JP2513866B2 - 形状制御方法 - Google Patents
形状制御方法Info
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- JP2513866B2 JP2513866B2 JP1293683A JP29368389A JP2513866B2 JP 2513866 B2 JP2513866 B2 JP 2513866B2 JP 1293683 A JP1293683 A JP 1293683A JP 29368389 A JP29368389 A JP 29368389A JP 2513866 B2 JP2513866 B2 JP 2513866B2
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
- B21B37/28—Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B2261/00—Product parameters
- B21B2261/22—Hardness
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
- B21B37/70—Length control
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
- B21B37/72—Rear end control; Front end control
Description
【産業上の利用分野】 本発明は、形状制御方法に係り、特に、熱間圧延され
た被圧延材を冷間圧延するに際して、形状を制御するの
に好適な、形状制御方法に関する。
た被圧延材を冷間圧延するに際して、形状を制御するの
に好適な、形状制御方法に関する。
熱間圧延を含む種々のプロセスを経て被圧延材、例え
ばコールドストリップを冷間圧延するに際して、歩留
り、品質向上を図るため、当該ストリップを所望の形状
にするべく形状制御を行っている。このようなストリッ
プの形状制御の最も基本となる技術には、次のものがあ
る。 ストリップ幅方向中央部が幅方向端部に比較して伸び
ている形状（以下、腹伸びという）に対しては、形状制
御手段、例えばワークロールベンダの圧力を下げる（デ
ィクリーズ方向、凹方向に制御する）ことにより、当該
腹伸びを防止する。 又、ストリップ幅方向端部が幅方向中央部に比較して
伸びている形状（以下、耳伸びという）に対しては、ワ
ークロールベンダ圧力を上げる（インクリーズ方向、凸
方向に制御する）ことにより、当該耳伸びを防止する。 勿論、この腹伸びや耳伸びの防止をより効果的に行う
ために、各種の形状データの処理方法やフィードバック
制御の技術は、公知の文献に多数紹介されている。 しかしながら、前記従来の形状制御技術は、冷間圧延
後に形状検出器でストリップの形状を検出し、フィード
バック制御により形状制御しているため、次のように、
その制御性、応答性の面で多くの問題を有していた。 その一つは、形状検出器の応答性が必ずしも良好では
ないことである。即ち、国内で最も広く用いられてい
る、鋼板の非接触形状検出器の応答時間は２秒程度であ
り、接触型の形状検出器においても、その応答時間は35
0〜400ミリ秒である。これに比べて、板厚計の応答時間
は、普及型のＸ線板厚計でも、10ミリ秒程度であること
から、形状検出器の応答性は低いといえる。 又他の一つは、形状検出器は無駄時間が比較的長いこ
とである。即ち、冷間圧延機の第１の目的がゲージ精度
（板厚精度）を出すことにおいているために、圧延機出
側においては形状検出器より板厚計の方が圧延機に近く
なるよう配置される。この結果、板厚計に比べて形状検
出器の方が無駄時間が長くなる。 又他の一つは、形状検出器は、その特性や条件により
無駄時間が増すことである。即ち、形状検出器には耐環
境性に劣るものがあり、圧延機出側から一定の距離を置
いて据え付ける必要が生じる場合がある。この結果、無
駄時間が増してしまう。
ばコールドストリップを冷間圧延するに際して、歩留
り、品質向上を図るため、当該ストリップを所望の形状
にするべく形状制御を行っている。このようなストリッ
プの形状制御の最も基本となる技術には、次のものがあ
る。 ストリップ幅方向中央部が幅方向端部に比較して伸び
