JP2009505835A - 熱間圧延時に厚さのコントロールをするための方法 - Google Patents

熱間圧延時に厚さのコントロールをするための方法 Download PDF

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Abstract

ロールスタンドの圧下シリンダの現在の平均位置と、ロールスタンドの総圧延荷重とを考慮する、少なくとも１つのロールスタンドによる圧延時に、特に熱間圧延時に厚さのコントロールをするための方法において、ロールスタンドの圧延間隙の近傍領域内で位置信号を検出することによって少なくとも付加的な位置測定を実施する。

Description

本発明は、特に、ロールスタンドの圧下シリンダの現在の平均位置と、ロールスタンドの総圧延荷重とを考慮する、少なくとも１つのロールスタンドによる圧延時に、特に熱間圧延時に厚さのコントロールをするための方法に関する。
特許文献１から、向かい合う圧延面を有する減面圧延区間による減面工程後に薄くて硬い材料の厚さＧ１を計算するための方法と、減面工程中に向かい合う圧延面を材料が通過する際に生じる表面圧縮荷重を測定するための測定装置が公知である。この場合、減面工程では、
ａ）減面工程用の適当なロール歪曲線と適当な材料変形曲線の交点によって確定される厚さＧ５用の尺度である信号が発生され、
ｂ）測定した荷重用の曲線とロール歪曲線の交点によって確定される厚さＧ３用の尺度を示す信号が発生され、
ｃ）厚さＧ５とＧ３の差を示す信号によって決定される不確定領域用の尺度を示す信号が発生され、
ｄ）更に、不確定領域を示す信号が、減面工程のために設定された厚さの減少と、減面工程のために設定されたロール歪と、厚さの減少の設定時と歪の設定時の相対的な誤差確率の関数として変更されることによって、計算したストレッチ誤差用の尺度を示す信号が発生され、
ｅ）厚さＧ３を示す信号が、計算した歪誤差に加算されることによって、計算した厚さＧ１用の尺度である信号が発生される。
特許文献２には、ストリップ厚さが油圧アクチュエータを介してコントロールされる、コントロール可能に予荷重を受けるロールスタンドのロール変形の補償をするための方法が記載されているが、この方法の場合、油圧予荷重シリンダによって、圧下力（Ｆａ）は、方程式
Ｆａ＝（Ｆａ０＋（Ｆｒ−Ｆｒ０））＊ｃａ／（ｃｉ＋ｃａ）
により圧延荷重とコントロール可能な予荷重の和として表される。即ち、圧下力のベース基準値（Ｆａ０）に、予荷重の実測値（Ｆｒ）と予荷重の初期値（Ｆｒ０）の差から構成された補完値が加算され、スタンド内側部分のバネ剛性（ｃｉ）とスタンド外側部分のバネ剛性（ｃａ）の和に対するスタンド外側部分のバネ剛性（ｃａ）の比（ｃａ／（ｃｉ＋ｃａ））で評価される。
特許文献３から、薄くて硬い材料の厚さを計算するための方法が公知である。即ち、
減面工程用の適当なロール歪曲線と適当な材料変形曲線の交点によって確定される厚さＧ５用の尺度である信号が発生され、
測定した荷重用の曲線とロール歪曲線の交点よって確定される厚さＧ３用の尺度を示す信号が発生され、
厚さＧ５とＧ３の差を示す信号によって決定される不確定領域用の尺度を示す信号が発生され、
更に、不確定領域を示す信号が、減面工程のために設定されたロール歪と、厚さ減少の設定時と歪設定時の相対的な誤差確率の関数として変更されることによって、計算したストレッチ誤差用の尺度を示す信号が発生され、
厚さＧ３を示す信号が、計算した歪誤差に加算されることによって、計算した厚さＧ１用の尺度である信号が発生される。
これまでは、ストリップの熱間圧延時の厚さのコントロールのために、いわゆるゲージメートルが、現在のストリップ厚さを検出するために使用される。このため、測定した圧下シリンダの位置ＳＤＳ，ＳＯＳは、計算したスタンド歪ｇだけ補正される（図１も参照のこと）。スタンド歪ｇは、測定した圧延荷重ＦＤＳ，ＦＯＳとスタンド歪曲線１／ＭＧにより計算される。次に、このように検出したストリップ厚さは、厚さ基準値と比較され、コントロールされる。この方法にとっては、位置及び圧延荷重の測定以外に正確なスタンドモデルが必要である。
硬いストリップ及び薄いストリップを圧延する場合、スタンドモデルの不正確さが僅かであっても、ストリップ厚さの誤差を比較的大きくし、状況によっては厚さのコントロールを不安定にする。
独国特許第２０ ２０ ４０２号明細書 独国特許出願公開第２６ ５７ ４５５号明細書 独国特許出願公開第１６ ０２ １９５号明細書
従って、本発明の根底にある課題は、前記欠点を回避するように、冒頭で説明した形式の方法を改善することにある。
この課題は、本発明によれば、スタンド歪成分を最小化することによって解決される。これは、ロールスタンドの圧延間隙の近傍領域内で位置信号を検出することによって少なくとも付加的な位置測定が実施されることにより行なわれる。この場合、特に、ワークロール及び／又はバックアップロール及び／又はワークロールチョック及び／又はバックアップロールチョックの間で位置信号が考慮／検出される。
本発明による方法の利点は、位置測定が、より僅かなスタンド歪成分しか含まないことにある。このようにして、ロールの扁平率とロールの曲がりだけを考慮することができる。ミルハウジングとクロスヘッドの歪のような他の成分は、計算の必要がない。ワークロールチョックの間隔を測定する場合は、特に、モーグオイル（登録商標）軸受の浮上り、バックアップロールの曲がり、及びバックアップロールの偏心度は、考慮の必要がない。図２に図示されているように、従来技術から公知の厚さのコントロールをするための方法は、更に完全に使用され、前記特徴によって改善もしくは拡張される。
