JP3389841B2 - リバース圧延法 - Google Patents
リバース圧延法Info
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Description
の往復圧延を自動で行うリバース圧延法に関し、例え
ば、リバーシング・ミルを用いてH形鋼粗圧延材に複数
パスの往復圧延を自動で行う際に、非圧延時間を短縮し
て圧延能率の向上を図ることができるリバース圧延法に
関する。
ジャーミル2により構成されるリバーシング・ミルを用
いた、H形鋼の自動中間圧延工程を模式的に示す。
に、起動、ミル噛込み、加速、圧延速度維持、
減速、ミル抜けおよび停止、ミル設定替えの間の
待機およびミル設定替え完了後の起動(リバース圧
延)を順に行い、以下、〜の手順を繰り返すことに
より、複数パスの往復圧延を行って、所定の寸法のH形
鋼中間圧延材に圧延する。なお、本明細書においては、
粗圧延を終了した圧延材をH形鋼粗圧延材といい、粗圧
延および中間圧延をともに終了した圧延材をH形鋼中間
圧延材というものとする。
定替えの一例を示す説明図であって、図16は粗ユニバー
サルミル1の縦断面図である。
形鋼粗圧延材5に対して例えば19パスのリバース圧延を
行う際に、粗ユニバーサルミル1の垂直ロール3a、3bの
場合にはそのロール間隙を1〜19回に分け、1パス目:
a1(mm)、2パス目:a2 (mm)、・・・、19パス目:a19(m
m) というように徐々に狭めてゆくパススケジュールを
予め設定しておき、このパススケジュールに基づいて垂
直ロール3a、3bのロール間隙の変更を行うことを意味す
る。水平ロール4a、4bについても同様にロール間隙の変
更を行う。
れている粗ユニバーサルミル1の水平ロール4a、4bとエ
ッジャーミル2の水平ロール6a、6bとを経時的に示す正
面図であり、図18(a) 〜図18(c) はミル設定替えが行わ
れている粗ユニバーサルミル1の垂直ロール3a、3bを経
時的に示す斜視図である。これらの図面を参照しなが
ら、ミル設定替えの状況を経時的に説明する。
れぞれの駆動機構M,Mにより回転駆動される水平ロー
ル4a、4bと水平ロール6a、6bとは、ともに所定のロール
間隙を有してH形鋼粗圧延材5の圧延を行い、圧延を行
われたH形鋼粗圧延材5は図17(c) に示すようにエッジ
ャーミル2をミル抜けした後に停止し、この間に水平ロ
ール6a、6bのロール間隙がパススケジュールに基づいて
圧下機構Mにより狭められ、図17(d) に示すように噛込
みおよびリバース圧延が行われる。
により回転駆動される垂直ロール3a、3bは、ともに所定
のロール間隙を有してH形鋼粗圧延材5の圧延を行い、
圧延を行われたH形鋼粗圧延材5が図18(b) に示すよう
に粗ユニバーサルミル1をミル抜けした後に、垂直ロー
ル3a、3bのロール間隙がパススケジュールに基づいて狭
められ、図18(c) に示すように噛込みおよびリバース圧
延が行われる。
ミル1、エッジャーミル2それぞれのロール間隙の変更
だけでなく、H形鋼粗圧延材5を圧延ロールに適正に導
くためのウェブガイドやサイドガイドの間隙の変更も行
われる。図19は、ウェブガイド7、サイドガイド8をと
もに示す粗ユニバーサルミル1、エッジャーミル2それ
ぞれの説明図であり、図19(a) は正面図、図19(b) は上
面図である。
ススケジュールに応じて、粗ユニバーサルミル1の水平
ロール4a、4bおよび垂直ロール3a、3bと、エッジャーミ
ル2の水平ロール6a、6bとのそれぞれのロール間隙が狭
められるとともに、ウェブガイド7、サイドガイド8そ
れぞれの間隙も狭められる。
ド7、サイドガイド8それぞれの間隙変更に要する時間
よりも圧延ロールのロール間隙の変更に要する時間のほ
うが長い。そのため、ミル設定替えに要する時間は、ロ
ール間隙の変更量や各ロールの移動速度等に支配され、
パススケジュールに応じた長短がある。通常のリバーシ
ング・ミルの場合には、ミル設定替えに要する時間は、
最短:1.5 秒であり最長:5.0 秒であった。
よる噛込みは、圧延材の適正な噛込みを確保するため
に、ミル設定替えが完了した後に行う必要がある。ま
た、ミル抜け後の減速や起動後の加速等にも、所定の時
間が必要となる。
圧延におけるミル噛込みまでの非圧延時間 (本明細書に
おいては、「リバース時間」といい、各パスにおけるリ
バース時間の総和を「総非圧延時間」という。) は、圧
延材の加減速に要する時間(本明細書においては、「加
減速時間」という。)と停止時間との和として決定さ
れ、ミル設定替えに必要となる時間 (本明細書において
は「ミル設定替え必要時間」という。) 以上の時間に設
定されていた。従来は、安全を見込んで、パススケジュ
