JPH0452027A - 金属ストリップの張力制御方法 - 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、液中に金属ストリップを連続的に浸漬させて
通板し、洗浄、冷Ｗ、メツキ等の処理を施す設備を備え
たプロセスラインにおける金属ストリップの張力制御方
法に係り、特に、ラインの速度変化に拘わらず、タンク
入側の張力を実に一定に保つことが可能な金属ストリッ
プの張力制御方法に関する。

【従来の技術】

鋼帯等の金属ストリップを液中に連続的に通板し、該金
属ストリップに熱処理やメツキ、洗浄等の処理を施ず設
備を備えたプロセスラインにおいては、金属ストリップ
を安定して通板するために、所定の張力を金属ストリッ
プに付与している。 この張力付与は、プライドルロール、ピンチロール等の
駆動ロールを介して行われ、又、その際の張力制御は、
必要である場合には張力計を設置し、その検出値に基づ
く実張力制御を行うことが考えられるが、通常は電流制
御により行われている。しかし、その場合でも、例えば
第６図に示すような設備で、金属ストリップＳがタンク
１内の薬液、水等の液２中を浸漬通板する場合の張力制
御に対しても特別な処置を講じていないのが普通である
。なお、図中３．４はプライドルロール、５．５はジン
クロール、６はリンガロール、７はデフレクタロールで
ある。

【発明が解決しようとする問題点１ しかし、液中に金属ストリップを通板する、例えば前記
第６図に示す設備をもつプロセスラインでは、金属スト
リップＳを処理（通板）するに当り、タンク１内の液２
中を通板する金属ストリップには液中抵抗が生じ、その
分だけタンク１の入口の金属ストリップＳに作用する張
力が変動することになるため、例えば、処理速度を上げ
た場合には、張力は緩み（低下し）、金属ストリップＳ
が蛇行したり、弛んだりするトラブルを発生し、又、金
属ストリップＳをある一定速度で通板し、安定した張力
を維持している時に通板速度を下げた場合には、張力は
張り（増大し）、金属ストリップＳを絞ってしまうトラ
ブルを生じることもあろう この問題点を解決する方法として、タンク１内に設置し
た駆動ロールにより、液中抵抗に起因する張力の変動分
を補償することが考えられるが、液中であるために摩擦
係数が小さく、金属ストリップＳがスリップして逆に蛇
行したり、その表面にすり疵を発生させたりする等のト
ラブルを生じる。又、もう一つの方法としては、前述の
如く、タンク１の入口に張力計（図示せず）を設置して
、その入口側における金属ストリップの張力を一定にす
るようにタンク出側のプライドルロール４により実張力
制御することも考えられる。しかし、プライドルロール
４と張力計の間には、タンク１内のジンクロール５やそ
の他デフレクタロール７等があり、それらが干渉するた
めに（張力の伝播がロールを介して行われるために）張
力伝播の応答速度を上げることができず、それゆえに速
度の２乗に比例して変化する液中抵抗による張力変動を
抑えることが困難であるという問題があった。 本発明は、前記問題点を解決するために、タンク内の液
