JP2000271624A - 板圧延における走間形状制御方法 - Google Patents
板圧延における走間形状制御方法Info
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- JP2000271624A JP2000271624A JP11083622A JP8362299A JP2000271624A JP 2000271624 A JP2000271624 A JP 2000271624A JP 11083622 A JP11083622 A JP 11083622A JP 8362299 A JP8362299 A JP 8362299A JP 2000271624 A JP2000271624 A JP 2000271624A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ロールクロス角変更に伴う板蛇行を抑制する
と共に、安定した板形状を得る。 【解決手段】 ロールベンド力及びロールクロスを用い
て走間板厚変更時の形状制御を行うに際して、板厚変更
終了時ｔ3までにロールクロス角θの変更動作を終了さ
せる。
と共に、安定した板形状を得る。 【解決手段】 ロールベンド力及びロールクロスを用い
て走間板厚変更時の形状制御を行うに際して、板厚変更
終了時ｔ3までにロールクロス角θの変更動作を終了さ
せる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鋼板等を圧延する
圧延機において、同一母材から異なる板厚あるいは板幅
の製品を製造したり、異なる母材を接合して連続的に圧
延するなどの走間変更を行う場合の、板圧延における走
間形状制御方法に関する。
圧延機において、同一母材から異なる板厚あるいは板幅
の製品を製造したり、異なる母材を接合して連続的に圧
延するなどの走間変更を行う場合の、板圧延における走
間形状制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】プロセスの連続化と生産性の向上を目的
として、走間変更技術の開発が各方面で進められ、冷間
圧延機では既に多くのプラントで実施されている。又、
近年、熱間圧延機においても、走間変更が適用されつつ
ある。
として、走間変更技術の開発が各方面で進められ、冷間
圧延機では既に多くのプラントで実施されている。又、
近年、熱間圧延機においても、走間変更が適用されつつ
ある。
【０００３】走間変更を実行するケースとしては、次の
４つがある。 （１）同一母材から板厚の異なる製品を製造する。 （２）同一母材から板幅の異なる製品を製造する。 （３）同一母材から板幅及び板厚の異なる製品を製造す
る。 （４）異なる母材を接合して連続的に圧延する。これに
は、接合される母材の寸法、材種が同一の場合と、異な
る場合とがある。
４つがある。 （１）同一母材から板厚の異なる製品を製造する。 （２）同一母材から板幅の異なる製品を製造する。 （３）同一母材から板幅及び板厚の異なる製品を製造す
る。 （４）異なる母材を接合して連続的に圧延する。これに
は、接合される母材の寸法、材種が同一の場合と、異な
る場合とがある。
【０００４】このような板厚、板幅の異なる材料を連続
圧延する場合、圧延条件の急変により圧延材の板形状が
悪化するという問題がある。
圧延する場合、圧延条件の急変により圧延材の板形状が
悪化するという問題がある。
【０００５】板形状の悪化を防止する従来技術として、
例えば特許第２８１９２０２号公報には、図１及び図２
に示すような、ロールベンド力及びロールクロス角を操
作端とする圧延板の形状制御方法が開示されている。図
１において、１０は圧延材、１２はワークロール、１４
はバックアップロール、２０は、圧延荷重を検出するた
めの荷重検出器、３０は、ワークロール１２を曲げるロ
ールベンド力を制御するためのロールベンド力制御装
置、３２はロールベンド力設定量変更装置、４０は、ワ
ークロール１２のクロス角を制御するためのクロス角制
御装置、４２はクロス角設定量変更装置、５０は次材設
定量演算装置、５２は設定変更タイミング指示装置であ
る。
例えば特許第２８１９２０２号公報には、図１及び図２
