JP2686403B2 - 圧延制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圧延制御方法、特に２
以上の圧延スタンドが連設されてなる圧延機におけるス
タンド間張力及びスタンド圧延荷重を適切に制御するこ
とができる圧延制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、２スタンド以上の圧下（圧延）
スタンドを有する圧延機においては、各スタンドに与え
る圧延荷重に、各スタンド出側における板厚、平坦度及
び表面性状を良好に保つ等の目的から適正な範囲が定ま
っている。

【０００３】又、スタンド間張力にも、板幅変化を少な
くし、過張力による破断を防止し、低張力による絞り破
断を防止する等の目的により同様に最適値がある。

【０００４】従来、タンデム圧延機における圧延操業で
は、この２つの重要な圧延条件について、特に板破断に
直接結び付くスタンド間の張力制御を優先的に行い、そ
の際に目標張力を維持するために行う圧下位置の変更に
よって生じるある程度の圧延荷重の変動は容認されてき
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のタンデム圧延機の制御方法のように、各スタン
ドで生じる圧延荷重の変動を容認し、各スタンド間張力
を優先する制御を行う場合には、圧延速度を加速すると
きや、減速するとき等に荷重の変動が激しくなるため、
板厚精度の悪化や平坦度の不良が発生し易いという問題
があった。

【０００６】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
くなされたもので、圧延速度を加速し、減速するときで
も、スタンド間張力と共に圧延荷重をも適切に制御し、
板厚精度の悪化や平坦度の不良の発生等を防止すること
ができる圧延制御方法を提供することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、２以上の圧延
スタンドが連設されてなる圧延機で圧延油を供給しなが
ら被圧延材を圧延する際の圧延制御方法において、スタ
ンド間張力及びスタンド圧延荷重の少なくとも一方の変
動を測定し、該変動に応じて圧延油の供給量を変更し、
スタンド間張力及びスタンド圧延荷重を適正範囲に制御
することにより、前記課題を達成したものである。

【０００８】本発明は、又、前記圧延制御方法におい
て、圧延油の供給を、内部で圧延油と水とを混合してエ
マルジョンを形成できる、高応答性のスプレーヘッダを
用いて行うことにより、前記課題を確実に達成したもの
である。

【０００９】本発明は、又、前記圧延制御方法におい
て、スプレーヘッダとして、中央部に供給される油と、
両端部からエジェクタ部を通して供給される水とを、該
中央部の下流側で混合してエマルジョンとする混合部を
有する内管と、上記内管を内側に収容し、上記混合部か
ら送出されるエマルジョンを噴射するノズルが配設され
た外管とを備え、上記エジェクタ部に形成された貫通孔
を通して、外管に送出されたエマルジョンの一部を内管
に流入し、循環するようになされている自己循環形スプ
レーヘッダを用いるものである。

【００１０】

【作用】本発明においては、スタンド間張力及びスタン
ド圧延荷重の少なくとも一方の変動に応じて圧延油の供
給量を高応答に変更できるようにしたので、スタンド間
張力又はスタンド圧延荷重の変動量をセンサで検出し、
その検出値に基づいてスタンド間張力又はスタンド圧延
荷重を目標値に修正するように、圧延油の供給量を制御
するフィードバック制御が可能となる。

【００１１】従って、従来不可能であったスタンド間張
力及び圧延荷重の双方を適正な範囲の値に保持しながら
圧延操業を行うことが可能となるため、定常圧延中はも
ちろんのこと、加減速時の荷重変動及びスタンド間張力
変動をも極めて小さくすることが可能となり、板厚精
度、板幅精度、平坦度等の品質を大幅に向上することが
可能となる。

【００１２】又、本発明においては、例えば、後述する
図３に示すような自己循環形スプレーヘツダをスタンド
間に設置すると共に、図４のような圧延油供給システム
を用いる場合には、スタンド毎に圧延油と水（温水）を
スプレーヘッダ内で混合し、圧延油を極めて短時間でエ
マルジョンとしてストリップ等の被圧延材に供給するこ
とが可能となるため、圧延油供給量の変更の応答性を大
幅に向上でき、その変更を例えば０．５秒以内に達成す
ることが可能となる。従って、上記図３のスプレーヘッ
ダを備えたシステムを用いる場合には、極めて高精度な
圧延制御を行うことが可能となる。

