JP2004066263A - Method for rolling structual steel - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for rolling bar steel, by which highly precise dimensional control is attained without any dimensional variation over the entire length of a product. <P>SOLUTION: When expressing the velocity in the top part of a material 13 to be rolled between a finishing mill 4 and the final finishing mill 5 until the nose of the material 13 to be rolled enters the final finishing mill 5 by V0 and the velocity of the middle part of the material 13 to be rolled until the rear end of the material 13 to be rolled is passed through the finishing mill 4 by V1, the value of a linear velocity ratio : R=ä(V1-V0)/V0}×100 at which the dimensions over the entire length of the product after the final finish rolling is made uniform is beforehand determined. The velocity of the top part is measured in actual operation and, when expressing the measured value by V0', the target velocity V1' of the middle part is determined by V1'=V0'+V0'×R/100 by using the value of the predetermined linear velocity ratio R. By controlling the revolving speed of the driving motor of the final finishing mill 5 before the nose of the material 13 to be rolled enters the final finishing mill 5, the velocity of the middle part of the material 13 to be rolled is controlled so as to be the target velocity V1' of the middle part. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、条鋼の圧延方法に関する。なお、本発明でいう「条鋼」とは、線材、棒鋼をいう。
【0002】
【従来の技術】
条鋼連続圧延機における圧延製品の寸法精度は、被圧延材に作用する張力に影響を受け、張力が大きくなれば、偏径差が大きくなる(真円度が悪くなる)。一方、張力がなくなると、ロールスタンド間で被圧延材が脈動してコブル(ミスロール:圧延材が通過中に詰まること)が発生する。
そのため、コブルを発生することなく、製品の寸法精度向上と、寸法変動低減を実現するためには、被圧延材に作用するテンション(張力)を最小かつ一定に制御する必要がある。
【0003】
従来より、条鋼連続圧延ラインにおける張力制御技術として、例えば、特開平4−89124号公報に記載のものが公知である。
この従来の技術は、圧延速度が一定の第1線材圧延機の後段に設けられ、該第1線材圧延機の圧延に続いて精度の高い仕上げ圧延を更に施すための第2線材圧延機の速度制御装置であって、前記第1線材圧延機を通過した線材の脈動を検出する脈動検出装置と、該脈動検出装置により検出された線材の脈動に基づいて、該脈動が解消されるように前記第2線材圧延機の回転速度を制御する回転速度制御手段とを含むことを特徴とする線材圧延機の速度制御装置であった。
【0004】
この従来の技術によれば、第1線材圧延機を通過した線材の脈動が脈動検出装置により検出され、回転速度制御手段により、その脈動に基づいてその脈動が解消されるように前記第2線材圧延機の回転速度が制御されるので、第2線材圧延機の手前において線材の引っ張りや緩みが生じることなく適切に線材の張力が維持され、線材の寸法精度が低下したり或いは破断が生じることなく、高精度の線材が能率良く得られるものであった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記特開平4−89124号公報に記載の従来の張力制御では、線材の脈動検出すなわち張力検出を、画像処理によって行っているため、計算遅れや計算誤差などの課題を有するものであった。
また、前記従来のものは、線材の脈動を検出するものであるから、線材が第1及び第2線材圧延機で共に圧延されている状態での制御であり、従って、安定状態になってからの制御であるので、線材が第2線材圧延機に咬み込まれた瞬間から制御し難く、線材先端部に未制御部分が残り、また、線材尾端部においても、制御できないものであったので、製品全長にわたって寸法変動を制御しにくいものであった。
【0006】
更に、前記従来のものは、張力を制御するのみなので、製品寸法を目標値に調整できないという問題があった。
そこで、本発明では、上記従来技術で示したような問題点を改善すること、つまり、複雑な演算処理をすることなく、製品寸法を全長において保証することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明は、次の手段を講じた。即ち、本発明の特徴とするところは、仕上げ圧延機とその下流側の最終仕上げ延機とを備えた圧延ラインで被圧延材を圧延する条鋼の圧延方法において、前記被圧延材の先端が前記仕上げ圧延機を出て前記最終仕上げ圧延機に入るまでの、前記仕上げ圧延機と最終仕上げ圧延機間に於ける被圧延材のトップ部速度をV0とし、前記被圧延材の後端が前記仕上げ圧延機を抜けるまでの被圧延材のミドル部速度をV1したとき、前記最終仕上げ圧延機を出た後の製品の全長にわたって寸法が均一となる線速比R={(V1−V0)/V0}×100の値を予め求めておき、実操業において前記トップ部速度を計測し、該計測値をV0’としたとき、前記予め求めておいた線速比Rの値を用いて、目標ミドル部速度V1’を、V1’=V0’+V0’×R/100と求め、前記被圧延材の先端が前記最終仕上げ圧延機に入る前に、前記最終仕上げ圧延機の駆動モータ回転数を制御して、前記被圧延材のミドル部速度を記目標ミドル部速度V1’となるように制御する点にある。
【0008】
前記構成の本発明によれば、被圧延材の先端が前記最終仕上げ圧延機に入る前に、前記最終仕上げ圧延機の駆動モータ回転数を制御するので、製品全長にわたって、寸法変動が一定とされる。
また、他の本発明の特徴とするところは、仕上げ圧延機とその下流側の最終仕上げ延機とを備えた圧延ラインで被圧延材を圧延する条鋼の圧延方法において、前記被圧延材の先端が前記仕上げ圧延機を出て前記最終仕上げ圧延機に入るまでの、前記仕上げ圧延機と最終仕上げ圧延機間に於ける被圧延材のトップ部速度をV0とし、前記被圧延材の後端が前記仕上げ圧延機を抜けるまでの被圧延材のミドル部速度をV1したとき、前記最終仕上げ圧延機を出た後の製品の全長にわたって寸法が均一となる線速比R={(V1−V0)/V0}×100の値を予め求めておき、実操業において前記トップ部速度を計測し、該計測値をV0’としたとき、前記予め求めておいた線速比Rの値を用いて、目標ミドル部速度V1’を、V1’=V0’+V0’×R/100と求め、前記最終仕上げ圧延機が前記被圧延材を圧延中に、該最終仕上げ圧延機の駆動モータ回転数を制御して、前記被圧延材のミドル部速度を前記目標ミドル部速度V1’となるように制御するこ点にある。
【0009】
前記構成の本発明によれば、最終仕上げ圧延機に被圧延材が咬み込まれた後に、制御が行われるのであるが、本発明の演算処理は極めて簡単なものであるので、時間遅れなく処理でき、咬み込まれた瞬間から制御が可能となるので、従来技術ほど先端部に未制御部分が生じず、製品の全長にわたって均一な制御ができる。
前記線速比Rにおける前記最終仕上げ圧延機のロール周速度Vrと前記被圧延材の速度V1との関係を予め求めておき、この関係を基に、前記目標ミドル部速度V1’となるように、前記最終仕上げ圧延機の駆動モータ回転数を制御するのが好ましい。
【0010】
前記構成の本発明によれば、予め求めた関係をテーブル等として記憶して処理することができるので、処理速度が速くなる。