に示すような、ロールベンド力及びロールクロス角を操
作端とする圧延板の形状制御方法が開示されている。図
１において、１０は圧延材、１２はワークロール、１４
はバックアップロール、２０は、圧延荷重を検出するた
めの荷重検出器、３０は、ワークロール１２を曲げるロ
ールベンド力を制御するためのロールベンド力制御装
置、３２はロールベンド力設定量変更装置、４０は、ワ
ークロール１２のクロス角を制御するためのクロス角制
御装置、４２はクロス角設定量変更装置、５０は次材設
定量演算装置、５２は設定変更タイミング指示装置であ
る。
【０００６】この方法では、図２に示す如く、動作速度
の遅いロールクロス角を、板厚変更開始に先立つタイミ
ングｔ1で、先行材のクロス角目標θaから後行材のクロ
ス角目標θbに向かって変更を開始すると共に、該クロ
ス角の変更動作を補償するために、ロールベンド力をク
ロス角とは増減を反対方向にしてＦwaからＦwlに補正す
るロールベンド力補正を行い、タイミングｔ2で開始さ
れる板厚変更と同期して、ロールベンド力の増減を逆方
向にしてＦw1からＦw2に変更するロールベンド力変更を
行い、板厚変更終了タイミングｔ3で、ロールベンド力
の増減を再び逆方向に変更してＦｗ2からＦwbとし、ク
ロス角変更終了タイミングｔ4において、ロールクロス
角及びロールベンド力が、それぞれ後行材設定値θb、
Ｆwbとなるようにして、形状不良部の発生を板厚変更部
分に制限するようにしている。
の遅いロールクロス角を、板厚変更開始に先立つタイミ
ングｔ1で、先行材のクロス角目標θaから後行材のクロ
ス角目標θbに向かって変更を開始すると共に、該クロ
ス角の変更動作を補償するために、ロールベンド力をク
ロス角とは増減を反対方向にしてＦwaからＦwlに補正す
るロールベンド力補正を行い、タイミングｔ2で開始さ
れる板厚変更と同期して、ロールベンド力の増減を逆方
向にしてＦw1からＦw2に変更するロールベンド力変更を
行い、板厚変更終了タイミングｔ3で、ロールベンド力
の増減を再び逆方向に変更してＦｗ2からＦwbとし、ク
ロス角変更終了タイミングｔ4において、ロールクロス
角及びロールベンド力が、それぞれ後行材設定値θb、
Ｆwbとなるようにして、形状不良部の発生を板厚変更部
分に制限するようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
方法では、ロールクロス角が、走間板厚変更がタイミン
グｔ3で終了した後まで動作しているため、板厚変更に
伴いスタンド間張力が低下する場合には、図３に示す如
く、板蛇行が発生するという問題があった。
方法では、ロールクロス角が、走間板厚変更がタイミン
グｔ3で終了した後まで動作しているため、板厚変更に
伴いスタンド間張力が低下する場合には、図３に示す如
く、板蛇行が発生するという問題があった。
【０００８】一般に圧延機では、上（ワーク）ロールと
下（ワーク）ロールにおける圧延材との潤滑状態が異な
るため、例えばロールクロス角を変更可能な圧延機で
は、図４に示すように、上ロール１２ａによる圧延材１
０の押出力が、下ロール１２ｂの押出力よりも強いと、
ロールクロス角増加に伴って、圧延材１０を駆動（Ｄ
Ｒ）側へ押しやる力が強くなる。
下（ワーク）ロールにおける圧延材との潤滑状態が異な
るため、例えばロールクロス角を変更可能な圧延機で
は、図４に示すように、上ロール１２ａによる圧延材１
０の押出力が、下ロール１２ｂの押出力よりも強いと、
ロールクロス角増加に伴って、圧延材１０を駆動（Ｄ
Ｒ）側へ押しやる力が強くなる。
【０００９】一方、走間板厚変更時は、図２に示したよ
うに、板厚変更量誤差が発生するとスタンド間張力変動
が発生し、張力制御の制御性から、スタンド間張力変動
のピークは、板厚変更終了タイミングｔ3後に発生す
る。
うに、板厚変更量誤差が発生するとスタンド間張力変動
が発生し、張力制御の制御性から、スタンド間張力変動
のピークは、板厚変更終了タイミングｔ3後に発生す
る。
【００１０】従って、スタンド間張力が高いと、上記ロ
ールクロス角動作に伴う板蛇行を防止することは可能で
あるが、走間板厚変更に伴うスタンド間張力低下とロー
