JP2004034056A

JP2004034056A - Temperature control method and temperature control device in hot rolling mill

Info

Publication number: JP2004034056A
Application number: JP2002192247A
Authority: JP
Inventors: Yoshihide Okamura; 岡村　義英
Original assignee: Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Priority date: 2002-07-01
Filing date: 2002-07-01
Publication date: 2004-02-05

Abstract

【課題】圧延材の目標温度の変更時における温度追従性を十分に発揮することが出来、以て圧延材の温度をより高精度に制御し得る熱間圧延機における温度制御技術を提供する。
【解決手段】第一の調節手段２６にて、圧延材１８の圧延機出側温度が第一の目標温度となるように、圧延速度を調節する一方、演算手段２８にて、熱間圧延機１０の圧延速度変更量に対する圧延材１８の温度変化量を表す係数を求めると共に、設定手段３０にて、圧延材１８の圧延条件に基づいて目標温度の変更量を設定し、そして、第二の調節手段３２にて、前記係数と目標温度変更量とから、圧延材１８の圧延機出側温度を第一の目標温度から第二の目標温度と為すのに必要な圧延速度の変更量を決定し、これを、圧延材１８の圧延機出側温度が第一の目標温度となるように既に調節された圧延速度に加算することにより、熱間圧延機１０の圧延速度を更に調節するように構成した。
【選択図】　　　図１Provided is a temperature control technique in a hot rolling mill that can sufficiently exhibit temperature followability when a target temperature of a rolled material is changed, and can thereby control the temperature of the rolled material with higher accuracy.
The rolling speed is adjusted by a first adjusting means so that the temperature at the rolling mill exit side of the rolled material becomes a first target temperature, while a hot rolling mill is adjusted by a calculating means. A coefficient indicating the temperature change amount of the rolled material 18 with respect to the rolling speed change amount of 10 is obtained, and the setting means 30 sets the change amount of the target temperature based on the rolling conditions of the rolled material 18, and The adjusting means 32 determines the amount of change in the rolling speed required to change the temperature at the rolling mill exit side of the rolled material 18 from the first target temperature to the second target temperature from the coefficient and the target temperature change amount. Then, by adding this to the rolling speed already adjusted so that the rolling mill exit side temperature of the rolled material 18 becomes the first target temperature, the rolling speed of the hot rolling mill 10 is further adjusted. Configured.
[Selection diagram] Fig. 1

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、熱間圧延機における温度制御方法及び温度制御装置に係り、特に、熱間圧延機の圧延速度を調節することによって、熱間圧延機の出側での圧延材の温度を、圧延材の圧延進行中に変更せしめられる複数の目標値に、それぞれ有利に制御することが出来る熱間圧延機における温度制御方法及び温度制御装置に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
よく知られているように、熱間圧延機において、圧延材の温度をコントロールすることは、所望の機械的性質等を有する圧延材を得る上で、重要な要素となる。そこで、従来から、そのような熱間圧延機における圧延材の温度制御方法が各種提案されており、その中の一種として、例えば、特許第２９６０８７８号公報等に開示される如く、圧延機の圧延速度を調節することによって、圧延機の出側での圧延材の温度を制御する手法が、知られている。即ち、かかる公報に開示された圧延機における温度制御方法では、圧延機出側での圧延材の温度が実測され、この実測温度と、予め設定された、圧延機出側での圧延材の目標温度との偏差が零となるように、圧延機の圧延速度がフィードバック制御されるようになっているのである。
【０００３】
また、特開平８−３２３４１７号公報には、熱間圧延機にて圧延された圧延材をコイル状に巻き取ることによって熱延コイルを得る際に有利に適用可能な温度制御方法として、熱延コイルの内巻き部分を与える圧延材の一部と、その外巻き部分を与える圧延材の他の部位とにおける、熱間圧延機出側でのそれぞれの目標温度を互いに異なる値に設定し、かかる圧延材の一部と他の部位とが、それぞれ、互いに異なる値に設定された目標温度となるように、フィードバック方式により熱間圧延機の圧延速度を調節して、熱間圧延機の温度制御を行なうようにした手法が、明らかにされている。
【０００４】
すなわち、圧延材の温度が熱間圧延機出側で一定の温度となるように制御した場合、圧延材が極めて長尺であると、圧延後の空冷により、圧延材の先端部と尾端部とにおいて大きな温度差が発生するため、そのような長尺な圧延材をコイル状に巻き取ることによって熱延コイルを得る際には、熱延コイルの外巻き部分におけるコイル径方向の熱収縮量が内巻き部分よりも小さくなって、熱延コイルに巻き取られた圧延材の巻重ね面間に隙間が生じ、その結果、巻緩みが発生して、熱延コイルが変形したり、或いは熱延コイルから圧延材を巻き出す際に、圧延材の表面に擦れ疵等が生じたりする恐れがあったのである。
【０００５】
そこで、前記公報に開示された熱間圧延機の温度制御手法では、圧延材の圧延進行中に、熱間圧延機出側での圧延材の目標温度を、予め定められた第一の目標温度から、それよりも高い第二の目標温度に変更する温度制御を行なうことにより、熱延コイルの外巻き部分を与える圧延材の一部の温度を、熱延コイルの内巻き部分を与える圧延材の他の部位の温度よりも高くして、熱延コイルの外巻き部分におけるコイル径方向の熱収縮量を内巻き部分よりも大きくすることで、巻緩みの発生の防止が図られているのである。
【０００６】
ところが、このような熱間圧延機の温度制御手法について、本発明者等が種々検討したところ、かかる従来手法にあっては、圧延材の目標温度の変更時における温度追従性が不十分であることが明らかとなったのである。
【０００７】
つまり、上述せる従来手法では、熱間圧延機の圧延速度が、あくまでも、熱間圧延機出側での圧延材の実測温度と目標温度との偏差に基づいたフィードバック方式によって調節されて、熱間圧延機出側での圧延材の温度が制御されるようになっているため、かかる圧延材の目標温度を第一の目標温度から第二の目標温度に変更してから、圧延材の温度が第二の目標温度となるまでに「遅れ」が生ずることが避けられず、そして、例えば、第一の目標温度と第二の目標温度との間に大きな開きがある場合、或いは圧延前に、圧延材において、第一の目標温度に制御されるべき部位と第二の目標温度に制御されるべき部位との間に大きな温度差がある場合等には、そのような「遅れ」が顕著なものとなり、その結果、圧延材を目標温度となるように制御する温度制御の精度が低下してしまう恐れがあったのである。
【０００８】
【解決課題】
ここにおいて、本発明は、上述せる如き事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、圧延材の圧延進行中に、熱間圧延機出側での圧延材の目標温度を、第一の目標温度から、それとは異なる第二の目標温度に変更して、圧延材が、部分的に、それら第一及び第二の目標温度とそれぞれ一致するように温度制御するに際して、第一の目標温度と第二の目標温度との差異や、圧延前における圧延材の部分的な温度バラツキの大きさに拘わらず、圧延材の目標温度の変更時における温度追従性が十分に発揮され得て、圧延材の温度が、部分的に、複数の目標温度のそれぞれに高精度に制御され得るようにした熱間圧延機における温度制御方法と温度制御装置とを提供することにある。