前記最終仕上げ圧延機のロール隙変動ΔSと製品寸法変動Δdとの関係、及び、前記線速比Rにおける前記ロール隙変動ΔSとロール周速変動ΔVrの関係を予め求めておき、これら関係を基に、製品寸法が適正寸法となるように、前記最終仕上げ圧延機のロール隙を制御すると共に、前記目標ミドル部速度V1’となるように、前記最終仕上圧延機の駆動モータ回転数を制御するのが好ましい。
【0011】
このような処理を行うことにより、製品寸法を目標値に設定することができる。
前記仕上げ圧延機の出側寸法変動量Δdmと製品寸法変動Δdとの関係、及び、前記線速比Rにおける前記寸法変動量Δdmと前記最終仕上げ圧延機のロール周速変動量ΔVrの関係を予め求めておき、これら関係を基に、製品寸法が適正寸法となるように、前記仕上げ圧延機の出側寸法dmを制御すると共に、前記目標ミドル部速度V1’となるように、前記最終仕上圧延機の駆動モータ回転数を制御することもできる。
【0012】
前記線速比Rを0.1〜5%とするのが好ましい。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき、本発明の実施の形態を説明する。
図1に、線材圧延のレイアウトの1例を示す。
この圧延ラインは、加熱炉1で加熱したビレットを、粗圧延機2、中間圧延機3で圧延した後、仕上げ圧延機4、最終仕上げ圧延機5で圧延し、レイングヘッド6で巻き取るものである。尚、通常は、仕上げ圧延機4と最終仕上げ圧延機5の間に、水冷装置7が設けられている。
【0014】
前記仕上げ圧延機4、最終仕上げ圧延機5にはブロックミルが採用され、例えば、直径5.5mmの線材の場合、仕上げ圧延機4の出側での線速は80m/s、最終仕上げ圧延機5での速度は120m/s等の高速となる。
なお、ここでいう「ブロックミル」とは、通常可変速電動モーターからなる共通駆動装置で、複数のスタンドが駆動される圧延機を意味するものであり、当然サイジングミルも含まれる。
前記線材圧延における圧延変形では、前方及び後方張力が付加されると、圧延後の自由面の幅寸法は小さくなる。このため、中間圧延機3では各スタンド間の張力が無張力かつ一定となるように、スタンド間でループを形成し、このループ量が一定となるように、各スタンドのロール回転数が調整される制御が行われている。
【0015】
しかし、仕上げ圧延機4と最終仕上げ圧延機5間では、高速かつ細径となり、ループを形成することによりコブルの危険性がでてくるためにループ制御が不可能になる。
本発明は、このような仕上げ圧延機4と最終仕上げ圧延機5間の張力制御に関わるものである。
図2に示すものは、仕上げ圧延機4と最終仕上げ圧延機5間に張力がある場合の製品全長の幅寸法の変化である。
【0016】
図3は、仕上げ圧延機4と最終仕上げ圧延機5間の張力を小さくしていった場合の製品全長の幅寸法の変化を示す。
前記図2において、製品ミドル部の幅寸法がボトム部と比較して小さくなるのは、圧延機4,5間に張力が働いているためである。
この張力を小さくし、ほぼ無張力状態に近づけると、前記図3のように製品全長にわたって均−な寸法になるが、目標値から外れている。
このように目標値から外れる場合は、−般的に最終仕上げ圧延機5の第1スタンド目のロール隙Sを圧下し、寸法を調整する。このような目標値からのズレは、圧延される鋼種、圧延温度、圧延速度、孔型の磨耗などが原因であり、このロール隙Sの調整はかならず必要となるものである。
【0017】
以上から、製品を全長にわたって目標寸法とするためには、圧延機4,5間の張力調整で全長の変動を調整し、ロール隙S調整にて目標値に合わす必要があることが分かる。
そこで、本発明は、前記張力調整を行うに際して、演算等で張力を求めることなく制御しようとするものである。
図4は、前記図1における仕上げ圧延機4と最終仕上げ圧延機5の詳細図であり、前記水冷装置7は図示省略されている。
【0018】
前記仕上げ圧延機4には、ブロックミルが採用され、複数列のワークロール(水平ロールと垂直ロールの組み合わせ)が直列状に配置されており、これらワークロールを回転駆動させるための単一の駆動モータ8が設けられている。また、各ワークロールの圧下量を設定する圧下装置9が設けられている。
最終仕上げ圧延機5には、サイジングミルが採用され、複数列のワークロール(水平ロールと垂直ロールの組み合わせ)が直列状に配置されており、これらワークロールを回転駆動する単一の駆動モータ11が設けられている。また、各ワークロールの圧下量を設定する圧下装置12が設けられている。
【0019】
前記仕上げ圧延機4及び最終仕上げ圧延機5の各駆動モータ8,10や、圧下装置9,11等を制御する主制御装置12が設けられている。
前記仕上げ圧延機4と最終仕上げ圧延機5の間に、被圧延材13の移動速度を測定するための移動速度測定装置14が設けられている。この移動速度測定装置14は、線速計から構成されている。
この線速計は、例えばレーザードップラ線速計から成り、両圧延機4,5間の略中央部に配置されており、被圧延材13のトップ部移動速度V0(被圧延材13の先端が最終仕上げ圧延機5に咬み込むまでの速度)、ミドル部移動速度V1(仕上げ圧延機4と最終仕上げ圧延機5により圧延されている状態の速度)、及び、ボトム部移動速度V2(被圧延材13の後端が仕上げ圧延機4を抜けた後の速度)を測定する。
【0020】
前記線速計14が測定する被圧延材13の移動速度が、トップ部移動速度V0、ミドル部移動速度V1、又は、ボトム部移動速度V2の何れであるかを認識するために、仕上げ圧延機4の出側に第1位置検出センサ15と、最終仕上げ圧延機5の入側に第2位置検出センサ16が設けられている。これら位置検出センサ15,16は、例えば、高温の被圧延材13を検知することができる熱鋼検出センサにより構成されている。第1位置検出センサ15のみが被圧延材13を検出しているとき、トップ部移動速度V0と認識し、第1及び第2位置検出センサ15,16の両方が被圧延材13を検出しているとき、ミドル部移動速度V1と認識し、第2位置検出センサ16のみが検出しているときはボトム部移動速度V2と認識するよう、前記主制御装置12が構成されている。
【0021】
更に、前記両圧延機4,5間には、被圧延材13の寸法を測定する第1寸法測定装置17と、被圧延材13の張力を測定する張力測定装置18とが設けられている。また、最終仕上げ圧延機5の出側には、被圧延材(製品)13の寸法を測定する第2寸法測定装置19が設けられている。
前記第1及び第2寸法測定装置17,19は、例えば、被圧延材13を挟んで配置された投光器と受光器を有し、この投受光器の一対が一体的に被圧延材13の軸心回りに回転することにより、回転各位置での被圧延材13の外径寸法を計測するものであり、この計測結果は、前記主制御装置12に送られ、該主制御装置12において、寸法偏差(=偏径差:測定各位置での外径の差)が求められるよう構成されている。
【0022】
前記張力測定装置18は、例えば、被圧延材13に強制変位を与えるためのローラ20と、該ローラ20の昇降装置21と、この昇降装置21のローラ昇降量を測定するための変位センサと、昇降時のローラ反力を測定するための荷重計から構成されている。
この張力測定原理は、圧延機4,5間を移動する被圧延材13に強制変位を与え、その強制変位量と被圧延材13の反力から張力を計算するものであり、これらの処理は前記主制御装置12において行われる。
【0023】
前記主制御装置12は、前記移動速度測定装置14により測定された被圧延材13の移動速度を基にして、被圧延材13の張力が最適値になるよう、最終仕上げ圧延機5の駆動モータ10を制御するよう構成されている。
前記構成の圧延ラインにおける条鋼の圧延方法を以下に説明する。
まず、本発明の解決原理につき説明する。
図5に、仕上げ圧延機4と最終仕上げ圧延機5間の被圧延材13の速度を測定した例を示す。
【0024】
この図から被圧延材13先端が最終仕上げ圧延機5に噛み込むまでの速度(トップ部速度)V0、仕上げ圧延機4と最終仕上圧延機5の両方に噛み込んでいるときの速度(ミドル部速度)V1、及び、被圧延材13後端が仕上げ圧延機4を抜けた後の速度(ボトム部速度)V2が、それぞれ異なっていることが分かる。
トップ部速度V0、ミドル部速度V1、及びボトム部速度V2が異なる理由は、仕上げ圧延機4と最終仕上げ圧延機5間に張力が作用しているためである。
従って、前記速度を制御すれば、張力が制御でき、ひいては、製品の寸法制御が可能であることがわかる。
【0025】
この速度制御に際して、ボトム部速度V2を用いた制御を行おうとした場合、圧延が終了した後でないとボトム部速度が分からないので、従来技術と同じく線材が圧延される前の条件設定ができないという問題点、及び圧延中の寸法制御ができないという問題点が生じる。
そこで、まずこれを改善するために、トップ部速度V0と、ミドル部速度V1を用いて制御することとした。
即ち、トップ部速度V0と、ミドル部速度V1との関係式を次の式(1)のように定義した。
【0026】
R=(V1−V0)/V0×100 ……(1)
そして、このR値と、製品ボトム部(図2に示す”Bottom”)の幅寸法変動量との関係を調べた。
図6にその結果を示す。図6によれば、R値とボトム部の幅寸法変動量には、相関関係が認められる。
従って、R値を規定することで、製品ボトム部における寸法変動を制御できることが明らかとなった。