ている形状（以下、腹伸びという）に対しては、形状制
御手段、例えばワークロールベンダの圧力を下げる（デ
ィクリーズ方向、凹方向に制御する）ことにより、当該
腹伸びを防止する。 又、ストリップ幅方向端部が幅方向中央部に比較して
伸びている形状（以下、耳伸びという）に対しては、ワ
ークロールベンダ圧力を上げる（インクリーズ方向、凸
方向に制御する）ことにより、当該耳伸びを防止する。 勿論、この腹伸びや耳伸びの防止をより効果的に行う
ために、各種の形状データの処理方法やフィードバック
制御の技術は、公知の文献に多数紹介されている。 しかしながら、前記従来の形状制御技術は、冷間圧延
後に形状検出器でストリップの形状を検出し、フィード
バック制御により形状制御しているため、次のように、
その制御性、応答性の面で多くの問題を有していた。 その一つは、形状検出器の応答性が必ずしも良好では
ないことである。即ち、国内で最も広く用いられてい
る、鋼板の非接触形状検出器の応答時間は２秒程度であ
り、接触型の形状検出器においても、その応答時間は35
0〜400ミリ秒である。これに比べて、板厚計の応答時間
は、普及型のＸ線板厚計でも、10ミリ秒程度であること
から、形状検出器の応答性は低いといえる。 又他の一つは、形状検出器は無駄時間が比較的長いこ
とである。即ち、冷間圧延機の第１の目的がゲージ精度
（板厚精度）を出すことにおいているために、圧延機出
側においては形状検出器より板厚計の方が圧延機に近く
なるよう配置される。この結果、板厚計に比べて形状検
出器の方が無駄時間が長くなる。 又他の一つは、形状検出器は、その特性や条件により
無駄時間が増すことである。即ち、形状検出器には耐環
境性に劣るものがあり、圧延機出側から一定の距離を置
いて据え付ける必要が生じる場合がある。この結果、無
駄時間が増してしまう。
従って、冷間圧延するに際して、従来の形状検出器の
検出信号を用いて形状制御用アクチュエータにフィード
バック制御する技術では、応答性が低く、制御性が悪い
という問題点を有していた。 特に、熱間圧延時に被圧延材、例えばホットストリッ
プに生じる先端部及び尾端部の急激な幅方向硬度分布の
変化は、冷間圧延時の急激な形状変化の要因になってお
り、前記従来の応答性の低い形状制御技術では、前記硬
度分布変化に十分に対処して形状制御を行えなかった。 本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされた
もので、被圧延材を冷間圧延するに際して、応答性及び
制御性良く形状制御でき、被圧延材の板幅方向硬度分布
の変化にかかわらず、特に、被圧延材の先端部及び尾端
部の急激な形状変化を確実に修正し得る形状制御方法を
提供することを課題とする。
検出信号を用いて形状制御用アクチュエータにフィード
バック制御する技術では、応答性が低く、制御性が悪い
という問題点を有していた。 特に、熱間圧延時に被圧延材、例えばホットストリッ
プに生じる先端部及び尾端部の急激な幅方向硬度分布の
変化は、冷間圧延時の急激な形状変化の要因になってお
り、前記従来の応答性の低い形状制御技術では、前記硬
度分布変化に十分に対処して形状制御を行えなかった。 本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされた
もので、被圧延材を冷間圧延するに際して、応答性及び
制御性良く形状制御でき、被圧延材の板幅方向硬度分布
の変化にかかわらず、特に、被圧延材の先端部及び尾端
部の急激な形状変化を確実に修正し得る形状制御方法を
提供することを課題とする。
本発明は、熱間圧延された被圧延材を、冷間圧延時に
形状制御する方法において、熱間圧延時に、被圧延材の
幅方向硬度分布に影響を与える条件を採取し、該採取条
件に基づき、被圧延材の幅方向硬度分布と被圧延材の先
端又は尾端からの距離との関係を予測し、被圧延材の熱
間圧延時における先端又は尾端からの距離を認識し、予
測された前記硬度分布と距離との関係、被圧延材の冷間
圧延前の先端部又は尾端部の切捨量、及び認識された前
記被圧延材の先端又は尾端からの距離に基づき、被圧延
材の形状制御量をフィードフォワードで補正することに
より、前記課題を達成したものである。
形状制御する方法において、熱間圧延時に、被圧延材の
幅方向硬度分布に影響を与える条件を採取し、該採取条
