JP2013111608A

JP2013111608A - プロセスラインにおける入側コイル残長演算方法

Info

Publication number: JP2013111608A
Application number: JP2011259720A
Authority: JP
Inventors: Koji Sakuragi; 幸司桜木
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2011-11-29
Filing date: 2011-11-29
Publication date: 2013-06-10
Anticipated expiration: 2031-11-29
Also published as: JP5817473B2

Abstract

【課題】入側にコイル払出し設備（ペイオフリール等）を有するプロセスラインにおいて、そのコイル払出し設備（ペイオフリール）のコイル残長を精度良く計算することができる入側コイル残長演算方法を提供する。
【解決手段】ペイオフリール３の所定回転数毎（０．５回転毎）に、ブライドルロール４の回転数ｒ_ＢＲからペイオフリール３により払出されるコイル１の外径Ｄ_ＰＯＲ（ｍ）を演算し、そのコイル１の外径Ｄ_ＰＯＲ（ｎ）の変化から板厚ｔ（ｎ）を演算し、事前に得られる内径情報Ｄ_ＰＯＲＯからペイオフリール３におけるコイル残長（残巻数）ＮＬ（ｎ）を演算した後に、当該プロセスラインの前工程での板厚実績を用いてコイル残長を演算する演算方法とを併用し、それぞれの演算方法による計算コイル残長を比較して、短い方の計算コイル残長を採用することを特徴とする、プロセスラインにおける入側コイル残長演算方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、入側にコイル払出し設備を有するプロセスライン（例えば、鉄鋼製品の製造ラインである酸洗ライン、圧延ライン、焼鈍ライン、表面処理ライン等）に関わり、特に、そのコイル払出し設備のコイル残長を演算する方法に関するものである。

入側にコイル払出し設備（ペイオフリール等）を有するプロセスライン（酸洗ライン、圧延ライン、燃鈍ライン、表面処理ライン等）においては、コイル払出し設備（ペイオフリール等）のコイル残長を演算し、その残長が事前に設定された長さになると、当該コイルの尾端のシャーカットを行うために入側ラインの自動減速を行い、その後、当該コイルの尾端と後行コイルの先端との溶接を行うために入側ラインを停止させる。

プロセスラインの入側における最も一般的なコイル残長演算方法は、コイル（鋼帯）の払出しを行っているペイオフリールの回転数と、払出された鋼帯が通過する所定のロール（例えば、入側ブライドルロール）の回転数と、そのロール直径から現在のコイル径を求め、事前に分かっているコイル内径および鋼帯板厚からコイル残長を計算する方法である。

しかしながら、この従来の方法では、コイル内に板厚が異なるオフゲージ部分を巻き込んでいる場合や板厚情報が間違っている場合にコイルの残長計算に誤差が生じる。

そこで、その対策となる方法として、板厚を変数として捉え、ペイオフリールの所定回転数毎のコイル外径の変化より板厚を求め、コイル残長を計算する方法がある。

しかしながら、この方法では、入側ラインの自動減速開始直前にコイル払出し時の巻締り（局所的にペイオフリールが回転することなく、コイルが払い出されてしまう状態が認識された場合に、巻締りと判断する）が発生した場合には、計算上のコイル径が大きくなり、それに伴って板厚が薄くなってしまうため、コイル残長計算に誤差が生じてしまう。

その結果、コイル残長がマイナス側に誤差を生じた場合（実残長が計算残長より短かった場合）には、尻抜けが起きてしまうという問題があり、逆にコイル残長がプラス側に誤差を生じた場合（実残長が計算残長より長かった場合）には、鋼帯尾端の切り捨てが多くなってしまうという問題があった。

これまで、入側コイル残長演算や入側自動減速方法および制御方法に関する技術は幾つか提示されているが（例えば、特許文献１〜４）、巻締り発生時に生じる残長演算誤差に関して講じられているものはない。

特開平４−９４８１２号公報特開平７−８８５５０号公報特開平８−９００６０号公報特開平９−２６２６２１号公報

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、入側にコイル払出し設備（ペイオフリール等）を有するプロセスラインにおいて、そのコイル払出し設備（ペイオフリール）のコイル残長を精度良く計算することができる入側コイル残長演算方法を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。

