JP2001353511A - 被圧延材の反り制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋼板を圧延する際に下反りを防止し、安定し
た圧延を可能とする。 【解決手段】 搬送用テーブルで搬送された被圧延材を
上下の圧延ロールで圧延する方法において、予め被圧延
材を圧延ロールで圧延する際の形状比と安定的に圧延可
能な上反り量が発生するピックアップ量領域を求め、こ
の求めた形状比とピックアップ量の関係から、被圧延材
の圧延での形状比を基にピックアップ量を求め、その求
めたピックアップ量となるように下ワークロールの位置
を制御することを特徴とする被圧延材の反り制御方法。

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、例えば
鋼板を圧延した際に、該鋼板の先部に発生する板反りを
制御する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】鋼板の圧延時に発生する反りは、圧延能
率の低下、設備事故の発生、精製工程の増加など、製品
の生産性に多大な影響を及ぼす。例えば精製工程に関し
ては、レベラー、プレス等による反りの矯正が必要とな
り、極端な場合には不良部を切断しなければならないこ
ともある。また、さらに大きな反りが発生した場合に
は、鋼板の衝突によって圧延設備が破損することもあ
る。この場合は鋼板自体が製品価値を失うばかりでな
く、生産停止、圧延設備の修理など多大の損害をもたら
す。

【０００３】このような反りの中でも特に下反りの発生
は、鋼板と搬送用テーブルローラーの衝突により両方に
疵を発生させ、精製工程での製品疵手入だけでなく、搬
送用テーブルの疵手入を発生させてしまう。その他、形
状面においても鋼板先端部の局部折れを発生させてしま
うことになり、この鋼板先端部の局部折れは精製工程で
の形状矯正が非常に難しく、単純な反りを矯正する場合
と比較して矯正負荷が非常に高い。

【０００４】このような非常に大きな操業上の諸問題を
もたらす板反りは、鋼板上下面の温度差、摩擦係数、上
下ワークロールの周速差、下ワークロールのピックアッ
プ量等、非常に多くの要因が複雑に重なりあって発生す
るため、その防止方法は困難を極め、従来から多くの提
案が行われているにもかかわらず、充分に防止できてい
ないのが現状である。

【０００５】この反りを防止する方法として、例えば特
開平１１−４７８１２号公報の提案方法がある。これ
は、板反りの発生したパスの次パスにおいて板反りの発
生を防止するために、直前パスの圧延後において発生し
た板反り量を実測し、現パスにおいて形状比と前記実測
板反り量からパスライン位置制御と上下ワークロールの
周速差制御を組み合わせるものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記特開平１
１−４７８１２号公報の方法は、直前パスで発生した板
反りを実測し現パスでの板反り発生を防止するものであ
り、初パスや直前パスにおいて板反りが発生しなかった
パスにおける板反りの発生は防止できないため、前述の
ようなパスにおいて板の下反りに起因する疵の発生や形
状の悪化を防げないという問題を有する。また、発生し
た板反り量の実績が必要なため、測定機器の設置が不可
欠であり、コスト負担が発生するという問題点を有して
いる。

【０００７】本発明は、上記課題を解決するため、反り
量を実測することなく、予測制御により安定的かつ効果
的な板反り制御方法を提供することを目的とする。

【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、その手段は以下の通
りである。 （１）搬送用テーブルで搬送された鋼板を上下の圧延ロ
ールで圧延する方法において、予め被圧延材を圧延ロー
ルで圧延する際の形状比と安定的に圧延可能な上反り量
が発生するピックアップ量領域を求め、この求めた形状
比とピックアップ量の関係から、被圧延材の圧延時での
形状比を基にピックアップ量を求め、その求めたピック
アップ量となるように下ワークロールの位置を制御する
方法。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明は、実際の圧延で前後パス
において反り量が大幅に変化する事象を解析する中から
生み出された。すなわち、板表裏面温度差、上下圧延ロ
ールの異周速付与など各種の調査を実施する中で、ピッ
クアップ量（図１に示すように、入側ローラーテーブル
４のテーブルローラー４ａの最高点高さＨｔと下ワーク
ロール２の最高点高さＨｗとの差であり、テーブルロー
ラー４ａの最高点高さＨｔの方が下ワークロール２の最
高点高さＨｗより低い場合を正、高い場合を負で示す）
を任意の値に固定し、圧下率を順次増加させて圧延を行
なった場合に、一定の反り量を越える反りが発生する
と、そのパスの直後のパスから発生する反りが不安定に
なることを見出した。

