JP2000015308A

JP2000015308A - 圧延方法

Info

Publication number: JP2000015308A
Application number: JP10192676A
Authority: JP
Inventors: Muneyuki Maeda; 宗之前田; Kunihiko Wakatsuki; 邦彦若月; Tetsuya Nakano; 鉄也中野
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1998-07-08
Filing date: 1998-07-08
Publication date: 2000-01-18

Abstract

(57)【要約】【課題】ワークロールに付与するクラウンをバックア
ップロールの摩耗量に対応して調整してバックアップロ
ールの交換頻度を抑制する。【解決手段】上、下のバックアップロールと上、下の
ワークロールを有し、該上、下のワークロールにクラウ
ンを互いに点対称となるべく付与し、前記上、下ワーク
ロールを互いに軸方向に相対移動しつつ被圧延材を圧延
して、該被圧延材の板クラウンを制御する圧延方法にお
いて、前記上、下ワークロールのクラウンが前記奇数次
の関数と偶数次の関数の積からなる関数と偶数次の関数
の和からなる関数の曲線で成形し、前記バックアップロ
ールの摩耗に応じて前記偶数次の関数のワークロール撓
み調整係数を調整して前記被圧延材を圧延する方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被圧延材の幅方向
の板厚分布（板クラウン）を高精度に制御するための圧
延方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】被圧延材、例えば、鋼板の圧延において
該鋼板の幅方向の板クラウンを高精度に制御する事は歩
留、圧延形状、生産性において重要であり、この制御方
法として、余弦関数、正弦関数、３次元以上の関数等の
各種曲線のクラウンをワークロールに付与する方法や、
ワークロールを軸方向に移動させる方法、ワークロール
を互いにクロスさせる方法、ロールベンディングを付与
する方法等がある。

【０００３】このうち、少ないワークロールの相対移動
で板クラウン制御能力を確保するために、例えば、特開
平２−２６８９１０号公報で提案のように、ワークロー
ルに前記３次元以上の関数の例として奇数次の関数と偶
数次の関数の積の関数（以下積関数と称す）の曲線より
なるクラウンを付与する方法がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】通常、ワークロールの
摩耗量や熱膨張量など操業のバラツキのなかで所定の板
クラウンを得るべく設備許容範囲内でワークロールを相
対移動させている。

【０００５】しかし、バックアップロールに摩耗が生じ
た場合は、その摩耗量に応じてワークロールの撓み量が
変化するため、これを補償して所定の板クラウンを得る
ために、更にワークロールを相対移動させなければなら
ない。このバックアップローールに摩耗に対応したワー
クロールの相対移動を行うと、ワークロールの設備許容
範囲内の相対移動可能な量が減少し、ワークロールの摩
耗量や熱膨張量が大きい場合には相対移動限界を越える
ために、これに対応出来なくなり、頻繁にバックアップ
ロールの交換を行わなければならない問題があった。

【０００６】例えば、前記特開平２−２６８９１０号公
報で提案の積関数及びその他の３次元の関数、正弦関
数、余弦関数の場合には、各関数の係数の調整を行うと
ワ−クロ−ル長手方向全体のクラウンが変化することか
ら前記バックアップロールの摩耗で生じたワークロール
の撓み量の変化を補償するには、相対移動量を増加せさ
せるしかなく、前記同様にバックアップロールの交換を
頻繁に行わなければならないものであった。

【０００７】本発明は、上記問題を有することなく、ワ
ークロールに付与するクラウンをバックアップロールの
摩耗量に対応して調整することを課題とするものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためになされたものであり、その手段１は、上ワ
ークロールと下ワークロールの各々の余弦関数、正弦関
数、３次元以上の関数等のクラウン制御可能な関数の曲
線で形成したクラウンを互いに点対称となるべく付与
し、被圧延材料の幅、厚、圧延荷重の圧延条件の変化に
応じて、前記上、下ワークロールを互いに軸方向に相対
移動して、上、下ワークロールで圧延される被圧延材の
板クラウンを制御する圧延方法において、前記上、下ワ
ークロールのクラウンを、前記クラウン制御可能な関数
と偶数次の関数を加算した関数の曲線で成形した圧延方
法である。

