JP2002219509A - 金属帯の走間板厚変更方法および圧延装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 無張力状態である金属帯の先端部および後端
部の走間板厚変更において、蛇行の発生を防止する。 【解決手段】 ＷＳ，ＤＳのミル定数測定結果および走
間板厚変更前と後との二種の仕上設定計算の中のロール
回転速度、圧延荷重、圧下位置をプロセスコンピュータ
３１のメモリより読出し（ａ１）、板厚変更前後のΔＰ
を演算し（ａ２）、ΔＰとミル定数差に基づきΔＳ₁を
演算し（ａ３）、ΔＳ₁に基づき板厚変更後のＷＳ，Ｄ
Ｓのシリンダ位置をそれぞれ個別に設定し（ａ４）、板
厚変更点の位置を算出し（ａ５）、板厚変更点が目標位
置に到達しているか否かを判断し（ａ６）、板厚変更点
が目標位置に到達していれば、ＷＳ，ＤＳのシリンダ位
置を変更し（ａ７）、ロール回転速度を変更する（ａ
８）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧延中の金属帯の
板厚を異なる板厚に変更する金属帯の走間板厚変更方法
および圧延装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、圧延中に金属帯（ここでは、
圧延して製造される金属板をも含めて金属帯と呼ぶ）の
板厚を変更する、いわゆる走間板厚変更は、入側で金属
帯同志を接続して連続圧延する連続タンデム冷間圧延機
および連続タンデム熱間圧延機において実施されてお
り、多数の先行技術、たとえば特公平２−４６２８２号
公報および特公平２−４４８４６号公報などが開示され
ている。この走間板厚変更によれば、多種類の板厚の製
品を効率よく製造することができるので、小ロット製品
の受注に対応することが可能となる。また、連続タンデ
ム熱間圧延機においては、板厚の薄い熱間圧延製品を安
定して製造することができる。

【０００３】この連続タンデム冷間圧延機および連続タ
ンデム熱間圧延機には、設備費用が高価であるという問
題がある。とくに連続タンデム熱間圧延機は、粗圧延さ
れた金属帯を巻取るための巻取り機と、金属帯同志を熱
間で溶接するための溶接機とが必要であるので、さらに
高価である。冷間圧延製品の代替として板厚の薄い熱間
圧延製品の需要は拡大する傾向にある。したがって、金
属帯同志を接続して連続圧延する極めて高価な連続タン
デム熱間圧延機だけでなく、連続タンデム熱間圧延機に
比べて安価な単一の金属帯ごとに圧延する非連続タンデ
ム熱間圧延機においても、板厚の薄い熱間圧延製品の製
造技術の確立が望まれている。

【０００４】圧延される金属帯の板厚が薄くなると、金
属帯が圧延中に圧延機のいずれか一方の側方に片寄る現
象（以後、蛇行と呼ぶ）が起こり易くなる。極端な蛇行
が起こった場合には、金属帯の側部が圧延機側方の案内
板などにあたって変形してしまう、いわゆる絞りという
欠陥が発生する。図７は、圧延製品の板厚と絞りの発生
頻度との関係を示す図である。絞りは、圧延製品の板厚
が薄くなるのにともなって、指数関数的に発生頻度が高
くなる傾向がある。

【０００５】前述のように金属帯同志を接続して連続圧
延する場合、両端の金属帯は、両端以外の金属帯に比べ
て、絞りの発生頻度の低い板厚の厚い金属帯としてある
ので、蛇行を起こしにくい、また両端部以外の薄物の金
属帯についても、圧延方向の前後に接続された金属帯を
介して張力を付与されるので、蛇行を起こしにくい。ま
た、蛇行を起こしたとしても、短時間の間に圧延機の側
方まで移動して絞りを発生するという状態にはならない
ので、たとえば圧延機の操作者が蛇行現象を見ながら、
圧延ロールの一端部側または他端部側いずれかの圧下を
手動で調整して、蛇行を解消することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】単一の金属帯ごとに圧
延する場合には、金属帯の先端部および後端部には、張
力が掛からない。ここで、先行金属帯が接続されていな
い金属帯の圧延が開始する部分を先端部、後行金属帯が
接続されていない金属帯の圧延が終了する部分を後端部
と呼ぶ。圧延中に張力が掛からない金属帯の先端部およ
び後端部では、蛇行が起こり易く、蛇行が起こると極め
て短時間の間に圧延機の側方にまで金属帯が移動し、金
属帯の側部が圧延機側方の案内板などにあたって絞りを
発生する。したがって、単一の金属帯ごとに熱間圧延す
る場合、製品歩留が悪くなり、板厚の薄い熱間圧延製品
を製造することが困難である。現状、単一金属帯ごとに
熱間圧延する場合、製品歩留と製造コストとを考慮した
製造可能な最小板厚は、おおよそ１．２〜１．３ｍｍで
あり、これよりも板厚の薄い熱間圧延製品を高い製品歩
留で安定して製造する技術の開発が求められている。

【０００７】図７に示したように、板厚が厚くなると、
圧延時に絞りを発生しにくいけれども、絞りを発生する
ことなく安定して製造することのできる範囲の厚い板厚
では、冷間圧延製品の代替として熱間圧延製品に求めら
れている要求のすべてを満足することはできない。