ルクロス角移動に伴う蛇行作用が同時に発生すると、板
蛇行が発生し、圧延材がガイドと接触することによる耳
痛みや２枚噛み等のトラブルの原因となっていた。
ールクロス角動作に伴う板蛇行を防止することは可能で
あるが、走間板厚変更に伴うスタンド間張力低下とロー
ルクロス角移動に伴う蛇行作用が同時に発生すると、板
蛇行が発生し、圧延材がガイドと接触することによる耳
痛みや２枚噛み等のトラブルの原因となっていた。
【００１１】本発明は、前記従来の問題点を解消するべ
くなされたもので、先行材と後行材の圧延条件が大きく
異なる場合においても、安定した板形状を得ることを課
題とする。
くなされたもので、先行材と後行材の圧延条件が大きく
異なる場合においても、安定した板形状を得ることを課
題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、コイル長手方
向に切れ目なく複数の板厚を有する圧延材を連続的に圧
延するに当たり、形状アクチュエータとしてロールベン
ド力制御装置及びロールクロス角制御装置を用いて、板
厚変更点の前後において所定のタイミングから圧延前に
予測された後行材の目標メカニカルクラウンを達成する
ように、前記形状アクチュエータを動作させる走間形状
制御方法において、走間厚み変更終了前までにロールク
ロス角変更動作を終了させるようにして、前記課題を解
決したものである。
向に切れ目なく複数の板厚を有する圧延材を連続的に圧
延するに当たり、形状アクチュエータとしてロールベン
ド力制御装置及びロールクロス角制御装置を用いて、板
厚変更点の前後において所定のタイミングから圧延前に
予測された後行材の目標メカニカルクラウンを達成する
ように、前記形状アクチュエータを動作させる走間形状
制御方法において、走間厚み変更終了前までにロールク
ロス角変更動作を終了させるようにして、前記課題を解
決したものである。
【００１３】本発明による方法では、少なくとも走間板
厚変更に伴うスタンド間張力減少のピークが発生するタ
イミングよりも前にロールクロス角変更を終了させるた
め、スタンド間張力による蛇行修正作用により板蛇行を
抑制すると共に、先行材と後行材の圧延条件が大きく異
なる場合においても、安定した板形状を保つことができ
る。
厚変更に伴うスタンド間張力減少のピークが発生するタ
イミングよりも前にロールクロス角変更を終了させるた
め、スタンド間張力による蛇行修正作用により板蛇行を
抑制すると共に、先行材と後行材の圧延条件が大きく異
なる場合においても、安定した板形状を保つことができ
る。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して、本発明の実
施形態を詳細に説明する。
施形態を詳細に説明する。
【００１５】ロールクロス式圧延機のロールクロス角
は、圧延対象のコイル毎に、最適な板形状が得られるよ
うに決定される。このロールクロス角は、所要のロール
メカニカルクラウン量に等価なロールクロス角として計
算される。又、ロールベンド力に、ロールメカニカルク
ラウン量と等価な効果があることは周知である。従っ
て、ロールクロス角θとロールベンド力Ｆwの間には、
コイルの最適な板形状を得るための関係式（以下、クロ
ス角・ベンダ最適曲線式と称する）が得られることにな
る。このクロス角・ベンダ最適曲線式は、例えば次式に
示す如くであり、コイル毎に得られる。
は、圧延対象のコイル毎に、最適な板形状が得られるよ
うに決定される。このロールクロス角は、所要のロール
メカニカルクラウン量に等価なロールクロス角として計
算される。又、ロールベンド力に、ロールメカニカルク
ラウン量と等価な効果があることは周知である。従っ
て、ロールクロス角θとロールベンド力Ｆwの間には、
コイルの最適な板形状を得るための関係式（以下、クロ
ス角・ベンダ最適曲線式と称する）が得られることにな
る。このクロス角・ベンダ最適曲線式は、例えば次式に
示す如くであり、コイル毎に得られる。
【００１６】 ａ0＋ａ1＊Ｆw＋ａ2＊θ2＝０ …（１）
【００１７】ここで、ａ0、ａ1、ａ2は、コイル毎に定
まるパラメータである。
まるパラメータである。
【００１８】このように、ロールクロス角とロールベン
