CN107639119B - 锥形状决定方法及道次规程设定方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及锥形状决定方法及道次规程设定方法。具体地，本发明提供一种方法，其能够决定关于作为滚轧对象的多种滚轧材料能得到良好的滚轧形状的滚轧条件，特别是中间轧辊的锥形状。本发明提供了一种决定具备中间轧辊偏移机构(2)的冷轧机所具有的中间轧辊(10)的锥形状的方法，包括：输入工序，输入用于决定表示滚轧材料(8)的形状控制成为可能的范围的形状控制区域的除了锥形状以外的条件；和决定工序，决定锥形状，以使得在第一条件及第二条件下形状控制区域包含二维坐标平面的原点。

Description

锥形状决定方法及道次规程设定方法

技术领域

本发明涉及一种冷轧机所具备的中间轧辊的锥形状的决定方法、以及多级轧机中的道次规程的设定方法。

背景技术

以往，在冷轧中，具备中间轧辊的多级轧机(6级轧机、12级轧机、20级轧机等)被广泛应用。具备中间轧辊的多级轧机至少具备：将作为滚轧对象的滚轧材料(例如金属带)沿其厚度方向夹入的一对工作轧辊、设置在这一对工作轧辊各自背后的一对中间轧辊、以及经由该中间轧辊来支撑所述工作轧辊的一对支承辊。因为所述工作轧辊会受到滚轧材料的变形阻力而弯曲，所以多级轧机具备对滚轧后的薄板的形状进行控制的各种形状控制机构(形状控制单元)。

冷轧中，通常采用以下方法：在滚轧开始时对轧辊弯曲机或轧辊偏移机等形状控制机构的控制量进行初始设定，并且利用设置在轧机出口侧的形状检测器对滚轧中的滚轧材料形状进行测定，并基于测定结果来修正形状控制机构的控制量。

滚轧后的薄板的形状不但有端部伸展(在滚轧方向上，与薄板的中央相比板端部的伸展更长)、中部伸展(在滚轧方向上，与板端部相比中央的伸展更长)等单纯的形状不良，还有四分之一伸展或各种伸展组合而成的复合伸展。因此，优选在薄板的宽度方向上的多个部位对滚轧形状进行评价。具体而言，通常利用板端部及四分之一部相对于板宽中央的伸展率差来评价滚轧形状，并且对形状进行控制，以使得各自的伸展率差成为目标值。再者，所谓四分之一部，是指板宽方向上的薄板的中央与板端部之间的部分。

在6级轧机、12级轧机、20级轧机等多级轧机中，作为形状控制机构，有时采用使在单侧端部设置有1级或多级的锥的中间轧辊在轴方向上移动的中间轧辊偏移机。中间轧辊偏移机辊通过使中间轧辊在轴方向上移动而使锥部移动，由此使中间轧辊与工作轧辊及支承辊的接触载荷分布发生变化，对滚轧后的薄板的形状进行控制。然后，如果中间轧辊的锥形状(锥角、锥长度)适合，那么与中间轧辊偏移机及轧辊弯曲机等形状控制机构组合起来，利用高精度的形状控制系统进行形状控制，由此可有效地进行形状控制，从而得到良好的滚轧形状。但是，中间轧辊的锥形状的决定依仗于基于经验的试错实验，有时因为锥形状不适合，而无法得到良好的滚轧形状。

因此，例如在专利文献1中记载了利用数值分析模型，预测滚轧形状，使得该预测形状尽可能接近于目标形状的方法。详细而言，记载了如下方法：利用包含未知数的4次以上的函数对多级轧机的中间轧辊形状进行近似计算，利用最小二乘法来决定表现中间轧辊形状的未知数。

但是，在生产管理上，难以按滚轧材料的板宽、板厚、材质等每个滚轧条件来变更中间轧辊的形状。因此，在制造现场，优选利用同一形状的中间轧辊在宽范围的滚轧条件下进行滚轧。在专利文献1所述的方法中使形状适合化的中间轧辊的情况下，难以利用同一形状的中间轧辊，在该中间轧辊作为对象的全部滚轧条件下获得良好的滚轧形状。

为了解决这种问题，在专利文献2中提出了以下方法：进行形状预测的数值分析，并且决定形状评价函数，而决定多级轧机用中间轧辊的锥形状，以使得即便在标准的滚轧道次规程以外也能得到良好的滚轧形状。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利公开公报：特开昭62-142012号公报(1987年6月25日公开)

[专利文献2]日本专利公开公报：特开平6-39414号公报(1994年2月15日公开)

发明内容

[发明要解决的问题]

如果使用以专利文献2所述的方法而决定的中间辊，那么利用所决定的锥形状的中间辊，来得到良好的轧制形状的轧制条件的范围扩大。但是，即便利用具有通过专利文献2所述的方法而决定的锥形状的中间辊，可应对的轧制条件的范围也存在界限，有时无法得到良好的轧制形状。

本发明是鉴于上述现有的问题而完成的，其目的在于提供一种能够决定针对成为滚轧对象的多种滚轧材料能得到良好的滚轧形状的滚轧条件(特别是中间轧辊的锥形状)的方法。

[解决问题的技术手段]

