JP3924083B2 - Side trimming method for metal strip and continuous annealing equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属帯の両側部を切断するサイドトリミング方法およびその方法を好適に適用することのできる連続焼鈍設備に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、金属帯、たとえば冷間圧延鋼帯(以後、鋼帯と呼ぶ)は、電解清浄、熱処理、調質圧延を施された後、サイドトリマ装置によって鋼帯の幅方向両側部を連続的に切断されている。以後、この切断処理をサイドトリミングまたはサイドトリムと呼ぶ。
【0003】
サイドトリミングを行う場合、鋼帯の板幅は全長に亘って一定でなく変動しているので、鋼帯の両側部をサイドトリマ装置の回転刃物で切断中に鋼帯の板幅が狭くなると回転刃物が鋼帯から外れ、その後、再び鋼帯の両側部が回転刃物によって切断されるときに回転刃物に大きな衝撃力が作用して回転刃物が破損してしまうことがある。また回転刃物が鋼帯から外れなくても、鋼帯の板幅とサイドトリム幅との差であるトリム代が小さい場合には、トリム代がちぎれて切断不良になることがある。
【0004】
このようなサイドトリミングのトラブルを解消するために従来から種々の方法が提案されている。特開昭60−97158公報には、サイドトリマ装置の上流側に配置された板幅検出手段によってサイドトリミングが可能か否かを判断し、鋼帯狭幅部を切断するときには鋼帯の走行速度を低減することによってトラブルを回避する方法が開示されている。特開昭63−196312公報には、鋼帯のキャンバを検出し、キャンバの大きさに応じて切断後の板幅を変更させるサイドトリミング方法が開示されている。特公昭61−7884公報には、トリム代と鋼帯の最適通板速度との関係を求め、鋼帯の幅変動を検出し、前記関係と幅変動とに基づいて最適通板速度を決定し、通板速度が最適通板速度になるように制御して鋼帯の両側部を切断するサイドトリミング方法が開示されている。この方法では、鋼帯の幅変動が大きくなるほど通板速度が低速になるように制御される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
前記各先行技術では、サイドトリマ装置の上流側で検出した鋼帯の板幅は、走行中幅縮みを生じることなく一定のまま保持される。これに対して、熱処理炉を備える連続設備、たとえば板幅検出手段、熱処理炉およびサイドトリマ装置をこの順序に備える連続焼鈍設備に前記各先行技術を適用すると、熱処理炉の入側で検出した鋼帯の板幅は、熱処理炉通過中に幅縮みを生じて小さくなるので、熱処理炉出側に設けられたサイドトリマ装置でトラブルを発生する恐れがある。この問題は、熱処理炉とサイドトリマ装置との間に板幅検出手段を設けることによって解決できるけれども、熱処理炉よりも下流側に板幅検出手段を設けるのであれば、製品板幅の測定に用いることのできるサイドトリマ装置出側に優先的に設けられるので、熱処理炉とサイドトリマ装置との間への板幅検出手段の設置は投資効率上困難であるという問題がある。
【0006】
また特開昭60−97158公報および特公昭61−7884公報では、鋼帯の狭幅部を切断するとき走行速度を減速しているけれども、この処理には次のような問題がある。通常サイドトリミングの開始および終了時には、走行速度の減速が行われる。このため、先行材のサイドトリミングが終了し、後行材のサイドトリミングが開始された直後には、サイドトリミング装置の入側に設けられているルーパはほぼ最大貯留量になっている。この状態で鋼帯の狭幅部を切断するために減速させるとルーパだけでは減速させることができず、中央の走行速度を減速させる必要が生ずる。この問題は、ルーパを大形化すれば解決できるけれども、設備が大形化するという新たな問題が生ずる。
【0007】
本発明の目的は、前記問題を解決し、熱処理炉を備える連続設備においてもサイドトリミングをトラブルなく行うことができ、かつルーパが小形であっても中央の走行速度を減速させることのない金属帯のサイドトリミング方法および連続焼鈍設備を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、板幅検出器、熱処理炉、ルーパおよびサイドトリマ装置をこの順序に備える連続焼鈍設備における金属帯のサイドトリミング方法において、
熱処理炉入側における金属帯の板幅を全長に亘って測定し、熱処理炉の処理条件、金属帯の寸法および金属帯の成分に基づいて、前記求めた金属帯の板幅に対応する熱処理炉出側の金属帯の板幅を推定し、金属帯がサイドトリミングすべき金属帯であって、かつ推定板幅が目標板幅を超えるとき、サイドトリミングを開始し、推定板幅が目標板幅以下であるとき、金属帯の溶接点から板幅不足位置までの金属帯の長さLrを求め、前記長さLrが予め定める判定距離LO未満であるとき、金属帯の走行速度を減速し、サイドトリマ装置の回転刃物を金属帯の板幅より外側に移動して金属帯から離間することによって金属帯のサイドトリミングを頭部から中断し、前記長さLrが予め定める判定距離LO以上であるとき、金属帯の走行速度を減速し、サイドトリマ装置の回転刃物を金属帯の板幅より外側に移動して金属帯から離間することによって、金属帯のサイドトリミングを板幅不足位置よりも予め定める距離γだけ溶接点寄りの位置で中断することを特徴とする金属帯のサイドトリミング方法である。
【0009】
本発明に従えば、熱処理炉出側の金属帯の板幅が熱処理炉の処理条件、金属帯の寸法および金属帯の成分に基づいて推定されるので、たとえば前記各要因と熱処理炉における板幅縮み量との関係を事前に把握しておけば、サイドトリマ装置に供給される金属帯の板幅を精度よく推定することができる。これによって、推定板幅が目標板幅を超えるか否かの判定を精度よく行うことができるので、板幅不足の発生の有無を正確に検知することができる。またサイドトリミングすべき金属帯に対して板幅不足の発生が検知されたときには、金属帯の走行速度を減速した状態で板幅不足位置がサイドトリマ装置に到達する直前にサイドトリマ装置の回転刃物が金属帯の板幅より外側に移動して金属帯から離間するので、板幅不足位置においてサイドトリミングが行われる恐れが確実に回避される。これによって、回転刃物の破損およびトリム代のちぎれなどのトラブルの発生が確実に防止される。
また板幅不足の発生位置が金属帯の頭部の溶接点からあまり離れていないときには、始めからサイドトリミングが行われないので、サイドトリミングが開始されてすぐにサイドトリミングが中断されるという異常作業を回避することができる。これによって、ルーパが小形でサイドトリミング開始時にほぼ最大貯留量になっていても、サイドトリミングの中断のために必要な貯留をしなくてもよいので、熱処理炉の金属帯の速度に影響が及ばない。したがって熱処理炉の金属帯の速度を減速させる必要がなく、安定した連続焼鈍を確実に行うことができる。また板幅不足の発生位置が金属帯の溶接点から充分離れているときには、板幅不足位置よりも予め定める距離γだけ溶接点寄りの位置でサイドトリミングの中断が行われるので、板幅不足位置の検出誤差があっても板幅不足位置においてサイドトリミングが行われる恐れがなくなる。
