JP2021186860A - Conveying method for rolling material and rolling equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱間圧延工場において可逆式の圧延設備により圧延材を圧延する際の圧延材の搬送方法および圧延設備に関する。 The present invention relates to a method for transporting a rolled material and a rolling equipment when the rolled material is rolled by a reversible rolling equipment in a hot rolling mill.
リバースミルと称される可逆式の圧延設備においては、1回の圧延工程(以下1パスと記述する)ごとに圧延材に対して粗圧延を行う粗圧延ミル(圧延機)とその前後のテーブルローラを正転、逆転することで圧延材を往復させ、複数回の圧延を繰り返すことによってスラブを薄くして所定の厚さとする。 In a reversible rolling facility called a reverse mill, a rough rolling mill (rolling machine) that roughly rolls the rolled material in each rolling process (hereinafter referred to as one pass) and tables before and after it. The rolled material is reciprocated by rotating the rollers in the forward and reverse directions, and the slab is thinned to a predetermined thickness by repeating rolling a plurality of times.
このような圧延設備においては、可逆式圧延機である粗圧延ミルの前面に、圧延材の幅を調整する前面エッジャーが設けられ、前面エッジャーの前方には前面テーブルローラが設けられている。また、粗圧延ミルの後面には、次パスにて圧延材の幅を調整する後面エッジャーが設けられ、後面エッジャーの後方には後面テーブルローラが設けられている。これら前面エッジャーと後面エッジャーを制御部で制御することにより、圧延材が搬送される。 In such rolling equipment, a front edger for adjusting the width of the rolled material is provided on the front surface of the rough rolling mill, which is a reversible rolling mill, and a front table roller is provided in front of the front edger. Further, a rear surface edger for adjusting the width of the rolled material in the next pass is provided on the rear surface of the rough rolling mill, and a rear surface table roller is provided behind the rear surface edger. By controlling these front edgers and rear edgers with a control unit, the rolled material is conveyed.
このような可逆式の圧延設備による圧延の1パス目では、圧延材は粗圧延ミルにより圧延されつつ、前面テーブルローラから後面テーブルローラに向かう向きに搬送される。続く2パス目では、圧延材の搬送の向きが1パス目と逆向きになり、圧延材は粗圧延ミルにより圧延されつつ、後面テーブルローラから前面テーブルローラに向かう向きに搬送される。 In the first pass of rolling by such a reversible rolling equipment, the rolled material is rolled by a rough rolling mill and conveyed in the direction from the front table roller to the rear table roller. In the subsequent second pass, the direction of transport of the rolled material is opposite to that of the first pass, and the rolled material is conveyed in the direction from the rear table roller to the front table roller while being rolled by the rough rolling mill.
圧延材の尾端が粗圧延ミルを通過すると圧延時の速度(トップ速度)から減速を開始する。前面テーブルローラおよび後面テーブルローラは、すべてのロールに駆動モーターを有しており、駆動モーターによりそれぞれ線速性を維持しながら所定の減速レートに従い、減速トルクを圧延材に対して掛けることで圧延材を停止する。所定の減速レートとは後面テーブルローラあるいは逆転時には前面テーブルローラのトップ速度から速度をゼロにする減速レートであり、そのレートは一定値をとる。したがって、トップ速度と減速レートより目標停止位置L(キックアウト位置)を算出することができる。 When the tail end of the rolled material passes through the rough rolling mill, deceleration starts from the speed at the time of rolling (top speed). The front table roller and the rear table roller have drive motors for all rolls, and rolling is performed by applying deceleration torque to the rolled material according to a predetermined deceleration rate while maintaining linear velocity by the drive motors. Stop the material. The predetermined deceleration rate is a deceleration rate at which the speed is reduced to zero from the top speed of the rear table roller or the front table roller at the time of reversal, and the rate takes a constant value. Therefore, the target stop position L (kickout position) can be calculated from the top speed and the deceleration rate.
すなわちトップ速度と減速レートから決定される減速時間、目標停止位置が制御部において計算され、それに基づいて後面テーブルローラあるいは逆転時には前面テーブルローラが動作される。 That is, the deceleration time and the target stop position determined from the top speed and the deceleration rate are calculated in the control unit, and based on this, the rear table roller or the front table roller is operated at the time of reverse rotation.
そして、可逆式の圧延設備においては、従来から、圧延時間を短縮するために、特許文献1のように、粗圧延ミル(圧延機)の自動位置制御(APC:Automatic
Positioning Control)の開始のタイミングを早くする方法や、圧延材を可能な限り粗圧延ミルの近くに停止させる方法が提案されている。
In the reversible rolling equipment, in order to shorten the rolling time, as in
A method of accelerating the start timing of (Positioning Control) and a method of stopping the rolled material as close to the rough rolling mill as possible have been proposed.
さらに特許文献2には、搬送パターンをステップ分けして圧延材が圧延機を離れたタイミングにてサイドガイド、エッジャーなどの隣接設備の設定変更完了タイミングを見込み、完了前に圧延材を圧延機に搬送(引込み)開始とし、圧延能率を向上する制御方法が提案されている。
Further, in
しかし、特許文献1および特許文献2のどちらにおいても、制御の際に使用する目標停止位置として定数値を与えており、目標停止位置自体の精度改善に言及するものではない。
However, in both
上述の方法で圧延時間を短縮することは可能となったが、目標停止位置と停止位置実績とは大きな誤差があった。複数回の可逆圧延を繰り返すことにより、通過する圧延材の搬送予測時間誤差はより大きくなり、改善が求められていた。 Although it was possible to shorten the rolling time by the above method, there was a large error between the target stop position and the actual stop position. By repeating the reversible rolling a plurality of times, the error in the estimated transport time of the passing rolled material becomes larger, and improvement is required.
