(57)【要約】【課題】酸洗設備における金属板のカテナリー制御を、カテナリー量を検出する特別な検出器を用いることなく、安価に行うことができるカテナリー制御方法を提供する。【解決手段】酸液を貯留した酸洗槽と、酸洗槽の入側と出側の各々に設置された電動モーターで駆動する通板ロールとを備える酸洗設備で金属板を連続的に搬送させて金属板表面のスケールを除去する際に、酸洗槽出側の電動モーターのドルーピング量を変化させることで酸洗槽内の金属板のカテナリー量を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸液を貯留した酸洗槽と、酸洗槽の入側と出側の各々に設置された電動モーターで駆動する通板ロールとを備える酸洗設備で金属板を連続的に搬送させて金属板表面のスケールを除去する際に、酸洗槽出側の電動モーターのドルーピング量を変化させることで酸洗槽内の金属板のカテナリー量を制御することを特徴とする酸洗設備のカテナリー制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼板等の金属板表面のスケールを連続的に除去する酸洗設備のカテナリー制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱間圧延された鋼板表面には、熱間圧延工程で生成したスケールが付着している。鋼板表面のスケールは、連続酸洗設備を用いて、鋼板を、酸液を貯留した酸洗槽内を連続的に通過させることで除去する。その際、鋼板は、酸洗槽内でカテナリーと呼ばれる垂下曲線を描いて連続的に搬送される。酸洗槽内における鋼板のカテナリー量が大きくなり過ぎる酸洗槽底部と鋼板が接触する問題が起こり、カテナリー量が小さくなりすぎると鋼板が液面上を通過し、酸洗されなくなる。また、前記のような状態にならなくても、カテナリー量は、スケール除去量に影響を与えるので、過酸洗、酸洗不良を防止して、適切な脱スケールを行うためには、酸洗槽内におけるカテナリー量を適切な範囲に制御する必要がある。
【０００３】
特許文献１には、酸洗槽内の鋼板のカテナリー量を電磁気式等の距離センサーを用いて直接測定し、その測定結果に基き、酸洗槽出側のブライドルロールの速度を変更して、酸洗槽内の鋼板のカテナリー量を制御することが開示されている。
【０００４】
また、カテナリー量を間接的に制御する方法として、酸洗槽の入側に設置された張力計で計測される鋼板の単位張力を一定に保つ方法があった。
【特許文献１】特開平７−５４１７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述の直接カテナリー量を測定する方法では、酸洗槽あるいはその近傍にセンサーを設置する必要があるため、酸による腐食によりセンサーの故障頻度が増加する問題がある。また、酸腐食対策を十分に施した場合でも、上部からの測定ではセンサーの一部は酸雰囲気に曝されるため、酸腐食によるセンサー故障の問題は完全には解消されない。また、通常、酸洗槽は耐酸煉瓦で内張されているため、下部からの測定のための設備改造を安価に実現することが困難であった。
【０００６】
又、酸洗槽入側の張力計に基いて鋼板のカテナリーを制御する方法では、新たな設備として張力計が必要であり、また張力計を設置するためのスペースを別途確保する必要があった。
【０００７】
本発明の目的は、前記事情を鑑みて、酸洗設備における金属板のカテナリー制御を、カテナリー量を検出する特別な検出器を用いることなく、安価に行うことができるカテナリー制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する本発明の手段は、酸液を貯留した酸洗槽と、酸洗槽の入側と出側の各々に設置された電動モーターで駆動する通板ロールを備える酸洗設備で金属板を連続的に搬送させて金属板表面のスケールを除去する際に、酸洗槽出側の電動モーターのドルーピング量を変化させることで酸洗槽内の金属板のカテナリー量を制御することを特徴とする酸洗設備のカテナリー制御方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、カテナリー量を検出する特別な検出器を必要としないため、安価にかテナリー制御が可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
