JP3313507B2 - 連続熱間圧延設備における巻取装置 - Google Patents

連続熱間圧延設備における巻取装置

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JP3313507B2 JP09288294A JP9288294A JP3313507B2 JP 3313507 B2 JP3313507 B2 JP 3313507B2 JP 09288294 A JP09288294 A JP 09288294A JP 9288294 A JP9288294 A JP 9288294A JP 3313507 B2 JP3313507 B2 JP 3313507B2
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透 近藤
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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、連続熱間圧延設備(ホ
ットストリップミル)における巻取装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】連続熱間圧延設備におけるストリップの
巻取に際しては、 .ストリップの先端が最終スタンドを通過してから巻
き取りマンドレルに巻き付く迄の間のストリップ案内 .ストリップの先端が巻き取りマンドレルに巻き付い
た後からストリップ尾端が最終スタンドを通過する直前
までの間のストリップ案内 .ストリップの尾端が最終スタンドを通過してから巻
き取りマンドレルに巻き付く迄の間のストリップ案内 の各々でストリップに適正な張力を付与し且つ蛇行や波
動等を防止して、巻き取りマンドレルに適正な巻締まり
力と巻姿で巻き取られるように制御しなければならな
い。しかし、従来から種々の巻取方法が提案されてきた
が万全でなく多くの課題を残したままであった。
【0003】例えば、特開昭58−77717号、特開
平5−69040号公報等で紹介されている技術は、巻
取機前のストリップ先端の誘導及びストリップ尾端が仕
上圧延機を抜けた後のバックテンションの保持の役割を
するピンチロールと、ストリップのセンタリングの役割
をするサイドガイドの直前に、ストリップ先端が巻取機
に巻き付く前にホットランテーブル上のストリップのた
るみ吸収と、巻き取り終盤にストリップ尾端が仕上圧延
機を抜けた後のバックテンション保持の役割をするピン
チロールを配置することが開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記した従来のホット
ストリップミルの圧延材巻取方法における問題点は、 1).前記との案内で共通して、ストリップの蛇行
が改善されずサイドガイドによりストリップエッジが曲
げ、切り欠き、摺り掻き疵、反り等の損傷を受けるだけ
でなく巻姿がテレスコープや竹の子状になる等の問題を
有していた。特に板厚が薄いストリップではこの問題が
顕在化する。更に、巻き取り張力の調整を該ピンチロー
ルの圧下力または駆動トルクの可変制御で行うには、制
御幅が狭く、圧延中である前記の案内と圧延終了後の
前記の案内とを区分して大きく可変することが甚だ困
難であり、しかもストリップの板厚みに応じて微調整す
ることもできなかった。
【0005】2).前記の案内つまりストリップ尾端
が仕上圧延機を抜けた後、サイドガイドの直前に配置さ
れたピンチロールにおいて、図2に示すように該ピンチ
ロールの前面にストリップがループを形成し、その為に
ストリップが斜めにピンチロールに噛み込んでいき絞り
込みが発生したり、またストリップのループが二枚折れ
となりピンチロールで噛み込んでいき、製品に有害な欠
陥を発生させてしまう。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するものであって、連続熱間圧延設備において、熱間仕
上圧延機と巻取装置間のランアウトテーブルの冷却装置
に続いて、凹状クラウンの上ロールを上流側にオフセッ
トした第1ピンチロール、ディスクロール式サイドガイ
ド、凸状クラウンの上ロールを下流側にオフセットして
巻取装置にストリップを変曲案内する第2ピンチロール
を順次設けたことを特徴とする連続熱間圧延設備におけ
る巻取装置である。
【0007】
【作用】以下本発明を詳細に説明する。先ず、設備レイ
アウトの技術的意義について述べると、 1.第1ピンチロールオフセットの意義は、凹クラウン
とした第1ピンチロールの上ロールを上流側にオフセッ
トする事により上ロールがストリップを押さえた状態で
は、ストリップはパスラインより下方へ押し込まれ、ス
トリップループをならし且つ凹クラウンによる求心作用
が働き、ストリップの蛇行を防止し斜めに第1ピンチロ
ールに噛み込んで絞り込みが発生したり、ストリップの
ループが二枚折れとなって第1ピンチロールに噛み込ん
で製品に有害な欠陥を発生させるのを防止する。更に、
この下流のディスクロール式サイドガイドには、本来の
ストリップ幅ガイド機能のみを十分に発揮させて、サイ
