JP2000225407A - Method for correcting predicting model of roll profile - Google Patents

Method for correcting predicting model of roll profile

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JP2000225407A
JP2000225407A JP11028837A JP2883799A JP2000225407A JP 2000225407 A JP2000225407 A JP 2000225407A JP 11028837 A JP11028837 A JP 11028837A JP 2883799 A JP2883799 A JP 2883799A JP 2000225407 A JP2000225407 A JP 2000225407A
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JP
Japan
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roll
crown
value
error
predicted value
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JP11028837A
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Japanese (ja)
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Yuichiro Watanabe
裕一郎 渡辺
Masanori Kitahama
正法 北浜
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a correcting method for a predicting model of roll wear and predicting model of the thermal expansion of a roll by which a roll profile can be predicted with high accuracy. SOLUTION: In this correcting method, the error of the predicted value of the roll crown is determined by subtracting the predicted value of the roll crown from the measured value of the roll crown and the inclination of a straight line to the number of rolling whose deviation to the error of the predicted value of the roll crown after a prescribed number of rolling is small is determined. By taking the straight line which has that inclination and is passed through the origin as the relationship with the error of the predicted value of worn roll crown to the number of the polling, the correction factor of the predicting model of the roll wear is determined. Next, by subtracting the error of the predicted value of worn roll crown from the error of the predicted value of roll crown, the error of the predicted value of the thermal crown of the roll is determined and the correction factor of the predicting model of the thermal expansion of the roll is determined.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、板材を圧延する際
に用いるロールプロフィールの予測モデルに関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a roll profile prediction model used when rolling a sheet material.

【0002】[0002]

【従来の技術】板材の板幅方向の板厚精度に対する要求
は、年々厳しくなってきている。そのため、板材を圧延
するロール(ワークロール)のロールプロフィールを高
精度に予測するかまたは実測してから、目標とする板ク
ラウンを得るためにロールベンダやロールのクロスやロ
ールのシフト等の板クラウン制御アクチュエータの設定
を行っている。
2. Description of the Related Art The requirements for plate thickness accuracy in the plate width direction of plate materials are becoming more stringent year by year. Therefore, after accurately predicting or actually measuring the roll profile of a roll (work roll) for rolling a sheet material, a sheet crown such as a roll bender or a roll cross or a roll shift is obtained in order to obtain a target sheet crown. The control actuator is being set.

【0003】その板クラウンを予測するために用いるロ
ールプロフィール予測モデルは、ロールのバレル方向の
ロール摩耗量の予測モデルおよびロール熱膨張量の予測
モデルの和で構成されていることから、それらのモデル
の予測精度を向上するために、それらのモデルに用いら
れている各種の係数や物性値等を、実測値に合うように
調整していた。
A roll profile prediction model used for predicting the sheet crown is composed of a prediction model of a roll wear amount in a barrel direction of a roll and a prediction model of a roll thermal expansion amount. In order to improve the prediction accuracy, various coefficients, physical property values, and the like used in those models have been adjusted to match the actually measured values.

【0004】一方、圧延スタンドに設置してロールのプ
ロフィールを実測する装置としては、ロールに向けて水
を噴射するノズルを、ロールのバレル方向に移動させな
がら、水中に超音波を伝播させて、ロールとノズル間の
間隔を高精度に測定するロールプロフィール測定装置が
開発されている。
On the other hand, as an apparatus installed on a rolling stand to measure the profile of a roll, an ultrasonic wave is propagated in water while moving a nozzle for spraying water toward the roll in the barrel direction of the roll. 2. Description of the Related Art A roll profile measuring device for measuring a gap between a roll and a nozzle with high accuracy has been developed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ロール
摩耗量の予測モデルは、例えば圧延長さ、圧延荷重、ロ
ール直径、ロール材質等の要因を変数とし、それらの影
響係数を実績に基づいて決定しているけれども、ロール
摩耗量に影響を与える要因が多く、要因の相互作用もあ
るために、実測したロール摩耗量に対して予測誤差が大
きかった。また、ロール熱膨張量の予測モデルは、例え
ばロールの軸方向および半径方向の温度分布を求め、求
められたロール断面内の温度分布から、平面応力場また
は平面ひずみ場を仮定して、ロールの熱膨張量を計算す
るものである。そして、ロールの温度分布を求めるため
には、圧延材に接触している領域では入熱を、非接触な
領域では抜熱を考えて、差分によるロールの熱伝導モデ
ルを解いて、ロールの温度分布を算出するものであり、
ロールの物性値の温度依存性や、それぞれの領域の範囲
や熱伝達率等の境界条件を、実際に合わせることが困難
であるために、実測したロールの熱膨張量に対して予測
誤差が大きかった。
However, a model for predicting the amount of roll wear is based on factors such as, for example, pressure elongation, rolling load, roll diameter, and roll material, and their influence coefficients are determined based on actual results. However, there are many factors that affect the roll wear amount, and there is an interaction between the factors, so that the prediction error was large with respect to the actually measured roll wear amount. The roll thermal expansion prediction model is, for example, to determine the axial and radial temperature distribution of the roll, from the determined temperature distribution in the cross section of the roll, assuming a plane stress field or plane strain field, the roll of the roll This is to calculate the amount of thermal expansion. Then, in order to obtain the roll temperature distribution, considering the heat input in the area in contact with the rolled material and the heat removal in the non-contact area, solving the heat conduction model of the roll by the difference, To calculate the distribution,
Since it is difficult to actually match the temperature dependence of the physical properties of the roll and the boundary conditions such as the range of each area and the heat transfer coefficient, the prediction error is large with respect to the actually measured roll thermal expansion. Was.