【０００９】
【解決手段】
そして、本発明にあっては、かかる課題の解決のために、所定の圧延速度指令に応じて熱間圧延機の圧延速度を調節することにより、該熱間圧延機の出側での圧延材が、予め定められた第一の目標温度となるように温度制御すると共に、かかる圧延材の圧延進行中に、該熱間圧延機の出側における該圧延材の目標温度を、該第一の目標温度とは異なる第二の目標温度に変更し、それに伴って、該熱間圧延機の圧延速度を更に調節することにより、該圧延材の一部の部位が、該熱間圧延機の出側で、該第二の目標温度となるように温度制御するに際して、前記熱間圧延機の圧延速度変化量と前記圧延材の温度変化量との関係を表す温度モデルに基づいて、該熱間圧延機の圧延速度変更量に対する該圧延材の温度変化量を表す係数を求める一方、該圧延材の圧延条件に基づいて、前記第一の目標温度から前記第二の目標温度への前記目標温度の変更量を設定し、その後、それら圧延速度変更量に対する圧延材の温度変化量を表す係数と目標温度変更量とを用いて、該熱間圧延機の出側での該圧延材の温度を、該第一の目標温度から該第二の目標温度と為すのに必要な該熱間圧延機の圧延速度変更量を求め、更に、かかる圧延速度変更量を、前記圧延速度指令に加算して、かくして得られる加算値に応じて、該熱間圧延機の圧延速度を調節するようにしたことを特徴とする熱間圧延機における温度制御方法を、その要旨とするものである。
【００１０】
要するに、この本発明に従う熱間圧延機における温度制御方法は、第一の目標温度から第二の目標温度に目標温度を変更する際に、その目標温度の変更量と、熱間圧延機の圧延速度変更量に対する圧延材の温度変化量を表す係数とから、圧延材の熱間圧延機出側温度を、第一の目標温度から第二の目標温度に為すのに必要な熱間圧延機の圧延速度の変更量を決定し、そして、かくして決定された圧延速度変更量を、圧延材の熱間圧延機出側温度が第一の目標温度となるように既に調節された熱間圧延機の圧延速度に加算することによって、熱間圧延機出側での圧延材の温度を、第一の目標温度に一致した温度から、第二の目標温度に一致した温度となるように、熱間圧延機の圧延速度を更に調節するようにしたものなのである。
【００１１】
それ故、かかる本発明手法にあっては、熱間圧延機出側での圧延材の実測温度と第二の目標温度との偏差が零となるように、圧延機の圧延速度をフィードバック制御することによって、圧延材の熱間圧延機出側温度を第二の目標温度と一致するようにした従来の温度制御手法とは異なって、圧延材の目標温度を第一の目標温度から第二の目標温度に変更してから、圧延材の温度が第二の目標温度となるまでに「遅れ」が生ずるが有利に解消され得るのであり、それによって、例えば、第一の目標温度と第二の目標温度との間に大きな開きがあっても、また、圧延前に、圧延材において、第一の目標温度に制御されるべき部位と第二の目標温度に制御されるべき部位との間に大きな温度差があっても、かかる「遅れ」に起因して、圧延材を目標温度となるように制御する温度制御の精度の低下が惹起されるようなことが、極めて効果的に回避され得るのである。
【００１２】
従って、このような本発明に従う熱間圧延機における温度制御方法によれば、圧延材の圧延進行中に、熱間圧延機出側での圧延材の目標温度を第一の目標温度から、それとは異なる第二の目標温度に変更して、圧延材の一部とその他の部位とを、第一の目標温度と第二の目標温度とに、それぞれ一致するように、温度制御するに際して、第一の目標温度と第二の目標温度との差異や、圧延前における圧延材の部分的な温度バラツキの大きさ等に拘わらず、圧延材の目標温度の変更時における優れた温度追従性が十分に且つ効果的に発揮され得て、圧延材の温度が、部分的に、第一の目標温度と第二の目標温度とに、それぞれ、高精度に制御され得ることとなるのである。そして、その結果として、生産される圧延材において、所望の機械的性質と良好な品質とを安定的に確保することが可能となるのであり、また、熱延コイルの製造に際して、コイルの巻緩みやそれに起因する様々な不具合の発生が、より効果的に防止され得るといった利点も得られるのである。
【００１３】
そして、本発明にあっては、前述せる如き技術的課題を解決するために、所定の圧延速度指令に応じて熱間圧延機の圧延速度を調節することにより、該熱間圧延機の出側での圧延材が、予め定められた第一の目標温度となるように温度制御すると共に、かかる圧延材の圧延進行中に、該熱間圧延機の出側における該圧延材の目標温度を、該第一の目標温度とは異なる第二の目標温度に変更し、それに伴って、該熱間圧延機の圧延速度を更に調節することにより、該圧延材の一部の部位が、該熱間圧延機の出側で、該第二の目標温度となるように温度制御する温度制御装置において、（ａ）前記熱間圧延機の出側での前記圧延材の温度が、前記第一の目標温度となるように、それら圧延材の熱間圧延機出側温度と第一の目標温度との偏差に基づいて前記圧延速度指令を決定すると共に、該圧延速度指令に応じて、該熱間圧延機の圧延速度を調節する第一の調節手段と、（ｂ）前記熱間圧延機の圧延速度変化量と前記圧延材の温度変化量との関係を表す温度モデルに基づいて、該熱間圧延機の圧延速度変更量に対する該圧延材の温度変化量を表す係数を演算する演算手段と、（ｃ）前記圧延材の圧延条件に基づいて、前記第一の目標温度から前記第二の目標温度への前記目標温度の変更量を設定する設定手段と、（ｄ）前記演算手段にて求められた圧延速度変更量に対する圧延材の温度変化量を表す係数と、前記設定手段にて設定された目標温度変更量とから、前記圧延材の熱間圧延機出側温度を、前記第一の目標温度から前記第二の目標温度と為すのに必要な前記熱間圧延機の圧延速度変更量を決定すると共に、かかる圧延速度変更量を前記圧延速度指令に加算することにより、該熱間圧延機の圧延速度を更に調節する第二の調節手段とを含むことを特徴とする熱間圧延機における温度制御装置をも、また、その要旨とするものである。
【００１４】
このような本発明に従う熱間圧延機における温度制御装置を用いれば、前述せる如き本発明手法が有利に実施され得るのであり、従って、圧延材の圧延進行中に、熱間圧延機出側での圧延材の目標温度を第一の目標温度から第二の目標温度に変更しつつ、圧延材を温度制御するに際して、第一の目標温度と第二の目標温度との差異や、圧延前における圧延材の部分的な温度バラツキの大きさ等に拘わらず、圧延材の目標温度の変更時における優れた温度追従性が十分に且つ効果的に発揮され得て、圧延材の温度が、部分的に、第一の目標温度と第二の目標温度とに、それぞれ、高精度に制御され得ることとなり、その結果として、生産される圧延材において、所望の機械的性質と良好な品質とを安定的に確保することが可能となるのである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明に係る熱間圧延機における温度制御方法及び温度制御装置の構成について、図面を参照しつつ、詳細に説明することとする。
【００１６】
先ず、図１には、本発明手法を実現可能な、本発明に従う構造を有する温度制御装置を備えた熱間圧延機の一実施形態としての熱間仕上げ圧延機が、モデル的に示されている。かかる図１からも明らかなように、本実施形態の熱間圧仕上げ圧延機１０は、一般的なシングルスタンド式の４段圧延機からなり、一対のワークロール１２ａ，１２ｂと、それらを上下に挟んで位置せしめられた一対のバックアップロール１４ａ，１４ｂとを有して、構成されている。
【００１７】
そして、一対のワークロール１２ａ，１２ｂのうち、下側に位置するワークロール１２ｂが、駆動モータ１６にて回転駆動せしめられ、それに伴って、上側に位置するワークロール１２ａと一対のバックアップロール１４ａ，１４ｂとが回転駆動せしめられることにより、極めて長尺で、且つ図示しない加熱ヒータ等にて予め所定温度に加熱された圧延材１８が、入側（図１中、右側）から出側（図１中、左側）に向かって、一方向に徐々に送り出されつつ、一対のワークロール１２ａ，１２ｂの間で、駆動モータ１６の回転駆動量に応じた圧延速度にて仕上げ圧延され、そして、この仕上げ圧延された圧延材１８が公知の巻取り機１９にて巻き取られることによって、熱延コイル２０が生産されるようになっているのである。
【００１８】
なお、図１中、２１と２２は、熱間仕上げ圧延機１０の入側と出側における圧延材１８の温度を測定する、公知の構造を備えた入側温度センサと出側温度センサである。また、ここでは、一対のワークロール１２ａ，１２ｂのうち、下側に位置するワークロール１２ｂのみが、駆動モータ１６にて駆動せしめられるようになっていたが、かかる下側ワークロール１２ｂと共に、上側に位置するワークロール１２ａも、駆動モータ１６とは独立した別の駆動モータにて回転駆動せしめるように構成することも、勿論可能である。
【００１９】
そして、かかる本実施形態の熱間仕上げ圧延機１０においては、特に、それの出側での圧延材１８の温度を制御する温度制御装置２４を有しており、また、この温度制御装置２４が、圧延材１８の圧延進行方向前方側部分における熱間仕上げ圧延機１０の出側での温度を、予め設定された第一の目標温度と一致させるように温度制御すると共に、かかる圧延材１８の圧延進行中に、熱間仕上げ圧延機１０の出側（以下圧延機出側という）での目標温度を、第一の目標温度よりも高い第二の目標温度に変更して、圧延材１８の圧延進行方向後方側部分における圧延機出側での温度を、かかる第二の目標温度と一致せしめるように温度制御する、従来には見られない特別な構造をもって構成されているのである。
