JP2004167508A

JP2004167508A - Method for controlling hunting motion of metal strip in cold tandem rolling machine

Info

Publication number: JP2004167508A
Application number: JP2002333808A
Authority: JP
Inventors: Hisao Imai; 久雄今井; Keiji Suzuki; 啓司鈴木; Katsuto Kawamura; 勝人河村
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2002-11-18
Filing date: 2002-11-18
Publication date: 2004-06-17

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for controlling a hunting motion of a metal strip in a cold tandem rolling machine, by which the magnitude of a hunting motion at an exit side of a final stand can be reduced. SOLUTION: The magnitude of modification for the cross angle at the longitudinal position of the metal strip in the neighborhood of a welded portion is preset. Next, the timing that the longitudinal position of the metal strip in the neighborhood of the welded portion arrives at upper and lower work rolls of a roll cross rolling machine is recognized based on the tracking information of the welded portion. At the same time, the magnitude of modification for the cross angle at the longitudinal position is transmitted to the roll cross control apparatus on the stand of the roll cross rolling machine so as to modify the cross angle. COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、最終スタンド出側の蛇行量を小さくすることができる冷間タンデム圧延機における金属帯の蛇行制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に冷間タンデム圧延機には、第１スタンドの入側にセンター・ポジション・コントロール装置（以下、ＣＰＣ装置という）が設置されている。ＣＰＣ装置は、第１スタンド入側の中央を金属帯がとおるようにするものであり、昇降自在なピンチロールを付帯したものも知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平３−３２４１３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、冷間タンデム圧延機の第１スタンド入側で金属帯のセンター・ポジション・コントロールを行った場合でも、各スタンドに組み込まれたワークロールによって金属帯に冷間圧延を施していくうちに最終スタンド出側で図４に示すような金属帯１の蛇行が発生する場合があり、金属帯１の蛇行量δが大きくなると、巻取られてコイル状とされた金属帯１のエッジ部の不揃いに起因し、金属帯製品の歩留まりが低下するという問題があった。
【０００５】
なお、図４中、Ｗは金属帯１の幅寸法であり、符号８で示す矢印は、金属帯１の圧延方向を示す。最終スタンド出側の蛇行の程度は、圧延機の中央から金属帯１の幅中央位置までの距離である蛇行量δで表され、最終スタンド出側の蛇行の方向は、金属帯１の幅中央位置によってＤｒ側、Ｏｐ側で表される。
本発明は、上記従来技術の問題点を解消することにあり、最終スタンド出側の蛇行量を小さくすることができる冷間タンデム圧延機における金属帯の蛇行制御方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、冷間タンデム圧延機の第１スタンド入側で金属帯のセンター・ポジション・コントロールを行った場合でも、巻取られたコイル状金属帯１に巻き不揃いが発生してしまう原因を鋭意検討した。その結果、冷間タンデム圧延機に供される金属帯素材には、熱間圧延により幅方向の冷却のばらつき等によって長さ方向に亘り幅方向エッジ部で材質の不均一が生じており、特に、金属帯素材の先端部および尾端部において材質の不均一が生じており、このために溶接により接続した金属帯に冷間圧延を施すとスタンド出側で片伸び形状となって最終スタンド出側の蛇行量δが大きくなることが原因であることを知見した。また溶接部近傍の蛇行には一定の傾向があることも知見した。
【０００７】
これらの知見に基づいて以下の発明をなした。
１．少なくとも一つのスタンドをロールクロス圧延機スタンドとすると共に金属帯の溶接部をトラッキング可能なトラッキング機能を設けた冷間タンデム圧延機とし、該冷間タンデム圧延機により先行材の尾端と後行材の先端が溶接部で接続された金属帯に冷間圧延を施すに際し、前記金属帯の溶接部近傍の長さ方向位置に対するクロス角度の変更量を予め定めておき、前記溶接部のトラッキング情報に基づいて前記金属帯の溶接部近傍の長さ方向位置が前記ロールクロス圧延機スタンドの上下ワークロールに到達するタイミングを認識すると共に長さ方向位置に対するクロス角度の変更量を前記ロールクロス圧延機スタンドのロールクロス制御装置に伝送し、クロス角度を変更することを特徴とする冷間タンデム圧延機における金属帯の蛇行制御方法。
２．前記金属帯の溶接部近傍の長さ方向位置に対するクロス角度の変更量を、前記冷間タンデム圧延機により製造される金属帯の成分および寸法に応じて設定することを特徴とする上記１．に記載の冷間タンデム圧延機における金属帯の蛇行制御方法。
３．前記金属帯の溶接部近傍の長さ方向位置に対するクロス角度の変更量を、前記冷間タンデム圧延機の最終スタンド出側の蛇行を解消することができる実績値に見合う値に設定することを特徴とする上記１．または２．に記載の冷間タンデム圧延機における金属帯の蛇行制御方法。
４．前記金属帯の溶接部近傍の長さ方向位置に対するクロス角度の変更量を、前記冷間タンデム圧延機により冷間圧延を施される先行材の尾端または後行材の先端からの長さ方向位置と、該長さ方向位置のクロス角度の変更量の複数の離散データ値として設定することを特徴とする上記１．乃至３．のいずれかに記載の冷間タンデム圧延機における金属帯の蛇行制御方法。
５．前記クロス角度の上限値を、クロス角度を変えて測定した前記ロールクロス圧延機スタンドのワークロールに作用するスラスト力／圧延荷重の関係に基づいて定めておくことを特徴とする上記１．乃至４．のいずれかに記載の冷間タンデム圧延機における金属帯の蛇行制御方法。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明を適用した５スタンド冷間タンデム圧延機を用いて説明する。図１は、本発明を適用した冷間タンデム圧延機の構成を示す模式図であって、第１スタンドをロールクロス圧延機スタンドとした。また、図２は本発明に係る金属帯の蛇行制御原理を説明する平面模式図である。
【０００９】
図１でワークロール２は図示しないスタンドに金属帯１を挟んで上下に組み込まれている。符号３は、ワークロール２と共にスタンドに組み込まれているバックアップロールである。図中最左側の一つがロールクロス圧延機スタンドである。ロールクロス圧延機スタンドの上、下ワークロール２は、ロールクロス制御装置５を介してそのロール軸を金属帯幅方向に対してクロス可能されている。なお、図２には、上クロス角度θ_Ａ、下クロス角度θ_Ｂとなるようにクロスされている場合を示した。上クロス角度θ_Ａは、上ワークロール２のロール軸２Ａと金属帯幅方向のなす角度であり、下クロス角度θ_Ｂは、下ワークロール２のロール軸２Ｂと金属帯幅方向のなす角度である。
【００１０】
本発明に用いる冷間タンデム圧延機には、図１に示すように、ロールクロス圧延機スタンドとされた第１スタンドにロールクロス制御装置５が設置されていると共に金属帯の溶接部をトラッキング可能なトラッキング機能７が設けてある。冷間タンデム圧延機には、さらに演算装置６と記憶装置６Ａを備えた破線で示すコンピューターが設けてある。記憶装置６Ａには後述するクロス角度変更量基準テーブルが格納されている。このような構成により、冷間圧延を行うに際してトラッキング機能７により金属帯１の溶接部１１をトラッキングし、トラッキング機能７から演算装置６に溶接部１１のトラッキング情報が入力され、溶接部のトラッキング情報に基づいて金属帯１の溶接部近傍の長さ方向位置を認識すると共に、演算装置６からの指令によって記憶装置６Ａに格納されているクロス角度変更量基準テーブルが参照され、予め定められた金属帯１の溶接部近傍の長さ方向位置に対するクロス角度の変更量が演算装置６から必要な時間遅れを考慮したタイミングでロールクロス制御装置５に伝送され、ロールクロス制御装置５によりクロス角度θ_Ａ、θ_Ｂが変更される蛇行制御システムが構築されている。
【００１１】
なお、上記蛇行制御システムにおいて、長さ方向位置に対応するクロス角度の変更量がロールクロス制御装置５に伝送されるタイミングは、ロールクロス制御装置５によりクロス角度を変更する際の時間遅れを考慮し、ロールクロス圧延機スタンドとされた第１スタンドの上下ワークロール２に金属帯１の溶接部近傍の長さ方向位置が到着するよりも必要な時間遅れだけ早いタイミングとされることが好ましい。
【００１２】
このようにすると、金属帯１の溶接部近傍が上流側から順に第１スタンドの上下ワークロール２により冷間圧延を施される際のクロス角度θ_Ａ、θ_Ｂは、長さ方向位置に対応するクロス角度の変更量だけ変更された変更後のクロス角度となる。
先ず、クロス角度θ_Ａ、θ_Ｂを変更することによって、最終スタンド出側の蛇行を制御することができる原理について図２を用いて説明する。
【００１３】
図２は、本発明に係る金属帯の蛇行制御方法を説明する要部平面模式図であって、ロールクロス圧延機スタンドの上下ワークロール２により金属帯１に冷間圧延を施している場合を示している。上下ワークロール２は、そのロール軸２Ａ、２Ｂを金属帯幅方向に対して所定のクロス角度θ_Ａ、θ_Ｂとなるようにクロスされている。この状態では、金属帯１が上ワークロール２から受ける金属帯幅方向の力と金属帯１が下ワークロール２から受ける金属帯幅方向の力とが互いに反対向きで大きさが同じであるため、金属帯１は金属帯幅方向に移動しない。図２中符号９で示す矢印は、金属帯１が上ワークロール２から受ける金属帯幅方向の力の方向を示し、符号１０で示す矢印は、金属帯１が下ワークロール２から受ける金属帯幅方向の力の方向を示す。
【００１４】
本発明では、このような状態から上、下クロス角度θ_Ａ、θ_Ｂのいずれか一方、もしくは両方を変更することによって、金属帯１が受ける金属帯幅方向の力を上下でアンバランスとすることができ、金属帯１が上下ワークロール２から受ける金属帯幅方向の力の大きい方にスムーズに移動する原理を用いた。
ここで、冷間タンデム圧延機により金属帯１に冷間圧延を施している際に最終スタンドの出側で蛇行量δが生じたとする。そのとき上述した原理により、最終スタンドの出側の蛇行量δを打ち消すように上、下クロス角度θ_Ａ、θ_Ｂのいずれか一方、もしくは両方を変更することによって、金属帯１を上、下ワークロール２から受ける金属帯幅方向の力の大きい方にスムーズに移動させることができ、最終スタンドの出側の蛇行量δを小さくすることができるのである。
【００１５】
なお、ワークロール２と金属帯１間の滑り摩擦が上下で同じ場合には、上ワークロール２のロール軸２Ａが金属帯幅方向に対してなすクロス角度θ_Ａと下ワークロール２のロール軸２Ｂが金属帯幅方向に対してなすクロス角度θ_Ｂとが等しくなる。一方、ワークロール２と金属帯１間の滑り摩擦が上下で異なる場合には、上下でクロス角度が異なる。
【００１６】
ところで、金属帯が受ける金属帯幅方向の力は、上、下ワークロールをクロスさせたことによって生じたものであり、その反力は、普通、ワークロールチョックのスラスト軸受けで受けている。例えば、上ワークロールチョックのスラスト軸受けと上ワークロールのロール軸方向端部間に設けたロードセルによってワークロールに作用するスラスト力を測定し、該ワークロールに作用するスラスト力を当該ロールクロス圧延機スタンドの圧延荷重で除したスラスト係数（＝ワークロールに作用するスラスト力／圧延荷重）とクロス角度の関係を図３に示した。
【００１７】
図３より圧延荷重を一定とした場合、クロス角度θ_Ａが０を超え、約０．５ °まではクロス角度の増大に伴ってワークロールに作用するスラスト力が大きくなることがわかる。このワークロールに作用するスラスト力の反力の金属帯幅方向分力が上述した金属帯１が上ワークロール２から受ける金属帯幅方向の力であるから、例えば、クロス角度θ_Ａが０．４ °で金属帯１が受ける金属帯幅方向の力が上下でバランスしている際には、クロス角度θ_Ｂを変えずにクロス角度θ_Ａを０．４ °から変更することによって、金属帯１が受ける金属帯幅方向の力を上下でアンバランスとすることができるのである。
【００１８】
但し、ロールクロス圧延機スタンドおいてクロス角度θ_Ａ、θ_Ｂが上限値、図３では０．５ °を超えている場合には、クロス角度θ_Ａ、θ_Ｂを変更しても金属帯１が受ける金属帯幅方向の力のアンバランス量を変える効果が小さいから、クロス角度の上限値を、クロス角度を変えて測定した、ロールクロス圧延機スタンドのワークロールに作用するスラスト力／圧延荷重の関係に基づいて定めておくことが好ましい。
【００１９】
本発明に係る金属帯の蛇行制御方法においては、図１に示したように、冷間タンデム圧延機にトラッキング機能７を設け、溶接部１１のトラッキング情報に基づいてロールクロス圧延機スタンドとされた第１スタンドのワークロール２に金属帯１の溶接部近傍の長さ方向位置が到達するタイミングを認識するようにしている。
【００２０】
図１で符号１１は、金属帯１の溶接部を示し、金属帯１の溶接部１１で先行材１Ａの尾端部と後行材１Ｂの先端部が接続されている。金属帯１の溶接部１１の直近には、図２に示すような幅方向一端側位置に孔１２が設けてあり、第１スタンドの上流に設置した孔検出器７Ａにより孔１２を検出することによって、溶接部１１をトラッキングすることができる。なお、孔検出器７Ａ及び孔検出用光源７Ｂは、それらの設置位置から第１スタンドのワークロール２までの間の金属帯１の長さＬが蛇行制御を行う先行材１Ａの尾端部の長さより長くなる位置に設置されている。
【００２１】
トラッキング機能７は、孔検出器７Ａが孔１２を検出したタイミングで先行材１Ａの尾端から長さＬの位置が第１スタンドのワークロール２直下に到達していることを認識することができる。それ以降は、金属帯１の移動量を冷間タンデム圧延機の入側に設置されているブライドルロールやテンションロールなどに設けた回転数検出器によって測定することで溶接部１１のトラッキングを行うことにより、第１スタンドのワークロール２直下に到達している金属帯１の溶接部近傍の長さ方向位置を正確に認識することができる。従って、溶接部１１のトラッキング情報に基づいて、ロールクロス圧延機スタンドとされた第１スタンドのワークロール２に蛇行制御を行う長さ方向位置が到達するタイミングを正確に認識できる。
【００２２】
ここで、クロス角度変更量基準テーブルには、例えば図５に示すように先行材１Ａの尾端から測った長さまたは後行材１Ｂの先端から測った長さをそれぞれの長さ方向位置とし、長さ方向位置に対するクロス角度の変更量の複数の離散データ値として設定されていることが好ましい。図５中の丸印がクロス角度変更量基準テーブル内に格納されている長さ方向位置に対するクロス角度の変更量の複数の離散データである。この長さ方向位置に対するクロス角度の変更量は、冷間タンデム圧延機により製造される金属帯の成分および寸法に応じて設定されていることが好ましい。又、冷間タンデム圧延機の最終スタンド出側の蛇行を解消することができる実績値に見合う値に設定されていることが好ましい。またクロス角度変更量基準テーブルには、金属帯の溶接部近傍の長さ方向位置に対するクロス角度の変更量を、前記冷間タンデム圧延機により製造される金属帯の成分および寸法により区分し、区分されたうちの代表成分と代表寸法の金属帯に関して設定されていることが好ましい。このうちの一例をグラフとして図５に例示した。
【００２３】
本発明に係る蛇行制御方法においては、上述したような長さ方向位置に対するクロス角度の変更量を用い、先行材１Ａの尾端と後行材１Ｂの先端が溶接部１１で接続された金属帯１に冷間圧延を施すに際し、金属帯の溶接部近傍の長さ方向位置がロールクロス圧延機スタンドの上下ワークロール２に到達する長さ方向位置に対するクロス角度の変更量だけクロス角度を変更するようにしている。
【００２４】
図６は、このようにしてクロス角度を変更する際のタイミングを、溶接部を基準とした長さ方向位置を横軸に取り、縦軸に変更後のクロス角度を取って示したグラフである。
蛇行制御を実施する長さ方向位置が±４０ｍの範囲内では、蛇行制御を実施しない長さ方向位置が±４０ｍを超える金属帯１の長さ方向部分におけるクロス角度に対して次のようにしてクロス角度を変更している。蛇行制御を実施する長さ方向位置が０を超えかつ＋４０ｍ以下である先行材側では、蛇行制御を実施する直前のクロス角度に図５に示された長さ方向位置におけるクロス角度の変更量の値を加算して、変更後のクロス角度とする。一方、蛇行制御を実施する長さ方向位置が０未満でかつ−４０ｍ以上である後行材側では、蛇行制御が終了する直後のクロス角度に図５に示された長さ方向位置に対応するクロス角度の変更量の値を加算して、変更後のクロス角度とする。
【００２５】
その際、演算装置６を含むコンピューターは、図５に示された長さ方向位置におけるクロス角度の変更量等に基づいて蛇行制御を行う範囲を認識すると共にロールクロス制御装置５によりクロス角度を変更する際の時間遅れを考慮し、金属帯の溶接部近傍の長さ方向位置がロールクロス圧延機スタンドの上下ワークロール２に到達するタイミングを認識し、好ましくはそのタイミングより所定時間早いタイミングで、長さ方向位置に対するクロス角度の変更量をロールクロス圧延機スタンドのロールクロス制御装置５に伝送し、ロールクロス制御装置５によりクロス角度θ_Ａ、θ_Ｂを変更する。
【００２６】
なお、ロールクロス制御装置５に伝送されるクロス角度の変更量は、離散データーであるから、データー間におけるクロス角度の変更量は、適宜補間して行うことができる。また、本発明に係る蛇行制御方法の制御範囲は、先行材１Ａの尾端部と後行材１Ｂの先端部の両方を含み、溶接部１１を含む。
この結果、最終スタンド出側の蛇行量δを小さくすることができる。
【００２７】
本発明では、金属帯の溶接部近傍の長さ方向位置に対するクロス角度の変更量を、冷間タンデム圧延機により製造される金属帯の成分および寸法に応じて設定することがコイル状金属帯毎に要求されるエッジ部の不揃いに対応することができるので好ましい。また、金属帯の溶接部近傍の長さ方向位置に対するクロス角度の変更量を、冷間タンデム圧延機の最終スタンド出側の蛇行を解消することができる実績値に見合う値に設定することが理論解析によって得た値に設定するよりクロス角度の変更量の精度がよく、コイル状金属帯毎に要求されるエッジ部の不揃いをより小さくすることができるのでより好ましい。
【００２８】
またさらに金属帯の溶接部近傍の長さ方向位置に対するクロス角度の変更量を、冷間タンデム圧延機により冷間圧延を施される先行材の尾端または後行材の先端からの長さ方向位置に対するクロス角度の変更量の複数の離散データ値として設定することがコンピューター内に容易にクロス角度の変更量を保存し、かつ変更することができるので一段と好ましく、また金属帯の溶接部近傍の長さ方向位置に対するクロス角度の変更量を、冷間タンデム圧延機により製造される金属帯の成分および寸法により区分し、区分されたうちの代表成分と代表寸法の金属帯に関して設定することがコンピューター内の記憶容量を少なくできるのでより一段と好ましい。
【００２９】
ここで、本発明に用いるロールクロス圧延機スタンドとしては、従来のワークロールクロス圧延機または従来のペアクロス圧延機の構造を採用することができる。ワークロールクロス圧延機では、上下バックアップロール３のロール軸は、金属帯幅方向と平行としたままで、上下ワークロール２のロール軸を平面で見て金属帯幅方向とクロス可能であり、ペアクロス圧延機では、上バックアップロール３と上ワークロール２とを一体とし、かつ下バックアップロール３と下ワークロール２とを一体とし、ペアとした上下ロールのロール軸を平面で見て金属帯幅方向とクロス可能である。ワークロールクロス圧延機またはペアクロス圧延機としたスタンドでは、上、下ワークロールのロール軸と金属帯幅方向のなす上、下クロス角度のいずれか一方、もしくは両方を変更することができる。また本発明に用いるロールクロス圧延機スタンドとしては、上下ワークロール２のいずれか一方のロール軸を平面で見て金属帯幅方向とクロス可能なロールクロス圧延機スタンドとすることもできる。
【００３０】
また、第１スタンドをロールクロス圧延機スタンドとして説明したが、本発明に係る冷間タンデム圧延機における金属帯の蛇行制御方法では、冷間タンデム圧延機を構成するいずれか一つのスタンド、または二つ以上のスタンドをロールクロス圧延機スタンドとすることができる。
また本発明では、金属帯の溶接部近傍で蛇行制御を行っているが、金属帯の蛇行制御を行っていない、金属帯の長さ方向位置において、クロス角度を所定として公知の断面形状制御を行うことが金属板の断面形状をより矩形とすることができるので望ましいことは説明するまでもない。
【００３１】
【実施例】
図１に示した５スタンド冷間タンデム圧延機を用いて、板厚が０．２ｍｍのぶりき原板を巻取ったコイル状金属帯を複数製造した。金属帯素材としては、板厚が２．０ｍｍ、板幅が１０００ｍｍの低炭素鋼熱延鋼板を使用した。その際に図５に示したような金属帯の溶接部近傍の長さ方向位置に対するクロス角度の変更量を用い、ロールクロス圧延機スタンドの上下ワークロールに到達する直前で金属帯の溶接部近傍の長さ方向位置に対するクロス角度の変更量だけクロス角度を変更する蛇行制御を行った。また、図２に示すクロス角度θ_Ａ、θ_Ｂの上限を、クロス角度を変えて測定した、ロールクロス圧延機スタンドのワークロールに作用するスラスト力／圧延荷重の関係に基づいて０．５ °とした。
【００３２】
本発明を適用する前の５スタンド出側での蛇行量は±６ｍｍであったが、本発明を適用することによって±２ｍｍとすることができた。この結果、本発明を適用することによってコイル状金属帯１のエッジ部の不揃いに起因する金属帯製品の歩留まり低下を２％抑制することができた。金属帯製品の歩留まり低下抑制効果は、冷間タンデム圧延機で製造したコイル状金属帯を複数、連続焼鈍設備で焼鈍して評価した。なお、金属帯の蛇行制御を行っていない、金属帯の長さ方向部分においては、金属帯の材質および寸法に応じてクロス角度を０．３ °に設定して、公知の断面形状制御により金属板の断面形状をより矩形とした。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、最終スタンド出側の蛇行量を小さくすることができる。この結果、コイル状金属帯の巻き不揃いに起因して生じる金属帯製品の歩留まり低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明を適用した冷間タンデム圧延機の構成を示す模式図である。
【図２】図２は本発明に係る金属帯の蛇行制御方法を説明する平面模式図である。
【図３】図３はロールクロス圧延機スタンドの上下ワークロールのいずれか一方に作用するスラスト力／圧延荷重と、クロス角度の関係を示すグラフである。
【図４】図４は金属帯の蛇行量を示す平面模式図である。
【図５】図５はクロス角度の変更量を例示するグラフである。
【図６】図６は、図５を用いた場合の変更後のクロス角度を例示するグラフである。
【符号の説明】
１金属帯
２ワークロール
２Ａ上ワークロールのロール軸
２Ｂ下ワークロールのロール軸
３バックアップロール
４巻取装置
５ロールクロス制御装置
６演算装置
６Ａ記憶装置
７トラッキング機能
７Ａ孔検出器
７Ｂ光源
８金属帯の圧延方向を示す矢印
９金属帯が上ワークロールから受ける金属帯幅方向の力の方向を示す矢印
１０金属帯が下ワークロールから受ける金属帯幅方向の力の方向を示す矢印
１１溶接部
１２孔[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a meandering control method for a metal strip in a cold tandem rolling mill capable of reducing the meandering amount on the exit side of a final stand.
[0002]
[Prior art]
Generally, in a cold tandem rolling mill, a center position control device (hereinafter, referred to as a CPC device) is installed on an entrance side of a first stand. The CPC device is configured such that a metal band passes through the center on the first stand entry side, and a device with a vertically movable pinch roll is also known (for example, see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-3-32413
[Problems to be solved by the invention]
However, even if the center position control of the metal strip is performed on the entrance side of the first stand of the cold tandem rolling mill, the final work is performed while the metal strip is cold-rolled by the work roll incorporated in each stand. The meandering of the metal band 1 as shown in FIG. 4 may occur on the exit side of the stand, and when the meandering amount δ of the metal band 1 increases, the edge portions of the wound and coiled metal band 1 become irregular. As a result, there is a problem that the yield of metal strip products is reduced.
[0005]
In FIG. 4, W is the width dimension of the metal strip 1, and the arrow indicated by reference numeral 8 indicates the rolling direction of the metal strip 1. The degree of meandering on the exit side of the final stand is represented by the meandering amount δ, which is the distance from the center of the rolling mill to the center of the width of the metal strip 1, and the direction of meandering on the exit side of the final stand is the center of the width of the metal strip 1. It is expressed on the Dr side and Op side depending on the position.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the related art, and an object of the present invention is to provide a meandering control method for a metal strip in a cold tandem rolling mill that can reduce the meandering amount on the exit side of the final stand. .
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have found that even when the center position control of the metal strip is performed on the entrance side of the first stand of the cold tandem rolling mill, irregularities in the winding of the coiled metal strip 1 occur. Was studied diligently. As a result, in the metal strip material provided to the cold tandem rolling mill, non-uniformity of the material occurs in the width direction edge portion over the length direction due to variations in cooling in the width direction due to hot rolling, particularly, However, when the metal strip is welded and cold-rolled, the metal strip becomes non-uniform at the leading end and tail end of the metal strip. Side meandering amount δ was found to be the cause. It was also found that the meandering near the weld had a certain tendency.
[0007]
The following invention was made based on these findings.
1. At least one of the stands is a roll-cross rolling mill stand and a cold tandem rolling mill provided with a tracking function capable of tracking a welded portion of the metal strip. The cold tandem rolling mill uses a tail end of a preceding material and a trailing material. When performing cold rolling on the metal strip connected at the welded end, the amount of change in the cross angle with respect to the longitudinal position near the welded part of the metal strip is determined in advance, and the tracking information of the welded part is used. Recognizing the timing at which the longitudinal position near the welded portion of the metal strip reaches the upper and lower work rolls of the roll cloth rolling mill stand, and changing the amount of change in the cross angle with respect to the longitudinal position based on the roll cloth rolling mill stand. The meandering of a metal band in a cold tandem rolling mill, wherein the meandering is transmitted to a roll cloth control device of the tandem rolling mill. Method.
2. The amount of change of the cross angle with respect to the longitudinal position near the weld of the metal strip is set according to the components and dimensions of the metal strip manufactured by the cold tandem rolling mill. 3. A meandering control method for a metal strip in a cold tandem rolling mill according to item 1.
3. The amount of change of the cross angle with respect to the longitudinal position near the welded portion of the metal strip is set to a value that matches the actual value that can eliminate the meandering on the exit side of the final stand of the cold tandem rolling mill. The above 1. Or 2. 3. A meandering control method for a metal strip in a cold tandem rolling mill according to item 1.
4. The amount of change of the cross angle with respect to the length direction position near the welded portion of the metal strip, the length direction from the tail end of the preceding material or the tip of the following material subjected to cold rolling by the cold tandem rolling mill. (1) The position and the amount of change of the cross angle at the longitudinal position are set as a plurality of discrete data values. To 3. 5. A meandering control method for a metal strip in a cold tandem rolling mill according to any one of the above.
5. The upper limit of the cross angle is determined based on a relationship between a thrust force and a rolling load acting on a work roll of the roll cross mill stand measured by changing the cross angle. To 4. 5. A meandering control method for a metal strip in a cold tandem rolling mill according to any one of the above.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A description will be given using a five-stand cold tandem rolling mill to which the present invention is applied. FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a cold tandem rolling mill to which the present invention is applied, and a first stand is a roll cloth rolling stand. FIG. 2 is a schematic plan view illustrating the principle of meandering control of the metal band according to the present invention.
[0009]
In FIG. 1, the work roll 2 is vertically assembled on a stand (not shown) with the metal band 1 interposed therebetween. Reference numeral 3 denotes a backup roll incorporated in the stand together with the work roll 2. One on the leftmost side in the figure is a roll cloth rolling mill stand. The upper and lower work rolls 2 on the roll cloth rolling mill stand can cross their roll axes in the metal band width direction via a roll cloth control device 5. FIG. 2 shows a case where the cross is performed so that the upper cross angle θ _A and the lower cross angle θ _B are obtained. The upper cross angle θ _A is an angle between the roll axis 2A of the upper work roll 2 and the metal band width direction, and the lower cross angle θ _B is an angle between the roll axis 2B of the lower work roll 2 and the metal band width direction. is there.
[0010]
In the cold tandem rolling mill used in the present invention, as shown in FIG. 1, a roll cloth control device 5 is installed on a first stand, which is a roll cloth rolling mill stand, and can track a welded portion of a metal band. Tracking function 7 is provided. The cold tandem rolling mill is further provided with a computer indicated by a broken line and provided with an arithmetic unit 6 and a storage unit 6A. The storage device 6A stores a cross angle change amount reference table described later. With such a configuration, when performing cold rolling, the tracking function 7 tracks the welded portion 11 of the metal strip 1, and the tracking information of the welded portion 11 is input to the arithmetic unit 6 from the tracking function 7, and the tracking information of the welded portion is obtained. In addition to recognizing the longitudinal position of the metal band 1 in the vicinity of the welded portion on the basis of the above, the cross angle change amount reference table stored in the storage device 6A is referred to by a command from the arithmetic unit 6, and the predetermined metal is determined. The change amount of the cross angle with respect to the longitudinal position near the welded portion of the band 1 is transmitted from the arithmetic unit 6 to the roll cross control device 5 at a timing in consideration of a necessary time delay, and the roll cross control device 5 generates the cross angle θ _A. , meander control system is theta _B is changed is constructed.
[0011]
In the meandering control system, the timing at which the change amount of the cross angle corresponding to the length direction position is transmitted to the roll cross control device 5 takes into account a time delay when the roll cross control device 5 changes the cross angle. It is preferable that the timing be earlier than the arrival of the metal strip 1 in the longitudinal direction near the welded portion of the metal strip 1 at the upper and lower work rolls 2 of the first stand, which is a roll cross rolling mill stand, by a necessary time delay.
[0012]
In this case, the cross angles θ _A and θ _B when the vicinity of the welded portion of the metal strip 1 is subjected to cold rolling by the upper and lower work rolls 2 of the first stand in order from the upstream side correspond to the longitudinal position. The changed cross angle is changed by the change amount of the cross angle to be changed.
First, the principle that the meandering on the exit side of the final stand can be controlled by changing the cross angles θ _A and θ _B will be described with reference to FIG.
[0013]
FIG. 2 is a schematic plan view of a main part for explaining a meandering control method of a metal strip according to the present invention, and illustrates a case where a metal strip 1 is subjected to cold rolling by upper and lower work rolls 2 of a roll cloth rolling mill stand. Is shown. The upper and lower work rolls 2 are crossed so that the roll shafts 2A and 2B have predetermined cross angles θ _A and θ _B with respect to the metal band width direction. In this state, the force in the metal band width direction received by the metal band 1 from the upper work roll 2 and the force in the metal band width direction received by the metal band 1 from the lower work roll 2 are opposite to each other and have the same size. The metal band 1 does not move in the metal band width direction. 2, the arrow indicated by reference numeral 9 indicates the direction of the force in the metal band width direction that the metal band 1 receives from the upper work roll 2, and the arrow indicated by reference numeral 10 indicates the metal band that the metal band 1 receives from the lower work roll 2. Indicates the direction of the force in the width direction.
[0014]
In the present invention, by changing one or both of the upper and lower cross angles θ _A and θ _B from such a state, the force in the metal band width direction that the metal band 1 receives is imbalanced vertically. The principle was used in which the metal band 1 smoothly moved in the direction in which the force in the metal band width direction received from the upper and lower work rolls 2 was larger.
Here, it is assumed that a meandering amount δ occurs on the exit side of the final stand when the metal strip 1 is cold-rolled by the cold tandem rolling mill. At that time, by changing one or both of the upper and lower cross angles θ _A and θ _B so as to cancel the meandering amount δ on the exit side of the final stand according to the principle described above, the metal band 1 is moved up and down. It is possible to smoothly move to the greater force in the metal band width direction received from the work roll 2, and to reduce the meandering amount δ on the exit side of the final stand.
[0015]
If the sliding friction between the work roll 2 and the metal strip 1 is the same in the upper and lower directions, the cross angle θ _A formed by the roll axis 2A of the upper work roll 2 with respect to the metal strip width direction and the roll axis of the lower work roll 2 2B is the cross angle theta _B equals forming the metal strip width direction. On the other hand, when the sliding friction between the work roll 2 and the metal strip 1 is different between the upper and lower portions, the cross angle is different between the upper and lower portions.
[0016]
By the way, the force in the metal band width direction received by the metal band is generated by crossing the upper and lower work rolls, and the reaction force is usually received by the thrust bearing of the work roll chock. For example, the load cell provided between the thrust bearing of the upper work roll chock and the end of the upper work roll in the roll axis direction measures the thrust force acting on the work roll, and the thrust force acting on the work roll is used as the stand for the roll cloth rolling mill. FIG. 3 shows the relationship between the thrust coefficient (= thrust force acting on the work roll / rolling load) divided by the rolling load and the cross angle.
[0017]
When the rolling load is constant from FIG. 3, beyond the cross angle theta _A is 0, up to about 0.5 ° it can be seen that the thrust force acting on the work roll with increasing cross angle increases. This because the metal strip 1 a reaction force of the metal strip width direction component force of the thrust force described above acting on the work roll is a force of the metal strip width direction received from the upper work roll 2, for example, the cross angle theta _A is 0. 4 when a force of the metal strip width direction of the metal strip 1 is subjected is balanced up and down in °, by changing the cross angle theta _a from 0.4 ° without changing the cross angle theta _B, the metal strip Thus, the force in the width direction of the metal band 1 can be unbalanced in the vertical direction.
[0018]
However, if the cross angles θ _A , θ _B exceed the upper limit value in the roll cross rolling mill stand, that is, 0.5 ° in FIG. 3, even if the cross angles θ _A , θ _B are changed, the metal band 1 is not changed. Thrust force / rolling load acting on a work roll of a roll cloth rolling mill stand, measured by changing the upper limit of the cross angle because the effect of changing the unbalance amount of the force in the metal band width direction is small. Is preferably determined based on the relationship.
[0019]
In the meandering control method for a metal strip according to the present invention, as shown in FIG. 1, a tracking function 7 is provided in a cold tandem rolling mill, and a roll cross rolling mill stand is formed based on tracking information of a welded portion 11. The timing at which the longitudinal position near the welded portion of the metal strip 1 reaches the work roll 2 of the first stand is recognized.
[0020]
In FIG. 1, reference numeral 11 denotes a welded portion of the metal strip 1, and the tail end of the preceding material 1 A and the tip end of the succeeding material 1 B are connected by the welded portion 11 of the metal strip 1. A hole 12 is provided at one end in the width direction as shown in FIG. 2 in the immediate vicinity of the welded portion 11 of the metal strip 1, and the hole 12 is detected by a hole detector 7A installed upstream of the first stand. Thereby, the welding portion 11 can be tracked. In addition, the hole detector 7A and the hole detection light source 7B are arranged such that the length L of the metal band 1 between the installation position and the work roll 2 of the first stand is at the tail end of the preceding material 1A that performs meandering control. It is installed at a position longer than the length.
[0021]
The tracking function 7 can recognize that the position of the length L from the tail end of the preceding material 1A has reached directly below the work roll 2 of the first stand at the timing when the hole detector 7A detects the hole 12. . After that, the welding part 11 is tracked by measuring the movement amount of the metal strip 1 by a rotation number detector provided on a bridle roll or a tension roll installed on the entrance side of the cold tandem rolling mill. Accordingly, it is possible to accurately recognize the longitudinal position near the welded portion of the metal strip 1 that has reached just below the work roll 2 of the first stand. Therefore, based on the tracking information of the welding portion 11, it is possible to accurately recognize the timing at which the lengthwise position at which the meandering control is performed reaches the work roll 2 of the first stand, which is a roll cross rolling mill stand.
[0022]
Here, in the cross angle change amount reference table, for example, as shown in FIG. 5, the length measured from the tail end of the preceding material 1A or the length measured from the front end of the succeeding material 1B is defined as each longitudinal position. , The amount of change of the cross angle with respect to the length direction position is preferably set as a plurality of discrete data values. The circles in FIG. 5 are a plurality of discrete data of the change amount of the cross angle with respect to the length direction position stored in the cross angle change amount reference table. It is preferable that the amount of change of the cross angle with respect to the longitudinal position is set according to the components and dimensions of the metal strip manufactured by the cold tandem rolling mill. Further, it is preferable that the value is set to a value corresponding to the actual value that can eliminate the meandering on the exit side of the final stand of the cold tandem rolling mill. In the cross angle change amount reference table, the change amount of the cross angle with respect to the longitudinal position near the welded portion of the metal band is classified according to the components and dimensions of the metal band manufactured by the cold tandem rolling mill. It is preferable that the setting is made for the representative component and the metal band of the representative dimension. One example is shown in FIG. 5 as a graph.
[0023]
In the meandering control method according to the present invention, the metal band in which the tail end of the preceding material 1A and the front end of the following material 1B are connected by the welded portion 11 using the amount of change in the cross angle with respect to the longitudinal position as described above. When cold rolling is performed on 1, the cross angle is changed by the amount of change of the cross angle with respect to the length position where the longitudinal position near the welded portion of the metal strip reaches the upper and lower work rolls 2 of the roll cloth rolling mill stand. Like that.
[0024]
FIG. 6 is a graph showing the timing at which the cross angle is changed in this way, with the horizontal position taking the length direction position with respect to the welded portion and the vertical axis taking the changed cross angle. .
When the lengthwise position at which the meandering control is performed is within the range of ± 40 m, the lengthwise position at which the meandering control is not performed is ± 40 m, and the cross angle in the lengthwise portion of the metal strip 1 exceeds ± 40 m as follows. The cross angle has been changed. On the preceding material side in which the lengthwise position at which the meandering control is performed is greater than 0 and equal to or less than +40 m, the change amount of the cross angle at the lengthwise position shown in FIG. The values are added to obtain the changed cross angle. On the other hand, on the trailing material side where the lengthwise position at which the meandering control is performed is less than 0 and -40 m or more, the cross angle immediately after the meandering control ends corresponds to the lengthwise position shown in FIG. The value of the change amount of the cross angle is added to obtain the changed cross angle.
[0025]
At this time, the computer including the arithmetic unit 6 recognizes the range in which the meandering control is performed based on the change amount of the cross angle at the longitudinal position shown in FIG. 5 and changes the cross angle by the roll cross control device 5. Considering the time delay when performing, the length direction position near the welded portion of the metal strip recognizes the timing of reaching the upper and lower work rolls 2 of the roll crossing mill stand, preferably at a timing earlier than the timing by a predetermined time, The change amount of the cross angle with respect to the length direction position is transmitted to the roll cross control device 5 of the roll cross mill stand, and the cross angles θ _A and θ _B are changed by the roll cross control device 5.
[0026]
Since the amount of change in the cross angle transmitted to the roll cross controller 5 is discrete data, the amount of change in the cross angle between data can be appropriately interpolated. The control range of the meandering control method according to the present invention includes both the tail end of the preceding material 1A and the front end of the following material 1B, and includes the welded portion 11.
As a result, the meandering amount δ on the exit side of the final stand can be reduced.
[0027]
In the present invention, it is possible to set the amount of change of the cross angle with respect to the longitudinal position near the welded portion of the metal strip according to the components and dimensions of the metal strip manufactured by the cold tandem rolling mill for each coil-shaped metal strip. It is preferable because it is possible to cope with the irregularity of the edge portion required in the above. In addition, it is theoretically possible to set the amount of change of the cross angle with respect to the longitudinal position near the welded portion of the metal strip to a value commensurate with the actual value that can eliminate the meandering on the exit side of the final stand of the cold tandem rolling mill. This is more preferable because the accuracy of the change amount of the cross angle is better than setting to the value obtained by the analysis, and the irregularity of the edge required for each coiled metal strip can be reduced.
[0028]
Further, the amount of change of the cross angle with respect to the longitudinal position near the welded portion of the metal strip is determined by the longitudinal direction from the tail end of the preceding material or the tip of the succeeding material subjected to cold rolling by the cold tandem rolling mill. Setting as a plurality of discrete data values of the cross angle change amount with respect to the position is more preferable because the cross angle change amount can be easily stored and changed in the computer, and it is more preferable to set the cross angle change amount near the welded portion of the metal strip. The computer can divide the amount of change of the cross angle with respect to the longitudinal position by the components and dimensions of the metal strip manufactured by the cold tandem rolling mill, and set the representative components and the metal strips of the representative dimensions among the divided. This is more preferable because the storage capacity of the inside can be reduced.
[0029]
Here, as the roll cloth rolling mill stand used in the present invention, the structure of a conventional work roll cloth rolling mill or a conventional pair cloth rolling mill can be adopted. In the work roll cross rolling mill, the roll axes of the upper and lower work rolls 2 can be crossed with the metal band width direction when the roll axes of the upper and lower work rolls 2 are viewed in a plane while the roll axes of the upper and lower backup rolls 3 are kept parallel to the metal band width direction. In the rolling mill, the upper backup roll 3 and the upper work roll 2 are integrated, and the lower backup roll 3 and the lower work roll 2 are integrated. And cross is possible. In the case of a work roll cross rolling mill or a pair cross rolling mill, one or both of the upper and lower cross angles between the roll axis of the upper and lower work rolls and the metal band width direction can be changed. In addition, the roll cloth rolling mill stand used in the present invention may be a roll cloth rolling mill stand that can cross one of the upper and lower work rolls 2 in the width direction of the metal band when viewed in a plane.
[0030]
Although the first stand has been described as a roll cloth rolling mill stand, in the meandering control method of the metal strip in the cold tandem rolling mill according to the present invention, any one of the stands constituting the cold tandem rolling mill, One or more stands may be roll cross mill stands.
In the present invention, meandering control is performed in the vicinity of the welded portion of the metal band, but the meandering control of the metal band is not performed. It is needless to say that it is desirable to perform the process because the cross-sectional shape of the metal plate can be made more rectangular.
[0031]
【Example】
Using a five-stand cold tandem rolling mill shown in FIG. 1, a plurality of coiled metal strips wound with a tinplate having a thickness of 0.2 mm were manufactured. As the metal strip material, a low-carbon hot-rolled steel sheet having a thickness of 2.0 mm and a width of 1000 mm was used. At that time, using the amount of change of the cross angle with respect to the longitudinal position near the welded portion of the metal strip as shown in FIG. 5, near the welded portion of the metal strip immediately before reaching the upper and lower work rolls of the roll-cross rolling mill stand Meandering control was performed to change the cross angle by the amount of change of the cross angle with respect to the length direction position. In addition, the upper limit of the cross angles θ _A and θ _B shown in FIG. 2 is set to 0.5 ° based on the relationship between the thrust force and the rolling load acting on the work roll of the roll cloth rolling mill stand, measured at different cross angles. And
[0032]
The meandering amount at the exit side of the five stands before application of the present invention was ± 6 mm, but could be made ± 2 mm by applying the present invention. As a result, by applying the present invention, it was possible to suppress a decrease in the yield of the metal strip product due to the uneven edge portions of the coil-shaped metal strip 1 by 2%. The effect of suppressing a reduction in the yield of metal strip products was evaluated by annealing a plurality of coil-shaped metal strips manufactured by a cold tandem rolling mill using a continuous annealing facility. In the meantime, in the longitudinal direction of the metal band where the meandering control of the metal band is not performed, the cross angle is set to 0.3 ° according to the material and dimensions of the metal band, and the metal is controlled by a known cross-sectional shape control. The cross-sectional shape of the plate was made more rectangular.
[0033]
【The invention's effect】
According to the present invention, the meandering amount on the exit side of the final stand can be reduced. As a result, it is possible to suppress a decrease in the yield of the metal strip product caused by the irregular winding of the coil-shaped metal strip.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a cold tandem rolling mill to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a schematic plan view illustrating a meandering control method for a metal band according to the present invention.
FIG. 3 is a graph showing a relationship between a thrust force / rolling load acting on one of upper and lower work rolls of a roll cloth rolling mill stand and a cross angle.
FIG. 4 is a schematic plan view showing a meandering amount of a metal band.
FIG. 5 is a graph illustrating a change amount of a cross angle;
FIG. 6 is a graph illustrating a cross angle after change when FIG. 5 is used;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Metal strip 2 Work roll 2A Roll axis of upper work roll 2B Roll axis of lower work roll 3 Backup roll 4 Winding device 5 Roll cross control device 6 Computing device 6A Storage device 7 Tracking function 7A Hole detector 7B Light source 8 Metal band Arrow 9 indicating the direction of the metal band width direction received by the metal band from the upper work roll 10 arrow indicating the direction of force in the metal band width direction received from the lower work roll by the metal band 11 Welded part 12 Hole

Claims

At least one of the stands is a roll-cross rolling mill stand and a cold tandem rolling mill provided with a tracking function capable of tracking a welded portion of the metal strip. The cold tandem rolling mill uses a tail end of a preceding material and a trailing material. When performing cold rolling on the metal strip connected at the welded end,
The amount of change of the cross angle with respect to the longitudinal position of the metal strip near the weld is previously determined, and the longitudinal position of the metal strip near the weld is determined based on the tracking information of the weld by the roll cross rolling. Recognizing the timing of reaching the upper and lower work rolls of the mill stand and transmitting the change amount of the cross angle with respect to the length direction position to the roll cross control device of the roll cross mill stand to change the cross angle. A meandering control method for a metal strip in a cold tandem rolling mill.

2. The method according to claim 1, wherein the amount of change of the cross angle with respect to the longitudinal position of the metal strip in the vicinity of the weld is set according to the components and dimensions of the metal strip manufactured by the cold tandem rolling mill. A meandering control method of a metal strip in the cold tandem rolling mill described in the above.

The amount of change of the cross angle with respect to the longitudinal position near the welded portion of the metal strip is set to a value corresponding to the actual value that can eliminate the meandering on the exit side of the final stand of the cold tandem rolling mill. The meandering control method for a metal strip in a cold tandem rolling mill according to claim 1 or 2.

The amount of change of the cross angle with respect to the longitudinal position near the welded portion of the metal strip, the longitudinal direction from the tail end of the preceding material or the tip of the following material subjected to cold rolling by the cold tandem rolling mill. The meandering control method for a metal strip in a cold tandem rolling mill according to any one of claims 1 to 3, wherein a change amount of the cross angle with respect to the position is set as a plurality of discrete data values.

The upper limit value of the cross angle is determined based on a relationship of thrust force / rolling load acting on a work roll of the roll cloth rolling stand measured by changing the cross angle. The method for controlling meandering of a metal strip in a cold tandem rolling mill according to any one of the above.