【0012】
また本発明の前記予め定める判定距離LOは、ルーパの貯留量が予め定める最大値からほぼ零になるのに要する最大時間に対応する金属帯の走行距離を超える値に設定されることを特徴とする。
【0013】
本発明に従えば、前記予め定める判定距離LOはルーパの貯留量を最大値からほぼ零にすることのできる適正な距離に設定されているので、サイドトリム中断位置がサイドトリマ装置に到達する直前に金属帯の走行速度をサイドトリミングを中断するために必要な走行速度まで確実に減速することができる。
【0014】
また本発明は、金属帯を加熱して冷却する熱処理炉と、
熱処理炉の入側で熱処理炉に供給される金属帯の板幅を検出する板幅検出器と、
熱処理炉の出側に設けられ、金属帯の両側部を切断する左右一対の回転刃物を有し、回転刃物を金属帯の幅方向に移動可能であるサイドトリマ装置と、
熱処理炉の出側とサイドトリマ装置との間に介在され、金属帯の幅方向の中央位置を予め定める固定位置に一致して案内するセンタリング装置と、
熱処理炉の入側で、かつ板幅検出器の近傍に設けられ、金属帯の走行長さを検出する第1走行長さ検出器と、
熱処理炉の出側とサイドトリマ装置との間に介在され、金属帯を貯留するルーパと、
ルーパとサイドトリマ装置との間に設けられ、金属帯の走行長さを検出する第2走行長さ検出器と、
サイドトリマ装置における金属帯の走行速度を変化する走行駆動手段と、
前記板幅検出手段の出力に応答し、検出された金属帯の板幅に対応する熱処理炉出側の金属帯の板幅を推定し、金属帯がサイドトリミングすべき金属帯であって、かつ推定板幅が目標板幅を超えるときサイドトリミングを開始し、推定板幅が目標板幅以下であるときサイドトリミングを中断するようにサイドトリマ装置を制御する制御手段とを含むことを特徴とする連続焼鈍設備である。
【0015】
本発明に従えば、サイドトリミングすべき金属帯の板幅不足が発生したときにはサイドトリミングを中断するようにサイドトリマ装置を制御する手段が備えられているので、金属帯のサイドトリミングをトラブルを生じさせることなく確実に行うことができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の実施の一形態である連続焼鈍設備1の構成を簡略化して示す系統図である。鋼帯3は、ペイオフリール4から払い出され、シヤー5で頭部をカットされた後、溶接機6で先行材の尾部と溶接接合される。溶接部には、溶接点検出孔が穿孔される。溶接機6の出側には、板幅検出器である板幅計7が設けられ、鋼帯3の板幅は板幅計7によって測定される。板幅計7は、たとえばマグネスケールによって実現される。板幅計7の出側には、第1孔検出器9と第1ブライドルロール10とがこの順序で設けられており、第1ブライドルロール10には第1パルス発信器11が取付けられている。第1孔検出器9は、溶接点検出孔を検出して、溶接点が板幅計近傍の第1位置を通過したことを表す信号を発生する。第1パルス発信器11は、鋼帯3の走行長さを検出する。第1孔検出機9および第1パルス発信器11は、第1走行長さ検出器13を構成する。第1走行長さ検出器13は、第1位置における鋼帯3の溶接点からの走行長さを検出する。
【0017】
第1ブライドルロール10を通過した鋼帯3は、電解清浄装置8、第1ルーパ14および第2ブライドルロール12を経て、熱処理炉15に導入され、熱処理炉15において連続的に熱処理される。熱処理後、鋼帯3は第3ブライドルロール18、第2ルーパ16、センタリング装置17、第4ブライドルロール20を経て調質圧延機19に導入され、調質圧延される。第1および第2ルーパ14,16は鋼帯3を貯留し、熱処理炉15における鋼帯3の走行速度を一定に保つ。センタリング装置17は、鋼帯3の幅方向中央部を予め定める固定位置、たとえば後記サイドトリマ装置25の幅方向中央位置に一致させて走行させる。
【0018】
調質圧延後、鋼帯3は第5ブライドルロール22、第3ルーパ21、第2孔検出器23、デフレクタロール24を経てサイドトリマ装置25に導かれる。第3ルーパ21は鋼帯3を貯留し、トリミング開始、中断、終了時における鋼帯3の走行速度の減速を可能にする。第2孔検出器23は、第3ルーパ21とデフレクタロール24との間の第2位置に設けられ、溶接点を検出してサイドトリマ装置25の直前位置である第2位置に溶接点が到達したことを表す信号を発生する。第2孔検出器23の構成は、第1孔検出器9と全く同一である。
【0019】
サイドトリマ装置25は、図2に示すように鋼帯3の両側部をトリミングする2組の対をなす回転刃物29,30を有しており、各回転刃物29,30は回転軸31,32を介して駆動装置33,34によって回転駆動される。各駆動装置33,34は台車35,36上に載置されており、各台車35,36は鋼帯3の板幅方向外方または内方に同期して同一速度で往復変位可能である。したがって各回転刃物29,30は、サイドトリミングを行うときには鋼帯3の板幅方向内方側に同期して同一速度で目標板幅になるように移動し、サイドトリミングを中断するときには板幅方向外方側に同期して同一速度で鋼帯3から離間するように移動する。
【0020】
サイドトリミング後、鋼帯3は第6ブライドルロール38、シヤー39を経てテンションリール40に巻き取られる。第6ブライドルロール38には、第2パルス発信器26が取付けられている。第2パルス発信器26は鋼帯3の走行長さを検出する。第2孔検出器23および第2パルス発信器26は、第2走行長さ検出器27を構成する。第2走行長さ検出器27は、第2位置における鋼帯3の溶接点からの走行長さを検出する。前記第4〜第6ブライドルロール20,22,38およびテンションリール40は、回転速度の調整によってサイドトリマ装置25における鋼帯3の走行速度を変化させることができる。したがって、これらを総称して走行駆動装置と呼ぶ。
【0021】
図3は、図1に示す連続焼鈍設備1の電気的構成を示すブロック図である。指令手段43である上位コンピュータは、製造指令を第1制御手段44であるプロセスコンピュータに送る。製造指令には、サイドトリミングの有無、トリム幅設定値、鋼種などのコイル情報および熱処理炉15の処理条件である加熱温度、張力などが含まれる。板幅計7は、鋼帯3の板幅を測定して第1制御手段44に送る。第1走行長さ検出器13は、第1位置において溶接点からの鋼帯3の走行長さを測定して第1制御手段44に送る。
【0022】
第1制御手段44には、記憶装置45が備えられている。記憶装置45には、鋼帯3の鋼種、板幅、熱処理炉15の加熱温度および熱処理炉15における鋼帯3の張力と、熱処理炉15における鋼帯3の幅縮み量との関係が事前に求められ、幅縮みテーブルとして格納されている。幅縮みテーブルは、たとえば表1に示すように加熱温度10区分(T1〜T10)、張力10区分(P1〜P10)、板幅2区分(W1,W2)、鋼種10区分(A,B,…)に層別され、各区分毎に幅縮み量βが設定されている。
【0023】
【表1】
【0024】
