JPS6272412A - 冷間圧延における板温度制御方法 - 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） ント流敏を調整して板温度を制御する方法に関する。

（従来の技術） 汀通鋼の薄物ゲージ（０゜２〜Ｑ、３ｍｍ）高張力鋼の
冷間タンデム圧延ではｌ圧延スタンド当たりの圧ド率が
通常材の厚物ゲージ（０，５ｍｍ以上）に比べて高い。

このために、圧延による板温度上昇が火さ？、ヒートス
トリークが発生し易い。

板温度上昇は、圧延中の板にクーラントを供給すること
により抑えることかできる。しかし、板クーラント流ｒ
ｌは適切な範囲内に維持しなければならない、すなわち
、板クーラント流４）が少な過ぎると、板温度が高くな
ってヒートストリークが生じ、多過ぎると板温度が下が
り過ぎてチャタリングが発生する。

特公昭５７−１５８８２４号「冷間圧延におけるストリ
ップ温度制御力法」は上記のような問題を解決しようと
するものである。

１−記温度制御方法では、被圧延材材質、板クー−、、
ｌ　　ｍ１ｎ？ｍｌ　　＋−１１Ｎ　　ｇ＋ｅ　　ｒｅ
　Ｌ工ｋ　Ａｈ　　Ｉｆ　　＆）　ｒ：　、ｉ、ＩＩ＋
　　ｗ　ｋｓ；クーラント流１１１をブリセントする９
そして、板温度を検出してそれをＩＩ標湿温度比較して
偏差に応じて板クーラ：／ト流＋、Ｈを調整する。

（発明か解決しようとする問題点） ｌ−記従来の方υ、では板温度を検出する。しかし、現
イｆの温１ｕ測定技術では板温度を制御するに十分な粘
度で板温度を検出することかでｊない。

また、板温度を高い精瓜で制御する制御ロジックはまだ
確番していない。

したがって、扱クーラント流ｒ−の調整による板温度制
御は行なわれていないのが現状である。

（問題点を解決するための丁一段） この発１！１では、板クーラント流星を調整して板温度
）１［）制御する。

まず、′：ｒＳｉ段の圧延スタンド出側の板ｆ；Ａ度を
ｔＪｉｌｔする。出側の板温度は圧延スタンド入側の板
温席番こロールバイト内における板温度１．昇を加えた
ものである。第１段の圧延スタンドの場合、入側の板温
度は室温あるいは実測（ｌ′ｉが用いられる。第２段以
蓄の圧延スタンドでは　入側の板温度は後に述へるよう
に演算によって求める。また、ロールバイト内における
板温度り昇は、圧延による温１八Ｌ５１からワークロー
ルへの伝熱による温度ド降を差し引いたものである。

つぎに、Ｉ−操出側のｐ測温瓜が目標範囲内となる板ク
ーラント流ｊ１１を・凝める。板クーラントｒａと板温
１＾ド降は関数関係にあり、これをｔめ実機で求めて制
御コンピュータに記憶させておイ、出側の千ａｌｌ温度
と１１標温度との差により、Ｌ記関数を用いて所要の板
クーテント流値を演算によって、にめることかできる。

Ｌ記のようにして求めた値に板クーラ、／　）　？Ｑ　
ＩＩ：を調整する。流が調整は、ポンプあるいは流１．
１調整弁を制御コンピュータによって制御する。

ついで、第ｉ段の圧延スタンド出側の板温１ｆＦおよび
第ｉ段と第ｉ＋１段との圧延スタンド間における熱散逸
による板温度下降に基づき第ｉ＋１没の圧延スタンド入
側の板温度を求める。８散逸は１−とじて板から板クー
ラントへの熱伝達による。

七［７て、第１段から最絆段の圧延スタ、ト’　、１　
ｒ１記操作を１順次繰り返す。

（作用） 谷圧延スタンドの入側の板温度に基づきその圧延ス々ン
ドの出側板温度を予測する。そして、予ｘ＋１１温度が
１１標範囲内となるように板クーラント流ｊＬ：を調整
する。したがって、板温度を所要の温度範囲内に収める
ことかでさる。

（、Ｃ施例） 第１図は第ｉ段および第ｉ＋１段の圧延スタンドを小し
、さらに１．１４圧延スタンド間の板温度の変化を模式
的に示している。

圧延スタンｌ”　１出側に配置したノズル３から板クー
弓ン）Ｂを圧延中の坂Ａに供給して、板Ａを冷ＩＪＪす
る。ついで、水切りロール５により板表面か白板クーラ
ントを除く。

