JPS60166113A - スラブ端部の加熱制御装置 - 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、熱間圧延方法に用いるに好適な熱間圧延材の
長手方向９幅方向、厚み方向の温度分布を考慮した端部
加熱装置に関する。

（従来技術〕 一般に、熱間圧延工程においては、粗圧延中及び粗圧延
終了後仕上圧延への搬送中に、スラブ端部が過冷却され
る。これは特に、温度制御圧延（は、凸形状（舌状〕又
は凹形状（フィシュテール状）になっており、スラブ中
央部と端部との温度差は予想以上１こ大きくなっている
。この過冷却部をそのまま仕上圧延した場合には、端部
の品質が保証できない事から、従来この端部（粗−仕上
間で長さ約１．５ｍ、最終製品では約４ｍ＋こなる〕は
クロップロスとして捨てられていた。近年歩留向上を図
る上から、上記のスラブ端部の温度低下を補償する方式
として粗圧延、仕上圧延間での端部加熱装置が、例えば
特開昭５４−１４６２５５号。

特開昭５７−１０６４０６号に示される装置が知られて
いる。しかし従来の端部加熱装置はスラブ内の幅方向及
び厚み方向の温度分布の差異が考慮されておらず、目標
の温度補償量をスラブに与えるのは困難であった。

（発明の目的〕 本発明は前記従来の欠点を解消すべく成されたもので、
スラブ幅方向と長手方向に任意の温度分布を実現するた
め、スラブ内温度分布を考慮した端部加熱制御装置を提
供する事を目的とする。

（発明の構成・作用） 上記目的を達成するための本発明の要旨とするところは
、熱間粗圧延中又は粗圧延後のスラブ端部を加熱する装
置において、スラブ搬送方向に一定間隔をおいて、搬送
方向と直交する方向に複数に分割された加熱装置と、ス
ラブ幅方向の渦ｒ　ｆ測定する表面温度計とを配置し、
該温度計の測定値をもとにスラブ内の幅方向及び板厚方
向の温度分布を推定する計算機と、該計算機の推定値よ
り前記加熱装置の必要熱量と搬送ロールの搬送速度を計
算する計算機と、該計算機の計算値により前記加熱装置
の熱量を制御する熱量制御装置と、搬送ロールの速度を
制御する搬送速度制御装置を設けてスラブ端部を制御加
熱することを特徴とするスラブ端部の加熱制御装置にあ
る。

本発明では上記の如くスラブ幅方向の複数位置で温度を
検出し、この検出値に基いてスラブ内の幅及び厚み方向
の温度分布を推定し、さらにこれに基いて複数の上記加
熱装置の入熱量を計算し、この入熱量にてスラブ端部の
加熱制御を行い、均一な温度分布を得るものである。

以下図面を参照して１本発明の原理を詳細に説明する。

第１図（イ〕、（ロ）は通常の熟度圧延工程における粗
圧延後のスラブ先後端部のクロップ形状の例を示す。こ
の形状の時の幅方向及び厚み方向の温度分布を第１図（
ノリ、（ニ）、（ホ）に示す。従来の端部加熱装置を用
いた時の温度上昇変化を第１図（へ）に示す。（へ〕図
の０曲線は（ノリ図の■の幅方向中央部の等温曲線、０
曲線は（ハ）図の■の幅方向エツジ部の■曲線同様の等
温曲線である。従来の端部加熱装置では幅方向に一様に
図示のΔｔのみ上昇させるので、エツジ部の温度をスラ
ブ中央部に合う様にΔｔを与えると、スラブ中央部は図
示の如く温度が上昇しすぎる事になる。

ここに幅方向及び厚み方向の温度分布に基づき、幅方向
に分割した加熱手段を有する装置と個々に温度制御を実
施する装置が必要である。

以下に上記の点を考慮した本発明装置の構成を示す。加
熱手段を有する装置としてガスバーナ装置、誘導加熱装
置、その他存在するが、誘導加熱装置を例にとって説明
する。

