JP4719973B2

JP4719973B2 - Sheet bar heating method

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Publication number: JP4719973B2
Application number: JP2000377908A
Authority: JP
Inventors: 太一久木▲崎▼; 卓士香川; 公治柳野
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2000-12-12
Filing date: 2000-12-12
Publication date: 2011-07-06
Anticipated expiration: 2020-12-12
Also published as: JP2002178024A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱間粗圧延後のシートバーを、巻き取り巻き戻し装置で巻き取り巻き戻した後、仕上圧延機の入側に設置した加熱装置（以下、シートバーヒータという）で加熱し、仕上圧延するシートバーの加熱方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
熱間圧延ラインは、一般に、加熱炉１、複数のスタンドＲ１〜Ｒｎ（ｎは最終スタンドＮｏ）からなる粗圧延機２、クロップシャ３、複数のスタンドＦ１〜Ｆｎ（ｎは最終スタンドＮｏ）からなる仕上圧延機４、冷却ゾーン５、巻取装置６等からなり、近年、粗圧延機２と仕上圧延機４の中間にメジャーリングロール７やシートバーヒータ８を設置するものが出現してきている（図１０参照）。
【０００３】
また、他の熱間圧延ラインとしては、粗圧延機２の最終スタンド（図１０の例でいえばＲ３）とシートバーヒータの中間に、巻き取り巻き戻し装置（以下、コイルボックスという）を設置して、シートバー尾端の温度降下抑制を図り、圧延後製品（熱延鋼帯）の高品質化を図ったものが知られている（図１参照）。
さらにまた、他の熱間圧延ラインとしては、コイルボックスとシートバーヒータの中間に、先行シートバー尾端と後行シートバー先端同士を接合する、シートバー接合装置を設置したものも知られている（図９参照）。
【０００４】
次に、図１０に示すような従来の熱間圧延ラインにおけるシートバーの加熱について説明する。
（１）シートバーの長手方向のシートバーヒータ８による加熱前の温度分布は、先端から尾端まで仕上圧延するのに要する時間の経過により、シートバーが徐々に放冷降温していくため、例えば図１１（Ａ）に示すようになる。このシートバー温度の漸減をサーマルランダウンあるいは単にランダウンと称している。
【０００５】
（２）一方、図１３（Ａ）に示すように、シートバーの先端が仕上圧延機４の第１スタンドＦ１にオンし、次々と各スタンドで圧延され、さらに巻取装置６にオンして以降、圧延から巻取りまで連動した圧延速度をトップ速度と呼ばれる高速まで加速するため、これにより仕上圧延機４の通過時間はシートバー長手方向に変化する。その影響により、概してシートバーの仕上圧延機４の出側温度は、図１３（Ｂ）に示すようになる。
【０００６】
よって、シートバーヒータは、上記（１）の補償分の加熱と、上記（２）の補償分の加熱を、合計した分、すなわち、（１）シートバーの途中から尾端部にかけての温度低下部分（サーマルランダウン部分）を補償するための加熱と、（２）仕上圧延機４の通過時間のシートバー長手方向分布からくる、シートバー先尾端の局部的な温度低下部分（先尾端部分）を補償するための加熱を、合計した分、加熱を行う。
【０００７】
このため、シートバーの長手方向の加熱温度は、例えば図１１（Ｂ）に示すようになる。この結果、仕上圧延機４の入側におけるシートバーの長手方向の温度分布は図１１（Ｃ）に示すように小さくなり、仕上圧延機４の出側におけるシートバーの長手方向の温度分布は図１１（Ｄ）に示すようになる。
ここで、シートバーの先端部と尾端部の圧延速度が遅い理由は、次の通りである。
【０００８】
先端部：仕上圧延機４の各スタンドに次々とオンしていく際に、高速であると、シートバー先端部のロールへの噛み込み時にスリップが生じたり、噛み込み後、出側に抜けたときに跳ね上がったり上反りしたりして、次のスタンドのサイドガイドに突っ掛かったりして圧延が継続できなくなる場合がある。
尾端部：巻取終了したら、停止した状態でコイルを巻取装置６から抜き出す。ところが、尾端が高速であると、仕上圧延機４を抜けたときに跳ね上がって冷却ゾーン５の冷却ノズルに突き刺さってノズルやその根元のヘッダーを破損する。よって、尾端が仕上圧延機内にまだあるうちに減速を開始する。先端巻取装置オン以降、尾端仕上圧延機抜け以前の中間部速度の高低に応じて、どのスタンドＦｍ（ｍ＜ｎ）をオフしたときに減速を開始するか適宜決めている。ちなみに、中間部では生産能率を上げるため、高速で圧延する。
【０００９】
ところで、シートバーの加熱前の温度が通常よりも低い場合には、シートバーの長手方向の加熱前の温度分布は、例えば図１２（Ａ）に示すようになる。この場合には、シートバーの加熱前の温度が通常の場合に比べて低いので、仕上圧延機出側温度を確保するため、図示しない制御装置では、シートバーヒータの加熱温度を図１２（Ｂ）に示すように、図１１（Ｂ）に比べ、全長にわたり全体的に増加するように制御する。この場合も、仕上圧延機の入側におけるシートバーの長手方向の温度分布は、図１２（Ｃ）に示すようにやはり小さくなり、仕上圧延機の出側におけるシートバーの長手方向の温度分布は、図１２（Ｄ）に示すようになる。
【００１０】
シートバーの加熱前の温度が通常よりも高い場合には、逆に、加熱パターンを全体的に低下させるように制御する。
以上の説明のような加熱方法によれば、シートバー長手方向に見て、折れ線状の加熱パターンにて加熱制御を行うことになるが、それについてさらに詳細に述べる。
【００１１】
図示しない制御装置は、まず、仕上圧延スケジュールの計算結果である、図１３（Ａ）に示すような仕上圧延速度パターンを図示しない計算機から取り込み、これに基づいてシートバー（材料）の代表点における仕上圧延機の通過時間を、図１４のように求める。ここで、代表点とは、シートバー１の加速開始、加速完了、減速開始、減速完了の各時刻に、仕上圧延機の入側と出側に存在するシートバーの位置Ｘ１、Ｘ２とする（図１６参照）。
【００１２】
引き続き、図示しない制御装置は、その求めたシートバーの通過時間に所定の定数を掛けて、シートバーの先端から尾端にかけた各点の温度低下量を間接的に求めてこれを加熱温度とし、各点を結んで描かれる図形の高さについてシートバーの全長にわたる加熱温度としてメモリ（図示せず）に記憶しておく。図１５は、このようにして求めたシートバーの加熱温度であり、仕上圧延機の通過時間が長い箇所は温度低下が大きいので加熱温度が大きく、通過時間が短い箇所はその温度低下が小さいので加熱温度が小さくなっている。
【００１３】
なお、上記で使用される定数は、通常、オフライン解析などに用いられる差分方法を用いた温度計算などにより予め容易に求めておくことができ、材料毎あるいは板厚毎に層別して決定しておく。
また、図１５では、簡単のために、サーマルランダウンを補償加熱するための、加熱温度の漸増分を省略してある。
【００１４】
ところで、シートバーヒータを用いた他のシートバーの加熱方法としては、特開平１０−２３０３１３号公報に記載のように、仕上圧延機の出側温度を圧延後鋼帯の長手方向に一定とする方法が提案されている。
このような従来のシートバーの加熱方法においては、いずれもシートバーの材質の均一化の観点から仕上圧延機の出側のシートバー（圧延後鋼帯）温度を所定の目標範囲内におさめることを目的としており、シートバーの温度に応じてシートバーヒータの加熱温度を制御するものである。
【００１５】
しかしながら、このような従来のシートバーの加熱方法によれば、図１のように、コイルボックスを設置して、シートバーの巻き取り、巻き戻しを行った上、仕上圧延するような場合や、図９のように、シートバーの巻き取り、巻き戻しを行った上、先行シートバー尾端と後行シートバー先端同士を接合して仕上圧延するような場合には、以下のような不都合がある。
【００１６】
すなわち、シートバーがコイルボックスによりコイル状に巻かれて一時的に待機する際に、シートバーの外巻き部と内巻き部に相当する部分が大気に曝されて放冷するため、その外巻き部と内巻き部の温度がそれ以外の定常部に比べて局部的に低下するという不都合があるが、この不都合に対して何らの対策が施されていなかった。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、特開平１１−１６９９１０号公報に記載のように、シートバーコイラ（コイルボックス）内でコイル状材料の外巻き部と内巻き部（シートバー先尾端部）を補償的に加熱する方法が考えられた。
