JP2697723B2 - 熱間連続圧延方法 - Google Patents
熱間連続圧延方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は複数の圧延スタンドを有
する多基連続圧延方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】連続圧延機により板厚hoの圧延材を板厚
hpの成品に圧延するに際し、各スタンドのロール間隔Ｓ
i およびワークロール回転数Ｎi を決定する方法として
は、下記の如き方法が公知である。まず、各スタンドに
おける圧延後の板厚、すなわち出口厚hi(mm)を定める。
これは所謂ＨＨＴ曲線を用い、横軸座標hoに相当する縦
軸座標Ｗ(ho)と、横軸座標hpに相当する縦軸座標Ｗ(hp)
とを求め、この間をスタンド台数分で分割して得られる
縦軸座標に相当する横軸座標を、それぞれh1、h2、・・
・ hn とすることによって定められる。次いで、各スタ
ンドで出口厚hiに圧延する際に発生する圧延荷重Piを下
記 (1)式に示す公知のシムス氏の式により計算する。 【０００３】 【数１】 【０００４】但し、 Ｋfmi : 第ｉ番目のスタンドにおける圧延材の平均変形
抵抗 (kg/mm2) Ｒi ′: 第ｉ番目のスタンドにおける扁平後のロール半
径 (mm) Ｑpi: 第ｉ番目のスタンドにおける圧下力関数 (hi-1及
びhiの関数) Ｂ: 板幅 (mm) 各スタンドのロール間隔Ｓi (mm)を下記 (2)式の公知の
ゲージメータ式によって計算する。 【０００５】 【数２】 【０００６】但し、 Ｍi:第ｉ番目のスタンドにおけるミル剛性係数 (ton/m
m) 各スタンドにおける先進率fiを計算する。これには下記
(3)式に示す公知のシムス氏の式が用いられる。 【０００７】 【数３】 【０００８】Ｃo:定数 Ｒi:第ｉ番目のスタンドのロール半径(mm) この場合において第ｉ番目のスタンドの出側での圧延材
の速度Ｖfi(mm/sec)は下記 (4)式で与えられる。 【０００９】 【数４】 【００１０】但し、 Ｎi:第ｉ番目のスタンドの単位時間当たりのロール回転
数 (r.p.m) さらに各スタンドでは体積速度一定であるから、出口厚
hiと圧延材の速度Ｖfiとは次式で表される。 【００１１】 【数５】 【００１２】このとき、最終スタンドを７番目のスタン
ドとし、ロール回転数Ｎ7 を与えると、各スタンドのロ
ール回転数Ｎi は (5)式に前記 (4)式を代入して下記
(6)式によって決定できる。 【００１３】 【数６】 【００１４】このようにしてＳi 、Ｎi を求め、これに
従って圧延を行えば所望板厚hp（すなわち、h7）の成品
が得られる。 【００１５】前記 (1)式における変形抵抗Ｋfmは 【００１６】 【数７】【００１７】によって表される。 【００１８】ところが、熱間連続圧延機での圧延方法で
は、前記 (7)式において変形抵抗Ｋfmを決定する要素Ｋ
A 、ＫB 、ＴK について正確に測定することが難しく、
特にＴK は被圧延材の表面温度から推定するため誤差が
大きく、正確なＫfmを被圧延材の初期データから予知す
ることは困難であった。しかも、 (1)式における板厚hi
も第７スタンド以外は (5)式のマスフローゲージの考え
方によって決定するのであるが、Ｖfnをロール回転数で
測定する際に被圧延材とロール間の先進率を推定する必
要があり、そのため正確なＶfnを測定することが難し
く、板厚hiも正確に知ることはできなかった。 【００１９】近年熱間連続圧延においては、ますます板
厚制御の高精度化が要求されてきた。このような要求に
応えるため従来から技術開発が試みられ、これらの技術
の例として特公昭51−2061号公報に示される技術があ
る。 【００２０】図３は、上記公報に示される技術内容を説
明する図である。同図から明らかなように、この技術は
第１スタンド２Ａおよび第２スタンド２Ｂに被圧延材料
が噛み込んだ直後に圧延荷重を測定する圧延荷重検出器
４Ａ、４Ｂを設け、この圧延荷重検出器４Ａ、４Ｂの信
号と、予測圧延荷重の差から被圧延材料の変形抵抗と圧
延スタンドの圧下ゼロ点の予測値からの偏差を同時に求
め、この偏差に応じて第３スタンド以降の圧延スタンド
の圧下位置設定値の修正量Ｓ3 〜ΔＳn を算出し、各ス
タンドの圧下位置制御装置６ｃ〜６ｎに出力する演算装
置10を備えたものである。すなわち、上記公報で示され
た技術は、熱間連続圧延の上流側スタンドの圧延荷重の
実測値と圧延荷重の計算値に基づいて、被圧延材の変形
抵抗の予測誤差を推定する方法である。 【００２１】しかし、上述の技術は圧延荷重の実測値の
みを用いる方法であるから、ロール間隔がロール偏心等
で変化した場合にも圧延荷重の変化として実測し、誤っ
た変形抵抗の予測誤差を推定するという問題がある。例