ールに関係なく、ミル設定替え必要時間の最長時間より
も長い固定値 (例えば6.7 秒) としていた。
来のリバース圧延法によると、直接的に圧延を行う時間
ではないリバース時間の短縮を図ることができないため
に総非圧延時間を低減できず、リバーシング・ミルの圧
延能率の低下を余儀なくされていた。
ルに関係のない固定値としていたために、ミル設定替え
必要時間が少ないパスにおいては、その分だけH形鋼粗
圧延材の停止時間が増加することにより、リバース時間
を増加させる一因となっていた。
スケジュールの進行に伴って圧延材長さが長くなるとH
形鋼粗圧延材が接触するテーブルローラ数が増加するた
めに、大きくなる。したがって、パススケジュールの進
行に伴って自然にH形鋼粗圧延材の加減速時間は減少す
るものの、リバース時間が固定値であったために、この
点からも、リバース時間を増加させていた。
時間および停止時間それぞれの余剰分の総和だけ、リバ
ース時間を短縮できないことになり、リバーシング・ミ
ルの圧延能率を低下させる主な原因となっていた。
ミルの圧延能率の向上を図ることができるリバース圧延
法を提供することであり、より具体的には、例えば粗ユ
ニバーサルミルとエッジャーミルとの組合せにより構成
されるリバーシング・ミルを用いてH形鋼粗圧延材に複
数パスの往復圧延を自動で行う際に、総非圧延時間を短
縮して圧延能率を向上することができるリバース圧延法
を提供することである。
リバース時間を最短に短縮することにより上記目的の達
成を図ることを意図し、鋭意検討を重ねた結果、以下に
列記する知見〜知見を得ることができ、これらの知
見〜知見に基づいて本発明を完成した。
ジュールによりリバース圧延を行うが、このようなパス
スケジュールの進行により、ミル設定替え必要時間は徐
々に減少する。このミル設定替え必要時間は、各パス毎
に、パススケジュールに基づいた計算値、または実測に
基づいたテーブル値として、圧延開始前に求めておくこ
とが可能である。
に応じて、H形鋼粗圧延材の長さは徐々に増加する。圧
延材長さが増加すると、H形鋼粗圧延材に接触するテー
ブルローラ数が増加し、H形鋼粗圧延材が接触する全テ
ーブルローラから受ける抵抗または駆動力の総和が増加
するため、ミル抜け後の減速度や必要な噛込み速度への
加速度が増加する。この圧延材長さも、各パス毎に、パ
ススケジュールに基づいた計算値、または実測に基づい
たテーブル値として、圧延開始前に求めておくことがで
きる。
鋼粗圧延材の加減速時間と停止時間との和として、ミル
設定替え必要時間よりも大きくなるように決定される。
そこで、これらの時間を各パス毎に正確に求め、各パス
毎に求めたミル設定替え必要時間および圧延材長さに基
づいて、各パスにおける加減速時間、さらには停止時間
を適宜決定することにより、各パス毎のリバース時間を
短縮、望ましくは最小とすることができる。これによ
り、各パスにおけるリバース時間の総和を低減または最
小とすることができ、リバーシング・ミル全体の圧延能
率の向上を図ることができる。
粗圧延材が粗ユニバーサルミルに噛込む場合には、リバ
ース時間の短縮とともに所定の噛込み速度の維持をも考
慮して、H形鋼粗圧延材の加減速時間を制御し、一方、
ミル抜け後にH形鋼粗圧延材がエッジャーミルに噛込む
場合には、リバース時間の短縮を優先して、H形鋼粗圧
延材の停止時間を制御することが、安定した圧延を行っ
てリバーシング・ミル全体の圧延能率の向上を図るため
には、望ましい。
ユニバーサルミルおよびエッジャーミルを有するリバー
シングミルを用いて、圧延、ミル抜け、停止、起動、ミ
ル設定替えの完了後におけるミル噛込みを順に自動で繰
り返して、圧延材に複数パスの往復圧延を行うリバース
圧延法において、圧延材のパススケジュールの進行によ
り変化するミル設定替えに必要な時間および圧延材の長
さを各パス毎に求め、ミル抜け後の圧延材が次に噛み込
むミルの種類に応じて、求めたミル設定替えに必要な時
間および圧延材の長さに基づき求められた加減速に必要
な時間に基づいて、各パス毎に、ミル抜けからミル噛込
みまでの間における圧延材の停止距離または停止時間
を、制御することを特徴とする。具体的には、本発明
は、粗ユニバーサルミルおよびエッジャーミルを有する
リバーシングミルを用いて、圧延、ミル抜け、停止、起
動、ミル設定替えの完了後におけるミル噛込みを順に自
動で繰り返して、圧延材に複数パスの往復圧延を行うリ
バース圧延法において、圧延材のパススケジュールの進
行により変化するミル設定替えに必要な時間および圧延
材の長さを各パス毎に求め、ミル抜け後の圧延材が粗ユ
ニバーサルミルに噛み込む場合には、求められた圧延材
の長さに基づき求めた加減速に必要な時間に基づいて求
めた第1の停止距離と、求められたミル設定替えに必要
