JP2978056B2 - Prediction method of contact wear between rolls of rolling mill - Google Patents

Prediction method of contact wear between rolls of rolling mill

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JP2978056B2
JP2978056B2 JP6119017A JP11901794A JP2978056B2 JP 2978056 B2 JP2978056 B2 JP 2978056B2 JP 6119017 A JP6119017 A JP 6119017A JP 11901794 A JP11901794 A JP 11901794A JP 2978056 B2 JP2978056 B2 JP 2978056B2
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信明 伊藤
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は圧延機のロール変形を正
確に予測する圧延機のロール間接触摩耗予測方法に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for predicting roll-to-roll contact wear of a rolling mill for accurately predicting roll deformation of the rolling mill.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、熱間圧延における製品の高寸法精
度化、高品質化ニーズから板クラウンおよび板形状が非
常に重要視されている。そのため、連続圧延における鋼
板等の圧延機のクラウンおよび形状の正確な制御は、圧
延材の製品を維持するばかりでなく圧延中のトラブルを
避けるためにも重要である。このため、連続圧延機の各
スタンドにロールベンデイング装置や可変クラウンロー
ルを設け、各スタンドにおいて、これらの操作量を調節
してクラウンおよび形状を目標値に制御することが行わ
れている。
2. Description of the Related Art In recent years, sheet crowns and sheet shapes have become very important due to the need for higher dimensional accuracy and higher quality of products in hot rolling. Therefore, accurate control of the crown and shape of a rolling mill such as a steel plate in continuous rolling is important not only to maintain the product of the rolled material but also to avoid trouble during rolling. For this reason, a roll bending device and a variable crown roll are provided in each stand of the continuous rolling mill, and in each stand, the amount of operation is adjusted to control the crown and the shape to target values.

【0003】一方、圧延荷重によるロールの撓みをキャ
ンセルするために、イニシャルクラウンロールを付ける
ことにより、圧延製品の板幅方向の厚み精度を高めるた
めに行われているが板材の板幅、厚さなどの圧延条件が
変化する場合には、別のクラウンロールに交換する必要
があるので、多種類のイニシャルクラウンを有するロー
ルを保有しておく必要があり、また、ロール交換のため
に圧延機の稼働率の低下を招き、さらに、圧延作業等の
進行に伴うロール摩耗と熱膨張のためロールのクラウン
が著しく変化するので、従来からロールを交換すること
なしに板材の板幅方向の厚み分布を制御する手段が要望
されている。
On the other hand, in order to cancel the deflection of the roll due to the rolling load, an initial crown roll is attached to improve the thickness accuracy of the rolled product in the strip width direction. When rolling conditions such as change, it is necessary to replace the roll with another crown roll, so it is necessary to hold a roll having various types of initial crowns, Since the roll ratio is significantly changed due to the roll wear and thermal expansion accompanying the progress of the rolling operation etc., the thickness distribution in the plate width direction of the plate material can be reduced without replacing the roll conventionally. There is a need for a means to control.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】そこで、圧延による板
クラウンや板形状並びに板センター厚制御でのロール変
形の正確な予測を行うことは重要であることから、ロー
ル変形を計算する上で、ロールプロフィールの正確な値
を与えることは必須である。一方、ロールプロフィール
のオンライン計測は一般に困難であり、特にバックアッ
プロール及び中間ロールなどは従来においては困難であ
るという問題がある。
Therefore, since it is important to accurately predict the roll deformation by controlling the crown and shape of the plate and the thickness of the plate center by rolling, the roll deformation must be calculated. It is imperative to give the exact value of the profile. On the other hand, online measurement of a roll profile is generally difficult, and in particular, there is a problem that a backup roll and an intermediate roll are conventionally difficult.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上述したような問題を解
消するべき、発明者らは鋭意開発を重ねた結果、圧延機
のワークロール間、ワークロールとバックアップロール
間、ワークロールと中間ロール間及び中間ロールとバッ
クアップロール間等での回転するロール間の摩耗をロー
ル間接触域でのロール偏平量に基づくロール間接触荷重
分布を求め、このロール間接触荷重分布の関数としてロ
ール摩耗量を求めるロール間接触摩耗予測方法を提供す
ることにある。本発明の要旨とするところは、圧延機の
ロール間接触長モデル及びロール間偏平量モデル或いは
ロール変位の実測値によりロール間接触域及び接触域内
でのロール間偏平量を求め、これらを基に圧延における
ロール摩耗量を求めると共に、ロール交換後の圧延毎に
前記求めたロール摩耗量分布を重ね合わせて、その時点
でのロール摩耗量を求めることを特徴とする圧延機のロ
ール間接触摩耗予測方法にある。
Means for Solving the Problems To solve the above-mentioned problems, the inventors have made intensive developments, and as a result, have found that between a work roll of a rolling mill, between a work roll and a backup roll, and between a work roll and an intermediate roll. The wear between the rotating rolls, such as between the intermediate roll and the backup roll, is determined by determining the distribution of the contact load between the rolls based on the roll flatness in the contact area between the rolls, and determining the roll wear as a function of the distribution of the contact load between the rolls. An object of the present invention is to provide a method for predicting contact wear between rolls. The gist of the present invention is to obtain a roll-to-roll contact area and a roll-to-roll flatness in a contact area based on an actual measured value of a roll-to-roll contact length model and a roll-to-roll flatness model or a roll displacement of a rolling mill. Roll wear in rolling is obtained, and the obtained roll wear distribution is superimposed for each roll after the roll change, and the roll wear at that time is obtained to estimate the contact wear between rolls of a rolling mill. In the way.

