JPS62148007A - 連続式加熱炉の操業方法 - Google Patents
連続式加熱炉の操業方法Info
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- JPS62148007A JPS62148007A JP60291457A JP29145785A JPS62148007A JP S62148007 A JPS62148007 A JP S62148007A JP 60291457 A JP60291457 A JP 60291457A JP 29145785 A JP29145785 A JP 29145785A JP S62148007 A JPS62148007 A JP S62148007A
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- heating furnace
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- 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
- B21B45/004—Heating 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
- B21B1/02—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 heavy work, e.g. ingots, slabs, blooms, or billets, in which the cross-sectional form is unimportant ; Rolling combined with forging or pressing
- B21B2001/022—Blooms or billets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B43/00—Cooling beds, whether stationary or moving; Means specially associated with cooling beds, e.g. for braking work or for transferring it to or from the bed
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (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
（産業上の利用分野］
本発明は、連続式加熱炉の操業方法に係り、特に、熱間
圧延工場で生産される丸棒等の熱間圧延製品のうち、圧
延後の裁断温度の低下が起きると、残留応力が発生して
遅れ破壊が生ずるような高炭素鋼の鋼材を熱間圧延する
際に用いるのに好適な、連続式加熱炉の操業方法の改良
に関する。
圧延工場で生産される丸棒等の熱間圧延製品のうち、圧
延後の裁断温度の低下が起きると、残留応力が発生して
遅れ破壊が生ずるような高炭素鋼の鋼材を熱間圧延する
際に用いるのに好適な、連続式加熱炉の操業方法の改良
に関する。
棒鋼等の精整工程において、最終製品が仕様及び規格を
満足するように、各作業工程別に管理する項目は極めて
多く、精整設備及び精整作業も多様化している。 最近は切断面の形状が品質仕様に折り込まれるようにな
り、その良否が次工程に及ぼす影譬も大きくなった。従
って、前記精製工程中の明所工程における切断面管理が
重要視されている。 ここで、熱間圧延工場等で生産される炭素含有ｍｏ、５
ｗｔ％以上の高炭素鋼（例えば３５０Ｃ以上又はＳ Ｕ
Ｊ ２ Ｗ ）は、コールドシャーにおける裁断温度
が４００℃以下になると残留応力により数日後に遅れ破
壊を生じ、切断端面に割れ等の形状不良が生じてしまう
というトラブルが起こることが、従来から知られている
。ところが、製造ラインが加熱から圧延、冷却（クーリ
ングベッド）、裁断（コールドシャー）までの各工程が
連続して設けられている場合、クーリングベッドの冷却
能力は、コールドシャーで切断するときに鋼材が２００
〜３００℃程度に低下するように通常設置１されている
。このため、前記製造ラインの最高操業時に抽出間隔を
５〜１０秒間隔で加熱炉からｍ ＋Ａを抽出して連続圧
延した場合は、通常、前記鋼材の温度が、コールドシャ
ー裁断時に４００℃以下とく
満足するように、各作業工程別に管理する項目は極めて
多く、精整設備及び精整作業も多様化している。 最近は切断面の形状が品質仕様に折り込まれるようにな
り、その良否が次工程に及ぼす影譬も大きくなった。従
って、前記精製工程中の明所工程における切断面管理が
重要視されている。 ここで、熱間圧延工場等で生産される炭素含有ｍｏ、５
ｗｔ％以上の高炭素鋼（例えば３５０Ｃ以上又はＳ Ｕ
Ｊ ２ Ｗ ）は、コールドシャーにおける裁断温度
が４００℃以下になると残留応力により数日後に遅れ破
壊を生じ、切断端面に割れ等の形状不良が生じてしまう
