JP2696421B2 - 板圧延におけるエッジドロップ制御方法 - Google Patents

板圧延におけるエッジドロップ制御方法

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JP2696421B2
JP2696421B2 JP2208202A JP20820290A JP2696421B2 JP 2696421 B2 JP2696421 B2 JP 2696421B2 JP 2208202 A JP2208202 A JP 2208202A JP 20820290 A JP20820290 A JP 20820290A JP 2696421 B2 JP2696421 B2 JP 2696421B2
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    • B21B37/40Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates using axial shifting of the rolls
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    • B21B27/00Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
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  • Control Of Metal Rolling (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、板圧延のエッジドロップ制御におけるセッ
トアップ方法に関するものである。
[従来の技術] 冷間で連続圧延する板圧延においては、延在材の高速
圧延とエッジドロップ改善のため、圧延ライン上に複数
台の多重圧延機を設置して、エッジドロップ制御を行な
う。このような設備においては、圧延ラインの最終パス
出側における材料のエッジドロップ目標値が定められ、
材料圧延に先立って決められた設定値でプリセット制御
を行なう。
例えば、特開昭58−209402号,特開昭60−12213号あ
るいは特開平2−36211号等の公報に開示されているよ
うに、エッジドロップ制御では、通常ロール胴端部の先
細りとなったワークロールの胴軸方向へのシフト機構
(以下テーパーワークロールシフトと呼ぶ)を有した多
重圧延機のテーパーワークロールシフト位置の最適設定
値を圧延条件に基づいて予じめ求めておき、圧延時に設
定することが行なわれている。
[発明が解決しようとする課題] プリセット制御において、従来法では複数パスのうち
テーパーワークロールシフトを使用するパスを、材質等
によって予め定めて圧延する方法がとられている。
また最終パスのエッジドロップは、圧延前の板のエッ
ジドロップによって大きく影響することが知られている
ことから、テーパーワークロールシフトを行なうパス数
を固定することにより、圧延前の板のエッジドロップが
良好が場合、該シフト使用パス数が多パス設定となり、
逆に圧延前の板のエッジドロップが過大な材料の場合、
該シフト使用パス数が不足しエッジドロップ目標範囲を
外れることがある。
またエッジドロップ制御は、上流パスほど制御効果が
大きいことから、本プリセット制御では制御上の制約条
件を満足する範囲内で最適な圧延パス数をエッジドロッ
プ数式モデルで求め、複数パス多重圧延機の極力上流側
パスでのテーパーワークロールシフトの最適シフト位置
を設定することが、品質確保と生産コスト削減の両面か
ら望ましい。
従ってプリセット制御では、最終パス出側でのエッジ
ドロップが目標エッジドロップとなり、かつ上記の制約
条件と最適条件を満足するように、圧延パス数とテーパ
ーワークロールシフト位置を求めてプリセットすること
が要求される。該シフト位置の最適値は、鋼材の材質、
圧延条件の変化に依存して変化する。
本発明は、複数パス多重圧延機による最適パス数と、
エッジドロップを精度よく求めるための最適テーパーワ
ークロールシフト位置を設定する板圧延におけるエッジ
ドロップ制御方法を提供する。
[課題を解決するための手段] 本発明は、鋼材の板圧延に際して、ロール胴端部の先
細りとなったワークロールの胴軸方向へのシフト機構を
有した複数パスの多重圧延機が圧延ライン上に存在する
場合において、圧延ライン上最終パスにおける材料の目
標エッジドロップが定められている場合、圧延による材
料のエッジドロップ変化を高速演算可能なエッジドロッ
プ数式モデルで表わし、該モデルを用いてエッジドロッ
プを改善する最適パス数と、そのパスの最適シフト位置
をオンラインで演算算出して、材料のエッジドロップが
目標エッジドロップに一致するようにプリセット制御を
行なうことを特徴とする鋼材の板圧延におけるエッジド
ロップ制御方法である。
エッジドロップ数式モデルは、発明者らが、特開昭62
−244506号で提案した式(2)で示されるものを拡張し
たものである。即ちエッジドロップD1,D2およびD3の3
つのパラメータによって定義する。
D30=a1+a2・Γ30+a3・Hcw1 2 ……(1) D30=b1+b2・Γ20+b3・Hcw1 2+b4・Hcw2 2 ……(2) D15=C1+C2・Γ15+C3・Hcw1 2+C4・Hcw2 2 +C5・Hcw3 2 ……(3) ここでD1,D2およD3は、最終パス出側でのエッジドロ
ップ予測値を表わし、添字1,2および3は、それぞれ板
幅方向の板端部から板中心方向に対するエッジドロップ
位置を示す。即ち最終パス出側エッジドロップを、上流
パスから3パスの圧延機を使用して制御する場合、添字
3は板幅方向の板端から15mm点,添字2は板端から20mm
点,添字1は板端から30mm点の板幅方向位置を示す。
Γ1およびΓは、圧延前の板のエッジドロップ
を表わし、添字1,2および3は上記D1,D2およびD3におけ
る添字1,2および3と同様である。これらの添字1,2およ
び3の板端からの距離は、材質あるいは圧延条件によっ
て変わることがある。
Hcw1,Hcw2およびHcw3は、上流パスの3パスのテーパ
ーワークロールシフト位置で、添字1,2および3は、上
流からのパス番号を示す。
a1,a2,a3,b1,b2,b3,b4,c1,c2,c3,c4およびc5はモデル
係数である。従ってエッジドロップ数式モデルは、式
(1),式(2)および式(3)に示すように圧延前の
板のエッジドロップと各パスにおけるテーパーワークロ
ールシフト位置によって表わされる。
[作 用] 本発明の対象とする複数パス多重圧延機の一態様と、
エッジドロップ制御システム構成の概要を第1図に示
す。
第1図における7は複数パス多重圧延機を示し、1は
該圧延機で圧延される鋼板である。
ラインの始点はS点,終点はO点とし、5は圧延機入
側の板幅方向板厚分布を測定するためのエッジドロップ
検出器、8は圧延機出側での板幅方向板厚分布を測定す
るエッジドロップ検出器、6は圧延機入側での板幅を測
定する板幅検出器である。
ライン上にはnパスの多重圧延機があり、各圧延機に
は第2図にその詳細を示すロール胴端部が先細りとなっ
た板幅方向にシフトが可能なワークロール2と、バック
アップロール3を装備している。エッジドロップの改善
は、該ワークロール2のシフト操作によって行ない、そ
の操作量は、制御用コンピュータ9およびコントローラ
10によって制御される。
圧延機入側の板のエッジドロップが大きい場合、ワー
クロールのテーパー部の接触長が上流側圧延機ほどより
大きくなるように各圧延機のテーパーワークロールシフ
ト位置を制御コンピュータ9で演算し、コントローラ10
を介して各圧延機に設定する。この結果圧延される板
は、板端部の圧下が小さくなるためエッジドロップが減
少する。
[実施例] 本実施例では多重圧延機のパス数を5パスとし、エッ
ジドロップ数式モデルは上流パスから最大3パスを使用
するものとする。
同一ロット材の圧延に際して、前もって設定値を求め
るプリセット制御では、第1図のO点における最終パス
出側の板の目標エッジドロップ、および圧延前の板のエ
ッジドロップが与えられた下で、材料品質確保と生産コ
スト削減の両面から、最適となるようなエッジドロップ
制御用パス数およびそのパスのテーパーワークロールシ
フト位置を、式(1),式(2)および式(3)を用い
て求める。
このエッジドロップ制御用パス数とそのパスのテーパ
ーワークロールシフト位置は、最終パス出側での目標エ
ッジドロップを満たす範囲内で、極力圧延ラインの上流
側で制御したときの値となる。
第3図のフローチャートにエッジドロップ制御用パス
数と、該パスにおけるテーパーワークロールシフト位置
の計算方法を示し、以下にその説明を行なう。
