JP4050201B2 - Control method for rolling material cooling device - Google Patents
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Description
本発明は、圧延材の冷却装置の制御方法に関するものである。 The present invention relates to a method for controlling a rolling device cooling apparatus.
従来から、薄鋼材などの圧延材は、熱せられたスラブを複数の圧延機(タンデム圧延機)に導入して連続圧延を施すことで製造されている。圧延が終了した圧延材は、水等の冷却材を噴射や滴下等することで圧延材の温度を調整する冷却装置により適切な条件の下で冷却された上で、製造ラインの最終端の巻き取り機(コイラ)に巻き取られるようになっている。
この冷却装置を制御する方法としては、例えば、特許文献1に記載されたものがあった。この文献に記載された技術は、圧延材の設定移送速度や冷却装置の入り側での設定温度等に基づいて、冷却装置による圧延材各部位の温度降下量を算出し、この温度降下量を基に冷却装置を制御して圧延材の温度をコントロールするものとなっていた。
As a method for controlling the cooling device, for example, there is one described in
しかしながら、この冷却装置の制御方法は、圧延材が定常的に圧延されているときに有効なものであって、圧延の最終段階、すなわち圧延材の尾端部が最終圧延機を通り過ぎた後の非定常状態における冷却装置の制御に対応できるものとなっていなかった。
詳しくは、圧延材が最終圧延機を通り過ぎた後は、その尾端部が自由端となり、圧延材の移送速度が急激に変化する、所謂「尻抜け」状態となる。その状況を抑制するため、搬送ローラやコイラを制御するなどして、圧延材移送速度を設定値に近づけるようにしているものの、実際には移送速度を一定にすることは困難であった。
However, this cooling device control method is effective when the rolled material is being rolled constantly, and the final stage of rolling, that is, after the tail end of the rolled material has passed through the final rolling mill. It could not cope with the control of the cooling device in the unsteady state.
Specifically, after the rolled material passes through the final rolling mill, the tail end portion becomes a free end, and a so-called “bottom-out” state occurs in which the rolling material transfer speed changes rapidly. In order to suppress the situation, the transporting roller and the coiler are controlled to bring the rolling material transporting speed close to the set value, but in practice it is difficult to make the transporting speed constant.
そのような状況下で、冷却装置による圧延材の冷却(温度調整)を最適なものとするためには、特許文献1の技術では対応困難であった。
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、圧延材の尾端部が自由端である際に、圧延材の最適な温度制御を可能とする圧延材の冷却装置の制御方法を提供することを目的とするものである。
Under such circumstances, in order to optimize the cooling (temperature adjustment) of the rolled material by the cooling device, it is difficult to cope with the technique of
Accordingly, in view of the above problems, the present invention provides a control method for a rolling material cooling device that enables optimum temperature control of the rolled material when the tail end portion of the rolled material is a free end. It is the purpose.
前記目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
すなわち、本発明にかかる圧延材の冷却装置の制御方法は、連続圧延ラインの最終圧延機と巻き取り機との間に配設され、冷却材の供給量を制御することで圧延材の温度を制御する冷却セクションを圧延材移送方向に複数備える圧延材の冷却装置を、前記圧延材の尾端部が最終圧延機を抜けた後に制御するに際し、前記圧延材上の所定位置が冷却装置内の所定の冷却セクションを通過するときの実績移送速度を求め、該実績移送速度と予め設定されている設定移送速度との速度偏差を求め、該速度偏差に基づいて前記所定の冷却セクションより下流側に備えられている制御冷却セクションを制御することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention takes the following technical means.
That is, the control method of the rolling material cooling device according to the present invention is arranged between the final rolling mill and the winder of the continuous rolling line, and the temperature of the rolling material is controlled by controlling the supply amount of the cooling material. When controlling the cooling device for a rolled material having a plurality of cooling sections to be controlled in the rolling material transfer direction after the tail end of the rolled material has passed through the final rolling mill, a predetermined position on the rolled material is within the cooling device. An actual transfer speed when passing through a predetermined cooling section is obtained, a speed deviation between the actual transfer speed and a preset set transfer speed is obtained, and a downstream side of the predetermined cooling section is obtained based on the speed deviation. Controlling the control cooling section provided .
この技術的手段によれば、圧延材の移送速度の設定値とその実績値との偏差から、移送方向下流側の制御冷却セクションを制御することで、圧延材の尾端部が自由端である際に、圧延材の最適な温度制御を可能とすることができる。
また、本発明にかかる他の制御方法は、連続圧延ラインの最終圧延機と巻き取り機との間に配設され、冷却材の供給量を制御することで圧延材の温度を制御する冷却セクションを圧延材移送方向に複数備える圧延材の冷却装置で、前記圧延材の尾端部が最終圧延機を抜けた後に、予め設定されている圧延材の移送情報の設定値とその実績値との偏差を求め、前記偏差に基づいて制御冷却セクションを制御するに際し、前記移送情報は、圧延材の移送速度であって、前記冷却装置で、圧延材上の所定位置が、冷却装置の第1冷却セクションを通過するときの実績移送速度と、第1冷却セクションの下流側に位置する第2冷却セクションを通過するときの実績移送速度との速度偏差を求め、前記速度偏差に基づいて第2冷却セクションより下流側に備えられている制御冷却セクションを制御することを特徴とする。
According to this technical means, the tail end portion of the rolled material is a free end by controlling the control cooling section on the downstream side in the transfer direction from the deviation between the set value of the transport speed of the rolled material and the actual value. In this case, the optimum temperature control of the rolled material can be made possible.
