JPH03287720A - ストリップの熱間仕上圧延温度の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ストリップの熱間圧延時における仕上温度の
制御方法に関する。

〔従来の技術〕

ストリップの熱間圧延において、圧延製品が所望のかつ
均一な機械特性を有するものであることは重要な課題で
ある。

この熱間圧延処理後の製品の機械特性は、ストリップの
熱間圧延およびそれに続く冷却過程によって大きく影響
される。たとえば、同一材料であってもストリップの仕
上圧延後のランナウトテーブルの最下流位置、すなわち
ダウンコイラー巻取り前における温度（巻取り温度）が
高い程、材料の引張強度が低下し、逆に巻取り温度が低
くなるに従い引張強度は高くなる。また、ランナウトテ
ーブル上における圧延材料の温度履歴によっても機械特
性は異なってくる。

一方、仕上スタンド出側におけるストリップ温度（以下
、仕上出口温度という）も上記巻取り温度およびランナ
ウトテーブル上の温度履歴と同様に製品の機械特性に影
響を与える。すなわち、仕上出口温度の高低によって仕
上圧延終了からストリップのγ→α変態開始までの時間
が変化することにより、加工→回復→再結晶−粒成長の
時間が変化し機械特性が異なってくる。

前述のように、仕上圧延終了からγ→α変態開始までの
時間が所定値となるように、仕上出口温度が設定される
ことは均一かつ所望の機械特性を得る上で重要な因子と
なる。

従来より、前記仕上出口温度の設定は所望の機械特性が
得られるように経験的に行われており、ストリップ温度
が前記設定目標温度近傍となるよう温度制御がなされて
いた。

前記仕上出口温度の制御の一例としては、たとえば、仕
上スタンド出側に放射温度計などを設置し、時々刻々と
ストリップ温度を計測し、この実測値と目標温度との偏
差に基づき、仕上スタンド間に設置されたスタンド間冷
却装置の冷却能力を逐次修正することによって、その温
度制御がなされている。なお、前記スタンド間冷却装置
としてはスプレー冷却、あるいはスリットラミナー冷却
装置等の冷却装置が一般的に用いられており、この冷却
装置の冷却水の流量を調整することにより、その冷却能
力の調整がなされる。

〔発明が解決しようとする課題〕

このように、前記従来方法においては経験的に定められ
た仕上出口温度の設定値に基づきストリップの温度制御
がなされており、前記仕上出口温度の設定値の妥当性に
ついては、何ら保証されているわけではない。

上記問題を解決する方法としては、ランナウトテーブル
冷却能力を調整する方法も考えられるが、通常仕上圧延
終了からγ→α変態開始までの時間はわずかであるため
、ランナウトテーブル上冷却装置全体の中の一部が、γ
→α変態開始までの時間を調節するに留まり、もって冷
却装置による冷却を有効に利用できず温度調節効果が悪
く、またランナウトテーブル上冷却装置の冷却能力を最
大にしている場合には、その温度制御能力にも限界が生
じるため、あまり得策ではない。圧延仕上直後の急冷は
材料によってその材料特性上好ましくはないことがある
。

そこで本発明の課題は、ストリップの熱間圧延に際し、
確実に所望のかつ均一な機械特性を有するストリップを
得ることができるとともに、ストリップの変態状況を確
実かつ直接的に把握することで、圧延ライン速度の変化
等に対しても柔軟に対処しうるストリップの熱間仕上圧
延温度の制御方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題は、ストリップの熱間圧延ラインにおいて、仕
上げスタンド以降のランナウトテーブルのライン方向に
沿って複数配設された変態率センサーにより測定される
変態率に基づき、仕上げスタンド間においてストリップ
を冷却または加熱するストリップ温度制御装置による制
御能力を逐次調節し、常にストリップの仕上圧延終了か
らγ→α変態開始までの所要時間が目標値となるように
することで解決できる。

