JP2004509763A - 熱間圧延ラインの作動方法と装置 - Google Patents

Abstract

少なくとも１つのエッジャスタンドと、ストリップ端位置を認識するための少なくとも１つのセンサとを有する熱間圧延ラインを作動させる方法および装置に関し、計算機システムにより圧延ストリップの少なくとも１つのストリップ端のストリップ幅調節の最適化を達成する方法と装置に関する。本発明によれば、ストリップ端位置の認識が圧延ストリップの赤外線放射の行状の捕捉により行われる。この結果、圧延ストリップ上に水やスケールが存在するときもストリップ端を正しく認識することができる。

Description

【０００１】
本発明は、少なくとも１つのエッジャスタンドと、ストリップ端位置を認識する少なくとも１つのセンサとを持つ熱間圧延ラインの作動方法であって、計算機システムにより圧延ストリップの少なくとも１つのストリップ端のストリップ幅調節を最適化する方法に関する。
【０００２】
さらに本発明は、少なくとも１つのエッジャスタンドと、ストリップ端位置を認識する少なくとも１つのセンサとを有する熱間圧延ラインを作動させる装置であって、計算機システムにより圧延ストリップの少なくとも１つのストリップ端のストリップ幅調節を最適化する装置に関する。
【０００３】
ストリップ、例えばストリップ鋼を圧延する際の主な課題の１つは、ストリップの全長にわたり一定な幅を持つ長方形の基本形状を達成することである。熱間圧延ラインでは、エッジャスタンドとも呼ばれる垂直なロールスタンドがストリップ幅を制御する役割をする。望ましいストリップ端形成および良いストリップ幅一定性を全ストリップ全長にわたり達成し得るように、エッジャスタンドは高速の油圧式設定システムを備えている。
【０００４】
エッジャスタンドが一定の設定により運転されるならば、圧延ストリップは通常ストリップ端、即ちストリップ前端およびストリップ後端において非対称な材料の流れと他の効果とに基づき中央部分よりも狭くなる。長方形の圧延ストリップ形態から出発してエッジング過程の後に、即ち圧延ストリップのエッジャスタンド通過の際に、ストリップ端に幅狭縮が生ずる。
【０００５】
エッジング過程中の応力状態はストリップ前端の先細り、従ってエッジングの度合いに関係し、エッジャスタンドの設定よりはるかに狭い幅を生ずる。
【０００６】
類似の方法でこの変形プロセスは、エッジングの度合いに関係して、後ろのストリップ端、即ちストリップ後端においても不利な幅偏差を生じさせ、その際水平スタンド内で後に続くフラットパスがフィッシュテイル形状として知られる圧延ストリップ輪郭を生ずる。
【０００７】
ストリップ端に生ずる幅不足、即ち先細りは第一にエッジャスタンドにより導入されるストリップ端の範囲内の非対称な圧縮と剪断応力に起因する。これら応力は、材料支えがない故ストリップ縁範囲内での材料長さの変動を引き起こす。変形が進行する際、長さ形状変化の減衰と同時に、ストリップ縁に沿って隆起を形成する高さ形状変化の増大が始まる。ストリップ縁に沿うこの隆起は、所謂ドッグボーン形状とも呼ばれる。
【０００８】
フィッシュテイルおよび所謂ドッグボーン形状の形成を阻止すべく、エッジャスタンドの設定位置はストリップ通過の間に調節可能であり、エッジャスタンドの設定は圧延ストリップ端の通過時に短いストローク、所謂“ｓｈｏｒｔ ｓｔｒｏｋｅｓ ”の形態で、中央部分に対し相対的に、更にドライブされる。圧延ストリップの端部、即ちストリップ前端と後端におけるこの設定補正は、予め定めた運転曲線パラメータにより定義される運転曲線に相応して行われる。
【０００９】
フィッシュテイルの形成とドッグボーン形状を避けるための基本的な条件は、運転曲線の時間的に正しい重畳である。圧延ストリップの位置に関係して、圧延ストリップ端、即ちストリップ前端と後端において、設定補正がエッジャスタンドに重畳される。エッジャスタンドの設定位置の補正を実行するには、ストリップ端の正確な認識が不可欠である。従来はこの範囲内に、例えば水およびスケールのような不利な周囲条件に基づきストリップ端認識のための確実な測定信号を発生し得ないセンサを使用せざるを得なかった。
【００１０】
本発明の課題は、少なくとも１つのエッジャスタンドと、ストリップ端位置を認識する少なくとも１つのセンサを持つ熱間圧延ラインの作動方法であって、圧延ストリップのストリップ端の確実な認識が可能な方法を提供することである。
【００１１】
本発明の更なる課題は、少なくとも１つのエッジャスタンドと、ストリップ端位置を認識する少なくとも１つのセンサとを有する熱間圧延ラインを作動させる装置であって、圧延ストリップのストリップ端の確実な認識が可能な装置を提供することである。
【００１２】
上記の課題は、本発明によれば請求項１の方法により解決される。更に上記の課題は、本発明によれば請求項７の装置により解決される。方法と装置の有利な実施例はその他の請求項に挙げてある。
【００１３】
請求項１に示す本発明の方法は、ストリップ端位置の認識のために、圧延ストリップの赤外線放射の行状の捕捉を含む。
【００１４】
