JP2020157323A - 圧延装置及び制御方法 - Google Patents
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上記の構成からなる圧延装置では、複数の速度検出器が、制御の対象となる一対のワークロールの入側かつ、その近傍に設けられているため、正確に、かつ高い再現性で、圧延装置のロールバイトで生じている圧延材の幅方向における左右の伸び率(伸び歪)差の影響を把握できるようになり、圧延材の尾端の絞り現象を抑制するためのロールギャップ調整が可能となる。
上記の構成からなる制御方法では、制御の対象となる一対のワークロールの入側において、該ワークロールの近傍かつ複数の速度検出位置で圧延材の板速度を検出するため、正確に、かつ高い再現性で、圧延装置のロールバイトで生じている圧延材の幅方向における左右の伸び率(伸び歪)差の影響を把握できるようになり、圧延材の尾端の絞り現象を抑制するためのロールギャップ調整が可能となる。
上記の構成からなる制御方法では、制御の対象となる一対のワークロールの入側において、該ワークロールの近傍かつ複数の速度検出位置で圧延材の板速度を検出するため、正確に、かつ高い再現性で、圧延装置のロールバイトで生じている圧延材の幅方向における左右の伸び率差の影響を把握できるようになり、圧延材の尾端の絞り現象を抑制するためのロールギャップ調整が可能となる。
上記の構成からなる制御方法では、制御の対象となる一対のワークロールの入側において、該ワークロールの近傍かつ複数の速度検出位置で圧延材の板速度を検出するため、正確に、かつ高い再現性で、圧延装置のロールバイトで生じている圧延材の幅方向における左右の伸び率差の影響を把握できるようになり、圧延材の尾端の絞り現象を抑制するためのロールギャップ調整が可能となる。
上記の構成からなる制御方法では、制御の対象となる一対のワークロールの入側において、該ワークロールの近傍かつ複数の速度検出位置で圧延材の板速度を検出するため、正確に、かつ高い再現性で、圧延装置のロールバイトで生じている圧延材の幅方向における左右の伸び率差の影響を把握できるようになり、圧延材の尾端の絞り現象を抑制するためのロールギャップ調整が可能となる。
しかし、実際には、伸びとタクレなどが複合的に生じた場合、圧延材の変形挙動は複雑なものとなり、圧延材にタクレが生じても蛇行センサーでは検知されなかったり、伸び歪みが小さい側から伸び歪みが大きい側に向かって圧延材が蛇行する現象が起こることが判明した。そのため、従来の蛇行計測位置(蛇行センサー設置位置)、あるいは回転速度計測位置によって蛇行量などを計測した場合、ワークロールの左右のロールギャップ調整の開閉方向を間違える虞があることがわかった。
図1は、本実施形態の圧延装置の一例を模式的に示す概略的な側面図である。
図1に示すように、本実施形態に係る圧延装置10は、圧延材Wを圧延するための一対のワークロール11と、一対のワークロール11の入側に設けられた複数の速度検出器12とを備え、速度検出器12が、一対のワークロール11の中心Cから1.5m以内の範囲に設けられている。
一対のワークロール11の中心Cとは、言い換えれば、上側ワークロール11a又は下側ワークロール11bの軸心に垂直な面(たとえば、図1の紙面)において、ワークロールの軸心が通過する位置である。一対のワークロール11の中心Cから、圧延材Wの圧延方向Rに平行な方向に、複数の速度検出器12が設けられる。
このような構成とすることで、速度検出器12は、圧延材Wの幅方向端部における板速度を正確に検出することができる。
圧延材Wの作業側WSあるいは駆動側DSに設けられる速度検出器12は、それぞれ圧延材Wの端部から、100mm〜200mmの範囲に設けられてもよい。
複数の速度検出器12で検出された圧延材Wの板速度に加え、予め設定された圧延材Wの搬送速度に基づいてワークロール11のロールギャップを調整することで、より効率的に圧延材Wの尾端の絞り現象を抑制することができる。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。図3は、第2実施形態に係る圧延装置20を上方から見た場合の概略的な平面図である。図3は、第1実施形態の図2に類似する平面図である。