〔作用〕

本発明においては、ストリップの熱間圧延ラインにおい
て、仕上げスタンド以降のランナウトテーブルのライン
方向に沿って複数の変態率センサーが配設される。この
変態率センサーによってγ→α変態開始位置および仕上
圧延終了時からから変態開始位置までの到達時間の把握
が可能となる。

したがって、従来のように経験的に仕上出口温度が設定
される場合と比較して、実測データに基づきストリップ
温度制御がなされるため、製造されるストリップの品質
が保証される。また、圧延ライン速度が変わってもスト
リップ温度装置の制御能力が前記実測データに基づき逐
次調節されるため、ストリップの仕上圧延終了からγ→
α変態開始までの所要時間が常に一定に保たれる。

〔発明の具体的な構成〕

以下、本発明を第１図および第２図に示す具体例に基づ
き詳説する。

通常、ストリップは仕上スタンド群によって仕上圧延さ
れるとともに、仕上スタンド間に設置された冷却装置等
により温度制御がなされた後、さらにランナウトテーブ
ル上で図示されない冷却装置により冷却されつつ、ライ
ン方向に搬送され、最終的にダウンコイラーにより巻取
られる。

第１図にかかる圧延工程最終ラインが図示されており、
最下流側の第ｎ仕上スタンドＦｎと第ｎ１仕上スタンド
ｌ；’、−，との間には、本発明にいう温度制御装置と
してのスプレー冷却装置５が設けられており、このスプ
レー冷却装置５には給水管４ａにより冷却水が供給され
ているとともに、この給水管４ａの中間部には流量調節
弁４が設けられている。

３は仕上出口温度計測のために第ｎ仕上スタンドＦｎの
出側に設けられた放射温度計である。圧延仕上出口部位
におけるストリップ温度は、この放射温度計３により常
時把握される。

一方、ランナウトテーブル９上のテーブルローラ９ａ、
９ａ・・・間には変態率センサー２．２・・・がライン
方向に沿って複数配設されている。１組の変態率センサ
ー２は、第２図に示されるようにストリップ１１の横断
方向に励磁コイル１２、・・・および検出コイル１３、
・・・がストリップ１１の下方にそのストリップ１１を
臨んで配置することにより構成されている。励磁コイル
１２、・・・は交流で励磁されており、磁気変態点（Ｔ
ｃ）以下の温度域では各相の磁気特性が異なること、す
なわちα相は強磁性、γ相は非磁性であることを利用し
て、磁気特性の変化を磁束分布の変化として検出し、変
態率を測定するものである。なお、本変態率センサー２
、・・・によればランナウトテーブル上冷却装置による
ストリップ冷却水の影響を受けず変態率の測定が可能で
ある。

前記変態率センサー２．２、・・・の信号は演算処理装
置６に与えられるようになっている。この演算処理装置
６においては、前記変態率センサー２．２、・・・によ
る磁束分布測定データに基づいて演算処理を行い、仕上
圧延終了からγ→α変態開始までの所要時間を算出する
。

この演算処理について第１図および第３図に基づき説明
する。

前記演算処理装置６においては、予め第ｎ仕上スタンド
Ｆｎからランナウトテーブル９上に配設された各変態率
センサー２．２、・・・までの既知の距離Ｌｉが入力さ
れており、ストリップ速度■が入力されれば第ｎスタン
ドＦｎから各センサー２．２・・・までの所要時間Ｚｉ
がＬ　ｉ　／　Ｖにより計算される。今仮に、変態率測
定センサー２．２・・・によってγ→α変態点位置が計
測されれば、第ｎスタンｔ”Ｆｎから変態点位置までの
距離Ｌ１が既知となり、ストリップ速度との演算式によ
りその位置までの所要時間Ｚｉが計算される。このＺｉ
が、すなわち仕上圧延終了から変態開始までの時間Ｚｓ
である。

前述した考えに基づき、演算処理装置６内においては、
第３図に示されるような相関が入力されると考える。第
３図の横軸は第ｎスタンドＦｎか・ら各センサー２．２
、・・・までの所要時間を示し、縦軸には各センサー２
．２、・・・において計測された変態率を示す。なお前
記横軸は第ｎスタンドＦｎからの距離でも構わないが、
仕上圧延終了から変態開始までの時間Ｚｓを直接読取れ
るように時間軸に変換しである。前記第３図の相関が得
られたならば、γ−ａ変態開始を変態率５％の位置とし
て、その時の所要時間Ｚｓを求める。