圧延材の目標停止位置に対する停止位置実績のバラツキが大きいことで、粗圧延ミル(圧延機)を通過する圧延材の搬送予測時間に誤差が生じる。このため、粗圧延ミルにおけるトータルの圧延時間が長くなって、生産性が低下してしまう。また、圧延設備は、現在圧延している圧延材(現在圧延材)と次の圧延材(次圧延材)の圧延時間と搬送時間から最適な現在圧延材と次圧延材との時間間隔を計算し、加熱炉からの圧延材の抽出時間を算出するミルペーシング機能を有しているが、圧延材の停止位置がばらつくことで、ミルペーシング機能の抽出ピッチに誤差が生まれ、余分な抽出待ちや早すぎるピッチ計算による材料滞留でピッチアップができない不都合が生じる。 Due to the large variation in the actual stop position with respect to the target stop position of the rolled material, an error occurs in the estimated transport time of the rolled material passing through the rough rolling mill (rolling machine). Therefore, the total rolling time in the rough rolling mill becomes long, and the productivity decreases. In addition, the rolling equipment calculates the optimum time interval between the current rolled material and the next rolled material from the rolling time and transfer time of the currently rolled material (currently rolled material) and the next rolled material (next rolled material). However, it has a mill pacing function that calculates the extraction time of rolled material from the heating furnace, but due to the variation in the stop position of the rolled material, an error occurs in the extraction pitch of the mill pacing function, and extra extraction waiting or waiting There is a problem that pitch cannot be increased due to material retention due to pitch calculation that is too early.
したがって、本発明は、可逆式の圧延設備により圧延材を圧延する際に、圧延材の目標停止位置に対して精度よく圧延材を停止することができる圧延材の搬送方法、およびそのような圧延材の搬送を実現できる圧延設備を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention is a method for conveying a rolled material capable of accurately stopping the rolled material with respect to a target stop position of the rolled material when rolling the rolled material by a reversible rolling facility, and such rolling. It is an object of the present invention to provide rolling equipment capable of transporting materials.
上記課題を解決するため、本発明は、以下の[1]〜[18]の手段を提供する。 In order to solve the above problems, the present invention provides the following means [1] to [18].
[1]圧延材の搬送方向を一方向および逆方向にして圧延可能な可逆式の圧延設備において、圧延機の前後に配置されているテーブルローラにより圧延材を搬送する圧延材の搬送方法であって、
事前に求めた当該圧延材の運動エネルギーと前記テーブルローラの抗力との関係から圧延後の圧延材の停止位置を予測し、予測した停止位置に基づいて圧延材を停止させることを特徴とする圧延材の搬送方法。
[1] A method for transporting rolled material by using table rollers arranged in front of and behind the rolling mill in a reversible rolling equipment capable of rolling in one direction and in the opposite direction. hand,
Rolling is characterized in that the stop position of the rolled material after rolling is predicted from the relationship between the kinetic energy of the rolled material obtained in advance and the drag force of the table roller, and the rolled material is stopped based on the predicted stop position. How to transport the material.
[2]前記圧延設備での圧延において圧延材を停止させる際に、圧延材の搬送方向に対して下流側に配置されているテーブルローラの駆動モーターにて圧延材を搬送するとともに、前記停止位置で停止させることを特徴とする[1]に記載の圧延材の搬送方法。 [2] When the rolled material is stopped in rolling with the rolling equipment, the rolled material is conveyed by a drive motor of a table roller arranged on the downstream side with respect to the conveying direction of the rolled material, and the rolled material is conveyed at the stop position. The method for transporting a rolled material according to [1], which comprises stopping at.
[3]前記圧延設備での圧延において圧延材の圧延後の停止位置の実績値を、圧延材の運動エネルギーと、前記テーブルローラの抗力の算出に用いる圧延材の長さおよび圧延幅とに基づくパラメーターPにて整理し、当該パラメーターPの値から圧延後の圧延材の停止位置を予測することを特徴とする[1]または[2]に記載の圧延材の搬送方法。 [3] The actual value of the stop position of the rolled material after rolling in the rolling with the rolling equipment is based on the kinetic energy of the rolled material and the length and rolling width of the rolled material used for calculating the drag force of the table roller. The method for transporting rolled material according to [1] or [2], wherein the rolling material is arranged according to the parameter P and the stop position of the rolled material after rolling is predicted from the value of the parameter P.
[4]前記パラメーターPは、
圧延材の運動エネルギーU、前記圧延機の圧延速度(トップ速度・先進率含む)v、圧延材の重量mの関係を示す以下の(1)式、
後面テーブルローラの抗力F、時間tとしたときに、力の関係より導かれる以下の(2)式、
および、抗力Fを、圧延材の長さl、圧延材の圧延幅W、ロール1本の幅あたりの抗力fで表し、前記テーブルローラのロールピッチ800mmを反映した以下の(3)式
に基づいて、以下の(4)式で定義され、
停止位置Lが圧延材停止までの時間tと相関があることから、以下の(5)式に示す停止位置Lの実績値とパラメーターPとの相関関係に基づいて、パラメーターPから停止位置を予測することを特徴とする[3]に記載の圧延材の搬送方法。
The following equation (1), which shows the relationship between the kinetic energy U of the rolled material, the rolling speed (including the top speed and the advanced rate) v of the rolling mill, and the weight m of the rolled material,
The following equation (2) derived from the relationship of forces when the drag force F of the rear table roller is set to time t,
The drag force F is expressed by the length l of the rolled material, the rolling width W of the rolled material, and the drag force f per the width of one roll, and is based on the following equation (3) reflecting the roll pitch of the table roller of 800 mm. It is defined by the following equation (4),
Since the stop position L correlates with the time t until the rolled material stops, the stop position is predicted from the parameter P based on the correlation between the actual value of the stop position L shown in the following equation (5) and the parameter P. The method for transporting a rolled material according to [3].