Another control method according to the present invention is a cooling section that is disposed between a final rolling mill and a winder of a continuous rolling line, and controls the temperature of the rolled material by controlling the amount of supplied coolant. In the rolling material cooling device comprising a plurality of rolling material in the rolling material transfer direction, after the tail end portion of the rolling material has passed through the final rolling mill, the preset value of the rolling material transfer information and the actual value thereof are set. When the deviation is obtained and the control cooling section is controlled based on the deviation, the transfer information is a transfer speed of the rolled material, and the predetermined position on the rolled material is the first cooling of the cooling device by the cooling device. A speed deviation between the actual transfer speed when passing through the section and the actual transfer speed when passing through the second cooling section located downstream of the first cooling section is obtained, and the second cooling section is determined based on the speed deviation. More downstream And controlling the controlled cooling section are provided.
好ましくは、前記速度偏差に起因する圧延材の温度変動を算出し、この温度変動に基づいて制御冷却セクションを制御するとよい。Preferably, the temperature variation of the rolled material due to the speed deviation is calculated, and the control cooling section is controlled based on the temperature variation.
さらに好ましくは、前記速度偏差の微分値を用いて制御冷却セクションを制御するとよい。More preferably, the control cooling section may be controlled using a differential value of the speed deviation.
また、本発明にかかる他の制御方法は、連続圧延ラインの最終圧延機と巻き取り機との間に配設され、冷却材の供給量を制御することで圧延材の温度を制御する冷却セクションを圧延材移送方向に複数備える圧延材の冷却装置を、前記圧延材の尾端部が最終圧延機を抜けた後に制御するに際し、前記圧延材上の所定位置が冷却装置内の第1冷却セクションを通過するときの実績移送速度と、第1冷却セクションの下流側に位置する第2冷却セクションを通過するときの実績移送速度とを求めると共に、これら実績移送速度から第1冷却セクション及び第2冷却セクションに対する圧延材の実績通過時間を求め、前記実績通過時間に基づいて、第2冷却セクションより下流側における圧延材の通過時間を予測し、前記予測された通過時間に基づいて、第2冷却セクションの下流側に位置する制御冷却セクションを制御することを特徴とする。Another control method according to the present invention is a cooling section that is disposed between a final rolling mill and a winder of a continuous rolling line, and controls the temperature of the rolled material by controlling the amount of supplied coolant. When controlling the rolling device cooling device comprising a plurality of rolling material in the rolling material transfer direction after the tail end portion of the rolling material has passed through the final rolling mill, a predetermined position on the rolling material is a first cooling section in the cooling device. The actual transfer speed when passing through the first cooling section and the actual transfer speed when passing through the second cooling section located downstream of the first cooling section are obtained, and the first cooling section and the second cooling are determined from these actual transfer speeds. The actual passing time of the rolled material with respect to the section is obtained, and the passing time of the rolled material on the downstream side of the second cooling section is predicted based on the actual passing time, and based on the predicted passing time. Te, and controlling the controlled cooling section located downstream of the second cooling section.
好ましくは、前記第2冷却セクションの下流側且つ制御冷却セクションの上流側に位置する第3冷却セクションでの圧延材の実績移送速度を計測した上で、該実績移送速度から第3冷却セクションに対する圧延材の実績通過時間を求め、前記第3冷却セクションでの実績通過時間を基に、前記予測された通過時間を修正し、修正後の前記予測された通過時間に基づいて、前記制御冷却セクションを制御するとよい。Preferably, after measuring the actual transfer speed of the rolled material in the third cooling section located on the downstream side of the second cooling section and the upstream side of the control cooling section, rolling to the third cooling section is performed from the actual transfer speed. The actual passage time of the material is obtained, the predicted passage time is corrected based on the actual passage time in the third cooling section, and the control cooling section is adjusted based on the predicted passage time after the correction. It is good to control.
また好ましくは、前記予測された通過時間から圧延材の温度変動を算出し、この温度変動に基づいて制御冷却セクションを制御するとよい。Preferably, the temperature variation of the rolled material is calculated from the predicted passage time, and the control cooling section is controlled based on the temperature variation.
なお、以上述べた制御冷却セクションは複数の冷却ノズルを備え、この冷却ノズルの稼働本数を可変とすることで冷却材流量を制御するものとすることは非常に好ましい。
こうすることで、各冷却ノズルをオンオフ制御できるだけでなく、冷却ノズルから噴射される冷却材流量を可変とするような制御も可能となり、圧延材の最適な温度制御ができるようになる。
In addition, it is very preferable that the control cooling section described above includes a plurality of cooling nozzles and the coolant flow rate is controlled by changing the number of operating cooling nozzles.
By doing so, not only can the on / off control of each cooling nozzle be performed, but also the control of making the flow rate of the coolant injected from the cooling nozzle variable is possible, and the optimum temperature control of the rolled material can be performed.
圧延材の尾端部が自由端である際に、本発明にかかる冷却装置の制御を行うことで圧延材の最適な温度制御が可能となる。 When the tail end portion of the rolled material is a free end, the optimum temperature control of the rolled material can be performed by controlling the cooling device according to the present invention.