【００１３】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。

【００１４】図１は、本発明に係る第１実施例の圧延制
御方法を実施する際の制御系の信号の流れを示すブロッ
ク図である。

【００１５】本実施例は、図２に示すような複数の圧延
スタンドが連設されている冷間タンデム圧延機におい
て、各スタンド間の張力を検出し、その張力変動に応じ
て圧延油の供給量を調整する場合の制御例である。

【００１６】上記タンデム圧延機では、図示はしない
が、各スタンド間でストリップの張力がセンサで検出可
能であると共に、各スタンドの圧延荷重もセンサで検出
されるようになっている。又、各スタンド間には、通過
するストリップの表裏両面に近接して、図３に断面図で
示すような自己循環形スプレーヘッダがそれぞれ１つず
つ配置され、各スタンド間毎に独立に該スプレーヘッダ
に対して、図４に示す圧延油供給システムから圧延油が
エマルジョンとして供給されるようになっている。

【００１７】まず、本実施例に適用されるスプレーヘッ
ダと、該スプレーヘッダに対して圧延油を供給するため
のシステムについて説明する。なお、このスプレーヘッ
ダとシステムは、特開平３−２７３１６３に提案されて
いる。

【００１８】図４において、符号１はスタンド間を通過
するストリップを示し、該ストリップ１の上下それぞれ
に近接して一対のスプレーヘッダ２、２′が配設され、
該スプレーヘッダ２、２′に対しては、圧延油が給油配
管５から給油制御ポンプ７、７′により供給され、且つ
給水配管６から水が給水制御ポンプ１２により供給され
るようになっている。又、給油制御ポンプ７、７′はそ
れぞれ給油制御モータ８、８′で流量制御され、吸水制
御ポンプ１２は給水制御モータ１３により同様に流量制
御されるようになっている。

【００１９】又、上記スプレーヘッダ２、２′は、図３
に示すように、いずれも外管９と、その内側に収容され
た内管１０とからなる二重構造を有し、圧延油は給油配
管５から内管１０の中央部に直接供給され、水は給水配
管６から内管の両端部１４、１４′に直接供給される。

【００２０】スプレーヘッダ２、２′に供給された水
は、内管１０の両端部１４、１４′→エジェクタ部１
５、１５′→胴部１９、１９′→絞り部１７、１７′を
通って中央拡大部（混合部）１８に至る。又、内管１０
の中央部に供給された圧延油は、絞り部１７、１７′を
経由して中央拡大部１８に至り、ここで上記水と混合さ
れてエマルジョンとなる。

【００２１】このエマルジョンは、中央拡大部１８に形
成されている連通孔１１を通って外管９に送出され、該
外管９の外側に配設されているノズル３からストリップ
１の表面及び裏面に噴射されるが、その一部はエジェク
タ部１５、１５′のエジェクタ機能により孔１６、１
６′を通って内管１０の胴部１９、１９′へ導かれる。
この胴部１９、１９′に導かれたエマルジョンは水（希
釈水）と混合され、再び絞り部１７、１７′を経由して
中央拡大部１８に導かれ、ここで圧延油と混合されて新
たなエマルジョンとなって同様にノズル３から噴射さ
れ、エマルジョン中の圧延油がストリップ１の表裏両面
に塗布されるようになっている。

【００２２】このように、上記スプレーヘッダ２、２′
では、絞り部１７、１７′に供給される油が、下流側の
中央拡大部１８で水と混合されてエマルジョンとなり、
該エマルジョンが連通孔１１を通って外管９に流出し、
ノズル３からストリップ１に噴射されると同時に、その
一部が内管１０の両端近傍に設けられたエジェクタ部１
５、１５′の方向にも流れ、該エジェクタ部１５、１
５′に形成されている孔１６、１６′から内管１０に流
入されるようになっていることから、スプレーヘッダ内
でエマルジョンの循環流が形成されることになるため、
該スプレーヘッダの長手方向におけるエマルジョン中の
圧延油濃度にばらつきが生じることを防止できる。

【００２３】又、上記スプレーヘッダ２、２′では、絞
り部１７、１７′に圧延油が直接供給され、水と混合さ
れるようになっているので、給油制御ポンプ７、７′で
給油量を変更すると、その変更状態を該スプレーヘッダ
２、２′に対して高応答で伝達でき、しかも全てのノズ
ルから均一な濃度のエマルジョンを噴射させることがで
きる。事実、給油制御ポンプ７、７′で行った給油量変
更がノズルに伝達されるのに１秒以下であるという高応
答性が得られ、又、全ノズルについて圧延油濃度も流量
もほぼ均一であるという結果が得られた。