な時間に基づいて求めた第2の停止距離とのうちの大き
い値に基づいて停止距離を決定し、またはミル抜け後の
圧延材がエッジャーミルに噛み込む場合には、求められ
たミル設定替えに必要な時間に基づいて停止時間を決定
することを特徴とする。
いては、ミル設定替え必要時間はパススケジュールに基
づいた計算により求めるとともに、圧延材長さは実測に
より求めることが、制御精度の向上や制御の簡素化の観
点から、望ましい。
延法において、ミル噛込みが粗ユニバーサルミルに対し
て行われる場合には、加減速時間を優先的に制御して当
該パスにおける所定の噛込み速度を確保し、ミル噛込み
がエッジャーミルに対して行われる場合には、停止時間
を優先的に制御して当該パスにおける非圧延時間を低減
することが、安定した圧延を行ってリバーシング・ミル
全体の圧延能率の向上を図るためには、望ましい。
延法において、ミル設定替えが、粗ユニバーサルミルに
ついては垂直ロールの圧下設定替えであり、エッジャー
ミルについては水平ロールの開度設定替えであること
が、リバース時間の最短化を図るためには望ましい。
実施に際しては、まず、圧延前後における圧延材の寸法
からパススケジュールを決定し、このパススケジュール
に基づいてミル設定替え必要時間を各パス毎に算出し、
算出した各パス毎のミル設定替え必要時間と各パス毎に
測定した圧延材長さとに基づいて、各パスにおけるリバ
ース時間が低減されるように、噛込むミルの種類に応じ
て、ミル抜けからミル噛込みまでの間における圧延材の
加減速時間および停止時間の一方または双方を制御する
のである。
ング・ミルが粗ユニバーサルミル1基(U1ミル1基配
置) またはエッジャーミル1基と粗ユニバーサルミル2
基との組合せ (U1ミル−E ミル−U2ミルのタンデム配
置) により構成される場合、すなわちミル抜けした圧延
材が次に噛込むミルが粗ユニバーサルミルであるとき
は、所定の噛込み速度を維持することができるように、
圧延材の加減速時間を優先的に制御する。
ル1基と粗ユニバーサルミル1基との組合せ (U1ミル−
E ミルのタンデム配置) により構成される場合、すなわ
ちミル抜けした圧延材が次に噛込むミルが粗ユニバーサ
ルミルであるときには上記と同様に、所定の噛込み速度
を維持を図れるように、圧延材の加減速時間を優先的に
制御し、ミル抜けした圧延材が次に噛込むミルがエッジ
ャーミルであるときには、リバース時間ができるだけ短
縮されるように圧延材の停止時間を優先的に制御する。
圧延法の実施形態を、添付図面を参照しながら詳細に説
明する。なお、以降の実施形態の説明は、リバーシング
・ミルが、粗ユニバーサルミル1基とエッジャーミル1
基とにより構成され、H形鋼粗圧延材に中間圧延を行う
場合を例にとって、行う。
ーミル12とにより構成されるリバーシング・ミル自動圧
延工程10の一例を模式的に示す説明図である。
動圧延工程10では、ロール間隙を変更自在である水平ロ
ール14a 、14b と垂直ロール13a 、13b とを備える粗ユ
ニバーサルミル11と、ロール間隙を変更自在である水平
ロール16a 、16b を備えるエッジャーミル12とがタンデ
ムに配置されており、H形鋼粗圧延材15に複数パスの往
復圧延を自動で行っている。
により駆動され、垂直ロール13a 、13b は垂直ロール圧
下モータ18により駆動される。垂直ロール圧下モータ18
にはPLG18' が接続されて垂直ロール圧下位置が検出さ
れ、後述する制御コントローラ24へ出力される。
により駆動され、第2主機モータ19に接続された PLG20
により、圧延材長さが測定されて、制御コントローラ24
に出力される。
により駆動される圧下機構22により圧下量を調整され
る。水平圧下モータ21には PLG23が接続されており、水
平ロール開度が検出されて、制御コントローラ24へ出力
される。
直ロール圧下位置の検出値と、PLG20 からの圧延材長さ
の検出値と、PLG23 からの水平ロール開度の検出値とが
入力されるとともに、リバーシング・ミル自動圧延工程
10の管理を行うプロセスコンピュータ25から、圧延前後
における板厚から演算により決定される全パススケジュ
ールが入力される。
ータに基づいて、(i) 〜(vi)に列記する内容の演算処理
および出力を行うことにより、リバース時間を最小限に
抑制する制御を行う。
スケジュールとから、粗ユニバーサルミル11の垂直ロー
ル圧下設定量 XV を、各パス毎に演算する。
ス毎の垂直ロール圧下設定量 XV に基づき、各パス毎の
設定替え必要時間 T 1 (秒) を計算するとともに、各パス
毎の垂直ロール圧下設定量 XV を垂直ロール圧下ドライ
ブ装置18a へ出力して、垂直ロール圧下モータ18の駆動
制御を、各パス毎に行う。
毎の停止距離L1を計算する。ここで、停止距離L1は、ミ