しかし、その方法では、シートバーヒータで加熱する際に、外巻き部と内巻き部に相当する部分と、それ以外の定常部との境界を見いだして加熱制御に反映するというようなことは何ら考慮されておらず、そのが望まれていた。
【００１８】
また、シートバーヒータでは、シートバーの加熱エネルギーとして非常に大きなものが必要となるが、省エネルギーの観点から、少しでも加熱エネルギーを低減することは、大きなメリットとなる。
そこで、本発明の目的は、上記の点に鑑み、シートバーの巻き取りの際における外巻き部および内巻き部に相当する部分と、それ以外の定常部との境界を高精度に検出して、シートバーの局部的な低温部の温度補償を適切に行なうようにし、シートバーの長手方向の温度分布の不連続をなくし、これにより、高品質の圧延鋼帯製品を製造できるようにしたシートバー加熱方法を提供することにある。
【００２０】
上記の課題を解決し、本発明の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、以下のように構成した。
すなわち、請求項１に記載の発明は、スラブを熱間にて粗圧延してシートバーとし、このシートバーをコイルボックスで巻き取り巻き戻した後、仕上圧延機の入側に設置したシートバーヒータで加熱し、仕上圧延するシートバー加熱方法において、前記コイルボックスと前記シートバーヒータとの間に設置した温度計で前記シートバーの温度を長手方向に一定ピッチで測定し、その各測定温度を結んで前記シートバーの長手方向における温度勾配を求め、この求めた温度勾配の絶対値の折れ線がしきい値と交わるすぐ下流側または上流側の点を捉えて前記コイルボックスで巻き取りした際の内巻き部および外巻き部とそれ以外の定常部との境界を判定し、この判定された境界から端部寄りの部分を補償加熱するようにしたことを特徴とするものである。
【００２３】
このように、請求項１に記載の発明によれば、シートバーの巻き取りの際における外巻き部および内巻き部の少なくとも一方に相当する部分と、それ以外の定常部との境界を高精度に検出でき、シートバーの局部的な低温部の温度補償を適切に行なうことができる。そのため、シートバーの長手方向の温度分布の不連続をなくし、高品質の圧延鋼帯製品を製造できる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
本発明の第１実施形態が適用される熱間圧延ラインの概略構成について、図１を参照して説明する。
この熱間圧延ラインは、図１に示すように、スラブを粗圧延してシートバー１１を得るための粗圧延機２と、シートバー１１を巻き取り巻き戻すためのコイルボックス（巻取り巻戻し装置）１２と、シートバー１１の先尾端のクロップ部の形状を検出するクロップ形状計１３と、シートバー１１の搬送位置を時々刻々検出するためのメジャーリングロール７と、コイルボックス１２で巻き戻されたシートバー１１を後述のように加熱するシートバーヒータ（加熱装置）８と、クロップ形状計１３で検出されたクロップ部を切断するクロップシャ３と、シートバーヒータ８で加熱したシートバー１１を仕上圧延する仕上圧延機４と、仕上圧延機４で仕上圧延されたシートバー１１を冷却する冷却ゾーン５と、その冷却ゾーン５で冷却されたシートバー１１を巻き取る巻取装置６とを備えている。
【００２６】
さらに、この熱間圧延ラインは、シートバーヒータ８がシートバー１１をその長手方向位置に応じてあるパターンで加熱制御するための、加熱パターンを決定する計算機（図示せず）と、その計算機により決定される加熱パターンになるようにシートバーヒータ８の加熱制御などを行う制御装置１４と、図１に示すようにコイルボックス１２とシートバーヒータ８との間に配置され、シートバー１１の加熱前の温度をその長手方向に測定してその測定温度を制御装置１４に供給する温度計１５とを備えている。
【００２７】
上記の計算機は、シートバー１１の仕上圧延機４の出側の温度を確保するために、シートバーヒータ８で加熱するシートバー１の長手方向の加熱温度パターンを、前述した図１０に示すような熱間圧延ラインに適用すべき、前述のような従来の方法により決定する仕組を持っている。
ここで、図１に示すような熱間圧延ラインではコイルボックス１２を設置しているので、その設置の目的について以下に説明する。
【００２８】
コイルボックスの設置の目的として、間欠（バッチ）圧延の場合と、シートバー同士の接合を行い圧延を行う場合とに、共通するのは、サーマルランダウンの抑制である。特に、仕上圧延後の板厚が２．０ｍｍを下回るような薄いオーダー製品を圧延する場合に、そのサーマルランダウンの抑制は大きな効果がある。
その理由は、板厚が２．０ｍｍを下回るような薄いオーダー製品の仕上圧延に際しては、仕上板厚が薄くなった分、仕上圧延時間が長くなるために、何らの対策も施さなければ、サーマルランダウンによりシートバーの尾端の温度が低くなり過ぎ、製品熱延鋼帯の結晶粒がシートバーの尾端に近づくに従って粗大化し、伸び等の機械的性質が劣るようになるだけでなく、一つの製品の熱延鋼帯内の先端寄りの部分と尾端寄りの部分とで機械的性質がばらつくなどの品質不良になり易いからである。
【００２９】
従って、これを防止しようとすれば、シートバーの長さ、ひいてはスラブの長さ、さらにはスラブの単重を小さくせざるを得ない。このため、間欠（バッチ）圧延においては、仕上圧延尾端抜けから次の先端噛み込みまでの時間的なインターバルの、操業時間に占める割合が相対的に長くなって、生産能率が低下せざるを得ない。
【００３０】
しかし、図１に示すように、コイルボックスを設置すれば、シートバーをコイル状に巻くことによって、シートバーを展開状態で大気に長時間にわたって曝すことがなくなるため、サーマルランダウンを相当程度抑制できる、という大きな効果が得られ、前述のようなスラブの小単重化や生産能率低下といった問題を解決できる。
【００３１】
さらに、後述のように、先行シートバー尾端と後行シートバー先端同士を接合するような圧延形態をとる場合には、コイルボックスは、先行シートバー尾端と後行シートバー先端同士を接合するための追い付きタイミングを調整する目的で、後行シートバーを一時巻き取った状態で待機させる機能も併せて果たすことになる。
【００３２】
次に、このような構成からなる熱間圧延ラインの動作の概要について、図１を参照して説明する。
粗圧延機２によって圧延されたシートバー１１は、コイルボックス１２で巻き取りされたのち巻き戻される。この巻き戻されたシートバーコイル１１は、クロップ形状計１３によりクロップの形状が検知され、メジャーリングロール７により搬送位置が検出される。シートバーコイル１１が温度計１５に達すると、シートバーコイル１１の長手方向の温度を測定し、この測定温度が制御装置１４に供給される。
【００３３】
ここで、上記のように、シートバー１１は、コイルボックス１２で巻き取った状態で一時待機し、その後に巻き戻して展開される。この展開されたときのシートバー１１の長手方向の温度（シートバーヒータ８による加熱前の温度）は、例えば図３（Ａ）に示すようになり、従来に比べると、サーマルランダウンは相当程度抑制されるとはいえ、シートバー１１の巻き取りの際における外巻きと内巻きに相当する部分が局部的に低温になっている。
【００３４】
そこで、制御装置１４は、そのシートバー１１の局部的な低温部を補償的に加熱するように、シートバーヒータ８に対して加熱温度を設定する。従って、シートバーヒータ８は、例えば図３（Ｂ）のようなシートバー１１の長手方向加熱パターンで加熱し、例えば図３（Ｃ）に示すように、シートバー１１の巻き取りの際における外巻き部、あるいは同内巻き部に相当する部位を、定常部の加熱温度パターンの延長線上に乗る温度になるようにする。この結果、図３（Ｄ）に示すように、シートバー１１の最終的な仕上圧延機出側温度が一定になる。
【００３５】
ここで、シートバー１１の先端の仕上圧延機４の入側における予測温度（詳説しないが計算機内で計算して求める）と実績温度の差を測定し、実績の方が高い場合には、シートバー全長にわたって全体的に加熱温度を低減したり、逆に実績の方が低い場合には、図１１と図１２の対比からわかる通り、加熱温度を増加したりする補正と同じことを、上記の加熱の場合にも適宜併せて実施するようにしても良い。
【００３６】
シートバーヒータ８は、シートバー１１のライン上の搬送位置をトラッキングしながら、上述のように設定された加熱温度に基づいてシートバー１１の加熱を行う。
トラッキングは、例えば、図２に示すメジャーリングロール７により行うのが良い。このメジャーリングロール７は、シートバー１１に押しつけられ回転させられる仕組みであり、所定角度（周長に直すと例えば０．０２５ｍｍ）回転する毎にパルスを発するように製作されていて、このメジャーリングロール７が発するパルスを制御装置１４でカウントすることで行う。なお、トラッキング手段としては、メジャーリングロール７の他に、レーザ速度計などを用いるようにしても良い。
