JP3410390B2 - 圧延ロールのクラウン形状制御方法及び装置 - Google Patents
圧延ロールのクラウン形状制御方法及び装置Info
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- JP3410390B2 JP3410390B2 JP15205299A JP15205299A JP3410390B2 JP 3410390 B2 JP3410390 B2 JP 3410390B2 JP 15205299 A JP15205299 A JP 15205299A JP 15205299 A JP15205299 A JP 15205299A JP 3410390 B2 JP3410390 B2 JP 3410390B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧延ロールのクラ
ウン形状制御方法及び装置に係り、特に、圧延ロール表
面をオンラインで研削しつつ鋼材を圧延する際に用いる
のに好適な、上下ワークロールと上下バックアップロー
ルを備えた４段圧延機のワークロール形状を制御するた
めの圧延ロールのクラウン形状制御方法及び装置に関す
る。
ウン形状制御方法及び装置に係り、特に、圧延ロール表
面をオンラインで研削しつつ鋼材を圧延する際に用いる
のに好適な、上下ワークロールと上下バックアップロー
ルを備えた４段圧延機のワークロール形状を制御するた
めの圧延ロールのクラウン形状制御方法及び装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】圧延機に組み込まれた鋼材圧延用ワーク
ロールは、圧延の進行に伴い、被圧延材の鋼材と接触す
る部分が摩耗する。そのため、ロール表面の材質が劣化
すると共に、ロールの軸方向で表面が凹状になって段差
がつき、例えば、板幅の狭い鋼材を圧延した後に、広幅
の鋼材を同一ロールで圧延すると、圧延された該広幅鋼
材のプロフィール（板幅方向の板厚分布）に異常を招く
ことになる。従って、圧延ロールは、一定量の鋼材を圧
延した後、又は、ロールの表面材質の劣化が甚だしい場
合には、圧延作業を一時中断して、ロールを交換する必
要がある。しかし、このロール交換作業中は、圧延ライ
ンを停止させることになるので、圧延能率の向上を阻害
する一因となっていた。
ロールは、圧延の進行に伴い、被圧延材の鋼材と接触す
る部分が摩耗する。そのため、ロール表面の材質が劣化
すると共に、ロールの軸方向で表面が凹状になって段差
がつき、例えば、板幅の狭い鋼材を圧延した後に、広幅
の鋼材を同一ロールで圧延すると、圧延された該広幅鋼
材のプロフィール（板幅方向の板厚分布）に異常を招く
ことになる。従って、圧延ロールは、一定量の鋼材を圧
延した後、又は、ロールの表面材質の劣化が甚だしい場
合には、圧延作業を一時中断して、ロールを交換する必
要がある。しかし、このロール交換作業中は、圧延ライ
ンを停止させることになるので、圧延能率の向上を阻害
する一因となっていた。
【０００３】そこで、近年、圧延機にロール研削装置を
組み込み、ロールの摩耗で生じた段差及び表面材質の劣
化部分を、オンラインで研削しつつ鋼材を圧延する技術
が提案されている。この技術を採用すれば、ロール交換
の手間が省け、圧延能率の向上が期待できる。ところ
で、かかるオンラインでのロール研削技術では、特開平
５−４２３１０号公報に開示されたように、ロールの摩
耗で生じた段差部分、つまり、ロールが鋼材と接触しな
い部分だけを摩耗量に応じて研削して平滑化したり、特
開平１０−１９２９２１号公報に開示されたように、ロ
ールの摩耗だけではなく、圧延中におけるロールの熱膨
張分布、いわゆるサーマルクラウンも考慮して最適のロ
ールプロフィルに研削を行う方法が提案されている。
組み込み、ロールの摩耗で生じた段差及び表面材質の劣
化部分を、オンラインで研削しつつ鋼材を圧延する技術
が提案されている。この技術を採用すれば、ロール交換
の手間が省け、圧延能率の向上が期待できる。ところ
で、かかるオンラインでのロール研削技術では、特開平
５−４２３１０号公報に開示されたように、ロールの摩
