JP2003013268A - 連続酸洗方法および連続酸洗装置 - Google Patents
連続酸洗方法および連続酸洗装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 最終酸洗槽からの酸洗液の酸濃度を12％以下
に抑制しながら、他の酸洗槽に収容された酸洗液の酸濃
度を所望の値に上昇できない。 【解決手段】 酸洗ライン制御装置24により、連続酸洗
装置10の第３槽11c および最終槽11d にそれぞれ収容さ
れた酸洗液の酸洗時における酸消費量の予測値を算出
し、算出した予測値に基づいて第３槽11c および最終槽
11d それぞれへの酸液供給量を決定して酸液供給系12か
ら酸液を供給する。そして、酸液を供給された第３槽11
c および最終槽11d にそれぞれ収容された酸洗液の酸濃
度を酸濃度連続測定装置13c 、13d により連続的に測定
し、測定された酸濃度の連続的な測定値に基づいて、第
３槽11c および最終槽11d にそれぞれ収容された酸洗液
の酸濃度が、いずれも目標値に一致するように、第３槽
11c および最終槽11d へ酸液供給系12から酸液を供給す
る。
に抑制しながら、他の酸洗槽に収容された酸洗液の酸濃
度を所望の値に上昇できない。 【解決手段】 酸洗ライン制御装置24により、連続酸洗
装置10の第３槽11c および最終槽11d にそれぞれ収容さ
れた酸洗液の酸洗時における酸消費量の予測値を算出
し、算出した予測値に基づいて第３槽11c および最終槽
11d それぞれへの酸液供給量を決定して酸液供給系12か
ら酸液を供給する。そして、酸液を供給された第３槽11
c および最終槽11d にそれぞれ収容された酸洗液の酸濃
度を酸濃度連続測定装置13c 、13d により連続的に測定
し、測定された酸濃度の連続的な測定値に基づいて、第
３槽11c および最終槽11d にそれぞれ収容された酸洗液
の酸濃度が、いずれも目標値に一致するように、第３槽
11c および最終槽11d へ酸液供給系12から酸液を供給す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、連続酸洗方法およ
び連続酸洗装置に関する。より具体的には、本発明は、
例えば、熱間圧延を終了した鋼帯の表面に存在するスケ
ールを除去するための連続酸洗方法および連続酸洗装置
に関する。
び連続酸洗装置に関する。より具体的には、本発明は、
例えば、熱間圧延を終了した鋼帯の表面に存在するスケ
ールを除去するための連続酸洗方法および連続酸洗装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、熱間圧延を行われた鋼帯
の表面には、酸化物からなるスケールが存在する。この
スケールは、一般的に、鋼帯を例えば塩酸等からなる酸
洗液に連続的に浸漬させることにより行われる酸洗によ
って、除去される。この酸洗は、通常、３槽〜５槽程度
の酸洗槽を備える連続酸洗装置を用いて行われる。
の表面には、酸化物からなるスケールが存在する。この
スケールは、一般的に、鋼帯を例えば塩酸等からなる酸
洗液に連続的に浸漬させることにより行われる酸洗によ
って、除去される。この酸洗は、通常、３槽〜５槽程度
の酸洗槽を備える連続酸洗装置を用いて行われる。
【０００３】図６は、４槽の酸洗槽2a〜2dを備える連続
酸洗装置１を模式的に示す説明図である。同図に示すよ
うに、酸洗は、鋼帯３を連続酸洗装置１の第１槽2a、第
２槽2b、第３槽2cおよび第４槽（最終槽）2dに順次連続
的に通板させることにより、行われる。各酸洗槽2a〜2d
に収容される酸洗液は、鋼帯３との反応や鋼帯３による
持ち出しにより、徐々に減少する。そのため、この連続
酸洗装置１では、酸液供給装置４から最終槽2dに酸液を
供給する。そして、供給された酸液を、隣接する各酸洗
槽2a〜2dの間に設けられた酸液輸送配管5a〜5cを介して
下流側の酸洗槽から上流側に隣接する酸洗槽へ順次輸送
する。第１槽2aからオーバーフローする酸洗液は、回収
装置６に送られて回収され、再利用される。
酸洗装置１を模式的に示す説明図である。同図に示すよ
うに、酸洗は、鋼帯３を連続酸洗装置１の第１槽2a、第
２槽2b、第３槽2cおよび第４槽（最終槽）2dに順次連続
的に通板させることにより、行われる。各酸洗槽2a〜2d
に収容される酸洗液は、鋼帯３との反応や鋼帯３による
持ち出しにより、徐々に減少する。そのため、この連続
酸洗装置１では、酸液供給装置４から最終槽2dに酸液を
供給する。そして、供給された酸液を、隣接する各酸洗
槽2a〜2dの間に設けられた酸液輸送配管5a〜5cを介して
下流側の酸洗槽から上流側に隣接する酸洗槽へ順次輸送
する。第１槽2aからオーバーフローする酸洗液は、回収
装置６に送られて回収され、再利用される。
【０００４】このように、連続酸洗装置１では酸洗液を
各酸洗槽2a〜2d間で循環させるため、各酸洗槽2a〜2dに
収容される酸洗液の酸濃度は異なる。例えば、最終槽2d
における酸濃度は12％程度（本明細書では特にことわり
がない限り「％」は「重量％」を意味するものとする）
であるのに対し、第１槽2aでは３％程度である。第３槽
2cおよび第２槽2bそれぞれにおける酸濃度は、最終槽2d
および第１槽2aそれぞれの酸濃度の中間の濃度となる。
各酸洗槽2a〜2d間で循環させるため、各酸洗槽2a〜2dに
収容される酸洗液の酸濃度は異なる。例えば、最終槽2d
における酸濃度は12％程度（本明細書では特にことわり
がない限り「％」は「重量％」を意味するものとする）
であるのに対し、第１槽2aでは３％程度である。第３槽
2cおよび第２槽2bそれぞれにおける酸濃度は、最終槽2d
および第１槽2aそれぞれの酸濃度の中間の濃度となる。
【０００５】この連続酸洗装置１では、最終槽2dへの酸
液の供給量を決定するには、少なくとも最終槽2dに収容
された酸洗液の実際の酸濃度を測定する必要がある。酸
濃度の測定には、公知の滴定式分析計（例えば商品名
「タイトレータ」）や、導電率、密度および温度から濃
度を連続的に測定する方法等がある。
液の供給量を決定するには、少なくとも最終槽2dに収容
された酸洗液の実際の酸濃度を測定する必要がある。酸
濃度の測定には、公知の滴定式分析計（例えば商品名
「タイトレータ」）や、導電率、密度および温度から濃
度を連続的に測定する方法等がある。
【０００６】滴定式分析計を用いた場合、酸洗液の酸濃
度を短時間で測定できないことを補うために、例えば、
特開昭57−174473号公報には、酸洗液の酸濃度を測定せ
ずに鋼帯の寸法や材質等に基づいて酸液の供給量を演算
により求める発明が開示されている。また、特開平７−
54175 号公報には、酸洗液の酸濃度を測定せずに酸洗の
前後における鋼帯の板厚の測定値に基づいて酸液の供給
量を演算により求める発明が開示されている。これらの
従来の技術によれば、酸液を供給される酸洗槽（図６の
連続酸洗装置１の場合には最終槽2d）に収容された酸洗
液の酸濃度を、制御精度は±３〜５％程度と低いもの
の、目標値に制御できる。
度を短時間で測定できないことを補うために、例えば、
特開昭57−174473号公報には、酸洗液の酸濃度を測定せ
ずに鋼帯の寸法や材質等に基づいて酸液の供給量を演算
により求める発明が開示されている。また、特開平７−
54175 号公報には、酸洗液の酸濃度を測定せずに酸洗の
前後における鋼帯の板厚の測定値に基づいて酸液の供給
量を演算により求める発明が開示されている。これらの
従来の技術によれば、酸液を供給される酸洗槽（図６の
連続酸洗装置１の場合には最終槽2d）に収容された酸洗
液の酸濃度を、制御精度は±３〜５％程度と低いもの
の、目標値に制御できる。
【０００７】これらの従来の技術では、１槽のみに酸液
を供給するため、酸液を供給される酸洗槽以外の酸洗槽
に収容される酸洗液の酸濃度を高めることが容易ではな
い。このため、連続酸洗装置１を備える酸洗工程の酸洗
速度を上昇させることによって酸洗工程の生産性を向上
させることができない。すなわち、連続酸洗装置１の酸
洗速度を向上するには、酸液を供給される最終槽2dへの
酸液の供給量を増加することによって、各酸洗槽2a〜2d
に収容される酸洗液の酸濃度を全体的に高める必要があ
る。しかし、最終槽2dの酸洗液の酸濃度が約12％を越え
ると、酸洗液である塩酸の蒸気圧が高くなる。このた
め、最終槽2dにおいて蒸発による塩酸の消費量が増加
し、酸洗液に要するコストが著しく増加する。したがっ
て、最終槽2d以外の各酸洗槽2a〜2cに収容される酸洗液
の酸濃度を目標値に制御することができず、酸洗速度を
向上することができない。
を供給するため、酸液を供給される酸洗槽以外の酸洗槽
に収容される酸洗液の酸濃度を高めることが容易ではな
い。このため、連続酸洗装置１を備える酸洗工程の酸洗
速度を上昇させることによって酸洗工程の生産性を向上
させることができない。すなわち、連続酸洗装置１の酸
洗速度を向上するには、酸液を供給される最終槽2dへの
酸液の供給量を増加することによって、各酸洗槽2a〜2d
に収容される酸洗液の酸濃度を全体的に高める必要があ
る。しかし、最終槽2dの酸洗液の酸濃度が約12％を越え
ると、酸洗液である塩酸の蒸気圧が高くなる。このた
め、最終槽2dにおいて蒸発による塩酸の消費量が増加
し、酸洗液に要するコストが著しく増加する。したがっ
て、最終槽2d以外の各酸洗槽2a〜2cに収容される酸洗液
の酸濃度を目標値に制御することができず、酸洗速度を
向上することができない。
【０００８】また、特開平７−54175 号公報により開示
された発明により給酸量を制御するためには、酸洗槽の
前後で鋼板の板厚を測定する必要がある。ここで、鋼板
の表面におけるスケールの厚さは３〜12μｍ程度である
ことから、スケールの厚さを定量化するためには、鋼板
の板厚もμｍ単位の精度で測定する必要がある。しか
し、鋼板の板厚はμｍ単位でばらつくものであることか
ら、連続的に走行する熱延鋼板の板厚をμｍ単位の精度
で測定することは、極めて困難である。
された発明により給酸量を制御するためには、酸洗槽の
前後で鋼板の板厚を測定する必要がある。ここで、鋼板
の表面におけるスケールの厚さは３〜12μｍ程度である
ことから、スケールの厚さを定量化するためには、鋼板
の板厚もμｍ単位の精度で測定する必要がある。しか
し、鋼板の板厚はμｍ単位でばらつくものであることか
ら、連続的に走行する熱延鋼板の板厚をμｍ単位の精度
で測定することは、極めて困難である。
【０００９】一方、特開平９−125270号公報には、酸洗
槽および循環タンクを用い、原則として、酸濃度の分析
値が目標の下限値より低い場合は給酸のみを行い、一