[5]予測値として求められた停止位置L’から、圧延材の尾端が前記圧延機を通過したタイミングから停止するまでの時間Tを以下の(6)式により計算することを特徴とする[3]または[4]に記載の圧延材の搬送方法。
[6]前記時間Tをミルペーシング計算へ反映することを特徴とする[5]に記載の圧延材の搬送方法。 [6] The method for conveying a rolled material according to [5], wherein the time T is reflected in the mill pacing calculation.
[7]前記圧延設備での圧延において圧延材を停止状態から前記圧延機へ搬送させる際に、停止位置から圧延材の搬送方向に対して上流側に配置されている前記テーブルローラの駆動モーターにて搬送することを特徴とする[3]から[6]のいずれかに記載の圧延材の搬送方法。 [7] When the rolled material is transported from the stopped state to the rolling mill in rolling with the rolling equipment, the drive motor of the table roller arranged upstream from the stop position in the transport direction of the rolled material. The method for transporting a rolled material according to any one of [3] to [6], which comprises transporting the rolled material.
[8]停止位置L’から圧延材が前記圧延機まで到達する時間T’を以下の(7)式により計算し、予測することを特徴とする[7]に記載の圧延材の搬送方法。
[9]前記時間T’をミルペーシング計算へ反映することを特徴とする[8]に記載の圧延材の搬送方法。 [9] The method for conveying a rolled material according to [8], wherein the time T'is reflected in the mill pacing calculation.
[10]圧延材の搬送方向を一方向および逆方向にして圧延可能な可逆式の圧延設備であって、
圧延材を圧延する圧延機と、圧延機の前後に配置された圧延材を搬送するテーブルローラと、前記圧延機および前記テーブルローラの駆動を制御する制御部とを有し、
前記制御部は、事前に求めた当該圧延材の運動エネルギーと前記テーブルローラの抗力との関係から圧延後の圧延材の停止位置を予測し、予測した停止位置に基づいて圧延材を停止させることを特徴とする圧延設備。
[10] A reversible rolling equipment capable of rolling in one direction and a reverse direction in which the rolled material is conveyed.
It has a rolling mill that rolls the rolled material, a table roller that conveys the rolled material arranged before and after the rolling mill, and a control unit that controls the driving of the rolling mill and the table roller.
The control unit predicts the stop position of the rolled material after rolling from the relationship between the kinetic energy of the rolled material obtained in advance and the drag force of the table roller, and stops the rolled material based on the predicted stop position. Rolling equipment featuring.
[11]前記テーブルローラは、複数のロールと、前記ロールを駆動する駆動モーターとを有し、前記制御部は、圧延において圧延材を停止させる際に、圧延材の搬送方向に対して下流側に配置されているテーブルローラの駆動モーターを駆動させて圧延材を搬送させるとともに、前記停止位置で停止させることを特徴とする[10]に記載の圧延設備。 [11] The table roller has a plurality of rolls and a drive motor for driving the rolls, and the control unit is on the downstream side with respect to the transport direction of the rolled material when the rolled material is stopped in rolling. The rolling equipment according to [10], wherein the drive motor of the table roller arranged in the above is driven to convey the rolled material and to stop the rolled material at the stop position.
[12]前記制御部は、前記圧延設備での圧延において圧延材の圧延後の停止位置の実績値を、圧延材の運動エネルギーと、前記テーブルローラの抗力の算出に用いる圧延材の長さおよび圧延幅とに基づくパラメーターPにて整理し、当該パラメーターPの値から圧延後の圧延材の停止位置を予測することを特徴とする[10]または[11]に記載の圧延設備。 [12] The control unit uses the actual value of the stop position of the rolled material after rolling in rolling with the rolling equipment, the kinetic energy of the rolled material, the length of the rolled material used for calculating the drag of the table roller, and the length of the rolled material. The rolling equipment according to [10] or [11], which is arranged by a parameter P based on the rolling width and predicts the stop position of the rolled material after rolling from the value of the parameter P.
[13]前記パラメーターPは、
圧延材の運動エネルギーU、前記圧延機の圧延速度(トップ速度・先進率含む)v、圧延材の重量mの関係を示す以下の(1)式、
後面テーブルローラの抗力F、時間tとしたときに、力の関係より導かれる以下の(2)式、
および、抗力Fを、圧延材の長さl、圧延材の圧延幅W、ロール1本の幅あたりの抗力fで表し、前記テーブルローラのロールピッチ800mmを反映した以下の(3)式
に基づいて、以下の(4)式で定義され、
前記制御部は、
停止位置Lが材料停止までの時間tと相関があることから、以下の(5)式に示す停止位置Lの実績値とパラメーターPとの相関関係に基づいて、パラメーターPから停止位置を予測することを特徴とする[12]に記載の圧延設備。
The following equation (1), which shows the relationship between the kinetic energy U of the rolled material, the rolling speed (including the top speed and the advanced rate) v of the rolling mill, and the weight m of the rolled material,
The following equation (2) derived from the relationship of forces when the drag force F of the rear table roller is set to time t,
The drag force F is expressed by the length l of the rolled material, the rolling width W of the rolled material, and the drag force f per the width of one roll, and is based on the following equation (3) reflecting the roll pitch of the table roller of 800 mm. It is defined by the following equation (4),
The control unit
Since the stop position L correlates with the time t until the material stops, the stop position is predicted from the parameter P based on the correlation between the actual value of the stop position L shown in the following equation (5) and the parameter P. The rolling equipment according to [12].