件に基づき、被圧延材の幅方向硬度分布と被圧延材の先
端又は尾端からの距離との関係を予測し、被圧延材の熱
間圧延時における先端又は尾端からの距離を認識し、予
測された前記硬度分布と距離との関係、被圧延材の冷間
圧延前の先端部又は尾端部の切捨量、及び認識された前
記被圧延材の先端又は尾端からの距離に基づき、被圧延
材の形状制御量をフィードフォワードで補正することに
より、前記課題を達成したものである。
以下、本発明の原理を説明する。 例えば冷間圧延機に供して圧延する鋼材のうち最も一
般的なものは、炭素Ｃの含有率が0.01〜0.1％程度の低
炭素鋼である。 熱間圧延時においては、この種の低炭素鋼に対して、
その最終製品の硬度を一定以上にするため、一般的に、
熱間仕上圧延機の出側温度FDTをAr3変態点より上の温度
領域に入るように制御する。 しかるに、熱間圧延時において熱間圧延鋼板（ホット
ストリップ）の板幅方向の冷却効果は板端部の方が大き
い。従って、実際には、板端部の熱間圧延時の温度は、
Ar3変態点未満となり、板端部の結晶粒が粗大化（グレ
イングロス）して柔らかい材質のものになる。この種の
熱間圧延鋼板の幅方向硬度分布は、例えば第１図に示す
ようになる。第１図から、板中央部は硬度が高いが、板
端部では硬度が低下していることがわかる。 又、このような熱間圧延時の板幅方向温度分布は、熱
間圧延コイル（コイルに巻取られた熱間圧延鋼板）の先
端部及び尾端部近辺で大きく変化する。特に、熱間圧延
コイル尾端部（テールエンド部）は、熱間仕上圧延機入
側温度FET、該圧延機出側温度FDTが低下しており、その
結果、熱間圧延鋼板の幅方向の結晶粒の寸法分布（グレ
インサイズ分布）、従って板幅方向硬度分布も大きく変
化している。この結晶粒の寸法の変化状況例を第２図に
示す。第２図から、熱間圧延時において、その尾端部に
近付く程、両端部の結晶粒が粗大化した領域の面積が広
がっていることがわかる。 又、この結晶粒粗大化領域面積の測定例を用いて、次
式（１）によって定義される結晶粒粗大化率（グレイン
グロス率）を縦軸に、熱間圧延鋼板の尾端部からの距離
を横軸にとったグラフ例を第３図に示す。 結晶粒粗大化率＝結晶粒粗大化領域面積／ストリップ
断面積 …（１） 第３図から、結晶粒粗大化率は、熱間圧延鋼板の尾端
部からの距離がある距離未満（第３図では30m未満）に
なると急激に増加していることがわかる。 ここで、熱間圧延鋼板の幅方向の硬度分布、又は幅方
向の結晶粒寸法の分布は、冷間圧延時に圧延機出側スト
リップ形状に対して非常に大きな影響を持ち、このこと
は周知の事実である。従って、熱間圧延条件のストリッ
プ幅方向硬度分布に関する結晶粒粗大化率ｇ、熱間仕上
圧延機出側温度（板中央部温度）FDT、熱間鋼板幅方向
硬度分布DK等と冷間圧延後のストリップ形状ａ、ｂ、ｃ
との関係は、次式（２）〜（４）で表わすことができ
る。 ∂A2/∂ｇ＝ａ …（２） ∂A2/∂・FDT＝ｂ …（３） ∂A2/∂・DK＝ｃ …（４） 但し、A2は、鋼板の耳伸び、腹伸びを表わす形状パラ
メータである。 又、冷間圧延機の形状制御用アクチュエータの特性Ｘ
は次式（５）で表わせる。 ∂F/∂A2＝Ｘ …（５） 但し、Ｆは形状制御用アクチュエータの出力、例えば
ワークロールベンダの出力（ton/チョック）である。 従つて、冷間圧延時において、熱間圧延鋼板の先端又
は尾端をトラッキングし、先端又は尾端からの距離ΔＬ
を認識していれば、次式（６）のように、該熱間圧延鋼
板の位置に応じて求められる形状制御用アクチュエータ
への補正出力ΔＦにより、鋼板形状を補正することが可
能となる。 ΔＦ＝（∂A2/∂ｇ）・（∂F/∂A2） ×（∂g/∂Ｌ）・ΔＬ …（６） 但し、∂g/∂Ｌは熱間圧延鋼板の先端又は尾端からの
距離ΔＬと結晶粒粗大化率ｇとの関係である。 なお、（６）式において∂A2/∂ｇには、形状パラメ
ータA2と熱間仕上圧延機出側温度FDTとの関係∂A2/∂・
FDT、又は形状パラメータA2と熱間圧延鋼板の幅方向硬
度分布を示す値DKとの関係∂A2/∂・DKを用いてもよ
い。 従って、熱間圧延時に、被圧延材例えば圧延鋼板の幅
方向の硬度分布に影響を与える条件、例えば熱間仕上圧
延機出側温度FDT、結晶粒粗大化率ｇを熱間圧延時に採
取し、採取条件に基づき、鋼板の幅方向硬度分布とした
