(57)【要約】【課題】ブラシロールを用いて金属帯の表面の洗浄を行う方法において、洗浄品質の安定化に優れた金属帯の洗浄方法を提供する。【解決手段】ブラシロール駆動モータの負荷電流の実績値Ｉｒと目標値Ｉｏとの偏差ΔＩの絶対値|ΔＩ|に対して、第１閾値ΔＩ１と、第１閾値ΔＩ1より小さい第２閾値ΔＩ2が定められており、|ΔＩ|≧ΔＩ1である場合は下ブラシロール４２の圧下位置を調整し、ΔＩ1＞|ΔＩ|である場合はブラシ前リンガーロール３０又はブラシ後リンガーロール５０の高さ位置を調整することによって、ブラシロール駆動モータの負荷電流Ｉｒを所定の範囲（Ｉｏ±ΔＩ2）に制御するようにしている。【選択図】図１
2006200002.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属帯の表面にブラシロールを圧下し、該ブラシロールをブラシロール駆動モータによって一定回転数で回転駆動させて金属帯の表面を洗浄するとともに、前記ブラシロールに近接して配置されたリンガーロールによって金属帯の表面の液体を絞り取る金属帯の洗浄方法において、
前記ブラシロール駆動モータの負荷電流の実績値と目標値との偏差の絶対値に対して、第１閾値と、該第１閾値より小さい第２閾値を定めておき、前記偏差の絶対値が第１閾値以上である場合は前記ブラシロールの圧下位置を調整し、前記偏差の絶対値が第１閾値未満である場合は前記リンガーロールの高さ位置を調整することによって、前記偏差の絶対値が第２閾値以内となるように前記負荷電流を制御することを特徴とするブラシロールを用いた金属帯の洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラシロールを用いた金属帯の洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、金属帯の表面洗浄をブラシロールによって行う金属帯の洗浄設備においては、洗浄品質の安定化を図ることを目的に、一定回転数で回転するブラシロールの駆動モータの負荷電流が所望の値となるように、ウォームジャッキや油圧シリンダーで構成されるブラシロール圧下装置によってブラシロールの圧下位置を調整して、ブラシロール駆動モータの負荷電流を制御している。
【０００３】
その際に、ブラシロール駆動モータの負荷電流を高精度に制御するためには、ブラシロールの圧下位置の変化によって生じるブラシロール駆動モータの負荷電流の過剰な変化を小さくすることを目的に、ブラシロール圧下装置によるブラシロールの圧下位置変更速度を低速にしたり、ブラシロール圧下装置によるブラシロールの圧下位置制御を高精度化することが必要であった。そのため、これらの方法では、ブラシ圧下装置の圧下位置変更速度が低速であることから、ブラシロールの圧下位置の変更に時間が掛かり、洗浄不足によるロスが多くなったり、あるいは、高精度な圧下位置制御を行うために高価な機器が必要となり、設備コストが高くなるという問題があった。
【０００４】
そこで、ブラシロール駆動モータの負荷電流の実績値（又は、電力の実績値）と目標値との偏差が所定の許容範囲に収束するように、ブラシロールの圧下位置を制御することが一般に行なわれている（例えば、特許文献１又は特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開平６−０００４６４号公報
【特許文献２】特開平６−２４６６３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、前記特許文献１又は特許文献２の技術において、洗浄品質の安定化を目的に上記の許容範囲を狭くすると、ブラシロール圧下装置がブラシロールの開放（ロール開度を広げる）と圧下（ロール開度を狭める）を繰り返す現象（ハンチング）を起こし、それに伴ってブラシロール駆動モータの負荷電流もハンチングを起こしてしまうため、これを防止する目的で上記の許容範囲を拡大し洗浄品質のバラツキをある程度許容せざるを得なかった。また、上記の許容範囲を拡大することは、ブラシロールの磨耗のバラツキが大きくなり、ブラシロールの寿命予測が困難になって、ロール交換のタイミングが遅れ、洗浄品質が悪化するという問題もあった。
