JP2002520160A - 圧延機でテール寸法を制御するための方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 互いに続けて配置した少なくとも三つのミル・スタンド（１、２、３）を含み、第１スタンド（１）を第２スタンド（２）の上流に配置し、この第２スタンドを第３スタンド（３）の上流に配置した、圧延機で圧延した細長い材料（６）の寸法を制御するための方法。上記スタンドの各々は、２本の離間したロール（４、５）を含む。前記細長い材料をこれらのロールを回転することによって各スタンドのロール間に供給し、スタンド間での張力を少なくとも二つのスタンド間で制御する。第１スタンドを離れる圧延した材料（６）のテール（７）を検出し、前記検出後、第１スタンド（１）と第２スタンド（２）の間の後方張力制御を、このテール（７）が第１スタンドと第２スタンドの間を移動する期間、切り、および第２スタンド（２）と第３スタンド（３）の間の前方張力制御を、このテールが第１スタンドと第２スタンドの間を移動する期間、入れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （技術分野） 本発明は、互いに続けて配置した少なくとも三つのミル・スタンドを含み、第
１スタンドを第２スタンドの上流に配置し、第２スタンドを第３スタンドの上流
に配置し、各前記スタンドが２本の離間したロールを含む圧延機であって、これ
らのロールを回転することによって各スタンドのロール間に細長い材料を供給し
、前記スタンドの少なくとも二つの間でスタンド間での張力を制御する圧延機で
圧延した細長い材料のテール寸法を制御するための方法に関する。本発明は、シ
ートまたはストリップ以外の異形材を生産するための、即ち、種々の形式の熱間
圧延ロッドまたはバー異形材用の連続および半連続圧延機のための制御方法であ
る。更に詳しくは、本発明は、圧延した材料のテール部についての寸法制御に関
する。 本発明は、更に、圧延機において圧延した細長い材料の寸法を制御するための
装置に関する。

【０００２】 （背景技術） ロッド、バー、およびストリップまたはシート以外の類似の異形材を生産する
ための金属の圧延では、典型的には交互する一連のロールを回転する対にまとめ
たミル・スタンドの列に配置する。圧延機は、通常、粗、中間および仕上げ部の
三つの部分に構成する。一つの部分でのミル・スタンドの各対は、例えば、水平
圧延用のロールの組を備え、それで垂直寸法を変える第１ミル・スタンド、およ
びこの第１スタンドと直角に、この例では垂直に配置した第２スタンドのロール
から成る。それで、垂直寸法を第１スタンドで縮減し、水平寸法を第２スタンド
で縮減する。

【０００３】 各ミル・スタンドのロールは、特定のプロファイルに成形した溝を有する。こ
の溝の深さおよびロール間のギャップが圧延した材料の結果としての高さを決め
る。圧延した材料は、高さ寸法が変化するので、それは高さに垂直方向、幅寸法
にも拡がる。もし、この材料がこの溝の輪郭を越えて拡がると、それをオーバー
フィルと呼び、もし、それが溝輪郭まで拡がらないと、それをアンダフィルと呼
ぶ。幅という用語は、以後、ミル・スタンドのロールの軸に平行な、圧延した材
料の直径寸法を示すために使用する。

【０００４】 完成した製品を正しい寸法に作るために必要な、各ミル・スタンドでのロール
の離隔距離および各ミル・スタンドでの相対速度は、圧延開始前に計画で指定す
る。圧延した材料の寸法は、二つの方法によって変えることができ、ロールの離
隔距離、ロールギャップを変えることによって、圧延した材料を思い切ったまた
は控えめな程度に変形する。もう一つの主な方法は、圧延した材料の張力を調整
することによる。

【０００５】 材料がミル・スタンドの間を通ると、何れかの二つのミル・スタンドの間を通
る材料の長さに張力または圧縮力が生ずる。何れか二つのミル・スタンド間の圧
延した材料での張力を以後スタンド間での張力と言う。圧延した材料の物理的寸
法、特に幅は、このスタンド間での張力を変えることによって影響することがで
きる。このスタンド間での張力は、一つのミル・スタンドのロールの第２ミル・
スタンドのロールに対する速度を調節することによって変る。