【０００８】単一の金属帯ごとに圧延する場合、先行お
よび後行金属帯が接続されていないので、先端部および
後端部には張力が掛からないけれども、金属帯の圧延方
向中央部は、圧延スタンド間の張力が掛かるので、蛇行
を起こしにくい。すなわち、蛇行および絞りを発生し易
いのは、単一の金属帯の中でも張力の掛からない先端部
および後端部である。したがって、圧延中に走間板厚変
更を行って、金属帯の先端部および後端部を絞りが発生
しにくい厚みの板厚にして圧延し、圧延方向中央部の製
品採取部分は板厚を薄くして圧延すれば、単一の金属帯
を圧延する場合でも、絞りを発生することなく、板厚の
薄い熱間圧延製品を製品歩留もよく安定して製造するこ
とができる。

【０００９】前記特公平２−４６２８２号公報に開示さ
れている先行技術は、目標圧延荷重に設定するための圧
延ロールの圧下速度を制御するものであり、前記特公平
２−４４８４６号公報に開示されている先行技術は、複
数の圧延スタンドのロール間隙設定のタイミングを制御
するものである。これらの先行技術は、いずれも走間板
厚変更時圧延ロールの一端部側と他端部側とを一体に作
動させて、走間板厚変更にともなう板厚の遷移部分の長
さを少なくすることを目的とする技術である。

【００１０】本発明者らの調査によれば、これらの先行
技術を用いて非連続タンデム熱間圧延機で金属帯の先端
部および後端部の板厚を厚くする走間板厚変更を行って
も、金属帯の先端部および後端部の蛇行を充分に抑制す
ることができない。すなわち、圧延ロールの一端部側と
他端部側とを一体に作動させるという従来の制御方法で
は、金属帯の先端部と後端部という無張力で、かつ短時
間に圧延が完了してしまう部分の板厚のみを厚くする走
間板厚変更を行って、蛇行を防止するという課題を解決
することはできない。

【００１１】本発明の目的は、無張力状態である金属帯
の先端部および後端部において、圧延中に板厚を変更し
ても金属帯の蛇行を防止することの可能な走間板厚変更
方法および圧延装置を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、圧延機で金属
帯を圧延中に、金属帯の板厚を異なる板厚に変更する金
属帯の走間板厚変更方法において、圧延ロールのロール
間隙変化量もしくは圧下シリンダ位置変化量に対する圧
延荷重の変化量を表すミル定数を、圧延機の圧延ロール
の一端部側および他端部側においてそれぞれ求め、走間
板厚変更時に、圧延ロールの一端部側で求められた圧延
機のミル定数と他端部側で求められた圧延機のミル定数
との差に基づいて圧延ロールの一端部および他端部にお
けるロール間隙を、それぞれ設定することを特徴とする
金属帯の走間板厚変更方法である。

【００１３】また、本発明は、走間板厚変更後の予め定
める圧延荷重Ｐ₁と、走間板厚変更前の予め定める圧延
荷重Ｐ₀との差を求め、前記求めた圧延荷重差ΔＰ（＝
Ｐ₁−Ｐ₀）と、前記ミル定数の差とにもとづいて、走間
板厚変更後の圧延中のロール間隙を圧延ロールの一端部
と他端部とで同一にするためのロール間隙補正値ΔＳ ₁
を求め、前記求めたロール間隙補正値ΔＳ₁に基づい
て、圧延ロールの一端部および他端部におけるロール間
隙をそれぞれ設定することを特徴とする。

【００１４】本発明に従えば、圧延ロールの一端部側と
他端部側とにおいて圧延機のミル定数がそれぞれ求めら
れるので、圧延荷重が変化したときのロール間隙の変化
量を、圧延ロールの一端部側と他端部側とにおいて、そ
れぞれ知ることができる。したがって、圧延荷重が変化
する走間板厚変更時に前記ミル定数の差に基づいて、圧
延ロールの一端部側と他端部側とでそれぞれ個別にロー
ル間隙を、精度よく設定することができる。また、走間
板厚変更前後の圧延荷重差ΔＰが求められるので、圧延
ロールの一端部側と他端部側とにおける圧延機のミル定
数の差と、前記求めた走間板厚変更前後の圧延荷重差Δ
Ｐとに基づいて、圧延荷重差ΔＰに対応するロール間隙
変化量をロール間隙補正値ΔＳ₁として求めることがで
きる。これによって、圧延ロールの一端部側と他端部側
とのロール間隙を正確に補正することができるので、走
間板厚変更後の圧延中のロール間隙を圧延ロールの一端
部と他端部とで同一にすることができる。したがって、
走間板厚変更後の金属帯の一端部側と他端部側とが、精
度よく平衡して圧延されるので、金属帯の蛇行および絞
りの発生を防止することができる。ここで平衡とは、圧
延中のロール間隙が、圧延ロールの一端部と他端部とで
同一に設定されている状態をいう。

【００１５】また、本発明は、走間板厚変更時に、圧延
ロールの一端部におけるロール間隙変更時間と、他端部
におけるロール間隙変更時間とが、同一になるようにロ
ール間隙を調整することを特徴とする。

【００１６】本発明に従えば、走間板厚変更中において
も、圧延ロールの一端部側と他端部側とのロール間隙を
平衡をとりながら変化させることができるので、走間板
厚変更後の目標ロール間隙に設定が完了するまでの走間
板厚変更途中も金属帯の蛇行および絞りの発生を抑制す
ることができる。