ド力とは、板形状に関する効果という意味では等価なも
のであるが、ロールクロス角を調整する装置と、ロール
ベンド力を調整する装置とを、板形状制御用のアクチュ
エータとして見た場合、次のような大きな違いがある。
ド力とは、板形状に関する効果という意味では等価なも
のであるが、ロールクロス角を調整する装置と、ロール
ベンド力を調整する装置とを、板形状制御用のアクチュ
エータとして見た場合、次のような大きな違いがある。
【００１９】即ち、ロールクロス角調整装置は、板形状
の制御範囲が広いが、その応答性は低く、一方、ロール
ベンド力調整装置は、板形状の制御範囲は狭いが、その
応答性は高いという制御性の違いがある。
の制御範囲が広いが、その応答性は低く、一方、ロール
ベンド力調整装置は、板形状の制御範囲は狭いが、その
応答性は高いという制御性の違いがある。
【００２０】又、ロールクロス角調整装置は、上下ロー
ルの潤滑差から、圧延材の進行方向に対してＤＲ側ある
いは作業（ＷＳ）側へ圧延材を蛇行させる作用を潜在的
に有しているが、ロールベンド力調整装置は、蛇行へは
影響しない。
ルの潤滑差から、圧延材の進行方向に対してＤＲ側ある
いは作業（ＷＳ）側へ圧延材を蛇行させる作用を潜在的
に有しているが、ロールベンド力調整装置は、蛇行へは
影響しない。
【００２１】図５は、ロールクロス角の変更開始から板
厚変更終了までの板形状制御方法を示す、クロス角・ベ
ンダ最適曲線のグラフであり、縦軸にロールベンド力Ｆ
w、横軸にロールクロス角θをとり、本発明の実勢形態
における、これらの関係を表わしている。本実施形態に
おいては、先行材のロールクロス角θa及びロールベン
ド力Ｆwaを示すポイントＰ1から出発し、図中に太い実
線で示すＰ1→Ｐ3→Ｐ2の径路（第１実施形態）、ある
いは、破線で示すＰ1→Ｐ4→Ｐ2の経路（第２実施形
態）に従って、ロールクロス角及びロールベンド力を変
更している。
厚変更終了までの板形状制御方法を示す、クロス角・ベ
ンダ最適曲線のグラフであり、縦軸にロールベンド力Ｆ
w、横軸にロールクロス角θをとり、本発明の実勢形態
における、これらの関係を表わしている。本実施形態に
おいては、先行材のロールクロス角θa及びロールベン
ド力Ｆwaを示すポイントＰ1から出発し、図中に太い実
線で示すＰ1→Ｐ3→Ｐ2の径路（第１実施形態）、ある
いは、破線で示すＰ1→Ｐ4→Ｐ2の経路（第２実施形
態）に従って、ロールクロス角及びロールベンド力を変
更している。
【００２２】第１の経路に従う第１実施形態は、走間変
更終了時にロールクロス角変更が終了する事例であり、
第２の経路に従う第２実施形態は、走間変更開始時点に
おいてロールクロス角変更が終了している事例である。
更終了時にロールクロス角変更が終了する事例であり、
第２の経路に従う第２実施形態は、走間変更開始時点に
おいてロールクロス角変更が終了している事例である。
【００２３】前記第１実施形態におけるロールクロス
角、ロールベンド力、スタンド間張力及び蛇行量の時間
的な変化状態を図６に、前記第２実施形態におけるロー
ルクロス角、ロールベンド力、スタンド間張力及び蛇行
量の時間的な変化状態を図７に示す。
角、ロールベンド力、スタンド間張力及び蛇行量の時間
的な変化状態を図６に、前記第２実施形態におけるロー
ルクロス角、ロールベンド力、スタンド間張力及び蛇行
量の時間的な変化状態を図７に示す。
【００２４】第１実施形態では、図６に示す如く、板厚
変更開始点が当該スタンドに到達する前に、ロールクロ
ス角θを先行材設定値θaから後行材設定値θbへ向けて
変更開始すると共に、先行材のクロス角・ベンダ最適曲
線に従って、ロールベンド力ＦwをＦwaからＦwcへ向け
て変更する。
変更開始点が当該スタンドに到達する前に、ロールクロ
ス角θを先行材設定値θaから後行材設定値θbへ向けて
変更開始すると共に、先行材のクロス角・ベンダ最適曲
線に従って、ロールベンド力ＦwをＦwaからＦwcへ向け
て変更する。
【００２５】次に、板厚変更開始と共に、先行材におけ
るクロス角・ベンダ最適曲線上のポイントＰ3から、後
行材におけるクロス角・ベンダ最適曲線上における後行
材設定ポイントＰ2となるように、ロールベンド力をＦw