えば、実際にロール偏心によってロール間隔が狭くなっ
た場合には、被圧延材の実質圧下率が増加することにな
り、圧延荷重が増大して板厚は薄くなる。この場合に、
上述の技術では被圧延材の変形抵抗が大きくなって板厚
が厚くなったものと判断し、ロール間隔を狭めるように
修正する。このような修正が行われると、ロール偏心に
よって薄くなっていた被圧延材の板厚が一層薄くなって
しまうという問題がある。 【００２２】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の従来
技術が有する問題点に鑑みてなされたものであって、圧
延荷重の実測値とスタンド間の板厚実測値とから下流ス
タンドにおける変形抵抗推定値の誤差を算出し、これに
基づき計算した下流スタンドにおける板厚偏差の推定値
が零（ゼロ）になるように、ロール開度とロール周速度
の設定値を同時に修正して、より精度の高い板厚が得ら
れる熱間連続圧延方法を提供することを目的としてい
る。 【００２３】 【課題を解決するための手段】本発明は、下記〜を
特徴とする熱間連続圧延方法を要旨とする。 【００２４】 少なくとも１つのスタンド間に厚み計
を設ける。 【００２５】 上記厚み計を通過した時点で上記の厚
み計で板厚を実測するとともにこの厚み計より上流側ス
タンドの圧延荷重を実測し、あらかじめ設定しておいた
目標板厚および目標圧延荷重との偏差をそれぞれ板厚偏
差および圧延荷重偏差として算出する。 【００２６】 上記の板厚偏差と圧延荷重偏差とから
被圧延材の変形抵抗推定値の誤差を算出する。 【００２７】 上記の板厚偏差および算出した変形抵
抗推定値の誤差とから、前記の厚み計より下流側スタン
ドの出口板厚偏差を予測する。 【００２８】 上記の出口板厚偏差に基づいて、前記
の厚み計より下流側スタンドのロール間隔とロール周速
度の設定値を同時に修正する。 【００２９】本発明の圧延方法では、上記のように、板
厚偏差と圧延荷重偏差とから被圧延材の変形抵抗推定値
の誤差を算定している。このため、従来技術で問題とな
ったロール偏心等によるロール間隔の変化を圧延荷重の
変動として実測するという不具合は回避できる。例え
ば、ロール偏心によってロール間隔が狭くなった場合、
圧延荷重の実測値は増加するが、板厚の実測値からロー
ル偏心による圧延荷重の変化量を修正して、変形抵抗推
定値の誤差を算定する。言い換えると、圧延荷重の変動
要因として被圧延材の変形抵抗の変化とロール間隔の変
化とが想定されるが、本発明方法ではロール間隔の変化
に伴う影響を削除し、被圧延材の変形抵抗の変化を正確
に把握することによって、変形抵抗推定値の誤差を算定
しようとするものである。 【００３０】さらに、本発明の圧延方法では、下流側ス
タンドのロール間隔とロール周速度の設定値を同時に修
正することが特徴となる。この点について、詳述する。 【００３１】熱間連続圧延機で隣接するスタンド間にお
いて、ロール間隔のみを単独で修正する場合を想定す
る。まず、下流側スタンドのロール間隔を狭めるように
修正すると、被圧延材がこのスタンドへ進入する速度は
減少するため、上流側スタンドから送り出される量が相
対的に大きくなり、スタンド間で被圧延材にループが発
生する。 【００３２】一方、下流側スタンドのロール間隔を広げ
るように修正すると、被圧延材の進入速度が増加するた
め、上流側スタンドから送り出される量が相対的に小さ
くなり、スタンド間で被圧延材に過大張力が発生する。 【００３３】被圧延材に発生したループや過大張力は、
連続圧延機の速度制御の基準スタンドをどれにするかで
異なるが、上流側または下流側スタンドのロール周速度
を修正することによって防止できる。特に、本発明のよ
うに、基準スタンドを初期または中間スタンドとする場
合には、下流側スタンドのロール周速度を修正すればよ
い。 【００３４】しかしながら、ロール周速度の修正を、被
圧延材のループあるいは過大張力の発生を検出してから
行っていたのでは、板厚変化に対応ができず、より精度
の高い板厚制御が望めない。そのため、本発明方法で
は、ロール間隔の修正にともなう被圧延材のループある
いは過大張力の発生量を演算し、さらにこれを抑制する
のに必要なロール周速度の修正量を演算して、下流側ス
タンドのロール間隔とロール周速度の設定値を同時に修
正することとした。 【００３５】 【発明の実施の形態】本発明の圧延方法では、被圧延材
の鋼種、目標板厚および温度から、ロール間隔、ロール
周速度、目標圧延荷重を算出して、これに基づいたロー
ル間隔およびロール周速度で圧延を行う。次いで、少な
くとも１つのスタンド間に設けられた厚み計を鋼板が通
過した時点で、被圧延材の板厚と、厚み計より前段スタ
ンドの圧延荷重を測定し、あらかじめ設定しておいた目
標板厚および目標圧延荷重との偏差をそれぞれ板厚偏差
および圧延荷重偏差として算出する。そして、これらの