【００２４】本実施例は、前記図２に示した冷間タンデ
ム圧延機の各スタンド間に適用された上述の圧延油供給
システムに対して、図１のブロック図に従ってスタンド
間張力制御を実施する場合である。

【００２５】本実施例では、図１に示すように、スタン
ド間張力を張力センサ２０で検出し、その実測張力と予
め設定されている目標張力とを比較する張力判定を行
い、その判定結果（目標値からの実測値の偏差）に応じ
た圧延油供給量の変更指令を圧延油濃度変更装置２２に
出力し、張力実測値が常に目標張力に一致するように圧
延油濃度を変更し、調整する。圧延油濃度の変更は、具
体的には、上記圧延油濃度変更装置２２から、前記図４
のシステムにおけるモータ８、８′の回転を制御するこ
とにより、給油制御ポンプ７、７′による圧延油供給量
を変更することにより実行される。

【００２６】本実施例によれば、圧延油の供給量を調整
することによって、スタンド間張力を一定に保持するこ
とが可能となるので、従来の張力制御とは異なり、圧延
スタンドの圧下位置を変更することがなくなるため、圧
延荷重の変動が生じることを防止できる。

【００２７】図５は、下記表１に示した圧延条件の下
で、本実施例を適用した制御結果を示した線図である。
この図５上段には、１コイルを実際に圧延した際の圧延
速度スケジュールが示してあり、この圧延時に、圧延油
の供給量を調整してストリップ張力を目標値の±５％の
範囲内に維持するように制御した結果が同図中段に、
又、その間の圧延荷重の変化を、従来方法による結果と
対比させて同図下段にそれぞれ示した。

【００２８】

【表１】

【００２９】上記図５より明らかなように、本実施例に
よれば、極めて高精度にスタンド間張力と圧延荷重とを
同時に制御できることがわかる。

【００３０】なお、圧延油の供給方法としては、特公昭
６３−１２４に、圧延前から予測できるロール粗度や、
圧延材の材質等の条件に応じてプリセットする方法が開
示されているが、この方法によっては、圧延の加速又は
減速時等の圧延状態の急激な変化に対応して圧延油を調
整することができないため、良好な結果が得られなかっ
た。

【００３１】図６は、本発明に係る第２実施例の圧延制
御方法を実施する際の制御系の信号の流れを示すブロッ
ク図である。

【００３２】本実施例は、通常のスタンド間張力制御を
行うタンデム圧延機において、各スタンドの圧延荷重制
御に本発明を適用する以外は、前記第１実施例と実質的
に同一である。

【００３３】図６の上段は、従来の制御範囲における信
号の流れを示し、ここでは、各スタンド間の張力を張力
センサ２０で検出し、その検出張力を目標張力と比較す
る張力判定を行い、その判定結果に基づく圧下位置指令
を圧下制御装置２４に出力し、各スタンド間張力を目標
値に一致させるべく、各スタンドの圧下位置を制御する
ようになっている。

【００３４】本実施例では、図６の下段に示す本発明制
御範囲における信号の流れに従って、上記圧下制御装置
２４で制御した各スタンドの圧延荷重を荷重センサ２６
で検出し、その検出荷重を予め設定されている目標荷重
と比較する荷重判定を行い、その判定結果（実測荷重の
目標荷重からの偏差）に応じて圧延油の供給量を変更
し、その指令信号を圧延油濃度変更装置に出力するよう
になっている。

【００３５】従って、本実施例においては、従来の張力
制御で圧延荷重を調整することにより張力を一定に保持
すると共に、その際に生じた各スタンドの圧延荷重変動
を、圧延油の供給量を調整することによって、抑制する
ことができた。その結果を、前記図５に相当する図７に
示した。

【００３６】上記図７より、本実施例によっても、スタ
ンド間張力と圧延荷重の双方を高精度に制御できること
がわかる。

【００３７】図８は、本発明方法を冷間タンデム圧延機
に適用した場合の板厚精度（加減速部）、板幅精度及び
平坦度（急峻度）を、同一のタンデム圧延機に従来方法
を適用した場合の結果と共に示した線図である。

【００３８】この図８より、前述した如く、スタンド間
張力と圧延荷重とを適切に制御することにより、従来方
法に比較して板厚精度、板幅精度及び平坦度が共に著し
く改善され、品質の向上が達成されていることがわか
る。

【００３９】前述した如く、本発明によれば、タンデム
圧延機において、各スタンド間張力又は各スタンド圧延
荷重を制御する際に、これら張力又は圧延荷重の変動量
に応じて圧延油の供給量を調整するようにしたので、圧
下位置を変更することなく、圧延荷重及びスタンド間張
力の双方を常時適切な値に維持できるようになる。

