JP2000015315A - ワークロール位置制御方法および装置 - Google Patents
ワークロール位置制御方法および装置Info
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- JP2000015315A JP2000015315A JP10188368A JP18836898A JP2000015315A JP 2000015315 A JP2000015315 A JP 2000015315A JP 10188368 A JP10188368 A JP 10188368A JP 18836898 A JP18836898 A JP 18836898A JP 2000015315 A JP2000015315 A JP 2000015315A
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- rolling
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- rolling mill
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B31/00—Rolling stand structures; Mounting, adjusting, or interchanging rolls, roll mountings, or stand frames
- B21B31/16—Adjusting or positioning rolls
- B21B31/20—Adjusting or positioning rolls by moving rolls perpendicularly to roll axis
- B21B2031/206—Horizontal offset of work rolls
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B2269/00—Roll bending or shifting
- B21B2269/10—Horizontal bending of rolls
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- Control Of Metal Rolling (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、例えば６Hi圧延機等の高圧下が可
能な小径ワークロールを有する多重式圧延機において、
ワークロールの圧延方向のたわみの制御に起因する圧延
材形状不良を防止するためのワークロールの位置制御に
関する。 【解決手段】 ワークロールを圧延方向にシフト可能な
多重式圧延機のワークロール位置制御方法において、ワ
ークロールのチョックに作用する水平方向反力Fhを、圧
延出側方向に所定値以下の正の値に制限する。
能な小径ワークロールを有する多重式圧延機において、
ワークロールの圧延方向のたわみの制御に起因する圧延
材形状不良を防止するためのワークロールの位置制御に
関する。 【解決手段】 ワークロールを圧延方向にシフト可能な
多重式圧延機のワークロール位置制御方法において、ワ
ークロールのチョックに作用する水平方向反力Fhを、圧
延出側方向に所定値以下の正の値に制限する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、とくに冷間圧延の
板厚制御において好適な技術であり、熱間圧延にも適用
可能な圧延機のワークロール位置制御装置および制御方
法に関するものである。
板厚制御において好適な技術であり、熱間圧延にも適用
可能な圧延機のワークロール位置制御装置および制御方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年圧延機の高性能化が求められ、従来
主流であった４Hi圧延機にかわり、例えば、６Hi圧延機
等の高圧下が可能な小径ワークロールを有する圧延機が
採用されてきている。以上のような高性能圧延機の多く
は、ワークロール胴部長さ（Ｌ）に比べワークロール直
径（Ｄ）が小さく（例えば、Ｌ／Ｄ＞５）、ワークロー
ルがたわみ易いと言う欠点がある。そのため、ワークロ
ールのたわみにより、鋼板の形状不良が発生してしまう
ことになる。
主流であった４Hi圧延機にかわり、例えば、６Hi圧延機
等の高圧下が可能な小径ワークロールを有する圧延機が