第3図のフロー1では、第1パスにおける出側エッジ
ドロップD1を式(1)より求める。式(1)でのHcw1
第1パスのテーパーワークロールシフト位置を示し、予
じめ定めた初期値を設定する。また圧延前の板のエッジ
ドロップΓは、板端より30mm点の板厚と板端より100m
m点の板厚の偏差値を用いる。
上記D1が最終パス出側目標エッジドロップの範囲内な
らば、フロー2においてエッジドロップ制御用パスを1
とし、上流側第1パスを制御用パスとする。このときの
テーパーワークロールシフト位置は、D1を目標エッジド
ロップとするようなHcw1を求め設定する。
以上D1が該目標エッジドロップ範囲にない場合は、第
4図のフロー1において式(1)のHcw1に操業制約上の
最大テーパーワークロールシフト位置(以下、HCWM
ぶ)を代入して、D1を求め、D1が下限目標エッジドロッ
プ以下であるならば、フロー2において最大Hcw1、すな
わちHcwM所定量のテーパーワークロールシフト位置を減
じたものを式(1)に代入してD1を求め、D15を目標エ
ッジドロップとするようなHcw1を、第5図に示すような
2次補間等により求め、第3図のフローチャートに示す
処理を行なう。
上記D1が最終パス出側上限目標エッジドロップ以上の
場合は、第1パスのみによるエッジドロップは最終パス
出側での目標エッジドロップを満足しないため、2パス
以上のエッジドロップ制御が必要となる。
以下上流パスの2パスによるエッジドロップ制御につ
いて述べる。
第3図のフローチャートのフロー3においては、式
(1)でのHcw1に、予め定めた初期値を設定し、圧延前
の板のエッジドロップΓ30は、板端より30mm点の板厚と
板端より100mm点の板厚の偏差値を用いてD30を求める。
D30が最終パス出側目標エッジドロップ範囲にない場合
は、前記した方法、即ち第4図のフローに従いHcw1を求
める。
第2パスでのテーパーワークロールシフト位置Hcw
2は、式(2)に上記で求めたHcw1を代入し、またHcw2
には予じめ定めた初期値を代入してD2を求める。
圧延前の板のエッジドロップΓは、板端より20mm点
の板厚と端板より100mm点の板厚の偏差値を用いる。式
(2)より求めたD2が最終パス出側目標エッジドロップ
の範囲内にある場合は、D2を最終パス出側目標エッジド
ロップとするようなHcw2を求め、第3図のフロー4にお
いて第1パスおよび第2パスをエッジドロップ制御用パ
スとし、それぞれのテーパーワークロールシフト位置を
Hcw1およびHcw2として設定する。
D2が最終パス出側目標エッジドロップの範囲にない場
合は、第4図のフローに従いD2を求める。第4図のフロ
ー1において、D2が最終パス出側上限目標エッジドロッ
プ以上の場合は、第1パスおよび第2パスによるエッジ
ドロップ制御では最終パス出側での目標エッジドロップ
を満足しないため、3パス以上の制御が必要である。以
下上流パスの3パスによるエッジドロップ制御について
述べる。
第3図のフロー5においては、式(1)におけるHcw1
を予じめ定めた初期値を設定し、圧延前の板のエッジド
ロップΓは、板端より30mm点の板厚と板端より100mm
点の板厚の偏差値を用いてD1を求める。D1が最終パス出
側目標エッジドロップ範囲内にない場合は、第4図に示
すフローに従いHcw1を求める。
第4図のフロー1において、D1が最終パス出側上限目
標エッジドロップ以上の場合は、Hcw1を操業制約上の最
大テーパーワークロールシフト位置とし、操業者に警告
を行なう。
第2パスでのテーパーワークロールシフト位置Hcw
2は、式(2)に上記で求めたHcw1を代入し、またHcw2
は予じめ定めた初期値を代入してD2を求める。式(2)
での圧延前の板のエッジドロップΓは、板端より20mm
点の板厚と板端より100mm点の板厚の偏差値を用いる。
式(2)より求めたD2が最終パス出側目標エッジドロッ
プの範囲内にない場合は、第4図に示すフローに従いHc
w2を求める。
第4図のフロー1において、D2が最終パス出側上限目
標エッジドロップ以上の場合は、Hcw2をHcw1と同値、即
ち最大テーパーワークロールシフト位置HcwMとして操業
者に警告を行なう。
第3パスでのテーパーワークロールシフト位置Hcw
3は、式(3)に上記で求めたHcw1およびHcw2を代入
し、またHcw3は予じめ定めた初期値を代入してD3を求め
