JPS5929321B2 - 連続焼鈍設備における出側設備の張力制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、鋼帯の連続焼鈍設備に調質圧延部及び調整
処理部を連設してなる出側設備の張力制御法に関する。

冷間圧延鋼帯に所定の加工性、更には深絞り性、又は高
張力を附与するために行われる焼鈍工程は鍍金、表面処
理の場合をとわず近年連続焼鈍炉により実施されるよう
になってきた。

連続焼鈍の特色は、従来のバッチ焼鈍（タイト焼鈍、オ
ープン焼鈍等）に比して鋼帯な連続的に処理することで
あり、このため非常に生産性が高く、工期の短縮が図れ
ることにある。

この特色を生かすため、連続焼鈍炉の出側設備として調
質圧延部及び精整処理部を連設して更に工期の短縮、材
質の調整、寸法の調整（巾及び長さ）及び検査等を実施
し、冷間圧延以降を一工程で連続に短時間で処理するよ
りになってきた。

しかし、これら装置の連設において、調質圧延部、精整
処理装置（例えばサイドトリマー、切断、巻取り等）の
各々装置の鋼帯に附与すべき張力レベルが異なり、相互
の張力変動の波及防止、トラッキング不良対策のために
フリーループを設けることによりその張力レベル及びそ
の張力変動の相互波及を阻止すると共に、張力のない部
分を形成してこの部分でストリップのトラッキングをサ
イドガイドにより行っているのが通常でめった。

このようにフリーループを用いて各装置間の張力レベル
および張力変動の波及を防止することは、張力面から見
れば問題がないが、各フリーループ以降の装置の処理目
的に合致した張力レベルを確保するために、フリールー
プの出側ブライドロール、そのためのスナバロール、ピ
ンチロール等の張力発生手段が必ず併設されねばならな
い。

しかしこの張力発生装置によって鋼帯なピンチすること
は、銅帯の形状変化、銅帯プロフィルの微少な変化等に
よる蛇行を生じ、高速ラインの場合には銅帯のトラッキ
ング問題を生じ、これによる鋼帯エッヂの損傷や設備の
休止、更には張力発生装置及びサイドガイド装置の併設
によるライン長の大形化、設備費用の増大等々、種々の
問題点を依然として残している。

以上の如きフリーループによる問題を解決するためにフ
リーループを廃してタイトラインとし、張力変動はテン
ションメータ等の附加により各ブライドロールの張力制
御を行うことが考えられる。

しかしながら、本ラインの如く調質圧延機、サイドトリ
マー、走間シャーで走間リール切換を行うラインでは、
定常運転時はもちろんのこと、リール切換時においても
各セクションのストリップの設定張力が大きく変動して
はならないことが重要である。

特に上述のライン構成において最も張力変動かぁっては
ならないのは調質圧延機の人出側張力であり、調質圧延
部の張力変化は調質圧延最大の目的でるる伸長側に変動
を及ぼし、ストリップの機械的性質を大きく変化させる
と共に、その形状も好ましいものとならないから、この
部分の張力変動を最も重視しなければならない。

また、サイドトリマー近辺の張力変動が大きいと、エッ
ヂの切れ味に変化を生じトリマーナイフの寿命を短かく
すると共に極端な切断状況の悪化はストリップのエッヂ
形状不良を及ぼし、耳外れ等の現象も生じてラインの円
滑な走行が妨げられる。