耗で生じた段差部分、つまり、ロールが鋼材と接触しな
い部分だけを摩耗量に応じて研削して平滑化したり、特
開平１０−１９２９２１号公報に開示されたように、ロ
ールの摩耗だけではなく、圧延中におけるロールの熱膨
張分布、いわゆるサーマルクラウンも考慮して最適のロ
ールプロフィルに研削を行う方法が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような方法によって、ワークロールを所定のプロフィー
ルに研削しても、特にワークロールの研削頻度によって
板形状が変動するという問題が発生し、製品の品質上問
題となるばかりではなく、最悪の場合には、通板不良等
の重大事故を招くような事態も生じていた。又、このた
め、ワークロール研削を中止せざるを得ないという問題
も発生していた。
ような方法によって、ワークロールを所定のプロフィー
ルに研削しても、特にワークロールの研削頻度によって
板形状が変動するという問題が発生し、製品の品質上問
題となるばかりではなく、最悪の場合には、通板不良等
の重大事故を招くような事態も生じていた。又、このた
め、ワークロール研削を中止せざるを得ないという問題
も発生していた。
【０００５】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
くなされたもので、ワークロールに接するバックアップ
ロールを長期間使用しても板クラウンや板形状を良好に
保つことを課題とする。
くなされたもので、ワークロールに接するバックアップ
ロールを長期間使用しても板クラウンや板形状を良好に
保つことを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上下ワークロ
ールと上下バックアップロールを備えた４段圧延機のワ
ークロール形状制御に際して、ワークロールに接するバ
ックアップロールの摩耗分布を求め、求められた摩耗分
布に応じて、ワークロールのクラウン形状を設定するこ
とにより、前記課題を解決したものである。
ールと上下バックアップロールを備えた４段圧延機のワ
ークロール形状制御に際して、ワークロールに接するバ
ックアップロールの摩耗分布を求め、求められた摩耗分
布に応じて、ワークロールのクラウン形状を設定するこ
とにより、前記課題を解決したものである。
【０００７】又、本発明は、上下ワークロールと上下バ
ックアップロールを備えた４段圧延機に組み込まれたロ
ール研削装置を用いて、ワークロールをオンラインで研
削しつつ鋼材を圧延するに際し、ワークロールをオンラ
インで研削する際の、ワークロールに接するバックアッ
プロールの摩耗分布の変化量と、ワークロールをオンラ
インで研削しない際のバックアップロールの摩耗分布の
変化量とを、研削実績に基づいて積算することによっ
て、バックアップロールの摩耗分布の予測値を求め、該
予測値に応じてワークロールのクラウン形状を設定する
ようにして、前記課題を解決したものてある。
ックアップロールを備えた４段圧延機に組み込まれたロ
ール研削装置を用いて、ワークロールをオンラインで研
削しつつ鋼材を圧延するに際し、ワークロールをオンラ
インで研削する際の、ワークロールに接するバックアッ
プロールの摩耗分布の変化量と、ワークロールをオンラ
インで研削しない際のバックアップロールの摩耗分布の
変化量とを、研削実績に基づいて積算することによっ
て、バックアップロールの摩耗分布の予測値を求め、該
予測値に応じてワークロールのクラウン形状を設定する
ようにして、前記課題を解決したものてある。
【０００８】又、本発明は、上下ワークロールと上下バ
ックアップロールを備えた圧延機に組み込まれたロール
研削装置を用いて、ワークロールをオンラインで研削し
つつ鋼材を圧延する際のクラウン形状制御装置におい
て、ワークロールをオンラインで研削する際の、バック
アップロールの摩耗分布の変化量と、ワークロールをオ
ンラインで研削しない際のバックアップロールの摩耗分
布の変化量とを、研削実績に基づいて積算することによ
って、バックアップロールの摩耗分布の予測値を求める
演算手段と、該予測値に応じてワークロールのクラウン