【0006】以下本発明について図面に従って詳細に説
明する。図1は圧延時に生ずるワークロール撓み状態を
示す概念図である。図1に示すように、4重のロールを
備えた圧延機において、板材1を圧延するワークロール
2とワークロール2に接して、これを補強するバックア
ップロール3とより構成される。この構成において圧延
を行った場合は、圧延荷重が上下バックアップロール3
に付加され、ワークロール2とバックアップロール3は
完全に接触し、ロール間接触荷重分布を生じ無負荷時に
存在していたロールギャップの幅方向分布はワークロー
ル2からバックアップロール3間の接触面に作用する荷
重の幅方向分布を通じて ワークロールの撓みに影響を
及ぼす。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a conceptual diagram showing a work roll bending state generated during rolling. As shown in FIG. 1, in a rolling mill provided with four rolls, a work roll 2 for rolling a sheet material 1 and a backup roll 3 for contacting and reinforcing the work roll 2 are provided. When rolling is performed in this configuration, the rolling load is reduced to the upper and lower backup rolls 3.
The work roll 2 and the backup roll 3 are completely in contact with each other, and a contact load distribution between the rolls is generated, and the width distribution of the roll gap existing at the time of no load is changed to a contact surface between the work roll 2 and the backup roll 3. It affects the deflection of the work roll through the distribution of the applied load in the width direction.

【0007】図2は圧延時でのワークロールおよびバッ
クアップロールに加わる荷重分布並びにロール間偏平を
示す説明図である。図2に示すように、板材を圧延する
ワークロール2とワークロール2を補強するバックアッ
プロール3に生ずるロール間接触荷重分布4はワークロ
ールに加わる荷重分布5によりロール軸心撓みを生ず
る。符号6はロール間偏平が無い場合のバックアップロ
ール下面プロフィールであり、7はロール間偏平が無い
場合のワークロール上面プロフィール、8はロール間偏
平が有る場合のロール境界プロフィール、9はロール間
偏平量である。
FIG. 2 is an explanatory view showing a distribution of loads applied to a work roll and a backup roll during rolling and flattening between rolls. As shown in FIG. 2, the contact load distribution 4 between the rolls generated in the work roll 2 for rolling the plate material and the backup roll 3 for reinforcing the work roll 2 causes a roll shaft center deflection due to the load distribution 5 applied to the work roll. Reference numeral 6 denotes a backup roll lower surface profile when there is no inter-roll flattening, 7 denotes a work roll upper surface profile when there is no inter-roll flattening, 8 denotes a roll boundary profile when there is inter-roll flattening, and 9 denotes an inter-roll flattening amount. It is.

