JPS58125308A - 線材温度制御装置 - Google Patents

線材温度制御装置

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JPS58125308A
JPS58125308A JP57006926A JP692682A JPS58125308A JP S58125308 A JPS58125308 A JP S58125308A JP 57006926 A JP57006926 A JP 57006926A JP 692682 A JP692682 A JP 692682A JP S58125308 A JPS58125308 A JP S58125308A
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temperature
flow rate
water cooling
cooling device
inlet side
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JP57006926A
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Nobunori Wakamiya
若宮　宣範
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Mitsubishi Electric Corp
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    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/74—Temperature control, e.g. by cooling or heating the rolls or the product
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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    • B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/16—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling wire rods, bars, merchant bars, rounds wire or material of like small cross-section
    • B21B1/18—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling wire rods, bars, merchant bars, rounds wire or material of like small cross-section in a continuous process
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    • B21B45/02—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
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    • B21B45/0203—Cooling
    • B21B45/0209—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants
    • B21B45/0215—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes
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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】 この発明は線材王妃ラインにおける［ｔのレイングヘｌ
）″における温度を目標値に一致させる線材温度制御装
置に関するものである。
線材圧延ラインにおいては連続圧延機の後面には複数の
水冷装置が設置されている。
これは線材の品質上の要求で連続圧延機を出た後すぐ急
冷し、その後徐冷する必要があるからである。又材料の
品質上重要なものの中に上記急冷後の徐冷開始点の温度
があり、これを長手方向に目標値と一致させる事が必要
である。
従来はこの徐冷開始点温度を制御するためにオペレータ
ーが圧電スケジュールを見て水冷装置の６ｉｃ−を設定
していた。又徐冷開始点であるレイングヘッドに備えで
ある温度計の目標値との偏差からオペレーターが個々の
判断により流量を修正していた、そのため材料の圧延ス
ケジュールに応じてうまく流量を設定できなかったり、
又スキッドマーク等材料内での温度変化に関しては全く
制御する事ができなかった。
本発明は上記の様な欠点を除去するためになされたもの