【００１７】また、本発明は、金属帯の板厚を圧延中に
異なる板厚に変更して走間板厚変更を行う圧延装置にお
いて、金属帯の圧延方向に垂直な幅方向にハウジングが
固定され、ハウジングには上下に対をなす圧延ロールが
回転自在に支持され、この圧延ロールの一端部および他
端部におけるロール間隙をそれぞれ調整するための手段
がハウジングに設けられている圧延スタンドと、圧延ロ
ールの一端部側および他端部側における圧延機のミル定
数をそれぞれ設定する設定手段と、設定手段の出力に応
答し、走間板厚変更後の圧延中のロール間隙が、圧延ロ
ールの一端部と他端部とで同一になるように走間板厚変
更時にロール間隙調整手段を制御する制御手段とを含む
ことを特徴とする圧延装置である。

【００１８】本発明に従えば、圧延機のミル定数を圧延
ロールの一端部側および他端部側において、それぞれ設
定する設定手段が設けられ、設定手段の出力に応答して
走間板厚変更時にロール間隙調整手段を制御する制御手
段が設けられるので、走間板厚変更後の圧延において、
片圧下が防止され、金属帯の蛇行および絞りの発生を確
実に防止することができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態で
ある圧延装置１の概略構成を示す図であり、図２は図１
に示す仕上圧延機４の圧延スタンドＦ６の概略構成を示
す斜視図である。圧延装置１は、たとえば非連続タンデ
ム熱間圧延装置であり、金属帯である熱間圧延鋼帯７
（以後、鋼帯と呼ぶことがある）を単一の鋼帯毎に熱間
圧延する。圧延装置１は、スラブ加熱炉２と、粗圧延機
３と、コイルボックス２９と、仕上圧延機４と、冷却装
置５と、巻取り機６と、先後端位置検出器８と、温度計
３３とを含む。仕上圧延機４は、タンデム熱間圧延機で
ある。仕上圧延機４には、６つの圧延スタンドＦ１〜Ｆ
６が、矢符１０に示す圧延方向の上流側から下流側に向
かってこの順序で設けられる。仕上圧延機４の圧延スタ
ンドＦ６はハウジング１５を備え、ハウジング１５に
は、上下一対のワークロール１１，１２と、上下一対の
バックアップロール１３，１４とが、回転自在に支持さ
れる。

【００２０】ワークロール１１，１２およびバックアッ
プロール１３，１４の一端部２６側（以後、作業側と呼
び、ＷＳと略称することがある）と他端部２７側（以
後、駆動側と呼び、ＤＳと略称することがある）とに
は、ロール間隙を調整する手段である一対の圧下シリン
ダ１７，１８およびシリンダ位置検出器１９，２０が、
それぞれ設けられる。また、圧延ロールの作業側と駆動
側とには、圧延荷重を計測する一対のロードセル２１，
２２が設けられる。ワークロール１１，１２は、電動機
２３によって回転駆動され、電動機２３には、たとえば
パルスジェネレータなどのロール回転速度検出器２４が
設けられる。ワークロール１１，１２は、各電動機によ
ってそれぞれ回転駆動されてもよい。仕上圧延機４のそ
の他の圧延スタンドＦ１〜Ｆ５は、いずれも圧延スタン
ドＦ６と同一の構成である。先後端位置検出器８は、粗
圧延機３と仕上圧延機４との間の固定位置に設けられ、
粗圧延材７ａの先端および後端を検出するとともに、粗
圧延材７ａの先端からの走行距離を測定する。温度計３
３は、矢符１０に示す圧延方向に沿って４個設けられ、
粗圧延材７ａおよび鋼帯７の温度を測定する。

【００２１】圧延装置１による鋼帯７の熱間圧延方法に
ついて説明する。スラブ加熱炉２において、予め定める
温度に加熱されたスラブは、粗圧延機３によって圧延方
向を交互に逆方向に切換えて繰返し粗圧延される。粗圧
延材７ａは、仕上圧延機４に投入可能な厚みまで圧延さ
れた後、一旦コイルボックス２９に巻取られる。コイル
ボックス２９による粗圧延材７ａの保熱は、仕上圧延時
における鋼帯７の圧延方向の温度分布を均一に保つため
に行われる。コイルボックス２９から払出された粗圧延
材７ａは、仕上圧延機４に投入される。仕上圧延機４に
投入された粗圧延材７ａは、圧延スタンドＦ１〜Ｆ６に
おいて順次圧延されて鋼帯７に仕上げられる。鋼帯７
は、熱間圧延製品としての仕上厚さに圧延される。ま
た、後述のように、鋼帯７の板厚を圧延中に変更する走
間板厚変更が行われる。圧延スタンドＦ６を通過した鋼
帯７は、冷却装置５で冷却された後、デフレクタロール
９および上ピンチロール３０によって走行方向を変更さ
れて、巻取り機６に巻取られる。これによって、１コイ
ル分の鋼帯７の熱間圧延を終了する。