このようにラインに悪影響を及ぼす最大の張力変動はシ
ャーリング装置でストリップの走間剪断を行５場合、リ
ール巻取り張力が零張力になることにより生ずる。

この張力変動を断つためにはテンションリール入側に連
設されたプライドルロールを速度制御（ＡＳＲ）してや
ればよい。

しかしこの場合は別の不都合を生ずる。

即ち、調質圧延機の張力を保持する人出側プライドルロ
ールの一方が同じく速度制御（ＡＳＲ）されており、タ
イトに連設された２つのプライドルロール間の両方のモ
ーターを速度制御（ＡＳＲ）として運転した場合、ライ
ン速度の加減速はラインを停止、起動する際、２つのＡ
ＳＲが全く誤差なく起動、停止、加減速を行な５にはモ
ーター特性、制御装置を大巾に精密なものとする必要が
生じ、いたずらに高価な設備となってしま５゜仮にモー
タ特性及び制御特性が精密に一致していない場合には、
起動、停止もしくは加減速時において２つのＡＳＲ間の
誤差により設定張力の２０〜３０チの張力変動を生じ、
特に停止時の誤差はストリップにクルミを生じさせ、い
わゆる停止張力が掛らない状態となり、次の起動の際ス
トリップに過大張力が瞬間的に掛りストリップ破断にも
至り１円滑な運転は不可能となる。

この発明は上述の状況に鑑みてなされたもので、連続焼
鈍炉の出側即ち出側ルーパー以降の調質圧延部、調整処
理部を通過する鋼帯を常にタイトな状態とした出側設備
において、各処理装置に望ましく適正な張力レベルを確
保しつつ、張力変動の少い連続焼鈍設備における出側設
備の張力制御法を提供するものである。

すなわち、ライン全域にわたり走行する冷延鋼帯に対し
常に所定の張力が加えられたタイトライン構成となる連
続焼鈍設備の調質圧延部と精整処理部を連設してなる出
側設備の張力制御法において：上記調質圧延部の調質圧
延機の入側と出側にテンションメータを設けて、上記調
質圧延機の出側に連設したプライドルロールの駆動モー
タを鋼帯の速度設定信号と該モータの速度フィードバッ
ク信号とにより一定速度となるように速度制御し；上記
調質圧延機の駆動モータを鋼帯の速度設定信号と該モー
タの速度フィードバック信号と上記出側のテンションメ
ータにより測定した実張力にもとづく張力偏差信号とに
より一定速度となるように速度制御し：上記調質圧延機
の入側に連設したプライドルロールの駆動モータを鋼帯
の調質圧延張力設定信号と鋼帯の速度設定信号と該モー
タの速度フィードバック信号と上記入側のテンションメ
ータにより測定した実張力にもとづく張力偏差信号とに
より定トルク制御し；上記精整処理部のテンションリー
ルの駆動モータな銅帯の速度設定信号と巻取張力設定信
号と精整処理部のプライドルロールの張力設定信号と該
モータの速度フィードバック信号とにより定トルク制御
し：上記精整処理部のプライドルロールの駆動モータを
銅帯の速度設定信号と該プライドルロールの張力設定信
号と該モータの速度フィードバック信号とにより、常時
は速度制御し、鋼帯の走間切断時には速度制御していた
ものを定トルク制御に変えて、各処理装置に望まれる適
正な張力を確保するとともに、上記精整処理部で生ずる
張力変動が前段ラインへ波及するのを抑制することを特
徴とする連続焼鈍設備における出側設備の張力制御法を
提供するものでるる。

以下に本発明の張力制御法を図面に基づいて説明する。

第１図はタイトラインで構成される連続焼鈍設備の概要
を示すう１゛ン構成で、冷間圧延された鋼帯な巻出すペ
イオフリール１、洗滌等を行５人側設備２、入側ルーパ
ー３、連続焼鈍炉４、出側ルーパー５、及び鋼帯な巻取
るテンションリール７を含む出側設備６の連設をもって
成る。

第２図は本発明の張力制御が行われる出側設備における
各処理装置の連設を示すライン構成図である。

同図において調質圧延部は１スタンドの調質圧延機１１
とその前後に連設されたプライドルロール１０．１２が
連設されて成る。

この調質圧延部に続く精密処理部はサイド） ＩＪママ
−置１５、少なくとも４重ロールと１つのスナバロール
とからなるプライドルロール１６、シャーリング装置及
びテンションリール７の連設から成り、張力制御装置１
４を備えたステアリングロール１３を介して調質圧延部
に連設される。