【００３７】
このようにしてシートバーヒータ８により加熱されたシートバー１１は、クロップシャ３によりクロップが切断されたのち、仕上圧延機４で仕上圧延されて冷却ゾーン５で冷却され、さらに巻取装置６で巻き取られる。
なお、上記ように、クロップシャ３によりシートバー１１の先端部と尾端部のクロップ部が切断される。そのクロップ部の切断長（シートバー長手方向）は、クロップ部の切断に先だって予め制御装置１４内で、例えば２００ｍｍの固定値とか、あるいはクロップ形状計１３によって適正切断長を演算により、決定しておけばよい。
【００３８】
この第１実施形態では、コイルボックス１２とシートバーヒータ８との間に設置した温度計１５が、シートバー１１の温度を長手方向に測定し、その測定温度の局部的な変化を捉えて、コイルボックス１２で巻き取りした際の内巻き部及び外巻き部の少なくとも一方と、それ以外の定常部との境界を判定し、この判定された境界から先端寄り及び尾端寄りの局部的に低温な部分を、シートバーヒータ８で補償加熱するようにした点に特徴がある。
【００３９】
そこで、第１実施形態における補償加熱の具体的な方法について、以下に説明する。
温度計１５は、シートバー１１の長手方向に一定ピッチ（例えば１ｍｍピッチ）で温度の測定を行い、その各測定温度を制御装置１４に供給する。制御装置１４は、上記の測定温度に基づいてコイルボックス１２で巻き取りした際の内巻き部及び外巻き部の少なくとも一方と、それ以外の定常部との境界を判定するので、この判定方法について具体的に説明する。
【００４０】
まず、温度計１５の各測定温度に基づき、各測定温度を直線で結んで、シートバー１１の長手方向における各点の温度勾配（温度の傾き）を求めると、図４（Ａ）に示すようになる。図４（Ｂ）は、図４（Ａ）の円内の拡大図である。その求めたシートバー１１の長手方向における温度勾配の絶対値の変化は、図５に示すような折れ線となる。
【００４１】
そこで、その折れ線を、シートバー１１の搬送方向の上流側から下流側に向けて見ていき、その折れ線がしきい値と交わるすぐ下流側の点に対応する位置を、コイルボックス１２で巻き取りした際の内巻き部及び外巻き部と、それ以外の定常部との境界と判定する（図５参照）。
なお、ここで、例えばある点の温度勾配を中心にして、その温度勾配とその前後の温度勾配の３点の平均値を、ある点における温度勾配として代表させる、といった平滑化処理を適宜施すようにしても良い。
【００４２】
また、図５の折れ線を、上記とは逆に、シートバー１１の搬送方向の下流側から上流側に見ていき、その折れ線がしきい値と交わるすぐ上流側の点に対応する位置を、コイルボックス１２で巻き取りした際の内巻き部及び外巻き部と、それ以外の定常部との境界と判定するようにしても良い。
このようにして制御装置１４により上記の境界が判定されると、その境界よりもシートバー搬送方向下流側（コイルボックスの巻き取り時の外巻き部側：シートバー先端側）と、同上流側（コイルボックスの巻き取り時の内巻き部側：シートバー尾端側）を、シートバーヒータ８が加熱するように、制御装置１４はシートバーヒータ８の制御を行う（図３（Ｂ）参照）。
【００４３】
温度計１５からシートバーヒータ８までは一定の距離だけ離れているが、コイルボックス１２の巻き取りの際の外巻き部または内巻き部に相当する部分を正確に加熱するための制御は、メジャーリングロール７などのトラッキング手段により、搬送によるシートバー１１の位置の変化を時々刻々にトラッキングすることにより行う。
【００４４】
例えば、メジャーリングロール７をトラッキング手段として用いる場合を例にとれば、トラッキングは次のように行う。
すなわち、温度計１５からシートバーヒータ８までの距離を予め測定して制御装置１４内に定数として記憶しておき、制御装置１４が上記の境界を判定すると、その判定のタイミングから、メジャーリングロール７からのパルスのカウントを開始する。次に、制御装置１４は、シートバーヒータ８までの距離に相当するパルスをカウントすると、その境界がシートバーヒータ８の位置（正確にはシートバーヒータ入口位置）まで来たと認識する。
【００４５】
その境界がシートバーヒータ８の位置まで来たと制御装置１４が認識すると、コイルボックス１２の巻き取りの際の外巻き部、あるいは内巻き部に相当する部分が、それ以外の定常部の加熱温度パターンの延長線上に乗る温度になるように、シートバーヒータ８は補償加熱する（図３（Ｂ）（Ｃ）参照）。このため、制御装置１４は、その補償加熱を確実に行うように、シートバーヒータ８の制御を行う。
【００４６】
シートバーヒータ８の加熱方式としては、誘導加熱によるもの、バーナーによるもの等、各種のものが適用できるが、前述のような局部的な低温部の補償加熱を行うためには、シートバーへの瞬時投入エネルギーを一時的に上昇させたり下降させたり、容易に可変制御できる仕組にしておく必要がある。例えば、誘導加熱方式によるものでは、コイル電圧とコイル電流を可変制御できる仕組としておくほか、図示しない計算機内には、コイル電圧とコイル電流の設定値を、厚さや幅の異なる個々のシートバーごとに設定するための計算プログラムを用意しておく。
【００４７】
その計算プログラムは、具体的には、誘導加熱方式の場合でいえば、等価回路的な理論モデル、半実験式、シートバーの厚さや幅を検索キーとしたテーブル、あるいはそれらの組合せ、いずれのものであってもよいし、あるいはその他の方式のものであっても、本発明を実施する上で何ら妨げにはならない。
次に、本発明の第２実施形態について、図６、図７、および図８を参照して説明する。
【００４８】
この第２実施形態に適用される熱間圧延ラインとその加熱処理は、上述した第１実施形態に適用される熱間圧延ラインとその加熱処理と基本的に同様であり、その差異は、シートバー１１のクロップ切断予定部のシートバーヒータ８による加熱を休止するようにし、これにより、省エネルギー化を図るようにした点である。
【００４９】
そこで、以下では、シートバー１１のクロップ切断予定部のシートバーヒータ８による加熱休止の方法の一例について説明する。
まず、クロップ形状計１３は、ＣＣＤのような撮像手段でシートバー１１を撮影することにより、そのクロップの形状を認識し、そのクロップの形状がタングまたはフィッシュテールかの判定を行う。
【００５０】
この判定の結果、タングと判定した場合は、図６に示すように、シートバー１１の幅が例えばその定常部の幅の９０数パーセントとなる位置を切断予定位置とし、シートバー１１の最先端あるいは最尾端からその切断予定位置までのシートバー長手方向距離を、切断長Ｌ１として演算する。
一方、フィッシュテールの場合は、図７（Ａ）に示すように、フィッシュテールの底を残したり、または同図（Ｂ）に示すように、それを残さなかったり、適宜選択して切断予定位置を設定可能であり、かつ、シートバー１１の幅がその定常部の幅の例えば９０数パーセントとなる位置を切断予定位置として設定し、シートバー１１の最先端あるいは最尾端から切断予定位置までのシートバー長手方向距離を、切断長Ｌ２、Ｌ３として演算する。このように演算された切断長Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３は、制御装置１４に供給される。
【００５１】
制御装置１４は、その切断長Ｌ１、Ｌ２、またはＬ３に相当する長さの分だけ、シートバー１１の先端部と尾端部について、シートバーヒータ８よる加熱が休止（省略）するように、シートバーヒータ８の制御を行う。このとき、シートバー１１の長手方向におけるシートバーヒータ８の加熱温度は図８（Ｂ）に示すようになり、その加熱の休止の分だけ加熱に必要なエネルギーを省略できる。
【００５２】
このような加熱により、シートバー１１の長手方向におけるシートバーヒータ８の加熱後の温度分布は図８（Ｃ）に示すようになり、その仕上圧延機４の出側の温度分布は図（Ｄ）に示すようになる。
ここで、クロップシャ３の刃を振り下ろすタイミングの制御は、制御装置１４内で、前述と同様にメジャーリングロール７等によるトラッキング手段を用いて行う。例えば、トラッキング手段としてメジャーリングロール７を用いた場合を例にとれば、トラッキングは次のように行う。
【００５３】
すなわち、温度計１５からクロップシャ３までの距離を予め測定して制御装置１４内に定数として記憶しておき、制御装置１４がその温度計１５の測定温度に基づいてシートバー１１の先端を判定すると、その判定のタイミングからメジャーリングロール７からのパルスのカウントを開始する。そして、制御装置１４は、シートバーの先端が、クロップシャ３の上刃の下死点（下刃の上死点）のライン上位置からクロップの切断長分だけシートバー搬送方向下流側の位置まで移動した分に相当するパルスのカウントが行われると、その切断予定位置がクロップシャ３の位置まで来たと認識し、クロップシャ３に切断を指令する。
【００５４】