【0006】一方、圧延スタンドに設置されたロールプ
ロフィール測定装置は機構が複雑であるので、故障や保
守等によりロールプロフィールを測定できない場合もあ
った。このため、各圧延材について必ずしもロールプロ
フィール実測値が得られるとは限らないないという問題
があった。そこで、本発明の目的は、ロールプロフィー
ル実測値が得られない圧延材についてもロールプロフィ
ールを高精度に予測することが可能な、ロール摩耗量予
測モデルおよびロール熱膨張量予測モデルからなるロー
ルプロフィール予測モデルの修正方法を提供することに
ある。
[0006] On the other hand, the roll profile measuring device installed in the rolling stand has a complicated mechanism, so that the roll profile cannot be measured in some cases due to failure or maintenance. For this reason, there was a problem that the roll profile actual measurement value was not always obtained for each rolled material. Therefore, an object of the present invention is to provide a roll profile prediction model including a roll wear amount prediction model and a roll thermal expansion amount prediction model that can accurately predict a roll profile even for a rolled material for which a measured roll profile measurement value cannot be obtained. An object of the present invention is to provide a method for modifying a model.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、ワ
ークロールについての、ロール摩耗量予測モデルおよび
ロール熱膨張量予測モデルから成るロールプロフィール
予測モデルを、ワークロールのロールプロフィール実測
値を用いて修正するロールプロフィール予測モデルの修
正方法において、圧延サイクルの圧延を開始してから所
定圧延本数以後の複数の圧延材について、ロールクラウ
ン実測値を求め、前記ロール摩耗量予測モデルおよび前
記ロール熱膨張量予測モデルに基づいて、前記圧延材に
ついての圧延を開始してからの、ロール摩耗クラウン予
測値、ロールサーマルクラウン予測値およびロールクラ
ウン予測値を求め、そして、前記ロールクラウン実測値
から前記ロールクラウン予測値を引いて、ロールクラウ
ン予測値の誤差を求め、前記圧延サイクルの圧延終了後
に、圧延を開始してからの圧延本数と前記ロールクラウ
ン予測値の誤差との関係に基づいて、所定の圧延本数以
後のロールクラウン予測値の誤差に対して偏差の小さ
い、前記圧延本数に対する直線の傾きを求め、前記傾き
を有する原点を通る直線を、前記圧延本数に対する前記
ロール摩耗クラウン予測値の誤差との関係とし、前記ロ
ール摩耗クラウン予測値の誤差に基づいて、前記ロール
摩耗量予測モデルの修正係数を求め、該修正係数を用い
て前記ロール摩耗量予測モデルを修正するとともに、次
いで、前記ロールクラウン予測値の誤差から前記ロール
摩耗クラウン予測値の誤差を引いて、前記ロールサーマ
ルクラウン予測値の誤差を求め、該ロールサーマルクラ
ウン予測値の誤差に基づいて、前記ロール熱膨張量予測
デルの修正係数を求め、該修正係数を用いて前記ロール
熱膨張量予測モデルを修正することを特徴とするロール
プロフィール予測モデルの修正方法である。
That is, the present invention provides a roll profile prediction model comprising a roll wear prediction model and a roll thermal expansion prediction model for a work roll by using the measured roll profile of the work roll. In the method of correcting the roll profile prediction model to be corrected, actual measured values of the roll crown are obtained for a plurality of rolled materials after a predetermined number of rolls from the start of rolling in the rolling cycle, and the roll wear amount prediction model and the roll thermal expansion amount are obtained. Based on the prediction model, a roll wear crown prediction value, a roll thermal crown prediction value and a roll crown prediction value are calculated from the start of rolling of the rolled material, and the roll crown prediction is determined from the measured roll crown value. Subtract the error to estimate the roll crown error. Therefore, after the end of the rolling of the rolling cycle, based on the relationship between the number of rolls from the start of rolling and the error of the roll crown predicted value, the deviation of the error of the roll crown predicted value after a predetermined number of rolls. Is smaller, the slope of the straight line with respect to the number of rolls is determined, and a straight line passing through the origin having the slope is defined as a relationship with the error of the roll wear crown predicted value with respect to the number of rolls, based on the error of the roll wear crown predicted value. Then, a correction coefficient of the roll wear amount prediction model is obtained, the roll wear amount prediction model is corrected using the correction coefficient, and then, the error of the roll wear crown prediction value is calculated from the error of the roll crown prediction value. Then, an error in the predicted value of the roll thermal crown is obtained, and based on the error of the predicted value of the roll thermal crown, the error in the roll thermal crown is calculated. Obtains a correction coefficient of Le thermal expansion amount prediction Dell, a correction method of a roll profile prediction model, characterized by modifying the rolls of thermal expansion amount prediction model by using the correction coefficient.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、7スタンドからなる熱間圧
延機の第4スタンドに、本発明の方法を適用した場合に
ついて、図を用いて詳細に説明する。本発明に用いるロ
ール摩耗量の予測モデルは、ロール直径Dとロール材質
ro llおよび圧延材毎の圧延長さLと圧延荷重Pの4つ
の要因を変数とし、実績に基づいてその要因の関係を決
定したもので、ロールのバレル方向の位置xにおけるロ
ールの摩耗量を求めるものである。例えば、下記(1) 式
で表される関数式で、摩耗量WEARを求めることがで
きる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A case where the method of the present invention is applied to a fourth stand of a hot rolling mill composed of seven stands will be described below in detail with reference to the drawings. Predictive model of roll wear amount used in the present invention, the four factors of the roll diameter D and the roll material M ro ll and rolling of the rolled material per length L and the rolling load P as a variable, its cause relationship based on actual Is determined, and the wear amount of the roll at the position x in the barrel direction of the roll is determined. For example, the wear amount WEAR can be obtained by a functional expression represented by the following expression (1).