【００２２】図３は、図１に示す圧延装置１のシステム
構成を示すブロック図である。Local Area Network（Ｌ
ＡＮ）が引かれており、そのＬＡＮに仕上圧延機４の設
定計算等を行うプロセスコンピュータ３１やProgramabl
e Logic Controller（ＰＬＣ）３２がリンクされてい
る。プロセスコンピュータ３１やＰＬＣ３２は、複数台
あるのが一般的である。仕上設定計算を行うプロセスコ
ンピュータ３１には、上位のコンピュータより素材情報
等が、また下位のＰＬＣ３２、温度計３３、位置検出器
８等より情報が送られ、それらに基づいて、設定計算が
実行される。その計算結果の各設定値がＰＬＣ３２に送
られる。各設備が、設定値に設定されて圧延が行われ
る。仕上設定計算では、素材情報、鋼帯温度等に基づい
て圧延荷重計算が行われ、ロール開度（圧下位置）、ロ
ール速度等が出力される。

【００２３】またプロセスコンピュータ３１は、ＰＬＣ
３２と共に、温度計３３や位置検出器８通過情報等を基
にして粗圧延材７ａおよび鋼帯７のトラッキングを行
う。

【００２４】本発明では、以下に詳述するように、図１
〜図３に示す圧延装置１を用いて、かつ後述するミル定
数差を考慮した走間板厚変更方法に基づいて、板厚１．
２ｍｍ未満の板厚の薄い熱間圧延製品の製造が行われ
る。

【００２５】一群の鋼帯を圧延する場合、鋼帯の圧延の
順番は、一般に仕上の板厚が厚い鋼帯から板厚の薄い鋼
帯へと圧延を行う。圧延中、様々な原因で圧延ロールの
作業側と駆動側とにおいてロール間隙に非平衡が生じ
る。ロール間隙に非平衡が生じる原因には、作業側と駆
動側とのミル定数に差があること、圧延によってロール
が温度上昇したときのヒートクラウンが作業側と駆動側
とで非対称であること、圧延ロールの磨耗が作業側と駆
動側とで非対称に起こることなどがある。これらの原因
の中でも、作業側と駆動側とのミル定数の差が、ロール
間隙の非平衡発生に及ぼす影響が大きい。

【００２６】ミル定数は、圧延ロールのロール間隙変化
量に対する圧延荷重の変化量を表すものであり、次のよ
うにして測定される。

【００２７】図４は、ミル定数の測定方法を説明するた
めのフローチャートである。ステップＳ１では、圧延ロ
ールの交換が行われる。ステップＳ２では、圧延ロール
に種々の圧延荷重が負荷され、ステップＳ３では、各圧
延荷重に対応するロール間隙がシリンダ位置検出器１９
によって検出される。ステップＳ４では、ロール間隙を
単位長さ変化させるために要する圧延荷重の変化量が、
圧延ロールの作業側および駆動側においてそれぞれ算出
される。ミル定数の単位は、［ｔｏｎ／ｍｍ］である。
ミル定数の測定結果は、プロセスコンピュータ３１のメ
モリにストアされる。

【００２８】鋼帯の仕上圧延の板厚が厚い場合、圧延中
の鋼帯の蛇行に対する感受性が低いので、ロール間隙の
非平衡が若干あっても鋼帯の蛇行は起こりにくく、圧延
時の鋼帯の走行状態を目視しながら、作業側または駆動
側のロール間隙の調整を行うことで圧延することができ
る。鋼帯の仕上圧延の板厚が薄い場合、圧延中の鋼帯の
蛇行に対する感受性が高いので、ロール間隙の非平衡の
影響、すなわち圧延ロールの作業側と駆動側とのミル定
数の差の影響は大きく、とくに無張力状態である鋼帯の
先端部および後端部では、蛇行および絞りが発生し易
い。したがって、板厚の薄い熱間圧延鋼帯を製造する場
合、走間板厚変更を行って、無張力状態である鋼帯の先
端部および後端部の板厚を、蛇行に対する感受性の低い
厚い板厚にすることによって、板厚の薄い熱間圧延鋼帯
を安定して圧延することができる。

【００２９】鋼帯の先端部および後端部という無張力状
態であって、かつ極めて短時間に圧延が完了してしまう
部分のみ板厚を厚くする走間板厚変更を行う場合、単に
鋼帯の板厚を厚くするだけでは、鋼帯の蛇行および絞り
の発生を防止することはできず、圧延ロールの作業側と
駆動側とのミル定数の差に基づいて走間板厚変更後のロ
ール間隙の差を求め、作業側と駆動側との圧延中のロー
ル間隙を同一にするべく補正しなければならない。

【００３０】さらに付言すると、走間板厚変更時には圧
延荷重の差が発生するので、ミル定数差分だけ圧延荷重
差に対応して圧延中のロール間隙が作業側と駆動側とで
変化する。したがって、圧延荷重差に対応するロール間
隙変化量の差をロール間隙補正値ΔＳ₁として求め、前
記求めたロール間隙補正値ΔＳ₁に基づいて、作業側お
よび駆動側のロール間隙を設定する必要がある。以下に
ロール間隙補正値ΔＳ₁の算出方法を説明する。

【００３１】図５は、圧延ロールの作業側のミル定数Ｍ
_WSと駆動側のミル定数Ｍ_DSとの差が、ロール間隙に及ぼ
す影響を示す図である。図中の直線３６および３７は、
圧延ロールの作業側および駆動側におけるロール間隙と
圧延荷重との関係をそれぞれ示す直線であり、直線３６
および３７の勾配が、圧延ロールの作業側および駆動側
のミル定数Ｍ_WS，Ｍ_DSをそれぞれ表す。

