JP2017087269A - Method for slab feeding abnormality detection in hot-rolling width press and hot-rolling width press facility - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱間圧延ラインでのスラブの幅圧下を行う熱延幅プレス設備において、幅プレス後のスラブ目標幅からの乖離、設備故障、金型損耗増加の原因となる、スラブ送り異常の検出方法、およびそのような送り異常の検出を行うことができる熱延幅プレス設備に関する。 The present invention is a hot-rolling width press facility that performs slab width reduction in a hot rolling line, which causes deviation from the slab target width after width pressing, equipment failure, and increased die wear. The present invention relates to a detection method and a hot-rolled width press facility capable of detecting such a feed abnormality.
熱間圧延ラインにおける幅プレス(熱延幅プレス、サイジングプレス)の設備では、スラブが進行方向の両側に設置された金型の間に進入し、金型がクランク機構で往復運動することで連続的にスラブ側面に当たり、幅圧下が行われる。幅圧下の合間には、スラブを厚み方向に挟み込んだピンチロールが回転して、スラブを長手方向に一定長を間欠して送ることで、スラブ全長に亘って幅圧下が実施される。 In the equipment of the width press (hot rolling width press, sizing press) in the hot rolling line, the slab enters between the dies installed on both sides in the traveling direction, and the dies are continuously reciprocated by the crank mechanism. In particular, it hits the side of the slab and the width is reduced. Between the width reductions, a pinch roll sandwiching the slab in the thickness direction rotates, and the width reduction is performed over the entire length of the slab by intermittently sending the slab a fixed length in the longitudinal direction.
このとき、スラブの偏熱や叩き位置の厚み方向ずれ等により、金型でスラブを叩いた際にスラブが座屈して、スラブとピンチロールの接触面積が減少してピンチロールがスリップしてしまうことがある。この場合、スラブを送ることができなくなり、長手方向の同一位置を圧下し続けてしまうため、スラブ側面の品質不良やその後の熱間圧延による目標製品幅未達、さらには、叩き残し部が発生したまま次工程へ進んで、ライントラブルを誘発するなどの問題が発生する。 At this time, when the slab is hit with a mold due to uneven heat of the slab or deviation of the striking position in the thickness direction, the slab buckles, and the contact area between the slab and the pinch roll decreases and the pinch roll slips. Sometimes. In this case, the slab cannot be sent and the same position in the longitudinal direction continues to be reduced, resulting in poor quality on the side surface of the slab, failure to achieve the target product width due to subsequent hot rolling, and generation of unstruck parts. As such, the process proceeds to the next process, causing problems such as inducing line troubles.
上記課題に対し、特許文献1では、サイジングプレス設備の可動体に対して動作速度検出装置を取り付け、動作速度を測ることでスラブの送りを監視する方法が提案されている。また、特許文献2では、サイジングプレス後スラブの側面をカメラで撮影し、その厚み方向の輝度の変化から叩き位置ずれを監視する方法が記載されている。
In response to the above problem,
しかしながら、特許文献1ではスラブそのものの速度ではなく設備の動作時間を監視しているに過ぎず、例えば、ピンチロールの不転は発見できるが、スラブとピンチロールがスリップしたか否かは検出できない。スリップすると、スラブは停止していても、ピンチロール自体は空回りで動いているためである。また、特許文献2では、カメラを取付可能な位置がサイジングプレス出側であるため、サイジングプレス中のスラブのリアルタイムな監視はできず、サイジングプレスが完了するまで、たたき位置のずれを発見できず、発見が遅れるという問題がある。
However, in
したがって、本発明は、スラブとピンチロールのスリップを検出することができるとともに、スラブの送り異常をリアルタイムに検出することができる、確実で応答性の高いスラブ送り異常検出方法、およびそのような送り異常の検出を行うことができる熱延幅プレス設備を提供することを課題とする。 Accordingly, the present invention is capable of detecting slippage between a slab and a pinch roll and detecting a slab feed abnormality in real time, and a slab feed abnormality detection method with high reliability and responsiveness. It is an object of the present invention to provide a hot-rolled width press facility capable of detecting an abnormality.
