JPS6330112A - 板材冷却制御方法およびその装置 - 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］ この発明は、圧延機で圧延された板材が、ホツトレベラ
を通過して、その平坦度（歪み２曲がり）を矯正される
際、上記ホツトレベラの直前で板材の２次元温度分布が
均一になるように板材を冷却し、板材の冷却後における
平坦度不良の発生を防止する板材冷却制御方法およびそ
の装置に関するものである。

［従来の技術］ 第７〜１０図は例えば特開昭５１−３６７１０号公報に
示された従来の板材冷却制御方法およびその装置を示す
もので、第７図はその方法に用いられる装置を示す模式
的な側面図、第８図は第７図の■−■に沿う拡大断面図
、第９図は第７図の［−ＩＫに沿う拡大断面図、第１０
図はそのホントレベラ通過前から冷却床出口までの板材
の中心部および両端部の温度低下経過を示すグラフであ
る。

第７〜９図において、１は圧延ラインを示し、この圧延
ライン１に沿って圧延機２．ホツトレベラ３．冷却床４
が設けられている。

そして、圧延＠２とホツトレベラ３との間には、板材１
１の幅方向の温度分布を検出する温度分布検出装置５が
設けられている。この温度分布検出装置５は、第８図に
示すように、板材１１の幅方向に配設された複数個の温
度検出素子１２を有している。

また、圧延機２とホントレベラ３との間には、矢印方向
に移動する抜材１１の幅を測定する板幅計６と、厚さを
測定する板厚計７とが設けられている。

さらに、ホツトレベラ３には、同ホツトレベラ３内のロ
ーラの回転速度を検知することにより、矯正されるべき
板材１１のホントレベラ速度を測定するホントレベラ速
度計８が装備されている。

一方、温度分布検出装置５とホントレベラ３との間には
、ホツトレベラ３に入る前の板材１１に対して注水を行
ない、板材１１の幅方向の温度分布を均一にするための
冷却装置９が設けられている。

この冷却装置９は、第９図に示すように、板材１１の幅
方向に沿って配設され、しかも板材１１上下両面に対向
して設けられた複数個の冷却水噴射ノズル１３を有して
いる。また、冷却袋＠９の各ノズル１３は、開度の調整
可能な電動バルブに連結され、注水量および開閉の指令
が演算指令回路１０からなされる。

すなわち、冷却装置９は、各冷却水噴射ノズル１３の開
閉が制御されることによって板材１１の幅方向に注水区
間を調整することができる。

このような構成の板材冷却制御装置を用いて行なわれる
板材冷却制御方法を次に説明する。圧延機２を通過した
抜材１１が温度分布検出装置５の直下を通過する際に、
この温度分布検出装置５によって板材１１の幅方向の温
度分布Ｔ（ｘ）が測定される。

この温度分布Ｔ（ｘ）と、板幅計６．板厚計７゜ホント
レベラ速度計８でそれぞれ測定される板幅す、板厚り、
ホシトレベラ速度Ｖとがら、板材１１の幅方向の温度分
布を均一化するために必要な注水分布量Ｗ　（ｘ　）す
なわち、 Ｗ（ｘ）＝ｆ（ｂ、ｈ、ｖ、Ｔ（ｘ））が演算指令回路
１０において演算される。

そして、この演算指令回路１０はその演算結果に基づき
、冷却装置９に対し所要の注水指令を発する。

板材１１は、幅方向に変化する量の注水を冷却装置９に
よって受ける。この結果、板材１１の幅方向の温度分布
は、温度分布検出装置５を通過する位置では１例えば第
１０図における実線のような不均一な分布になっていっ
たものが、冷却装置９によって注水を受けた後は、第１
０図における破線のような均一な分布になる。