第２図はスラブ幅方向に１列に複数分割した加熱装置１
０ヲ並べ固定した場合での装置構成を示しており、搬送
ロール１２上で搬送中のスラブ１３の幅方向温度分布を
加熱装置１０より上流側に設けた温度測定装置１１で測
定し、その後その測定値を基【こスラブ端部を加熱する
加熱装置ｌＯより成る。図面は搬送ラインの上面に設け
た例で説明したが、同一装置が下面に設けられている。

温度測定装置１ｉ１１は上面側だけでもよい。通常熱間
圧延工程のスラブ搬送装置は電圧制御方式又は速度制御
方式が採用されている。そこで温度プロフィール信号に
より、スラブ端部の幅方向温度を任意に変化させる手段
としては、分割した加熱装置の入熱量を変化させる方式
が、又、スラブ端部の長手方向温度を任意に変化させる
手段には搬送装置の搬送速度を変化させる方式がある。

以下これら２万式について説明する。

第３図は、スラブ板厚方向の中央部より上部のみを示し
、その時の幅方向の中央部及びエツジ部の温度曲線（ａ
）を各々第３図の（イ）図、（口９図に示す。この（イ
）図、（口９図曲線は次の関数式で近似できることがわ
かっている。

Ｔｉ（Ｌ）−／（Ｌ、Ａｉ、　ｄｉ、ＷリーＡｉ　Ｄ　
−ＥＸＰ（−”／ｄ　ｉ　））・・・（１）に幅方向分
割の番号 Ａｉ、ｄｉ：パラメータ Ｌ：端部より長手方向の距離 Ｔｉ（Ｌ）　：　ｉ番目部位の温度曲線上記（１）式の
Ａｉ、ｄＩは、温度プロフィル信号より決定される値で
あり、計算機で算出可能である。加熱袋＃１０で昇温さ
せるべき範囲を（イ）図、（口〕図の斜線部で示してい
る。この（１）式から必要な加熱装置１０の入熱量信号
は１次の（２）式で示される。（２）式は長手方向の距
離りの関数式を示している。

Ｐｉ（Ｌ）＝Ｇ、（Ｌ、Ｃｉ、ｄｉ）＝ＣｉｘＥＸＰ（
−Ｌ／（Ｈ）　−（２）Ｐｉ（Ｌ）　：　ｉ番目の加熱
装置の入熱量信号Ｃｉ、ｄｉ：パラメータ Ｌ：長手方向の距離 更に時間の関数式は下記の（３）式で示され、スラブ搬
送速度■を含む。

Ｐｉ’（す＝Ｇ２（Ｖ、　Ｃｉ’、ｄｉ’　）−Ｃｉ’
ＢＸＰ（−■／ｄｉ’　）　・・・（３）Ｐｉ’　（す
：１番目の加熱装置の入熱量信号Ｃｉ’　、　ｄｉ’　
：パラメータ ｔ：時間 （３）式をスラブ幅方向の中央部及びエツジ部ζこつい
て図示したのが第３図（ノリ図、（二９図である。分割
した各部位の加熱装置１０の入熱量を（ハ〕、（二〕に
示す曲線の様に時間と共に変化させれば、目標の幅方向
に所定の温度が得られる。（３）式のパラメータの算出
及び加熱装置１０の入熱量制御は５入熱量信号及び搬送
速度計算機と入熱量制御装置て行なわれる。

次に搬送装置の搬送速度を変化させる方法を説明する。

第３図において、スラブの厚みが大きな場合には１幅方
向中央部とエツジ部の等温曲線はほぼ等しくなる。この
場合には上記ｆこ示した方法により幅方向の加熱装置に
同一人熱量信号を出す事も可能であるが、以下に述べる
搬送装置の搬送速度を変化させる事により、同様の効果
が得られる。