板厚偏差と圧延荷重偏差とから被圧延材の変形抵抗推定
値の誤差を算出する。そののち、上記の板厚偏差および
算出した変形抵抗推定値の誤差とから、厚み計より下流
側の後段スタンドのロール間隔、ロール周速度の修正量
を算出し、それに基づいてロール間隔とロール周速度を
同時に修正することによって、板厚を高精度に制御す
る。 【００３６】以下に、本発明の圧延方法の具体的な内容
を、図面に基づいて説明する。 【００３７】図１は、本発明方法を実施する際に用いら
れる装置の構成例を示す図である。 【００３８】同図では、Ｆ1 〜Ｆ7 で示すように７台の
ロールスタンドが設置され、ロールスタンドには被圧延
材12が噛み込まれ圧延される。このとき、ロールスタン
ドＦ1に被圧延材12が噛み込まれる前に、演算器Ｉ14に
よって被圧延材12の各スタンド出口での目標板厚が算出
され、さらに被圧延材12の鋼種、目標板厚および温度か
らＦ1 〜Ｆ7 ロールスタンドのロール間隔、ロール周速
度および目標圧延荷重が算出される。 【００３９】次いで、前記ロール間隔、ロール周速度に
よってＦ1 〜Ｆ7 のロールスタンドで被圧延材12が圧延
されるように、圧下制御機構16Ａ〜16Ｇ、ワークロール
回転数制御機構18が設けられ制御される。 【００４０】さらにＦ3 、Ｆ4 スタンドには、圧延荷重
を測定するロードセル20Ｃ、20Ｄが各々設けられてお
り、これらのロードセルで測定された圧延荷重は前記演
算器Ｉ14の下流側に設けられた演算器■22に入力され
る。Ｆ4 スタンドとＦ5 スタンドの間には厚み計24が設
けられ、この厚み計24によって出力される信号も演算器
■22に入力される。 【００４１】演算器■22では、前記演算器Ｉ14で算出さ
れた目標圧延荷重と、ロードセル20で実測した圧延荷重
とを比較する。まず、Ｆ4 スタンドにおける変形抵抗の
予測値との誤差を算出する。圧延荷重Ｐと入口厚Ｈ、出
口厚ｈ、変形抵抗Ｋfmとの関係は、下記 (8)式となる。
ここで、△は実績値と設定計算時の目標値の偏差を表す
添字である。 【００４２】 【数８】 【００４３】具体的には、△Ｐ4 はＦ4 スタンドのロー
ドセル20よって検出され、また、△ｈ4 はＦ4 出口に設
置したスタンド間の厚み計24によって計測される。 【００４４】入口厚△Ｈ4 についてはＦ3 スタンドのロ
ードセルにて検出した圧延荷重偏差から、スタンドの剛
性係数Ｍを用いて下記 (9)式に基づいて推定できるが、
精度の面で必ずしも満足できない場合があり、△Ｈ4 ＝
０と仮定した方がよい場合がある。 【００４５】 【数９】 【００４６】前記 (8)および (9)式から変形抵抗推定値
の誤差はつぎの式で表せる。 【００４７】 【数10】 【００４８】下流スタンドＦ5 、Ｆ6 、Ｆ7 における変
形抵抗推定誤差による圧延荷重の推定誤差を予測演算す
る。また、変形抵抗の推定誤差については、次の式が成
立する。 【００４９】 【数11】 【００５０】このとき、下流スタンドの変形抵抗推定誤
差に起因する圧延荷重の推定誤差△Ｐdiはつぎの(12)式
で算出できる。 【００５１】 【数12】 【００５２】上記の圧延荷重推定誤差による板厚の設定
計算時の所定値からの偏差を推定し、最終スタンドＦ7
において、所定の製品厚となるようなロール間隔の修正
量を算出する。 【００５３】次いで、ロール間隔修正量△Ｓと板厚偏差
△ｈの関係式を導く。まず、圧延荷重については 【００５４】 【数13】 【００５５】と表される。また、板厚については公知の
ゲージメータ式から、 【００５６】 【数14】 【００５７】で表され、さらに(13)、(14)式から、 【００５８】 【数15】 【００５９】となる (但し、Ｑi ＝−∂Ｐ／∂hi) 。 【００６０】しかし、Ｆ5 スタンドについては、被圧延
材先端に対するロール間隔修正が時間的に間に合わない
ので、ロール間隔修正は行わず、Ｆ5 出口板厚偏差Δｈ
d5を下記(16)式から予測する。 【００６１】 【数16】 【００６２】次に、Ｆ6 、Ｆ7 スタンドのロール間隔を
修正して、Ｆ7 出口板厚を所定の厚さに制御する。この
とき、Ｆ6 、Ｆ7 のロール間隔をどのように修正するか
については種々考えられるが、特定のスタンドのロール
間隔の変更量が過大とならないように配慮する必要があ
る。そのため、Ｆ6 、Ｆ7 の出口厚偏差推定値Δｈd6、
Δｈd7を次のように設定する。 【００６３】 【数17】 【００６４】上記のように設定されると、Ｆ6 、Ｆ7 の
ロール間隔修正量ΔＳ6 、ΔＳ7 は(15)式から、次の(1
7)式で算出される。 【００６５】 【数18】【００６６】上記のロール間隔修正量に基づく修正と同
時にロール周速度の修正を行う必要があるが、修正すべ
きロール周速度Ｖi は下記の(18)式から算出される。但
し、式中のfiは先進率を示している。 【００６７】 【数19】 【００６８】以上の説明において、偏微分係数∂Ｐ／∂
