JP2013180316A - Method of predicting time in hot rolling, and method of predicting thermal crown of rolling roll - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱間圧延において圧延機の設定を行う際の被圧延材の圧延時間および圧延後のアイドル時間の予測方法並びに圧延ロールのサーマルクラウン予測方法に関するものである。 The present invention relates to a method for predicting the rolling time of a material to be rolled and the idle time after rolling when setting a rolling mill in hot rolling, and a method for predicting the thermal crown of a rolling roll.
従来から熱間圧延を行う際には、圧延ロールのサーマルクラウンを予測することが行われている。サーマルクラウンとは、被圧延材からの熱による圧延ロールの熱膨張に関する物理量である。このサーマルクラウンを圧延に先立って正確に予測し、予測した結果を熱間圧延の制御に反映させることができれば、圧延機に対して適切な設定を行うことができ、熱間圧延を高精度に行うことができる。サーマルクラウンを精度良く予測するためには、被圧延材の圧延時間および圧延後のアイドル時間を高精度に予測する必要がある。 Conventionally, when hot rolling is performed, a thermal crown of a rolling roll is predicted. The thermal crown is a physical quantity related to the thermal expansion of the rolling roll due to heat from the material to be rolled. If this thermal crown can be accurately predicted prior to rolling and the predicted result can be reflected in the control of hot rolling, it is possible to make appropriate settings for the rolling mill, and hot rolling can be performed with high accuracy. It can be carried out. In order to accurately predict the thermal crown, it is necessary to accurately predict the rolling time of the material to be rolled and the idle time after rolling.
サーマルクラウンを予測する従来の技術として、圧延ロール一本毎に、密度、比熱、熱伝導率および線膨張係数のうちの1つ以上をサーマルクラウンの予測計算式に反映させる技術(特許文献1参照)および、圧延開始前に該当圧延材の圧延終了後のサーマルクラウンを任意の時間毎に計算しておく予測方法(特許文献2参照)などが知られている。
As a conventional technique for predicting a thermal crown, for each rolling roll, one or more of density, specific heat, thermal conductivity, and linear expansion coefficient are reflected in the thermal crown prediction calculation formula (see
しかしながら上記従来の方法は何れも、熱間圧延ロールのサーマルクラウンを被圧延材噛み込みに先立って予測する方法ゆえ、1つ前の被圧延材の圧延時間の実績や圧延後のアイドル時間の実績を取得することができず、未だサーマルクラウンの予測精度を高める余地があった。 However, all of the above conventional methods predict the thermal crown of the hot rolling roll prior to the biting of the material to be rolled, and therefore the results of the rolling time of the previous material to be rolled and the results of the idle time after rolling. There was still room to improve the prediction accuracy of the thermal crown.
それゆえ本発明は、前記課題を解決した圧延時間およびアイドル時間の予測方法並びにサーマルクラウンの予測方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a rolling time and idle time prediction method and a thermal crown prediction method that solve the above-mentioned problems.
前記目的を達成する本発明の熱間圧延における時間予測方法は、熱間圧延において圧延機の設定を行うに際し、被圧延材先端の噛み込みに先立って、圧延機の設定を行うタイミングで、該当被圧延材を既に通過したセンサーのうち前記圧延機に近い位置にあるセンサーが該当被圧延材とその一本前の被圧延材とを検出したピッチおよび前記一本前の被圧延材のコイル長を用いて前記一本前の被圧延材の圧延時間を予測するとともに、その圧延時間と前記ピッチとを用いて前記一本前の被圧延材の圧延終了から該当被圧延材の圧延開始までのアイドル時間を予測することを特徴とするものである。 The time prediction method in the hot rolling of the present invention that achieves the above object is applicable at the timing of setting the rolling mill prior to the biting of the tip of the material to be rolled when setting the rolling mill in the hot rolling. Of the sensors that have already passed through the material to be rolled, the pitch at which the sensor located near the rolling mill detects the material to be rolled and the material to be rolled immediately before and the coil length of the material to be rolled immediately before Is used to predict the rolling time of the previous rolled material, and from the rolling end of the previous rolled material to the start of rolling of the rolled material using the rolling time and the pitch. It is characterized by predicting idle time.