第４図（イ）に第３図（二つと同じ曲線を書く。但し横
軸はスラブ長さ、縦軸は必要熱量である。この図で加熱
装置の最大出力熱量をＰＭＡＸ　、必要熱量ｒ、ｙＰＮ
とすると５次式で示される関係式から搬送装置の搬送速
度が得られる。

Ｖ（Ｌ）　ニスラブ搬送速度 ■０：パラメータ Ｌニスラブ長手方向の距離 ｄ：パラメータ （４）式・の曲ａｆ示したのが第４図の（口９図である
。

第４図はスラブ長手方向の距離ＬＨ含むため、搬送速度
計算機で距離りを測定し、搬送速度Ｖ（りを算出するも
のである。

この方式を採用する事により加熱装置１０ヲ小形化する
事が可能であり、又省エネルギー化も推進される。

更に上記２万去を組合せる事も可能であり、これを第５
図に示す。（イ）図はスラノ幅方向、中央部の加熱装置
の出力熱量を一定とし１こ時１こ１幅方向端部の必要熱
量と幅方向中央部必要扛量の差を示ず。（１９図の関係
により幅方向エツジ部の加熱装置１０の入熱量制御を行
ない５幅方向中央＞５１Ｂの必要熱量曲線より（４）式
で搬送装置の搬送速度を変化させると、省エネルギー化
も推進され又いろいろなスラフ端部形状に適用できる。

（ロ）図１ここの場合の各指示値を示す。

以上述べたスラブ幅方向に加熱装置ｆ１列に並べた場合
の制御装置構成の実施例を第６図に示す。

本実施例はスラブ１３の先端部、後端部を加熱する場合
に用いられるものである。本実施例はスラブ１３の先後
端の幅方向温度を測定するための温度測定装置１１とそ
の幅方向の測定結果より板厚方向温度分布を推定計算す
る計算機１４と、この計算値を基に必要入熱置き搬送速
度を計算する計算機１５及びこれらの設定値により加熱
装置１０の入熱量を制御する入熱量制御装＃１９．搬送
ロール１２の速度制御を行なう搬送速度制御装置１６よ
り成る。なお。

図示していないが第２図同様加熱装置１０，８度測定装
置１１が搬送ライン下面にも設けられ、上面と同様スラ
フ下面も制御される。

以下スラブ上面側で作用を説明する。スラブ１３が搬送
ロール１２＋こより搬送されてくると、自動的にスラフ
１３上面の先後端の幅方向温度が測定装置１１により測
定される。この測定値を基に計算機１４により、板厚方
向温度分布が推定計算され、この計算値を基に計算機１
５により加熱装置１０の必要入熱量及びスラブ搬送速度
を計算する。この場合加熱入熱量を一定とした場合には
必要搬送速度を計算し、搬送速度一定とした時には長手
刀向必要加熱入熱量設定値を計算し、両者共可変とする
際は両膜定値を計算するものとする。さらに、計算機１
５にはスラブ位置検出器印でスラブ先端部（及び後端部
）を検出し、その信号が入力される。その後これらの設
定値に基づいて幅方向の各加熱装置ｌＯは入熱量制御装
＃１９により各々制御が行なわれる。搬送ロール１２は
速度検出器１７と駆動装置１８を下位に持つテーブル搬
送速度制御装置１６により必要温度パターンが得られる
様ｔこ制御が行なわれる。

次ｌこスラブの長さ方向及び幅方向１こ加熱装置を並べ
る場合の実施例について述べる。第７図に装置構成実施
例を示す。本実施例は基本的な加熱装＃を幅方向に分割
して制御を行なう点ては前述の例と同してあり省略する
が１木刀式では、必要加熱熱量に比例して長手方向の加
熱装置列の個数を選択して熱量を与えるものである。本
方式の特徴は各加熱装置の入熱量制御装置１９が不必要
であり。