ル抜けしたH形鋼粗圧延材15が各パス毎に停止し得る最
小距離を示しており、H形鋼粗圧延材15の長さと、後述
するテーブルローラ26の加減速力と、ミル抜け時の速度
とに支配される。
ジュールとから、エッジャーミル12の水平ロール開度設
定量 XH を、各パス毎に演算するとともに、水平ロール
ドライブ装置21a へ出力し、水平圧下モータ21の駆動制
御を各パス毎に行う。
ル開度設定量 XH から停止時間T を各パス毎に計算す
る。
距離L2および停止時間T と全パススケジュールとから、
各パス毎に、圧延速度、停止距離 (加減速時間) および
停止時間を演算し、これらを、第1ミルドライブ装置17
a 、第2ミルドライブ装置19a、さらには、リバーシン
グ・ミル自動圧延工程10の上流側および下流側のそれぞ
れに設置されてH形鋼粗圧延材15を駆動するテーブルロ
ーラ26へそれぞれ出力し、第1主機モータ17、第2主機
モータ19の駆動制御を行うとともに、テーブルローラ26
の駆動制御を行う。なお、第1主機モータ17、第2主機
モータ19とテーブルローラ26とは同期制御される。
ルに基づいて各パス毎に決定され、停止距離 (加減速時
間) は、停止距離L1および停止距離L2のうちで大きな値
と同じ値として次に粗ユニバーサルミルに噛み込む前の
パスに関して決定され、さらに、停止時間は、停止時間
T に基づいて次にエッジャーミルに噛み込む前のパスに
関して決定される。
ング・ミル自動圧延工程10において、エッジャーミル12
から粗ユニバーサルミル11へH形鋼粗圧延材15が通板す
る場合 (U1側) と、粗ユニバーサルミル11からエッジ
ャーミル12へH形鋼粗圧延材15が通板する場合 (E側)
とについて、制御コントローラ24による制御内容を示す
説明図である。制御コントローラ24では、U1側、E側
について以下に示す内容の制御を行う。
11の垂直ロール圧下設定量 XV を各パス毎に取り込む。 (2) 各パス毎の垂直ロール圧下設定量 XV から、垂直ロ
ール圧下設定替え必要時間T1を各パス毎に、T1= a XV
+b (ただし、a 、b は定数) として求める。
の減速時間は、圧延材長さと図2中にグラフで例示する
ような関係にあるため、各パス毎の圧延材長さの測定値
S に基づき、加減速時間Taを、Ta=γ2 /Sとして、各パ
ス毎に求める。
度を維持することができる各パス毎の停止距離L2は、垂
直ロール圧下設定量 XV と図2中にグラフで例示するよ
うな関係にあることから、停止距離L2を各パス毎に、L2
= (cXV +d)/2 (ただし、c 、d は定数) として求め
る。
止距離L2とに基づき、必要な噛込み速度を確保できると
ともにリバース時間を短縮できる加減速時間および停止
時間を各パス毎に決定し、第1主機モータ17、第2主機
モータ19、さらにテーブルローラ26の駆動制御を行う。
水平ロール開度設定量 XH を各パス毎に取り込む。 (2) 各パス毎の水平ロール開度設定量 XH から、水平ロ
ール設定替え必要時間を各パス毎に計算する。
ラフで例示するようにエッジャーミル12の水平ロール開
度設定量 XH に比例することから、計算した各パス毎の
水平ロール設定量 XH から、H形鋼粗圧延材15がエッジ
ャーミル12を抜けた後の停止時間T を各パス毎に計算す
る。
時間とに基づき、リバース時間を短縮できる加減速時間
および停止時間を各パス毎に決定し、第1主機モータ1
7、第2主機モータ19、さらにテーブルローラ26の駆動
制御を行う。
示される、圧延材長さS −加減速時間Ta、垂直ロール圧
下設定量 XV −停止距離L2、および水平ロール開度設定
量 XH −停止時間T の関係が導かれる根拠については、
後述する。
に噛込むミルが粗ユニバーサルミル11である場合は、ミ
ル抜けの後におけるH形鋼粗圧延材15が適正な噛込み速
度で粗ユニバーサルミル11に噛込むことができるように
第1主機モータ17、第2主機モータ19、さらにテーブル
ローラ26の駆動制御を行うとともに、次に噛込むミルが
エッジャーミル12である場合には、リバース時間の短縮
を図ることができるように第1主機モータ17、第2主機
モータ19、さらにテーブルローラ26の駆動制御を行う。
ジャーミル12に比較すると、ロール間隙の変更量を大き
く設定して大圧下量の圧延を行うため、噛込みトルクが
大きくなることから噛込み速度を確実に確保すること
が、安定した圧延を行うためには重要となる。特に、初
期パスにおいては、H形鋼粗圧延材15の長さは短いた
め、粗ユニバーサルミル11を抜けた後ではテーブルロー
ラ1本当たりの重量(単位重量)が大きく、加速距離お
よび減速距離は長い。そのため、充分な加速距離を確保
して必要な噛込み速度を維持できるように、加減速時間