２０は焼鈍熱処理を終えた鋼帯（以下ストリップという
）で、テンションリール７に巻き取られるまで所定の張
力Ｔ、〜Ｔ３が加えられている。

この張力Ｔ１〜Ｔ３の制御は調質圧延部ンおける張力Ｔ
、 、 Ｔ２の制御、及び精整処理部Ｔ３の制御に分け
て考えることができる。

第３図は第２図に示された調質圧延セクションの制御回
路の実施例を示すブロック線図であり、調質圧延機１１
によるス） ＩＪツブの伸び率を一定とするため、前段
プライドルロール１０の駆動モータな定電流制御、調質
圧延機１１の駆動モータ及び後段プライドルロールの駆
動モータをそれぞれ速度制御としたことを特徴とする。

同図において、２４はテンションメータで、調質圧延機
１１の前段張力Ｔ、を検出し陥設プライドルロール１０
の駆動モータの制御に用いられる。

２５は同じくテンションメータで、調質圧延機１１の制
御及び圧下制御装置３９を介して調質圧延機の圧下刃を
制御する信号の１つとして用いられる。

２１゜２２ｊ２３は駆動モータで、直流電動機が用いら
れ、例えばレオナード方式等により制御される。

これらの駆動モータは、いずれも他励式分巻電動機であ
り、そして、一定の界磁電流が供給されており界磁磁束
は一定であるから、速度ｎ制御をする場合には電機子に
供給する電圧Ｅを可変することにより行なわれ（ｎ■Ｅ
）、トルクＴ制御をする場合には電機子に供給する電流
Ｉａを可変することにより行なわれる（ＴＣｘ−Ｉａ）
。

従って、定電流制御をした場合には定トルク制御となり
、そしてそれは負荷側から見れば必然的に定張力制御と
なる。

２７は調質圧延張力設定器で、調質圧延機１１の前段張
力Ｔ、が設定される。

２８は出側速度設定器で、出側セクションにおけるスト
リップ２０の走行速度が設定される。

２６．３１゜３５は速度検出発電機で、各駆動モータの
所要回転数を検出する。

２９．３３．３７は制御演算回路で、２９は張力制御を
、３３及び３７は速度制御を行５゜３２．３６は張力演
算回路で、テンションメータ２４及び２５に各々接続さ
れ、所定の張力変動限界範囲を予じめ備えており、この
基準に従い張力信号Ｔ、 、 Ｔ２の変動量に応じ制御
演算回路２９ｊ３３及び油圧圧下制御装置３９へ張力偏
差入力信号として出力する。

即ち張力変動の大きさに応じ調質圧延機１１及びプライ
ドルロール１２の駆動モーＪ２２．２３を速度制御する
と共に調質圧延機１１の圧下刃をも制御することになる
。

４０は油圧アクチュエータで、油圧圧下制御装置３９に
より油圧パイプ４１を介して圧下制御される。

このよ５に構成接続された制御回路により調質圧延セク
ションの張力制御は次のように行われる。

すなわち制御目標を調質圧延機１１によるストリツブの
伸び率を一定に保つこととし、このため調質圧延機１１
の前後の張力を所定張力Ｔ、、Ｔ２に保持させる。

特に調質圧延機１１の出側張力Ｔ２の変動を防止するこ
とが調質圧延の最適処理条件の１つとなることから、こ
の張力Ｔ２の変動を抑えることに重点をおいている。

ます調質圧延張力設定器２７で調質圧延に必要な所望の
張力値を、出側速度設定器２８でストリップの最終端に
おける所望の走行速度をそれぞれ設定する。

制御演算回路２９は張力設定信号、速度設定信号及び駆
動モータ２１の速度フィードバック信号並びに入側張力
Ｔ、の張力信号を入力し、予め定まった所定の制御演算
を行いサイリスタ制御回路３０を介して駆動モータ２１
を定電流制御により駆動し、プライドルロール１０を張
力制御する。