請求項７の本発明の装置は、少なくとも１つのエッジャスタンドと、ストリップ端位置を認識する少なくとも１つのセンサとを持つ熱間圧延ラインを作動させる装置であって、計算機システムにより圧延ストリップの少なくとも１つのストリップ端のストリップ幅調節の最適化を達成する装置において、センサがエッジャスタンドの前および／又は後に配置した赤外線行センサとして構成される。
【００１５】
圧延ストリップのストリップ端位置の認識が悪い周囲条件、例えば圧延ストリップ上に存在する水やスケールにより困難になると言う冒頭にあげた問題は、赤外線行センサにより解決される。赤外線行センサは予め定めた測定範囲上に照射される赤外線放射を行状に捕捉する。
【００１６】
赤外線行センサを使用する際の有利な実施例では、赤外線行センサの測定範囲がストリップの走行方向に対して横方向に延びる。
【００１７】
赤外線行センサを使用する際の別の有利な実施例では、赤外線行センサの測定範囲がストリップの走行方向に沿って延びる。この向きでは圧延ストリップに対して横方向に位置する冷個所は、ストリップ端認識に影響しない。何故なら、ストリップの走行方向に沿う測定範囲は圧延ストリップの拡大された長さ範囲を捕捉し、またこうして有意な検査を可能にするからである。これら有意な検査は、同時に測定値認識の確実さと精度をより高度に実現する。
【００１８】
請求項４の実施例では、エッジャスタンドの前でストリップ端位置を捕える。
【００１９】
別の実施例では、エッジャスタンドの後でストリップ端位置を捕捉する。
【００２０】
請求項６の方法では、ストリップ端位置をエッジャスタンドの前後で捕える。
【００２１】
本発明および他の利点と詳細を、以下に概要を図示する実施例に基づき一層詳細に説明する。
【００２２】
図１中に概要を示す熱間圧延ラインは、逆転するブルーミングトレインとも呼ばれる。図１中には簡潔に、逆転するブルーミングトレインへの機械的装置と赤外線行センサ５、６の配置の例を示す。機械的装置として、トンネル炉１、エッジランナ２と７、エッジャスタンド３、水平スタンド４、２つの赤外線行センサ５と６および逆転するブルーミングトレインに続く仕上げライン８を示す。図１に示さない圧延ストリップがトンネル炉１からエッジランナ７の方向に運ばれるなら、これは非直線の圧延パスと呼ばれる。圧延方向に応じ赤外線行センサ５、６が利用される。非直線の圧延パスでは赤外線行センサ５が、直線の圧延パスでは赤外線行センサ６がストリップ端の認識に使用される。各圧延パスは、所望の圧延ストリップ厚みが達成される迄、何回も繰り返す。次に圧延ストリップはエッジランナ７により仕上げライン８の方向に運ばれる。
【００２３】
図２に示す熱間圧延ラインは、連続するブルーミングトレインとも呼ばれる。図２中には簡潔に、連続するブルーミングトレインに付属の機械的装置と、赤外線行センサ１２、１２′および１２″の配置の例を示す。機械的装置としてトンネル炉１０、エッジランナ１１、赤外線放射行センサ１２、１２′、１２″、エッジャスタンド１３、１３′、１３″、水平スタンド１４、１４′、１４″と連続するブルーミングトレインに続く仕上げライン１５を示す。圧延ストリップはトンネル炉１０から仕上げライン１５の方向に運ばれる。各エッジャスタンド１３、１３′、１３″の前に配置された赤外線放射行センサ１２、１２′、１２″はストリップ端を捕捉する。ストリップ端の認識に応じアンシュテル補正がエッジャスタンド１３、１３′、１３″に重畳される。圧延ストリップの通過後、即ち圧延ストリップのストリップ後端が最後の水平スタンド１４″を去った後、圧延ストリップは仕上げライン１５の方向に運ばれる。
【００２４】
図３は赤外線行センサにより求めた信号経過を示す。横軸は、約２分５０秒にわたる時間経過を示す。縦軸は、赤外線行センサで測定した圧延ストリップの熱放射の強度を示す。圧延ストリップのストリップ前端は放射の強度の認識により求められる。熱放射の強度の減少は赤外線行センサによるストリップ後端の認識を示す。図のなかには４つの圧延ストリップ通過を示している。即ち赤外線行センサは４つのストリップ前端信号と４つのストリップ後端信号を捕捉している。図中に４番目に示す圧延ストリップ通過は、赤外線行センサにより求められる信号の強い変動を示す。圧延ストリップの熱放射の捕捉される強度のこれらの変動は、例えば水蒸気等の悪い環境条件に基づき生ずる。しかしこれらの影響は一義的に圧延ストリップの熱放射から区別可能であり、またこうして圧延ストリップの一義的なストリップ後端の認識に影響しない。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明による装置の第１の実施例を有する熱間圧延ライン。
【図２】
本発明による装置の第２の実施例を有する熱間圧延ライン。
【図３】
赤外線行センサにより求められる信号経過。
【符号の説明】
１０：トンネル炉、２、７、１１：エッジランナ、１３、１３’、１３”：エッジャスタンド、４、１４、１４’、１４”：水平スタンド、５、６、１２、１２’、１２”：赤外線行センサ、７：エッジランナ、８、１５：仕上げライン

