JPH0324285B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜発明の目的＞ 産業上の利用分野 本発明は冷却装置を具える鋼材圧延ラインの搬
送速度制御装置に係り、詳しくは、鋼材等の高温
材料を移動させながらこれを水冷する冷却装置を
有する冷却装置を具える鋼材圧延ラインの冷却装
置内の鋼材位置を検出し、この検出値に基づき搬
送テーブルの搬送ローラ駆動装置の回転数を制御
する冷却装置を具える鋼材圧延ラインの搬送速度
制御装置に係る。

従来の技術 一般に、圧延ライン等における高温鋼材等の材
料の搬送速度を制御するときには、搬送テーブル
側方において複数ケ所に高温物体検出装置やレー
ザビームの投光器等の光学式位置検出装置を設け
て、材料から放射される赤外線を検知して圧延ラ
インの複数のところで材料位置を検出する一方、
テーブル駆動モータあるいは搬送ローラ群の回転
数を別に検出し、これらの検出値と先の位置検出
信号とを比較して搬送速度を適正速度に修正す
る、所謂、フイードバツク制御方式が採用されて
いる。また、最近では、ローラ駆動モータ等の回
転数検出にパルスジエネレータ等のデイジタル式
検出装置が組込まれ、極めて高度なかつ精度の高
い検出方式への移行している。

一方、圧延直後の鋼材をオンラインで直接所定
温度まで水冷すると、強度・靭性等に優れた高品
質鋼材が得られることから、近年、各製鉄メーカ
ーでは圧延ラインに水冷装置を設置し、鋼種およ
び板厚などに応じて冷却速度を広範囲に調節する
制御冷却方式が導入されている。ところが、この
ように圧延ラインに水冷装置を設置した場合に
は、ロール冷却水やデイスケーリング水などの飛
散水滴や搬送ライン下方のスケールスルースから
発生する蒸気などによつて光学式位置検出装置の
検出精度不良な誤動作を発生し、特に、多量の水
蒸気や湯気を発生する冬期には、これら光学式位
置検出装置で位置検出ができないことはもちろん
のこと、肉眼でも正確な鋼材位置を検知するここ
とができなくなる場合もあり、位置検出信号を基
本とする搬送テーブルの速度制御にとつては重大
な問題としてその対策が望まれている。これに加
えて、多量の冷却水を使用し、かつ、多量の水蒸
気を発生する冷却装置を圧延ラインに設置すれば
さらに光学式位置検出装置の検出精度不良や誤動
作を招くことは明らかであり、言うまでもなく従
来技術では冷却装置内を通過する水冷中の鋼材位
置を検出し、これを精度良く、速度制御し、適正
な通板速度で移動させることは不可能である。し
かし、制御冷却法では、鋼板に所要の材質特性を
付与するために水冷時の鋼材を適正な冷却速度で
所定温度まで冷却しなければならず、水冷中の鋼
材移動速度は冷却時間を管理するために正しくか
つ厳密に制御する必要がある。

また、速度制御が正はく行なわれていらず冷却
装置内の被冷却材の位置を正はく認知することが
可能であり、例えば、被冷却材の先端および／ま
たは後端の所定長さだけを強冷または弱冷し均一
冷却に役立てるとかあるいは冷却装置内で被冷却
材をオツシレーシヨンすることなどを容易に行な
うことができる。

すなわち、第３図は冷却装置を有する従来例に
係るテーブル速度制御装置の配置図であつて、圧
延機８からの鋼材等の被冷却材２が搬送ローラ１
上を移動し、この被冷却材２は冷却装置３の中で
上下面から冷却水が噴射され、所定時間水冷され
る。冷却装置３に入るまでの被冷却材２は搬送テ
ーブル１側方に設置した光学式位置検出装置４に
よつてその先尾端が検出され、これと搬送ローラ
駆動モータ５の回転数検出器６の検出信号を比較
し適正速度に制御された状態で搬送ローラ１上を
移動している。しかし、被冷却材２が冷却装置３
の中に入り、水冷されている状態では、被冷却材
２の位置は直接光学式位置検出装置４で検出する
ことができない。このため、従来は、冷却装置３
の入側に設置した光学式位置検出装置７で被冷却
材２の先端あるいは後端を検出し、これを起点と
する経過時間に駆動モータ５の回転数検出信号か
ら算出した搬送ローラ１の周速を乗じて被冷却材
の移動距離を算出し、冷却装置３内の被冷却材２
位置を推定している。この方法は、 (イ) 駆動モータ５の回転数検出信号か算出した搬
送ローラ１の周速と等して速度で被冷却材２が
冷却装置３内を移動すること、 (ロ) 冷却装置３入側における位置検出装置７が正
常に作動していること、 の２つの条件が成立していることによつてはじめ
て成り立つている。