鋼板先端又は尾端からの距離の関係を予測し、被圧延材
の先端又は尾端からの距離を認識し、冷間圧延機の形状
制御アクチュエータを前記予測硬度分布と距離との関
係、圧延鋼板の冷間圧延前の先端部又は尾端部の切捨
量、及び認識された圧延鋼板の先端又は尾端からの距離
に基づき、被圧延材の形状制御量を補正すれば、被圧延
材形状を予測制御によるフィードフォワード制御を行っ
てフィードバック制御による形状制御の遅れを補うこと
ができる。 本発明は、前記の如き原理に基づき創案されたもので
ある。 本発明によれば、応答性及び制御性良く冷間圧延時に
形状制御ができ、被圧延材の板幅方向硬度分布の変化に
よって、特に、熱間圧延時の先端部又は尾端部等の非定
常部で生じる急激な形状変化も精度良く修正することが
できる。
般的なものは、炭素Ｃの含有率が0.01〜0.1％程度の低
炭素鋼である。 熱間圧延時においては、この種の低炭素鋼に対して、
その最終製品の硬度を一定以上にするため、一般的に、
熱間仕上圧延機の出側温度FDTをAr3変態点より上の温度
領域に入るように制御する。 しかるに、熱間圧延時において熱間圧延鋼板（ホット
ストリップ）の板幅方向の冷却効果は板端部の方が大き
い。従って、実際には、板端部の熱間圧延時の温度は、
Ar3変態点未満となり、板端部の結晶粒が粗大化（グレ
イングロス）して柔らかい材質のものになる。この種の
熱間圧延鋼板の幅方向硬度分布は、例えば第１図に示す
ようになる。第１図から、板中央部は硬度が高いが、板
端部では硬度が低下していることがわかる。 又、このような熱間圧延時の板幅方向温度分布は、熱
間圧延コイル（コイルに巻取られた熱間圧延鋼板）の先
端部及び尾端部近辺で大きく変化する。特に、熱間圧延
コイル尾端部（テールエンド部）は、熱間仕上圧延機入
側温度FET、該圧延機出側温度FDTが低下しており、その
結果、熱間圧延鋼板の幅方向の結晶粒の寸法分布（グレ
インサイズ分布）、従って板幅方向硬度分布も大きく変
化している。この結晶粒の寸法の変化状況例を第２図に
示す。第２図から、熱間圧延時において、その尾端部に
近付く程、両端部の結晶粒が粗大化した領域の面積が広
がっていることがわかる。 又、この結晶粒粗大化領域面積の測定例を用いて、次
式（１）によって定義される結晶粒粗大化率（グレイン
グロス率）を縦軸に、熱間圧延鋼板の尾端部からの距離
を横軸にとったグラフ例を第３図に示す。 結晶粒粗大化率＝結晶粒粗大化領域面積／ストリップ
断面積 …（１） 第３図から、結晶粒粗大化率は、熱間圧延鋼板の尾端
部からの距離がある距離未満（第３図では30m未満）に
なると急激に増加していることがわかる。 ここで、熱間圧延鋼板の幅方向の硬度分布、又は幅方
向の結晶粒寸法の分布は、冷間圧延時に圧延機出側スト
リップ形状に対して非常に大きな影響を持ち、このこと
は周知の事実である。従って、熱間圧延条件のストリッ
プ幅方向硬度分布に関する結晶粒粗大化率ｇ、熱間仕上
圧延機出側温度（板中央部温度）FDT、熱間鋼板幅方向
硬度分布DK等と冷間圧延後のストリップ形状ａ、ｂ、ｃ
との関係は、次式（２）〜（４）で表わすことができ
る。 ∂A2/∂ｇ＝ａ …（２） ∂A2/∂・FDT＝ｂ …（３） ∂A2/∂・DK＝ｃ …（４） 但し、A2は、鋼板の耳伸び、腹伸びを表わす形状パラ
メータである。 又、冷間圧延機の形状制御用アクチュエータの特性Ｘ
は次式（５）で表わせる。 ∂F/∂A2＝Ｘ …（５） 但し、Ｆは形状制御用アクチュエータの出力、例えば
ワークロールベンダの出力（ton/チョック）である。 従つて、冷間圧延時において、熱間圧延鋼板の先端又
は尾端をトラッキングし、先端又は尾端からの距離ΔＬ
を認識していれば、次式（６）のように、該熱間圧延鋼
板の位置に応じて求められる形状制御用アクチュエータ
への補正出力ΔＦにより、鋼板形状を補正することが可
能となる。 ΔＦ＝（∂A2/∂ｇ）・（∂F/∂A2） ×（∂g/∂Ｌ）・ΔＬ …（６） 但し、∂g/∂Ｌは熱間圧延鋼板の先端又は尾端からの
距離ΔＬと結晶粒粗大化率ｇとの関係である。 なお、（６）式において∂A2/∂ｇには、形状パラメ
ータA2と熱間仕上圧延機出側温度FDTとの関係∂A2/∂・
FDT、又は形状パラメータA2と熱間圧延鋼板の幅方向硬
度分布を示す値DKとの関係∂A2/∂・DKを用いてもよ