第2実施形態に係る圧延装置20は、基本的には第1実施形態に係る圧延装置10と同様の構成を備えるが、圧延材Wの幅方向の中央位置の板速度を検出するための速度検出器12Cがさらに設けられている点で、第1実施形態の圧延装置10と異なる。
あるいは、速度検出器12Cの位置は、速度検出器12WSと速度検出器12DSの位置を結ぶ線分の中点から、速度検出器12WS及び速度検出器12DSの方向に向かって、該線分の長さの5%〜15%の長さを有する範囲と定義されてもよい。
また、圧延材Wを適切にガイドすることが可能であれば、サイドガイド13の形状は問わない。
本実施形態に係る制御方法は、圧延装置において、圧延材を圧延するための一対のワークロールのワークロール間のロールギャップを制御するための制御方法であって、制御の対象となる一対のワークロールの入側かつ、ワークロールの作業側と駆動側の2カ所の速度検出位置において、圧延材の板速度を検出する検出工程と、検出された板速度に基づいて、ワークロールの作業側と駆動側の速度差を算出する算出工程と、算出された速度差に基づいて、一対のワークロールのワークロール間のロールギャップを調整する調整工程とを含み、速度検出位置が、一対のワークロールの中心から1.5m以内の範囲にある。
あるいは、制御の対象となる圧延装置の2つ前の圧延装置のワークロールを圧延材が抜けた時刻を測定し、この時刻と圧延材の搬送速度とに基づいて、制御の開始時刻を決定してもよい。この場合、制御の対象となる圧延装置の直前の圧延装置のワークロール間を圧延材が抜けるよりも前に制御を開始してもよい。
先ず、圧延材位置の検知工程(S100)を行い、圧延材の尾端がどの位置にあるかを検知する。本実施形態の例では、圧延材の尾端が制御の対象となる圧延装置の直前の圧延装置のワークロール間を通過したことをトリガーとして(S101)、その時刻から板速度の検出工程(S102)を開始する。
ここで、VWS及びVDSを、それぞれ作業側の板速度及び駆動側の板速度とすると、駆動側の板速度に対する作業側の板速度の差は、次の式(1)で表せる。
次いで、制御周期ごとの差分ΔVWD(i)に基づいて、下記の式(2)より、ギャップ調整代ΔS(i)を算出する(S106)。ここで、βはミル剛性や材料組成係数を考慮した調整係数である。
本実施形態に係る制御方法では、算出工程において、予め設定された圧延材の搬送速度と、検出工程において検出された板速度とに基づいて、速度検出位置における圧延材の板厚を算出する。
先ず、圧延材位置の検知工程(S200)を行い、圧延材の尾端がどの位置にあるかを検知する。本実施形態の例では、圧延材の尾端が制御の対象となる圧延装置の直前の圧延装置のワークロール間を通過したことをトリガーとして(S201)、その時刻から板速度の検出工程(S202)を開始する。
板速度の検出工程(S202)では、制御の対象となる一対のワークロールの入側における作業側及び駆動側の速度検出位置において、圧延材の板速度を検出する。
ここで、VWS及びVDSを、それぞれ作業側の板速度及び駆動側の板速度、予め設定された圧延材の搬送速度をVPとして、HWS及びHDSを、それぞれ作業の側検出位置における板厚及び駆動側の側検出位置における仮想板厚、HCを圧延材の中央位置の板厚とすると、次の式(3)が成り立つ。HCは、制御の対象となる圧延装置の入側の板厚であり、たとえば、直前の圧延装置におけるゲージ板厚を採用することができる。
次いで、制御周期ごとの差分ΔHWS(i)に基づいて、下記の式(5)より、ギャップ調整代ΔS(i)を算出する(S208)。ここで、βはミル剛性や材料組成係数を考慮した調整係数である。
本実施形態に係る制御方法では、基本的には第4実施形態と同様の構成を有するが、速度検出位置が、一対のワークロールの作業側と駆動側、並びに圧延材の中央位置の3カ所に設けられ、これら3カ所の検出位置における板速度に基づいて、ギャップ調整を行う。