【００３２】走間板厚変更前の圧延荷重をＰ₀とし、走
間板厚変更後の圧延荷重をＰ₁とすると、圧延ロールの
作業側と駆動側とで圧延荷重を負担するので、それぞれ
が負担する圧延荷重は、走間板厚変更前がＰ₀／２、走
間板厚変更後がＰ₁／２である。まず、走間板厚変更前
の圧延荷重がＰ₀／２のとき、圧延ロールの作業側のミ
ル定数Ｍ_WSと駆動側のミル定数Ｍ_DSとは差があるので、
作業側と駆動側とのロール間隙にはΔＳ₀の差が生じて
いる。作業側と駆動側とのロール間隙にΔＳ₀の差を生
じたまま圧延を行うと鋼帯が蛇行するので、圧延ロール
の駆動側のロール間隙をΔＳ₀だけ補正しなければなら
ない。すなわち直線３７をΔＳ₀だけ平行移動した直線
３８と圧延荷重Ｐ₀／２とが交差して得られるロール間
隙Ｓ₀まで駆動側のロール間隙を狭めて、作業側と駆動
側とのロール間隙を同じＳ₀にして圧延しなければなら
ない。

【００３３】次に、圧延ロールの作業側と駆動側のロー
ル間隙をＳ₀にして平衡をとって圧延している状態か
ら、走間板厚変更をするべく、圧延荷重をＰ₀／２から
Ｐ₁／２に変更すると、今度は圧延荷重Ｐ₁／２における
作業側のミル定数Ｍ_WSと駆動側のミル定数Ｍ_DSとの差
（先に、圧延荷重Ｐ₀／２において、駆動側のロール間
隙をΔＳ₀だけ補正したので、図５では圧延荷重Ｐ₁／２
における直線３６と３８との差になる）に基づき、ロー
ル間隙にΔＳ₁の差が生じる。この差ΔＳ₁は、走間板厚
変更時において、作業側と駆動側との間で補正するべき
値に該当することから、ΔＳ₁をロール間隙補正値と呼
ぶ。走間板厚変更後の鋼帯に蛇行および絞りを発生させ
ないようにするには、ロール間隙補正値ΔＳ₁だけ駆動
側のロール間隙を狭める補正を行い、すなわち直線３８
をΔＳ₁だけ移動した直線３９と圧延荷重Ｐ₁／２とが交
差して得られるロール間隙Ｓ₁を、作業側および駆動側
両者の目標値として設定し、走間板厚変更しなければな
らない。

【００３４】ロール間隙補正値ΔＳ₁は、走間板厚変更
前の圧延荷重Ｐ₀と、走間板厚変更後の圧延荷重Ｐ₁と、
作業側のミル定数Ｍ_WSと、駆動側のミル定数Ｍ_DSとを用
いて次のように求められる。 Ｐ₀／２＝Ｍ_WS×Ｓ₀＝Ｍ_DS×（Ｓ₀＋ΔＳ₀） …（１） Ｐ₁／２＝Ｍ_WS×Ｓ₁＝Ｍ_DS×（Ｓ₁＋ΔＳ₀＋ΔＳ₁） …（２） 式（１）および（２）から、 ΔＳ₁＝（Ｐ₁−Ｐ₀）×（Ｍ_WS−Ｍ_DS）／（２×Ｍ_WS×Ｍ_DS） …（３）

【００３５】図６は、図３に示すシステム構成の動作を
説明するためのフローチャートである。図６を参照して
本発明の走間板厚変更方法を説明する。走間板厚変更の
制御動作は、各スタンドＦ１〜Ｆ６ごとに行われるけれ
ども、同一の制御動作が繰返して行われるので、説明の
便宜上一つのスタンドのみについて説明する。ステップ
ａ１からａ６はプロセスコンピュータ３１で実行され、
ステップａ７からａ９はＰＬＣ３２を使って実行され
る。ステップａ１では、図４に示す作業で得られたミル
定数Ｍ_WS，Ｍ_DSを読出す。また板厚変更前と板厚変更後
の２種の仕上設定計算を予め実施しておき、仕上設定計
算結果の中から少なくともロール回転速度、圧延荷重、
圧下位置を読出す。

【００３６】ステップａ２では、走間板厚変更前後の圧
延荷重差ΔＰを求める。ステップａ３では、ミル定数Ｍ
_WS，Ｍ_DSおよび圧延荷重差ΔＰよりロール間隙補正値Δ
Ｓ１を求める。ステップａ４では、走間板厚変更後の圧
下位置に、ロール間隙補正値ΔＳ１の補正を加えた圧下
位置より圧下シリンダ１７，１８の位置が、圧延中のロ
ール間隙が平行になる位置に、それぞれ設定される。

