JP2017018989A - 熱間仕上圧延におけるレベリング設定方法および装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】前後の被圧延材間で圧延ロールが変更された場合であっても、仕上圧延での被圧延材の蛇行を防止する。【解決手段】熱間仕上圧延における圧延スタンドのレベリング設定を行うにあたり、ワークロールとチョックとをチョック番号で一体管理し、一体としたワークロールとチョックを圧延スタンドに組み込んで被圧延材を圧延し、当該圧延スタンドにおける被圧延材の先端および／または尾端のレベリング量を実測して、実測したレベリング量の中から仕上圧延が可能であったレベリング値を抽出して、当該レベリング値によりチョック番号に対応した基準レベリング値を算出し、チョック番号ごとの基準レベリング値を記憶する。チョック番号に該当するワークロールおよびチョックを熱間仕上圧延機の圧延スタンドに組み入れて被圧延材を熱間圧延するに際し、当該チョック番号に対応して記憶した基準レベリング値をレベリング値として設定する。【選択図】 図２
Description
本発明は、熱延鋼板の仕上圧延、特に、圧延用ロールを交換した直後の仕上圧延において、被圧延材の蛇行を防止する熱間仕上圧延におけるレベリング設定方法および装置に関する。
熱延鋼板の仕上圧延機は、通常、複数の圧延機（圧延スタンド）を並べて一方向に圧延するタンデム圧延機である。被圧延材が仕上圧延機内で進行方向に対して蛇行すると、被圧延材が圧延スタンド入側のサイドガイドに競って折れ重なった状態で圧延される絞りと呼ばれる現象が発生する。この現象により、被圧延材が圧延スタンド間でちぎれたり、圧延ロールに疵が入ったりするので、ちぎれくずの捜索・除去や、圧延ロールの交換のためのライン停止時間が発生し、生産性を大きく阻害してしまう。
特に、被圧延材の先端と尾端とがタンデム圧延機を通過する際には、先端と尾端に対してそれぞれ前方・後方張力がかからないため、被圧延材をライン幅中央方向に復元させる力が小さく、被圧延材が蛇行しやすい。
この蛇行現象を防止するために、タンデム圧延機には、圧延ロールのドライブサイドの圧下位置とオペレータサイドの圧下位置とに差をつけることのできる「レベリング」と呼ばれる機構が備えられており、これを用いた蛇行の防止技術が各種提案されている。
たとえば、特許文献１では、直前の圧延スタンドを被圧延材の尾端が抜けてからの時間または距離に応じて、下記式における制御ゲインαを変更して当該圧延スタンドのレベリングを修正する技術を提案している。
Ｓｄｆ＝−α・ΔＰｄｆ／Ｍ
ここで、Ｓｄｆ：レベリング修正量、α：制御ゲイン、ΔＰｄｆ：当該スタンドにおけるドライブサイドとオペレータサイドの荷重の偏差、Ｍ：平行剛性
Ｓｄｆ＝−α・ΔＰｄｆ／Ｍ
ここで、Ｓｄｆ：レベリング修正量、α：制御ゲイン、ΔＰｄｆ：当該スタンドにおけるドライブサイドとオペレータサイドの荷重の偏差、Ｍ：平行剛性
また、特許文献２では、被圧延材の先端に対する圧延機のレベリング設定値を、ある基準材と当該被圧延材との圧延荷重およびクロス角設定から算出するレベリング設定方法を提案している。
特許文献２には、被圧延材の先端に対してレベリング設定値を設定するために必要な基準材の選定方法として、３種類の方法が開示されている。
その第１の方法は、零調時の圧延スタンドのオペレータサイドとドライブサイドとのレベリング量を基準とし、それに対して更に上乗せするレベリング量をレベリング設定値とするものである。ここで零調とは、圧延ロールを交換した際に、圧延スタンドのオペレータサイドとドライブサイドの圧下装置を同調的に圧下していき、上下ロールを接触させ、荷重をかけて締め込み、所定の荷重になったときにオペレータサイドとドライブサイドの圧下量を異ならせ、両者の締め込み荷重が等しくなるように調整し、両者の締め込み荷重が等しくなったところのオペレータサイド・ドライブサイドのレベリング量（圧下位置の差）を基準とすることである。
第２の方法は、圧延サイクルの前半部分である特定の被圧延材（基準材と称する）を先端が曲がらずに通板できた場合、その被圧延材通板時の、圧延スタンドのレベリング量を基準とし、それに対して更に上乗せするレベリング量をレベリング設定値とするものである。
そして第３の方法は、基準材を一本前の被圧延材とするものであり、被圧延材を一本圧延するごとに、基準材を逐次更新していく方法である。
しかしながら、特許文献１に記載された方法は、板の尾端の蛇行防止に有効であるが、被圧延材の先端の蛇行防止には寄与できない方法である。
一方、特許文献２に記載された方法のうち、第１の方法により零調を実施するためには、被圧延材の圧延を停止して圧延ロールのみで行う必要があるため、あまり頻繁に行うと生産性を阻害してしまう問題がある。
