JPS639570B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS639570B2
JPS639570B2 JP23498783A JP23498783A JPS639570B2 JP S639570 B2 JPS639570 B2 JP S639570B2 JP 23498783 A JP23498783 A JP 23498783A JP 23498783 A JP23498783 A JP 23498783A JP S639570 B2 JPS639570 B2 JP S639570B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cooling
strip
roll
temperature
refrigerant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP23498783A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS60128221A (en
Inventor
Kuniaki Tauchi
Kenichi Yanagi
Takeo Fukushima
Yoshihiro Iida
Norihisa Shiraishi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Kawasaki Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd, Kawasaki Steel Corp filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP23498783A priority Critical patent/JPS60128221A/en
Publication of JPS60128221A publication Critical patent/JPS60128221A/en
Publication of JPS639570B2 publication Critical patent/JPS639570B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/54Furnaces for treating strips or wire
    • C21D9/56Continuous furnaces for strip or wire
    • C21D9/573Continuous furnaces for strip or wire with cooling

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は連続焼鈍設備冷却炉の温度制御方法及
びその装置に関し、冷却ガスをストリツプに吹き
つけて冷却を行うガスジエツト冷却装置と、冷却
ロールにストリツプを接触させて冷却を行うロー
ル冷却装置とを有する冷却炉に用いて有用であ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a temperature control method and device for a cooling furnace for continuous annealing equipment, and includes a gas jet cooling device that cools the strip by blowing cooling gas onto the strip, and a cooling device that cools the strip by bringing the strip into contact with a cooling roll. It is useful for use in a cooling furnace having a roll cooling device.

第1図は連続焼鈍設備において熱処理されるス
トリツプ(冷延鋼板)のヒートサイクルの例であ
る。つまりストリツプは、加熱→均熱→徐熱→冷
却→過時効処理→最終冷却という順に熱処理され
る。このため連続焼鈍設備は上記ヒートサイクル
に合わせて、第2図に示す如く、加熱炉1、均熱
炉2、徐熱炉3、冷却炉4、過時効処理炉5及び
最終冷却炉6で構成されている。各炉1〜6中を
上下に蛇行しながら進行するストリツプ7の温度
はストリツプ温度検出器8で検出され、第1図に
示すようなヒートサイクルが得られるよう各炉の
加熱、冷却手段が操作される。
FIG. 1 is an example of a heat cycle of a strip (cold rolled steel sheet) that is heat treated in a continuous annealing facility. That is, the strip is heat treated in the following order: heating → soaking → slow heating → cooling → overaging → final cooling. Therefore, the continuous annealing equipment is composed of a heating furnace 1, a soaking furnace 2, a slow-heating furnace 3, a cooling furnace 4, an overaging furnace 5, and a final cooling furnace 6, as shown in Fig. 2, in accordance with the above heat cycle. has been done. The temperature of the strip 7 moving up and down in each furnace 1 to 6 is detected by a strip temperature detector 8, and the heating and cooling means of each furnace are operated to obtain a heat cycle as shown in FIG. be done.

第2図に示す冷却炉4には、冷却速度が50〜
100℃/secというような高い冷却能力が要求され
る。このような高冷却能力を有するものとして
は、第3図に示すようなロール冷却装置があ
る。
The cooling furnace 4 shown in Fig. 2 has a cooling rate of 50~
A high cooling capacity of 100°C/sec is required. An example of a device having such a high cooling capacity is a roll cooling device as shown in FIG.

ロール冷却装置を第3図及び第4図を参照し
つつ説明する。まず第3図に示すようにストリツ
プ7は、冷却ロール9a,9b,9c,9d,9
eに巻き付けられ、これら冷却ロール9a,9
b,9c,9d,9eとの接触熱伝達によつて冷
却される。ロール駆動装置10a,10bは、
夫々冷却ロール9b,9dに連結されており、冷
却ロール9b,9dを第3図中上下方向に駆動す
ることにより、ストリツプ7の巻付角度を調節し
て冷却ロール9a〜9eとストリツプ7との接触
長を変えて冷却能力を変更する。前記冷却ロール
9a〜9e内には冷媒が流通しており、第4図に
示すように冷媒11が熱交換器12と冷却ロール
9a〜9eとの間で循環している。すなわち冷却
ロール9a〜9e内の冷媒11は排液管13を通
つて冷媒タンク14に送り込まれ、更にポンプ1
5によつて熱交換器12に送られて冷却され、冷
却された冷媒11は給供管16を通つて冷却ロー
ル9a〜9e内に供給される。冷却されて給供管
16を通る冷媒11の温度は冷媒温度検出器17
により検出され、この検出結果を基に冷媒温度調
節計18が制御弁19を開閉制御して熱交換器1
2に流入する冷却水量が操作される。これにより
冷却ロール9a〜9eに流入する冷媒11の温度
が所定値に設定される。
The roll cooling device will be explained with reference to FIGS. 3 and 4. First, as shown in FIG.
These cooling rolls 9a, 9
It is cooled by contact heat transfer with b, 9c, 9d, and 9e. The roll drive devices 10a, 10b are
By driving the cooling rolls 9b and 9d in the vertical direction in FIG. 3, the winding angle of the strip 7 is adjusted and the winding angle between the cooling rolls 9a to 9e and the strip 7 is adjusted. Change the cooling capacity by changing the contact length. A refrigerant flows through the cooling rolls 9a to 9e, and as shown in FIG. 4, a refrigerant 11 circulates between the heat exchanger 12 and the cooling rolls 9a to 9e. That is, the refrigerant 11 in the cooling rolls 9a to 9e is sent to the refrigerant tank 14 through the drain pipe 13, and is further sent to the refrigerant tank 14 through the pump 1.
5 to the heat exchanger 12 for cooling, and the cooled refrigerant 11 is supplied through the supply pipe 16 into the cooling rolls 9a to 9e. The temperature of the refrigerant 11 that has been cooled and passes through the supply pipe 16 is measured by a refrigerant temperature detector 17.
Based on this detection result, the refrigerant temperature controller 18 controls the opening and closing of the control valve 19 to control the heat exchanger 1.
The amount of cooling water flowing into 2 is controlled. Thereby, the temperature of the refrigerant 11 flowing into the cooling rolls 9a to 9e is set to a predetermined value.