もっとも、クロップシャ３の刃を振り下ろすタイミングの制御は、切断予定位置と、クロップシャ３の上刃の下死点（下刃は上死点）位置が一致するよう、実際にシートバー上の仮想的な切断位置が、クロップシャ３の上刃の下死点（下刃の上死点）のライン上位置に来る前に、クロップシャ３の刃を振り下ろす（下刃は振り上げる）タイミングを前もって制御装置１４内で決定しておき、そのタイミングが来たら、クロップシャ３に対し刃を振り下ろす（上げる）指令を出力する。
【００５５】
クロップシャ３は、図１などに示すドラム式のもののほか、図示はしないが、ペンデュラム式のものなど、いずれの形式のものを用いてもよく、いずれの形式のものにおいても、シートバーの搬送を妨げないように、切断時の刃の運動方向と速度がシートバーの搬送速度と略同期するように制御する必要がある。略としたのは、多少のリード、ラグ率をシートバー搬送速度に対して、適宜掛け算した速度に刃の速度を設定しても良い、という意味であり、本発明の実施を何ら妨げるものではない。
【００５６】
したがって、制御装置１４内では、シートバー搬送速度を予めデータとして、個々のシートバーごとに認識しておく。それには、メジャーリングロールのパルスのカウント数を、所要時間で割り算した実測値を用いてもよいし、計算機から、シートバー搬送速度の指令値を伝送して与えてもらってもよい。
かくして、シートバー搬送速度がわかれば、切断時の刃の速度もわかり、刃の振り下ろし（上げ）開始から切断までの所要時間を演算により予め求めることができるので、その所要時間分だけ、仮想的切断点の予定位置到達に先だって、刃の振り下ろし（上げ）を開始するように、制御装置１４はクロップシャ３を制御する。
【００５７】
次に、本発明の第３実施形態について、図９を参照して説明する。
この第３実施形態に適用される熱間圧延ラインは、図９に示すように、コイルボックス１２とシートバーヒータ８との間に接合装置２１を設け、コイルボックス１２で巻き戻したシートバーの先端部と先行シートバーの尾端部を接合装置２１で接合するようにしたものである。
【００５８】
この熱間圧延ラインが図１に示す熱間圧延ラインと異なる点は、接合装置２１の増設に伴って、図９に示すように、接合用のクロップシャ２２、後処理装置２３、ストリップシャ２４が追加されている点であり、その他の構成は図１の熱間圧延ラインと基本的に同様であるので、同一構成要素には同一符号を付してその説明は省略する。
【００５９】
この第３実施形態は、図９に示すような構成からなる熱間圧延ラインにおいて、上述の第１実施形態と同様に、コイルボックス１２とシートバーヒータ８との間に設置した温度計１５が、シートバー１１の温度を長手方向に測定し、その測定温度の局部的な変化を捉えて、コイルボックス１２で巻き取りした際の内巻き部及び外巻き部の少なくとも一方と、それ以外の定常部との境界を判定し、この判定された境界から先端寄り及び尾端寄りの局部的に低温な部分を、補償加熱するようにした点に特徴を有するものである。
【００６０】
次に、上記のような構成からなる熱間圧延ラインの動作の概要について、図９を参照して説明する。
コイルボックス１２は、粗圧延機２によって圧延されたシートバー１１を巻き取り、その後に巻き戻す。この巻き戻されたシートバーコイル１１は、クロップ形状計１３によりクロップの形状が検知され、シートバーコイル１１が先行の場合にはその尾端のクロップ、シートバーコイル１１が後行の場合にはその先端のクロップが、接合用のクロップシャ２２で切断される。
【００６１】
接合装置２１は、クロップシャ２２で先端のクロップが切断された後行のシートバー１１の先端部と、先行のシートバー１１の尾端部とを接合する。温度計１５は、搬送されるシートバー１１の長手方向の温度を測定し、この測定温度が制御装置１４に供給される。
制御装置１４は、その測定温度に基づいて、コイルボックス１２でシートバー１１を巻き取りした際の内巻き部及び外巻き部と、それ以外の定常部との境界を判定し、この判定された境界から先端寄り及び尾端寄りの局部的に低温な部分を、補償的に加熱するように、シートバーヒータ８に対して加熱温度を設定する。シートバーヒータ８は、シートバー１１のライン上の搬送位置をトラッキングしながら、上述のように設定された加熱温度に基づいてシートバー１１の加熱を行う。
【００６２】
このようにしてシートバーヒータ８により加熱されたシートバー１１は、クロップシャ３により所定のクロップ部の切断長が切断されたのち、仕上圧延機４で仕上圧延されて冷却ゾーン５で冷却され、さらに巻取装置６で巻き取られる。
ここで、上記の境界の判定、トラッキング、加熱制御の具体的な方法は、第１実施形態または第２実施形態の場合と同様であるので、その説明は省略する。
【００６３】
ただし、接合装置２１とシートバーヒータ８の配置位置の関係次第では、第２実施形態が適用されない。それは、図９に示すように、クロップシャ２２や接合装置２１の方がシートバーヒータ８よりも上流に配置されていれば、シートバーヒータ８による加熱に先だって予め、先行シートバー尾端と後行シートバー先端のクロップが切断されているからである。
【００６４】
しかし、図９に示すクロップシャ２２や接合装置２１とシートバーヒータ８の配置位置の関係を逆にし、クッロプシャ２２よりも上流にシートバーヒータ８を配置すれば、この第３実施形態は、第２実施形態を併せて適用することができ、これにより、消費エネルギーを節約することができる。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、シートバーをコイルボックスで巻き取りした際の外巻き部あるいは内巻き部に相当するシートバーの局所的な低温部を、シートバー長手方向に見て定常部と温度分布が連続するように補償加熱するようにしたので、品質の良い熱延鋼帯製品を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態が適用される熱間圧延ラインの構成を示す図である。
【図２】メジャーリングロールの構成を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るシートバーヒータによる加熱方法を説明する説明図である。
【図４】（Ａ）は、シートバーの長手方向の温度測定例を示す図であり、（Ｂ）は、その要部の拡大図である。
【図５】シートバーの長手方向の温度勾配の分布から、境界を判定する方法の説明図である。
【図６】クロップ形状がタングの場合の切断方法の説明図である。
【図７】（Ａ）は、クロップ形状がフィッシュテールで、フィッシュテール底を残す場合の切断方法の説明図であり、（Ｂ）は、クロップ形状がフィッシュテールで、フィッシュテール底を残さない場合の切断方法の説明図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係るシートバーヒータによる加熱方法を説明する説明図である。
【図９】本発明の第３実施形態が適用される熱間圧延ラインの構成を示す図である。
【図１０】従来の熱間圧延ラインの構成を示す図である。
【図１１】シートバーヒータを用いた従来の加熱方法の説明図である。
【図１２】シートバーヒータを用いた従来の他の加熱方法の説明図である。
【図１３】シートバーヒータを用いた従来の加熱方法を説明するために、仕上圧延の速度パターン及び仕上圧延機出側の被圧延材温度分布を示した説明図である。
【図１４】シートバーヒータを用いた従来の加熱方法を説明するために、仕上圧延機通過時間のシートバー長手方向パターンを示した説明図である。
【図１５】シートバーヒータを用いた従来の加熱方法を説明するために、シートバーヒータによる加熱温度のシートバー長手方向パターンを示した説明図である。
【図１６】代表点を説明するための説明図である。
【符号の説明】
２粗圧延機
３クロップシャ
４仕上圧延機
５冷却ゾーン
６巻取装置
７メジャーリングロール
８シートバーヒータ
１１シートバー
１２コイルボックス（巻き取り巻き戻し装置）
１３クロップ形状計
１４制御装置
１５温度計
２１接合装置
２２接合用のクロップシャ
２３後処理装置
２４ストリップシャ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In the present invention, after the hot rough rolling, the sheet bar is wound and rewound by a winding and unwinding device, and then heated by a heating device (hereinafter referred to as a sheet bar heater) installed on the entrance side of the finishing mill. The present invention relates to a method for heating a sheet bar.