［１］入側に、コイルを払出すペイオフリールと該ペイオフリールから払出された金属帯を搬送するブライドルロールを備えたプロセスラインにおいて、前記ペイオフリールのコイル残長を演算する方法であって、前記ペイオフリールの所定回転数毎に、前記ブライドルロールの回転数と外径から前記ペイオフリールにより払出されるコイルの外径を演算し、演算されたコイルの外径の変化からコイルの板厚を演算し、前記演算されたコイルの外径と板厚および事前に得られるコイルの内径情報を用いて、前記ペイオフリールのコイル残長を演算する演算方法を基本にして、巻締り発生による外径演算結果の誤りにより板厚演算誤差が生じてしまった場合に板厚を前回演算板厚に置き換えてコイル残長を演算する演算方法と、当該プロセスラインの前工程での板厚実績を用いてコイル残長を演算する演算方法とを併用し、それぞれの演算方法による計算コイル残長を比較して、短い方の計算コイル残長を採用することを特徴とする、プロセスラインにおける入側コイル残長演算方法。

本発明においては、入側にコイル払出し設備（ペイオフリール、ブライドルロール）のある鉄鋼プロセスラインにおいて、そのコイル払出し設備（ペイオフリール）のコイル残長を精度良く計算することができる。

すなわち、ペイオフリール巻締り発生時に生じるコイル残長計算誤差を最小限にすることができ、尻抜けトラブル（入側の自動減速が開始される前にコイル尾端が溶接機を通過しラインが停止してしまうトラブル）を防止することができる。また、これまでは巻締り発生による尻抜けトラブルを回避するためにコイル残長設定値（入側自動減速完了時にペイオフリールに残っているコイル長）を大きくとっていた（例えば、２０ｍ）のに対して、コイル残長設定値を短くすることができ（例えば、８ｍ）、コイル尾端の切捨て長の削減、ひいては歩留向上に大きく貢献することができる。

本発明の一実施形態におけるコイル払出し設備（ペイオフリール、ブライドルロール）を示す図である。本発明の実施例における本発明例と従来例の比較結果を示す図である。

本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の一実施形態におけるコイル払出し設備を示すものであり、このコイル払出し設備は、コイル１（鋼帯２）に張力を与えながら当該コイル１を払出すペイオフリール３と、払出された鋼帯２に速度を与えて搬送するブライドルロール４を備えている。

そして、この実施形態においては、ペイオフリール３のコイル１残長（残巻数）を演算するに際して、ペイオフリール３の０．５回転毎に、ブライドルロール４の回転数ｒ_ＢＲと外径Ｄ_ＢＲから下記（１）式によってペイオフリール３により払出されるコイル１の外径Ｄ_ＰＯＲ（ｍ）を演算し、ペイオフリール３の５回転毎に、演算されたコイルの外径Ｄ_ＰＯＲ（ｎ）の変化（Ｄ_ＰＯＲ（ｎ−１）−Ｄ_ＰＯＲ（ｎ））から下記（２）式によってコイル１の板厚ｔ（ｎ）を演算し、演算されたコイル１の外径Ｄ_ＰＯＲ（ｎ）と板厚ｔ（ｎ）および事前に得られるコイルの内径Ｄ_ＰＯＲＯから下記（３）式によってペイオフリールの残巻き数（コイル残長）ＮＬ（ｎ）を演算する演算方法を基本にして、巻締り発生による外径演算結果の誤りにより板厚演算誤差が生じてしまった場合に板厚ｔ（ｎ）を前回演算板厚ｔ（ｎ−１）に置き換えて残巻き数（コイル残長）ＮＬ（ｎ）を演算する演算方法と、当該プロセスラインの前工程での板厚実績ｔｍを用いてコイル残長ＮＬ（ｎ）を演算する演算方法とを併用し、それぞれの演算方法による計算コイル残長を比較して、短い方の計算コイル残長を採用し、計算コイル残長がある任意の設定残長（この実施形態では、例えば、残長設定＋自動減速完了までにペイオフリールが払い出す長さ（ライン速度により変化）＋２０ｍ）になるとそこから入側自動減速開始を行う回転数を決定するようにしている。

また、上記のように、計算残長の短い方を採用する理由は、尻抜けによるライン停止のトラブルを防ぐためである。

巻締りの発生に関しては、局所的にペイオフリールが回転することなく、コイルが払い出されてしまう状態が認識された場合に、作業者（オペレータ）が巻締りと判断する。
巻締りが発生したと判断された場合に、前述したように、コイル残長の演算を行なう。