【0027】
つまり、コブルの発生がなく、かつ寸法精度を全長にわたって保証する最適R値を予め決定することができる。そこで、実操業において、この最適R値となるように、ミドル部速度を制御すればよい。
実操業において、計測された被圧延材トップ部速度V0’から、目標ミドル部速度V1’を、次の式(2)で決定する。
V1’=V0’+V0’×R/100 ……(2)
この速度になるように、最終仕上げ圧延機5の回転数を制御することで、コブルの発生がなく、かつ寸法精度を全長にわたって保証できることになる。
【0028】
従って、本発明においては、予め実験などにより、製品の全長にわたって寸法が均一となる当該製品の最適線速比Rを求めておく必要がある。
これら実験値Rを、被圧延材ごとに、図6に示すような関係として記憶する記憶手段22が、前記主制御装置12に設けられている。また、前記式(2)の演算を行う演算手段23が、前記主制御装置12に設けられている。
そして、実操業において、予め求めた最適線速比Rになるように、被圧延材13の線速度を制御するのである。
【0029】
この実操業における被圧延材13の速度の制御は、例えば、最終仕上げ圧延機5の駆動モータ10の回転数を制御することにより行う。
即ち、実操業において前記被圧延材13の先端が前記仕上げ圧延機4を出て前記最終仕上げ圧延機5に入るまでの前記仕上げ圧延機4と最終仕上げ圧延機5間に於ける被圧延材13のトップ部速度を前記線速計14で計測し、該計測結果のトップ部速度V0’を前記主制御装置12に取り込む。
つぎに、前記計測値V0’と、前記記憶手段22に記憶されている線速比の内、最適線速比Rを用いて、前記演算手段23により、目標ミドル部速度V1’を前記式(2)により算出する。
【0030】
そして、前記被圧延材13の先端が前記最終仕上げ圧延機5に入る前に、前記最終仕上げ圧延機5の駆動モータ10回転数を制御して、前記被圧延材13のミドル部速度が前記目標ミドル部速度V1’となるように制御する。
図7に示すものは、前記線速比Rが一定のときの、仕上げ圧延機4と最終仕上げ圧延機5間の線速度と、最終仕上げ圧延機5の最初のスタンドロール周速Vrとの関係を示すグラフである。この図7の関係は、予め実験等で求められる。この図7の関係は、前記記憶手段22に記憶されている。
【0031】
この図7の関係を用いて、前記最終仕上げ圧延機5の回転数制御が行われる。
つまり、図7から、最適線速比Rにおけるミドル部線速度V1を得るためのロール周速度Vrが求められる。前記ロール周速度Vrが求められると、増速比G、ロール径Dから最終仕上げ圧延機5のモーター回転数Mが、次の式(3)のように決定できる。このような演算処理は、前記演算手段23で行われる。
M=Vr/(G×π×D) ……(3)
この実施の形態では、最終仕上げ圧延機5はサイジングミルからなり、複数のワークロールを有するため、前記ロール周速Vrやロール径Dは、最初のスタンドのロールのものとされる。
【0032】
以上の方法では、被圧延材13の先端の速度を計測後、被圧延材13の先端が最終仕上げ圧延機5に噛み込む前に最終圧延仕上げ圧延機5の回転数を制御するプリセットが可能である。また、加熱炉で発生したスキッドマーク等による線材圧延中の張力変動に対しても、圧延中の時々刻々の速度を、線速比Rから算出される目標速度V1となるように、フィードバック制御することも可能である。
ここまでは、変動を考慮していない、ある圧延条件における線速比Rとロール周速度Vrの関係を説明してきたが、これらの関係は、製品サイズ(パススケジュール)、仕上げ圧延機4の出側線材径dm、最終仕上げ圧延機5の最初のスタンドのロール隙Sによって変わってくるので、これらの変動を考慮した制御が必要である。
【0033】
図8は、最終仕上げ圧延機5の最初のスタンドのロール隙Sの変動量ΔSと、製品幅寸法変動量Δdの関係を示すグラフである。
図9は、前記線速比Rの値を一定としたときの、最終仕上げ圧延機5の最初のスタンドのロース隙Sの変動量ΔSと、最終仕上げ圧延機5の最初のスタンドのロース周速度Vrの変動量ΔVrの関係を示す。
これら、図8、9の関係は、予め実験などにより求められており、前記記憶手段22に記憶されている。
【0034】
前記図8と図9に示す関係から、製品寸法dの調整のために、圧延中、あるいは圧延する前にロール隙Sを変動させた場合にも、目標とする線速比のR値にするためのロール周速Vrが決定できる。
即ち、前記第2寸法測定装置19により製品寸法dが測定され、製品幅寸法変動量Δdが求められる。その変動量Δdが許容値を外れているか否かが判断される。そして、許容値を外れている場合、図8の関係より、目標寸法にするためのロール隙調整量ΔSが求められる。そして、求められた調整量ΔSにより、ロール隙Sが圧下装置11により調整される。それと同時に、図9の関係から、ロール隙Sを調整したことによって発生する張力を生じさせないロール周速度Vrが求められる。そして、求められたVrになるよう、最終仕上げ圧延機5の駆動モータ10の回転数Mが、前記式(3)に基づき制御される。
【0035】
これらの処理は、前記主制御装置12により行われる。
このような制御を行うことにより、図10に示す製品の次材では、図11のように全長にわたって精度の良い寸法を得ることができる。
以上の説明は、次材において、制御を試みたものであるが、図10に示す圧延において当該圧延中に適用すれば、図12のようになる。
図13は、仕上げ圧延機4の出側線径dmの変動量Δdmと、製品寸法変動量Δdの関係を示すものである。
【0036】
図14は、仕上げ圧延機4の最初のスタンドのロール隙調整量と、仕上げ圧延機出側線材径変動量Δdmとの関係を示すものである。
図15は、前記線速比Rの値を一定としたときの、仕上げ圧延機4出側線材径dmの変動量Δdmと、最終仕上げ圧延機5の最初のスタンドのロール周速度Vrの変動量の関係を示す。
これら、図13〜15の関係は、予め実験などにより求められており、前記記憶手段22に記憶されている。これらデータは、実操業において学習可能とされ、最適データに更新可能とされている。
【0037】
前記図13〜15に示す関係から、製品寸法dの調整のために、圧延中、あるいは圧延する前に仕上げ圧延機4の出側線材径dmを変動させた場合にも、目標とする線速比のR値にするためのロール周速Vrが決定できる。
即ち、前記第1寸法測定装置15により仕上げ圧延機4の出側線材径dmが測定され、その変動量がΔdmが求められる。図13の関係よりその変動量が許容値を外れている場合、調整量Δdmが求められる。そして、求められた仕上げ圧延機出側線材径変動量により、図14に示す関係に基づき、仕上げ圧延機4の最初のスタンドのロール隙が調整される。
【0038】
前記ロール隙の調整と同時に、図15の関係から、仕上げ圧延機4の最初のスタンドのロール隙(仕上げ圧延機出側線材径)を調整したことによって発生する張力を生じさせないロール周速度Vrが求められる。そして、求められたVrになるよう、最終仕上げ圧延機5の駆動モータ10の回転数Mが、前記式(3)に基づき制御される。
なお、最適線速比のR値については、実験した結果、0.01%〜5%の範囲としたとき、コブルが無く、かつボトム部の寸法変動も小さくできることが明らかとなっている。
【0039】
【実施例】
従来の制御無しの場合、及び本発明の場合について、下記条件で実験を行ったときの製品全長における寸法測定結果をそれぞれ、図16、図17に示す。
「実験条件」
製品鋼種:JIS SCM435
線材速度:120m/s
線径  :φ5.5
仕上げ圧延機出側線径:φ7.0
最終仕上げ圧延機最初のスタンドロール隙:1.0mm
最終仕上げ圧延機入側温度:900℃
この実施例では、まず、記憶された前回の圧延条件データでセッチングし、被圧延材トップ部速度V0を計測し、それに基づき式(2)により、目標ミドル部速度V1’を求め、最終仕上げ圧延機の最初のスタンドロールのロール周速度の計算を図7に基づき行い、式(3)に基づき最終仕上げ圧延機モータ回転数を求め、被圧延材が最終仕上げ圧延機に咬み込む前に、当該回転数になるように最終仕上げ圧延機モータの回転数を調整し、その後、製品幅寸法変動量Δdを計測し、その変動値が許容値内に入るように制御した。
【0040】
本発明方法によれば、図17に示すように製品全長にわたって寸法変動もなく、目標寸法通りに圧延されている。
尚、本発明は、前記実施の形態に示すものに限定されない。
【0041】
【発明の効果】
本発明によれば、製品全長にわたって、寸法変動が無く、また、高精度の寸法制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明方法を実施するための圧延ラインの全体図である。
【図2】図2は、仕上げ圧延機と最終仕上げ圧延機間に張力がある場合の製品全長の幅寸法変化を示すグラフである。
【図3】図3は、仕上げ圧延機と最終仕上げ圧延機間に張力がない場合の製品全長の幅寸法変化を示すグラフである。
【図4】図4は、図1における仕上げ圧延機と最終仕上げ圧延機間の詳細図である。
【図5】線材先端から後端までの仕上げ圧延機〜最終仕上げ圧延機間の速度変化を示すグラフである。
【図6】図6は、線速比Rと製品日端部の幅寸法変動量の関係を示すグラフである。