上述したロール冷却装置においては、ロール冷
却によるストリツプ温度降下量ΔTS(℃)を制限
してストリツプの幅方向の形状を乱さないように
した冷却方法が提案されている。(特願昭57−
129069号)。ここにおいてΔTsは次式(1)で表わさ
れる。
In the above-mentioned roll cooling device, a cooling method has been proposed in which the strip temperature drop amount ΔT S (°C) due to roll cooling is limited so as not to disturb the shape of the strip in the width direction. (Special application 1987-
No. 129069). Here, ΔTs is expressed by the following equation (1).

ΔTS=CK(SW) (1) 但し K:冷媒とストリツプ間の熱通過率(Kcal/m2
h℃)S :冷却ロールに接触している部分のストリツ
プの平均温度(℃)W :冷媒の平均温度(℃) C:ロール径、巻付角(接触長)、ストリツプの
速度、厚さ、比重量、比熱により決まる定数
(m2h℃/Kcal) 上式(1)から、ストリツプ温度を低くすることが
できればΔTSが小さくなり、ストリツプ幅方向の
形状が良好になることがわかる。かかる知見を基
に、ストリツプ温度を低減すべくロール冷却装置
の前段にガスジエツト装置を備えた第5図に示す
ような冷却設備が提案されている。かかる構成の
冷却設備を詳述すると、ロール冷却装置の前段
にガスジエツト装置が備えられており、ストリ
ツプ7はガスジエツト装置で冷却された後ロー
ル冷却装置で冷却される。ガスジツト冷却装置
には、ストリツプ7を間に挾んで対向するプレ
ナムチヤンバ20が設置されており、ブロア21
で昇圧された冷却ガスは、プレナムチヤンバ20
に備えられたノズル22から高速で吹き出されス
トリツプ7を冷却する。プレナムチヤンバ20内
の圧力はプレナムチヤンバ内圧力検出器23で検
出され、この検出値によりプレナムチヤンバ内圧
力調節計24でダンパ25が制御され、冷却ガス
の流量が制御される。一方ロール冷却装置に
は、冷却ロール9a〜9dが備えられるととも
に、冷却ロール9a〜9dを図中左右方向に動か
すロール駆動装置10a〜10dが備えられてい
る。ロール位置はロール位置検出器26で検出さ
れ、この検出値によりロール位置制御装置27で
ロール駆動装置10a〜10dが作動し、冷却ロ
ール9a〜9dの位置が調整される。冷却ロール
9a〜9dの位置が変化するとストリツプ7の巻
付角が変化してストリツプ7と冷却ロール9a〜
9dとの接触長が変化し、ロール冷却装置での
冷却熱量が変化する。更にストリツプ7の速度は
ライン速度検出器28で検出され、ストリツプ7
の最終冷却温度はストリツプ温度検出器29で検
出される。なお第5図で30a,30bはデフレ
クタロールである。
ΔTS = CK ( SW ) (1) However, K: Heat transfer rate between the refrigerant and the strip (Kcal/m 2
h℃) S : Average temperature of the strip in contact with the cooling roll (℃) W : Average temperature of the refrigerant (℃) C: Roll diameter, wrapping angle (contact length), strip speed, thickness, Constant determined by specific weight and specific heat (m 2 h°C/Kcal) From the above equation (1), it can be seen that if the strip temperature can be lowered, ΔTS will be smaller and the shape of the strip in the width direction will be better. Based on this knowledge, a cooling facility as shown in FIG. 5 has been proposed which is equipped with a gas jet device upstream of the roll cooling device in order to reduce the strip temperature. To explain the cooling equipment having such a structure in detail, a gas jet device is provided upstream of the roll cooling device, and the strip 7 is cooled by the gas jet device and then cooled by the roll cooling device. The gas jet cooling system is equipped with plenum chambers 20 facing each other with a strip 7 in between, and a blower 21.
The cooling gas pressurized in the plenum chamber 20
It is blown out at high speed from a nozzle 22 provided in the strip 7 to cool the strip 7. The pressure inside the plenum chamber 20 is detected by a plenum chamber pressure detector 23, and based on this detected value, a damper 25 is controlled by a plenum chamber pressure regulator 24, thereby controlling the flow rate of the cooling gas. On the other hand, the roll cooling device is equipped with cooling rolls 9a to 9d, and roll drive devices 10a to 10d that move the cooling rolls 9a to 9d in the left and right directions in the figure. The roll position is detected by the roll position detector 26, and based on this detected value, the roll drive devices 10a to 10d are operated by the roll position control device 27, and the positions of the cooling rolls 9a to 9d are adjusted. When the positions of the cooling rolls 9a to 9d change, the wrapping angle of the strip 7 changes, and the strip 7 and the cooling rolls 9a to 9d change in position.
The contact length with 9d changes, and the amount of cooling heat in the roll cooling device changes. Furthermore, the speed of the strip 7 is detected by a line speed detector 28, and the speed of the strip 7 is detected by a line speed detector 28.
The final cooling temperature of is detected by a strip temperature detector 29. In addition, in FIG. 5, 30a and 30b are deflector rolls.