bに、ロールクロス角をθbへ変更する。
るクロス角・ベンダ最適曲線上のポイントＰ3から、後
行材におけるクロス角・ベンダ最適曲線上における後行
材設定ポイントＰ2となるように、ロールベンド力をＦw
bに、ロールクロス角をθbへ変更する。
【００２６】これに対して、第２実施形態では、図７に
示す如く、板厚変更開始点が当該スタンドに到達する前
に、ロールクロス角θを先行材設定値θaから後行材設
定値θbへ向けて変更開始すると共に、先行材のクロス
角・ベンダ最適曲線に従って、ロールベンド力ＦwをＦw
aからＦwdに向けて変更する。
示す如く、板厚変更開始点が当該スタンドに到達する前
に、ロールクロス角θを先行材設定値θaから後行材設
定値θbへ向けて変更開始すると共に、先行材のクロス
角・ベンダ最適曲線に従って、ロールベンド力ＦwをＦw
aからＦwdに向けて変更する。
【００２７】次に、板厚変更開始と共に、先行材におけ
るクロス角・ベンダ最適曲線上のポイントＰ4から、後
行材におけるクロス角・ベンダ最適曲線における後行材
設定ポイントＰ2となるように、ロールベンド力をＦwb
へ変更する。
るクロス角・ベンダ最適曲線上のポイントＰ4から、後
行材におけるクロス角・ベンダ最適曲線における後行材
設定ポイントＰ2となるように、ロールベンド力をＦwb
へ変更する。
【００２８】図６及び図７から明らかなように、本発明
によれば、走間板厚変更に伴うスタンド間張力減少のピ
ークよりも前にロールクロス角変更を終了するため、ロ
ールクロス角変更に伴う板蛇行をスタンド間張力により
抑制することが可能となり、板蛇行の発生を抑制するこ
とができる。
によれば、走間板厚変更に伴うスタンド間張力減少のピ
ークよりも前にロールクロス角変更を終了するため、ロ
ールクロス角変更に伴う板蛇行をスタンド間張力により
抑制することが可能となり、板蛇行の発生を抑制するこ
とができる。
【００２９】なお、走間板厚変更に伴う張力低下の影響
を受けない第２実施形態の方が、板蛇行抑制の効果が高
い。
を受けない第２実施形態の方が、板蛇行抑制の効果が高
い。
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば、ロールクロス角変更に
伴う板蛇行を抑制すると共に、先行材と後行材の圧延条
件が大きく異なる場合においても、安定した板形状を得
ることができる。
伴う板蛇行を抑制すると共に、先行材と後行材の圧延条
件が大きく異なる場合においても、安定した板形状を得
ることができる。
【図１】ロールクロス角及びロールベンド力を操作端と
する制御装置の全体構成を示すブロック線図
する制御装置の全体構成を示すブロック線図
【図２】従来例における板厚、ロールクロス角、ロール
ベンド力及びスタンド間張力の時間的な変化状態を示す
タイミングチャート
ベンド力及びスタンド間張力の時間的な変化状態を示す
タイミングチャート
【図３】同じく蛇行量を含むタイミングチャート
【図４】ロールクロス角変更時に蛇行が発生するメカニ
ズムを示す平面図
ズムを示す平面図
【図５】本発明の実施形態におけるロールクロス角及び
ロールベンド力の変化状態を示す線図
ロールベンド力の変化状態を示す線図
【図６】本発明の第１実施形態におけるロールクロス
角、ロールベンド力、スタンド間張力及び蛇行量の時間
的な変化状態の例を示すタイミングチャート
角、ロールベンド力、スタンド間張力及び蛇行量の時間
的な変化状態の例を示すタイミングチャート
【図７】同じく第２実施形態におけるロールクロス角、
ロールベンド力、スタンド間張力及び蛇行量の時間的な
変化状態の例を示すタイミングチャート
ロールベンド力、スタンド間張力及び蛇行量の時間的な
変化状態の例を示すタイミングチャート
１０…圧延材 １２、１２ａ、１２ｂ…ワークロール １４…バックアップロール ２０…荷重検出器 ３０…ロールベンド力制御装置 ３２…ロールベンド力設定量変更装置 ４０…クロス角制御装置 ４２…クロス角設定量変更装置 ５０…次材設定量演算装置 ５２…設定変更タイミング指示装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 二階堂 英幸 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 北浜 正法 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内 Ｆターム(参考） 4E024 AA03 AA07 DD02 DD09 GG10