[14]前記制御部は、予測値として求められた停止位置L’から、圧延材の尾端が前記圧延機を通過したタイミングから停止するまでの時間Tを以下の(6)式により計算することを特徴とする[12]または[13]に記載の圧延設備。
[15]前記制御部は、前記時間Tをミルペーシング計算へ反映させることを特徴とする[14]に記載の圧延設備。 [15] The rolling equipment according to [14], wherein the control unit reflects the time T in the mill pacing calculation.
[16]前記テーブルローラは、複数のロールと、前記ロールを駆動する駆動モーターとを有し、前記制御部は、前記圧延設備での圧延において圧延材を停止状態から前記圧延機へ搬送させる際に、停止位置から圧延材の搬送方向に対して上流側に配置されている前記テーブルローラの駆動モーターを駆動させて搬送することを特徴とする[12]から[15]のいずれかに記載の圧延設備。 [16] The table roller has a plurality of rolls and a drive motor for driving the rolls, and the control unit transfers the rolled material from a stopped state to the rolling mill in rolling with the rolling equipment. [12] to [15], wherein the drive motor of the table roller arranged on the upstream side with respect to the transport direction of the rolled material is driven to transport the rolled material from the stop position. Rolling equipment.
[17]前記制御部は、停止位置L’から圧延材が前記圧延機まで到達する時間T’を以下の(7)式により計算し、予測することを特徴とする[16]に記載の圧延設備。
[18]前記制御部は、前記時間T’をミルペーシング計算へ反映させることを特徴とする[17]に記載の圧延設備。 [18] The rolling equipment according to [17], wherein the control unit reflects the time T'in the mill pacing calculation.
本発明によれば、圧延材の運動エネルギー(慣性力)とテーブルローラの抗力とを考慮することにより、高精度で圧延材の停止位置を予測することができるので、可逆式の圧延設備により圧延材を圧延する際に、圧延材の目標停止位置に対して精度良く圧延材を停止させることができる。これにより、粗圧延ミルにおけるトータルの圧延時間が短くなるので生産性が向上する。また、粗圧延における温度低下が小さくなるので、粗圧延および仕上げ圧延の噛み込み時の通板安定性が確保される。さらに、圧延設備を制御する制御部のミルペーシング機能の抽出ピッチを高精度化することができる。 According to the present invention, the stop position of the rolled material can be predicted with high accuracy by considering the kinetic energy (inertial force) of the rolled material and the drag force of the table roller. When rolling the material, the rolled material can be stopped accurately with respect to the target stop position of the rolled material. As a result, the total rolling time in the rough rolling mill is shortened, so that the productivity is improved. In addition, since the temperature drop in rough rolling is small, the plate-passing stability during biting in rough rolling and finish rolling is ensured. Further, the extraction pitch of the mill pacing function of the control unit that controls the rolling equipment can be made highly accurate.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図1は本発明の一実施形態に係る圧延材の搬送方法を実施するための可逆式の圧延設備を模式的に示す側面図であり、図2は可逆式の圧延設備により一実施形態に係る圧延材の搬送方法を実施している状態を説明するための図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a side view schematically showing a reversible rolling equipment for carrying out a method of transporting a rolled material according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side view schematically showing a reversible rolling equipment according to an embodiment. It is a figure for demonstrating the state which carries out the transport method of a rolled material.