本発明は、上記課題を解決するために、以下の(1)および(2)の手段を提供する。 In order to solve the above problems, the present invention provides the following means (1) and (2).
(1)金型と駆動モーターとそれらをつなぐクランク軸を有し、クランク機構によって金型を往復運動させることにより、スラブを幅方向にハンマリングして圧下する幅圧下設備と、ピンチロールで上下方向からスラブを挟み込んで、ピンチロールを回転させることによってスラブを送る搬送設備とを備えた幅プレス設備を用いて熱延幅プレスを行う際のスラブ送りの異常を検出する方法であって、
スラブ幅圧下中に、
対象スラブの長さからスラブ全長を目標幅圧下量だけ圧下するために必要なハンマリング回数を予測するステップと、
クランク回転角および幅プレス荷重の増減から、実際にスラブをハンマリングした回数をカウントするステップと、
前記実際にスラブをハンマリングした回数と予測したハンマリング回数であるハンマリング基準回数との比を求めて、当該比が所定の閾値を超えていないか幅プレス実行中に監視するステップと、
を実施することを特徴とする熱延幅プレスにおけるスラブ送り異常検出方法。
(1) It has a mold, a drive motor, and a crankshaft that connects them, and by reciprocating the mold by the crank mechanism, hammering down the slab in the width direction and rolling down by a pinch roll A method for detecting abnormalities in slab feeding when performing hot-rolling width press using a width press facility equipped with a transport facility that feeds a slab by rotating a pinch roll by sandwiching the slab from a direction,
During slab width reduction,
Predicting the number of hammering times required to reduce the total length of the slab by the target width reduction amount from the length of the target slab;
From the increase and decrease of the crank rotation angle and width press load, counting the number of times the slab is actually hammered,
Determining the ratio of the number of times the slab was actually hammered and the hammering reference number that is the predicted number of hammering, and monitoring during the width press whether the ratio exceeds a predetermined threshold; and
A method for detecting abnormal slab feeding in a hot-rolled width press.
(2)金型と駆動モーターとそれらをつなぐクランク軸を有し、クランク機構によって金型を往復運動させることにより、スラブを幅方向にハンマリングして圧下する幅圧下設備と、
ピンチロールで上下方向からスラブを挟み込んで、ピンチロールを回転させることによってスラブを送る搬送設備と、
スラブの送り異常を検出するスラブ送り異常検出装置と
を備えた熱延幅プレス設備であって、
スラブ送り異常検出装置は、
スラブ幅圧下中に、
対象スラブの長さからスラブ全長を目標幅圧下量だけ圧下するために必要なハンマリング回数を予測するハンマリング回数予測部と、
クランク回転角および幅プレス荷重の増減から、実際にスラブをハンマリングした回数をカウントするハンマリング回数実測部と、
前記実際にスラブをハンマリングした回数と予測したハンマリング回数であるハンマリング基準回数との比を求めて、当該比が所定の閾値を超えていないか幅プレス実行中に監視するハンマリング回数監視部と、
からなることを特徴とする熱延幅プレス設備。
(2) A width reduction facility that has a mold, a drive motor, and a crankshaft connecting them, and reciprocates the mold by a crank mechanism to hammer down the slab in the width direction and reduce it.
Conveying equipment that sandwiches the slab from above and below with a pinch roll and sends the slab by rotating the pinch roll, and
A hot-rolling width press facility equipped with a slab feed abnormality detection device for detecting a slab feed abnormality,
The slab feed abnormality detection device
During slab width reduction,
A hammering frequency predicting unit that predicts the number of hammering times required to reduce the total length of the slab from the length of the target slab by the target width reduction amount;
From the increase / decrease of the crank rotation angle and width press load, the hammering frequency measurement unit that counts the number of times the slab is actually hammered,
The ratio of the actual number of hammering times of the slab and the estimated number of hammering times is obtained, and the number of hammering times is monitored during the width press execution to determine whether the ratio exceeds a predetermined threshold. And
A hot-rolling press facility characterized by comprising:
本発明は、直接測定することが難しいスラブ送り量を、ハンマリング1回毎のスラブ送り量を用いてハンマリング基準回数に換算しておき、測定可能であって実際にスラブをハンマリングした回数を監視する方法である。 In the present invention, the slab feed amount that is difficult to measure directly is converted into the hammering reference number using the slab feed amount for each hammering, and the number of times that the slab can be actually measured and hammered. Is a method of monitoring.