ｈ、∂Ｐ／∂Ｈ、∂Ｐ／∂Ｋfmおよび先進率fiは設定計
算時に計算しておく。 【００６９】以上のように、演算器■22で演算が行われ
る。このようにして得られたロール間隔設定値の修正値
の信号は、演算器■22からＦ6 、Ｆ7 スタンドの圧下制
御機構16Ｆ、16Ｇへ送られて、Ｆ6 、Ｆ7 スタンドのロ
ール間隔を修正し、ロール周速度の修正値の信号は演算
器■22から、Ｆ6 、Ｆ7 スタンドのワークロール回転数
制御機構18Ｆ、18Ｇへ送られて、Ｆ6 、Ｆ7 スタンドの
ロール周速度の修正が行われ、板厚が修正される。 【００７０】なお、上記の説明では１台の厚み計が
Ｆ4 、Ｆ5 のスタンド間に設けられた場合で説明した
が、経済的に許されれば厚み計は多く設けることが望ま
しく、それにともなって板厚精度は向上する。また、ス
タンド数も７スタンドの場合で説明したが、本発明の圧
延方法の実施は７スタンドに限定されるものでない。 【００７１】 【実施例】図２は７スタンドの連続圧延における本発明
方法の効果の一例を示す図であり、（ａ）は板厚偏差の
推移を示し（但し、本発明方法での推移は点線で示
す）、（ｂ）および（ｃ）は本発明方法での圧下修正量
（ロール間隔修正量）およびロール周速修正割合を示し
ている。 【００７２】図２（ａ）には、板幅1050mm、板厚2.8mm
の鋼板を７スタンドの連続圧延機で圧延する際に、被圧
延材の温度に40℃の誤差が生じた場合に検出される各ス
タンドでの板厚偏差の計算例を示している。同図から、
従来の圧延方法では約 150μｍの板厚偏差が発生するこ
とが分かる。これに対し、本発明方法を実施した場合
は、第４スタンドＦ4 にて板厚偏差を検出し、図２
（ｂ）に示すように、Ｆ6 、Ｆ7 スタンドの圧下設定値
を修正することにより、Ｆ7 出口厚をほぼ目標値に制御
できる。なお、本発明方法では、Ｆ4 入口厚偏差が測定
できず、ΔＨ4 ＝０として計算したため、Ｆ4 出口で約
20μｍの板厚偏差が残る結果となっているが、従来の圧
延方法に比べ、顕著な効果を示している。 【００７３】ロール周速度について、図２（ｃ）に示す
ように修正し、被圧延材に過大な張力やループは発生す
ることはなく、安定な通板状態が確保できた。 【００７４】 【発明の効果】本発明の圧延方法によれば、圧延荷重の
実測値とスタンド間の板厚実測値とから下流側スタンド
における変形抵抗推定値の誤差を算出し、これに基づき
計算した下流側スタンドにおける板厚偏差推定値が零
（ゼロ）になるように、ロール間隔とロール周速度の設
定値を同時に修正するので、従来技術で問題となったロ
ール偏心等によるロール間隔の変化を圧延荷重の変動と
して実測するという不具合が回避でき、板厚偏差を減少
させて、板厚精度を向上させることができる。
する多基連続圧延方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】連続圧延機により板厚hoの圧延材を板厚
hpの成品に圧延するに際し、各スタンドのロール間隔Ｓ
i およびワークロール回転数Ｎi を決定する方法として
は、下記の如き方法が公知である。まず、各スタンドに
おける圧延後の板厚、すなわち出口厚hi(mm)を定める。
これは所謂ＨＨＴ曲線を用い、横軸座標hoに相当する縦
軸座標Ｗ(ho)と、横軸座標hpに相当する縦軸座標Ｗ(hp)
とを求め、この間をスタンド台数分で分割して得られる
縦軸座標に相当する横軸座標を、それぞれh1、h2、・・
・ hn とすることによって定められる。次いで、各スタ
ンドで出口厚hiに圧延する際に発生する圧延荷重Piを下
記 (1)式に示す公知のシムス氏の式により計算する。 【０００３】 【数１】 【０００４】但し、 Ｋfmi : 第ｉ番目のスタンドにおける圧延材の平均変形
抵抗 (kg/mm2) Ｒi ′: 第ｉ番目のスタンドにおける扁平後のロール半
径 (mm) Ｑpi: 第ｉ番目のスタンドにおける圧下力関数 (hi-1及
びhiの関数) Ｂ: 板幅 (mm) 各スタンドのロール間隔Ｓi (mm)を下記 (2)式の公知の
ゲージメータ式によって計算する。 【０００５】 【数２】 【０００６】但し、 Ｍi:第ｉ番目のスタンドにおけるミル剛性係数 (ton/m
m) 各スタンドにおける先進率fiを計算する。これには下記
(3)式に示す公知のシムス氏の式が用いられる。 【０００７】 【数３】 【０００８】Ｃo:定数 Ｒi:第ｉ番目のスタンドのロール半径(mm) この場合において第ｉ番目のスタンドの出側での圧延材
の速度Ｖfi(mm/sec)は下記 (4)式で与えられる。 【０００９】 【数４】 【００１０】但し、 Ｎi:第ｉ番目のスタンドの単位時間当たりのロール回転
数 (r.p.m) さらに各スタンドでは体積速度一定であるから、出口厚