る。式(3)における圧延前の板のエッジドロップΓ
は、板端より15mm点の板厚と板端より100mm点の板厚の
偏差値を用いる。
D3が最終パス出側目標エッジドロップの範囲内にない
場合は、第4図に示すフローに従いHcw3を求める。
第4図のフロー1において、D3が最終パス出側下限目
標エッジドロップ以上の場合は、Hcw3にHcw2、即ち最大
テーパーワークロールシフト位置HcwMを代入して第3パ
スでの設定出力値とし、操業者に警告を行なう。即ち第
1パスより第3パスまでのエッジドロップ制御は、最終
パス出側目標エッジドロップを満足しないため、4パス
以上の圧延が必要となる。
上記D3が最終パス出側目標エッジドロップの範囲内の
場合は、D3が最終パス出側目標エッジドロップとするよ
うなHcw3を求め、第3図のフローにおいて第1,第2およ
び第3パスをエッジドロップ制御用パスとし、それぞれ
のテーパーワークロールシフト位置をHcw1,Hcw2およびH
cw3として設定する。
本実施例では、エッジドロップ制御を上流パスより第
3パス目までとしているが、第4パス以上のエッジドロ
ップ制御を実施する場合は、前記の設定方法を拡張する
ことにより容易に制御が可能である。
[発明の効果] 以上、詳述したように本発明によれば、板圧延におけ
るエッジドロッププリセット制御では、材質,圧延条件
等の変化に対し、常に最適なテーパーワークロールシフ
ト使用パス数を決定するとともに、そのパスでの最適な
テーパーワークロールシフト位置を設定することによ
り、最終パス出側でのエッジドロップは目標エッジドロ
ップとなる制御目的を満たすことができる。またエッジ
ドロップ数式モデルにおけるモデルパラメータは、材
質,圧延条件などの実測値を用いて、公知の統計的な処
理によりテーブル化あるいは逐次修正することにより、
圧延条件や設備条件等の変化に対処して計算精度を高く
保持することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は鋼材の圧延ラインの概要を示すブロック図、第
2図はロール胴端部が先細りとなった板幅方向にシフト
が可能なワークロールの構成を示す図、第3図はエッジ
ドロップ数式モデルに基づいた最適エッジドロップリセ
ット設定出力処理を示すフローチャート、第4図はパス
におけるテーパーワークロールシフト位置を求めるため
の補間法を示すフロー図、第5図は各パスにおけるテー
パーワークロールシフト位置を2次補間法により求める
方法を説明するための図面である。 1:圧延鋼板、2:テーパーワークロール、3:バックアップ
ロール、5:入側板エッジドロップ検出器、6:板幅検出
器、7:複数パス多重圧延機、8:出側板エッジドロップ検
出器、9:制御コンピュータ、10:コントローラ

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】鋼材の板圧延に際して、ロール胴端部の先
    細りとなったワークロールの胴軸方向へのシフト機構を
    有した複数パスの多重圧延機が圧延ライン上に存在する
    場合において、圧延ライン上最終パスにおける材料の目
    標エッジドロップが定められている場合、圧延による材
    料のエッジドロップ変化を高速演算可能なエッジドロッ
    プ数式モデルで表わし、該モデルを用いてエッジドロッ
    プを改善する最適パス数と、そのパスの最適シフト位置
    をオンラインで演算算出して、材料のエッジドロップが
    目標エッジドロップに一致するようにプリセット制御を
    行なうことを特徴とする鋼材の板圧延におけるエッジド
    ロップ制御方法。
JP2208202A 1990-08-08 1990-08-08 板圧延におけるエッジドロップ制御方法 Expired - Lifetime JP2696421B2 (ja)

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CN103949475B (zh) * 2014-05-12 2017-01-04 北京科技大学 一种兼顾带钢边降控制和凸度控制的工作辊
CN104874607B (zh) * 2015-06-04 2017-05-31 北京科技大学 一种用于冷轧边降控制的工作辊及其辊形设计方法

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