[0002]
[Prior art]
The hot rolling line generally includes a heating furnace 1, a rough rolling mill 2 including a plurality of stands R1 to Rn (n is a final stand No.), a cropsha 3, and a plurality of stands F1 to Fn (n is a final stand No.). The finishing rolling mill 4, the cooling zone 5, the winding device 6, and the like, and in recent years, a measuring roll 7 and a sheet bar heater 8 are installed between the rough rolling mill 2 and the finishing rolling mill 4. (See FIG. 10).
[0003]
As another hot rolling line, a winding / unwinding device (hereinafter referred to as a coil box) is installed between the final stand of the rough rolling mill 2 (R3 in the example of FIG. 10) and the sheet bar heater. It is known that the temperature drop at the tail end of the sheet bar is suppressed to improve the quality of the rolled product (hot rolled steel strip) (see FIG. 1).
Furthermore, as another hot rolling line, a sheet bar joining device for joining the tail end of the preceding sheet bar and the tip of the succeeding seat bar is known between the coil box and the seat bar heater. (See FIG. 9).
[0004]
Next, heating of the sheet bar in the conventional hot rolling line as shown in FIG. 10 will be described.
(1) The temperature distribution before heating by the sheet bar heater 8 in the longitudinal direction of the sheet bar is because the sheet bar gradually cools and cools with the lapse of time required for finish rolling from the tip to the tail. For example, as shown in FIG. This gradual decrease in the temperature of the seat bar is referred to as thermal rundown or simply rundown.
[0005]
(2) On the other hand, as shown in FIG. 13 (A), the leading end of the sheet bar is turned on to the first stand F1 of the finishing mill 4, and is rolled on each stand one after another, and further turned on to the winding device 6. Thereafter, the rolling speed linked from rolling to winding is accelerated to a high speed called a top speed, so that the passing time of the finishing mill 4 changes in the longitudinal direction of the sheet bar. Due to the influence, the exit temperature of the finishing bar 4 of the sheet bar is generally as shown in FIG.
[0006]
Therefore, the seat bar heater is the sum of the compensation heating in (1) and the compensation heating in (2), that is, (1) a temperature drop from the middle of the seat bar to the tail end. Heating to compensate the part (thermal rundown part), and (2) the local temperature drop part (leading end part) of the leading end of the sheet bar, which comes from the longitudinal distribution of the passing time of the finishing mill 4 ) To compensate for the total amount of heating.
[0007]
For this reason, the heating temperature in the longitudinal direction of the sheet bar is, for example, as shown in FIG. As a result, the temperature distribution in the longitudinal direction of the sheet bar on the entry side of the finishing mill 4 becomes smaller as shown in FIG. 11C, and the temperature distribution in the longitudinal direction of the sheet bar on the exit side of the finishing mill 4 is shown in FIG. 11 (D).
Here, the reason why the rolling speed of the front end portion and the tail end portion of the sheet bar is slow is as follows.
[0008]
Tip portion: When turning on each stand of the finish rolling mill 4 one after another, if it is at high speed, slip occurs when the sheet bar tip portion is bitten into the roll, and after biting, it slips out to the exit side. Occasionally, it may jump up or warp and stick to the side guide of the next stand, making it impossible to continue rolling.
Tail end: When winding is completed, the coil is pulled out from the winding device 6 in a stopped state. However, if the tail end is at a high speed, it jumps up when it passes through the finish rolling mill 4 and pierces the cooling nozzle in the cooling zone 5 to break the nozzle and its root header. Therefore, deceleration is started while the tail end is still in the finishing mill. After the tip winding device is turned on, it is determined as appropriate which stand Fm (m <n) starts to be decelerated according to the level of the intermediate portion speed before the tail end finishing mill is removed. Incidentally, rolling is performed at a high speed in the intermediate part in order to increase the production efficiency.
[0009]
By the way, when the temperature before heating of the sheet bar is lower than normal, the temperature distribution before heating in the longitudinal direction of the sheet bar is as shown in FIG. In this case, since the temperature before heating of the sheet bar is lower than that in a normal case, the heating temperature of the sheet bar heater is set as shown in FIG. As shown in FIG. 11B, control is performed so as to increase overall over the entire length as compared with FIG. Also in this case, the temperature distribution in the longitudinal direction of the sheet bar on the entry side of the finishing mill is still small as shown in FIG. 12C, and the temperature distribution in the longitudinal direction of the sheet bar on the exit side of the finishing mill is As shown in FIG.
[0010]
When the temperature of the sheet bar before heating is higher than normal, conversely, the heating pattern is controlled to be lowered as a whole.
According to the heating method as described above, the heating control is performed with a polygonal heating pattern when viewed in the longitudinal direction of the sheet bar, which will be described in more detail.
[0011]
First, a control device (not shown) takes in a finish rolling speed pattern as shown in FIG. 13A, which is a calculation result of the finish rolling schedule, from a computer (not shown), and based on this, at a representative point of the sheet bar (material). The passing time of the finishing mill is obtained as shown in FIG. Here, the representative points are the position X1 and X2 of the sheet bar existing on the entry side and the exit side of the finishing mill at each of the acceleration start, acceleration completion, deceleration start, and deceleration completion of the sheet bar 1 ( FIG. 16).
[0012]
Subsequently, a control device (not shown) multiplies the obtained passage time of the sheet bar by a predetermined constant, indirectly obtains the temperature decrease amount at each point from the leading end of the sheet bar to the tail end, and sets this as the heating temperature. The height of the figure drawn by connecting the points is stored in a memory (not shown) as the heating temperature over the entire length of the seat bar. FIG. 15 shows the heating temperature of the sheet bar obtained in this way. The temperature drop is large at a place where the finishing mill has a long passage time, so the heating temperature is large, and the temperature drop is small at a place where the passage time is short. The heating temperature is low.
[0013]
In addition, the constant used above can be easily obtained in advance by temperature calculation using a differential method used for off-line analysis or the like, and is determined by layer for each material or thickness. .
In FIG. 15, for the sake of simplicity, the gradual increase of the heating temperature for compensating the thermal rundown is omitted.
[0014]
By the way, as another sheet bar heating method using a sheet bar heater, as described in Japanese Patent Laid-Open No. 10-230313, the exit temperature of the finishing mill is made constant in the longitudinal direction of the steel strip after rolling. A method has been proposed.
In any of these conventional sheet bar heating methods, the temperature of the sheet bar (rolled steel strip) on the exit side of the finishing mill is kept within a predetermined target range from the viewpoint of uniformizing the material of the sheet bar. The heating temperature of the seat bar heater is controlled according to the temperature of the seat bar.
[0015]
However, according to such a conventional method for heating a sheet bar, as shown in FIG. 1, a coil box is installed, the sheet bar is wound up, rewound, and then finish rolled, As shown in FIG. 9, in the case where the sheet bar is wound and rewound and then the leading end of the preceding sheet bar and the leading end of the succeeding sheet bar are joined to finish rolling, the following inconveniences occur. is there.
[0016]
That is, when the seat bar is wound in a coil shape by the coil box and temporarily stands by, the outer winding portion and the portion corresponding to the inner winding portion of the seat bar are exposed to the air and allowed to cool. There is a disadvantage that the temperature of the inner portion and the inner winding portion is locally reduced as compared with the other stationary portions, but no countermeasure has been taken against this inconvenience.