採用されてきている。以上のような高性能圧延機の多く
は、ワークロール胴部長さ（Ｌ）に比べワークロール直
径（Ｄ）が小さく（例えば、Ｌ／Ｄ＞５）、ワークロー
ルがたわみ易いと言う欠点がある。そのため、ワークロ
ールのたわみにより、鋼板の形状不良が発生してしまう
ことになる。
【０００３】このたわみ易さに対し、垂直方向のたわみ
に対しては、ワークロールベンダや補助ロールベンダ等
の垂直方向へ力を発生させる形状制御アクチュエータを
有することにより、適正な垂直方向のたわみとして制御
することが可能となっている。一方、水平方向のたわみ
に対しては、たとえば特開平8-164408号公報に開示され
ているように、ワークロールを適正量だけ圧延方向へ移
動させることによってワークロールへ付加される水平方
向の力の合力を適正値に保ち、適正な水平方向のたわみ
を制御する方法が提案されている。
に対しては、ワークロールベンダや補助ロールベンダ等
の垂直方向へ力を発生させる形状制御アクチュエータを
有することにより、適正な垂直方向のたわみとして制御
することが可能となっている。一方、水平方向のたわみ
に対しては、たとえば特開平8-164408号公報に開示され
ているように、ワークロールを適正量だけ圧延方向へ移
動させることによってワークロールへ付加される水平方
向の力の合力を適正値に保ち、適正な水平方向のたわみ
を制御する方法が提案されている。
【０００４】尚、図２に示すように、ワークロール１に
作用する水平方向の力の釣り合いから下式（１）の関係
を導くことができる。Dw、Diは一定値であり、Ｇ、Tf、
Tb、Ｐは測定可能な値であるから、この関係式により、
ワークロールの圧延方向位置オフセット量Hs（mm）か
ら、ワークロールチョック３に作用する水平方向反力Fh
（tonf）を計算により求めることができる。そしてこの
式を用いて、その水平方向反力Fhを基準値以下とするよ
うにオフセット量Hsが最終的に決定されている。ここ
で、水平方向反力Fhは、ラインの圧延方向を正の値にと
ることとする。
作用する水平方向の力の釣り合いから下式（１）の関係
を導くことができる。Dw、Diは一定値であり、Ｇ、Tf、
Tb、Ｐは測定可能な値であるから、この関係式により、
ワークロールの圧延方向位置オフセット量Hs（mm）か
ら、ワークロールチョック３に作用する水平方向反力Fh
（tonf）を計算により求めることができる。そしてこの
式を用いて、その水平方向反力Fhを基準値以下とするよ
うにオフセット量Hsが最終的に決定されている。ここ
で、水平方向反力Fhは、ラインの圧延方向を正の値にと
ることとする。
【０００５】
【数１】
【０００６】ただし、 Dw：ワークロール直径(mm) Di：ワークロールに接する補助ロール直径(mm) Ｇ：圧延トルク（tonf・ m ） Tf：前方張力（tonf） Tb：後方張力（tonf） Ｐ：圧延荷重（tonf）である。
【０００７】ここで、補助ロール２は、バックアップロ
ール、中間ロールなど、圧下力、あるいは圧下力および
トルクをワークロールに伝達することを主な機能とする
ロールである。（１）式で計算される水平方向反力Fhの
適正値としては、過度の水平方向力がかからないように
する配慮から、例えば、−５〜５tonf位の値が経験的に
採用されている。そして、この範囲内に収まるようにオ
フセット量Hsが決定される。
ール、中間ロールなど、圧下力、あるいは圧下力および
トルクをワークロールに伝達することを主な機能とする
ロールである。（１）式で計算される水平方向反力Fhの
適正値としては、過度の水平方向力がかからないように
する配慮から、例えば、−５〜５tonf位の値が経験的に
採用されている。そして、この範囲内に収まるようにオ
フセット量Hsが決定される。
【０００８】図３に、従来行われている水平方向反力Fh
の制御フローチャートを示す。図３において、ａは水平
方向反力Fhの適正値範囲を示す所定量であり、例えば５
tonf程度の値が採用されている。ここで、水平方向反力
Fhは、上記のように（１）式から算出しても良いが、ワ
ークロールチョック３に荷重検出器を設け直接測定する
ことも可能である。
の制御フローチャートを示す。図３において、ａは水平
方向反力Fhの適正値範囲を示す所定量であり、例えば５
tonf程度の値が採用されている。ここで、水平方向反力
Fhは、上記のように（１）式から算出しても良いが、ワ
ークロールチョック３に荷重検出器を設け直接測定する
