JP2533564B2 - 完全連続圧延機でのストリツプの形状制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、先行ストリツプの後端部と後行ストリツプ
の先端部とを溶接して圧延し、圧延機出側で切断する完
全連続圧延機でのストリツプの形状制御方法の改良に関
する。

【従来の技術】

近年、ストリツプの圧延は、従来のバツチ方式の圧延
機に代わつて、圧延機単独あるいは酸洗ラインと圧延機
とを直結した完全連続圧延機による連続圧延方式が多数
出現している。 完全連続圧延機においては、入側で先行ストリツプの
後端部と後行ストリツプの先端部とを溶接し、連続的に
圧延する。一方、圧延機出側では、圧延されたストリツ
プがコイル状に捲取られるが、その際適切なコイルの大
きさを得るために、ストリツプを切断することになる。
ストリツプの切断は一般的には走間で行われる。そのた
め、切断によつてタンデム圧延機の最終スタンド以降の
ストリツプ張力はほぼ零となり、再び後行ストリツプの
先端が新たな捲取りリールに捲付くまで、張力はほぼ零
のままで継続する。この現象は、走間でストリツプを切
断する場合、捲取りリールを瞬時に切換える方式でも避
けることができない。 このようにして切断時から新たなリール捲付きまでの
間、それまで確立していた圧延機出側の張力がほぼ零に
なつて、最終スタンドの後方圧力が消滅すると、それに
伴なつて圧延荷重が急激に増加する。そのため、ワーク
ロールの軸芯撓み量が増加して、ストリツプの形状は、
中心より両側縁が薄く伸ばされたいわゆる耳伸びとな
る。しかしながら、最終スタンドは形状の最終仕上げを
行うスタンドであるため、その後の工程でこの耳伸びを
補正することができず、製品の形状品質に直接影響が及
ぶことになる。そのため、圧延機出側張力の消滅による
形状の崩れを防止するのは製品の品質向上、歩留まり向
上のために必須の要件であつた。 特に、完全連続圧延機の最大の利点は、ストリツプ先
行端の板厚過圧部が減少することにあるが、ストリツプ
先行端部の形状が悪いと結果として歩留まり向上には結
びつかない。又、最近の高速連続焼鈍設備等において
は、ストリツプ先行端部を溶接した部分の蛇行を防ぐこ
とが重要とされており、その意味からもストリツプ先行
端部の形状の改善は極めて重要な課題とされている。 このような問題に対し、圧延機出側張力の低下の影響
を少しでも減そうとする目的で、圧延機と出側切断機と
の間にブライドルロールを配設した例がある。しかしな
がら、この方式においても、ストリツプの圧延油付着等
によりスリツプが発生し易く、大きな張力段差を吸収す
ることは難しいため、形状の乱れは避けられない。 又、冷間タンデム圧延機の通板時に、任意スタンドに
対してストリツプの先端が噛み込んだ後、前方張力が確
立するまでは、後方張力、先進率等から前方張力を予測
し、この予測した前方張力から求めた圧延荷重になるよ
うに、ロール開度を制御し、前方張力が確立した後に定
常のロール開度制御を行う通板時の圧延機制御方法も提
案されている（特開昭51−145449）。しかしながら、こ
の制御方法も、タンデム圧延機での通板時のオフゲージ
減少には効果があるとしても、完全連続圧延機において
ストリツプを走間切断する場合のように、瞬時にストリ
ツプの張力が零となるような急激な圧延条件の変化には
対応しきれず、板厚形状双方を充分に制御しきれないと
いう問題がある。 同様に、圧延機の自動形状制御として、（同一ストリ
ツプにおいて）ストリツプの形状を形状検出器によつて
検出し、目標形状との差を修正するべく形状アクチユエ
ータを作動させる形状フイードバツク制御が実用化され
ているが、ストリツプの走間切断のような瞬時の圧延条
件変化に起因した形状変化に対しては、応答遅れが大き
く、対応しきれないというのが実情である。

【発明の目的】

本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたも
のであつて、完全連続圧延機出側において、ストリツプ
を切断するときに生じる形状の乱れ（特に耳伸び）を効
果的に自動制御し、ストリツプ全長に亘つて良好な形状
を得ることのできる完全連続圧延機でのストリツプ形状
制御方法を提供することを目的とする。