第5図に示す冷却炉では、ストリツプ7の最終
冷却温度を所定値に制御する操作量としては、ロ
ール冷却装置におけるストリツプ7と冷却ロー
ル9a〜9dとの接触長(ロール巻付角度)及び
冷媒11の温度並びにガスジエツト冷却装置に
おける冷却ガスの流量がある。
In the cooling furnace shown in FIG. 5, the manipulated variables for controlling the final cooling temperature of the strip 7 to a predetermined value include the contact length (roll winding angle) between the strip 7 and the cooling rolls 9a to 9d in the roll cooling device and the refrigerant There are 11 temperatures and a flow rate of the cooling gas in the gas jet cooling system.

ところでロール冷却装置における接触長や冷
媒の温度を調節するのに要する応答時間は、スト
リツプ7が冷却炉を通過する時間(数秒)に比し
非常に大きい。例えば、接触長を変えるためにロ
ール巻付角度を60度から120度にまで変化させる
には約2分かかり、冷媒温度については90%応答
時間で約10分かかる。しかもこれらの応答性を向
上させることは、次のような制限が課せられてい
るため、難かしい。即ち、冷却ロール9a〜9d
を移動する際にはストリツプ7の張力制御系に悪
影響を与えないようにしなければならないため、
冷却ロール9a〜9dの移動速度には制限が加わ
り応答性が低いのである。また冷媒温度の応答性
は冷却ロール9a〜9dでの滞留時間によつて最
も支配される。したがつて、ロール内容積を小さ
くするかまたは冷媒流量を増して滞留時間を短か
くすれば応答性が向上するのではあるがこれも困
難である。つまり、冷却効率を上げるために冷却
ロールとストリツプとの接触長を大きくするには
ロール外径を大きくしなければならずロール内容
積はあまり小さくすることができないのである。
更に、冷却流量は、ロール軸受部に設ける冷媒供
給管の口径をあまり大きくすることができないた
め制限されるのである。
However, the response time required to adjust the contact length and refrigerant temperature in the roll cooling device is much longer than the time it takes for the strip 7 to pass through the cooling furnace (several seconds). For example, changing the roll wrap angle from 60 degrees to 120 degrees to change the contact length takes about 2 minutes, and for refrigerant temperature it takes about 10 minutes at 90% response time. Moreover, it is difficult to improve these responsiveness because of the following restrictions. That is, the cooling rolls 9a to 9d
When moving the strip, it is necessary to avoid adversely affecting the tension control system of the strip 7.
The moving speed of the cooling rolls 9a to 9d is restricted, resulting in low responsiveness. Moreover, the responsiveness of the refrigerant temperature is most controlled by the residence time in the cooling rolls 9a to 9d. Therefore, it would be possible to improve responsiveness by reducing the internal volume of the roll or increasing the refrigerant flow rate to shorten the residence time, but this is also difficult. In other words, in order to increase the contact length between the cooling roll and the strip in order to increase the cooling efficiency, the outside diameter of the roll must be increased, and the internal volume of the roll cannot be made very small.
Furthermore, the cooling flow rate is limited because the diameter of the refrigerant supply pipe provided in the roll bearing cannot be made very large.