ことも可能である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、圧延機
の入側で後行材を先行材に溶接して切れ目なく圧延す
る、いわゆる全連続式のタンデム圧延機の場合、走間
で、ラインを停止させることなく出側シャー切断を行う
ため、シャー切断からリールへのトップ巻付完了までの
間に、圧延機前方張力Tfが全く無くなってしまうことと
なり、定常圧延時にHsを制御して、Fhを適正値に維持し
ていても、シャー切断タイミングにて、Fhの値が変動
し、ワークロールの水平方向にたわみ変動が生じると言
う問題があり、圧延材の形状不良と言う問題を引き起こ
していた。
の入側で後行材を先行材に溶接して切れ目なく圧延す
る、いわゆる全連続式のタンデム圧延機の場合、走間
で、ラインを停止させることなく出側シャー切断を行う
ため、シャー切断からリールへのトップ巻付完了までの
間に、圧延機前方張力Tfが全く無くなってしまうことと
なり、定常圧延時にHsを制御して、Fhを適正値に維持し
ていても、シャー切断タイミングにて、Fhの値が変動
し、ワークロールの水平方向にたわみ変動が生じると言
う問題があり、圧延材の形状不良と言う問題を引き起こ
していた。
【００１０】本発明は、このようなたわみ変動を解消
し、圧延材の形状不良が生じることのないワークロール
位置制御方法および装置を提供することを目的とする。
し、圧延材の形状不良が生じることのないワークロール
位置制御方法および装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、ワークロ
ールのたわみ変動による形状不良の原因の詳細な調査解
析を行い、定常圧延時にFhが負の値である場合にシャー
切断により発生するたわみ変動が圧延材の形状不良をも
たらすことを見出した。図４および図５に、水平方向反
力Fhのシャー切断前（つまり定常圧延時）と後との間の
変化とワークロールのたわみの変化の関係を、定常圧延
時のFhの符号で場合分けして示す。
ールのたわみ変動による形状不良の原因の詳細な調査解
析を行い、定常圧延時にFhが負の値である場合にシャー
切断により発生するたわみ変動が圧延材の形状不良をも
たらすことを見出した。図４および図５に、水平方向反
力Fhのシャー切断前（つまり定常圧延時）と後との間の
変化とワークロールのたわみの変化の関係を、定常圧延
時のFhの符号で場合分けして示す。
【００１２】定常圧延時にFhを正の値（上述の例示で
は、０超〜５tonfの値）に維持していると、図４に示す
ように、シャー切断タイミングにてFhは変動するもの
の、その符号は正のままで、たわみの方向は維持され
る。このような場合には、圧延材に形状不良は全くと言
っていいほど発生しない。ところが、定常圧延時にFhを
負の値（上述の例示では、−５〜０未満tonfの値）に維
持していると、図５に示すようにシャー切断タイミング
にて、Fhの値が負の値から正の値に変化してしまい、そ
の移行タイミングでワークロールチョックへの負荷の方
向が変化し、たわみの方向が反転するのである。そし
て、このたわみの方向の変化が、圧延材の形状不良を引
き起こしているのである。この形状不良は、上下ワーク
ロールのたわみ方向が負から正へと変化する過程で、ワ
ークロールのロール間隙の幅方向分布が大きく変動する
ために発生すると考えられる。
は、０超〜５tonfの値）に維持していると、図４に示す
ように、シャー切断タイミングにてFhは変動するもの
の、その符号は正のままで、たわみの方向は維持され
る。このような場合には、圧延材に形状不良は全くと言
っていいほど発生しない。ところが、定常圧延時にFhを
負の値（上述の例示では、−５〜０未満tonfの値）に維
持していると、図５に示すようにシャー切断タイミング
にて、Fhの値が負の値から正の値に変化してしまい、そ
の移行タイミングでワークロールチョックへの負荷の方
向が変化し、たわみの方向が反転するのである。そし
て、このたわみの方向の変化が、圧延材の形状不良を引
き起こしているのである。この形状不良は、上下ワーク
ロールのたわみ方向が負から正へと変化する過程で、ワ
ークロールのロール間隙の幅方向分布が大きく変動する
ために発生すると考えられる。
【００１３】以上の調査解析を基にして、本発明は、ワ
ークロールを圧延方向にシフト可能な多重式圧延機のワ
ークロール位置制御方法であって、ワークロールのチョ
ックに作用する水平方向反力を、圧延出側方向を正にと
って所定値以下の正の値に制限することを特徴とする多