ドガイドによる前記ストリップエッジの曲げ、切り欠
き、摺り掻き疵、反り等の損傷を確実に防止する。
【0008】2.第2ピンチロールオフセットの意義
は、凸クラウンとした第2ピンチロールの上ロールを下
流側にオフセットする事により前記サイドガイドからセ
ンタリングされて送られてきたストリップを上ロールで
押さえてマンドレル方向に進路を変更し且つストリップ
ループをならし、また凸クラウンによりマンドレルに向
かうストリップに幅方向求心力を付与して、マンドレル
への或いは、既巻き付きコイル外周へのフィツティング
を良好に維持せしめ巻姿を良好にする。
【0009】以下本発明の熱間連続圧延設備における巻
取装置の具体例を詳細に説明する。図1に熱間連続圧延
設備の全体構成と制御ブロック線図を示す。仕上げ圧延
機1にて所望の板厚・板幅に圧延されたストリップは、
ホットランテーブル2において、目標巻取温度に冷却さ
れた後、後続して設けられた巻取機3にてコイル状に巻
取られる。ここで、巻取機前には良好な巻形状のコイル
を確保するために、ストリップのセンタリングの役割を
するサイドガイド4,5を設ける。サイドガイド4及び
5の間に第1ピンチロール6を配設し、サイドガイド5
の出側に第2ピンチロール7を配設して、ストリップ先
端の巻取機3への誘導およびストリップ尾端が仕上圧延
機を抜けた後のバックテンションの保持の役割を与えて
いる。
【0010】第1ピンチロール6は上ロールを上流側
(仕上圧延機側)にオフセットし、上ロール及び下ロー
ルはロールカーブを中央域に凹クラウンを有するものと
する。第2ピンチロール7は上ロールを下流側(巻取機
側)にオフセットし、上ロール及び下ロールはロールカ
ーブを凸とする。巻取装置でストリップをコイル状に巻
き取るが、仕上圧延機抜け後の第1ピンチロール6の前
面に発生するストリップループが斜めに噛み込んで絞り
込みが発生したり、ストリップのループが二枚折れとな
り第1ピンチロール2に噛み込んだりすることなく、安
定して良好な製品コイルを得ることができる。
【0011】ディスクロール式サイドガイド4,5は、
各々一対のストリップ幅ガイドを有し内側にディスクロ
ールを配列し、スクリュー式拡縮装置(図示せず)によ
りストリップの幅に応じてガイド幅を調整設定される。
スクリュー式拡縮装置は上流側に設けた板幅計8からの
実測板幅値に基づいて作動する。又、ピンチロールの圧
下機構15は、シリンダによる押し付け機構と上下ロー
ル間ギャップの調整機構を有しており、ピンチロール圧
下力の調整作動する。
【0012】次にこれらの装置を制御する制御システム
のブロック線図を説明する。上位計算機14より板厚、
板幅、材質、巻取温度、目標張力が与えられ、圧下力制
御器13で圧下力が算出設定され、ピンチロール制御器
11よりピンチロール圧下機構に圧下力が指示されシリ
ンダによる押し付け力と上下ロール間ギャップが制御さ
れる。又、同様に張力負荷配分器12にてピンチロール
負荷配分比が算出設定され、ピンチロール駆動モーター
16によりピンチロール張力が負荷配分制御される。更
に、サイドガイド幅制御器10で上位計算機からの板幅
情報(図示ぜず)で巻取前にサイドガイド幅を初期設定
し、ストリップが巻取機3に巻き付き巻付信号18が発
生したら、幅計8の幅測定値でサイドガイド幅が制御さ
れる。又、仕上最終スタンドのロードオン・オフ信号1
7と巻付信号18との組み合わせ各制御の切替えタイミ
ングが作られる。
【0013】上記のような装置の構成によって、第1と
第2ピンチロールの巻き取り張力負荷配分ができ、前記
の如く、第1と第2のピンチロールは各々単独で巻き取
り張力を幅広く制御できるので目標巻き取り張力に応じ
て負荷配分を設定することができる。
【0014】上記第1と第2ピンチロールの巻き取り張
力負荷配分については、図3のグラフにその時間的推移
が示してある。そして第1と第2ピンチロールの巻き取
り張力負荷配分における、ストリップの尾端が最終スタ
ンドを通過してから後の設定については、(1)式で算
出してストリップの先端・後端の位置に応じた巻き取り
張力の負荷配分を設定する。その結果、図3の「仕上最
終スタンド オフ」と「巻取機オフ」間のグラフの推移
のようになる。1 =G×l/L, R2 =l−R1 ・・・(1)1 :第1ピンチロール負荷配分比 G :仕上最終スタンドオフ時の負荷配分初期値 G=f(板厚、板幅、材質、巻取温度) R2 :第2ピンチロール負荷配分比 l :仕上最終スタンド〜ピンチロール間にあるストリ
ップ長さ L :仕上最終スタンド〜ピンチロール間の幾何学的距
【0015】
【実施例】以下に本発明の熱間連続圧延設備における巻
取装置を使用した具体的な巻取制御例を説明する。 1.ストリップ先端が最終スタンドを出て巻取装置に到
達するまでの制御仕上最終スタンドのロードオン・オフ
信号17がオン信号を発するとストリップが圧延されだ
したことを示し、上位計算機14からの目標張力、材
質、巻取温度の情報より圧下力制御器13でピンチロー
ル6,7の圧下力が算出設定される。この際のピンチロ
ール圧下力はシリンダによる押し付け力と上下ロール間