形状を設定する設定手段とを備えることにより、同じく
前記課題を解決したものである。
ックアップロールを備えた圧延機に組み込まれたロール
研削装置を用いて、ワークロールをオンラインで研削し
つつ鋼材を圧延する際のクラウン形状制御装置におい
て、ワークロールをオンラインで研削する際の、バック
アップロールの摩耗分布の変化量と、ワークロールをオ
ンラインで研削しない際のバックアップロールの摩耗分
布の変化量とを、研削実績に基づいて積算することによ
って、バックアップロールの摩耗分布の予測値を求める
演算手段と、該予測値に応じてワークロールのクラウン
形状を設定する設定手段とを備えることにより、同じく
前記課題を解決したものである。
【０００９】発明者は、上記目的を達成するため、形状
不良を引き起こす原因について鋭意研究した結果、ワー
クロールの研削によって、ワークロールと接触するバッ
クアップロールのプロフィールが大きく変化することを
発見し、本発明に至った。
不良を引き起こす原因について鋭意研究した結果、ワー
クロールの研削によって、ワークロールと接触するバッ
クアップロールのプロフィールが大きく変化することを
発見し、本発明に至った。
【００１０】通常、ワークロールの研削をオンラインで
行わない場合には、バックアップロールは胴長中央部が
摩耗する。これは、バックアップロールとワークロール
との接触圧力分布が胴長中央部の方が大きいことと、被
圧延材と接触するワークロールの胴長中央部分の面性状
が圧延の進行と共に悪化するためである。一方、バック
アップロールの摩耗速度はワークロールに較べればはる
かに小さいことと、交換に長時間を要することもあり、
通常１週間から１ヵ月程度は圧延機に組み込まれたまま
用いられる。但し、最終的な摩耗差（胴長中央部の凹み
量）は数１００μｍ／半径程度に達するため、従来は使
用期間に応じてクラウン制御の設定を変化させたり、ワ
ークロールのイニシャルクラウンをより凸側に変更する
等して所定のクラウン形状を得ていた。
行わない場合には、バックアップロールは胴長中央部が
摩耗する。これは、バックアップロールとワークロール
との接触圧力分布が胴長中央部の方が大きいことと、被
圧延材と接触するワークロールの胴長中央部分の面性状
が圧延の進行と共に悪化するためである。一方、バック
アップロールの摩耗速度はワークロールに較べればはる
かに小さいことと、交換に長時間を要することもあり、
通常１週間から１ヵ月程度は圧延機に組み込まれたまま
用いられる。但し、最終的な摩耗差（胴長中央部の凹み
量）は数１００μｍ／半径程度に達するため、従来は使
用期間に応じてクラウン制御の設定を変化させたり、ワ
ークロールのイニシャルクラウンをより凸側に変更する
等して所定のクラウン形状を得ていた。
【００１１】しかしながら、発明者らはワークロール研
削を行う際の形状不良等の発生頻度がバックアップロー
ルの使用期間と共に増加することに着目し、ワークロー
ルを研削した際のバックアップロール摩耗を詳細に調査
した結果、オンラインでワークロールを研削すると、研
削しない場合とは全く逆に、バックアップロールの胴長
端部が摩耗することを発見した。これはワークロールを
研削することによって、ワークロールは全胴長にわたっ
て常に砥石による研磨面に保たれることと、圧延時には
胴長端部の方がワークロールとバックアップロールとの
周速差が発生し易いためである。
削を行う際の形状不良等の発生頻度がバックアップロー
ルの使用期間と共に増加することに着目し、ワークロー
ルを研削した際のバックアップロール摩耗を詳細に調査
した結果、オンラインでワークロールを研削すると、研
削しない場合とは全く逆に、バックアップロールの胴長
端部が摩耗することを発見した。これはワークロールを
研削することによって、ワークロールは全胴長にわたっ
て常に砥石による研磨面に保たれることと、圧延時には
胴長端部の方がワークロールとバックアップロールとの
周速差が発生し易いためである。
【００１２】このように、バックアップロールの摩耗分
布（プロフィールとも称する）がワークロールの研削に
よって逆に変化するため、従来の摩耗量予測を用いてク