扱は圧延により温度が高くなり、圧延スタンドを出て次
の圧延スタンドに入るまでの間に板温度がｒる。以ド、
扱温度の変化について更に詳しく述へる。

まず　圧延による板温度の変化は　摩擦発熱による１、
シを分ΔＯＦ０．塑性加り熱によるｌ−５１≦・）ΔＯ
Ｐ１、およびロール伝熱による′Ｆ′降分Δ０−ウ＼ら
なっている。板温度変化Δθ１　を　たとえば次元の簡
易モデルによって示すと、汐の式（１＋で表わされる。

Δ０．＝八〇）＋＋Δ０Ｐｉ−Δ００、　・・・（１）
ここで、 ｈａｔ　＝　　（Ｈ＋　＋　ｈ；）／２　　　　　　・
・・　（５）Ｏｓ＋＝□ｂｉ＋　　（Δ０１＋Δθｐ　
、　）／２　　・・・　（６）また、各記号は次の星を
表わす。

＾　；仕・１ｔの熟Ｑ、　ｊｌＩ ＷＨＴ＋　：中位屯：許の圧延に必要な（ｆ・ｂ　：１
１ηＰ　；・ヲ１性加丁の熱変化率 に−１：モ均変形抵抗 Ｃ９板の比熱 入；熱伝導率 に；温度伝導率 Ｈｌ：入側板厚 ｈｌ；出側板厚 θＲ１：ロール温度 θｔｌｉ；圧延スタンド入側の板温度 τｄ１；板がロールバイトを通過する時間したがって、
ロールバイト出口における板温度Ｏｔｔは、 θｒｉ＝Ｏｂｔ＋Δ０、　　　・・・（７）となる。

つぎに、板クーラントにより冷却された板の温度０１に
ついて説明する。

板クーラントによる冷却が一次元の簡易モデルに従うと
すると、 ０１＝（θ目−θｃ）　ｅｘｐＣ−ｒｃ＋）　＋　ｏｃ
ｈ１ρＣ ・・・　（８） ここで、 θＣ；板クーラント温度 α１　：板表面でのクーラントの熱伝達係数でい；板の
冷却時間 したかっ・て、ロールバイト出口からて（板温度を評価
する時間）後の１１標板温度をＥとすると、所要の熱伝
達係数［は次の式（９）となる。

４１、Ｑおよびクーラント濃度りの関数である。すなわ
ち、 α＝　ｆ（Ｑ、Ｄ）　　　　　　・・・　（１０）第２
図および第３図はそれぞれ板クーラントＦＥ−１Ｉ３′
Ｑおよびクーラント濃度りと熱伝達係数α１　との関係
の一例を示している。

したがって、式（１０）を板クーラン）　Ｉｔ　州Ｑに
ついて解くと、 Ｑｌ＝Ｆ（丁、　Ｄ）　　　・・・（１１）となり、所
要の板クーラント流ａ百が求まる。

上記扱クーラント！ＢＱにより冷却された板の次の圧延
スタンド入口における温度Ｏｂｉ、ｌはＯｒｘ、＋＝　
　（ｏｒ＋−Ｏｃ）　ｅｘｐ（−ｒ＊）＋　０ｃｈ１ρ
Ｃ ・・・（１２） となる。ただし、τ１は第１段および第ｉ＋１段の圧延
スタンド間における板の通過時間である。

したがって、第ｉ＋１段の圧延スタンドのロールバイト
出口における板温度θｆ１は、前記式０式％ このようにして、圧延スタンドのロールバイト出口にお
ける板温度θｆ１を順次求めることができ、最終的に最
ｒ流段の圧延スタンドのロールバイト出口における板温
度を求めることかでさる。

また、式（１１）で求めた板クーラント流量Ｑにより板
を冷却することにより、各圧延スタンドにおいて板温度
を所要の温度範囲に収めることができる。

第４図はこの発明の方法を実施する手順の一例を示すフ
ローチャートである。

上記フローチャートに示すように、まず圧延条件および
板クーラント条件を制御コンピュータに設定する。圧延
条件は材質、板厚、板幅、板速度、ロール周速度、圧下
率その他である。また。