hiと圧延材の速度Ｖfiとは次式で表される。 【００１１】 【数５】 【００１２】このとき、最終スタンドを７番目のスタン
ドとし、ロール回転数Ｎ7 を与えると、各スタンドのロ
ール回転数Ｎi は (5)式に前記 (4)式を代入して下記
(6)式によって決定できる。 【００１３】 【数６】 【００１４】このようにしてＳi 、Ｎi を求め、これに
従って圧延を行えば所望板厚hp（すなわち、h7）の成品
が得られる。 【００１５】前記 (1)式における変形抵抗Ｋfmは 【００１６】 【数７】【００１７】によって表される。 【００１８】ところが、熱間連続圧延機での圧延方法で
は、前記 (7)式において変形抵抗Ｋfmを決定する要素Ｋ
A 、ＫB 、ＴK について正確に測定することが難しく、
特にＴK は被圧延材の表面温度から推定するため誤差が
大きく、正確なＫfmを被圧延材の初期データから予知す
ることは困難であった。しかも、 (1)式における板厚hi
も第７スタンド以外は (5)式のマスフローゲージの考え
方によって決定するのであるが、Ｖfnをロール回転数で
測定する際に被圧延材とロール間の先進率を推定する必
要があり、そのため正確なＶfnを測定することが難し
く、板厚hiも正確に知ることはできなかった。 【００１９】近年熱間連続圧延においては、ますます板
厚制御の高精度化が要求されてきた。このような要求に
応えるため従来から技術開発が試みられ、これらの技術
の例として特公昭51−2061号公報に示される技術があ
る。 【００２０】図３は、上記公報に示される技術内容を説
明する図である。同図から明らかなように、この技術は
第１スタンド２Ａおよび第２スタンド２Ｂに被圧延材料
が噛み込んだ直後に圧延荷重を測定する圧延荷重検出器
４Ａ、４Ｂを設け、この圧延荷重検出器４Ａ、４Ｂの信
号と、予測圧延荷重の差から被圧延材料の変形抵抗と圧
延スタンドの圧下ゼロ点の予測値からの偏差を同時に求
め、この偏差に応じて第３スタンド以降の圧延スタンド
の圧下位置設定値の修正量Ｓ3 〜ΔＳn を算出し、各ス
タンドの圧下位置制御装置６ｃ〜６ｎに出力する演算装
置10を備えたものである。すなわち、上記公報で示され
た技術は、熱間連続圧延の上流側スタンドの圧延荷重の
実測値と圧延荷重の計算値に基づいて、被圧延材の変形
抵抗の予測誤差を推定する方法である。 【００２１】しかし、上述の技術は圧延荷重の実測値の
みを用いる方法であるから、ロール間隔がロール偏心等
で変化した場合にも圧延荷重の変化として実測し、誤っ
た変形抵抗の予測誤差を推定するという問題がある。例
えば、実際にロール偏心によってロール間隔が狭くなっ
た場合には、被圧延材の実質圧下率が増加することにな
り、圧延荷重が増大して板厚は薄くなる。この場合に、
上述の技術では被圧延材の変形抵抗が大きくなって板厚
が厚くなったものと判断し、ロール間隔を狭めるように
修正する。このような修正が行われると、ロール偏心に
よって薄くなっていた被圧延材の板厚が一層薄くなって
しまうという問題がある。 【００２２】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の従来
技術が有する問題点に鑑みてなされたものであって、圧
延荷重の実測値とスタンド間の板厚実測値とから下流ス
タンドにおける変形抵抗推定値の誤差を算出し、これに
基づき計算した下流スタンドにおける板厚偏差の推定値
が零（ゼロ）になるように、ロール開度とロール周速度
の設定値を同時に修正して、より精度の高い板厚が得ら
れる熱間連続圧延方法を提供することを目的としてい
る。 【００２３】 【課題を解決するための手段】本発明は、下記〜を
特徴とする熱間連続圧延方法を要旨とする。 【００２４】 少なくとも１つのスタンド間に厚み計
を設ける。 【００２５】 上記厚み計を通過した時点で上記の厚
み計で板厚を実測するとともにこの厚み計より上流側ス
タンドの圧延荷重を実測し、あらかじめ設定しておいた
目標板厚および目標圧延荷重との偏差をそれぞれ板厚偏
差および圧延荷重偏差として算出する。 【００２６】 上記の板厚偏差と圧延荷重偏差とから
被圧延材の変形抵抗推定値の誤差を算出する。 【００２７】 上記の板厚偏差および算出した変形抵
抗推定値の誤差とから、前記の厚み計より下流側スタン
ドの出口板厚偏差を予測する。 【００２８】 上記の出口板厚偏差に基づいて、前記
の厚み計より下流側スタンドのロール間隔とロール周速
度の設定値を同時に修正する。 【００２９】本発明の圧延方法では、上記のように、板
厚偏差と圧延荷重偏差とから被圧延材の変形抵抗推定値
の誤差を算定している。このため、従来技術で問題とな
ったロール偏心等によるロール間隔の変化を圧延荷重の
変動として実測するという不具合は回避できる。例え
ば、ロール偏心によってロール間隔が狭くなった場合、
圧延荷重の実測値は増加するが、板厚の実測値からロー