また、第２の方法では、圧延サイクル内で基準材が曲がらずに通板できるようになるまでは、毎回オペレータによる手介入調整が必要であることが問題である。
第３の方法では、被圧延材を変更する際、前後の圧延材間で同じ圧延ロールの場合には有効な方法であるが、前後の圧延材間で圧延ロールを交換する場合には、一本前の被圧延材の圧延におけるレベリング設定では蛇行を防ぐのに有効でなく、オペレータは、被圧延材先端が圧延機に噛みこんだ直後に目視で蛇行量を視認し、経験や勘に基づき、レベリングを手介入で調整する場合が多い。この場合、オペレータの技量の巧拙により、蛇行を必ずしも的確に防止できない場合があり、被圧延材先端の蛇行により計画外のライン停止につながる問題がある。
したがって、本発明の課題は、前後の被圧延材間で圧延ロールが変更された場合であっても、仕上圧延での被圧延材の蛇行を防止することができる、熱間圧延ラインにおけるレベリング設定方法および装置を提供することにある。
本発明者は、技量の優れたオペレータが、被圧延材先端のレベリングを手介入調整する状況を観察記録し、各種操業条件との関係を調査したところ、図７に示すように、仕上圧延に用いるワークロールを交換した直後にレベリングの調整量が大きくなることを見出した。なお、ここで、ワークロールは、図８に示すように、鋳鉄製のロール本体４００と、これを圧延機のドライブサイド・オペレータサイドで把持して圧下するための一対のチョック４０１との組み合わせからなる。
また、本発明者は、同一のチョックとワークロールとの一体の組み合わせについては、当該ワークロールで圧延する被圧延材の成分や寸法、組み込む圧延スタンド等の圧延タイミングが異なっても、そのレベリング調整値は、他のチョックとワークロールとの一体の組み合わせのレベリング調整値に比べて小さいことを見出した。その理由としては、チョックとワークロールとの一体の組み合わせごとに固有な、製作・組み込み寸法精度の相違が、レベリング調整値と相関を持っているためであると推定される。
本発明は、以上の知見に基づいて完成されたものであり、以下の（１）〜（４）を提供する。
（１）熱間仕上圧延における圧延スタンドにワークロールを組み入れた直後にレベリング設定を行う熱間仕上圧延のレベリング設定方法であって、
ワークロールと当該ワークロールの左右に組み込むチョックとをチョック番号で一体管理し、前記一体としたワークロールとチョックを圧延スタンドに組み込んで被圧延材を圧延し、当該圧延スタンドにおける被圧延材の先端および／または尾端のレベリング量を実測して、実測したレベリング量の中から仕上圧延が可能であったレベリング値を抽出して、当該レベリング値により前記チョック番号に対応した基準レベリング値を算出する基準レベリング値算出ステップと、
前記チョック番号ごとの基準レベリング値を記憶する基準レベリング値記憶ステップと、
前記チョック番号に該当するワークロールおよびチョックを熱間仕上圧延機の圧延スタンドに組み入れて被圧延材を熱間圧延するに際し、当該チョック番号に対応して記憶した基準レベリング値をレベリング値として設定するレベリング値設定ステップと、
を有することを特徴とする熱間仕上圧延のレベリング設定方法。
ワークロールと当該ワークロールの左右に組み込むチョックとをチョック番号で一体管理し、前記一体としたワークロールとチョックを圧延スタンドに組み込んで被圧延材を圧延し、当該圧延スタンドにおける被圧延材の先端および／または尾端のレベリング量を実測して、実測したレベリング量の中から仕上圧延が可能であったレベリング値を抽出して、当該レベリング値により前記チョック番号に対応した基準レベリング値を算出する基準レベリング値算出ステップと、
前記チョック番号ごとの基準レベリング値を記憶する基準レベリング値記憶ステップと、
前記チョック番号に該当するワークロールおよびチョックを熱間仕上圧延機の圧延スタンドに組み入れて被圧延材を熱間圧延するに際し、当該チョック番号に対応して記憶した基準レベリング値をレベリング値として設定するレベリング値設定ステップと、
を有することを特徴とする熱間仕上圧延のレベリング設定方法。
（２）熱間仕上圧延における圧延スタンドにワークロールを組み入れた直後にレベリング設定を行う熱間仕上圧延のレベリング設定方法であって、
ワークロールと当該ワークロールの左右に組み込むチョックとをチョック番号で一体管理し、前記一体としたワークロールとチョックを圧延スタンドに組み込んで被圧延材を圧延し、当該圧延スタンドにおける被圧延材の先端および／または尾端のレベリング量および圧延荷重を実測して、実測したレベリング量の中から仕上圧延が可能であったレベリング量および圧延荷重を抽出して、前記レベリング量と前記圧延荷重の関係を算出するレベリング量・荷重関係算出ステップと、