方、酸濃度の分析値が目標の上限値より高い場合には給
水のみを行うことによって、酸洗槽の酸濃度を制御する
発明が開示されている。しかし、この発明は、基本的に
フィードバック制御を主体とするものであり、制御の応
答性が悪い。このため、この発明によっても酸濃度のば
らつきを小さく抑制することはできない。
槽および循環タンクを用い、原則として、酸濃度の分析
値が目標の下限値より低い場合は給酸のみを行い、一
方、酸濃度の分析値が目標の上限値より高い場合には給
水のみを行うことによって、酸洗槽の酸濃度を制御する
発明が開示されている。しかし、この発明は、基本的に
フィードバック制御を主体とするものであり、制御の応
答性が悪い。このため、この発明によっても酸濃度のば
らつきを小さく抑制することはできない。
【００１０】さらに、特開平10−306391号公報には、鋼
板の板厚、板幅さらにはスケール量に関する鋼板の状態
量と、酸洗槽に供給される酸の濃度、供給量、酸の液
温、ラインスピードさらには酸洗槽に入る直前のストリ
ップ温度に関するプラントの運転状態量とを監視し、そ
の値を用いて任意の複数部分の酸洗槽内の脱スケーリン
グ率を求め、その値に基づいてプラントの最適運転状態
量を決定する発明が開示されている。この発明は、酸洗
における脱スケール現象を数式化して給酸量を制御する
ものである。しかし、実際の酸洗では、特に高温巻取り
材のようなウィスタイト(FeO) が多量に生成する鋼板で
は、酸洗中にスケールが剥離し脱スケールが進行する。
このため、このスケールの剥離量を、複数個に分割され
た酸洗槽の各分割領域について定量化することは極めて
困難である。したがって、この発明は制御の応答性が低
く、この発明によっても酸濃度のばらつきを小さく抑制
できない。
板の板厚、板幅さらにはスケール量に関する鋼板の状態
量と、酸洗槽に供給される酸の濃度、供給量、酸の液
温、ラインスピードさらには酸洗槽に入る直前のストリ
ップ温度に関するプラントの運転状態量とを監視し、そ
の値を用いて任意の複数部分の酸洗槽内の脱スケーリン
グ率を求め、その値に基づいてプラントの最適運転状態
量を決定する発明が開示されている。この発明は、酸洗
における脱スケール現象を数式化して給酸量を制御する
ものである。しかし、実際の酸洗では、特に高温巻取り
材のようなウィスタイト(FeO) が多量に生成する鋼板で
は、酸洗中にスケールが剥離し脱スケールが進行する。
このため、このスケールの剥離量を、複数個に分割され
た酸洗槽の各分割領域について定量化することは極めて
困難である。したがって、この発明は制御の応答性が低
く、この発明によっても酸濃度のばらつきを小さく抑制
できない。
【００１１】そこで、本発明者は、先に特開2000−2973
90号公報により連続酸洗装置にかかる発明を開示した。
この連続酸洗装置は、連続酸洗装置を構成する複数の酸
洗槽のうちの２以上の酸洗槽と、２以上の酸洗槽へそれ
ぞれ酸液を供給する酸液供給系と、２以上の酸洗槽にそ
れぞれ収容された酸洗液の酸濃度をそれぞれ連続的に測
定する酸濃度連続測定装置と、２以上の酸洗槽にそれぞ
れ収容された酸洗液の酸洗時における酸消費量の予測値
を、酸洗時の酸洗条件からそれぞれ算出し、算出した予
測値に基づいて酸液供給量を決定して酸液供給系へ酸液
供給信号を出力するとともに、酸液供給系から２以上の
酸洗槽へ酸液が供給された後に酸濃度連続測定装置から
出力される酸濃度の連続的な測定値に基づいて、２以上
の酸洗槽にそれぞれ収容された酸洗液の酸濃度がいずれ
も目標値に一致するように、酸液供給系へ酸液供給信号
を出力する制御装置とを組み合わせて備える。
90号公報により連続酸洗装置にかかる発明を開示した。
この連続酸洗装置は、連続酸洗装置を構成する複数の酸
洗槽のうちの２以上の酸洗槽と、２以上の酸洗槽へそれ
ぞれ酸液を供給する酸液供給系と、２以上の酸洗槽にそ
れぞれ収容された酸洗液の酸濃度をそれぞれ連続的に測
定する酸濃度連続測定装置と、２以上の酸洗槽にそれぞ
れ収容された酸洗液の酸洗時における酸消費量の予測値
を、酸洗時の酸洗条件からそれぞれ算出し、算出した予
測値に基づいて酸液供給量を決定して酸液供給系へ酸液
供給信号を出力するとともに、酸液供給系から２以上の
酸洗槽へ酸液が供給された後に酸濃度連続測定装置から
出力される酸濃度の連続的な測定値に基づいて、２以上
の酸洗槽にそれぞれ収容された酸洗液の酸濃度がいずれ
も目標値に一致するように、酸液供給系へ酸液供給信号
を出力する制御装置とを組み合わせて備える。
【００１２】この提案にかかる連続酸洗装置は、連続酸
洗装置を構成する複数の酸洗槽のうちの２以上の酸洗槽
にそれぞれ収容された酸洗液の酸洗時における酸消費量
の予測値を、酸洗時の酸洗条件に基づいて算出し、算出
した予測値に基づいて２以上の酸洗槽それぞれへの酸液
供給量を決定して酸液を供給し、酸液を供給された２以
上の酸洗槽にそれぞれ収容される酸洗液の酸濃度を連続
的に測定し、測定された酸濃度の連続的な測定値に基づ
いて、２以上の酸洗槽にそれぞれ収容された酸洗液の酸
濃度がいずれも目標値に一致するように、２以上の酸洗
槽への酸液供給量を制御する。
洗装置を構成する複数の酸洗槽のうちの２以上の酸洗槽
にそれぞれ収容された酸洗液の酸洗時における酸消費量
の予測値を、酸洗時の酸洗条件に基づいて算出し、算出
した予測値に基づいて２以上の酸洗槽それぞれへの酸液
供給量を決定して酸液を供給し、酸液を供給された２以
上の酸洗槽にそれぞれ収容される酸洗液の酸濃度を連続
的に測定し、測定された酸濃度の連続的な測定値に基づ
いて、２以上の酸洗槽にそれぞれ収容された酸洗液の酸
濃度がいずれも目標値に一致するように、２以上の酸洗
槽への酸液供給量を制御する。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】この連続酸洗装置は、
各酸洗槽からの酸洗液の蒸発量をできるだけ抑制しなが
ら、各酸洗槽に収容された酸洗液の酸濃度を、いずれも
高めて目標値に近づけることができる。このため、この
装置によれば、既存の連続酸洗設備に対する改造をでき
るだけ抑制しながら、この連続酸洗設備を用いた酸洗の
生産性を高めることができる。
各酸洗槽からの酸洗液の蒸発量をできるだけ抑制しなが
ら、各酸洗槽に収容された酸洗液の酸濃度を、いずれも
高めて目標値に近づけることができる。このため、この
装置によれば、既存の連続酸洗設備に対する改造をでき
るだけ抑制しながら、この連続酸洗設備を用いた酸洗の
生産性を高めることができる。
【００１４】本発明は、この連続酸洗装置および連続酸
洗方法をさらに発展および改良するものである。本発明
の目的は、酸液を供給される酸洗槽からの酸洗液の蒸発
量をできるだけ抑制しながら、各酸洗槽に収容された酸
洗液の酸濃度を高めて所望の値に近づけることができ、
これにより、酸洗の生産性を向上することができる連続
酸洗方法および連続酸洗装置を提供することである。ま
た、本発明の目的は、このような連続酸洗方法および連
続酸洗装置を、既存の連続酸洗設備に対する改造をでき
るだけ抑制しながら、提供することである。
洗方法をさらに発展および改良するものである。本発明
の目的は、酸液を供給される酸洗槽からの酸洗液の蒸発
量をできるだけ抑制しながら、各酸洗槽に収容された酸
洗液の酸濃度を高めて所望の値に近づけることができ、
これにより、酸洗の生産性を向上することができる連続
酸洗方法および連続酸洗装置を提供することである。ま
た、本発明の目的は、このような連続酸洗方法および連
続酸洗装置を、既存の連続酸洗設備に対する改造をでき
るだけ抑制しながら、提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は、連続酸洗装置
を構成する複数の酸洗槽のうち２以上の酸洗槽に酸液を
それぞれ供給しながら、搬送される鋼帯の酸洗を行うに
際し、鋼帯のスケールの厚さと、鋼帯の板幅と、鋼帯の
搬送速度とを用いて総酸液供給量を求め、鋼帯の酸洗パ
ターンと、鋼帯の搬送速度とを用いて２以上の酸洗槽そ
れぞれへの酸液供給量の分配率を求め、２以上の酸洗槽
それぞれへの酸液供給量制御を行うことを特徴とする連
続酸洗方法である。
を構成する複数の酸洗槽のうち２以上の酸洗槽に酸液を
それぞれ供給しながら、搬送される鋼帯の酸洗を行うに
際し、鋼帯のスケールの厚さと、鋼帯の板幅と、鋼帯の
搬送速度とを用いて総酸液供給量を求め、鋼帯の酸洗パ
ターンと、鋼帯の搬送速度とを用いて２以上の酸洗槽そ
れぞれへの酸液供給量の分配率を求め、２以上の酸洗槽
それぞれへの酸液供給量制御を行うことを特徴とする連
続酸洗方法である。
【００１６】本発明にかかる連続酸洗方法では、酸液供
給量の分配率が予め定めた複数個の設定値のうちから選
択される値を用いて決定されることが例示される。これ
らの本発明にかかる連続酸洗方法では、スケールの厚さ
が、鋼帯の鋼種に基づいて予め定めた複数個の設定値の
うちから選択される値を用いることが例示される。
給量の分配率が予め定めた複数個の設定値のうちから選
択される値を用いて決定されることが例示される。これ
らの本発明にかかる連続酸洗方法では、スケールの厚さ
が、鋼帯の鋼種に基づいて予め定めた複数個の設定値の
うちから選択される値を用いることが例示される。
【００１７】ここで、「鋼種に基づいて」とは、スケー
ルの厚さに大きな影響を及ぼす鋼成分と熱間圧延後の巻
取温度とに基づいて、スケールの厚さの設定値を決定す
ることを意味する。したがって、同じ鋼成分を有する二
つの鋼帯であっても巻取条件が異なる場合には別の鋼種
と定義することを意味する。また、スケールの厚さが近
似した鋼種をまとめて複数のグループに分類し、分類し
たそれぞれのグループを一つの設定値により代表しても
よい。
ルの厚さに大きな影響を及ぼす鋼成分と熱間圧延後の巻
取温度とに基づいて、スケールの厚さの設定値を決定す
ることを意味する。したがって、同じ鋼成分を有する二
つの鋼帯であっても巻取条件が異なる場合には別の鋼種
と定義することを意味する。また、スケールの厚さが近
似した鋼種をまとめて複数のグループに分類し、分類し
たそれぞれのグループを一つの設定値により代表しても
よい。
【００１８】さらに、上述したスケールの厚さおよび分
配率それぞれの設定値の個数は、特定の値には制限され
ない。酸洗装置で処理する鋼種の種類に応じて、スケー
ルの厚さを１個以上適宜設定すればよく、また分配率も
１組以上適宜設定すればよい。
配率それぞれの設定値の個数は、特定の値には制限され
ない。酸洗装置で処理する鋼種の種類に応じて、スケー
ルの厚さを１個以上適宜設定すればよく、また分配率も
１組以上適宜設定すればよい。
【００１９】これらの本発明にかかる連続酸洗方法で
