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JPS58125308A - 線材温度制御装置 - Google Patents

線材温度制御装置

Info

Publication number
JPS58125308A
JPS58125308A JP57006926A JP692682A JPS58125308A JP S58125308 A JPS58125308 A JP S58125308A JP 57006926 A JP57006926 A JP 57006926A JP 692682 A JP692682 A JP 692682A JP S58125308 A JPS58125308 A JP S58125308A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
flow rate
water cooling
cooling device
inlet side
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP57006926A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobunori Wakamiya
若宮　宣範
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP57006926A priority Critical patent/JPS58125308A/ja
Priority to BR8300074A priority patent/BR8300074A/pt
Priority to US06/458,802 priority patent/US4569023A/en
Priority to DE19833301631 priority patent/DE3301631A1/de
Priority to AU10606/83A priority patent/AU563192B2/en
Publication of JPS58125308A publication Critical patent/JPS58125308A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/74—Temperature control, e.g. by cooling or heating the rolls or the product
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/16—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling wire rods, bars, merchant bars, rounds wire or material of like small cross-section
    • B21B1/18—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling wire rods, bars, merchant bars, rounds wire or material of like small cross-section in a continuous process
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/02—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
    • B21B2045/0236—Laying heads for overlapping rings on cooling conveyor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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    • B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/02—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
    • B21B45/0203—Cooling
    • B21B45/0209—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants
    • B21B45/0215—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes
    • B21B45/0224—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes for wire, rods, rounds, bars