したがつて第5図に示すような冷却炉では、ロ
ール冷却装置における接触長や冷媒温度の応答
性が悪く、たとえばストリツプの板厚などの焼鈍
条件が変つた場合に接触長(ロール巻付角)ある
いは冷媒温度の設定変更をする際、一時的に所定
のヒートサイクルを逸脱してしまうという欠点が
ある。このような逸脱が生じるとその間冷却した
ストリツプが不良となり歩留悪化を招来する。
Therefore, in a cooling furnace like the one shown in Figure 5, the response of the contact length and refrigerant temperature in the roll cooling device is poor, and when annealing conditions such as strip thickness change, the contact length (roll wrapping angle) ) or when changing the refrigerant temperature setting, there is a drawback that the predetermined heat cycle may be temporarily deviated from. When such a deviation occurs, the strip that has been cooled during that time becomes defective, resulting in a decrease in yield.

本発明は、上記従来技術に鑑み、ロール冷却装
置とガスジエツト冷却装置を備えた冷却炉におい
て、焼鈍条件が変化しても応答性良くストリツプ
を所定の最終冷却温度に冷却することのできる方
法及びその装置を提供することを目的とする。か
かる目的を達成する本発明の要旨は、ロール冷却
装置とガスジエツト冷却装置を組み合わせた連続
焼鈍設備冷却炉において、ロール冷却装置でのス
トリツプと冷却ロールとの接触長あるいは冷媒温
度の設定変更時において、これらの低応答性を補
償するため、過渡応答中の接触長あるいは冷媒温
度を検出し、この検出値を基に上記低応答による
過不足を補うようにガスジエツト冷却装置の冷却
ガス流量を制御することにある。
In view of the above-mentioned prior art, the present invention provides a method and method for cooling a strip to a predetermined final cooling temperature with good responsiveness even when annealing conditions change in a cooling furnace equipped with a roll cooling device and a gas jet cooling device. The purpose is to provide equipment. The gist of the present invention to achieve the above object is that in a continuous annealing equipment cooling furnace that combines a roll cooling device and a gas jet cooling device, when changing the contact length between the strip and the cooling roll in the roll cooling device or the refrigerant temperature setting, In order to compensate for these low responses, the contact length or refrigerant temperature during the transient response is detected, and based on this detected value, the cooling gas flow rate of the gas jet cooling device is controlled to compensate for the excess or deficiency caused by the above-mentioned low response. It is in.

かかる本発明は次のようなことに着目してなさ
れたものである。つまり、ガスジエツト冷却装置
の冷却ガス流量(第5図に示す例ではプレナムチ
ヤンバ20内の圧力)の応答時間は、ダンパ25
やブロア21の回転数などの操作端の応答性でほ
ぼ決まり約1秒程度であり、接触長や冷媒温度の
応答時間に比べて十分早いのである。
The present invention has been made with attention to the following points. In other words, the response time of the cooling gas flow rate (in the example shown in FIG. 5, the pressure inside the plenum chamber 20) of the gas jet cooling device is
The response time is approximately 1 second, which is determined by the response of the operating end such as the rotation speed of the blower 21 and the rotation speed of the blower 21, and is sufficiently faster than the response time of the contact length and refrigerant temperature.

まず始めに本発明の原理を従来例と比較しつつ
第6図を参照して説明する。同図において、スト
リツプの所要抜熱量をQS target(Kcal/h)、
ロール冷却装置の冷却ロールによる冷却熱量を
QR(Kcal/h)、ガスジエツト冷却装置の冷却ガ
スによる冷却熱量をQG(Kcal/h)、実際の抜熱
量をQS real(Kcal/h)とする。従来技術を第
6図aで説明する。定常状態(時刻t1以前)では
QS target=QS real(=QG+QR)となつてい
る。ところで時刻t1において焼鈍条件が変化し所
要抜熱量QS targetが変化(この場合増加)した
とき、ロール冷却熱量QRの応答性が悪いため、
時刻t1からt2までの間ではQS target≠QS real
となり冷却不足となる。そこで本発明では第6図
bに示すように、焼鈍条件が変化した時刻t1後に
冷却ガス流量を増やしてガス冷却熱量QGを大き
くし、条件変化後であつてもただちにQS target
=QS realとなるようにしている。この場合、ガ
ス冷却熱量QGは、時刻t1で最大となり、その後
徐々に小さくなり、ロール冷却熱量QRが再び安
定する時刻t2以後では定常状態(t1以前と同じ状
態)に戻るようにしている。
First, the principle of the present invention will be explained with reference to FIG. 6 while comparing it with a conventional example. In the same figure, the required amount of heat removal from the strip is Q S target (Kcal/h),
The amount of cooling heat generated by the cooling roll of the roll cooling device
Q R (Kcal/h), the amount of cooling heat by the cooling gas of the gas jet cooling device is Q G (Kcal/h), and the actual amount of heat removed is Q S real (Kcal/h). The prior art will be explained with reference to FIG. 6a. In steady state (before time t 1 )
Q S target = Q S real (= Q G + Q R ). By the way, when the annealing conditions change at time t 1 and the required heat removal Q S target changes (increases in this case), the responsiveness of the roll cooling heat Q R is poor;
Between time t 1 and t 2 , Q S target≠Q S real
This results in insufficient cooling. Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 6b, after the time t1 when the annealing conditions change, the cooling gas flow rate is increased to increase the gas cooling heat amount Q G , and even after the conditions have changed, Q S target
= Q S real. In this case, the gas cooling heat quantity Q G reaches its maximum at time t 1 , then gradually decreases, and returns to a steady state (same state as before t 1 ) after time t 2 when the roll cooling heat quantity Q R becomes stable again. I have to.