図1に示すように、可逆式の圧延設備1は、圧延材10に対して粗圧延を行う可逆式圧延機である粗圧延ミル12と、粗圧延ミルの前面に設けられ、圧延材10の幅を調整する前面エッジャー13と、前面エッジャー13の前方に配設された前面テーブルローラ14と、粗圧延ミルの後面に設けられ、次パスにて圧延材10の幅を調整する後面エッジャー15と、粗圧延ミル12の後方に配設された後面テーブルローラ16と、制御部70とを有している。前面テーブルローラ14および後面テーブルローラ16は、いずれも、複数のロールと、それぞれのロールを駆動する複数の駆動モーターとを有している。制御部70は、粗圧延ミル12、前面エッジャー13、後面エッジャー15、前面テーブルローラ14、および後面テーブルローラ16を制御する。
As shown in FIG. 1, the
可逆式圧延設備は、圧延材の搬送方向を一方向および逆方向にして圧延可能であり、前面テーブルローラ14および後面テーブルローラ16は、制御部70による制御によって、圧延材10を搬送するように構成されている。上述したように、前面テーブルローラ14および後面テーブルローラ16は、それぞれのロールが駆動モーターで個別に駆動されるようになっており、制御部70は、それぞれ線速性を維持しながら所定の減速レートに従い、減速トルクを圧延材10に対して掛けるように前面テーブルローラ14または後面テーブルローラ16の駆動モーターを制御して圧延材10を停止させる。ここで、圧延材10を停止させる際に、圧延材の搬送方向に対して下流側に配置されているテーブルローラの駆動モーターにて圧延材10を搬送するとともに、停止位置で停止させる。すなわち、一方向への搬送時には後面テーブルローラ16の駆動モーターを駆動し、逆方向への搬送時には前面テーブルローラ14の駆動モーターを駆動する。また、所定の減速レートとは正転時(一方向への搬送時)には後面テーブルローラ16あるいは逆転時(逆方向の搬送時)には前面テーブルローラ14のトップ速度から速度をゼロにする減速レートであり、そのレートは一定値をとる。したがって、トップ速度と減速レートより目標停止位置L(キックアウト位置)を算出することができる。
The reversible rolling equipment can roll the rolled material in one direction and the opposite direction, and the
本実施形態では、制御部70は、さらに、圧延材の目標停止位置に対して精度よく圧延材を停止することができるように、後面テーブルローラ16あるいは逆転時には前面テーブルローラ14にて搬送される圧延材10の運動エネルギー(慣性力)を考慮することで圧延材10の停止位置Lを予測する。より詳しくは、事前に求めた圧延材10の運動エネルギーと後面テーブルローラ16(逆転時には前面テーブルローラ14)の抗力Fとの関係から圧延停止位置Lを予測し、これに基づいて圧延材を停止させる。
In the present embodiment, the
以上のように構成される可逆式の圧延設備1においては、1パスごとに粗圧延ミル12とその前後のテーブルローラ14あるいは16を正転、逆転することで圧延材10を一方向および逆方向に往復させ、複数回の圧延を繰り返すことによってスラブを薄くして所定の厚さとする。
In the
圧延設備1による圧延の1パス目では、図2(a)に示すように、圧延材10は粗圧延ミル12により圧延されつつ、前面テーブルローラ14から後面テーブルローラ16に向かう向きに搬送される。続く2パス目では、圧延材10の搬送の向きが1パス目と逆向きになり、圧延材10は粗圧延ミル12により圧延されつつ、後面テーブルローラ16から前面テーブルローラ14に向かう向きに搬送される。
In the first pass of rolling by the rolling
圧延材10の尾端が粗圧延ミル12を通過すると圧延時の速度(トップ速度)より減速を開始し、停止させる。制御部70は、前面テーブルローラ14または後面テーブルローラ16の各ロールの駆動モーターによりそれぞれ線速性を維持しながら所定の減速レートに従い、減速トルクを圧延材10に対して掛けることで圧延材10を停止させる。
When the tail end of the rolled
図2(b)に示すように、現在の圧延材10の圧延が終了後、次の圧延材11の圧延が開始される。このとき、制御部70は、ミルペーシング機能を有しており、現在の圧延材10と次の圧延材11の圧延時間と搬送時間から最適な圧延材10と圧延材11との時間間隔を計算し、加熱炉からの圧延材の抽出時間を算出し、最適化を図るようになっている。
As shown in FIG. 2B, after the rolling of the current rolled
しかし、従来は、圧延材10の目標停止位置と停止位置実績とは大きな誤差があり、不都合が生じていた。目標停止位置と停止位置実績とに差異が生じる理由は図3および図4に示す通りである。すなわち、図3に示すように、圧延材10が粗圧延ミル12を抜けた直後に、制御部70は、駆動モーターを制御して所定の減速率(減速率α)でロールを減速させ、後面テーブルローラ16を停止させて圧延材10を停止させるが、実際には後面テーブルローラ16が停止してから圧延材10が停止するまでにタイムラグがあるため、圧延材10の停止位置は目標停止位置からずれてしまう。また、図4に示すように、圧延材10を加速させ、圧延噛み込み速度に達した後、粗圧延ミル12までの所要時間も同様に計算値と実績値で誤差が生じ、圧延材10の粗圧延ミル12での停止位置に誤差が生じる。
However, conventionally, there is a large error between the target stop position of the rolled
具体的には、従来は、後述する図5に示すように、目標停止位置4100mmとして制御しているが、停止位置実績Lrealは目標停止位置とは大きな誤差があった。複数回の可逆圧延を繰り返すことにより、通過する圧延材の搬送予測時間誤差はより大きくなり、改善が求められていた。図6は、圧延設備1における1パス当たりの搬送時間の実績と計算の差を示す図であるが、後述するパラメーターPにより停止位置が異なり、搬送時間の誤差が大きくなる傾向があることがわかる。
Specifically, conventionally, as shown in FIG. 5 described later, the control is performed with the target stop position of 4100 mm, but the actual stop position Lreal has a large error from the target stop position. By repeating the reversible rolling a plurality of times, the error in the estimated transport time of the passing rolled material becomes larger, and improvement is required. FIG. 6 is a diagram showing the difference between the actual transfer time per pass and the calculation in the rolling
このように、従来は、圧延材10の目標停止位置に対する停止位置実績のバラツキが大きいことで、粗圧延ミル(圧延機)12を通過する圧延材の搬送予測時間に誤差を生じる。このため、現在の圧延材10と次の圧延材11の圧延時間と搬送時間から最適な圧延材10と圧延材11との時間間隔を計算し、加熱炉からの圧延材の抽出時間を算出するミルペーシング機能の抽出ピッチに誤差が生まれ、余分な抽出待ちや早すぎるピッチ計算による材料滞留でピッチアップができない等の問題が生じる。
As described above, conventionally, due to the large variation in the actual stop position of the rolled
