JP2004255438A - タンデム圧延機における被圧延材尾端部の板曲り防止方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】被圧延材尾端部が第n−2圧延スタンドを通過する前に、第n圧延スタンドで測定された作業側と駆動側の圧延荷重値と被圧延材に適合した材質係数とからら圧下レベリング量を求め、被圧延材尾端部が第n−1圧延スタンドを通過する前に第n圧延スタンドの圧下レベリング操作を行うタンデム圧延機における被圧延材尾端部の板曲り防止方法。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、タンデム圧延機における被圧延材尾端部の板曲り、板の絞り込みを防止する制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
板圧延に際して、被圧延材尾端部が圧延機の各圧延スタンドを通過する際、被圧延材が圧延機幅方向からズレを生じて板曲りが起こることがある。この板曲りが大きくなると、被圧延材がサイドガイドに当たり傷ついたり、折れたりする。更には、その状態で圧延ロールに噛みこまれたりして、圧延ロールを破損させたり、被圧延材表面に傷を付け生産性の遅滞や歩留まりの低下を招く恐れがある。
【0003】
前記板曲りは、被圧延材の硬さの不均一性に代表される被圧延材側の要因や圧延時の圧延機スタンドセンターと被圧延材中心とのズレなどの圧延作業上の要因などにより引き起こされている。そこで、本問題を解決する手段として、圧延機の作業側と駆動側の圧延荷重値の差(以下、差荷重値と略す)を圧延荷重値の和(以下、和荷重値と略す)で除した値(以下、差荷重/和荷重値と略す)に基づいて圧下レベリング量を制御する方法(特許文献1〜3)が提案されている。
【0004】
【特許文献1】
特公昭58−51771号公報
【特許文献2】
特開平9−85323号公報
【特許文献3】
特開平9−262615号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来技術では、被圧延材が曲り始めてから圧下レベリング操作を行うために、被圧延材の板曲りの大きさを抑制することは可能であるが防止することはできない。また、圧下レベリング量が不必要に大きくなり被圧延材尾端部の平滑性を損なう恐れがある。
更に、第n−1圧延スタンド通過後の尾端部を除いた被圧延材定常部における差荷重値や差荷重/和荷重値及び曲り検出センサーによる板曲り量を直接測定した値に基づいて圧下レベリング制御を行うために、第n圧延スタンド自体で生じる被圧延材の板曲りを考慮していないことから、第n圧延スタンドで被圧延材の板曲り不良を生じた場合にはその板曲りを防止することができないという問題が発生する。
【0006】
本発明は、このような状況に鑑みなされたもので、全圧延スタンドで被圧延材の板曲りを未然に予防して健全な被圧延材を提供することで生産性の向上や生産歩留まりの向上をはかるものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載発明は、複数の圧延スタンドからなるタンデム圧延機の第n圧延スタンドで計測した作業側と駆動側の圧延荷重値Pa、Pbと、被圧延材の材質に適合した材質係数α、βとから、下記(1)式により被圧延材尾端部が、第n圧延スタンド通過時に発生すると予測される差荷重予測値Pdfを求めて、この差荷重予測値Pdfが下記(2)式の条件を満たす場合に、被圧延材尾端が第n圧延スタンドを通過する際に差荷重値Pdを発生させない圧下レベリング量ΔSを下記(3)式から算出し、前記圧下レベリング量ΔSに基づいて第n圧延スタンドの圧下レベリング操作を行う被圧延材尾端部の曲り防止方法であって、被圧延材尾端部が第n−1圧延スタンドを通過する前に、前記圧下レベリング操作を行うタンデム圧延機における被圧延材尾端部の曲り防止方法である。
記
Pdf=β+α(Pd/Ps)・・・(1)
Pdf≧|C|・・・(2)
ΔS=−γβPs/α・・・(3)
ここで、Pd:差荷重値、Pd=Pa−Pb
Ps:和荷重値、Ps=Pa−Pb
ΔS:圧下レベリング量
γ:被圧延材板幅関数
C:制御定数
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る被圧延材尾端部の板曲り防止方法の実施形態について説明する。
本発明では、被圧延材尾端部が第n−2圧延スタンドを通過するまでに第n圧延スタンドで発生した作業側及び駆動側の圧延荷重値を測定して、その差荷重値及び差荷重/和荷重値を求める。前記荷重値と予め記憶されている被圧延材に適合した材質定数とから第n圧延スタンドにおける被圧延材尾端部の通過時に発生する差荷重予測値を求める。
【0009】
次に、その差荷重予測値がある制御定数Cを超える場合には、圧下制御を必要として圧下レベリング量ΔSを求めて被圧延材尾端が第n−1圧延スタンドを通過する前に、第n圧延スタンドの圧下レベリング操作を行う。
ただし、圧延における入側の最初の圧延スタンドでは、第n−1圧延スタンドがないことから、サイドガイドによる被圧延板への拘束力が消える前に圧下レベリング操作を行う。
なお、制御定数Cは、圧延荷重測定に関わる誤差や求められる被圧延材規格などを考慮して適切な値に設定する。
【0010】
これにより、第n−1圧延スタンド通過時や第n圧延スタンド通過時に発生していた被圧延材尾端部の板曲りを確実に防止することができる。
【0011】
以下に、図1〜2を用いて本発明における実施の形態を具体的に説明する。
本発明は図1に示す圧延スタンド及び制御装置を所定数有しているタンデム圧延機において、図2に示す制御フローに基づいて圧延時の被圧延材尾端部の板曲りを圧延スタンド毎に防止する方法を提供するものである。
【0012】
圧延スタンド1は、ワークロール1a、中間ロール1b、バックアップロール1cからなる6段圧延機で被圧延材2を圧延する。
圧延スタンド1の作業側圧延荷重計3a、駆動側圧延荷重計3bで検出された圧延荷重値Paと圧延荷重値Pbが、荷重演算装置4に入力されて差荷重値Pdと和荷重値Psが出力される。次に今回圧延の被圧延材に適合した材質係数α、βをデータ記憶−抽出装置5から抽出し、前記差荷重値Pdと和荷重値Psと共に差荷重演算装置6に入力して被圧延材尾端部が第n圧延スタンド通過時に発生すると予測される差荷重予測値Pdfを下記(1)式から求める。
Pdf=β+α(Pd/Ps)・・・(1)
【0013】
求めた差荷重予測値Pdfは、制御量演算装置7で下記(2)式に基づいて判定され、(2)式を満たす場合には、制御量演算装置7で被圧延材尾端が第n−1圧延スタンド通過後に差荷重値が発生しない圧下レベリング量ΔSを下記(3)式より求めて圧下装置8a、8bへ出力されて被圧延材尾端の板曲りが生じないように圧延が行われる。(2)式を満たさない場合には、新たな圧下制御を行わない。
Pdf≧|C|・・・(2)
ΔS=−γβPs/α・・・(3)
ΔS:圧下レベリング量、γ:被圧延材板幅関数、C:制御定数
【0014】
材質係数α、βは、圧延毎に被圧延材尾端部が、第n−2圧延スタンドを抜けるまで第n圧延スタンドで発生した作業側及び駆動側の圧延荷重値Pa *、Pb *から演算された差荷重値(Pa *−Pb *)と和荷重値(Pa *+Pb *)を荷重関係式演算装置9に入力して、下記(6)式を満足する材質係数α及びβとして求め、被圧延材の材質毎に分類されてデータ記憶−抽出装置5に記憶される。
圧延時には当該被圧延材の材質に適合した材質係数がデータ記憶−抽出装置5から抽出されて前記(1)式並びに(3)式の演算に利用される。
(Pa *−Pb *)=β+α[(Pa *−Pb *)/(Pa *+Pb *)]・・・(6)
【0015】
【実施例】
以下に本発明を実施例により詳細に説明する。
図3は、4基の圧延スタンドからなる熱間タンデム圧延機の平面図である。この熱間タンデム圧延機を用いて、表1に示す圧下レベリングタイミング及び圧下レベリング量演算タイミングの組合せで本発明による被圧延材尾端部の板曲り防止方法を実施した。
【0016】
【表1】
【0017】
表1、No.1の本発明例では、先ず、圧下レベリング量を決定する為に、各圧延スタンドに対する第n−2圧延スタンドを被圧延材尾端部が通過する前に各圧延スタンドで測定された圧延荷重値から圧下レベリング量を算出して、被圧延材尾端部が第n−1圧延スタンドを通過する前のタイミングで圧下レベリング操作を行った。
図4に第4圧延スタンドにおける圧延経過時間に対する作業側と駆動側の差荷重値及びロールギャップ差の結果を示す。
第2圧延スタンドを通過する直前には被圧延材尾端部近傍で圧延荷重差が大きくなってきており被圧延材尾端部の板曲りが発生し始めているが、この変化をふまえて圧下レベリング量を演算し、第3圧延スタンド抜け前に圧下レベリング操作を行うことで第4圧延スタンド抜け時の被圧延材尾端部の板曲りが良く抑制されていることがわかる。また、少ない圧下レベリング量で効果が得られている。なお、ロールギャップ差は、圧下レベリングのタイミングと圧下レベリング量の両者を表している。
【0018】
表1、No.2で示した従来例では、圧下レベリング量演算タイミングは前記本発明実施例と同じ演算タイミングで行い、圧下レベリングを各圧延スタンドに対して第n−1圧延スタンド通過後に行った。
各圧延スタンドにおける圧延経過時間に対する作業側と駆動側の差荷重値及びロールギャップ差の計測結果を図5に示した。
従来例に示す圧下レベルタイミングでは、各圧延スタンドにおける尾端部の板曲り防止効果が弱く、各圧延スタンドで発生する荷重差を補正しきれず第4圧延スタンドで大きく板曲りが発生していくのがわかる。更に、圧下レベリング量自体も前記本発明例の場合に比べて大きい圧下レベリング量を与えているのがわかる。
【0019】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明の尾端部の板曲り防止方法は、タンデム圧延機による圧延時の被圧延材尾端部の板曲りを最終圧延スタンドまで効率よく制御することが可能となり、生産性の向上や製品歩留まりの向上に大きく寄与できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るタンデム圧延機における被圧延材尾端部の板曲り防止方法のシステムブロック図である。
【図2】本発明に係る尾端部の板曲り防止方法の制御フローチャートである。
【図3】本発明に係る実施例で用いた4圧延スタンド型熱間タンデム圧延機の平面図である。
【図4】図3に示す4圧延スタンド型熱間タンデム圧延機の第4圧延スタンドでの本発明方法による圧延経過時間に対する圧延荷重差及びロールギャップ量の変化である。
【図5】図3に示す4圧延スタンド型熱間タンデム圧延機の第4圧延スタンドでの従来方法による圧延経過時間に対する圧延荷重差及びロールギャップ量の変化である。
【符号の説明】
1 圧延スタンド
1a ワークロール
1b 中間ロール
1c バックアップロール
1d サイドガイド
2 被圧延材
3a 作業側圧延荷重測定器
3b 駆動側圧延荷重測定器
4 荷重演算装置
5 荷重関係式演算装置
6 差荷重演算装置
7 制御量演算装置
8a 圧下装置
8b 圧下装置
9 データ記憶装置
Claims (1)
- 複数の圧延スタンドからなるタンデム圧延機の第n圧延スタンドで計測した作業側と駆動側の圧延荷重値Pa、Pbと、被圧延材の材質に適合した材質係数α、βとから、下記(1)式により被圧延材尾端部が、第n圧延スタンド通過時に発生すると予測される差荷重予測値Pdfを求めて、この差荷重予測値Pdfが下記(2)式の条件を満たす場合に、被圧延材尾端が第n圧延スタンドを通過する際に差荷重値Pdを発生させない圧下レベリング量ΔSを下記(3)式から算出し、前記圧下レベリング量ΔSに基づいて第n圧延スタンドの圧下レベリング操作を行う被圧延材尾端部の曲り防止方法であって、被圧延材尾端部が第n−1圧延スタンドを通過する前に、前記圧下レベリング操作を行うことを特徴とするタンデム圧延機における被圧延材尾端部の曲り防止方法。
記
Pdf=β+α(Pd/Ps)・・・(1)
Pdf≧|C|・・・(2)
ΔS=−γβPs/α・・・(3)
ここで、Pd:差荷重値、Pd=Pa−Pb
Ps:和荷重値、Ps=Pa−Pb
ΔS:圧下レベリング量
γ:被圧延材板幅関数
C:制御定数
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- 2003-02-27 JP JP2003050628A patent/JP3949597B2/ja not_active Expired - Fee Related
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