【００２０】
より具体的には、温度制御装置２４は、第一の調節部２６、演算部２８、設定部３０、及び第二の調節部３２の四つ要素を備えた基本構成を有している。そして、それら四つの要素のうち、第一の調節部２６は、圧延機出側の出側温度センサ２２により実測された圧延材１８の温度、つまり圧延材１８における圧延機出側実測温度と、予め設定された第一の目標温度との偏差が入力されることにより、そのような偏差に基づいて、圧延機出側実測温度が第一の目標温度と一致するように、熱間仕上げ圧延機１０における圧延材１８の圧延速度を調節せしめ得るようになっている。
【００２１】
すなわち、ここでは、第一の調節部２６において、例えば、圧延機出側実測温度と第一の目標温度との偏差の大きさに応じて、そのような偏差を零と為すように、第一の調節部２６が駆動モータ１６の回転駆動を増減せしめる量が、圧延材１８の材質等の圧延条件に応じて計算されると共に、圧延機出側実測温度と第一の目標温度との偏差の入力により、かかる偏差に応じた駆動モータ１６の回転駆動の増減量が決定されるようになっている。
【００２２】
そして、かくして決定された駆動モータ１６の回転駆動の増減量が、予め記憶された、駆動モータ１６の回転駆動の基準量に対して加算されることにより、圧延機出側実測温度と第一の目標温度との偏差を零と為すように、駆動モータ１６を回転駆動せしめる駆動指令、換言すれば、熱間仕上げ圧延機１０に対する圧延速度指令が決定されて、駆動モータ１６に出力され、以て、かかる圧延速度指令に応じて、モータ１６の回転駆動量が増減せしめられて、熱間仕上げ圧延機１０における圧延材１８の圧延速度が調節され得るように構成されているのである。なお、ここでは、第一の目標温度が、例えば、圧延後の圧延材１８において、所望の機械的性質が得られるように、かかる圧延材１８の材質等の圧延条件によって適宜に決定されることとなる。
【００２３】
一方、演算部２８は、熱間仕上げ圧延機１０の圧延速度変更量に対する圧延材１８の温度変化量を表す係数を演算し、そして、かかる係数を、第二の調節部３２に出力し得るようになっている。なお、この演算部２８で演算される圧延速度変更量に対する圧延材１８の温度変化量を表す係数は、熱間仕上げ圧延機１０の圧延速度変化量と圧延材１８の温度変化量との関係を表す温度モデルに基づいて、得られることとなる。
【００２４】
また、設定部３０は、圧延機出側での圧延材１８の目標温度を予め設定された第一の目標温度から、それよりも高い温度である第二の目標温度に変更する目標温度変更量を、圧延材１８の圧延条件に基づいて設定し、そして、この設定された目標温度変更量を第二の調節部３２及び第一の目標温度変更量としてに出力し得るようになっている。
【００２５】
すなわち、前述せるように、本実施形態の熱間仕上げ圧延機１０は、圧延した圧延材１８にて熱延コイル２０を生産するようになっているのであるが、生産される熱延コイル２０の外巻き部分の温度が内巻き部分の温度よりも低いと、外巻き部分のコイル径方向の熱収縮量が内巻き部分のそれよりも小さくなって、熱延コイル２０に巻緩みが生じる恐れがある。また、かかる熱延コイル２０を与える圧延材１８が、極めて長尺で、且つ圧延に先立って、所定温度に加熱されたものであるところから、圧延の進行中に、圧延前の圧延材１８が空冷等され、それによって、圧延工程の終盤で、圧延材１８の熱間仕上げ圧延機１０入側での圧延材１８の尾端部の温度が、急激に降下せしめられることとなる。
【００２６】
それ故、ここでは、設定部３０にて、第二の目標温度が、第一の目標温度よりも高い温度、具体的には、熱延コイル２０の巻緩みの発生を防止するために、熱延コイル２０における外巻き部分のコイル径方向の熱収縮量を、第一の目標温度とされた内巻き部分のコイル径方向の熱収縮量よりも大きく為し得る程度の温度に設定されるようになっているのであり、また、このような第二の目標温度の設定が、圧延材１８の尾端部における熱間仕上げ圧延機１０入側での温度降下量や、熱収縮率のデータ等を加味した材質等の圧延条件等に基づいて、実施されるように構成されているのである。なお、圧延材１８の尾端部における熱間仕上げ圧延機１０入側での温度降下量は、例えば、熱間仕上げ圧延機１０の入側に設置された入側温度センサ２１によって逐次測定される、熱間仕上げ圧延機１０入側での圧延材１８の実測温度に基づいて、得られることとなる。
【００２７】
さらに、第二の調節部３２は、前記演算部２８から出力された、熱間仕上げ圧延機１０の圧延速度変更量に対する圧延材１８の温度変化量を表す係数の入力と、設定部３０から出力された、圧延機出側での圧延材１８の目標温度を第一の目標温度から第二の目標温度に変更する目標温度変更量の入力とによって、圧延材１８の圧延機出側温度を第一の目標温度から第二の目標温度と為すのに必要な熱間仕上げ圧延機１０の圧延速度の変更量を求め、そして、この求められた圧延速度変更量に基づいて、圧延機出側での圧延材１８の温度が、第二の目標温度と一致するように、熱間仕上げ圧延機１０における圧延材１８の圧延速度を調節せしめ得るようになっている。
【００２８】
すなわち、かかる第二の調節部３２にあっては、そこで求められた圧延速度変更量を、前記第一の調節部２６から出力される前記圧延速度指令、つまり、圧延機出側での圧延材１８の温度を第一の目標温度となるように調節される熱間仕上げ圧延機１０の圧延速度に加算し、そしてその加算値を駆動モータ１６に入力せしめることによって、かかる加算値に応じた回転駆動量で、駆動モータ１６を駆動せしめ、以て、圧延材１８の圧延機出側温度が第二の目標温度となるように、熱間仕上げ圧延機１０の圧延速度を調節し得るようになっているのである。なお、この第二の調節部３２では、圧延機出側での圧延材１８の目標温度を第一の目標温度から第二の目標温度に変更するタイミングに合わせて、圧延速度変更量が求められて、圧延速度指令に加算されることとなる。
【００２９】
ところで、かくの如き温度制御装置２４を有する熱間仕上げ圧延機１０を用いて、圧延材１８に対する仕上げ圧延を行なう際には、圧延機出側での圧延材１８の温度が、例えば、以下のような手順にて、コントロールされることとなる。
【００３０】
すなわち、先ず、圧延材１８に対する仕上げ圧延開始後に、出側温度センサ２２にて実測される圧延材１８の圧延機出側実測温度と、予め圧延条件等に応じて決定された第一の目標温度との偏差に基づいて、熱間仕上げ圧延機１０の圧延速度を調節する圧延速度指令を決定し、そして、この圧延速度指令に応じて、公知のフィードバック方式により、熱間仕上げ圧延機１０の圧延速度を調節して、圧延機出側での圧延材１８の温度が、予め設定された第一の目標温度となるように、熱間仕上げ圧延機１０における圧延材１８の温度制御を行なう。
【００３１】
また、その一方、ここで用いられる熱間仕上げ圧延機１０や圧延材１８について、予め取得された種々の情報を用いて得られる、熱間仕上げ圧延機１０の圧延速度変化量と圧延材１８の温度変化量との関係を表す温度モデルに基づいて、熱間仕上げ圧延機１０の圧延速度変更量に対する圧延材１８の温度変化量を表す係数を求めておく。
【００３２】
そして、例えば、圧延加工された圧延材１８からなる熱延コイル２０の径が予め設定された値となった時点、或いは熱間仕上げ圧延機１０に送り出された圧延材１８の全長が一定の値となった時点等において、入側温度センサ２１にて測定される、熱間仕上げ圧延機１０入側での圧延材１８の実測温度を取得して、この実測温度と、圧延機出側での圧延材１８の温度が第一の目標温度となるように温度制御を開始した圧延初期における熱間仕上げ圧延機１０入側での圧延材１８の先端部の実測温度とから、圧延材１８の尾端部の温度降下量を算出する。そして、その後、かくして求められた圧延材１８の温度降下量や圧延材１８の材質等の圧延条件に基づいて、圧延機出側での圧延材１８の目標温度を、第一の目標温度から第二の目標温度に変更する目標温度変更量を設定する。
【００３３】
次いで、かくして設定された目標温度変更量と、予め求められた熱間仕上げ圧延機１０の圧延速度変更量に対する圧延材１８の温度変化量を表す係数とから、圧延機出側での圧延材１８の温度を、第一の目標温度から第二の目標温度と為すのに必要な圧延速度の変更量を求める。この圧延速度変更量は、例えば、下式（１）にて、求められることとなるが、その他、各種の実験により得られる実験値や、過去の経験に基づく経験値等によっても、得られるものである。
【００３４】
ΔＶ＝１／（ｄＴ／ｄＶ）×ΔＴ　・・・・・（１）
［但し、ΔＶ：圧延速度変更量
ｄＴ／ｄＶ：圧延速度変更量に対する圧延材の温度変化量を表す係数
ΔＴ：目標温度変更量］
【００３５】
そして、圧延機出側での圧延材１８の温度が前記第一の目標温度となるように、前記圧延速度指令に応じて調節される熱間仕上げ圧延機１０の圧延速度に対して、上述のようにして求められた圧延速度変更量を加算して、圧延材１８の圧延機出側温度が第二の目標温度となるように、熱間仕上げ圧延機１０の圧延速度を増速し、以て圧延材１８の圧延機出側温度を、第二の目標温度と一致するまで引き上げるのである。
【００３６】
なお、この圧延速度指令に応じた熱間仕上げ圧延機１０の圧延速度に対する圧延速度変更量の加算は、例えば、熱延コイル２０の径が一定値以上となった時点や、熱間仕上げ圧延機１０に送り出された圧延材１８の全長が一定値以上となった時点等、圧延機出側での圧延材１８の目標温度を変更したいタイミングにおいて実施され、また場合によっては、生産能等率の点から、目標温度範囲内で、圧延速度を増加させたいタイミング等においても、実施されることとなる。
【００３７】