は、酸液供給量の分配率が、予め定めた複数個の設定値
のうちから鋼帯の搬送速度に基づいて選択される値を用
いて決定することが例示される。
は、酸液供給量の分配率が、予め定めた複数個の設定値
のうちから鋼帯の搬送速度に基づいて選択される値を用
いて決定することが例示される。
【００２０】これらの本発明にかかる連続酸洗方法で
は、酸液の供給量に、２以上の酸洗槽にそれぞれ収容さ
れた酸洗液の濃度の測定値と設定値との偏差に基づいた
修正値を加算することが例示される。
は、酸液の供給量に、２以上の酸洗槽にそれぞれ収容さ
れた酸洗液の濃度の測定値と設定値との偏差に基づいた
修正値を加算することが例示される。
【００２１】これらの本発明にかかる連続酸洗方法で
は、酸液の供給量について加算された制御の修正値に基
づいて、予め定められたスケールの厚さの設定値および
／または分配率の設定値を、修正して設定することが例
示される。
は、酸液の供給量について加算された制御の修正値に基
づいて、予め定められたスケールの厚さの設定値および
／または分配率の設定値を、修正して設定することが例
示される。
【００２２】これらの本発明にかかる連続酸洗方法で
は、２以上の酸洗槽が、少なくとも最終酸洗槽を含むこ
とが例示される。別の観点から、本発明は、連続酸洗装
置を構成する複数の酸洗槽のうち２以上の酸洗槽に酸液
をそれぞれ供給しながら、搬送される鋼帯の酸洗を行う
に際し、鋼帯のスケールの厚さと、鋼帯の板幅と、鋼帯
の搬送速度とを用いて総酸液供給量を求め、鋼帯の酸洗
パターンと、鋼帯の搬送速度とを用いて２以上の酸洗槽
それぞれへの酸液供給量の分配率を求め、２以上の酸洗
槽それぞれへの酸液供給量制御を行うことを特徴とする
連続酸洗装置である。
は、２以上の酸洗槽が、少なくとも最終酸洗槽を含むこ
とが例示される。別の観点から、本発明は、連続酸洗装
置を構成する複数の酸洗槽のうち２以上の酸洗槽に酸液
をそれぞれ供給しながら、搬送される鋼帯の酸洗を行う
に際し、鋼帯のスケールの厚さと、鋼帯の板幅と、鋼帯
の搬送速度とを用いて総酸液供給量を求め、鋼帯の酸洗
パターンと、鋼帯の搬送速度とを用いて２以上の酸洗槽
それぞれへの酸液供給量の分配率を求め、２以上の酸洗
槽それぞれへの酸液供給量制御を行うことを特徴とする
連続酸洗装置である。
【００２３】この本発明にかかる連続酸洗装置では、酸
液供給量の分配率が予め定めた複数個の設定値のうちか
ら選択される値を用いて決定されることが例示される。
本発明にかかる連続酸洗装置では、スケールの厚さが、
鋼帯の鋼種に基づいて予め定めた複数個の設定値のうち
から選択される値を用いることが例示される。
液供給量の分配率が予め定めた複数個の設定値のうちか
ら選択される値を用いて決定されることが例示される。
本発明にかかる連続酸洗装置では、スケールの厚さが、
鋼帯の鋼種に基づいて予め定めた複数個の設定値のうち
から選択される値を用いることが例示される。
【００２４】本発明にかかる連続酸洗装置では、酸液供
給量の分配率が、予め定めた複数個の設定値のうちから
鋼帯の搬送速度に基づいて選択される値を用いて決定す
ることが例示される。
給量の分配率が、予め定めた複数個の設定値のうちから
鋼帯の搬送速度に基づいて選択される値を用いて決定す
ることが例示される。
【００２５】本発明にかかる連続酸洗装置では、酸液の
供給量に、２以上の酸洗槽にそれぞれ収容された酸洗液
の濃度の測定値と設定値との偏差に基づいた修正値を加
算することが例示される。
供給量に、２以上の酸洗槽にそれぞれ収容された酸洗液
の濃度の測定値と設定値との偏差に基づいた修正値を加
算することが例示される。
【００２６】本発明にかかる連続酸洗装置では、酸液の
供給量について加算された制御の修正値に基づいて、予
め定められたスケールの厚さの設定値および／または分
配率の設定値を、修正して設定することが例示される。
供給量について加算された制御の修正値に基づいて、予
め定められたスケールの厚さの設定値および／または分
配率の設定値を、修正して設定することが例示される。
【００２７】さらに、本発明にかかる連続酸洗装置で
は、２以上の酸洗槽が、少なくとも最終酸洗槽を含むこ
とが例示される。これらの本発明にかかる連続酸洗装置
では、連続酸洗装置が、下流側の酸洗槽に収容された酸
洗液を上流側に隣接する酸洗槽へ順次オーバーフローさ
せる型の連続酸洗装置、または、下流側の酸洗槽に収容
された酸洗液を上流側に隣接する酸洗槽へ順次輸送する
型の連続酸洗装置であることが望ましい。
は、２以上の酸洗槽が、少なくとも最終酸洗槽を含むこ
とが例示される。これらの本発明にかかる連続酸洗装置
では、連続酸洗装置が、下流側の酸洗槽に収容された酸
洗液を上流側に隣接する酸洗槽へ順次オーバーフローさ
せる型の連続酸洗装置、または、下流側の酸洗槽に収容
された酸洗液を上流側に隣接する酸洗槽へ順次輸送する
型の連続酸洗装置であることが望ましい。
【００２８】これらの本発明にかかる連続酸洗装置で
は、酸濃度測定装置が、少なくとも、２以上の酸洗槽に
それぞれ設けられ、測定をすることが望ましい。
は、酸濃度測定装置が、少なくとも、２以上の酸洗槽に
それぞれ設けられ、測定をすることが望ましい。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる連続酸洗方
法および連続酸洗装置の実施の形態を、添付図面を参照
しながら詳細に説明する。なお、以降の実施の形態の説
明では、酸洗液が塩酸であるとともに、本発明者らが特
開平2000−313978号公報および特開平2000−313979号公
報において提案した酸濃度連続測定装置13を用いる場合
を例にとる。なお、本発明の実施に際しては、この酸濃
度連続式測定装置13を用いて酸濃度測定を行うことが望
ましいが、本発明はこの形態に限定されるものではな
く、例えば滴定式等の間欠的測定装置を用いて行うこと
も可能である。
法および連続酸洗装置の実施の形態を、添付図面を参照
しながら詳細に説明する。なお、以降の実施の形態の説
明では、酸洗液が塩酸であるとともに、本発明者らが特
開平2000−313978号公報および特開平2000−313979号公
報において提案した酸濃度連続測定装置13を用いる場合
を例にとる。なお、本発明の実施に際しては、この酸濃
度連続式測定装置13を用いて酸濃度測定を行うことが望
ましいが、本発明はこの形態に限定されるものではな
く、例えば滴定式等の間欠的測定装置を用いて行うこと
も可能である。
【００３０】図１は、本実施の形態の連続酸洗装置10の
構成を模式的に示す説明図である。また、図２は、この
連続酸洗装置10の第３槽11c および最終槽11d を抽出し
てその制御フローを模式的に示す説明図である。図１お
よび図２にそれぞれ示すように、この連続酸洗装置10
は、酸洗槽11a 〜11d と、酸液供給系12と、酸濃度連続
測定装置13c 、13d と、フィードバック制御装置14と、
酸洗ライン制御装置24とを備える。以下、これらの構成
要素について順次説明する。
構成を模式的に示す説明図である。また、図２は、この
連続酸洗装置10の第３槽11c および最終槽11d を抽出し
てその制御フローを模式的に示す説明図である。図１お
よび図２にそれぞれ示すように、この連続酸洗装置10
は、酸洗槽11a 〜11d と、酸液供給系12と、酸濃度連続
測定装置13c 、13d と、フィードバック制御装置14と、
酸洗ライン制御装置24とを備える。以下、これらの構成
要素について順次説明する。
【００３１】〔酸洗槽11a 〜11d 〕この連続酸洗装置10
は、４つの酸洗槽11a 〜11d を有する。酸洗槽11a が第
１槽であり、酸洗槽11b が第２槽であり、酸洗槽11c が
第３槽であり、さらに酸洗槽11d が最終槽である。
は、４つの酸洗槽11a 〜11d を有する。酸洗槽11a が第
１槽であり、酸洗槽11b が第２槽であり、酸洗槽11c が
第３槽であり、さらに酸洗槽11d が最終槽である。
【００３２】酸洗される鋼帯15は、第１槽11a 、第２槽
11b 、第３槽11c および最終槽11dの順に、各酸洗槽11a
〜11d に収容された酸洗液に順次浸漬される。そし
て、最終槽11d を出た鋼帯15は、次工程に送られる。
11b 、第３槽11c および最終槽11dの順に、各酸洗槽11a
〜11d に収容された酸洗液に順次浸漬される。そし
て、最終槽11d を出た鋼帯15は、次工程に送られる。
【００３３】また、この連続酸洗装置10では、下流側の
酸洗槽に収容された酸洗液が上流側に隣接する酸洗槽へ
順次オーバーフローする。すなわち、最終槽11d に収容
された酸洗液が第３槽11c へオーバーフローし、第３槽
11c に収容された酸洗液が第２槽11b へオーバーフロー
し、第２槽11b に収容された酸洗液が第１槽11a へオー
バーフローする。そして、第１槽11a からオーバーフロ
ーする酸洗液は、図示しない回収装置へ送られて回収さ
れ、再利用される。
酸洗槽に収容された酸洗液が上流側に隣接する酸洗槽へ
順次オーバーフローする。すなわち、最終槽11d に収容
された酸洗液が第３槽11c へオーバーフローし、第３槽
11c に収容された酸洗液が第２槽11b へオーバーフロー
し、第２槽11b に収容された酸洗液が第１槽11a へオー
バーフローする。そして、第１槽11a からオーバーフロ
ーする酸洗液は、図示しない回収装置へ送られて回収さ
れ、再利用される。
【００３４】本実施の形態の酸洗槽11a 〜11d は、以上
のように構成される。 〔酸液供給系12〕本実施の形態の連続酸洗装置10は、酸
液供給系12を有する。本実施の形態の酸液供給系12は、
第３槽11c に酸液を供給する第３槽酸液供給装置12c
と、最終槽11d に酸液を供給する最終槽酸液供給装置12
d とにより構成される。第３槽酸液供給装置12c および
最終槽酸液供給装置12d は、いずれも、流量調整弁16を
介して、図示しない酸液供給源に接続されている。第３
槽酸液供給装置12c および最終槽酸液供給装置12d にそ
れぞれ設けられた流量調整弁16は、いずれも、後述する
フィードバック制御装置14に接続されており、フィード
バック制御装置14から出力される酸液供給信号によって
弁の開度が制御される。
のように構成される。 〔酸液供給系12〕本実施の形態の連続酸洗装置10は、酸
液供給系12を有する。本実施の形態の酸液供給系12は、
第３槽11c に酸液を供給する第３槽酸液供給装置12c
と、最終槽11d に酸液を供給する最終槽酸液供給装置12
d とにより構成される。第３槽酸液供給装置12c および
最終槽酸液供給装置12d は、いずれも、流量調整弁16を
介して、図示しない酸液供給源に接続されている。第３