【００４０】従って、各スタンドの出側におけるストリ
ップの平坦度が良好に保持されるようになり、加減速時
でも圧延荷重及びスタンド間張力を適切に制御できるた
め、１コイル全体に亘って板厚精度及び板幅精度を向上
でき、更に、過張力による板破断や低張力による絞り破
断の発生の防止を図ることができ、圧延操業の安定性を
向上することができる。

【００４１】以上、本発明について具体的に説明した
が、本発明は、前記実施例に示したものに限られるもの
でなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であ
る。

【００４２】例えば、前記実施例では、本発明をスタン
ド間張力制御と圧延荷重制御とにそれぞれ独立して適用
する場合を示したが、これに限られるものでなく、これ
ら両者に同時に適用してもよい。

【００４３】又、前記実施例では、図２に示した６スタ
ンドからなる冷間タンデム圧延機に適用する場合を示し
たが、スタンド数は５以下でも、又、７以上であっても
よく、更には冷間に限らず熱間タンデム圧延機であって
もよい。

【００４４】又、前記実施例では、全てのスタンド間に
図３、図４に示した圧延油供給システムを設置する場合
を示したが、これに限られるものでなく、少なくとも１
つのスタンド間に設置する場合であってもよく、又、必
要に応じて第１スタンドの前段に設置してもよい。

【００４５】又、本発明に適用可能なスプレーヘッダ及
び圧延油供給システムは前記実施例に示したものに限ら
れるものでなく、圧延油濃度を迅速に変更でき、しかも
ストリップの幅方向に均等な濃度でエマルジョンを噴射
できるスプレーヘッダ及び圧延油供給システムであれば
任意に変更可能である。

【００４６】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、圧
延速度の加減速時でも、スタンド間張力と共に圧延荷重
をも適切に制御し、板厚精度の悪化や平坦度の不良の発
生を有効に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１実施例における制御信号の流
れを示すブロック図

【図２】本実施例が適用されるタンデム圧延機を示す概
略構成図

【図３】本実施例に用いられるスプレーヘッダを示す断
面図

【図４】本実施例に適用される圧延油供給システムを示
す説明図

【図５】本発明の効果を示す線図

【図６】本発明に係る第２実施例における制御信号の流
れを示すブロック図

【図７】本発明の効果を示す他の線図

【図８】本発明の効果を示す更に他の線図

【符号の説明】

１…ストリップ ２、２′…スプレーヘッダ ３、３′…ノズル ５、５′…給油配管 ６、６′…給水配管 ７、７′…給油制御ポンプ ９…スプレーヘッダの外管 １０…スプレーヘッダの内管 １２…給水制御ポンプ １３…給水制御モータ １５、１５′…エジェクタ部 １６、１６′…孔 １８…中央拡大部 ２０…張力センサ ２２…圧延油濃度変更装置 ２４…圧下制御装置 ２６…荷重センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 正次 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎 製鉄株式会社 千葉製鉄所内 (72)発明者 岡本 謙 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎 製鉄株式会社 千葉製鉄所内 (56)参考文献 特公 昭60−7566（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭60−7567（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２以上の圧延スタンドが連設されてなる圧
   延機で圧延油を供給しながら被圧延材を圧延する際の圧
   延制御方法において、 スタンド間張力及びスタンド圧延荷重の少なくとも一方
   の変動を測定し、該変動に応じて圧延油の供給量を変更
   し、スタンド間張力及びスタンド圧延荷重を適正範囲に
   制御することを特徴とする圧延制御方法。
2. 【請求項２】請求項１において、 圧延油の供給を、内部で圧延油と水とを混合してエマル
   ジョンを形成できる、高応答性のスプレーヘッダを用い
   て行うことを特徴とする圧延制御方法。
3. 【請求項３】請求項２において、 スプレーヘッダとして、中央部に供給される油と、両端
   部からエジェクタ部を通して供給される水とを、該中央
   部の下流側で混合してエマルジョンとする混合部を有す
   る内管と、 上記内管を内側に収容し、上記混合部から送出されるエ
   マルジョンを噴射するノズルが配設された外管とを備
   え、 上記エジェクタ部に形成された貫通孔を通して、外管に
   送出されたエマルジョンの一部を内管に流入し、循環す
   るようになされている自己循環形スプレーヘッダを用い
   ることを特徴とする圧延制御方法。