で、材料の圧延スケジュールに応じて水冷装置の流量を
決定し、又連続圧延機入側温度の予想値との偏差量、レ
イングヘッド温度計での目標値との偏差量に応じて流量
を修正する事によりレイングヘッドでの材料温度を長手
方向にわたって０標温度と一致させる温度制御装置を提
供するものである。
以下本発明の一実施例について説明する。第１図は温度
側＃に関係あるライン構成図と各位置における材料の平
均温度を概略示したものである、第１図において、（１
）は連続圧延機、　（２ａ、２ｂ）は水冷装置、（３）
はレイングヘッド、（４）は線材、　＋６１は流量調整
バルブ、（６）は入側温度計、（７）はレイングヘッド
温度計である。
各位置での材料平均温度を以下の様にぎめる、τ。・・
・・・・入側温度計（６） Ｔｌ・・・・・・Ｎ＋Ｌ１水冷装置Ｃ２＆）入側ＴＩ・
・・・・・Ｎ１１水冷装置（２ａ）出側Ｔ、・・・・・
・＠２水冷装置【！ｂ）入側Ｔ４・・・・・・−２水冷
装置（２１ｓ）出側？、・・・・・・レイングヘッド温
度計（γ）第２図は本発明の一実施例を示すプ０ツク図
である。第２図において、（９）は入側温度予想値Ｔ：
とレイングヘＶド目標温度丁；と圧延スケジュールを出
す上位計算機、顛は初期設定流量な演算する演算器（以
下プリセット演算器と呼ぶ）、ａυは設定された流量に
基づいて電磁弁をコントローラする電磁弁コントローラ
、Ｉは入側温度計の偏差量に応じて、流量の修正量を演
算する演算器（以下１−ルドフォワード演算器と呼ぶ）
、錦はフィードフォワードコントローラ、ａａは入側温
度計から水冷装置までのトラッキングを行ない時間遅れ
を演ｎす′るトラッキング装置、０９はレイングヘッド
温度計偏差量より流量の修正量を演算する演算源以下フ
ィードバック演算器と呼ぶ）、αＧはフィードバックコ
ントローラである。
次に動作について説明する。水冷装置の流量初期設定は
以下のようＫなされる。上位計算機（９）はプリセット
演算器Ｑ（１Ｋ入側予想温度Ｔ：、レイングヘッド目標
温度Ｔ１＊Ｅ延スケジュールを伝える。
圧延スケジュールは下記のものである。
（１）連続圧延スタンドの入側直径り。
（１１）連続圧延スタンドの各出側直径ｄ１（ｕｌ）連
続圧延スタンドの出側速度Ｖブリセット演界器ｆｉ・は
次の順序で設定流量へを演算する。
（１）入側予想温度’ｒｅよりＮＬ１水冷装置（２＆）
入側温度 Ｔｌは次の式で計算する。
Ｔｔ　＝　　Ｔｏ　−（６丁、　＋ｂＴｔ−ｄＴｃ）＝
　＝　　　　［１）ａ７ｐ　：連続圧延機の圧延加工に
よる温度上昇＾Ｔｆ：連続圧延機での摩擦発熱による温
度上昇＾テ・：連続圧延機に接する事による温度降下６
ｉｐ、ムＴｆ、６テ・はそれぞれ次の様に計算される、
６丁、、＝にミニｌ！ＡＩ−どにシし”　　Ｊｓ　　　
　・・・・・・＝　　　！２１ｅｐ畳　ｒ ここで−１は連続スタンド出側直径ｅ　ｅＰ比熱。
ｒ比重量であり　Ｊｌは仕事の熱量への変換係数であり
、ｋｍは拘束変形抵抗であり、温度Ｔ；の関数である。
、Ｔ、　−（４ｄａ”　’）・Ｊ＠＠ｍ　ｈａ（Ｄ（ａ
ａ噛、ｐ　、、、、、、　、３゜＠ｐａｒ Ｐ：全スタンドの圧延パワー Ｊ、　：　パワーの熱量への変換係数 β：　！ＥＸ材とロールへの熱量配分比ＡＴ（１＝β（
ＴニーＩ！ｌ、φ１戸−４、、、、、、、、・（４）こ
こでＴｒはロール温度　ｋは温度低導電ｊ贈１は熱伝導
率である。又ｂｔｒｌｔｔ圧延材が入側温度針（６）か
らａ１水冷装置へ達する時間であり扉は連続ＥＥ蔦機で
の平均線材直径（酊−４−＾ｄｉ　）である。
（動次にレイングヘッド目標温度Ｔ、を用いて醜２水冷
装置（２ｂ）出側温度Ｔ４を計算する。
ここでａはステファンボルツマン定数　　ξは線材のふ
く引率であり＾ｔ４．はＮａ２水冷装置（！ｂ）出側か
らレイングヘッド温度計（７）までの容送時間である。
（３）次Ｋ１１１１水冷装置（２ａ）とＮ１２水冷装置
（２ｂ）との中間の空冷時の温度降下量ＡＴｇを求める
オ今Ｈａｔ水冷装置（！ａ）とａ２水冷装置（２ｂ）と
の距離が等しい場合を例に取るとＮａ７水冷装置出側温
度ｒ１６エ次式で表わされる、 ここで話は水温である。Ｔ！を用いてΔＴｕは次式％式
％ （４）以上゛の事によりＮＩＬｌ及びＮ１２の水冷装置
での全温度降下量ＡＴｗａｔ・ｒは次式となる。
１１１１〜ｒａｔ＠ｒ＝（Ｔ４−Ｔ４）−ａ７ｕ＋＋＋
＋＋＋＋＋ｆｓ１１６）−１水冷装置【２ａ）入側温度
Ｔ１より２個の水冷装置で６７ｗ山ｒ冷却するため必要
な平均熱伝達率りは次式で計算される。
停）今水冷装置の平均熱伝達率りと流量。との間には次
の関係がある事がわかっている。
ｂ　＝ムＱ　　　・・・・・・・・・　細ム・ｎは定数 故に設定流量へは式叫を変形する事により次式で求めら
れる。
Ｑｏ＝ｘ　（÷）Ｌ′Ｂ−・・・・山東上記の様にして
設定流量〜が求まればプリセ。
ト演算器−はこの結果を電磁弁コントローラーａ１１に
出力する。
次に入側温度がスキｔドマーク、サーマルランダクン等
の影響で予測温度Ｔ：と異なった場合のフィードフォワ
ード的な流量の修正について述べる。
イードフォワード演算器Ｉは入側温度計（６）の実１１
１ｔｌｌ値Ｔｏと予測温度での偏差量ΔＴ１を下記の式
で計算する。
但し’ＴＰｓΔ’ｒｒ、ａ丁・はプリセット演算器で計
算された値、Ｃは定数である。
次に式ｌで求めた偏差量ΔＴｌ、、Ｃリレイングヘッド
の温度を目標値に一致さ゛せるために必要な平均熱伝達
率すの修正値７１ｈを次式で求める。
６、−ｊ已’４ｎ、　　−白＝　　−０−−−−０，−
ａｓ２１　　　（Ｔ１−　Ｔｖ） このΔｈを用いて流量−の修正量ｂＱ１を次式で求める
。
、Ｑ１＝　」Ｌ−ム　・・・・・・・・・・・・・・・
・・・α−−ｈ フィードフォワード演算器＠はこの流量修正量ムＱ＋を
フィードフォワードコントローラーＯＫ出力する。フィ
ードフォワードコントローラーＩはこの修正量△Ｑｌ　
Ｋ基づいて通常のＰ制御を行ないその値Ｑ（をトラッキ
ング装置ｅｌｌ　Ｋ出力する。トラ、キング装置Ｑａは
連続圧延機のモーター回転数か入側温度計（６）から水
冷装置まで材料をトラ、キングして時間遅れを算出しこ
のタイミングを基にして＾Ｑ（を設定値流ＩＱ６に加え
て電磁弁コントローラＱｎＫ出力する。
上記のようにプリセット演算器−、フィードフォワード
演算器υによる設定及び修正は開放形の制御であるので
、次にこれを補償するためにレイングヘッド温度計（７
）での目標温度Ｔ、との偏差に基づくフィードバック制
御について述べる。
フィードバック演算器Ｉはレイングヘッド温度計（７）
での実測値ＴＩと目標値Ｔ、との偏差量＾Ｔ、（ｒ、−
丁；）より＊２水冷装置（２ｂ）出側温度での偏差量ｂ
７４を求める。
但しテ４はプリセット演算器−での計算恒久にこの６丁
４を用いて平均熱伝達率の修正量Δｈ３を次式で求める
。
上記Δｈを用いて流量の修正量ゐＱｌを次式で求める、 フィードバック演算器（２）はこの修正量ｂＱｚ　ヲフ
ィードバックコントローラｕＫ出力する。フィードバッ
クコントローラａ・はこの修正量ΔＱ！に基づいて通常
のＰ■制御を行ないこの出力値ΔＱ（を設定値Ｑ４）Ｋ
加えて電磁弁コントローラ（１ｍｌ　Ｋ出力する。
上記実施例においては、水冷装置は２個で説明したが何
個であっても同様の手段で制御する事が可能である。ま
た上記では入側温度予想値〒６．目標温度ＴＳｅ圧延ス
ケジュールを上位計算機よりの伝送としたがこれをオペ
レーターが設定しても全く同じ効果をあげる事ｂｘでき
る、 以上のように本発明においてはオペレーターの手をわず
られす事なく圧延スケジュールに応じた水冷装置の流量
の初期設定を行ない又入側温度計での予想温度との偏差
による流量の修正制御、レイングヘッド温度計での目標
温度との偏差による流量の修正制御を行なうようにした
ので、レイングヘッドでの温度を精度よ（一定にする事
が可能である等効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図はライン構成に対応した材料の平均温度を示す図
。第２図は本発明による一実施例を示すブロック図。 図において、（１）は連続圧延機、　（２ｍ）、（２ｂ
）は水冷装置、濤）はレイングヘッド、（４）は線材、
（５）ハ流量調整バルブ、椰）は入側温度計、（７）は
レイングヘッド温度針、（８）はモーター、（９）は上
位計算機、ｔｌａはプリセット演算器、１１ｒＪは電磁
弁コントローラ。 ０はフ１−ドブォヮード演算器、ｔｉｓはフィードフォ
ワードコントローラ、　ａａはトラッキング装置ｔ　、
　ａ５ハフイードバック演算器、騙はフィードバックコ
ントローラー、なお図中同一符号は同−又は相当部分を
示す。 代理人葛野信−

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）連続圧延機の後面に複数の流量調整可能な水冷装
    置を有する線材圧延ラインにおいて、連続圧延機での田
    地スケジュールと連続圧延機入側温度予想値とレイング
    ヘッドでの目標温度とから水冷装置の流量を演算する演
    算装置と、この演算結果により水冷装置の流量を制御す
    る制御装置とを備えた事を特徴とする線材温度制御装置
    。
  2. （２）演算装置は、圧延材が連続圧延様の入側に有する
    入側温度針をオンした時点より入側温度実測値と入側温
    度予想値との偏差量と設定されている流量を基に流量の
    修正量を演算し、制御装置は、この演算結果を基に水冷
    装置の流量を修正制御するとともに入側温度計から水冷
    装置まで材料をトラッキングして修正タイミングを演算
    するようになされていることを特徴とする特許請求の範
    囲の蕗１項に記載の線材温度制御装置。 １３）演算装置は、圧延材がレイングヘッド出典に有す
    る温度計をオンした時点より実測温度と目標温度の偏差
    量と設定値流量を基に流量の修正値を演算し、制御装置
    は、この演算結果より水冷装置の流量を修正制御するよ
    うＫなされていることを特徴とする特許請求の範囲の第
    １項に記載のρ材温度制御装置。
JP57006926A 1982-01-19 1982-01-19 線材温度制御装置 Pending JPS58125308A (ja)

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