第1制御手段44は、指令手段43、板幅計7および第1走行長さ検出器13の出力に応答し、後述するように熱処理炉15出側の鋼帯3の板幅を推定し、サイドトリミングすべき鋼帯3に対して推定板幅と目標板幅とを比較し、サイドトリミングを開始することを表す信号またはサイドトリミングを中断する位置を表す信号を第2および第3制御手段46,47に送る。第2走行長さ検出器27は、サイドトリマ装置25の直前の位置である第2位置において溶接点からの鋼帯3の走行長さを測定して第2制御手段46に送る。第2制御手段46は、第1制御手段44および第2走行長さ検出器27の出力に応答し、後述のようにサイドトリマ装置25の回転刃物29,30の移動を制御する。第3制御手段47は、第1制御手段44の出力に応答し、後述のように第4〜第6ブライドルロール20,22,38およびテンションリール40を制御して鋼帯3の走行速度を制御する。第2および第3制御手段46,47は、たとえばプログラマブルコントローラ(PLC)によって実現される。第1〜第3制御手段44,46,47は制御手段を形成する。
【0025】
図4は、図3に示す第1制御手段44の動作を説明するためのフローチャートである。図4を参照して、本発明の鋼帯3のサイドトリミング方法について説明する。ステップa1では、先行材の尾部と後行材の先端部とを溶接機6で接合し、溶接点に溶接点検出孔を穿孔して第1制御手段44の動作をスタートする。以下使用する鋼帯3のサイドトリミングの有無、トリム幅設定値W0、鋼種および熱処理炉15の加熱温度、張力などの製造指令は溶接前に予め上位コンピュータ43から受信しておく。
【0026】
ステップa2では、熱処理炉15における鋼帯3の幅縮み量βが推定される。幅縮み量の推定値βは、前記鋼帯3の製造指令に対応して表1に示す幅縮みテーブルを参照して求められる。ステップa3では、鋼帯3の板幅W1が板幅計7によって測定される。ステップa4では、熱処理炉15出側の鋼帯3の板幅W2が(1)式によって求められる。
W2 = W1−β …(1)
【0027】
ステップa5では、トリム可否判定が(2)式に示す判定式によって行われる。すなわち、その鋼帯3がサイドトリミングすべき鋼帯であって、かつ前記求めた板幅W2、換言すればサイドトリマ装置25に供給される鋼帯3の板幅W2が目標板幅WAを超えるときサイドトリム可能と判断される。目標板幅WAは、(3)式によって求められる。(3)式における定数αは、回転刃物の幅等サイドトリマ装置25の仕様によって決定されるサイドトリマ装置25の動作安定限界値である。
W2 > WA …(2)
WA = WO + α …(3)
【0028】
ステップa5における判断が肯定であれば、ステップa3に戻る。トリム可否判定は、鋼帯3の予め定める走行長さ、たとえば50m毎に行われる。
【0029】
ステップa5における判断が否定であれば、トリム不可と判断され、ステップa6に移る。ステップa6では、板幅不足位置が決定される。これは、第1走行長さ検出器13によって溶接点から板幅不足位置までの鋼帯3の長さLrを検出することによって決定される。ステップa5における判断が否定になれば、以後トリム可否判定は中止される。ステップa7では、板幅不足位置の溶接点からの距離Lrが後述する判定距離LO以上であるか否かが判断される。この判断は、以下に述べるようにサイドトリム中断位置を決定するために行われる。
【0030】
図5は、サイドトリム中断位置の決定方法を説明するための図である。前記トリム可否判定を鋼帯3の予め定める走行長さ毎に実施し、k回目の判定で板幅不足の発生が検出された場合、板幅不足位置は、溶接点からk回目の判定位置までの鋼帯3の走行長さLrで表される。しかしながら、(k−1)回目の判定直後からk回目の判定までの間はトリム可否判定が行われないので、実際の板幅不足位置は(k−1)回目の判定直後である可能性もある。したがって、トリム可否判定誤差γの最大値は、k回目の判定位置と、(k−1)回目の判定位置との距離間隔に等しく、たとえば50mである。この結果、サイドトリム中断位置は、k回目の判定位置よりもトリム可否判定誤差γだけ溶接点寄りの位置に設定される。すなわち、サイドトリム中断位置の溶接点からの距離Lstopは(4)式で表される。
Lstop = Lr−γ …(4)
【0031】
このようにサイドトリム中断位置は、板幅不足位置よりもトリム可否判定誤差γの最大値分だけ溶接点寄りに設定されるので、サイドトリムが板幅不足位置で行われる恐れがなくなり、サイドトリムのトラブル発生要因を排除することができる。
【0032】
本実施の形態では、サイドトリム開始後、直ぐにサイドトリムの中断を行うのであれば初めからサイドトリムを行わないように構成されている。すなわち、減速確保距離Lを設定し、前記サイドトリム中断位置の溶接点からの距離Lstopと減速確保距離Lとを比較してサイドトリム中断位置を決定するように構成されている。
【0033】
減速確保距離Lは、第3ルーパ21の貯留量が予め定める最大値からほぼ零になるのに要する最大時間を求め、前記求めた最大時間に対応する鋼帯3の走行距離にほぼ一致するように設定される。すなわち、溶接点がサイドトリマ装置25の直前位置である第2位置に到達してから、サイドトリム中断位置が第2位置に到達するまでに第3ルーパ21の貯留量を予め定める最大値からほぼ零にすることのできる鋼帯3の走行距離に予め設定される。したがって、サイドトリム中断位置を決定するための判定式は、(5)式で表される。また前記(4)式および(5)式から(6)式が得られる。
Lstop ≧ L …(5)
Lr ≧ L+γ …(6)
【0034】
(6)式の右辺は判定距離LOと呼ばれ、(7)式で表される。判定距離LOは、減速確保距離Lを超える値に予め設定される。このように、判定距離LOは第3ルーパ21の貯留量を最大値からほぼ零にすることのできる適正な距離に設定されているので、サイドトリム中断位置がサイドトリマ装置25に到達する直前に鋼帯3の走行速度をサイドトリムを中断するために必要な走行速度まで確実に減速することができる。
LO = L + γ …(7)
【0035】
再び図4を参照して、ステップa7では前述のように板幅不足位置の溶接点からの距離Lrが判定距離LO以上であるか否かが判断される。この判断が肯定であれば、ステップa8に進む。ステップa8では、サイドトリム中断位置が溶接点から距離Lstop=(Lr−γ)離れた位置であることを表す指令が発令される。この指令は、記憶装置45に記憶され溶接点が第2位置に到達した時点で第2および第3制御手段46,47に送信される。
【0036】
ステップa7における判断が否定であれば、ステップa9に進む。ステップa9では、サイドトリム中断位置の溶接点からの距離Lstopが零であることを表す指令、すなわちサイドトリム不可であることを表す指令が発令される。この指令は記憶装置45に記憶され、溶接点が第2位置に到達した時点で第2および第3制御手段46,47に送信される。サイドトリム中断位置の溶接点からの距離Lstopは、(8),(9)式によって総括的に示される。またサイドトリム開始後に板幅不足が発生した場合には、発生した時点で第1制御手段44から第2および第3制御手段46,47にサイドトリム中断位置の溶接点からの距離を表す信号が送信される。
Lstop = 0(Lr<L+γのとき) …(8)
Lstop = Lr−γ(Lr≧L+γのとき) …(9)
【0037】