しかし、(イ)の条件に対しては、圧延直後の被冷
却材２が冷却装置３を通過する際、被冷却材２が
搬送ローラ１上でスリツプ又は蛇行し、必ずし
も、搬送ローラの周速に同期して移動しないた
め、(イ)の条件は達成できない。このため、冷却装
置３内で適正な制御冷却を達成するのには、被冷
却材２の実際の位置を検知するのに冷却装置３内
に位置検出装置を設置し、この信号をフイードバ
ツクして搬送テーブルの速度制御を行なうのが好
ましい。しかしながら、先に述べた通り、冷却装
置３内に例えば光学式位置検出装置を設けて位置
検出を行なおうとしても蒸気、飛散水滴により位
置検出ができない。

また、この位置検出装置を設けるにしても、冷
却装置３に設置孔をあけて、側方に設けることに
なるが、移動する被冷却材２の幅方向の変動や、
上下の蛇行によつて位置検出装置を接近して設け
ることができない。このため、冷却装置３内で被
冷却材の実際位置を検出するのは不可能である。

また、(ロ)の条件は、冷却装置３の直近に位置検
出装置７を設置しても、冷却装置３からの湯気、
蒸気などによつて位置検出装置７の検出精度が悪
化し、場合によつては検出不能にすらなる。

発明が解決しようとする問題点 本発明は上記問題点の解決を目的とし、具体的
には、鋼材等を水冷する冷却装置を併設した搬送
ラインにおいて冷却装置内でも鋼材等の搬送ロー
ラ上の実際位置を正確に検出し、これにもとずい
て冷却装置内の搬送テーブル駆動装置の速度を制
御できる搬送速度制御装置を提供する。

＜発明の構成＞ 問題点を解決するための手段ならびにその作用 すなわち、本発明は搬送ローラ上の鋼材位置か
ら検出された位置検出信号と搬送ローラから検出
された回転数検出信号とを比較演算して搬送ロー
ラ駆動装置の回転数を制御する制御系を有する搬
送ローラの下流側に、圧延後の鋼材を水冷する冷
却装置を設けて成る鋼材圧延ラインにおいて、こ
の冷却装置内において、搬送ローラ間で、鋼材裏
面に指向するよう、複数個の位置検出装置を配設
し、この位置検出装置に、鋼材裏面に向けて圧縮
空気を噴射する気体通路と、この気体通路の圧縮
空気の導入口と噴出口との間に収納室と、この収
納室内に鋼材裏面からの赤外線を受光する受光体
とを設け、各位置検出装置により検出された鋼板
の位置検出信号を制御系に入力して冷却装置の搬
送ローラ駆動装置の回転数を制御して成ることを
特徴とする。

そこで、この手段たる構成ならびにその作用を
図面によつて具体的に説明すると、次の通りであ
る。

まず、第１図は本発明の一つの実施例に係る鋼
材位置を検出し搬送テーブルの速度制御する装置
の配置図であつて、圧延機８で圧延された鋼材は
搬送ローラ１上に搬出され、この搬送ローラ１の
下流側に冷却装置３が配設されて、鋼材は被冷却
材２として冷却装置３内に入る。この冷却装置３
内には搬送ローラ１が配置され、この搬送ローラ
１により搬送される間に被冷却材２の上下面に冷
却水１７が噴射され、所定温度に冷却される。

次に、この構成の冷却装置３において、搬送ロ
ーラ１の間に、被冷却材２の裏面に指向するよ
う、複数個の位置検出装置１０，１１，１２，１
３，１４，１５を設け、これら各位置検出装置に
よつて被冷却材２の位置、つまり、その先端また
は／および尾端が検出され、この信号が搬送テー
ブル９の駆動制御装置１６に伝達される。この搬
送ローラ群から成る搬送テーブル９の上流側では
圧延機８からの鋼材を被冷却材２として搬送し、
冷却装置３内に送る。また、搬送テーブル９の上
流側のほかに下流側の冷却装置３で、つまり、搬
送テーブル９の全ての搬送ローラ１は駆動モータ
５によつて駆動し、この駆動モータ５に装着され
る回転数検出器６は駆動モータ５の回転数検出信
号を検出し、この検出信号を駆動制御装置１６に
伝達する。