本发明中的锥形状决定方法是决定冷轧机所具有的中间轧辊的锥形状的方法，所述冷轧机具备多种对作为滚轧对象的滚轧材料的滚轧形状进行控制的形状控制机构，并且具备使在单侧端部具有所述锥形状的所述中间轧辊在该中间轧辊的轴方向上移动的中间轧辊偏移机构，作为一种所述形状控制机构，其中，所述锥形状决定方法包括：输入工序，输入用于决定形状控制区域的除了所述锥形状以外的条件，所述形状控制区域是在将所述滚轧材料的宽度方向的端部的伸展率与宽度方向的中央的伸展率之差设为x坐标、且将比所述端部更靠近所述中央的中间部的伸展率与所述中央的伸展率之差设为y坐标的二维坐标平面内，表示通过使多种所述形状控制机构运转而可实现所述滚轧材料的形状控制的范围；和决定工序，决定所述锥形状，以使得在将具有针对所述中间轧辊而预先设定的宽度范围内的最大宽度的滚轧材料设为形状控制对象时对所述滚轧材料施加的单位宽度载荷为最小的第1条件、以及将具有所述宽度范围内的最小宽度的滚轧材料设为形状控制对象时所述单位宽度载荷为最大的第2条件下，所述形状控制区域包含所述二维坐标平面的原点。

本发明中的道次规程的设定方法是执行多个道次的多级冷轧机的道次规程的设定方法，执行最终道次的冷轧机具备多种对作为滚轧对象的滚轧材料的滚轧形状进行控制的形状控制机构，并且具备使在单侧端部具有锥形状的中间轧辊在该中间轧辊的轴方向上移动的中间轧辊偏移机构，作为一种所述形状控制机构，其中，所述道次规程的设定方法包括：确定工序，关于所述最终道次的冷轧机，确定形状控制区域包含原点的单位宽度载荷的范围，所述形状控制区域是在将所述滚轧材料的宽度方向的端部的伸展率与宽度方向的中央的伸展率之差设为x坐标、且将比所述端部更靠近所述中央的中间部的伸展率与所述中央的伸展率之差设为y坐标的二维坐标平面内，表示通过使多种所述形状控制机构运转而可实现所述滚轧材料的形状控制的范围；和设定工序，设定所述多级轧机的至少1个滚轧条件，以使得所述最终道次的冷轧机中的单位宽度载荷处于所述确定工序中所确定的单位宽度载荷的范围内。

[发明的效果]

在本发明的一个形态中，能够决定关于多种滚轧材料能得到良好的滚轧形状的滚轧条件。

附图说明

图1是表示作为本发明的实施方式1中的锥形状决定方法的应用对象的一例的6级轧机的构成的示意图。

图2(a)是表示滚轧材料的板宽对形状控制平面造成的影响的曲线图，(b)是表示单位宽度载荷对形状控制平面造成的影响的曲线图。

图3是表示所述6级轧机所包含的上位计算机的概略构成的框图。

图4是表示所述上位计算机所执行的决定锥形状的处理的流程的一例的流程图。

图5(a)是表示在成为具有本发明的实施方式1的实施例中所设定的锥形状的中间轧辊的对象的板宽范围内在最大板宽下最终道次的单位宽度载荷变得最小的条件、及在最小板宽下最终道次的单位宽度载荷变得最大的条件下的形状控制平面的曲线图，(b)是标绘了经滚轧的钢带的滚轧形状的曲线图。

图6是表示作为本发明的实施方式2中的道次规程的设定方法的应用对象的一例的串列轧机的构成的示意图。

图7是针对作为中间轧辊的对象的每个板宽，表示形状控制平面包含原点的单位宽度载荷的范围的曲线图。

图8是表示所述本发明的实施方式2中的6级轧机所包含的上位计算机所执行的道次规程的设定处理的流程的一例的流程图。

图9(a)是表示在成为具有本发明的实施方式2的实施例中所设定的锥形状的中间轧辊的对象的板宽范围内在最大板宽下最终道次的单位宽度载荷变得最小的条件、及在最小板宽下最终道次的单位宽度载荷变得最大的条件下的形状控制平面的曲线图，(b)是标绘了经滚轧的钢带的滚轧形状的曲线图。

具体实施方式

[实施方式1]

如果基于图1～5来说明本发明的一实施方式，则如下所述。再者，以下的记载是用于更好地理解发明的主旨，只要没有特别指定，就不对本发明进行限定。并且，在本说明书中，“A～B”表示A以上且B以下。

在以下说明中，为了使关于本发明的一个形态中的锥形状决定方法容易理解，首先对作为所述锥形状决定方法的应用对象的一例的6级轧机的概要进行说明，其次，进行本发明的见解的概略说明，然后，关于所述锥形状决定方法进行详细说明。

(6级轧机的概略构成)

图1是表示作为本实施方式中的锥形状决定方法的应用对象的一例的6级轧机1(冷轧机)的构成的示意图。6级轧机1是对滚轧材料8进行冷轧的冷轧机。该6级轧机1既可以是连续性地配置了多个轧机的滚轧系统中的最终道次的轧机，也可以是执行包含最终道次在内的多个道次的单个轧机。作为滚轧材料8，例如是钢带等金属带。滚轧材料8也可以是树脂材料。

如图1所示，6级轧机1具备：将轧制材料8沿其厚度方向夹入的一对工作轧辊9、对一对工作轧辊9在其对向方向上分别进行按压的一对支承辊11、及配置于工作轧辊9与支承辊11之间且对工作轧辊9进行支撑的一对中间轧辊10。中间辊10在一侧端部具有锥形状。图1中，这些轧辊相对于纸面，垂直方向成为长边方向，滚轧材料8是在纸面上从右方向向左方向流动而进行滚轧。