【問題点を解決するための手段】

本発明は、先行ストリツプの後端部と後行ストリツプ
の先端部とを溶接して圧延し、圧延機出側で切断する完
全連続圧延機でのストリツプの形状制御方法において、
第１図にその要旨を示す如く、前記ストリツプの切断予
定点が最終スタンドを通過したか否かを検出する手順
と、該通過検出から所定時間（零を含む）経過した時点
で、最終スタンドのワークロールのベンダをインクリー
ズ側（板幅中央を側縁より強く圧下する側）に動作させ
る手順と、切断後の後行ストリツプの先端が新しい捲取
りリールに捲きついたことにより最終スタンド出側のス
トリツプ張力が立ち上がつたか否かを検出する手段で、
該張力の立ち上がりの検出が行われた時点で、前記ワー
クロールのベンダを通常圧延時の状態に戻す手順と、を
含むことにより、上記目的を達成したものである。

【作用】

本発明においては、フイードバツク制御方式による自
動形状制御は、応答遅れのため実用的でないことに鑑
み、アクチユエータを予め定めた手順に従つて先行的に
作動・制御させるパターン制御方式を採用した。 即ち、本発明においては、圧延機出側でのストリツプ
の切断予定点が最終スタンドを通過したか否かを検出
し、該切断予定点が最終スタンドを通過して時点でスト
リツプの切断タイミングを予測し、形状アクチユエータ
の応答遅れを考慮して、切断によつてストリツプ張力が
零になつたときに丁度形状が最良となるようにアクチユ
エータを予め規定された値に作動させるようにしてい
る。より具体的には、切断予定点の最終スタンド通過検
出から所定時間（零を含む）経過した時点で、最終スタ
ンドのワークロールのベンダをインクリーズ側に作動さ
せるものである。この所定時間は、最終スタンドから切
断機までの距離、通板速度、あるいはアクチユエータの
応答速度等を考慮して決定する。 一方、ワークロールのベンダの定常状態への復帰は、
切断後の後行ストリツプの先端が、新しい捲取りリール
に捲付いたことにより、最終スタンド出側のストリツプ
張力が立ち上がつたか否かを検出し、該張力の立ち上が
りの検出が行われた時点で、定常圧延時のアクチユエー
タ設定となるように設定値を戻すようにする。 この結果、最終スタンドのワークロールは切断による
張力変動に対し、応答遅れを考慮した上で丁度形状が最
良となるように制御されることになり、形状変化を最小
に抑えることができるようになる。