このように、本実施形態では、圧延機出側での圧延材１８の目標温度を、第一の目標温度から第二の目標温度に変更するタイミングに合わせて、目標温度の変更量と、熱間仕上げ圧延機１０の圧延速度変更量に対する圧延材の温度変化量を表す係数とから、第二の目標温度にまで、圧延材１８の圧延機出側温度を高めるのに必要な熱間仕上げ圧延機１０の圧延速度変更量を決定し、そして、圧延材の圧延機出側温度が第一の目標温度となるように既に調節された熱間仕上げ圧延機１０の圧延速度に、この圧延速度変更量を加算することによって、圧延機出側での圧延材１８の温度を第二の目標温度となるように、圧延速度を調節するものであるところから、圧延機出側での圧延材１８の目標温度を第一の目標温度から第二の目標温度に変更してから、実際に、圧延材１８の温度が第二の目標温度となるまでに「遅れ」が生ずることなく、優れた温度追従性が十分に且つ効果的に発揮され得て、圧延機出側での圧延材１８の温度が、高精度に制御され得ることとなるのであり、その結果として、圧延された圧延材１８において、所望の機械的性質と良好な品質とを安定的に確保することが可能となるのであり、また、そのような圧延材１８からなる熱延コイル２０における巻緩みや、それに起因する熱延コイル２０の変形、或いは熱延コイル２０からの圧延材１８の巻出し時における圧延材１８表面への擦れ疵の発生等が、より効果的に防止され得ることとなるのである。
【００３８】
ここにおいて、熱間圧延機による圧延材の圧延に際して、本発明に従って、圧延材の温度制御を実施することにより、上述の如き優れた特徴が発揮され得ることを確かめるために、本発明者等によって行なわれた試験について、詳述することとする。
【００３９】
すなわち、先ず、図１に示される如き構造を有する温度制御装置を備えた熱間仕上げ圧延機と長尺なアルミニウム圧延材とを用い、かかる圧延材の圧延を行なうと共に、その圧延進行中において、圧延機出側での圧延材の温度が第一の目標温度となるように、圧延速度をフィードバック調節する温度制御を継続して実施し、そして、かかる圧延材の圧延終盤において、圧延機出側での圧延材の温度が第一の目標温度から、それよりも温度の高い第二の目標温度となるように、本発明手法に従って、温度制御を行なった。なお、本試験では、特に、圧延機出側での温度が第二の目標温度に制御されるべき圧延材の尾端部における圧延前の温度が、圧延材の先端部に比して、大きく降下せしめられるような圧延条件にて、圧延を行なった。このときの圧延機出側での圧延材の実測温度の、圧延時間の経過に伴う変化を、図２に実線で示した。また、図２には、所定の時間経過後、第一の目標温度から第二の目標温度に変化せしめられる圧延機出側での圧延材の目標温度の、圧延時間の経過に伴う変化を、破線で示した。
【００４０】
また、比較のために、圧延機出側での圧延材の温度が、圧延加工の前半で、第一の目標温度となるように、また圧延加工の終盤で、第二の目標温度となるように、圧延速度をフィードバック調節することによって、圧延材を温度制御するようにした、図１に示される如き温度制御装置とは異なる構造を有する温度制御装置を備えた従来より公知の熱間仕上げ圧延機と長尺なアルミニウム圧延材とを用い、かかる圧延材の圧延を行なうと共に、その圧延進行中の前半で、圧延機出側での圧延材の温度が第一の目標温度となるように、そして圧延の終盤で、第二の目標温度となるように、圧延速度をフィードバック調節して、温度制御を行なった。なお、本試験でも、前記せる試験と同様に、圧延機出側での温度が第二の目標温度に制御されるべき圧延材の尾端部における圧延前の温度が、圧延材の先端部に比して、大きく降下せしめられるような圧延条件にて、圧延を行なった。このときの圧延機出側での圧延材の実測温度の、圧延時間の経過に伴う変化を、図３に実線で示した。また、図３にも、圧延機出側での圧延材の目標温度の、圧延時間の経過に伴う変化を、破線で示した。
【００４１】
それら図２及び図３からも明らかなように、本発明に従う構造を有する温度制御装置を備えた熱間圧延機を用いて、圧延材の圧延加工を行なった場合には、圧延機出側での圧延材の温度が、目標温度の変化に略正確に対応して変化せしめられていることが、認められる。これに対して、単に、フィードバック調節による温度制御を行なうように構成された温度制御装置を有する熱間圧延機を用いて、圧延材の圧延加工を行なった場合には、圧延機出側での圧延材の温度が、目標温度が高められても、それに対応することなく、却って低下せしめられていることが、認められる。これらのことから、本発明に従って、圧延材の温度制御を行なうことによって、圧延機出側での圧延材の温度が、変化せしめられる目標温度に対して精度良く追従せしめられ得ることが、明確に認識され得るのである。
【００４２】
以上、本発明の具体的な構成について詳述してきたが、これはあくまでも例示に過ぎないのであって、本発明は、上記の記載によって、何等の制約をも受けるものではない。
【００４３】
例えば、前記実施形態では、圧延機出側での圧延材１８の温度が第一の目標温度となるように制御する温度制御が、圧延速度を自動的にフィードバック調節することによって、実施されていたが、かかる温度制御を、例えば、オペレータ等の手動操作によって実施することも、可能である。
【００４４】
また、前記実施形態では、圧延機出側での圧延材１８の温度が第一の目標温度となるように、圧延速度を調節する第一の調節手段たる第一の調節部２６と、圧延機出側での圧延材１８の温度が第二の目標温度となるように、圧延速度を調節する第二の調節手段たる第二の調節部３２とが、温度制御装置２４を構成する別々の要素にて構成されていたが、それら第一の調節手段と第二の調節手段とを一つの要素にて構成することも、可能である。
【００４５】
加えて、前記実施形態では、４段式圧延機からなる熱間仕上げ圧延機における温度制御方法と温度制御装置とに対して、本発明を適用したものの具体例を示したが、本発明は、その他、４段式圧延機以外の熱間仕上げ圧延機や熱間粗圧延機における温度制御方法と温度制御装置の何れに対しても、有利に適用され得るものであることは、勿論である。
【００４６】
その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもないところである。
【００４７】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、本発明に従う熱間圧延機における温度制御方法によれば、圧延材の圧延進行中に、熱間圧延機出側での圧延材の目標温度を第一の目標温度から第二の目標温度に変更して、温度制御するに際して、圧延材の目標温度の変更時における優れた温度追従性が十分に且つ効果的に発揮され得て、圧延材の温度が、部分的に、第一の目標温度と第二の目標温度とに、それぞれ、高精度に制御され得るのであり、その結果として、生産される圧延材において、所望の機械的性質と良好な品質とを安定的に確保することが可能となるばかりでなく、熱延コイルの製造に際して、コイルの巻緩みやそれに起因する様々な不具合の発生が、より効果的に防止され得るといった利点も得られるのである。
【００４８】
また、本発明に従う熱間圧延機における温度制御装置にあっても、圧延材の目標温度の変更時における優れた温度追従性が十分に且つ効果的に発揮され得て、圧延材の温度が、部分的に、異なる目標温度に、それぞれ、高精度に制御され得ることとなり、その結果、所望の機械的性質と良好な品質とを有する圧延材を得ることが出来るのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従う構造を有する温度制御装置を備えた熱間圧延機の一例の構成をモデル的に示す、一部ブロック図を含む概略説明図である。
【図２】図１に示される熱間圧延機を用いて、圧延材に対する圧延加工を行なったときの圧延材の圧延機出側での温度と圧延時間との関係とを示すグラフである。
【図３】本発明に従う構造を有する温度制御装置を何等有しない熱間圧延機を用いて、圧延材に対する粗圧延加工を行なったときの圧延材の圧延機出側での温度と圧延時間との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１０　熱間粗圧延機　　　　　　　　　　　　　　　　　１８　圧延材
２０　熱延コイル　　　　　　　　　　２１　入側温度センサ
２２　出側温度センサ　　　　　　　　２４　温度制御装置
２６　第一の調節部　　　　　　　　　２８　演算部
３０　設定部　　　　　　　　　　　　３２　第二の調節部[0001]
【Technical field】
The present invention relates to a temperature control method and a temperature control device in a hot rolling mill, in particular, by adjusting the rolling speed of the hot rolling mill, the temperature of the rolled material at the exit side of the hot rolling mill, The present invention relates to a temperature control method and a temperature control device in a hot rolling mill, which can advantageously control a plurality of target values that are changed during rolling of a material.