ル偏心による圧延荷重の変化量を修正して、変形抵抗推
定値の誤差を算定する。言い換えると、圧延荷重の変動
要因として被圧延材の変形抵抗の変化とロール間隔の変
化とが想定されるが、本発明方法ではロール間隔の変化
に伴う影響を削除し、被圧延材の変形抵抗の変化を正確
に把握することによって、変形抵抗推定値の誤差を算定
しようとするものである。 【００３０】さらに、本発明の圧延方法では、下流側ス
タンドのロール間隔とロール周速度の設定値を同時に修
正することが特徴となる。この点について、詳述する。 【００３１】熱間連続圧延機で隣接するスタンド間にお
いて、ロール間隔のみを単独で修正する場合を想定す
る。まず、下流側スタンドのロール間隔を狭めるように
修正すると、被圧延材がこのスタンドへ進入する速度は
減少するため、上流側スタンドから送り出される量が相
対的に大きくなり、スタンド間で被圧延材にループが発
生する。 【００３２】一方、下流側スタンドのロール間隔を広げ
るように修正すると、被圧延材の進入速度が増加するた
め、上流側スタンドから送り出される量が相対的に小さ
くなり、スタンド間で被圧延材に過大張力が発生する。 【００３３】被圧延材に発生したループや過大張力は、
連続圧延機の速度制御の基準スタンドをどれにするかで
異なるが、上流側または下流側スタンドのロール周速度
を修正することによって防止できる。特に、本発明のよ
うに、基準スタンドを初期または中間スタンドとする場
合には、下流側スタンドのロール周速度を修正すればよ
い。 【００３４】しかしながら、ロール周速度の修正を、被
圧延材のループあるいは過大張力の発生を検出してから
行っていたのでは、板厚変化に対応ができず、より精度
の高い板厚制御が望めない。そのため、本発明方法で
は、ロール間隔の修正にともなう被圧延材のループある
いは過大張力の発生量を演算し、さらにこれを抑制する
のに必要なロール周速度の修正量を演算して、下流側ス
タンドのロール間隔とロール周速度の設定値を同時に修
正することとした。 【００３５】 【発明の実施の形態】本発明の圧延方法では、被圧延材
の鋼種、目標板厚および温度から、ロール間隔、ロール
周速度、目標圧延荷重を算出して、これに基づいたロー
ル間隔およびロール周速度で圧延を行う。次いで、少な
くとも１つのスタンド間に設けられた厚み計を鋼板が通
過した時点で、被圧延材の板厚と、厚み計より前段スタ
ンドの圧延荷重を測定し、あらかじめ設定しておいた目
標板厚および目標圧延荷重との偏差をそれぞれ板厚偏差
および圧延荷重偏差として算出する。そして、これらの
板厚偏差と圧延荷重偏差とから被圧延材の変形抵抗推定
値の誤差を算出する。そののち、上記の板厚偏差および
算出した変形抵抗推定値の誤差とから、厚み計より下流
側の後段スタンドのロール間隔、ロール周速度の修正量
を算出し、それに基づいてロール間隔とロール周速度を
同時に修正することによって、板厚を高精度に制御す
る。 【００３６】以下に、本発明の圧延方法の具体的な内容
を、図面に基づいて説明する。 【００３７】図１は、本発明方法を実施する際に用いら
れる装置の構成例を示す図である。 【００３８】同図では、Ｆ1 〜Ｆ7 で示すように７台の
ロールスタンドが設置され、ロールスタンドには被圧延
材12が噛み込まれ圧延される。このとき、ロールスタン
ドＦ1に被圧延材12が噛み込まれる前に、演算器Ｉ14に
よって被圧延材12の各スタンド出口での目標板厚が算出
され、さらに被圧延材12の鋼種、目標板厚および温度か
らＦ1 〜Ｆ7 ロールスタンドのロール間隔、ロール周速
度および目標圧延荷重が算出される。 【００３９】次いで、前記ロール間隔、ロール周速度に
よってＦ1 〜Ｆ7 のロールスタンドで被圧延材12が圧延
されるように、圧下制御機構16Ａ〜16Ｇ、ワークロール
回転数制御機構18が設けられ制御される。 【００４０】さらにＦ3 、Ｆ4 スタンドには、圧延荷重
を測定するロードセル20Ｃ、20Ｄが各々設けられてお
り、これらのロードセルで測定された圧延荷重は前記演
算器Ｉ14の下流側に設けられた演算器■22に入力され
る。Ｆ4 スタンドとＦ5 スタンドの間には厚み計24が設
けられ、この厚み計24によって出力される信号も演算器
■22に入力される。 【００４１】演算器■22では、前記演算器Ｉ14で算出さ
れた目標圧延荷重と、ロードセル20で実測した圧延荷重
とを比較する。まず、Ｆ4 スタンドにおける変形抵抗の
予測値との誤差を算出する。圧延荷重Ｐと入口厚Ｈ、出
口厚ｈ、変形抵抗Ｋfmとの関係は、下記 (8)式となる。
ここで、△は実績値と設定計算時の目標値の偏差を表す
添字である。 【００４２】 【数８】 【００４３】具体的には、△Ｐ4 はＦ4 スタンドのロー
ドセル20よって検出され、また、△ｈ4 はＦ4 出口に設
置したスタンド間の厚み計24によって計測される。 【００４４】入口厚△Ｈ4 についてはＦ3 スタンドのロ
