JP4396340B2 - Method for detecting defects in steel sheet in rolling line - Google Patents
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本発明は、圧延ライン、特に熱間圧延ラインにおいて、圧延後の鋼板をピンチロールおよびサイドガイドを介してコイラーまで案内して巻き取る際に生じる欠陥の検出方法に関するものである。 The present invention relates to a method for detecting defects that occur when a rolled steel sheet, particularly a hot rolling line, guides and winds a rolled steel sheet to a coiler through a pinch roll and a side guide.
鋼板の熱間圧延は、加熱したスラブに粗圧延を施したのち、図1に示すように、仕上圧延ミル1にて仕上圧延を施して所定の板厚の鋼板2に仕上げてから、サイドガイド3およびピンチロール4を介してコイラー5まで案内して巻き取って、コイルとして出荷または次工程に供するのが一般的である。
In the hot rolling of the steel plate, after the rough slab is applied to the heated slab, as shown in FIG. 1, the finish rolling mill 1 performs finish rolling to finish the
この熱間圧延ラインの、特に仕上圧延後の鋼板を巻き取るまでの工程において、仕上圧延ミル1出側からコイラー(マンドレル)5に至る鋼板の通板速度は、仕上圧延ミル1側でのそれと同期して運転されているが、この同期が乱れる場合がある。特に、鋼板の先端部および尾端部では仕上圧延ミル側での通板速度が速くなる結果、鋼板の先端部および尾端部、さらにはたるみを生じた箇所が、以降のピンチロール間を通過するときに折れ込まれる結果、いわゆる折れ込みを生じる。折れ込みが生じた場合に、そのまま巻き取ると、次工程での板破断の原因となったり、製品としては不良品となるため、熱間圧延ライン外で切除する必要がある。そのためには、折れ込みの発生を事前に検出することが肝要である。 In this hot rolling line, in particular, in the process of winding up the steel sheet after finish rolling, the sheet passing speed of the steel sheet from the finish rolling mill 1 exit side to the coiler (mandrel) 5 is the same as that on the finish rolling mill 1 side. Although the operation is synchronized, this synchronization may be disturbed. In particular, at the tip and tail ends of the steel plate, the speed at which the finish rolling mill side passes is increased, and as a result, the tip and tail ends of the steel plate, as well as places where sagging has occurred, pass between the subsequent pinch rolls. As a result of being folded, so-called folding occurs. When the fold is generated, if it is wound as it is, it may cause a plate breakage in the next process or become a defective product, so it is necessary to cut it outside the hot rolling line. For that purpose, it is important to detect the occurrence of folding in advance.
この折れ込みの検出について、特許文献1には、通板するロールにおける荷重、変位等を検出して、折れ込み位置を特定することが提案されている。
この特許文献1に記載の技術により折れ込みの発生を検出することは可能である。しかしながら、仕上圧延後の鋼板を巻き取るまでの工程において発生する鋼板欠陥は、折れ込みに限定されず、他にも様々な欠陥がある。とりわけ、いわゆる耳欠と称する欠陥は、ピンチロールの直前で発生する鋼板の浮き上がり(鋼板のパスラインからの逸脱であり、鋼板の厚さ方向の逸脱)によって、該ピンチロールと組み合わせて設置されるサイドガイドと鋼板が接触し、鋼板の側縁に欠けが生じる欠陥である。 It is possible to detect the occurrence of folding by the technique described in Patent Document 1. However, the steel plate defect generated in the process until the steel plate after finish rolling is wound is not limited to folding, and there are various other defects. In particular, a defect called a so-called ear loss is installed in combination with the pinch roll due to the floating of the steel sheet occurring immediately before the pinch roll (deviation from the steel plate pass line, deviation in the thickness direction of the steel sheet). This is a defect in which the side guide and the steel plate come into contact with each other, and the side edge of the steel plate is chipped.
かような欠陥は、発生のメカニズムが折れ込みの場合と相違するため、上掲の特許文献1に記載の技術を適用しても検出が難しく、特に発生部位が異なることから、折れ込みの発生とは区別して検出し、欠陥の形態や発生部位に応じた除去処理を行う必要があるところ、欠陥を区別して検出する手法の確立が希求されていた。 Such a defect is different from the generation mechanism of folding, and therefore it is difficult to detect even if the technique described in the above-mentioned Patent Document 1 is applied. However, there is a need to establish a method for distinguishing and detecting defects.