[0002]
[Background Art]
As is well known, in a hot rolling mill, controlling the temperature of a rolled material is an important factor in obtaining a rolled material having desired mechanical properties and the like. Therefore, various methods of controlling the temperature of the rolled material in such a hot rolling mill have been conventionally proposed, and as one of the methods, for example, as disclosed in Japanese Patent No. 2960878, etc. It is known to control the temperature of the rolled material at the exit of the rolling mill by adjusting the speed. That is, in the temperature control method for a rolling mill disclosed in this publication, the temperature of the rolled material on the exit side of the rolling mill is actually measured, and the actually measured temperature is set in advance to a target value of the rolled material on the exit side of the rolling mill. The rolling speed of the rolling mill is feedback-controlled so that the deviation from the temperature becomes zero.
[0003]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-323417 discloses a temperature control method which can be advantageously applied to obtain a hot-rolled coil by winding a rolled material rolled by a hot rolling mill into a coil shape. In the part of the rolled material providing the inner winding part of the coil and the other part of the rolled material providing the outer winding part, the respective target temperatures on the exit side of the hot rolling mill are set to different values from each other. The rolling speed of the hot rolling mill is adjusted by a feedback method so that a part of the rolled material and the other portions have target temperatures set to different values from each other, thereby controlling the temperature of the hot rolling mill. Has been clarified.
[0004]
That is, when the temperature of the rolled material is controlled to be a constant temperature on the exit side of the hot rolling mill, if the rolled material is extremely long, air cooling after rolling causes the leading end and the tail end of the rolled material. When a hot rolled coil is obtained by winding such a long rolled material in a coil shape, the amount of heat shrinkage in the coil radial direction at the outer winding portion of the hot rolled coil is large. Is smaller than the inner winding part, and a gap is generated between the wrapping surfaces of the rolled material wound on the hot-rolled coil, and as a result, the winding is loosened, and the hot-rolled coil is deformed or heat-treated. When the rolled material was unwound from the rolled coil, the surface of the rolled material might have scratches or the like.
[0005]
Therefore, according to the temperature control method of the hot rolling mill disclosed in the above publication, the target temperature of the rolled material on the exit side of the hot rolling mill is set to a predetermined first target temperature while the rolling of the rolled material is in progress. From that, by performing temperature control to change to a second target temperature higher than that, the temperature of a part of the rolled material giving the outer winding part of the hot rolled coil, the rolled material giving the inner winding part of the hot rolled coil By increasing the temperature of the other part of the hot-rolled coil so that the heat shrinkage in the coil radial direction in the outer winding part is larger than that in the inner winding part, the occurrence of loosening of the coil is prevented. is there.
[0006]
However, the present inventors have conducted various studies on such a temperature control method for a hot rolling mill, and found that the conventional method has insufficient temperature followability when the target temperature of the rolled material is changed. It became clear.
[0007]
That is, in the conventional method described above, the rolling speed of the hot rolling mill is adjusted by the feedback method based on the deviation between the actual measured temperature of the rolled material on the exit side of the hot rolling mill and the target temperature, and Since the temperature of the rolled material on the exit side of the rolling mill is controlled, the target temperature of the rolled material is changed from the first target temperature to the second target temperature, and then the temperature of the rolled material is reduced. It is inevitable that a "lag" will occur before reaching the second target temperature, and for example, if there is a large gap between the first target temperature and the second target temperature, or before rolling, In a rolled material, when there is a large temperature difference between a part to be controlled to the first target temperature and a part to be controlled to the second target temperature, such a “delay” is remarkable. As a result, the rolled material is brought to the target temperature. Control for the temperature control precision is there was may decrease.
[0008]
[Solution]
Here, the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and the problem to be solved is that while rolling of the rolled material is in progress, the rolled material on the exit side of the hot rolling mill is formed. The target temperature is changed from the first target temperature to a second target temperature different from the first target temperature, and temperature control is performed so that the rolled material partially matches the first and second target temperatures, respectively. In this case, regardless of the difference between the first target temperature and the second target temperature, and the magnitude of the partial temperature variation of the rolled material before rolling, the temperature followability when changing the target temperature of the rolled material is sufficient. To provide a temperature control method and a temperature control device in a hot rolling mill so that the temperature of a rolled material can be controlled with high accuracy to each of a plurality of target temperatures. is there.
[0009]
[Solution]
In the present invention, in order to solve the problem, by adjusting the rolling speed of the hot rolling mill according to a predetermined rolling speed command, the rolled material on the exit side of the hot rolling mill While controlling the temperature so as to be a predetermined first target temperature, during the progress of the rolling of the rolled material, the target temperature of the rolled material at the exit side of the hot rolling mill, the first temperature By changing the temperature to a second target temperature different from the target temperature, and further adjusting the rolling speed of the hot rolling mill accordingly, a part of the rolled material is moved out of the hot rolling mill. Side, when controlling the temperature to reach the second target temperature, based on the temperature model based on a temperature model representing the relationship between the change in rolling speed of the hot rolling mill and the change in temperature of the rolled material. While determining a coefficient representing the amount of temperature change of the rolled material for the amount of change in the rolling speed of the rolling mill, Based on the rolling conditions of the rolled material, the amount of change of the target temperature from the first target temperature to the second target temperature is set, and thereafter, the amount of change in the temperature of the rolled material with respect to the amount of change in the rolling speed is represented. Using the coefficient and the target temperature change amount, the hot roll necessary at the outlet side of the hot rolling mill from the first target temperature to the second target temperature. Determine the rolling speed change amount of the rolling mill, further, add the rolling speed change amount to the rolling speed command, according to the added value thus obtained, to adjust the rolling speed of the hot rolling mill. The gist of the present invention is a temperature control method for a hot rolling mill characterized by the above.
[0010]
In short, the temperature control method in the hot rolling mill according to the present invention, when changing the target temperature from the first target temperature to the second target temperature, the amount of change of the target temperature, the rolling of the hot rolling mill From the coefficient representing the amount of temperature change of the rolled material with respect to the speed change amount, the hot rolling mill exit side temperature of the rolled material, the hot rolling mill required to make the second target temperature from the first target temperature The amount of change in the rolling speed is determined, and the amount of change in the rolling speed thus determined is used for the hot rolling mill already adjusted so that the hot-rolling mill exit side temperature of the rolled material becomes the first target temperature. By adding to the rolling speed, the temperature of the rolled material on the exit side of the hot rolling mill is changed from a temperature that matches the first target temperature to a temperature that matches the second target temperature. The rolling speed of the mill was further adjusted.
[0011]
Therefore, in the method of the present invention, the rolling speed of the rolling mill is feedback-controlled so that the deviation between the measured temperature of the rolled material on the exit side of the hot rolling mill and the second target temperature becomes zero. Thereby, unlike the conventional temperature control method in which the hot rolling mill exit side temperature of the rolled material is made to coincide with the second target temperature, the target temperature of the rolled material is changed from the first target temperature to the second target temperature. After the change to the target temperature, a "delay" occurs before the temperature of the rolled material reaches the second target temperature, which can be advantageously eliminated, so that, for example, the first target temperature and the second Even if there is a large gap between the target temperature, also before rolling, in the rolled material, between the part to be controlled to the first target temperature and the part to be controlled to the second target temperature Even if there is a large temperature difference, target rolled material due to this "delay" Things like lowering of accuracy of the temperature control for controlling so that degree is raised is as it can be very effectively avoided.
[0012]
Therefore, according to the temperature control method in the hot rolling mill according to the present invention, during the rolling of the rolled material, the target temperature of the rolled material on the exit side of the hot rolling mill is changed from the first target temperature to the target temperature. Is changed to a different second target temperature, and when controlling the temperature of a part of the rolled material and the other parts so that they match the first target temperature and the second target temperature, respectively, Despite the difference between the first target temperature and the second target temperature, the magnitude of the partial temperature variation of the rolled material before rolling, etc., the excellent temperature followability when changing the target temperature of the rolled material is sufficient. Therefore, the temperature of the rolled material can be partially and precisely controlled to the first target temperature and the second target temperature, respectively. As a result, in the rolled material to be produced, desired mechanical properties and good quality can be stably ensured. Also, there is an advantage that the occurrence of various troubles caused by the trouble can be more effectively prevented.