【図7】図7は、R値一定のときの、仕上げ圧延機〜最終仕上げ圧延機間の線材速度と最終仕上げ圧延機の最初のスタンドのロール周速度との関係を示すグラフである。
【図8】図8は、最終仕上げ圧延機の最初のスタンドのロール隙変動量と製品幅寸法変動量の関係を示すグラフである。
【図9】図9は、最終仕上げ圧延機の最初のスタンドのロール隙変動量と最終仕上げ圧延機最初のスタンドロール周速度変動量の関係を示すグラフである。
【図10】図10は、本発明方法の内、ロール隙の調整を行わずに張力調整のみを行った場合の製品全長における寸法変動を示すグラフである。
【図11】図11は、本発明方法のロール隙の調整と張力調整を行った場合の製品全長における寸法変動を示すグラフである。
【図12】図12は、1本の被圧延材の中で本発明方法を適用した場合の製品全長における寸法変動を示すグラフである。
【図13】図13は、仕上げ圧延機出側線材径変動量と製品幅寸法変動量の関係を示すグラフである。
【図14】図14は、仕上げ圧延機の最初のスタンドのロール隙調整量と、仕上げ圧延機出側線材径変動量Δdmとの関係を示すグラフである。
【図15】図15は、仕上げ圧延機出側の線材径変動量と最終仕上げ圧延機最初のスタンドのロール周速度変動量との関係を示すグラフである。
【図16】図16は、従来法による圧延にかかる製品の全長にわたる幅寸法を示すグラフである。
【図17】図17は、本発明方法を適用した製品の全長における幅寸法を示すグラフである。
【符号の説明】
4 仕上げ圧延機
5 最終仕上げ圧延機
10 駆動モータ
11 圧下装置
12 主制御装置
13 被圧延材
14 移動速度測定装置
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for rolling a steel bar. The “strip steel” in the present invention refers to a wire rod or a steel bar.
[0002]
[Prior art]
The dimensional accuracy of the rolled product in the continuous bar rolling mill is affected by the tension acting on the material to be rolled. If the tension is increased, the difference in eccentricity increases (the roundness deteriorates). On the other hand, when the tension is lost, the material to be rolled pulsates between the roll stands, and a cobble (misroll: clogging of the rolled material during passage) occurs.
Therefore, in order to improve the dimensional accuracy of the product and reduce the dimensional fluctuation without generating cobbles, it is necessary to control the tension (tension) acting on the material to be rolled to a minimum and a constant value.
[0003]
2. Description of the Related Art Conventionally, as a tension control technique in a continuous steel bar rolling line, for example, a technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-89124 is known.
This conventional technique is provided at a subsequent stage of a first wire rod rolling mill having a constant rolling speed, and a speed of a second wire rolling mill for further performing high-precision finishing rolling subsequent to the rolling of the first wire rolling mill. A pulsation detection device that detects pulsation of the wire rod that has passed through the first wire rolling mill, and a pulsation of the wire rod detected by the pulsation detection device, wherein the pulsation is eliminated so that the pulsation is eliminated. And a rotation speed control means for controlling the rotation speed of the second wire rod rolling mill.
[0004]
According to this conventional technique, the pulsation of the wire passing through the first wire rolling mill is detected by the pulsation detection device, and the second wire rod is eliminated by the rotation speed control means based on the pulsation. Since the rotation speed of the rolling mill is controlled, the tension of the wire is properly maintained without pulling or loosening of the wire before the second wire rolling mill, and the dimensional accuracy of the wire is reduced or the wire is broken. And a highly accurate wire rod was obtained efficiently.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional tension control described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-89124 has problems such as calculation delay and calculation error because pulsation detection, that is, tension detection of the wire is performed by image processing. .
Further, since the above-described conventional apparatus detects pulsation of the wire rod, the control is performed in a state where the wire rod is being rolled by the first and second wire rod rolling mills. , It is difficult to control the wire rod from the moment it is bitten into the second wire rod rolling mill, an uncontrolled portion remains at the wire rod tip, and the wire rod tail end cannot be controlled. In addition, it was difficult to control the dimensional fluctuation over the entire length of the product.
[0006]
Further, the conventional device has a problem that the product dimensions cannot be adjusted to the target value because the tension is only controlled.
