タンデム冷間圧延機

タンデム冷間圧延機

プライメタルズテクノロジーズが提供するタンデム冷間圧延設備は,3~6台の圧延機を直列に並べて一方向に圧延する設備で,高い製品歩留り,多品種生産,低い運転コストおよび簡素化されたメンテナンス作業が特徴です。

プライメタルズテクノロジーズが提供する連続タンデム圧延設備の生産能力は,プロダクトミックスにもよりますが,年産120万トンを超えます。最新鋭の圧延設備は,歩留りの向上,使いやすさ,および厳格な要求精度を満たした高品質な鋼板の製造に寄与します。当社の事業目標は、お客様が最大の付加価値を産み出すことであり、お客様の製品とご要求を詳細に検討し,最適な6 Hiまたは4 Hiミルの圧延設備を提供します。

特長

圧延機に入る前に、材料(ストリップ)を接合する連続タンデム冷間圧延設備には、以下のメリットが有ります。

  • 最高の生産性
  • 高い製品歩留まり
  • ロール消費量の最小化
  • 柔軟な多品種生産対応
  • 高い板厚精度と形状精度および表面品質の製品
  • 操業と保守コストの削減および非稼働時間の最小化
  • 少人数による操業
  • オフゲージの低減
  • 通板トラブルの解消
     

機能

タンデム圧延設備は、3~6台の圧延機を直列に並べて,一方向圧延する設備です。また,連続タンデム圧延設備の入側には溶接機およびルーパーが装備され、酸洗した熱間圧延材料を接合して連続圧延します。この設備には大型圧延機が採用され、自動化技術により、最高水準の品質と安定操業を実現できます。生産効率が高く、一般的な建築材料から、自動車用パネル等の高級材料まで、幅広い製品の生産に採用されています。

自動車用鋼板分野では、車両の重量を低減し燃費を抑制するために、薄ゲージの高強度材料のニーズがますます高まっています。そのため、圧延設備により高いパフォーマンスが求められています。このニーズに対応するため、酸洗ラインに直結された連続タンデム圧延設備は、すべてのスタンドに 6 Hi UCM ミル (Universal Crown Control Mill) を採用する事がデファクトスタンダードとなっています。UCM ミルの機能と特徴:

  • ワークロールベンダー
  • 中間ロールベンダー
  • 中間ロールシフト
  • 大圧下量
  • 高い形状制御能力
  • 安定操業
  • ストレートロール採用による予備ロールの削減
  • エッジドロップ低減による高い製品歩留まり率


圧延機出側には,連続運転を可能とするためにカローゼルリールが配置されます。このリールには2本のマンドレルが備えられており,一方でのマンドレルから巻き取ったコイルを取り出すのと同時に,他方のマンドレルで次材の巻取りを開始します。その結果,圧延は停止する事なく連続的に継続されます。
 

各プロセスで自動制御技術を構築

プライメタルズテクノロジーズは、機械、油圧、位置制御の各要素技術を統合化した高機能自動制御技術により、冷延設備において形状制御、板厚制御、オフゲージ制御で品質の改善と向上を実現しています。
冷間圧延ミルでは、可逆式ミル(RCM)、酸洗ライン(PL)およびタンデム冷間圧延ミル (PLTCM)まで、全ての圧延設備に対応しています。豊富なプロセス知識を組み合わせ、人工知能やニューラルネットワークを活用した最新のオートメーションソリューションおよび多変数自動適応型制御を使用する事で、コストの最小化と生産管理の最適化を実現します。 当社の制御技術は走間ゲージ変更による板厚変動の改善を達成しています。形状制御においては各アクチュエータの影響係数を物理モデルで算出し、高速・高精度の形状制御を実現しています。

非接触型平坦度測定システム 

圧延システムの平坦度の測定では、現在は接触型測定が多く使われていますが、この技術では材料と検出器が接触しなければならず、いくつかの問題があります。この解決するために、プライメタルズテクノロジーズは非接触型平坦度測定装置を開発しています。鋼板を一定周期で振動させ、板幅全体の起振増幅を測定するという原理によるものです。具体的には鋼板とミルスタンドの通過ライン下のセンサーとの間に空気により起振力を生成します。この結果、材料には一定の振幅が発生し材料の張力の差が非接触型渦電流センサーにより測定され、板形状の変化が電気的に変換されるものです。

速度最適化システム

速度を最適化する事で、生産ラインの稼働が円滑化されます。つまり、ラインの個別処理群がそれぞれ生産工程を完了するごとに別々に停止するのを避け、高い品質水準で優れた生産効率が可能となります。才能あふれる音楽家が結集したオーケストラでも、指揮者が良くなければ、良い音楽にならないのと同じように、可逆式ミル(RCM)、酸洗ライン(PL)およびタンデム冷間圧延ミル (PLTCM) の個別処理群は全て、生産性を最高にするため、一括調整が必要です。速度最適化システムの目的は、工場の各部門をできる限り高速に稼働させて生産高を向上させる事ですが、各部門の速度を品質確保に十分な定速に保ちながら、高速で稼働させる事です。その結果として、運転に均質がとれ、製品がさらに高品質になるプロセスができ、ラインの生産高が最大化されます。