以下、本発明にかかる圧延材の冷却装置の制御方法を、薄鋼板の連続圧延を例示して説明する。
薄鋼板等の圧延材は、加熱されたスラブを複数の圧延機が備えられた連続圧延装置(タンデム圧延機)に導入し、連続的に圧延することで製造される。連続圧延装置の上流側に備えられた圧延機は粗圧延機であり、下流側に備えられた圧延機は、板厚などを整える仕上げ圧延機である。
最終段に備えられた仕上げ圧延機を出た圧延材は、圧延材移送方向に配置された冷却装置内を通りながら冷却され、巻き取り機であるコイラに巻き取られるようになっている。
Hereinafter, the control method of the rolling device cooling device according to the present invention will be described by exemplifying continuous rolling of a thin steel plate.
A rolled material such as a thin steel plate is manufactured by introducing a heated slab into a continuous rolling device (tandem rolling mill) provided with a plurality of rolling mills and continuously rolling the slab. The rolling mill provided on the upstream side of the continuous rolling apparatus is a rough rolling mill, and the rolling mill provided on the downstream side is a finish rolling mill that adjusts sheet thickness and the like.
The rolled material that has exited the finish rolling mill provided in the final stage is cooled while passing through a cooling device arranged in the rolling material transfer direction, and is wound around a coiler that is a winder.
図1は、前記連続圧延装置の最終段仕上げ圧延機1から冷却装置2、コイラ3に至るまでの装置構成を示した概念図である。
なお、本実施形態の説明においては、最終段の仕上げ圧延機を単に圧延機1と呼ぶ。圧延材4の移送方向において、移送されていく側(コイラ3側)を下流側、その反対側(最終段の仕上げ圧延機1側)を上流側と呼ぶ。
圧延機1は、例えば一対のワークロール5を有すると共にそれらをバックアップする一対のバックアップロール6を供えている。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a device configuration from the final
In the description of the present embodiment, the final rolling mill is simply referred to as the
The
この圧延機1の下流側には、圧延材4の温度を測る入り側温度計が設置されており、この入り側温度計7は放射温度計等から構成されている。その下流側に冷却装置2が備えられている。
この冷却装置2は、冷却セクションPiを圧延材4の上下(表裏)面に備え、この冷却セクションPiが圧延材移送方向にN個連なるように配置されている。
冷却セクションPiには、図2に示されるように、圧延材4に向けて冷却材9を吹き付けて圧延材4の温度を下げる複数の冷却ノズル10が備えられ、各冷却ノズル10には冷却材9の流量を可変又はオン・オフ制御可能な冷却バルブ11が設けられている。
An entrance side thermometer for measuring the temperature of the rolled material 4 is installed on the downstream side of the
The
As shown in FIG. 2, the cooling section Pi is provided with a plurality of
冷却装置2の出側には出側温度計12が設置されており、この出側温度計12は放射温度計等から構成されている。その後方には、圧延が終了した圧延材4を巻き取るコイラ3が設けられている。このコイラ3の回転軸には軸の回転速度(回転数)を計測する回転速度計13が設置されている。
圧延機1からコイラ3までの間に設けられている搬送手段には、圧延材4を搬送する搬送ローラ14が設けられている。
また、冷却装置2は、コイラ3の回転速度と回転半径を基に圧延材4の移送速度を算出する移送速度検出部15を有すると共に、圧延材4上の所定のA点を追跡しながら、このA点が、所定の冷却セクションP0,P1,P2,P3に達したことを検出する板位置検出部16を有している。
An
Conveying means provided between the rolling
In addition, the
本実施形態では、N個の冷却セクションを有する連続圧延装置(連続圧延ライン)において、上流側で且つ所定の位置にある冷却セクションP0を第1冷却セクションとし、この冷却セクションP0の下流側にある冷却セクションP1を第2冷却セクションとする。さらに、冷却セクションP1の下流側において、制御のタイミングを検出するための冷却セクションP2を考え、この冷却セクションP2と前記冷却セクションP1の間に存在する冷却セクションP3を第3冷却セクションとする。
第1〜第3冷却セクションは互いの相対的な位置関係を示すものであり、1〜N個の連続する冷却セクションの1番目〜3番目を意味するものではない。
In the present embodiment, in a continuous rolling apparatus (continuous rolling line) having N cooling sections, the cooling section P0 located upstream and in a predetermined position is the first cooling section, and is located downstream of the cooling section P0. The cooling section P1 is a second cooling section. Further, on the downstream side of the cooling section P1, a cooling section P2 for detecting the control timing is considered, and the cooling section P3 existing between the cooling section P2 and the cooling section P1 is defined as a third cooling section.
The first to third cooling sections indicate a relative positional relationship with each other, and do not mean the first to third of the 1 to N continuous cooling sections.
さらに、板位置検出部16と移送速度検出部15とのデータを入力値として、後述する冷却装置2の制御方法に基づいて、下流に位置する冷却ノズル10の稼働数を導出する演算部17を備えており、この演算部17からのデータを基に冷却ノズル10の稼働状態をコントロールする冷却ノズルコントローラ18が備えられている。
ところで、前記連続圧延装置で圧延される圧延材4は、複数の圧延機により所定の移送速度で連続的に圧延されているが、圧延材4の尾端部19が最終圧延機1を抜けた後は、当該尾端部19が自由端になり拘束力がなくなった状態になるため、移送速度が急激に変化することになる。
Further, a
By the way, the rolled material 4 rolled by the continuous rolling apparatus is continuously rolled at a predetermined transfer speed by a plurality of rolling mills, but the tail end portion 19 of the rolled material 4 has left the final rolling
それを防ぐために、搬送手段に設けられた搬送ローラ14やコイラ3を制御するなどして、圧延材4の移送速度を調整するようにしているものの、前記所定移送速度に維持することは困難である。
そのため、尻抜け状態において、連続圧延時の冷却条件で冷却装置2を稼働していたのでは、コイラ3巻き取り時までに圧延材4を所定温度にすることができず、性能劣化の原因となっていた。
そこで、本発明にかかる圧延材の冷却装置の制御方法の第1実施形態は、図3のフローチャートに示すステップS11〜S14を順次行うことで冷却装置2を制御し、圧延材4の最適な温度制御を行うようにしている。
In order to prevent this, the transport roller 14 and the coiler 3 provided in the transport means are controlled to adjust the transport speed of the rolled material 4, but it is difficult to maintain the predetermined transport speed. is there.
