JP2013035061A - 走間板厚変更方法および装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】先行材と後行材を接合してタンデム圧延機で連続圧延する際に、接合部前後の板厚を定常部の板厚と異なる仕上厚に圧延する、走間板厚変更方法であって、
定常部から板厚変更部への板厚変更点1と板厚変更部から定常部への板厚変更点2は、最上流の圧延スタンドから最下流の圧延スタンド間に同時に入っているが、同一の圧延スタンド間には同時に入らないことを特徴とする。
【選択図】図1
Description
定常部から板厚変更部への板厚変更点1と板厚変更部から定常部への板厚変更点2は、最上流の圧延スタンドから最下流の圧延スタンド間に同時に入っているが、同一の圧延スタンド間には同時に入らないことを特徴とする走間板厚変更方法。
前記板厚変更点1および前記板厚変更点2の各圧延スタンド到達時に設定するロール速度変更量とロールギャップ変更量を圧延条件に基づいてそれぞれ求め、
前記板厚変更点1が各圧延スタンド到達時に、前記で求めた板厚変更点1用のロール速度変更量とロールギャップ変更量を設定し、
次に、前記板厚変更点2が対応する各圧延スタンド到達時に、先に設定したロール速度変更量とロールギャップ変更量に、板厚変更点2用のロール速度変更量とロールギャップ変更量をそれぞれ重ね合わせることを特徴とする走間板厚変更方法。
前記板厚変更点1と前記板厚変更点2のタンデム圧延機内での位置関係の遷移パターンを分類し、分類した遷移パターンに基づきロール速度変更量とロールギャップ変更量を算出することを特徴とする走間板厚変更方法。
定常部から板厚変更部への板厚変更点1と板厚変更部から定常部への板厚変更点2が各圧延スタンド到達時に設定するロール速度変更量とロールギャップ変更量を圧延条件に基づいてそれぞれ求める変更量計算手段と、
前記板厚変更点1が各圧延スタンド到達時に、前記変更量計算手段により求めた板厚変更点1用のロール速度変更量とロールギャップ変更量を設定し、
次に、前記板厚変更点2が対応する各圧延スタンド到達時に、先に設定したロール速度変更量とロールギャップ変更量に、板厚変更点2用のロール速度変更量とロールギャップ変更量をそれぞれ重ね合わせる設定変更手段とを具備し、
前記板厚変更点1および前記板厚変更点2は、最上流の圧延スタンドから最下流の圧延スタンド間に同時に入っているが、同一の圧延スタンド間には同時に入らないことを特徴とする走間板厚変更装置。
前記変更量計算手段は、
前記板厚変更点1と前記板厚変更点2のタンデム圧延機内での位置関係の遷移パターンを分類し、分類した遷移パターンに基づきロール速度変更量とロールギャップ変更量を算出することを特徴とする走間板厚変更装置。
本発明を実施するための形態1を、以下に図、表、数式を用いて具体的に説明を行う。図1は、本発明における薄引圧延の開始点と終了点の位置関係を示す図である。ここで、板厚変更開始点から終了点にかけて定常部より薄く圧延する。薄引長を短くするために板厚変更開始点と終了点は同時にタンデム圧延機内(#1圧延スタンド(#1STD)〜#4圧延スタンド(#4STD)間)に入っているが、同一の圧延スタンド間に板厚変更開始点と終了点は入らないこととする(以降では、圧延スタンドを略してスタンドと称することもある)。
[1]板厚変更開始点が#1スタンドを通過する前の時点
図2は、板厚変更開始点が#1スタンド通過前の時点での圧延状態を示す図である。板厚変更開始点が#1スタンドを通過する前の初期状態であり、この状態では、マスフローの整合性が取れているのでスタンドのロール速度を変更する必要はない。
図3は、板厚変更開始点が#1〜#2スタンド間に存在する時点での圧延状態を示す図である。#2スタンド入側のマスフローが変化しないように#1スタンドのロール速度を変更する必要がある。この#1スタンドのロール速度設定値(以下、各スタンドのロール速度設定値は右上のアスタリスク添字で表示)は、#2スタンド入側のマスフローは不変という条件のもとに、次の(1)式で求められる。なお、先進率fについては、例えば、非特許文献1に記載の方法を用いるようにするとよい。