鋼板のカテナリー量はそのカテナリーを支えている両端の張力が大きくなれば小さくなり、小さくなれば大きくなる。鋼板がカテナリーを保って搬送される場合、鋼板の張力が変化すると、両端を支えている通板ロールのトルクが変化する。通板ロールのトルクが変化すると、通板ロールを駆動している電動モーターの負荷が変化する。本発明は、鋼板のカテナリー量の変化が、そのカテナリーを支える通板ロールを駆動する電動モーターの負荷を変化させることを利用して、鋼板のカテナリー制御を安価に行うものである。
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施に使用する酸洗設備の要部設備構成と制御フローを説明する図である。図１において、１は鋼板、２は入側通板ロール、３は酸洗セクションで複数の酸洗槽４を備え、各酸洗槽４は液面レベルが制御された酸液５を貯留する。６は出側通板ロール、１１は主速度設定器、１２は出側通板ロール速度設定器、２１は入側通板ロール２を駆動する電動モーター、２２は速度計、２３は電動モーター２１の速度制御装置、３１は出側通板ロール６を駆動する酸洗槽出側の電動モーター、３２は速度計、３３は電動モーター３１の速度制御装置、３４は電動モーター３３の負荷演算器、３５はドルーピング量設定器である。
【００１２】
主速度設定器１１は、基準速度ｖの指令を電動モーター２１の速度制御装置２３および出側通板ロール速度設定器１２に出力する。速度制御装置２３は、速度計２２の速度が基準速度ｖになるように電動モーター２１を回転させ、入側通板ロール２を駆動する。図１中、Ｔ１は入側通板ロール２上流側の鋼板張力である。
【００１３】
出側通板ロール速度設定器１２は、基準速度ｖに対して固定比率αを加えた速度、（１＋α）×ｖを電動モーター３１の速度制御装置２３に出力する。ここで、固定比率αは、０≦α＜１で、カテナリーＤの変動程度、カテナリー制御の応答性、制御速度等を考慮して設定される。
【００１４】
負荷演算器３４は、出側通板ロール６を駆動する電動モーター３１に負荷する基準張力を演算する。すなわち、負荷演算器３４は、通板中の鋼板サイズ（板厚および板幅）、出側通板ロール６下流側の鋼板張力Ｔ２および酸洗槽内の鋼板のカテナリー量の設定値Ｄに基き、下記式（２）から酸洗槽出側の鋼板張力ＴＢを演算して求め、さらにこの鋼板張力ＴＢに基き、電動モーター３１の負荷Ｌを演算して求め、演算結果をドルーピング量設定器３５に出力する。
【００１５】
図１において、出側通板ロール６上流側の酸洗槽内の鋼板のカテナリーを支える両支持点Ａ、Ｂには各々張力ＴＡ、ＴＢが負荷される。出側通板ロール６には点Ｂの張力ＴＢに対応するトルクが作用し、電動モーター３１には出側通板ロール６に作用するトルクに対応する負荷が負荷される。出側通板ロール６上流側の酸洗槽内の鋼板のカテナリーを支える両支持点Ａ、Ｂにおける張力ＴＡ、ＴＢは、両支持点Ａ、Ｂに高低差がある場合、各々下記式（１）、（２）で示される。
ＴＡ＝Ｔ２＋ＷＣＤ      （１）
ＴＢ＝Ｔ２＋ＷＣ（Ｄ＋Ｈ）      （２）
ただし、
Ｔ２：出側通板ロール下流側の鋼板張力（Ｎ）
ＷＣ：鋼板の単位長重量（Ｎ／ｍ）
Ｄ：支持点Ａとカテナリー曲線最低部との高低差（ｍ）
Ｈ：支持点Ａと支持点Ｂの高低差（ｍ）。
【００１６】
ここで、Ｈは設備構成から決まる定数であり、またＷＣ、Ｔ２は通板中される鋼板サイズに対応して設定される。通板中にカテナリー量Ｄが変化すると、電動モーター３１の負荷が変化する。
【００１７】
ドルーピング量設定器３５は、出側通板ロール６を駆動する電動モーター３１に、負荷に応じて速度を低下させるドループ（Ｄｒｏｏｐ）機能を付加するものである。ドルーピング量（速度垂下量）は固定値ではなく、電動モーター３１の負荷および鋼板速度とにより計算する。
【００１８】
ドルーピング量設定器３５は、電動モーター３１の負荷（負荷トルク）Ｌに対応する速度垂下量Δｖを決定し、決定した速度垂下量Δｖを速度制御装置３３へ出力する。
【００１９】
