JP2013116489A - Method for detecting fracture in strip in hot rolling finishing mill - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱間圧延仕上ミルでのストリップ破断を自動で検出する、熱延仕上ミルにおけるストリップ破断検出方法に関するものである。 The present invention relates to a strip break detection method in a hot rolling finishing mill that automatically detects a strip break in a hot rolling finishing mill.
熱間圧延仕上ミルにおけるストリップ破断の発生を検知する技術としては、例えば、特許文献１または特許文献２に開示の技術がある。 As a technique for detecting occurrence of strip breakage in a hot rolling finishing mill, for example, there is a technique disclosed in Patent Document 1 or Patent Document 2.
特許文献１は、エンドレス圧延において接合部の破断の発生を速やかに検出するために、巻取マンドレルの駆動用モーターの電流とピンチロールの駆動用モーターの電流とを測定し、前記巻取マンドレルの駆動用モーターの電流測定値を用いて前記巻取マンドレルがホットストリップを引張ることによって生じる張力ＴM を算出し、前記ピンチロールの駆動用モーターの電流測定値を用いて前記ピンチロールが前記ホットストリップを引張ることによって生じる張力ＴPを算出し、次いで前記張力ＴM に対する前記張力ＴP の比ＴP ／ＴM とあらかじめ設定されているしきい値とを比較して、破断発生があるかどうかを判定するものである。 Patent Document 1 measures the current of a winding mandrel driving motor and the current of a pinch roll driving motor in order to quickly detect the occurrence of breakage in a joint in endless rolling, and the winding mandrel the winding mandrel with a current measurement value of the drive motor calculates the tension T M caused by pulling the hot strip, the pinch rolls the hot strip using a current measurement value of the drive motor of the pinch rolls The tension T P generated by pulling the tension T P is calculated, and then the ratio T P / T M of the tension T P to the tension T M is compared with a preset threshold value to determine whether or not there is a breakage. Is determined.
また、特許文献２は、タンデム圧延機の隣接する２スタンドの中間に設置されたルーパロールを張力一定に駆動するルーパモータと、このルーパモータの検出速度を受けてその微分値を求める微分器とこの速度徴分値と上記ルーパモータに流れる一定電流とを突き合せてその偏差が零になったとき動作する比較器とを備え、この比較器動作信号とルーパモータ運転指令信号とのアンド条件が成立したことで被圧延材に破断があったと判定するものである。 Further, Patent Document 2 discloses a looper motor that drives a looper roll installed between two adjacent stands of a tandem rolling mill at a constant tension, a differentiator that obtains a differential value by receiving a detection speed of the looper motor, and a speed indicator. A comparator that operates when the difference between the minute value and the constant current flowing through the looper motor becomes zero, and the AND condition between the comparator operation signal and the looper motor operation command signal is satisfied. It is determined that the rolled material is broken.
そして、ストリップ破断が発生した場合には、オペレーターの急速停止PB（Push Button）押しによって急速停止を実施していた。 When a strip break occurs, a rapid stop is performed by pressing an operator's quick stop PB (Push Button).
上述した特許文献１または２の技術は、ストリップ破断検知精度が高くなく、検知結果の信頼性に欠けるという問題があった。 The technique of Patent Document 1 or 2 described above has a problem in that the strip breakage detection accuracy is not high and the reliability of the detection result is lacking.
そして、ストリップに破断が発生した場合には、オペレーターが異常を認識して急速停止PB押しするまでには、破断発生から1.5秒〜3秒程度の時間が実際にかかってしまっていた。仕上ミルは高速で運転しており、例えば、仕上速度が600mpmだった場合には、1.5秒の遅れが約15mのループ発生に繋がり、この半成処理に時間がかかるだけではなく、圧延スタンド間にある設備を破壊する危険性が大であるという問題もある。 When a break occurs in the strip, it takes about 1.5 to 3 seconds from the occurrence of the break until the operator recognizes the abnormality and presses the rapid stop PB. The finishing mill operates at a high speed.For example, if the finishing speed is 600 mpm, a 1.5-second delay will lead to a loop of about 15 m. There is also a problem that there is a great risk of destroying the existing equipment.
本発明では、これら従来技術の問題点に鑑み、熱延仕上ミルにおけるストリップ破断を自動で精度良く検出し、即時急速停止とすることができる、熱延仕上ミルにおけるストリップ破断検出方法を提案することを目的とする。 In the present invention, in view of the problems of these conventional techniques, a method for detecting a strip break in a hot-rolling finishing mill that can automatically detect a strip break in a hot-rolling finishing mill with high accuracy and immediately stop immediately is proposed. With the goal.
上記課題は、以下の発明によって解決できる。 The above problems can be solved by the following invention.