【０００６】 基準点の方へ下流に動く圧延した材料のスタンド間での張力は、後方張力（バ
ックテンション）として知られる。基準点から離れて下流に動く圧延した材料の
スタンド間での張力は、前方張力（フロントテンション）と呼ぶ。前方張力を使
う圧延した材料を操作する方法および後方張力を使う方法が知られる。後方張力
への調整が、圧延した材料の幅寸法に影響する際に前方張力より３倍まで有効で
あるので、より普通に使われる。後方張力を測定し、その測定値を使ってロール
速度を制御することが、例えば、ＧＢ２，００９，９４７から知られる。

【０００７】 しかし、規格外寸法に圧延した材料の量を減らすために、圧延機制御システム
での改善が必要である。半連続式熱間圧延の実務では、ビレットを一度に一つず
つ圧延する。圧延機に入るビレットの最初の部分は、ヘッドエンドとして知られ
る。寸法制御が、特にテールエンドとして知れれる、圧延した材料の最終部分に
ついて必要である。圧延した材料のテールが第１ミル・スタンドと第２ミル・ス
タンドの間を移動してこの第１ミル・スタンドを離れると直ぐ、スタンドのそれ
らの対の間の後方張力を使ってこの圧延した材料に寸法制御をもたらす能力が無
くなる。これは、この材料のテールに対する寸法制度の維持を困難にし、それは
、ミル・スタンド間の距離に依って、圧延した全てのビレットに数メートルに亘
るかも知れない。圧延した材料のテールの寸法を制御する方法が必要である。

【０００８】 （発明の概要） この発明の目的は、圧延した材料のテールの幅を制御することである。この発
明の更なる目的は、圧延機のあらゆる部分で圧延した材料のテールの幅について
の制御を改善することである。

【０００９】 これらの目的は、この第１スタンドを離れる圧延した材料のテールを検出する
こと、上記検出後、この第１スタンドと第２スタンドの間の後方張力制御を、こ
のテールが第１スタンドと第２スタンドの間を移動する期間に、止めること、お
よびこの第２スタンドと第３スタンドとの間の前方張力制御を、このテールが第
１スタンドと第２スタンドの間を移動する期間には、入れることで達成する。こ
の発明による制御方法の更なる発展は、付加的な請求項２ないし請求項５の特色
の特徴がある。

【００１０】 本発明は、圧延機の任意の部分で、ミル・スタンドの任意の対の間の圧延した
材料のテールの幅を制御するための方法である。このテールが圧延機を通過する
ときに、ミル・スタンドの各連続する対に対して、制御を前方張力へ切換える。
本発明は、圧延した材料の幅についての制御をこのテールに及す。前方張力によ
ってこの圧延した材料のテールの幅を調整する目的でのスタンド間での張力を増
減するための調整は、この方法を使ってミル・スタンドの任意の対の間で行うこ
とができる。

【００１１】 この制御方法の利点は、それが各圧延したビレットで規格外の圧延した材料の
量を減らすことである。更なる利点は、それを、仕上げ部のスタンドの最終対を
唯一の例外に、ミル・スタンドの任意の対に適用できることである。尚更なる利
点は、この制御方法を圧延機の任意の部分、粗部、中間部または仕上げ部に適用
できることである。その上尚更なる利点は、この方法が測定および制御装置しか
必要とせず、例えば、自動ロールギャップ離隔装置を備えた新しいミル・スタン
ドを必要ないので、それを既存の圧延機に容易に再装備できることである。この
方法のその上尚更なる利点は、圧延機の全部分に亘る制御が仕上げ部で小さく、
僅かな修正しか必要ないことを意味することである。それは、圧延した材料の寸
法がより安定しているので、ロールおよび案内レールの摩耗が少ないことも意味
する。 この圧延機を制御するためのこの発明の装置は、前記請求項および以下の説明
でより厳密に定義する。

【００１２】 （好適実施例の説明） 添付の図面を参照して、この発明の実施例の詳細な説明を以下に続ける。 幅という用語は、以後、ミル・スタンドのロールの軸に平行な、圧延した材料
の直径を示すために使用する。

【００１３】 図１および図２は、三つのミル・スタンド１、２、３を含む圧延機の一部を示
す。各スタンドは、二つの離間した、平行ロール４、５を含む。細長い材料６を
これらのロール間に供給する。この材料のテールには、参照数字７が付けてある
。矢印１４は、この供給方向を示す。