以下に本発明を具体的に説明する。 The present invention will be specifically explained below.

第5図に示す冷却炉においてガスジエツト冷却
装置の冷却特性基本式は次式(2)で、またロール
冷却装置の冷却特性基本式は次式(3)で表わされ
る。
In the cooling furnace shown in FIG. 5, the basic equation of the cooling characteristic of the gas jet cooling device is expressed by the following equation (2), and the basic equation of the cooling characteristic of the roll cooling device is expressed by the following equation (3).

cγdvdTS/dx=α(Tg−S)×2 (2) cγdvdS/dx=K(WS) (3) ここでS :ストリツプ温度(℃) Tg:冷却ガス温度(℃) TW:冷媒温度(℃) α:冷却ガスの熱伝達率(Kcal/m2h℃) K:ストリツプ〜冷媒間熱通過率
(Kcal/m2h℃) c:ストリツプ比熱(Kcal/Kg℃) γ:ストリツプ比重量(Kg/m3) d:板厚(m) v:速度(m/h) x:長さ(m) 上式(2)、(3)を解けばストリツプ温度は次式(4)、
(5)で表わされる。
cγdvdT S /dx=α(Tg- S )×2 (2) cγdvdS /dx=K( W - S ) (3) Here, S : Strip temperature (℃) Tg: Cooling gas temperature (℃) T W : Refrigerant temperature (°C) α: Heat transfer coefficient of cooling gas (Kcal/m 2 h°C) K: Heat transfer coefficient between strip and refrigerant
(Kcal/m 2 h℃) c: Strip specific heat (Kcal/Kg℃) γ: Strip specific weight (Kg/m 3 ) d: Plate thickness (m) v: Speed (m/h) x: Length (m ) By solving the above equations (2) and (3), the strip temperature can be calculated using the following equation (4),
It is expressed as (5).

TSG=Tg(TSI−Tg)EXP(−αL/cγdv) (4) TSRW+(TSGW) EXP(−K・θ・π/180・DR/2・NR/cγdv)(
5) ここで TSI:入口ストリツプ温度(目標ヒートサイクル
から決まる)(℃) TSG:ガスジエツト冷却装置出口ストリツプ温度
(℃) TSR:出口ストリツプ温度=最終冷却温度(℃) L:ガスジエツト冷却装置の冷却長(m) θ:ロール巻付角(ストリツプと冷却ロールとの
接触長に対応)(deg) NR:冷却ロール本数 DR:冷却ロール外径(m) 更に例えば次式(6)のような形の実験式によつて
あらかじめ冷却ガスの熱伝達率αと圧力Pを関係
づけておく。
T SG = Tg (T SI - Tg) EXP (-αL/cγdv) (4) T SR = W + (T SG - W ) EXP (-K・θ・π/180・D R /2・N R / cγdv)(
5) Here, T SI : Inlet strip temperature (determined from target heat cycle) (℃) T SG : Gas jet cooling device outlet strip temperature (℃) T SR : Outlet strip temperature = final cooling temperature (℃) L: Gas jet cooling device cooling length (m) θ: Roll wrapping angle (corresponding to the contact length between the strip and the cooling roll) (deg) N R : Number of cooling rolls D R : Outside diameter of the cooling roll (m) Further, for example, the following formula (6) The heat transfer coefficient α of the cooling gas and the pressure P are related in advance by an empirical formula of the form:

P=a1αa2+a3 (6) ここで P:プレナムチヤンバ20内の圧力(mmH2O) a1、a2、a3:定数 したがつて上述した式(4)〜式(6)を用いて、過渡
応答中のロール巻付角θあるいは冷媒温度TW
対して、ストリツプ7の最終冷却温度TSRが目標
値となるような圧力設定値Pを求める。このよう
にして得た圧力設定値Pとなるようにガスジエツ
ト冷却装置を制御すれば第6図bに示すような
特性になり、条件設定変更に迅速に追従できる。
P=a 1 α a2 + a 3 (6) where P: Pressure inside the plenum chamber 20 (mmH 2 O) a 1 , a 2 , a 3 : constants Therefore, the above equations (4) to (6) can be Using this method, a pressure setting value P is determined so that the final cooling temperature TSR of the strip 7 becomes the target value, with respect to the roll wrap angle θ or the coolant temperature TW during the transient response. If the gas jet cooling device is controlled to achieve the pressure setting value P obtained in this way, the characteristics shown in FIG. 6b will be obtained, and changes in the condition settings can be quickly followed.