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, as described in JP-A-11-169910, a method for heating the outer winding portion and the inner winding portion (sheet bar leading end portion) of the coiled material in a sheet bar coiler (coil box) in a compensatory manner. Was considered.
However, in that method, when heating with a seat bar heater, the boundary between the outer winding portion and the portion corresponding to the inner winding portion and the other stationary portion is found and reflected in the heating control. It was not considered and it was desired.
[0018]
Further, in the seat bar heater, a very large heating energy is required for the seat bar, but from the viewpoint of energy saving, it is a great merit to reduce the heating energy as much as possible.
Therefore, the present invention Eyes Specifically, in view of the above points, the boundary between the outer winding portion and the inner winding portion corresponding to the outer winding portion and the inner winding portion at the time of winding the seat bar and the other stationary portion is detected with high accuracy, and the local portion of the seat bar is detected. Provides a method for heating a sheet bar that enables proper temperature compensation in the low temperature zone and eliminates the discontinuity of the temperature distribution in the longitudinal direction of the sheet bar, thereby making it possible to produce high-quality rolled steel strip products. There is to do.
[0020]
The present invention solves the above problems and Eyes In order to achieve the objective, the invention described in claim 1 is configured as follows.
That is, the invention according to claim 1 is a sheet bar heater installed on the entrance side of the finishing mill after the slab is roughly rolled hot to form a sheet bar, and the sheet bar is wound and rewound by a coil box. In the sheet bar heating method in which the sheet bar is heated and finish-rolled, the temperature of the sheet bar is set in the longitudinal direction by a thermometer installed between the coil box and the sheet bar heater. At a constant pitch Measure and its The temperature gradient in the longitudinal direction of the seat bar is obtained by connecting each measured temperature, and the point immediately downstream or upstream where the broken line of the absolute value of the obtained temperature gradient intersects the threshold value is obtained. Judging and determining the boundary between the inner and outer winding parts and the other stationary part when winding with the coil box, and compensating heating the part closer to the end from the determined boundary It is characterized by.
[0023]
Thus, the claim 1 According to the described invention, the boundary between the portion corresponding to at least one of the outer winding portion and the inner winding portion and the other stationary portion at the time of winding the seat bar can be detected with high accuracy, and the local portion of the seat bar can be detected. Temperature compensation in a typical low temperature part can be performed appropriately. Therefore, discontinuity of the temperature distribution in the longitudinal direction of the sheet bar can be eliminated, and a high-quality rolled steel strip product can be manufactured.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
A schematic configuration of a hot rolling line to which the first embodiment of the present invention is applied will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, the hot rolling line includes a rough rolling machine 2 for roughly rolling a slab to obtain a sheet bar 11, and a coil box for winding and unwinding the sheet bar 11 (winding and unwinding device). ) 12, a crop shape meter 13 for detecting the shape of the crop portion of the leading end of the sheet bar 11, a measuring roll 7 for detecting the conveying position of the sheet bar 11 momentarily, and a coil box 12 for rewinding A sheet bar heater (heating device) 8 for heating the sheet bar 11 as described later, a crop 3 for cutting a crop portion detected by the crop shape meter 13, and a sheet bar 11 heated by the sheet bar heater 8. A finish rolling mill 4 for finishing rolling, a cooling zone 5 for cooling the sheet bar 11 finish-rolled by the finishing rolling mill 4, and a sheet cooled in the cooling zone 5 And a winding device 6 for taking up the bar 11.
[0026]
Further, this hot rolling line includes a calculator (not shown) for determining a heating pattern for the sheet bar heater 8 to control the heating of the sheet bar 11 in a certain pattern according to its longitudinal position, and the calculator. A control device 14 that controls the heating of the seat bar heater 8 so that the heating pattern is determined, and the coil bar 12 and the seat bar heater 8 are arranged as shown in FIG. A thermometer 15 that measures the previous temperature in the longitudinal direction and supplies the measured temperature to the control device 14 is provided.
[0027]
The above-mentioned computer shows the heating temperature pattern in the longitudinal direction of the sheet bar 1 heated by the sheet bar heater 8 in order to ensure the temperature of the exit side of the finishing mill 4 of the sheet bar 11 as shown in FIG. It has a mechanism determined by the conventional method as described above, which should be applied to a hot rolling line.
Here, since the coil box 12 is installed in the hot rolling line as shown in FIG. 1, the purpose of the installation will be described below.
[0028]
What is common in the case of intermittent (batch) rolling and the case where sheet bars are joined and rolled as the purpose of installing the coil box is to suppress thermal rundown. In particular, when a thin order product having a plate thickness after finish rolling of less than 2.0 mm is rolled, the suppression of the thermal rundown has a great effect.
The reason for this is that when finishing rolling thin products with a plate thickness of less than 2.0 mm, the finish rolling time becomes longer as the finishing plate thickness is reduced. The rundown causes the temperature at the tail end of the seat bar to become too low, and the grains in the product hot-rolled steel strip become coarser as they approach the tail end of the seat bar, resulting in inferior mechanical properties such as elongation. This is because the quality of the two products tends to be poor, such as the mechanical properties of the hot rolled steel strip near the tip and the tail close.
[0029]
Therefore, if this is to be prevented, the length of the seat bar, and hence the length of the slab, and the unit weight of the slab must be reduced. For this reason, in intermittent (batch) rolling, the proportion of the time interval from the finish rolling tail end omission to the next tip biting in the operating time becomes relatively long, and the production efficiency is reduced. I don't get it.
[0030]
However, as shown in FIG. 1, if the coil box is installed, the seat bar is not exposed to the atmosphere for a long time in a deployed state by winding the seat bar into a coil shape, so that the thermal rundown can be suppressed to a considerable extent. The above-mentioned great effects can be obtained, and the problems such as the reduction in the weight of the slab and the reduction in production efficiency can be solved.
[0031]
Furthermore, as will be described later, when taking a rolling form in which the leading end of the preceding sheet bar and the leading end of the succeeding sheet bar are joined, the coil box joins the trailing end of the leading sheet bar and the leading end of the succeeding sheet bar. For the purpose of adjusting the catch-up timing for this, the function of waiting in a state where the succeeding seat bar is temporarily wound is also performed.
[0032]
Next, the outline | summary of operation | movement of the hot rolling line which consists of such a structure is demonstrated with reference to FIG.
The sheet bar 11 rolled by the roughing mill 2 is rewound after being wound by the coil box 12. The rewound sheet bar coil 11 has its crop shape detected by a crop shape meter 13 and its conveying position detected by a measuring roll 7. When the seat bar coil 11 reaches the thermometer 15, the temperature in the longitudinal direction of the seat bar coil 11 is measured, and this measured temperature is supplied to the control device 14.
[0033]
Here, as described above, the seat bar 11 temporarily stands by in the state of being wound by the coil box 12, and then is rewound and deployed. The temperature in the longitudinal direction of the seat bar 11 when unfolded (temperature before heating by the seat bar heater 8) is as shown in FIG. 3A, for example, and the thermal rundown is considerably suppressed as compared with the conventional case. However, the portion corresponding to the outer winding and the inner winding when the sheet bar 11 is wound is locally low in temperature.
[0034]
Therefore, the control device 14 sets the heating temperature for the seat bar heater 8 so as to heat the local low temperature portion of the seat bar 11 in a compensatory manner. Therefore, the seat bar heater 8 is heated by the longitudinal heating pattern of the sheet bar 11 as shown in FIG. 3B, for example, and the outer side when the sheet bar 11 is wound up as shown in FIG. A portion corresponding to the winding portion or the inner winding portion is set to a temperature that rides on an extension line of the heating temperature pattern of the stationary portion. As a result, as shown in FIG. 3 (D), the final finishing mill outlet temperature of the sheet bar 11 becomes constant.
[0035]
Here, the difference between the predicted temperature on the entry side of the finish rolling mill 4 at the tip of the sheet bar 11 (not calculated in detail but calculated in the computer) and the actual temperature is measured. If the heating temperature is reduced over the entire length of the bar, or if the actual results are lower, the same correction for increasing the heating temperature as shown in the comparison between FIG. 11 and FIG. In the case of heating, it may be carried out as appropriate.
[0036]
The sheet bar heater 8 heats the sheet bar 11 based on the heating temperature set as described above while tracking the conveyance position on the line of the sheet bar 11.