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は線材王妃ラインにおける［ｔのレイングヘｌ
）″における温度を目標値に一致させる線材温度制御装
置に関するものである。
線材圧延ラインにおいては連続圧延機の後面には複数の
水冷装置が設置されている。
これは線材の品質上の要求で連続圧延機を出た後すぐ急
冷し、その後徐冷する必要があるからである。又材料の
品質上重要なものの中に上記急冷後の徐冷開始点の温度
があり、これを長手方向に目標値と一致させる事が必要
である。
従来はこの徐冷開始点温度を制御するためにオペレータ
ーが圧電スケジュールを見て水冷装置の６ｉｃ−を設定
していた。又徐冷開始点であるレイングヘッドに備えで
ある温度計の目標値との偏差からオペレーターが個々の
判断により流量を修正していた、そのため材料の圧延ス
ケジュールに応じてうまく流量を設定できなかったり、
又スキッドマーク等材料内での温度変化に関しては全く
制御する事ができなかった。
本発明は上記の様な欠点を除去するためになされたもの
で、材料の圧延スケジュールに応じて水冷装置の流量を
決定し、又連続圧延機入側温度の予想値との偏差量、レ
イングヘッド温度計での目標値との偏差量に応じて流量
を修正する事によりレイングヘッドでの材料温度を長手
方向にわたって０標温度と一致させる温度制御装置を提
供するものである。
以下本発明の一実施例について説明する。第１図は温度
側＃に関係あるライン構成図と各位置における材料の平
均温度を概略示したものである、第１図において、（１
）は連続圧延機、　（２ａ、２ｂ）は水冷装置、（３）
はレイングヘッド、（４）は線材、　＋６１は流量調整
バルブ、（６）は入側温度計、（７）はレイングヘッド
温度計である。
各位置での材料平均温度を以下の様にぎめる、τ。・・
・・・・入側温度計（６） Ｔｌ・・・・・・Ｎ＋Ｌ１水冷装置Ｃ２＆）入側ＴＩ・
・・・・・Ｎ１１水冷装置（２ａ）出側Ｔ、・・・・・
・＠２水冷装置【！ｂ）入側Ｔ４・・・・・・−２水冷
装置（２１ｓ）出側？、・・・・・・レイングヘッド温
度計（γ）第２図は本発明の一実施例を示すプ０ツク図
である。第２図において、（９）は入側温度予想値Ｔ：
とレイングヘＶド目標温度丁；と圧延スケジュールを出
す上位計算機、顛は初期設定流量な演算する演算器（以
下プリセット演算器と呼ぶ）、ａυは設定された流量に
基づいて電磁弁をコントローラする電磁弁コントローラ
、Ｉは入側温度計の偏差量に応じて、流量の修正量を演
算する演算器（以下１−ルドフォワード演算器と呼ぶ）
、錦はフィードフォワードコントローラ、ａａは入側温
度計から水冷装置までのトラッキングを行ない時間遅れ
を演ｎす′るトラッキング装置、０９はレイングヘッド
温度計偏差量より流量の修正量を演算する演算源以下フ
ィードバック演算器と呼ぶ）、αＧはフィードバックコ
ントローラである。
次に動作について説明する。水冷装置の流量初期設定は
以下のようＫなされる。上位計算機（９）はプリセット
演算器Ｑ（１Ｋ入側予想温度Ｔ：、レイングヘッド目標
温度Ｔ１＊Ｅ延スケジュールを伝える。
圧延スケジュールは下記のものである。
（１）連続圧延スタンドの入側直径り。
（１１）連続圧延スタンドの各出側直径ｄ１（ｕｌ）連
続圧延スタンドの出側速度Ｖブリセット演界器ｆｉ・は
次の順序で設定流量へを演算する。
（１）入側予想温度’ｒｅよりＮＬ１水冷装置（２＆）
入側温度 Ｔｌは次の式で計算する。
Ｔｔ　＝　　Ｔｏ　−（６丁、　＋ｂＴｔ−ｄＴｃ）＝
　＝　　　　［１）ａ７ｐ　：連続圧延機の圧延加工に
よる温度上昇＾Ｔｆ：連続圧延機での摩擦発熱による温
度上昇＾テ・：連続圧延機に接する事による温度降下６
ｉｐ、ムＴｆ、６テ・はそれぞれ次の様に計算される、
６丁、、＝にミニｌ！ＡＩ−どにシし”　　Ｊｓ　　　
　・・・・・・＝　　　！２１ｅｐ畳　ｒ ここで−１は連続スタンド出側直径ｅ　ｅＰ比熱。
ｒ比重量であり　Ｊｌは仕事の熱量への変換係数であり
、ｋｍは拘束変形抵抗であり、温度Ｔ；の関数である。
、Ｔ、　−（４ｄａ”　’）・Ｊ＠＠ｍ　ｈａ（Ｄ（ａ
ａ噛、ｐ　、、、、、、　、３゜＠ｐａｒ Ｐ：全スタンドの圧延パワー Ｊ、　：　パワーの熱量への変換係数 β：　！ＥＸ材とロールへの熱量配分比ＡＴ（１＝β（
ＴニーＩ！ｌ、φ１戸−４、、、、、、、、・（４）こ
こでＴｒはロール温度　ｋは温度低導電ｊ贈１は熱伝導
率である。又ｂｔｒｌｔｔ圧延材が入側温度針（６）か
らａ１水冷装置へ達する時間であり扉は連続ＥＥ蔦機で
の平均線材直径（酊−４−＾ｄｉ　）である。
（動次にレイングヘッド目標温度Ｔ、を用いて醜２水冷
装置（２ｂ）出側温度Ｔ４を計算する。
ここでａはステファンボルツマン定数　　ξは線材のふ
く引率であり＾ｔ４．はＮａ２水冷装置（！ｂ）出側か
らレイングヘッド温度計（７）までの容送時間である。
（３）次Ｋ１１１１水冷装置（２ａ）とＮ１２水冷装置
（２ｂ）との中間の空冷時の温度降下量ＡＴｇを求める
オ今Ｈａｔ水冷装置（！ａ）とａ２水冷装置（２ｂ）と
の距離が等しい場合を例に取るとＮａ７水冷装置出側温
度ｒ１６エ次式で表わされる、 ここで話は水温である。Ｔ！を用いてΔＴｕは次式％式
％ （４）以上゛の事によりＮＩＬｌ及びＮ１２の水冷装置
での全温度降下量ＡＴｗａｔ・ｒは次式となる。
１１１１〜ｒａｔ＠ｒ＝（Ｔ４−Ｔ４）−ａ７ｕ＋＋＋
＋＋＋＋＋ｆｓ１１６）−１水冷装置【２ａ）入側温度
Ｔ１より２個の水冷装置で６７ｗ山ｒ冷却するため必要
な平均熱伝達率りは次式で計算される。
停）今水冷装置の平均熱伝達率りと流量。との間には次
の関係がある事がわかっている。
ｂ　＝ムＱ　　　・・・・・・・・・　細ム・ｎは定数 故に設定流量へは式叫を変形する事により次式で求めら
れる。
Ｑｏ＝ｘ　（÷）Ｌ′Ｂ−・・・・山東上記の様にして
設定流量〜が求まればプリセ。
ト演算器−はこの結果を電磁弁コントローラーａ１１に
出力する。
次に入側温度がスキｔドマーク、サーマルランダクン等
の影響で予測温度Ｔ：と異なった場合のフィードフォワ
ード的な流量の修正について述べる。
イードフォワード演算器Ｉは入側温度計（６）の実１１
１ｔｌｌ値Ｔｏと予測温度での偏差量ΔＴ１を下記の式
で計算する。
但し’ＴＰｓΔ’ｒｒ、ａ丁・はプリセット演算器で計
算された値、Ｃは定数である。
次に式ｌで求めた偏差量ΔＴｌ、、Ｃリレイングヘッド
の温度を目標値に一致さ゛せるために必要な平均熱伝達
率すの修正値７１ｈを次式で求める。
６、−ｊ已’４ｎ、　　−白＝　　−０−−−−０，−
ａｓ２１　　　（Ｔ１−　Ｔｖ） このΔｈを用いて流量−の修正量ｂＱ１を次式で求める
。
、Ｑ１＝　」Ｌ−ム　・・・・・・・・・・・・・・・
・・・α−−ｈ フィードフォワード演算器＠はこの流量修正量ムＱ＋を
フィードフォワードコントローラーＯＫ出力する。フィ
ードフォワードコントローラーＩはこの修正量△Ｑｌ　
Ｋ基づいて通常のＰ制御を行ないその値Ｑ（をトラッキ
ング装置ｅｌｌ　Ｋ出力する。トラ、キング装置Ｑａは
連続圧延機のモーター回転数か入側温度計（６）から水
冷装置まで材料をトラ、キングして時間遅れを算出しこ
のタイミングを基にして＾Ｑ（を設定値流ＩＱ６に加え
て電磁弁コントローラＱｎＫ出力する。
上記のようにプリセット演算器−、フィードフォワード
演算器υによる設定及び修正は開放形の制御であるので
、次にこれを補償するためにレイングヘッド温度計（７
）での目標温度Ｔ、との偏差に基づくフィードバック制
御について述べる。
フィードバック演算器Ｉはレイングヘッド温度計（７）
での実測値ＴＩと目標値Ｔ、との偏差量＾Ｔ、（ｒ、−
丁；）より＊２水冷装置（２ｂ）出側温度での偏差量ｂ
７４を求める。
但しテ４はプリセット演算器−での計算恒久にこの６丁
４を用いて平均熱伝達率の修正量Δｈ３を次式で求める
。
上記Δｈを用いて流量の修正量ゐＱｌを次式で求める、 フィードバック演算器（２）はこの修正量ｂＱｚ　ヲフ
ィードバックコントローラｕＫ出力する。フィードバッ
クコントローラａ・はこの修正量ΔＱ！に基づいて通常
のＰ■制御を行ないこの出力値ΔＱ（を設定値Ｑ４）Ｋ
加えて電磁弁コントローラ（１ｍｌ　Ｋ出力する。
上記実施例においては、水冷装置は２個で説明したが何
個であっても同様の手段で制御する事が可能である。ま
た上記では入側温度予想値〒６．目標温度ＴＳｅ圧延ス
ケジュールを上位計算機よりの伝送としたがこれをオペ
レーターが設定しても全く同じ効果をあげる事ｂｘでき
る、 以上のように本発明においてはオペレーターの手をわず
られす事なく圧延スケジュールに応じた水冷装置の流量
の初期設定を行ない又入側温度計での予想温度との偏差
による流量の修正制御、レイングヘッド温度計での目標
温度との偏差による流量の修正制御を行なうようにした
ので、レイングヘッドでの温度を精度よ（一定にする事
が可能である等効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図はライン構成に対応した材料の平均温度を示す図
。第２図は本発明による一実施例を示すブロック図。 図において、（１）は連続圧延機、　（２ｍ）、（２ｂ
）は水冷装置、濤）はレイングヘッド、（４）は線材、
（５）ハ流量調整バルブ、椰）は入側温度計、（７）は
レイングヘッド温度針、（８）はモーター、（９）は上
位計算機、ｔｌａはプリセット演算器、１１ｒＪは電磁
弁コントローラ。 ０はフ１−ドブォヮード演算器、ｔｉｓはフィードフォ
ワードコントローラ、　ａａはトラッキング装置ｔ　、
　ａ５ハフイードバック演算器、騙はフィードバックコ
ントローラー、なお図中同一符号は同−又は相当部分を
示す。 代理人葛野信−