抽出した前記レベリング量および前記圧延荷重から、チョック番号に対応した基準レベリング値および基準圧延荷重を算出する基準レベリング値・基準圧延荷重算出ステップと、
前記チョック番号ごとの前記基準レベリング値と、前記基準圧延荷重と、前記レベリング量と前記圧延荷重との関係と、を記憶する記憶ステップと、
前記ワークロールを組み入れた直後に圧延する被圧延材の圧延荷重を予測する荷重予測ステップと、
前記チョック番号に該当するワークロールおよびチョックを熱間仕上圧延機の圧延スタンドに組み入れて被圧延材を熱間圧延するに際し、当該チョック番号に対応して記憶した前記基準レベリング値と、前記基準圧延荷重と、前記レベリング量と前記圧延荷重との関係と、ワークロールを組み入れた直後に圧延する被圧延材の予測圧延荷重とから、レベリング値を設定するレベリング値設定ステップと、
を有することを特徴とする熱間仕上圧延のレベリング設定方法。
ワークロールと当該ワークロールの左右に組み込むチョックとをチョック番号で一体管理し、前記一体としたワークロールとチョックを圧延スタンドに組み込んで被圧延材を圧延し、当該圧延スタンドにおける被圧延材の先端および／または尾端のレベリング量および圧延荷重を実測して、実測したレベリング量の中から仕上圧延が可能であったレベリング量および圧延荷重を抽出して、前記レベリング量と前記圧延荷重の関係を算出するレベリング量・荷重関係算出ステップと、
抽出した前記レベリング量および前記圧延荷重から、チョック番号に対応した基準レベリング値および基準圧延荷重を算出する基準レベリング値・基準圧延荷重算出ステップと、
前記チョック番号ごとの前記基準レベリング値と、前記基準圧延荷重と、前記レベリング量と前記圧延荷重との関係と、を記憶する記憶ステップと、
前記ワークロールを組み入れた直後に圧延する被圧延材の圧延荷重を予測する荷重予測ステップと、
前記チョック番号に該当するワークロールおよびチョックを熱間仕上圧延機の圧延スタンドに組み入れて被圧延材を熱間圧延するに際し、当該チョック番号に対応して記憶した前記基準レベリング値と、前記基準圧延荷重と、前記レベリング量と前記圧延荷重との関係と、ワークロールを組み入れた直後に圧延する被圧延材の予測圧延荷重とから、レベリング値を設定するレベリング値設定ステップと、
を有することを特徴とする熱間仕上圧延のレベリング設定方法。
（３）熱間仕上圧延における圧延スタンドのレベリング設定装置であって、
ワークロールと当該ワークロールの左右に組み込むチョックとをチョック番号で一体管理し、前記一体としたワークロールとチョックを圧延スタンドに組み込んで被圧延材を圧延し、当該圧延スタンドにおける被圧延材の先端および／または尾端のレベリング量を実測して、実測したレベリング量の中から仕上圧延が可能であったレベリング値を抽出して、当該レベリング値により前記チョック番号に対応した基準レベリング値を算出する基準レベリング値算出手段と、
前記チョック番号ごとの基準レベリング値を記憶する基準レベリング値記憶手段と、
前記チョック番号に該当するワークロールおよびチョックを熱間仕上圧延機の圧延スタンドに組み入れて被圧延材を熱間圧延するに際し、当該チョック番号に対応して記憶した基準レベリング値をレベリング値として設定するレベリング値設定手段と、
を有することを特徴とする熱間仕上圧延のレベリング設定装置。
ワークロールと当該ワークロールの左右に組み込むチョックとをチョック番号で一体管理し、前記一体としたワークロールとチョックを圧延スタンドに組み込んで被圧延材を圧延し、当該圧延スタンドにおける被圧延材の先端および／または尾端のレベリング量を実測して、実測したレベリング量の中から仕上圧延が可能であったレベリング値を抽出して、当該レベリング値により前記チョック番号に対応した基準レベリング値を算出する基準レベリング値算出手段と、
前記チョック番号ごとの基準レベリング値を記憶する基準レベリング値記憶手段と、
前記チョック番号に該当するワークロールおよびチョックを熱間仕上圧延機の圧延スタンドに組み入れて被圧延材を熱間圧延するに際し、当該チョック番号に対応して記憶した基準レベリング値をレベリング値として設定するレベリング値設定手段と、
を有することを特徴とする熱間仕上圧延のレベリング設定装置。
（４）熱間仕上圧延における圧延スタンドのレベリング設定装置であって、
ワークロールと当該ワークロールの左右に組み込むチョックとをチョック番号で一体管理し、前記一体としたワークロールとチョックを圧延スタンドに組み込んで被圧延材を圧延し、当該圧延スタンドにおける被圧延材の先端および／または尾端のレベリング量および圧延荷重を実測して、実測したレベリング量の中から仕上圧延が可能であったレベリング量および圧延荷重を抽出して、前記レベリング量と前記圧延荷重の関係を算出するレベリング量・荷重関係算出手段と、