[0013]
In the present invention, in order to solve the technical problems as described above, by adjusting the rolling speed of the hot rolling mill according to a predetermined rolling speed command, the outlet side of the hot rolling mill In the rolled material, while controlling the temperature so as to be a predetermined first target temperature, during the progress of the rolling of such rolled material, the target temperature of the rolled material at the exit side of the hot rolling mill, By changing to a second target temperature different from the first target temperature and further adjusting the rolling speed of the hot rolling mill, a part of the rolled material is In the temperature control device for controlling the temperature at the outlet side of the rolling mill so as to reach the second target temperature, (a) the temperature of the rolled material at the outlet side of the hot rolling mill is equal to the first target temperature. Temperature, based on the deviation between the hot rolling mill exit side temperature of the rolled material and the first target temperature. First adjusting means for adjusting the rolling speed of the hot rolling mill in accordance with the rolling speed command, and (b) changing the rolling speed of the hot rolling mill. Calculating means for calculating a coefficient indicating a temperature change amount of the rolled material with respect to a rolling speed change amount of the hot rolling mill based on a temperature model indicating a relationship with the temperature change amount of the rolled material; Setting means for setting a change amount of the target temperature from the first target temperature to the second target temperature based on rolling conditions of the rolled material; and (d) a rolling speed obtained by the calculating means. From the coefficient representing the temperature change amount of the rolled material with respect to the change amount, and the target temperature change amount set by the setting means, the hot rolling mill exit side temperature of the rolled material, the first target temperature from the first target temperature Rolling speed of the hot rolling mill required to achieve the second target temperature Determining the amount of change, and adding the rolling speed change amount to the rolling speed command, so as to further adjust the rolling speed of the hot rolling mill. The gist of the invention is also a temperature control device in a rolling mill.
[0014]
By using such a temperature control device in a hot rolling mill according to the present invention, the method of the present invention as described above can be advantageously carried out.Therefore, during the rolling of the rolled material, the hot rolling mill exit side While changing the target temperature of the rolled material from the first target temperature to the second target temperature, when controlling the temperature of the rolled material, the difference between the first target temperature and the second target temperature, and before the rolling Regardless of the magnitude of the partial temperature variation of the rolled material, etc., the excellent temperature following ability at the time of changing the target temperature of the rolled material can be sufficiently and effectively exerted, and the temperature of the rolled material is partially reduced. In addition, the first target temperature and the second target temperature can be controlled with high accuracy, respectively. As a result, in the rolled material to be produced, desired mechanical properties and good quality can be stably maintained. It is possible to secure it in a reliable manner.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, in order to clarify the present invention more specifically, a configuration of a temperature control method and a temperature control device in a hot rolling mill according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0016]
First, FIG. 1 schematically shows a hot finishing mill as an embodiment of a hot rolling mill provided with a temperature control device having a structure according to the present invention, which can realize the method of the present invention. I have. As is apparent from FIG. 1, the hot-rolling finishing mill 10 of the present embodiment is composed of a general single-stand type four-high rolling mill, and a pair of work rolls 12a and 12b and vertically It has a pair of backup rolls 14a and 14b positioned so as to be sandwiched therebetween.
[0017]
Then, of the pair of work rolls 12a, 12b, the lower work roll 12b is driven to rotate by the drive motor 16, and accordingly, the upper work roll 12a and the pair of backup rolls 14a, 14b, the rolled material 18 which is extremely long and which has been heated to a predetermined temperature in advance by a heater (not shown) or the like is moved from the entrance side (right side in FIG. 1) to the exit side (FIG. 1). (Middle, left side), while being gradually fed in one direction, finish-rolled between a pair of work rolls 12a and 12b at a rolling speed corresponding to the rotational driving amount of the drive motor 16, and this finishing is performed. The rolled material 18 is wound by a known winding machine 19 to produce a hot-rolled coil 20.
[0018]
In FIG. 1, reference numerals 21 and 22 denote an entrance temperature sensor and an exit temperature sensor having a known structure for measuring the temperature of the rolled material 18 on the entrance and exit sides of the hot finishing mill 10. . Further, here, only the lower work roll 12b of the pair of work rolls 12a and 12b is driven by the drive motor 16, but together with the lower work roll 12b, the upper work roll 12b is moved upward. It is of course possible to configure the work roll 12a located at a position to be driven to rotate by another drive motor independent of the drive motor 16.
[0019]
The hot finishing mill 10 of the present embodiment has a temperature control device 24 for controlling the temperature of the rolled material 18 on the outlet side thereof, and the temperature control device 24 The temperature of the rolled material 18 at the outlet side of the hot finishing rolling mill 10 in the forward portion in the rolling direction is controlled so as to match a first target temperature set in advance. During the progress of rolling, the target temperature at the exit side of the hot finishing rolling mill 10 (hereinafter referred to as the rolling mill exit side) is changed to a second target temperature higher than the first target temperature, and The temperature is controlled so that the temperature at the exit side of the rolling mill in the portion on the rear side in the rolling direction in the rolling direction is made to coincide with the second target temperature.
[0020]
More specifically, the temperature control device 24 has a basic configuration including four elements of a first adjustment unit 26, a calculation unit 28, a setting unit 30, and a second adjustment unit 32. And among these four elements, the first adjusting unit 26 is a temperature of the rolled material 18 actually measured by the outlet temperature sensor 22 on the rolling mill outlet side, that is, a measured value of the rolling mill outlet side measured temperature of the rolled material 18, By inputting a deviation from the first target temperature set in advance, based on such a deviation, so that the actual measured temperature on the rolling mill exit side matches the first target temperature, a hot finishing rolling mill The rolling speed of the rolled material 18 at 10 can be adjusted.
[0021]
That is, here, in the first adjusting unit 26, for example, according to the magnitude of the deviation between the actual measured temperature on the exit side of the rolling mill and the first target temperature, such a deviation is set to zero so as to be zero. The amount by which the adjusting unit 26 increases or decreases the rotational drive of the drive motor 16 is calculated according to the rolling conditions such as the material of the rolled material 18 and the deviation of the actual measured temperature on the rolling mill exit side from the first target temperature. By the input, the amount of increase or decrease of the rotational drive of the drive motor 16 according to the deviation is determined.
[0022]
Then, the increase / decrease amount of the rotational drive of the drive motor 16 thus determined is added to a previously stored reference amount of the rotational drive of the drive motor 16, so that the actual measured temperature on the rolling mill exit side and the first amount are calculated. A drive command for rotating the drive motor 16 so as to make the deviation from the target temperature zero, in other words, a rolling speed command for the hot finishing mill 10, is determined and output to the drive motor 16, whereby According to the rolling speed command, the amount of rotation of the motor 16 is increased or decreased so that the rolling speed of the rolled material 18 in the hot finishing mill 10 can be adjusted. Note that, here, the first target temperature is appropriately determined by, for example, rolling conditions such as the material of the rolled material 18 so that desired mechanical properties are obtained in the rolled material 18 after rolling. It becomes.
[0023]
On the other hand, the calculation unit 28 calculates a coefficient representing the amount of change in the temperature of the rolled material 18 with respect to the change in the rolling speed of the hot finishing rolling mill 10, and outputs the coefficient to the second adjustment unit 32. It has become. The coefficient representing the amount of change in the temperature of the rolled material 18 with respect to the amount of change in the rolling speed, which is calculated by the calculation unit 28, represents the relationship between the amount of change in the rolling speed of the hot finishing mill 10 and the amount of change in the temperature of the rolled material 18. It will be obtained based on the represented temperature model.
[0024]
Further, the setting unit 30 changes the target temperature of the rolled material 18 at the exit side of the rolling mill from a preset first target temperature to a second target temperature that is higher than the first target temperature. Is set on the basis of the rolling conditions of the rolled material 18, and the set target temperature change amount can be output as the second control unit 32 and the first target temperature change amount.
[0025]
That is, as described above, the hot finish rolling mill 10 of the present embodiment produces the hot rolled coil 20 with the rolled material 18. When the temperature of the outer winding portion is lower than the temperature of the inner winding portion, the heat shrinkage in the coil radial direction of the outer winding portion becomes smaller than that of the inner winding portion, and there is a possibility that the winding of the hot rolled coil 20 may be loosened. is there. In addition, since the rolled material 18 providing the hot-rolled coil 20 is extremely long and is heated to a predetermined temperature prior to rolling, the rolled material 18 before rolling is reduced during rolling. At the end of the rolling process, the temperature of the tail end portion of the rolled material 18 at the end of the hot rolling mill 10 at the end of the rolling process is rapidly lowered.