サイドトリムを実施する指令が発令されると、第2および第3制御手段46,47は溶接点がサイドトリマ装置25に到達する直前または直後にサイドトリマ装置25の回転刃物29,30の幅方向間隔が目標板幅になるように回転刃物を移動し、鋼帯3の走行速度が操業条件によって定まる速度になるように第4〜第6ブライドルロール20,22,38およびテンションリール40の回転速度を制御する。またサイドトリムを中断する指令が発令されると、第2および第3制御手段46,47は、サイドトリム中断位置がサイドトリマ装置25に到達する直前に鋼帯3の走行速度を減速してサイドトリムを中断するために必要な速度になるように、第4〜第6ブライドルロール20,22,38およびテンションリール40の回転速度を制御し、サイドトリマ装置25の回転刃物29,30を鋼帯3の板幅より外側、すなわち幅方向両外方側に移動して鋼帯3から離間する。
【0038】
このように鋼帯3の鋼種、板幅、熱処理炉15の加熱温度、張力と、熱処理炉15における板幅縮み量との関係が予め求められ、それに基づいて熱処理炉15の出側における鋼帯3の板幅が推定されるので、サイドトリマ装置25に供給される鋼帯3の板幅を精度よく推定することができる。これによって、サイドトリミングすべき鋼帯3に対して推定板幅と目標板幅との比較によるトリム可否判定を精度よく行うことができる。
【0039】
また板幅不良位置の溶接点からの距離Lrが判定距離LO未満のときには鋼帯3の頭部からサイドトリムが行われないので、サイドトリムが開始されて直ぐにサイドトリムが中断されるという異常作業を回避することができる。これによって、第3ルーパ21が小形で、かつ貯留量がほぼ最大貯留量であってもサイドトリムの中断に伴う鋼帯3の走行速度の減速を行わなくてもよいので、熱処理炉15における鋼帯3の走行速度に影響が及ばない。したがって、熱処理炉15における鋼帯3の走行速度を一定に保つことができ、安定した連続焼鈍を行うことができる。またサイドトリムの中断が行われるときには、サイドトリム中断位置がトリム可否判定誤差γの最大値に基づいて設定されるので、板幅不足位置においてサイドトリムが行われる恐れがなくなる。これによって、サイドトリミング時におけるトラブルの発生を確実に防止することができる。
【0040】
本実施の形態では、前記トリム可否判定誤差γは予め定める距離50mに設定されているけれども、これに限定されるものではなく、設備の実態に合致したトリム可否判定の一周期に対応する鋼帯3の最大走行距離にほぼ等しい値に設定してもよい。また前記予め定める判定距離LOは、第3ルーパ21の貯留量が予め定める最大値からほぼ零になるのに要する最大時間に対応する鋼帯3の走行距離を超える値に設定されているけれども、これに限定されるものではなく、設備の実態に合致した予め定める値に設定してもよい。また板幅不足位置の溶接点からの距離Lrが予め定める判定距離LO未満であるとき、サイドトリムを鋼帯3の頭部から中断するように構成されているけれども、熱処理炉15の出側に設けられている第2ルーパ16の貯留量が大きいときには、サイドトリムを鋼帯3の頭部から中断するように構成しなくてもよい。
【0041】
【発明の効果】
以上のように請求項1記載の本発明によれば、熱処理炉出側の金属帯の板幅を精度よく推定することができるので、板幅不足の発生の有無を正確に検知することができる。またサイドトリミングすべき金属帯に対して板幅不足の発生が検知されたときには、金属帯の走行速度を減速した状態で板幅不足位置がサイドトリマ装置に到達する直前にサイドトリマ装置の回転刃物が金属帯の板幅より外側に移動して金属帯から離間するので、板幅不足位置においてサイドトリムが実施される恐れがなくなる。これによって、回転刃物の破損およびトリム代のちぎれなどのトラブルの発生が確実に防止される。
また板幅不足の発生位置が金属帯の頭部の溶接点からあまり離れていないときには、始めからサイドトリミングが行われないので、サイドトリミングが開始されて直ぐにサイドトリミングが中断されるという異常作業を回避することができる。これによって、ルーパが小形でサイドトリミング開始時にほぼ最大貯留量になっていても、サイドトリミングの中断のために必要な貯留をしなくてもよいので、熱処理炉の金属帯の速度に影響が及ばない。したがって熱処理炉の金属帯の速度を減速させる必要がなく、安定した連続焼鈍を確実に行うことができる。また板幅不足の発生位置が金属帯の溶接点から充分離れているときには、板幅不足位置よりも予め定める距離γだけ溶接点寄りの位置でサイドトリミングの中断が行われるので、板幅不足位置の検出誤差があっても、板幅不足位置においてサイドトリミングが行われる恐れがなくなる。
【0043】
また請求項2記載の本発明によれば、前記予め定める判定距離LOはルーパの貯留量を最大位置からほぼ零にすることのできる適正な距離に設定されているので、サイドトリム中断位置がサイドトリマ装置に到達する直前に金属帯の走行速度をサイドトリムを中断するために必要な走行速度まで確実に減速することができる。
【0044】
また請求項3記載の本発明によれば、サイドトリミングすべき金属帯の板幅不足が発生したときにはサイドトリミングを中断するようにサイドトリマ装置を制御する手段が備えられているので、金属帯のサイドトリミングをトラブルを生じさせることなく確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態である連続焼鈍設備1の構成を簡略化して示す系統図である。
【図2】図1に示すサイドトリマ装置25の構成を簡略化して示す正面図である。
【図3】図1に示す連続焼鈍設備1の電気的構成を示すブロック図である。
【図4】図3に示す第1制御手段44の動作を説明するためのフローチャートである。
【図5】サイドトリム中断位置の決定方法を説明するための図である。
【符号の説明】
1 連続焼鈍設備
3 鋼帯
7 板幅計
13 第1走行長さ検出器
15 熱処理炉
19 調質圧延機
21 第3ルーパ
23 第2孔検出器
25 サイドトリマ装置
27 第2走行長さ検出器
43 指令手段
44 第1制御手段
45 記憶装置
46 第2制御手段
47 第3制御手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a side trimming method for cutting both sides of a metal strip and a continuous annealing facility to which the method can be suitably applied.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a metal strip such as a cold rolled steel strip (hereinafter referred to as a steel strip) is subjected to electrolytic cleaning, heat treatment, and temper rolling, and then continuously on both sides in the width direction of the steel strip by a side trimmer device. Has been disconnected. Hereinafter, this cutting process is called side trimming or side trim.
[0003]