槽酸液供給装置12c および最終槽酸液供給装置12d にそ
れぞれ設けられた流量調整弁16は、いずれも、後述する
フィードバック制御装置14に接続されており、フィード
バック制御装置14から出力される酸液供給信号によって
弁の開度が制御される。
【００３５】この流量調整弁16は、管路に設けられた流
量計の信号をフィードバックして流量調整弁の開度制御
をすることがより好ましい。これらの流量調整弁によ
り、第３槽酸液供給装置12c から第３槽11c への酸液の
供給量と、最終槽酸液供給装置12d から最終槽11d への
酸液の供給量とが、個別に制御される。
量計の信号をフィードバックして流量調整弁の開度制御
をすることがより好ましい。これらの流量調整弁によ
り、第３槽酸液供給装置12c から第３槽11c への酸液の
供給量と、最終槽酸液供給装置12d から最終槽11d への
酸液の供給量とが、個別に制御される。
【００３６】なお、本実施の形態では第３槽11c および
最終槽11d に酸液を供給する。しかし、この形態とは異
なり、第２槽11b やさらには第１槽11a にも第３槽酸液
供給装置12c および最終槽酸液供給装置12d と同様の酸
液供給装置をそれぞれ設けて、酸液を個別に供給するよ
うにしてもよい。
最終槽11d に酸液を供給する。しかし、この形態とは異
なり、第２槽11b やさらには第１槽11a にも第３槽酸液
供給装置12c および最終槽酸液供給装置12d と同様の酸
液供給装置をそれぞれ設けて、酸液を個別に供給するよ
うにしてもよい。
【００３７】本実施の形態の酸液供給系12は、以上のよ
うに構成される。 〔酸濃度連続測定装置13c 、13d 〕本実施の形態では、
第３槽11c には酸濃度連続測定装置13c が設けられると
ともに、最終槽11d には酸濃度連続測定装置13d が設け
られる。酸濃度連続測定装置13c および酸濃度連続測定
装置13d は、同一のものであることが望ましい。これら
の酸濃度連続測定装置は応答速度、精度の面から特開平
2000−313978号公報または特開平2000−313979号公報に
開示された酸濃度計を用いるのが望ましく、その詳細は
同公報に開示されているので説明は省略する。
うに構成される。 〔酸濃度連続測定装置13c 、13d 〕本実施の形態では、
第３槽11c には酸濃度連続測定装置13c が設けられると
ともに、最終槽11d には酸濃度連続測定装置13d が設け
られる。酸濃度連続測定装置13c および酸濃度連続測定
装置13d は、同一のものであることが望ましい。これら
の酸濃度連続測定装置は応答速度、精度の面から特開平
2000−313978号公報または特開平2000−313979号公報に
開示された酸濃度計を用いるのが望ましく、その詳細は
同公報に開示されているので説明は省略する。
【００３８】なお、本実施の形態では、第３槽11c およ
び最終槽11d にそれぞれ酸濃度連続測定装置13c 、13d
を設けたが、かかる態様に限定されるものではなく、図
１に図示するように、第２槽11b にも酸濃度連続測定装
置13b を設け、さらに必要に応じて第１槽11a にも酸濃
度連続測定装置13a を設け、これらの出力値もフィード
バック制御装置14に入力するように構成してもよい。
び最終槽11d にそれぞれ酸濃度連続測定装置13c 、13d
を設けたが、かかる態様に限定されるものではなく、図
１に図示するように、第２槽11b にも酸濃度連続測定装
置13b を設け、さらに必要に応じて第１槽11a にも酸濃
度連続測定装置13a を設け、これらの出力値もフィード
バック制御装置14に入力するように構成してもよい。
【００３９】〔酸洗ライン制御装置24〕本実施の形態の
連続酸洗装置10は、酸洗ライン制御装置24を有する。こ
の酸洗ライン制御装置24は、第３槽11c に収容された酸
洗液の酸洗時における酸供給量と、最終槽11d に収容さ
れた酸洗液の酸洗時における酸供給とを、いずれも、酸
洗時の鋼帯15の表面に存在するスケールの厚さ、およ
び、２以上の酸洗槽への分配率について予め定められた
設定値をいずれも用いて、算出する。
連続酸洗装置10は、酸洗ライン制御装置24を有する。こ
の酸洗ライン制御装置24は、第３槽11c に収容された酸
洗液の酸洗時における酸供給量と、最終槽11d に収容さ
れた酸洗液の酸洗時における酸供給とを、いずれも、酸
洗時の鋼帯15の表面に存在するスケールの厚さ、およ
び、２以上の酸洗槽への分配率について予め定められた
設定値をいずれも用いて、算出する。
【００４０】第３槽11c および最終槽11d それぞれにお
ける酸消費量の計算は、酸洗ライン制御装置24に入力さ
れる、鋼帯15の材質や寸法、通板速度、酸液組成、酸液
温度さらには各槽の寸法等といった酸洗時の酸洗条件に
も基づいて行われるが、特定の手段には限定されない。
少なくとも、酸洗時の鋼帯15の表面に存在するスケール
の厚さ、および、２以上の酸洗槽への分配率について計
算を行えばよい。
ける酸消費量の計算は、酸洗ライン制御装置24に入力さ
れる、鋼帯15の材質や寸法、通板速度、酸液組成、酸液
温度さらには各槽の寸法等といった酸洗時の酸洗条件に
も基づいて行われるが、特定の手段には限定されない。
少なくとも、酸洗時の鋼帯15の表面に存在するスケール
の厚さ、および、２以上の酸洗槽への分配率について計
算を行えばよい。
【００４１】すなわち、酸洗時の鋼帯15の表面には、厚
さが３〜12μｍ程度のスケール層が存在しており、酸洗
時の各酸洗槽における単位時間当たりの酸消費量はこの
厚さに略比例する。このため、酸消費量の総量Ｓは、鋼
帯15の表面におけるスケール層の厚さｔ、板幅Ｗ、鋼帯
15の搬送速度L/S および換算係数Ａに基づいて、Ｓ＝Ａ
・ｔ・Ｗ・(L/S) として求められる。
さが３〜12μｍ程度のスケール層が存在しており、酸洗
時の各酸洗槽における単位時間当たりの酸消費量はこの
厚さに略比例する。このため、酸消費量の総量Ｓは、鋼
帯15の表面におけるスケール層の厚さｔ、板幅Ｗ、鋼帯
15の搬送速度L/S および換算係数Ａに基づいて、Ｓ＝Ａ
・ｔ・Ｗ・(L/S) として求められる。
【００４２】一方、酸洗は、図３にグラフで例示するよ
うに、同じ搬送速度で酸洗をする場合、実線で示す酸洗
パターン (本明細書では単に「パターン」ともいう)
１、破線で示すパターン２および一点鎖線で示すパター
ン３という、３つのパターンに大別される。この例は、
酸洗の進行パターンが、鋼帯15の酸洗完了位置に応じた
３種類に分類される場合である。例えば、図３にグラフ
で示すパターン１に分類された鋼帯と、パターン３に分
類された鋼帯とを比較する場合を考えると、酸洗が完了
する位置がパターン３に分類された鋼帯の方が、パター
ン１に分類された鋼帯よりも下流側になることから、第
４槽11d における酸消費量が増加する。このため、パタ
ーン３に分類された鋼帯を酸洗する場合には、パターン
１に分類された鋼帯を酸洗する場合に対して、分配率の
設定値を異ならせる必要がある。つまり、鋼帯15の搬送
速度に基づいて酸洗のパターンを分類して最適化する必
要がある。この分類の数は、酸洗装置で処理する鋼種の
種類に基づいて、１パターン以上で適宜設定すればよ
い。この酸洗パターンは、基準となる固定した搬送速度
の条件で、スケールの厚さと酸洗速度に依存して変化す
る。
うに、同じ搬送速度で酸洗をする場合、実線で示す酸洗
パターン (本明細書では単に「パターン」ともいう)
１、破線で示すパターン２および一点鎖線で示すパター
ン３という、３つのパターンに大別される。この例は、
酸洗の進行パターンが、鋼帯15の酸洗完了位置に応じた
３種類に分類される場合である。例えば、図３にグラフ
で示すパターン１に分類された鋼帯と、パターン３に分
類された鋼帯とを比較する場合を考えると、酸洗が完了
する位置がパターン３に分類された鋼帯の方が、パター
ン１に分類された鋼帯よりも下流側になることから、第
４槽11d における酸消費量が増加する。このため、パタ
ーン３に分類された鋼帯を酸洗する場合には、パターン
１に分類された鋼帯を酸洗する場合に対して、分配率の
設定値を異ならせる必要がある。つまり、鋼帯15の搬送
速度に基づいて酸洗のパターンを分類して最適化する必
要がある。この分類の数は、酸洗装置で処理する鋼種の
種類に基づいて、１パターン以上で適宜設定すればよ
い。この酸洗パターンは、基準となる固定した搬送速度
の条件で、スケールの厚さと酸洗速度に依存して変化す
る。
【００４３】例えば、酸洗速度が同等な鋼種において、
スケールの厚さが厚い場合、酸洗完了位置は下流側へ移
動し、パターン３のようになるが、スケールの厚さが薄
い場合は逆に上流側へ移動し、パターン１のようにな
る。
スケールの厚さが厚い場合、酸洗完了位置は下流側へ移
動し、パターン３のようになるが、スケールの厚さが薄
い場合は逆に上流側へ移動し、パターン１のようにな
る。
【００４４】また、スケールの厚さが同等な鋼種におい
て、酸洗速度が遅い場合、酸洗完了位置は下流側へ移動
し、パターン３のようになるが、酸洗速度が速い場合は
逆に上流側へ移動し、パターン１のようになる。
て、酸洗速度が遅い場合、酸洗完了位置は下流側へ移動
し、パターン３のようになるが、酸洗速度が速い場合は
逆に上流側へ移動し、パターン１のようになる。
【００４５】この場合の酸洗速度は単位時間あたりの酸
洗減量値を意味し、鋼成分や鋼帯の製造条件に依存した
スケール組成、圧延等によるスケール中のクラックの数
等鋼帯の前工程での条件、さらに酸濃度、酸洗温度、酸
液の流動等の酸洗条件等によって変化する。
洗減量値を意味し、鋼成分や鋼帯の製造条件に依存した
スケール組成、圧延等によるスケール中のクラックの数
等鋼帯の前工程での条件、さらに酸濃度、酸洗温度、酸
液の流動等の酸洗条件等によって変化する。
【００４６】つまり、第３槽11c および最終槽11d に酸
液を補給する場合は、鋼帯の鋼種に応じて鋼帯15の搬送
速度に基づいて定めた分配率を用いて、酸消費総量Ｓを
各槽に分配すればよいことになる。ここで、第３槽11c
および最終槽11d それぞれへの分配量S3、S4は、分配係
数 (分配率) をＰ (０≦Ｐ≦１) とすると、それぞれ、
S3＝Ｓ・Ｐ、S4＝Ｓ・(1−Ｐ) となる。
液を補給する場合は、鋼帯の鋼種に応じて鋼帯15の搬送
速度に基づいて定めた分配率を用いて、酸消費総量Ｓを
各槽に分配すればよいことになる。ここで、第３槽11c
および最終槽11d それぞれへの分配量S3、S4は、分配係
数 (分配率) をＰ (０≦Ｐ≦１) とすると、それぞれ、
S3＝Ｓ・Ｐ、S4＝Ｓ・(1−Ｐ) となる。
【００４７】さらに、鋼帯15の表面に存在するスケール