図4は、板厚変更開始点が#2〜#3スタンド間に存在する時点での圧延状態を示す図である。#2スタンドのロール速度は、#3スタンドの入側マスフローが変化しないように設定し、次の(2)式で求められる。
図5は、板厚変更開始点が#3〜#4スタンド間に存在する時点での圧延状態を示す図である。#3スタンドのロール速度は、#4スタンドの入側マスフローが変化しないように設定し、#2スタンドのロール速度は#3スタンド入出側のマスフローが一致するように設定し、#1スタンドのロール速度は#2スタンド入出側のマスフローが一致するように設定する必要がある。これらの設定値は、次の(4)〜(6)式で求められる。
図6は、板厚変更開始点が#4スタンド通過後の時点での圧延状態を示す図である。#4スタンドのロール速度は、スケジュールIIの設定通りとし、#1スタンド、#2スタンド、#3スタンドのロール速度は、最終スタンド出側のマスフローと一致するように設定する。なお、これらの速度は、スケジュールIIの速度である。以下の(7)〜(10)式に、それぞれの計算式を示す。
薄引終了点についても、上述した薄引開始点と同じ考え方で、ロール速度変更量を求めておく。表4に、薄引終了位置のロール速度変更量をまとめて示す。そして、このロール速度変更量を通過スタンドに応じて設定する。
ある圧延スケジュールでのロールギャップは、次の(11)式で表されるゲージメータ式で求める。この式で、薄引前、薄引部、薄引後のロールギャップを求めることが可能となり、薄引開始点・終了点での変更量を、それぞれ表5、表6の形式で保存しておく。
本発明を実施するための形態2を、以下に図、表、数式を用いて具体的に説明を行う。
図9は、ケース分類の処理フローを示す図である。そして、図10は、ケース分類における入出力および説明に使用した記号ならびに各ケースを示す図である。図10に示す入力によって、図9に示すように5つのケースに分類している。
図9で求めた遷移経過が異なる各ケースに応じて速度変更量を算出し、表3、表4の形式で保存する。各ケースにおける遷移状態ごとでの速度変更量の算出の仕方を、以下にケース1から順に説明する。なお、先に示した表3と表4の表下段のV11〜V44およびV11_2〜V44_2は、以下に示す値に読み替えるものとする。
図15は、ケース1における板厚変更点の位置関係の遷移を示す図である。このとき、設定すべきロール速度は、各遷移状態ごと順番に次のようになる。
速度変更なし
[遷移状態1]
#1STD速度設定(#2STD入のマスフローは不変):
#2STD速度設定 (#3STD入のマスフローは不変) :
#2STD速度設定 (#3STD入のマスフローは不変) :
#3STD速度設定 (4STD入のマスフローは不変) :
#3STD速度設定 (4STD入出のマスフローは不変) :
#3STD速度設定 (4STD入出のマスフローは不変) :
#3STD速度設定 (4STD入出のマスフローは不変) :
#3STD速度設定:
[板厚変更点1が設定する速度]
V11:遷移状態1と初期状態の速度差
V11_2:遷移状態3と遷移状態2の速度差
図16は、ケース2における板厚変更点の位置関係の遷移を示す図である。このとき、設定すべきロール速度は次のようになる。
[初期状態]
速度変更なし
[遷移状態1]
ケース1と同じ
[遷移状態2]
ケース1と同じ
[遷移状態3]
ケース1と同じ
[遷移状態4]
ケース1と同じ
[遷移状態5]
#3STD速度設定 (4STD入出のマスフローは不変) :
ケース1と同じ
[遷移状態7]
ケース1と同じ
[最終状態]
ケース1と同じ
次に、板厚変更点1と2が各スタンド通過で変更する速度変更量を求める。
[板厚変更点1が設定する速度]
V11:遷移状態1と初期状態の速度差
ケース1と同じ
V12、V22:遷移状態2と遷移状態1の速度差
ケース1と同じ
V13、V23、V33:遷移状態4と遷移状態3の速度差
ケース1と同じ
V14、V24、V34、V44:遷移状態6と遷移状態5の速度差
V11_2:遷移状態3と遷移状態2の速度差
ケース1と同じ
V12_2、V22_2:遷移状態5と遷移状態4の速度差
ケース1と同じ
V14_2、V24_2、V34_2、V44_2:最終状態と遷移状態7の速度差
ケース1と同じ