When performing side trimming, the width of the steel strip is not constant over the entire length, so it changes when the width of the steel strip narrows while cutting both sides of the steel strip with the rotary cutter of the side trimmer device. When the cutter comes off from the steel strip and then both sides of the steel strip are cut again by the rotary cutter, a large impact force may act on the rotary cutter and the rotary cutter may be damaged. Even if the rotary cutter does not come off the steel strip, if the trim margin, which is the difference between the plate width of the steel strip and the side trim width, is small, the trim margin may be broken and cutting may be defective.
[0004]
Conventionally, various methods have been proposed in order to eliminate such side trimming problems. In Japanese Patent Laid-Open No. 60-97158, it is determined whether or not side trimming is possible by a plate width detecting means arranged on the upstream side of a side trimmer device. A method for avoiding trouble by reducing the above is disclosed. Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-199631 discloses a side trimming method in which a steel band camber is detected and the plate width after cutting is changed in accordance with the camber size. In Japanese Patent Publication No. 61-7884, the relationship between the trim margin and the optimum sheet feeding speed of the steel strip is obtained, the width fluctuation of the steel strip is detected, and the optimum sheet feeding speed is determined based on the relation and the width fluctuation. A side trimming method is disclosed in which both sides of a steel strip are cut by controlling the plate passing speed to be the optimum plate passing speed. In this method, the sheet passing speed is controlled to decrease as the width variation of the steel strip increases.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In each of the prior arts described above, the steel strip width detected on the upstream side of the side trimmer device is kept constant without causing width reduction during traveling. On the other hand, when the above prior arts are applied to continuous equipment provided with a heat treatment furnace, for example, continuous annealing equipment provided with a plate width detecting means, a heat treatment furnace and a side trimmer device in this order, the steel detected on the entry side of the heat treatment furnace Since the width of the strip is reduced by shrinking the width while passing through the heat treatment furnace, there is a risk of trouble occurring in the side trimmer device provided on the exit side of the heat treatment furnace. This problem can be solved by providing a plate width detection means between the heat treatment furnace and the side trimmer device. However, if a plate width detection means is provided downstream of the heat treatment furnace, it is used for measuring the product plate width. Since it is preferentially provided on the exit side of the side trimmer device that can be used, it is difficult to install the plate width detecting means between the heat treatment furnace and the side trimmer device in terms of investment efficiency.