そこで、本発明は、特に耳欠の発生を折れ込みの発生とは区別して検出する方法について提案することを目的とする。 In view of this, the present invention has an object to propose a method for detecting the occurrence of an ear loss separately from the occurrence of folding.
本発明の要旨構成は、次の通りである。
1.圧延後の鋼板をピンチロールおよびサイドガイドを介してコイラーまで案内して巻き取るに当たり、該鋼板が通過中のピンチロールにおいて、荷重および油圧シリンダの油柱を測定し、油圧シリンダの油柱変動がなく荷重変動のみを検出した場合に、耳欠の発生を検知することを特徴とする圧延ラインにおける鋼板欠陥の検出方法。
The gist configuration of the present invention is as follows.
1. When the rolled steel sheet is guided to the coiler through the pinch roll and the side guide and wound, the load and the oil column of the hydraulic cylinder are measured on the pinch roll through which the steel sheet is passing, and the oil column fluctuation of the hydraulic cylinder A method for detecting a defect in a steel sheet in a rolling line, characterized by detecting the occurrence of an ear loss when only a load change is detected.
2.圧延後の鋼板をピンチロールおよびサイドガイドを介してコイラーまで案内して巻き取るに当たり、該鋼板が通過中のピンチロールにおいて、荷重および油圧シリンダの油柱を測定し、荷重変動および油圧シリンダの油柱変動を共に検出した場合に、耳欠および折れ込みの発生を検知することを特徴とする圧延ラインにおける鋼板欠陥の検出方法。 2. When the rolled steel sheet is guided to the coiler via the pinch roll and side guide and wound up, the load and the hydraulic cylinder oil column are measured on the pinch roll through which the steel sheet is passing, and the load fluctuation and the hydraulic cylinder oil are measured. A method for detecting a defect in a steel sheet in a rolling line, characterized by detecting the occurrence of an ear loss and a crease when both column fluctuations are detected.
本発明によれば、圧延ラインにおいて発生する鋼板欠陥を区別して、特に耳欠の発生を折れ込みの発生とは区別して検出することができるため、欠陥に応じた除去処理を迅速に実現し得る。 According to the present invention, it is possible to distinguish between steel sheet defects occurring in the rolling line, and particularly to detect the occurrence of the ear notches separately from the occurrence of folding, so that the removal process according to the defects can be realized quickly. .
まず、鋼板の耳欠が発生するメカニズムを説明する。
さて、図1に示した定常状態、すなわち仕上圧延ミル1からコイラー5にわたり鋼板2が連続通板している状態において、該鋼板2には、回転速度が制御された仕上圧延ミル1に対してコイラー5の回転を電流制御することによって、適切な張力が付加されている。このとき、ピンチロール4は通板速度に同期している。なお、ピンチロールは1組以上あればよく、図1及び図2では2組を図示するものの、以下の説明では特に区別して記載しない。
First, the mechanism of the occurrence of an ear loss in a steel plate will be described.
Now, in the steady state shown in FIG. 1, that is, in a state where the
この定常状態を経て鋼板2の尾端が仕上圧延ミル1から抜ける直前には、鋼板2における張力は、仕上圧延ミル1−コイラー5間での制御からピンチロール4−コイラー5間での制御に負荷移行する。すなわち、コイラー5へ鋼板を巻き付けるには、一定の張力が必要であり、仕上圧延ミル1から鋼板2が抜けると、必要な張力を喪失してしまうために、新たな張力を付与するために、この負荷移行が必要になる。
Immediately before the tail end of the
ここで、例えば上下ピンチロール間のギャップ制御に必要なギャップ指示値が、実ギャップと異なり広くなって、十分な押付力を発生できないケースなどでは、仕上ミルから鋼板が抜ける際に、ピンチロールと板がスリップしてしまい、仕上圧延ミル1からピンチロール4への負荷移行が円滑に実現されない場合、仕上圧延ミル1とコイラー5との間、とりわけピンチロール4の直前において鋼板が通板ラインから浮き上がる現象を生じる。
Here, for example, in the case where the gap indication value necessary for gap control between the upper and lower pinch rolls is wide and different from the actual gap and sufficient pressing force cannot be generated, when the steel plate comes off from the finishing mill, When the plate slips and the load transfer from the finish rolling mill 1 to the pinch roll 4 is not realized smoothly, the steel plate is removed from the sheet passing line between the finish rolling mill 1 and the