【０００６】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、ブラシロールを用いて金属帯の表面の洗浄を行う方法において、洗浄品質の安定化に優れた金属帯の洗浄方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ブラシロール駆動モータの負荷電流がハンチングを起こしてしまうために許容範囲を狭くできないのは、ブラシロールの圧下位置の変化によって生じるブラシロール駆動モータの負荷電流の変化率（ブラシロールの圧下位置の単位変化量に対するブラシロール駆動モータの負荷電流の変化量）が大きいからである。これに対して、発明者らは、通常ブラシロールに近接して配置されているリンガーロールの高さ位置の変化によってもブラシロール駆動モーターの負荷電流が変化し、その際の負荷電流の変化率は、ブラシロールの圧下位置の変化による負荷電流の変化率に比べて小さいことに着目し、負荷電流の実績値と目標値との偏差が大きい範囲ではブラシロールの圧下位置の調整によって負荷電流を制御し、負荷電流の実績値と目標値との偏差が小さい範囲ではリンガーロールの高さ位置の調整によって負荷電流を制御することで、ハンチングの発生を回避しながら、ブラシロール駆動モータの負荷電流を所望の範囲に収束させることができるとの考えに至った。
【０００８】
上記の考え方に基づいて、本発明は以下の特徴を有している。
【０００９】
［１］金属帯の表面にブラシロールを圧下し、該ブラシロールをブラシロール駆動モータによって一定回転数で回転駆動させて金属帯の表面を洗浄するとともに、前記ブラシロールに近接して配置されたリンガーロールによって金属帯の表面の液体を絞り取る金属帯の洗浄方法において、
前記ブラシロール駆動モータの負荷電流の実績値と目標値との偏差の絶対値に対して、第１閾値と、該第１閾値より小さい第２閾値を定めておき、前記偏差の絶対値が第１閾値以上である場合は前記ブラシロールの圧下位置を調整し、前記偏差の絶対値が第１閾値未満である場合は前記リンガーロールの高さ位置を調整することによって、前記偏差の絶対値が第２閾値以内となるように前記負荷電流を制御することを特徴とするブラシロールを用いた金属帯の洗浄方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明を用いれば、ブラシロール駆動モータの負荷電流を高精度で制御可能となるので、金属帯の洗浄品質の安定化が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の一実施形態を以下に述べる。
【００１２】
図１は、この実施形態において使用する金属帯の洗浄設備である。金属帯１０を酸洗するためのＨＮＯ3酸洗槽２０の出側に、金属帯１０に付着した酸洗液を絞るためのブラシ前リンガーロール３０と、金属帯１の表面を洗浄するためのブラシロール４０と、金属帯１０に付着したブラシスプレー液を絞るためのブラシ後リンガーロール５０と、金属帯１０の表面にリンスを施すためのリンス装置６０とが順次設置されている。
【００１３】
ブラシロール４０は、上ブラシロール４１と下ブラシロール４２を備えており、それぞれ、上ブラシロール駆動モータ４３と下ブラシロール駆動モータ４４によって、金属帯１０の進行方向と反対方向に一定回転速度で回転駆動している。そして、上ブラシロール４１の高さ位置は固定されているとともに、下ブラシロール４２は、電動ウォームジャッキよりなるブラシロール圧下装置４５の駆動によって昇降するようになっており、これによって、下ブラシロール４２の圧下位置を調整して、上ブラシロール４１及び下ブラシロール４２の金属帯１０への圧下量を変更できるようになっている。なお、ブラシロール圧下装置４５の駆動は、ブラシロール昇降用モータ４６によって行われる。