抽出した前記レベリング量および前記圧延荷重から、チョック番号に対応した基準レベリング値および基準圧延荷重を算出する基準レベリング値算出手段と、
前記チョック番号ごとの前記基準レベリング値と、前記基準圧延荷重と、前記レベリング量と前記圧延荷重との関係と、を記憶する記憶手段と、
前記ワークロールを組み入れた直後に圧延する被圧延材の圧延荷重を予測する荷重予測手段と、
前記チョック番号に該当するワークロールおよびチョックを熱間仕上圧延機の圧延スタンドに組み入れて被圧延材を熱間圧延するに際し、当該チョック番号に対応して記憶した前記基準レベリング値と、前記基準圧延荷重と、前記レベリング量と前記圧延荷重との関係と、ワークロールを組み入れた直後に圧延する被圧延材の予測圧延荷重とから、レベリング値を設定するレベリング値設定手段と、
を有することを特徴とする熱間仕上圧延のレベリング設定装置。
ワークロールと当該ワークロールの左右に組み込むチョックとをチョック番号で一体管理し、前記一体としたワークロールとチョックを圧延スタンドに組み込んで被圧延材を圧延し、当該圧延スタンドにおける被圧延材の先端および／または尾端のレベリング量および圧延荷重を実測して、実測したレベリング量の中から仕上圧延が可能であったレベリング量および圧延荷重を抽出して、前記レベリング量と前記圧延荷重の関係を算出するレベリング量・荷重関係算出手段と、
抽出した前記レベリング量および前記圧延荷重から、チョック番号に対応した基準レベリング値および基準圧延荷重を算出する基準レベリング値算出手段と、
前記チョック番号ごとの前記基準レベリング値と、前記基準圧延荷重と、前記レベリング量と前記圧延荷重との関係と、を記憶する記憶手段と、
前記ワークロールを組み入れた直後に圧延する被圧延材の圧延荷重を予測する荷重予測手段と、
前記チョック番号に該当するワークロールおよびチョックを熱間仕上圧延機の圧延スタンドに組み入れて被圧延材を熱間圧延するに際し、当該チョック番号に対応して記憶した前記基準レベリング値と、前記基準圧延荷重と、前記レベリング量と前記圧延荷重との関係と、ワークロールを組み入れた直後に圧延する被圧延材の予測圧延荷重とから、レベリング値を設定するレベリング値設定手段と、
を有することを特徴とする熱間仕上圧延のレベリング設定装置。
本発明によれば、熱延鋼板の仕上圧延、特に、圧延用ロールを交換した直後の仕上圧延において、被圧延材の蛇行を十分防止できて安定圧延が可能になり、生産能率も向上する。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明が適用される熱間圧延ラインの一例を示す概略構成図である。
熱間圧延ライン１００は、加熱炉１（図１ではＮｏ．１〜３の３基の例を示す）、粗圧延機２（図１ではＲ１〜Ｒ３の３つの圧延スタンドを有する例を示す）、クロップシャー３、複数の圧延スタンドを有する仕上圧延機４（図１ではＦ１〜Ｆ７の７つの圧延スタンドを有する例を示す）、冷却ゾーン５、コイラー（巻取機）６（図１の例ではＤＣ１、ＤＣ２の２基の例を示す）などの設備を有し、複数の被圧延材７に対し、加熱−粗圧延−クロップ切断−仕上圧延−冷却−巻取の一連の熱間圧延処理を連続して実施する。
図１は、本発明が適用される熱間圧延ラインの一例を示す概略構成図である。
熱間圧延ライン１００は、加熱炉１（図１ではＮｏ．１〜３の３基の例を示す）、粗圧延機２（図１ではＲ１〜Ｒ３の３つの圧延スタンドを有する例を示す）、クロップシャー３、複数の圧延スタンドを有する仕上圧延機４（図１ではＦ１〜Ｆ７の７つの圧延スタンドを有する例を示す）、冷却ゾーン５、コイラー（巻取機）６（図１の例ではＤＣ１、ＤＣ２の２基の例を示す）などの設備を有し、複数の被圧延材７に対し、加熱−粗圧延−クロップ切断−仕上圧延−冷却−巻取の一連の熱間圧延処理を連続して実施する。
熱間圧延ライン１００の操業においては、熱間圧延ラインの加熱炉１に被圧延材を装入するのに先立って、仕上圧延機４の各圧延スタンドに、研磨したワークロール５０を組み込んで、次にワークロールを交換するまでの間に圧延する被圧延材７の群について、圧延順に並べた構成単位である圧延サイクルを、コンピュータ（図示せず）を用いて仮想的に作成しておく（これを命令組と称する）。そして、ワークロールを仕上げ圧延機４の圧延スタンドに組み込んだ直後に、ワークロールのレベリング設定を行う。
以下、仕上圧延機４におけるワークロールのレベリング設定方法の例について説明する。