すなわち、この駆動制御装置１６では第３図に
示す従来例と相違して冷却装置３内の被冷却材２
の位置検出信号や各搬送ローラ１の回転数検出信
号が送られて後記の如く制御される。つまり、位
置検出装置１０，１１，１２，１３，１４，１５
による被冷却材２の実位置検出信号から算出した
実際の移動速度と駆動モータ５の回転数検出信号
から算出した搬送テーブル速度とを比較演算し
て、駆動モータ５の回転数が修正され、適正な被
冷却材２の移送速度が得られ、この移送速度で被
冷却材２が移送される。冷却装置３の内部を含め
て搬送テーブル９上の被冷却材２の位置は、前記
移送速度に例えば位置検出装置１１の先端または
尾端検出開始からの経過時間を乗じた値、即ち、
材料移動距離を算出することによつて求まり、さ
らに、この結果は、前記時間経過を計測し始めた
位置検出装置１１より後方の例えば位置検出装置
１２の先端または尾端検出によつて確認すること
ができる。

また、少なくとも冷却装置３内に配置した各位
置検出装置１２，１３，１４，１５は第２図に示
す通り構成し、冷却装置３内で被冷却材２の位置
検出は精度良く安定した状態で行なう。なお、冷
却装置３内以外の位置検出装置１０，１１でも第
２図に示す通り構成できる。

これら各位置検出装置は、第２図に示す如く、
気体通路、収納室２０ならびに受光体２１とから
成つてこの気体通路の一端の導入口１８ａから圧
縮気体１９を導入し、他端の噴出口１８ｂから圧
縮気体１９を被冷却材２の裏面２ａに向けて噴出
し、この導入口１８ａと噴出口１８ｂの間の気体
通路の途中に収納室２０を設け、この収納室２０
内において裏面２ａに対向しかつ検出面からの赤
外線を受光できる受光体２１を取付けて成るもの
である。

この位置検出装置であると、冷却装置内で水冷
途中の鋼材位置を容易にかつ高精度に検出できる
ほか、この検出装置は冷却中の鋼材の裏面に接近
させて取付けることができる。すなわち、従来例
の圧延ラインでは冷却装置内に位置検出装置を設
けられていないが、設ける場合には被冷却材の側
部や被冷却材の表面から２〜10ｍの如くはなして
設置する必要がある。しかし、上記構成の位置検
出装置であると、鋼材裏面に指向するように設け
られるため、鋼材の蛇行や幅方向の変動に影響さ
れることなく被冷却材の鋼材表面に接近させて設
けることができる。更に、検出視野を空気噴出孔
１８ｂ（φ3〜φ6mm）程度の大きさにすることがで
き、反射光あるいは散乱光等による外乱が極めて
わずかであり、高精度な位置検出が可能である。

＜発明の効果＞ 以上の説明により明らかなように、本発明によ
れば、ライン上に冷却装置が併設されている場合
でも極めて精度良くかつ安定した速度制御を行な
うことができ、また、冷却装置内であつても正確
な材料位置を検知することが可能である。従つ
て、冷却装置内の材料通過時間を適正に管理する
ことが可能となり、冷却速度を厳密に制御するこ
とができ、また、材料位置を正確に検知できるこ
とから、材料先尾端部の特定長さだけを強冷する
とか弱冷することも容易にかつ安定した状態で実
施できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一つの実施例に係る鋼材位置
を検出し搬送テーブル速度制御する装置の配置
図、第２図は位置検出装置の一例の断面図、第３
図は従来例に係るテーブル速度制御装置の配置図
である。 符号１……搬送ローラ、２……被冷却材、３…
…冷却装置、４……光学式位置検出装置、５……
搬送ローラ駆動モータ、６……回転数検出器、７
……光学式位置検出装置、８……圧延機、９……
搬送テーブル、１０……位置検出装置、１１……
位置検出装置、１２……位置検出装置、１３……
位置検出装置、１４……位置検出装置、１５……
位置検出装置、１６……制御装置、１７……冷却
水。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 搬送ローラ上の鋼材位置から検出された位置
   検出信号と前記搬送ローラから検出された回転数
   検出信号とを比較演算して搬送ローラ駆動装置の
   回転数を制御する制御系を有する搬送ローラの下
   流側に、圧延後の鋼材を水冷する冷却装置を設け
   て成る鋼材圧延ラインにおいて、 この冷却装置内において、搬送ローラ間で、鋼
   材裏面に指向するよう、複数個の位置検出装置を
   配設し、この位置検出装置に、鋼材裏面に向けて
   圧縮空気を噴射する気体通路と、この気体通路の
   圧縮空気の導入口と噴出口との間に収納室と、こ
   の収納室内に鋼材裏面からの赤外線を受光する受
   光体とを設け、前記各位置検出装置により検出さ
   れた鋼板の位置検出信号を前記制御系に入力して
   前記冷却装置の搬送ローラ駆動装置の回転数を制
   御して成ることを特徴とする冷却装置を具える鋼
   材圧延ラインの搬送速度制御装置。