JP5037220B2 - 熱間仕上圧延機のスタンド間残留破断片検知方法 - Google Patents

Description

本発明は、熱間仕上圧延機のスタンド間残留破断片検知方法に関するものである。

熱間仕上圧延中に鋼板尾端が破断し、破断片が仕上スタンド間に残留した場合、次材圧延時に当該破断片との接触を起こし、圧延異常（仕上半成）が発生する。

圧延異常が発生すると、長時間の操業停止、設備損傷を招くだけではなく、オペレーターは復旧に伴う危険作業を強制される。

そこで、圧延異常が発生する前に破断片を検知し、次材圧延前に破断片撤去を行う必要があり、まず破断片を検知する技術が必要となるが現在まで有効な方法は確立されていなかった。

一般的に、上記鋼板尾端が破断し、破断片が残留するメカニズムは、「例えば、鋼板尾端が最終スタンドの前段スタンドを抜けた瞬間、鋼板張力がなくなるため、板が蛇行し、サイドガイドに鋼板エッジが当り、鋼板エッジが折れ曲がり絞りが生じ、最終スタンドに噛み込んだ瞬間に引き千切れ破断し、最終スタンドのワークロール前方サイドに残留する」と考えられており、従来、例えば、最終スタンド通過後、鋼板尾端の形状をＩＴＶで確認し、鋼板尾端に千切れた形跡がないか目視する方法があるが、破断片（端板）はスタンド間に残留した否かは定かでないためライン停止の決断が遅れ、半成となるケースがある。

尚、上記尾端の絞り防止技術として、例えば、特許文献１には、鋼板尾端がサイドガイドに到達する直前にサイドガイドを開放する方法（サイドガイド開放法）が提案されている。また、特許文献２には、最終スタンドまたは最終スタンドを含む連続した複数スタンドの圧下位置を開放して被圧延材の長手方向尾端部を通板させ、圧延に伴って発生する絞りを皆無にする方法が提案されている。

特開昭５７−１７７８１６号公報 特開２００１−１０５００５号公報

しかしながら、特許文献１の方法では、絞り込み発生が１／３〜１／４に減少するが、皆無とはならない。また、特許文献２の方法では、圧延に伴って発生する絞りを皆無にすることができるが、歩留まり落ちが増え、製造コストアップにつながる、という問題があった。

そこで、本発明は、このような問題を解決するために、歩留まり落ちを抑えるとともに、熱間仕上圧延機のスタンド間残留破断片を確実に検知する方法を提供するものである。

本発明者等は「最終スタンドのエントリーガイド間を視野範囲とする放射温度計を設け、この放射温度計により検出した被圧延材の先端の最終スタンド噛込みから尾端尻抜けまでの温度パターンに基いて尾端破断片の残留有無を判定・判断する」ことを着想し、上記放射温度計の検出した温度パターンと尾端破断片有無と関係について調査した。その結果、「尾端破断片が残留していないときには、第１の所定温度（例えば、２５０℃）より第３の所定温度（例えば、５２５℃）までステップ的（段階的）に立ち上がり、第３の所定温度を所定時間維持後、第３の所定温度から上記第１の所定温度までステップ的に立ち下がるステップ状パターン、即ち、第１の所定温度以上（例えば、２５０℃以上）の温度域でステップ状パターンとなるが、尾端破断片が残留しているときには、上記第１の所定温度より第３の所定温度（例えば、５２５℃）までステップ的に立ち上がり、第３の所定温度を所定時間維持後、第３の所定温度から上記第１の所定温度までステップ的に立ち下がらずに、上記第１の所定温度より高い第２の所定温度（例えば、３００℃）までステップ的に立ち下がるステップ状パターン、即ち第１の所定温度より高い第２の所定温度以上（例えば、３００℃以上）の温度域でステップ状パターンとなる。なお、この場合、尾端尻抜け後、上記第１と第２の所定温度の間の温度域（例えば２５０〜３００℃の温度域）でなだらかに温度低下する、即ち漸減温度パターンとなる」との知見を得た。