まず、レベリング設定方法の第１の例について説明する。図２はレベリング設定方法の第１の例を説明するためのフローチャートである。
最初に、ワークロールと左右に組み込むチョックをチョック番号で一体管理し、このように一体としたワークロールとチョックを圧延スタンドに組み込んで被圧延材を圧延した後、当該圧延スタンドにおける被圧延材７の先端および／または尾端のレベリング量を実測し、後述するレベリング計算を行う計算部により、実測したレベリング量の中から仕上げ圧延が可能であったレベリング値を抽出して、チョック番号に対応した基準レベリング値を算出する（ステップ１；基準レベリング値算出ステップ）。
このとき、新品のワークロールをチョックに組み込んで最初に圧延に用いる場合は、レベリングをオペレータが設定するか、あるいは、従来の方法で述べた技術によりレベリングを自動設定する。このとき、オペレータが手介入で設定あるいは自動設定を手介入で調整した後のレベリング実績を、レベリング測定装置にて測定する。その後、複数の被圧延材を圧延して１つの圧延サイクルを圧延し終えた後、計算部により、測定した各圧延材に対するレベリング実績から、当該ワークロールとチョックとの組み合わせの基準レベリング値を算出する。
この方法としては、仕上げ圧延が可能であったレベリング値について、単純に平均する方法や、あるいは、手介入でのレベリング設定を間違えた場合を考慮して、レベリング設定の中間値を採用する方法がある。
そして、ワークロールのチョック番号および当該チョック番号に対応するステップ１で計算した基準レベリング値を、チョック番号ごとに、後述する記憶部に記憶しておく（ステップ２；基準レベリング値記憶ステップ）。
所定のチョック番号のワークロールとチョックとの組み合わせを再度圧延に用いる場合は、当該ワークロールおよびチョックを仕上げ圧延機４の圧延スタンドに組み入れた後に、記憶部に記憶しておいた基準レベリング値を初回圧延材のレベリング値として設定する（ステップ３；レベリング値設定ステップ）。
以上のようにしてレベリング設定を行うことにより、前後の被圧延材間で圧延ロールが（チョックとの組み合わせごと）変更された場合であっても、仕上圧延での被圧延材の蛇行を効果的に防止することができる。
図３は、以上の第１のレベリング設定方法を実施するための第１のレベリング設定装置を示すブロック図である。
第１のレベリング設定装置２００は、記憶部２０１と、計算部２０２と、レベリング測定部２０３と、操作部２０４とを有する。
記憶部２０１は、上述したようなチョック番号ごとの基準レベリング値が記憶される基準レベリング値記憶手段として構成される。
計算部２０２は、上述したようにチョック番号に対応した基準レベリング値を算出する基準レベリング値算出手段２１１と、上述したようにレベリング値設定ステップを実施するレベリング値設定手段２１２とを有する。
レベリング測定部２０３は、被圧延材７のレベリング量を実測するものであり、その実測値が計算部２０２に送られる。
操作部２０４は、キーボードやディスプレイ等からなり、記憶部２０１から必要なデータを呼び出して、計算部２０２に計算させる操作を行う。
この第１のレベリング装置２００により、上述のようにしてレベリング設定が行われる。
次に、レベリング設定方法の第２の例について説明する。図４はレベリング設定方法の第２の例を説明するためのフローチャートである。本例では、圧延荷重の実測値を加味したより好ましい例について説明する。
本例では、最初にワークロールと左右に組み込むチョックをチョック番号で一体管理し、このように一体としたワークロールとチョックを圧延スタンドに組み込んで被圧延材を圧延した後、当該圧延スタンドにおける被圧延材７の先端および／または尾端のレベリング量および圧延荷重を実測し、実測したレベリング量および圧延荷重の中から、仕上圧延が可能であったレベリング量および圧延荷重を抽出して、そのレベリング量と圧延荷重との関係を最小二乗法等の公知の手段により算出する（ステップ１１；レベリング量・圧延荷重関係算出ステップ）。
そして、第１の例と同様にして抽出したレベリング量からチョック番号に対応した基準レベリング値を算出し、さらに、抽出した圧延荷重からチョック番号に対応した基準圧延荷重を算出する（ステップ１２；基準レベリング値・基準圧延荷重算出ステップ）。
そして、ワークロールのチョック番号、当該チョック番号に対応するステップ１２で計算した基準レベリング値および基準圧延荷重、ならびに、ステップ１１で算出したレベリング量と圧延荷重との関係をチョック番号ごとに、後述する記憶部に記憶しておく（ステップ１３；記憶ステップ）。
さらに、ワークロールを組み入れた直後に圧延する被圧延材の圧延荷重を、圧延理論から解析する等の従来公知の方法を含めた適宜の方法で予測する（ステップ１４；荷重予測ステップ）。
