(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多段圧延機の各スタンドにおける圧延負荷電流値を検出し、この検出した圧延負荷電流値の変化により、圧延異常か否かを判断する多段圧延機の圧延異常検出方法において、圧延負荷電流値の変化による圧延異常か否かの判断を、多段圧延機の各スタンドにおいて圧延１回毎に圧延負荷電流値を検出し、各スタンド毎に、現在圧延中の材料の圧延負荷電流値と前回の圧延負荷電流値を比較し、両者の差が予め設定した閾値を越えて変化したか否かにより行なうことを特徴とする多段圧延機の圧延異常検出方法。
【請求項２】
多段圧延機の各スタンドにおける圧延負荷電流値を検出し、この検出した圧延負荷電流値の変化により、圧延異常か否かを判断する多段圧延機の圧延異常検出方法において、圧延負荷電流値の変化による圧延異常か否かの判断を、多段圧延機のあるスタンドでの圧延負荷電流値が正常時の圧延負荷電流値に比べて予め定めた閾値以上減少し、次スタンドでの圧延負荷電流値が正常時の圧延負荷電流値に比べて予め定めた閾値以上増加したか否かにより行なうことを特徴とする多段圧延機の圧延異常検出方法。
【請求項３】
請求項１又は２の多段圧延機の圧延異常検出方法において、圧延異常の検出時、次材以降の抽出を停止してロール交換の指示を出すことを特徴とする多段圧延機の圧延異常検出方法。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかの多段圧延機の圧延異常検出方法において、多段圧延機が継目無管圧延用の圧延機であることを特徴とする多段圧延機の圧延異常検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多段圧延機における圧延異常を検出する方法に係り、特に継目無管製造ラインのマンドレルミル、サイザー、レデューサー等の多段圧延機に好適な圧延異常検出方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
多段圧延機では、１スタンドのうちの１本のロールで異常が発生しても、同じスタンドのその他のロール及び前記異常が発生したスタンドの前後のスタンドに異常がなければ圧延を行なえるため、圧延材が途中で止まることはない。従って、例えば下工程の表面検査に流れるまで圧延を継続する場合があり、品質不適合材が大幅に発生してしまう。
【０００３】
このような品質不適合材の発生を防止するために、例えば特開平８−３０００２１号には、ストレッチレデューサへの素管の管端の噛み込み、尻抜けのタイミングを検出する方法が開示されている。また、実開平３−９２０３号には、マンドレルミルの圧延状態の良否を検出する装置が開示されている。また、特開平７−１９４１８６号には、モータとその駆動対象の異常を圧延負荷電流値（以下、単に「負荷電流値」という。）により検出する装置が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平８−３０００２１号で開示された検出方法は、ストレッチレデューサ各スタンドの駆動軸における捩りトルクを検出して、その周波数成分のパワースペクトルレベルに基づいて噛み込み、尻抜けと認識するものであるが、多段圧延機による圧延時には、１スタンドのうちの１本のロールが割損した時でも圧延できるため、前記捩りトルクを検出してもその閾値でロール割損を判断することはできない。
【０００５】
また、実開平３−９２０３号で開示された検出装置は、予め定められた結果と現在圧延中の結果を比較することで圧延状態の良否を判断するので、１本についての圧延状態の良否を判断することはできるものの、現在圧延中の前後の材料を比較するものではないので、ロールの割損を検出することはできない。
【０００６】
また、特開平７−１９４１８６号で開示された検出装置は、駆動条件が同一である２つ以上のモータを対象として、そのモータ間での負荷電流値差により異常を検出するものであるため、例えばストレッチレデューサのように各スタンドが一つのモータで駆動され、夫々のスタンド間でモータの駆動条件が異なる場合には、モータの負荷電流値差で異常を検出することができない。更に、このような多段圧延機では、上流或いは下流からの張力バランスによりそのモータの負荷電流値が変動するため、圧延異常を検出することが困難になる。
【０００７】