重式圧延機のワークロール位置制御方法によって上記課
題を解決したのである。ここで、多重式とは４重式以
上、すなわち少なくとも上下１組のワークロールおよび
バックアップロールを有することを指し、多重の方式に
ついてはとくに規定しない。
ークロールを圧延方向にシフト可能な多重式圧延機のワ
ークロール位置制御方法であって、ワークロールのチョ
ックに作用する水平方向反力を、圧延出側方向を正にと
って所定値以下の正の値に制限することを特徴とする多
重式圧延機のワークロール位置制御方法によって上記課
題を解決したのである。ここで、多重式とは４重式以
上、すなわち少なくとも上下１組のワークロールおよび
バックアップロールを有することを指し、多重の方式に
ついてはとくに規定しない。
【００１４】また、本発明の装置として、ワークロール
を圧延方向にシフト可能な多重式圧延機のワークロール
位置制御装置であって、ワークロールのチョックに作用
する水平方向反力Fhを検知もしくは算出する手段と、該
検知もしくは算出する手段により得られたFhが圧延出側
方向を正として所定量以下の正の値であるかどうかを判
定する判定手段と、該判定手段による判定が否であった
場合に、圧延条件を変化させてFhを上記所定量以下の正
の値に制御する制御手段を有することを特徴とする多重
式圧延機のワークロール位置制御装置によって上記課題
を解決したのである。
を圧延方向にシフト可能な多重式圧延機のワークロール
位置制御装置であって、ワークロールのチョックに作用
する水平方向反力Fhを検知もしくは算出する手段と、該
検知もしくは算出する手段により得られたFhが圧延出側
方向を正として所定量以下の正の値であるかどうかを判
定する判定手段と、該判定手段による判定が否であった
場合に、圧延条件を変化させてFhを上記所定量以下の正
の値に制御する制御手段を有することを特徴とする多重
式圧延機のワークロール位置制御装置によって上記課題
を解決したのである。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明は、図４に示すように、ワ
ークロールチョック３に印加する水平方向反力Fhを定常
圧延時に正の値となるように制御しておくと、シャー切
断後に圧延材にかかる張力が解放され０となった後もワ
ークロール１のたわみ方向が反転せず、したがって 圧
延材の形状不良を引き起こすこともない点に着目してな
されたのである。
ークロールチョック３に印加する水平方向反力Fhを定常
圧延時に正の値となるように制御しておくと、シャー切
断後に圧延材にかかる張力が解放され０となった後もワ
ークロール１のたわみ方向が反転せず、したがって 圧
延材の形状不良を引き起こすこともない点に着目してな
されたのである。
【００１６】本発明の制御フローチャートを図１に示
す。図１の制御フローは、定常圧延時に適用される。図
１では、図３において説明した制御フローに対し、水平
方向反力Fhが正の値か否かの判定手段30を追加して設け
たことを特徴とする。Fhが０、もしくは負の値であった
場合（すなわち、判定が否であった場合）には、オフセ
ット量Hs調節手段40（すなわち、制御手段）でオフセッ
ト量が再度調整され、そのオフセット量に基づき（１）
式から水平方向反力Fhが算出し直される。ここで、先に
述べたように、この水平方向反力Fhは荷重検出器で直接
測定するようにしても良い。
す。図１の制御フローは、定常圧延時に適用される。図
１では、図３において説明した制御フローに対し、水平
方向反力Fhが正の値か否かの判定手段30を追加して設け
たことを特徴とする。Fhが０、もしくは負の値であった
場合（すなわち、判定が否であった場合）には、オフセ
ット量Hs調節手段40（すなわち、制御手段）でオフセッ
ト量が再度調整され、そのオフセット量に基づき（１）
式から水平方向反力Fhが算出し直される。ここで、先に
述べたように、この水平方向反力Fhは荷重検出器で直接
測定するようにしても良い。
【００１７】本発明では、以上のようにして、水平方向
反力Fhが常に所定量以下の正の値となるように制御され
る。ここで、所定量としては、５tonf程度の値が経験的
に採用されるが、これに限定されるものではない。この
所定量は、圧延ラインのライン仕様、ロール径、ロール
幅、圧延速度などの諸要因で変化する量であり、その所
定量としては、本発明を適用するラインにおいて、操業
実績等から適切な値を採用すればよい。
反力Fhが常に所定量以下の正の値となるように制御され