板クーラント条件はクーラントの種類、濃度、ｙｉ。

ｙｉ）などである。

つぎに、第１圧延スタンド入側における板温度Ｏｂ＋（
−股の場合、室温である）を設定する。必安な場合には
、板温度Ｏｂｌは実測する。

続いて、第１圧延スタンドにおけるロールバイト中の板
温度」二昇Δ０１を前記式（１）〜（６）により計算す
る。そして、ロールバイト出口から時間で０１後の板温
度θ１を式（８）により求める。時間で０１は、板がロ
ールバイトを出て板温度評価位置（第１段圧延スタント
ノ出口直後、第２圧延スタンド入口直前、あるいは両ス
タンドの間の所定の位２１）に至までの時間である。

１、記のようにして板温度０１が得られると、これが所
要の温度範囲０１〜Ｏｕに入っているかどうかをｒＪＩ
断する。板温度０１所安の温度範囲内にあれば、第２圧
延スタフ・ド入［１における板温度θ【、？を戊（１２
）により計算する。また、板温度０１所要の温度範囲内
になければ　Ｏｌ　−〇【０またはＯｌ　；０す０とし
で１式（１２）　＋：、より扱り−ラント流１談Ｑ１を
求め、そして、新たしこ求めた値に板クーラント流礒を
設定しなおす。

以ド、最ド流の圧延スタンドに至るまで１−記ｆ順を繰
り返す。

なお、第１図に・Ｉζすように水切りロールが設にされ
ている場合、ロールバイト出口から水切りロールまでと
、水切りロールから次の圧延スタンド人【１までとに、
冷却イ；２を二つに分けて板温度を計算してもよい。

ここで、この発明による板温度制御の具体例に一ついて
説明する。

５圧延スタンドよりなる冷間タンデムミルにより圧延を
行なった。また、圧延条件は次の通りである。

材料；咋通鋼 原板板厚；　２．７＋ａｍ 製品板厚：　０．５ｍ＋ａ 板幅；　１１９０ａ＋ｍ 第５圧延スタンド圧延速度：　１４３８ｍ／ｗｉｎロー
ルＰＩ：；ワークロール　５５０ｍｍバックアップロー
ル　１４５０珈ｌ 板クーラント流：許が一定の場合と、この発＋１！］の
方υ、により板クーラント魔￥を調整した場合とについ
て板温度を測定した。　＋ｆｊ者の場合、全スタッドに
ついて板クーラント１ｉ、７ｊ：は２０１２／ｗｉｎで
ある。

また、後者の場合、第１および２段の圧延スタッドで２
０Ｑ／ｓｉｎ　、第３〜５段の圧延スタンドで５０９／
ｍ　ｉｎある。

第５図はＬ記圧延における板温度の実測イ〆ｉ　ヲ示す
線図である。この線図から明らかなように、板クーラン
ト流量を５１整しない場合、板温度は第３圧延スタンド
以降のスタンドで許容イ１を越えている。しかし、この
発１５１の方法によれば板温度は許容（１以Ｆに抑えら
れている。

（発明の効果） 以り説明したように　この発明の方法によれば高い精度
で板温度を制御することができる。したがって、板温度
が高過ぎて製品にヒートストリーグが°１．じたり、あ
るいは低過ぎてチャタリングが土じるようなことはない
。

【図面の簡単な説明】

第１　ｉ＜は：ＪｒＪｉ段および第ｉ＋１段の圧延スタ
ンドおよび両圧延スタンド間の板温度の変化を模式的に
示す図面、第２図および第３図はそれぞれ板クーラント
流１＾Ｑおよびクーラント濃度りと熱伝達係数α１　と
の関係の一例を示すグ→フ、ｍ４図はこの発明の方法を
実施するｒ順の一例を示すフローチャート、ならびに第
５図は圧延中の板温度の実測例を示す線図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 板クーラント流量を調整して板温度を制御する方法にお
   いて、第ｉ段の圧延スタンド入側の板温度およびロール
   バイト内における板温度上昇に基づき第ｉ段の圧延スタ
   ンド出側の板温度を予測し、予測温度が目標範囲内とな
   る板クーラント流量を求め、求めた値に板クーラント流
   量を調整し、ついで第ｉ段の圧延スタンド出側の板温度
   および第ｉ段と第ｉ＋１段との圧延スタンド間における
   熱散逸による板温度下降に基づき第ｉ＋１段の圧延スタ
   ンド入側の板温度を求め、第１段から最終段の圧延スタ
   ンドまで上記操作を順次繰り返すことを特徴とする冷間
   圧延における板温度制御方法。