い。 従って、熱間圧延時に、被圧延材例えば圧延鋼板の幅
方向の硬度分布に影響を与える条件、例えば熱間仕上圧
延機出側温度FDT、結晶粒粗大化率ｇを熱間圧延時に採
取し、採取条件に基づき、鋼板の幅方向硬度分布とした
鋼板先端又は尾端からの距離の関係を予測し、被圧延材
の先端又は尾端からの距離を認識し、冷間圧延機の形状
制御アクチュエータを前記予測硬度分布と距離との関
係、圧延鋼板の冷間圧延前の先端部又は尾端部の切捨
量、及び認識された圧延鋼板の先端又は尾端からの距離
に基づき、被圧延材の形状制御量を補正すれば、被圧延
材形状を予測制御によるフィードフォワード制御を行っ
てフィードバック制御による形状制御の遅れを補うこと
ができる。 本発明は、前記の如き原理に基づき創案されたもので
ある。 本発明によれば、応答性及び制御性良く冷間圧延時に
形状制御ができ、被圧延材の板幅方向硬度分布の変化に
よって、特に、熱間圧延時の先端部又は尾端部等の非定
常部で生じる急激な形状変化も精度良く修正することが
できる。
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。 この実施例は、第４図に示すような構成の冷間タンデ
ム圧延機16でストリップ（鋼板）10を圧延するに際し
て、その形状を制御するシステムに本発明を採用したも
のである。 この形状制御システムは、第４図に示すような熱間仕
上圧延機12、熱間圧延ストリップを酸洗いするためのピ
ックリングライン14、冷間タンデム圧延機16との一連の
プロセスラインに設けられているものである。 熱間仕上圧延機12には、その作動を制御するための熱
間仕上圧延機プロセスコントローラ18が、ピックリング
ライン14には、その酸洗い処理等を制御するためのピッ
クリングラインプロセスコントローラ20が、冷間タンデ
ム圧延機16には、その作動を制御するためのタンデム圧
延機プロセスコントローラ22が、それぞれ設けられてい
る。 又、前記冷間タンデム圧延機16には、熱間圧延された
ときのストリップ10の先端位置又は尾端位置を認識する
ためのトラッキング部23が設けられている。 又、前記一連のラインには、その集中的な制御を行う
ためのセンタコンピュータ24が設けられており、このセ
ンタコンピュータ24には、前記熱間仕上圧延機プロセス
コントローラ18からストリップ10尾端部の仕上圧延機出
側（中央部）温度FDTの情報と、ピックリングラインプ
ロセスコントローラ20からストリップ10の切捨量の情報
とが入力される。 該センタコンピュータ24は、ストリップ尾端部情報と
ストリップ切捨量を前記タンデム圧延機プロセスコント
ローラ22に入力するものである。 該タンデム圧延機プロセスコントローラ22は、冷間タ
ンデム圧延機16出側からフィードバックされた形状信号
に基づき、前記形状制御部26を介して冷間タンデム圧延
機16の所定スタンドのワークロールベンダ28を制御し
て、ストリップ10の形状をフィードバック制御すると共
に、入力された補正量ΔＦでストリップ10の形状をフィ
ードフォワード制御するものである。 実施例では、形状制御システムを前記のように構成し
たので、まず、ストリップの幅方向硬度分布に影響を与
える因子（特許請求の範囲記載中の「条件」に相当）と
して、ストリップ中央部の熱間仕上圧延機出側温度FDT
を熱間仕上圧延機プロセスコントローラ18を介して採取
しセンタコンピュータ24に入力する。又、ピックリング
ラインプロセスコントローラ20からストリツプ先端部又
は尾端部の切捨量をセンタコンピュータ24に入力する。 センタコンピュータ24はこれら温度FDTや切捨量をタ
ンデム圧延機プロセスコントローラ22に伝送する。又、
トラッキング部23は、ストリップ10が熱間圧延コイルと
されたときの例えば尾端位置をトラッキングし、前記コ
ントローラ22に入力する。 前記コントローラ22は、入力情報から前出（６）式を
用いてワークロールベンダ28の補正量ΔＦを求めると共
に、圧延しようとするストリップ10の熱間圧延時におけ
る尾端からの距離をトラッキング部23からの入力信号で
認識して第５図に示すように、切捨量を考慮して補正の
開始点ｌを求める。形状補正量が、この開始点ｌにおい
て零で、切捨後のストリップ10の尾端において最終的な
補正出力ΔＦに一次直線的に変化するように、ワークロ
