JPH0538510A - 連続圧延機の異常検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧延条件によらず、連続圧延機において被圧
延材の先端がガイド等の設備に突っ掛かる等の圧延状態
の異常が発生したことを早期に且つ確実に検出する。 【構成】 ミルモータの基準回転数Ｎ0 に対する、被圧
延材がロールに噛み込まれた後の該ミルモータの回転数
変化率（ΔＮ／Ｎ0 ）×１００（％）を検出し、その上
下限値を±α％とし、該上下限値を超えた回転数変化率
の発生回数をカウントし、該発生回数が基準回数ｎにな
ると異常と判定し、ミルを停止させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、連続圧延機の異常検出
方法、特に連続圧延機によりビレット、棒鋼等の被圧延
材を高速圧延する場合に圧延設備の安全を確保するに好
適な、連続圧延機の異常検出方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】連続圧延機によりビレットや棒鋼等の被
圧延材を圧延する場合に、圧延中に被圧延材の先端がガ
イド等の圧延設備に突っ掛かり、その突っ掛かりが原因
で圧延設備を破損する事故が起こることがある。

【０００３】この種の事故は、一旦発生すると設備を修
理するのに長時間を要し、生産性を低下させることにな
るため、生産性を低下させないためには、この発生を未
然に防止することが極めて重要である。

【０００４】このような圧延設備の破損事故を未然に防
止する技術としては、例えば、材料が突っ掛った場合に
はその異常状態を早期に検出し、事故の拡大を防止する
ことを可能とする方法が、特開昭５２−１４７５５１に
提案されている。

【０００５】上記方法は、被圧延材が圧延ロールに噛み
込まれた際のロール回転数の時間についての微分値ｄＮ
／dtの絶対値を求め、正常時の同微分値と比較すること
により圧延異常、即ち被圧延材の突っ掛かり等の発生を
判定し、圧延モータを停止させるものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際の
圧延においては、被圧延材がロールに噛み込まれた時の
ロール回転数の時間についての微分値ｄＮ／dtの絶対値
は、被圧延材の鋼種、圧延温度、圧下率又は被圧延材の
先端形状等の圧延条件によって大きく変化するため、一
義的に決めることが難しく、それ故、上記方法によって
は異常発生を必ずしも正確に検出できないという問題が
ある。

【０００７】なお、誤検出を防止するために、判定値、
即ち異常と判定する場合のｄＮ／dtの絶対値と、正常時
のそれとの差を大きくすることも考えられるが、このよ
うに判定値を大きくすると逆に異常検出機能が低下する
ことになる。

【０００８】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
くなされたもので、圧延条件によらず、被圧延材の先端
が設備に突っ掛かる等の異常の発生を早期に且つ確実に
検出することができる、連続圧延機の異常検出方法を提
供することを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、連続圧延機で
被圧延材を圧延する際に、回転系の回転値変化から圧延
状態の異常を検出する連続圧延機の異常検出方法におい
て、回転系の基準回転値を設定し、被圧延材が圧延ロー
ルに噛み込まれた時点から、回転系の回転値変化率を検
出し、上記回転値変化率が予め設定した上下限値を超え
る異常値の発生回数を検数し、上記異常値の発生回数
が、所定時間内に予め設定した基準回数に達した時に、
圧延状態に異常が発生したと判定することにより、前記
課題を達成したものである。

【００１０】本発明は、又、連続圧延機で被圧延材を圧
延する際に、回転系の回転値変化から圧延状態の異常を
検出する連続圧延機の異常検出方法において、回転系の
基準回転値を設定し、被圧延材が圧延ロールに噛み込ま
れた時点から、回転系の回転値変化率を検出し、上記回
転値変化率が予め設定した上下限値を超える異常値の持
続時間を計測し、上記異常値の持続時間が、予め設定し
た基準時間以上になった時に、圧延状態に異常が発生し
たと判定することにより、同様に前記課題を達成するも
のである。

【００１１】

【作用】以下、回転系が圧延ロールを駆動するミルモー
タで、回転値がミルモータの回転数である場合について
説明する。

【００１２】連続圧延機において、圧延ロールに被圧延
材が噛み込まれたときには、正常な状態でもその噛み込
み時の負荷により一時的にロールの回転数は低下する。
しかし、通常、このような場合には瞬時に電流値が変化
してミルモータは設定回転数まで戻る。その際に生じる
ミルモータの回転数の変化は、一時的にオーバーシュー
トした後、小さなハンチングを繰返すが、最終的に０に
なる。