【００１４】
ブラシ前リンガーロール３０は、上リンガーロール３１と下リンガーロール３２を備えており、上リンガーロール３１には、背圧付与装置３５によって所定圧力の背圧が付与されているとともに、下リンガーロール３２は、電動ウォームジャッキよりなるリンガーロール位置調整装置３３の駆動によって昇降するようになっている。これによって、上リンガーロール３１と下リンガーロール３２で金属帯１０を所定圧力で挟み込みながら、上リンガーロール３１と下リンガーロール３２を一体として、その高さ位置を変更できるようになっている。なお、リンガーロール位置調整装置３３の駆動は、リンガーロール昇降用モータ３４によって行われる。
【００１５】
同様に、ブラシ後リンガーロール５０は、上リンガーロール５１と下リンガーロール５２を備えており、上リンガーロール５１には、背圧付与装置５５によって所定圧力の背圧が付与されているとともに、下リンガーロール５２は、電動ウォームジャッキよりなるリンガーロール位置調整装置５３の駆動によって昇降するようになっている。これによって、上リンガーロール５１と下リンガーロール５２で金属帯１０を所定圧力で挟み込みながら、上リンガーロール５１と下リンガーロール５２を一体として、その高さ位置を変更できるようになっている。なお、リンガーロール位置調整装置５３の駆動は、リンガーロール昇降用モータ５４によって行われる。
【００１６】
そして、この実施形態においては、上ブラシロール駆動モーター４３、下ブラシロール駆動モーター４４のいずれか一方あるいは両者の負荷電流について、その実績値Ｉｒと目標値Ｉｏとの偏差ΔＩの絶対値|ΔＩ|に対して、第１閾値ΔＩ１と、第１閾値ΔＩ1より小さい第２閾値ΔＩ2が定められており、|ΔＩ|≧ΔＩ1である場合は下ブラシロール４２の圧下位置を調整し、ΔＩ1＞|ΔＩ|である場合はブラシ前リンガーロール３０又はブラシ後リンガーロール５０の高さ位置を調整することによって、ブラシロール駆動モーターの負荷電流Ｉｒを所定の範囲（Ｉｏ±ΔＩ2）に制御するようにしている。
【００１７】
前記特許文献１又は特許文献２に記載の技術のように、ブラシロール４２の圧下位置の調整のみによってブラシロール駆動モータ４３、４４の負荷電流を制御しようとした場合、ブラシロール４２の圧下位置の変化によって生じるブラシロール駆動モータ４３、４４の負荷電流の変化率が大きいために、負荷電流の実績値Ｉｒと目標値Ｉｏとの偏差ΔＩの許容範囲を小さくすると、偏差ΔＩをその許容範囲に収束させることが困難となり、負荷電流Ｉｒのハンチングを引き起こす危険性が高い。そのために、偏差ΔＩの許容範囲を広く設定せざるを得ない。
【００１８】
これに対して、この実施形態においては、リンガーロール３０、５０の高さ位置の変化によるブラシロール駆動モーター４３、４４の負荷電流の変化率が、ブラシロール４２の圧下位置の変化によるブラシロール駆動モーター４３、４４の負荷電流の変化率に比べて小さいことに着目し、負荷電流の実績値Ｉｒと目標値Ｉｏとの偏差ΔＩが大きい範囲（すなわち、|ΔＩ|≧ΔＩ1である範囲）では、負荷電流の変化率が大きいブラシロール４２の圧下位置の調整によって負荷電流を制御し、負荷電流の実績値Ｉｒと目標値Ｉｏとの偏差ΔＩが小さい範囲（すなわち、ΔＩ1＞|ΔＩ|である範囲）では、負荷電流の変化率が小さいリンガーロール３０、５０の高さ位置の調整によって負荷電流を制御するようにしているので、偏差ΔＩの許容範囲を狭く設定した場合でも、ハンチングの発生を回避することができ、ブラシロール駆動モーターの負荷電流Ｉｒを所望の範囲（Ｉｏ±ΔＩ2）に的確に収束させることが可能となる。例えば、従来に比べて、偏差ΔＩの許容範囲を約１／１０に縮小することが可能となる。
【００１９】