In view of the above, an object of the present invention is to improve the problems described in the related art, that is, to guarantee product dimensions over the entire length without performing complicated arithmetic processing.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the present invention takes the following measures. That is, the feature of the present invention is a method of rolling a strip steel in which a material to be rolled is rolled on a rolling line including a finish rolling mill and a final finishing mill on the downstream side, wherein the tip of the material to be rolled is The speed of the top portion of the material to be rolled between the finishing mill and the final finishing mill before leaving the finishing mill and entering the final finishing mill is V0, and the rear end of the material to be rolled is finished. When the speed of the middle part of the material to be rolled before leaving the rolling mill is V1, the linear speed ratio R = {(V1-V0) / V0 at which the dimensions are uniform over the entire length of the product after leaving the final finishing rolling mill. A value of 値 × 100 is determined in advance, and the top portion speed is measured in actual operation. When the measured value is V0 ′, the target middle speed is calculated using the value of the linear speed ratio R determined in advance. V1 ′ = V0 ′ + V0 ′ × R / 00, and before the leading end of the material to be rolled enters the final finishing mill, controlling the rotation speed of the drive motor of the final finishing mill to set the middle speed of the material to be rolled to the target middle portion speed. V1 '.
[0008]
According to the present invention having the above-described configuration, before the leading end of the material to be rolled enters the final finishing mill, the drive motor rotation speed of the final finishing mill is controlled, so that the dimensional variation is constant over the entire product length. You.
Another feature of the present invention is that in a method of rolling a strip steel in which a material to be rolled is rolled on a rolling line including a finish rolling mill and a final finishing mill on the downstream side, the tip of the material to be rolled is Before leaving the finishing mill and entering the final finishing mill, the top speed of the material to be rolled between the finishing mill and the final finishing mill is V0, and the rear end of the material to be rolled is When the speed of the middle part of the material to be rolled before passing through the finishing mill is V1, the linear speed ratio R = {(V1-V0) at which the dimensions are uniform over the entire length of the product after leaving the final finishing mill. / V0} × 100 is determined in advance, the top portion speed is measured in actual operation, and when the measured value is set to V0 ′, the value of the linear speed ratio R determined in advance is used. The target middle part speed V1 'is calculated as follows: V1' = V0 '+ V0' × / 100, and while the final finishing mill is rolling the material to be rolled, the speed of the drive motor of the final finishing rolling mill is controlled to set the middle speed of the material to be rolled to the target middle speed V1. The point is to control so that
[0009]
According to the present invention having the above-described configuration, control is performed after the material to be rolled is bitten into the final finishing rolling mill. However, since the arithmetic processing of the present invention is extremely simple, processing is performed without time delay. As a result, since control can be performed from the moment of being bitten, there is no uncontrolled portion at the tip as in the prior art, and uniform control can be performed over the entire length of the product.
The relationship between the roll peripheral speed Vr of the final finishing mill at the linear speed ratio R and the speed V1 of the material to be rolled is determined in advance, and based on this relationship, the target middle portion speed V1 ′ is set. Preferably, the number of rotations of the drive motor of the final finishing mill is controlled.
[0010]
According to the present invention having the above-described configuration, the relationship obtained in advance can be stored and processed as a table or the like, so that the processing speed is increased.
The relationship between the roll gap variation ΔS of the final finishing mill and the product dimension variation Δd and the relationship between the roll gap variation ΔS and the roll peripheral speed variation ΔVr at the linear speed ratio R are determined in advance, and these relationships are used as a basis. In addition, the roll gap of the final finish rolling mill is controlled so that the product dimension becomes an appropriate dimension, and the drive motor rotation speed of the final finishing mill is controlled so that the target middle section speed V1 ′ is achieved. Is preferred.
[0011]
By performing such processing, the product dimensions can be set to the target values.
The relationship between the exit side dimensional variation Δdm of the finishing mill and the product dimensional variation Δd, and the relationship between the dimensional variation Δdm at the linear speed ratio R and the roll peripheral speed variation ΔVr of the final finishing mill are previously determined. Based on these relations, based on these relationships, the exit dimension dm of the finishing mill is controlled so that the product dimensions are appropriate, and the final finish rolling is performed so that the target middle part speed V1 'is achieved. It is also possible to control the rotation speed of the drive motor of the machine.
[0012]
The linear velocity ratio R is preferably set to 0.1 to 5%.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an example of a layout of wire rod rolling.
In this rolling line, a billet heated in a heating furnace 1 is rolled by a rough rolling mill 2 and an intermediate rolling mill 3, then rolled by a finishing rolling mill 4 and a final finishing rolling mill 5, and wound up by a laying head 6. is there. Usually, a water cooling device 7 is provided between the finishing mill 4 and the final finishing mill 5.
[0014]
A block mill is adopted as the finish rolling mill 4 and the final finishing rolling mill 5, for example, in the case of a wire rod having a diameter of 5.5 mm, the linear velocity at the exit side of the finishing rolling mill 4 is 80 m / s, and the final finishing rolling mill is used. The speed at 5 is a high speed such as 120 m / s.
The "block mill" here is a common drive device usually composed of a variable speed electric motor, and means a rolling mill in which a plurality of stands are driven, and naturally includes a sizing mill.
In the rolling deformation in the wire rod rolling, when front and rear tensions are applied, the width of the free surface after rolling is reduced. For this reason, in the intermediate rolling mill 3, a loop is formed between the stands so that the tension between the stands is zero and constant, and the roll rotation speed of each stand is adjusted so that the loop amount is constant. Control is performed.
[0015]
However, the speed between the finishing mill 4 and the final finishing mill 5 is high speed and small in diameter, and there is a danger of cobbles due to the formation of a loop, so that loop control becomes impossible.
The present invention relates to the tension control between such a finishing mill 4 and the final finishing mill 5.
FIG. 2 shows a change in the width dimension of the entire product length when there is tension between the finishing mill 4 and the final finishing mill 5.
[0016]
FIG. 3 shows a change in the width dimension of the entire product length when the tension between the finishing mill 4 and the final finishing mill 5 is reduced.
In FIG. 2, the reason why the width dimension of the product middle part is smaller than that of the bottom part is that tension acts between the rolling mills 4 and 5.
When the tension is reduced and the tension becomes almost zero, the dimension becomes uniform over the entire length of the product as shown in FIG. 3, but is out of the target value.
When the value is out of the target value, the roll gap S of the first stand of the final finishing mill 5 is generally lowered to adjust the size. Such deviation from the target value is caused by the type of steel to be rolled, the rolling temperature, the rolling speed, the wear of the die, and the like, and the adjustment of the roll gap S is always necessary.
[0017]
From the above, it can be seen that in order to make the product the target size over the entire length, it is necessary to adjust the fluctuation of the entire length by adjusting the tension between the rolling mills 4 and 5, and adjust the roll gap S to the target value.
In view of the above, the present invention intends to control the tension adjustment without calculating the tension by calculation or the like.
FIG. 4 is a detailed view of the finishing mill 4 and the final finishing mill 5 in FIG. 1, and the water cooling device 7 is not shown.
[0018]
The finishing mill 4 employs a block mill, in which a plurality of rows of work rolls (a combination of horizontal rolls and vertical rolls) are arranged in series, and a single drive for rotating these work rolls is used. A motor 8 is provided. In addition, a reduction device 9 for setting the reduction amount of each work roll is provided.
The final finishing mill 5 employs a sizing mill, in which a plurality of rows of work rolls (a combination of horizontal rolls and vertical rolls) are arranged in series, and a single drive motor 11 for rotating these work rolls is used. Is provided. In addition, a reduction device 12 for setting the reduction amount of each work roll is provided.
[0019]
A main controller 12 for controlling the drive motors 8 and 10 of the finishing mill 4 and the final finishing mill 5 and the rolling-down devices 9 and 11 is provided.
A moving speed measuring device 14 for measuring the moving speed of the material 13 to be rolled is provided between the finishing mill 4 and the final finishing mill 5. The moving speed measuring device 14 is constituted by a linear velocimeter.
