JPS60261616A - 鋼ストリツプのデスケ−リング制御方法 - 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、湿式プラスト法にょる頃ストリップのデスケ
ーリングプロセスにおけるデスケ−リン　′ケールを除
去するために、特開昭５５−３４６８８号公報や特開昭
５４−１２６６３５号公報に記載のような、高圧水で研
掃材をストリップ表面に投射して脱スケールするいわゆ
る湿式プラスト法にょるデスク−リングが行われている
。このようなデスケーリングプロセスにおいて１榮楽の
安定化、運転コストのミニマム化、無人化等を実現する
にはデスケーリングプロセスの自動制御は不可欠なもの
となってきている。しかし、従来のデスケーリングプロ
セスでは、デスケーリング状態を適確に検出する検出手
段がなかったことから、鋼種に応じてストリップの通板
速度や研掃材の投射圧力の設定を行う程度のことしか行
われておらず、デスケルリング状蝮に応じた制御は行わ
れていなかった。

発明の目的 本発明は上記に鑑み、湿式ブラスト法によるデスケーリ
ングプロセスにおいてデスケーリング状態を４確に検出
し、この検出結果に基づいてデスケーリングプロセスを
制御する方法を提供することを目的とする。

発明の信成作用 本発明の制御方法は、湿式プラスト法による鋼ストリッ
プのデスケーリングプロセスにおいて、湿式ブラスト装
置の最終出側部におけるストリップ表面を電子走査型光
電変換器にょシストリップ幅方向に走査して得た画像信
号を処理してストリップ幅方向にみた平均的な残スケー
ル状態を示す指標と局部的々残スケール状軛を示す指標
のいず１　れか一方または両方の指標をめ、該指標の目
標値との偏差を減少させるように湿式ブラスト装置の投
射圧力およびまたはス）　ＩＪツブ通板速度を操作する
こと、および湿式ブラスト装置の中間部におけるストリ
ップ表面を電子走査型光電変換器によシストリップ幅方
向に走査して得た画像信号を処理してストリップ幅方向
にみた平均的な残スケール状態を示す指標をめ、該指標
の目標値との偏差を減少させるように湿式ブラスト装置
の投射圧力およびまたはストリップ通板速度を操作する
ことを特徴とするものである。

以下本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。

第１図は本発明の実施例における全体装置の構成を示す
図で、Ｓは屑ストリップ、ｌは前処理としてストリップ
Ｓ表面のスケールを破砕するだめの調質圧延機である。

２−１および２−２はストリップＳ表面のスケールを除
去するだめの湿式ブラスト装置であり、本実施例では図
示のように前段、後段の２段構成としである。３−１お
よび３−２は湿式ブラスト装置２−１および２−２で脱
スケールを行った後のストリップ表面の残スケール状態
を検出するスケール検出装置で、第２図（ａ）および（
ｂ）にその構成を示す。第２図（ａ）は検出装置全体の
構成を示す図であり、第２図（ｂ）は第１図（ａ）の信
号処理回路を１余く部分の正面図である。図においてＲ
は支持ロールである。３２はストリップＳの被測定面を
照明するためのランプで、ストリップの幅方向に均一な
明るさになるように複数（１ｆｆｉ設（置しである。３
１はストリップＳの走査画像を得るための電子走査型光
電変換６（以下単にカメラという）である。本発明にお
いて使用するカメラとしては、リニアアレイを用いた固
体カメラが好ましいが、ストリップの速度が遅い場合は
撮像管をｆ重用することができる。このカメラ３１は、
ランプ３２からの正反射光が入光しないような配置とし
、また外部の反射光が入らない配置とすることはいうま
でも々い、、３３はストリップの側縁を鮮明化させるた
めの黒色の板である。３４はカメラ３１からの走査画１
屡信号を処理してストリップＳの残スケール状悪を表わ
す指標を算出する回路でめる。第１図における６はミル
ベーシング装置で、後続の冷間圧延プロセスとのスピー
ドマツチングあるいはコイル替え等のベーシング機能を
有する自体公知のもので、初期設定演算装置７およびデ
スケーリング制御演算装置８に対しペーシン□グ情報の
受授を行うものである。７は上位計算機５からのコイル
情報、プロセス条件、計算条件等を設定する初期設定演
算装置、８はデスケーリング制御演算装置である。デス
ケーリング制御演算装置８は、スケール検出装置３−１
．３．−２からの残スケール状態を表わす指標から、湿
式ブラスト装置２−２の投射圧力あるいは通板速度の制
御量を計算し湿式ブラスト装置ｔ　２−２あるいはプラ
イドルロール４の駆動装置に出力する。本実施例装置の
全体構成は上記のごとくでめるが、つぎに各装置の具体
的な構成および作用について説明する。