Therefore, if the
Therefore, in the first embodiment of the control method for the rolling material cooling device according to the present invention, the
まず、圧延材4の尾端部19が最終の圧延機1を通過した後、すなわち尻抜け直後に、板位置検出部16は、冷却セクションP0に位置する制御対象点を圧延材4上のA点として着目する。このA点の位置を、例えばコンピュータで常に管理しておき、A点が冷却セクションPiに達したことをコンピュータ上で認識するようにしている。
当該A点が冷却セクションP0を通過する際の移送速度を検出し、実績移送速度V0とする。この際、圧延材4の移送速度は、コイラ3に設けられた回転速度計13とコイラ3に巻き付けられた圧延材4の半径を入力とし、移送速度検出部15により算出されるものとなっている。(S11)
次に、演算部17において、求められた実績移送速度V0と、冷却セクションP0において予め設定されている設定移送速度Vsとの速度偏差ΔV=V0−Vsを求めるようにする。(S12)
さらに、演算部17において、前記速度偏差ΔVを入力値として、A点が冷却セクションP2に到達した際に、冷却セクションP2で稼働状態にする冷却ノズル数Bを算出するようにしている。例えば、速度偏差ΔVがマイナスの時は実績移送速度が遅くなっているため、稼働させる冷却ノズル数Bを少なくし、ΔVがプラスの時は実績移送速度が速くなっているため、稼働させる冷却ノズル数Bを増やすようにする。(S13)
その後、圧延材4の移送が進み、圧延材4上のA点が、冷却セクションP2に到達したことを板位置検出部16が検出したタイミングにおいて、冷却ノズルコントローラ18を通じ、冷却セクションP2に備えられたB本の冷却ノズル10を稼働状態とし、冷却材9を圧延材4に対して噴射するようにする。(S14)
なお、冷却ノズルコントローラ18は、冷却セクションP2に備えられている冷却ノズル10だけを制御するものではなく、圧延材4の種類や圧延条件により、他の冷却セクションPiに備えられている冷却ノズル10を制御し、複数の冷却セクションPiの冷却ノズル10を併用することで圧延材4を冷却するようにしている。
First, after the tail end portion 19 of the rolled material 4 has passed through the
The transfer speed when the point A passes through the cooling section P0 is detected and set as the actual transfer speed V0. At this time, the transfer speed of the rolled material 4 is calculated by the transfer
Next, the
Further, the
Thereafter, the transfer of the rolled material 4 proceeds, and the point A on the rolled material 4 is provided in the cooling section P2 through the cooling nozzle controller 18 at the timing when the plate position detection unit 16 detects that the point A has reached the cooling section P2. Further, the
Note that the cooling nozzle controller 18 does not control only the cooling
以上の制御処理ステップS11〜S14を、制御周期(例えば圧延材長さ数mピッチ)毎に複数回行うようにしている。
図4のフローチャートには、本発明にかかる圧延材の冷却装置の制御方法の第2実施形態を示している。
本実施形態は、前記速度偏差ΔVに起因する圧延材4の温度変動ΔTを算出し、この温度変動ΔTに基づいて下流側の冷却セクションを制御する点が、第1実施形態と大きく異なっており、他は略同一である。
The above-described control processing steps S11 to S14 are performed a plurality of times for each control cycle (for example, the length of rolled material of several m).
The flowchart of FIG. 4 shows a second embodiment of the control method for the rolling material cooling device according to the present invention.
The present embodiment is greatly different from the first embodiment in that the temperature fluctuation ΔT of the rolled material 4 due to the speed deviation ΔV is calculated, and the downstream cooling section is controlled based on the temperature fluctuation ΔT. The others are substantially the same.
圧延材4の尻抜け後、圧延材4上のA点が、冷却セクションP0を通過する際の移送速度を算出して実績移送速度V0し、冷却セクションP0において予め設定されている設定移送速度Vsとの速度偏差ΔV=V0−Vsを求めるようにする。(S21,S21)
次に、演算部17において、速度偏差ΔVと予め求めておいた影響係数Kから、点Aが冷却セクションP2を通過するまでに受ける温度変動ΔTを算出する。例えば、ΔT=K・ΔVである。(S23)
さらに、演算部17において、前記ΔTと、一本の冷却ノズル10を稼働状態にした際の圧延材4の温度降下量dTとから、必要とされる冷却ノズル稼働数Bを算出する。例えば、B=ΔT/dTである。(S24)
その後、実際にA点が冷却セクションP2に来たタイミングを板位置検出部16で検出し、冷却ノズルコントローラ18を介して、所定の冷却セクションPiに備えられたB本の冷却ノズル10を稼働状態とする。(S25)
以上の制御処理ステップS21〜S25を、制御周期(例えば圧延材長さ数mピッチ)毎に複数回行うようにしている。
After the bottom of the rolled material 4, the point A on the rolled material 4 calculates the transfer speed when passing through the
Next, the
Further, the
Thereafter, the timing at which the point A actually reaches the cooling section P2 is detected by the plate position detection unit 16, and the
The above-described control processing steps S21 to S25 are performed a plurality of times for each control cycle (for example, the rolling material length is several m pitch).