3)ケース3:A1→A2→A3→A4→B1→B2→B3→B4
図17は、ケース3における板厚変更点の位置関係の遷移を示す図である。このとき、設定すべきロール速度は次のようになる。
[初期状態]
速度変更なし
[遷移状態1]
ケース1と同じ
[遷移状態2]
ケース1と同じ
[遷移状態3]
#3STD速度設定 (4STD入のマスフローは不変) :
#3STD速度設定:
#3STD速度設定:
#3STD、#2STD、#1STD速度設定:
ケース1と同じ
[遷移状態7]
#3STD、#2STD、#1STD速度設定:
ケース1と同じ
[最終状態]
#3STD、#2STD、#1STD速度設定:
ケース1と同じ
次に、板厚変更点1と2が各スタンド通過で変更する速度変更量を求める。
[板厚変更点1が設定する速度]
V11:遷移状態1と初期状態の速度差
ケース1と同じ
V12、V22:遷移状態2と遷移状態1の速度差
ケース1と同じ
V13、V23、V33:遷移状態3と遷移状態2の速度差
V11_2:遷移状態5と遷移状態4の速度差
ケース1と同じ
V14_2、V24_2、V34_2、V44_2:最終状態と遷移状態7の速度差
ケース1と同じ
4)ケース4:A1→A2→A3→B1→A4→B2→B3→B4
図18は、ケース4における板厚変更点の位置関係の遷移を示す図である。このとき、設定すべきロール速度は次のようになる。
[初期状態]
速度変更なし
[遷移状態1]
ケース1と同じ
[遷移状態2]
ケース1と同じ
[遷移状態3]
ケース3と同じ
[遷移状態4]
#3STD速度設定 (4STD入のマスフローは不変) :
ケース3と同じ
[遷移状態6]
#3STD、#2STD、#1STD速度設定:
ケース1と同じ
[遷移状態7]
#3STD、#2STD、#1STD速度設定:
ケース1と同じ
[最終状態]
#3STD、#2STD、#1STD速度設定:
ケース1と同じ
次に、板厚変更点1と2が各スタンド通過で変更する速度変更量を求める。
[板厚変更点1が設定する速度]
V11:遷移状態1と初期状態の速度差
ケース1と同じ
V12、V22:遷移状態2と遷移状態1の速度差
ケース1と同じ
V13、V23、V33:遷移状態3と遷移状態2の速度差
ケース3と同じ
V14、V24、V34、V44:遷移状態5と遷移状態4の速度差
V11_2:遷移状態4と遷移状態3の速度差
ケース3と同じ
V13_2、V23_2、V33_2:遷移状態7と遷移状態6の速度差
ケース1と同じ
V14_2、V24_2、V34_2、V44_2:最終状態と遷移状態7の速度差
ケース1と同じ
5)ケース5:A1→A2→A3→B1→B2→A4→B3→B4
図19は、ケース5における板厚変更点の位置関係の遷移を示す図である。このとき、設定すべきロール速度は次のようになる。
[初期状態]
速度変更なし
[遷移状態1]
ケース1と同じ
[遷移状態2]
ケース1と同じ
[遷移状態3]
ケース3、4と同じ
[遷移状態4]
ケース4と同じ
[遷移状態5]
#3STD速度設定 (4STD入のマスフローは不変) :
#3STD、#2STD、#1STD速度設定:
ケース1と同じ
[遷移状態7]
#3STD、#2STD、#1STD速度設定:
ケース1と同じ
[最終状態]
#3STD、#2STD、#1STD速度設定:
ケース1と同じ
次に、板厚変更点1と2が各スタンド通過で変更する速度変更量を求める。
[板厚変更点1が設定する速度]
V11:遷移状態1と初期状態の速度差
ケース1と同じ
V12、V22:遷移状態2と遷移状態1の速度差
ケース1と同じ
V13、V23、V33:遷移状態3と遷移状態2の速度差
ケース3と同じ
V14、V24、V34、V44:遷移状態6と遷移状態5の速度差
ケース2と同じ
[板厚変更点2が設定する速度]
V11_2:遷移状態4と遷移状態3の速度差
ケース4と同じ
V12_2、V22_2:遷移状態5と遷移状態4の速度差
ケース2と同じ
V13_2、V23_2、V33_2:遷移状態7と遷移状態6の速度差
ケース1と同じ
V14_2、V24_2、V34_2、V44_2:最終状態と遷移状態7の速度差
ケース1と同じ
ここでは、板厚変更点1と板厚変更点2が各スタンド通過時に変更するロールギャップは、例えば、前述の(11)式を用いて求め、表5と表6の形式で保存する。