【００１３】しかし、本発明者等は、種々検討した結
果、被圧延材がガイドに突っ掛かる等の異常が生じた場
合は、ミルモータの回転数の低下（変化）が大きくなる
だけでなく、振幅が大きいハンチングの回数も多くなる
という第１の知見を得た。

【００１４】又、本発明者等は、同様に、被圧延材がガ
イドに突っ掛かる等の異常が生じた場合は、ミルモータ
の回転数の低下（変化）が大きくなるだけでなく、振幅
が大きいハンチングの継続時間も長くなるという第２の
知見を得た。

【００１５】本発明は、上記第１の知見によりなされた
ものであり、圧延ロールに被圧延材が噛み込まれた後の
ミルモータの回転数変化率（予め設定した基準回転数に
対する（実回転数−基準回転数）の比率）を所定時間検
出し、この回転数変化率が予め設定した上下限値を超え
る異常値発生の回数を計数し、その回数が予め設定した
基準回数に達したところで異常と判定するようにしたの
で、極めて正確に異常状態の発生を検出することが可能
となる。

【００１６】本発明は、又、上記第２の知見によりなさ
れたものであり、圧延ロールに被圧延材が噛み込まれた
後のミルモータの回転数変化率（予め設定した基準回転
数に対する（実回転数−基準回転数）の比率）を検出
し、この回転数変化率が予め設定した上下限値を超える
異常値が持続する時間を計測し、その持続時間が予め設
定した基準時間以上となったところで異常と判定するよ
うにしたので、極めて正確に異常状態の発生を検出する
ことが可能となる。

【００１７】従って、本発明によれば、高速圧延中の連
続圧延機の異常を瞬時に検出し、ミルを停止させること
ができるので、被圧延材の突っ掛かり等によって圧延設
備に損傷が発生することを防止でき、又は発生した損傷
を可能な限り小さくすることができる。

【００１８】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００１９】図１は、本発明に係る第１実施例の連続圧
延機の異常検出方法を説明するためのタイムチャートで
あり、図２は、本実施例に適用可能な異常検出回路を示
す概略構成図である。

【００２０】上記異常検出回路は、連続圧延機を構成す
る圧延ロール１０を駆動するためのミルモータ１２に適
用される。

【００２１】上記ミルモータ１２には、該ミルモータ１
２の回転を制御するためのサイリスタ１４が接続され、
該サイリスタ１４には速度調節器１６からの入力に応じ
て適切な電流を出力する電流調節器１８が接続され、更
に速度調節器１６には積分器２０が接続されている。

【００２２】又、上記ミルモータ１２には、タコジェネ
レータ２２が取り付けられており、該タコジェネレータ
２２からミルモータ１２の回転数が速度偏差検出器２４
に逐次入力され、該速度偏差検出器２４において、予め
設定されている基準回転数に対する回転数変化率が検出
されるようになっている。この回転数変化率は次の
（１）式で与えられる。

【００２３】 回転数変化率＝（ΔＮ／Ｎ0 ）×１００（％） …（１） ΔＮ＝Ｎt −Ｎ0 Ｎt ：噛込時からt 秒後の回転数 Ｎ0 ：基準回転数

【００２４】又、上記速度偏差検出器２４には異常判定
装置２６が接続されており、該異常判定装置２６におい
て、速度偏差検出器２４から入力される回転数変化率
が、予め設定されている上下限値を超えているいるか否
かを判定し、且つその超えている回数（異常値発生回
数）をカウンタにより計数し、その回数が、所定時間内
に予め設定されている基準回数に達したか否かを判定す
るようになっている。

【００２５】又、上記異常判定装置２６には、ミル停止
回路２８が接続されており、該ミル停止回路２８に対
し、上記異常判定装置２６において異常値発生回数が基
準回数に達すると停止信号が入力され、この停止信号は
該ミル停止回路２８から対象となる全ての他スタンドに
出力され、連続圧延機の全部又は一部のミルモータ、即
ち圧延ロールが停止されるようになされている。

【００２６】又、上記速度偏差検出器２４からは、前記
タコジェネレータ２２から入力される速度信号と基準速
度信号との偏差が制動信号として上記ミル停止回路２８
を介して前記積分器２０に入力され、前記速度調節器１
６へ出力する速度指令信号が作成されるようになってい
る。

【００２７】次に、本実施例の作用を、図１を参照しな
がら説明する。

【００２８】今、連続圧延機のｉ番目の圧延スタンド
（第ｉスタンド、図では（ｉ）ＳＴＤと表記する）に被
圧延材Ｓの先端が噛み込まれ、該スタンドにおける圧延
が開始される場合を考える。なお、ここでは、基準回数
n が３であるとする。