再有，6级轧机1具备中间轧辊偏移机构2、中间轧辊弯曲机3、差载荷产生装置4、形状检测器7、及工艺计算机6。在此，中间轧辊偏移机构2、中间轧辊弯曲机3、及差载荷产生装置4是用于滚轧后的薄板的形状控制的形状控制机构。6级轧机1具备多种形状控制机构，并 且具备中间辊偏移机构2作为其中一种。

中间轧辊偏移机构2通过使中间轧辊10在其轴方向上移动而使中间轧辊10所具有的锥部移动，由此使中间轧辊10与工作轧辊9及支承辊11的接触载荷分布发生变化，对滚轧后的薄板的形状进行控制。

中间轧辊弯曲机3将中间轧辊10沿滚轧材料8的厚度方向弯曲的力赋予给中间轧辊10。

差载荷产生装置4使得用于控制支承辊11的长边方向上的载荷的非对称性的差载荷产生。

形状检测器7是对滚轧后的滚轧材料8的形状进行检测的装置，将表示检测结果的信号输出至工艺计算机6。

工艺计算机6基于形状检测器7的输出信号，控制中间轧辊偏移机构2、中间轧辊弯曲机3及差载荷产生装置4。

再有，6级轧机1具备对工艺计算机6进行控制的上位计算机5。上位计算机5具备显示控制参数等的显示部5a、及受理用于变更控制参数的输入的输入部5b。

(发明的见解的概略说明)

通常的轧机中，在冷轧后的薄板中，会产生端部伸展、中部伸展、及四分之一伸展等各种伸展组合而成的复合伸展。因此，通常利用板端部及四分之一部相对于板宽中央的伸展率差对滚轧形状进行评价，并对滚轧形状进行控制，以使得各自的伸展率差变为目标值。所谓良好的滚轧形状，是指板端部及四分之一部相对于板宽中央的伸展率差小，并且板形状是平坦的。

影响滚轧形状的变动要因有板厚、材质、润滑状态、滚轧载荷等干扰因素或中间轧辊弯曲机、工作轧辊弯曲机、中间轧辊偏移机等形状控制机构的控制量。板厚是重要的品质项目，通常通过自动板厚控制而控制为大致固定值。材质及润滑状态虽然影响滚轧形状，但其影响的大半是因轧辊翘曲根据滚轧载荷的变动而变化所产生的。因此，在滚轧中造成形状变化的主要原因是滚轧载荷及形状控制机构的控制量。

也就是说，在利用同一轧机的情况下，在某一滚轧条件下，根据搭载于该轧机的形状控制机构的控制量的范围，来决定可控制滚轧形状的范围。

关于可控制该滚轧形状的范围，可利用如图2所示的形状控制平面(形状控制区 域)来形象地表示。以下说明该形状控制平面。

考虑将滚轧材料的宽度方向的端部的伸展率与宽度方向的中央处的伸展率之差设为x坐标、将比所述端部更靠近所述中央的中间部(四分之一部)的伸展率与所述中央处的伸展率之差设为y坐标的二维坐标平面。为了简便，该伸展率的差(伸展率差)以10^－5为单位进行表示。

而且，在该二维坐标平面内，标绘通过各形状控制机构的控制量为最大值时与为最小值时的组合而得到的点。该标绘图能够通过利用已有的分析模型、输入运算所需的参数进行运算处理而获得。例如，关于具备中间轧辊偏移机及中间轧辊弯曲机作为形状控制机构的轧机，基本上连结由中间轧辊偏移机及中间轧辊弯曲机的控制量的最大值与最小值的组合形成的4点(x坐标：板端部的伸展率差εe、y坐标：四分之一部的伸展率差εq)而形成的四边形成为形状控制平面。形状控制平面表示通过使多种形状控制机构运转而可实现轧 制材料8的形状控制的范围。但是，如后所述，并不是仅在形状控制机构的控制量的范围内决定形状控制平面，其他滚轧条件也会对形状控制平面的形状及位置造成影响。

通过评价该形状控制平面是否包含原点、即是否包含板端部及四分之一部相对于板宽中央的伸展率差均为零的点，能够评价是否存在控制形状控制机构而能得到良好的滚轧形状的可能性。也就是说，在形状控制平面不包含原点的情况下，即便利用高精度的形状控制系统也无法获得良好的滚轧形状。另一方面，在形状控制平面包含原点的情况下，通过利用高精度的形状控制系统而能够获得良好的滚轧形状。

在本发明的一个形态中，为了获得能得到良好的滚轧形状的滚轧条件，而利用该形状控制平面。以下对利用形状控制平面的理由进行说明。

在利用现有的方法而决定的中间轧辊中，在对成为滚轧对象的多种滚轧材料进行滚轧的情况下，由于滚轧条件(板宽、滚轧载荷等)会因滚轧材料而变化，所以有时无法得到良好的滚轧形状。

本发明人等对能够决定关于成为滚轧对象的多种滚轧材料能得到良好的滚轧形状的滚轧条件(特别是中间轧辊的锥形状)的方法进行了各种调查研究。结果，着眼于板宽及单位宽度载荷对滚轧形状造成的影响，明确了如下事实：板宽越宽，单位宽度载荷越减小，则形状控制平面越在中部伸展及W型伸展方向上移动；以及板宽越窄，单位宽度载荷越增大，则形状控制平面越在端部伸展及四分之一伸展方向上移动。在此，所谓单位宽度载荷，是指滚轧载荷除以板宽而得到的每单位宽度的载荷的值。

关于上述内容，利用图2(a)及(b)进行说明。图2(a)是表示滚轧材料的板宽对形状控制平面造成的影响的曲线图，(b)是表示单位宽度载荷对形状控制平面造成的影响的曲线图。在此，板端部设为距板端50mm的位置，四分之一部设为从板宽中央到板端部的距离的70％的位置。