Claims (10)

1. 少なくとも１つのエッジャスタンドと、ストリップ端位置を認識する少なくとも１つのセンサを有する熱間圧延ラインの作動方法であって、計算機システムにより圧延ストリップの少なくとも１つのストリップ端のストリップ幅調節の最適化を達成する方法において、
   ストリップ端位置の認識を、圧延ストリップの赤外線放射を行状に捕捉することにより行うことを特徴とする方法。
2. 赤外線行センサの測定範囲が、ストリップの走行方向に対し横方向に延びることを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 赤外線行センサの測定範囲が、ストリップの走行方向に沿って延びることを特徴とする請求項１記載の方法。
4. ストリップ端位置を、エッジャスタンドの前で捕捉することを特徴とする請求項２又は３記載の方法。
5. ストリップ端位置を、エッジャスタンドの後で捕捉することを特徴とする請求項２又は３記載の方法。
6. ストリップ端位置を、エッジャスタンドの前および後で捕捉することを特徴とする請求項２又は３記載の方法。
7. 少なくとも１つのエッジャスタンドと、ストリップ端位置を認識するための少なくとも１つのセンサとを有する熱間圧延ラインを作動させる装置であって、計算機システムにより圧延ストリップの少なくとも１つのストリップ端のストリップ幅調節の最適化を達成し得る装置において、センサが赤外線行センサとして構成されたことを特徴とする装置。
8. 赤外線行センサが、エッジャスタンドの前に配置されたことを特徴とする請求項７記載の装置。
9. 赤外線行センサが、エッジャスタンドの後に配置されたことを特徴とする請求項７記載の装置。
10. 赤外線行センサが、エッジャスタンドの前および後に配置されたことを特徴とする請求項７記載の装置。