ールベンダ28でストリツプ10の形状制御を行う。 ここで、形状制御において従来のフィードバック方式
による形状制御と、本発明を採用した形状制御を比較し
て第６図に示す。第６図（Ａ）は形状制御アクチュエー
タ、例えばロールベンダを操作せず形状制御を行わなか
った場合の耳伸び急峻度と中伸び急峻度を示している。
又、第６図（Ｂ）は従来のフィードバック形状制御を行
った場合の耳伸び急峻度と中伸び急峻度とを示してい
る。又、第６図（Ｃ）はフィードバック形状制御に本発
明を採用したフィードフォーワード形状制御を施した耳
伸び急峻度と中伸び急峻度を示している。 第６図（Ａ）〜（Ｃ）から、形状制御アクチュエータ
を操作しない場合には、ホットストリップの先端部及び
尾端部の他、全体的に中伸びと耳伸びが先端から尾端に
向かって順次発生している。又、従来のフィードバック
形状制御を行った場合には、全体的な耳伸び中伸びは防
止されているが、先端部と尾端部に生ずる耳伸び中伸び
は修正されていない。 これに対して、本発明を採用した形状制御では、第６
図（Ｃ）に示すようにストリップの先端部及び尾端部を
含んで全体的に耳伸び中伸びが発生しておらず、本発明
により先端部、尾端部の急激な形状が精度良く修正され
ていることが理解される。 なお、前記実施例では形状制御手段としてワークロー
ルベンダを例示したが、本発明を実施するための形状制
御手段はこれに限定されず、他の手段をも用いることが
できる。
る。 この実施例は、第４図に示すような構成の冷間タンデ
ム圧延機16でストリップ（鋼板）10を圧延するに際し
て、その形状を制御するシステムに本発明を採用したも
のである。 この形状制御システムは、第４図に示すような熱間仕
上圧延機12、熱間圧延ストリップを酸洗いするためのピ
ックリングライン14、冷間タンデム圧延機16との一連の
プロセスラインに設けられているものである。 熱間仕上圧延機12には、その作動を制御するための熱
間仕上圧延機プロセスコントローラ18が、ピックリング
ライン14には、その酸洗い処理等を制御するためのピッ
クリングラインプロセスコントローラ20が、冷間タンデ
ム圧延機16には、その作動を制御するためのタンデム圧
延機プロセスコントローラ22が、それぞれ設けられてい
る。 又、前記冷間タンデム圧延機16には、熱間圧延された
ときのストリップ10の先端位置又は尾端位置を認識する
ためのトラッキング部23が設けられている。 又、前記一連のラインには、その集中的な制御を行う
ためのセンタコンピュータ24が設けられており、このセ
ンタコンピュータ24には、前記熱間仕上圧延機プロセス
コントローラ18からストリップ10尾端部の仕上圧延機出
側（中央部）温度FDTの情報と、ピックリングラインプ
ロセスコントローラ20からストリップ10の切捨量の情報
とが入力される。 該センタコンピュータ24は、ストリップ尾端部情報と
ストリップ切捨量を前記タンデム圧延機プロセスコント
ローラ22に入力するものである。 該タンデム圧延機プロセスコントローラ22は、冷間タ
ンデム圧延機16出側からフィードバックされた形状信号
に基づき、前記形状制御部26を介して冷間タンデム圧延
機16の所定スタンドのワークロールベンダ28を制御し
て、ストリップ10の形状をフィードバック制御すると共
に、入力された補正量ΔＦでストリップ10の形状をフィ
ードフォワード制御するものである。 実施例では、形状制御システムを前記のように構成し
たので、まず、ストリップの幅方向硬度分布に影響を与
える因子（特許請求の範囲記載中の「条件」に相当）と
して、ストリップ中央部の熱間仕上圧延機出側温度FDT
を熱間仕上圧延機プロセスコントローラ18を介して採取
しセンタコンピュータ24に入力する。又、ピックリング
ラインプロセスコントローラ20からストリツプ先端部又
は尾端部の切捨量をセンタコンピュータ24に入力する。 センタコンピュータ24はこれら温度FDTや切捨量をタ
ンデム圧延機プロセスコントローラ22に伝送する。又、
トラッキング部23は、ストリップ10が熱間圧延コイルと
されたときの例えば尾端位置をトラッキングし、前記コ
ントローラ22に入力する。 前記コントローラ22は、入力情報から前出（６）式を
用いてワークロールベンダ28の補正量ΔＦを求めると共
に、圧延しようとするストリップ10の熱間圧延時におけ