また制御演算回路３３は、速度設定信号、出側張力Ｔ２
の張力信号及び駆動モータ２２の速度フィードバック信
号を入力し、予め定まった所定の制御演算を行いサイリ
スタ制御回路３４を介して駆動モータ２２を一定速度と
なるよ５に駆動し、調質圧延機１１を速度制御する。

制御演算回路３７は、制御演算回路３３と同様に、速度
設定信号、駆動モータ２３の出力値フィードバック信号
を入力し、駆動モータ２３を一定速度となるように駆動
し、プライドルロール１２を速度制御する。

プライドルロール１２が速度制御されることで、ここを
通過するス） ＩＪツブ２０の速度が一定に保たれるこ
とにより、プライドルロール１０に対しプライドルロー
ル１２が張力Ｔ１及びＴ２を得るための張力の固定点と
みることができる。

従って、プライドルロール１２の固定点に対し調質圧延
機１１を速度制御と圧下力制御並びにプライドルロール
１０を張力制御すること尾より、張力Ｔ１及びＴ２を常
に所定の値に制御することが出来る。

張力Ｔ、及びＴ２が変動した場合にはテンションメータ
２４及び２５でこの張力変動が検出され制御演算回路３
２及び３６により速度制御変動要因として処理し張力変
動を打ち消す。

また僅かな張力変動に対しては圧下制御装置３９により
油圧アクチュエータ４０を制御して圧下制御を行い張力
変動を補正する。

もちろん張力変動に対し速度制御速度制御と圧下制御を
同時に行わしめてもよい。

更に調質圧延張力設定器２７及び出側速度設定器２８に
替え、ストリップの板厚１幅、温度、材質等を考慮して
設定値を決定する計算機システムによるオンライン制御
を行うこともできる。

第４図は第２図に示された精整処理部の制御回路の実施
例を示すブロック線図で、プライドルロール１６とテン
ションリール７との間の巻取り張力Ｔ３を所定の値にす
るとともにストリップ２０を剪断してテンションリール
７の切換時に巻取り張力Ｔ３が零となってもプライドル
ロール１６の入側張力をステアリングロール１３による
エツジポジションコントロールに必要な最低張力に保つ
よう制御することを特徴としている。

同図において、４２．４６．５５は駆動モータであり、
駆動モータ２１．２２ｊ２３と同様な他励式分巻電動機
である。

４３，４７．５６は駆動モータの速度検出発電機、４４
，４９．５７は制御演算回路、４５．５０．５８はサイ
リスタ制御回路、４８は巻取り張力Ｔ３の値を設定する
巻取り張力設定器である。

プライドルロール１６は速度設定信号及び駆動モータ４
２の出力値フィードバック信号並びにプライドルロール
張力演算制御回路５１の張力設定信号を制ｍ算回路４４
に入力しサイリスタ制御回路４５を介して定電流制御に
より駆動される駆動モータ４２により張力制御される。

またテンションリール７は、スピードリミッタとしての
速度設定信号、設定張力Ｔ３の設定信号及び駆動モータ
４６の速度フィードバック信号並びにプライドルロール
張力演算制御回路５１の張力設定信号を制御演算回路４
９に入力し、サイリスタ制御回路５０を介して定電流制
御により駆動される駆動モータ４６で同じく張力制御さ
れる。

ジャリング装置１７は出側速度設定信号と同装置の駆動
モータに設置された速度検出発電機５６からのフィーバ
ツク信号およびプライドルロール張力演算制御装置５１
からの切断タイミング信号を演算回路５７に入力しサイ
リスタ制御回路５８を介して駆動モータ５５を駆動制御
する。

このように製品仕上げセクションにおける張力制御はプ
ライドル張力演算制御を行うことにより確実に行５こと
ができる。

また、サイドトリマー装置１５によるストリップの幅変
更及びシャーリング装置１７によるテンションリール７
の切切換時の剪断のためのトラッキングを行う必要のあ
ることから第４図に示す制御回路に対し、所望の処理を
要求する計算機システムが備えられる。