所定のチョック番号のワークロールとチョックの組み合わせを再度圧延に用いる場合は、当該ワークロールおよびチョックを仕上げ圧延機４の圧延スタンドに組み入れた後に、被圧延材７を熱間圧延するに際し、記憶部に記憶しておいた、基準レベリング値、基準圧延荷重、およびレベリング量と圧延荷重との関係を示すレベリング値に対する圧延荷重の影響係数、ならびに、ステップ１４において予測した予測圧延荷重を用いて、例えば、下記（１）式により、レベリング設定値を求めて設定する（ステップ１５；レベリング設定ステップ）。
Ｌｅｖ＝Ｌｅｖ．ｉ＋｛（Ｐｒｅｆ．ｉ−Ｐ）／２｝×αｉ ・・・（１）
ここで、Ｌｅｖはレベリング設定値、Ｌｅｖ．ｉはチョック番号ｉのワークロールとチョックとの組み合わせの基準レベリング値、Ｐｒｅｆ．ｉはチョック番号ｉのワークロールとチョックとの組み合わせの圧延荷重基準値、Ｐは次圧延予定の被圧延材の圧延荷重予測値、αｉはチョック番号ｉのワークロールとチョックとの組み合わせにおけるレベリング値に対する圧延荷重の影響係数である。
Ｌｅｖ＝Ｌｅｖ．ｉ＋｛（Ｐｒｅｆ．ｉ−Ｐ）／２｝×αｉ ・・・（１）
ここで、Ｌｅｖはレベリング設定値、Ｌｅｖ．ｉはチョック番号ｉのワークロールとチョックとの組み合わせの基準レベリング値、Ｐｒｅｆ．ｉはチョック番号ｉのワークロールとチョックとの組み合わせの圧延荷重基準値、Ｐは次圧延予定の被圧延材の圧延荷重予測値、αｉはチョック番号ｉのワークロールとチョックとの組み合わせにおけるレベリング値に対する圧延荷重の影響係数である。
以上のようにしてレベリング設定を行うことにより、前後の被圧延材間で圧延ロールが変更されたり、被圧延材の成分や寸法が大きく変更された場合であっても、仕上圧延での被圧延材の蛇行を効果的に防止することができる。また、圧延荷重の実測値を加味しているので、第１の例よりもより効果的に被圧延材の蛇行を防止することができる。
図５は、以上の第２のレベリング設定方法を実施するための第２のレベリング設定装置を示すブロック図である。
第２のレベリング設定装置３００は、記憶部３０１と、計算部３０２と、レベリング測定部３０３と、圧延荷重測定部３０４と、操作部３０５とを有する。
記憶部３０１は、上述したようなチョック番号ごとの基準レベリング値および基準圧延荷重、ならびに、レベリング量と圧延荷重との関係が記憶される記憶手段として構成される。
計算部３０２は、上述したようにレベリング量と圧延荷重との関係を最小二乗法等の手段により算出するレベリング量・圧延荷重関係算出手段３１１と、上述したように抽出したレベリング量からチョック番号に対応した基準レベリング値を算出し、さらに、抽出した圧延荷重からチョック番号に対応した基準圧延荷重を算出する基準レベリング値・基準圧延荷重算出手段３１２と、上述したように、ワークロールを組み入れた直後に圧延する被圧延材の圧延荷重を予測する荷重予測手段３１３と、上述したように基準レベリング値、基準圧延荷重、レベリング量と圧延荷重との関係、および予測圧延荷重を用いてレベリング値を設定するレベリング値設定手段３１４とを有する。
レベリング測定部３０３は、被圧延材７のレベリング量を実測するものであり、その実測値が計算部３０２に送られる。
圧延荷重測定部３０４は、被圧延材の圧延荷重を実測するものであり、その実測値が計算部３０２に送られる。
操作部３０５は、キーボードやディスプレイ等からなり、記憶部３０１から必要なデータを呼び出して、計算部３０２に計算させる操作を行う。
この第２のレベリング装置３００により、上述のようにしてレベリング設定が行われる。
次に、本発明の実施例について説明する。
ここでは、図１の熱間圧延ラインを用いて、被圧延材を熱間圧延するに際し、本発明の手法にて、ワークロール組み入れ後の初回被圧延材に対するレベリング設定を行い、これをオペレータの手設定と比較した。なお、被圧延材の条件および圧延条件は以下のとおりとした。
被圧延材の鋼種：低炭素鋼
被圧延材の幅：８００〜１８００ｍｍ
仕上圧延機入側の板厚：３５〜４０ｍｍ
仕上圧延機出側の板厚：２．０〜６．０ｍｍ
各圧延スタンドのワークロール径：６００〜８００ｍｍ
仕上圧延機出側の圧延速度：５６０〜１２００ｍｐｍ
仕上げ圧延機入側の鋼板温度：９５０〜１０５０℃
仕上げ圧延機出側の鋼板温度：８５０〜９００℃
ここでは、図１の熱間圧延ラインを用いて、被圧延材を熱間圧延するに際し、本発明の手法にて、ワークロール組み入れ後の初回被圧延材に対するレベリング設定を行い、これをオペレータの手設定と比較した。なお、被圧延材の条件および圧延条件は以下のとおりとした。
被圧延材の鋼種：低炭素鋼
被圧延材の幅：８００〜１８００ｍｍ
仕上圧延機入側の板厚：３５〜４０ｍｍ
仕上圧延機出側の板厚：２．０〜６．０ｍｍ
各圧延スタンドのワークロール径：６００〜８００ｍｍ
仕上圧延機出側の圧延速度：５６０〜１２００ｍｐｍ
仕上げ圧延機入側の鋼板温度：９５０〜１０５０℃
仕上げ圧延機出側の鋼板温度：８５０〜９００℃
その結果を図６に示す。図６の横軸は、被圧延材先端通過前の本発明のレベリング設定値またはオペレータが手介入により設定したレベリング設定値であり、縦軸は、被圧延材先端通過後に、板の蛇行がなくなるようにレベリングを調整した実績値である。ここで、本発明のレベリング設定方法としては、上記第２の例の（１）式による方法を用いた。本発明を適用した場合、オペレータが手介入で設定を行った場合に比べて、レベリングの調整量の標準偏差が４０％減少していた。レベリングの調整量が大きいことは、先端通過時に板が蛇行していることであり、本発明によりその調整量が減少していることから、本発明が被圧延材の蛇行抑制に効果を発揮していることが確認された。
１ 加熱炉
２ 粗圧延機
３ クロップシャー
４ 仕上圧延機
５ 冷却ゾーン
６ コイラー
７ 被圧延材
５０ ワークロール
１００ 熱間圧延ライン
２００ 第１のレベリング設定装置
２０１ 記憶部
２０２ 計算部
２０３ レベリング測定部
２０４ 操作部
２１１ 基準レベリング値算出手段
２１２ レベリング値設定手段
３００ 第２のレベリング設定装置
３０１ 記憶部
３０２ 計算部
３０３ レベリング測定部
３０４ 圧延荷重測定部
３０５ 操作部
３１１ レベリング量・圧延荷重関係算出手段
３１２ 基準レベリング値・基準圧延荷重算出手段
３１３ 荷重予測手段
３１４ レベリング値設定手段
４００ ロール本体
４０１ チョック
２ 粗圧延機
３ クロップシャー
４ 仕上圧延機
５ 冷却ゾーン
６ コイラー
７ 被圧延材
５０ ワークロール
１００ 熱間圧延ライン
２００ 第１のレベリング設定装置
２０１ 記憶部
２０２ 計算部
２０３ レベリング測定部
２０４ 操作部
２１１ 基準レベリング値算出手段
２１２ レベリング値設定手段
３００ 第２のレベリング設定装置
３０１ 記憶部
３０２ 計算部
３０３ レベリング測定部
３０４ 圧延荷重測定部
３０５ 操作部
３１１ レベリング量・圧延荷重関係算出手段
３１２ 基準レベリング値・基準圧延荷重算出手段
３１３ 荷重予測手段
３１４ レベリング値設定手段
４００ ロール本体
４０１ チョック
Claims (4)
- 熱間仕上圧延における圧延スタンドにワークロールを組み入れた直後にレベリング設定を行う熱間仕上圧延のレベリング設定方法であって、
ワークロールと当該ワークロールの左右に組み込むチョックとをチョック番号で一体管理し、前記一体としたワークロールとチョックを圧延スタンドに組み込んで被圧延材を圧延し、当該圧延スタンドにおける被圧延材の先端および／または尾端のレベリング量を実測して、実測したレベリング量の中から仕上圧延が可能であったレベリング値を抽出して、当該レベリング値により前記チョック番号に対応した基準レベリング値を算出する基準レベリング値算出ステップと、
前記チョック番号ごとの基準レベリング値を記憶する基準レベリング値記憶ステップと、
前記チョック番号に該当するワークロールおよびチョックを熱間仕上圧延機の圧延スタンドに組み入れて被圧延材を熱間圧延するに際し、当該チョック番号に対応して記憶した基準レベリング値をレベリング値として設定するレベリング値設定ステップと、
を有することを特徴とする熱間仕上圧延のレベリング設定方法。 - 熱間仕上圧延における圧延スタンドにワークロールを組み入れた直後にレベリング設定を行う熱間仕上圧延のレベリング設定方法であって、
ワークロールと当該ワークロールの左右に組み込むチョックとをチョック番号で一体管理し、前記一体としたワークロールとチョックを圧延スタンドに組み込んで被圧延材を圧延し、当該圧延スタンドにおける被圧延材の先端および／または尾端のレベリング量および圧延荷重を実測して、実測したレベリング量の中から仕上圧延が可能であったレベリング量および圧延荷重を抽出して、前記レベリング量と前記圧延荷重の関係を算出するレベリング量・荷重関係算出ステップと、
抽出した前記レベリング量および前記圧延荷重から、チョック番号に対応した基準レベリング値および基準圧延荷重を算出する基準レベリング値・基準圧延荷重算出ステップと、
前記チョック番号ごとの前記基準レベリング値と、前記基準圧延荷重と、前記レベリング量と前記圧延荷重との関係と、を記憶する記憶ステップと、
前記ワークロールを組み入れた直後に圧延する被圧延材の圧延荷重を予測する荷重予測ステップと、