【００２９】図１（Ａ）は、第ｉスタンドにおけるミル
モータの回転数変化率（ΔＮ／Ｎ0）×１００（％）を
時間について表わしたものであり、同図（Ｂ）は、カウ
ンタによる異常値の検出回数を、同図（Ｃ）は、判定期
間と、異常と判定してミル停止指令を発信する時期とを
併記したものである。

【００３０】前記圧延ロール１０により被圧延材Ｓの先
端をＡ時点で噛み込むと、該先端はＢ時点で次スタンド
である第ｉ＋１スタンド（図では（ｉ＋１）ＳＴＤと表
記する）の圧延ロールにより噛み込まれる。

【００３１】第ｉスタンドに被圧延材の先端が噛み込ま
れたＡ時点から所定の時間（判定期間）に亘って、ミル
モータ１２の回転数変化率を前記速度偏差検出器２４で
検出する。

【００３２】上記回転数変化率に対応する信号が、前記
異常判定装置２６に入力され、該異常判定装置２６にお
いて回転数変化率が上下限値±αを超えている異常値の
発生回数が計数され、且つその発生回数が基準回数n と
対比される。その発生回数がn になると上記異常判定装
置２６からミル停止回路２８へ異常判定信号が送られ、
該ミル停止回路２８から主機を停止させる指令信号が発
信されるため、その信号に基づいて連続圧延機の全部又
は一部が停止される。

【００３３】本実施例では、図１（Ａ）に示すように、
回転数変化率の異常値が〜の３回であり、基準回数
ｎは３であることから、Ｃ時点で主機停止指令が発信さ
れる。

【００３４】なお、判定時間は、ミルモータ１２の回転
数制御に影響のない範囲で、被圧延材の先端の噛み込み
時（Ａ時点）から次スタンドによる噛み込み時（Ｂ時
点）の直前までとすることができる。但し、本実施例で
は、誤検出を除くため、Ａ時点から、被圧延材の先端が
第ｉ＋１スタンドの直前にあるガイドに接触するＤ時点
までとした。

【００３５】以上説明した本実施例によれば、被圧延材
の鋼種、圧延温度、圧下率又は被圧延材の先端形状等の
圧延条件の如何に拘らず、被圧延材の先端がガイド等に
突っ掛かる等の圧延状態の異常を早期に且つ確実に検出
することができ、その結果圧延設備の破損等の発生を未
然に防止することができ、又は最小限にくい止めること
ができる。

【００３６】本実施例を、回転数変化率の上下限値±α
を±０．２５％とし、且つ基準回数n を３として、Ｖ／
Ｈ式のビレット連続圧延機に実際に適用したところ、ビ
レットの先端がガイドに突っ掛かり、圧延設備に破損が
生じることを未然に防止することができた。

【００３７】図３は、本発明に係る第２実施例の連続圧
延機の異常検出方法を説明するためのタイムチャートで
ある。

【００３８】本実施例には、異常判定装置２６が以下の
機能を備えている以外は前記第１実施例に適用したもの
と実質的に同一の異常検出回路を適用する。即ち、異常
判定装置２６は、速度偏差検出器２４から入力される回
転数変化率が、予め設定されている上下限値を超えてい
るいるか否かを判定し、且つその超えている持続時間
（異常値持続時間）を測定器により計測し、その持続時
間が、予め設定されている基準時間以上になったか否か
を判定するようになっている。

【００３９】次に、本実施例の作用を、図３を参照しな
がら説明する。

【００４０】第１実施例と同様に、連続圧延機のｉ番目
の圧延スタンドに被圧延材Ｓの先端が噛み込まれ、該ス
タンドにおける圧延が開始される場合を考える。なお、
ここでは、基準時間がＴ0 であるとする。

【００４１】図３（Ａ）は、第ｉスタンドにおけるミル
モータの回転数変化率（ΔＮ／Ｎ0）×１００（％）を
時間について表わしたものであり、同図（Ｂ）は、異常
と判定してミル停止指令を発信する時期を表記したもの
である。

【００４２】第１実施例と同様に、第ｉスタンドに被圧
延材の先端が噛み込まれたＡ時点から所定の時間（判定
期間）に亘って、ミルモータ１２の回転数変化率を前記
速度偏差検出器２４で検出する。

