
した時点で遅れなく加速することができた。

【００３１】

【発明の効果】本発明は、連続酸洗設備において、スケ
ール落ち不合を極力防止し、酸洗速度を最大限に向上す
ることができる。また、既設設備の熱延工程の情報を酸
洗工程で利用するため、計測装置などを設置する費用が
かからず、安価で的確に予測が可能である。従ってその
工業的効果は著しい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のシステム構成図である。

【図２】本発明を実施した結果の例を示す図である。

【図３】酸洗ラインのレイアウトを示す図である。

【符号の説明】

１ 溶接機 ２ 入側ストリップ貯蔵装置 ３ 酸洗槽 ４ 出側ストリップ貯蔵装置 ５ トリマー装置 ６ 入側セクション ７ 酸洗セクション ８ トリマーセクション ９ 冷延セクション １０ 熱延実績蓄積装置 １１ 上位計算機 １２ 酸洗速度演算装置 １３ デスケーリング酸洗速度計算部 １４ 入側酸洗速度規制値決定部 １５ 出側酸洗速度規制値決定部 １６ 酸洗速度決定部 １７ 酸洗速度制御装置 １８ 酸洗プロセスライン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ストリップの溶接を行なう入側セクショ
   ン、スケール除去のために酸洗を行なう酸洗セクショ
   ン、ストリップのエッジを切り落とし所定の幅に整える
   トリマーセクションの処理装置とそれぞれのセクション
   間にストリップ貯蔵装置を有し、ストリップを順次接続
   し、連続的に通板する酸洗プロセスラインにおいて、前
   工程である熱延工程の所定の長さ周期に編集した操業実
   績データと材料通板時の酸洗槽温度や酸洗槽濃度などの
   スケール除去能力から酸洗速度を決定することを特徴と
   する酸洗速度自動制御方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の酸洗プロセスラインにお
   いて、入側セクションより近い将来に送り込まれるスト
   リップ長さと入側速度能力から将来のストリップ貯蔵装
   置の蓄積量を推定し、酸洗速度を決定することを特徴と
   する酸洗速度自動制御方法。
3. 【請求項３】 請求項１記載の酸洗プロセスラインにお
   いて、前工程である熱延工程の所定の長さ周期に編集し
   たストリップ幅実績データとトリマーセクションでの所
   定のストリップ幅設定値よりエッジ切り落とし量の変動
   を計算することによりトリマー作業のトラブル発生の危
   険性を予測し、トラブル発生時のトリマーセクションの
   減速にそなえた酸洗速度を決定することを特徴とする酸
   洗速度自動制御方法。