というトラブルが起こることが、従来から知られている
。ところが、製造ラインが加熱から圧延、冷却（クーリ
ングベッド）、裁断（コールドシャー）までの各工程が
連続して設けられている場合、クーリングベッドの冷却
能力は、コールドシャーで切断するときに鋼材が２００
〜３００℃程度に低下するように通常設置１されている
。このため、前記製造ラインの最高操業時に抽出間隔を
５〜１０秒間隔で加熱炉からｍ ＋Ａを抽出して連続圧
延した場合は、通常、前記鋼材の温度が、コールドシャ
ー裁断時に４００℃以下とく
【つてしまう。従って、従
来は、圧延された鋼材等の素材の抽出間隔を以下に示す
ように決定していた。 即ち、まず、コールドシャーで同時に切断できる製品の
本数を、素材本数に換算してこれによりブロックを構成
する。そして、このブロック内に８５ける素材の抽出間
隔については、前述の最高操業時における５〜１０秒の
抽出間隔どする。又、構成されたブロック間の抽出間隔
については、製品サイズ、鋼種等から、前記クーリング
ベッドの１η送能力を考慮して、標準化された抽出間隔
である標準値ｔｂをテーブルに作成しておく。実操業中
においては、作成されたテーブルを、抽出間隔を決定す
る基準として用いていた。 このように従来は、標準化された抽出間隔により加熱炉
から素材を抽出しているため、素材の重量あるいは製品
長の一方又は両方が変化するとコールドシャーの裁断時
間が変化する。この場合、前記標準１直ｔｂを前記製品
長及び素材重量が変化した分まで含めて作成すると作成
作業が複雑となり、テーブルの読取りミス等の恐、れが
あるために、通常の実操業では、規格、製品径又は製品
断面積の区分のみで、前記標準値【ｂをテーブルに作成
していた。 【発明が解決しようとする問題点】 しかしながら、前記ブロック間の抽出間隔を決定する場
合、前記素材のｍ争が大で且つ製品長が短い場合を想定
して安全側の大きな抽出間隔を採用するのが一般的であ
り、前記素材重量が小か又は、製品長が長い場合に抽出
間隔に時間１ｑ失が生じ、圧延能率が上がらないという
不具合があった。 又、操業条件をきめ細かく解析して前記標準値ｔｂのテ
ーブルを作成するのが内材なために、条件によっては、
コールドシャーで裁断する製品温度が基Ｑ＝湯温度下限
以下となることもある。この場合には、前記製品の端面
を再加熱する等の処理を行わなければならず、工数貴簡
が増大してしまうという問題点を有していた。
来は、圧延された鋼材等の素材の抽出間隔を以下に示す
ように決定していた。 即ち、まず、コールドシャーで同時に切断できる製品の
本数を、素材本数に換算してこれによりブロックを構成
する。そして、このブロック内に８５ける素材の抽出間
隔については、前述の最高操業時における５〜１０秒の
抽出間隔どする。又、構成されたブロック間の抽出間隔
については、製品サイズ、鋼種等から、前記クーリング
ベッドの１η送能力を考慮して、標準化された抽出間隔
である標準値ｔｂをテーブルに作成しておく。実操業中
においては、作成されたテーブルを、抽出間隔を決定す
る基準として用いていた。 このように従来は、標準化された抽出間隔により加熱炉
から素材を抽出しているため、素材の重量あるいは製品
長の一方又は両方が変化するとコールドシャーの裁断時
間が変化する。この場合、前記標準１直ｔｂを前記製品
長及び素材重量が変化した分まで含めて作成すると作成
作業が複雑となり、テーブルの読取りミス等の恐、れが
あるために、通常の実操業では、規格、製品径又は製品
断面積の区分のみで、前記標準値【ｂをテーブルに作成
していた。 【発明が解決しようとする問題点】 しかしながら、前記ブロック間の抽出間隔を決定する場
合、前記素材のｍ争が大で且つ製品長が短い場合を想定
して安全側の大きな抽出間隔を採用するのが一般的であ
り、前記素材重量が小か又は、製品長が長い場合に抽出
間隔に時間１ｑ失が生じ、圧延能率が上がらないという
不具合があった。 又、操業条件をきめ細かく解析して前記標準値ｔｂのテ
ーブルを作成するのが内材なために、条件によっては、
コールドシャーで裁断する製品温度が基Ｑ＝湯温度下限
以下となることもある。この場合には、前記製品の端面
を再加熱する等の処理を行わなければならず、工数貴簡
が増大してしまうという問題点を有していた。
本発明は、連続式加熱炉で加熱された素材を冷却床上で
冷却しながら搬送し、搬送された素キＡを切断前で所定
長に切断するに際し、その要旨を第１図に示すように、
前記冷ム［ｊ床で素材を搬送する、 時間及び前記切
所礪で同時に切断できる素材本数に基づき、該素材が前
記加熱炉から抽出されて切断されるまでの所要時間を予
測し、予測された所要時間及び切断された索材が断面遅
れ破壊を起こさない温度に基づき、前記素材の抽出間隔
を決定することにより、前記目的を達成したものである
。
冷却しながら搬送し、搬送された素キＡを切断前で所定
長に切断するに際し、その要旨を第１図に示すように、
前記冷ム［ｊ床で素材を搬送する、 時間及び前記切
所礪で同時に切断できる素材本数に基づき、該素材が前
