JP2007275946A - 連続圧延機の張力制御方法 - Google Patents

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Abstract


【課題】 圧延機の電動機を、速度可変速の電動機と固定速電動機を組み合わせて被圧延材を無張力で圧延可能とし、従来技術による高価な制御方式よりも著しく安価な連続圧延機の制御方法を提供する。
【解決手段】少なくとも第１及び第２のユニバーサル圧延機を有し、圧延機間で被圧延材を無張力で圧延するための張力制御方法において、マスター圧延機２の電動機を固定速電動機５とし、スレイブ圧延機１の電動機を固定速電動機４とし、スレイブ圧延機１の速度を、スレイブ圧延機１のトルク変動分およびマスター圧延機２の速度変動分を加味し決定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、連続圧延機の張力制御方法に関するものである。
一般に、圧延機の速度（あるいはトルク）は、同じ被圧延材料であっても、被圧延材の温度、圧延反力のバラツキ、ロールと被圧延材とのスリップ等の影響を受けて変動する。圧延機の速度（あるいはトルク）が変動すると、圧延機間の被圧延材に加わる張力が変化するため、材料の寸法精度に影響を及ぼす。また、表面性状の悪化、ミスロールの発生等を生じる。そこで、連続圧延においては、ミル間に過大な張力や圧縮力が作用したり、ミルロールと材料間にスリップが発生したりしないように、圧延機の張力制御を実施している。
一般的な形鋼圧延機の張力制御を、ユニバーサルミルとその下流側のエッジャーミルとの組み合わせを例として説明する。なお、連続圧延においては、ユニバーサルミルとその下流側のエッジャーミルとの組み合わせの他に、ユニバーサルミルとその下流側のエッジャーミルとさらにその下流側のユニバーサルミルとの組み合わせのものもあるが、制御の考え方は同じである。
ユニバーサルミルおよびその下流側のエッジャーミルは、それぞれ電動機によって独立に速度制御され、エッジャーミルの駆動電動機の負荷トルクを検出し、エッジャーミルの速度初期設定値に対し、速度補正を行っている。すなわち、連続圧延中、エッジャーミルの速度初期設定値が過大で、ミル間に過大な張力が発生し、エッジャーミルの実負荷トルクが基準の負荷トルク設定値よりも大きい場合、実負荷トルクが基準の負荷トルクと等しくなるように、減速補正する制御が行われている。あるいは、連続圧延中、エッジャーミルの速度初期設定値が過小で、ミル間に過大な圧縮力が発生し、エッジャーミルの実負荷トルクが基準の負荷トルク設定値よりも小さい場合、実負荷トルクが基準の負荷トルクと等しくなるように、増速補正する制御が行われている。
特許文献１には、たとえば第１の圧延機をマスターとして、第２の圧延機の速度を第１の圧延機のトルク変動（電流値）が最小あるいはゼロとなるように制御している。すなわち、第１および第２の圧延機ともに速度可変速の電動機とし、それぞれ制御装置を設けている。
特開平７−８０５２８号公報
前記特許文献１に示す従来技術のように、第１および第２の圧延機ともに速度可変速の電動機とし、それぞれに制御装置も設けると、設備費が高価となってしまう。また、形鋼又は棒鋼の圧延、あるいは比較的低速ラインのミルの制御に対しては、板圧延設備とは異なり、圧延精度が厳しくないため、従来の制御方法では、高級で、高価過ぎることがある。
そこで、本発明は、圧延機の電動機を、速度可変速の電動機と固定速電動機を組み合わせて被圧延材を無張力で圧延可能とし、従来技術による高価な制御方式よりも著しく安価な連続圧延機の制御方法を提供することにある。
上記課題を解決するため、本発明の圧延スタンド間張力制御方法は、少なくとも第１及び第２のユニバーサル圧延機を有し、圧延機間で被圧延材を無張力で圧延するための張力制御方法において、マスター圧延機の電動機を固定速電動機とし、スレイブ圧延機の速度を、スレイブ圧延機のトルク変動分およびマスター圧延機の速度変動分を加味し決定することを特徴とする。
そして、前記ユニバーサル圧延機間に、エッジャー圧延機を設ける場合には、エッジャー圧延機の電動機を固定速電動機とし、エッジャー圧延機の速度変動は無視することができる。
本発明による圧延スタンド間張力制御方法では、速度可変速の電動機および制御システムと汎用の固定速電動機との価格差はきわめて大きいので、マスター圧延機の電動機を固定速電動機とすることで、従来より設備費を大幅に安価にできる。
マスター電動機を固定速度電動機とすることで、ラインの速度が、負荷により変動するものの、圧延機間の張力は、一定になるように制御するので、圧延機間に過大な張力や圧縮力が作用したり、圧延ロールと材料間にスリップが発生したりすることはない。
また、エッジャー圧延機を設ける場合には、エッジャー圧延機の電動機を固定速電動機とすることで、設備費の低減をはかることができる。エッジャー圧延機の仕事量は小さいので、厳格な速度制御は不要であるため、エッジャー圧延機の速度変動は無視するができる。
本発明は、特に、形鋼又は棒鋼の圧延制御に好適である。
以下、本発明の連続圧延機の制御方法を図に示す例により説明する。
図１は本発明の制御による設備構成例を示す図である。図２はエッジャー圧延機を設ける場合の本発明による設備構成例の概略図である。
図１に示す圧延ラインは、ライン入り側の圧延機１をスレイブ圧延機１とし、続いてマスター圧延機２を設けて、被圧延材８を圧延する実施例である。図１の実施例では、スレイブ圧延機１には、可変速電動機４が設置されている。スレイブ圧延機１は下流側でのトルク変動を補正するように速度制御される。
一方、マスター電動機２には、固定速電動機５が設けられている。固定速度電動機５には、速度を検出する速度検出器７が設けられている。
図３には、本発明にかかる実施例１の構成による、マスター圧延機２の電動機５の速度Ａの経時変化と、スレイブ圧延機電動機の速度Ｂの経時変化と、マスター圧延機とスレイブ圧延機間の張力の経時変化を示す。本発明では、下流側でのトルク変動の補正に加えて、マスター圧延機の速度変化を補償するようにスレイブ圧延機の速度を制御するが、図３より、圧延機間の張力がゼロになるように、制御されていることがよくわかる。
図２はエッジャー圧延機を設ける場合の本発明による設備構成例を示す図である。
ライン入り側の圧延機をスレイブ圧延機１とし、続いてエッジャー圧延機３を設け、さらに続いてマスター圧延機２を配置して被圧延材８を圧延する実施例を示し、ユニバーサル圧延機１，２間にエッジャー圧延機３を設ける。エッジャー圧延機３の電動機を固定速電動機６とし、スレイブ圧延機１には、可変速電動機４が設置され、マスター圧延機２には固定速度電動機５が設けられている。さらに、固定速電動機５には、速度を検出する速度検出器７が設けられている。
本実施例では、ユニバーサル圧延機１，２間にエッジャー圧延機３を設ける場合でも、エッジャー圧延機３の仕事量は小さいので、厳格な速度制御は不要であるため、エッジャー圧延機３の速度変動は無視する。このため、ユニバーサル圧延機１，２間にエッジャー圧延機３を設ける場合の、マスター圧延機２の電動機５の速度Ａの経時変化と、スレイブ圧延機１の電動機４の速度Ｂの経時変化と、マスター圧延機２とスレイブ圧延機１との間の張力の経時変化の関係は、図３とほぼ等しく、圧延機間の張力がゼロになるように、制御される。
本発明の制御による設備構成例を示す図である。 エッジャー圧延機を設ける場合の本発明による設備構成例を示す図である。 本発明による速度変動の概略図である。
符号の説明
１ スレイブ圧延機
２ マスター圧延機
３ エッジャー圧延機
４ 可変速電動機
５ 固定速電動機
６ 固定速電動機
７ 速度検出機
８ 被圧延材
９ ライン方向

Claims (2)

  1. 少なくとも第１及び第２のユニバーサル圧延機を有し、圧延機間で被圧延材を無張力で圧延するための張力制御方法において、マスター圧延機の電動機を固定速電動機とし、スレイブ圧延機の速度を、スレイブ圧延機のトルク変動分およびマスター圧延機の速度変動分を加味して決定することを特徴とする圧延スタンド間張力制御方法。
  2. 前記ユニバーサル圧延機間に配置するエッジャー圧延機の電動機を固定速電動機とし、エッジャー圧延機の速度変動は無視することを特徴とする請求項１記載の圧延スタンド間張力制御方法。
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