[0026]
Therefore, in this case, the setting unit 30 sets the second target temperature to a temperature higher than the first target temperature, specifically, to prevent the loosening of the hot-rolled coil 20 from occurring. The heat shrinkage in the coil radial direction of the outer winding portion of the rolled coil 20 is set to a temperature that can be made larger than the heat shrinkage in the coil radial direction of the inner winding portion set as the first target temperature. In addition, such setting of the second target temperature is based on the data such as the amount of temperature drop at the tail end of the rolled material 18 on the side of the hot finishing mill 10 and the data of the heat shrinkage. It is configured to be performed based on rolling conditions and the like of a material and the like in consideration of the above. The amount of temperature drop at the tail end of the rolled material 18 at the entrance of the hot finishing mill 10 is sequentially measured by, for example, an entrance temperature sensor 21 installed at the entrance of the hot finishing mill 10. , Based on the actually measured temperature of the rolled material 18 on the hot finish rolling mill 10 entry side.
[0027]
Further, the second adjusting unit 32 inputs the coefficient output from the arithmetic unit 28 and representing the amount of change in the temperature of the rolled material 18 with respect to the change in the rolling speed of the hot finishing mill 10, and the output from the setting unit 30. The input of the target temperature change amount for changing the target temperature of the rolled material 18 at the rolling mill outlet side from the first target temperature to the second target temperature, the rolling mill outlet side temperature of the rolled material 18 The amount of change in the rolling speed of the hot finishing mill 10 required to achieve the second target temperature from the first target temperature is determined, and based on the determined amount of change in the rolling speed, The rolling speed of the rolled material 18 in the hot finish rolling mill 10 can be adjusted so that the temperature of the rolled material 18 coincides with the second target temperature.
[0028]
That is, in the second adjusting unit 32, the rolling speed change amount obtained therefrom is compared with the rolling speed command output from the first adjusting unit 26, that is, the rolled material on the rolling mill exit side. 18 is added to the rolling speed of the hot finishing mill 10 adjusted to the first target temperature, and the added value is input to the drive motor 16, whereby the rotation according to the added value is performed. The drive motor 16 is driven by the drive amount, so that the rolling speed of the hot finishing mill 10 can be adjusted so that the temperature at the rolling mill exit side of the rolled material 18 becomes the second target temperature. -ing In the second adjusting unit 32, the amount of change in the rolling speed is obtained in accordance with the timing at which the target temperature of the rolled material 18 on the exit side of the rolling mill is changed from the first target temperature to the second target temperature. Therefore, it is added to the rolling speed command.
[0029]
By the way, when the finish rolling is performed on the rolled material 18 by using the hot finishing rolling mill 10 having the temperature control device 24 as described above, the temperature of the rolled material 18 on the exit side of the rolling mill is, for example, as follows. It will be controlled by such a procedure.
[0030]
That is, first, after the finish rolling of the rolled material 18 is started, the measured temperature at the rolling mill exit side of the rolled material 18 actually measured by the exit temperature sensor 22 and the first target temperature previously determined according to rolling conditions and the like. A rolling speed command for adjusting the rolling speed of the hot finishing rolling mill 10 is determined based on the deviation from the rolling speed command, and the rolling of the hot finishing rolling mill 10 is performed by a known feedback method according to the rolling speed command. By controlling the speed, the temperature of the rolled material 18 in the hot finishing rolling mill 10 is controlled so that the temperature of the rolled material 18 on the exit side of the rolling mill becomes a first target temperature set in advance.
[0031]
On the other hand, regarding the hot finish rolling mill 10 and the rolled material 18 used here, the amount of change in the rolling speed of the hot finish rolling mill 10 and the amount of change in the rolling speed of the hot finished rolling mill 10 obtained using various pieces of information acquired in advance. Based on a temperature model representing a relationship with the temperature change amount, a coefficient representing the temperature change amount of the rolled material 18 with respect to the rolling speed change amount of the hot finishing rolling mill 10 is obtained.
[0032]
Then, for example, when the diameter of the hot-rolled coil 20 made of the rolled rolled material 18 reaches a predetermined value, or the total length of the rolled material 18 sent to the hot finishing rolling mill 10 is a constant value. And the like, the measured temperature of the rolled material 18 at the entrance of the hot finishing rolling mill 10 measured by the entrance temperature sensor 21 is acquired, and the measured temperature and the measured temperature at the exit of the rolling mill are obtained. From the measured temperature of the leading end of the rolled material 18 at the entrance to the hot finishing rolling mill 10 in the initial stage of the rolling when the temperature control is started so that the temperature of the rolled material 18 becomes the first target temperature, the tail of the rolled material 18 Calculate the temperature drop at the end. Then, based on the rolling conditions such as the temperature drop amount of the rolled material 18 and the material of the rolled material 18 thus determined, the target temperature of the rolled material 18 at the rolling mill exit side is changed from the first target temperature to the second target temperature. A target temperature change amount for changing to the second target temperature is set.
[0033]
Next, from the target temperature change amount thus set and a coefficient representing the temperature change amount of the rolled material 18 with respect to the previously determined rolling speed change amount of the hot finishing mill 10, the rolled material 18 at the rolling mill exit side is obtained. The amount of change in the rolling speed required to bring the temperature from the first target temperature to the second target temperature is determined. The amount of change in the rolling speed is obtained, for example, by the following equation (1), but can also be obtained from experimental values obtained from various experiments, empirical values based on past experiences, and the like. It is.
[0034]
ΔV = 1 / (dT / dV) × ΔT (1)
[However, ΔV: amount of change in rolling speed
dT / dV: coefficient representing the amount of change in temperature of the rolled material with respect to the amount of change in rolling speed
ΔT: target temperature change amount]
[0035]
Then, the above-mentioned rolling speed of the hot finishing rolling mill 10 adjusted according to the rolling speed command so that the temperature of the rolled material 18 on the rolling mill outlet side becomes the first target temperature is as described above. The rolling speed change amount thus obtained is added, and the rolling speed of the hot finishing rolling mill 10 is increased so that the rolling mill exit side temperature of the rolled material 18 becomes the second target temperature. Thus, the temperature at the exit of the rolling mill of the rolled material 18 is raised until it coincides with the second target temperature.
[0036]
The addition of the change amount of the rolling speed to the rolling speed of the hot finishing mill 10 according to the rolling speed command may be performed, for example, at the time when the diameter of the hot rolling coil 20 becomes a certain value or more, or at the time of the hot finishing rolling mill. This is carried out at a timing when it is desired to change the target temperature of the rolled material 18 on the exit side of the rolling mill, for example, when the total length of the rolled material 18 sent to the roll 10 has reached a certain value or more. From the point of view, it is also performed at a timing or the like where the rolling speed is to be increased within the target temperature range.
[0037]
As described above, in the present embodiment, the target temperature change amount and the heat amount are adjusted in accordance with the timing at which the target temperature of the rolled material 18 at the rolling mill exit side is changed from the first target temperature to the second target temperature. From the coefficient representing the amount of change in the temperature of the rolled material to the amount of change in the rolling speed of the finish rolling mill 10, from the coefficient representing the amount of change in the rolling speed, to the second target temperature, the hot finish rolling required to raise the exit temperature of the rolling material 18 in the rolling mill The rolling speed change amount of the rolling mill 10 is determined, and the rolling speed change of the hot finishing rolling mill 10 is already adjusted so that the rolling-material exit side temperature of the rolled material becomes the first target temperature. By adding the amounts, the rolling speed is adjusted so that the temperature of the rolled material 18 on the exit side of the rolling mill becomes the second target temperature. Change the target temperature from the first target temperature to the second target temperature From the above, without actually causing a "delay" until the temperature of the rolled material 18 reaches the second target temperature, excellent temperature followability can be sufficiently and effectively exhibited, and the rolling mill exit side Temperature of the rolled material 18 can be controlled with high precision, and as a result, in the rolled material 18, it is possible to stably secure desired mechanical properties and good quality. It is also possible to loosen the winding of the hot-rolled coil 20 made of the rolled material 18, deform the hot-rolled coil 20 due to the loosening, or unwind the rolled material 18 from the hot-rolled coil 20. The generation of scratches on the surface of the rolled material 18 can be more effectively prevented.
[0038]
Here, when rolling the rolled material by a hot rolling mill, according to the present invention, by performing the temperature control of the rolled material, in order to confirm that the above-described excellent features can be exhibited, by the present inventors, The tests performed will be described in detail.
[0039]
That is, first, using a hot finishing rolling mill equipped with a temperature control device having a structure as shown in FIG. 1 and a long aluminum rolled material, while rolling such a rolled material, and during the rolling process, In order to keep the temperature of the rolled material at the exit side of the rolling mill at the first target temperature, temperature control for feedback-controlling the rolling speed is continuously performed, and, at the end of rolling of the rolled material, at the end of the rolling mill, In accordance with the method of the present invention, temperature control was performed such that the temperature of the rolled material in Step 1 was changed from the first target temperature to the second target temperature higher than the first target temperature. In this test, the temperature before rolling at the tail end of the rolled material, in which the temperature at the rolling mill exit side is to be controlled to the second target temperature, is larger than that at the leading end of the rolled material. Rolling was carried out under rolling conditions such that it could be lowered. The change of the measured temperature of the rolled material at the exit side of the rolling mill with the elapse of the rolling time at this time is shown by a solid line in FIG. In addition, FIG. 2 shows the change in the target temperature of the rolled material on the exit side of the rolling mill, which is changed from the first target temperature to the second target temperature after a predetermined time has elapsed, with the elapse of the rolling time. Shown by broken lines.