【０００９】更に手段２は、バックアップロールの摩耗
に伴うワークロールの撓み量の変化に応じて前記偶数次
の関数のワークロール撓み調整係数を調整する圧延方法
である。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明者等は、バックアップロ−
ルの磨耗Ｙは図３に示す様に中間部である。このため、
この磨耗Ｙに起因するワークロールの撓みは該ワーロー
ルの中間部部分であることから、ワークロールに付与し
ているクラウンを形成する曲線の積関数を調整しても、
該ワークロールの長手方向両側部のクラウンが変化する
ことなく、中間部分のみが変化するようなクラウンにつ
いて種々実験・検討した。この結果、前記特開平２−２
６８９１０号公報で提案のクラウンの上記積関数に偶数
次の関数を加えた関数（以下和関数と称す）にすること
が有効で有ることを見いだした。即ち、図２（ｂ）に示
す様に偶数次の関数（例えば、ｍ・ＥＸＰ｛ −（Ｘ／
ｎ）²｝）の調整係数ｍを調整すると中間部分のみが変
化する。このため、この関数を図２（ａ）に示す積関数
に加えると図２（ｃ）に示す様にワークロールの両側部
は変化せずに中間部分のみが変化する。

【００１１】このため、奇数次の関数と偶数次の関数の
積からなる積関数にワークロール単位相対移動毎の板幅
ごとに異なる板クラウン変化量である板クラウン制御能
力機能をもたせ、前記積関数に加えて和関数をつくる偶
数次の関数にもっぱら所定の板クラウンを得るための機
能をもたせることにより、バックアップロールの摩耗の
進行に伴いワークロールの撓み量が変化し圧延後の板ク
ラウンに変化が生る場合には、このワークロールの撓み
量に基づいて前記偶数次の関数のワークロール撓み調整
係数ｍを変更することにより、ワークロールの撓みを補
償して、所定の板クラウンを有する鋼板を得るものであ
る。

【００１２】これは、前記偶数次の関数のワークロール
撓み調整係数ｍを変更することにより、左右対称で偶数
次の関数と同じ性質もつワークロール撓みのみを容易に
補償できることに着目したもである。

【００１３】本発明の実施の形態を図１、図２を参照し
て説明する。図１中で、１は被圧延材である鋼板、２は
矢印方向に移動可能に設けた上ワークロール、３は矢印
方向に移動可能に設けた下ワークロール、４は上バック
アップロール、５は下バックアップロールである。

【００１４】この上下ワークロール２、３のロールクラ
ウンは下記式１で表される図２（ａ）に示す奇数次の関
数と偶数次の関数の積からなる積関数（曲線６）と、例
えば、下記式２で表される図２（ｂ）に示す偶数次の関
数（曲線７）の和の曲線、即ち、下式３で表される図２
（ｃ）に示す和関数の曲線８で与えられる。

【００１５】ｆ１（Ｘ）＝ａ・Ｘ・（Ｘ²−ｂ²）・｛ＥＸＰ（ｃ・Ｘ²）＋ＥＸＰ（ｄ・Ｘ²）｝・・・・式１ｆ２（Ｘ）＝ｍ・ＥＸＰ｛ −（Ｘ／ｎ）²｝・・・・式２ｆ（Ｘ）＝ｆ１（Ｘ）＋ｆ２（Ｘ）・・・・・・式３但し、ａ，ｂ，ｃ，ｄはワークロール胴長や板クラウン
制御能力機能によって決まる調整係数。ｍ、ｎはワーク
ロールの撓み量によって調整する係数。Ｘはワークロー
ルの軸方向の長さで、ワークロールの中心を０とする。

【００１６】また、上記偶数次の関数ｆ２（Ｘ）は前記
のｍ・ＥＸＰ｛ −（Ｘ／ｎ）²｝の関数の外に、下記
式４、５で示される関数等があるが、本例では式２の偶
数次の関数を幅方向の調整機能があることから使用し
た。

【００１７】ｆ２ａ（Ｘ）＝ｈ・Ｘ²＋ｉ・Ｘ＋ｊ・・・・・・・式４ｆ２ｂ（Ｘ）＝ｋ・ｓｉｎ（ｌ・Ｘ）・・・・・・・式５但し、ｈ，ｉ，ｊ，ｋ，ｉは係数尚、上記式２の係数ｎはワークロールのクラウンの曲線
の幅方向の曲率変化を表わす係数であり、この値を調整
することにより該ワークロールの撓み量の補償を幅方向
で調整する可能である。そして、前記係数ｍ、ｎの値は
圧延モデルや実機圧延の経験などによりワークロールの
撓み量を算定して求めておくことが好ましい。