また、前記目的を達成する本発明の熱間圧延におけるサーマルクラウン予測方法は、前記本発明の時間予測方法により予測した前記一本前の被圧延材の圧延時間および前記一本前の被圧延材の圧延終了から該当被圧延材の圧延開始までのアイドル時間を用いて、該当被圧延材を熱間圧延する圧延ロールのサーマルクラウンを予測することを特徴とするものである。 Moreover, the thermal crown prediction method in the hot rolling of the present invention that achieves the above object is the rolling time of the previous rolled material predicted by the time predicting method of the present invention and the previous rolled material. A thermal crown of a rolling roll that hot-rolls the material to be rolled is predicted using an idle time from the end of rolling to the start of rolling of the material to be rolled.
本発明によれば、被圧延材に対する実績が取得できるセンサーの中で圧延機に近いセンサーの実績を使用するようにしたので、該当被圧延在の一本前の被圧延材の圧延時間および圧延後のアイドル時間を精度よく予測計算することができる。そして前記予測計算した時間を用いることで、圧延ロールのサーマルクラウンの予測精度を向上させることができる。 According to the present invention, since the performance of the sensor close to the rolling mill is used among the sensors capable of acquiring the performance of the material to be rolled, the rolling time and rolling of the material to be rolled immediately before the corresponding material to be rolled are used. The subsequent idle time can be accurately predicted and calculated. And the prediction precision of the thermal crown of a rolling roll can be improved by using the said estimated calculation time.
なお、本発明の本発明の熱間圧延における時間予測方法においては、前記圧延機は複数の仕上げ圧延機のうち最後尾の仕上げ圧延機であり、前記センサーは複数の粗圧延機のうち最後尾の粗圧延機に設けられたロードリレーであると、既存のロードリレーをセンサーとして用いるので設備費用の点で好ましい。 In the time prediction method in the hot rolling according to the present invention of the present invention, the rolling mill is the last finishing rolling mill among a plurality of finishing rolling mills, and the sensor is the last rolling mill among the plurality of rough rolling mills. The load relay provided in the rough rolling mill is preferable in terms of equipment cost because an existing load relay is used as a sensor.
以下、この発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。ここに、図1は、本発明の熱間圧延における時間予測方法の一実施例を用いた本発明の熱間圧延におけるサーマルクラウン予測方法の一実施例におけるホットストリップミル(連続熱間圧延機)での該当被圧延材の圧延開始時のサーマルクラウン予測タイミングを示す説明図であり、また図2は、上記実施例の時間予測方法における圧延速度の加減速を考慮した圧延時間とセンサーオンピッチとに基づくアイドル時間の予測方法を示す説明図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a hot strip mill (continuous hot rolling mill) in one embodiment of the thermal crown prediction method in the hot rolling of the present invention using the embodiment of the time prediction method in the hot rolling of the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram showing the thermal crown prediction timing at the start of rolling of the material to be rolled in FIG. 2, and FIG. 2 shows the rolling time and sensor-on-pitch considering the acceleration / deceleration of the rolling speed in the time prediction method of the above embodiment It is explanatory drawing which shows the prediction method of the idle time based on.
ここにおけるホットストリップミル(連続熱間圧延機)は、5台の粗圧延機1(図では最後尾のもののみ示す)で粗圧延した数十mmの厚さの粗圧延鋼帯2,3を図中矢印で示すように図では右方へ送って7台の仕上げ圧延機4で数mmの厚さまで仕上げ圧延し、その仕上げ圧延の際に仕上げ圧延機4内での鋼帯端部の噛み込み不良やコイルでの鋼帯端部の品質不良を防止するために、仕上げ圧延機3の入側のクロップシャー5でクロップカットを実施する。最後尾の粗圧延機1にはロードリレー6が設けられ、ロードリレー6は、その粗圧延機1が粗圧延鋼帯の粗圧延を開始したときにオン信号を出力する。
Here, the hot strip mill (continuous hot rolling mill) is composed of rough
このホットストリップミルにおいて上記実施例の時間予測方法を説明する。図1に示すように、被圧延材としての当材3が最後尾の粗圧延機1を抜けたタイミングで最後尾の仕上げ圧延機4の設定を行う場合を考える。なお、設定を行う被圧延材2を当材(該当被圧延材)、当材の一本前の被圧延材3を前材と呼ぶ。
The time prediction method of the above embodiment in this hot strip mill will be described. As shown in FIG. 1, consider a case where the last finish rolling mill 4 is set at the timing when the
当材2の圧延開始時のサーマルクラウンを計算する場合には、ロール組替から前材3の圧延開始時までのサーマルクラウンの予測計算に用いる前材3以前の被圧延材の圧延時間および圧延後のアイドル時間については実績を取得することができるので実績時間を用い、前材3の圧延時間に関しては、図2に示す加減速を考慮した前材3の圧延速度パターンと、粗圧延材と仕上げ圧延材との寸法差に基づく予想コイル長とを用いて、圧延速度の時間積分がコイル長となることから、以下の(1)式を満たすようにその圧延時間を計算する。
When calculating the thermal crown at the start of rolling of the
そして、前材3の仕上げ圧延終了から当材2の仕上げ圧延開始までのアイドル時間tcに関しては、通常は粗圧延での前材3の圧延終了から当材2の圧延開始までの時間に等しいので、前材3に対するロードリレー6のオンの時刻から当材2に対するロードリレー6のオンの時刻までの時間ピッチをtpとして、以下の(2)式によって計算する。
The idle time tc from the end of finish rolling of the
これらをまとめると、以下のようになる。
(a) 予想出側コイル長Lと圧延速度v(t)とから前材3の圧延時間trを求める。
(b) 前材3のロードリレーオン時刻と当材2のロードリレーオン時刻とからセンサーオンピッチtpを求める。
(c) センサーオンピッチtpと前材3の圧延時間trとからアイドル時間tcを求める。
These are summarized as follows.