Ｄ_ＰＯＲ（ｍ）＝２Ｄ_ＢＲ×ｒ_ＢＲ・・・（１）
ｔ（ｎ）＝（Ｄ_ＰＯＲ（ｎ−１）−Ｄ_ＰＯＲ（ｎ））／（２×５）・・・（２）
ＮＬ（ｎ）＝（Ｄ_ＰＯＲ（ｎ）−Ｄ_ＰＯＲＯ）／（２×ｔ（ｎ））・・・（３）

このようにして、この実施形態においては、ペイオフリール３の所定回転数毎（０．５回転毎）に、ブライドルロール４の回転数ｒ_ＢＲからペイオフリール３により払出されるコイル１の外径Ｄ_ＰＯＲ（ｍ）を演算し、そのコイル１の外径Ｄ_ＰＯＲ（ｎ）の変化から板厚ｔ（ｎ）を演算し、事前に得られるコイル内径情報Ｄ_ＰＯＲＯからペイオフリール３におけるコイル残巻き数（残長）ＮＬ（ｎ）を演算する際に、板厚計算値ｔ（ｎ）の整合性を確認できるようにした（巻締り発生時の異常データを除去できるようにした）ことから、ペイオフリール３からのコイル１の払出し時に巻締りが発生した場合においても、残長演算誤差を最小化することができるため、残長設定を最小限まで短くできるようになる。

なお、上記の本発明の一実施形態において用いた計算式（１）〜（３）に代えて、下記の式（４）〜（６）を用いても問題はない。

Ｄ_ＰＯＲ（ｍ）＝（１／Ａ）Ｄ_ＢＲ×ｒ_ＢＲ・・・（４）
ｔ（ｎ）＝（Ｄ_ＰＯＲ（ｎ−１）−Ｄ_ＰＯＲ（ｎ））／（２×Ｂ）・・・（５）
ＮＬ（ｎ）＝（Ｄ_ＰＯＲ（ｎ）−Ｄ_ＰＯＲＯ）／（２×ｔ（ｎ））・・・（６）
ここで、Ａ、Ｂはペイオフリールの回転数を示す。

また、上記の実施形態では、鋼帯のコイルを対象にしているが、本発明はそれ以外の金属帯のコイルについても同様に適用することができる。

本発明の実施例として、図１に示したコイル払出し設備において、ペイオフリール３のコイル残長演算を行った。なお、対象材は巻締りの発生しやすい低板面粗度材のみとした。

その際に、本発明例として、上記の本発明の一実施形態に基づいて、ペイオフリール３のコイル残長演算を行った。一方、従来例として、前述したペイオフリール３の所定回転数毎のコイル外径の変化より板厚を求めてコイル残長を計算する方法に基づいて、コイル残長の演算を行った。コイル残長の演算には、上記の式（１）〜（３）を用いた。

本発明例と従来例の比較結果として、図２にコイル残長設定値を１８ｍとした時の実コイル残長のヒストグラムを示す。

図２に示すように、実コイル残長の平均値は、従来例では１６．１５ｍであったのに対して、本発明例では１７．７５ｍと改善された。また、データのばらつきσも、従来例では５．０３ｍであったのに対して、本発明例では１．３４ｍと改善された。

それによって、従来例では、尻抜けトラブルを回避するために２０ｍに設定していたコイル残長設定値を、本発明例では、８ｍに変更することができ、それに伴って入側でのコイル尾端の切捨て量を削減することができた。

１コイル
２鋼帯
３ペイオフリール
４ブライドルロール

Claims

入側に、コイルを払出すペイオフリールと該ペイオフリールから払出された金属帯を搬送するブライドルロールを備えたプロセスラインにおいて、前記ペイオフリールのコイル残長を演算する方法であって、前記ペイオフリールの所定回転数毎に、前記ブライドルロールの回転数と外径から前記ペイオフリールにより払出されるコイルの外径を演算し、演算されたコイルの外径の変化からコイルの板厚を演算し、前記演算されたコイルの外径と板厚および事前に得られるコイルの内径情報を用いて、前記ペイオフリールのコイル残長を演算する演算方法を基本にして、巻締り発生による外径演算結果の誤りにより板厚演算誤差が生じてしまった場合に板厚を前回演算板厚に置き換えてコイル残長を演算する演算方法と、当該プロセスラインの前工程での板厚実績を用いてコイル残長を演算する演算方法とを併用し、それぞれの演算方法による計算コイル残長を比較して、短い方の計算コイル残長を採用することを特徴とする、プロセスラインにおける入側コイル残長演算方法。