This linear velocity meter is composed of, for example, a laser Doppler linear velocity meter, and is disposed substantially at the center between the two rolling mills 4 and 5, and the moving speed V0 at the top of the material 13 to be rolled (when the tip of the material 13 The speed at which the final finish rolling mill 5 is engaged, the middle portion moving speed V1 (the speed in the state of being rolled by the finish rolling mill 4 and the final finish rolling mill 5), and the bottom portion moving speed V2 (the material to be rolled) 13 is measured after the rear end of the roll 13 has passed through the finishing mill 4).
[0020]
In order to recognize whether the moving speed of the material to be rolled 13 measured by the linear velocity meter 14 is the top moving speed V0, the middle moving speed V1, or the bottom moving speed V2, the finishing rolling mill is used. 4 is provided with a first position detection sensor 15 on the exit side and a second position detection sensor 16 on the entrance side of the final finishing mill 5. These position detection sensors 15 and 16 are constituted by, for example, hot steel detection sensors capable of detecting the hot rolled material 13. When only the first position detection sensor 15 is detecting the material 13 to be rolled, the top position moving speed V0 is recognized, and both the first and second position detection sensors 15 and 16 detect the material 13 to be rolled. The main control device 12 is configured to recognize the middle part moving speed V1 when it is present, and recognize the bottom part moving speed V2 when only the second position detection sensor 16 is detecting.
[0021]
Further, a first dimension measuring device 17 for measuring the dimensions of the material 13 to be rolled and a tension measuring device 18 for measuring the tension of the material 13 to be rolled are provided between the rolling mills 4 and 5. A second dimension measuring device 19 for measuring the dimensions of the material to be rolled (product) 13 is provided on the exit side of the final finishing mill 5.
The first and second dimension measuring devices 17 and 19 have, for example, a light emitter and a light receiver arranged with the material to be rolled 13 interposed therebetween. By rotating around the center, the outer diameter of the material to be rolled 13 at each position of rotation is measured, and the measurement result is sent to the main control device 12 where the size is measured. The deviation (= diameter difference: difference in outer diameter at each measurement position) is determined.
[0022]
The tension measuring device 18 includes, for example, a roller 20 for giving a forcible displacement to the material 13 to be rolled, an elevating device 21 for the roller 20, a displacement sensor for measuring a roller elevating amount of the elevating device 21, It consists of a load cell for measuring the reaction force of the roller when ascending and descending.
The principle of the tension measurement is to apply a forced displacement to the material to be rolled 13 moving between the rolling mills 4 and 5 and calculate the tension from the amount of the forced displacement and the reaction force of the material to be rolled 13. The operation is performed in the main controller 12.
[0023]
The main controller 12 controls the drive motor of the final finishing mill 5 based on the moving speed of the material 13 to be rolled based on the moving speed of the material 13 measured by the moving speed measuring device 14 so that the tension of the material 13 to be rolled becomes an optimum value. 10 is configured to be controlled.
A method of rolling a steel bar in the rolling line having the above configuration will be described below.
First, the solution principle of the present invention will be described.
FIG. 5 shows an example in which the speed of the material 13 to be rolled between the finishing mill 4 and the final finishing mill 5 is measured.
[0024]
From this figure, the speed (top portion speed) V0 until the leading end of the material to be rolled 13 bites into the final finish rolling mill 5, and the speed (middle portion) when both the finish rolling mill 4 and the final finish rolling mill 5 bite. It can be seen that the speed) V1 and the speed (bottom portion speed) V2 after the rear end of the material 13 has passed through the finishing mill 4 are different from each other.
The top portion speed V0, middle portion speed V1, and bottom portion speed V2 are different because tension is acting between the finishing mill 4 and the final finishing mill 5.
Therefore, it can be understood that the tension can be controlled by controlling the above-mentioned speed, and hence the dimensional control of the product can be performed.
[0025]
In this speed control, if the control using the bottom portion speed V2 is performed, the bottom portion speed cannot be known until after the rolling is completed, so that it is not possible to set the conditions before the wire is rolled as in the related art. A problem and a problem that dimensional control during rolling cannot be performed occur.
Therefore, in order to improve this, control is performed using the top portion speed V0 and the middle portion speed V1.
That is, a relational expression between the top portion speed V0 and the middle portion speed V1 is defined as the following expression (1).
[0026]
R = (V1−V0) / V0 × 100 (1)
Then, the relationship between the R value and the width dimension variation of the bottom part of the product (“Bottom” shown in FIG. 2) was examined.
FIG. 6 shows the result. According to FIG. 6, a correlation is recognized between the R value and the width dimension variation amount of the bottom portion.
Therefore, it became clear that the dimensional variation in the bottom part of the product can be controlled by defining the R value.
[0027]
That is, it is possible to determine in advance an optimum R value that does not generate cobbles and guarantees dimensional accuracy over the entire length. Therefore, in actual operation, the middle speed may be controlled so as to obtain the optimum R value.
In the actual operation, a target middle portion speed V1 'is determined by the following equation (2) from the measured rolled material top portion speed V0'.
V1 ′ = V0 ′ + V0 ′ × R / 100 (2)
By controlling the number of revolutions of the final finishing mill 5 so as to achieve this speed, no cobbles are generated and dimensional accuracy can be guaranteed over the entire length.
[0028]
Therefore, in the present invention, it is necessary to determine in advance by experiments or the like the optimum linear velocity ratio R of the product at which the dimensions are uniform over the entire length of the product.
The main control device 12 is provided with a storage means 22 for storing these experimental values R as a relationship as shown in FIG. The main control device 12 is provided with a calculation unit 23 for performing the calculation of the expression (2).
Then, in the actual operation, the linear velocity of the material to be rolled 13 is controlled so that the optimum linear velocity ratio R is obtained in advance.
[0029]
The speed of the material 13 to be rolled in the actual operation is controlled, for example, by controlling the rotation speed of the drive motor 10 of the final finishing mill 5.
That is, in the actual operation, the material 13 to be rolled between the finishing mill 4 and the final finishing mill 5 until the tip of the material 13 exits the finishing mill 4 and enters the final finishing mill 5. Is measured by the linear velocity meter 14, and the measured top velocity V 0 ′ is taken into the main controller 12.
Next, using the measured value V0 ′ and the optimum linear speed ratio R among the linear speed ratios stored in the storage unit 22, the target middle unit speed V1 ′ is calculated by the arithmetic unit 23 using the above equation ( It is calculated by 2).
[0030]
Before the leading end of the material 13 to be rolled enters the final finishing mill 5, the number of revolutions of the drive motor 10 of the final rolling mill 5 is controlled so that the middle part speed of the material 13 becomes the target speed. Control is performed so as to be the middle portion speed V1 '.
FIG. 7 shows the relationship between the linear speed between the finishing mill 4 and the final finishing mill 5 and the peripheral speed Vr of the first stand roll of the final finishing mill 5 when the linear speed ratio R is constant. FIG. The relationship in FIG. 7 is obtained in advance by an experiment or the like. 7 is stored in the storage unit 22.
[0031]
The rotation speed control of the final finishing mill 5 is performed using the relationship of FIG.
That is, the roll peripheral speed Vr for obtaining the middle portion linear speed V1 at the optimum linear speed ratio R is obtained from FIG. When the roll peripheral speed Vr is obtained, the motor rotation speed M of the final finishing mill 5 can be determined from the speed increase ratio G and the roll diameter D as in the following equation (3). Such arithmetic processing is performed by the arithmetic means 23.
M = Vr / (G × π × D) (3)
In this embodiment, since the final finishing mill 5 is composed of a sizing mill and has a plurality of work rolls, the roll peripheral speed Vr and the roll diameter D are those of the roll of the first stand.