(加減速度) を制御する。
ルミル11に比較すると、孔型ロールを用いて例えばフラ
ンジ先端等の軽圧下を行うために圧延荷重は小さく、ロ
ール間隙の変更量も小さい。そのため、噛込みトルクも
小さくなって噛込み速度も低いことから、噛込み速度の
確保が容易となる。そのため、リバース時間をできるだ
け低減できるように、停止時間を制御する。
ル11のミル設定替えを垂直ロール圧下設定だけとしてい
るが、これは、他の設定替えを要する事項のうちで、安
定操業の観点から設定替えが完了していなければならな
い垂直ロール圧下設定に要する時間が最も長いためであ
り、例えばウェブガイドのようにH形鋼粗圧延材15に直
接には接触しないものは多少設定替えが遅れてH形鋼粗
圧延材15のミル噛込みに間に合わなくとも問題がなく、
その分だけリバース時間の短縮を図れるからである。エ
ッジャーミル12のミル設定替えを水平ロール開度だけと
したのも同様の理由である。
バーサルミル11およびエッジャーミル12により構成され
るリバーシング・ミル10を用いて、H形鋼粗圧延材15に
複数回のリバース圧延を行う際に、制御コントローラ24
により、パススケジュールに基づいて各パス毎にミル設
定替え時間を算出し、このミル設定替え時間と各パス時
に実測する圧延材長さとに基づいて、リバース時間が短
縮されるように、ミル抜けの後におけるH形鋼粗圧延材
15のミル抜けからミル噛込みまでの間におけるH形鋼粗
圧延材15の加減速時間および停止時間の双方を、各パス
毎に制御するため、安定した圧延を行いながら、リバー
ス時間を最小限に抑制することが可能となる。
付図面および実施データを参照しながらさらに詳細に説
明する。
ーサルミル11とエッジャーミル12とにより構成されるリ
バーシング・ミル自動圧延工程10を模式的に示す説明図
であり、図4は、このリバーシング・ミル自動圧延工程
10の制御コントローラ24における制御内容を示すフロー
図である。なお、このリバーシング・ミル自動圧延工程
10は、図1、図2のリバーシング・ミル自動圧延工程10
と同じであるため、同一の構成要素については同一の図
中符号を付すことにより、重複する説明を適宜省略す
る。また、本実施例の説明では、粗ユニバーサルミル11
からエッジャーミル12にH形鋼粗圧延材15が向かう圧延
を「奇数パス」と呼称するとともに、この逆を「偶数パ
ス」と呼称することとする。
形鋼粗圧延材15の停止信号により、粗ユニバーサルミル
11、エッジャーミル12のテーブル起動が検出され、S20
へ出力される。
ルへの噛み込みが検出され、S21およびS30へ出力され
る。
る噛み込み信号によりH形鋼粗圧延材15の長さSの測定
開始が検出され、S22で測定完了が検出され、さらにS
23で測定したH形鋼粗圧延材15の長さに基づいて停止距
離L1が計算され、S26へ出力される。この停止距離L1の
計算を以下に説明する。
より駆動されるテーブルローラ30によりH形鋼粗圧延材
15が搬送される状況を示す説明図である。H形鋼粗圧延
材15は、初期パス時には同図に実線で示すように全長が
短いためにテーブルローラ30の一本当たりの重量(単位
重量) が大きい。しかし、パスが進行するにつれて、全
長が増加するために徐々にテーブルローラ30の単位重量
が小さくなり、H形鋼粗圧延材15の加速度および減速度
が大きくなる。ここで、H形鋼粗圧延材15の加減速時間
Ta (秒) は、下記(1) 式により求められるH形鋼粗圧延
材15のGD2 により、変化する。
され、単位重量は長さによって決定される。素材の重量
W(kg) は鋼種により決定されるため、全パスにおけるエ
ッジャーミル12側の圧延材長さSを測定することにより
単位重量W1(kg/m)を計算する。
である。
のエッジャーミル12側で行う理由は、現パス測定による
制御遅れの発生を防止するためであり、また前パスより
現パスのH形鋼粗圧延材15が短くなることはないからで
ある。この(2) 式により求められた単位重量W1(kg/m)か
ら、H形鋼粗圧延材15のGD2は、下記(3) 式により求め
られる。
ーラ回転数(rpm) を示す。この(3) 式に(2) 式を代入し
て、(4) 式が得られる。
素化することにより、下記(5) 式が得られる。
H形鋼粗圧延材15の長さS(m)との関係は、下記(6) 式に
より近似される。
と圧延材長さSとの関係を示すグラフである。
量、モータ出力、モータ回転数、テーブルローラ回転数
等を代入することにより、各パス毎にGDS 2 、Taが得ら
れ、(6) 式が具体的に特定される。
材15の加減速時間Ta (秒) を、H形鋼粗圧延材15の長さ
S(m)に応じた単位重量最大の加減速時間と、単位重量最
小の加減速時間との間で制御すれば、待機時間を零とす
ることができる。