記加熱炉から抽出されて切断されるまでの所要時間を予
測し、予測された所要時間及び切断された索材が断面遅
れ破壊を起こさない温度に基づき、前記素材の抽出間隔
を決定することにより、前記目的を達成したものである
。
【作用］
以下、本発明の原理について詳細に説明する。
一般に、例えば熱間圧延製品のうち炭素含有量０．５ｗ
ｔ％以上のものは、圧延され、冷却された後切断磯で剪
断された場合、剪断時の残留応力により剪断された材料
端面が遅れて割れる場合がある。そこで、発明者等は、
剪断時の材料温度をある一定温度以上に保ち、前記遅れ
破壊を防止し、なお且つ、製造ラインの圧延能力を低下
させない操業方法について考察した。 通常、例えば加熱炉で加熱されたビレット等の素材は、
例えば第２図に示されるようなｉ′ｌ造ラピライン′３
いて、加熱炉１０出側から）Ｗ続して圧延懇１２に入り
圧延される。圧延された後の素材１４は、例えば粗分割
シャー１６で一定長に切断されて冷却床１７に収容され
る。なＪ３、分割前の索（Δを第３図中の１４Ａとすれ
ば、圧延粗分割後の素材１４は、図に示すような成品１
４Ｂとなる。そして、コールドシャー２２で更に切断さ
れて製品１４Ｃとなる。 前記冷却床（クーリングベッド）１７には、レッヘンタ
イプのものがあり、それは、圧延ラインで仕上がった鋼
材（丸棒）等の素材をロータリシャーの粗分割シャー１
６で粗切断した後、ウオーキングビームタイプのレイク
１８で、前記素材を１本ずつ収容して、圧延ラインと直
角方向に搬送する構造とされている。このレイク１８の
搬送先端には、例えばチェーントランスファと呼ばれる
集積装置２０が備えられ、これによりコールドシャー２
２の切断本数単位に前記素材１４を集積する。通常、こ
の集積Ｖｔ置２０は材料流れ方向に２〜３箇所設置され
、前記素材１４を集積すると同時に前記レイク１８と前
記コールドシャー２２の中間で素材を一旦蓄えるバッフ
ァの役割りを果寸。 ところで、前記レイク１８は、粗分割された素材１４を
１水車位に移動させるので、前記圧延機１２で素材１４
が圧延されている際には、そのレイク１８の動作は圧延
ラインの圧延能力と冷１（Ｉ床１７人側の粗分割シャー
１６の分割間隔により制約される。従って、前記ブロッ
ク内の素材を圧延しているときには、レイク１８の送り
速度は前記のように制約されるため、低速移動しかでき
ないが、前記ブロック間の圧延待ち時間で前記レイク１
８をフルピッチ運転すれば、前記冷却床１７における合
計搬送時間（ｔｃｓ）ｅぶを短縮することが可能である
。よって、このブロック間の圧延待ち時間即ちブロック
間抽出間隔を大きくすれば、前記レイク１８をフルピッ
チで運転する時間を長くし、鋼材等の素材１４の冷却床
１７における搬送時間（ｔｃｓ）日ぶを短くして素Ｕ１
４の渇度下隣を抑制し、前記コールドシャー２２におけ
る素材１４の裁ＩｆＦｉ温度を上昇させることができる
。 しかしながら、その際には逆に製造ラインの圧延能力Ｔ
／Ｈｒが減少してしまう。 そこで、発明者等は、コールドシャー２２の裁断温度に
例えば４００℃以上という条件を与えて、圧延能力が最
大となる最適なブロック抽出間隔を計■により求めるこ
とにした。このような考え方をモデル化した式を用いて
前記ブロック間抽出間隔を算出するのが、本発明の基本
的な考え方である。以下、このモデル計算について説明
する。 この場合、加熱炉からの素材の抽出手順は、従来例と同
様に、切断機例えばコールドシャーの１回の動作（１チ
ヤンス）で同時に処理できる素材本数を１ブロツクとし
て構成する（例えば、第３図中ＢＣに示す）。ここで、
加熱炉から抽出されて、例えば圧延された素材のブロッ
ク先頭のものがコールドシャで必要とされる切断温度以
下とならない、圧延仕上がり後から前記コールドシャー
で切断されるまでの上限時間（ｔｃｓ）８℃をモデル計
算する。該上限時間（Ｅｃｓ）日λの計算モデルは、次
に示す冷Ｆ、１１ ｍ度モデルを用いて求める。 （ｔｃｓ）ａｆｆｌ＝ 「 （θＣ１θｃ１θ。、ｄ、αＣ） ・・・・・・・・・（１） 但し、ｄは製品径（丸棒の場合）、αＣは冷却伝熱係数
、θＣはコールドシャー切断下限温度（℃） （通常は
４００℃とされる）、θｆは素材の圧延仕上がり温度（
℃）（製品寸法、規格等のテーブル又は圧延温度モデル
より計算する）、θαは雰囲気温度（℃） （通常２０
℃）である。 次に、前記冷却床（クーリングベッド）での搬送パター
ン、各搬送装置のサイクルタイム、搬送時間の制約に基
づき、前記ブロック先頭の素材の抽出間隔〈を日）日β
をモデル計算する。このブロック先頭抽出間隔（ｔｅ）
８℃の計算モデルを得るためには、まず次式（２）の基
本式から圧延後粗切断されたブロック先頭の素材のレイ
ク搬送時間（ｊＴ＾）日λ（秒）を算出する。 （ｔ Ｔ＾）日ぶ＝（ｔｃｓ）日β “−（１日×）８℃・・・・・・（２）但し、（１日×
）日βは集積装置（チェーン１ヘランスフア）からコー
ルドシャーまでの搬送時間であり、設備定数として与え
られている。 又、前記レイク搬送時間（ｔｖＡ）８℃は、１ブロック