［１］ 熱間圧延仕上ミルでのストリップ破断を自動で検出する熱延仕上ミルにおけるストリップ破断検出方法であって、
圧延スタンドの駆動側と非駆動側の差荷重と和荷重を求め、
（差荷重／和荷重×１００）にて定義される差荷重率を算出し、
算出した差荷重率と予め設定した２つの閾値β1、β２（ここで、β２＞β1）とを比較し、
算出した差荷重率 ＞β1 の場合は、破断警報を発し、
算出した差荷重率 ＞β２ の場合は、急速停止を行うことを特徴とする熱延仕上ミルにおけるストリップ破断検出方法。
[1] A strip break detection method in a hot rolling finishing mill for automatically detecting a strip break in a hot rolling finishing mill,
Find the differential load and the sum load on the drive side and non-drive side of the rolling stand,
Calculate the differential load rate defined by (Differential load / Japanese load × 100),
The calculated differential load factor is compared with two preset threshold values β 1 and β 2 (where β 2 > β 1 ),
If the calculated difference load index> beta 1 emits break alarm,
If the calculated difference load index> beta 2, the strip breaking detection method in hot rolling finishing mill and performing rapid stop.
［２］ 熱間圧延仕上ミルでのストリップ破断を自動で検出する熱延仕上ミルにおけるストリップ破断検出方法であって、
圧延スタンドの駆動側と非駆動側の差荷重と和荷重を求め、
（差荷重／和荷重×１００）にて定義される差荷重率を算出し、
算出した差荷重率の微分値、すなわち（差荷重率の今回値と前回値との差の絶対値）にて定義されるΔ差荷重率を算出し、
算出したΔ差荷重率と予め設定した２つの閾値γ1、γ２（ここで、γ２＞γ1）とを比較し、
算出したΔ差荷重率 ＞γ1 の場合は、破断警報を発し、
算出したΔ差荷重率 ＞γ２ の場合は、急速停止を行うことを特徴とする熱延仕上ミルにおけるストリップ破断検出方法。
[2] A method for detecting a strip break in a hot rolling finishing mill for automatically detecting a strip break in a hot rolling finishing mill,
Find the differential load and the sum load on the drive side and non-drive side of the rolling stand,
Calculate the differential load rate defined by (Differential load / Japanese load × 100),
Calculate the differential value of the calculated differential load factor, that is, the Δ differential load factor defined by (the absolute value of the difference between the current value and the previous value of the differential load factor)
Compare the calculated Δ difference load factor with two preset thresholds γ 1 and γ 2 (where γ 2 > γ 1 ),
If the calculated Δ differential load factor> γ 1 , a break alarm is issued,
If the calculated Δ difference load index> gamma 2, the strip breaking detection method in hot rolling finishing mill and performing rapid stop.
本発明によれば、圧延スタンドの差荷重率またはΔ差荷重率を監視し、破断警報の発報ならびに急速停止を行うようにしたので、精度良く検出するとともに、即時急速停止とすることができるようになった。このため、半成量ならびにライン停止時間の削減が実現できた。また、半成量が減ったことでロール傷も減るとともに、異常研削の削減やロール原単位改善がもたらされた。 According to the present invention, since the differential load factor or Δ differential load factor of the rolling stand is monitored and the break alarm is issued and the rapid stop is performed, it is possible to detect with high accuracy and to make an immediate rapid stop. It became so. For this reason, reduction of semi-finished amount and line stop time was realized. In addition, the reduction in semi-product amount reduced roll scratches, reduced abnormal grinding and improved roll unit consumption.
図１は、本発明を実施するための１形態を示す図である。圧延スタンドの駆動側と非駆動側の荷重をロードセルでそれぞれ計測し、その差荷重と和荷重を求め、（差荷重／和荷重×１００）にて定義される差荷重率を算出する。 FIG. 1 is a diagram showing one embodiment for carrying out the present invention. The load on the driving side and the non-driving side of the rolling stand are respectively measured by the load cell, the difference load and the sum load are obtained, and the difference load rate defined by (difference load / sum load × 100) is calculated.
発明者らは、板の蛇行の検出に用いる差荷重に注目し、破断が上記した差荷重率や後述するΔ差荷重率により確実に検出できることを見出したものであり、先ず、算出した差荷重率に基づいて、警報ならびに急速停止を行う。 The inventors focused on the differential load used for detecting the meandering of the plate, and found that the fracture can be reliably detected by the differential load rate described above and the Δ differential load rate described later. First, the calculated differential load Based on the rate, a warning and a quick stop are performed.