【0009】 WEAR=g(L、P、D、Mroll、x) −−−(1) また、本発明に用いるロール熱膨張量の予測モデルは、
ロールのバレル方向xおよび半径方向の温度分布を求
め、求められたロール断面内の温度分布から、ロールの
バレル方向xにおけるロールの熱膨張量を計算するもの
である。例えば、本発明に用いるロール摩耗量の予測モ
デルで、図1に示した板幅の圧延材(圧延材100 本から
なる圧延サイクル)を圧延したときの、ロール摩耗量の
予測結果を図2に示す。
WEAR = g (L, P, D, M roll , x) --- (1) Further, the roll thermal expansion amount prediction model used in the present invention is as follows.
The temperature distribution in the barrel direction x and the radial direction of the roll is determined, and the amount of thermal expansion of the roll in the barrel direction x of the roll is calculated from the determined temperature distribution in the cross section of the roll. For example, in the roll wear amount prediction model used in the present invention, FIG. 2 shows a roll wear amount prediction result when a rolled material having a sheet width shown in FIG. 1 (a rolling cycle including 100 rolled materials) is rolled. Show.

【0010】図2に示したロール摩耗量WEARは、上
記4つの要因の線形関係として、下記(2) 式の影響係数
L 、aP 、aD 、aM を実績に基づいて決定したもの
で、圧延材i本目までの、圧延材毎の圧延長さLと圧延
荷重Pによるロールの摩耗量を積算して求めたものであ
る。 WEAR(x、i)= Σ(aL ×L+aP ×P+aD ×D+aM ×Mroll)×b(x)−−(2) 但し、板幅範囲を外れた範囲:b(x)=0、板幅範囲
以内:b(x)≧1通常、圧延本数が増大するほど、圧
延材の板幅の範囲内のロールが摩耗して、ロールの直径
が減少していくが、熱間タンデム圧延機の前段スタンド
では黒皮が生成して、ほとんど減少しない場合やロール
のバレル方向に不均一に摩耗することもある。そのた
め、ロールの摩耗が均一でないときには、ロールのバレ
ル方向に重み係数b(x)を変えて、実績値に合わせる
のが好ましい。
The roll wear amount WEAR shown in FIG. 2 is obtained by determining the influence coefficients a L , a P , a D , and a M of the following equation (2) as a linear relationship among the above four factors based on actual results. This is obtained by integrating the roll elongation caused by the roll length L and the rolling load P for each rolled material up to the i-th rolled material. WEAR (x, i) = Σ (a L × L + a P × P + a D × D + a M × M roll) × b (x) - (2) , although the scope outside the plate width range: b (x) = 0 Within the range of the sheet width: b (x) ≧ 1 Normally, as the number of rolls increases, the rolls within the range of the sheet width of the rolled material wear and the diameter of the rolls decreases, but hot tandem rolling is performed. In the front stand of the machine, black scale is formed and may hardly be reduced or may be unevenly worn in the roll barrel direction. Therefore, when the wear of the roll is not uniform, it is preferable to change the weight coefficient b (x) in the barrel direction of the roll to match the actual value.

【0011】ロール摩耗量の予測には上記要因の相互作
用を考慮してもよく、さらに要因として圧延材温度、圧
延材質、潤滑油量などを追加してもよい。また、上記図
1に示した圧延サイクルについて求めた、ロールのバレ
ル方向xにおける、ロール熱膨張量の計算結果を図3に
示す。図3に示したロール熱膨張量THERは、圧延材
と接触している入熱領域および非接触の冷却領域に分け
て、差分によるロールの熱伝導モデルを解いて、ロール
の温度分布を算出したものである。
In predicting the roll wear amount, the interaction of the above factors may be considered, and the factors such as the temperature of the rolled material, the rolled material, and the amount of lubricating oil may be added. FIG. 3 shows the calculation results of the roll thermal expansion amount in the roll barrel direction x obtained for the rolling cycle shown in FIG. The roll thermal expansion amount THER shown in FIG. 3 was divided into a heat input region in contact with the rolled material and a non-contact cooling region, and a roll heat distribution model was solved to calculate the temperature distribution of the roll. Things.

【0012】ここで、ロールの軸方向および半径方向の
温度分布は、ロールの1回転中における入熱と抜熱とを
熱的に平均化して、圧延ピッチ毎に入熱と冷却が同時に
行われる圧延時間と、冷却のみが行われる冷却時間とで
求めた。このときの入熱量q R は、qR =αR ( θ1
θ) 、抜熱量qc はqc =αc ( θ−θ0)で与えられ
る。ここで、αR は板道内での熱伝達係数、αc は板道
外での熱伝達係数、θ1は定常ロール温度(圧延が続い
た時の飽和温度)、θ0 は周囲温度、θはロール表面温
度である。なお、ロールの温度分布を求めるのにロール
の1回転中における入熱領域、水冷領域、空冷領域に分
けて求めてもよい。
Here, the axial and radial directions of the roll
The temperature distribution determines the heat input and heat removal during one rotation of the roll.
Thermally averaged, heat input and cooling simultaneously at each rolling pitch
Rolling time to be performed and cooling time to perform only cooling
I asked. Heat input q at this time RIs qR= ΑR1
θ), heat removal qcIs qc= Αc(θ−θ0Given by
You. Where αRIs the heat transfer coefficient in the board road, αcIs a board road
Heat transfer coefficient outside, θ1Is the steady roll temperature (rolling continues
Temperature at the time of0Is the ambient temperature, θ is the roll surface temperature
Degrees. In order to obtain the temperature distribution of the roll,
Divided into heat input area, water cooling area, and air cooling area during one rotation of
You may ask for it.