前記チョック番号に該当するワークロールおよびチョックを熱間仕上圧延機の圧延スタンドに組み入れて被圧延材を熱間圧延するに際し、当該チョック番号に対応して記憶した前記基準レベリング値と、前記基準圧延荷重と、前記レベリング量と前記圧延荷重との関係と、ワークロールを組み入れた直後に圧延する被圧延材の予測圧延荷重とから、レベリング値を設定するレベリング値設定ステップと、
を有することを特徴とする熱間仕上圧延のレベリング設定方法。 - 熱間仕上圧延における圧延スタンドのレベリング設定装置であって、
ワークロールと当該ワークロールの左右に組み込むチョックとをチョック番号で一体管理し、前記一体としたワークロールとチョックを圧延スタンドに組み込んで被圧延材を圧延し、当該圧延スタンドにおける被圧延材の先端および／または尾端のレベリング量を実測して、実測したレベリング量の中から仕上圧延が可能であったレベリング値を抽出して、当該レベリング値により前記チョック番号に対応した基準レベリング値を算出する基準レベリング値算出手段と、
前記チョック番号ごとの基準レベリング値を記憶する基準レベリング値記憶手段と、
前記チョック番号に該当するワークロールおよびチョックを熱間仕上圧延機の圧延スタンドに組み入れて被圧延材を熱間圧延するに際し、当該チョック番号に対応して記憶した基準レベリング値をレベリング値として設定するレベリング値設定手段と、
を有することを特徴とする熱間仕上圧延のレベリング設定装置。 - 熱間仕上圧延における圧延スタンドのレベリング設定装置であって、
ワークロールと当該ワークロールの左右に組み込むチョックとをチョック番号で一体管理し、前記一体としたワークロールとチョックを圧延スタンドに組み込んで被圧延材を圧延し、当該圧延スタンドにおける被圧延材の先端および／または尾端のレベリング量および圧延荷重を実測して、実測したレベリング量の中から仕上圧延が可能であったレベリング量および圧延荷重を抽出して、前記レベリング量と前記圧延荷重の関係を算出するレベリング量・荷重関係算出手段と、
抽出した前記レベリング量および前記圧延荷重から、チョック番号に対応した基準レベリング値および基準圧延荷重を算出する基準レベリング値算出手段と、
前記チョック番号ごとの前記基準レベリング値と、前記基準圧延荷重と、前記レベリング量と前記圧延荷重との関係と、を記憶する記憶手段と、
前記ワークロールを組み入れた直後に圧延する被圧延材の圧延荷重を予測する荷重予測手段と、
前記チョック番号に該当するワークロールおよびチョックを熱間仕上圧延機の圧延スタンドに組み入れて被圧延材を熱間圧延するに際し、当該チョック番号に対応して記憶した前記基準レベリング値と、前記基準圧延荷重と、前記レベリング量と前記圧延荷重との関係と、ワークロールを組み入れた直後に圧延する被圧延材の予測圧延荷重とから、レベリング値を設定するレベリング値設定手段と、
を有することを特徴とする熱間仕上圧延のレベリング設定装置。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018158365A (ja) * | 2017-03-23 | 2018-10-11 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 熱間圧延方法及び熱間圧延装置 |
| CN114247759A (zh) * | 2020-09-23 | 2022-03-29 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种热轧精轧机振动缺陷的识别与预警方法 |
| JP7405106B2 (ja) | 2021-03-09 | 2023-12-26 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 熱間圧延におけるレベリング制御方法、レベリング制御装置及び熱間圧延設備 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002178019A (ja) * | 2000-12-18 | 2002-06-25 | Kawasaki Steel Corp | スキンパスミルの圧延方法 |
| JP2002263717A (ja) * | 2001-03-07 | 2002-09-17 | Nkk Corp | レベリング調整方法 |
-
2015
- 2015-07-13 JP JP2015139365A patent/JP6327214B2/ja active Active
Patent Citations (2)
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