ギャップ(板厚−α)の両方が設定される。又、上位計
算機14からの板幅情報でサイドガイド4,5の幅がサ
イドガイド幅制御器10で設定制御される。又、ピンチ
ロール制御器11に仕上最終スタンド1の速度が速度計
19より入力され、ピンチロール6,7の回転速度が制
御される。この状態でストリップの巻取機3への到達を
待つ。
【0016】 2.ストリップ先端が巻取装置に巻き付いてからストリ
ップ後端が最終スタンドを抜けるまでの制御 巻付信号18がオン信号を発すると、ストリップが巻取
装置に到達したことを示し、ピンチロール制御器11は
圧下力が一定になるように入力される厚計9からの厚偏
差信号に応じ圧下機構15のロール開ギャップを調整作
動する。又、ピンチロール制御器11は、ピンチロール
駆動モーター16の電流を検出しピンチロールの発生張
力が零から−βkgとなるように調整制御する。更に、
サイドガイド幅制御器10は幅計8からの幅偏差信号に
応じサイドガイド幅を調整制御する。
【0017】 3.ストリップ後端が最終スタンドを抜けて巻取装置に
巻き付くまでの制御 仕上最終スタンドのロードオン・オフ信号17がオン信
号を発するとストリップが仕上最終スタンドを抜けたこ
とを示し、張力負荷配分器12はピンチロール6,7の
各々の張力負担率を(1)式で順次算出設定し、ピンチ
ロール制御器11に対し張力制御量を与え、所望の張力
負荷配分比になるように制御する。又、ピンチロール制
御器11は圧下力が一定になるように入力される厚計9
からの厚偏差信号に応じ圧下機構15のロール間ギャッ
プを調整作動する。又、ピンチロール制御器11は、ピ
ンチロール駆動モーター16の電流を検出しピンチロー
ルの発生張力が零からβkgとなるように調整制御す
る。更に、サイドガイド幅制御器10は幅計8からの幅
偏差信号に応じサイドガイド幅を調整制御する。以上の
巻取制御方法を実施した結果の一例を図3から図5に示
す。
【0018】
【発明の効果】本発明は、前記構成によって、前記と
の案内で共通して、ストリップの蛇行を改善しサイド
ガイドによるストリップエッジの曲がり、切り欠き、摺
り掻き疵、反り等の損傷を完全に防止するだけでなく、
薄厚のストリップでも巻形状にテレスコープや竹の子状
の発生を皆無にするものである。更に、巻き取り張力の
調整を該ピンチロールの圧下力をシリンダによる押し付
け力と上下ロール間ギャップの両方で行うので、制御幅
が広く、圧延中である前記の案内と圧延終了後の前記
の案内とを区分して大きく可変設定することができる
もので、しかもストリップの板厚みに応じて微調整する
ことが任意に可能であり、ストリップ全長を良好な巻締
めコイルに巻き取ることを実現せしめたものである。
【0019】又、前記の案内つまりストリップ尾端が
仕上圧延機を抜けた後、該ピンチロールの前面にストリ
ップがループを形成しても斜めにピンチロールに噛み込
むことなく絞り込みを皆無にし、またストリップのルー
プが二枚折れとなりピンチロールに噛み込むこともなく
円滑にストリップを通板案内し、良好な巻き取り作業を
維持することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の設備レイアウトとこれらを制御する制
御装置(ブロック線図)の1実施例を示す説明図であ
る。
【図2】ピンチロール前に発生するストリップの波動を
示す図である。
【図3】ストリップに作用される張力の付与状態を示す
グラフである。
【図4】サイドガイド幅の挙動を示す図である。
【図5】上下ピンチロール間ギャップの挙動を示す図で
ある。
【符号の説明】 1 仕上圧延機 2 ホットランテーブル 3 巻取機 4 サイドガイド 5 サイドガイド 6 第1ピンチロール 7 第2ピンチロール 8 幅計 9 厚み計 10 サイドガイド幅制御器 11 ピンチロール制御器 12 張力負荷配分器 13 圧下力制御器 14 上位計算機 15 圧下機構 16 ピンチロール駆動モーター 17 仕上最終スタンドのロードオン・オフ信号 18 巻取機の巻付信号 19 仕上最終スタンド速度計
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B21C 47/00 B21C 47/34

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 連続熱間圧延設備において、熱間仕上圧
    延機と巻取装置間のランアウトテーブルの冷却装置に続
    いて、凹状クラウンの上ロールを上流側にオフセットし
    た第1ピンチロール、ディスクロール式サイドガイド、
    凸状クラウンの上ロールを下流側にオフセットして巻取
    装置にストリップを変曲案内する第2ピンチロールを順
    次設けたことを特徴とする連続熱間圧延設備における巻
    取装置。
JP09288294A 1994-04-07 1994-04-07 連続熱間圧延設備における巻取装置 Expired - Lifetime JP3313507B2 (ja)

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