JP2007136530A - Method for detecting crease of metal strip, and metal strip manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、たとえば熱間圧延において鋼帯などの金属帯を巻き取る際、金属帯が折れるのを検出する方法及び金属帯の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for detecting breakage of a metal band and a method for manufacturing the metal band, for example, when winding a metal band such as a steel band in hot rolling.
金属帯の熱間圧延ラインにおいては、仕上圧延機で所望の厚さに圧延された金属帯は、ランアウトテーブル上を走行し、巻き取り装置で巻き取られることによってコイル状にされる。このとき、金属帯の先端部が風圧によりランアウトテーブルから浮き上がると、折れて重なり、そのまま巻き取り装置で巻き取られることによって、金属帯の先端部に二枚折れ(以下、区別して「頭折れ」とも称す)が発生することがある。また、金属帯の先端部が巻き取り装置に巻き付いた後、先端部以降の金属帯が蛇行し、金属帯を拘束するサイドガイドに接触すると、金属帯の幅端部が折れて重なり、そのまま巻き取り装置で巻き取られることによって、金属帯の幅端部に二枚折れ(以下、区別して「絞り」とも称す)が発生することもある。 In the hot rolling line of a metal strip, the metal strip that has been rolled to a desired thickness by a finishing mill runs on a run-out table and is coiled by being wound by a winding device. At this time, when the tip of the metal band floats up from the runout table due to wind pressure, it is folded and overlapped, and is wound up as it is by a winding device, so that it is folded into two at the tip of the metal band (hereinafter referred to as “head fold”). May also occur). Also, after the tip of the metal band is wound around the winding device, the metal band after the tip snakes and comes into contact with the side guide that restrains the metal band. As a result of being taken up by the take-up device, two sheets of metal band may be folded (hereinafter also referred to as “aperture” for distinction).
このような金属帯の二枚折れの検出に関しては、従来、巻き取り装置直前に配置されているピンチロールのギャップ変動を測定して二枚折れを検出する方法などが採られていた(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、ピンチロールのギャップ変動から金属帯の二枚折れを検出する方法では、金属帯先端部の頭折れのような、金属帯の全幅にわたって発生する二枚折れの場合は、ピンチロールのギャップ変動が大きいため検出が可能であるものの、金属帯の幅端部に発生する二枚折れの場合は、ピンチロールのギャップ変動が小さいため、検出が難しい。二枚折れの発生した金属帯がそのまま需要家に納入されることは、品質保障上許されない。 However, in the method of detecting the folding of the metal strip from the gap fluctuation of the pinch roll, the fluctuation of the pinch roll gap occurs in the case of the double folding that occurs over the entire width of the metal band, such as the head folding at the tip of the metal band. However, in the case of a double fold occurring at the end of the width of the metal strip, it is difficult to detect because the gap fluctuation of the pinch roll is small. It is not permitted in terms of quality assurance that the metal strip that has been folded twice is delivered to the customer as it is.
本発明は、上述した問題点に着目してなされたものであり、その目的は、金属帯の全幅にわたって発生する二枚折れだけでなく金属帯の幅端部に発生する二枚折れも検出できる金属帯の二枚折れ検出方法を提供することにある。また、本発明の他の目的は、金属帯を巻き取る際に絞りのような二枚折れの発生を防止したり、あるいは頭折れのような二枚折れの発生した金属帯がそのまま需要家に納入されたりするのを防止できる金属帯の製造方法を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problems, and its purpose is to detect not only double folding that occurs over the entire width of the metal band, but also double folding that occurs at the width end of the metal band. An object of the present invention is to provide a method for detecting a broken metal strip. In addition, another object of the present invention is to prevent the occurrence of double folding such as a squeeze when winding the metal band, or the metal band that has been double-folded such as a head fold to the customer as it is. An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a metal strip that can be prevented from being delivered.