中を通板する金属ストリップの通板速度が変化する場合
ひあっても、液中抵抗に起因する張力変動を確実に抑え
、タンク入側の金属ストリップに作用する張力を常に一
定に保つことが可能な、金属ストリップの張力制御方法
を提供することを課題とする。 【課題を解決するための手段】 本発明は、タンク内の液の中に金属ストリップを通板す
る設備を備えたプロセスラインにおいて、通板時の金属
ストリップに生じる液中抵抗値を算出し、この液中抵抗
値をタンク出側における金属ストリップの張力設定値に
反映させて該金属ストリップの張力を制御することによ
り、上記課題を達成したものである。 ［作用１ 本発明においては、金属ストリップの通板速度に対応し
た液中抵抗値を算出し、その液中抵抗値を金属ストリッ
プに対する張力設定に反映させることにより、例えば、
金属ストリップの幅及び通板速度から該ストリップの液
中抵抗値を計算し、それに相当する張力弁をタンク出側
の張力設定値に加算することにより、常に安定した張力
の下で金属ストリップの通板を可能とする。 この関係を以下に具体的、且つ、詳細に説明する。 金属ストリップの液中抵抗値Ｄｓ　＜ｉ、ｇ）は次式で
算出される。 Ｄｓ＝　　ｆ＜Ｗ、Ｖ）　　　　　−（１）Ｗ：金属ス
トリップの幅（ｍ　） Ｖ二通板速度（ｍ　／ｍｉｎ　） （１）式で算出される液中抵抗値Ｄｓをタンク出側の従
来の張力設定値Ｔｒｅｆ（ｋｇ）に加算することにより
、液中抵抗値を考慮した張力設定値ＴＤｒｅｆが算出さ
れる。 ’丁　Ｄ　ｒｅｆ＝　　丁　ｒｅｆ＋Ｄｓ　　　　・−
（２）即ち、（２）式で算出される張力設定値Ｔ□ｒｅ
ｆになるようにタンク出側に設置された張力発生装置（
プライドルロール等）の駆動力を制御することにより、
タンク入側の張力を常に一定にすることができ、他セク
ションに張力変動を与えることなく安定した通板が可能
となる。 次に、上記（１）、（２）式を具体的に算出する。 金属ストリップに沿う境界層内の流れは乱流と考えてよ
いから、金属ストリップと液の摩擦係数ｃｒは次式で与
えられる。 又、レイノズル数Ｒｅは次式で算出される。 Ｒｅ　＝　（Ｖ／６０）Ｘｊ２／ν　　　・　（４）℃
ニストリップの浸漬長さ（ｍ） シ：液体の動粘性係数（ＴＩＩ２／５ｅＣ）ストリップ
の表裏両面が液から受ける液中抵抗値Ｄｓは次式で算出
される。 Ｄｓ＝２・Ｃｔ・（γ／２０　＞−（Ｖ／６０）　２×
β・Ｗ　　　　　　　　　　・・・（５）γ：液比重（
ｉ、ｇ　／　ｔｎ’　） ｇ二重力加速度（＝９．８ｍ　／ｓｅｃ　２）（３）〜
（５）式より次式を得る。 Ｄｓ＝　［（１，２９・１Ｏ−５） ／（１０ｇ１ｏ（Ｖ−ｐ）／（６０・ν））］×γ・ｚ
−ｗ−ｖ２　　　　　・・・（６）一方、従来の張力設
定値Ｔｒｅｆ（ｋｇ）は次式で算出される Ｔｒｅｆ　＝Ｔｕ　−ｔ　−Ｗ−１０００・　（７）Ｔ
ｕ　：ユニット張力（ｋｇ／ｍｖ２）ｔ：板厚（ｎ） 従って、本発明による張力設定値ＴＯｒｅｆは、例えば
、次式のようになる。 Ｔ□ｒｅｆ　＝ＴＬＩ　−ｔ　・Ｗ・１０３＋［（１，
２９・１Ｏ−５） ／（１０ｇ１ｏ（ｖ−ｉＱ） ／（６０・ν））］　・Ｔ−℃・Ｗ Ｘ　Ｖ　２　　　　　　　　　・・・（８）