従来は、どのような圧延材に対してもトップ速度が一定であれば目標停止位置に関しては同一の目標値であり、後面テーブルローラ16あるいは逆転時には前面テーブルローラ14は圧延材10が粗圧延ミルを抜けるタイミングから所定の減速レートにてトップ速度から減速を開始していた。
Conventionally, if the top speed is constant for any rolled material, the target stop position is the same target value, and the rolled
しかし、このような制御方法は、材料(圧延材)の慣性力を考慮せず、圧延材10を搬送する後面テーブルローラ16(逆転時には前面テーブルローラ14)単体の減速レートのみを考慮した理想的な目標停止位置であり、図6のように実際の停止位置実績は、目標位置よりも粗圧延ミル(圧延機)12側から離れる方向に流れ、圧延時間予測は実績のほうが長い側に誤差を持っていることが判明した。
However, such a control method is ideal not considering the inertial force of the material (rolled material) but only the deceleration rate of the rear table roller 16 (
そこで、本発明者らは、可逆式の圧延設備1における圧延材10の停止位置Lを高精度に予測するために、圧延材10の停止位置実績Lrealを圧延設備1上に設置したITVにて計測し、停止位置実績Lrealと操業データの相関分析を行った。その結果、圧延速度(トップ速度・先進率含む)v、圧延材の重量mから求められる運動エネルギー(慣性力)、後面テーブルローラ16(逆転時には前面テーブルローラ14)の抗力Fを考慮することで圧延材10の停止位置Lの高精度予測ができることを見出した。
Therefore, in order to predict the stop position L of the rolled
すなわち、本実施形態では、後面テーブルローラ16あるいは逆転時には前面テーブルローラ14にて搬送される圧延材10の運動エネルギー(慣性力)を考慮することで圧延材10の停止位置Lの予測を可能とする。
That is, in the present embodiment, it is possible to predict the stop position L of the rolled
例えば、圧延材10の運動エネルギーと、後面テーブルローラ16(逆転時には前面テーブルローラ14)の抗力Fの算出に用いる圧延材の長さlおよび圧延幅Wとに基づくパラメーターPを用い、圧延設備1における粗ミル圧延での圧延材10の圧延後の停止位置の実績値をパラメーターPで整理し、当該パラメーターPの値から圧延後の圧延材の停止位置を予測する。
For example, the rolling
以下にパラメーターPについて詳細に説明する。
圧延材の運動エネルギーUは、以下の(1)式のように可逆式の圧延設備1における粗圧延ミル12の圧延速度(トップ速度・先進率含む)v、圧延材の重量mから求められ、後面テーブルローラ16の抗力F、時間tとすると、力の関係より(2)式が導かれる。また、(3)式のように圧延方向下流側の後面テーブルローラ16の抗力Fは、圧延材の長さl、圧延材の圧延幅W、ロール1本の幅あたりの抗力fから求められる。なお、(3)式は、後面テーブルローラ16のロールピッチ800mmを反映している。
The kinetic energy U of the rolled material is obtained from the rolling speed (including top speed and advanced rate) v of the
以上の(1)〜(3)に基づいて、パラメーターPを以下の(4)式のように定義する。そうすると、停止位置(キックアウト位置)Lは材料停止までの時間tと相関があるので、(5)式のように停止位置Lの実績値(Lreal)とパラメーターPとの相関関係を説明することができる。
図5は、停止位置実績Lrealと以下に定義するパラメーターPの相関をとった図である。この図に示すように、停止位置実績LrealとパラメーターPとの間には非常に有意な相関(R2=0.84)があり、パラメーターPを求めることにより、圧延材の停止位置を高精度で予測できることがわかる。 FIG. 5 is a diagram showing the correlation between the actual stop position Lreal and the parameter P defined below. As shown in this figure, there is a very significant correlation (R 2 = 0.84) between the actual stop position Lreal and the parameter P, and by obtaining the parameter P, the stop position of the rolled material can be determined with high accuracy. You can see that it can be predicted with.
このように、本実施形態によれば、圧延材の運動エネルギーU(慣性力)と、圧延材10を搬送する後面テーブルローラ16(逆転時には前面テーブルローラ14)の抗力Fとを考慮し、例えば、パラメーターPを求めることにより、圧延材10の停止位置を高精度で予測することができるので、可逆式の圧延設備により圧延材を圧延する際に、圧延材の目標停止位置に対して精度良く圧延材を停止させることができる。このため、粗圧延ミルにおけるトータルの圧延時間を短くすることができ、生産性を向上させることができる。また、粗圧延の時間短縮により、粗圧延における温度低下が小さくなるので、粗圧延および仕上げ圧延の噛み込み時の通板安定性を確保することができる。
As described above, according to the present embodiment, the kinetic energy U (inertial force) of the rolled material and the drag force F of the rear table roller 16 (the
予測値として停止位置L’が求められることで、圧延材10の尾端が粗圧延ミル(圧延機)12を通過したタイミングから停止するまでの時間Tを制御部70にて、以下の(6)式により計算することができる。
また、圧延設備1における粗ミル圧延で圧延材10を停止状態から粗圧延ミル(圧延機)12へ搬送させる際に、実際の停止位置(キックアウト位置)Lから圧延材10の搬送方向に対して上流側に配置されているテーブルローラ(前面テーブルローラ14あるいは後面テーブルローラ16)の駆動モーターにて搬送する。その際に、停止位置Lから圧延材10が粗圧延ミル(圧延機)12まで到達する時間T’を上述した予測値としての停止位置L’を用いて以下の(7)式により制御部70にて計算し、予測することができる。なお、(7)式中、v’は圧延噛み込み速度である。
図7は、本実施形態で計算した停止位置Lを反映させた可逆式の圧延設備における1パス当たりの搬送時間の実績と計算の差を示す図である。パラメーターPを用いることにより搬送時間の誤差が大きく減少していることがわかる。 FIG. 7 is a diagram showing the difference between the actual and calculated transfer times per pass in the reversible rolling equipment reflecting the stop position L calculated in the present embodiment. It can be seen that the error in the transport time is greatly reduced by using the parameter P.