走間板厚変更

走間板厚変更とは、稼動中の目標ゲージの変動(を同じ鋼板内または溶接のつなぎ目)で板厚を変化させる制御のことで、板厚変更中の円滑で安全な生産を実現する技術です。プライメタルズテクノロジーズでは、連続タンデム冷間圧延ミル(PLTCM)による圧延において、各々の鋼板間の板厚移行時に、生産を最適化すること、歩留まり損失を最小化する方法を実現しています。加えて圧延計画における柔軟性を最大化し、円滑な運転を確保することで、ロール面破損および鋼板亀裂の危険を減らすことが可能です。走間板厚変更は、連続タンデム冷間圧延ミル(PLTCM)の鋼板間の移行、負荷再分布を目的としており、厳しい移行条件でもターゲット厚さの変更等、材料の種類によらず圧延を効率的に実施する機能を提供するものです。

圧延機モータ駆動装置

プライメタルズテクノロジーズは、冷間圧延ミルの圧延機モータ駆動システムの新設、更新およびアップグレードのソリューションを提供します。このパッケージには、圧延機スタンドまたはコイラー向けの圧延機モータの電気およびオートメーションコンポーネントの全てが含まれます。高圧電源装置、高調波フィルタ、駆動システム、接触器、シンクロナスモーター、インダクションモーター、速度センサー、温度センサーとトルクリミッター(例. せん断ピン)で構成されます。

安全システム -リスクの最小化

労働災害による負傷から要員を保護するため、安全要件はますます厳しくなっています。プライメタルズテクノロジーズの安全システムは欧州または国際基準に従って設計され、最先端のリスク低減を実現しています。この安全システムには、リスク評価およびフェールセーフ・オートメーションシステムのリスク低減対策に基づき、非常停止、ミルエリアへの接近時の安全停止、安全エリアへのアクセス設備の管理と監視、運転時または必要時には安全エリア内での動作停止、安全減速の監視などの安全機能が装備されています。安全システムには駆動および油圧装置向けの安全停止機能も含まれています。

ロール偏心制御

ロール偏心制御は、ロールの偏心が原因の板厚変動を解消することで、板厚品質を向上させます。板厚を許容値内に収める事は、高い鋼板品質を実現する上で特に重要です。ミル出側の厚さ変動は、入側の板厚変動あるいは鋼板テンションの変化による先進率の変化作用だけではなく、ロールの偏心も原因になります。ロールの非均一な熱膨張、不正確な研磨、あるいは駆動キー経由のベアリングロールシェルの非対称調節等、さまざまな原因に対して、各ロールが偏心周波数で振動に対して補正する事により鋼板を均一した厚さで生産できます。 プライメタルズテクノロジーズでは圧延技術の長い経験に基づき、圧延条件にもよりますが、測定済み出側板厚さ、圧延下力、あるいは入側テンション変動をREC システムを使用して偏心を改善します。

装置パフォーマンスアナライザー

装置パフォーマンスアナライザーは、圧延プロセスおよび冶金装置の効果(圧延ミル、処理ラインなど)を監視および改善する目的で設計されています。投資予算が非常に限られているため、設備の改善方策を確認することが主な課題となっています。このパッケージは、運転の最適化、つまり生産設備に新たに投資する事なく、より良い製品をより多く生産することを目的としています。ほとんどの業界では冶金設備が生産する製品の監視をすでに実施しています。プライメタルズテクノロジーズの装置パフォーマンスアナライザーパッケージは、さらに鋭く、すでに生産された製品に加え、生産予定の製品を監視します。すなわち、連続生産、最高生産速度および欠陥ゼロ生産の3項目を目標にして、どこに損失が予想されるか、いかに状況を改善できるかを測定する優れたゲージとなります。

オフゲージオプティマイザー

寸法精度 (厚さ、形状)機械特性、表面品質および歩留まりの観点から、製品の品質および生産性に対するニーズは日々、高まっています。オフゲージにより生成されるスクラップは処理コストを増やし、全体的な歩留まりを減少させています。 これに対して、プライメタルズテクノロジーズでは、お客様の圧延設備のいわゆる「隠れた可能性」から産み出される、低い投資コストと投資早期回収(通常は1年)に関わるソリューションを提案します。オフゲージオプティマイザーは、テクノロジー、プロセス制御、および機器の最適な組み合わせにより、マスフロー原理によるタンデム冷間圧延ミルの制御アルゴリズムをスマートに実行します。

SIAS - 自動表面検査システム

SIAS は、プライメタルズテクノロジーズの自動表面検査向けのソリューションで、ビレットおよびフラット製品の表面品質監視を目的としています。画像処理ハードウェアおよびソフトウェアとあわせてオンラインセンサー(光源とカメラ)で構成されるこのシステムは、部分的およびランダムな表面点検を100%連続した点検に代えることを目的としています。SIAS 専用で、特許取得済みの分類手法「Coulomb Hyperspheres」により、一般的には2週間のシステム運転後には、もっとも重大な欠陥を検出および分類することができます。システムに完全統合されたコイル等級アプリケーションは、最終的なお客様の表面品質ニーズおよび製品表面評価に基づき、グローバル品質水準を SIAS を利用して自動計算することで、意思決定を支援する追加機能です。
 

タンデム冷間圧延ミル向け統合型プラントおよびソリューション - 経験が物を言う

コンピタンスに関する詳細は、対応するリンクに従って確認してください:

参照例

薄ゲージおよび高速圧延向け TCM

顧客: 
Posco-Vietnam PL-TCM (TCM 部) / (ベトナム・フーミ)

主な仕様:
材料:低炭素鋼、高強度鋼
鋼帯厚さ:入口 1.8 ~ 5.0 mm、搬送 0.15 ~ 1.6 mm (建築用)
鋼帯幅:700 ~ 1,570 mm
コイル重量:最大 35,000 kg
圧延速度:最大 1,700 m/分
ミルタイプ:6高度 UCM ミル (第1~第5スタンド)