かかる演算・制御を行うには第5図に示すよう
に演算装置31を備える。この演算装置31には
ストリツプ寸法、ライン速度、目標ヒートサイク
ルなどの焼鈍条件、更には冷媒温度検出器17及
びロール位置検出器27から冷媒温度信号及びロ
ール位置信号(冷却ロールとストリツプとの接触
長に対応している)が入力される。そうすると演
算装置31は上述した式(4)〜式(6)の演算を行い、
QS target=QS realとなるような冷却温度設定
値信号a、ロール位置設定値信号b及びガスジエ
ツト圧設定値信号cを出力する。もちろん信号
a,bはロール冷却装置に入力されてこれによ
る冷却熱量QRを制御するとともに、信号cはガ
スジエツト冷却装置に入力されてこれによる冷
却熱量QGを制御する。しかもロール巻付角ある
いは冷媒温度の設定変更があればその過渡応答中
において、ロール冷却装置の冷却過不足をガス
ジエツト冷却装置で補償するようなガスジエツ
ト圧設定値信号cが出力される。
In order to perform such calculations and control, a calculation device 31 is provided as shown in FIG. This calculation device 31 includes annealing conditions such as strip dimensions, line speed, and target heat cycle, as well as refrigerant temperature signals and roll position signals (contact length between the cooling roll and the strip) from the refrigerant temperature detector 17 and roll position detector 27. ) is input. Then, the arithmetic unit 31 calculates the above-mentioned equations (4) to (6),
A cooling temperature set value signal a, a roll position set value signal b, and a gas jet pressure set value signal c such that Q S target = Q S real are output. Of course, the signals a and b are input to the roll cooling device to control the amount of cooling heat Q R caused by the roll cooling device, and the signal c is input to the gas jet cooling device to control the amount of cooling heat Q G caused by this. Furthermore, if there is a change in the setting of the roll wrap angle or refrigerant temperature, a gas jet pressure setting value signal c is outputted so as to compensate for excess or insufficient cooling of the roll cooling device by the gas jet cooling device during the transient response.

第7図に、前記ガスジエツト圧設定値信号cの
演算・設定変更を定期的に行なつた場合の時間応
答概算例を示す。第7図aはロール巻付角設定
値、第7図bはロール巻付角実際値、第7図cは
ガスジエツト圧力設定値、第7図dはガス圧力設
定値、第7図eは出口ストリツプ温度実際値を
夫々示し、時刻t1で出口ストリツプ温度の目標値
がT1からT2になつている。上記演算・設定変更
の周期は、たとえばガスジエツト圧力設定値変更
時の70%応答時間にすればよい。もつともこの周
期は一定周期にする必要はなく、例えば最終冷却
温度の上下限を越えた時点で演算し、設定変更し
てもよい。ただし第7図はストリツプ負荷、冷媒
温度は一定で、焼鈍条件つまりこの場合は最終冷
却温度の目標値がT1からT2に変つたため、それ
と同時にロール巻付角の設定変更を行なつた場合
の例である。なお簡単のためガスジエツト圧力は
その設定値変化に対してランプ状に変化するもの
とする。また、第7図eの点線は本発明の制御を
行なわない場合の時間応答であり、この特性か
ら、本発明によれば最終冷却温度の応答性が飛躍
的に向上することがわかる。
FIG. 7 shows an example of a time response estimation when the calculation and setting change of the gas jet pressure set value signal c is performed periodically. Figure 7a is the set value of the roll winding angle, Figure 7b is the actual value of the roll winding angle, Figure 7c is the gas jet pressure set value, Figure 7d is the gas pressure set value, and Figure 7e is the outlet. The actual values of the strip temperatures are respectively shown, and the target value of the outlet strip temperature changes from T 1 to T 2 at time t 1 . The cycle of the above calculation and setting change may be set to, for example, the 70% response time when changing the gas jet pressure setting value. Of course, this period does not need to be constant; for example, the calculation may be performed and the setting may be changed when the upper and lower limits of the final cooling temperature are exceeded. However, in Figure 7, the strip load and refrigerant temperature are constant, but the annealing condition, or in this case the target value of the final cooling temperature, changes from T 1 to T 2 , so the setting of the roll wrap angle is changed at the same time. This is an example of a case. For simplicity, it is assumed that the gas jet pressure changes in a ramp-like manner as the set value changes. Moreover, the dotted line in FIG. 7e is the time response when the control of the present invention is not performed, and from this characteristic it can be seen that according to the present invention, the responsiveness of the final cooling temperature is dramatically improved.

第8図は冷却ロール9a〜9dに対向して、ブ
ロア21からの冷却ガスを噴出するプレナムチヤ
ンバ20を設け、ロール冷却とジエツト冷却を行
う冷却炉であり、このような冷却炉にも本発明を
同様に適用できることは言うまでもない。
FIG. 8 shows a cooling furnace that is provided with a plenum chamber 20 that blows out cooling gas from a blower 21, facing the cooling rolls 9a to 9d, and performs roll cooling and jet cooling.The present invention can also be applied to such a cooling furnace. Needless to say, it can be applied in the same way.