如图2(a)所示，使滚轧材料的板宽变化为50、950、1050mm，通过计算求得各个情况下的形状控制平面。结果为，板宽越宽，则形状控制平面越向x坐标为负的方向(中部伸展)及y坐标为负的方向(W型伸展方向)移动。另一方面，板宽越窄，则形状控制平面越向x坐标为正的方向(端部伸展)及y坐标为正的方向(四分之一伸展方向)移动。

再有，如图2(b)所示，使单位宽度载荷变为3.46、4.17、4.84kN/mm，通过计算求得各个情况下的形状控制平面。结果为，单位宽度载荷越减小，则形状控制平面越向x坐标为负的方向(中部伸展)及y坐标为负的方向(W型伸展方向)移动。另一方面，单位宽度载荷越增大，则形状控制平面越向x坐标为正的方向(端部伸展)及y坐标为正的方向(四分之一伸展方向)移动。

这样，本发明人等发现：在轧机所具备的多种形状控制机构的控制量的范围分别被预先决定的前提下，所述二维坐标平面上所形成的形状控制平面的位置及形状发生变化的主要原因是中间轧辊的锥形状(锥角、锥长度)、板宽、单位宽度载荷。即便滚轧材料的材质、板厚、张力等滚轧条件发生改变，如果是同一单位宽度载荷，则形状控制平面也不发生大幅变化。

根据这些事实，本发明者们得出了以下技术构思：只要以在成为中间轧辊的对象的板宽范围内在最大板宽下单位宽度载荷变得最小的条件、及在最小板宽下单位宽度载荷变得最大的条件下，形状控制平面包含原点的方式，来设定锥形状，那么在成为所述中间轧辊的对象的所有制造品种内形状控制平面都易于包含原点，从而能得到良好的滚轧形状。

也就是说，发现只要采用如下的锥形状，就能针对具有所述板宽范围内的板宽的成为轧制对象的多种轧制材料得到良好的轧制形状，所述锥形状是在图2所示的二维坐标平面内，基于作为中间轧辊的对象的板宽范围及各种滚轧条件来计算形状控制平面，在形状控制平面向最左下方向偏移的条件和向最右上方向偏移的条件这两个条件下，形状控制平面均包含原点。

(上位计算机的构成)

以下对基于以上所说明过的本发明的见解的锥形状的决定方法的具体例进行说明。在本实施方式中，作为本发明的一例，揭示利用6级轧机1所包含的上位计算机5，决定针对成为滚轧对象的多种滚轧材料能得到良好的滚轧形状的锥形状的方法。再者，用来决定锥形状的计算机只要是安装有用于决定形状控制平面的程序的计算机即可，也可以利用与上位计算机5不同的计算机(例如个人计算机)来进行。

基于图3，对上位计算机5的构成进行说明。图3是表示本实施方式的6级轧机1所包含的上位计算机5的概略构成的框图。再者，除了在此所说明的以外，上位计算机5还具有用于控制滚轧的各种各样的功能。

如图3所示，上位计算机5具备控制部20、存储部30及输出部40。上位计算机5连接着输入部5b(例如鼠标、键盘)、显示部5a(例如液晶显示器等显示装置)、及工艺计算机6。

并且，控制部20具备形状控制平面决定部21、显示控制部22及单位宽度载荷计算部23。存储部30保存有滚轧参数31、形状控制平面决定程序32及单位宽度载荷计算程序33。

控制部20是对上位计算机5整体的动作进行控制的例如中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)。控制部20所具备的各部例如可以作为通过CPU而运行的软件来实现。

控制部20中的形状控制平面决定部21、显示控制部22及单位宽度载荷计算部23的详细说明将与上位计算机5所执行的决定锥形状的处理流程的一例的说明一起在后文描述。

存储部30是存储控制部20中所使用的各种数据的非易失性存储装置。

滚轧参数31是经由输入部5b而输入的数据。该滚轧参数31既可以是单个6级轧机1的滚轧条件，也可以是用于决定包含6级轧机1的串列轧机的道次规程的滚轧条件。滚轧参数31是用于单位宽度载荷计算部23所进行的单位宽度载荷的计算、及形状控制平面决定部21所进行的运算。

形状控制平面决定程序32用于形状控制平面决定部21所进行的运算，单位宽度载荷计算程序33用于单位宽度载荷计算部23所进行的单位宽度载荷的计算。作为形状控制平面决定程序32及单位宽度载荷计算程序33，可利用已有的程序，例如可利用轧机制造商等所构建的分析模型。

输出部40将来自控制部20的各种命令输出至工艺计算机6。

(决定锥形状的处理的流程)

其次，利用图4来说明上位计算机5所执行的决定锥形状的处理的流程的一例。图4是表示上位计算机5所执行的决定锥形状的处理的流程的一例的流程图。

如图4所示，首先，输入部5b受理来自用户的各种数据(除了锥形状以外)的输入(步骤11；以下简称为S11)(输入工序)。控制部20将该被输入的各种数据作为滚轧参数31保存于存储部30。滚轧参数31包含作为滚轧条件的例如原板厚度、成品厚度(产品厚度)、板宽、滚轧材料的材质(变形阻力)、轧辊直径、轧辊材料间摩擦系数、工作台间张力等。此外，滚轧参数31还包含表示中间轧辊10设为处理对象的滚轧材料的宽度的范围的数据。