/2 (m)であるから、この式を(6) 式に代入することによ
り、L1= VK ×γ2 /S/2 (m)となり、噛込み速度 VK (m
/s)を一定とすると、停止距離L1(m) と圧延材長さS(m)
との関係は、下記(7) 式により与えられる。
圧延材長さSとの関係を示すグラフである。
圧下設定替え必要時間が計算され、これに基づいて、S
25で停止距離L2が計算され、S26へ出力される。以下、
垂直ロール圧下設定替え必要時間および停止距離L2の計
算について、説明する。
垂直ロール圧下の開度設定は、例えばあるパスから次パ
スにおいて60mm→30mmであるとすると設定量は30mmとな
る。粗ユニバーサルミル11の垂直ロール圧下の開度を30
mm変更しようとすると、ミルの応答性等の特性により、
圧下速度は加速α、最高速度v、減速β1 、減
速β2 、減速β3 と段階的に変化する。図8は、粗ユ
ニバーサルミル11の垂直ロール圧下の開度変更時におけ
る垂直ロール圧下速度を経時的に示すグラフである。図
8に示すグラフにおいて、α:加速率(mm/s2) 、β1 :
減速率(mm/s2) 、β2 :減速率(mm/s2) 、β3 :減速率
(mm/s2) 、最高速度:v(mm/s) 、 XV :垂直ロール圧下
設定量(mm)、x1:最高速度運転時の距離(mm)、減速
1、減速2、減速3それぞれの速度をv1、v2、v3、
加速、最高速度、減速1、減速2、減速3の
時間をそれぞれt1、t2、t3、t4、t5とすると、ミル設定
替え開始 (起動) から完了 (停止) までの垂直ロール設
定替え必要時間T1 (秒) は、下記(8) 式により与えられ
る。
/ β2 、t5= v3/β3である。したがって、垂直ロール
圧下設定量 XV (mm)と、垂直ロール設定替え必要時間T1
(秒) との関係は、a 、b を定数として、下記(9) 式に
より略線形の関係に近似される。
量 XV と、垂直ロール設定替え必要時間T1との関係を示
すグラフである。
フトが簡素化される。なお、定数a、b は、操業条件と
の整合を図りながら、適宜設定すればよい。なお、最高
速度に達しない領域では、設定替え必要時間も短くリバ
ース時間はこれより長いため、(9) 式により直線に近似
しても問題ない。
間 T1(秒) と噛み込み速度 K (m/s) および停止距離L 2
(m) との関係式は、下記(10)式により与えられる。
より与えられるから、(10)式に(9) 式を代入することに
より、(11)式が得られる。
(mm)と垂直ロール圧下設定量 K (mm)との関係は、下記
(12)式により与えられる。
グラフである。これにより、垂直ロール圧下設定量 V
に基づいて停止距離L2を計算することができる。
比較され、大きな値が出力される。そして、後述するS1
30に比較結果に基づいて大きな値が出力される。
るようなH形鋼粗圧延材15の加速と圧延速度での圧延と
が検出され、S40へ出力される。
るようなH形鋼粗圧延材15の減速が検出され、S50へ出
力される。
ジャーミル12からのミル抜けが検出され、S51およびS
60へミル抜けが出力されるとともに、H形鋼粗圧延材15
の減速が開始される。
入力されることにより、ミルの設定替えの開始が検出さ
れ、S52でエッジャーミル12の水平ロール開度設定替え
の完了が検出され、後述するS90へ出力される。
が検出され、S70へ出力される。ここで、S61では、エ
ッジャーミル12の水平ロール設定替え必要時間が、S62
では、停止時間T が、それぞれ以下のようにして計算さ
れる。
え必要時間T2 (秒) は、水平ロール開度設定量を XH (m
m)とすると、垂直ロール圧下と同様に下記(13)式により
計算される。
では、H形鋼粗圧延材15が実際に停止する距離である停
止距離L3(m) を一定値としているため、H形鋼粗圧延材
15がエッジャーミル12を抜け、停止、リバース起動、再
噛込みまでの時間t(秒) も一定である。よって、停止時
間T(秒) は、下記(14)式により決定すればよい。
が得られる。
化すると、停止時間T(秒) と、水平ロール開度設定量 X
H (mm)との関係は、(16)式により与えられる。
量 XH と停止時間T との関係を示すグラフである。この
グラフに示す関係を用いることにより、最適な停止時間
T を得ることができる圧延材起動タイミングを決定する
ことができる。
停止時間とを示すグラフであり、停止距離L3は一定であ
るから、リバース時間t も一定であり、水平ロール開度
設定量 XH に応じて停止時間T を決定することから、最
適な停止時間T を得ることができる。
T がS70へ出力され、S70では、停止時間T に基づいて
H形鋼粗圧延材15の停止時間の制御が行われ、S80へ出
力される。
により、エッジャーミル12、粗ユニバーサルミル11のテ