[0006]
In JP-A-60-97158 and JP-B-61-7884, the traveling speed is reduced when the narrow portion of the steel strip is cut, but this processing has the following problems. Usually, at the start and end of side trimming, the traveling speed is reduced. For this reason, immediately after the side trimming of the preceding material is completed and the side trimming of the succeeding material is started, the looper provided on the entry side of the side trimming device has almost the maximum storage amount. In this state, if it is decelerated in order to cut the narrow part of the steel strip, it cannot be decelerated only by the looper, and it becomes necessary to decelerate the central traveling speed. Although this problem can be solved by increasing the size of the looper, a new problem arises that the size of the equipment increases.
[0007]
The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and can perform side trimming without any trouble even in a continuous facility equipped with a heat treatment furnace, and even if the looper is small, it does not reduce the central traveling speed. It is in providing the side trimming method and continuous annealing equipment.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a metal strip side trimming method in a continuous annealing facility comprising a plate width detector, a heat treatment furnace, a looper, and a side trimmer device in this order.
The width of the metal strip on the heat treatment furnace entrance side is measured over the entire length, and the heat treatment furnace corresponding to the obtained width of the metal strip based on the treatment conditions of the heat treatment furnace, the dimensions of the metal strip and the components of the metal strip Estimate the width of the metal strip on the outgoing side, and when the metal strip is a metal strip to be side trimmed and the estimated plate width exceeds the target plate width, side trimming is started and the estimated plate width is the target plate width. WhenThe length Lr of the metal band from the weld point of the metal band to the position where the plate width is insufficient is obtained, and when the length Lr is less than a predetermined determination distance LO, the traveling speed of the metal band is reduced and the side trimmer device rotates. The metal band side trimming is interrupted from the head by moving the blade outside the width of the metal band and moving away from the metal band, and when the length Lr is equal to or greater than the predetermined determination distance LO, By reducing the traveling speed and moving the rotary cutter of the side trimmer device outside the plate width of the metal strip and separating it from the metal strip, the side trimming of the metal strip is welded by a predetermined distance γ from the position where the plate width is insufficient. Suspend at pointThis is a method for side trimming a metal strip.
[0009]
According to the present invention, the sheet width of the metal strip on the heat treatment furnace exit side is estimated based on the treatment conditions of the heat treatment furnace, the dimensions of the metal band and the components of the metal band. If the relationship with the amount of shrinkage is known in advance, the plate width of the metal strip supplied to the side trimmer device can be accurately estimated. This makes it possible to accurately determine whether or not the estimated plate width exceeds the target plate width, so that it is possible to accurately detect whether or not the plate width is insufficient. Also, when the occurrence of insufficient plate width is detected for the metal band to be side trimmed, the rotary cutter of the side trimmer device immediately before the plate width insufficient position reaches the side trimmer device with the traveling speed of the metal band reduced. Moves outward from the plate width of the metal band and moves away from the metal band, so that the possibility of side trimming at positions where the plate width is insufficient is reliably avoided. This reliably prevents troubles such as breakage of the rotary cutter and tearing of the trim allowance.
Also, when the position where the plate width is insufficient is not far from the welding point of the metal band head, side trimming is not performed from the beginning, so the side trimming is interrupted immediately after the side trimming is started. Can be avoided. As a result, even if the looper is small and has a maximum storage capacity at the start of side trimming, it does not have to be stored for interruption of side trimming, so the speed of the metal strip in the heat treatment furnace is affected. Absent. Therefore, it is not necessary to reduce the speed of the metal strip of the heat treatment furnace, and stable continuous annealing can be reliably performed. In addition, when the occurrence position of insufficient plate width is sufficiently far from the welding point of the metal strip, side trimming is interrupted at a position closer to the welding point by a predetermined distance γ than the insufficient position of the plate width. Even if there is this detection error, there is no possibility that side trimming is performed at a position where the plate width is insufficient.
[0012]
The predetermined determination distance LO of the present invention is characterized in that the predetermined determination distance LO is set to a value exceeding the travel distance of the metal band corresponding to the maximum time required for the stored amount of the looper to become substantially zero from the predetermined maximum value. To do.
[0013]
According to the present invention, since the predetermined determination distance LO is set to an appropriate distance that can make the stored amount of the looper substantially zero from the maximum value, immediately before the side trim interruption position reaches the side trimmer device. In addition, the traveling speed of the metal strip can be surely reduced to the traveling speed necessary for interrupting the side trimming.
[0014]
The present invention also includes a heat treatment furnace for heating and cooling the metal strip,
A plate width detector for detecting the plate width of the metal strip supplied to the heat treatment furnace on the entry side of the heat treatment furnace;
A side trimmer device that is provided on the exit side of the heat treatment furnace, has a pair of left and right rotary cutters that cut both sides of the metal strip, and is capable of moving the rotary cutter in the width direction of the metal strip;
A centering device that is interposed between the outlet side of the heat treatment furnace and the side trimmer device and guides the central position in the width direction of the metal strip in accordance with a predetermined fixed position;
A first travel length detector provided on the entry side of the heat treatment furnace and in the vicinity of the plate width detector, for detecting the travel length of the metal strip;
A looper interposed between the outlet side of the heat treatment furnace and the side trimmer device and storing a metal strip;
A second travel length detector provided between the looper and the side trimmer device for detecting the travel length of the metal strip;
Traveling drive means for changing the traveling speed of the metal strip in the side trimmer device;
In response to the output of the plate width detection means, estimate the plate width of the metal strip on the heat treatment furnace exit side corresponding to the detected plate width of the metal strip, the metal strip is a metal strip to be side-trimmed, and Control means for controlling the side trimmer device so that side trimming is started when the estimated plate width exceeds the target plate width and side trimming is interrupted when the estimated plate width is equal to or less than the target plate width. It is a continuous annealing facility.