【0013】また、ロール断面内の温度分布θから、圧
延材i本目のロールのバレル方向xにおけるロールの熱
膨張量THER(x、i)を計算するには、平面ひずみ
場を仮定して、下記(3) 式を用いて求めた。
In order to calculate the thermal expansion amount THER (x, i) of the roll in the barrel direction x of the ith roll of the rolled material from the temperature distribution θ in the cross section of the roll, a plane strain field is assumed, It was obtained using the following equation (3).

【0014】[0014]

【数1】 (Equation 1)

【0015】ただし、β: 線膨張係数、R: ロール半
径、r : 半径方向座標 ロールプロフィール予測値は、上記(2) 式と(3) 式の和
であって、その結果をロールプロフィール測定装置で測
定したロールプロフィール実測値と合わせて、図4に示
す。ロールプロフィール予測値は、板幅内の摩耗を均一
と仮定しているために、ロールプロフィール実測値に比
較して凹凸が少ない。
Here, β: coefficient of linear expansion, R: roll radius, r: radial coordinate The roll profile predicted value is the sum of the above equations (2) and (3), and the result is used as the roll profile measuring device. FIG. 4 shows the measured values of the roll profile together with the actual measured values. The roll profile prediction value has less unevenness than the roll profile measurement value because the wear within the sheet width is assumed to be uniform.

【0016】ここで、本発明に用いるロールプロフィー
ルの実測は、圧延材を圧延中に行ってもよいし、圧延イ
ンターバル中に行ってもよい。圧延中にロールプロフィ
ールの実測を行ったときは、圧延荷重によるロールの弾
性変形量を補正する。ロールプロフィール測定装置は、
ロールに向けて水を噴射するノズルをロールのバレル方
向に移動させながら、水中に超音波を伝播させて、ロー
ルとノズル間の間隔を測定するものである。ただし、複
数のノズルをロールのバレル方向に固定したロールプロ
フィール測定装置としてもよい。このノズルを固定した
ロールプロフィール測定装置は、ノズルをロールのバレ
ル方向に移動させる必要はないけれども、高精度にロー
ルプロフィールを測定するためには、ロールのバレル方
向にノズルを多数配置する必要がある。
Here, the actual measurement of the roll profile used in the present invention may be performed during the rolling of the rolled material, or may be performed during the rolling interval. When the roll profile is measured during rolling, the amount of elastic deformation of the roll due to the rolling load is corrected. Roll profile measuring device
While moving the nozzle which sprays water toward the roll in the barrel direction of the roll, ultrasonic waves are propagated in the water to measure the distance between the roll and the nozzle. However, a roll profile measuring device in which a plurality of nozzles are fixed in the barrel direction of the roll may be used. Although the roll profile measuring device having this nozzle fixed does not need to move the nozzle in the roll barrel direction, it is necessary to arrange many nozzles in the roll barrel direction in order to measure the roll profile with high accuracy. .

【0017】次に、ロールプロフィール測定装置で測定
したロールプロフィール実測値に基づいて、ロールクラ
ウン実測値を求めるとともに、ロールプロフィール予測
値に基づいて、ロールクラウン予測値を求め、前記ロー
ルクラウン実測値と前記ロールクラウン予測値とから、
その偏差であるロールクラウン予測値の誤差を求める。
ロールクラウン実測値fr,measおよびロールクラウン予
測値fr,cal は、それぞれロールバレル中央の値( 直径
当たりの値) からロールバレル端部の値を引いた値であ
るので、ロールクラウン実測値fr,measは下記(4) で求
め、ロールクラウン予測値fr,cal は下記(5) 式で求め
る。また、ロールクラウン予測値の誤差fr,err は、ロ
ールクラウン実測値fr,measからロールクラウン予測値
r,calを引いて、下記(6) 式で求める。
Next, a roll crown actual measurement value is obtained based on the roll profile actual measurement value measured by the roll profile measuring device, and a roll crown prediction value is obtained based on the roll profile prediction value. From the roll crown predicted value,
An error of the roll crown prediction value, which is the deviation, is obtained.
The measured roll crown value fr, meas and the predicted roll crown value fr , cal are values obtained by subtracting the value at the end of the roll barrel from the value at the center of the roll barrel (value per diameter). fr, meas is obtained by the following equation (4), and the roll crown predicted value fr, cal is obtained by the following equation (5). Further, the error f r, err of the predicted roll crown value is obtained by the following equation (6) by subtracting the predicted roll crown value fr , cal from the actual measured roll crown value fr, meas .