る尾端からの距離をトラッキング部23からの入力信号で
認識して第５図に示すように、切捨量を考慮して補正の
開始点ｌを求める。形状補正量が、この開始点ｌにおい
て零で、切捨後のストリップ10の尾端において最終的な
補正出力ΔＦに一次直線的に変化するように、ワークロ
ールベンダ28でストリツプ10の形状制御を行う。 ここで、形状制御において従来のフィードバック方式
による形状制御と、本発明を採用した形状制御を比較し
て第６図に示す。第６図（Ａ）は形状制御アクチュエー
タ、例えばロールベンダを操作せず形状制御を行わなか
った場合の耳伸び急峻度と中伸び急峻度を示している。
又、第６図（Ｂ）は従来のフィードバック形状制御を行
った場合の耳伸び急峻度と中伸び急峻度とを示してい
る。又、第６図（Ｃ）はフィードバック形状制御に本発
明を採用したフィードフォーワード形状制御を施した耳
伸び急峻度と中伸び急峻度を示している。 第６図（Ａ）〜（Ｃ）から、形状制御アクチュエータ
を操作しない場合には、ホットストリップの先端部及び
尾端部の他、全体的に中伸びと耳伸びが先端から尾端に
向かって順次発生している。又、従来のフィードバック
形状制御を行った場合には、全体的な耳伸び中伸びは防
止されているが、先端部と尾端部に生ずる耳伸び中伸び
は修正されていない。 これに対して、本発明を採用した形状制御では、第６
図（Ｃ）に示すようにストリップの先端部及び尾端部を
含んで全体的に耳伸び中伸びが発生しておらず、本発明
により先端部、尾端部の急激な形状が精度良く修正され
ていることが理解される。 なお、前記実施例では形状制御手段としてワークロー
ルベンダを例示したが、本発明を実施するための形状制
御手段はこれに限定されず、他の手段をも用いることが
できる。
以上説明した通り、本発明によれば、応答性及び制御
性良く冷間圧延時に形状制御ができる。 例えば、被圧延材の板幅方向硬度分布の変化によっ
て、特に大きく形状が変化する熱間圧延時の先端部又は
尾端部等の非定常部で形状制御の精度が著しく向上す
る。このため、従来は、完全に連続化された圧延機にお
いては、基本的に冷間圧延時のオフゲージが零となって
も、熱間圧延時の非定常部の形状不良部分がスクラップ
となる場合があったが、本発明の採用により、当該冷間
圧延時の形状不良が減少し、歩留り向上に大きく寄与す
ることができる等の優れた効果が得られる。
性良く冷間圧延時に形状制御ができる。 例えば、被圧延材の板幅方向硬度分布の変化によっ
て、特に大きく形状が変化する熱間圧延時の先端部又は
尾端部等の非定常部で形状制御の精度が著しく向上す
る。このため、従来は、完全に連続化された圧延機にお
いては、基本的に冷間圧延時のオフゲージが零となって
も、熱間圧延時の非定常部の形状不良部分がスクラップ
となる場合があったが、本発明の採用により、当該冷間
圧延時の形状不良が減少し、歩留り向上に大きく寄与す
ることができる等の優れた効果が得られる。
第１図は、本発明の原理を説明するための鋼材の幅方向
硬度分布の例を示す線図、 第２図は、同じく、熱間圧延ストリップの長手方向距離
に対する結晶粒寸法の変化状況の例を示す拡大断面図、 第３図は、同じく、結晶粒粗大化率の変化例を示す線
図、 第４図は、本発明の実施例に係るプロセスラインに設け
られた形状制御システムの全体的な構成を示す一部配置
図を含むブロック図、 第５図は、前記実施例の作用を説明するための形状制御
処理タイミングを示す線図及びブロック図、 第６図は、本発明が採用された形状制御システムの制御
効果例とし、従来の制御方法による制御効果例とを比較
して示す線図である。 10……ストリップ、12……熱間仕上圧延機、 14……ピックリングライン、 16……冷間タンデム圧延機、 18……熱間仕上圧延機プロセスコントローラ、 20……ピックリングラインプロセスコントローラ、 22……冷間タンデム圧延機プロセスコントローラ、 23……トラッキング部、 24……センタコンピュータ、 26……タンデム圧延機形状制御部、 28……ワークロールベンダ。
硬度分布の例を示す線図、 第２図は、同じく、熱間圧延ストリップの長手方向距離
に対する結晶粒寸法の変化状況の例を示す拡大断面図、 第３図は、同じく、結晶粒粗大化率の変化例を示す線
図、 第４図は、本発明の実施例に係るプロセスラインに設け