以上実施例とともに具体的に説明したように本
発明によれば、ロール巻付角(ストリツプと冷却
ロールとの接触長に対応)あるいは冷媒温度の低
応答性を、高応答性をもつ冷却ガス流量で保償す
ることにより最終冷却温度を可及的速やかに所定
値に制御でき、歩留の向上をはかることができ
る。
As specifically explained above in conjunction with the embodiments, according to the present invention, the low responsiveness of the roll winding angle (corresponding to the contact length between the strip and the cooling roll) or the refrigerant temperature can be reduced to the high responsiveness of the cooling gas flow rate. By ensuring this, the final cooling temperature can be controlled to a predetermined value as quickly as possible, and yield can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は連続焼鈍設備において熱処理されるス
トリツプのヒートサイクルを示す特性図、第2図
は連続焼鈍設備を示す構成図、第3図及び第4図
はロール冷却装置を示す構成図、第5図はロール
冷却装置とガスジエツト冷却装置を有する冷却炉
に本発明を適用した例を示す構成図、第6図aは
従来技術の特性を示す特性図、第6図bは本発明
の特性を示す特性図、第7図は第5図に示す実施
例での各種特性を示す特性図、第8図は冷却炉の
他の例を示す構成図である。 図面中、はロール冷却装置、はガスジエツ
ト冷却装置、4は冷却炉、7はストリツプ、9a
〜9eは冷却ロール、10a〜10dはロール駆
動装置、11は冷媒、12は熱交換器、17は冷
媒温度検出器、18は冷媒温度調節計、19は制
御弁、20はプレナムチヤンバ、21はブロア、
24はプレナムチヤンバ内圧力調節計、25はダ
ンパ、26はロール位置検出器、27はロール位
置制御装置、28はライン速度検出器、29はス
トリツプ温度検出器、31は演算装置、aは冷却
温度設定値信号、bはロール位置設定値信号、c
はガスジエツト圧設定値信号である。
Fig. 1 is a characteristic diagram showing the heat cycle of a strip heat treated in continuous annealing equipment, Fig. 2 is a block diagram showing the continuous annealing equipment, Figs. 3 and 4 are block diagrams showing the roll cooling device, and Fig. The figure is a block diagram showing an example in which the present invention is applied to a cooling furnace having a roll cooling device and a gas jet cooling device, FIG. 6a is a characteristic diagram showing the characteristics of the prior art, and FIG. 6b is a characteristic diagram showing the characteristics of the present invention. FIG. 7 is a characteristic diagram showing various characteristics in the embodiment shown in FIG. 5, and FIG. 8 is a configuration diagram showing another example of the cooling furnace. In the drawings, reference numeral indicates a roll cooling device, reference numeral indicates a gas jet cooling device, numeral 4 indicates a cooling furnace, numeral 7 indicates a strip, and 9a
~9e is a cooling roll, 10a~10d is a roll drive device, 11 is a refrigerant, 12 is a heat exchanger, 17 is a refrigerant temperature detector, 18 is a refrigerant temperature controller, 19 is a control valve, 20 is a plenum chamber, and 21 is a blower ,
24 is a plenum chamber pressure regulator, 25 is a damper, 26 is a roll position detector, 27 is a roll position controller, 28 is a line speed detector, 29 is a strip temperature detector, 31 is a calculation device, and a is a cooling temperature setting value signal, b is the roll position set value signal, c
is the gas jet pressure setpoint signal.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 冷却ガスをストリツプに吹きつけることによ
つてこのストリツプを冷却するガスジエツト冷却
装置と、内部に冷媒を流通させた冷却ロールの外
周面にストリツプを接触させることによつてこの
ストリツプを冷却するロール冷却装置とを組み合
せ、ガスジエツト装置における冷却ガス流量並び
にロール冷却装置における冷却ロールとストリツ
プとの接触長または冷媒の温度を操作することに
よつてストリツプの最終冷却温度が所定の設定温
度となるよう制御する連続焼鈍設備冷却炉の温度
制御方法において、ロール冷却装置での接触長ま
たは冷媒温度を一の設定値から他の設定値に変更
する際に、過渡応答中の接触長または冷媒温度を
検出してこの検出値を基に、接触長または冷媒温
度の低応答に起因する冷却ロールの冷却過不足分
を補償するようにガスジエツト冷却装置の冷却ガ
ス流量を制御することを特徴とする連続焼鈍設備
冷却炉の温度制御方法。 2 冷却ガスをストリツプに吹きつけることによ
つてこのストリツプを冷却するガスジエツト冷却
装置と、前記冷却ガスの流量を制御するガスジエ
ツト制御装置と、内部に冷媒を流通させた冷却ロ
ールの外周面にストリツプを接触させることによ
つてこのストリツプを冷却するロール冷却装置
と、前記冷却ロールとストリツプとの接触長を制
御する接触長制御装置と、前記冷媒の温度を制御
する冷媒温度制御装置と、ストリツプ寸法、ライ
ン速度及び目標ヒートサイクルなどの焼鈍条件に
応じて所定のストリツプ最終冷却温度を得るため
の前記冷却ガス流量、接触長及び冷媒温度の各設
定値を演算しこの演算値に基づく制御信号を前記
各制御装置に与えるとともに、前記接触長または
前記冷媒の温度の設定変更時に過渡応答中の接触
長または冷媒温度の検出値を基に所定の最終冷却
温度を得るための冷却ガス流量を演算しこの演算
値に基づく制御信号を前記ガスジエツト制御装置
に与える演算装置とを具備することを特徴とする
連続焼鈍設備冷却炉の温度制御装置。
[Claims] 1. A gas jet cooling device that cools the strip by blowing cooling gas onto the strip, and a cooling roll that cools the strip by bringing the strip into contact with the outer peripheral surface of a cooling roll through which a refrigerant flows. In combination with a roll cooling device that cools the strip, the final cooling temperature of the strip can be set to a predetermined value by controlling the cooling gas flow rate in the gas jet device, the contact length between the cooling roll and the strip in the roll cooling device, or the temperature of the refrigerant. In the temperature control method for continuous annealing equipment cooling furnaces, when changing the contact length or refrigerant temperature in the roll cooling device from one set value to another, the contact length or refrigerant temperature during transient response is It is characterized by detecting the refrigerant temperature and controlling the cooling gas flow rate of the gas jet cooling device based on this detected value so as to compensate for excess or insufficient cooling of the cooling roll due to a low response of the contact length or refrigerant temperature. Temperature control method for continuous annealing equipment cooling furnace. 2. A gas jet cooling device that cools the strip by blowing cooling gas onto the strip, a gas jet control device that controls the flow rate of the cooling gas, and a strip on the outer peripheral surface of a cooling roll through which a refrigerant flows. a roll cooling device for cooling the strip by contacting the strip; a contact length control device for controlling the contact length between the cooling roll and the strip; a refrigerant temperature control device for controlling the temperature of the refrigerant; The set values of the cooling gas flow rate, contact length, and refrigerant temperature are calculated to obtain a predetermined final strip cooling temperature according to annealing conditions such as line speed and target heat cycle, and control signals based on these calculated values are applied to each of the strips. Calculate the cooling gas flow rate to obtain a predetermined final cooling temperature based on the detected value of the contact length or refrigerant temperature during a transient response when changing the setting of the contact length or the temperature of the refrigerant. 1. A temperature control device for a continuous annealing equipment cooling furnace, comprising: a calculation device that provides a control signal based on a value to the gas jet control device.
JP23498783A 1983-12-15 1983-12-15 Method and device for controlling temperature of cooling furnace for continuous annealing installation Granted JPS60128221A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23498783A JPS60128221A (en) 1983-12-15 1983-12-15 Method and device for controlling temperature of cooling furnace for continuous annealing installation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23498783A JPS60128221A (en) 1983-12-15 1983-12-15 Method and device for controlling temperature of cooling furnace for continuous annealing installation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60128221A JPS60128221A (en) 1985-07-09
JPS639570B2 true JPS639570B2 (en) 1988-02-29