以上の演算処理によって求められた仕上圧延終了から変
態開始までの時間Ｚｓの情報は、第１比例・積分アルゴ
リズム７へ送られる。

前記第１比例・積分アルゴリズム７においては、仕上圧
延終了から変態開始までの時間の設定値Ｚｓ”と前記実
測Ｚｓからその偏差ΔＺｓ　（＝Ｚｓ”Ｚｓ）が求めら
れ、前記ΔＺｓか正の場合には仕上出口温度目標値Ｔｆ
　”が現在値よりも高くなるように、またΔＺｓが負の
場合には仕上出口温度目標値Ｔｆ　’が低くなるように
前記Ｔｆ　”の値がコントロールされる。なお、前記Ｔ
ｆ　”の値については圧延可能範囲等を考慮して、上下
限の制限値が設定されている。

次に、前記Ｔｆ　”値の情報は第２比例・積分アルゴリ
ズム８へ送られる。この第２比例・積分アルゴリズム８
においては、第ｎ仕上スタンドＦｎの出側に設けられた
放射温度計３による実測値Ｔｆと前記Ｔｆ　”との偏差
ΔＴｆ　　（Ｔｆ　’　−Ｔｆ　）が求められ、この情
報に基づいて第ｎ仕上スタンドＦｎと第ｎ−１仕上スタ
ンドＦ。−１間に設けられたスプレー冷却装置の冷却能
力を調整すべく、流量調整弁４の開閉度がコントロール
され冷却水量の調整が行われる。なお、前記流量調整弁
４の開閉度と冷却能力との関係は予め既知とされる。

このようにして、変態率センサー２．２・・・群により
測定される変態率と最終仕上スタンドＦｎ出側でのスト
リップの実測温度に基づき、仕上げスタンド間において
ストリップを冷却または加熱するストリップ温度制御装
置による制御能力を逐次調節し、常にストリップの仕上
圧延終了からγ−α変態開始までの所要時間が目標値と
なるようにするので、目的のおよび均一な機械的特性を
もった製品を製造できる。

なお、仕上げスタンド以降のランナウトテーブルのライ
ン方向に沿って冷却装置を設け、この冷却装置による変
態点位置制御と本発明法と併用することもできる。

〔発明の効果〕

以上詳説したように本発明によれば、ストリップの変態
率の実測値に基づき、仕上圧延終了からγ→α変態開始
までの時間が常に目標値となるように制御されるため、
均一かつ所望の機械特性を持った製品の製造が可能とな
るとともに、圧延ライン速度等の変化に対しても柔軟に
対処できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る熱間圧延ラインの最終工程部分を
示す図、第２図は第１図における変態率センサーを説明
するための横断面図、第３図は第１図の演算処理装置に
おける演算処理システムを説明するための図である。 １・・・仕上スタンド、２・・・変態率センサー　３・
・・放射温度計、４・・・流量調整弁、５・・・スプレ
ー冷却装置（温度制御装置）、６・・・演算処理装置、
７・・・第１比例・積分アルゴリズム、８・・・第２比
例・積分アルゴリズム、９・・・ランナウトテーブル、
ｌＯ・・・ダウンコイラー　１１・・・ストリップ、１
２・・・励磁コイル、１３・・・検出コイル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ストリップの熱間圧延ラインにおいて、仕上げス
   タンド以降のランナウトテーブルのライン方向に沿って
   複数配設された変態率センサーにより測定される変態率
   に基づき、仕上げスタンド間においてストリップを冷却
   または加熱するストリップ温度制御装置による制御能力
   を逐次調節し、常にストリップの仕上圧延終了からγ→
   α変態開始までの所要時間が目標値となるようにするこ
   とを特徴とするストリップの熱間仕上圧延温度の制御方
   法。