第３図の（イ）は、第２１凶（ａ）の残スケール状樫指
標算出回路３４に入る信号すなわちカメラ３１からの走
査画像信号の１例を示し、第３図の（ロ）はストリップ
Ｓの残スケール状１ｍの１例を示すもので、図中残スケ
ール部ｄ１およびｄ２が信号（イ）の波形ａ、／および
ｄ２′に対応している。

第４図は第２図（ａ）の残スケール状態指標算出回路３
４の弾線回路を示すブロック図である。４１はカメラか
らの走査画像信号（イ）の高周波ノイズを除去するフィ
ルタである。４２はフィルタ４１の出力信号（ハ）の積
分演算回１烙、４３は積分値のホールド回路である。ホ
ールド回＠４３の出力信号（チ）はストリップの幅方向
の平均的な残スケール状態を表わす指標となる。また４
４はフィルタ４１の出力信号（ハ）の１次微分回路、４
５はさらにその信号を微分する２次微分回路である。第
５図（ハ）〜（ホ）にこれらの信号の１例を示す。同図
（ハ）が微分される前の画像信号、（ホ）が２次微分処
理後の信号（微分後Ｏレベル以下カット）、（ニ）は積
分演算回路４２の出力信号である。第４図の４６は積分
演算回路、４７は積分値のホールド回路である。ホール
ド回路４７の出力信号（す）はス１　トリップ幅方向の
局部的ガ残スケールの分布状態を表わす指標のうち、ム
ラの程度を表わす指標となる。また４８はピーク値演算
回路、４９はピーり値のホールド回路である。ホールド
回路４９の出力信号（ズ）はストリップの局部的な残ス
ケール状態を表わす指標のうち、ムラの異常度を表わす
指標となる。

本発明者等が実際のプロセスで得られたデータにより調
査した結果によれば、第４図の信号（チ）はストリップ
の比較的広い範囲についてのデスケーリング状態の良否
を表わす指標として、また信号（す）は全体的にデスケ
ーリング状態が良好で完全デスケーリングに近い状態で
の局部的な残スケールの分布状態を表わす指標として、
また信号（ヌ）はデスケーリングプロセスの１４膚診断
用の指標として用いると有効であることが判明した。

たとえば、第６図はデスク−リングの速度特性の１例を
示したもので、第４図の信号（チ）の出力レベルがス）
　ＩＪツブの通板速度に対してほぼ直線的な関係にあり
、該信号（チ）がストリップの比較的広範囲のデスケー
リング状りの良否を表わす指標として有効であることが
わかる。また同図は、ストリップの通板速度と第４図の
信号（す）との関係を示しており、全体的にデスケーリ
ング状態が良好で完全デスケーリングに近い状態で、は
ぼ直線的な関係があることから、その範囲での局部的な
残スケールの分布状態を表わす指標として該信号（す）
が有効であることがわかる。

上記のことから本発明においては、残スケール状態を表
わす指標のうち、前記信号（チ）と信号（ワ）のいずれ
か一方または両方を用いて後段の湿式プラスト装置２−
２の投射圧力あるいはストリップの通板速度を制御する
ようにしたものである。第７図は、第１図のテスケーリ
ング制御演算装置８の構成を示す図で、図中２１．２２
および２３゜２４は湿式プラスト装置のノズルヘッダを
示し、高圧水および多量の水を含んだ砂鉄をノズルから
ストリップ表面に投射するものである。本実施例装置で
は、前段の湿式プラスト装置２−１のノズルヘッダ２１
．２２の投射圧力は常時一定値に設定し、後段の湿式プ
ラスト装置２−２のノズルヘッダ２３．２４の投射圧力
を制御するものである。

３４−１および３４−２は第４図で説明した残スケール
状態指標算出回路である。８１は残スケール状態指標算
出回路３４−１の出力信号（第４１図で説明した信号（
チ））をアナログデジタル変換し、さらにストリップの
幅の影響をなくすように正規化したうえで湿式プラスト
装置２−２の投射圧力あるいはストリップ通板速度のフ
ィードフォワード制御量計算を行う演算回路である。そ
の回路構成を第８図に示す。第８図において８１１はア
ナログデジタル変換と正規化を行う回路である。正規化
はストリップの幅が変った場合に残スケール状態指標が
変わるのを補正するために行うものであや、原信号をＤ
ｌとしストリップ基準幅をＢｏ１通板中のストリップ幅
をＢとすると、正規化された信号在は、間１”ＤＩ・Ｂ
／ＢＯでめられる。８１２は前回サンプリング時の１目
標のＤＩ−ｎ−１を記憶する回路であり、８１３は今回
サンプリング時の指標’ｆ５．．ｎと前回サンプリング
時の’ｆｆ１．ｎ１の偏差Δ″ｆ５１．ｎをめる回路で
、８１４はその偏差量に応じて制御判断を行う回路であ
る０判断回路８１４は、前記偏差ΔＤ１．ｎと変動許容
値ε釘との大小関係からつぎの（４）〜（３）のいづれ
に該当するかを判断し、判断結果を制御量演算回路８１
５に出力する。