【００３７】ステップａ５では、先後端位置検出器８の
出力に応答し、粗圧延材７ａの走行距離、各スタンドの
圧下率および圧延ロールの回転速度に基づいて鋼帯７の
先端側および後端側における走間板厚変更点の圧延方向
位置を算出する。本実施の形態では、走間板厚変更点の
圧延方向位置を次のように定めた。鋼帯７の先端側で
は、鋼帯７の先端が最終仕上圧延スタンドＦ６に噛み込
んだ後３秒経過したときの圧延方向位置である。鋼帯７
の後端側では、粗圧延材７ａの後端が入側の仕上圧延ス
タンドＦ１の上流側１ｍに達したときの圧延方向位置で
ある。ステップａ６では、算出された走間板厚変更点
が、予め定める目標位置に到達しているか否かが判断さ
れる。この判断が否定で、走間板厚変更点が目標位置に
到達していなければ、ステップａ５に戻って再び走間板
厚変更点の圧延方向位置の検出を行う。ステップａ６の
判断が肯定であれば、ステップａ７に進む。

【００３８】ステップａ７では、圧延ロールの作業側お
よび駆動側の圧下シリンダ１７，１８の位置を、ステッ
プａ４において圧延ロールの作業側と駆動側とでそれぞ
れ個別に設定した走間板厚変更後の圧下シリンダの位
置、すなわち走間板厚変更後のロール間隙に変更する。
この走間板厚変更のとき、走間板厚変更後のロール間隙
への変更時間、換言すれば圧下シリンダ位置の変更開始
から変更終了までに要する時間は、圧延ロールの作業側
と駆動側とにおいて、同一になるように制御される。

【００３９】ステップａ８では、電動機２３を制御し、
圧延ロールの回転速度を、ステップａ１において読み出
した走間板厚変更後の圧延ロール回転速度に変更する。
ステップａ９では、走間板厚変更後の圧延ロールの回転
速度がロール回転速度検出器２４にて検出され、圧延ロ
ールの作業側および駆動側の圧下シリンダ１７，１８の
位置が、作業側および駆動側のシリンダ位置検出器１
９，２０によって検出される。各検出出力が目標値と一
致していることが確認されると一連の動作が終了する。

【００４０】（実施例）以下本発明の実施例を詳細に説
明する。

【００４１】図１に示す仕上圧延機４に６つの圧延スタ
ンドを有する圧延装置１を用いて、板幅が１２５０ｍｍ
の鋼帯７を板厚１．０ｍｍから板厚１．４ｍｍへ、鋼帯
７の後端部において走間板厚変更を行った。

【００４２】走間板厚変更前の板厚１．０ｍｍおよび走
間板厚変更後の板厚１．４ｍｍにおける仕上圧延機４の
各圧延スタンドＦ１〜Ｆ６の圧延荷重は、プロセスコン
ピュータ３１の設定計算により求められ、表１に示すよ
うに与えられる。これらの各圧延スタンドの圧延荷重
は、走間板厚変更前後の圧延荷重差ΔＰを求める計算に
使用される。

【００４３】

【表１】

【００４４】鋼帯７の走間板厚変更において最も注目す
るべきは、最終的に板厚が決まる仕上圧延機４の最終圧
延スタンドＦ６であるので、Ｆ６スタンドを取上げて実
施例を説明する。仕上圧延機４のＦ６スタンドにおける
圧延ロールの作業側のミル定数Ｍ_WSは２４０ｔｏｎ／ｍ
ｍであり、駆動側のミル定数Ｍ_DSは２６０ｔｏｎ／ｍｍ
である。また、作業側および駆動側を一体として作動さ
せる場合のミル定数は５００ｔｏｎ／ｍｍである。これ
らのミル定数もまたプロセスコンピュータ３１のメモリ
にストアされる。

【００４５】走間板厚変更前に鋼帯７の板厚が、１．０
ｍｍで圧延されているとき、ロール間隙は次のように与
えられる。Ｆ６スタンドの圧延荷重が１３４０ｔｏｎで
あり、圧延ロールを作業側と駆動側とを一体として考慮
した場合のミル定数は、５００ｔｏｎ／ｍｍであるか
ら、圧延ロールの作動側と駆動側とを一体として設定さ
れるロール間隙は、 １．０−１３４０／５００＝−１．６８ｍｍ となる。実際には、圧延ロールの作業側と駆動側とでミ
ル定数に差があること、圧延ロールが圧延を通じて昇温
するとロールの熱膨張量に作業側と駆動側とで差がある
こと、また先行鋼帯によるロール摩耗にも作業側と駆動
側とで差があること等により、走間板厚変更前に板厚
１．０ｍｍで圧延しているときには、ロール間隙を平行
にするために、すでに作業側および駆動側の圧下位置は
調整されている。本実施例においても、走間板厚変更前
に、圧延ロールの作業側で＋０．０２ｍｍ、駆動側で−
０．０２ｍｍのロール間隙の微調整が行われた状態にあ
った。したがって、走間板厚変更前のロール間隙は、作
業側が、 −１．６８＋０．０２＝−１．６６ｍｍ 駆動側が、 −１．６８−０．０２＝−１．７０ｍｍ であった。