このように、圧延材10の停止位置から時間Tおよび時間T’を予測できるので、制御部70において高精度な搬送予測を計算し、加熱炉から抽出前に決定することができ、現在圧延材と次圧延材との時間間隔を計算し、加熱炉からの圧延材の抽出時間を算出するミルペーシング機能への反映も可能となる。このため、ミルペーシング機能の抽出ピッチの精度を高くすることができる。
In this way, since the time T and the time T'can be predicted from the stop position of the rolled
以上、本発明の実施の形態について説明したが、これらはあくまで例示に過ぎず、制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、本発明の要旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。 Although the embodiments of the present invention have been described above, these are merely examples and should be considered not to be restrictive. The above embodiments may be omitted, replaced or modified in various embodiments without departing from the gist of the present invention.
以下、実施例について説明する。
ここでは、主に低炭鋼、中炭鋼、ハイテン、特殊材を図1に示す可逆式の圧延設備を用いて圧延し、N=113のデータをとった。粗圧延ミルのリバース回数は主流である5パス、7パスとした。単重範囲は7tonから35tonまでを含み、トップ速度に関しては140mpmから230mpmを含む。図5はこのN=113のデータのパラメーターPと停止位置実績Lrealとの相関関係を示す図である。従来は目標停止位置4100mmに対し停止位置実績Lrealは大きな誤差があったが、本実施例では、図5に示すように、パラメーターPを定義することにより、パラメーターPと停止位置実績Lrealとの間にはR2=0.84の非常に強い相関があり、パラメーターPを用いて高精度で停止位置Lの予測を行えることが確認された。
Hereinafter, examples will be described.
Here, mainly low-carbon steel, medium-carbon steel, high-tensile steel, and special materials were rolled using the reversible rolling equipment shown in FIG. 1, and data of N = 113 were obtained. The number of reverses of the rough rolling mill was set to 5 passes and 7 passes, which are the mainstream. The unit weight range includes from 7 ton to 35 ton and the top speed includes from 140 mpm to 230 mmp. FIG. 5 is a diagram showing the correlation between the parameter P of the data of N = 113 and the stop position actual Lreal. Conventionally, there was a large error in the stop position actual Lreal with respect to the target stop position 4100 mm, but in this embodiment, by defining the parameter P as shown in FIG. 5, between the parameter P and the stop position actual Lreal. Has a very strong correlation of R 2 = 0.84, and it was confirmed that the stop position L can be predicted with high accuracy using the parameter P.
次に、従来と本発明の実施例とで1パス当たりの搬送時間の実績と計算の差を比較した。図8は従来の方法にて計算した停止位置Lにおける1パス当たりの搬送時間の実績と計算の差を示す図であり、図9は本発明の方法にて計算した停止位置Lを反映させた1パス当たりの搬送時間の実績と計算の差を示す図である。 Next, the difference between the actual transport time per pass and the calculation was compared between the conventional method and the embodiment of the present invention. FIG. 8 is a diagram showing the difference between the actual transport time per pass and the calculation at the stop position L calculated by the conventional method, and FIG. 9 reflects the stop position L calculated by the method of the present invention. It is a figure which shows the difference between the actual and the calculation of the transport time per pass.
実績が計算よりも大きい場合、圧延前に粗圧延ミルの前にて圧延材が滞留するために、圧延材温度低下等により圧延通板性が不安定になるため、搬送時間の実績と計算値の最大誤差がゼロを上回るように(滞留を回避するように)計算値を補正する必要があり、圧延能率が低下する。すなわち、搬送時間の実績と計算値の最大誤差(実績−計算)の値が小さいほど圧延能率が高い。従来方法では図8に示すように搬送時間の最大誤差は5secであるのに対し、本発明方法では図9に示すように最大誤差は3secとなり、▽2sec/パス分が圧延能率向上効果となる。 If the actual result is larger than the calculation, the rolled material stays in front of the rough rolling mill before rolling, and the rolling sheet flowability becomes unstable due to the decrease in the temperature of the rolled material. It is necessary to correct the calculated value so that the maximum error of is greater than zero (to avoid stagnation), and the rolling efficiency is reduced. That is, the smaller the value of the maximum error (actual-calculation) between the actual transfer time and the calculated value, the higher the rolling efficiency. In the conventional method, the maximum error of the transport time is 5 sec as shown in FIG. 8, whereas in the method of the present invention, the maximum error is 3 sec as shown in FIG. 9, and ▽ 2 sec / pass is the effect of improving the rolling efficiency. ..
可逆式の圧延設備機はリバース回数として主流である5パス、7パスを用いており、粗圧延ミルが全体工程ネックとなる割合は20%であることから、5パス材および7パス材の圧延能率向上効果を計算すると以下のようになる。
5パス材:▽2sec×4パス≒△7T/H×18%=△1.3T/H
7パス材:▽2sec×6パス≒△50T/H×3%=△1.5T/H
すなわち、5パス材および7パス材を合計して△2.8T/Hの圧延能率向上効果があることが確認された。
The reversible rolling equipment machine uses 5 passes and 7 passes, which are the mainstream as the number of reverses, and the ratio of the rough rolling mill becoming the bottleneck of the entire process is 20%, so rolling of 5 pass materials and 7 pass materials. The efficiency improvement effect is calculated as follows.