圧延時間（ｔ＾）日λ及びブロック先頭抽出間隔（を日
）ＢＪ２と次式（３）の関係を有する。 （ｔ ＴＡ）ｅＪ２＝ （ｎ ｆｌ／ （ｎ Ｂｊ２＋
ｎ ｒ＞）×（（ｔ＾）Ｂ℃＋（を日）Ｂβ） ・・・・・・・・・（３） 但し、ｒ＋Ｊはクーリングベッドのレイク数、ｎ日λは
コールドシャー同時！ｙＪ断材料本数、ｎｒはブロック
間抽出持ち時のレイクフルピッチ搬送回数である。 今、（３）式でレイクフルピッチ搬送回数ｎｒは前記抽
出間隔（ｔｅ）日ぶを１ｑるため、レイクにおける１ピ
ツチの素材搬送時間をｔｒａとすれば、次式（４）が成
立する。 ｎｒ−（を日）日λ／１ｒＣＬ ・・・・・・・・・（
４）そして、この（４）式を（３）式に代入し、（２）
式を解くと、前記抽出間隔（ｔｅ）ｅｎに関して次式を
得る。 （を日）日ｓ＝［ｎｐ−ｔ ｒＬＬ・（ｔ＾”）Ｂ１−
（（ｔｃｓ）８℃−（を臼ｘ）ｓｊ２）Ｘｎ ８ｆｔ
・ｔ ｒａｇ／ ［（（ｊ ｃｓ） 日ｆｔ−＜１日Ｘ
）Ｂλ）−ｎぶ・１．α］ ・・・・・・・・・ （５） このようにしてブロック先頭抽出間隔（を日）日ぶを計
算することができる。 【実施例】 以下、本発明に係る連続式加熱炉の操業方法が採用され
た制御２Ｉｌ装置の実施例について詳細に説明する。 この実施例は、前出第２図に示されるようなごレット抽
出装置２４から抽出されたビレット（鋼片）１４を加工
して、鋼材や丸棒等の製品を製造する、熱同圧延工場に
おける製造ラインの操業を１１Ｊｔｌｌｌする制御装置
に本発明を採用したものである。 この製造ラインは、第２図に示されるように、前述と同
様の加熱炉１０と、圧延機１２と粗分ｖ１シャー１６と
、レイク１８及び集積装置（ヂエーントランスファ）２
０を有する冷却床（クーリングベッド）１７と、コール
ドシャー２２を備え、更に、前記コールドシャー２２で
切断された製品を検査するための検査台２６と、この製
造ラインに対する外部からの製造命令を伝送するための
製造命令伝送用コンピュータ２８と、前記ビレット抽出
装Ｗ１２４でビレット１４を抽出するために設定する時
間間隔を前出（１）〜（５）式に基づぎモデル計算して
予測する抽出ピッチ設定計算用コンピュータ３０と、前
記製造命令伝送用コンピュータ２８及び抽出ピッチ設定
計算用コンピュータ３０出力に基づき前記ビレット抽出
装置２４を制御してビレットを製造ラインに送り出すビ
レット抽出制′ａ装置３２と、前記抽出ピッチ設定計ｑ
用コンピュータ３０にデータを設定するためのデータ設
定用端末３４を備える。なお、該データ設定用端末３４
は、前記抽出ピッチ設定計算用コンピュータ３０の計算
結果を表示するＣＲＴとキーボードを備える。 以下、実施例の作用について説明する。 まず、抽出ピッチ設定計算用コンピュータ３０６ で
、圧延機１２で圧延仕上がりした後のビレット１４の温
度及びコールドシャー２２における必要裁１ｇ１ｓ度の
下限値から、前出（１）式で前記冷却床１７での最大許
容搬送時間（フル能力の搬送時間＋アイドル時間）をビ
レット重量用位に等比して予測する。そして、前記抽出
ピッチ設定計算用コンピュータ３０は、前記冷却床１７
の搬送能力とコールドシャー２２の切断能力との比較に
より、加熱炉１０からビレット１４を抽出するために、
前出（２）〜（５）式に基づき、データ用設定用端末３
４から入力された命令情報と設備データあるいは製造命
令伝送用コンピュータ２８から、のデータを演算して前
記ビレット１４の最小抽出間隔を予測する。 製造ラインを操業する際には、上位のコンピュータから
の製造命令を製造命令伝送用コンピュータ２８を介して
抽出ピッチ設定計算用コンピュータ３０に命令情報を入
力する。この命令情報により該抽出ピッチ設定計ｑ用コ
ンピュータ３０はビレット抽出制御装置３２に前記のよ
うにして求められた抽出間隔を入力する。入力された抽
出間隔に従って、前記ビレット抽出装打２４は加熱炉１
Ｏからのビレット１４の抽出を制御する。又、操業担当
者が加熱炉１０の抽出機描を作動させる場合は、前記抽
出ピッチ設定計算用コンピュータ３０で算出した結果を
データ設定用端末３４の画面表示で確認して直接ビレッ
ト抽出装置２４を駆動させる。このようにして、加熱炉
１０からのビレット１４の抽出間隔を制御する。 抽出間隔を制御されたビレット１４は、圧延機１２で圧
延された後、粗分割シャー１６で分割されて前出第３図
に示される成品１４Ｂとなり、冷却床１７のレイク１８
に入る。該レイク１８上の成品１４Ｂは、第４図に示さ
れるようなスケジュールで次のようにコールドシャー２
２まで搬送されてｒＪＪ断される。 図において、ブロック内のビレット１４の１本は、アズ
ロール時間ｔ１で圧延加工されてレイク１８に搬入され
る。そして、ブロック内抽出ビツヂ分の時間ｔ２だけ持
様した後、再びブロック内のビレット１４が加工されて
前記レイク１８内に搬入される。このようにしてブロッ
ク内の全てのビレット１４からの成品１４Ｂが圧延され
てレイク１８内に搬入されるまでに、１ブロック圧延時
間（ｔ＾）日βが経過する。その後、前記ブロック先頭
抽出間隔（を日）日βだけ時間が経過して次の１ブロツ