【００４６】鋼帯７の板厚を１．０ｍｍから１．４ｍｍ
に走間板厚変更を行う。１．４ｍｍ圧延時のＦ６スタン
ドの圧延荷重は９４０ｔｏｎであるので、圧延ロールの
作動側と駆動側とを一体として設定されるロール間隙
は、 １．４−９４０／５００＝−０．４８ｍｍ である。走間板厚変更前の１．０ｍｍ圧延のロール間隙
は、前述のように−１．６８ｍｍであり、作業側と駆動
側とがそれぞれ調整された結果は、作業側が−１．６６
ｍｍ、駆動側が−１．７０ｍｍである。したがって、走
間板厚変更のために作業側、駆動側とも同じ量、すなわ
ち −０．４８−（−１．６８）＝１．２０ｍｍ の圧下を変更すると、作業側が、 −１．６６＋１．２０＝−０．４６ｍｍ 駆動側が、 −１．７０＋１．２０＝−０．５０ｍｍ となる。次に、圧延ロールの作業側と駆動側とでは、定
数が異なるので、ミル定数の差に基づき、作業側と駆動
側とのロール間隙を補正しなければならない。作業側と
駆動側とのロール間隙を補正するためのロール間隙補正
値ΔＳ₁は、圧延荷重差ΔＰ＝４００ｔｏｎと、圧延ロ
ールの作業側および駆動側それぞれのミル定数２４０ｔ
ｏｎ／ｍｍ，２６０ｔｏｎ／ｍｍに基づき、前記式
（３）を用いて算出され、 ΔＳ₁＝０．０６４ｍｍ が得られる。

【００４７】ロール間隙補正値ΔＳ₁＝０．０６４ｍｍ
を用いて、圧延ロールの作業側と駆動側とのロール間隙
を補正する。このとき、作業側または駆動側のどちらか
一方のロール間隙をロール間隙補正値ΔＳ₁だけ補正し
てもよいが、前記のように、走間板厚変更前に作業側お
よび駆動側のいずれにおいてもロール間隙の微調整が行
われてロール位置が移動しているので、いずれか一方の
みを基準としてロール間隙を補正するよりも、ロール間
隙補正値ΔＳ₁の１／２ずつ作業側と駆動側とをともに
補正する方が、走間板厚変更後の目標板厚との誤差が生
じにくく、板厚精度の観点からは好ましい。したがっ
て、補正後のロール間隙を、圧延ロールの作業側が、 −０．４６−０．０６４／２＝−０．４９２ｍｍ 圧延ロールの駆動側が、 −０．５０＋０．０６４／２＝−０．４６８ｍｍ に設定した。

【００４８】鋼帯７の後端部に予め設定してある走間板
厚変更点の圧延方向位置が、先後端位置検出器８の出力
に基づいてプロセスコンピュータ３１により算出され、
算出された板厚変更点の位置が目標位置に一致していた
ので、プロセスコンピュータ３１およびＰＬＣ３２から
の出力に応答し、圧延ロールの作業側および駆動側の圧
下シリンダ１７，１８が、それぞれ個別に作動され、前
記作業側と駆動側とで設定したロール間隙に変更され
た。このとき、ＰＬＣ３２は、作業側のロール間隙変更
時間と駆動側のロール間隙変更時間とが、同一になるよ
うにそれぞれの圧下シリンダ１７，１８の作動速度を制
御した。圧下シリンダ１７，１８の位置が、走間板厚変
更後のロール間隙に変更されたのに続いて、プロセスコ
ンピュータ３１およびＰＬＣ３２の出力に応答して電動
機２３が作動を制御されて、圧延ロールの回転速度が走
間板厚変更後のロール回転速度に変更された。このと
き、圧延ロール回転速度は、プロセスコンピュータ３１
による走間板厚変更後の板厚の設定計算によって得られ
た結果が使用された。

【００４９】Ｆ６スタンド以外のＦ１〜Ｆ５スタンドに
おいても、前記Ｆ６スタンドにおける走間板厚変更と同
様の処理が行われる。このときＦ１〜Ｆ５スタンドに関
する圧延スケジュールは、同じくプロセスコンピュータ
３１によるセットアップ計算によって得られた結果が使
用された。

【００５０】板厚１．０ｍｍから１．４ｍｍへの走間板
厚変更を、圧延ロールの作業側と駆動側とのミル定数差
に基づき、作業側と駆動側とでそれぞれ個別にロール間
隙を設定して行うことによって、片圧下が防止され、鋼
帯７に蛇行および絞りを発生することなく、板厚１．０
ｍｍから１．４ｍｍへの走間板厚変更を行うことが可能
であった。

【００５１】以上述べたように、本発明の実施の形態で
は、圧延装置は非連続タンデム熱間圧延装置であるけれ
ども、これに限定されることなく非連続タンデム冷間圧
延装置であってもよい。また、仕上圧延機の圧延スタン
ド数は６つであるけれども、これに限定されることな
く、５つ以下または７つ以上であってもよい。また、圧
延スタンドの圧延ロールは、２本のワークロールと２本
のバックアップロールとで構成されるけれども、これに
限定されることなく、他の構成であってもよい。また、
圧延ロールの一端部におけるロール間隙変更時間と、他
端部におけるロール間隙変更時間とが同一であるけれど
も、これに限定されることなく、一端部と他端部とにお
けるロール間隙変更時間が異なっていてもよい。