の量やスケールの組成は、鋼帯15の巻取温度によっても
変動する。この巻取温度は、操業条件のばらつきの他
に、季節の変化による熱延鋼板の冷却速度の変動にも起
因して変化するため、とりわけ鋼帯15のエッジ部分にお
けるスケールの量やスケールの組成を変動させる。
の量やスケールの組成は、鋼帯15の巻取温度によっても
変動する。この巻取温度は、操業条件のばらつきの他
に、季節の変化による熱延鋼板の冷却速度の変動にも起
因して変化するため、とりわけ鋼帯15のエッジ部分にお
けるスケールの量やスケールの組成を変動させる。
【００４８】したがって、スケールの厚さを決定する際
には、上述した鋼帯15の鋼成分だけでなく、鋼帯15の巻
取温度をも考慮することが望ましい。このように、第３
槽11c および最終槽11d それぞれにおける酸消費量は、
鋼帯15の表面に存在するスケール量と酸洗完了位置 (酸
洗の進行パターン) とによって変化する。このため、如
何に優れた酸洗モデルを用いて酸濃度のフィードフォワ
ード制御を行ったとしても、スケールの厚さの設定値の
誤差や、搬送速度に基づいた分配率Ｐの設定値の誤差が
不可避的に発生するため、実操業における制御値を実際
の値に完全に一致させることは極めて難しい。
には、上述した鋼帯15の鋼成分だけでなく、鋼帯15の巻
取温度をも考慮することが望ましい。このように、第３
槽11c および最終槽11d それぞれにおける酸消費量は、
鋼帯15の表面に存在するスケール量と酸洗完了位置 (酸
洗の進行パターン) とによって変化する。このため、如
何に優れた酸洗モデルを用いて酸濃度のフィードフォワ
ード制御を行ったとしても、スケールの厚さの設定値の
誤差や、搬送速度に基づいた分配率Ｐの設定値の誤差が
不可避的に発生するため、実操業における制御値を実際
の値に完全に一致させることは極めて難しい。
【００４９】このため、本実施の形態では、フィードフ
ォワード制御だけではなく、フィードフォワード制御と
ともにフィードバック制御をも併用して、第３槽11c お
よび最終槽11d それぞれへの酸液補給量を制御する。
ォワード制御だけではなく、フィードフォワード制御と
ともにフィードバック制御をも併用して、第３槽11c お
よび最終槽11d それぞれへの酸液補給量を制御する。
【００５０】すなわち、酸洗ライン制御装置24は、第３
槽酸液供給装置12c から第３槽11cへ酸液を供給すると
ともに最終槽酸液供給装置12d から最終槽11d へ酸液を
供給する。また、フィードバック制御装置14は、酸濃度
連続測定装置13c 、13d から出力される酸濃度の連続的
な測定値と、それぞれの槽の酸濃度目標値との偏差に基
づいて、酸液供給系12へ酸液供給信号を加算して、第３
槽11c および最終槽11d にそれぞれ収容された酸洗液の
酸濃度が目標値に一致するように、フィードバック制御
する。
槽酸液供給装置12c から第３槽11cへ酸液を供給すると
ともに最終槽酸液供給装置12d から最終槽11d へ酸液を
供給する。また、フィードバック制御装置14は、酸濃度
連続測定装置13c 、13d から出力される酸濃度の連続的
な測定値と、それぞれの槽の酸濃度目標値との偏差に基
づいて、酸液供給系12へ酸液供給信号を加算して、第３
槽11c および最終槽11d にそれぞれ収容された酸洗液の
酸濃度が目標値に一致するように、フィードバック制御
する。
【００５１】このように、フィードフォワード制御に重
畳させてフィードバック制御を行うことにより、フィー
ドフォワード制御の欠点である酸液供給量の過不足を、
実用上問題ない程度に解消することができる。しかしな
がら、フィードフォワード制御の誤差が大きい場合にお
いては、フィードバック制御により酸洗液の酸濃度が安
定するまでに長時間を要することがある。かかる問題を
防止するため、本実施の形態では、フィードフォワード
制御の設定値 (パラメータ) をできるだけ実操業に近い
値に設定する。
畳させてフィードバック制御を行うことにより、フィー
ドフォワード制御の欠点である酸液供給量の過不足を、
実用上問題ない程度に解消することができる。しかしな
がら、フィードフォワード制御の誤差が大きい場合にお
いては、フィードバック制御により酸洗液の酸濃度が安
定するまでに長時間を要することがある。かかる問題を
防止するため、本実施の形態では、フィードフォワード
制御の設定値 (パラメータ) をできるだけ実操業に近い
値に設定する。
【００５２】例えば、単位面積当たりのスケール減少量
（本明細書では「酸洗減量値」という。）を時間に対し
て１次式を用いて近似する場合、酸洗時間と酸洗減量値
との関係は比例関係になる。図４は、この関係の一例を
示すグラフである。
（本明細書では「酸洗減量値」という。）を時間に対し
て１次式を用いて近似する場合、酸洗時間と酸洗減量値
との関係は比例関係になる。図４は、この関係の一例を
示すグラフである。
【００５３】図４にグラフで示すように、酸洗時間と酸
洗減量値との関係は、原点Ｏを起点とする直線関係とな
る。すなわち、第１槽11a の出側を通過する時刻t1にお
ける酸洗減量値m1、第２槽11b の出側を通過する時刻t2
における酸洗減量値m2、第３槽11c の出側を通過する時
刻t3における酸洗減量値m3、および最終槽11d の出側を
通過する時刻t4における酸洗減量値m4は、いずれも、同
一の直線上に位置し、酸洗が完了した時刻t4以降は酸洗
減量値が一定となる。この直線の傾きは酸洗速度を示し
ており、酸洗される鋼帯15の材質や酸洗条件 (酸洗液の
温度や組成等)等により規定される。
洗減量値との関係は、原点Ｏを起点とする直線関係とな
る。すなわち、第１槽11a の出側を通過する時刻t1にお
ける酸洗減量値m1、第２槽11b の出側を通過する時刻t2
における酸洗減量値m2、第３槽11c の出側を通過する時
刻t3における酸洗減量値m3、および最終槽11d の出側を
通過する時刻t4における酸洗減量値m4は、いずれも、同
一の直線上に位置し、酸洗が完了した時刻t4以降は酸洗
減量値が一定となる。この直線の傾きは酸洗速度を示し
ており、酸洗される鋼帯15の材質や酸洗条件 (酸洗液の
温度や組成等)等により規定される。
【００５４】したがって、各酸洗槽11a 〜11d における
酸消費量は、図４のグラフの直線の傾きと、鋼帯15の寸
法 (幅) と、鋼帯の搬送速度とを掛け合わせた値とし
て、求められる。このようにして、各酸洗槽11a 〜11d
それぞれにおける酸洗液の消費量を算出することができ
る。なお、本実施の形態のように、酸洗時間と酸洗減量
値との関係を直線で近似するのではなく、図４のグラフ
において一点鎖線で示すように、実際の酸洗曲線に近い
Ｓ字状曲線により近似すれば、より高精度に各酸洗槽11
a 〜11d における酸消費量を算出することができる。
酸消費量は、図４のグラフの直線の傾きと、鋼帯15の寸
法 (幅) と、鋼帯の搬送速度とを掛け合わせた値とし
て、求められる。このようにして、各酸洗槽11a 〜11d
それぞれにおける酸洗液の消費量を算出することができ
る。なお、本実施の形態のように、酸洗時間と酸洗減量
値との関係を直線で近似するのではなく、図４のグラフ
において一点鎖線で示すように、実際の酸洗曲線に近い
Ｓ字状曲線により近似すれば、より高精度に各酸洗槽11
a 〜11d における酸消費量を算出することができる。
【００５５】すなわち、スケールの厚さの設定値は、酸
洗が完了した時の減量値である図４のグラフにおける酸
洗減量値m4から算出できる。また、搬送速度に基づいた
分配率Ｐは、第３槽11c および最終槽11d の酸消費量の
比により決定できる。酸洗槽11c と11d の分配率Ｐは、
図４のグラフの各槽における減量値 (m3−m2) および(m
4−m3) に基づいてＰ＝ (m3−m2) ／｛(m4 −m3) ＋(m
3 −m2) ｝として算出される。また図３を用いても同様
に分配率をＰを求めることができる。
洗が完了した時の減量値である図４のグラフにおける酸
洗減量値m4から算出できる。また、搬送速度に基づいた
分配率Ｐは、第３槽11c および最終槽11d の酸消費量の
比により決定できる。酸洗槽11c と11d の分配率Ｐは、
図４のグラフの各槽における減量値 (m3−m2) および(m
4−m3) に基づいてＰ＝ (m3−m2) ／｛(m4 −m3) ＋(m
3 −m2) ｝として算出される。また図３を用いても同様
に分配率をＰを求めることができる。
【００５６】なお、この時の酸消費量と搬送速度との関
係は、以下に示す通りとなる。すなわち、図４のグラフ
における横軸 (t3−t4) は、各酸洗槽11c 、11d を出た
時の時間である。このため、搬送速度が遅くなるとこれ
らの時間は大きくなり、第４槽における酸消費量が減少
し、酸洗が完了した時間が時刻t3より小さくなる場合は
第４槽11d での酸消費量は実質的に０となる。なお、酸
洗抑制剤 (インヒビター) が添加されているため、完全
にスケールがなくなった後は酸洗は殆ど進行しない。こ
こで決定される分配率Ｐによる制御をさらに精度良くす
るためには、実酸洗装置を用いて試験を行い、設定値の
調整を行うことや本発明の特徴の一つでもある学習制御
を用いて、オンラインで設定値を書き換えることが有効
な手段である。
係は、以下に示す通りとなる。すなわち、図４のグラフ
における横軸 (t3−t4) は、各酸洗槽11c 、11d を出た
時の時間である。このため、搬送速度が遅くなるとこれ
らの時間は大きくなり、第４槽における酸消費量が減少
し、酸洗が完了した時間が時刻t3より小さくなる場合は
第４槽11d での酸消費量は実質的に０となる。なお、酸
洗抑制剤 (インヒビター) が添加されているため、完全
にスケールがなくなった後は酸洗は殆ど進行しない。こ
こで決定される分配率Ｐによる制御をさらに精度良くす
るためには、実酸洗装置を用いて試験を行い、設定値の
調整を行うことや本発明の特徴の一つでもある学習制御
を用いて、オンラインで設定値を書き換えることが有効
な手段である。
【００５７】具体的には、フィードフォワード制御に用
いる、酸洗時の鋼帯の表面に存在するスケールの厚さ、
および、２以上の酸洗槽への分配率の設定値を、フィー
ドバック制御の修正量に基づいて修正して設定し直す。
いる、酸洗時の鋼帯の表面に存在するスケールの厚さ、
および、２以上の酸洗槽への分配率の設定値を、フィー
ドバック制御の修正量に基づいて修正して設定し直す。
【００５８】本実施の形態の制御装置は、以上のように
構成される。次に、４つの酸洗槽11a 〜11d と、酸液供
給系12と、酸濃度連続測定装置13c、13d と、フィード
バック制御装置14と、酸洗ライン制御装置24とを備える