（１）−εｆｆ＜ΔＤ１．ｎ＜εｆｆ （２）−６１１＞ΔＤ１・ｎ （３）　εｆｆ＜ΔＤ１．ｎ 制御量演算回路８１５は、前記（１）の場合は、湿式プ
ラスト装置２−１出側のストリップのデスケーリングが
所定の状態にあることを示しているので、湿式プラスト
装置２−２の投射圧力Ｐのフィードフォワード制御ＩΔ
Ｐｆｆｓ通板速度Ｖの？イードフォワード制御量ΔＶｆ
ｆはともにＯとする。前記（２）の場合は、湿式プラス
ト装置２−１出側のデスケーリング状態が悪化している
傾向を示しているので、湿式プラスト装置２−２の投射
圧力Ｐを増加させるかあるいは投射圧力Ｐがすでに限界
値に達している場合は通板速度Ｖを減速させる手段をと
らなければならない。従って前回サンプリング制御時：
１　の投射圧力Ｐが限界直に達していない場合は、投射
圧力Ｐのフィードフォワード制御量ΔＰｆｆ＝−ｋｆｆ
・ΔＤｉ、ｎによって制御量をめ、そのときの通板速度
のフィードフォワード制御量ΔＶｆｆ　ｌｄ　Ｏとする
。

なおｋｆｆは投射圧力制御モデル係数である。ここでＰ
＋ΔＰｔｔが限界値を超える場合は超える制御量につい
て通板速度の制御量をめる。前回サンフ。

す／グ制御時の投射圧力Ｐが限界値に達している場合は
、投射圧力のフィードフォワード制御量ΔＰｆｆは０と
し、通板１宋度のフィードフォワード制御量ΔＰｆｔは
０とし、通板速度のフィードフォワード制御量を　ΔＶ
Ｂ　＝　ｔｆｆ・ΔＤ１．ｎによってめる。なお、ｔｆ
ｆは刈板速度制側１モデル係数である。前記（３）の場
合は、湿式プラスト装置２−１出側のデスケーリングが
オーツ（−気味であることを示しているので、投射圧力
Ｐを減少させるようにフィードフォワード開側１量をΔ
Ｐｆｆ　””　−ｍｆｆ　・ΔＤ１・ｎでめる。なお、
ｍｆｆは役付圧力制御モデル係数である。

８２は残スケール状態指腺算出回１烙３４−２の出力信
号（第４図で説明した信号（チ）および（１））をアナ
ログデジタル俊英し、さらにストリップの幅の影響をな
くすように正規化したうえで湿式プラスト装置２−２の
投射圧力あるいはストリップの通板速度のフィードバッ
ク制御量計算を行う演算回路である。その回路構成を第
９図に示す。第９図において、８２１はアナログデジタ
ル変換と正規化を行う回路であり、正規化された信号１
）ｌ＝＝Ｄ１・Ｂ／Ｂｏ（信号（チ）に対して）および
Ｄ２　＝Ｄ２　・Ｂ／Ｂ。

（信号（す）に対して）をめる。初期演算設定装△　△ ｔｉｔ　７から残スケール状態の目標値ＤＩおよびＤ３
を受けとり、また一方ミルベーシング装置６を通じてオ
ペレータが選択した制御項目の選択信号をうけとる。選
択信号とは、完全デスケーリングに近い状順での局部的
な残スケールに対する制御（以下これをＤｘ　＊ＩＪ御
という）の場合と、ストリップの全体的な残スケールに
対する制御（以下これをＤｉ制御という）の場合の２通
りについてオペレータが作業状況に応じて選択を行い、
ミルベーシング装置６にいずれかの指示を与えるもので
ある。

△ Ｄ２制御の場合、比較回路８２２は目標値Ｄ２と前記正
規化されたＤ２の偏差量ΔＤ２を計算し、判断回路８２
３でその偏差ΔＤ２に応じて制御判断を行う。

判断回路８２３は前記偏差ΔＤ２と変動許容値εｄ２と
の大小関係から、つぎの（１）〜（３）のいずれに該当
するかを判断し、判ｉ析結果を制御量演算回路８２４に
出力する。