接着，单位宽度载荷计算部23从存储部30读出滚轧参数31及单位宽度载荷计算程序33，计算6级轧机1中的最大单位宽度载荷及最小单位宽度载荷(S12)。该最大单位宽度载荷是将根据所输入的滚轧条件(滚轧参数31)预测出的载荷的范围内的最大载荷除以成为中间轧辊10的处理对象的多种滚轧材料的板宽之中最小的板宽时所得到的值。并且，最小单位宽度载荷是将所述载荷的范围内的最小载荷除以所述多种滚轧材料之中最大的板宽时所得到的值。

然后，输入部5b受理来自用户的表示中间轧辊10的锥形状的数值(锥角、锥长度)的输入(S13)。作为表示所述锥形状的数值，也可以输入表示用户能使用的多种中间轧辊10所具有的锥形状中的任一个的数值。并且，利用已有的程序进行形状预测的数值分析的结果为，也可以输入表示用户判断为优选的锥形状的数值。再者，在多级锥的情况下，只要输入各锥角及各锥长度即可。

其次，形状控制平面决定部21利用滚轧参数31、表示中间轧辊10的锥形状的数值、以及、单位宽度载荷计算部23计算出的最大单位宽度载荷及最小单位宽度载荷，计算在以下的第1条件及第2条件下制作形状控制平面时所使用的标绘图(S14)。即，所谓第1条件，是指将具有针对中间轧辊10预先设定的宽度范围内的最大宽度的板宽的滚轧材料8作为形状控制对象，对该滚轧材料8施加的单位宽度载荷为最小的条件。所谓第2条件，是指将具有针对中间轧辊10预先设定的宽度范围内的最小宽度的板宽的滚轧材料8作为形状控制对象，对该滚轧材料8施加的单位宽度载荷为最大的条件。

形状控制平面决定部21针对这些第1条件及第2条件分别计算对形状控制平面进行规定的4点。然后，显示控制部22利用形状控制平面决定部21计算出的4点的坐标，针对所述第1条件及第2条件，分别生成表示形状控制平面的图像，并使该图像显示于显示部5a。

接着，用户针对所述第1条件及第2条件，分别判断显示在显示部5a的形状控制平面是否包含二维坐标平面的原点(S16)。

在所述第1条件及第2条件中的至少任一者的形状控制平面不包含二维坐标平面的原点的情况下(S16中为否(NO))，用户向输入部5b输入表示中间轧辊10的锥形状的数值(锥角、锥长度)，重复进行S13～S16的处理。

在所述第1条件及第2条件的形状控制平面均包含二维坐标平面的原点的情况下(S16中为是(YES))，采用此时的表示中间轧辊10的锥形状的数值。换言之，决定中间轧辊10的锥形状(确定工序)。

再者，在本实施方式中，是以具有中间轧辊偏移机及中间轧辊弯曲机作为形状控制机构的6级轧机为对象，对本发明的一个形态中的锥形状决定方法进行了说明，但对于12级轧机或20级轧机等6级轧机以外的轧机而言，当然同样也能应用本发明。再有，作为形状控制机构，也可以具备工作轧辊弯曲机来取代中间辊弯曲机。

(实施例)

说明如下示例：在与图2的探讨中所使用的轧机相同的6级轧机中，利用以1050mm～1250mm为对象板宽范围的中间轧辊10，对成品板厚0.8mm～2.0mm的钢带进行形状控制的情况下，应用本发明的1个形态中的锥形状决定方法。

再者，将形状控制平面内的板端部设为距板端为50mm的位置，将四分之一部设为从板宽中央到板端部的距离的70％的位置。以在将滚轧材料8的板宽设为成为中间轧辊10的对象的板宽范围内的最大板宽即1250mm且最终道次的单位宽度载荷为最小的3.47kN/mm的第1条件、及将滚轧材料8的板宽设为成为所述中间轧辊的对象的板宽范围内的最小板宽即1050mm且最终道次的单位宽度载荷为最大的4.47kN/mm的第2条件下，形状控制平面包含原点的方式，探讨锥条件，将锥条件设定为锥长度230mm、锥角35/10000。

如图5(a)所示，在锥长度230mm、锥角35/10000的情况，在所述第1及第2条件这两个条件下形状控制平面都包含原点。再者，通过形状预测的数值分析确认了所述锥条件的如下情况，即，在成为所述中间轧辊10的对象的所有制造品种中形状控制平面都包含原点。图5(b)中表示应用所述中间轧辊10而进行了滚轧时的最终道次的形状测定结果。根据形状检测器数据，分别计算出板端部及四分之一部相对于板宽中央的伸展率差εe、εq。εe、εq均处于目标值以内。

[实施方式2]

如果基于图6～9来说明本发明的其他实施方式，那么如下所述。再者，本实施方式中所说明的以外的构成和上述实施方式1相同。并且，为了方便起见，对于具有与上述实施方式1的附图中所示的部件相同功能的部件，标注相同符号，并省略其说明。

在上述实施方式1的锥形状的决定方法中，在第1条件及第2条件的形状控制平面均包含二维坐标平面的原点的情况下，采用此时已设定的中间轧辊10的锥形状。与此相对，在本实施方式中，不同点在于：当即便将锥形状变更为各种值，也无法获得使第1条件及第2条件的形状控制平面两者都包含二维坐标平面的原点的锥形状的值时，重新考虑道次规程的设定。

作为本实施方式的方法的一例，可考虑如下方法：在决定为第1条件及第2条件中的一者包含二维坐标平面的原点的锥形状之后，确定第1条件及第2条件的形状控制平面均包含二维坐标平面的原点的最终道次的单位宽度载荷的范围，重新考虑道次规程的设定，以使得最终道次的单位宽度载荷进入该范围。