【００４３】上記回転数変化率に対応する信号が、前記
異常判定装置２６に入力され、該異常判定装置２６にお
いて回転数変化率が上下限値±αを超えている異常値の
持続時間が計測され、且つその持続時間が基準時間Ｔ0
と対比される。その持続時間がＴ0 になると上記異常判
定装置２６からミル停止回路２８へ異常判定信号が送ら
れ、該ミル停止回路２８から主機を停止させる指令信号
が発信され、その信号に基づいて連続圧延機の全部又は
一部が停止される。

【００４４】本実施例では、図３（Ａ）に示すように、
被圧延材Ｓが、その先端開先又は先端反り等により出側
ガイドに突っ掛りそうになった時の回転数変化の領域Ｅ
において、回転数変化率の異常値の持続時間ＴがＣ時点
で基準時間Ｔ0に達しているため、このＣ時点で主機停
止指令が発信される。

【００４５】なお、本実施例でも判定時間は、誤検出を
除くため、Ａ時点から、被圧延材の先端が第ｉ＋１スタ
ンドの直前にあるガイドに接触するＤ時点までとした。

【００４６】以上説明した本実施例によっても、前記第
１実施例と同様に、被圧延材の鋼種、圧延温度、圧下率
又は被圧延材の先端形状等の圧延条件の如何に拘らず、
被圧延材の先端がガイド等に突っ掛かる等の圧延状態の
異常を早期に且つ確実に検出することができ、その結果
圧延設備の破損等の発生を未然に防止することができ、
仮に破損等が生じた場合でもそれを最小限にくい止める
ことができる。

【００４７】本実施例を、回転数変化率の上下限値±α
を±０．２５％とし、且つ基準時間Ｔ0 を１００msecと
して、Ｖ／Ｈ式のビレット連続圧延機に実際に適用した
ところ、ビレットの先端がガイドに突っ掛かり、圧延設
備に破損が生じることを同様に未然に防止することがで
きた。

【００４８】以上、本発明を具体的に説明したが、本発
明は、前記実施例に示したものに限られるものでなく、
その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

【００４９】例えば、前記実施例では、回転系がミルモ
ータで、回転値としてその回転数を検出する場合を示し
たが、これに限られるものでなく、回転系が圧延ロール
で、回転値としてその回転数又は回転速度を検出するよ
うにしてもよい。

【００５０】又、異常発生を判定した際に、停止させる
圧延機としては、同一の被圧延材が噛み込まれている範
囲の全ての圧延機又はトラブルが発生したスタンドより
前方の全てのスタンドをも停止させることもできる。

【００５１】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、被
圧延材の鋼種、圧延温度、圧下率又は被圧延材の先端形
状等の圧延条件によらず、連続圧延機おける異常発生を
早期に且つ確実に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係る第１実施例である連続圧
延機の異常検出方法を示すタイムチャートである。

【図２】図２は、前記第１実施例に適用可能な異常検出
回路を示す概略構成図である。

【図３】図３は、本発明に係る第２実施例である連続圧
延機の異常検出方法を示すタイムチャートである。

【符号の説明】

Ｓ…被圧延材、 １０…圧延ロール、 １２…ミルモータ、 １４…サイリスタ、 １６…速度調節器、 １８…電流調節器、 ２０…積分器、 ２２…タコジェネレータ、 ２４…速度偏差検出器、 ２６…異常判定装置、 ２８…ミル停止回路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】連続圧延機で被圧延材を圧延する際に、回
   転系の回転値変化から圧延状態の異常を検出する連続圧
   延機の異常検出方法において、 回転系の基準回転値を設定し、 被圧延材が圧延ロールに噛み込まれた時点から、回転系
   の回転値変化率を検出し、 上記回転値変化率が予め設定した上下限値を超える異常
   値の発生回数を計数し、 上記異常値の発生回数が、所定時間内に予め設定した基
   準回数に達した時に、圧延状態に異常が発生したと判定
   することを特徴とする連続圧延機の異常検出方法。
2. 【請求項２】連続圧延機で被圧延材を圧延する際に、回
   転系の回転値変化から圧延状態の異常を検出する連続圧
   延機の異常検出方法において、 回転系の基準回転値を設定し、 被圧延材が圧延ロールに噛み込まれた時点から、回転系
   の回転値変化率を検出し、 上記回転値変化率が予め設定した上下限値を超える異常
   値の持続時間を計測し、 上記異常値の持続時間が、予め設定した基準時間以上に
   なった時に、圧延状態に異常が発生したと判定すること
   を特徴とする連続圧延機の異常検出方法。