JPS58125308A - 線材温度制御装置 - Google Patents
線材温度制御装置Info
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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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- cooling device
- inlet side
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- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 42
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 31
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 14
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010583 slow cooling Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 210000003127 knee Anatomy 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- 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
- B21B—ROLLING OF METAL
- 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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- B21B45/00—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
- 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
- B21B2045/0236—Laying heads for overlapping rings on cooling conveyor
-
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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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
- 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
- B21B45/0224—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes for wire, rods, rounds, bars
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
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。
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。
)″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。
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。
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。
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。
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。
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。
・・・・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。
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。
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。
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。
= [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。
、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。
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。
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。
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。
(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。
+++++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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
。
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。
・・・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。
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。
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
。
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。
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。
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。
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−
。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)
- (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)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。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57006926A JPS58125308A (ja) | 1982-01-19 | 1982-01-19 | 線材温度制御装置 |
BR8300074A BR8300074A (pt) | 1982-01-19 | 1983-01-10 | Aparelho para controlar temperatura de material que esta sendo laminado em vergalhao |
US06/458,802 US4569023A (en) | 1982-01-19 | 1983-01-18 | Apparatus for controlling the temperature of rods in a continuous rolling mill |
DE19833301631 DE3301631A1 (de) | 1982-01-19 | 1983-01-19 | Apparat zum steuern der stangentemperatur in einem kontinuierlichen walzwerk |
AU10606/83A AU563192B2 (en) | 1982-01-19 | 1983-01-19 | Controlling the temperature of rods in a rolling mill |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57006926A JPS58125308A (ja) | 1982-01-19 | 1982-01-19 | 線材温度制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58125308A true JPS58125308A (ja) | 1983-07-26 |
Family
ID=11651847
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57006926A Pending JPS58125308A (ja) | 1982-01-19 | 1982-01-19 | 線材温度制御装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4569023A (ja) |
JP (1) | JPS58125308A (ja) |
AU (1) | AU563192B2 (ja) |
BR (1) | BR8300074A (ja) |
DE (1) | DE3301631A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100340596B1 (ko) * | 1999-11-15 | 2002-06-20 | 홍상복 | 고Cr-Ni계 스테인레스강 열간압연 선재의 제조방법 |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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