本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたものであり、多段圧延機における圧延異常を、圧延中に瞬時に検出することができる多段圧延機の圧延異常検出方法を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明に係る多段圧延機の圧延異常検出方法は、多段圧延機の各スタンドにおける負荷電流値を検出し、この検出した負荷電流値の変化により、圧延異常か否かを判断する多段圧延機の圧延異常検出方法において、圧延負荷電流値の変化による圧延異常か否かの判断を、例えば多段圧延機の各スタンドにおいて圧延１回毎に圧延負荷電流値を検出し、各スタンド毎に、現在圧延中の材料の圧延負荷電流値と前回の圧延負荷電流値を比較し、両者の差が予め設定した閾値を越えて変化したか否かにより行なうこととしている。
【０００９】
そして、このようにすることで、肉厚計や外径計等の計測機器では検出できない品質上の問題が発生する圧延異常を、圧延中に瞬時に検出することができるようになる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
大量に発生する品質不適合材には、圧延機出側に設けられた計測機器（肉厚計、外径計等）によって検出が可能な寸法上の問題を有するものと、計測機器での検出が可能でないロール筋のような品質上の問題を有するものがあるが、ロール割損の場合は前記ロール筋のような計測機器では検出できない品質上の問題が発生するので、その検出は圧延中に行なわざるを得ない。
【００１１】
本発明者が種々調査した結果、圧延異常時には、例えば圧延異常スタンドとその前後のスタンドでの負荷電流値が正常時に比べて変化するといった、負荷電流値に変化が生じることを知見した。
【００１２】
例えば圧延異常のうち、ロール割損については、１スタンドのロールのうち１本が割損することを想定しているが、この際、割損したスタンドではロール１本分圧延が行なわれないので、負荷電流値が低下することになる。反対に１つ後段のスタンドでは割損したスタンドでの負荷が軽減された分、負荷電流値は上昇することになる等である。
【００１３】
本発明に係る多段圧延機の圧延異常検出方法は、かかる知見に基づいてなされたものであり、多段圧延機の各スタンドにおける負荷電流値を検出し、この検出した負荷電流値の変化により、圧延異常か否かを判断するものである。
【００１４】
より具体的には、上記の本発明に係る多段圧延機の圧延異常検出方法における負荷電流値の変化による圧延異常か否かの判断を、(1) 多段圧延機の各スタンドにおいて圧延１回毎に負荷電流値を検出し、各スタンド毎に、現在圧延中の材料の負荷電流値と前回の負荷電流値を比較し、両者の差が予め設定した閾値を越えて変化したか否かにより行なったり、(2) 多段圧延機のあるスタンドでの負荷電流値が正常時の負荷電流値に比べて予め定めた閾値以上減少し、次スタンドでの負荷電流値が正常時の負荷電流値に比べて予め定めた閾値以上増加したか否かにより行なったりするのである。
【００１５】
上記の本発明に係る多段圧延機の圧延異常検出方法によれば、ロール割損に起因する圧延異常のように、肉厚計や外径計等の計測機器では検出できない品質上の問題が発生する特に継目無管の圧延異常を、圧延中に瞬時に検出することができるようになる。
【００１６】
また、上記の本発明に係る多段圧延機の圧延異常検出方法において、圧延異常の検出時、次材以降の抽出を停止してロール交換の指示を出すようにした場合には、品質不適合材の発生を効果的に抑制できるようになる。
【００１７】
上記の本発明に係る多段圧延機の圧延異常検出方法において、圧延異常か否かの判断に使用する負荷電流は、ピーク値を除く平均値を使用する。また、閾値は、外径、肉厚から過去の発生データに基づいて適宜決定した値を使用する。
【００１８】
【実施例】
以下、本発明に係る多段圧延機の圧延異常検出方法の実施例を図１〜図２に基づいて説明する。
図１は請求項１に対応する本発明に係る多段圧延機の圧延異常検出方法のフローチャート、図２は請求項２に対応する本発明に係る多段圧延機の圧延異常検出方法のフローチャートを示す。
【００１９】
本発明に係る多段圧延機の圧延異常検出方法は、例えばストレッチレデューサのような多段圧延機の各スタンドにおける負荷電流値を検出し、この検出した負荷電流値の変化により、圧延異常か否かを判断するものであり、検出する負荷電流値としては、(1) 各スタンド毎の、圧延中の材料の負荷電流値と前回圧延中の負荷電流値を使用したり、(2) あるスタンドと次スタンドにおける圧延中と正常圧延中での負荷電流値を使用したりする。
【００２０】
そして、例えば▲１▼の各スタンド毎の、圧延中の材料の負荷電流値と前回圧延中の負荷電流値を使用する場合には、図１のフロー図に示した順序で負荷電流値を比較し、圧延異常か否かを判断する。