図１では、β1およびβ２（ここで、β２＞β1）の２つの閾値を定めて、
算出した差荷重率 ＞β1 ％（初期値では30％）にて、破断警報を発し、
算出した差荷重率 ＞β２ ％（初期値では50％）にて、急速停止を自動で行う。
In FIG. 1, two threshold values β 1 and β 2 (where β 2 > β 1 ) are defined,
When the calculated differential load factor> β 1 % (30% in the initial value), a break alarm is issued,
Rapid stop is automatically performed at the calculated differential load ratio> β 2 % (50% in the initial value).
なお、閾値β1、β２については、広幅・薄板等各種条件にて、調査した結果で決めるようにすると良い。図２は、F7スタンドの差荷重率の頻度分布例を示す図である。これは、破断を起こしていない、F7スタンドの差荷重率を求めた１００ケースについての頻度分布を示している。平均値は５．１％、最大値は１９．０％、および標準偏差σは３．３％である。この結果から、3σを考慮しても、30.0（警報値）を超えることはないとして、上記のβ1 ％の初期値を30％と決めている。 It should be noted that the threshold values β 1 and β 2 may be determined based on the results of investigation under various conditions such as wide and thin plates. FIG. 2 is a diagram illustrating a frequency distribution example of the differential load factor of the F7 stand. This shows the frequency distribution for 100 cases where the differential load factor of the F7 stand was not broken. The average value is 5.1%, the maximum value is 19.0%, and the standard deviation σ is 3.3%. From this result, even if 3σ is considered, 30.0 (alarm value) is not exceeded, and the initial value of β 1 % is determined to be 30%.
図３は、各スタンドの差荷重率の比較例を示す図である。F7スタンドの差荷重率は、他のスタンドのものと比べて、最大値ならび標準偏差が大きいことが分かる。これらの結果を用いることによって、各スタンドの閾値を決めるようにする。 FIG. 3 is a diagram illustrating a comparative example of the differential load factor of each stand. It can be seen that the differential load factor of the F7 stand has a maximum value and a large standard deviation compared to those of other stands. By using these results, the threshold value of each stand is determined.
しかしながら、破断時の状況次第では、差荷重率が、例えば急速停止用の閾値50％を上回ることがない状態が生じた。このため、より早くより確実に破断を検出するべく更なるレベルアップとして、差荷重率の変化量に着目をした。 However, depending on the situation at the time of breakage, there arises a state in which the differential load rate does not exceed, for example, a rapid stop threshold of 50%. For this reason, attention was paid to the amount of change in the differential load rate as a further level-up in order to detect breakage faster and more reliably.
図４は、本発明を実施するための他の１形態を示す図である。上述した差荷重率の微分値、すなわち（差荷重率の今回値と前回値との差の絶対値）にて定義されるΔ差荷重率を算出する。図２では、γ1およびγ２（ここで、γ２＞γ1）の２つの閾値を定めて、
算出したΔ差荷重率 ＞γ1 ％（初期値では8％）にて、破断警報を発し、
算出したΔ差荷重率 ＞γ２ ％（初期値では10％）にて、急速停止を自動で行う。
FIG. 4 is a diagram showing another embodiment for carrying out the present invention. The Δ differential load factor defined by the differential value of the differential load factor described above, that is, (the absolute value of the difference between the current value and the previous value of the differential load factor) is calculated. In FIG. 2, two threshold values of γ 1 and γ 2 (where γ 2 > γ 1 ) are defined,
When the calculated Δ differential load factor> γ 1 % (8% in the initial value), a break alarm is issued,
Rapid stop is automatically performed at the calculated Δ differential load factor> γ 2 % (initial value is 10%).
なお、閾値γ1、γ２については、上述の閾値β1、β２と同様に、広幅・薄板等各種条件にて、調査した結果で決めるようにすると良い。閾値γ1の初期値8％および閾値γ２の初期値10％については、このようにして決めた値であり、操業を重ねてデータを増やすことによって、これらの閾値を順次改良するようにすると良い。 Note that the threshold values γ 1 and γ 2 may be determined based on the results of investigation under various conditions such as wide and thin plates, as with the above-described threshold values β 1 and β 2 . The initial value 8% of the threshold value γ 1 and the initial value 10% of the threshold value γ 2 are values determined in this way. By increasing the data through repeated operations, the threshold values are sequentially improved. good.