Family

ID=16979370

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP23498783A Granted JPS60128221A (en) 1983-12-15 1983-12-15 Method and device for controlling temperature of cooling furnace for continuous annealing installation

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60128221A (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61201735A (en) * 1985-03-05 1986-09-06 Kawasaki Steel Corp Method and apparatus for annealing steel strip continuously

Also Published As

Publication number Publication date
JPS60128221A (en) 1985-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4440583A (en) Method of controlled cooling for steel strip
US3496033A (en) Method and apparatus for controlling annealing furnaces
JPS60169524A (en) Cooler for metallic strip
JPS639570B2 (en)
US4725321A (en) Method for cooling a steel strip in a continuous annealing furnace
JPS639569B2 (en)
CA1224122A (en) Method for cooling a steel strip in a continuous- annealing furnace
JPS59229422A (en) Cooling method of steel strip in continuous annealing
JP2917724B2 (en) Cooling method for metal strip in continuous annealing furnace
JPS59133330A (en) Method and device for sealing in continuous heat- treating installation for steel strip
JP2698012B2 (en) Operating method of alloying furnace for galvanizing and alloying furnace
JPH0564687B2 (en)
JPH052728B2 (en)
JPS6337170B2 (en)
JPS59104436A (en) Method for controlling cooling speed of metal strip
JP5118393B2 (en) Temperature control method for steel strip continuous heat treatment furnace
KR100504371B1 (en) Apparatus for controlling the temperature of the strip cooling air
JPS6317896B2 (en)
JP3389410B2 (en) Cooling device for vertical continuous annealing furnace
JPS6317895B2 (en)
JPH09125155A (en) Method for preventing meandering of passing steel sheet in continuous heat treatment furnace
JPS6352091B2 (en)
JPH07278682A (en) Sheet temperature control method of continuous heating furnace
JPH0617147A (en) Continuous heat treatment for steel strip
JPH02285032A (en) Method for adjusting thermal-crown of roll for cooling zone in continuous annealing furnace