【００２１】
すなわち、先ず、各スタンドにおいて圧延１回毎に圧延中の負荷電流値を検出し、ピーク値を除く平均値を算出する。次に、各スタンド毎に、圧延中の材料の負荷電流値（平均値）と、前回圧延中の負荷電流値（平均値）を比較する。そして、両者の差が、予め外径、肉厚から過去の発生データに基づいて決定した閾値を越えている場合には、圧延不良と判断する一方、両者の差が前記閾値未満の場合には、良好と判断するのである。
【００２２】
また、▲２▼のあるスタンドと次スタンドにおける圧延中と正常圧延中での負荷電流値を使用する場合には、図２のフロー図に示した順序で負荷電流値を比較し、圧延異常すなわちロール異常か否かを判断する。
【００２３】
すなわち、先ず、あるスタンドにおける圧延中の材料の負荷電流値を検出し、ピーク値を除く平均値を算出する。そして、前記負荷電流値（平均値）と正常圧延時における負荷電流値（平均値）を比較し、前記負荷電流値（平均値）の減少量が前記したように予め設定した閾値を越えている場合には、次スタンドにおける圧延中の材料の負荷電流値を検出し、ピーク値を除く平均値を算出する。一方、圧延中の材料の負荷電流値（平均値）の増加量又は減少量が予め設定した前記閾値未満の場合には、良好と判断するのである。
【００２４】
次に、次スタンドにおける圧延中の材料の負荷電流値（平均値）と、正常圧延時における負荷電流値（平均値）を比較し、前記負荷電流値（平均値）の増加量が前記したように予め設定した閾値を越えている場合には、ロール異常と判断する一方、圧延中の材料の負荷電流値（平均値）の増加量又は減少量が予め設定した前記閾値未満の場合には、良好と判断するのである。
【００２６】
なお、上記の本発明に係る多段圧延機の圧延異常検出方法において、圧延異常の検出時、次材以降の抽出を停止してロール交換の指示を出すようにした場合には、品質不適合材の発生を効果的に抑制できるようになる。
【００２７】
次に、本発明に係る多段圧延機の圧延異常検出方法の効果を確認するために行なった実験結果に基づいて説明する。
実験は、材質がＪＩＳ  Ｇ  ４０５１に規定するＳ２５Ｃの、外径が８２．６ｍｍ、肉厚が２５．４ｍｍの素管を、６スタンドのストレッチレデューサを用いて絞り圧延した際に、図２に示した請求項２に対応する本発明方法を実施することにより行なった。
【００２８】
図３（ａ）は第６スタンドにおける予め検出しておいた正常圧延時の材料の負荷電流値を示した図、図３（ｂ）は第６スタンドにおける現在圧延中の材料の負荷電流値を示した図である。
【００２９】
また、図３（ｃ）は第７スタンドにおける予め検出しておいた正常圧延時の材料の負荷電流値を示した図、図３（ｄ）は第７スタンドにおける現在圧延中の材料の負荷電流値を示した図である。
【００３０】
これら、図３（ａ）と図３（ｂ）に示した第６スタンドにおける負荷電流値のピーク値を除く平均値を比較すると、第６スタンドにおける現在の圧延では、正常圧延時に比べて前記平均値は減少していることが判る。
【００３１】
一方、図３（ｃ）と図３（ｄ）に示した第７スタンドにおける負荷電流値のピーク値を除く平均値を比較すると、第７スタンドにおける現在の圧延では、正常圧延時に比べて前記平均値は増加していることが判る。
【００３２】
そして、本実験では、これら第６スタンドの減少量と第７スタンドの増加量が、共に前記したように予め決定した閾値よりも大きかったので、圧延不良と判断した。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、多段圧延機の圧延異常を、圧延中に早期に発見し、異常圧延の継続を防止して、ロール疵、スリップ等の品質不適合材を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  請求項１に対応する本発明に係る多段圧延機の圧延異常検出方法のフローチャートである。
【図２】  請求項２に対応する本発明に係る多段圧延機の圧延異常検出方法のフローチャートである。
【図３】  請求項２に対応する本発明に係る多段圧延機の圧延異常検出方法の実施例図であり、（ａ）（ｂ）は第６スタンドにおける、また、（ｃ）（ｄ）は第７スタンドにおける材料の負荷電流値を示した図で、（ａ）（ｃ）は予め検出しておいた正常圧延時、（ｂ）（ｄ）は現在の圧延時を示した図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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