ラウン制御を行うと、所定のクラウンや形状が得られな
いばかりか、特に薄い鋼板の圧延時には、形状不良によ
って通板が阻害されるような重大事故につながることは
前述のとおりである。
布（プロフィールとも称する）がワークロールの研削に
よって逆に変化するため、従来の摩耗量予測を用いてク
ラウン制御を行うと、所定のクラウンや形状が得られな
いばかりか、特に薄い鋼板の圧延時には、形状不良によ
って通板が阻害されるような重大事故につながることは
前述のとおりである。
【００１３】ところで、ワークロールの研削は常に行う
とは限らず、例えば幅戻り（板幅の狭い鋼材を圧延した
後に、広幅の鋼材を同一ロールで圧延すること）のない
圧延サイクルでは、ワークロール研削を行わないことも
ある。従って、ワークロールの研削頻度に応じてバック
アップロールの摩耗を予測することが重要となる。そこ
で、発明者は更に研究を重ねた結果、バックアップロー
ルの摩耗分布はワークロール研削時の摩耗分布変化量
と、ワークロール非研削時の摩耗分布変化量との加算で
表現できることを突き止め、本発明を完成するに至った
ものである。
とは限らず、例えば幅戻り（板幅の狭い鋼材を圧延した
後に、広幅の鋼材を同一ロールで圧延すること）のない
圧延サイクルでは、ワークロール研削を行わないことも
ある。従って、ワークロールの研削頻度に応じてバック
アップロールの摩耗を予測することが重要となる。そこ
で、発明者は更に研究を重ねた結果、バックアップロー
ルの摩耗分布はワークロール研削時の摩耗分布変化量
と、ワークロール非研削時の摩耗分布変化量との加算で
表現できることを突き止め、本発明を完成するに至った
ものである。
【００１４】本発明では、バックアップロールの摩耗分
布をワークロールのオンライン研削実績に応じて予測で
きるようになるため、バックアップロールを長期間使用
しても板クラウンや板形状を良好に保つことができる。
その結果、ワークロールのオンライン研削を随時行って
も何等問題なく、形状不良の鋼材の製造が抑制され、生
産性が向上する。なお、バックアップロールの摩耗分布
は、計算でなく、実測で求めてもよい。
布をワークロールのオンライン研削実績に応じて予測で
きるようになるため、バックアップロールを長期間使用
しても板クラウンや板形状を良好に保つことができる。
その結果、ワークロールのオンライン研削を随時行って
も何等問題なく、形状不良の鋼材の製造が抑制され、生
産性が向上する。なお、バックアップロールの摩耗分布
は、計算でなく、実測で求めてもよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明に
至る経緯も交えて、本発明の実施形態を説明する。
至る経緯も交えて、本発明の実施形態を説明する。
【００１６】まず、図１に、４段ミルにおいて、従来の
ワークロールのオンライン研削を行わずに圧延を行った
場合（ａ）及びワークロールをオンラインで研削しつつ
圧延を行った場合（ｂ）のバックアップロールのプロフ
ィールを示す。ワークロールのオンライン研削を行わな
い場合には、バックアップロールの胴長中央部の摩耗が
より進行するが、ワークロールのオンライン研削を行っ
た場合には、胴長端部の摩耗がより進行することが分か
る。
ワークロールのオンライン研削を行わずに圧延を行った
場合（ａ）及びワークロールをオンラインで研削しつつ
圧延を行った場合（ｂ）のバックアップロールのプロフ
ィールを示す。ワークロールのオンライン研削を行わな
い場合には、バックアップロールの胴長中央部の摩耗が
より進行するが、ワークロールのオンライン研削を行っ
た場合には、胴長端部の摩耗がより進行することが分か
る。
【００１７】この摩耗プロフィールを表わす数値とし
て、図１に併記するように最大半径と最小半径との差を
摩耗量δとして定義し、この変化を調査した。なお、摩
耗量δの符号はバックアップロールの胴長中央を基準と
して表わし、（ａ）の場合は正、（ｂ）の場合は負とす
る。又、摩耗の変化を表現する数値として、摩耗係数Ｃ
を次式で定義した。
て、図１に併記するように最大半径と最小半径との差を