本実施形態にかかる制御方法により、冷却装置2を制御した場合の結果の一例を図10(a),(b)に示している。
図10(a)の横軸は、コイラ3に巻き取られる圧延材4の長さを示しており、縦軸は圧延材の移送速度を示している。
圧延材4は、尾端部19で無張力状態の長さ(板長さ)が約130mの時(図中のA)に、尻抜けが発生するものとなっており、尻抜け後の移送速度は約11m/secで一定となるように設定されている。
An example of the result when the
The horizontal axis of Fig.10 (a) has shown the length of the rolling material 4 wound up by the coiler 3, and the vertical axis | shaft has shown the conveyance speed of the rolling material.
When the length of the non-tensioned state (plate length) at the tail end 19 is about 130 m (A in the figure), the rolled material 4 has a bottom end, and is transferred after the bottom end. The speed is set to be constant at about 11 m / sec.
しかしながら、実際の移送速度はいったん急激に低下した後、再度上昇して設定速度に達するようになっている。
圧延材がこのような速度変化をした際に、本発明にかかる冷却方法を適用した場合とそうでない場合の温度誤差を示したものが図10(b)である。
図10(b)から明らかなように、冷却装置2の制御を全く行わない場合は、板長さが0m点で温度誤差が−20℃以下となっているが、本実施形態の制御方法を適用した場合、温度誤差は約±5℃以内に納まっている。
However, the actual transfer speed once decreases rapidly and then increases again to reach the set speed.
FIG. 10B shows the temperature error when the rolling material changes in such a speed and when the cooling method according to the present invention is applied and when it is not.
As is clear from FIG. 10B, when the control of the
図5のフローチャートには、本発明にかかる圧延材の冷却装置の制御方法の第3実施形態を示している。
本実施形態は、速度偏差ΔVの微分値を用いて冷却セクションPiを制御することが第1実施形態と大きく異なっており、他は略同一である。
すなわち、圧延材4の尻抜け後、第1実施形態と同様に、圧延材4上のA点が冷却セクションP0を通過する際の移送速度を算出して実績移送速度V0し、予め設定されている冷却セクションP0における設定移送速度Vsとの速度偏差ΔV=V0−Vsを求めるようにする。(S31,S32)
このようにして求めた速度偏差ΔVの時間tによる微分値(例えば、制御周期でのΔVの偏差)と、予め求めておいたゲインを乗じる処理を演算部17において行い、それを基に、必要とされる冷却ノズル数の制御量(変化させるべき冷却ノズル数)dBを算出する。(S33)
その後、実際にA点が冷却セクションP2に来たタイミングで、制御量dBを冷却セクションP2に対して冷却ノズルコントローラ18を介して出力するようにする。(S34)なお、圧延材4の種類や圧延条件によっては、他の冷却セクションPiに備えられている冷却ノズル10を制御量dBに基づいて制御するようにしている。
The flowchart of FIG. 5 shows a third embodiment of the control method of the cooling device for rolled material according to the present invention.
This embodiment is largely the same as the first embodiment except that the cooling section Pi is controlled using the differential value of the speed deviation ΔV, and the others are substantially the same.
That is, after the bottom of the rolled material 4, as in the first embodiment, the transfer speed when the point A on the rolled material 4 passes through the
The
Thereafter, the control amount dB is output to the cooling section P2 via the cooling nozzle controller 18 at the timing when the point A actually reaches the cooling section P2. (S34) Depending on the type of rolling material 4 and rolling conditions, the cooling
以上の制御処理ステップS31〜S34を、制御周期(例えば圧延材長さ数mピッチ)毎に複数回行うようにしている。
図6のフローチャートには、本発明にかかる圧延材の冷却装置の制御方法の第4実施形態を示している。
圧延材4の尻抜け後、まず、板位置検出部16は冷却セクションP0に位置する制御対象点を圧延材4上のA点として着目する。
次に、当該A点が冷却セクションP0を通過する際の移送速度を、移送速度検出部15により検出して実績移送速度V0し、予め設定されている冷却セクションP0における設定移送速度Vsとの速度偏差ΔV=V0−Vsを求めるようにする。(S41,S42)
演算部17において、前記速度偏差ΔVと予め求めておいた影響係数Kから、点Aが冷却セクションP2を通過するまでに受ける温度変動ΔTを算出する。例えば、ΔT=K・ΔVである。(S43)
このようにして求められたΔTと一本の冷却ノズル10を稼働状態にした際の圧延材4の温度降下量dTとから、必要とされる冷却ノズル数Bを演算部17にて算出する。例えば、B=ΔT/dTである。(S44)
一方、かかる演算部17内では、前記速度偏差ΔVの微分値を求めておいて、これにゲインを乗じることで冷却ノズル10数の微分制御量dBを算出しておく。(S46)
その後、実際にA点が冷却セクションP2に到達したことを板位置検出部16が検出したタイミングで、冷却ノズルコントローラ18を介してB+dB本の冷却ノズル10を稼働状態とする。(S45)。
The above-described control processing steps S31 to S34 are performed a plurality of times for each control cycle (for example, the length of rolled material of several m).
In the flowchart of FIG. 6, 4th Embodiment of the control method of the cooling device of the rolling material concerning this invention is shown.