【実施例】

以下図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明す
る。 第２図は、完全連続圧延機における最終スタンドの概
略正面図である。ここでは、一般的な４重式圧延機が示
されている。この４重式圧延機は、ワークロール１をス
トリツプ５に対し凸に曲げるためのインクリーズベンダ
３と、ワークロール１をストリツプ５に対し、凹に曲げ
るためのデイクリーズベンダ４を備える。 なお、最近多用されている６重式圧延機においてもベ
ンダ機構についてはほぼ同様である。又、形状に関する
アクチユエータとしては、６重ロールシフト圧延機のロ
ール位置制御、クーラント流量制御等があるが、いずれ
も応答遅れがあり、本発明で問題とするような切断時の
瞬時の形状変化に対するアクチユエータとしては不適切
で、油圧方式のワークロールベンダを作動させるのが効
果的である。 本実施例では、上記のような圧延設備を用いて以下の
ようにして制御を行い、形状の乱れを補正する。 第３図は横軸に経過時間を取り、各構成要素の作動を
同一時間軸上に関連づけて示した図である。まず、切断
予定点が圧延機の最終スタンドを通過したか否かを検出
し、この検出から所定時間ｔ後（零でも可）にワークロ
ール１のベンダを作動させ始め、予め規定された値まで
変化させて以後一定に保つ。この変化は、具体的にはイ
ンクリーズベンダ３の圧力増、又はデイクリーズベンダ
４の圧力減、あるいはその両方によつて実現する。前記
所定時間ｔは、ベンダ自体の応答性を考慮しつつ、スト
リツプの進行速度から切断位置をトラツキングすること
によりリアルタイムで、或いは予め決定する。又、ロー
ルベンダ力の変化量の決定は、例えば、ストリツプの素
材、圧延条件（板厚、板幅、塑性係数、圧下量等）に基
づき、過去の圧延実績から経験的に求めておき、テーブ
ル化するか、あるいはモデル式化して利用する。 なお、ベンダ力の増加中にストリツプの切断が行われ
て圧延機出側のストリツプ張力が急激に低下する。張力
が消失した時点でベンダ力がインクリーズ側設定値に達
している様にタイミングが設定されている。 その後、後行ストリツプの先端が捲取りリールに捲付
き、圧延機の出側張力の立ち上がりが完了した時点で、
定常圧延時の最適ベンダ力に戻す。この圧延機出側張力
の立ち上がり完了は、該圧延機出側に配置した張力計を
用いることもできるし、又、捲取機の電動機の電流値に
より検知することも可能である。なお、この実施例で
は、出側張力の立ち上がり完了時点ａからベンダ力を戻
すようにしているが、これを立ち上がり開始時点ｂから
とするようにしてもよい。 次に、５スタンド冷間タンデム圧延機（最終スタンド
は６重圧延機）において本発明を適用した試験例を従来
の例と比較して第４図（Ａ）（Ｂ）に示す。（Ａ）は従
来例で、フイードバツク形状制御のみを適用し、（Ｂ）
は（Ａ）に加えて本願の切断時ベンダ制御を適用した。
第４図において矢印Ａはベンダ力が設定値に達した時点
を示し、これは板切断の直後になる。又矢印Ｂはベンダ
力が定常値に復帰した時点を示し、これは新しい巻取り
によつて後方張力が回復した直後になる。切断予定点が
最終スタンドを通過したときに、ワークロールベンダを
インクリーズ側に動作させるように制御した。即ち前記
所定時間ｔを零とした。ストリツプ（被圧延材）は、板
厚0.8mm、板幅1100mmの低炭素鋼であり、約5t/片チヨツ
クインクリーズ側に作動させたところ、フイードバツク
形状制御のみ（従来例）と比べて、形状（耳伸び）の著
しい改善効果が見られ、更に、フイードバツク形状制御
でみられる応答遅れに起因すると解される中伸び形状も
改善されることが確認できた。

【発明の効果】

以上説明した通り、本発明によれば、完全連続圧延機
での操業において、ストリツプを切断したときに発生す
る張力零の条件下においても、耳伸び等の発生を効果的
に抑えることができ、製品の品質向上、歩留まり向上を
図ることができるようになるという優れた効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の基本的な手順を示す流れ図、第２図
は、本発明が適用される完全連続圧延機の最終スタンド
の、一部を破断して示す概略正面図、第３図は、上記実
施例装置における形状制御の各タイミングの関係を示す
線図、第４図（Ａ）（Ｂ）は、本発明を適用した形状制
御と従来の形状制御との結果をそれぞれ比較して示した
線図である。 １……ワークロール、 ２……バツクアツプロール、 ３……ワークロールベンダ（インクリーズ）、 ４……ワークロールベンダ（デイクリーズ）、 ５……ストリツプ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】先行ストリツプの後端部と後行ストリツプ
   の先端部とを溶接して圧延し、圧延機出側で切断する完
   全連続圧延機でのストリツプの形状制御方法において、 前記ストリツプの切断予定点が最終スタンドを通過した
   か否かを検出する手順と、 該通過検出から所定時間（零を含む）経過した時点で、
   最終スタンドのワークロールのベンダをインクリーズ側
   に動作させる手順と、 切断後の後行ストリツプの先端が新しい捲取りリールに
   捲きついたことにより最終スタンド出側のストリツプ張
   力が立ち上がつたか否かを検出する手段と、 該張力の立ち上がりの検出が行われた時点で、前記ワー
   クロールのベンダを通常圧延時の状態に戻す手順と、 を含むことを特徴とする完全連続圧延機でのストリツプ
   の形状制御方法。