【００１４】 図３は、この細長い材料の寸法を制御するための、この発明による装置のブロ
ック線図である。手段８、９、１０は、各スタンドのロールの回転速度を制御す
るように構成してある。これらの回転手段８、９、１０は、電気モータによって
構成するのが好ましい。上記スタンドの少なくとも二つの間のスタンド間での張
力を制御するために、手段１１が設けてある。上記第１スタンドを離れる、圧延
した材料のテールを検出するために手段１２が設けてある。上記検出手段１２は
、上記スタンド間制御手段１１に接続してある。上記制御手段１１は、この検出
手段から検出信号を受けてから、この第１スタンド１と第２スタンド２の間の後
方張力制御を、テール７がこの第１スタンドと第２スタンドの間を移動する期間
、切り、およびこの第２スタンド２と上記第２スタンドの下流に配置した第３ス
タンド３との間の前方張力制御を、このテールが第１スタンドと第２スタンドの
間を移動する期間、入れるように構成してある。上記第２スタンド２と上記第３
スタンド３の間の材料の幅を測定するために、手段１３が設けてある。この測定
手段は、この測定した幅に基づいてスタンド間での張力を調整するために、上記
スタンド間での張力制御手段１１に接続してある。この測定手段１３は、一つ以
上のミル・スタンドの後で圧延した材料の幅を実質的に連続的に測定するように
構成してある。手段８、９、１０は、各ミル・スタンドのロールの速度を独立に
制御するように構成してある。この手段１２は、あらゆるミル・スタンドでテー
ル位置を検出するように構成してある。

【００１５】 この発明による制御方法は、あらゆる対のミル・スタンドの第１ミル・スタン
ドの後および第２ミル・スタンドの後でこの幅を実質的に連続的に測定し且つ記
憶するための測定手段を備える圧延機で行う。各ミル・スタンドの速度は、カス
ケードシステムを介して独立に制御する。これらのミル・スタンド・モータも各
ミル・スタンドでモータ電流を測定するための手段を備え、それを使って、圧延
した材料のテールがミル・スタンドのロールギャップを離れるときを検出する。
これは、圧延した材料のテールが出るためにそのミル・スタンドでの負荷が変化
するとモータ電流が変化するので可能である。また、光学手段およびセンサのよ
うな、他の手段も上記検出を行うために勿論適用可能である。

【００１６】 圧延した材料のテールのための制御方法の工程は次の通りである： −上記圧延した材料の幅を少なくとも第２ミル・スタンドの後で絶えず測定し、 −第１ミル・スタンドのロールギャップを離れる圧延した材料のテールを検出し
、 −この第２ミル・スタンドへ信号を送ってこのテールが第１ミル・スタンドと第
２ミル・スタンドの間を移動する期間、後方張力制御を止め、 −この第２ミル・スタンドへ信号を送ってこのテールが第１ミル・スタンドと第
２ミル・スタンドの間を移動する期間、前方張力制御を入れ、 −第２ミル・スタンドの後の上記圧延した材料の幅の、公差外である測定した変
化が、結果として第２ミル・スタンドの速度の、その下流の次のミル・スタンド
の速度に対する前方張力調整になって、このテールが第１ミル・スタンドと第２
ミル・スタンドの間を移動する間、第２ミル・スタンドを離れる圧延した材料の
幅の測定した差を修正し、 −第２ミル・スタンドのロールギャップを離れる圧延した材料のテールを検出し
、 −圧延した材料の次のビレットのヘッドエンドに備えて、信号を送って第１ミル
・スタンドと第２ミル・スタンドの間の後方張力に対する制御をリセットする。

【００１７】 圧延した材料の高さおよび幅の測定は、ＡＢＢインダストリアル システムズ
ＡＢが製造するＵゲージを使って行うのが好ましい。この発明の範囲内で、圧延
した材料の直径を測定するために、レーザまたはカメラのような光学機器、また
は光学的方法と機械センサの組合せを使うことも可能である。

【００１８】 上に提示した説明は、この発明の着想の例示に過ぎず、その上にこの発明を構
築すると考えるべきである。従って、当業者にはこの発明の範囲から離れること
なく詳細な修正を行えることは明白である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明による第１ミル・スタンドを通過する前の、圧延した材料のテールを
概略的に示す。