【００１０】この事象の原因は明確でないが、ピックア
ップ量と圧下量による圧延ロールと鋼板との幾何学的位
置関係から発生する鋼表裏面における歪み速度差に起因
するものと推測される。そこで、これを各種の圧延条件
で整理を行なった結果、ピックアップ量と形状比（鋼板
と圧延ロールとの接触弧長を入側板厚と出側板厚との平
均値で除した値）を調整することにより、反りが安定す
る領域を見出した。同時に、この領域内で発生する反り
であれば、その発生反り量をピックアップ量、及び形状
比から精度良く予測できることも見出した。

【００１１】以下、本発明を図面を参照しつつ詳細に説
明する。図１に、本発明を圧延機に適用する一例を示
す。ローラーテーブル４の上に設置された圧延材３は、
上ワークロール１と下ワークロール２で所定の板厚に圧
延される。上ロール系は、上ワークロール１と上バック
アップロール５とから構成され、下ロール系は、下ワー
クロール２と下バックアップロール６とから構成され
る。

【００１２】前記ピックアップ量が形状比と板反りの関
係に及ぼす影響について調査した。これは、幾何学条件
以外の条件（ワークロール径の上下差、ロール周速の上
下差など）を上下対称とし、ピックアップ量を変化させ
て圧延試験を行い、生じた反り量を測定した。試験条
件、範囲は下記の通りである。 試験条件 ワークロール直径 １２００mm 入側板厚 ９mm〜２８０mm 出側板厚 ７mm〜２６０mm 板巾 ２０００mm〜４５００mm 板温度 ９００℃〜１１００℃

【００１３】図２は、ピックアップ量が２０mmの場合に
おける、形状比と反り形態の関係を示す図である。この
図の横軸は形状比であり、縦軸の板反り量は反り曲率
（曲率半径の逆数）で示している。図２から、形状比が
１．６５未満では反り形状が安定で、それ以上となると
反り形態が不安定となる形状比領域があることが分か
る。そして、反り形態が安定となる形状比領域では反り
量と形状比の間に相関関係が有り、この領域では形状比
から反り量を精度良く予測する事が可能なことが分か
る。

【００１４】また、図２の様な解析をピックアップ量を
種々変化させ実施した結果、それぞれのピックアップ量
においても前記同様に反り形態が安定、不安定となる形
状比領域が存在することが分かった。さらにピックアッ
プ量により、反り形態が安定領域から不安定領域に変化
する境界の形状比が異なっていることも分かった。

【００１５】これらのことから、任意の形状比において
発生する反り形態が精度良く予測できるピックアップ量
領域を設定する事ができる。同時に、個々の圧延設備に
おいて、その設備仕様から生産性に影響を及ぼさない最
大許容上反り量を事前に設定しておくことで、任意の形
状比において、この設定値を満足する許容ピックアップ
量領域を設定することもできる。

【００１６】そして、前述の２つの領域を重ね合わせる
ことで、形状比に応じて安定的かつ生産性を低下させな
い量の板上反りを発生させるピックアップ量領域を、図
３に示すように決定できる。その結果、現パスでの形状
比に応じたピックアップ量を図３に示した反り安定領域
内から圧延前に設定することで、直前パスでの発生板反
りを実測することなく予測制御により、板の下反り発生
を圧延前に防止することが可能となる。