上記課題を解決するため、本発明のうち請求項1に係る金属帯の二枚折れ検出方法は、巻き取り装置で金属帯を巻き取る際に、該金属帯が折れるのを巻き取り装置直前に配置されたピンチロールのギャップ変動と押力変動から検出することを特徴とする。
本発明のうち請求項2に係る金属帯の製造方法は、請求項1記載の検出方法を用いたことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, the method for detecting the folding of a metal strip according to
The metal strip manufacturing method according to
本発明のうち請求項1に係る金属帯の二枚折れ検出方法によれば、ピンチロールのギャップ変動と押力変動から金属帯の二枚折れを検出するようにしたことで、ピンチロールのギャップ変動が小さい場合でも二枚折れを検出できるため、金属帯の全幅にわたって発生する二枚折れだけでなく金属帯の幅端部に発生する二枚折れも検出することができる。
本発明のうち請求項2に係る金属帯の製造方法によれば、金属帯の全幅にわたって発生する二枚折れだけでなく金属帯の幅端部に発生する二枚折れも検出することが可能となるので、金属帯を巻き取る際に絞りのような二枚折れの発生を防止したり、あるいは頭折れのような二枚折れの発生した金属帯がそのまま需要家に納入されたりするのを防止できる。
According to the method for detecting a double break of a metal strip according to
According to the metal band manufacturing method of the present invention of the present invention, it is possible to detect not only two sheet folds that occur over the entire width of the metal band but also two sheet folds that occur at the width end of the metal band. Therefore, when winding the metal band, it prevents the occurrence of double folding like a squeeze, or prevents the metal band with double folding like a head fold from being delivered to the customer as it is. it can.
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図1は、本発明を鋼帯の熱間圧延ラインに適用した一実施形態を示している。図1において符号1は仕上圧延機であり、この仕上圧延機1で所望の厚さに圧延された鋼帯Sは、サイドガイド2及びピンチロール3,3を経て巻き取り装置4で巻き取られるようになっている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an embodiment in which the present invention is applied to a steel strip hot rolling line. In FIG. 1,
サイドガイド2は仕上圧延機1とピンチロール3,3との間のランアウトテーブルの途中に配置されており、仕上圧延機1を通過した鋼帯Sは、サイドガイド2により蛇行を抑制されながらピンチロール3,3に送られるようになっている。
ピンチロール3,3は巻き取り装置4の直前に配置されており、これらのピンチロール3,3間を通過する鋼帯Sには、ピンチロール圧下シリンダ5によりピンチロール押力が付与されるようになっている。
The
The
ピンチロール圧下シリンダ5は油圧モータなどの圧油供給源(図示せず)から圧油供給ラインを介して供給される圧油により作動するようになっており、このピンチロール圧下シリンダ5には、ピンチロール圧下シリンダ5内の圧力変化を検出する圧力センサ6が設けられていると共に、ピンチロール圧下シリンダ5のピストンロッド変位量(油柱偏差)を磁気的に計測するマグネスケール7が設けられている。
The pinch roll pressure reduction cylinder 5 is operated by pressure oil supplied from a pressure oil supply source (not shown) such as a hydraulic motor via a pressure oil supply line. A
仕上圧延機1、巻き取り装置4及びピンチロール圧下シリンダ5には、制御装置8から制御信号が供給されるようになっている。この制御装置8は鋼帯Sに対するピンチロール3,3の押力変動やピンチロール3,3間のギャップ変動を演算する演算部81を有しており、この演算部81には、圧力センサ6及びマグネスケール7の信号出力が供給されるようになっている。
A control signal is supplied from the control device 8 to the
また、制御装置8は演算部81の演算結果を予め定められた設定値と比較する比較部82を有しており、この比較部82では、演算部81で得られたピンチロール3,3間のギャップ変動量を鋼帯Sの板厚(例えば2.0mm)よりも例えば20%低い値(1.6mm)に設定された第1の閾値ならびに鋼帯Sの板厚の例えば0.1倍に相当する第2の閾値(図2参照)と比較すると共に、演算部81で得られたピンチロール3,3の押力変動量を通常のピンチロール押力(例えば10kN)の50倍よりも例えば20%低い値(400kN)に設定された第3の閾値(図2参照)ならびに通常のピンチロール押力の5倍よりも例えば20%低い値(40kN)に相当する第4の閾値(図2参照)と比較するようになっている。
Further, the control device 8 has a
図2は板厚が2.0mmの鋼帯Sを使用して二枚折れが発生した場合と発生しなかった場合の実験結果を示す図であり、図中○は鋼帯Sに二枚折れが発生しなかった場合の事例を示している。また、図中●は鋼帯Sに二枚折れが発生した場合の事例を示している。図2の第2の閾値およびそれよりも右側の領域であって且つ第4の閾値以上の領域が、少なくとも鋼帯Sの幅端部に絞りと称される二枚折れが発生したと判定される領域であり、第1の閾値およびそれより右側の領域または第3の閾値以上の領域が鋼帯Sの先端部に頭折れが発生したと判定する領域である。 FIG. 2 is a diagram showing the experimental results when the sheet strip S having a thickness of 2.0 mm is used and when it does not occur. In FIG. An example of the case where no occurred. In the figure, ● represents an example of the case where the steel strip S is folded twice. It is determined that the second threshold value in FIG. 2 and the region on the right side of the second threshold value and the fourth threshold value or more have at least two folds called a restriction at the width end of the steel strip S. The first threshold value and the region on the right side of the first threshold value or the third threshold value or higher region are regions where it is determined that a head break has occurred at the tip of the steel strip S.