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）連続圧延機の後面に複数の流量調整可能な水冷装
    置を有する線材圧延ラインにおいて、連続圧延機での田
    地スケジュールと連続圧延機入側温度予想値とレイング
    ヘッドでの目標温度とから水冷装置の流量を演算する演
    算装置と、この演算結果により水冷装置の流量を制御す
    る制御装置とを備えた事を特徴とする線材温度制御装置
    。
  2. （２）演算装置は、圧延材が連続圧延様の入側に有する
    入側温度針をオンした時点より入側温度実測値と入側温
    度予想値との偏差量と設定されている流量を基に流量の
    修正量を演算し、制御装置は、この演算結果を基に水冷
    装置の流量を修正制御するとともに入側温度計から水冷
    装置まで材料をトラッキングして修正タイミングを演算
    するようになされていることを特徴とする特許請求の範
    囲の蕗１項に記載の線材温度制御装置。 １３）演算装置は、圧延材がレイングヘッド出典に有す
    る温度計をオンした時点より実測温度と目標温度の偏差
    量と設定値流量を基に流量の修正値を演算し、制御装置
    は、この演算結果より水冷装置の流量を修正制御するよ
    うＫなされていることを特徴とする特許請求の範囲の第
    １項に記載のρ材温度制御装置。
JP57006926A 1982-01-19 1982-01-19 線材温度制御装置 Pending JPS58125308A (ja)

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JP57006926A JPS58125308A (ja) 1982-01-19 1982-01-19 線材温度制御装置
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