クが前記レイク１８内に搬入される。 そして、前記レイク１８に搬入された成品１４Ｂは、点
線の如きスケジュールで集積装置２０に集積され、集積
された成品１４Ｂは実線のスケジュールでコールドシャ
ー２２に成品を挿入するデリバリテーブルに移送される
。デリバリテーブルは、挿入された成品１４Ｂをコール
ドシャー２２に搬送する。該コールドシャー２２は、第
３図に示されるコールドシャー同時剪断本数ｎ日βずつ
成品１４Ｂを剪断して製品１４Ｃを作成する。作成され
た製品１４Ｇは移送されて検査台上に載置される。 ここで、前記実施例で実際に素材をｙＪ造した結果につ
いて説明する。この場合、素材として寸法が１５０φＸ
１２．８＋１１で、単体のｌｆｆ１が２．２ｔｏｎの鋼
材を用い、該鋼材をウオーキングビーム式加熱炉（能力
１５０Ｔ／Ｈｒ ）で１１００℃まで加熱した模、トＩ
（水平ロールスタンド）Ｖ（垂直ロールスタンド）配列
の圧延機で３５５Ｇの３６φを製造した。又、圧延仕上
げ温度は通常９００℃、粗分割本数はクーリングベッド
長制約より３木、コールドシャーでの同時裁断が最大１
４木である。この際ブロック描成としては、１４／３＝
４．６７本即ち４本を１ブロツクとした。 まず、前出（１）式で搬送時間（ｊｃｓ）ｅぶを求める
。この場合、鋼材圧延仕上がり温度θｆ＝９００℃、雰
囲気温度θ。＝２０℃、製品径ｄ＝３６１、冷却伝熱係
数αｃ＝０．０４から、前記搬送時間（ｔｃｓ）ｅβ＝
８００秒を得た。 次いで、前出（５）式から抽出間隔（を日）ｅλを求め
る。この場合、集積装置の限送時間（を日×）日βを、
この製）告ラインの場合２８０秒で余裕２０秒を上乗せ
して３００秒とする。又、レイク１ビツヂ搬送時間ｊｒ
［Ｌ＝４秒、クーリングベッドのレイク数ｎβ＝６４の
設備定数を有し、そして、コールドシャー同時裁断材料
本数ｎｅβ−ブロック本数ｘ分割数＝４Ｘ３＝１２とす
る。 更に、１ブロック圧延時間（ｔ＾）日ｐは、１ブロツク
内の鋼材が４本であり、１本の圧延時間が４５秒、ブロ
ック内の抽出間隔が設備能力より１０秒であるから、（
ｔ＾）日ぶ＝４５Ｘ４＋１０Ｘ３−２１０秒となる。 従って、以上の値を前出（５）式に代入すれば前記ブロ
ック先頭抽出間隔（を日）８℃は１２２秒となる。なお
、通常この規格、径の製品の場合、ビレット長のばらつ
き及び圧延速度の変更等を考慮し、前記抽出間隔（（日
）日λは１５０秒と基準化しているので、この実施例の
場合には約２８秒／ブロックの短縮となり、製造能率Ｔ
／Ｈｒが向上することは明らかである。 なお、前記実施例においては、素材についてビレット等
の鋼材を例示したが、素材はこれに限定されるものでは
なく他のものであってもよい。 又、前記実施例においては、レッヘン式の冷ｆ、（１床
を例示したが、冷却床はこれに限定されるものではなく
、他の冷却床を用いれることは明らかである。
ｔ％以上のものは、圧延され、冷却された後切断磯で剪
断された場合、剪断時の残留応力により剪断された材料
端面が遅れて割れる場合がある。そこで、発明者等は、
剪断時の材料温度をある一定温度以上に保ち、前記遅れ
破壊を防止し、なお且つ、製造ラインの圧延能力を低下
させない操業方法について考察した。 通常、例えば加熱炉で加熱されたビレット等の素材は、
例えば第２図に示されるようなｉ′ｌ造ラピライン′３
いて、加熱炉１０出側から）Ｗ続して圧延懇１２に入り
圧延される。圧延された後の素材１４は、例えば粗分割
シャー１６で一定長に切断されて冷却床１７に収容され
る。なＪ３、分割前の索（Δを第３図中の１４Ａとすれ
ば、圧延粗分割後の素材１４は、図に示すような成品１
４Ｂとなる。そして、コールドシャー２２で更に切断さ
れて製品１４Ｃとなる。 前記冷却床（クーリングベッド）１７には、レッヘンタ
イプのものがあり、それは、圧延ラインで仕上がった鋼
材（丸棒）等の素材をロータリシャーの粗分割シャー１
６で粗切断した後、ウオーキングビームタイプのレイク
１８で、前記素材を１本ずつ収容して、圧延ラインと直
角方向に搬送する構造とされている。このレイク１８の
搬送先端には、例えばチェーントランスファと呼ばれる
集積装置２０が備えられ、これによりコールドシャー２
２の切断本数単位に前記素材１４を集積する。通常、こ
の集積Ｖｔ置２０は材料流れ方向に２〜３箇所設置され
、前記素材１４を集積すると同時に前記レイク１８と前
記コールドシャー２２の中間で素材を一旦蓄えるバッフ
ァの役割りを果寸。 ところで、前記レイク１８は、粗分割された素材１４を
１水車位に移動させるので、前記圧延機１２で素材１４
が圧延されている際には、そのレイク１８の動作は圧延
ラインの圧延能力と冷１（Ｉ床１７人側の粗分割シャー
１６の分割間隔により制約される。従って、前記ブロッ
ク内の素材を圧延しているときには、レイク１８の送り
速度は前記のように制約されるため、低速移動しかでき
ないが、前記ブロック間の圧延待ち時間で前記レイク１
８をフルピッチ運転すれば、前記冷却床１７における合
計搬送時間（ｔｃｓ）ｅぶを短縮することが可能である
。よって、このブロック間の圧延待ち時間即ちブロック