上述实施方式1中，利用例如设置为滚轧工序的最终道次的6级轧机1，对本发明的一种形态中的锥形状决定方法进行了说明。通常，冷轧多是通过连续式串列冷轧来进行，所述连续式串列冷轧是将多个轧机串联地排列设置，对1个滚轧材料连续性地进行滚轧。利用图6，来说明该串列轧机的概况。图6是表示作为本发明的实施方式2中的道次规程的设定方法的应用对象的一例的串列轧机50的构成的示意图。

如图6所示，串列轧机50(多级冷轧机)具备作为滚轧工序的最终道次的6级轧机1和3台4级轧机51。再者，4级轧机51的数量当然并未限于此，并且，串列轧机50也可以具备6级以上的多级轧机或2级轧机而不是4级轧机51，从而并未特别限定。图6中，滚轧材料8是在纸面上从右方向向左方向流动而进行滚轧。

4级轧机51分别具备将轧制材料8沿其厚度方向夹入的一对工作轧辊51a、及对一对工作轧辊51a沿其对向方向分别进行按压的一对支承辊51b。各4级轧机51通过未图示的各种传感器及计算机，来高度地控制轧辊的间隙或轧辊速度等，从而进行滚轧中的板厚控制。

通过串列轧机50，对滚轧材料8的板厚阶段性地进行缩减。串列轧机5的各轧机(工作台)中，将对滚轧材料8施加哪种程度的滚轧载荷(是否缩减板厚)的条件设定称为道次规程。

通过改变道次规程的设定，能够使上述6级轧机1中的作为滚轧条件的单位宽度载荷的值发生变化。具体而言，例如通过使3台4级轧机51中的单位宽度载荷增加(增大入口侧板厚与出口侧板厚之差)，能够使6级轧机1中的单位宽度载荷降低。

根据本发明的实施方式2中的道次规程的设定方法，即便在无法直接应用上述实施方式1中的锥形状的决定方法的情况下，也能够决定针对多种滚轧材料能得到良好的滚轧形状的滚轧条件。以下对此进行详细说明。

在上述实施方式1的锥形状的决定方法中，在第1条件及第2条件的形状控制平面均包含二维坐标平面的原点的情况下，采用此时的中间轧辊10的锥形状。但是，在板宽的范围及单位宽度载荷的范围较宽的情况下，有时无法得到如下的锥条件，即，在作为所述中间轧辊10的对象的板宽范围内在最大板宽下最终道次的单位宽度载荷变得最小的第1条件、及在最小板宽下最终道次的单位宽度载荷变得最大的第2条件这两个条件下，形状控制平面均包含原点。

而且，即便在可决定在所述第1条件及所述第2条件这两个条件下形状控制平面均包含原点的锥条件，并且可防止中部伸展及端部伸展的情况下，也有时关于作为中间轧辊10的对象的多种滚轧材料(在板宽及单位宽度载荷各自的最大值与最小值之间的范围内)会产生四分之一伸展或W型伸展。

本发明者们注意到：最终道次后的轧制形状大致取决于最终道次的滚轧条件，在此之前的道次的滚轧条件的影响小，所以只要以最终道次的形状控制平面包含原点的方式设定道次规程，即可得到良好的滚轧形状。也就是说，发现了如下新的见解：在如上所述的情况下，对中间轧辊10的锥形状进行固定之后，关于成为滚轧对象的板宽，弄清形状控制平面包含原点的单位宽度载荷的范围，只要以最终道次的单位宽度载荷处于所述范围内的方式对道次规程进行设定，即可容易地得到良好的滚轧形状。

以下利用图7来对该单位宽度载荷的范围进行说明。图7是针对成为中间轧辊10的对象的每个板宽表示形状控制平面包含原点的单位宽度载荷的范围的曲线图。

如果固定中间轧辊10的锥形状，固定滚轧材料的板宽，并赋予各种滚轧条件，则能够描绘出例如图2(b)所示的形状控制平面。然后，此时，通过使作为滚轧条件之一的单位宽度载荷发生变化，而使形状控制平面在二维坐标平面上移动(参照图2(b))。通过这样使单位宽度载荷发生变化，能够决定形状控制平面包含原点的单位宽度载荷的范围。

具体而言，例如，如图7所示，在将板宽设为1050mm的情况下，能够决定形状控制平面包含原点的单位宽度载荷的范围为约2kN/mm～6kN/mm的范围。这样一来，能够针对中间轧辊10设为对象的每个板宽来明确形状控制平面包含原点的单位宽度载荷的范围。

在板宽较窄的情况下，形状控制平面包含原点的单位宽度载荷减小，在板宽较宽的情况下形状控制平面包含原点的单位宽度载荷增大。这样，只要关于成为滚轧对象的板宽，使形状控制平面包含原点的单位宽度载荷的范围明确，并以最终道次的单位宽度载荷处于所述范围内的方式来设定道次规程，即可得到良好的滚轧形状。

这样的道次规程的设定可利用上述实施方式1中所说明的上位计算机5来进行。以下，利用图8来说明道次规程的设定处理的流程的一例。图8是表示本实施方式中的道次规程的设定处理的流程的一例的流程图。

如图8所示，首先输入部5b受理来自用户的锥形状及板宽的输入(S21)。该锥形状优选的是第1条件及第2条件中的一者包含二维坐标平面的原点的锥形状。由此，易于获得形状控制平面包含原点的单位宽度载荷的范围，或该范围扩大。