Tracking is preferably performed by, for example, the measuring roll 7 shown in FIG. The measuring roll 7 is a mechanism that is pressed against the sheet bar 11 and rotated, and is manufactured so as to emit a pulse every rotation by a predetermined angle (for example, 0.025 mm when converted to a circumferential length). This is done by counting the pulses emitted by the roll 7 with the control device 14. In addition to the measuring roll 7, a laser speedometer or the like may be used as the tracking means.
[0037]
Thus, the sheet bar 11 heated by the sheet bar heater 8 is cut by the cropper 3 and then finished and rolled by the finishing mill 4 and cooled in the cooling zone 5. It is wound up.
As described above, the crop portion 3 cuts the front end portion and the tail end crop portion of the sheet bar 11. The cutting length of the crop portion (sheet bar longitudinal direction) is determined in advance in the control device 14 prior to cutting of the crop portion, for example, a fixed value of 200 mm, or an appropriate cutting length is calculated by the crop shape meter 13 by calculation. Just keep it.
[0038]
In the first embodiment, a thermometer 15 installed between the coil box 12 and the seat bar heater 8 measures the temperature of the seat bar 11 in the longitudinal direction, and catches a local change in the measured temperature. A boundary between at least one of the inner winding portion and the outer winding portion at the time of winding with the coil box 12 and the other stationary portion is determined, and the low temperature locally near the tip and the tail end from the determined boundary. This is characterized in that this portion is compensated and heated by the seat bar heater 8.
[0039]
Therefore, a specific method of compensation heating in the first embodiment will be described below.
The thermometer 15 measures the temperature at a constant pitch (for example, 1 mm pitch) in the longitudinal direction of the seat bar 11 and supplies each measured temperature to the control device 14. Since the control device 14 determines a boundary between at least one of the inner winding portion and the outer winding portion and the other stationary portion when the coil box 12 winds up based on the measured temperature, the determination method is as follows. This will be specifically described.
[0040]
First, based on each measured temperature of the thermometer 15, each measured temperature is connected with a straight line to obtain a temperature gradient (temperature gradient) at each point in the longitudinal direction of the seat bar 11, as shown in FIG. become. FIG. 4B is an enlarged view in the circle of FIG. The obtained change in the absolute value of the temperature gradient in the longitudinal direction of the sheet bar 11 becomes a broken line as shown in FIG.
[0041]
Therefore, the broken line is viewed from the upstream side to the downstream side in the conveying direction of the sheet bar 11, and the position corresponding to the point immediately downstream where the broken line intersects the threshold value is wound up by the coil box 12. It determines with the boundary of the inner winding part and outer winding part at the time of doing, and a stationary part other than that (refer FIG. 5).
It should be noted that, here, for example, a smoothing process is appropriately performed such that an average value of three points of a temperature gradient at a certain point and a temperature gradient before and after the temperature gradient is represented as a temperature gradient at a certain point. Anyway.
[0042]
5 is viewed from the downstream side in the conveying direction of the sheet bar 11 to the upstream side, and the position corresponding to the point immediately upstream where the broken line intersects the threshold value, You may make it determine with the boundary of the inner winding part and outer winding part at the time of winding up with the coil box 12, and the other stationary part.
Thus, when the control device 14 determines the above boundary, the downstream side in the sheet bar conveying direction (the outer winding side when winding the coil box: the front side of the sheet bar) and the upstream side from the boundary. The control device 14 controls the seat bar heater 8 so that the seat bar heater 8 heats (the inner winding side at the time of winding the coil box: the seat bar tail end side) (see FIG. 3B). ).
[0043]
Although the thermometer 15 and the seat bar heater 8 are separated from each other by a certain distance, the control for accurately heating the outer winding portion or the portion corresponding to the inner winding portion when the coil box 12 is wound is a major measure. This is performed by tracking the change in the position of the sheet bar 11 due to conveyance from moment to moment by a tracking means such as a ring roll 7.
[0044]
For example, taking the case where the measuring roll 7 is used as a tracking means, the tracking is performed as follows.
That is, the distance from the thermometer 15 to the seat bar heater 8 is measured in advance and stored as a constant in the control device 14, and when the control device 14 determines the above-mentioned boundary, the measuring roll starts from the determination timing. Start counting pulses from 7. Next, when the control device 14 counts a pulse corresponding to the distance to the seat bar heater 8, it recognizes that the boundary has reached the position of the seat bar heater 8 (more precisely, the seat bar heater inlet position).
[0045]
When the control device 14 recognizes that the boundary has reached the position of the seat bar heater 8, the outer winding part when winding the coil box 12 or the part corresponding to the inner winding part is the heating temperature of the other stationary part. The sheet bar heater 8 performs compensation heating so as to reach a temperature on the extended line of the pattern (see FIGS. 3B and 3C). For this reason, the control device 14 controls the seat bar heater 8 so as to reliably perform the compensation heating.
[0046]
As the heating method of the seat bar heater 8, various types such as induction heating and burner can be applied. However, in order to perform compensation heating of the local low temperature portion as described above, It is necessary to have a mechanism in which the instantaneous input energy can be temporarily raised or lowered, or easily variably controlled. For example, in the case of the induction heating method, in addition to a mechanism that can variably control the coil voltage and coil current, a set value of the coil voltage and coil current is set for each sheet bar having a different thickness and width in a computer (not shown). Prepare a calculation program to set to.
[0047]
Specifically, in the case of the induction heating method, the calculation program is an equivalent circuit theoretical model, a semi-empirical formula, a table using the thickness and width of the seat bar as a search key, or a combination thereof. It may be a thing, or it may be a thing of another system at the time of implementing this invention at all.
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 6, FIG. 7, and FIG.
[0048]
The hot rolling line and its heat treatment applied to the second embodiment are basically the same as the hot rolling line and its heat treatment applied to the above-described first embodiment, and the difference is the sheet Heating by the sheet bar heater 8 at the crop cutting scheduled portion of the bar 11 is stopped, thereby saving energy.
[0049]
Therefore, in the following, an example of a heating suspension method by the sheet bar heater 8 at the crop cutting scheduled portion of the sheet bar 11 will be described.
First, the crop shape meter 13 recognizes the shape of the crop by photographing the sheet bar 11 with an imaging means such as a CCD, and determines whether the shape of the crop is a tongue or a fishtail.
[0050]
As a result of this determination, if it is determined to be a tongue, as shown in FIG. 6, a position where the width of the sheet bar 11 is, for example, 90 percent of the width of the steady portion is set as a scheduled cutting position, and the leading edge of the sheet bar 11 Alternatively, the distance in the longitudinal direction of the sheet bar from the rearmost end to the scheduled cutting position is calculated as the cutting length L1.
On the other hand, in the case of a fishtail, the bottom of the fishtail is left as shown in FIG. 7A, or the fishtail is not left as shown in FIG. Can be set, and a position at which the width of the seat bar 11 is, for example, 90 percent of the width of the steady portion is set as the planned cutting position, and the leading edge or the end of the seat bar 11 to the planned cutting position. Is calculated as the cutting lengths L2 and L3. The cutting lengths L1, L2, and L3 calculated in this way are supplied to the control device 14.
[0051]
The controller 14 suspends (omits) heating by the sheet bar heater 8 for the leading end and the tail end of the sheet bar 11 by a length corresponding to the cutting length L1, L2, or L3. The seat bar heater 8 is controlled. At this time, the heating temperature of the seat bar heater 8 in the longitudinal direction of the seat bar 11 is as shown in FIG. 8B, and the energy required for heating can be omitted by the heating pause.
[0052]
By such heating, the temperature distribution after the heating of the sheet bar heater 8 in the longitudinal direction of the sheet bar 11 becomes as shown in FIG. 8C, and the temperature distribution on the exit side of the finishing mill 4 is shown in FIG. ) As shown.
Here, the timing of swinging down the blade of the cropsha 3 is controlled in the control device 14 using tracking means such as the measuring roll 7 as described above. For example, taking the case where the measuring roll 7 is used as the tracking means, tracking is performed as follows.
[0053]
That is, the distance from the thermometer 15 to the cropsha 3 is measured in advance and stored as a constant in the control device 14, and the control device 14 determines the front end of the seat bar 11 based on the measured temperature of the thermometer 15. Then, counting of pulses from the measuring roll 7 is started from the determination timing. Then, the control device 14 determines that the front end of the sheet bar is positioned downstream of the lower dead center of the upper blade of the crop blade 3 (the upper dead center of the lower blade) by the cutting length of the crop in the downstream direction of the sheet bar. When the pulse corresponding to the amount of movement is counted, it is recognized that the scheduled cutting position has reached the position of the cropper 3, and the cropper 3 is instructed to cut.