[0032]
In the above method, after measuring the speed of the tip of the material 13 to be rolled, it is possible to perform a preset for controlling the number of revolutions of the final rolling / finishing mill 5 before the tip of the material 13 to be bitten into the final finishing mill 5. is there. Also, with respect to tension fluctuation during wire rolling due to skid marks or the like generated in the heating furnace, feedback control is performed so that the momentary speed during rolling becomes the target speed V1 calculated from the linear speed ratio R. It is also possible.
So far, the relationship between the linear speed ratio R and the roll peripheral speed Vr under a certain rolling condition without considering the fluctuation has been described. However, these relationships are based on the product size (pass schedule), the output of the finishing mill 4, and the like. Since it depends on the side wire diameter dm and the roll gap S of the first stand of the final finishing mill 5, it is necessary to control in consideration of these variations.
[0033]
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the variation ΔS of the roll gap S of the first stand of the final finishing mill 5 and the variation Δd of the product width dimension.
FIG. 9 shows the variation ΔS of the roast gap S of the first stand of the final finishing mill 5 and the peripheral speed of the first stand of the final finishing mill 5 when the value of the linear speed ratio R is constant. 6 shows the relationship between Vr fluctuation amounts ΔVr.
8 and 9 are obtained in advance by experiments or the like, and are stored in the storage unit 22.
[0034]
From the relationship shown in FIG. 8 and FIG. 9, even when the roll gap S is changed during or before rolling in order to adjust the product dimension d, the target linear velocity ratio R value is set. Roll peripheral speed Vr can be determined.
That is, the product dimension d is measured by the second dimension measuring device 19, and the product width dimension variation Δd is obtained. It is determined whether or not the variation Δd is out of the allowable value. If it is out of the allowable range, the roll gap adjustment amount ΔS for obtaining the target size is obtained from the relationship shown in FIG. Then, the roll gap S is adjusted by the reduction device 11 based on the obtained adjustment amount ΔS. At the same time, from the relationship of FIG. 9, a roll peripheral speed Vr that does not generate the tension generated by adjusting the roll gap S is obtained. Then, the rotational speed M of the drive motor 10 of the final finishing mill 5 is controlled based on the above equation (3) so that the obtained Vr is obtained.
[0035]
These processes are performed by the main controller 12.
By performing such control, in the next material of the product shown in FIG. 10, a highly accurate dimension can be obtained over the entire length as shown in FIG.
The above description is an attempt to control the next material, but when applied during the rolling in the rolling shown in FIG. 10, the result is as shown in FIG.
FIG. 13 shows the relationship between the variation Δdm of the exit side wire diameter dm of the finish rolling mill 4 and the product dimension variation Δd.
[0036]
FIG. 14 shows the relationship between the roll gap adjustment amount of the first stand of the finish rolling mill 4 and the exit side wire diameter variation Δdm of the finish rolling mill.
FIG. 15 shows the variation Δdm of the exit side wire diameter dm and the variation of the roll peripheral speed Vr of the first stand of the final finishing mill 5 when the value of the linear speed ratio R is constant. Shows the relationship.
These relationships shown in FIGS. 13 to 15 are obtained in advance by experiments or the like, and are stored in the storage unit 22. These data can be learned in actual operation and can be updated to optimal data.
[0037]
From the relationship shown in FIGS. 13 to 15, even if the exit side wire diameter dm of the finishing mill 4 is changed during or before rolling in order to adjust the product dimension d, the target linear velocity The roll peripheral speed Vr for setting the R value of the ratio can be determined.
That is, the diameter dm of the exit side wire rod of the finishing mill 4 is measured by the first dimension measuring device 15, and the fluctuation amount is obtained as Δdm. When the amount of variation is out of the allowable value from the relationship of FIG. 13, the adjustment amount Δdm is obtained. The roll gap of the first stand of the finish rolling mill 4 is adjusted based on the relationship shown in FIG.
[0038]
At the same time as the adjustment of the roll gap, from the relationship shown in FIG. 15, the roll circumferential speed Vr that does not generate the tension generated by adjusting the roll gap (diameter of the wire on the exit side of the finish rolling mill) of the first stand of the finishing mill 4 is Desired. Then, the rotational speed M of the drive motor 10 of the final finishing mill 5 is controlled based on the above equation (3) so that the obtained Vr is obtained.
Experiments have shown that the R value of the optimum linear velocity ratio has no cobbles and can reduce the dimensional fluctuation of the bottom portion when it is in the range of 0.01% to 5%.
[0039]
【Example】
FIGS. 16 and 17 show the measurement results of the dimensions over the entire length of the product when an experiment was performed under the following conditions in the case of no conventional control and the case of the present invention, respectively.
"Experiment conditions"
Product steel type: JIS SCM435
Wire speed: 120m / s
Wire diameter: φ5.5
Finishing mill exit side wire diameter: φ7.0
Final stand rolling mill first stand roll gap: 1.0mm
Final finishing mill entry temperature: 900 ° C
In this embodiment, first, setting is performed using the stored previous rolling condition data, the speed V0 of the top portion of the material to be rolled is measured, and the target middle portion speed V1 'is obtained from the equation (2) based on the speed. The calculation of the roll peripheral speed of the first stand roll of the mill is performed based on FIG. 7 and the motor speed of the final finishing mill is calculated based on the equation (3). The number of revolutions of the final finishing mill motor was adjusted so that the number of revolutions became equal to the number of revolutions. Thereafter, the product width dimension variation Δd was measured, and the variation was controlled so as to fall within an allowable value.
[0040]
According to the method of the present invention, as shown in FIG. 17, there is no dimensional change over the entire length of the product, and the product is rolled to the target size.
Note that the present invention is not limited to the above embodiment.
[0041]
【The invention's effect】
According to the present invention, there is no dimensional variation over the entire length of the product, and high-precision dimensional control is possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall view of a rolling line for carrying out the method of the present invention.
FIG. 2 is a graph showing a change in width of the entire product length when tension is applied between a finishing mill and a final finishing mill.
FIG. 3 is a graph showing a width dimension change of the entire product length when there is no tension between a finishing mill and a final finishing mill.
FIG. 4 is a detailed view between the finishing mill and the final finishing mill in FIG. 1;
FIG. 5 is a graph showing a change in speed between a finish rolling mill and a final finishing rolling mill from a leading end to a trailing end of a wire rod.
FIG. 6 is a graph showing a relationship between a linear velocity ratio R and a width dimension variation amount at a product end portion;
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the wire speed between the finishing mill and the final finishing mill and the peripheral speed of the first stand of the final finishing mill when the R value is constant.
FIG. 8 is a graph showing a relationship between a variation in roll gap of a first stand of a final finishing mill and a variation in product width dimension.
FIG. 9 is a graph showing the relationship between the roll gap variation of the first stand of the final finishing mill and the circumferential speed variation of the first stand roll of the final finishing mill.
FIG. 10 is a graph showing a dimensional change in the entire length of the product when only the tension is adjusted without adjusting the roll gap in the method of the present invention.
FIG. 11 is a graph showing a dimensional change in the entire length of the product when the adjustment of the roll gap and the adjustment of the tension are performed in the method of the present invention.
FIG. 12 is a graph showing a dimensional change in the entire product length when the method of the present invention is applied to one rolled material.
FIG. 13 is a graph showing the relationship between the variation in wire diameter on the exit side of the finishing mill and the variation in product width dimension.
FIG. 14 is a graph showing a relationship between a roll gap adjustment amount of a first stand of a finish rolling mill and a wire diameter variation Δdm on the exit side of the finish rolling mill.
FIG. 15 is a graph showing the relationship between the wire diameter variation on the exit side of the finishing mill and the roll peripheral speed variation of the first stand of the final finishing mill.