【００１７】

【実施例】図４に、実際のピックアップ量の設定手順を
示すフローチャートを示す。第１に、現パスでの圧延条
件（入側板厚、出側板厚、ロール径）を入力 (Ｓ1)し、
その条件から形状比を算出 (Ｓ2)する。第２に、その形
状比と図３に示した様に予め求めておいた形状比とピッ
クアップ量の関係から、反り安定領域を算出(Ｓ3)す
る。第３に、直前パスにおける実績ピックアップ量が、
前述の反り安定領域内に存在するかどうかを判断 (Ｓ4)
する。

【００１８】その結果、存在しない場合には実績ピック
アップ量に最も近い適正ピックアップ領域内の値を求め
(Ｓ6)、対象パスのピックアップ量設定値として下ワー
クロールの位置制御を実施 (Ｓ7)する。逆に実績ピック
アップ量が前述の反り安定領域内に存在する場合には、
ピックアップ量設定値を変更しなくてもよいため、下ワ
ークロール位置変更を実施しない (Ｓ5)。

【００１９】このようにすることで、安定的に板の下反
りを防止できるだけでなく、不必要な下ワークロールの
位置変更を排除することで、変更に要する時間を省略す
る事が可能となり、生産性障害を回避することができ
る。

【００２０】次に、実際の適用例を表１に示す。これ
は、ワークロール径１２００mmの圧延ロールを用いて、
板厚２３０mmの鋼板を下記の圧下スケジュールでリバー
ス圧延したものである。本発明は、各パスでのピックア
ップ量を各パスの形状比により予測し、このピックアッ
プ量になるようにワークロールの位置調整した場合の例
であり、比較例１は各パスのピックアップ量を全パス２
０mmに設定した場合の例であり、比較例２は各パスのピ
ックアップ量を全パス６０mmに設定した場合の例であ
る。

【００２１】本発明例では最終パスまで圧延が続行で
き、疵手入れ、形状再矯正とも発生は無かった。これに
対し比較例１では８，１１，１２パス目で下反りが発生
し、最終製品内にも小波や疵の残存が確認され、再矯正
及び手入れが必要となった。比較例２では、１０パス目
で圧延設備内を通過できない大きな板上反りが発生し、
圧延ロールへの噛込みが不可能となり圧延中止となっ
た。

【００２２】

【表１】

【００２３】

【発明の効果】本発明の被圧延材の反り制御方法によれ
ば、予測制御のみで形状比に応じたピックアップ量を設
定することにより、設備許容範囲内で安定的に板を上反
りさせることができる。その結果、反り量を実測するの
に必要なコストをかけることなく安価に、板下反りに起
因する疵手入や再矯正負荷の高い形状の発生を防止でき
る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】圧延設備の簡略説明図。

【図２】形状比と反り量の関係を示す図。

【図３】形状比とピックアップ量の関係を示す図。

【図４】本発明のピックアップ量の設定手順を示すフロ
ーチャート。

【符号の説明】

１： 上ワークロール ２： 下ワークロール ３： 圧延材料 ４： ローラーテーブル ４ａ：テーブルローラー ５： 上バックアップロール ６： 下バックアップロール Ｈｗ： 下ワークロール２の最高点高さＨｗ Ｈｔ： テーブルローラー４ａの最高点高さＨｔ Ｘ： ピックアップ量

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 39/14 Ｂ２１Ｂ 37/00 ＢＢＨ (72)発明者 中野 鉄也 大分市大字西ノ洲１番地 新日本製鐵株式 会社大分製鐵所内 Ｆターム(参考） 4E002 AD01 AD07 BA03 BC10 CA07 CB05 4E024 AA01 AA19 CC10 EE02 GG07 GG10

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 搬送用テーブルで搬送された被圧延材を
   上下の圧延ロールで圧延する方法において、予め被圧延
   材を圧延ロールで圧延する際の形状比と安定的に圧延可
   能な上反り量が発生するピックアップ量領域を求め、こ
   の求めた形状比とピックアップ量の関係から、被圧延材
   の圧延での形状比を基にピックアップ量を求め、その求
   めたピックアップ量となるように下ワークロールの位置
   を制御することを特徴とする被圧延材の反り制御方法。