以降、二枚折れの発生を判定する方法について具体的に説明する。
制御装置8は比較部82の比較結果に基づいて二枚折れの発生を判定する判定部83と、この判定部83の判定結果に基づいて仕上圧延機1、巻き取り装置4及びピンチロール圧下シリンダ5などを制御する制御部84とを有しており、判定部83では、演算部81で得られたピンチロール3,3間のギャップ変動が第2の閾値に達しており、かつ演算部81で得られたピンチロール3,3の押力変動が第4の閾値に達していると、少なくとも、鋼帯Sの幅端部(例えば全幅の1/10に相当する領域)に絞りと称される二枚折れが発生したと判定するようになっている。少なくともとは、以上述べた判定の仕方によれば次に述べる頭折れと称される二枚折れが発生している可能性もあるということである。
Hereinafter, a method for determining occurrence of folding of two sheets will be specifically described.
The control device 8 determines the occurrence of folding of two sheets based on the comparison result of the
例えば板厚2.0mmの鋼帯Sに頭折れと称される二枚折れが発生すると、巻き取り装置4の直前に配置されたピンチロール3,3間のギャップが通常の設定値(例えば2.0mm)の約2倍に大きく変動する。このとき、制御装置8は圧力センサ9及びマグネスケール7から出力された信号を例えば5msec間隔で取り込み、圧力センサ9で検出されたピンチロール圧下シリンダ5内の圧力変化から鋼帯Sに対するピンチロール3,3の押力変動量を演算すると共に、マグネスケール7で計測されたピンチロール圧下シリンダ5のピストンロッド変位量からピンチロール3,3間のギャップ変動を演算部81で演算しているものであるところ、その演算結果を予め設定された第3の閾値ならびに第4の閾値と比較部82で比較する。ここで、演算部81で求めたピンチロール3,3間のギャップ変動量が第3の閾値(例えば1.6mm)に達している場合は、制御装置8の判定部83は鋼帯Sに頭折れと称される二枚折れが発生したと判定することができるのである。
For example, when a two-fold fold called a head fold occurs in the steel strip S having a thickness of 2.0 mm, the gap between the
あるいは、このような構成において、例えば板厚2.0mmの鋼帯Sに頭折れと称される二枚折れが発生すると、鋼帯Sに対するピンチロール3,3の押力が通常の設定値(例えば10kN)の約50倍に大きく変動するので、演算部81で求めたピンチロール3,3の押力変動が前述した第3の閾値(例えば400kN)に達していることを以って、頭折れが発生したと判定するようにしてもよい。いずれでもなければ、絞りが発生したと判定する。
Alternatively, in such a configuration, for example, when a two-fold fold called a head fold occurs in a steel strip S having a thickness of 2.0 mm, the pressing force of the
なお、判定部83では鋼帯Sに頭折れや絞りなどの二枚折れが発生したと判定すると、図示しないアラーム発生部にアラーム発生信号を送出する。
あるいはまた、別の判定の方法の例として、図3に、板厚が2.0mmの鋼帯Sに二枚折れが発生した場合のピンチロール3,3の押力変動とピンチロール3,3間のギャップ変動との関係を示す。同図から明らかなように、二枚折れ(頭折れ)が鋼帯Sの全幅にわたって発生した場合は、ピンチロール3,3のギャップ変動は2.0mmとなり、ピンチロール3,3の押力変動は500kNとなる。一方、鋼帯Sの幅端部に二枚折れ(絞り)が発生した場合は、ピンチロール3,3のギャップ変動は0.2mmとなり、ピンチロール3,3の押力変動は50kNとなる。
In addition, if the
Alternatively, as another example of the determination method, FIG. 3 shows a variation in the pressing force of the pinch rolls 3 and 3 and the pinch rolls 3 and 3 when the sheet strip S has a thickness of 2.0 mm. The relationship with the gap fluctuation is shown. As is clear from the figure, when the double fold (head fold) occurs over the entire width of the steel strip S, the gap fluctuation of the pinch rolls 3 and 3 becomes 2.0 mm, and the pressing force fluctuation of the pinch rolls 3 and 3 Is 500 kN. On the other hand, when two sheets are folded (drawn) at the width end of the steel strip S, the gap fluctuation of the pinch rolls 3 and 3 is 0.2 mm, and the pressing force fluctuation of the pinch rolls 3 and 3 is 50 kN.