【0008】図3は6重ロールスタンドの圧延方向断面
図である。図3に示すように、非圧延時のロールキス状
態での6重ロールスタンドの場合であって、ロール組は
上下バックアップロールを備えたバックアップロール3
と上下ワークロールを備えたワークロール2とから成る
以外に付加的に更に上下中間ロールから成る中間ロール
6が設けられている。この上下ワークロールの間で板材
1を圧延するためのロール間隙が形成され圧延が行われ
る。これら中間ロール間での圧延摩耗を生ずるものであ
る。
FIG. 3 is a sectional view of a six-roll stand in the rolling direction. As shown in FIG. 3, in the case of a six-roll stand in a roll kiss state during non-rolling, the roll set is a backup roll 3 having upper and lower backup rolls.
In addition to the work roll 2 having the upper and lower work rolls, an intermediate roll 6 is further provided, which is composed of upper and lower intermediate rolls. A roll gap for rolling the plate 1 is formed between the upper and lower work rolls, and rolling is performed. Rolling wear occurs between these intermediate rolls.

【0009】図4はロール軸方向長さにおけるロールプ
ロフィール及び圧延荷重分布状況を示す説明図である。
図4(A)はロール軸方向長さ(x)とロールプロフィ
ール(Rp)との関係を示し、初期カーブから圧延を重
ねることにより、ロール摩耗が生ずるもので、そこ関係
は図4(B)に示すロール軸方向長さ(x)と圧延荷重
分布(P)に示すようなロール間接触荷重と相関するも
のである。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a roll profile and a rolling load distribution state in the roll axial direction length.
FIG. 4A shows the relationship between the length (x) in the roll axis direction and the roll profile (Rp). Rolling is caused by repeating rolling from the initial curve, and the relationship is shown in FIG. And the contact load between rolls as shown in the rolling load distribution (P) shown in FIG.

【0010】而して、本発明において、ある一の鋼板の
圧延条件に対して、ロール間接触長モデル及びロール間
偏平量モデル或いはロール変位の実測値によりロール間
の接触域及び接触域内でのロール偏平量δ、すなわち、
2ロール間の軸心接近量は、 δ=δ(x) …… (1) ただし、xはロール軸方向座標また、ロール間接触荷重
分布P(x)は、 P(x)=K・δ(x) …… (2) ただし、Kはロール間バネ定数、この鋼板の圧延におけ
るロール摩耗量△Rpは、 △Rp(x)=C・W・P(x) …… (3) ただし、C:摩耗係数 W:圧延中のロール回転回数 そして、ロール間接触している、それぞれのロールで独
立に計算した結果をロール交換後鋼板圧延毎に上述
(1)〜(3)式で計算された摩耗量分布を重ね合わせ
て、その時点でのロール摩耗量として求める。
According to the present invention, the contact area between the rolls and the contact area between the rolls are determined based on the roll-to-roll contact length model and the inter-roll flatness model or the actual measured value of the roll displacement with respect to a certain steel sheet rolling condition. Roll flatness δ, that is,
The amount of approach of the axis between the two rolls is δ = δ (x) (1) where x is the coordinate in the roll axis direction, and the contact load distribution P (x) between the rolls is P (x) = K · δ (X) ... (2) where K is the spring constant between the rolls, and the roll wear に お け る Rp in the rolling of the steel sheet is: RRp (x) = CWP (x) (3) C: Wear coefficient W: Number of roll rotations during rolling And the results calculated independently for each roll that is in contact between the rolls are calculated by the above formulas (1) to (3) for each rolled steel sheet after roll replacement. The obtained wear amount distribution is superimposed to obtain the roll wear amount at that time.

【0011】このようにして、圧延機のワークロール
間、ワークロールとバックアップロール間、ワークロー
ルと中間ロール間及び中間ロールとバックアップロール
間等での回転するロール間の摩耗をロール間接触域での
ロール偏平量に基づくロール間接触荷重分布を求め、こ
のロール間接触荷重分布の関数としてロール摩耗量を求
めることにより、板クラウン・形状や板センター厚制御
でのロール変形予測に役立ち、また、ロールを計算する
上でロールプロフィールの正確な値を得ることが可能と
なる。一方、ロールプロフィールのオンライン計測は困
難であることから、特にバックアップロールや中間ロー
ルなどでの予測する上で重要な役割を果たすものであ
る。
In this manner, wear between rotating rolls such as between work rolls of a rolling mill, between work rolls and backup rolls, between work rolls and intermediate rolls, and between intermediate rolls and backup rolls is reduced in the contact area between rolls. By calculating the roll-to-roll contact load distribution based on the roll flatness of the roll, and calculating the roll wear amount as a function of this roll-to-roll contact load distribution, it is useful for predicting roll deformation in controlling the crown / shape and center thickness of the roll. In calculating the roll, it is possible to obtain an accurate value of the roll profile. On the other hand, since online measurement of a roll profile is difficult, it plays an important role in predicting, particularly, a backup roll and an intermediate roll.