本発明は上記知見に基きなされたものであり、本発明の要旨は次の通りである。
（１）複数のスタンドを有する熱間仕上圧延機の隣接するスタンド間に、当該隣接するスタンドの後段スタンドのエントリーガイド間を視野範囲とする放射温度計を設け、当該放射温度計により検出した被圧延材の先端の前記後段スタンド噛込みから尾端尻抜けまでの温度パターンに基いて、被圧延材の尾端破断片の残留有無を判定することを特徴とする、熱間仕上圧延機のスタンド間残留破断片検知方法。
（２）前記放射温度計により検出した前記被圧延材の先端の前記後段スタンド噛込みから尾端尻抜けまでの温度パターンに基く前記被圧延材の尾端破断片の残留有無の判定が、
第１の所定温度より第３の所定温度までステップ的に立ち上がり、前記第３の所定温度を所定時間維持後、前記第３の所定温度から前記第１の所定温度までステップ的に立ち下がるステップ状パターンである場合には、前記尾端破断片が残留していないと判断し、
前記第１の所定温度より前記第３の所定温度までステップ的に立ち上がり、前記第３の所定温度を所定時間維持後、前記第３の所定温度から前記第１の所定温度までステップ的に立ち下がらずに、前記第１の所定温度より高い前記第２の所定温度までステップ的に立ち下がるステップ状パターンである場合には、前記尾端破断片が残留すると判断することを特徴とする、（１）に記載の熱間仕上圧延機のスタンド間残留破断片検知方法（ただし、第３の所定温度＞第２の所定温度＞第１の所定温度）。
（３）前記隣接するスタンド間が最終スタンド間で、前記後段スタンドが最終スタンドであり、前記放射温度計が最終スタンド間のサイドガイドに最終スタンドのエントリーガイド間を視野範囲とするように固定配置したものであることを特徴とする、（１）または（２）に記載の熱間仕上圧延機のスタンド間残留破断片検知方法。

本発明により、スタンド間残留破断片を確実に検知できるので、事前に破断片を処置することにより、異常圧延を防止することが可能になる。

本発明を実施する最良の形態について、図１〜３を用いて詳細に説明する。

図１および図２は、本発明の一実施形態の検知方法に用いる装置を例示する図面であり、複数、例えば６スタンドからなる熱間仕上圧延機の最終スタンドＦ６、その前段のスタンドＦ５、これらスタンド間のサイドガイドＳＧ、エントリーガイドＥＧ等の配置を示す概略側面図および平面図である。図１，２において、１は放射温度計で、エントリーガイドＥＧ間を視野範囲（図２の三角形で囲んだ部分を参照）とするように、ワークサイド側のサイドガイドＳＧの入側上部に固定配置した放射温度計で、２は温度信号を増幅する増幅器、３は操作室内の温度パターン表示器機である。

本実施形態では、このように、隣接するスタンドＦ５，Ｆ６間に放射温度計１を設置し、放射温度計１の測定範囲に破断片が存在する場合には、放射温度計１の温度指示値に変化があることから、この温度変化により破断片の有無を検地しようとするものである。

上記スタンド間の破断片が残留する位置の環境は、狭小で冷却水が飛散すると共に蒸気が充満するものであり、破断片のエントリーガイド間の滞留位置が不規則であるので、上記放射温度計としては、例えば、狭小場所でも安易に配置可能で、蒸気雰囲気においても、水膜・ガラスが前面にあっても適確に熱片温度に対し反応し、視野が広角である市販の波長１．６μｍ、温度範囲２５０〜５００℃のファイバー放射温度計を採用するのが望ましい。

尚、図１，２において、ＨＷはハウジング、ＷＲはワークロール、ＢＵＲはバックアップロール、ＲＰはルーパー、ＯＧは出側ガイドを示す。

図３は、表示器機３に表示される、放射温度計１における時間と測定温度との関係を示す図である。図３の２５０℃より５２５℃までステップ的に立ち上がり、所定時間５２５℃維持後、５２５℃から２５０℃までステップ的に立ち下がるステップ状の温度パターンは被圧延材のトップが最終スタンドＦ６のワークロールＷＲに噛込、ボトムが尻抜によるものであり、また２５０℃から５２５℃までステップ的に立ち上がり、所定時間５２５℃維持後、５２５℃から２５０℃までステップ的に立ち下がらずに、３００℃までステップ的に立ち下がるステップ状の温度パターンは被圧延材のトップが最終スタンドＦ６のワークロールＷＲに噛込、ボトムが尻抜によるものであり、３００℃から２５０℃までのなだらかに温度低下する漸減温度パターンは、ボトム尻抜後に、図２に示す最終スタンドＦ６のドライブサイドのエントリーガイドＥＧ近傍に残留した被圧延材尾端部のエッジ部の破断片によるものである。

被圧延材が最終スタンドＦ６通過毎に、仕上オペレータは表示器機３の検出温度パターンを確認し、図３に示す２５０℃から５２５℃までステップ的に立ち上がり、所定時間５２５℃維持後、５２５℃から２５０℃までステップ的に立ち下がらずに、３００℃までステップ的に立ち下がるステップ状の温度パターンを確認すると、速やかにライン停止させ、残留破断片を除去する。このアクションにより、次材圧延時の圧延異常（仕上半成）が防止できる。