このことを利用し、まず、ギャップ変動と押力変動がともに頭折れが発生したと判定できるレベル以上の場合、頭折れが発生したと判定し、そうでない場合、ギャップ変動と押力変動のいずれか一方または両方が絞りが発生したと判定できるレベル以上であれば、絞りが発生したと判定するようにしてもよい。
したがって、鋼帯Sを巻き取り装置4で巻き取る際に、巻き取り装置4の直前に配置されたピンチロール3,3のギャップ変動と押力変動とを監視し、ピンチロール3,3の押力変動またはピンチロール3,3間のギャップ変動が予め設定された閾値に達したときにアラームなどを発することにより、例えば鋼帯Sの先端部を除いた長手方向中間部にて発せられたのであれば、オペレータの手動介入操作により、あるいは自動でもよいが、ピンチロール3,3間のギャップを一時的に広げるなどすることで、二枚折れに起因する鋼帯Sの品質不良を防止することができる。仕上圧延機1と巻き取り装置4の間に働く張力と、さらに上に巻かれる鋼帯から受ける力とにより、幅端部に発生した二枚折れの部分が伸ばされて平坦化されるからである。
Using this, first, if both the gap fluctuation and the pressing force fluctuation are higher than the level at which it can be determined that the head breakage has occurred, it is determined that the head breakage has occurred. If one or both of them are at or above a level at which it can be determined that an aperture has occurred, it may be determined that an aperture has occurred.
Therefore, when the steel strip S is taken up by the take-up device 4, the gap fluctuation and pressing force fluctuation of the pinch rolls 3, 3 arranged immediately before the take-up apparatus 4 are monitored, and the pinch rolls 3, 3 are pushed. By issuing an alarm or the like when the force fluctuation or the gap fluctuation between the pinch rolls 3 and 3 reaches a preset threshold value, for example, it is emitted at the longitudinal intermediate portion excluding the tip of the steel strip S. If there is, it may be performed by an operator's manual intervention operation or automatically. By temporarily widening the gap between the pinch rolls 3 and 3, the quality of the steel strip S caused by the folding of the two sheets is prevented. Can do. Because the two-folded portion generated at the width end is stretched and flattened by the tension acting between the finishing
頭折れの場合は、それを平坦化させるのが困難であるため、アラームが発せられたことを、それが発せられた鋼帯S(コイル)に紐づけて情報として図示しない記憶媒体に一時記憶させておき、次の通過工程、例えば酸洗ラインやスキンパスライン(次の通過工程が予定にない場合はこれらの工程を追加して)にて頭折れした部分を切除することで、需要家に納入されるときには品質保障できるように対応がとれる。 In the case of a broken head, it is difficult to flatten the head, so that the alarm is issued is temporarily stored in a storage medium (not shown) as information linked to the steel strip S (coil) from which the alarm is issued. In addition, by cutting off the broken part in the next passage process, such as pickling line and skin pass line (add these steps if the next passage process is not scheduled), When delivered, measures can be taken to ensure quality.
また、鋼帯Sを巻き取り装置4で巻き取る際に、巻き取り装置4の直前に配置されたピンチロール3,3の押力変動をピンチロール圧下シリンダ5内の圧力変化から求めると共に、ピンチロール3,3間のギャップ変動をピンチロール圧下シリンダ5のピストンロッド変位量から求めることにより、ピンチロール3,3間のギャップ変動が小さい場合でも二枚折れを検出できるため、鋼帯Sの全幅にわたって発生する二枚折れだけでなく鋼帯Sの幅端部に発生する二枚折れも検出することができる。
Further, when the steel strip S is taken up by the take-up device 4, the pressing force fluctuation of the pinch rolls 3, 3 arranged immediately before the take-up device 4 is obtained from the pressure change in the pinch roll lowering cylinder 5, and the pinch By obtaining the gap fluctuation between the
上述した実施の形態では、本発明を鋼帯の熱間圧延ラインに適用した場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、たとえば、鋼帯などの金属帯を冷間圧延する場合にも適用することができる。また、ピンチロール圧下シリンダ5のピストンロッド変位量を計測する手段として、マグネスケール7を例示したが、マグネスケール以外のものを使用してピンチロール圧下シリンダ5のピストンロッド変位量を計測するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to a hot rolling line of a steel strip is illustrated, but the present invention is not limited to this, for example, cold rolling a metal strip such as a steel strip. It can also be applied to. Further, although the
S 鋼帯
1 仕上圧延機
2 サイドガイド
3 ピンチロール
4 巻き取り装置
5 ピンチロール圧下シリンダ
6 圧力センサ
7 マグネスケール
8 制御装置
81 演算部
82 比較部
83 判定部
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