本発明によれば、スラブの動きを直接監視できるようになったため、ピンチロールのスリップによるスラブの送り異常を発見することが可能である。また、スラブのハンマリング回数をリアルタイムに監視するため、スラブの送り異常をオンラインでリアルタイムに検出することが可能となる。これにより、スラブの送り異常発生時、速やかに当該スラブの圧延を中止して当該スラブを熱間圧延ライン外に返却することができ、能率ロスを最小限に抑えることができる。 According to the present invention, since the movement of the slab can be directly monitored, it is possible to find a slab feeding abnormality due to a pinch roll slip. In addition, since the number of hammering slabs is monitored in real time, it is possible to detect slab feed abnormalities online in real time. Thereby, when a slab feed abnormality occurs, the rolling of the slab can be quickly stopped and the slab can be returned to the outside of the hot rolling line, and the efficiency loss can be minimized.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図1は、本発明のスラブ送り異常検出方法を実施可能な製造ラインの一例を示す概略図である。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic view showing an example of a production line capable of implementing the slab feed abnormality detection method of the present invention.
この製造ラインは、加熱炉1と幅プレス設備10とを備えている。加熱炉1で所定の温度まで昇温されたスラブ2は、テーブルローラ9により幅プレス設備10に搬送され、製品幅に従って設定された幅プレス後の目標幅になるまで幅プレス設備10により幅圧下される。
This production line includes a
幅プレス設備10は、幅圧下設備11と搬送設備12とを備えている。幅圧下設備11は、スラブ進行方向両側に対向して設置された2基の金型3と、金型3のそれぞれに対応して設けられた駆動モーター4と、それらをつなぐクランク軸5とを有する。駆動モーター4とクランク軸5はクランク機構を構成する。8は駆動モーター4の駆動軸である。また、搬送設備12は、上下に設置されたピンチロール6(上部のみ図示)と、それを回転・昇降させる駆動装置7と、スラブの送り異常を検出するスラブ送り異常検出装置20とを有する。
The
金型3の間隔(開度という)は、幅プレス後の目標幅に従って決まり、幅プレス設備10に対するスラブ進入前にセットアップされる。スラブ進入後、クランク機構によって往復運動する金型3がスラブ2の側面に当たる(ハンマリング)ことでスラブ2の幅圧下が行われる。このとき、1回のハンマリングでは、スラブ長手方向全長の内、スラブ長より短い金型長さ分だけしか圧下できないことから、連続的に実施されるハンマリングの間に、スラブ2を上下から挟み込んだピンチロール6が回転することで、スラブ2を一定長さだけ間欠的に送っている。
The interval (referred to as opening) of the mold 3 is determined according to the target width after the width press, and is set up before the slab enters the
スラブ送り異常検出装置20は、図2のブロック図に一例を示すように、上位計算機30および幅プレス用PLC(Programmable Logic Controller)40内に構成されており、ハンマリング回数予測部21と、ハンマリング回数実測部22と、ハンマリング回数監視部23とを有している。ハンマリング回数予測部21は上位計算機30内に組み込まれ、ハンマリング回数実測部22およびハンマリング回数監視部23は幅プレス用PLCに組み込まれている。
As shown in the block diagram of FIG. 2, the slab feed
次に、本発明のスラブ送り異常検出方法の実施形態の一例について説明する。
図3はスラブ送り異常検出装置(スラブ送り異常検出システム)における異常検出フローを示すフロー図である。
Next, an example of an embodiment of the slab feed abnormality detection method of the present invention will be described.
FIG. 3 is a flowchart showing an abnormality detection flow in the slab feed abnormality detection device (slab feed abnormality detection system).