【0018】 fr,meas=Dcent,meas −Dedge,meas −−−(4) fr,cal =Dcent,cal −Dedge,cal −−−(5) fr,err =fr,meas−fr,cal −−−(6) ここで、Dcent,meas : ロールバレル中央のロールクラ
ウン実測値 Dedge,meas : ロールバレル端部のロールクラウン実測
値 Dcent,cal : ロールバレル中央のロールクラウン予測
値 Dedge,cal : ロールバレル端部のロールクラウン予測
値 上記図1に示した圧延サイクルについて、圧延本数によ
るロールクラウン実測値fr,measおよびロールクラウン
予測値fr,cal の変化を図5に示す。また、ロールクラ
ウン予測値の誤差fr,err の圧延本数による変化を図6
に示す。
Fr, meas = D cent, meas −D edge, meas −−− (4) fr , cal = D cent, cal −D edge, cal −−− (5) fr, err = fr , meas −fr , cal −−− (6) where D cent, meas is the measured value of the roll crown at the center of the roll barrel D edge, meas is the measured value of the roll crown at the end of the roll barrel D cent, cal is the roll barrel Roll edge predicted value at the center D edge, cal : Roll crown predicted value at the end of the roll barrel For the rolling cycle shown in FIG. 1 above, the actual measured roll crown values fr, meas and roll crown predicted values fr , cal based on the number of rolls. 5 is shown in FIG. FIG. 6 shows the change in the error f r, err of the roll crown prediction value with the number of rolls.
Shown in

【0019】図6に示したロールクラウン予測値の誤差
は、圧延サイクルの初期では正の値であるけれども、圧
延サイクルの後半の圧延本数80〜100 本の範囲では負の
値になっている。本発明はロールクラウン予測値の誤差
が負の値になっている圧延本数80本目以後の圧延本数x
( 80〜100 本目) を対象として、ロールクラウン予測値
の誤差f r,err との偏差を小さくする、圧延本数xに対
する直線の傾きを求めて、その傾きを有する原点を通る
直線を、図8に示されるように、ロール摩耗クラウン予
測値の誤差fw,err についての、圧延本数xに対する関
係としたものである。
The error of the roll crown predicted value shown in FIG.
Is positive at the beginning of the rolling cycle,
Negative in the range of 80-100 rolls in the latter half of the rolling cycle
Value. The present invention is based on the error of the roll crown prediction value.
The number of rolls after the 80th roll where x is a negative value x
(80-100th roll)
Error f r, errAnd the number of rolls x
Through the origin with that slope
A straight line was drawn as shown in FIG.
Measurement error fw, errFor the number of rolls x
It is the one who was involved.

【0020】すなわち、図6に示した圧延本数xに対す
る実線の傾きαは、(-0.00117)であるから、ロール摩耗
クラウン予測値の誤差fw,err についての、圧延本数x
に対する関係は、下記(7) 式で表される。 fw,err =(-0.00117)・x −−−−(7) ところで、ロール摩耗クラウン予測値fw,cal およびロ
ールサーマルクラウン予測値ft,cal は、ロール摩耗量
予測値およびロール熱膨張量予測値について、それぞれ
ロールバレル中央の値( ロール直径当たり) からロール
バレル端部の値( ロール当たり) を引いて求めたもので
ある。
[0020] That is, the solid line inclination α with respect to the number of rolled x shown in FIG. 6, (- 0.00117) is because, error f w of the roll wear crown predicted value, for err, rolled number x
Is expressed by the following equation (7). fw , err = (-0.00117) .x ------ (7) By the way, the roll wear crown predicted value fw , cal and the roll thermal crown predicted value ft , cal are the roll wear amount predicted value and the roll thermal expansion. The predicted amount was calculated by subtracting the value at the end of the roll barrel (per roll) from the value at the center of the roll barrel (per roll diameter).

【0021】そして、ロール摩耗クラウン予測値f
w,cal およびロールサーマルクラウン予測値f
t,cal は、図7に示されるようにその挙動が異なってい
る。すなわち、ロールサーマルクラウン予測値ft,cal
は、圧延サイクルの初期では急激に増加し、圧延サイク
ルの後半では、ほぼ一定となっている。また、ロール摩
耗クラウン予測値fw,cal は、圧延本数にほぼ比例して
減少している。この成長挙動の違いによって、圧延本数
80本目以後のロールクラウン予測値の誤差fr,err との
偏差を小さくする、圧延本数xに対する直線の傾きを求
めて、その傾きを有する原点を通る直線を、ロール摩耗
クラウン予測値の誤差fw,err についての、圧延本数x
に対する関係としたのは、次のような関係があるためで
ある。すなわち、圧延サイクル後半での予測誤差の変化
はそのほとんどが摩耗クラウンの予測誤差の変動に起因
することである。
The roll wear crown predicted value f
w, cal and roll thermal crown predicted value f
The behaviors of t and cal are different as shown in FIG. That is, the roll thermal crown predicted value f t, cal
Increases sharply at the beginning of the rolling cycle, and becomes almost constant in the latter half of the rolling cycle. In addition, the roll wear crown predicted value fw, cal decreases almost in proportion to the number of rolls. Due to this difference in growth behavior, the number of rolls
The gradient of the straight line with respect to the number of rolls x is determined to reduce the deviation from the error fr r, err of the estimated roll crown value of the 80th and subsequent rolls. Rolling number x for w and err
The reason for the relationship is that there is the following relationship. That is, most of the change in the prediction error in the latter half of the rolling cycle is caused by the change in the prediction error of the wear crown.