[0040]
Also, for comparison, the temperature of the rolled material on the exit side of the rolling mill is set to be the first target temperature in the first half of the rolling process, and to be the second target temperature at the end of the rolling process. Conventionally, a hot finish rolling known in the art is provided with a temperature control device having a structure different from the temperature control device as shown in FIG. 1 in which the temperature of the rolled material is controlled by feedback-controlling the rolling speed. Using a rolling mill and a long aluminum rolled material, while rolling such a rolled material, in the first half of the rolling process, so that the temperature of the rolled material at the rolling mill exit side becomes the first target temperature, Then, at the end of the rolling, the rolling speed was feedback-adjusted to achieve the second target temperature, and the temperature was controlled. In this test, similarly to the test described above, the temperature before rolling at the tail end of the rolled material, in which the temperature at the exit side of the rolling mill should be controlled to the second target temperature, is at the tip of the rolled material. Rolling was carried out under rolling conditions such that it could be lowered significantly. The change in the measured temperature of the rolled material at the exit of the rolling mill with the elapse of the rolling time at this time is shown by a solid line in FIG. FIG. 3 also shows the change in the target temperature of the rolled material on the exit side of the rolling mill with the elapse of the rolling time by a broken line.
[0041]
As apparent from FIGS. 2 and 3, when rolling of a rolled material is performed using a hot rolling mill provided with a temperature control device having a structure according to the present invention, the rolling mill exit side It is recognized that the temperature of the rolled material is changed almost exactly in response to the change in the target temperature. On the other hand, when the rolling of the rolled material is performed simply by using a hot rolling mill having a temperature control device configured to perform the temperature control by feedback adjustment, the rolling mill at the delivery side is It is recognized that the temperature of the rolled material is rather lowered even if the target temperature is increased, without correspondingly. From these facts, it is clear that by controlling the temperature of the rolled material in accordance with the present invention, the temperature of the rolled material on the exit side of the rolling mill can be accurately followed to the target temperature that is changed. It can be recognized.
[0042]
Although the specific configuration of the present invention has been described in detail above, this is merely an example, and the present invention is not limited by the above description.
[0043]
For example, in the embodiment, the temperature control for controlling the temperature of the rolled material 18 on the exit side of the rolling mill to be the first target temperature is performed by automatically feedback-controlling the rolling speed. However, it is also possible to perform such temperature control by, for example, a manual operation of an operator or the like.
[0044]
Further, in the embodiment, the first adjusting unit 26 as first adjusting means for adjusting the rolling speed such that the temperature of the rolled material 18 on the rolling mill outlet side becomes the first target temperature; A second adjusting unit 32 as a second adjusting means for adjusting the rolling speed so that the temperature of the rolled material 18 on the outlet side becomes the second target temperature is a separate element constituting the temperature control device 24. However, it is also possible to configure the first adjusting means and the second adjusting means with one element.
[0045]
In addition, in the embodiment, a specific example of the present invention is applied to a temperature control method and a temperature control device in a hot finishing rolling mill including a four-high rolling mill. In addition, it goes without saying that the present invention can be advantageously applied to any of the temperature control method and the temperature control device in the hot finishing rolling mill and the hot rough rolling mill other than the four-high rolling mill.
[0046]
In addition, although not enumerated one by one, the present invention can be embodied in modes in which various changes, modifications, improvements, and the like are added based on the knowledge of those skilled in the art. It goes without saying that all of them are included in the scope of the present invention unless departing from the spirit of the present invention.
[0047]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the temperature control method in the hot rolling mill according to the present invention, the target temperature of the rolled material on the exit side of the hot rolling mill is set to the first temperature during the rolling of the rolled material. From the target temperature to the second target temperature, when controlling the temperature, excellent temperature followability at the time of the change of the target temperature of the rolled material can be sufficiently and effectively exerted, the temperature of the rolled material is, In part, the first target temperature and the second target temperature can be controlled with high precision, respectively, so that the desired mechanical properties and good quality and Not only can be ensured stably, but also in the production of the hot-rolled coil, there is obtained an advantage that loosening of the coil and occurrence of various troubles caused by the coil can be more effectively prevented. is there.
[0048]
Further, even in the temperature control device in the hot rolling mill according to the present invention, excellent temperature followability when changing the target temperature of the rolled material can be sufficiently and effectively exerted, and the temperature of the rolled material is In part, different target temperatures can each be controlled with a high degree of accuracy, so that a rolled material with the desired mechanical properties and good quality can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic explanatory view, including a partial block diagram, schematically showing a configuration of an example of a hot rolling mill provided with a temperature control device having a structure according to the present invention.
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the temperature at the exit side of the rolling mill and the rolling time when rolling is performed on the rolled material using the hot rolling mill shown in FIG.
FIG. 3 shows a temperature, a rolling time, and a temperature at a rolling mill exit side of a rolled material when a rough rolling process is performed on the rolled material using a hot rolling mill having no temperature control device having a structure according to the present invention. 6 is a graph showing the relationship of.
[Explanation of symbols]
10 Hot rough rolling mill 18 Rolled material
Reference Signs List 20 hot-rolled coil 21 inlet temperature sensor
22 Outlet temperature sensor 24 Temperature controller
26 first adjustment unit 28 operation unit
30 setting part 32 second adjusting part

Claims

By adjusting the rolling speed of the hot rolling mill in accordance with the predetermined rolling speed command, the temperature control is performed so that the rolled material on the exit side of the hot rolling mill has a predetermined first target temperature. During the rolling of the rolled material, the target temperature of the rolled material at the outlet of the hot rolling mill is changed to a second target temperature different from the first target temperature, and accordingly, By further adjusting the rolling speed of the hot rolling mill, the temperature of a part of the rolled material is controlled at the outlet side of the hot rolling mill so as to be the second target temperature. ,
Based on a temperature model representing the relationship between the rolling speed change amount of the hot rolling mill and the temperature change amount of the rolled material, a coefficient representing the temperature change amount of the rolled material with respect to the rolling speed change amount of the hot rolling mill On the other hand, based on the rolling conditions of the rolled material, a change amount of the target temperature from the first target temperature to the second target temperature is set. Using the coefficient representing the temperature change amount and the target temperature change amount, the temperature of the rolled material at the outlet side of the hot rolling mill is changed from the first target temperature to the second target temperature. The required amount of change in the rolling speed of the hot rolling mill is obtained, and the amount of change in the rolling speed is further added to the rolling speed command, and according to the added value thus obtained, the rolling speed of the hot rolling mill is determined. Temperature control in hot rolling mill characterized by adjusting the temperature Method.

By adjusting the rolling speed of the hot rolling mill in accordance with the predetermined rolling speed command, the temperature control is performed so that the rolled material on the exit side of the hot rolling mill has a predetermined first target temperature. During the rolling of the rolled material, the target temperature of the rolled material at the outlet of the hot rolling mill is changed to a second target temperature different from the first target temperature, and accordingly, By further adjusting the rolling speed of the hot rolling mill, a temperature at which a part of the rolled material is temperature-controlled at the outlet side of the hot rolling mill to be the second target temperature. Control device,
The temperature of the rolled material at the outlet side of the hot rolling mill is based on the deviation between the hot rolling mill outlet side temperature and the first target temperature of the rolled materials so as to be the first target temperature. Determining the rolling speed command, and adjusting the rolling speed of the hot rolling mill according to the rolling speed command,
Based on a temperature model representing the relationship between the rolling speed change amount of the hot rolling mill and the temperature change amount of the rolled material, a coefficient representing the temperature change amount of the rolled material with respect to the rolling speed change amount of the hot rolling mill Computing means for computing
Setting means for setting a change amount of the target temperature from the first target temperature to the second target temperature, based on rolling conditions of the rolled material,
From the coefficient representing the temperature change amount of the rolled material with respect to the rolling speed change amount obtained by the arithmetic means, and the target temperature change amount set by the setting means, the hot rolling mill exit side temperature of the rolled material is obtained. Determining the amount of change in the rolling speed of the hot rolling mill required to achieve the second target temperature from the first target temperature, and adding the amount of change in the rolling speed to the rolling speed command. By the second adjusting means for further adjusting the rolling speed of the hot rolling mill,
A temperature control device in a hot rolling mill, comprising: