JP2008178912A

JP2008178912A - スキンパスミルにおける板厚制御方法およびそれを用いた金属板の製造方法ならびにスキンパスライン

Info

Publication number: JP2008178912A
Application number: JP2007335870A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Sakurai; 康広桜井
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2006-12-28
Filing date: 2007-12-27
Publication date: 2008-08-07

Abstract

【課題】スキンパスミルの板厚制御において、十分な板厚精度を確保できるようにする。
【解決手段】スキンパスミル３０にて金属板Ｓを圧延する際に、該金属板Ｓの板厚を板厚計１５にて実測し、これを該スキンパスミル３０における板厚制御に反映するスキンパスミルにおける板厚制御方法。このスキンパスミルにおける板厚制御方法を用いた金属板の製造方法。スキンパスミル３０にて金属板Ｓを圧延する際の、金属板Ｓの搬送方向入側に板厚計１５を設置したことを特徴とするスキンパスライン。スキンパスミル３０にて金属板Ｓを圧延する際に、金属板Ｓの板厚を実測し、板厚目標値との偏差に基づいて、板厚制御を行うことを特徴とするスキンパスライン。
【選択図】図１

Description

本発明は、熱延鋼板や冷延鋼板等の金属板（金属帯も含む）を製造するのに用いるスキンパスミルにおける板厚制御方法およびそれを用いた金属板の製造方法ならびにスキンパスラインに関するものである。

熱間圧延を経て製造された帯鋼等の金属板は、精製工程を経て出荷されたり、あるいは、さらに冷間圧延とその後の精製工程を経て出荷されたりする。

熱間圧延後の精製工程や冷間圧延後の精製工程のいずれにもスキンパスミルによる調質圧延が含まれる場合がある。

調質圧延は、圧下率や伸び率にして数％の軽い冷間圧延を施すことをいい、引張強さや硬さなどの機械的材質を需要家の要求する値の範囲にまで引き上げたり、熱間圧延後、あるいは、冷間圧延後の金属板の平坦でない形状の部分を平坦に矯正することを目的とする。

図４に、スキンパスミルによる調質圧延を行うスキンパスラインの例を示す。スキンパスミル３０は、１のワークロール、２のバックアップロール、３の電動機および８の圧下装置からなり、付帯機器として、５のシャー、６の溶接機、１２の巻出リール、１３の巻取リール、１４のデフレクタロールなどが備えられている。

図４（ａ）に示すものが最低限の機能を備えたものであるが、図４（ｂ）に示すように、ブライドルロール７を設け、所望の張力が金属板に作用している状態でスキンパスミル３０にて調質圧延できるようにしてもよい。また、図４（ｃ）に示すように、テンションレベラ１１を設け、所望の張力を金属板に作用させた状態でスキンパスミル３０にて調質圧延できるようにし、かつ、テンションレベラで金属板Ｓに引っ張りのひずみを与えて機械的材質を付与したり、残留ひずみのばらつき起因の反りを抑えるようにしてもよい。このほか、図４（ｄ）に示すように、ブライドルロール７とテンションレベラ１１の両方を設けてもよい。近年では、図５に示すように、酸洗ライン２００の中にスキンパスミル３０を組み込んだものなどもある。４０は酸洗槽である。

図４のスキンパスラインで調質圧延を行う際、ビジネスコンピュータ５０内に記憶されている金属板Ｓ一本ごとの属性データが計算機２０に送られて各機器の制御出力値が決められ、制御装置１０を介して、スキンパスミル３０での板厚制御が行われる。

具体的には、例えば特許文献１には、金属板Ｓが単位時間搬送されるごとに伸び率の実績を捉え、所望の伸び率との偏差が、ある一定の値を挟んで上下する回数に応じ、巻出リール１２とスキンパスミル３０との間の張力制御のゲインを減少または増加させることで、金属板の板厚精度を向上させることが記載されている。ここで、金属板Ｓの伸び率は２つのデフレクタロールの回転数の差から演算し、金属板Ｓの単位時間搬送長は２つのデフレクタロールの単位時間あたりの回転周長から演算するものである。
特開平０８−０５２５０６号公報

板厚精度に関する需要家の要求は年々高まり、特に、板厚厳格材において要求を満足できない事態も生じているが、特許文献１のような巻出リールによるスキンパスミルとの間の張力制御では、板厚を直接測定していないため、十分な板厚精度が得られない場合があるという問題を有していた。

本発明は、スキンパスミルの板厚制御において、十分な板厚精度を確保できるようにすることを目的とする。

すなわち、本発明は以下の通りである。
（１）スキンパスミルにて金属板を圧延する際に、該金属板の板厚を実測し、板厚目標値との偏差に基づいて、板厚制御を行うことを特徴とするスキンパスミルにおける板厚制御方法。
（２）（１）のスキンパスミルにおける板厚制御方法を用いた金属板の製造方法。
（３）スキンパスラインであって、スキンパスミルにて金属板を圧延する際の、該金属板の搬送方向入側に板厚計を設置したことを特徴とするスキンパスライン。
（４）スキンパスミルにて金属板を圧延する際に、該金属板の板厚を実測し、板厚目標値との偏差に基づいて、板厚制御を行うことを特徴とするスキンパスライン。

本発明によれば、スキンパスミルにおける板厚制御において、十分な板厚精度を確保できる。

以下、本発明のスキンパスミルにおける板厚制御方法の一つの実施の形態について、適宜図面を参照しつつ説明する。

図１は、本発明の一つの実施の形態であるスキンパスラインを示す概略構成図である。図５に示した、酸洗ライン２００の中に、図４（ｄ）に示した従来のスキンパスミル３０を組み込んだものである。付帯機器として、制御装置１０、計算機２０等もそのまま用いられている。

本発明の実施の形態では、板厚計１５は、図１（ａ）に示すように、金属板Ｓの搬送方向Ａにみてスキンパスミル３０の入側に設置しているが、図１（ｂ）に示すように、同出側に設置しても良いし、図１（ｃ）に示すように、両側に設置しても良い。

本発明のスキンパスミルのように、金属板Ｓを圧延する際の、金属板Ｓの搬送方向入側に板厚計を設置したり、出側に設置したり、両側に設置したりしたスキンパスミルによれば、以下に説明するように、良好に板厚を制御することができる。

特に、入側に設置した場合は、両側に設置した場合も含め、出側に設置した場合のような制御応答の遅れによる板厚目標値からの板厚実績の偏差が比較的小さくて済むためより好ましい。

図２に、本発明を実施するための制御回路を示す。制御装置１０内に設けた制御回路の内容は、次に説明するよう構成されている。

板厚計１５より入力のあった金属板Ｓの板厚実績は、ビジネスコンピュータ５０から計算機２０を経て得られるその金属板Ｓの板厚目標値と比較され、その偏差が計算される。

ここで、本実施の形態に用いる一つの方法は、（ｉ）該偏差に適宜なゲインを乗じたものを、スキンパスミル３０のワークロール周速として出力することで、入側ブライドルロール７との間またはテンションレベラ１１との間で金属板Ｓにはたらく張力を制御し、それにより板厚を制御するものである。

具体的には、板厚計１５にて実際に測定した板厚実績が、板厚目標値よりも厚かった場合には、ワークロール周速を上げることで、金属板Ｓにはたらく張力を上げ、金属板Ｓの伸び率を上昇させて、その分、金属板Ｓの板厚を薄くし、板厚目標値に近づけるものである。

適宜なゲインαは、板厚実績と板厚目標値の偏差をΔｈ、ワークロール周速の制御前に対する制御後の比をΔＶとして、α＝ΔＶ／Δｈの関係になる。

本実施の形態に用いる別の方法は、（ｉｉ）該偏差に適宜なゲインを乗じたものを、スキンパスミル３０の上下ワークロール間隙として出力することで、板厚を制御するようにするものである。

具体的には、板厚計１５にて実際に測定した板厚実績が、板厚目標値よりも厚かった場合には、ワークロール間隙を小さくすることで、金属板Ｓの板厚を薄くし、板厚目標値に近づけるものである。

適宜なゲインβは、板厚実績と板厚目標値の偏差をΔｈ、ワークロール間隙の制御前に対する制御後の比をΔＳとして、β＝−ΔＳ／Δｈの関係になる。

本実施の形態に用いるさらに別の方法は、（ｉｉｉ）該偏差に適宜なゲインを乗じたものを、テンションレベラ１１に出力することで、スキンパスミル３０のワークロールとテンションレベラ１１との間で金属板Ｓにはたらく張力を制御し、それにより板厚を制御する。

具体的には、板厚計１５にて実際に測定した板厚実績が、板厚目標値よりも厚かった場合には、テンションレベラーのインターメッシュを大きくすることで、金属板Ｓにはたらく張力を上げ、金属板Ｓの伸び率を上昇させて、その分、金属板Ｓの板厚を薄くし、板厚目標値に近づけるものである。

適宜なゲインγは、板厚実績と板厚目標値の偏差をΔｈ、テンションレベラーのインターメッシュの増加分をΔＩとして、γ＝ΔＩ／Δｈの関係になる。

上記３つの方法をどのように使い分けるかは、例えば、金属板Ｓの圧延前あるいは圧延後の予定板厚がある値以上か未満か、などの条件により自動的に切り替えるようにする。あるいは、状況により人為的に切り替えるようにしても良い。また、上記３つの方法は、２つ以上を同時に使うようにしても良い。

以上、図２を用いて説明した各制御は、図１（ａ）のように、スキンパスミル３０の入側に設置した板厚計１５による実測値を入力としてフィードフォワード的に行っても良いし、図１（ｂ）のように、スキンパスミル３０の出側に設置した板厚計１５による実測値を入力としてフィードバック的に行っても良いし、図１（ｃ）のように、両者の併用によっても良い。

図３に本発明の効果を示す。対象とする金属板ＳはＳＰＨＣ、熱間圧延後の板厚の目標値は３．２ｍｍ、板幅は１０４０ｍｍである。図２にてスキンパスミル３０の入側に設置した板厚計１５より入力のあった金属板Ｓの実績板厚をもとに、スキンパスミルのワークロールの周速だけをフィードフォワード的に制御するようにした例であるが、本発明を実施しない従来例（ａ）に対し、実施例（ｂ）では、著しく板厚精度が改善されているのがわかる。

本発明によれば、一般的な鋼の他、ステンレス鋼板、アルミニウム板、銅板等、各種の
金属板をスキンパスミルにて冷間圧延するにあたり、良好な板厚精度の確保が可能となり、産業上格段の効果を有する。

本発明の実施の形態を説明するための線図本発明の実施の形態を説明するための線図本発明の効果を説明するための線図従来技術を説明するための線図従来技術を説明するための線図

符号の説明

１ワークロール
２バックアップロール
３電動機
４張力検出器
５シャー
６溶接機
７ブライドルロール
８圧下装置
９リミット
１０制御装置
１１テンションレベラ
１２巻出リール
１３巻取リール
１４デフレクタロール
２０計算機
３０スキンパスミル
４０酸洗槽
５０ビジネスコンピュータ
１００スキンパスライン
２００酸洗ライン
Ｓ金属板

Claims

スキンパスミルにて金属板を圧延する際に、該金属板の板厚を実測し、板厚目標値との偏差に基づいて、板厚制御を行うことを特徴とするスキンパスミルにおける板厚制御方法。
前記請求項１のスキンパスミルにおける板厚制御方法を用いた金属板の製造方法。
スキンパスラインであって、スキンパスミルにて金属板を圧延する際の、該金属板の搬送方向入側に板厚計を設置したことを特徴とするスキンパスライン。
スキンパスミルにて金属板を圧延する際に、該金属板の板厚を実測し、板厚目標値との偏差に基づいて、板厚制御を行うことを特徴とするスキンパスライン。