（１）−εｄｓ＜ΔＤ２＜εｄ２ （２）　εｄｚ＜ΔＤ２ （３）−εｄｚ＞ΔＤ２ 制御量演算回路８２４は、前記（ｉ）の場合は湿式プラ
スト装置２−２によるデスケーリングで局部的な残スケ
ールは許容範囲内にあることを示しているので、投射圧
力、通板速度ともフィードバック制御量はＯとする。前
記（２）の場合は湿式プラスト装置２−２の投射圧力を
減少させるように、ΔＰｆｌ＝ｋｆＢ・ΔＤ２ によって投射圧力の制御量ΔＰｆｕを決定する。前記（
３）の場合は、投射圧力Ｐがすでに限界値に達している
場合は、投射圧力のフィードバック制御量ΔＰｆ１１は
０とし、通板速度のフィードバック制御量ΔＶｆＩＩを Δｖｆ！１＝ｔｆＢ・ΔＤ２ とする。、投射圧力が限界値に達していない場合はΔＰ
ｆＢ＝　Ｊｎ・ΔＤ２ ΔＶｆｉ＋　＝　０ とする。なお、ｋｆＢは投射圧力制御モデル係数、ｔ４
Ｂは通板速度制御モデル係数である。

判断回＠８２５でその偏差ΔＤ１に応じて制御判断を行
う。判断回路８２５は前記偏差ΔＤ１と変動許容値εｄ
ｌとの大小関係からつぎの（１）〜（３）のいづれに該
当するかを判断し、判断結果を制御量演算回路８２６に
出力する。

（１）−εｄｔ＜ΔＤｔ　＜εｄ１ （２）　εｄｌ＜ΔＤＩ （３）−εｄｌ＞ΔＤｔ 制御量演算回路８２６は、前記（１）の場合は湿式プ、
、）　ラスト装置２−２によるデスケーリングは所定の
状態におることを示しているので、投射圧力、通板速度
ともにフィードバック制御量は０とする。

前記（２）の場合は、湿式プラスト装置２−２の投射圧
力を減少させるように、 ΔＰｆａ　＝−に’ｆａ・ΔＤｔ ΔＶｆｉ＋　＝　０ によって投射圧力の制御量ΔＰｆＢを決定する。前記（
３）の場合は、投射圧力Ｐがすでに限界値に達している
場合は、投射圧力のフィードバック制御量ΔＰ（ｍはＯ
とし、通板速度のフィードバック制御量Δ■ｆＢを ΔｖｆＢ　＝　ｔ′ｆｌ＋　・　ΔＤ＋とする。投射圧
力が限界直に達していない場合は、ΔＰｆｎ　＝　ｋ’
ｌｉ＋・ΔＤｔ ΔＶ７ｉ＋　＝　０ とする。なお、ｋ′ｆＢは投射圧力制御４１モデル係致
、ｔ４Ｂは通板速度制御モデル係数である。

第７図の８３はデスケーリング操作量決定装置で、今回
サンプリング制御時における湿式プラスト装置２−２の
投射圧力Ｐ　（ｎ）は、Ｐ　（ｎ）　＝Ｐ（ｎ−１）＋
ΔＰｆｆ＋ΔＰｆＢ　・・・・・・・・・（１）通板速
度Ｖ（ｎ）は、 ’Ｖ（ｎ）　＝Ｖ（ｎ−１）＋ΔＶｆｆ＋ΔＶｆｍ　・
−−（２）によってまる。ここで制御量ΔＰｆｆおよび
ΔＶｆｆは湿式プラスト装置２−２の入側に設置したス
ケール検出装置によって得られた信号によってめられた
制御計であるので、操作針として湿式プラスト装置２−
２の操作端に出力するためにはストリップの移送時間補
正を行う必要がある。第７図の８４は投射圧力の制御量
を湿式プラスト装置の操作端に与える装置であシ、８５
は通板速度の制御量をプライドルロール駆動装置の操作
端に与える装置である。

発明の効果 第１０図は本発明のデスケーリング制御方法を実施した
ときの効果の１例を示す図表である。図において横軸は
時刻ｔ１縦軸は上から順に通板速度ｖ１湿式ブラスト装
置２−２の投射圧力Ｐ１平均的な残スケール状態を表わ
す第１の指標ＤＩ、局部的な残スケール状態を表わす第
２の指標Ｄ２を示す。第１の指標ＤＩが図中Ｆで示すレ
ベルのときが完全デスケーリング状態であシ、第２の指
標）は０レベルのときが最良の状態である。本実施例に
おいては、第２の指標がＯレベルになるようにし、それ
に附随して、第１の指標ＤｔがＦレベルになるように制
御（前記のＤ２制御）を行ったものである。