従って、抜材１１は、冷却制御されて幅方向の温度分布
を均一化された後に、ホツトレベラ３を通過するため、
冷却床４による冷却後における板材１１の幅方向の収縮
量が一様となって、冷却後における板材１１の平坦度不
良の発生が防止されるのである。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上述のような従来の板材冷却制御方法お
よびその装置は以上のように構成されているので、板材
１１の搬送中における同板材１１の温度低下（つまり、
板材１１の長手方向の温度分布）が考慮されておらず、
板材１１の後端部の温度が先端部の温度に比べ低くなり
すぎる。

従って、板材１１の長手方向の温度分布にムラを生しる
ため、板材１１の移動に伴い冷却水量を減少させなけれ
ばならず、同板材１１が冷却水噴射ノズル１３を通過す
るまでの短時間の間に、その開度を調整することが必要
で、また同冷却水噴射ノズル１３の開度調整を行なった
時に生じる冷却水量変化の補正も必要である。

このため、板材１１の長手方向および幅方向の全体に亘
って、平坦度不良の発生を防止するのは極めて困難であ
るなどの問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、板材の搬送中に幅方向の板材温度の均一化を
はかるだけでなく、板材の長手方向に亘っても板材温度
を均一化できるようにして。

平坦度不良を確実に防止し板材の品質向上をはかった。

板材冷却制御方法およびその装置を提供すること目的と
する。

［問題点を解決するための手段］ この発明に係る板材冷却制御方法は、圧延機によって圧
延された板材の歪み２曲がりを矯正するホツトレベラへ
進入する前段において、上記板材を搬送させながら同板
材の幅方向と長手方向とに亘る２次元温度分布を検出し
、この２次元温度分布から同２次元温度分布を均一にす
るのに必要な上記板材に対する冷却水量および搬送速度
を上記２次元温度分布から演算し、この演算結果に基づ
いて上記板材の幅方向に沿い複数個設置された冷却水噴
射ノズルの噴射開度を調整するとともに、上記冷却水噴
射ノズルを通過する時の上記板材の搬送速度を調整する
ものである。

また、本発明に係る板材冷却制御装置は、圧延機とホツ
トレベラとの間において搬送テーブル」−を搬送されて
くる板材の幅方向の温度分布を検出する幅方向温度分布
検出手段と、該幅方向温度分布検出手段からの出力に基
づき上記板材の幅方向および長手方向の２次元に亘る２
次元温度分布を検出する２次元温度分布検出手段と、上
記搬送テーブルに設けられた板材位置検出手段とをそな
えるとともに、上記ホントレベラの前段側の搬送路にお
いて板材幅方向に沿い設置された複数個の冷却水噴射ノ
ズルを有する冷却装置をそなえ、上記２次元温度分布検
出手段からの出力に基づき上記冷却装置における各冷却
水噴射ノズルの噴射開度を調整して上記板材に対する幅
方向の冷却水量を制御する冷却水量制御手段と、上記板
材位置検出手段からの出力を受けて上記冷却水噴射ノズ
ルの直下を上記板材が通過するときの板材搬送速度を制
御する搬送速度制御手段とが設けられたものである。

［作　　　用コ この発明における板材冷却制御方法では、板材がホツト
レベラへ進入する前段において、上記板材を搬送しなが
ら同板材の２次元温度分布が検出される。そして、検出
した２次元温度分布に基づいて、上記板材の２次元温度
分布を均一にするのに必要な同板材に対する冷却水量お
よび搬送速度が演算される。次に、この演算結果に基づ
いて、冷却水噴射ノズルの噴射開度が調整されるととも
に、同冷却水噴射ノズルを通過する時の上記板材の搬送
速度が調整される。

また、この発明における板材冷却制御装置では。

幅方向温度分布検出手段からの出力に基づき、板材の２
次元温度分布が、２次元温度分布検出手段により検出さ
れる。そして、同２次元温度分布からの出力に基づいて
、冷却装置における冷却水噴射ノズルの噴射開度が、冷
却水量制御手段により調整される。さらに、上記冷却水
噴射ノズルの直下を上記板材が通過するときの板材搬送
速度が、板材位置検出手段からの出力を受けて、搬送速
度制御手段により制御される。