【0022】そして、図8に示されるように、修正後の
ロール摩耗クラウン予測値fA w,ca l は、修正前のロー
ル摩耗クラウン予測値fw,cal とロール摩耗クラウン予
測値の誤差fw,err との和であるので、下記(8) 式で表
される。 fA w,cal w,cal +fw,err = fw,cal +(-0.00117)・x −−−(8) そこで、修正後のロール摩耗クラウン予測値fA w,err
を圧延本数xについて積分し、その値を修正前のロール
摩耗クラウン予測値fw,cal を圧延本数xについて積分
した値で除し、その商をロール摩耗量予測モデルの修正
係数とする。図8に示したロール摩耗量予測モデルの修
正係数は、1.8 であったので、ロール摩耗量予測モデル
WEA((2)式) に、修正係数1.8 を乗じて、修正後のロ
ール摩耗量予測モデルとした。
[0022] Then, as shown in FIG. 8, the roll wear crown predicted value f A w of the modified, ca l is roll wear crown predicted value f w before modification, cal and error f roll wear crown predicted value Since it is the sum of w and err , it is expressed by the following equation (8). f A w, cal = f w, cal + f w, err = f w, cal + (- 0.00117) · x --- (8) Therefore, the roll wear crown predict the corrected value f A w, err
Is integrated with respect to the number of rolls x, and the value is divided by the value obtained by integrating the roll wear crown predicted value fw, cal before correction with respect to the number of rolls x, and the quotient is used as a correction coefficient of the roll wear amount prediction model. Since the correction coefficient of the roll wear prediction model shown in FIG. 8 was 1.8, the roll wear prediction model WEA (Equation (2)) was multiplied by the correction coefficient 1.8 to obtain the corrected roll wear prediction model. And

【0023】次に、ロール熱膨張量予測モデルの誤差に
ついて説明する。ロールサーマルクラウン予測値の誤差
t,err は、ロールサーマルクラウン予測値が、ロール
クラウン予測値からロール摩耗クラウン予測値を引いた
値であることから、ロールクラウン予測値の誤差f
r,err からロール摩耗クラウン予測値の誤差fw,err
引くことで求める。すなわち、下記(9) 式で表される。
Next, an error of the roll thermal expansion prediction model will be described. The error f t, err of the roll thermal crown prediction value is a value obtained by subtracting the roll wear crown prediction value from the roll crown prediction value, and the roll crown prediction error f
It is obtained by subtracting the error f w, err of the predicted value of the roll wear crown from r, err . That is, it is represented by the following equation (9).

【0024】 ft,err = fr,err −fw,err −−−−(9) そして、図9に示されるように、修正後のロールサーマ
ルクラウン予測値fA t,cal は、修正前のロールサーマ
ルクラウン予測値ft,cal とロールサーマルクラウン予
測値の誤差ft,err との和であるので、下記(10)式で表
される。 fA t,cal = ft,cal +ft,err −−−−(10) そこで、修正後のロールサーマルクラウン予測値fA
t,cal を圧延本数xについて積分し、その値を修正前の
ロールサーマルクラウン予測値ft,cal を圧延本数xに
ついて積分した値で除し、その商をロール熱膨張量予測
デルの修正係数とする。図9に示したロール熱膨張量予
測モデルの修正係数は、1.7 であったので、ロール熱膨
張量予測モデルTHE((3) 式) に、修正係数1.7 を乗
じて修正後のロール熱膨張量予測モデルとした。
Ft, err= Fr, err−fw, err −−−− (9) Then, as shown in FIG.
Le crown predicted value fA t, calIs the roll therma before correction
Le crown predicted value ft, calAnd roll thermal crown
Measurement error ft, errIs the sum of
Is done. fA t, cal= Ft, cal+ Ft, err −−−− (10) Therefore, the corrected roll thermal crown predicted value fA
t, calIs integrated with respect to the rolling number x, and the value is
Roll thermal crown predicted value ft, calTo the number of rolls x
Divide by the integrated value and estimate the quotient of the roll thermal expansion.
The Dell correction factor. The amount of roll thermal expansion shown in FIG.
The correction factor of the measurement model was 1.7,
Multiply the correction amount prediction model THE (Equation (3)) by a correction coefficient of 1.7.
Then, a corrected roll thermal expansion prediction model was obtained.

【0025】以上説明したのと同様にして、図1に示し
た圧延サイクルにおいて、ロールプロフィール測定装置
を備えた第5、第6、第7スタンドについての修正後の
ロール摩耗量予測モデルと修正後のロール熱膨張量予測
モデルが得られるのである。そこで、次の圧延サイクル
において、各圧延材の圧延条件を用いて、第4〜第7ス
タンドについての修正後のロール摩耗量予測モデルと修
正後のロール熱膨張量予測モデルに基づいて、ロール摩
耗量予測値とロール熱膨張量予測値を求め、ロール摩耗
量予測値とロール熱膨張量予測値を加えて、ロールプロ
フィール予測値を算出した。そして、そのロールプロフ
ィール予測値を使用して、板クラウンを予測(ロールプ
ロフィール予測モデル、圧延機のロール変形モデル、圧
延材の変形特性モデルから構成される板クラウンの予測
モデルで予測した。)するとともに、ロールベンデング
装置のベンダー力を設定して板材を圧延した。その際
に、第7スタンドの出側で板クラウンを測定した。
In the same manner as described above, in the rolling cycle shown in FIG. 1, the corrected roll wear amount prediction model for the fifth, sixth, and seventh stands provided with the roll profile measuring device and the corrected The roll thermal expansion prediction model is obtained. Then, in the next rolling cycle, using the rolling conditions of each rolled material, based on the corrected roll wear amount prediction model and the corrected roll thermal expansion amount prediction model for the fourth to seventh stands, the roll wear is estimated. The predicted value of the amount of roll and the predicted value of the amount of thermal expansion of the roll were determined, and the predicted value of the amount of roll wear and the predicted value of the amount of thermal expansion of the roll were added to calculate the predicted value of the roll profile. Then, using the roll profile prediction value, the plate crown is predicted (predicted by a plate crown prediction model composed of a roll profile prediction model, a roll deformation model of a rolling mill, and a deformation characteristic model of a rolled material). At the same time, the sheet material was rolled by setting the bender force of the roll bending device. At that time, the sheet crown was measured on the exit side of the seventh stand.