間抽出間隔を大きくすれば、前記レイク１８をフルピッ
チで運転する時間を長くし、鋼材等の素材１４の冷却床
１７における搬送時間（ｔｃｓ）日ぶを短くして素Ｕ１
４の渇度下隣を抑制し、前記コールドシャー２２におけ
る素材１４の裁ＩｆＦｉ温度を上昇させることができる
。 しかしながら、その際には逆に製造ラインの圧延能力Ｔ
／Ｈｒが減少してしまう。 そこで、発明者等は、コールドシャー２２の裁断温度に
例えば４００℃以上という条件を与えて、圧延能力が最
大となる最適なブロック抽出間隔を計■により求めるこ
とにした。このような考え方をモデル化した式を用いて
前記ブロック間抽出間隔を算出するのが、本発明の基本
的な考え方である。以下、このモデル計算について説明
する。 この場合、加熱炉からの素材の抽出手順は、従来例と同
様に、切断機例えばコールドシャーの１回の動作（１チ
ヤンス）で同時に処理できる素材本数を１ブロツクとし
て構成する（例えば、第３図中ＢＣに示す）。ここで、
加熱炉から抽出されて、例えば圧延された素材のブロッ
ク先頭のものがコールドシャで必要とされる切断温度以
下とならない、圧延仕上がり後から前記コールドシャー
で切断されるまでの上限時間（ｔｃｓ）８℃をモデル計
算する。該上限時間（Ｅｃｓ）日λの計算モデルは、次
に示す冷Ｆ、１１ ｍ度モデルを用いて求める。 （ｔｃｓ）ａｆｆｌ＝ 「 （θＣ１θｃ１θ。、ｄ、αＣ） ・・・・・・・・・（１） 但し、ｄは製品径（丸棒の場合）、αＣは冷却伝熱係数
、θＣはコールドシャー切断下限温度（℃） （通常は
４００℃とされる）、θｆは素材の圧延仕上がり温度（
℃）（製品寸法、規格等のテーブル又は圧延温度モデル
より計算する）、θαは雰囲気温度（℃） （通常２０
℃）である。 次に、前記冷却床（クーリングベッド）での搬送パター
ン、各搬送装置のサイクルタイム、搬送時間の制約に基
づき、前記ブロック先頭の素材の抽出間隔〈を日）日β
をモデル計算する。このブロック先頭抽出間隔（ｔｅ）
８℃の計算モデルを得るためには、まず次式（２）の基
本式から圧延後粗切断されたブロック先頭の素材のレイ
ク搬送時間（ｊＴ＾）日λ（秒）を算出する。 （ｔ Ｔ＾）日ぶ＝（ｔｃｓ）日β “−（１日×）８℃・・・・・・（２）但し、（１日×
）日βは集積装置（チェーン１ヘランスフア）からコー
ルドシャーまでの搬送時間であり、設備定数として与え
られている。 又、前記レイク搬送時間（ｔｖＡ）８℃は、１ブロック
圧延時間（ｔ＾）日λ及びブロック先頭抽出間隔（を日
）ＢＪ２と次式（３）の関係を有する。 （ｔ ＴＡ）ｅＪ２＝ （ｎ ｆｌ／ （ｎ Ｂｊ２＋
ｎ ｒ＞）×（（ｔ＾）Ｂ℃＋（を日）Ｂβ） ・・・・・・・・・（３） 但し、ｒ＋Ｊはクーリングベッドのレイク数、ｎ日λは
コールドシャー同時！ｙＪ断材料本数、ｎｒはブロック
間抽出持ち時のレイクフルピッチ搬送回数である。 今、（３）式でレイクフルピッチ搬送回数ｎｒは前記抽
出間隔（ｔｅ）日ぶを１ｑるため、レイクにおける１ピ
ツチの素材搬送時間をｔｒａとすれば、次式（４）が成
立する。 ｎｒ−（を日）日λ／１ｒＣＬ ・・・・・・・・・（
４）そして、この（４）式を（３）式に代入し、（２）
式を解くと、前記抽出間隔（ｔｅ）ｅｎに関して次式を
得る。 （を日）日ｓ＝［ｎｐ−ｔ ｒＬＬ・（ｔ＾”）Ｂ１−
（（ｔｃｓ）８℃−（を臼ｘ）ｓｊ２）Ｘｎ ８ｆｔ
・ｔ ｒａｇ／ ［（（ｊ ｃｓ） 日ｆｔ−＜１日Ｘ
）Ｂλ）−ｎぶ・１．α］ ・・・・・・・・・ （５） このようにしてブロック先頭抽出間隔（を日）日ぶを計
算することができる。 【実施例】 以下、本発明に係る連続式加熱炉の操業方法が採用され
た制御２Ｉｌ装置の実施例について詳細に説明する。 この実施例は、前出第２図に示されるようなごレット抽
出装置２４から抽出されたビレット（鋼片）１４を加工
して、鋼材や丸棒等の製品を製造する、熱同圧延工場に
おける製造ラインの操業を１１Ｊｔｌｌｌする制御装置
に本発明を採用したものである。 この製造ラインは、第２図に示されるように、前述と同
様の加熱炉１０と、圧延機１２と粗分ｖ１シャー１６と
、レイク１８及び集積装置（ヂエーントランスファ）２
０を有する冷却床（クーリングベッド）１７と、コール
ドシャー２２を備え、更に、前記コールドシャー２２で
切断された製品を検査するための検査台２６と、この製
造ラインに対する外部からの製造命令を伝送するための
製造命令伝送用コンピュータ２８と、前記ビレット抽出
装Ｗ１２４でビレット１４を抽出するために設定する時
間間隔を前出（１）〜（５）式に基づぎモデル計算して
予測する抽出ピッチ設定計算用コンピュータ３０と、前
記製造命令伝送用コンピュータ２８及び抽出ピッチ設定
計算用コンピュータ３０出力に基づき前記ビレット抽出
装置２４を制御してビレットを製造ラインに送り出すビ
レット抽出制′ａ装置３２と、前記抽出ピッチ設定計ｑ
用コンピュータ３０にデータを設定するためのデータ設
定用端末３４を備える。なお、該データ設定用端末３４
は、前記抽出ピッチ設定計算用コンピュータ３０の計算