【図２】 この発明による第１ミル・スタンドを離れた後の、圧延した材料のテールを概
略的に示す。

【図３】 圧延機で圧延した細長い材料の寸法を制御するための装置のブロック線図であ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ， ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，Ｎ Ｏ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ， ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 続けて配置した少なくとも三つのミル・スタンド（１、２、
   ３）を含み、第１スタンド（１）を第２スタンド（２）の上流に配置し、該第２
   スタンドを第３スタンド（３）の上流に配置し、前記スタンドの各々が２本の離
   間したロール（４、５）を含む圧延機であって、これらのロールを回転すること
   によって各スタンドのロール間に細長い材料を供給し、前記スタンドの少なくと
   も二つの間でスタンド間での張力を制御する圧延機で圧延した前記細長い材料（
   ６）の寸法を制御するための方法に於いて、前記第１スタンドを離れる圧延した
   材料（６）のテール（７）を検出すること、該検出後、第１スタンド（１）と第
   ２スタンド（２）との間の後方張力制御を、前記テール（７）が第１スタンドと
   第２スタンドとの間を移動する期間には、止めること、および第２スタンド（２
   ）と第３スタンド（３）との間の前方張力制御を、前記テールが第１スタンドと
   第２スタンドとの間を移動する期間には、行うことを特徴とする方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載された方法に於いて、前記材料（６）の幅を
   前記第２スタンド（２）と第３スタンド（３）との間で測定すること、および前
   記スタンド間での張力制御を、後方張力制御と前方張力制御の両方の間、そのよ
   うな測定に基づいて調整することを特徴とする方法。
3. 【請求項３】 請求項２に記載された方法に於いて： −前記第２スタンド（２）の後の前記圧延した材料（６）の幅の、公差外である
   測定した差が、結果として前記第３スタンド（３）のロール（４、５）の回転速
   度に相対する前記第２スタンドのロール（４、５）の回転速度への前方張力調整
   になって、前記テール（７）が第１スタンド（１）と第２スタンド（２）との間
   を移動する間に、該第２スタンドを離れる圧延した材料の幅の測定した差を修正
   することを特徴とする方法。
4. 【請求項４】 請求項２または請求項３に記載された方法に於いて、前記圧
   延した材料（６）のテール（７）が第１スタンドと第２スタンドとの間を移動す
   る間に、前記圧延した材料の測定した寸法ずれを修正するために、前方張力制御
   を使って前記第２スタンド（２）のロール（４、５）の回転速度に変化を与える
   ことを特徴とする方法。
5. 【請求項５】 請求項１から請求項４までの何れか１項に記載された方法に
   於いて： −前記第２スタンド（２）のロールギャップを離れる圧延した材料（６）のテー
   ルを検出し、 −圧延した材料の次のビレットのヘッドエンドに備えて、信号を送ってこの第１
   スタンド（１）と第２スタンド（２）との間の後方張力に対する制御をリセット
   することを特徴とする方法。
6. 【請求項６】 互いに続いて配置された少なくとも三つのミル・スタンド（
   １、２、３）を含み、第１スタンド（１）を第２スタンド（２）との上流に配置
   し、該第２スタンドを第３スタンド（３）の上流に配置し、前記スタンドの各々
   が２本の離間したロール（４、５）を含む圧延機で圧延した細長い材料（６）の
   寸法を制御するための装置あって、各スタンドの前記ロール間に前記材料を供給
   するために、前記ロール（４、５）の回転速度を制御するための手段（８、９、
   １０）、前記ロールの少なくとも二つの間のスタンド間での張力を制御するため
   の手段（１１）を含む制御装置に於いて、該装置が前記第１スタンド（１）を離
   れる圧延した材料のテール（７）を検出するための手段（１２）を含むこと、前
   記検出手段が前記スタンド間制御手段（１１）に接続してあること、そして前記
   制御手段（１１）が、前記検出手段（１２）から検出信号を受けてから、第１ス
   タンド（１）と第２スタンド（２）との間の後方張力制御を、前記テール（７）
   が第１スタンドと第２スタンドとの間を移動する期間に、止め、および前記第２
   スタンド（２）と第３スタンド（３）との間の前方張力制御を、前記テールが第
   １スタンドと第２スタンドとの間を移動する期間に、行うように構成してあるこ
   とを特徴とする制御装置。
7. 【請求項７】 請求項６に記載された装置に於いて、該装置が前記第２スタ
   ンド（２）と前記第３スタンド（３）との間の前記材料の幅を測定するための手
   段（１３）を含むこと、前記測定した幅に基づいて前記スタンド間での張力を調
   整するために、前記測定手段（１３）が前記スタンド間での張力制御手段（１１
   ）に接続してあることを特徴とする装置。