尚、本実施形態では、放射温度計１をワークサイド側のサイドガイドＳＧの入側上部に固定配置しているが、エントリーガイドＥＧ間を視野範囲とすることができる位置であればどのような位置に配置してもよく、またドライブサイド側のサイドガイドＳＧの入側上部にも配置してもよく、必要に応じて複数配置できる。更に、本実施形態では、最終スタンドＦ６のエントリーガイドＥＧ間の尾端破断片の残留有無を判定しているが、最終前段スタンドとこの前段スタンドの間に上記と同様に放射温度計を設けて最終前段スタンドのエントリーガイド間の尾端破断片の残留有無を判定するようにできる。

放射温度計として視野が広角である市販の波長１．６μｍ、温度範囲２５０〜５００℃のファイバー放射温度計を採用して図１，２に示すように配置して、３ヶ月間、最終スタンドＦ６のエントリーガイドＥＧ間での尾端破断片の残留有無を判断・判定を行ったところ、２度、図３に示す２５０℃から５２５℃までステップ的に立ち上がり、所定時間５２５℃維持後、５２５℃から２５０℃までステップ的に立ち下がらずに、３００℃までステップ的に立ち下がるステップ状の温度パターンが確認されたので、その都度、ライン停止し、最終スタンドＦ６のエントリーガイド間に尾端破断片が残留していることが確認されたので、この残留尾端破断片を除去し、次材圧延を実施して圧延異常（仕上半成）の発生を未然に防止できた。

尚、本発明実施前の従来法（最終スタンド通過後、鋼板尾端の形状をＩＴＶで確認し、鋼板尾端に千切れた形跡がないか目視する方法）では、最終スタンド前面の残留尾端破断片に起因して、４（本／３ヶ月）程度の仕上半成が発生していた。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明により、スタンド間残留破断片を確実に検知できるので、事前に破断片を処置することにより、異常圧延を防止することが可能になるので、連続熱間圧延ラインの安定操業上、極めて有用である。

本発明法で用いる放射温度計の配置位置を例示する側面図である。 本発明法で用いる放射温度計の配置位置を例示する平面図である。 本発明法で用いる放射温度計の時間と温度の関係を示す図である。

符号の説明

１：放射温度計
２：増幅器
３：操作（オペレート）室内の温度パターン表示器機
Ｆ６：熱間仕上圧延機の最終スタンド、その前段のスタンド
Ｆ５：熱間仕上圧延機の最終スタンドの前段スタンド
ＳＧ：サイドガイド
ＥＧ：エントリーガイド
ＨＷ：ハウジング
ＷＲ：ワークロール
ＢＵＲ：バックアップロール

Claims (3)

1. 複数のスタンドを有する熱間仕上圧延機の隣接するスタンド間に、当該隣接するスタンドの後段スタンドのエントリーガイド間を視野範囲とする放射温度計を設け、当該放射温度計により検出した被圧延材の先端の前記後段スタンド噛込みから尾端尻抜けまでの温度パターンに基いて、被圧延材の尾端破断片の残留有無を判定することを特徴とする、熱間仕上圧延機のスタンド間残留破断片検知方法。
2. 前記放射温度計により検出した前記被圧延材の先端の前記後段スタンド噛込みから尾端尻抜けまでの温度パターンに基く前記被圧延材の尾端破断片の残留有無の判定が、
   第１の所定温度より第３の所定温度までステップ的に立ち上がり、前記第３の所定温度を所定時間維持後、前記第３の所定温度から前記第１の所定温度までステップ的に立ち下がるステップ状パターンである場合には、前記尾端破断片が残留していないと判断し、
   前記第１の所定温度より前記第３の所定温度までステップ的に立ち上がり、前記第３の所定温度を所定時間維持後、前記第３の所定温度から前記第１の所定温度までステップ的に立ち下がらずに、前記第１の所定温度より高い前記第２の所定温度までステップ的に立ち下がるステップ状パターンである場合には、前記尾端破断片が残留すると判断することを特徴とする、請求項１に記載の熱間仕上圧延機のスタンド間残留破断片検知方法。
3. 前記隣接するスタンド間が最終スタンド間で、前記後段スタンドが最終スタンドであり、前記放射温度計が最終スタンド間のサイドガイドに最終スタンドのエントリーガイド間を視野範囲とするように固定配置したものであることを特徴とする、請求項１または２に記載の熱間仕上圧延機のスタンド間残留破断片検知方法。
   

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