ドルーピング量設定器３５には、電動モーター３１の負荷（負荷トルク）Ｌと、この負荷Ｌに対応する速度垂下量Δｖの関係、すなわち、図２に示すように、電動モーターの負荷Ｌが増加すると、それに対応して速度垂下量（ドルーピング量）Δｖが減少する負荷Ｌと速度垂下量Δｖの関係が入力されている。
【００２０】
電動モーター３１の負荷Ｌはドルーピング量設定器３５に出力される。ドルーピング量設定器３５は入力された電動モーター３１の負荷Ｌから出側通板ロールの速度垂下量Δｖを求め、結果を速度制御装置３３に出力する。速度制御装置３３は、電動モーター３１に対する指令速度を（１＋α）×ｖ−Δｖに設定し、出側通板ロール６の速度がこの速度になるように電動モーター３１を制御する。電動モーター３１の負荷はドルーピング量設定器３５に出力される。以下、この操作を繰り返えして、出側通板ロール６の速度を制御する。
【００２１】
カテナリー量Ｄが減少すると式（２）から張力ＴＢが減少し、これによって電動モーター３１の負荷が減少する。電動モーター３１の負荷が減少する（負荷Ｌ１）と図２から速度垂下量（Δｖ１）が大きくなり、それによって電動モーター３１に対して速度を低下する指令がなされ、出側通板ロール６の速度が低下する。ここで、速度垂下量Δｖ１が、Δｖ１≧α×ｖを満足するようにすると、出側通板ロール６の速度は入側通板ロール２の速度ｖより小さくなり、カテナリー量Ｄを増加させることができる。
【００２２】
また、カテナリー量Ｄが増加すると式（２）から張力ＴＢが増加し、これによって電動モーター３１の負荷が増加する。電動モーター３１の負荷が増加する（負荷Ｌ２）と図２から速度垂下量（Δｖ２）が小さくなり、それによって電動モーター３１に対して速度を速くする指令がなされ、出側通板ロール６の速度が速くなる。ここで、速度垂下量Δｖ２が、Δｖ２≦α×ｖを満足するようにすると、出側通板ロール６の速度は入側通板ロール２の速度ｖより大きくなり、カテナリー量Ｄを増加させることができる。
【００２３】
ここで、速度垂下量Δｖの基準速度ｖに対する比率をβとすると、Δｖ＝β×ｖとなる。この場合、出側ロール速度ＶＤは、ＶＤ＝ｖ＋（α−β）×ｖとなる。α−β＞０であると、出側ロール速度＞入側ロール速度となり、カテナリー量Ｄは減少する。α−β＜０であると、出側ロール速度＜入側ロール速度となり、カテナリー量Ｄは増加する。
【００２４】
電動モーター３１に負荷される負荷領域において、βが前述の関係を満足する速度垂下量とすることで、特別な検出器を用いることなく、カテナリー量を所定のカテナリー量に制御することができる。
【００２５】
以上のように、本発明では、入側通板ロールは基準速度が指令されるのに対して、出側通板ロールは基準速度に固定比率αが付加され、入側通板速度より速い速度指令が出力されるが、カテナリー量が小さくなると、出側通板ロールの負荷が減少し、固定比率以上に速度を低下させることで、カテナリー量が増加方向となり、カテナリー量を一定に保つことが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明は、鋼板等の金属板表面のスケールを連続的に除去する酸洗設備のカテナリー制御方法として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施に使用する酸洗設備の要部設備構成と制御フローを説明する図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る電動モーターの負荷（負荷トルク）と速度垂下量（ドルーピング量）の関係を説明する図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  鋼板
２  入側通板ロール
３  酸洗セクション
５  酸液
４  酸洗槽
６  出側通板ロール
１１  主速度設定器
１２  出側通板ロール速度設定器
２１、３１  電動モーター
２２、３２  速度計
２３、３３  速度制御装置
３４  負荷演算器
３５  ドルーピング量設定器
【図１】
2007113039.tif 000003
【図２】
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