如果由用户进行输入，则单位宽度载荷计算部23从存储部30读出滚轧参数31及单位宽度载荷计算程序33，利用上述经输入的板宽的信息来计算最终道次中的单位宽度载荷。用户通过变更所输入的滚轧参数31，能够让单位宽度载荷计算部23计算出多个单位宽度载荷。再者，用户也可以不利用单位宽度载荷计算部23，而是将在经验上认为优选的多个单位宽度载荷输入到上位计算机5。

然后，形状控制平面决定部21利用上述单位宽度载荷及其他参数，计算形状控制平面的制作时所使用的4点的坐标。显示控制部22利用这4点的坐标来生成表示形状控制平面的图像，并使该图像显示于显示部5a。

用户一边判断该被显示的形状控制平面是否包含原点，一边改变向输入部输入的单位宽度载荷的值。由此，能够确定形状控制平面包含原点的单位宽度载荷的范围(S22)(确定工序)。

在该步骤S22中，求出形状控制平面包含原点的单位宽度载荷的上限值与下限值。也可以利用输入能赋予的单位宽度载荷的最大值并加以分析之后减小所输入的单位宽度载荷的方法、以及输入零附近的单位宽度载荷并加以分析之后增大所输入的单位宽度载荷的方法中的一种方法。

然后，重新设定道次规程，以使得最终道次的单位宽度载荷处于上述经确定的范围内(S23)(设定工序)。具体而言，通过变更串列轧机50所包含的除最终道次以外的轧机的滚轧载荷，来变更进入至最终道次的轧机的滚轧材料8的厚度，结果使得最终道次的轧机中的单位宽度载荷处于所述范围内。这样的道次规程的重新设定既可以由用户手动进行，也可以利用任意的程序来进行。

另外，在本实施方式中，针对串列轧机50进行了说明，但本发明的一个形态中的道次规程的设定方法也可应用于通过使滚轧材料在1个多级轧机中往返移动来进行滚轧的杠杆轧机。

(实施例)

说明如下示例：在与图7的探讨中所使用的轧机相同的6级轧机中，利用将850mm～1050mm设为对象板宽范围的中间轧辊10对成品板厚0.8mm～2.0mm的钢带进行形状控制的情况下，应用本发明的1个形态中的道次规程的设定方法。

再者，将形状控制平面内的板端部设为距板端50mm的位置，将四分之一部设为从板宽中央到板端部为止的距离的70％的位置。通过形状预测的数值分析而探讨锥条件的合适化，以使得在作为中间轧辊10的对象的板宽范围内的最大板宽1050mm时最终道次的单位宽度载荷为最小的3.46kN/mm的条件、及作为所述中间轧辊的对象的板宽范围内的最小板宽850mm时最终道次的单位宽度载荷为最大的4.84kN/mm的条件下，形状控制平面包含原点。但是，无法得到满足两个条件的锥条件。由此，将锥条件设定为锥长度330mm、锥角35/10000，以使得仅在最大板宽时最终道次的单位宽度载荷为最小的条件下形状控制平面包含原点。如图9(a)所示，在锥长度330mm、锥角35/10000的情况下，仅在最大板宽时最终道次的单位宽度载荷为最小的第1条件下形状控制平面包含原点。然后，针对成为中间轧辊10的对象的每个板宽求出形状控制平面包含原点的单位宽度载荷的范围。上述图7是表示其结果的图。

然后，重新考虑道次规程的设定，以使得最终道次的单位宽度载荷处于所述范围内。具体而言，通过变更串列轧机50所包含的除了最终道次以外的轧机的滚轧载荷，来使最终道次的轧机中的单位宽度载荷处于所述范围内。

将应用具有所述锥形状的中间轧辊10而进行滚轧的情况下的最终道次的形状测定结果，与不重新考虑道次规程的设定而进行滚轧的情况相对比地示于图9(b)。根据形状检测器数据，分别计算出板端部及四分之一部相对于板宽中央的伸展率差εe、εq。在不重新探讨道次规程的设定而进行滚轧的情况下，存在εe、εq脱离目标值的情况，但是在重新考虑道次规程的设定的情况下则εe、εq均处于目标值内。

(总结)

本发明的一个形态中的锥形状决定方法是决定冷轧机(6级轧机1)所具有的中间轧辊10的锥形状的方法，该冷轧机具备多种对作为滚轧对象的滚轧材料8的滚轧形状进行控制的形状控制机构，并且具备使在单侧端部具有锥形状的所述中间轧辊10在该中间轧辊10的轴方向上移动的中间轧辊偏移机构2，作为一种所述形状控制机构，该锥形状决定方法包含：输入工序，输入用于决定形状控制区域(形状控制平面)的除了所述锥形状以外的条件，所述形状控制区域(形状控制平面)是在将所述滚轧材料8的宽度方向的端部的伸展率与宽度方向的中央的伸展率之差设为x坐标、将比所述端部更靠近所述中央的中间部(四分之一部)的伸展率与所述中央的伸展率之差设为y坐标的二维坐标平面内，表示通过使多种所述形状控制机构运转而可实现所述滚轧材料的形状控制的范围；和决定工序，决定所述锥形状，以使得在将具有针对所述中间轧辊10而预先设定的宽度范围内的最大宽度的滚轧材料8设为形状控制对象时对所述滚轧材料8施加的单位宽度载荷为最小的第1条件、及在将具有所述宽度范围内的最小宽度的滚轧材料设为形状控制对象时所述单位宽度载荷为最大的第2条件下，所述形状控制区域(形状控制平面)包含所述二维坐标平面的原点。