ードセルにて検出した圧延荷重偏差から、スタンドの剛
性係数Ｍを用いて下記 (9)式に基づいて推定できるが、
精度の面で必ずしも満足できない場合があり、△Ｈ4 ＝
０と仮定した方がよい場合がある。 【００４５】 【数９】 【００４６】前記 (8)および (9)式から変形抵抗推定値
の誤差はつぎの式で表せる。 【００４７】 【数10】 【００４８】下流スタンドＦ5 、Ｆ6 、Ｆ7 における変
形抵抗推定誤差による圧延荷重の推定誤差を予測演算す
る。また、変形抵抗の推定誤差については、次の式が成
立する。 【００４９】 【数11】 【００５０】このとき、下流スタンドの変形抵抗推定誤
差に起因する圧延荷重の推定誤差△Ｐdiはつぎの(12)式
で算出できる。 【００５１】 【数12】 【００５２】上記の圧延荷重推定誤差による板厚の設定
計算時の所定値からの偏差を推定し、最終スタンドＦ7
において、所定の製品厚となるようなロール間隔の修正
量を算出する。 【００５３】次いで、ロール間隔修正量△Ｓと板厚偏差
△ｈの関係式を導く。まず、圧延荷重については 【００５４】 【数13】 【００５５】と表される。また、板厚については公知の
ゲージメータ式から、 【００５６】 【数14】 【００５７】で表され、さらに(13)、(14)式から、 【００５８】 【数15】 【００５９】となる (但し、Ｑi ＝−∂Ｐ／∂hi) 。 【００６０】しかし、Ｆ5 スタンドについては、被圧延
材先端に対するロール間隔修正が時間的に間に合わない
ので、ロール間隔修正は行わず、Ｆ5 出口板厚偏差Δｈ
d5を下記(16)式から予測する。 【００６１】 【数16】 【００６２】次に、Ｆ6 、Ｆ7 スタンドのロール間隔を
修正して、Ｆ7 出口板厚を所定の厚さに制御する。この
とき、Ｆ6 、Ｆ7 のロール間隔をどのように修正するか
については種々考えられるが、特定のスタンドのロール
間隔の変更量が過大とならないように配慮する必要があ
る。そのため、Ｆ6 、Ｆ7 の出口厚偏差推定値Δｈd6、
Δｈd7を次のように設定する。 【００６３】 【数17】 【００６４】上記のように設定されると、Ｆ6 、Ｆ7 の
ロール間隔修正量ΔＳ6 、ΔＳ7 は(15)式から、次の(1
7)式で算出される。 【００６５】 【数18】【００６６】上記のロール間隔修正量に基づく修正と同
時にロール周速度の修正を行う必要があるが、修正すべ
きロール周速度Ｖi は下記の(18)式から算出される。但
し、式中のfiは先進率を示している。 【００６７】 【数19】 【００６８】以上の説明において、偏微分係数∂Ｐ／∂
ｈ、∂Ｐ／∂Ｈ、∂Ｐ／∂Ｋfmおよび先進率fiは設定計
算時に計算しておく。 【００６９】以上のように、演算器■22で演算が行われ
る。このようにして得られたロール間隔設定値の修正値
の信号は、演算器■22からＦ6 、Ｆ7 スタンドの圧下制
御機構16Ｆ、16Ｇへ送られて、Ｆ6 、Ｆ7 スタンドのロ
ール間隔を修正し、ロール周速度の修正値の信号は演算
器■22から、Ｆ6 、Ｆ7 スタンドのワークロール回転数
制御機構18Ｆ、18Ｇへ送られて、Ｆ6 、Ｆ7 スタンドの
ロール周速度の修正が行われ、板厚が修正される。 【００７０】なお、上記の説明では１台の厚み計が
Ｆ4 、Ｆ5 のスタンド間に設けられた場合で説明した
が、経済的に許されれば厚み計は多く設けることが望ま
しく、それにともなって板厚精度は向上する。また、ス
タンド数も７スタンドの場合で説明したが、本発明の圧
延方法の実施は７スタンドに限定されるものでない。 【００７１】 【実施例】図２は７スタンドの連続圧延における本発明
方法の効果の一例を示す図であり、（ａ）は板厚偏差の
推移を示し（但し、本発明方法での推移は点線で示
す）、（ｂ）および（ｃ）は本発明方法での圧下修正量
（ロール間隔修正量）およびロール周速修正割合を示し
ている。 【００７２】図２（ａ）には、板幅1050mm、板厚2.8mm
の鋼板を７スタンドの連続圧延機で圧延する際に、被圧
延材の温度に40℃の誤差が生じた場合に検出される各ス
タンドでの板厚偏差の計算例を示している。同図から、
従来の圧延方法では約 150μｍの板厚偏差が発生するこ
とが分かる。これに対し、本発明方法を実施した場合
は、第４スタンドＦ4 にて板厚偏差を検出し、図２
（ｂ）に示すように、Ｆ6 、Ｆ7 スタンドの圧下設定値
を修正することにより、Ｆ7 出口厚をほぼ目標値に制御
できる。なお、本発明方法では、Ｆ4 入口厚偏差が測定
できず、ΔＨ4 ＝０として計算したため、Ｆ4 出口で約
20μｍの板厚偏差が残る結果となっているが、従来の圧
延方法に比べ、顕著な効果を示している。 【００７３】ロール周速度について、図２（ｃ）に示す
ように修正し、被圧延材に過大な張力やループは発生す
ることはなく、安定な通板状態が確保できた。 【００７４】 【発明の効果】本発明の圧延方法によれば、圧延荷重の