【００５２】

【発明の効果】本発明によれば、圧延ロールの一端部側
と他端部側とにおいて圧延機のミル定数がそれぞれ求め
られるので、圧延荷重が変化したときのロール間隙の変
化量を、圧延ロールの一端部側と他端部側とにおいて、
それぞれ知ることができる。したがって、圧延荷重が変
化する走間板厚変更時に前記ミル定数の差に基づいて、
圧延ロールの一端部側と他端部側とでそれぞれロール間
隙を、精度よく設定することができる。また、走間板厚
変更前後の圧延荷重差ΔＰが求められるので、圧延ロー
ルの一端部側と他端部側とにおける圧延機のミル定数の
差と、前記求めた走間板厚変更前後の圧延荷重差ΔＰと
に基づいて、圧延荷重差ΔＰに対応するロール間隙変化
量をロール間隙補正値ΔＳ₁として求めることができ
る。これによって、圧延ロールの一端部側と他端部側と
のロール間隙を正確に補正することができるので、走間
板厚変更後の圧延中のロール間隙を圧延ロールの一端部
と他端部とで同一にすることができる。したがって、走
間板厚変更後の金属帯の一端部側と他端部側とが、精度
よく平衡して圧延されるので、金属帯の蛇行および絞り
の発生を防止することができる。

【００５３】また、本発明によれば、走間板厚変更中に
おいても、圧延ロールの一端部側と他端部側とのロール
間隙を平衡をとりながら変化させることができるので、
走間板厚変更後の目標ロール間隙に設定が完了するまで
の走間板厚変更途中も金属帯の蛇行および絞りの発生を
抑制することができる。

【００５４】また、本発明によれば、圧延機のミル定数
を圧延ロールの一端部側および他端部側において、それ
ぞれ設定する設定手段が設けられ、設定手段の出力に応
答して走間板厚変更時にロール間隙調整手段を制御する
制御手段が設けられるので、走間板厚変更後の圧延にお
いて、片圧下が防止され、金属帯の蛇行および絞りの発
生を確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態である圧延装置１の概略
構成を示す図である。

【図２】図１に示す仕上圧延機４の圧延スタンドＦ６の
概略構成を示す斜視図である。

【図３】図１に示す圧延装置１のシステム構成を示すブ
ロック図である。

【図４】ミル定数の測定方法を説明するためのフローチ
ャートである。

【図５】圧延ロールの作業側のミル定数Ｍ_WSと駆動側の
ミル定数Ｍ_DSとの差が、ロール間隙に及ぼす影響を示す
図である。

【図６】図３に示すシステム構成の動作を説明するため
のフローチャートである。

【図７】圧延製品の板厚と絞りの発生頻度との関係を示
す図である。

【符号の説明】

１ 圧延装置 ２ スラブ加熱炉 ３ 粗圧延機 ４ 仕上圧延機 ５ 冷却装置 ６ 巻取り機 ７ 金属帯 ８ 先後端位置検出器 １１，１２ ワークロール １３，１４ バックアップロール １７，１８ 圧下シリンダ １９，２０ シリンダ位置検出器 ２３ 電動機 ２４ ロール回転速度検出器 ２９ コイルボックス ３１ プロセスコンピュータ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧延機で金属帯の板厚を圧延中に異なる
   板厚に変更する金属帯の走間板厚変更方法において、 圧延ロールのロール間隙変化量もしくは圧下シリンダ位
   置変化量に対する圧延荷重の変化量を表すミル定数を、
   圧延機の圧延ロールの一端部側および他端部側において
   それぞれ求め、 走間板厚変更時に、圧延ロールの一端部側で求められた
   圧延機のミル定数と他端部側で求められた圧延機のミル
   定数との差に基づいて圧延ロールの一端部および他端部
   におけるロール間隙を、それぞれ設定することを特徴と
   する金属帯の走間板厚変更方法。
2. 【請求項２】 走間板厚変更後の予め定める圧延荷重Ｐ
   ₁と、走間板厚変更前の予め定める圧延荷重Ｐ₀との差を
   求め、前記求めた圧延荷重差ΔＰ（＝Ｐ₁−Ｐ ₀）と、前
   記ミル定数の差とにもとづいて、走間板厚変更後の圧延
   中のロール間隙を圧延ロールの一端部と他端部とで同一
   にするためのロール間隙補正値ΔＳ₁を求め、 前記求めたロール間隙補正値ΔＳ₁に基づいて、圧延ロ
   ールの一端部および他端部におけるロール間隙をそれぞ
   れ設定することを特徴とする請求項１に記載の金属帯の
   走間板厚変更方法。
3. 【請求項３】 走間板厚変更時に、圧延ロールの一端部
   におけるロール間隙変更時間と、他端部におけるロール
   間隙変更時間とが、同一になるようにロール間隙を調整
   することを特徴とする請求項１または２に記載の金属帯
   の走間板厚変更方法。
4. 【請求項４】 金属帯の板厚を圧延中に異なる板厚に変
   更して走間板厚変更を行う圧延装置において、 金属帯の圧延方向に垂直な幅方向にハウジングが固定さ
   れ、 ハウジングには上下に対をなす圧延ロールが回転自在に
   支持され、 この圧延ロールの一端部および他端部におけるロール間
   隙をそれぞれ調整するための手段がハウジングに設けら
   れている圧延スタンドと、 圧延ロールの一端部側および他端部側における圧延機の
   ミル定数をそれぞれ設定する設定手段と、 設定手段の出力に応答し、走間板厚変更後の圧延中のロ
   ール間隙が、圧延ロールの一端部と他端部とで同一にな
   るように走間板厚変更時にロール間隙調整手段を制御す
   る制御手段とを含むことを特徴とする圧延装置。