そして、この鋼板の浮き上がりが大きいと、通常断面コ字状のガイドを向かい合わせて通板ライン両側を区画する、サイドガイド3に強く接触する結果、
鋼板2の側縁部が欠損する。かように鋼板2の側縁部がサイドガイド3に接触すると、このサイドガイド3の下流にあるピンチロール4の入側の張力が増加し、ピンチロール4における荷重が減少する。なお、この荷重減少は鋼板が張力制御下にあるため検出することが難しいが、後述する方法で検出することができる。その後、鋼板2の側縁部とサイドガイド3との接触が終了すると、今度はピンチロール4の入側の張力が減少し、ピンチロール4における荷重が増加する。
And when this steel plate has a large lift, as a result of strongly contacting the
The side edge of the
かくして、このピンチロール4における荷重増加を検出することによって、鋼板2の側縁部がサイドガイド3に接触したこと、つまり耳欠が発生したことを検知できるのである。なお、耳欠の発生は以上のとおりであるから、後述の油圧シリンダの油柱が変動することはなく、従って、油柱変動がない状態において荷重変動があった場合に、耳欠が発生したと判断できる。
Thus, by detecting an increase in the load on the pinch roll 4, it is possible to detect that the side edge of the
ここで、ピンチロール4における荷重の検出は、ロールハウジングに設置したロードセルや、油圧シリンダの場合は、シリンダのヘッドまたはロッド側の油圧を測定することにより、実施する。 Here, the load in the pinch roll 4 is detected by measuring the oil pressure on the head or rod side of the cylinder in the case of a load cell installed in the roll housing or a hydraulic cylinder.
また、耳欠が発生したとの判断は、検出した荷重について閾値を設定し、荷重の変動幅がこの閾値を超えた場合に行うことが望ましい。ここで、閾値は、圧延コイルの荷重実績最大値を記録することにより、正常コイルと耳欠コイルとの差を取り、その中間の値とすればよい。 Further, it is desirable to determine that an ear loss has occurred when a threshold value is set for the detected load and the fluctuation range of the load exceeds this threshold value. Here, the threshold value may be an intermediate value obtained by taking the difference between the normal coil and the ear missing coil by recording the maximum load actual value of the rolled coil.
一方、折れ込みの欠陥は、
・鋼板の先端が仕上ミル−コイラー間を通板時に、板先端の浮き上がりにより、先端が2枚に折れた状態で、ピンチロールに噛み込み発生する、先端部折れ込み
・定常状態において、コイラー速度と仕上速度とが一時的に非同期(仕上速度>コイラー速度)になり、板が浮き上がることにより、3枚に折れた状態でピンチロールに噛み込み発生する、定常部折れ込み
がある。どちらにしても、板は2枚または3枚に重なった状態でピンチロールを通過するため、油柱の変動が観察できる。
On the other hand, the defect of folding is
-When the tip of the steel plate passes between the finishing mill and the coiler, the tip of the plate breaks into two pieces due to the lift of the tip of the plate. And the finishing speed are temporarily asynchronous (finishing speed> coiler speed), and when the plate is lifted, there is a steady-state folding in which the pinch roll is bitten in a folded state. In any case, since the plate passes through the pinch roll in a state where it overlaps with two or three sheets, the fluctuation of the oil column can be observed.
かように、折れ込みの発生は、上記油圧シリンダの油柱に変動が検出された際に検知できるのである。なお、折れ込みの発生は以上のとおりであるから、前述の荷重が変動することはなく、従って、荷重動がない状態において油圧シリンダの油柱変動があった場合に、折れ込みが発生したと判断できる。 In this way, the occurrence of folding can be detected when a change is detected in the oil column of the hydraulic cylinder. Since the occurrence of folding is as described above, the load described above does not fluctuate. Therefore, if there is a fluctuation in the oil column of the hydraulic cylinder in the absence of load movement, it is assumed that folding has occurred. I can judge.
ここで、ピンチロール4における油圧シリンダの油柱の検出は、シリンダに内蔵された位置センサにより検出する。 Here, the oil column of the hydraulic cylinder in the pinch roll 4 is detected by a position sensor built in the cylinder.
