JP2002273509A - 金属帯の形状制御方法 - Google Patents

金属帯の形状制御方法

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JP2002273509A
JP2002273509A JP2001073775A JP2001073775A JP2002273509A JP 2002273509 A JP2002273509 A JP 2002273509A JP 2001073775 A JP2001073775 A JP 2001073775A JP 2001073775 A JP2001073775 A JP 2001073775A JP 2002273509 A JP2002273509 A JP 2002273509A
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roll
tension
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cvc
rolls
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Hajime Nagai
肇 永井
Yasumichi Sunamori
泰理 砂盛
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JFE Steel Corp
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Kawasaki Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧延機における形状制御用ロールの偏磨耗に
起因する次工程での金属帯の蛇行発生を防止する。 【解決手段】 少なくとも1対の形状制御用ロールを有
する圧延機において、前記圧延機の出側で金属帯の幅方
向の張力パターンを測定し、該張力パターンに応じて、
前記の少なくとも1対の形状制御用ロールを、ロール軸
方向に同方向に同時にシフトする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷延鋼帯に代表さ
れる金属帯の形状制御方法に関し、特に、冷間圧延機等
での形状制御における形状制御ロールの偏磨耗に起因し
て発生する金属帯の片伸び等の形状不良を抑制し、次工
程での蛇行発生を防止するものである。なお、以下で
は、形状制御を行う圧延機の例としてCVC(Continuo
us Variable Crown )ミルについて説明するが、本発明
はこれに限定されず、ロールクロス方式のHCミル等、
各種の形状制御ミルに対して幅広く適用できるものであ
ることは言うまでもない。
【0002】
【従来の技術】CVCミルは、主に鋼帯等の金属帯を圧
延するワークロールのバックアップロールとして凹凸ク
ラウンを有するロールを適用し、上下の当該ロールをロ
ール軸方向の相反する方向にシフトさせることでロール
バレル位置方向のロールギャップ量パターンを変化さ
せ、金属帯の形状制御を行うミルである。
【0003】なお、CVCミルとしては、ワークロール
そのものに凹凸クラウンを有するロールを適用する場合
もある。また、一般的に、CVCミルには、そのメイン
となるCVCロールシフト制御機構の他にも、ロールベ
ンディング装置、ロールレベリング装置、クーラントに
よるロール幅方向冷却装置等が併設されており、それら
によって総合的な形状制御を行っている。また、金属帯
の形状を検出する手段として、ミル出側に金属帯の張力
パターン検出手段等が設置される。
【0004】ここで、張力パターン検出手段によって金
属帯の片伸び形状が検出されると、ロールレベリング制
御が実施され、形状修正が行われる。また、両端伸び、
中央伸びに対しては、ロールベンディング制御、また
は、CVCロールシフト制御が適用される。一方、非対
称的な金属帯形状の修正には、ロールクーラントによる
金属帯幅方向冷却制御が有効とされている。
【0005】以上のように各形状制御を複合的に実施す
ることで、当該金属帯の形状を目標形状となるように修
正するのである。CVCロールシフト制御に適用する上
下1対のCVCロールは、図3に模式的に示すように、
横に倒した徳利状のロール、すなわち、上CVCロール
2aと下CVCロール2bとを点対称となるようにして構成
することを特徴とする。ここで、図3においては、被圧
延材である金属帯、金属帯に直接接するワークロールの
記載を省略して簡略化して記載している。
【0006】図4(a)、(b)にそれぞれ実線で示す
ように、圧延開始時には、上下のCVCロール2a、2bの
ロール径プロフィルは3次関数曲線の形状とされてい
る。一方、上下CVCロールの隙間となるおけるギャッ
プ相当量(g)は、上下CVCロールを点対象に配する
ことから、その3次の項が相殺され、図4(c)に示す
ようにロールバレル位置方向に対し2次曲線の分布とな
る。
【0007】すなわち、CVCロールシフト制御におい
ては、上下CVCロールが点対称であることを前提とし
て、そのロールを上下逆方向にシフトさせることで2次
曲線の分布となっているギャップ相当量パターンを制御
し、被圧延材である金属帯の形状制御を行うのである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記C
VCミルにおけるCVCロールシフト制御には、次のよ
うな問題がある。すなわち、CVC制御に用いるCVC
ロールのロール形状は、圧延を重ねるにつれてロール磨
耗のために変化し、圧延終了時には、図4(a)、
(b)にそれぞれ破線で示すように、点対称の形状から
大きくずれてくる。そのため、図4(c)に破線で示す
ように、ロールギャップ相当量(g)の2次関数曲線分
布にずれが生じて非対称となり、形状制御にアンバラン
スが生じて金属帯の幅方向で張力差が大きくなり金属帯
の形状が片伸び等の非対称形状となる。
【0009】その結果、次工程の、例えば、連続焼鈍ラ
インや連続めっきラインにおける通板で金属帯の形状非
対称に起因する蛇行が発生し、最悪の場合、それらのラ
インにおいて操業不能の事態に陥る可能性もあった。そ
のため、併設されている他の形状制御手段であるロール
レベリング制御やロール幅方向冷却制御等を適用して形
状の修正制御を行うことが必要となり、また、修正しき
れない場合にはCVCロールそのものを交換することが
必要となる場合もあった。
【0010】本発明は、上記ロールギャップ相当量
(g)の非対称状態によるCVCロールでの形状制御の
ずれを補正することで、次工程での金属帯の蛇行発生を
解消することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、以下の(1)
〜(4)に記載の金属帯の形状制御方法によって上記課
題を解決したのである。 (1)少なくとも1対の形状制御用ロールを有する圧延
機において、前記圧延機の出側で金属帯の幅方向の張力
パターンを測定し、該張力パターンに応じて、前記の少
なくとも1対の形状制御用ロールを、ロール軸方向に同
方向に同時にシフトすることで、形状制御用ロールの偏
磨耗に起因する金属帯の幅方向の張力差を抑制すること
を特徴とする金属帯の形状制御方法。 (2)前記圧延機がCVCミルであり、前記の少なくと
も1対の形状制御用ロールが1対の上下CVCロールで
あることを特徴とする上記の(1)に記載の金属帯の形
状制御方法。 (3)前記張力パターンを、前記金属帯の幅方向左右両
端部の張力差とすることを特徴とする上記の(1)また
は(2)に記載の金属帯の形状制御方法。 (4)前記張力パターンを、分割型接触式張力検出器で
測定した張力パターンとすることを特徴とする上記の
(1)または(2)に記載の金属帯の形状制御方法。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の形状制御方法の好適な実
施の形態を図1、および、図2に基づき説明する。鋼帯
に代表される金属帯1を圧延する冷間圧延機(CVCミ
ル)2は、金属帯1に直接接して圧延を行う上下ワーク
ロール2c、2dと、その上下ワークロール2c、2dのバック
アップロールとして形状制御を行う上下CVCロール2
a、2bとから構成される。なお、ここでは、以上の2対
のロールで構成される4ロールの圧延機を例示したが、
例えば、更に1対のバックアップロールを配した6ロー
ル構成の圧延機とする場合もある。
【0013】上下CVCロール2a、2bは、油圧シリンダ
等で構成する上下ロールシフト機構3a、3bによりロール
軸方向にシフト可能な構造とされており、既に説明した
ように、上下CVCロール2a、2bを互いに逆方向にシフ
トさせてそのシフト位置を制御することで金属帯の形状
制御を行う。本発明においては、上記の通常の形状制御
に加えて、磨耗が生じたCVCロールによる形状制御の
不良を修正し、次工程での金属帯の蛇行発生を未然に防
止できるようにしたことを特徴とする。
【0014】すなわち、CVCミル2出側の下流に設置
した張力パターン検出用の張力検出装置4で、金属帯幅
方向の作業側と駆動側の両端部での張力を検出し、その
検出信号に基づいて張力差演算部5で張力差を算出す
る。そして、算出した張力差と、張力差設定部6で設定
した張力差設定値を基にシフト指令値演算部7で演算を
行い、その演算結果に基づいてCVCロールシフト制御
部8で上下ロールシフト機構3a、3bの制御を実施し、上
下CVCロール2a、2bの磨耗に起因する金属帯の片伸び
を修正する制御を行う。
【0015】金属帯の幅方向両端部の張力差(すなわ
ち、(作業側−駆動側)張力差)と金属帯の次工程にお
ける蛇行量との関係は例えば図5に示すようにほぼ一次
の関係にあることから、上下CVCロール2a、2bを制御
して張力差を解消することで次工程での金属帯の通板時
における蛇行を確実に防止することができるのである。
この形状修正制御は、主に上下CVCロール2a、2bの偏
磨耗に起因する点対称からのずれを修正することで実現
できる。具体的には、上下CVCロール2a、2bを同方向
に同時に移動させ、非対称となったロールギャップ相当
量(g)の分布を対称に近づけるようにし、上記の張力
差を抑制するのである。こうすることで、金属帯の幅方
向の形状分布を再び左右対称に近づけることができ、次
工程での蛇行発生の防止が可能となる。
【0016】次に、図2に示すように、張力パターンを