ーブル起動が検出され、S90へ出力される。
52のエッジャーミル12の水平ロール開度設定替え完了と
により、H形鋼粗圧延材15の各ミルへの噛み込みが検出
され、S100 へ出力されるとともに、H形鋼粗圧延材15
が加速される。
加速、すなわち圧延速度の増加と圧延速度での圧延とが
検出され、S110 へ出力される。
減速、すなわち圧延速度の低下が検出され、S120 へ出
力される。
粗ユニバーサルミル11からのミル抜けが検出されるとと
もに、ミル抜けが、S130 およびS121 へ出力される。
検出により、ミル設定替えの開始が検出され、S122 で
は垂直ロール設定替え完了が検出され、S20へ出力され
る。
により、H形鋼粗圧延材15の停止距離が最適となるよう
に、H形鋼粗圧延材15の加減速時間が制御され、リバー
ス時間が最小とされ、S140 へ出力される。
タイミングにより、H形鋼粗圧延材15の減速および停止
が行われ、停止信号がステップ10へ出力される。このよ
うにして、本実施例により、リバース時間を最小限に抑
制することができる。
従来法 (リバース時間:6.7 秒に固定) とについて、JI
S H 500 ×200 のH形鋼粗圧延材について13パスのリバ
ース圧延を行い、それぞれの圧延時間の内訳を比較し
た。結果を図14にグラフで示す。
秒間であるのに対し、本発明法では平均5.4 秒間へと約
1.3 秒間低減できた。その結果、13パスのリバース時間
の合計である総非圧延時間を、約14秒間も低減でき、圧
延能率を向上することが可能となった。従来法の改善に
よる総非圧延時間の改善は13パス合計でせいぜい1秒程
度であり、本発明法による総非圧延時間の短縮は従来法
では到底成し得ない程のものであった。この事実から、
本発明法が従来法に対して顕著な効果を奏することは明
らかである。
では、圧延材がH形鋼粗圧延材である場合を例にとった
が、本発明にかかるリバース圧延法はこのような態様に
限定されるものではなく、複数パスの往復圧延を行うリ
バース圧延法により圧延される圧延材であれば等しく適
用される。このような圧延材としては、例えば熱延厚鋼
板がある。
定替え必要時間をパススケジュールに基づいた計算によ
り求めるとともに、圧延材長さを実測により求めること
としたが、本発明にかかるリバース圧延法はこのような
態様に限定されるものではなく、ミル設定替え必要時間
および圧延材長さは、いずれも、計算または実測により
求めればよい。なお、ミル設定替え必要時間を実測によ
り求めるには、同種同寸法毎のテーブル値を実測により
作成しておけばよい。
鋼粗圧延材15が次に噛み込むミルが粗ユニバーサルミル
である場合には加減速時間を制御し、エッジャーミルで
ある場合には停止時間を制御する場合を例にとったが、
これを適宜組み合わせてもよい。例えば、H形鋼粗圧延
材15が次に粗ユニバーサルミルに噛み込む場合、加減速
時間を制御するが、さらになおリバース時間を短縮でき
る余地があるときには、停止時間も制御し、全体として
リバース時間の短縮を図るようにしてもよい。
バーシング・ミルがエッジャーミル1基と粗ユニバーサ
ルミル1基との組合せ (U1ミル−E ミルのタンデム配
置) により構成される場合を例にとったが、本発明にか
かるリバース圧延法はかかる態様に限定されるものでは
なく、粗ユニバーサルミル1基(U1ミル1基配置) また
はエッジャーミル1基と粗ユニバーサルミル2基との組
合せ (U1ミル−E ミル−U2ミルのタンデム配置) により
構成される場合に対しても、同様に適用される。この場
合、ミル抜けした圧延材が次に噛み込むミルは常に粗ユ
ニバーサルミルであるため、加減速時間の制御を停止時
間の制御よりも優先して行うことになる。
れば、リバーシング・ミルの圧延能率の向上を図るこ
と、より具体的には、例えば粗ユニバーサルミルとエッ
ジャーミルとの組合せにより構成されるリバーシング・
ミルを用いてH形鋼粗圧延材に複数回の往復圧延を行う
際に、非圧延時間を短縮して圧延能率を向上することが
できた。
産性向上および品質均一化による品質向上、(2)圧延時
間短縮による電力や冷却水使用量の大幅な削減、(3)運
転の全自動化、さらには(4)制御コントローラのソフト
改造だけで行い得ることによるコスト上昇抑制をいずれ
も図ることが可能となった。かかる効果を有する本発明
の意義は、極めて著しい。
構成されるリバーシング・ミル自動圧延工程の一例を模
式的に示す説明図である。
おいて、エッジャーミルから粗ユニバーサルミルへH形
鋼粗圧延材が通板する場合 (U1側) と、粗ユニバーサ
ルミルからエッジャーミルへH形鋼粗圧延材が通板する
場合 (E側) とについて、制御コントローラによる制御
内容を示す説明図である。