根据上述构成，可决定关于成为滚轧对象的多种滚轧材料能得到良好的滚轧形状的中间轧辊的锥形状。

并且，本发明的一个形态中的道次规程的设定方法是执行多个道次的多级冷轧机(串列轧机50)的道次规程的设定方法，执行最终道次的冷轧机(6级轧机1)具备多种对作为滚轧对象的滚轧材料8的滚轧形状进行控制的形状控制机构，并且具备使在单侧端部具有锥形状的中间轧辊10在该中间轧辊10的轴方向上移动的中间轧辊偏移机构2，作为一种所述形状控制机构，该道次规程的设定方法包含：确定工序，关于所述最终道次的冷轧机(6级轧机1)，确定形状控制区域(形状控制平面)包含原点的单位宽度载荷的范围，所述形状控制区域(形状控制平面)是在将所述滚轧材料8的宽度方向的端部的伸展率与宽度方向的中央的伸展率之差设为x坐标、且将比所述端部更靠近所述中央的中间部(四分之一部)的伸展率与所述中央的伸展率之差设为y坐标的二维坐标平面内，表示通过使多种所述形状控制机构运转而可实现所述滚轧材料8的形状控制的范围；和设定工序，设定所述多级轧机的至少1个滚轧条件，以使得所述最终道次的冷轧机(6级轧机1)中的单位宽度载荷处于所述确定工序中所确定的单位宽度载荷的范围内。

根据上述道次规程的设定方法，即便在如下情况，即，在即便将锥形状变更为各种值也无法得到第1条件及第2条件的形状控制平面都包含二维坐标平面的原点的锥形状的值的情况下，也能够设定道次规程，以使得关于成为滚轧对象的多种滚轧材料能得到良好的滚轧形状。

由此，可决定关于多种滚轧材料能得到良好的滚轧形状的滚轧条件。

[符号的说明]

1 6级轧机(冷轧机)

2 中间轧辊偏移机构(形状控制机构)

3 中间轧辊弯曲机(形状控制机构)

8 滚轧材料

10 中间轧辊

50 串列轧机(多级冷轧机)

Claims (2)

1.一种锥形状决定方法，是决定冷轧机所具有的中间轧辊的锥形状的方法，所述冷轧机具备使在单侧端部具有所述锥形状的所述中间轧辊在该中间轧辊的轴方向上移动的中间轧辊偏移机构以及中间轧辊弯曲机，作为对作为滚轧对象的滚轧材料的滚轧形状进行控制的形状控制机构，其中，

将在将所述滚轧材料的宽度方向的端部的伸展率与宽度方向的中央的伸展率之差设为x坐标、且将比所述端部更靠近所述中央的中间部的伸展率与所述中央的伸展率之差设为y坐标的二维坐标平面内，表示通过使所述中间轧辊偏移机构以及中间轧辊弯曲机运转而可实现所述滚轧材料的形状控制的范围的区域作为形状控制区域，

所述锥形状决定方法包括：

第一工序，输入用于规定所述形状控制区域的表示滚轧条件的数值；

第二工序，输入表示所述中间轧辊的锥形状的数值；和

第三工序，使用在所述第一工序以及第二工序中输入的数值决定第一条件以及第二条件下的各所述形状控制区域，其中，所述第一条件是指将具有针对所述中间轧辊而预先设定的宽度范围内的最大宽度的滚轧材料设为形状控制对象时对所述滚轧材料施加的单位宽度载荷为最小的条件，所述第二条件是指将具有所述宽度范围内的最小宽度的滚轧材料设为形状控制对象时所述单位宽度载荷为最大的条件，

改变在所述第二工序中输入的表示所述锥形状的数值，并且重复进行所述第二工序以及第三工序，以使得在所述第三工序中决定的各形状控制区域包含所述二维坐标平面的原点。

2.一种多级冷轧机的道次规程的设定方法，该多级冷轧机执行多个道次，

执行最终道次的冷轧机具备使在单侧端部具有锥形状的中间轧辊在该中间轧辊的轴方向上移动的中间轧辊偏移机构以及中间轧辊弯曲机，作为对作为滚轧对象的滚轧材料的滚轧形状进行控制的形状控制机构，其中，

关于所述最终道次的冷轧机，将在将所述滚轧材料的宽度方向的端部的伸展率与宽度方向的中央的伸展率之差设为x坐标、且将比所述端部更靠近所述中央的中间部的伸展率与所述中央的伸展率之差设为y坐标的二维坐标平面内，表示通过使所述中间轧辊偏移机构以及中间轧辊弯曲机运转而可实现所述滚轧材料的形状控制的范围的区域作为形状控制区域，

所述道次规程的设定方法包括：

第一工序，输入用于规定所述形状控制区域的表示滚轧条件的数值以及表示所述锥形状的数值；

第二工序，输入执行所述最终道次的冷轧机中的单位宽度载荷；和

第三工序，使用在所述第一工序以及第二工序中得到的数值决定所述形状控制区域，

通过改变在所述第二工序中输入的单位宽度载荷，并且重复进行所述第二工序以及第三工序，以使得在所述第三工序中决定的形状控制区域包含所述二维坐标平面的原点，从而求出使得所述形状控制区域包含所述二维坐标平面的原点的所述单位宽度载荷的上限值和下限值，

所述道次规程的设定方法还包括设定工序，设定所述多级冷轧机的至少1个滚轧条件，以使得所述最终道次的冷轧机中的单位宽度载荷处于由所述上限值和所述下限值规定的范围内。

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