(a) The rolling time tr of the
(b) The sensor on-pitch tp is obtained from the load relay on time of the
(c) The idle time tc is obtained from the sensor on pitch tp and the rolling time tr of the
なお、上記の実施例では最後尾の粗圧延機1を抜けたタイミングで最後尾の仕上げ圧延機4の設定を行う場合を考えたため、当材2に対する実績が取得できるセンサーの中で仕上げ圧延機に一番近いセンサーが最後尾の粗圧延機1のロードリレー6であったためそのロードリレー6を用いたが、それに限る必要はなく、クロップシャー5の入側で粗圧延材を検出するHMD(Hot Metal Detector)をセンサーとして用いてもよい。
In the above embodiment, since the case where the final finishing mill 4 is set at the timing when the last rough rolling
このようにして予測計算した前材3の圧延時間trとアイドル時間tcとを用いて、本実施例の熱間圧延におけるサーマルクラウン予測方法では、以下の如くして当材2の圧延開始時のサーマルクラウンの予測を行う。
By using the rolling time tr and the idle time tc of the
ここで用いる予測方法自体は既知のものであり、その詳細は例えば特許文献1に記載されているので、ここでは概略の説明に止める。すなわちこの実施例では、圧延ロールを円柱に見立てて、ある切断面で仮想的に切断した、半径方向3分割、軸方向46分割の仮想メッシュに分割し、円柱座標系で表した以下の(3)式の熱伝導方程式を2次元的に差分化し、各メッシュ毎の代表温度を、あらかじめ定めた時間増分ごとに計算する。
The prediction method itself used here is a known method, and details thereof are described in, for example,
この(3)式は、以下のように変形させることができる。
このようにして変形させた式に、先の実施例で予測計算した前材3の圧延時間trおよびアイドル時間tcと、実績で判明しているさらに前の被圧延在の圧延時間およびアイドル時間とを適用して圧延ロールの各部の温度を求めた後、圧延機への組み込み前の圧延ロール各部の温度との差を求め、以下の(5)式のようにしてその温度差に線膨張係数を乗算することにより、圧延ロールの半径当りのサーマルクラウンを計算する。
In the formula transformed in this way, the rolling time tr and idle time tc of the
従って、本実施例の時間予測方法によれば、被圧延材に対する実績が取得できるセンサーの中で最後尾の仕上げ圧延機4に最も近い最後尾の粗圧延機1のロードリレー6の実績を使用するようにしたので、該当被圧延在2の一本前の被圧延材3の圧延時間および圧延後のアイドル時間を精度よく予測計算することができる。そして本実施例のサーマルクラウン予測方法によれば、それら予測計算した圧延時間および圧延後のアイドル時間を用いることで、最後尾の仕上げ圧延機4の圧延ロールのサーマルクラウンの予測精度を向上させることができる。
Therefore, according to the time prediction method of the present embodiment, the results of the
図3は、上記実施例の時間予測方法による予測圧延時間と実績圧延時間とを対比して圧延順と圧延時間との関係を示す関係線図、また図4は、上記実施例の時間予測方法による予測アイドル時間と実績アイドル時間とを対比して圧延順とアイドル時間との関係を示す関係線図、そして図5は、上記実施例の時間予測方法による予測アイドル時間と実績アイドル時間とを用いた上記実施例のサーマルクラウン予測方法によるサーマルクラウン計算量と実績時間を用いたサーマルクラウン計算量とを対比して圧延順とサーマルクラウン計算量との関係を示す関係線図である。 FIG. 3 is a relationship diagram showing the relationship between the rolling order and the rolling time by comparing the predicted rolling time and the actual rolling time by the time predicting method of the above embodiment, and FIG. 4 is the time predicting method of the above embodiment. FIG. 5 is a graph showing the relationship between the rolling order and the idle time by comparing the predicted idle time and the actual idle time according to the above, and FIG. 5 uses the predicted idle time and the actual idle time according to the time prediction method of the above embodiment. It is a relationship diagram which shows the relationship between a rolling order and a thermal crown calculation amount by contrasting the thermal crown calculation amount by the thermal crown prediction method of the said Example and the thermal crown calculation amount using performance time.