After the bottom of the rolled material 4, first, the plate position detection unit 16 pays attention to the control target point located in the
Next, the transfer speed when the point A passes through the cooling section P0 is detected by the
In the calculating
The required number of cooling nozzles B is calculated by the
On the other hand, in the
Thereafter, at the timing when the plate position detection unit 16 detects that the point A has actually reached the cooling section P <b> 2, the B +
以上の制御処理ステップS41〜S46を、制御周期(例えば圧延材長さ数mピッチ)毎に複数回行うようにしている。
この制御方法により、冷却装置2を制御した場合の結果の一例を図10(b)に示している。本実施形態の制御を適用した場合は、最も大きい温度誤差は−10℃程度であり、最適な温度制御が行われていることがわかる。
図7のフローチャートには、本発明にかかる圧延材の冷却装置の制御方法の第5実施形態を示している。
The above-described control processing steps S41 to S46 are performed a plurality of times for each control cycle (for example, the rolling material length is several m pitch).
An example of the result when the
The flowchart of FIG. 7 shows a fifth embodiment of the control method for the rolling material cooling device according to the present invention.
この実施形態では、冷却装置2において、2つの冷却セクション、すなわち第1冷却セクション、第2冷却セクションを考えることにする。図1における冷却セクションP0が第1冷却セクションであり、冷却セクションP1が第2冷却セクションである。
冷却装置2の上流側には冷却セクションP0があり、その下流側に冷却セクションP1が位置している。制御対象である冷却セクションP2は冷却セクションP1の下流側に位置し、P1とP2との間には、別の冷却セクションPiが複数存在している。
まず、圧延材4の尻抜け後、板位置検出部16は、冷却セクションP0に位置する制御対象点を圧延材4上のA点として着目する。
In this embodiment, in the
There is a cooling section P0 on the upstream side of the
First, after the bottom of the rolled material 4, the plate position detection unit 16 pays attention to a control target point located in the cooling section P <b> 0 as a point A on the rolled material 4.
次に、当該A点が冷却セクションP0を通過する際の移送速度を、移送速度検出部15により検出して実績移送速度V0とする。(S51)
さらに、当該A点が冷却セクションP1に達したことを板位置検出部16が検出すると、その時の圧延材4の実績移送速度V1を移送速度検出部15で検出する。(S52)
その後、前記V0およびV1と、冷却セクションP0,P1の圧延材移送方向の長さから、各冷却セクションPiの通過時間t0,t1を計算するようにする。(S53)
求められたt0,t1から、冷却セクションP1,P2の間に位置する冷却セクションPiを圧延材4が通過する時間、すなわち通過時間tiを予測するようにする。(S54)
これら求められた各tiと、前もって算出された影響係数Kとを用いて圧延材4上のA点が冷却セクションP2を通過するまでに受ける温度変動ΔTを算出する。(S55)
このようにして求められたΔTと冷却ノズル10の一つあたりの冷却能力すなわち温度降下量dTとから、圧延材4の温度変動を抑制するために必要な冷却ノズル数Bを算出する。例えば、B=ΔT/dTである。(S56)
なお、S53〜S56までは、すべて演算部17内で計算されるようになっている。
Next, the transfer speed at the time when the point A passes through the cooling section P0 is detected by the
Further, when the plate position detection unit 16 detects that the point A has reached the cooling section P1, the actual transfer speed V1 of the rolled material 4 at that time is detected by the transfer
Thereafter, the passage times t0 and t1 of each cooling section Pi are calculated from the V0 and V1 and the length of the cooling sections P0 and P1 in the direction of transport of the rolled material. (S53)
From the obtained t0 and t1, the time for the rolling material 4 to pass through the cooling section Pi located between the cooling sections P1 and P2, that is, the passage time ti is predicted. (S54)
Using each of these obtained ti and the influence coefficient K calculated in advance, a temperature fluctuation ΔT that is received before the point A on the rolled material 4 passes through the cooling section P2 is calculated. (S55)
From the ΔT thus obtained and the cooling capacity per one
It should be noted that all of S53 to S56 are calculated in the
これらのステップ(S51〜S56)を踏んだ後、圧延材4上のA点が冷却セクションP2を通過することを板位置検出部16が検知したタイミングで、冷却ノズルコントローラ18を介して、冷却セクションP2又は複数の冷却セクションPiに備えられたB本の冷却ノズル10を稼働状態とする。(S57)
以上の制御処理ステップS51〜S57を、制御周期(例えば圧延材長さ数mピッチ)毎に複数回行うようにしている。
図8のフローチャートには、本発明にかかる圧延材の冷却装置の制御方法の第6実施形態を示している。
After stepping these steps (S51 to S56), at the timing when the plate position detection unit 16 detects that the point A on the rolled material 4 passes through the cooling section P2, the cooling section is passed through the cooling nozzle controller 18. The
The above-described control processing steps S51 to S57 are performed a plurality of times for each control cycle (for example, a rolling material length of several m pitch).
The flowchart of FIG. 8 shows a sixth embodiment of the control method for the rolling material cooling device according to the present invention.