る。ここで、所定量としては、５tonf程度の値が経験的
に採用されるが、これに限定されるものではない。この
所定量は、圧延ラインのライン仕様、ロール径、ロール
幅、圧延速度などの諸要因で変化する量であり、その所
定量としては、本発明を適用するラインにおいて、操業
実績等から適切な値を採用すればよい。
【００１８】なお、本実施の形態では、水平方向反力Fh
の調整手段として、オフセット量Hsを調節することを最
適例として例示したが、これに限定されるものではな
く、圧延における板形状制御、板厚などの寸法制御に悪
影響を与えない調節手段であれば、他のパラメータを変
更して水平方向反力Fhを制御しても良いことは当然であ
る。
の調整手段として、オフセット量Hsを調節することを最
適例として例示したが、これに限定されるものではな
く、圧延における板形状制御、板厚などの寸法制御に悪
影響を与えない調節手段であれば、他のパラメータを変
更して水平方向反力Fhを制御しても良いことは当然であ
る。
【００１９】
【実施例】連続式５スタンドタンデム圧延機の最終スタ
ンドのワークロール位置制御に本発明を適用した。圧延
材は、最終スタンド出側板厚が0.5 〜1.0mm 、板幅800m
m〜1200mmの帯状の冷延鋼板である。図６に、本発明の
適用結果のグラフを示す。図６では、本発明を適用した
場合の本発明例を○印として示し、従来の制御を行う従
来例を×印として示している。また、横軸は定常圧延時
のワークロールチョック水平方向反力Fhであり、縦軸と
してはシャー切断後のワークロールチョック水平方向反
力Fhをとってグラフ化している。
ンドのワークロール位置制御に本発明を適用した。圧延
材は、最終スタンド出側板厚が0.5 〜1.0mm 、板幅800m
m〜1200mmの帯状の冷延鋼板である。図６に、本発明の
適用結果のグラフを示す。図６では、本発明を適用した
場合の本発明例を○印として示し、従来の制御を行う従
来例を×印として示している。また、横軸は定常圧延時
のワークロールチョック水平方向反力Fhであり、縦軸と
してはシャー切断後のワークロールチョック水平方向反
力Fhをとってグラフ化している。
【００２０】従来例では、定常圧延時の水平方向反力Fh
を−５〜５tonfとしているため、そのFhが負の領域（特
に、図の第２象限）で、定常圧延時のFhが負となり、シ
ャー切断後のFhが正となる反転現象が生じている。この
反転現象は、従来例14例中半数に相当する７例で発生し
ており、これらの圧延材では形状不良が発生していた。
しかし、本発明例では、図の第１象限内で制御するよう
にしたため、反転現象は発生しない。
を−５〜５tonfとしているため、そのFhが負の領域（特
に、図の第２象限）で、定常圧延時のFhが負となり、シ
ャー切断後のFhが正となる反転現象が生じている。この
反転現象は、従来例14例中半数に相当する７例で発生し
ており、これらの圧延材では形状不良が発生していた。
しかし、本発明例では、図の第１象限内で制御するよう
にしたため、反転現象は発生しない。
【００２１】
【発明の効果】本発明により、ワークロールのたわみ方
向を常に一定に保つことが可能となり、たわみの反転現
象による圧延材の形状不良の発生を解消することができ
た。これによって、より品質の高い製品を更に高能率で
圧延することが可能となった。
向を常に一定に保つことが可能となり、たわみの反転現
象による圧延材の形状不良の発生を解消することができ
た。これによって、より品質の高い製品を更に高能率で
圧延することが可能となった。
【図１】本発明の水平方向反力Fhの制御を示すフローチ
ャートである。
ャートである。
【図２】ワークロールに作用する水平方向の力の釣り合
いを示す説明図である。
いを示す説明図である。
【図３】従来の水平方向反力Fhの制御を示すフローチャ
ートである。
ートである。
【図４】本発明例におけるワークロールのたわみ方向の
変化を示す説明図である。
変化を示す説明図である。
【図５】従来例におけるワークロールのたわみ方向の変
化を示す説明図である。
化を示す説明図である。
【図６】ワークロールチョックの水平方向反力の、定常
圧延時とシャーカット後の関係を示すグラフである。
圧延時とシャーカット後の関係を示すグラフである。
１ ワークロール ２ 補助ロール ３ ワークロールチョック 10 水平方向反力Fh検知手段（or算出手段） 20、30 水平方向反力Fh判定手段 40 オフセット量Hs調節手段（制御手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２１Ｂ 37/18 Ｂ２１Ｂ 37/08 Ｚ ＢＢＮ ＢＢＮ 37/12 ＢＢＮ