［発明の実施例コ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図は本発明の一実施例による板材冷却制御方法に用いら
れる装置を示す模式的な側面図。

第２図は第１図の■−Ｈに沿う拡大断面図、第３図は第
１図のＩＩＩ−ＩＩＩに沿う拡大断面図である。

第１〜３図において、１は搬送テーブルとしての多数の
ローラ１ａからなる搬送ライン、２は圧延機、３は同圧
延機２によって圧延された板材１１の歪み７曲がりを矯
正するホントレベラ、４は冷却床、５は幅方向温度分布
検出手段としての温度分布検出装置、６は板幅計、７は
板厚計、８はホツトレベラ速度計、９は冷却装置、１０
は冷却水量制御手段と搬送速度制御手段とを合せもつ演
算指令回路、１１は板材、１２は温度分布検出装置５に
おける複数個の温度検出素子、１３は冷却装置９におけ
る複数個の冷却水噴射ノズル、１４は板材１１の先端が
通過したことを検出する板材検出器、１５は同板材検出
器１４とともに板材位置検出手段を構成するパルス発振
機（ＰＬＯ）、１６はローラ１ａを回転駆動するモータ
、１７は同モータ１６を制御するテーブル駆動袋口であ
る。

圧延ライン１に沿って圧延機２．ホツトレベラ３、冷却
床４が設けられている。

そして、圧延機２とホツトレベラ３との間（ホツトレベ
ラ３へ進入する前段）には、板材１１の幅方向の温度分
布を検出する温度分布検出装置５が設けられている。こ
の温度分布検出装置５は、第３図に示すように、板材１
１の幅方向に配設された複数個の温度検出素子１２を有
している、また、圧延機２とホツトレベラ３との間には
、矢印方向に移動する板材１１の幅を測定する板幅計６
と、厚さを測定する板厚計７とが設けられている。

さらに、圧延ライン１のローラ１ａの回転軸には、パル
ス発振機１５が接続されており、ローラ１ａ上を搬送さ
れる板材１１の位置が、上記パルス発振機１５のパルス
をカウントすることにより求められるようにならている
。つまり、板材検出器１４の直下を板材１１の先端が通
過した時点から、演算指令回路１０において、パルス発
振機１５のパルスをカウントし、時々刻々の板材１１の
位置を認識する。

そして、温度分布検出装置５に板材１１が到達したとき
に、同板材１１の幅方向および長手方向の温度分布状況
を、第４図に模式的に示す演算指令回路１０内の記憶エ
リアに格納する。このように、板材１１の位置を認識し
ながら温度分布検出装置５により板材１１の幅方向の温
度を検出することで、２次元温度分布検出手段が構成さ
れ、板材１１の幅方向と長手方向とに亘る２次元温度分
布が検出されるようになっている。

なお、第４図に示す記憶エリアにおいて、縦のカラムは
板材１１の長手方向の温度実測点を示し、横のカラムは
板材１１の幅方向の温度実測点を示す。板材１１が温度
分布検出装置５の直下を通過中には、板材１１の全長に
亘り、温度分布が実測され、記憶エリアに格納される。

一方、ホツトレベラ３には、同ホツトレベラ３内のロー
ラの回転速度を検知することにより、矯正されるべき板
材１１のホントレベラ速度を測定するホントレベラ速度
計８が装備されている。

また、温度分布検出装置５とホントレベラ３との間（ホ
ツトレベラ３の前段側の搬送路）には、ホシトレベラ３
に進入する前の板材１１に対して冷却を施し、板材１１
の幅方向の温度分布を均一にするための冷却装置９が設
けられている。

この冷却装置９は、第２図に示すように、板材１１の幅
方向に沿って配設され、しかも板材１１の上下両面に対
向して設けられた複数個の冷却水噴射ノズル１３を有し
ている。