図５は、本発明の実施例を示す図であり、nスタンド(Fn)での適用を表している。図１で示した差荷重率の監視に加え、図４で示した差荷重率の変化すなわちΔ差荷重率を監視し、いずれかで破断警報ならびに破断直後の異常検出による急速停止を行っている。この実施例では、差荷重率ならびΔ差荷重率の異常を検出する機能、および、Δ差荷重率の異常アラームと異常急速停止の出力に、０．１secの時間遅延を持たせている。また、差荷重率の閾値設定はCRT画面から、Δ差荷重率の閾値設定はPLCの定数設定としている。 FIG. 5 is a diagram showing an embodiment of the present invention, and shows application in an n stand (Fn). In addition to the monitoring of the differential load rate shown in FIG. 1, the change of the differential load rate shown in FIG. . In this embodiment, a time delay of 0.1 sec is provided for the function of detecting an abnormality of the differential load rate and the Δ differential load rate, and the output of the abnormal alarm of the Δ differential load factor and the abnormal rapid stop. Further, the threshold setting of the differential load factor is set from the CRT screen, and the threshold setting of the Δ differential load factor is set as a PLC constant.
これまで仕上ミルで破断となった場合、半成処理するためにライン停止時間が平均160分、最短でも150分かかっていた。 In the past, when the finish mill broke, it took an average of 160 minutes for the line stop time to complete the semi-finishing process, and 150 minutes at the shortest.
しかし、本発明の導入後に発生した仕上Ｆ3破断においては、オペレーター操作より1.76秒早く急速停止を開始することができ、半成量を約9ｍ削減（Ｆ3速度300mpm）、ライン停止時間104分とこれまでの停止時間と比較して約1時間短縮することができた。 However, in the finish F3 break that occurred after the introduction of the present invention, the rapid stop can be started 1.76 seconds earlier than the operator's operation, the semi-finished amount was reduced by about 9m (F3 speed 300mpm), and the line stop time was 104 minutes. Compared to the stoppage time up to 1 hour, it was shortened by about 1 hour.
さらに、半成量が減ったことでロール傷も減るとともに、異常研削の削減やロール原単位改善がもたらされた。 In addition, the reduction in semi-finished amount reduced roll scratches, reduced abnormal grinding and improved roll unit consumption.
Claims (2)
圧延スタンドの駆動側と非駆動側の差荷重と和荷重を求め、
（差荷重／和荷重×１００）にて定義される差荷重率を算出し、
算出した差荷重率と予め設定した２つの閾値β1、β２（ここで、β２＞β1）とを比較し、
算出した差荷重率 ＞β1 の場合は、破断警報を発し、
算出した差荷重率 ＞β２ の場合は、急速停止を行うことを特徴とする熱延仕上ミルにおけるストリップ破断検出方法。 A strip break detection method in a hot rolling finishing mill that automatically detects a strip break in a hot rolling finishing mill,
Find the differential load and the sum load on the drive side and non-drive side of the rolling stand,
Calculate the differential load rate defined by (Differential load / Japanese load × 100),
The calculated differential load factor is compared with two preset threshold values β 1 and β 2 (where β 2 > β 1 ),
If the calculated difference load index> beta 1 emits break alarm,
If the calculated difference load index> beta 2, the strip breaking detection method in hot rolling finishing mill and performing rapid stop.
圧延スタンドの駆動側と非駆動側の差荷重と和荷重を求め、
（差荷重／和荷重×１００）にて定義される差荷重率を算出し、
算出した差荷重率の微分値、すなわち（差荷重率の今回値と前回値との差の絶対値）にて定義されるΔ差荷重率を算出し、
算出したΔ差荷重率と予め設定した２つの閾値γ1、γ２（ここで、γ２＞γ1）とを比較し、
算出したΔ差荷重率 ＞γ1 の場合は、破断警報を発し、
算出したΔ差荷重率 ＞γ２ の場合は、急速停止を行うことを特徴とする熱延仕上ミルにおけるストリップ破断検出方法。 A strip break detection method in a hot rolling finishing mill that automatically detects a strip break in a hot rolling finishing mill,
Find the differential load and the sum load on the drive side and non-drive side of the rolling stand,
Calculate the differential load rate defined by (Differential load / Japanese load × 100),
Calculate the differential value of the calculated differential load factor, that is, the Δ differential load factor defined by (the absolute value of the difference between the current value and the previous value of the differential load factor)
Compare the calculated Δ difference load factor with two preset thresholds γ 1 and γ 2 (where γ 2 > γ 1 ),
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104985002A (en) * | 2015-05-27 | 2015-10-21 | 北京首钢股份有限公司 | Hot rolled strip steel edge defect alarm method and apparatus |
| CN114247760A (en) * | 2020-09-23 | 2022-03-29 | 宝山钢铁股份有限公司 | Comprehensive diagnosis method for brittle material cold rolling broken belt |
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| CN104985002B (en) * | 2015-05-27 | 2017-02-22 | 北京首钢股份有限公司 | Hot rolled strip steel edge defect alarm method and apparatus |
| CN114247760A (en) * | 2020-09-23 | 2022-03-29 | 宝山钢铁股份有限公司 | Comprehensive diagnosis method for brittle material cold rolling broken belt |
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