ッジャーミルとにより構成されるリバーシング・ミル自
動圧延工程を模式的に示す説明図である。
ローラにおける制御内容を示すフロー図である。
りH形鋼粗圧延材が搬送される状況を示す説明図であ
る。
示すグラフである。
すグラフである。
更時における垂直ロール圧下速度Vを経時的に示すグラ
フである。
替え必要時間T1との関係を示すグラフである。
V との関係を示すグラフである。
関係を示すグラフである。
を示すグラフである。
構成されるリバーシング・ミルを用いた、H形鋼の自動
中間圧延工程を模式的に示す説明図である。
ている粗ユニバーサルミルの水平ロールとエッジャーミ
ルの水平ロールとを経時的に示す正面図である。
ている粗ユニバーサルミルの垂直ロールを経時的に示す
斜視図である
ユニバーサルミル、エッジャーミルそれぞれの説明図で
あり、図19(a) は正面図、図19(b) は上面図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 粗ユニバーサルミルおよびエッジャーミ
ルを有するリバーシングミルを用いて、圧延、ミル抜
け、停止、起動、ミル設定替えの完了後におけるミル噛
込みを順に自動で繰り返して、圧延材に複数パスの往復
圧延を行うリバース圧延法において、 前記圧延材のパススケジュールの進行により変化するミ
ル設定替えに必要な時間および圧延材の長さを各パス毎
に求め、ミル抜け後の圧延材が次に噛み込むミルの種類
に応じて、求めた前記ミル設定替えに必要な時間および
前記圧延材の長さに基づき求められた加減速に必要な時
間に基づいて、前記各パス毎に、前記ミル抜けから前記
ミル噛込みまでの間における前記圧延材の停止距離また
は停止時間を、制御することを特徴とするリバース圧延
法。 - 【請求項2】 粗ユニバーサルミルおよびエッジャーミ
ルを有するリバーシングミルを用いて、圧延、ミル抜
け、停止、起動、ミル設定替えの完了後におけるミル噛
込みを順に自動で繰り返して、圧延材に複数パスの往復
圧延を行うリバース圧延法において、 前記圧延材のパススケジュールの進行により変化するミ
ル設定替えに必要な時間および圧延材の長さを各パス毎
に求め、 ミル抜け後の圧延材が前記粗ユニバーサルミルに噛み込
む場合には、求められた該圧延材の長さに基づき求めた
加減速に必要な時間に基づいて求めた第1の停止距離
と、求められた前記ミル設定替えに必要な時間に基づい
て求めた第2の停止距離とのうちの大きい値に基づいて
停止距離を決定し、または ミル抜け後の圧延材がエッジ
ャーミルに噛み込む場合には、求められた前記ミル設定
替えに必要な時間に基づいて停止時間を決定することを
特徴とするリバース圧延法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27429597A JP3389841B2 (ja) | 1997-10-07 | 1997-10-07 | リバース圧延法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP27429597A JP3389841B2 (ja) | 1997-10-07 | 1997-10-07 | リバース圧延法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11114603A JPH11114603A (ja) | 1999-04-27 |
JP3389841B2 true JP3389841B2 (ja) | 2003-03-24 |
Family
ID=17539663
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP27429597A Expired - Fee Related JP3389841B2 (ja) | 1997-10-07 | 1997-10-07 | リバース圧延法 |
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JP (1) | JP3389841B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104624661B (zh) * | 2015-02-03 | 2017-01-18 | 东北大学 | 用于提高产品质量和板坯提取效率的排产方法及系统 |
-
1997
- 1997-10-07 JP JP27429597A patent/JP3389841B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH11114603A (ja) | 1999-04-27 |
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