装置構成も簡単となる。又、スラブの成分が変わる事に
伴ない物理定数（比熱、抵抗率、透磁率等〕が変化する
ので、精密な必要熱量を計算する事は、困難な場合が多
いが１木刀式の加熱装置間に温度計を設置して、その信
号によって次段の加熱装置の入熱量制御を実施する事も
本方式では容易である。制御装置構成は第６図と同様に
なるので省略する。

以上詳細に説明した如く、本発明の加熱制御装置を用い
ることにより、スラブ端部温度の低下が防止され、均一
温度で圧延が可能となり、材質のバラツキ、歩留低下が
解消することとなり、飛躍的に歩留が向上し、効果大な
るものがある。又本装置はエツジ部の加熱制御にも使用
可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）、Ｃ口）は熱間圧延における粗圧延後のス
ラブ先後端形状の二つの例を示す図、同（ハ〕９、（二
〕はその場合の幅方向及び厚み方向の温度分布で、スラ
ブ内部の曲線は等温曲線を表わす。第１図（へ〕は従来
の端部加熱装置を用いた時の温度上昇曲線、第２図は加
熱装置をスラブ幅方向−列に並べた方式の実施例を示す
平面図、第３図（イ〕。 （−〕はスラブ幅方向中央部及びエツジ部における温度
曲線、（ノリ、（二つは（イ）、（口〕に対応する加熱
装置の入熱量曲線を示す。第４図（イ）はスラブ端部（
加熱）必要熱量曲線、（口〕は搬送速度曲線である。第
５図は搬送速度変化と加熱装置入熱量変化を組合せた場
合で、（イ〕は幅方向中央部と端部の温度差曲線、（口
〕は谷指令値、第６図は端部加熱装置の制御装置構成の
実施例、第７図は行列状【こ加熱装置を並べる方式の実
施例である。 １０・・・端部加熱装置、Ｉｉ・・・スラブ幅方向温度
測定装置、１２・・・搬送ロール、　１３・・・スラブ
、１４・・・板厚方向温度分布計算機、１５・・・入熱
量信号及び搬送速度計算機、１６・・・テーブル搬送速
度制御装置、１７・・・速度検出器、１８・・・テーブ
ル駆動装置、１９・・・入熱量制御装置、２０・・・ス
ラブ位置検出器。 特許出願人　代理人 弁理士　矢　葺　知　之 （ほか１名 第１図 （イ）　（ロ） （ハ）　（ニ） 第２図 第４図 九晴−スフ７長で 箪　５図 ｆｆ６Ｅ Ｔ（７図 手＃、売ネ山二正書　（方式） ％式％ スラブ端部の加熱制御装置 二をする者 ）件との関係　出願人 ３所　東京都千代田区大手町二丁目６番３号名称　（６
６５）新日本製鐵株式会社 ４、代　理　人 イー１ 一巳命令の日付 ７、補止の内容 （１）明細書第１２頁下から６行目の「（ニ）はその場
合の幅方向及び厚み方向の温度分布」を「（ニ）はその
場合のｑ、１方向温度分布及び同（ホ）は厚み方向の温
度のｉｕ　Ｊと補正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 熱間粗圧延中又は粗圧延後のスラブ端部を加熱する装置
   において、スラフ搬送方向に一定間隔をおいて搬送方向
   と直交する方向に複数に分割された加熱装置と、スラフ
   幅方向の温度を測定する表面温度計とを配置し、該温度
   計□の測定値をもとにスラブ内の幅方向及び板厚方向の
   温度分布を推定する計算機と、該計算機の推定値より前
   記加熱装置の必要熱量と搬送ロールの搬送速度を・１算
   する計算機と、該計算機の計算値により前記加熱装置の
   熱量を制御する熱量制御装置と、搬送【コールの速度を
   制御する搬送速度制御装置を設けてスラブ端部を制御加
   熱することを特徴とするスラブ端部の加熱制御装置。