[0015]
According to the present invention, since the means for controlling the side trimmer device is provided so as to interrupt the side trimming when the plate width of the metal band to be side trimmed is insufficient, trouble occurs in the side trimming of the metal band. It is possible to perform without fail.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a system diagram showing a simplified configuration of a
[0017]
The
[0018]
After the temper rolling, the
[0019]
As shown in FIG. 2, the
[0020]
After the side trimming, the
[0021]
FIG. 3 is a block diagram showing an electrical configuration of the
[0022]
The first control means 44 is provided with a
[0023]
[Table 1]
[0024]
The first control means 44 responds to the outputs of the command means 43, the
[0025]
FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the first control means 44 shown in FIG. With reference to FIG. 4, the side trimming method of the
[0026]
In step a2, the width shrinkage amount β of the
W2 = W1-β (1)
[0027]
In step a5, the determination as to whether trimming is possible is performed according to the determination equation shown in equation (2). That is, the
W2> WA (2)
WA = WO + α (3)
[0028]
If the determination in step a5 is affirmative, the process returns to step a3. The trim propriety determination is performed every predetermined traveling length of the
[0029]
If the determination in step a5 is negative, it is determined that trimming is not possible, and the process proceeds to step a6. In step a6, the insufficient plate width position is determined. This is determined by detecting the length Lr of the
[0030]
FIG. 5 is a diagram for explaining a method of determining the side trim interruption position. The trimability determination is performed for each predetermined travel length of the
Lstop = Lr−γ (4)
[0031]
In this way, the side trim interruption position is set closer to the weld point by the maximum trim determination error γ than the plate width shortage position, so there is no risk that the side trim will be performed at the plate width shortage position. The cause of trouble can be eliminated.
[0032]
In the present embodiment, if the side trim is interrupted immediately after the start of the side trim, the side trim is not performed from the beginning. That is, the deceleration securing distance L is set, and the side trim interruption position is determined by comparing the distance Lstop from the welding point at the side trim interruption position with the deceleration securing distance L.
[0033]
The deceleration securing distance L is determined so that the maximum time required for the storage amount of the
Lstop ≧ L (5)
Lr ≧ L + γ (6)
[0034]
The right side of the equation (6) is called a determination distance LO and is represented by the equation (7). The determination distance LO is set in advance to a value exceeding the deceleration securing distance L. In this way, the determination distance LO is set to an appropriate distance that can reduce the storage amount of the
LO = L + γ (7)
[0035]
Referring to FIG. 4 again, in step a7, as described above, it is determined whether or not the distance Lr from the welding point at the insufficient plate width position is equal to or greater than the determination distance LO. If this determination is affirmative, the process proceeds to step a8. In step a8, a command indicating that the side trim interruption position is a position away from the welding point by a distance Lstop = (Lr−γ) is issued. This command is stored in the
[0036]
If the determination in step a7 is negative, the process proceeds to step a9. In step a9, a command indicating that the distance Lstop from the welding point at the side trim interruption position is zero, that is, a command indicating that side trim is not possible is issued. This command is stored in the
Lstop = 0 (when Lr <L + γ) (8)
Lstop = Lr−γ (when Lr ≧ L + γ) (9)
[0037]
When a command for carrying out the side trim is issued, the second and third control means 46, 47 are arranged in the width direction of the
[0038]
Thus, the relationship between the steel type of the
[0039]
Further, when the distance Lr from the welding point of the plate width defect position is less than the determination distance LO, the side trim is not performed from the head of the
[0040]
In this embodiment, the trim propriety determination error γ is set to a predetermined distance 50 m, but is not limited to this, and the steel strip corresponding to one cycle of the trim propriety determination that matches the actual condition of the equipment. It may be set to a value substantially equal to the maximum travel distance of 3. In addition, the predetermined determination distance LO is set to a value exceeding the traveling distance of the
[0041]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the plate width of the metal strip on the heat treatment furnace exit side can be estimated with high accuracy, so that it is possible to accurately detect whether or not the plate width is insufficient. . Also, when the occurrence of insufficient plate width is detected for the metal band to be side trimmed, the rotary cutter of the side trimmer device immediately before the plate width insufficient position reaches the side trimmer device with the traveling speed of the metal band reduced. Moves outward from the plate width of the metal strip and moves away from the metal strip, so that there is no risk of side trim being performed at positions where the plate width is insufficient. This reliably prevents troubles such as breakage of the rotary cutter and tearing of the trim allowance.
Also, when the position where the plate width is insufficient is not far from the welding point of the metal band head, side trimming is not performed from the beginning, so the side trimming is started and the side trimming is interrupted immediately. It can be avoided. As a result, even if the looper is small and has a maximum storage capacity at the start of side trimming, it does not have to be stored for interruption of side trimming, so the speed of the metal strip in the heat treatment furnace is affected. Absent. Therefore, it is not necessary to reduce the speed of the metal strip of the heat treatment furnace, and stable continuous annealing can be reliably performed. In addition, when the occurrence position of insufficient plate width is sufficiently far from the welding point of the metal strip, side trimming is interrupted at a position closer to the welding point by a predetermined distance γ than the insufficient position of the plate width. Even if there is a detection error, side trimming is not performed at a position where the plate width is insufficient.
[0043]
And claims2According to the present invention described above, the predetermined determination distance LO is set to an appropriate distance that allows the stored amount of the looper to be substantially zero from the maximum position, so that the side trim interruption position reaches the side trimmer device. The traveling speed of the metal strip can be surely reduced to the traveling speed necessary for interrupting the side trim immediately before the operation.