さらに、冷却装置９の各ノズル１３は、開度の調整可能
な電動バルブに連結され、演算指令回路１０から冷却水
量および開閉指令を受けて制御されるようになっている
。

また１図示しないが、演算指令回路１０には、板材検出
器１４．パルス発振機１５から板材１１の位置出力を受
けて、冷却水噴射ノズル１３の直下を板材１１が通過す
るときの板材搬送速度を制御する搬送速度制御部がそな
えられていて、同搬送速度制御部から出力される速度指
令により、テーブル駆動装置１７．モータ１６の作動状
態が変更され、板材１１の搬送速度が制御されるように
なっている。

このような構成の板材冷却制御装置を用いて行なわれる
板材冷却制御方法を次に説明する。圧延機２を通過した
板材１１が板材検出器１４へ到達すると、演算指令回路
１０は、パルス発振機１５のパルスのカウントを開始し
、圧延ライン１上を搬送される板材１１の位置を認識す
る。

この板材１１が温度分布検出装置５の直下を通過する際
、予め決められた幅方向の計測間隔（ｘ＝ｄ、＋ｄｚ　
＋　・・、ｄｎ）および長手方向の計測間隔（Ｙ＝Ｑ１
＋Ｑ２＋・・Ｑｎ）毎に２次元温度分布Ｔ（ｘ、ｙ）を
実測し、第４図に示すような記憶エリアへ２次元温度分
布実測値”　（Ｘ　＋　ｙ　）を格納する。

板材１１の全長に亘り実測された２次元温度分布Ｔ　（
ｘ　＊　ｙ　）に基づき、幅方向の冷却分布水量［この
値の演算に際しては、従来と同様に、板幅計６゜板厚計
７．ホシトレベラ速度計８でそれぞれ測定される板幅す
、板厚り、ホツトレベラ速度■も考慮される９〕と５板
材１１が冷却装置９を通過する時に先端部よりも後端部
速度を速くするための搬送速度パターン（加速パターン
）とが、演算指令回路１０により演算される。

この演算指令回路１０は、その演算結果に基づき、冷却
装置９の冷却水噴射ノズル１３に対し所要の冷却水設定
値（噴射開度）を発するとともに、テーブル駆動装置１
７に対しても板材１１が冷却装置９を通過する時の速度
を時々刻々発し、冷却水噴射ノズル１３の開度および板
材１１の搬送速度を調整する。

なお、第５図は板材１１の冷却前における２次元温度分
布の一例を示すものであり、図において、２１は抜材１
１の先端部、２２は板材１１の両側エツジ、２３は板材
１１の後端を示す。また、Ｔｔｃは板材１１の先端部２
１中夫における温度、Ｔｔｅは板材１１のエツジ２２先
端における温度、Ｔｂｃは板材１１の後端部２３中央に
おける温度、Ｔｂｅは板材１１のエツジ２２後端におけ
る温度を示し、それらの関係は、 Ｔｔｃ＞Ｔｔｅ、　Ｔｔｃ＞Ｔｂｃ、　Ｔｔｅ）Ｔｂｅ
となる。

また、第６図は板材１１の搬送速度パターンの一例を示
すもので、図において、Ｐｏは冷却装置９の位置、Ｐ工
は第１回目の加速開始点、Ｐ２は第２回目の加速開始点
、Ｐ、は板材１１の後端部２３が冷却装置９位置を通過
した点を示す。

以上のように、本実施例の板材冷却制御方法およびその
装置によれば、板材１１の搬送中に、板材１１における
２次元温度分布が均一化されようになるため、板材１１
の平坦度不良を招くことなく、同板材１１の品質が大幅
に向上するのである。