【００１８】また、一般にバックアップロールの組み替
え周期はワークロールの組み替え周期と比較して数十倍
長く、バックアップロールの摩耗は長期間に徐々に増大
していく。この様にバックアップロールが摩耗した場合
はバックアップロールのワークロールに対する支持効果
が弱まりワークロールの撓み量が大きくなる傾向がある
が、このバックアップロールの摩耗の進行に伴い変化す
るワークロールの撓み量に応じて、組み替え周期の短い
ワークロールのクラウン曲線である係数ｍ、ｎをワーク
ロールの組み替え毎に調整する。例えば、一般にバック
アップの磨耗量は圧延生産量と比例の関係あるが、圧延
生産量（バックアップ磨耗量）に応じて所定の板クラウ
ンを実現するように係数ｍを与え、バックアップロール
の摩耗進行によるワークロールの撓み量の変化を補償す
る。また、幅方向に撓み量の変化が生じた場合はこの係
数ｎで調整する。

【００１９】

【実施例】本発明例及び従来例を表１、表２を参照して
説明する。これは、胴長５８００ｍｍ、径１２００ｍｍ
の上下ワークロール２、３と胴長５３００ｍｍ、径２４
００ｍｍのバックアップロール４、５を備えた四重逆転
式で、ワークロール２、３の設備許容範囲最大相対移動
量が１５０ｍｍの圧延機を用いて、板厚１０ｍｍ、板幅
３５００ｍｍで、３０μｍの板クラウンを有する熱間圧
延鋼板を得るための圧延を行った例である。

【００２０】また、圧延中のワークロール２、３のロー
ル表面状態として熱膨張と摩耗の合計クラウン量が比較
的安定している状態の０．１０ｍｍと比較的不安定な状
態である０．４０ｍｍの２種類の場合を水準とした。

【００２１】また、バックアップロールの摩耗による幅
方向の撓みの変化は小さかったことより、係数ｎの値は
一定とした。

【００２２】本発明例によれば、表１に示す様に、バッ
クアップロール４、５の磨耗量に応じて前記式２の偶数
次の関数の調整係数ｍの値を調整することで、バックア
ップロール４、５の磨耗量が０．６０ｍｍ迄はワークロ
ール２、３の相対移動量を該ワークロール２、３の熱膨
張量が０．１０ｍｍ、０．３０ｍｍのいずれの場合にお
いても変更する必要が無くなり、バックアップロール
４、５の交換頻度を大幅に延長することが出来た。

【００２３】

【表１】

【００２４】これに対し、従来例では、表２に示す様
に、ワークロール２、３のロール状態が０．１０ｍｍの
場合にはバックアップロールの磨耗量が０．６０ｍｍ、
前記ワークロール２、３のロール状態が０．３０ｍｍの
場合にはバックアップロール４、５の磨耗量が０．４０
ｍｍになると、いずれもワークロール２、３の相対移動
量が設備許容範囲内では上記所定の板クラウン（３０μ
ｍ）を得ることが出来なくなった為、バックアップロー
ル４、５の交換が必要となった。

【００２５】

【表２】

【００２６】

【発明の効果】以上説明した本発明は、バックアップロ
ールに摩耗に対応したワークロールのクラウンを調整す
る事が可能となり、該バックアップロールに摩耗量に応
じてワークロールの相対移動量の増加を抑制する事が可
能となり、バックアップロールの交換頻度を低く抑える
事が出来、バックアップロールのメンテナンス性・圧延
生産性を向上出来等の多大な効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】４重式圧延機の説明図。

【図２】ワークロールを与える曲線の説明図。

【図３】バックアップロールの摩耗の説明図。

【符号の説明】

１被圧延材２上ワークロール３下ワークロール４上バックアップロール５下バックアップロール６積関数の曲線７偶数次の関数の曲線８和関数の曲線Ｘワークロールの軸方向の長さ（ワークロール中心
を０とする）Ｙバックアップロ−ルの磨耗

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中野鉄也大分市大字西ノ州１番地新日本製鐵株式会社大分製鐵所内Ｆターム(参考） 4E016 AA02 BA02 CA03 DA01 4E024 AA03 DD01 DD05 DD11 DD18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上、下のバックアップロールと上、下の
ワークロールを有し、該上、下のワークロールに余弦関
数、正弦関数、３次元以上の関数等のクラウン制御可能
な関数の曲線で形成したクラウンを互いに点対称となる
べく付与し、前記上、下ワークロールを互いに軸方向に
相対移動しつつ被圧延材を圧延して、該被圧延材の板ク
ラウンを制御する圧延方法において、前記上、下ワーク
ロールのクラウンが前記クラウン制御可能な関数と偶数
次の関数を加算した関数の曲線で成形して前記被圧延材
を圧延することを特徴とする圧延方法。
【請求項２】バックアップロールの摩耗に伴うワーク
ロールの撓み量の変化に応じて前記偶数次の関数のワー
クロール撓み調整係数を調整することを特徴とする請求
項１記載の圧延方法。