結果を表示するＣＲＴとキーボードを備える。 以下、実施例の作用について説明する。 まず、抽出ピッチ設定計算用コンピュータ３０６ で
、圧延機１２で圧延仕上がりした後のビレット１４の温
度及びコールドシャー２２における必要裁１ｇ１ｓ度の
下限値から、前出（１）式で前記冷却床１７での最大許
容搬送時間（フル能力の搬送時間＋アイドル時間）をビ
レット重量用位に等比して予測する。そして、前記抽出
ピッチ設定計算用コンピュータ３０は、前記冷却床１７
の搬送能力とコールドシャー２２の切断能力との比較に
より、加熱炉１０からビレット１４を抽出するために、
前出（２）〜（５）式に基づき、データ用設定用端末３
４から入力された命令情報と設備データあるいは製造命
令伝送用コンピュータ２８から、のデータを演算して前
記ビレット１４の最小抽出間隔を予測する。 製造ラインを操業する際には、上位のコンピュータから
の製造命令を製造命令伝送用コンピュータ２８を介して
抽出ピッチ設定計算用コンピュータ３０に命令情報を入
力する。この命令情報により該抽出ピッチ設定計ｑ用コ
ンピュータ３０はビレット抽出制御装置３２に前記のよ
うにして求められた抽出間隔を入力する。入力された抽
出間隔に従って、前記ビレット抽出装打２４は加熱炉１
Ｏからのビレット１４の抽出を制御する。又、操業担当
者が加熱炉１０の抽出機描を作動させる場合は、前記抽
出ピッチ設定計算用コンピュータ３０で算出した結果を
データ設定用端末３４の画面表示で確認して直接ビレッ
ト抽出装置２４を駆動させる。このようにして、加熱炉
１０からのビレット１４の抽出間隔を制御する。 抽出間隔を制御されたビレット１４は、圧延機１２で圧
延された後、粗分割シャー１６で分割されて前出第３図
に示される成品１４Ｂとなり、冷却床１７のレイク１８
に入る。該レイク１８上の成品１４Ｂは、第４図に示さ
れるようなスケジュールで次のようにコールドシャー２
２まで搬送されてｒＪＪ断される。 図において、ブロック内のビレット１４の１本は、アズ
ロール時間ｔ１で圧延加工されてレイク１８に搬入され
る。そして、ブロック内抽出ビツヂ分の時間ｔ２だけ持
様した後、再びブロック内のビレット１４が加工されて
前記レイク１８内に搬入される。このようにしてブロッ
ク内の全てのビレット１４からの成品１４Ｂが圧延され
てレイク１８内に搬入されるまでに、１ブロック圧延時
間（ｔ＾）日βが経過する。その後、前記ブロック先頭
抽出間隔（を日）日βだけ時間が経過して次の１ブロツ
クが前記レイク１８内に搬入される。 そして、前記レイク１８に搬入された成品１４Ｂは、点
線の如きスケジュールで集積装置２０に集積され、集積
された成品１４Ｂは実線のスケジュールでコールドシャ
ー２２に成品を挿入するデリバリテーブルに移送される
。デリバリテーブルは、挿入された成品１４Ｂをコール
ドシャー２２に搬送する。該コールドシャー２２は、第
３図に示されるコールドシャー同時剪断本数ｎ日βずつ
成品１４Ｂを剪断して製品１４Ｃを作成する。作成され
た製品１４Ｇは移送されて検査台上に載置される。 ここで、前記実施例で実際に素材をｙＪ造した結果につ
いて説明する。この場合、素材として寸法が１５０φＸ
１２．８＋１１で、単体のｌｆｆ１が２．２ｔｏｎの鋼
材を用い、該鋼材をウオーキングビーム式加熱炉（能力
１５０Ｔ／Ｈｒ ）で１１００℃まで加熱した模、トＩ
（水平ロールスタンド）Ｖ（垂直ロールスタンド）配列
の圧延機で３５５Ｇの３６φを製造した。又、圧延仕上
げ温度は通常９００℃、粗分割本数はクーリングベッド
長制約より３木、コールドシャーでの同時裁断が最大１
４木である。この際ブロック描成としては、１４／３＝
４．６７本即ち４本を１ブロツクとした。 まず、前出（１）式で搬送時間（ｊｃｓ）ｅぶを求める
。この場合、鋼材圧延仕上がり温度θｆ＝９００℃、雰
囲気温度θ。＝２０℃、製品径ｄ＝３６１、冷却伝熱係
数αｃ＝０．０４から、前記搬送時間（ｔｃｓ）ｅβ＝
８００秒を得た。 次いで、前出（５）式から抽出間隔（を日）ｅλを求め
る。この場合、集積装置の限送時間（を日×）日βを、
この製）告ラインの場合２８０秒で余裕２０秒を上乗せ
して３００秒とする。又、レイク１ビツヂ搬送時間ｊｒ
［Ｌ＝４秒、クーリングベッドのレイク数ｎβ＝６４の
設備定数を有し、そして、コールドシャー同時裁断材料
本数ｎｅβ−ブロック本数ｘ分割数＝４Ｘ３＝１２とす
る。 更に、１ブロック圧延時間（ｔ＾）日ｐは、１ブロツク
内の鋼材が４本であり、１本の圧延時間が４５秒、ブロ
ック内の抽出間隔が設備能力より１０秒であるから、（
ｔ＾）日ぶ＝４５Ｘ４＋１０Ｘ３−２１０秒となる。 従って、以上の値を前出（５）式に代入すれば前記ブロ
ック先頭抽出間隔（を日）８℃は１２２秒となる。なお
、通常この規格、径の製品の場合、ビレット長のばらつ
き及び圧延速度の変更等を考慮し、前記抽出間隔（（日
）日λは１５０秒と基準化しているので、この実施例の
場合には約２８秒／ブロックの短縮となり、製造能率Ｔ
／Ｈｒが向上することは明らかである。 なお、前記実施例においては、素材についてビレット等