また、折れ込みが発生したとの判断は、検出した油圧シリンダの油柱について閾値を設定し、油柱の変動幅がこの閾値を超えた場合に行うことが望ましい。ここで、閾値は、圧延コイルの油柱変動実績最大値を記録することにより、正常コイルと折れ込みコイルとの差を取り、その中間の値とすればよい。 Further, it is desirable to determine that the folding has occurred when a threshold value is set for the detected oil column of the hydraulic cylinder and the fluctuation range of the oil column exceeds this threshold value. Here, the threshold value may be an intermediate value obtained by taking the difference between the normal coil and the folding coil by recording the maximum oil column fluctuation record value of the rolling coil.
上記のとおりであるから、図2に示すように、ピンチロール4における荷重および油圧シリンダの油柱を検出装置6にて共に検出して、その変動を観察することによって、荷重変動(増加)のみの場合は耳欠が、油柱変動および荷重変動の場合は折れ込みが、検知できる。 Since it is as mentioned above, as shown in FIG. 2, only the load fluctuation (increase) is detected by detecting both the load in the pinch roll 4 and the oil column of the hydraulic cylinder with the detecting device 6 and observing the fluctuation. In the case of, the missing ear can be detected, and in the case of oil column fluctuation and load fluctuation, folding can be detected.
なお、検出装置6としては、コンピュータやシーケンサ等を適宜組み合わせて使用する。 In addition, as the detection apparatus 6, a computer, a sequencer, etc. are used in combination as appropriate.
図2に示した熱間圧延ラインにおいて、2mm厚に仕上げたぶりき原板を、仕上圧延ミル1からサイドガイド3およびピンチロール4を介してコイラー5で巻き取るに当り、ピンチロール4での荷重および油圧シリンダの油柱を検出した。各検出は、以下の方法で行った。
In the hot rolling line shown in FIG. 2, the load on the pinch roll 4 is taken up when the tin plate finished to 2 mm thick is wound from the finish rolling mill 1 by the
すなわち、荷重は、油圧シリンダのヘッド側圧力とロッド側圧力から検出し、油圧シリンダの油柱は、シリンダに内蔵された位置センサから検出した。 That is, the load was detected from the head side pressure and the rod side pressure of the hydraulic cylinder, and the oil column of the hydraulic cylinder was detected from a position sensor built in the cylinder.
また、荷重については、圧延実績から闘値を20kNとし、油圧シリンダの油柱については、圧延実績から、闘値をピンチロール噛み込み前の油柱からの偏差0.8mmとし、いずれも闘値を超えた場合に変動が生じたものとした。
いずれも閾値を超えた場合に変動が生じたものとした。
Also, for the load, the battle value is 20 kN from the rolling record, and for the oil column of the hydraulic cylinder, the battle value is 0.8 mm deviation from the oil column before the pinch roll is bitten, and both have the battle value. When it exceeded, it was assumed that fluctuation occurred.
In all cases, fluctuation occurred when the threshold value was exceeded.
かくして得られた、操業1箇月にわたる期間での検出測定を、図3に例示する。この図には、各々の閾値を境界として、耳欠、折れ込み、そして耳欠および折れ込みの発生を区別して判定した結果について示す。なお、図中のプロットは圧延コイル内の最大値を示しており、○、△、×は圧延後のコイルを巻き戻して外観を検査した結果を示し、○は耳欠・折れ込み共無し、△は耳欠のみあり、そして×は耳欠・折れ込み共ありを示している。ちなみに、○については多数あったため、測定結果の一部を示している。かくして、欠陥種を区別した検知結果について、コイラー4の入り側において欠陥を実地調査したところ、その的中率は99%であった。 FIG. 3 illustrates the detection measurement thus obtained over a period of one month of operation. This figure shows the result of distinguishing and determining the ear missing, folding, and the occurrence of ear missing and folding with each threshold as a boundary. In addition, the plot in the figure shows the maximum value in the rolled coil, ○, △, × shows the results of inspecting the appearance after rewinding the coil after rolling, ○ is no ear missing / folding, Δ indicates that there is only an ear loss, and × indicates that there is both an ear loss and a fold. By the way, since there were a lot of ○, some of the measurement results are shown. Thus, when a defect was detected on the entrance side of the coiler 4 with respect to the detection result of distinguishing the defect type, the accuracy was 99%.
1 仕上圧延ミル
2 鋼板
3 サイドガイド
4 ピンチロール
5 コイラー
6 検出装置
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