[0054]
However, the timing of swinging down the blade of the cropsha 3 is actually controlled on the seat bar so that the scheduled cutting position and the bottom dead center (bottom blade is the top dead center) position of the upper blade of the crop 3 match. The timing at which the blade of Cropsha 3 is swung down (the lower blade is swung up) before the virtual cutting position reaches the position on the line of the bottom dead center of the upper blade of Cropsha 3 (the top dead center of the lower blade) Is determined in the control device 14 in advance, and when the timing comes, a command to swing down (raise) the blade is output to the cropper 3.
[0055]
In addition to the drum type shown in FIG. 1 or the like, the cropsha 3 may be of any type, such as a pendulum type, although not shown. Therefore, it is necessary to control so that the moving direction and speed of the blade at the time of cutting are substantially synchronized with the conveying speed of the sheet bar. The abbreviation means that the blade speed may be set to a speed obtained by appropriately multiplying some lead and lag rate with respect to the sheet bar conveyance speed, and does not hinder the implementation of the present invention. Absent.
[0056]
Therefore, in the control device 14, the sheet bar conveyance speed is recognized as data in advance for each individual sheet bar. For this purpose, an actual measurement value obtained by dividing the count number of the pulses of the measuring roll by the required time may be used, or a command value for the sheet bar conveyance speed may be transmitted and given from a computer.
Thus, if the sheet bar conveyance speed is known, the speed of the blade at the time of cutting can also be known, and the required time from the start of swinging down (raising) of the blade to cutting can be obtained in advance by calculation. Prior to reaching the planned position of the target cutting point, the control device 14 controls the cropper 3 so as to start swinging down (raising) the blade.
[0057]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 9, the hot rolling line applied to the third embodiment is provided with a joining device 21 between the coil box 12 and the sheet bar heater 8, and the sheet bar rewinded by the coil box 12. The leading end and the tail end of the preceding sheet bar are joined by the joining device 21.
[0058]
This hot rolling line is different from the hot rolling line shown in FIG. 1 in that, as the joining device 21 is added, as shown in FIG. 9, the joining cropper 22, the post-processing device 23, and the stripper 24. Since the other configuration is basically the same as that of the hot rolling line in FIG. 1, the same components are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.
[0059]
In the hot rolling line having the configuration as shown in FIG. 9, the third embodiment includes a thermometer 15 installed between the coil box 12 and the seat bar heater 8 as in the first embodiment described above. The temperature of the sheet bar 11 is measured in the longitudinal direction, the local change in the measured temperature is captured, and at least one of the inner winding portion and the outer winding portion when wound by the coil box 12, and the other steady state This is characterized in that the boundary with the portion is determined, and the locally low temperature portions near the tip and the tail end from the determined boundary are subjected to compensation heating.
[0060]
Next, the outline | summary of operation | movement of the hot rolling line which consists of the above structures is demonstrated with reference to FIG.
The coil box 12 winds up the sheet bar 11 rolled by the rough rolling mill 2 and then rewinds it. The unrolled sheet bar coil 11 is detected by the crop shape meter 13 when the shape of the crop is detected. The crop at the tip is cut by the joining cropper 22.
[0061]
The joining device 21 joins the leading end portion of the succeeding sheet bar 11 and the tail end portion of the preceding sheet bar 11 after the leading crop is cut by the cropper 22. The thermometer 15 measures the temperature in the longitudinal direction of the conveyed sheet bar 11, and this measured temperature is supplied to the control device 14.
Based on the measured temperature, the control device 14 determines the boundary between the inner and outer winding portions when the sheet bar 11 is wound by the coil box 12 and the other stationary portions, and this determination is made. The heating temperature is set for the seat bar heater 8 so that the locally low temperature portions near the leading end and the tail end from the boundary are compensatedly heated. The sheet bar heater 8 heats the sheet bar 11 based on the heating temperature set as described above while tracking the conveyance position on the line of the sheet bar 11.
[0062]
In this way, the sheet bar 11 heated by the sheet bar heater 8 is cut in a predetermined crop portion by the cropper 3, then finish-rolled by the finishing mill 4 and cooled in the cooling zone 5, Furthermore, it is wound up by the winding device 6.
Here, the specific method of boundary determination, tracking, and heating control is the same as in the case of the first embodiment or the second embodiment, and thus the description thereof is omitted.
[0063]
However, the second embodiment is not applied depending on the relationship between the arrangement position of the joining device 21 and the seat bar heater 8. As shown in FIG. 9, if the cropping device 22 and the joining device 21 are arranged upstream of the seat bar heater 8, the leading end and the rear end of the preceding sheet bar are heated in advance before the heating by the seat bar heater 8. This is because the crop at the end of the row sheet bar is cut.
[0064]
However, if the relationship between the arrangement position of the crop bar 22 and the joining device 21 and the seat bar heater 8 shown in FIG. 9 is reversed and the sheet bar heater 8 is arranged upstream of the clumper 22, this third embodiment is The two embodiments can be applied in combination, thereby saving energy consumption.
[0065]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the local low temperature portion of the seat bar corresponding to the outer winding portion or the inner winding portion when the seat bar is wound by the coil box is viewed in the longitudinal direction of the seat bar. Since compensation heating is performed so that the steady portion and the temperature distribution are continuous, a hot-rolled steel strip product of good quality can be manufactured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a hot rolling line to which a first embodiment of the present invention is applied.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a measuring roll.
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a heating method by a sheet bar heater according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4A is a diagram showing an example of temperature measurement in the longitudinal direction of a sheet bar, and FIG. 4B is an enlarged view of a main part thereof.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a method for determining a boundary from a temperature gradient distribution in the longitudinal direction of a sheet bar.
FIG. 6 is an explanatory diagram of a cutting method when the crop shape is tongue.
FIG. 7A is an explanatory diagram of a cutting method when the crop shape is a fish tail and leaves the fish tail bottom, and FIG. 7B is a case where the crop shape is a fish tail and the fish tail bottom is not left. It is explanatory drawing of the cutting method.
FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating a heating method using a sheet bar heater according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a hot rolling line to which the third embodiment of the present invention is applied.
FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a conventional hot rolling line.
FIG. 11 is an explanatory diagram of a conventional heating method using a sheet bar heater.
FIG. 12 is an explanatory diagram of another conventional heating method using a sheet bar heater.
FIG. 13 is an explanatory diagram showing a finishing rolling speed pattern and a rolling mill temperature distribution on the exit side of the finishing mill in order to explain a conventional heating method using a sheet bar heater.
FIG. 14 is an explanatory view showing a sheet bar longitudinal direction pattern of the finishing mill passing time in order to explain a conventional heating method using a sheet bar heater.
FIG. 15 is an explanatory diagram showing a sheet bar longitudinal direction pattern of a heating temperature by a sheet bar heater in order to explain a conventional heating method using a sheet bar heater.
FIG. 16 is an explanatory diagram for explaining representative points;
[Explanation of symbols]
2 Rough rolling mill
3 Cropsha
4 Finishing mill
5 Cooling zone
6 Winding device
7 Majoring roll
8 Seat bar heater
11 Seat bar
12 Coil box (winding and rewinding device)
13 Crop shape meter
14 Control device
15 Thermometer
21 Joining equipment
22 Crop shear for joining
23 Post-processing equipment
24 Strip Sha

Claims

A sheet bar heating method in which a slab is roughly rolled hot to form a sheet bar, the sheet bar is wound and rewound in a coil box, heated by a sheet bar heater installed on the entrance side of the finishing mill, and finish rolled. In
The temperature of the seat bar is measured at a constant pitch in the longitudinal direction with a thermometer installed between the coil box and the seat bar heater, and the temperature gradient in the longitudinal direction of the seat bar is obtained by connecting the measured temperatures. The inner and outer winding parts and the other stationary parts when the coil box captures a point immediately downstream or upstream where the broken line of the absolute value of the obtained temperature gradient intersects the threshold value and winds it with the coil box The sheet bar heating method is characterized in that a boundary near the edge is determined from the determined boundary and compensation heating is performed on a portion closer to the end.