実測値とスタンド間の板厚実測値とから下流側スタンド
における変形抵抗推定値の誤差を算出し、これに基づき
計算した下流側スタンドにおける板厚偏差推定値が零
（ゼロ）になるように、ロール間隔とロール周速度の設
定値を同時に修正するので、従来技術で問題となったロ
ール偏心等によるロール間隔の変化を圧延荷重の変動と
して実測するという不具合が回避でき、板厚偏差を減少
させて、板厚精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法を実施する際に用いられる装置の構
成例を示す図である。 【図２】７スタンドの連続圧延における本発明方法の効
果の一例を示す図である。 【図３】先行文献（公告公報）に示される技術内容を説
明する図である。 【符号の説明】 ２：スタンド、 ４：圧延荷重検出器 ６：圧下位置制御装置、 ８：回転数制御装置 10：演算装置、 12：被圧延材 14：演算器■、 16：油圧圧下制御機構 18：ワークロール回転数制御機構 20：ロードセル、 22：演算器■ 24：厚み計
成例を示す図である。 【図２】７スタンドの連続圧延における本発明方法の効
果の一例を示す図である。 【図３】先行文献（公告公報）に示される技術内容を説
明する図である。 【符号の説明】 ２：スタンド、 ４：圧延荷重検出器 ６：圧下位置制御装置、 ８：回転数制御装置 10：演算装置、 12：被圧延材 14：演算器■、 16：油圧圧下制御機構 18：ワークロール回転数制御機構 20：ロードセル、 22：演算器■ 24：厚み計
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．複数のスタンドを有する熱間連続圧延機において、
少なくとも１つのスタンド間に厚み計を設け、被圧延材
がこの厚み計を通過した時点でこの厚み計で被圧延材の
板厚を実測するとともに、この厚み計より上流側スタン
ドの圧延荷重を実測し、あらかじめ設定しておいた目標
板厚および目標圧延荷重との偏差をそれぞれ板厚偏差お
よび圧延荷重偏差として算出し、これらの板厚偏差と圧
延荷重偏差とから被圧延材の変形抵抗推定値の誤差を算
出して、次いで上記の板厚偏差および算出した変形抵抗
推定値の誤差とから、上記の厚み計より下流側スタンド
の出口板厚偏差を予測し、この出口板厚偏差に基づい
て、上記の厚み計より下流側スタンドのロール間隔とロ
ール周速度の設定値を同時に修正することを特徴とする
熱間連続圧延方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8165517A JP2697723B2 (ja) | 1996-06-26 | 1996-06-26 | 熱間連続圧延方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8165517A JP2697723B2 (ja) | 1996-06-26 | 1996-06-26 | 熱間連続圧延方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62054685A Division JPS63220915A (ja) | 1987-03-10 | 1987-03-10 | 熱間連続圧延方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09164412A JPH09164412A (ja) | 1997-06-24 |
| JP2697723B2 true JP2697723B2 (ja) | 1998-01-14 |
Family
ID=15813902
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8165517A Expired - Fee Related JP2697723B2 (ja) | 1996-06-26 | 1996-06-26 | 熱間連続圧延方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2697723B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5381740B2 (ja) * | 2010-01-21 | 2014-01-08 | 新日鐵住金株式会社 | 熱間圧延機の板厚制御方法 |
-
1996
- 1996-06-26 JP JP8165517A patent/JP2697723B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09164412A (ja) | 1997-06-24 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |