JP5023571B2 - 連続冷間圧延機の先端自動通板装置 - Google Patents

Description

この発明は、鉄鋼分野の圧延過程における先端通板時間の短縮、先端材品質向上、オペレータの作業軽減、尾端尻抜け通板時間の短縮をすることを目的とする連続冷間圧延機の先端自動通板装置に関するものである。

従来、鉄鋼分野の冷延設備における先端通板装置においては、上位計算機からの張力設定値を受け取り、オペレータが手動操作でワークロールのギャップを調整して、各圧延機噛み込み（メタルイン）後に張力設定値を見ながら張力の合わせ込みをして、巻き取りリールまで通板を行う、手動通板操業を採用していた。その為 通板に多くの時間を要し、また通板部におけるオフゲージが発生していた。このオフゲージ部分は、製品材にならず次工程でカットされる（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−３４１１６号公報

従来の鉄鋼分野の冷延設備における先端通板装置では、圧延開始前に各圧延機スタンドのワークロールギャップを板先端部噛み込みが可能となるように一定量を開放して、入側払い出しリールから被圧延材を通板する。板先端部が噛み込んだ圧延機は、低圧下率の低圧延荷重になるように荷重一定制御及び入側張力を前段の圧延機によるロール速度を用いて一定に入側張力一定制御を開始する。通板状態においては、板厚はワークロールギャップ、張力は前段圧延機によるロール速度によって制御するが、圧延速度が上昇後は、板厚制御は前段圧延機によるロール速度、張力制御はワークロールギャップによって実現している。
板先端部が次圧延機に到達し、出側張力が確立してから該当圧延機の圧下を閉して設定荷重に持っていく為、急激な圧下により発生する板先端部の蛇行がなかった反面、開放後に閉めるため、オフゲージが必ず出来てしまい、先端除去が必要となるのが課題であった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、上位計算機からは、圧延時のワークロールギャップ値を受け取り、圧延ギャップとバイアス定数にてワークロールギャップ値を変更して圧延機噛み込み後、距離タイマーがタイムアップ後に圧延ギャップ設定に戻す事で実現するようにした連続冷間圧延機の先端自動通板装置を提供するものである。

この発明に係る連続冷間圧延機の先端自動通板装置においては、連続冷間圧延機の上下ワークロール間のギャップを調整することにより、圧延材の板厚を制御するものにおいて、管理されているプロダクションデータのうち、圧延ギャップデータとしてのローリングギャップテーブルを送信情報として生成して送信する上位計算機と、上位計算機から送信される圧延ギャップデータとしてのローリングギャップテーブルを受け取り、受け取った制御用のローリングギャップテーブルに対して、プログラムコントローラ側操作端末により、通板性を良くする為に、ローリングギャップテーブルにバイアス値を付加したローリングギャップテーブル＋バイアス値からなるテーブルを通板用ギャップデータとして格納するプログラムコントローラとを備え、通板準備及び圧延材尻抜け時は、圧延ギャップをローリングギャップテーブル＋バイアス値に変更し、メタルイン前、及びメタルイン時は、圧延ギャップをローリングギャップテーブル＋バイアス値とし、メタルイン＋設定長さ後では、圧延ギャップをローリングギャップテーブルに戻すように変更してオフゲージを減らすものである。

この発明によれば、オペレータ手動による通板でない為、圧延過程における 先端通板時間の短縮が可能である。例えば、５台の圧延機があり各圧延機間を４ｍ、通板待機位置から第１圧延機まで３ｍ、最終圧延機と巻き取りリールの間も５ｍとする（合計２４ｍ）。現状のオペレータ手動での圧延では、第１圧延機のワークロールギャップを開けて、板が蛇行しない為にガイド等の調整も実施した上で、第１圧延機が噛み込み（メタルイン）するまでに２０秒位かかっている。各圧延機間も手動にてガイド、ギャップを開け閉をして板を通している。また途中で通板を止めるなどしており、圧延材先端速度３０ｍ／分にて、平均９０秒かかっている。しかし、この発明による自動通板の改善では、例えば上位計算機からの圧延ギャップ、第１圧延機 0.082mm、第２圧延機 −0.584mm、第３圧延機 −0.932mm、第４圧延機 −0.910mm、第５圧延機 −0.760mmに対して、バイアス値、第１圧延機 0.500mm、第２圧延機 0.700mm、第３圧延機 0.900mm、第４圧延機 1.00mm、第５圧延機 1.00mmを付加し、ギャップを開けることにより、先端が入りやすくなる。
また圧延機噛み込み（メタルイン）後、 距離タイマー後に通板ギャップを圧延ギャップに戻すことができる為、オフゲージを減らすことができる。
自動通板では、平均９０秒かかっていたところが６０秒で通板待機位置から巻き取りリールまで通板でき、材料の品質向上が図れる。
また尾端尻抜け時に最終圧延機前停止させないことにより、現在平均５０秒かかっている時間が削減され、操業稼働率の向上に貢献することが可能となる。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図１、図２に基づいて説明する。図１において、上位計算機(L2)で管理されているプロダクションデータ１のうち、圧延ギャップデータはL2ローリングギャップテーブル２としてプログラムコントローラ（ＰＬＣ）(L1)への送信情報として生成され、プログラムコントローラ(L1)側の L1ローリングギャップテーブル３に送信される。プログラムコントローラ側操作端末４により、L1ローリングギャップテーブルにバイアス値を付加したテーブルがL1ローリングギャップテーブル＋バイアス５に格納される。図２において、６は第１圧延機、７は第２圧延機、８は第３圧延機、９は第４圧延機、１０は第５圧延機、１１は先端材、１２は入側払い出しリール、１３は巻き取りリール、１４は第１圧延機６の前に設けられた油拭き取りロールである。
図３はワークロールギャップの動作例を示す図で、１５はワークロール、１６は圧延材である。図４はギャップ値のバイアスを付加するプログラムコントローラ側操作端末の設定画面を示す図で、２０は板厚、２１は通板ギャップ用バイアス設定である。図５はタイムアップ値を設定するプログラムコントローラ側操作端末の画面を示す図で、２２は出側板厚、２３はメタルイン＋長さ設定である。図６は図４のプログラムコントローラ側操作端末の設定によるギャップバイアスと出側板厚との関係を示す特性図で、２４はギャップバイアスと出側板厚との特性グラフある。図６のグラフ２４により出側板厚よりギャップバイアス値を算出する。

次に動作について説明する。
図３において、プログラムコントローラ(L1)側の L1ローリングギャップテーブル３の圧延ギャップに対し、プログラムコントローラ側操作端末４による通板ギャップ用バイアス設定２１を設定可能とし、通板ギャップを生成することができる。これにより、先端がワークロール１５に引っかかりループになることなく通板することできる。

実施の形態２．
なお、上記実施の形態１では、プログラムコントローラ(L1)側の L1ローリングギャップテーブル３の圧延ギャップに対し、プログラムコントローラ側操作端末４による通板ギャップ用バイアス設定２１を設定可能とし、通板ギャップを生成することができたが、圧延ギャップに戻す為、図５に示すように、メタルイン＋長さ (ｍ)設定２３を設けることにより、オフゲージ量を減らすることができる。

実施の形態３．
なお、上記実施の形態１では、プログラムコントローラ(L1)側の L1ローリングギャップテーブル３の圧延ギャップに対し、プログラムコントローラ側操作端末４による通板ギャップ用バイアス設定２１を設定可能とし、通板ギャップを生成することができたが、圧延材尻抜け時、次の材料の通板用に、ギャップを通板ギャップ（圧延ギャップ＋バイアス値）に変更できるようにし、ワークロール１５に傷を付けることなく、操業時間を伸ばすことができる。

実施の形態４．
なお、上記実施の形態１では、プログラムコントローラ(L1)側の L1ローリングギャップテーブル３の圧延ギャップに対し、プログラムコントローラ側操作端末４による通板ギャップ用バイアス設定２１を設定可能とし、通板ギャップを生成することができたが、前段のラインにて油の付いている圧延材が来ることにより第１圧延機６のワークロールに板先端部が滑って通板できないことがある。
そこで、油拭き取りロール１４を圧延機の前に設け、そのロールの回転速度を圧延材によりプログラムコントローラ(L1)で制御するようにした為、油が落とすことができ第１圧延機６のワークロールにメタルインし易くすることができる。

この発明の実施の形態１における連続冷間圧延機の先端自動通板装置を示した説明図である。 この発明の実施の形態１における連続冷間圧延機の先端自動通板装置を示す構成図である。 この発明におけるワークロールギャップの動作例を示す図である。 この発明におけるギャップ値のバイアスを付加するプログラムコントローラ側操作端末の設定画面を示す図である。 この発明におけるタイムアップ値を設定するプログラムコントローラ側操作端末の画面を示す図である。 図４のプログラムコントローラ側操作端末の設定によるギャップバイアスと出側板厚との関係を示す特性図である。

符号の説明

L1 プログラムコントローラ
L2 上位計算機
１ プロダクションデータ
２ L2ローリングギャップテーブル
３ L1ローリングギャップテーブル
４ プログラムコントローラ側操作端末
５ L1ローリングギャップテーブル＋バイアス
６〜１０ 第１〜第５圧延機
１１ 先端材
１２ 入側払い出しリール
１３ 巻き取りリール
１４ 油拭き取りロール
１５ ワークロール
１６ 圧延材
２０ 板厚
２１ 通板ギャップ用バイアス設定
２２ 出側板厚
２３ メタルイン＋長さ(ｍ)設定
２４ 特性グラフ

Claims (2)

1. 連続冷間圧延機の上下ワークロール間のギャップを調整することにより、圧延材の板厚を制御する連続冷間圧延機の先端通板装置において、
   管理されているプロダクションデータのうち、圧延ギャップデータとしてのローリングギャップテーブルを送信情報として生成して送信する上位計算機と、
   前記上位計算機から送信される圧延ギャップデータとしてのローリングギャップテーブルを受け取り、受け取った制御用のローリングギャップテーブルに対して、プログラムコントローラ側操作端末により、通板性を良くする為に、ローリングギャップテーブルにバイアス値を付加したローリングギャップテーブル＋バイアス値からなるテーブルを通板用ギャップデータとして格納するプログラムコントローラとを備え、
   通板準備及び圧延材尻抜け時は、圧延ギャップをローリングギャップテーブル＋バイアス値に変更し、メタルイン前、及びメタルイン時は、圧延ギャップをローリングギャップテーブル＋バイアス値とし、メタルイン＋設定長さ後では、圧延ギャップをローリングギャップテーブルに戻すように変更してオフゲージを減らすことを特徴とする圧延機の先端自動通板装置。
2. プログラムコントローラ側の通板用ギャップを圧延ギャップに戻すタイミングを設定する機能を操作端末に設けたことを特徴とする請求項１記載の圧延機の先端自動通板装置。

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