【0026】本発明を用いて圧延したときの板クラウン
の予測値と実測値の関係を、図10に示す。また、本発明
を用いて予測した第4スタンドのロールプロフィール予
測値を、ロールプロフィール実測値と合わせて、図11に
示す。一方、従来例として、発明例と同じ、板幅、板
厚、鋼種、圧延温度および圧延スケジュールとした圧延
サイクルにおいて、各圧延材の圧延条件を用いて、ロー
ル摩耗量予測値およびロール熱膨張量予測値をそれぞれ
ロール摩耗量予測モデルWEAR((2) 式) と、ロール
熱膨張量予測モデルTHER((3)式) で予測し、ロール
摩耗量予測値とロール熱膨張量予測値を加えて、ロール
プロフィール予測値とし、それ以外は発明例と同じとし
て圧延し、第7スタンドの出側で板クラウンを測定し
た。
FIG. 10 shows the relationship between the predicted value and the actually measured value of the sheet crown when rolling is performed using the present invention. Further, FIG. 11 shows the roll profile predicted values of the fourth stand predicted using the present invention, together with the roll profile actual measured values. On the other hand, as a conventional example, in the same rolling cycle as the invention example, the sheet width, the sheet thickness, the steel type, the rolling temperature and the rolling schedule, using the rolling conditions of each rolled material, the roll wear amount predicted value and the roll thermal expansion amount The predicted values are respectively predicted by a roll wear amount prediction model WEAR (formula (2)) and a roll thermal expansion amount prediction model THER (formula (3)), and the roll wear amount predicted value and the roll thermal expansion predicted value are added. The roll was rolled assuming that the roll profile was the predicted value, and the other conditions were the same as those of the invention, and the strip crown was measured on the exit side of the seventh stand.

【0027】従来例の方法を用いて圧延したときの板ク
ラウンの予測値と実測値の関係を、図12に示す。図10と
図12とを比較することにより、本発明の方法を用いるこ
とにより、板クラウンの予測値が実測値に一致し、要求
する板クラウンが得られていることがわかる。これは、
図11に示したように、本発明の方法を用いて予測したロ
ールプロフィール予測値の精度が向上し、実測値に近い
値になったことによる。
FIG. 12 shows the relationship between the predicted value and the actually measured value of the sheet crown when rolled using the method of the conventional example. By comparing FIG. 10 and FIG. 12, it can be seen that the predicted value of the plate crown matches the actually measured value and the required plate crown is obtained by using the method of the present invention. this is,
As shown in FIG. 11, the accuracy of the roll profile prediction value predicted by using the method of the present invention is improved, and becomes closer to the actually measured value.

【0028】[0028]

【発明の効果】本発明によれば、ロールプロフィールの
実測値を用いて、ロール摩耗量予測モデルおよびロール
熱膨張量予測モデルを修正することにより、高精度なロ
ール摩耗量予測モデルおよびロール熱膨張量予測モデル
からなるロールプロフィール予測モデルを得ることがで
きるので、各圧延材ごとにロールプロフィール実測値が
得られない場合であっても、高精度にロールプロフィー
ルを予測できる。
According to the present invention, the roll wear amount prediction model and the roll thermal expansion amount prediction model are corrected using the actually measured values of the roll profile, thereby providing a highly accurate roll wear amount prediction model and roll thermal expansion amount. Since the roll profile prediction model including the quantity prediction model can be obtained, the roll profile can be predicted with high accuracy even when the actual roll profile measurement value cannot be obtained for each rolled material.

【0029】また、修正後のロール摩耗量予測モデルお
よびロール熱膨張量予測モデルを用いることにより、ロ
ールプロフィールの予測を高精度に行えるので、圧延材
の板クラウンの予測精度が向上する。
Further, by using the corrected roll wear amount prediction model and the roll thermal expansion amount prediction model, the roll profile can be predicted with high accuracy, and the prediction accuracy of the strip crown of the rolled material is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】圧延本数に対する圧延材の板幅の変化を示す特
性図である。
FIG. 1 is a characteristic diagram showing a change in a sheet width of a rolled material with respect to the number of rolls.

【図2】ロールバレル方向のロール摩耗量予測値の変化
を示す特性図である。
FIG. 2 is a characteristic diagram showing a change in a predicted roll wear amount in a roll barrel direction.

【図3】ロールバレル方向のロール熱膨張量予測値の変
化を示す特性図である。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing a change in a predicted value of a roll thermal expansion amount in a roll barrel direction.

【図4】ロールバレル方向のロールプロフィール予測値
の変化を示す特性図である。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a change in a roll profile predicted value in a roll barrel direction.

【図5】圧延本数に対するロールクラウン予測値および
ロールクラウン実測値の変化を示す特性図である。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing changes in a predicted roll crown value and a measured roll crown value with respect to the number of rolls.

【図6】圧延本数に対するロールクラウン予測値の誤差
の変化を示す特性図である。
FIG. 6 is a characteristic diagram showing a change in an error of a roll crown prediction value with respect to the number of rolls.