この実施形態では、第5実施形態と同様に、冷却装置上の2つの冷却セクションセクションP0,P1を考えることにする。冷却装置2の上流側の冷却セクションP0(第1冷却セクション)と、P0より下流側に位置する冷却セクションP1(第2冷却セクション)である。
冷却セクションP2は、前記冷却セクションP1の下流側に位置する。P1とP2との間には、別の冷却セクションPiが複数存在すると共に、その中の1つを冷却セクションP3(Pi,i=3)として着目し、これを第3冷却セクションとする。
In this embodiment, as in the fifth embodiment, two cooling section sections P0 and P1 on the cooling device will be considered. A cooling section P0 (first cooling section) on the upstream side of the
The cooling section P2 is located on the downstream side of the cooling section P1. A plurality of other cooling sections Pi exist between P1 and P2, and one of them is focused on as a cooling section P3 (Pi, i = 3), and this is defined as a third cooling section.
まず、圧延材4の尻抜け後、圧延材4上のA点が冷却セクションP0を通過する際の実績移送速度V0を、移送速度検出部15でコイラ3の特性値(回転数や回転半径)を基に求める。(S61)
さらに、当該A点が冷却セクションP1に達したことを板位置検出部16が検知したときに、移送速度検出部15において圧延材4の実績移送速度V1を検出する。(S62)
以降、演算部17にて、V0およびV1と、冷却セクションP0およびP1の圧延材移送方向の長さから、各冷却セクションP0,P1の通過時間t0,t1を計算するようにする。(S63)
求められたt0,t1から、圧延材4が冷却セクションP1,P2の間に位置する冷却セクションPiを通過する通過時間tiを予測するようにする。(S64)
一方、演算部17内の別の処理ステップにおいて、圧延材4上のA点が冷却セクションP3を通過する際の実績移送速度V3を計測し(S601)、冷却セクションP3の圧延材移送方向の長さから、冷却セクションP3の通過時間t3を計算するようにする。(S602)
算出されたt3と、予測されている冷却セクションP3の通過時間ti(i=3)との差をとることで、ti(i=3)の修正量を算出する。(S603)
この修正量を基に冷却セクションP3に対応するtiを修正するようにする。(S65)
その後、これら求められた各ti(i=3を含む)と、前もって算出された影響係数Kとを用いて圧延材4上のA点が冷却セクションP2を通過するまでに受ける温度変動ΔTを算出する。(S66)
このようにして求められたΔTと冷却ノズル10一つあたりの冷却能力すなわち温度降下量dTとから、圧延材4の温度変動を抑制するために必要な冷却セクションPiでの冷却ノズル数Bを算出する。例えば、B=ΔT/dT。(S67)
このステップを踏んだ後、圧延材4上のA点が冷却セクションP2を通過することを板位置検出部16が検出したタイミングで、冷却ノズルコントローラ18を介してB個の冷却ノズル10を稼働状態とするようにする。(S68)
以上の制御処理ステップS61〜S68及びS601〜S603を、制御周期(例えば圧延材長さ数mピッチ)毎に複数回行うようにしている。
First, after the bottom of the rolled material 4 is passed, the actual transfer speed V0 when the point A on the rolled material 4 passes through the cooling section P0 is determined by the transfer
Further, when the plate position detection unit 16 detects that the point A has reached the cooling section P1, the transfer
Thereafter, the
From the obtained t0 and t1, the passing time ti through which the rolled material 4 passes through the cooling section Pi located between the cooling sections P1 and P2 is predicted. (S64)
On the other hand, in another processing step in the
The correction amount of ti (i = 3) is calculated by taking the difference between the calculated t3 and the predicted passage time ti (i = 3) of the cooling section P3. (S603)
Based on this correction amount, ti corresponding to the cooling section P3 is corrected. (S65)
Thereafter, using each of these obtained ti (including i = 3) and the influence coefficient K calculated in advance, a temperature fluctuation ΔT that is received before the point A on the rolled material 4 passes through the cooling section P2 is calculated. To do. (S66)
The number B of cooling nozzles in the cooling section Pi necessary to suppress the temperature fluctuation of the rolled material 4 is calculated from ΔT thus obtained and the cooling capacity per
After taking this step, the
The above-described control processing steps S61 to S68 and S601 to S603 are performed a plurality of times for each control cycle (for example, the length of the rolled material is several m pitch).
図9のフローチャートには、本発明にかかる圧延材の冷却装置の制御方法の第7実施形態を示している。
本実施形態は、処理ステップの構成が第6実施形態と以下の点で異なっている。
すなわち、演算部17内において、冷却セクションP0とP1で計測された実績移送速度V0とV1の速度差分ΔVを算出するようにしている。ΔV=V0−V1である。そして、このΔVの微分値を算出した後、その微分値にゲインを乗じて、必要とされる冷却ノズル10の稼働数の制御量Bdを算出するようにしている。(S704)
その上で、A点が冷却セクションP2を通過することを板位置検出部16が検出したタイミングで、所定の冷却セクションPiでの冷却ノズル10の稼働数をBではなく、B+Bdとするように、冷却ノズルコントローラ18を介して出力するようにしている。(S78)
他の処理ステップ(S71〜S77、S701〜S703)は、第6実施形態と略同一であり、その奏する作用効果も略同一である。
The flowchart of FIG. 9 shows a seventh embodiment of the control method of the rolling material cooling device according to the present invention.
This embodiment is different from the sixth embodiment in the configuration of processing steps in the following points.
That is, the speed difference ΔV between the actual transfer speeds V0 and V1 measured in the cooling sections P0 and P1 is calculated in the
In addition, at the timing when the plate position detection unit 16 detects that the point A passes through the cooling section P2, the operation number of the cooling
The other processing steps (S71 to S77, S701 to S703) are substantially the same as those in the sixth embodiment, and the operational effects thereof are also substantially the same.