その結果、金属帯１０の全長に渡って良好な洗浄品質を安定して得ることができるようになる。
【００２０】
なお、リンガーロール３０、５０の高さ位置の変化によってブラシロール駆動モータ４３、４４の負荷電流が変化するメカニズムを図２に基づいて説明する。
【００２１】
図２（ａ）は、金属帯１０が水平に進行している状態、すなわち、ブラシ前リンガーロール３０、ブラシロール４０、ブラシ後リンガーロール５０が基準位置となっている状態を示している。これに対して、図２（ｂ）は、ブラシ前リンガーロール３０の高さ位置を上昇させた状態を示している。このように、ブラシ前リンガーロール３０の高さ位置を上昇させると、ブラシロール４０に対する金属帯１０の進入角度が上方に傾き、その結果、金属帯１０と接触する上ブラシロール４１の接触領域が増加し、それに伴って上ブラシロール駆動モータ４３の負荷電流が上昇することになる。
【００２２】
その際、リンガーロール３０の高さ位置の変化による上ブラシロール駆動モータ４３の負荷電流の変化は、ブラシロール４０に対する金属帯１０の進入角度の変化による接触領域の変化に基づく間接的なものであるので、その際の変化率（単位位置変化当りの負荷電流の変化量）は比較的小さいものとなる。一方、下ブラシロール４２の圧下位置の変化による上ブラシロール駆動モータ４３の負荷電流の変化は、ブラシロール４１、４２の圧下量の変化による接触圧力の変化に基づく直接的なものであるので、その際の変化率（単位位置変化当りの負荷電流の変化量）は大きなものとなる。
【００２３】
なお、図２は、ブラシ前リンガーロール３０の高さ位置を変化させた場合を示しているが、ブラシ後リンガーロール５０の高さ位置を変化させることでも同様の効果を得ることができる。
【００２４】
また、この実施形態においては、上ブラシロール４１と下ブラシロール４２を備えたブラシロール４０が配置されているが、図３に示すように、上バックアップロール７１と下ブラシロール７２を備えた第１ブラシロール７０と、上ブラシロール８１と下バックアップロール８２を備えた第２ブラシロール８０とが配置させている場合でも、本発明を適用することができる。その際には、第１ブラシロール７０に対しては、ブラシ前リンガーロール３０で対応し、第２ブラシロール８０に対しては、ブラシ後リンガーロール５０で対応することになる。
【００２５】
なお、図３において、７３は上バックアップロール駆動モータ、７４は下ブラシロール駆動モータ、７５はブラシロール圧下装置、７６はブラシロール昇降用モータであり、８３は上ブラシロール駆動モータ、８４は下バックアップロール駆動モータ、８５はブラシロール圧下装置、８６はブラシロール昇降用モータである。
【実施例】
【００２６】
本発明の実施例を以下に述べる。
【００２７】
図１に示した金属帯の洗浄設備を使用して、前記の実施形態のように、下ブラシロール４２の圧下位置の調整とブラシ前リンガーロール３０の高さ位置の調整によって上ブラシロール駆動モータ４３の負荷電流を制御しながら金属帯１０の洗浄を行ったものを本発明例とし、下ブラシロール４２の圧下位置の調整のみによって上ブラシロール駆動モータ４３の負荷電流を制御しながら金属帯１の洗浄を行った場合を比較例とした。
【００２８】
ここで、金属帯１０は、ＳＵＳ４３０の冷延鋼帯であり、板幅は１３００ｍｍ、板厚は当初１．０ｍｍで途中から１．５ｍｍに変化している。また、ブラシロール４０の回転速度は１５００ｒｐｍである。
【００２９】
そして、本発明例では、上ブラシロール駆動モータ４３の負荷電流の目標値Ｉｏを１０Ａとし、第１閾値ΔＩ１＝３Ａ、第２閾値ΔＩ2＝１Ａとして、負荷電流Ｉｒの許容範囲を１０Ａ±１Ａとした。
【００３０】
一方、比較例では、負荷電流Ｉｒの許容範囲を１０Ａ±１Ａとした場合を比較例１とし、負荷電流Ｉｒの許容範囲を１０Ａ±３Ａとした場合を比較例２とした。
【００３１】
まず、比較例１においては、図５に示すように、上ブラシロール駆動モータ４３の負荷電流Ｉｒが７．５Ａ〜１２．５Ａの間で変動を繰り返し（ハンチングを起こし）、鋼帯全長に渡る均一な洗浄効果が期待できない。