先ず、圧延材位置の検知工程(S300)を行い、圧延材の尾端がどの位置にあるかを検知する。本実施形態の例では、圧延材の尾端が制御の対象となる圧延装置の直前の圧延装置のワークロール間を通過したことをトリガーとして(S301)、その時刻から板速度の検出工程(S302)を開始する。
板速度の検出工程(S302)では、制御の対象となる一対のワークロールの入側における作業側及び駆動側の速度検出位置において、圧延材の板速度を検出する。
ここで、VWS及びVDSを、それぞれ作業側の板速度及び駆動側の板速度、圧延材の中央位置で検出された板速度をVCとして、HWS及びHDSを、それぞれ作業側の側検出位置における板厚及び駆動側の側検出位置における仮想板厚、HCを圧延材の中央位置の板厚とすると、次の式(6)が成り立つ。HCは、制御の対象となる圧延装置の入側の板厚であり、たとえば、直前の圧延装置におけるゲージ板厚を採用することができる。
次いで、制御周期ごとの差分ΔHWS(i)に基づいて、下記の式(8)より、ギャップ調整代ΔS(i)を算出する(S308)。ここで、βはミル剛性や材料塑性係数を考慮した調整係数である。
本実施形態に係る制御方法では、基本的には第4実施形態と同様の構成を有するが、算出工程において、予め設定された圧延材の搬送速度と、検出工程において検出された板速度とに基づいて作業側及び駆動側の代表速度を算出し、作業側及び駆動側の圧延材の仮想板厚を算出する。
先ず、圧延材位置の検知工程(S400)を行い、圧延材の尾端がどの位置にあるかを検知する。本実施形態の例では、圧延材の尾端が制御の対象となる圧延装置の直前の圧延装置のワークロール間を通過したことをトリガーとして(S401)、その時刻から板速度の検出工程(S402)を開始する。
板速度の検出工程(S402)では、制御の対象となる一対のワークロールの入側における作業側及び駆動側の速度検出位置において、圧延材の板速度を検出する。
次いで、制御周期ごとの差分ΔH’WS(i)に基づいて、下記の式(12)より、ギャップ調整代ΔS(i)を算出する(S410)。ここで、βはミル剛性や材料塑性係数を考慮した調整係数である。
本実施形態に係る制御方法では、基本的には第6実施形態と同様の構成を有するが、算出工程において、検出工程において検出された3カ所の板速度に基づいてワークロールの作業側及び駆動側の代表速度を算出し、作業側及び駆動側の圧延材の仮想板厚を算出する。
先ず、圧延材位置の検知工程(S500)を行い、圧延材の尾端がどの位置にあるかを検知する。本実施形態の例では、圧延材の尾端が制御の対象となる圧延装置の直前の圧延装置のワークロール間を通過したことをトリガーとして(S501)、その時刻から板速度の検出工程(S502)を開始する。
板速度の検出工程(S502)では、制御の対象となる一対のワークロールの入側における作業側及び駆動側の速度検出位置において、圧延材の板速度を検出する。
次いで、制御周期ごとの差分ΔH’WS(i)に基づいて、下記の式(16)より、ギャップ調整代ΔS(i)を算出する(S510)。ここで、βはミル剛性や材料塑性係数を考慮した調整係数である。
11 ワークロール
11a 上側ワークロール
11b 下側ワークロール
12、12C、12WS、12DS 速度検出器
13サイドガイド
13WS 作業側サイドガイド
13DS 駆動側サイドガイド
14 補強ロール
30 圧延設備
W 圧延材
Claims (12)
- 圧延材を圧延するための一対のワークロールと、
前記一対のワークロールの入側に設けられた複数の速度検出器と、
を備え、
前記速度検出器が、前記一対のワークロールの中心から1.5m以内の範囲に設けられている
ことを特徴とする圧延装置。 - 前記ワークロールの入側に位置し、前記ワークロールの作業側及び駆動側から前記圧延材をガイドするための一対のサイドガイドをさらに備え、
前記速度検出器が、前記一対のサイドガイドの各サイドガイドに設けられている
ことを特徴とする請求項1に記載の圧延装置。 - 前記各サイドガイドは前記ワークロールの幅方向に移動可能であり、前記各サイドガイドに設けられた前記速度検出器の位置が前記サイドガイドの移動に追従する