これら図3,図4に示すように、本実施例による圧延時間、アイドル時間が実績値と大きな違いがないことを確認した。また図5に示すように、本実施例による予測時間を用いて計算したサーマルクラウン量と実績時間を用いて計算したサーマルクラウン量とに大きな違いがないことを確認した。これにより本実施例における圧延時間、アイドル時間の予測の精度が高く、その結果サーマルクラウン予測計算の精度も高いことを確認した。 As shown in FIGS. 3 and 4, it was confirmed that the rolling time and idle time according to this example were not significantly different from the actual values. Further, as shown in FIG. 5, it was confirmed that there was no significant difference between the thermal crown amount calculated using the predicted time according to this example and the thermal crown amount calculated using the actual time. As a result, it was confirmed that the rolling time and the idle time in this example were highly accurate, and as a result, the thermal crown prediction calculation was also highly accurate.
以上、図示例に基づき説明したが、この発明は上述の例に限られるものでなく、所要に応じて特許請求の範囲の記載範囲内で適宜変更し得るものであり、例えば、当材2に対する実績が取得できるセンサーの中で仕上げ圧延機に一番近いセンサーとしては、最後尾の粗圧延機1のロードリレー6や、クロップシャー5の入側で粗圧延材を検出するHMDに限られず、当材のセンサーオンから最後尾の仕上げ圧延機4での圧延開始までに上記計算に要する時間が確保できるのであれば、さらに仕上げ圧延機4に近い位置に設けたセンサーを使用してもよい。
Although the present invention has been described based on the illustrated examples, the present invention is not limited to the above-described examples, and can be appropriately changed within the scope of the claims as required. The sensor closest to the finish rolling mill among the sensors that can be obtained is not limited to the
かくして本発明によれば、被圧延材に対する実績が取得できるセンサーの中で圧延機に近いセンサーの実績を使用するようにしたので、該当被圧延在の一本前の被圧延材の圧延時間および圧延後のアイドル時間を精度よく予測計算することができる。そして前記予測計算した時間を用いることで、圧延ロールのサーマルクラウンの予測精度を向上させることができる。 Thus, according to the present invention, since the results of the sensor close to the rolling mill are used among the sensors capable of acquiring the results for the material to be rolled, the rolling time of the material to be rolled immediately before the corresponding material to be rolled and The idle time after rolling can be accurately predicted and calculated. And the prediction precision of the thermal crown of a rolling roll can be improved by using the said estimated calculation time.
1 粗圧延機
2 圧延鋼帯(当材)
3 圧延鋼帯(前材)
4 仕上げ圧延機
5 クロップシャー
6 ロードリレー
1
3 Rolled steel strip (previous material)
4 Finishing rolling
Claims (3)
前記センサーは複数の粗圧延機のうち最後尾の粗圧延機に設けられたロードリレーであることを特徴とする請求項1記載の熱間圧延における時間予測方法。 The rolling mill is a final finishing rolling mill among a plurality of finishing rolling mills,
The time prediction method in hot rolling according to claim 1, wherein the sensor is a load relay provided in the last rough rolling mill among a plurality of rough rolling mills.
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JP2018089645A (en) * | 2016-12-01 | 2018-06-14 | Jfe条鋼株式会社 | Rolling roll pressing/depressing automatic control system |
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2012
- 2012-03-01 JP JP2012045459A patent/JP2013180316A/en active Pending
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