の鋼材を例示したが、素材はこれに限定されるものでは
なく他のものであってもよい。 又、前記実施例においては、レッヘン式の冷ｆ、（１床
を例示したが、冷却床はこれに限定されるものではなく
、他の冷却床を用いれることは明らかである。
以上説明した通り、本発明によれば、加熱された素材を
抽出して製品とするに際し、従来一般的な操業条件をテ
ーブル化して操業の指針としていたものを、素ｖｉｍ
ｆｆｉの実績、圧延速度の命令値等の細かい条件を基に
モデル計算して、製造ラインの生産例えば圧延能力を低
下させずに加熱炉からの抽出間隔をきめ細かく設定でき
る。従って、前記製品の遅れ破壊がなく製造ラインを安
定させてその生産能力を向上させることができるという
優れた効果を有する。
抽出して製品とするに際し、従来一般的な操業条件をテ
ーブル化して操業の指針としていたものを、素ｖｉｍ
ｆｆｉの実績、圧延速度の命令値等の細かい条件を基に
モデル計算して、製造ラインの生産例えば圧延能力を低
下させずに加熱炉からの抽出間隔をきめ細かく設定でき
る。従って、前記製品の遅れ破壊がなく製造ラインを安
定させてその生産能力を向上させることができるという
優れた効果を有する。
第１図は本発明の要旨を示す流れ図、第２図は本発明に
係る連続式加熱炉の操業方法が採用された制御装置の実
施例を示す、一部プロツク線図を含む配置図、第３図は
、素材の分割方法の一例を示す平面図、第４図は、前記
実施例における操業スケジュールの一例を示す線図であ
る。 １０・・・加熱炉、 １２・・・圧延機、 １４・・・素材、 １６・・・粗分割シャー、 １７・・・冷却床（クーリングベッド）、１８・・・レ
イク、 ２０・・・集積装置、 ２２・・・コールドシャー、 ２４・・・ビレット抽出装置、 ３０・・・抽出ピッチ設定計算用コンピュータ、３２・
・・ビレット抽出制御装置、 ３４・・・データ設定用端末。
係る連続式加熱炉の操業方法が採用された制御装置の実
施例を示す、一部プロツク線図を含む配置図、第３図は
、素材の分割方法の一例を示す平面図、第４図は、前記
実施例における操業スケジュールの一例を示す線図であ
る。 １０・・・加熱炉、 １２・・・圧延機、 １４・・・素材、 １６・・・粗分割シャー、 １７・・・冷却床（クーリングベッド）、１８・・・レ
イク、 ２０・・・集積装置、 ２２・・・コールドシャー、 ２４・・・ビレット抽出装置、 ３０・・・抽出ピッチ設定計算用コンピュータ、３２・
・・ビレット抽出制御装置、 ３４・・・データ設定用端末。
Claims (1)
- （１）連続式加熱炉で加熱された素材を冷却床上で冷却
しながら搬送し、搬送された素材を切断機で所定長に切
断するに際し、 前記冷却床で素材を搬送する時間及び前記切断機で同時
に切断できる素材本数に基づき、該素材が前記加熱炉か
ら抽出されて切断されるまでの所要時間を予測し、 予測された所要時間及び切断された素材が断面遅れ破壊
を起こさない温度に基づき、前記素材の抽出間隔を決定
することを特徴とする連続式加熱炉の操業方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60291457A JPS62148007A (ja) | 1985-12-24 | 1985-12-24 | 連続式加熱炉の操業方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60291457A JPS62148007A (ja) | 1985-12-24 | 1985-12-24 | 連続式加熱炉の操業方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62148007A true JPS62148007A (ja) | 1987-07-02 |
Family
ID=17769114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60291457A Pending JPS62148007A (ja) | 1985-12-24 | 1985-12-24 | 連続式加熱炉の操業方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62148007A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04105679U (ja) * | 1991-02-25 | 1992-09-11 | 株式会社テージーケー | ソレノイドバルブ |
-
1985
- 1985-12-24 JP JP60291457A patent/JPS62148007A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04105679U (ja) * | 1991-02-25 | 1992-09-11 | 株式会社テージーケー | ソレノイドバルブ |
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