5 pass material: ▽ 2 sec x 4 pass ≒ △ 7 T / H × 18% = △ 1.3 T / H
7-pass material: ▽ 2sec x 6-pass ≒ △ 50T / H × 3% = △ 1.5T / H
That is, it was confirmed that the total of the 5-pass material and the 7-pass material had an effect of improving the rolling efficiency of Δ2.8 T / H.
1 圧延設備
10,11 圧延材
12 粗圧延ミル
13 前面エッジャー
14 前面テーブルローラ
15 後面エッジャー
16 後面テーブルローラ
70 制御部
1
Claims (18)
事前に求めた当該圧延材の運動エネルギーと前記テーブルローラの抗力との関係から圧延後の圧延材の停止位置を予測し、予測した停止位置に基づいて圧延材を停止させることを特徴とする圧延材の搬送方法。 A method for transporting rolled material by using table rollers arranged in front of and behind the rolling mill in a reversible rolling equipment capable of rolling in one direction and in the opposite direction.
Rolling is characterized in that the stop position of the rolled material after rolling is predicted from the relationship between the kinetic energy of the rolled material obtained in advance and the drag force of the table roller, and the rolled material is stopped based on the predicted stop position. How to transport the material.
圧延材の運動エネルギーU、前記圧延機の圧延速度(トップ速度・先進率含む)v、圧延材の重量mの関係を示す以下の(1)式、
後面テーブルローラの抗力F、時間tとしたときに、力の関係より導かれる以下の(2)式、
および、抗力Fを、圧延材の長さl、圧延材の圧延幅W、ロール1本の幅あたりの抗力fで表し、前記テーブルローラのロールピッチ800mmを反映した以下の(3)式
に基づいて、以下の(4)式で定義され、
停止位置Lが圧延材停止までの時間tと相関があることから、以下の(5)式に示す停止位置Lの実績値とパラメーターPとの相関関係に基づいて、パラメーターPから停止位置を予測することを特徴とする請求項3に記載の圧延材の搬送方法。
The following equation (1), which shows the relationship between the kinetic energy U of the rolled material, the rolling speed (including the top speed and the advanced rate) v of the rolling mill, and the weight m of the rolled material,
The following equation (2) derived from the relationship of forces when the drag force F of the rear table roller is set to time t,
The drag force F is expressed by the length l of the rolled material, the rolling width W of the rolled material, and the drag force f per the width of one roll, and is based on the following equation (3) reflecting the roll pitch of the table roller of 800 mm. It is defined by the following equation (4),
Since the stop position L correlates with the time t until the rolled material stops, the stop position is predicted from the parameter P based on the correlation between the actual value of the stop position L shown in the following equation (5) and the parameter P. The method for transporting a rolled material according to claim 3, wherein the rolled material is conveyed.
圧延材を圧延する圧延機と、圧延機の前後に配置された圧延材を搬送するテーブルローラと、前記圧延機および前記テーブルローラの駆動を制御する制御部とを有し、
前記制御部は、事前に求めた当該圧延材の運動エネルギーと前記テーブルローラの抗力との関係から圧延後の圧延材の停止位置を予測し、予測した停止位置に基づいて圧延材を停止させることを特徴とする圧延設備。 It is a reversible rolling equipment that can roll the rolled material in one direction and the opposite direction.
It has a rolling mill that rolls the rolled material, a table roller that conveys the rolled material arranged before and after the rolling mill, and a control unit that controls the driving of the rolling mill and the table roller.
The control unit predicts the stop position of the rolled material after rolling from the relationship between the kinetic energy of the rolled material obtained in advance and the drag force of the table roller, and stops the rolled material based on the predicted stop position. Rolling equipment featuring.
圧延材の運動エネルギーU、前記圧延機の圧延速度(トップ速度・先進率含む)v、圧延材の重量mの関係を示す以下の(1)式、
後面テーブルローラの抗力F、時間tとしたときに、力の関係より導かれる以下の(2)式、
および、抗力Fを、圧延材の長さl、圧延材の圧延幅W、ロール1本の幅あたりの抗力fで表し、前記テーブルローラのロールピッチ800mmを反映した以下の(3)式
に基づいて、以下の(4)式で定義され、
前記制御部は、
停止位置Lが材料停止までの時間tと相関があることから、以下の(5)式に示す停止位置Lの実績値とパラメーターPとの相関関係に基づいて、パラメーターPから停止位置を予測することを特徴とする請求項12に記載の圧延設備。
The following equation (1), which shows the relationship between the kinetic energy U of the rolled material, the rolling speed (including the top speed and the advanced rate) v of the rolling mill, and the weight m of the rolled material,
The following equation (2) derived from the relationship of forces when the drag force F of the rear table roller is set to time t,
The drag force F is expressed by the length l of the rolled material, the rolling width W of the rolled material, and the drag force f per the width of one roll, and is based on the following equation (3) reflecting the roll pitch of the table roller of 800 mm. It is defined by the following equation (4),
The control unit
Since the stop position L correlates with the time t until the material stops, the stop position is predicted from the parameter P based on the correlation between the actual value of the stop position L shown in the following equation (5) and the parameter P. The rolling equipment according to claim 12, wherein the rolling equipment is characterized by the above.
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