検出する手段として、分割式張力測定ロール14を適用し
て本発明の形状制御を行うようにしてもよい。この場
合、分割式張力測定ロール14で測定した張力パターンを
張力分布測定部15に取り込み、その張力パターンを基に
張力モーメント演算部16で張力モーメントを演算し、そ
の演算した張力モーメントと、あらかじめモーメント設
定部17で設定したモーメントとからシフト指令値演算部
7でシフト指令値を演算し、その演算結果に基づき、C
VCロールシフト演算部8で上下CVCロール2a、2bの
シフト量を算出し、形状制御を行う。
【0017】
【実施例】本発明の金属帯の形状制御方法を、金属帯と
して鋼帯を用い、CVCロールを配した冷間圧延機、す
なわち、CVCミルに適用した。これを本発明例とす
る。本発明例では、上下CVCロールをロール軸方向に
逆方向にシフトさせて行う通常の形状制御に加え、図1
において説明した張力検出装置をCVCミル出側に配設
し、その張力検出装置で検出した張力差に基づいて、C
VCミルに配した上下CVCロールをロール軸方向に同
方向に同時にシフトさせる制御を重畳させ実施するよう
にした。
【0018】一方、CVCミルに配した上下CVCロー
ルを、ロール軸方向に逆方向にシフトさせて行う通常の
形状制御のみを適用した例を従来例とした。図6におい
て黒丸(●)で示す従来例では、CVCロールの偏磨耗
に起因する金属帯のいずれか一方への片伸びが顕著であ
り、大きな張力差が生じて次工程である連続焼鈍ライン
において焼鈍設備入側で蛇行許容限界を超えてしまう場
合もあり、次工程における搬送トラブルの原因ともなっ
ていた。
【0019】一方、図6において白丸(○)で示す本発
明例では、金属帯の片伸びが顕著となることもなく、張
力差を規定範囲内に収めるように制御されており、次工
程においても蛇行許容範囲を超えることがなくなった。
【0020】
【発明の効果】本発明によって、圧延を重ねるにつれて
顕著となるCVCロールの偏磨耗に対応し、金属帯の片
伸びを防止した形状制御を実現することができるように
なり、次工程での金属帯の蛇行発生を抑制することが可
能となった。その結果、CVCロールの許容磨耗範囲を
大幅に拡大することができ、その寿命を延長させて交換
周期を大幅に拡大できるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の形状制御方法の好適な実施形態を説明
する模式図である。
【図2】本発明の形状制御方法の他の好適な実施形態を
説明する模式図である。
【図3】CVCロールのロール形状を説明するための模
式図である。
【図4】CVCロールの圧延開始時と終了時の形状変化
を説明する模式図である。
【図5】CVCミル出側の張力差と蛇行量の関係の例を
示すグラフである。
【図6】本発明の形状制御方法の適用例と適用しない例
を比較したグラフである。
【符号の説明】
1 金属帯(冷延鋼帯) 2 冷間圧延機(CVCミル) 2a 上CVCロール 2b 下CVCロール 2c 上ワークロール 2d 下ワークロール 3a 上ロールシフト機構 3b 下ロールシフト機構 4 張力検出装置 5 張力差演算部 6 張力差設定部 7 シフト指令値演算部 8 CVCロールシフト制御部 14 分割式張力測定ロール 15 張力分布測定部 16 張力モーメント演算部 17 モーメント設定部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも1対の形状制御用ロールを有
    する圧延機において、前記圧延機の出側で金属帯の幅方
    向の張力パターンを測定し、該張力パターンに応じて、
    前記の少なくとも1対の形状制御用ロールを、ロール軸
    方向に同方向に同時にシフトすることで、形状制御用ロ
    ールの偏磨耗に起因する金属帯の幅方向の張力差を抑制
    することを特徴とする金属帯の形状制御方法。
  2. 【請求項2】 前記圧延機がCVCミルであり、前記の
    少なくとも1対の形状制御用ロールが1対の上下CVC
    ロールであることを特徴とする請求項1に記載の金属帯
    の形状制御方法。
  3. 【請求項3】 前記張力パターンを、前記金属帯の幅方
    向左右両端部の張力差とすることを特徴とする請求項1
    または2に記載の金属帯の形状制御方法。
  4. 【請求項4】 前記張力パターンを、分割型接触式張力
    検出器で測定した張力パターンとすることを特徴とする
    請求項1または2に記載の金属帯の形状制御方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100413608C (zh) * 2005-03-28 2008-08-27 宝山钢铁股份有限公司 一种用以支撑连续可变凸度轧机工作辊的支撑辊
CN102836878A (zh) * 2012-09-20 2012-12-26 北京科技大学 一种超宽板带六辊冷轧机机型
CN112872049A (zh) * 2021-01-28 2021-06-01 邯郸钢铁集团有限责任公司 一种冷轧超高强专用中间辊辊形的配型方法

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