また、冷却開始以前に材料全長に亘り温度分布が事前に
把握され、冷却水量値の決定時点で板材１１が適冷にな
るか否かの合理的チェックを行なえる利点もある。

なお、上記実施例では、板材１１の搬送速度パターン中
の加速開始点を２点だけとしたが、これは２点に限定す
るものでなく、何点でもよい。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、板材の搬送速度を板
材の長手方向の温度分布に従って制御するようにしたの
で、板材の搬送中に同板材が冷却水噴射ノズルを通過す
る短時間のうちに冷却水量の変更を行なうことなく、板
材の２次元温度分布が均一化される。従って、冷却水量
の変動によるバラツキがなくなり、平坦度不良を招くこ
ともなくなって、板材の品質が大福に向上する。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は本発明の一実施例による板材冷却制御方法
およびその装置を示すもので、第１図はその方法におい
て用いられる板材冷却制御装置を示す模式的な側面図、
第２図は第１図のｎ−ｎ線に沿う拡大断面図、第３図は
第１図のｌＴｌ−１１１線に沿う拡大断面図、第４図は
本実施例の演算指令回路内の記憶エリアの一例を示す模
式図、第５図は板材の冷却前における２次元温度分布図
、第６図は本実施例における板材の搬送速度パターンの
一例を示すグラフであり、第７〜９図は従来の板材冷却
制御方法およびその装置を示すもので、第７図はその方
法において用いられる板材冷却制御装置を示す模式的な
側面図、第８図は第７図の■−■線に沿う拡大断面図、
第９図は第７図のＩＸ−ＩＸ線に沿う拡大断面図、第１
０図は従来のホントレベラ通過前から冷却床出口までの
板材の中心部および両端部の温度低下経過を示すグラフ
である。 図において、１−＠送テーブルとしての圧延ライン、２
−圧延機、３−・−ホツトレベラ、５−幅方面温度分布
検出手段としての温度分布検出装置、９−冷却装置、１
〇−冷却水量制御手段および搬送速度制御手段としての
演算指令回路、１１−板材、１３−冷却水噴射ノズル、
１４−板材位置検出手段の一部を構成する板材検出器、
１５−板材位置検出手段の一部を構成するパルス発振機
。 なお、図中、同一の符号は同一、又は相当部分を示して
いる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧延機によって圧延された板材の歪み、曲がりを
   矯正するホツトレベラへ進入する前段において、上記板
   材を搬送させながら同板材の幅方向と長手方向とに亘る
   ２次元温度分布を検出し、この２次元温度分布から同２
   次元温度分布を均一にするのに必要な上記板材に対する
   冷却水量および搬送速度を上記２次元温度分布から演算
   し、この演算結果に基づいて上記板材の幅方向に沿い複
   数個設置された冷却水噴射ノズルの噴射開度を調整する
   とともに、上記冷却水噴射ノズルを通過する時の上記板
   材の搬送速度を調整することを特徴とする板材冷却制御
   方法。
2. （２）圧延機とホツトレベラとの間において搬送テーブ
   ル上を搬送されてくる板材の幅方向の温度分布を検出す
   る幅方向温度分布検出手段と、該幅方向温度分布検出手
   段からの出力に基づき上記板材の幅方向および長手方向
   の２次元に亘る２次元温度分布を検出する２次元温度分
   布検出手段と、上記搬送テーブルに設けられた板材位置
   検出手段とをそなえるとともに、上記ホツトレベラの前
   段側の搬送路において板材幅方向に沿い設置された複数
   個の冷却水噴射ノズルを有する冷却装置をそなえ、上記
   ２次元温度分布検出手段からの出力に基づき上記冷却装
   置における各冷却水噴射ノズルの噴射開度を調整して上
   記板材に対する幅方向の冷却水量を制御する冷却水量制
   御手段と、上記板材位置検出手段からの出力を受けて上
   記冷却水噴射ノズルの直下を上記板材が通過するときの
   板材搬送速度を制御する搬送速度制御手段とが設けられ
   たことを特徴とする板材冷却制御装置。