異常検出フローにおいては、まず、上位計算機30のハンマリング回数予測部21で、対象スラブの長さLとハンマリング1回毎のスラブ送り量aから、当該スラブの幅圧下におけるスラブ全長を圧下するために必要なハンマリング回数(ハンマリング基準回数)を予測し(予測ハンマリング回数(x))(ステップ1)、その際の予測ハンマリング回数(x)を幅プレス用PLCに入力する。
In the abnormality detection flow, first, the hammering frequency prediction unit 21 of the
次に、幅プレス用PLC40のハンマリング回数実測部22にて、対象スラブの幅圧下中に、駆動軸8廻りのクランク回転角θおよび幅プレス荷重Pから実際にスラブ2をハンマリングした回数(実測ハンマリング回数y)をカウントする。ここで、クランク角は、金型がスラブから最も遠ざかるときの角度を0°、最接近するときの角度を180°と定義され、駆動モーターのPLG(Pulse Generator)より測定可能である。一方、幅プレス荷重は金型に取り付けられたロードセルにて計測可能である。スラブ先端が幅プレス内に進入したときに実測ハンマリング回数yをゼロクリアし(ステップ2)、それ以降幅圧下が完了するまで、クランク角が180°のときに幅プレス荷重が所定の閾値P’を上回っていれば、金型がスラブを叩いたと判断して実測ハンマリング回数yを1増やす(ステップ3)。
Next, the number of times of actual hammering of the
そして、幅プレス用PLC40のハンマリング回数監視部23にて、予測ハンマリング回数(x)を基準として、実測ハンマリング回数(y)と前記予測ハンマリング回数(x)との比r=y/xを求め(ステップ4)、それが所定の閾値r’を超えた場合に、送り異常発生として検出する(ステップ5)。なお、多少のスリップは許容するために、r’>1と設定することが望ましい。
Then, in the hammering
このように、本フローでは、ハンマリング1回毎のスラブ送り量aを用いて予測ハンマリング回数(x)に換算しておき、測定可能な実測ハンマリング回数(y)を監視する。これにより、スラブ2の動きを直接監視できるようになり、ピンチロール6のスリップによるスラブ2の送り異常を発見することが可能になる。また、スラブ2のハンマリング回数をリアルタイムに監視するため、スラブ2の送り異常をオンラインでリアルタイムに検出することが可能となる。これにより、異常発生時、速やかに当該スラブの圧延を中止してスラブを熱間圧延ライン外に返却することができ、能率ロスを最小限に抑えることができる。
Thus, in this flow, the actual hammering frequency (y) that can be measured is monitored by converting the predicted hammering frequency (x) using the slab feed amount a for each hammering. As a result, the movement of the
次に、本発明の実施例について説明する。
図4は本発明の実施例の結果を示す図であり、横軸に時間をとり、予測ハンマリング回数x、実測ハンマリング回数yのタイムチャートを示したものである。なお、閾値r’=y/x=1.1としている。
Next, examples of the present invention will be described.
FIG. 4 is a diagram showing the results of the embodiment of the present invention, and shows a time chart of the predicted number of hammering times x and the actual number of hammering times y with time on the horizontal axis. Note that the threshold value r ′ = y / x = 1.1.
上段(a)は送り異常が発生せず、正常と判断された例である。予測ハンマリング回数xを設定し、幅圧下を開始してから徐々に実測ハンマリング回数yがカウントアップしていくが、y/x<1.1のまま幅圧下が完了している。 The upper part (a) is an example in which no feeding abnormality occurs and it is determined to be normal. The estimated number of hammering times x is set, and the actual number of hammering times y is gradually counted up after starting the width reduction, but the width reduction is completed with y / x <1.1.
一方、下段(b)は、異常が発生したときのチャートであり、幅圧下中にy/x>1.1となり、送り異常検出が検出され、幅プレス後のスラブの幅が目標値から乖離していた。 On the other hand, the lower part (b) is a chart when an abnormality occurs. During the width reduction, y / x> 1.1, and feed abnormality detection is detected, and the width of the slab after width pressing deviates from the target value. Was.