FIG. 16 is a graph showing a width dimension over the entire length of a product subjected to rolling by a conventional method.
FIG. 17 is a graph showing a width dimension of a product to which the method of the present invention has been applied over the entire length.
[Explanation of symbols]
4 Finish rolling mill
5 Final finishing mill
10 Drive motor
11 Roll-down device
12 Main controller
13 Rolled material
14 Moving speed measuring device

Claims (6)

仕上げ圧延機とその下流側の最終仕上げ延機とを備えた圧延ラインで被圧延材を圧延する条鋼の圧延方法において、
前記被圧延材の先端が前記仕上げ圧延機を出て前記最終仕上げ圧延機に入るまでの、前記仕上げ圧延機と最終仕上げ圧延機間に於ける被圧延材のトップ部速度をV0とし、前記被圧延材の後端が前記仕上げ圧延機を抜けるまでの被圧延材のミドル部速度をV1したとき、前記最終仕上げ圧延機を出た後の製品の全長にわたって寸法が均一となる線速比R={(V1−V0)/V0}×100の値を予め求めておき、
実操業において前記トップ部速度を計測し、該計測値をV0’としたとき、前記予め求めておいた線速比Rの値を用いて、目標ミドル部速度V1’を、
V1’=V0’+V0’×R/100と求め、
前記被圧延材の先端が前記最終仕上げ圧延機に入る前に、前記最終仕上げ圧延機の駆動モータ回転数を制御して、前記被圧延材のミドル部速度を前記目標ミドル部速度V1’となるように制御することを特徴とする条鋼の圧延方法。
In a method of rolling a steel bar to roll a material to be rolled on a rolling line including a finish rolling mill and a final finishing mill on the downstream side thereof,
The top speed of the material to be rolled between the finishing mill and the final finishing mill until the tip of the material to be rolled out of the finishing mill and entering the final finishing mill is V0, When the middle part speed of the material to be rolled until the trailing end of the rolled material passes through the finishing mill is V1, the linear speed ratio R is such that the dimensions are uniform over the entire length of the product after leaving the final finishing mill. The value of {(V1-V0) / V0} × 100 is obtained in advance,
In the actual operation, the top portion speed is measured, and when the measured value is V0 ′, the target middle portion speed V1 ′ is calculated using the value of the linear speed ratio R obtained in advance,
V1 ′ = V0 ′ + V0 ′ × R / 100
Before the leading end of the material to be rolled enters the final finishing mill, the rotation speed of the drive motor of the final finishing mill is controlled so that the middle part speed of the material to be rolled becomes the target middle part speed V1 ′. And a method for rolling a steel bar.
仕上げ圧延機とその下流側の最終仕上げ延機とを備えた圧延ラインで被圧延材を圧延する条鋼の圧延方法において、
前記被圧延材の先端が前記仕上げ圧延機を出て前記最終仕上げ圧延機に入るまでの、前記仕上げ圧延機と最終仕上げ圧延機間に於ける被圧延材のトップ部速度をV0とし、前記被圧延材の後端が前記仕上げ圧延機を抜けるまでの被圧延材のミドル部速度をV1したとき、前記最終仕上げ圧延機を出た後の製品の全長にわたって寸法が均一となる線速比R={(V1−V0)/V0}×100の値を予め求めておき、
実操業において前記トップ部速度を計測し、該計測値をV0’としたとき、前記予め求めておいた線速比Rの値を用いて、目標ミドル部速度V1’を、
V1’=V0’+V0’×R/100と求め、
前記最終仕上げ圧延機が前記被圧延材を圧延中に、該最終仕上げ圧延機の駆動モータ回転数を制御して、前記被圧延材のミドル部速度を前記目標ミドル部速度V1’となるように制御することを特徴とする条鋼の圧延方法。
In a method of rolling a steel bar to roll a material to be rolled on a rolling line including a finish rolling mill and a final finishing mill on the downstream side thereof,
The top speed of the material to be rolled between the finishing mill and the final finishing mill until the tip of the material to be rolled out of the finishing mill and entering the final finishing mill is V0, When the middle part speed of the material to be rolled until the trailing end of the rolled material passes through the finishing mill is V1, the linear speed ratio R is such that the dimensions are uniform over the entire length of the product after leaving the final finishing mill. The value of {(V1-V0) / V0} × 100 is obtained in advance,
In the actual operation, the top portion speed is measured, and when the measured value is V0 ′, the target middle portion speed V1 ′ is calculated using the value of the linear speed ratio R obtained in advance,
V1 ′ = V0 ′ + V0 ′ × R / 100
While the final finish rolling mill is rolling the material to be rolled, the drive speed of the drive motor of the final finish rolling mill is controlled so that the middle speed of the material to be rolled becomes the target middle speed V1 ′. A method of rolling a steel bar, characterized by controlling.
前記線速比Rにおける前記最終仕上げ圧延機のロール周速度Vrと前記被圧延材の速度V1との関係を予め求めておき、この関係を基に、前記目標ミドル部速度V1’となるように、前記最終仕上げ圧延機の駆動モータ回転数を制御することを特徴とする請求項1又は2記載の条鋼の圧延方法。The relationship between the roll peripheral speed Vr of the final finishing mill at the linear speed ratio R and the speed V1 of the material to be rolled is determined in advance, and based on this relationship, the target middle portion speed V1 'is obtained. 3. The method according to claim 1, wherein the number of rotations of a drive motor of the final finishing mill is controlled. 前記最終仕上げ圧延機のロール隙変動ΔSと製品寸法変動Δdとの関係、及び、前記線速比Rにおける前記ロール隙変動ΔSとロール周速変動ΔVrの関係を予め求めておき、これら関係を基に、製品寸法が適正寸法となるように、前記最終仕上げ圧延機のロール隙を制御すると共に、前記目標ミドル部速度V1’となるように、前記最終仕上圧延機の駆動モータ回転数を制御することを特徴とする請求項3記載の条鋼の圧延方法。The relationship between the roll gap variation ΔS and the product dimension variation Δd of the final finishing mill and the relationship between the roll gap variation ΔS and the roll peripheral speed variation ΔVr at the linear velocity ratio R are determined in advance, and these relationships are used as a basis. In addition, the roll gap of the final finish rolling mill is controlled so that the product dimension becomes an appropriate dimension, and the driving motor rotation speed of the final finishing mill is controlled so that the target middle section speed V1 ′ is achieved. 4. The method of rolling a steel bar according to claim 3, wherein: 前記仕上げ圧延機の出側寸法変動量Δdmと製品寸法変動Δdとの関係、及び、前記線速比Rにおける前記寸法変動量Δdmと前記最終仕上げ圧延機のロール周速変動量ΔVrの関係を予め求めておき、これら関係を基に、製品寸法が適正寸法となるように、前記仕上げ圧延機の出側寸法dmを制御すると共に、前記目標ミドル部速度V1’となるように、前記最終仕上圧延機の駆動モータ回転数を制御することを特徴とする請求項3記載の条鋼の圧延方法。The relationship between the exit side dimension variation Δdm of the finishing mill and the product dimension variation Δd, and the relationship between the dimension variation Δdm at the linear speed ratio R and the roll peripheral speed variation ΔVr of the final finishing mill are previously determined. Based on these relations, based on these relationships, the exit side dimension dm of the finish rolling mill is controlled so that the product dimension is an appropriate dimension, and the final finish rolling is performed so that the target middle section speed V1 'is achieved. 4. The method according to claim 3, wherein the number of revolutions of the drive motor of the mill is controlled. 前記線速比Rを0.1〜5%とすることを特徴とする請求項1又は2記載の条鋼の圧延方法。The method according to claim 1 or 2, wherein the linear speed ratio (R) is 0.1 to 5%.
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