【0012】[0012]

【発明の効果】以上述べたように、本発明による圧延機
のロール間接触モデル及びロール間偏平量モデル或いは
ロール変位の実測値によりロール間接触域及び接触域内
でのロール間偏平量を求め、この求めた値に基づきロー
ル間接触荷重分布を求めて、この板材の圧延時のロール
摩耗量を求めると共に、ロール交換後の圧延毎に前記求
めたロール摩耗量分布を重ね合わせて、その時点でのロ
ール摩耗量を求める計算方法を採用することにより、圧
延機の摩耗量を高精度で正確に把握することが出来、こ
れによってロールプロフィール予測やミルストレッチに
よる板厚予測等が可能となり、熱間圧延における製品の
高精度、高品質を図ることが出来る優れた効果を奏する
ものである。
As described above, the contact area between the rolls and the flatness between the rolls in the contact area are obtained from the inter-roll contact model and the inter-roll flatness model of the rolling mill according to the present invention or the actual measured value of the roll displacement. The roll-to-roll contact load distribution is obtained based on the obtained value, and the roll wear amount at the time of rolling the sheet material is obtained, and the roll wear amount distribution obtained at each rolling after the roll replacement is superimposed, and at that time, By adopting the calculation method for calculating the amount of roll wear, it is possible to accurately and accurately grasp the amount of wear of the rolling mill, thereby enabling roll profile prediction, sheet thickness prediction by mill stretching, etc. An excellent effect of achieving high precision and high quality of the product in rolling is achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】圧延時に生ずるワークロール撓み状態を示す概
念図、
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a work roll bending state generated during rolling;

【図2】圧延時でのワークロールおよびバックアップロ
ールに加わる荷重分布並びにロール間偏平を示す説明
図、
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a load distribution applied to a work roll and a backup roll during rolling, and flatness between rolls;

【図3】6重ロールスタンドの圧延方向断面図、FIG. 3 is a sectional view in the rolling direction of a six-roll stand,

【図4】ロール軸方向長さにおけるロールプロフィール
及び圧延荷重分布状況を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a roll profile and a rolling load distribution state in a roll axial direction length.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 板材 2 ワークロール 3 バックアップロール 4 ロール間接触荷重分布 5 ワークロールに加わる荷重分布 6 ロール間偏平が無い場合のバックアップロール下面
プロフィール 7 ロール間偏平が無い場合のワークロール上面プロフ
ィール 8 ロール間偏平が有る場合のロール境界プロフィール 9 ロール間偏平量
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Plate material 2 Work roll 3 Backup roll 4 Contact load distribution between rolls 5 Load distribution applied to work roll 6 Backup roll lower surface profile when there is no flatness between rolls 7 Work roll upper surface profile when there is no flatness between rolls 8 Flatness between rolls Roll boundary profile when there is 9 Flatness between rolls

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 圧延機のロール間接触長モデル及びロー
ル間偏平量モデル或いはロール変位の実測値によりロー
ル間接触域及び接触域内でのロール間偏平量を求め、こ
れらを基に圧延におけるロール摩耗量を求めると共に、
ロール交換後の圧延毎に前記求めたロール摩耗量分布を
重ね合わせて、その時点でのロール摩耗量を求めること
を特徴とする圧延機のロール間接触摩耗予測方法。
1. A roll-to-roll contact area and a roll-to-roll flatness in a contact area are obtained from a roll-to-roll contact length model and a roll-to-roll flatness model or an actual measured value of roll displacement. As well as the quantity
A method for predicting contact wear between rolls of a rolling mill, wherein the roll wear amount distribution obtained at the time is obtained by superimposing the roll wear amount distribution obtained for each roll after the roll change.
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