Claims (1)
- 【請求項１】コイル長手方向に切れ目なく複数の板厚を
有する圧延材を連続的に圧延するに当たり、 形状アクチュエータとしてロールベンド力制御装置及び
ロールクロス角制御装置を用いて、 板厚変更点の前後において所定のタイミングから圧延前
に予測された後行材の目標メカニカルクラウンを達成す
るように、前記形状アクチュエータを動作させる走間形
状制御方法において、 走間厚み変更終了前までにロールクロス角変更動作を終
了させることを特徴とする、板圧延における走間形状制
御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08362299A JP4306001B2 (ja) | 1999-03-26 | 1999-03-26 | 板圧延における走間形状制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08362299A JP4306001B2 (ja) | 1999-03-26 | 1999-03-26 | 板圧延における走間形状制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000271624A true JP2000271624A (ja) | 2000-10-03 |
| JP4306001B2 JP4306001B2 (ja) | 2009-07-29 |
Family
ID=13807593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08362299A Expired - Fee Related JP4306001B2 (ja) | 1999-03-26 | 1999-03-26 | 板圧延における走間形状制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4306001B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100627487B1 (ko) * | 2005-05-16 | 2006-09-25 | 주식회사 포스코 | 강판의 두께 제어방법 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0724512A (ja) * | 1993-07-12 | 1995-01-27 | Nkk Corp | 熱間走間板厚変更時のクラウン形状制御方法 |
| JPH07251212A (ja) * | 1994-03-16 | 1995-10-03 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 圧延機の走間設定変更制御方法 |
| JPH09174126A (ja) * | 1995-12-26 | 1997-07-08 | Toshiba Corp | 走間クロス角・ベンド力設定値変更方法 |
| JP2819202B2 (ja) * | 1991-05-28 | 1998-10-30 | 住友金属工業株式会社 | 走間ロールクロス角・ロールベンド力変更方法 |
| JPH11347616A (ja) * | 1998-06-04 | 1999-12-21 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 走間ロールクロス角・ロールベンド力変更方法及びその装置 |
-
1999
- 1999-03-26 JP JP08362299A patent/JP4306001B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4306001B2 (ja) | 2009-07-29 |
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