Claims (2)
- 【請求項１】 ワークロールを圧延方向にシフト可能な
多重式圧延機のワークロール位置制御方法であって、ワ
ークロールのチョックに作用する水平方向反力を、圧延
出側方向を正として所定値以下の正の値に制限すること
を特徴とする多重式圧延機のワークロール位置制御方
法。 - 【請求項２】 ワークロールを圧延方向にシフト可能な
多重式圧延機のワークロール位置制御装置であって、ワ
ークロールのチョックに作用する水平方向反力Fhを検知
もしくは算出する手段と、該検知もしくは算出する手段
により得られたFhが圧延出側方向を正として所定量以下
の正の値であるかどうかを判定する判定手段と、該判定
手段による判定が否であった場合に、圧延条件を変化さ
せてFhを上記所定量以下の正の値に制御する制御手段を
有することを特徴とする多重式圧延機のワークロール位
置制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10188368A JP2000015315A (ja) | 1998-07-03 | 1998-07-03 | ワークロール位置制御方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10188368A JP2000015315A (ja) | 1998-07-03 | 1998-07-03 | ワークロール位置制御方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000015315A true JP2000015315A (ja) | 2000-01-18 |
Family
ID=16222398
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10188368A Pending JP2000015315A (ja) | 1998-07-03 | 1998-07-03 | ワークロール位置制御方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000015315A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007253171A (ja) * | 2006-03-22 | 2007-10-04 | Jfe Steel Kk | 圧延材の製造方法、及びロールチョッククランプ装置 |
| JP2007260775A (ja) * | 2006-03-01 | 2007-10-11 | Nippon Steel Corp | 金属板材の圧延方法及び圧延装置 |
| CN111922094A (zh) * | 2020-07-09 | 2020-11-13 | 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 | 带钢头部水平值自动给定的控制方法及精轧机系统 |
-
1998
- 1998-07-03 JP JP10188368A patent/JP2000015315A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007260775A (ja) * | 2006-03-01 | 2007-10-11 | Nippon Steel Corp | 金属板材の圧延方法及び圧延装置 |
| JP2007253171A (ja) * | 2006-03-22 | 2007-10-04 | Jfe Steel Kk | 圧延材の製造方法、及びロールチョッククランプ装置 |
| CN111922094A (zh) * | 2020-07-09 | 2020-11-13 | 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 | 带钢头部水平值自动给定的控制方法及精轧机系统 |
| CN111922094B (zh) * | 2020-07-09 | 2022-06-14 | 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 | 带钢头部水平值自动给定的控制方法及精轧机系统 |
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