ことを特徴とする請求項2に記載の圧延装置。 - 前記圧延材の幅方向の中央位置の板速度を検出するための速度検出器がさらに設けられている
ことを特徴とする請求項2又は3に記載の圧延装置。 - 速度設定手段をさらに備え、
前記速度設定手段により、前記圧延材の搬送速度が予め設定される
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の圧延装置。 - 圧延装置において、圧延材を圧延するための一対のワークロールのワークロール間のロールギャップを制御するための制御方法であって、
制御の対象となる前記一対のワークロールの入側の複数の速度検出位置において、前記圧延材の板速度を検出する検出工程と、
前記板速度に基づいて、前記速度検出位置における前記圧延材の板厚を算出する算出工程と、
前記板厚に基づいて、前記一対のワークロールのワークロール間のロールギャップを調整する調整工程と、
を含み、
前記速度検出位置が、前記一対のワークロールの中心から1.5m以内の範囲にある
ことを特徴とする制御方法。 - 前記速度検出位置が、前記一対のワークロールの作業側と駆動側の2カ所に設けられている
ことを特徴とする請求項6に記載の制御方法。 - 前記速度検出位置が、前記一対のワークロールの作業側と駆動側、並びに前記圧延材の中央位置の3カ所に設けられている
ことを特徴とする請求項6に記載の制御方法。 - 前記算出工程において、予め設定された前記圧延材の搬送速度と、前記検出工程において検出された前記板速度とに基づいて、前記速度検出位置における前記圧延材の板厚を算出する
ことを特徴とする請求項6から8のいずれか一項に記載の制御方法。 - 圧延装置において、圧延材を圧延するための一対のワークロールのワークロール間のロールギャップを制御するための制御方法であって、
制御の対象となる前記一対のワークロールの入側かつ、ワークロールの作業側と駆動側の2カ所の速度検出位置において、前記圧延材の板速度を検出する検出工程と、
前記板速度に基づいて、ワークロールの作業側と駆動側の速度差を算出する算出工程と、
前記速度差に基づいて、前記一対のワークロールのワークロール間のロールギャップを調整する調整工程と、
を含み、
前記速度検出位置が、前記一対のワークロールの中心から1.5m以内の範囲にある
ことを特徴とする制御方法。 - 圧延装置において、圧延材を圧延するための一対のワークロールのワークロール間のロールギャップを制御するための制御方法であって、
制御の対象となる前記一対のワークロールの入側かつ、ワークロールの作業側と駆動側の2カ所の速度検出位置において、前記圧延材の板速度を検出する検出工程と、
予め設定された前記圧延材の搬送速度と前記板速度とに基づいて、前記ワークロールの作業側及び駆動側における代表速度を算出する速度算出工程と、
前記代表速度に基づいて、前記ワークロールの作業側及び駆動側における前記圧延材の任意の位置の仮想板厚を算出する算出工程と、
前記仮想板厚に基づいて、前記一対のワークロールのワークロール間のロールギャップを調整する調整工程と、
を含み、
前記速度検出位置が、前記一対のワークロールの中心から1.5m以内の範囲にある
ことを特徴とする制御方法。 - 圧延装置において、圧延材を圧延するための一対のワークロールのワークロール間のロールギャップを制御するための制御方法であって、
制御の対象となる前記一対のワークロールの入側かつ、ワークロールの作業側と駆動側、並びに前記圧延材の中央位置の3カ所の速度検出位置において、前記圧延材の板速度を検出する検出工程と、
前記板速度に基づいて、前記ワークロールの作業側及び駆動側における代表速度を算出する速度算出工程と、
前記代表速度に基づいて、前記ワークロールの作業側及び駆動側における前記圧延材の任意の位置の仮想板厚を算出する算出工程と、
前記仮想板厚に基づいて、前記一対のワークロールのワークロール間のロールギャップを調整する調整工程と、
を含み、
前記速度検出位置が、前記一対のワークロールの中心から1.5m以内の範囲にある
ことを特徴とする制御方法。
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