このように、本発明により、測定可能な実測ハンマリング回数を通して、スラブの動きをリアルタイムで直接監視することができて、確実で応答性の高いスラブ送り異常検出方法を実現できることが確認された。 Thus, according to the present invention, it has been confirmed that the slab movement abnormality detection method can be realized by directly monitoring the slab movement in real time through the measurable number of actually measured hammerings.
1 加熱炉
2 スラブ
3 金型
4 駆動モーター
5 クランク軸
6 ピンチロール
7 ピンチロール駆動装置
8 駆動軸
10 幅プレス設備
11 幅圧下設備
12 搬送設備
20 スラブ送り異常検出装置
21 ハンマリング回数予測部
22 ハンマリング回数実測部
23 ハンマリング回数監視部
30 上位計算機
40 幅プレス用PLC
DESCRIPTION OF
Claims (2)
スラブ幅圧下中に、
対象スラブの長さからスラブ全長を目標幅圧下量だけ圧下するために必要なハンマリング回数を予測するステップと、
クランク回転角および幅プレス荷重の増減から、実際にスラブをハンマリングした回数をカウントするステップと、
前記実際にスラブをハンマリングした回数と予測したハンマリング回数であるハンマリング基準回数との比を求めて、当該比が所定の閾値を超えていないか幅プレス実行中に監視するステップと、
を実施することを特徴とする熱延幅プレスにおけるスラブ送り異常検出方法。 It has a mold, a drive motor, and a crankshaft that connects them, and by reciprocating the mold by a crank mechanism, hammering down the slab in the width direction and rolling down the slab, and a slab from the top and bottom with a pinch roll Is a method of detecting abnormalities in slab feeding when performing hot-rolling width pressing using a width press facility equipped with a transport facility that feeds a slab by rotating a pinch roll,
During slab width reduction,
Predicting the number of hammering times required to reduce the total length of the slab by the target width reduction amount from the length of the target slab;
From the increase and decrease of the crank rotation angle and width press load, counting the number of times the slab is actually hammered,
Determining the ratio of the number of times the slab was actually hammered and the hammering reference number that is the predicted number of hammering, and monitoring during the width press whether the ratio exceeds a predetermined threshold; and
A method for detecting abnormal slab feeding in a hot-rolled width press.
ピンチロールで上下方向からスラブを挟み込んで、ピンチロールを回転させることによってスラブを送る搬送設備と、
スラブの送り異常を検出するスラブ送り異常検出装置と
を備えた熱延幅プレス設備であって、
スラブ送り異常検出装置は、
スラブ幅圧下中に、
対象スラブの長さからスラブ全長を目標幅圧下量だけ圧下するために必要なハンマリング回数を予測するハンマリング回数予測部と、
クランク回転角および幅プレス荷重の増減から、実際にスラブをハンマリングした回数をカウントするハンマリング回数実測部と、
前記実際にスラブをハンマリングした回数と予測したハンマリング回数であるハンマリング基準回数との比を求めて、当該比が所定の閾値を超えていないか幅プレス実行中に監視するハンマリング回数監視部と、
からなることを特徴とする熱延幅プレス設備。 A width reduction facility that has a mold, a drive motor, and a crankshaft connecting them, and reciprocates the mold by a crank mechanism to hammer down the slab in the width direction,
Conveying equipment that sandwiches the slab from above and below with a pinch roll and sends the slab by rotating the pinch roll, and
A hot-rolling width press facility equipped with a slab feed abnormality detection device for detecting a slab feed abnormality,
The slab feed abnormality detection device
During slab width reduction,
A hammering frequency predicting unit that predicts the number of hammering times required to reduce the total length of the slab from the length of the target slab by the target width reduction amount;
From the increase / decrease of the crank rotation angle and width press load, the hammering frequency measurement unit that counts the number of times the slab is actually hammered,
The ratio of the actual number of hammering times of the slab and the estimated number of hammering times is obtained, and the number of hammering times is monitored during the width press execution to determine whether the ratio exceeds a predetermined threshold. And
A hot-rolling press facility characterized by comprising:
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