【００３２】
また、比較例２においては、図６に示すように、許容範囲が広いことから上ブラシロール駆動モータ４３の負荷電流Ｉｒのハンチングは生じていないが、板厚が１．０ｍｍの部分では負荷電流Ｉｒが約８Ａ、板厚が１．２ｍｍの部分では負荷電流Ｉｒが約１２Ａとなっており、本来望ましい許容範囲である１０Ａ±１Ａ（すなわち、９Ａ〜１１Ａ）からは外れて制御されている。
【００３３】
これに対して、本発明例では、図４に示すように、まず、１．０ｍｍ厚の鋼帯が通過している際に、上ブラシロール駆動モータ４３の負荷電流Ｉｒの目標値との偏差が第１閾値ΔＩ１以上となっている場合には、下ブラシロール４２の圧下位置を調整し、負荷電流Ｉｒの目標値との偏差が第１閾値ΔＩ１となった時点（図中、Ａ点）で、ブラシ前リンガーロール３０の高さ位置の調整に切り替え、負荷電流Ｉｒが所望の値になった時点（図中、Ｂ点）で、ブラシ前リンガーロール３０の高さ位置を固定している。そして、鋼帯が１．２ｍｍ厚に変化した時点（図中、Ｃ点）において負荷電流Ｉｒが急上昇した際に、上ブラシロール駆動モータ４３の負荷電流Ｉｒの目標値との偏差が第１閾値ΔＩ１以上となっている場合には、下ブラシロール４２の圧下位置を調整し、負荷電流Ｉｒの目標値との偏差が第１閾値ΔＩ１となった時点（図中、Ｅ点）で、ブラシ前リンガーロール３０の高さ位置の調整に切り替え、負荷電流Ｉｒが所望の値になった時点（図中、Ｆ点）で、ブラシ前リンガーロール３０の高さ位置を固定している。
【００３４】
この結果、途中で鋼帯の板厚が変化した場合も含めて、鋼帯のほぼ全長に渡ってブラシロール駆動モータの負荷電流Ｉｒが所望の許容範囲である１０Ａ±１Ａに収まっている。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施形態において使用する金属帯の洗浄設備の説明図である。
【図２】本発明の一実施形態における負荷電流の変化を説明するための説明図である。
【図３】本発明の一実施形態において使用する他の金属帯の洗浄設備の説明図である。
【図４】本発明例の結果を示すグラフである。
【図５】比較例１の結果を示すグラフである。
【図６】比較例２の結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３６】
１０  金属帯
２０  酸洗槽
３０  ブラシ前リンガーロール
３１  上リンガーロール
３２  下リンガーロール
３３  リンガーロール位置調整装置
３４  リンガーロール昇降用モータ
４０  ブラシロール
４１  上ブラシロール
４２  下ブラシロール
４３  上ブラシロール駆動モータ
４４  下ブラシロール駆動モータ
４５  下ブラシロール位置調整装置
４６  ブラシロール昇降用モータ
５０  ブラシ後リンガーロール
５１  上リンガーロール
５２  下リンガーロール
５３  リンガーロール位置調整装置
５４  リンガーロール昇降用モータ
６０  リンス装置
７０  第１ブラシロール
７１  上バックアップロール
７２  下ブラシロール
７３  上バックアップ駆動モータ
７４  下ブラシロール駆動モータ
７５  下ブラシロール位置調整装置
７６  ブラシロール昇降用モータ
８０  第２ブラシロール
８１  上ブラシロール
８２  下バックアップロール
８３  上ブラシロール駆動モータ
８４  下バックアップロール駆動モータ
８５  上ブラシロール位置調整装置
８６  ブラシロール昇降用モータ
【図４】
2006200002.tif 000003
【図５】
2006200002.tif 000004
【図６】
2006200002.tif 000005
【図１】
2006200002.tif 000006
【図２】
2006200002.tif 000007
【図３】
2006200002.tif 000008