以上説明した如く、タイトラインで構成された連続焼鈍
設備の出側設備における本発明に係る張力制御法及びそ
の装置により、調質圧延部での張力を所定の値に保持し
て伸び率を一定にすると共に、これに続く精整処理部で
生ずる張力変動を前段のライン装置への影響を最小限に
おさえることにより、従来のバツヂ焼鈍処理に替わる極
めて生産効力の高い連続焼鈍設備を可能としたものであ
る。

本技術はあらゆる連続焼鈍に適用可能であり、炉帯域、
冷却帯域の形式、構成例えば水焼入、ガス急冷、又は炉
に連続しつ鍍金（めっき）のめる場合においても、タイ
トな構成であれば適用可能なものでるる。

【図面の簡単な説明】

第１図はタイトラインで構成された絞り用、高張力用可
能な冷延鋼板連続焼鈍設備の概要を示すライン構成図、
第２図は本発明に係る出側セクション設備の実施例を示
すライン構成図、第３図は本発明に係る調質圧延セクシ
ョンの制御方式な示すブロック線図、第４図は本発明に
係る製品仕上げセクションの制御方式を示すブロック線
図である。 １：ペイオフリール、２：入側セクション設備、３：入
側ルーパー、４：焼鈍炉、５：出側ルーパー、６：出側
設備、７：テンションリール、１０゜１２．１６：プラ
イドルロール、１１：調質圧延機、１３ニステアリング
ロール、１５：サイドトリマー、１７：シャーリング装
置、２１，２２゜２３．４２，４６．５５：駆動モータ
、２４ｊ２５：テンションメータ、２７：調質張力設定
器、２８：出側速度設定器、２９ｊ３３．３７，４４゜
４９．５７二制御演算回路、３０．３４ｊ３８゜４５．
５０，５８；サイリスタ制御回路、３９：油圧圧下制御
装置、４０：油圧アクチュエータ、４１：油圧パイプ、
２６．３１，３５．４３゜４７．５６：速度検出発電機
、４８二巻取り張力設定器、５１ニブライドルロ一ル張
力演算制御回路、５２ニブライドルロール張力設定器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ライン全域にわたり走行する冷延鋼帯に対し常に所
   定の張力が加えられたタイトライン構成となる連続焼鈍
   設備の調質圧延部と精整処理部を連設してなる出側設備
   の張力制御法において；上記調質圧延部の調質圧延機の
   入側と出側にテンションメータを設けて、上記調質圧延
   機の出側に連設したプライドルレールの駆動モータを鋼
   帯の速度設定信号と該モータの速度フィードバック信号
   とにより一定速度となるよ５に速度制御し：上記調質圧
   延機の駆動モータな銅帯の速度設定信号と該モータの速
   度フィードバック信号と上記出側のテンションメータに
   より測定した実張力にもとづく張力偏差信号とにより一
   定速度となるように速度制御し：上記調質圧延機の入側
   に連設したプライドルロールの駆動モータを鋼帯の調質
   圧延張力設定信号と鋼帯の速度設定信号と該モータの速
   度フィードバック信号と上記入側のテンションメータに
   より測定した実張力にもとづく張力偏差信号とにより定
   トルク制御し、上記精整処理部のテンションリールの駆
   動モータを鋼帯の速度設定信号と巻取張力設定信号と精
   整処理部のプライドルロールの張力設定信号と該モータ
   の速度フィードバック信号とにより定トルク制御し；上
   記精整処理部のプライドルロールの駆動モータを鋼帯の
   速度設定信号と該プライドルロールの張力設定信号と該
   モータの速度フィードバック信号とにより、常時は速度
   制御し、鋼帯の走間切断時には速度制御していたものを
   定トルク制御に変えて、各処理装置に望まれる適正な張
   力を確保すると々もに、上記精整処理部で生ずる張力変
   動が前段ラインへ波及するのを制御することを特徴とす
   る連続焼鈍設備における出側設備の張力制御法。