本発明による方法は、硬いストリップの場合にストリップ厚さの検出を正確にし、薄いストリップを圧延する場合には、特に、厚さのコントロールの動的特性を改善する。
発展形では、得られた信号は、位置のコントロール及び／又は旋回のコントロール及び／又はストリップ厚さの計算をするために使用することができ、これによりストリップ厚さのコントロールをすることができる。
外略図を基にして本発明の実施例を詳細に説明する。
図１には、圧延時に、特に熱間圧延時に公知の厚さのコントロールをするためのフローチャートが図示されている。例えばワークロール対ＡＷとバックアップロール対ＳＷから成るロールスタンドＷは、操作側ＯＳと駆動側ＤＳを備える。ワークロール対ＡＷの間にストリップＢが存在する。厚さのコントロールをするための公知の方法では、操作側のシリンダ位置ＳＯＳと駆動側のシリンダ位置ＳＤＳが検出され、現在の平均位置ＳＡＣＴが決定される。更に、総圧延荷重ＦＡＣＴが操作側の圧延荷重ＦＯＳと駆動側の圧延荷重ＦＤＳを検出することにより決定される。スタンド歪ｇは、総圧延荷重ＦＡＣＴとスタンド歪曲線１／ＭＧにより計算される。
現在のストリップ厚さｈＡＣＴは、現在の平均シリンダ位置ＳＡＣＴと計算したスタンド歪ｇを測定することにより検出される。
現在のストリップ厚さｈＡＣＴは、ストリップ厚さ基準値ｈＲＥＦと比較され、厚さのコントロールをするために使用される。厚さコントローラは、シリンダ位置のコントロールをするための位置基準値を供給する。
本発明によれば、公知の厚さのコントロールは、図２によるフローチャートにより改善される。このため、例えば、操作側のワークロールチョックの間隔ＳＲＯＳと駆動側のワークロールチョックの間隔ＳＲＤＳが測定され、次にワークロールチョックの平均間隔ＳＲが決定される。引き続き検出される現在の平均シリンダ位置ＳＡＣＴ用の値は、シリンダ位置基準値ＳＲＥＦと直接比較される。
同様に引き続き検出される操作側の圧延荷重ＦＯＳと駆動側の圧延荷重ＦＤＳの値から総圧延荷重ＦＡＣＴが導かれる。この総圧延荷重は、本発明によれば、ワークロールチョックに関するスタンドモデルＭＲと組み合わせられ、引き続きスタンド歪ｇＲが検出される。
スタンドモデルＭＲは、本発明によれば、選択式の位置測定に依存する。少なくとも１つの位置信号を必要とする、方法にとって考慮すべき位置測定の位置信号は、ワークロールＡＷ及び／又はバックアップロールＳＷ及び／又はワークロールチョック及び／又はバックアップロールチョックの間で検出される。本発明による方法で考慮すべきスタンド歪は、得られた位置信号の場所でそれぞれ調整することができる。
操作側の間隔ＳＲＯＳと駆動側の間隔ＳＲＤＳから、例えばワークロールチョックの平均間隔ＳＲが導かれる。ワークロールチョックの間隔ＳＲと、ワークロールチョックに関するスタンド歪ｇＲから、現在のストリップ厚さｈＡＣＴが検出され、ストリップ厚さ基準値ｈＲＥＦと比較され、コントロールされる。
従来技術による厚さのコントロールをするためのフローチャートを示す。 本発明による厚さのコントロールをするためのフローチャートを示す。
符号の説明
ＡＷ ワークロール
ＳＷ バックアップロール
Ｗ ロールスタンド
Ｂ ストリップ
ＤＳ 駆動側
ＯＳ 操作側
ＦＡＣＴ 総圧延荷重
ＦＯＳ 操作側の圧延荷重
ＦＤＳ 駆動側の圧延荷重
ＳＡＣＴ 現在の平均シリンダ位置
ＳＯＳ 操作側のシリンダ位置
ＳＤＳ 駆動側のシリンダ位置
ＳＲＥＦ シリンダ位置基準値
ｈＡＣＴ 現在のストリップ厚さ
ｈＲＥＦ ストリップ厚さ基準値
ＳＲ ワークロールチョックの平均間隔
ＳＲＯＳ 操作側の間隔
ＳＲＤＳ 駆動側の間隔
ｇＲ ワークロールチョックに関するスタンド歪
ＭＲ ワークロールチョックに関するスタンドモデル
ｇ スタンド歪
ＭＧ スタンドモジュール

Claims (5)

  1. 特に、ロールスタンドの圧下シリンダの現在の平均位置と、ロールスタンドの総圧延荷重とを考慮する、少なくとも１つのロールスタンドによる圧延時に、特に熱間圧延時に厚さのコントロールをするための方法において、
    ロールスタンドの圧延間隙の近傍領域内で位置信号を検出することによって少なくとも付加的な位置測定が実施されることを特徴とする方法。
  2. ワークロール及び／又はバックアップロール及び／又はワークロールチョック及び／又はバックアップロールチョックの間で位置信号が検出されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 位置信号が、位置のコントロールをするために使用されることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
  4. 位置信号が、旋回のコントロールをするために使用されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の方法。
  5. 位置信号が、ストリップ厚さの計算をするために使用されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の方法。
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