【図7】圧延本数に対するロールサーマルクラウン予測
値、ロール摩耗クラウン予測値およびロールクラウン予
測値の変化を示す特性図である。
FIG. 7 is a characteristic diagram showing changes in a roll thermal crown predicted value, a roll wear crown predicted value, and a roll crown predicted value with respect to the number of rolls.

【図8】圧延本数に対するロール摩耗クラウン予測値、
ロール摩耗クラウン予測値の誤差および修正後のロール
摩耗クラウン予測値の変化を示す特性図である。
FIG. 8 shows estimated values of roll wear crown with respect to the number of rolls,
It is a characteristic diagram which shows the error of the roll wear crown prediction value, and the change of the roll wear crown prediction value after correction.

【図9】圧延本数に対するロールサーマルクラウン予測
値、修正後のロールサーマルクラウン予測値、ロールク
ラウン予測値の誤差およびロール摩耗クラウン予測値の
誤差の変化を示す特性図である。
FIG. 9 is a characteristic diagram showing changes in roll thermal crown predicted values, corrected roll thermal crown predicted values, errors in roll crown predicted values, and errors in roll wear crown predicted values with respect to the number of rolls.

【図10】本発明の方法を用いて修正したモデルにより予
測した板クラウン予測値と板クラウン実測値の関係を示
す特性図である。
FIG. 10 is a characteristic diagram showing a relationship between a predicted sheet crown value and an actual measured sheet crown value predicted by a model modified using the method of the present invention.

【図11】本発明の方法を用いて修正したモデルにより予
測したロールプロフィール予測値をロールプロフィール
実測値と比較した特性図である。
FIG. 11 is a characteristic diagram in which a roll profile predicted value predicted by a model corrected using the method of the present invention is compared with a measured roll profile value.

【図12】従来の方法を用いてモデルを修正せずに予測し
た板クラウン予測値と板クラウン実測値の関係を示す特
性図である。
FIG. 12 is a characteristic diagram showing a relationship between a predicted sheet crown value and a measured sheet crown value predicted without correcting a model using a conventional method.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ワークロールについての、ロール摩耗量
予測モデルおよびロール熱膨張量予測モデルから成るロ
ールプロフィール予測モデルを、ワークロールのロール
プロフィール実測値を用いて修正するロールプロフィー
ル予測モデルの修正方法において、圧延サイクルの圧延
を開始してから所定圧延本数以後の複数の圧延材につい
て、ロールクラウン実測値を求め、前記ロール摩耗量予
測モデルおよび前記ロール熱膨張量予測モデルに基づい
て、前記圧延材についての圧延を開始してからの、ロー
ル摩耗クラウン予測値、ロールサーマルクラウン予測値
およびロールクラウン予測値を求め、そして、前記ロー
ルクラウン実測値から前記ロールクラウン予測値を引い
て、ロールクラウン予測値の誤差を求め、前記圧延サイ
クルの圧延終了後に、圧延を開始してからの圧延本数と
前記ロールクラウン予測値の誤差との関係に基づいて、
所定の圧延本数以後のロールクラウン予測値の誤差に対
して偏差の小さい、前記圧延本数に対する直線の傾きを
求め、前記傾きを有する原点を通る直線を、前記圧延本
数に対する前記ロール摩耗クラウン予測値の誤差との関
係とし、前記ロール摩耗クラウン予測値の誤差に基づい
て、前記ロール摩耗量予測モデルの修正係数を求め、該
修正係数を用いて前記ロール摩耗量予測モデルを修正す
るとともに、次いで、前記ロールクラウン予測値の誤差
から前記ロール摩耗クラウン予測値の誤差を引いて、前
記ロールサーマルクラウン予測値の誤差を求め、該ロー
ルサーマルクラウン予測値の誤差に基づいて、前記ロー
ル熱膨張量予測デルの修正係数を求め、該修正係数を用
いて前記ロール熱膨張量予測モデルを修正することを特
徴とするロールプロフィール予測モデルの修正方法。
1. A method for correcting a roll profile prediction model, comprising: correcting a roll profile prediction model comprising a roll wear amount prediction model and a roll thermal expansion amount prediction model for a work roll by using a measured roll profile value of a work roll. For a plurality of rolled materials after a predetermined number of rolling after starting the rolling of the rolling cycle, a roll crown actual measurement value is determined, and based on the roll wear amount prediction model and the roll thermal expansion amount prediction model, From the start of rolling, the roll wear crown predicted value, the roll thermal crown predicted value and the roll crown predicted value are obtained, and the roll crown predicted value is subtracted from the roll crown measured value to obtain the roll crown predicted value. Find the error, after the end of the rolling of the rolling cycle Based on the relationship between the number of rolls since the start of rolling and the error of the roll crown prediction value,
The inclination of the straight line with respect to the number of rolls having a small deviation with respect to the error of the roll crown predicted value after the predetermined number of rolls is determined, and a straight line passing through the origin having the slope is defined as the roll wear crown predicted value with respect to the number of rolls. With the relationship with the error, based on the error of the roll wear crown prediction value, determine a correction coefficient of the roll wear amount prediction model, and using the correction coefficient to correct the roll wear amount prediction model, and then, The error in the roll thermal crown prediction value is obtained by subtracting the error in the roll wear crown prediction value from the error in the roll crown prediction value, and based on the error in the roll thermal crown prediction value, Determining a correction coefficient, and correcting the roll thermal expansion prediction model using the correction coefficient. Method of correcting feel prediction model.
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