られた形状制御システムの全体的な構成を示す一部配置
図を含むブロック図、 第５図は、前記実施例の作用を説明するための形状制御
処理タイミングを示す線図及びブロック図、 第６図は、本発明が採用された形状制御システムの制御
効果例とし、従来の制御方法による制御効果例とを比較
して示す線図である。 10……ストリップ、12……熱間仕上圧延機、 14……ピックリングライン、 16……冷間タンデム圧延機、 18……熱間仕上圧延機プロセスコントローラ、 20……ピックリングラインプロセスコントローラ、 22……冷間タンデム圧延機プロセスコントローラ、 23……トラッキング部、 24……センタコンピュータ、 26……タンデム圧延機形状制御部、 28……ワークロールベンダ。
フロントページの続き (72)発明者 福田 昌人 千葉県千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株 式会社千葉製鉄所内 (56)参考文献 特開 昭62−3817（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】熱間圧延された被圧延材を、冷間圧延時に
形状制御する方法において、熱間圧延時に、被圧延材の
幅方向硬度分布に影響を与える条件を採取し、該採取条
件に基づき、被圧延材の幅方向硬度分布と被圧延材の先
端又は尾端からの距離との関係を予測し、 被圧延材の熱間圧延時における先端又は尾端からの距離
を認識し、 予測された前記硬度分布と距離との関係、被圧延材の冷
間圧延前の先端部又は尾端部の切捨量、及び認識された
前記被圧延材の先端又は尾端からの距離に基づき、被圧
延材の形状制御量をフィードフォーワードで補正するこ
とを特徴とする形状制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1293683A JP2513866B2 (ja) | 1989-11-10 | 1989-11-10 | 形状制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1293683A JP2513866B2 (ja) | 1989-11-10 | 1989-11-10 | 形状制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03155402A JPH03155402A (ja) | 1991-07-03 |
| JP2513866B2 true JP2513866B2 (ja) | 1996-07-03 |
Family
ID=17797881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1293683A Expired - Fee Related JP2513866B2 (ja) | 1989-11-10 | 1989-11-10 | 形状制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2513866B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10328472A1 (de) * | 2003-06-25 | 2005-01-27 | Abb Patent Gmbh | Verfahren zum Kaltwalzen metallischen Bandes |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS623817A (ja) * | 1985-06-29 | 1987-01-09 | Kobe Steel Ltd | 多スタンド圧延機による圧延材の形状制御方法 |
-
1989
- 1989-11-10 JP JP1293683A patent/JP2513866B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03155402A (ja) | 1991-07-03 |
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Legal Events
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