【実施例】

次に、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。 第１図は、本発明の第１実施例における制御フローを示
すブロック図である。 本実施例は、前記第６図に示したものと同構成の設備に
適用する金属ストリップの張力制御方法に係り、第１図
において、３Ｍは入側プライドルロール３を駆動するた
めのモータ、４Ｍは出側プライドルロール４用駆動モー
タ、５Ｍはジンクロール５用駆動モータであり、９．１
０及び１１はそれぞれ上記各モータ３Ｍ、５Ｍ及び４Ｍ
の制御装置である。 図面では入側プライドルロール３が速度マスク−であり
、そのモータ制御装置９には速度指令５ｒｅｒのみが入
力される。そして、張力制御は出側プライドルロール４
で行うようになっており、張力制御器（ＡＴＲ）１２に
は、従来の張力指令値Ｔｒｅｆが入力されると共に、液
中抵抗値Ｄｓが加算される。その結果、液中抵抗値Ｄｓ
が加算された後の張力指令値く設定値）　Ｔ□　ｒｅｆ
が前記速度指令３　ｒｅｆと共にモータ制御装置１１に
入力され、駆動モータ４Ｍにより上記プライドルロール
４が適正な駆動力で回転する。なお、タンク１内のジン
クロール５についてはロールがぬれているためスリップ
が発生する恐れがあるので、ＡＴＲ１２からの出力は入
れず、速度指令Ｓｒｅ［のみとしている。 本実施例では、タンクの前後にそれぞれプライドルロー
ル３及び４を設けた場合を示したが、本発明はタンクの
出側のみにプライドルロール４を有する設備にも適用で
きる。又、タンク及びタンク内の構成、ロール本数、プ
ライドルロールの本数、タンクと出側ブライドロール間
の設備についても特に制限はない。 第２図は、本発明の第２実施例を示す概要図であり、第
３図は本実施例が適用されるプロセスラインである連続
焼鈍設備入側の全体構成図である。 第３図において、１０は金属ストリップＳを払い出すペ
イオフリール、２０は溶接機、３０はアルカリ洗浄装置
（デイツプ式）、４０はスクラバー装置、５０はドライ
ヤー　６０はルーパー　７０は焼鈍炉をそれぞれ示して
おり、ペイオフリール１０から払い出された金属ストリ
ップＳは、溶接機２０で先行する金属ストリップＳのエ
ンドと溶接された後、電解洗浄装置３０で電解洗浄され
、スクラバー装置４０のブラシロールで物理的に洗浄さ
れ、次いでドライヤー５０で表面が乾燥された後にルー
パー６０を経て焼鈍炉７０内に搬入され、該金属ストリ
ップＳに対する焼鈍処理が行われる。 第２図に示した本実施例に用いられる設備は、第３図に
おけるデイツプ式のアルカリ洗浄装置３０に相当し、そ
の基本構成は、前記第６図に示した設備と共通である。 なお、液２としては、アルカリ洗浄液（オルソケイ酸ソ
ーダ３％液）を用いており、又、図中８は金属ストリッ
プＳに作用する液中抵抗力を示している。 次に、第２図に示した第２実施例を下記条件の下で具体
的に実施し、その有効性を確認した。その際、張力制御
は、前記第１実施例の場合と同様に行ない、基本的には
前記第１図に示した制御フローに基づいて行った。 金属ストリップのアルカリ洗浄液へのトータル浸漬長さ
１３Ｉ１１、金属ストリップ板厚０．２３ｍｍ。 板幅８５０ｍｍ、ライン速度Ｏ〜１．２０００ｍｐｍ、
金属ストリップの通板張力０．５〜１．５　（ｋｇ／−
〕とし、且つ前記（８）式において ν＝０．３６８ｘ　１０−０−６（／ｓｅｃ　）、７＝
　１０００　（ｋｇ／ｍ’） として、液中抵抗を計算した。 計算により求めた液中抵抗の補償をプライドルロールの
駆動用モータに入れ、液中抵抗力（値）を考慮した時（
本発明）と、液中抵抗力を考慮しない時（従来）のそれ
ぞれについて、タンク出側における金属ストリップの蛇
行量を測定したところ、第４図及び第５図に示す結果が
得られた。第４図は通板張力が０．５ｋｇ／ｍｎの場合
、第５図は１．５ｋｇ／ｍの場合をそれぞれ示したもの
である。 第４図及び第５図から明らかなように、液中抵抗力を考
慮して張力制御を行う本発明方法は、液中抵抗力を考慮
しない従来方法に比べて、蛇行量で約６倍の効果がある
ことがわかる。 以上詳述したＭ１実施例及び第２実施例の何れの場合も
、金属ストリップＳに作用する液中抵抗値を計算し、そ
の液中抵抗値をタンク出側の張力設定値に加算して後方
から上記金属ストリップＳを引っ張るようにしたので、
ライン速度及び金属ストリップＳの幅に影響されずにタ
ンク１人側における金属ストリップＳに作用する張力を
常に一定に保つことが可能である。従って、金属ストリ
ップＳに作用する張力を一定に保つことができないため
に発生する該ストリップＳの蛇行、たるみ、絞りといっ
たトラブルを確実に防止できる。又、タンク入側に張力
計をつけ、タンク出側等のプライドルロールで制御する
よりも、高応答で且つ高精度の制御が達成できると共に
、張力計を設置することに伴なう出費を防ぐことができ
る利点もある。

【発明の効果】

本発明の金属ストリップ張力制御方法によれば、タンク
内の液中を通板する金属ストリップの通板速度が変化す
る場合であっても、液中抵抗に起因する張力変動を確実
に抑え、タンク入側の金属ストリップに作用する張力を
常に一定に保つことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、第１実施例における制御フローを示すブロッ
ク図、 第２図は、第２実施例を説明するための概略構成図、 第３図は、第２実施例が適用される連続焼鈍設備入側の
全体構成図、 第４図及び第５図は、第２実施例の実施結果の例を示す
線図、 第６図は、金属ストリップの浸漬通板設備の一例を示す
概略構成図である。 １・・・（洗浄）タンク、 ２・・・（アルカリ）液、 ３．４・・・プライドルロール、 ５・・・ジンクロール、 ６・・・リンガ−ロール、 ７・・・デフレクタロール、 ８・・・液中抵抗力、 Ｓ・・・ストリップ、 Ｄｓ・・・液中抵抗値、 Ｔ　ｒｅｆ　、　Ｔ　□　ｒｅｆ　−・・張力設定値。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）タンク内の液の中に金属ストリップを通板する設
   備を備えたプロセスラインにおいて、通板時の金属スト
   リップに生じる液中抵抗値を算出し、 この液中抵抗値をタンク出側における金属ストリップの
   張力設定値に反映させて該金属ストリップの張力を制御
   することを特徴とする金属ストリップの張力制御方法。