Step02とStep03で求めた速度変更量と圧下変更量を、重ねあわせたものをトラッキングに基づき指令する(図7参照)。すなわち、圧延条件が決まれば、ケース1〜5にあてはまるかを決めて、速度変更量と圧下変更量を重ねあわせたものをセットアップ値として確定し、変更点をトラッキングし、変更点が来たならば決めたセットアップ値にて圧延を実行する。
図20は、薄引圧延を実施する際の従来法の実施形態を示す図である。従来法では、薄引開始点と終了点が同時にタンデム圧延機内に存在しないように走間板厚変更を実施していた。一方、本発明[発明を実施するための形態1]では、同時にタンデム圧延機内に存在可能とする構成である。実施例として、従来法と本発明との比較を、シミュレーション結果の一例として示す。
図24は、従来法と本発明法の薄引長さについての比較例を示す図である。本発明法[発明を実施するための形態2]を適用することで、板厚変更点が2点同時にタンデム圧延機内に入ることが可能となったため溶接点前後の薄引長さが25m程度から12m程度に低減可能となった。これにより、屑量が削減でき、製造コストを低減できることが分かる。
102 終了点トラッキング装置
201 開始点油圧圧下指令装置
202 終了点油圧圧下指令装置
301 開始点ロール速度指令装置
302 終了点ロール速度指令装置
M 電動機
Claims (5)
- 先行材と後行材を接合してタンデム圧延機で連続圧延する際に、接合部前後の板厚を定常部の板厚と異なる仕上厚に圧延する、走間板厚変更方法であって、
定常部から板厚変更部への板厚変更点1と板厚変更部から定常部への板厚変更点2は、最上流の圧延スタンドから最下流の圧延スタンド間に同時に入っているが、同一の圧延スタンド間には同時に入らないことを特徴とする走間板厚変更方法。 - 請求項1に記載の走間板厚変更方法において、
前記板厚変更点1および前記板厚変更点2の各圧延スタンド到達時に設定するロール速度変更量とロールギャップ変更量を圧延条件に基づいてそれぞれ求め、
前記板厚変更点1が各圧延スタンド到達時に、前記で求めた板厚変更点1用のロール速度変更量とロールギャップ変更量を設定し、
次に、前記板厚変更点2が対応する各圧延スタンド到達時に、先に設定したロール速度変更量とロールギャップ変更量に、板厚変更点2用のロール速度変更量とロールギャップ変更量をそれぞれ重ね合わせることを特徴とする走間板厚変更方法。 - 請求項2に記載の走間板厚変更方法において、
前記板厚変更点1と前記板厚変更点2のタンデム圧延機内での位置関係の遷移パターンを分類し、分類した遷移パターンに基づきロール速度変更量とロールギャップ変更量を算出することを特徴とする走間板厚変更方法。 - 先行材と後行材を接合してタンデム圧延機で連続圧延する際に、接合部前後の板厚を定常部の板厚と異なる仕上厚に圧延する、走間板厚変更装置であって、
定常部から板厚変更部への板厚変更点1と板厚変更部から定常部への板厚変更点2が各圧延スタンド到達時に設定するロール速度変更量とロールギャップ変更量を圧延条件に基づいてそれぞれ求める変更量計算手段と、
前記板厚変更点1が各圧延スタンド到達時に、前記変更量計算手段により求めた板厚変更点1用のロール速度変更量とロールギャップ変更量を設定し、
次に、前記板厚変更点2が対応する各圧延スタンド到達時に、先に設定したロール速度変更量とロールギャップ変更量に、板厚変更点2用のロール速度変更量とロールギャップ変更量をそれぞれ重ね合わせる設定変更手段とを具備し、
前記板厚変更点1および前記板厚変更点2は、最上流の圧延スタンドから最下流の圧延スタンド間に同時に入っているが、同一の圧延スタンド間には同時に入らないことを特徴とする走間板厚変更装置。 - 請求項4に記載の走間板厚変更装置において、
前記変更量計算手段は、
前記板厚変更点1と前記板厚変更点2のタンデム圧延機内での位置関係の遷移パターンを分類し、分類した遷移パターンに基づきロール速度変更量とロールギャップ変更量を算出することを特徴とする走間板厚変更装置。
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