本実施の形態の連続酸洗装置10を用いて、鋼帯15に酸洗
を行う状況を経時的に説明する。
構成される。次に、４つの酸洗槽11a 〜11d と、酸液供
給系12と、酸濃度連続測定装置13c、13d と、フィード
バック制御装置14と、酸洗ライン制御装置24とを備える
本実施の形態の連続酸洗装置10を用いて、鋼帯15に酸洗
を行う状況を経時的に説明する。
【００５９】図５は、本実施の形態における制御フロー
を示すブロック図である。以下、この図５も参照しなが
ら説明する。 〔酸消費量の計算〕図１に示す連続酸洗装置10により、
鋼帯15に酸洗が行われている。
を示すブロック図である。以下、この図５も参照しなが
ら説明する。 〔酸消費量の計算〕図１に示す連続酸洗装置10により、
鋼帯15に酸洗が行われている。
【００６０】ここで、図５におけるステップ (以下、単
に「Ｓ」と記す) １〜Ｓ５により、搬送される鋼板の情
報 (鋼種、板幅、巻取り温度等) およびライン速度が酸
洗ライン制御装置24に入力され、第３槽11c および最終
槽11d にそれぞれ収容された酸洗液の酸消費量が計算さ
れる。
に「Ｓ」と記す) １〜Ｓ５により、搬送される鋼板の情
報 (鋼種、板幅、巻取り温度等) およびライン速度が酸
洗ライン制御装置24に入力され、第３槽11c および最終
槽11d にそれぞれ収容された酸洗液の酸消費量が計算さ
れる。
【００６１】この算出値には、実際の酸消費量に対する
誤差が存在する。そこで、本実施の形態では、後述する
ように、酸濃度の連続的な測定値を用いて酸液の供給量
を制御することにより、この誤差を可及的に低減する。
誤差が存在する。そこで、本実施の形態では、後述する
ように、酸濃度の連続的な測定値を用いて酸液の供給量
を制御することにより、この誤差を可及的に低減する。
【００６２】〔算出値に基づく酸液の供給〕次に、酸洗
ライン制御装置24により、第３槽11c および最終槽11d
にそれぞれ収容された酸洗液の酸消費量の計算値に基づ
いて、図５におけるＳ６により、第３槽11c および最終
槽11d それぞれへの酸液供給量が決定される。
ライン制御装置24により、第３槽11c および最終槽11d
にそれぞれ収容された酸洗液の酸消費量の計算値に基づ
いて、図５におけるＳ６により、第３槽11c および最終
槽11d それぞれへの酸液供給量が決定される。
【００６３】この際、前述したように、予めテーブル値
として図５におけるＳ２において定められた、酸洗時の
鋼帯15の表面に生成するスケールの厚さｔの設定値、お
よび、図５におけるＳ５において定められた、酸洗槽11
c 、11d への分配率Ｐの設定値をともに用いて、Ｓ６に
より、第３槽11c および最終槽11d それぞれへの酸液供
給量S3、S4は、S3＝Ａ・ｔ・Ｗ・(L/S) ・Ｐ＝Ｓ・Ｐ、
S4＝Ａ・ｔ・Ｗ・(L/S) ・(1−P)＝Ｓ・(1−P)として求
められる。
として図５におけるＳ２において定められた、酸洗時の
鋼帯15の表面に生成するスケールの厚さｔの設定値、お
よび、図５におけるＳ５において定められた、酸洗槽11
c 、11d への分配率Ｐの設定値をともに用いて、Ｓ６に
より、第３槽11c および最終槽11d それぞれへの酸液供
給量S3、S4は、S3＝Ａ・ｔ・Ｗ・(L/S) ・Ｐ＝Ｓ・Ｐ、
S4＝Ａ・ｔ・Ｗ・(L/S) ・(1−P)＝Ｓ・(1−P)として求
められる。
【００６４】このように、本発明における「酸液供給量
の分配率」とは、酸液を供給する全酸液供給量に対する
第３槽への酸液供給量の分配比率を意味する。なお、Ｓ
６において第３槽11c および最終槽11d それぞれへの酸
液供給量S3、S4を求めるために、Ｓ７において入力され
た搬送速度(L/S) および板幅Ｗにより、Ｓ８において求
められた総給酸量S ＝Ａ・ｔ・Ｗ・(L/S) を用いてい
る。
の分配率」とは、酸液を供給する全酸液供給量に対する
第３槽への酸液供給量の分配比率を意味する。なお、Ｓ
６において第３槽11c および最終槽11d それぞれへの酸
液供給量S3、S4を求めるために、Ｓ７において入力され
た搬送速度(L/S) および板幅Ｗにより、Ｓ８において求
められた総給酸量S ＝Ａ・ｔ・Ｗ・(L/S) を用いてい
る。
【００６５】そして、酸洗ライン制御装置24から、第３
槽酸液供給系12c および最終槽酸液供給系12d それぞれ
の流量調整弁16、16へ酸液供給信号が出力され、第３槽
11cおよび最終槽11d それぞれへ決定された供給量の酸
液が供給される。
槽酸液供給系12c および最終槽酸液供給系12d それぞれ
の流量調整弁16、16へ酸液供給信号が出力され、第３槽
11cおよび最終槽11d それぞれへ決定された供給量の酸
液が供給される。
【００６６】〔酸濃度の連続測定〕このようにして、第
３槽11c および最終槽11d それぞれへ、決定された供給
量S3、S4の酸液が供給された後に、図５におけるＳ９に
おいて酸濃度連続測定装置13c により第３槽11c に収容
された酸洗液の酸濃度が連続的に測定されるとともに、
酸濃度連続測定装置13d により最終槽11d に収容された
酸洗液の酸濃度が連続的に測定される。これらの連続的
な測定値は、フィードバック制御装置14に送られる。
３槽11c および最終槽11d それぞれへ、決定された供給
量S3、S4の酸液が供給された後に、図５におけるＳ９に
おいて酸濃度連続測定装置13c により第３槽11c に収容
された酸洗液の酸濃度が連続的に測定されるとともに、
酸濃度連続測定装置13d により最終槽11d に収容された
酸洗液の酸濃度が連続的に測定される。これらの連続的
な測定値は、フィードバック制御装置14に送られる。
【００６７】〔連続測定結果に基づく酸液の供給〕図５
におけるＳ10において、フィードバック制御装置14で
は、これらの連続的な測定値と、第３槽11c および最終
槽11d にそれぞれ収容された酸洗液の酸濃度の目標値と
の偏差が求められる。そして、この偏差が零になるよう
に、フィードバック制御装置14から第３槽酸液供給系12
c および最終槽酸液供給系12d それぞれの流量調整弁1
6、16へ酸液供給信号を加算または減算して、第３槽11c
および最終槽11d それぞれに対する酸液の供給量S3、S
4→S3＋FB3 、S4＋FB4 が決定される。
におけるＳ10において、フィードバック制御装置14で
は、これらの連続的な測定値と、第３槽11c および最終
槽11d にそれぞれ収容された酸洗液の酸濃度の目標値と
の偏差が求められる。そして、この偏差が零になるよう
に、フィードバック制御装置14から第３槽酸液供給系12
c および最終槽酸液供給系12d それぞれの流量調整弁1
6、16へ酸液供給信号を加算または減算して、第３槽11c
および最終槽11d それぞれに対する酸液の供給量S3、S
4→S3＋FB3 、S4＋FB4 が決定される。
【００６８】この際、図５におけるＳ12において、フィ
ードバック制御の結果に基づき、スケールの厚さｔの設
定値、および、酸洗槽11c 、11d への分配率Ｐの設定値
がｔ' 、Ｐ' にそれぞれ修正されて再設定される学習制
御が行われる。
ードバック制御の結果に基づき、スケールの厚さｔの設
定値、および、酸洗槽11c 、11d への分配率Ｐの設定値
がｔ' 、Ｐ' にそれぞれ修正されて再設定される学習制
御が行われる。
【００６９】このため、第３槽11c および最終槽11d そ
れぞれへの酸液供給量の予測計算結果S3、S4が有する誤
差が略完全に補正される。これにより、本実施の形態に
よれば、最終槽11d のみならず、第３槽11c に収容され
た酸洗液の酸濃度を、目標値に迅速かつ正確に近づける
ことが可能となる。
れぞれへの酸液供給量の予測計算結果S3、S4が有する誤
差が略完全に補正される。これにより、本実施の形態に
よれば、最終槽11d のみならず、第３槽11c に収容され
た酸洗液の酸濃度を、目標値に迅速かつ正確に近づける
ことが可能となる。
【００７０】本実施の形態において、最終槽11d だけで
なく第３槽11c にも酸液を供給するのは、このように、
第４槽11d や第３槽11c にそれぞれ収容された酸洗液の
酸濃度を高め、目標値に近づけるためである。したがっ
て、第４槽が最終槽11d となる本実施の形態では、最終
槽11d および第３槽11c に酸液を供給したが、例えば第
５槽が最終槽となる連続酸洗装置の場合には、最終槽お
よび第３槽それぞれに酸液を供給することが望ましい。
なく第３槽11c にも酸液を供給するのは、このように、
第４槽11d や第３槽11c にそれぞれ収容された酸洗液の
酸濃度を高め、目標値に近づけるためである。したがっ
て、第４槽が最終槽11d となる本実施の形態では、最終
槽11d および第３槽11c に酸液を供給したが、例えば第
５槽が最終槽となる連続酸洗装置の場合には、最終槽お
よび第３槽それぞれに酸液を供給することが望ましい。
【００７１】本実施の形態では、連続測定結果に基づく
酸液の供給を、最終槽11d だけでなく第３槽11c に対し
ても行うため、最終槽11d に収容された酸洗液の酸濃度
を12％超に上昇させることなく、第３槽11c に収容され
た酸洗液の酸濃度を高めて目標値に近づけることができ
る。このため、最終槽11d からの酸洗液の蒸発を防止し
ながら、第３槽11c に収容された酸洗液の酸濃度を高め
て目標値に近づけることができる。このため、各酸洗槽
11a 〜11d それぞれの酸洗能力をいずれも充分に発揮さ
せて、鋼帯15の酸洗を行うことができる。したがって、
本実施の形態によれば、連続酸洗装置10の全体の生産性
を顕著に向上することができる。
酸液の供給を、最終槽11d だけでなく第３槽11c に対し
ても行うため、最終槽11d に収容された酸洗液の酸濃度
を12％超に上昇させることなく、第３槽11c に収容され
た酸洗液の酸濃度を高めて目標値に近づけることができ
る。このため、最終槽11d からの酸洗液の蒸発を防止し
ながら、第３槽11c に収容された酸洗液の酸濃度を高め
て目標値に近づけることができる。このため、各酸洗槽
11a 〜11d それぞれの酸洗能力をいずれも充分に発揮さ
せて、鋼帯15の酸洗を行うことができる。したがって、
本実施の形態によれば、連続酸洗装置10の全体の生産性
を顕著に向上することができる。
【００７２】また、本実施の形態は、既存の連続酸洗装
置の第３槽11c および最終槽11d の近傍に酸濃度連続測
定装置13c 、13d を設け、これらの酸濃度連続測定装置
13c、13d からの出力信号をフィードバック制御装置14
へ送るとともに、フィードバック制御装置14および酸洗
ライン制御装置24のソフトを一部追加あるいは変更する