[0044]
And claims3According to the described invention, since the means for controlling the side trimmer device is provided so that the side trimming is interrupted when the plate width of the metal band to be side trimmed is insufficient, the side trimming of the metal band is troubled. It is possible to carry out reliably without generating.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system diagram showing a simplified configuration of a
2 is a front view showing a simplified configuration of a
FIG. 3 is a block diagram showing an electrical configuration of the
4 is a flowchart for explaining the operation of first control means 44 shown in FIG. 3; FIG.
FIG. 5 is a diagram for explaining a method of determining a side trim interruption position.
[Explanation of symbols]
1 Continuous annealing equipment
3 Steel strip
7 Board width meter
13 First travel length detector
15 Heat treatment furnace
19 Temper rolling mill
21 3rd looper
23 Second hole detector
25 Side trimmer device
27 Second travel length detector
43 Command means
44 1st control means
45 Storage device
46 Second control means
47 Third control means
Claims (3)
熱処理炉入側における金属帯の板幅を全長に亘って測定し、熱処理炉の処理条件、金属帯の寸法および金属帯の成分に基づいて、前記求めた金属帯の板幅に対応する熱処理炉出側の金属帯の板幅を推定し、金属帯がサイドトリミングすべき金属帯であって、かつ推定板幅が目標板幅を超えるとき、サイドトリミングを開始し、推定板幅が目標板幅以下であるとき、金属帯の溶接点から板幅不足位置までの金属帯の長さLrを求め、前記長さLrが予め定める判定距離LO未満であるとき、金属帯の走行速度を減速し、サイドトリマ装置の回転刃物を金属帯の板幅より外側に移動して金属帯から離間することによって金属帯のサイドトリミングを頭部から中断し、前記長さLrが予め定める判定距離LO以上であるとき、金属帯の走行速度を減速し、サイドトリマ装置の回転刃物を金属帯の板幅より外側に移動して金属帯から離間することによって、金属帯のサイドトリミングを板幅不足位置よりも予め定める距離γだけ溶接点寄りの位置で中断することを特徴とする金属帯のサイドトリミング方法。In the metal band side trimming method in the continuous annealing equipment provided with the plate width detector, heat treatment furnace, looper, and side trimmer device in this order,
The width of the metal strip on the heat treatment furnace entrance side is measured over the entire length, and the heat treatment furnace corresponding to the obtained width of the metal strip based on the treatment conditions of the heat treatment furnace, the dimensions of the metal strip and the components of the metal strip Estimate the width of the metal strip on the outgoing side, and when the metal strip is a metal strip to be side trimmed and the estimated plate width exceeds the target plate width, side trimming is started and the estimated plate width is the target plate width. When it is below, the length Lr of the metal band from the weld point of the metal band to the position where the plate width is insufficient is obtained, and when the length Lr is less than a predetermined determination distance LO, the traveling speed of the metal band is reduced, The side trimming of the metal band is interrupted from the head by moving the rotary cutter of the side trimmer device outside the plate width of the metal band and away from the metal band, and the length Lr is equal to or greater than a predetermined determination distance LO. When the traveling speed of the metal strip is reduced Then, by moving the rotary cutter of the side trimmer device outward from the plate width of the metal strip and separating it from the metal strip, the side trimming of the metal strip is positioned closer to the welding point by a predetermined distance γ than the plate width shortage position. A side trimming method for a metal strip, characterized by being interrupted at a step.
熱処理炉の入側で熱処理炉に供給される金属帯の板幅を検出する板幅検出器と、 A plate width detector for detecting the plate width of the metal strip supplied to the heat treatment furnace on the entry side of the heat treatment furnace;
熱処理炉の出側に設けられ、金属帯の両側部を切断する左右一対の回転刃物を有し、回転刃物を金属帯の幅方向に移動可能であるサイドトリマ装置と、 A side trimmer device that is provided on the exit side of the heat treatment furnace, has a pair of left and right rotary cutters that cut both sides of the metal strip, and is capable of moving the rotary cutter in the width direction of the metal strip;
熱処理炉の出側とサイドトリマ装置との間に介在され、金属帯の幅方向の中央位置を予め定める固定位置に一致して案内するセンタリング装置と、 A centering device that is interposed between the outlet side of the heat treatment furnace and the side trimmer device and guides the central position in the width direction of the metal strip in accordance with a predetermined fixed position;
熱処理炉の入側で、かつ板幅検出器の近傍に設けられ、金属帯の走行長さを検出する第1走行長さ検出器と、 A first travel length detector provided on the entry side of the heat treatment furnace and in the vicinity of the plate width detector, for detecting the travel length of the metal strip;
熱処理炉の出側とサイドトリマ装置との間に介在され、金属帯を貯留するルーパと、 A looper interposed between the outlet side of the heat treatment furnace and the side trimmer device and storing a metal strip;
ルーパとサイドトリマ装置との間に設けられ、金属帯の走行長さを検出する第2走行長さ検出器と、 A second travel length detector provided between the looper and the side trimmer device for detecting the travel length of the metal strip;
サイドトリマ装置における金属帯の走行速度を変化する走行駆動手段と、 Traveling drive means for changing the traveling speed of the metal strip in the side trimmer device;
前記板幅検出手段の出力に応答し、検出された金属帯の板幅に対応する熱処理炉出側の金属帯の板幅を推定し、金属帯がサイドトリミングすべき金属帯であって、かつ推定板幅が目標板幅を超えるときサイドトリミングを開始し、推定板幅が目標板幅以下であるときサイドトリミングを中断するようにサイドトリマ装置を制御する制御手段とを含むことを特徴とする連続焼鈍設備。 In response to the output of the plate width detecting means, estimating the plate width of the metal strip on the heat treatment furnace exit side corresponding to the detected plate width of the metal strip, the metal strip is a metal strip to be side-trimmed, and Control means for controlling the side trimmer device so as to start side trimming when the estimated plate width exceeds the target plate width and interrupt side trimming when the estimated plate width is equal to or less than the target plate width. Continuous annealing equipment.
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