なお、本発明にかかる圧延材の冷却装置の制御方法は、上記実施の形態に限定されるものではない。
すなわち、本実施形態では、冷却ノズル10の稼働数を制御するようにしているが、冷却ノズル10の冷却バルブ11の開閉量を制御し、冷却材9の流量すなわち供給量を制御するようにしてもよい。
また、第1〜第7実施形態において、冷却装置2は移送速度検出部15、板位置検出部16、演算部17、冷却ノズルコントローラ18を有しているものを例示して説明を行ったが、これら各部15,16,17,18を必ずしも有している必要はなく、各部15,16,17内で行われる制御処理ステップは必ずしも実施形態の通りである必要はない。換言すれば、例示した実施形態の図3〜図9のフローチャートに示す処理ステップのように冷却装置2を制御するものであれば、すべて本発明の技術的思想の範疇に入るものとなる。
In addition, the control method of the cooling apparatus of the rolling material concerning this invention is not limited to the said embodiment.
That is, in the present embodiment, the number of operations of the cooling
In the first to seventh embodiments, the
1 (最終段)圧延機
2 冷却装置
3 コイラ(巻き取り機)
4 圧延材
10 冷却ノズル
11 冷却バルブ
Pi 冷却セクション
1 (final stage) rolling
4 Rolled
Claims (8)
前記圧延材上の所定位置が冷却装置内の所定の冷却セクションを通過するときの実績移送速度を求め、該実績移送速度と予め設定されている設定移送速度との速度偏差を求め、該速度偏差に基づいて前記所定の冷却セクションより下流側に備えられている制御冷却セクションを制御することを特徴とする圧延材の冷却装置の制御方法。 Cooling of the rolled material provided with a plurality of cooling sections arranged in the rolling material transfer direction, which are arranged between the final rolling mill and the winder of the continuous rolling line and control the temperature of the rolled material by controlling the supply amount of the cooling material. the device, upon braking to control after the tail end of the rolled material leaves the final rolling mill,
Obtain an actual transfer speed when a predetermined position on the rolled material passes a predetermined cooling section in a cooling device, determine a speed deviation between the actual transfer speed and a preset set transfer speed, and the speed deviation And a control cooling section provided on the downstream side of the predetermined cooling section based on the control method.
前記移送情報は、圧延材の移送速度であって、
前記冷却装置で、圧延材上の所定位置が、冷却装置の第1冷却セクションを通過するときの実績移送速度と、第1冷却セクションの下流側に位置する第2冷却セクションを通過するときの実績移送速度との速度偏差を求め、前記速度偏差に基づいて第2冷却セクションより下流側に備えられている制御冷却セクションを制御することを特徴とする圧延材の冷却装置の制御方法。 Cooling of the rolled material provided with a plurality of cooling sections arranged in the rolling material transfer direction, which are arranged between the final rolling mill and the winder of the continuous rolling line and control the temperature of the rolled material by controlling the supply amount of the cooling material. In the apparatus, after the tail end of the rolled material has passed through the final rolling mill, the deviation between the preset value of the transfer information of the rolled material and the actual value is obtained, and the control cooling section is based on the deviation. In controlling
The transfer information is a transfer speed of the rolled material,
In the cooling device, the actual position when the predetermined position on the rolled material passes through the first cooling section of the cooling device and the second cooling section located downstream of the first cooling section. A method for controlling a rolling material cooling apparatus, comprising: obtaining a speed deviation from a transfer speed and controlling a control cooling section provided downstream of the second cooling section based on the speed deviation .
前記圧延材上の所定位置が冷却装置内の第1冷却セクションを通過するときの実績移送速度と、第1冷却セクションの下流側に位置する第2冷却セクションを通過するときの実績移送速度とを求めると共に、これら実績移送速度から第1冷却セクション及び第2冷却セクションに対する圧延材の実績通過時間を求め、
前記実績通過時間に基づいて、第2冷却セクションより下流側における圧延材の通過時間を予測し、
前記予測された通過時間に基づいて、第2冷却セクションの下流側に位置する制御冷却セクションを制御することを特徴とする圧延材の冷却装置の制御方法。 Cooling of the rolled material provided with a plurality of cooling sections arranged in the rolling material transfer direction, which are arranged between the final rolling mill and the winder of the continuous rolling line and control the temperature of the rolled material by controlling the supply amount of the cooling material. In controlling the apparatus after the tail end of the rolled material has exited the final rolling mill,
The actual transfer speed when the predetermined position on the rolled material passes through the first cooling section in the cooling device, and the actual transfer speed when it passes through the second cooling section located downstream of the first cooling section. As well as obtaining the actual passing time of the rolled material for the first cooling section and the second cooling section from these actual transfer speeds,
Based on the actual passage time, predict the passage time of the rolled material downstream from the second cooling section,
A control method for a rolling material cooling apparatus, comprising: controlling a control cooling section located downstream of the second cooling section based on the predicted transit time .
前記第3冷却セクションでの実績通過時間を基に、前記予測された通過時間を修正し、
修正後の前記予測された通過時間に基づいて、前記制御冷却セクションを制御することを特徴とする請求項5に記載の圧延材の冷却装置の制御方法。 After measuring the actual transfer speed of the rolled material in the third cooling section located on the downstream side of the second cooling section and the upstream side of the control cooling section, the actual performance of the rolled material for the third cooling section from the actual transfer speed. Find the transit time,
Correcting the estimated transit time based on the actual transit time in the third cooling section;
6. The method for controlling a rolled material cooling apparatus according to claim 5, wherein the control cooling section is controlled based on the predicted passage time after correction .
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