だけで、実施することができる。このため、既存の連続
酸洗設備をできるだけ改造せずに実施することもでき
る。
置の第３槽11c および最終槽11d の近傍に酸濃度連続測
定装置13c 、13d を設け、これらの酸濃度連続測定装置
13c、13d からの出力信号をフィードバック制御装置14
へ送るとともに、フィードバック制御装置14および酸洗
ライン制御装置24のソフトを一部追加あるいは変更する
だけで、実施することができる。このため、既存の連続
酸洗設備をできるだけ改造せずに実施することもでき
る。
【００７３】このように、本実施の形態によれば、従来
の生産設備を大幅に改良することなく、不良率の低減と
生産性の向上とをともに図ることができる。
の生産設備を大幅に改良することなく、不良率の低減と
生産性の向上とをともに図ることができる。
【００７４】
【実施例】さらに、本発明を実施例を参照しながら、よ
り具体的に説明する。図１〜図５を用いて説明した連続
酸洗装置１ (各酸洗槽13a 〜13d の容量：60m3、酸洗液
の温度：90℃）を用い、本発明にかかる連続酸洗方法
と、比較例であるフィードバック制御のみの連続酸洗方
法とを用いて、鋼帯15の酸洗を24時間行った。なお、こ
の型の連続酸洗装置を用いた酸洗では、通常、酸濃度変
化は１時間で数％程度変化するために、本発明の有用性
を評価するには充分な期間である。
り具体的に説明する。図１〜図５を用いて説明した連続
酸洗装置１ (各酸洗槽13a 〜13d の容量：60m3、酸洗液
の温度：90℃）を用い、本発明にかかる連続酸洗方法
と、比較例であるフィードバック制御のみの連続酸洗方
法とを用いて、鋼帯15の酸洗を24時間行った。なお、こ
の型の連続酸洗装置を用いた酸洗では、通常、酸濃度変
化は１時間で数％程度変化するために、本発明の有用性
を評価するには充分な期間である。
【００７５】本実施例では、生産鋼種 (材質および巻取
り温度) を、５種類のスケールの厚さと３の酸洗パター
ンに分類し、基礎実験を行い、その結果に基づいて、分
配率を設定したテーブルを作成し、酸洗ライン制御装置
24のメモリー部に入力した。
り温度) を、５種類のスケールの厚さと３の酸洗パター
ンに分類し、基礎実験を行い、その結果に基づいて、分
配率を設定したテーブルを作成し、酸洗ライン制御装置
24のメモリー部に入力した。
【００７６】従って、生産鋼種が決定されれば、スケー
ル厚さと酸洗パターンが決定され、さらに実際の搬送速
度の情報が入力されれば、分配率Ｐが計算され決定され
る。本実施例では、分配率Ｐは、３種類の酸洗パターン
に対して３点の基準の搬送速度における分配率をテーブ
ルの設定値として持ち、搬送速度が決定されれば、その
搬送速度に対応した分配率を基準搬送速度に基づき内挿
して求めた。
ル厚さと酸洗パターンが決定され、さらに実際の搬送速
度の情報が入力されれば、分配率Ｐが計算され決定され
る。本実施例では、分配率Ｐは、３種類の酸洗パターン
に対して３点の基準の搬送速度における分配率をテーブ
ルの設定値として持ち、搬送速度が決定されれば、その
搬送速度に対応した分配率を基準搬送速度に基づき内挿
して求めた。
【００７７】そして、酸洗槽11c 、11d それぞれへの酸
液供給量S3、S4は、酸洗ライン制御装置24において、ス
ケール厚設定値と板幅と搬送速度により総供酸量Ｓが計
算され、搬送速度と分配率設定値とにより実際制御に用
いる分配率ＰをそれぞれＳ×ＰとＳ×(1−P)と計算する
ことにより、決定される。
液供給量S3、S4は、酸洗ライン制御装置24において、ス
ケール厚設定値と板幅と搬送速度により総供酸量Ｓが計
算され、搬送速度と分配率設定値とにより実際制御に用
いる分配率ＰをそれぞれＳ×ＰとＳ×(1−P)と計算する
ことにより、決定される。
【００７８】また、本実施例では、この給酸後に、酸濃
度連続測定装置13c 、13d からの連続測定値に基づい
て、第３槽11c および最終槽11d それぞれに収容された
酸洗液の酸濃度がいずれも12％になるように、第３槽酸
液供給系12c および最終槽酸液供給系12d それぞれの流
量調整弁16、16に対する制御に、いずれもPID 制御を適
用し、上述したフィードフォワード制御値に加算するこ
とで行った。
度連続測定装置13c 、13d からの連続測定値に基づい
て、第３槽11c および最終槽11d それぞれに収容された
酸洗液の酸濃度がいずれも12％になるように、第３槽酸
液供給系12c および最終槽酸液供給系12d それぞれの流
量調整弁16、16に対する制御に、いずれもPID 制御を適
用し、上述したフィードフォワード制御値に加算するこ
とで行った。
【００７９】その結果、第３槽11c および最終槽11d そ
れぞれにおける目標濃度に対する酸洗濃度の振れ幅は、
比較例であるフィードバック制御のみの場合には−3.23
％〜＋3.60％であった。これに対して本発明例である酸
濃度連続測定装置13c 、13dからの連続測定値を用い
ず、フィードフォワード制御のみの場合には−1.5 ％〜
＋1.9 ％であり、酸濃度連続測定装置13c 、13d からの
連続測定値を併用した場合には−0.4 ％〜＋0.5 ％に向
上した。この結果から、本実施例によれば、フィードフ
ォワード制御だけでなくフィードバック制御も併用する
ことが有効であることがわかる。
れぞれにおける目標濃度に対する酸洗濃度の振れ幅は、
比較例であるフィードバック制御のみの場合には−3.23
％〜＋3.60％であった。これに対して本発明例である酸
濃度連続測定装置13c 、13dからの連続測定値を用い
ず、フィードフォワード制御のみの場合には−1.5 ％〜
＋1.9 ％であり、酸濃度連続測定装置13c 、13d からの
連続測定値を併用した場合には−0.4 ％〜＋0.5 ％に向
上した。この結果から、本実施例によれば、フィードフ
ォワード制御だけでなくフィードバック制御も併用する
ことが有効であることがわかる。
【００８０】さらに、本実施例では、酸洗ライン制御装
置24のメモリー部に入力したテーブル値を自動的に修正
できるようにした。すなわち、図５に示すＳ12におい
て、第３槽11c および最終槽11d への総給酸量をALL3、
ALL4とし、t ＝ (ALL3＋ALL4)/(Ａ・Ｗ・(L/S))を新し
いスケール厚として、酸洗ライン制御装置24のメモリー
部に入力した。この時、フィードフォワード制御による
給酸量の急激な変動を押さえる目的で、書き換え前のｔ
をt0とし、書き換え後のｔをt1とし、また、前述した計
算式を用いて計算されるｔをt'とすると、t1＝ t0 ＋ R
t × (t0−t') とし、新しいスケール厚のテーブル値を
入力した。なお、 Rt は１以下の定数である。
置24のメモリー部に入力したテーブル値を自動的に修正
できるようにした。すなわち、図５に示すＳ12におい
て、第３槽11c および最終槽11d への総給酸量をALL3、
ALL4とし、t ＝ (ALL3＋ALL4)/(Ａ・Ｗ・(L/S))を新し
いスケール厚として、酸洗ライン制御装置24のメモリー
部に入力した。この時、フィードフォワード制御による
給酸量の急激な変動を押さえる目的で、書き換え前のｔ
をt0とし、書き換え後のｔをt1とし、また、前述した計
算式を用いて計算されるｔをt'とすると、t1＝ t0 ＋ R
t × (t0−t') とし、新しいスケール厚のテーブル値を
入力した。なお、 Rt は１以下の定数である。
【００８１】また、この時の搬送速度における分配率Ｐ
は、Ｐ＝ALL3/(ALL3＋ALL4) で求め、この時の搬送速度
より速い側の基準搬送速度の分配率Ｐの設定値は外挿に
より求め、酸洗ライン制御装置24のメモリー部に入力し
た。この時もスケール厚と同様に、急激な変動を押さえ
る目的で、書き換え前のＰをP0、書き換え後のＰをP1、
また、前記計算式で計算されるＰをP'とすると、P1＝P0
＋ Rp × (P0−P') とし新しい分配率のテーブル値を入
力した。なお同様に、 Rp は１以下の定数である。
は、Ｐ＝ALL3/(ALL3＋ALL4) で求め、この時の搬送速度
より速い側の基準搬送速度の分配率Ｐの設定値は外挿に
より求め、酸洗ライン制御装置24のメモリー部に入力し
た。この時もスケール厚と同様に、急激な変動を押さえ
る目的で、書き換え前のＰをP0、書き換え後のＰをP1、
また、前記計算式で計算されるＰをP'とすると、P1＝P0
＋ Rp × (P0−P') とし新しい分配率のテーブル値を入
力した。なお同様に、 Rp は１以下の定数である。
【００８２】この結果、第３槽11c および最終槽11d そ
れぞれにおける目標濃度に対する酸洗濃度の振れ幅は、
−0.2 ％〜＋0.2 ％に顕著に向上した。 （変形形態）実施の形態および実施例の説明では、４槽
の酸洗槽を備える連続酸洗装置を用いた。しかし、本発
明は、この形態には限定されず、複数の酸洗槽を備える
連続酸洗装置や予備タンクを備えた連続酸洗装置に対し
ても同様に適用される。
れぞれにおける目標濃度に対する酸洗濃度の振れ幅は、
−0.2 ％〜＋0.2 ％に顕著に向上した。 （変形形態）実施の形態および実施例の説明では、４槽
の酸洗槽を備える連続酸洗装置を用いた。しかし、本発
明は、この形態には限定されず、複数の酸洗槽を備える
連続酸洗装置や予備タンクを備えた連続酸洗装置に対し
ても同様に適用される。
【００８３】また、実施の形態および実施例の説明で
は、第３槽および最終槽に収容された酸洗液の酸消費量
を予測し、これらの酸洗槽に酸液を供給する場合を例に
とった。しかし、本発明は、この形態には限定されず、
第３槽および最終槽以外の他の酸洗槽に収容された酸洗
液の酸消費量も予測し、これらの酸洗槽にも酸液を供給
するようにしてもよい。これにより、各酸洗槽に収容さ
れた酸洗液の酸濃度を、さらに高精度で制御することが
できる。
は、第３槽および最終槽に収容された酸洗液の酸消費量
を予測し、これらの酸洗槽に酸液を供給する場合を例に
とった。しかし、本発明は、この形態には限定されず、
第３槽および最終槽以外の他の酸洗槽に収容された酸洗
液の酸消費量も予測し、これらの酸洗槽にも酸液を供給
するようにしてもよい。これにより、各酸洗槽に収容さ
れた酸洗液の酸濃度を、さらに高精度で制御することが
できる。
【００８４】また、実施の形態および実施例の説明で
は、特開平2000−313978号公報および特開平2000−3139
79号公報等により示された酸濃度連続測定装置を用いた
場合を例にとった。しかし、これはあくまでも酸濃度連
続測定装置の例示であり、本発明はこれらの酸濃度連続
測定装置には限定されない。本発明は、これらの酸濃度
連続測定装置以外でも、酸洗槽にそれぞれ収容された酸