第１θ図（イ）は、本発明の制御方法を行わなかったと
きの通板速度と投射圧力および湿式プラスト装置２−２
出１則におけるストリップの残スケール状態を表わす指
標を示す。第１θ図（ロ）は、湿式プラスト装置２−２
の入１Ｈｕにおける残スケール状態に基づいて湿式プラ
スト装置ｉ　２−２の投射圧力をフィードフォワード制
御したときの通板速度と投射圧力および湿式プラスト装
置２−２出側の残スケール状態指標を示す図表で、投射
圧力Ｐをフィードフォワード制御するだけでも第１の指
標Ｄｌは第１０図（イ）の指ａ　Ｄｔに比べて変動は小
さくなり、第１０図（イ）のＤｔ部のΔｄと第１０図（
ロ）のＤｔ部のΔｄ′を比較すると、第１０図（ロ）の
方が半減しておシ、その制御効果が顕著に示されている
。

しかし、このフィードフォワード制０Ｉ４１だけでは指
標Ｄ１．Ｄａともに目標を満量していない。＄１０図（
ハ）はフィードフォワードおよびフィードバックの両方
の制御を行った本発明実施例の結果を示す図表である。

第１（１１図（ハ）で、時刻１．において制御が開始さ
れ、それと同時に投射圧力が上昇し始めている。役付圧
力の上昇過程で通板速度が下降を始めているが、これは
投射圧力の制御酸が単位時間当りの最大動作量を超えた
ため、超えた分を通板速度の操作で補足しているためで
ある。第２の指標Ｄ２が目４票に達しだ時点（ｔ２）で
は、通板速度も一定とな）、第１の指標ＤＩもＦレベル
になって完全デスケーリング状態を維持している。

以上述べたごとく、本発明によれば鋼ストリップのデス
ケーリングプロセスにおいて、湿式プラスト装置検出側
でのストリップ表面のデスケーリング状ｆ塵を常に一定
に制御することが可能となシ、操業の安定、品質の向上
、省エネルギー、歩留の向上に大きく貢献するものであ
る。

１４、図面の簡単な説明 第１図は本発明の実症例における全体装置の構成を示す
図、第２図（ａ）および（ｂ）は第１図のスケール検出
装置を示す図、第３図は第２図（ａ）の信号処理回路に
入る信号の１例を示す図、第４図は第２図（ａ）の信号
処理回路の構成を示すブロック図、第５図は第４図の回
路各部の信号を示す図、第６図はデスケーリングの速度
、特性の１例を示す図、第７図は第１図の制御演算装置
の構成を示すブロック図、第８図は第７図の演算回路の
構成を示すブロック図、第９図は第７図の演算回路の構
成を示すブロック図、第１０図は本発明の効果の１例を
示す図表である。

Ｓニストリップ、２−１．２−２：湿式ブラスト装置、
３−１．３−２ニスケール検出装置、７：初期設定演算
装置、　８：制御演算装置、３１：電子走査型光電変換
器（カメラ）、３４：残スケール状態指、漂算出回路。

出願人　新日本製鐵株式会社 代理人弁理士　宵　柳　稔 型酬ムＹ→ ロ　）Ｅ ＼ノ　＼ノ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 湿式プラスト法による鋼ストリップのデスケーリングプ
   ロセスにおいて、湿式プラスト装置の最終出側部におけ
   るストリップ表面を電子走査型光電変換器によりストリ
   ップ幅方向に走査して得た画像信号を処理してストリッ
   プ幅方向にみた平均的な残スケール状態を示す指標と局
   部的々残スケール状態を示す指標のいずれか一方または
   両方の指標をめ、該指標の目標値との偏差を減少させる
   ように湿式プラスト装置の投射圧力およびまたはストリ
   ップ通板速度を操作すること、および湿式プラスト装置
   の中間部におけるストリップ表面を電子走査型光電変換
   器によりス）　ＩＪツブ幅方向に走査して得た画像信号
   を処理してス）　ＩＪツブ幅方向にみた平均的な残スケ
   ール状態を示す指標をめ、該指標の目標値との偏差を減
   少させるように湿式プラスト装置の投射圧力およびまた
   はストリップ通板速度を操作することを特徴とする惰ス
   トリップのデスケーリング制御方法。