洗液の酸濃度を測定することができる酸濃度測定装置で
あれば、同様に適用することができる。
は、特開平2000−313978号公報および特開平2000−3139
79号公報等により示された酸濃度連続測定装置を用いた
場合を例にとった。しかし、これはあくまでも酸濃度連
続測定装置の例示であり、本発明はこれらの酸濃度連続
測定装置には限定されない。本発明は、これらの酸濃度
連続測定装置以外でも、酸洗槽にそれぞれ収容された酸
洗液の酸濃度を測定することができる酸濃度測定装置で
あれば、同様に適用することができる。
【００８５】また、実施の形態および実施例の説明で
は、少なくとも最終槽に酸液を供給される連続酸洗装置
を用いた。しかし、本発明は、この形態には限定され
ず、最終槽には酸液を供給されない連続酸洗装置にも対
しても、同様に適用される。
は、少なくとも最終槽に酸液を供給される連続酸洗装置
を用いた。しかし、本発明は、この形態には限定され
ず、最終槽には酸液を供給されない連続酸洗装置にも対
しても、同様に適用される。
【００８６】また、実施の形態および実施例の説明で
は、下流側の酸洗槽に収容された酸洗液を上流側に隣接
する酸洗槽へ順次オーバーフローさせる型の連続酸洗装
置を用いた。しかし、本発明は、この形態には限定され
ず、複数の酸洗槽を有する連続酸洗装置であれば同様に
適用される。例えば、図５に示すように、下流側の酸洗
槽に収容された酸洗液を上流側に隣接する酸洗槽へ順次
輸送する型の連続酸洗装置に対しても、同様に適用され
る。
は、下流側の酸洗槽に収容された酸洗液を上流側に隣接
する酸洗槽へ順次オーバーフローさせる型の連続酸洗装
置を用いた。しかし、本発明は、この形態には限定され
ず、複数の酸洗槽を有する連続酸洗装置であれば同様に
適用される。例えば、図５に示すように、下流側の酸洗
槽に収容された酸洗液を上流側に隣接する酸洗槽へ順次
輸送する型の連続酸洗装置に対しても、同様に適用され
る。
【００８７】また、スケールの厚さは、予め設定したテ
ーブル値を用いた。しかし、本発明はこれに限定され
ず、酸洗ラインの入り側で、例えばＸ線回折法等の精度
の高い方法で測定した値を用いることもできる。
ーブル値を用いた。しかし、本発明はこれに限定され
ず、酸洗ラインの入り側で、例えばＸ線回折法等の精度
の高い方法で測定した値を用いることもできる。
【００８８】また、分配率は基準となる３点の搬送速度
に対応する分配率のテーブル値より内挿して求めた。し
かし、本発明はこれに限定されず、搬送速度の関数、あ
るいは鋼種および搬送速度の関数として求めても良い。
に対応する分配率のテーブル値より内挿して求めた。し
かし、本発明はこれに限定されず、搬送速度の関数、あ
るいは鋼種および搬送速度の関数として求めても良い。
【００８９】さらに、実施の形態および実施例の説明で
は、酸液が塩酸である場合を例にとった。しかし、本発
明は、この形態には限定されず、例えば硫酸等の、鋼板
に酸洗処理を行うことができる酸液であれば、等しく適
用される。
は、酸液が塩酸である場合を例にとった。しかし、本発
明は、この形態には限定されず、例えば硫酸等の、鋼板
に酸洗処理を行うことができる酸液であれば、等しく適
用される。
【００９０】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
り、各酸洗槽からの酸洗液の蒸発量をできるだけ抑制し
ながら、各酸洗槽に収容された酸洗液の酸濃度を、いず
れも高めて目標値に近づけることができ、これにより、
酸洗の生産性を向上することができる連続酸洗方法およ
び連続酸洗装置を、既存の連続酸洗設備をできるだけ改
造せずに、提供できることになった。
り、各酸洗槽からの酸洗液の蒸発量をできるだけ抑制し
ながら、各酸洗槽に収容された酸洗液の酸濃度を、いず
れも高めて目標値に近づけることができ、これにより、
酸洗の生産性を向上することができる連続酸洗方法およ
び連続酸洗装置を、既存の連続酸洗設備をできるだけ改
造せずに、提供できることになった。
【００９１】かかる効果を有する本発明の意義は、極め
て著しい。
て著しい。
【図１】実施の形態の連続酸洗装置の構成を模式的に示
す説明図である。
す説明図である。
【図２】実施の形態の連続酸洗装置の第３槽および最終
槽を抽出してその制御フローを模式的に示す説明図であ
る。
槽を抽出してその制御フローを模式的に示す説明図であ
る。
【図３】酸洗のパターンを示すグラフである。
【図４】酸洗時間と酸洗減量値との関係の一例を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図５】本実施例における制御フローを示すブロック図
である。
である。
【図６】４槽の酸洗槽を備える従来の連続酸洗装置を模
式的に示す説明図である。
式的に示す説明図である。
【符号の説明】
10 連続酸洗装置
11c 第３槽
11d 最終槽
12 酸液供給系
13c 、13d 酸濃度連続測定装置
14 制御装置
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 片岡 武雄
大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号
住友金属工業株式会社内
Ｆターム(参考） 4K053 PA02 PA12 QA01 RA14 SA06
TA02 XA21 YA03 YA17
Claims (14)
- 【請求項１】 連続酸洗装置を構成する複数の酸洗槽の
うち２以上の酸洗槽に酸液をそれぞれ供給しながら、搬
送される鋼帯の酸洗を行うに際し、 前記鋼帯のスケールの厚さと、前記鋼帯の板幅と、前記
鋼帯の搬送速度とを用いて総酸液供給量を求め、 前記鋼帯の酸洗パターンと、前記鋼帯の搬送速度とを用
いて前記２以上の酸洗槽それぞれへの酸液供給量の分配
率を求め、 前記２以上の酸洗槽それぞれへの酸液供給量制御を行う
ことを特徴とする連続酸洗方法。 - 【請求項２】 前記酸液供給量の分配率は予め定めた複
数個の設定値のうちから選択される値を用いて決定され
ることを特徴とする請求項１に記載された連続酸洗方
法。 - 【請求項３】 前記スケールの厚さは、前記鋼帯の鋼種
に基づいて予め定めた複数個の設定値のうちから選択さ
れる値を用いることを特徴とする請求項１または請求項
２に記載された連続酸洗方法。 - 【請求項４】 前記酸液供給量の分配率は、予め定めた
複数個の設定値のうちから前記鋼帯の搬送速度に基づい
て選択される値を用いて決定することを特徴とする請求
項１から請求項３までのいずれか１項に記載された連続
酸洗方法。 - 【請求項５】 前記酸液の供給量に、前記２以上の酸洗
槽にそれぞれ収容された酸洗液の濃度の測定値と設定値
との偏差に基づいた修正値を加算する請求項１から請求
項４までのいずれか１項に記載された連続酸洗方法。 - 【請求項６】 前記酸液の供給量について加算された制
御の修正値に基づいて、予め定められた前記スケールの
厚さの設定値および／または前記酸液供給量の分配率の
設定値を、修正して設定する請求項５に記載された連続
酸洗方法。 - 【請求項７】 前記２以上の酸洗槽は、少なくとも最終
酸洗槽を含む請求項１から請求項６までのいずれか１項
に記載された連続酸洗方法。 - 【請求項８】 連続酸洗装置を構成する複数の酸洗槽の
うち２以上の酸洗槽に酸液をそれぞれ供給しながら、搬
送される鋼帯の酸洗を行うに際し、 前記鋼帯のスケールの厚さと、前記鋼帯の板幅と、前記
鋼帯の搬送速度とを用いて総酸液供給量を求め、 前記鋼帯の酸洗パターンと、前記鋼帯の搬送速度とを用
いて前記２以上の酸洗槽それぞれへの酸液供給量の分配
率を求め、 前記２以上の酸洗槽それぞれへの酸液供給量制御を行う
ことを特徴とする連続酸洗装置。 - 【請求項９】 前記酸液供給量の分配率は予め定めた複
数個の設定値のうちから選択される値を用いて決定され
ることを特徴とする請求項８に記載された連続酸洗装
置。 - 【請求項１０】 前記スケールの厚さは、前記鋼帯の鋼
種に基づいて予め定めた複数個の設定値のうちから選択
される値を用いることを特徴とする請求項８または請求
項９に記載された連続酸洗装置。 - 【請求項１１】 前記酸液供給量の分配率は、予め定め
た複数個の設定値のうちから前記鋼帯の搬送速度に基づ
いて選択される値を用いて決定することを特徴とする請
求項８から請求項１０までのいずれか１項に記載された
連続酸洗装置。 - 【請求項１２】 前記酸液の供給量に、前記２以上の酸
洗槽にそれぞれ収容された酸洗液の濃度の測定値と設定
値との偏差に基づいた修正値を加算する請求項８から請
求項１１までのいずれか１項に記載された連続酸洗装
置。 - 【請求項１３】 前記酸液の供給量について加算された
制御の修正値に基づいて、予め定められた前記スケール
の厚さの設定値および／または前記酸液供給量の分配率
の設定値を、修正して設定する請求項１２に記載された
連続酸洗装置。 - 【請求項１４】 前記２以上の酸洗槽は、少なくとも最
終酸洗槽を含む請求項８から請求項１３までのいずれか
１項に記載された連続酸洗装置。
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| JP2002119174A JP3726770B2 (ja) | 2001-04-27 | 2002-04-22 | 連続酸洗方法および連続酸洗装置 |
| JP2001-132264 | 2002-04-27 |
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|---|---|
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| JP3726770B2 JP3726770B2 (ja) | 2005-12-14 |
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-
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- 2002-04-22 JP JP2002119174A patent/JP3726770B2/ja not_active Expired - Fee Related
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- 2002-04-25 WO PCT/JP2002/004137 patent/WO2002088426A1/ja active IP Right Grant
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