摩耗量δとして定義し、この変化を調査した。なお、摩
耗量δの符号はバックアップロールの胴長中央を基準と
して表わし、（ａ）の場合は正、（ｂ）の場合は負とす
る。又、摩耗の変化を表現する数値として、摩耗係数Ｃ
を次式で定義した。
【００１８】
【数１】
ここで、ｎ：バックアップロール組み入れから抜き出し
までの圧延コイル数 Ｐ：各コイルの圧延荷重 Ｌ：該当圧延スタンドにおける各コイルの長さ
までの圧延コイル数 Ｐ：各コイルの圧延荷重 Ｌ：該当圧延スタンドにおける各コイルの長さ
【００１９】更に、ワークロールのオンライン研削頻度
を表現する数値として、研削比率Ｇを次式で定義した。
を表現する数値として、研削比率Ｇを次式で定義した。
【００２０】
【数２】
ここで、ｎon：全コイルのうち、ワークロールのオンラ
イン研削を行った鋼材のコイル数
イン研削を行った鋼材のコイル数
【００２１】図２に摩耗係数Ｃと研削比率Ｇとの関係を
調査した結果を示す。両者がほぼ線形の関係にあること
から、バックアップロールの摩耗量は、ワークロールの
オンライン研削を行わない場合の積算摩耗量とオンライ
ン研削を行う場合の積算摩耗量との和で表現できること
が判明した。
調査した結果を示す。両者がほぼ線形の関係にあること
から、バックアップロールの摩耗量は、ワークロールの
オンライン研削を行わない場合の積算摩耗量とオンライ
ン研削を行う場合の積算摩耗量との和で表現できること
が判明した。
【００２２】摩耗量の計算値と、実測値との比較を図３
に示す。良好な精度で予測できることが分かる。
に示す。良好な精度で予測できることが分かる。
【００２３】このことは、ワークロールをオンラインで
研削する際のバックアップロールの摩耗分布の計算値
と、ワークロールをオンラインで研削しない際のバック
アップロールの摩耗分布の計算値とを、研削実績に基づ
いて積算することによってバックアップロールの摩耗分
布が推定できることを示している。
研削する際のバックアップロールの摩耗分布の計算値
と、ワークロールをオンラインで研削しない際のバック
アップロールの摩耗分布の計算値とを、研削実績に基づ
いて積算することによってバックアップロールの摩耗分
布が推定できることを示している。
【００２４】次に、バックアップロール摩耗分布のクラ
ウン形状制御への反映方法について説明する。バックア
ップロールの胴長中央部が摩耗すると、ワークロール間
ギャップは胴長中央部が広くなり、板のクラウンは大き
く、板形状は耳伸びになる。逆に、バックアップロール
の胴長端部が摩耗すると、ワークロール間ギャップは胴
長中央部が狭くなり、板のクラウンは小さく、形状は腹
伸びになる。従って、摩耗量δが正の場合はよりクラウ
ンを小さくするよう、又、摩耗量δが負の場合はよりク
ラウンを大きくするように、クラウン制御のアクチュエ
ータを設定すればよい。一例として、バックアップロー
ル摩耗量の変化Δδが板クラウンの変化ΔＣrに及ぼす
影響を、次式のように定める。
ウン形状制御への反映方法について説明する。バックア
ップロールの胴長中央部が摩耗すると、ワークロール間
ギャップは胴長中央部が広くなり、板のクラウンは大き
く、板形状は耳伸びになる。逆に、バックアップロール
の胴長端部が摩耗すると、ワークロール間ギャップは胴
長中央部が狭くなり、板のクラウンは小さく、形状は腹
伸びになる。従って、摩耗量δが正の場合はよりクラウ
ンを小さくするよう、又、摩耗量δが負の場合はよりク
ラウンを大きくするように、クラウン制御のアクチュエ
ータを設定すればよい。一例として、バックアップロー
ル摩耗量の変化Δδが板クラウンの変化ΔＣrに及ぼす
影響を、次式のように定める。
【００２５】ΔＣr＝ＣdΔδ …（３）
【００２６】又、ワークロールベンダー力の変化ΔＦw
が板クラウンの変化ΔＣrに及ぼす影響を、次式のよう
に定める。
が板クラウンの変化ΔＣrに及ぼす影響を、次式のよう
に定める。
【００２７】ΔＣr＝ＣFwΔＦw …（４）
【００２８】従って、予測計算される摩耗量に応じて、
次式の量ΔＦwだけワークロールベンダー力を変更すれ
ば、所定のクラウン・形状を得ることができる。
次式の量ΔＦwだけワークロールベンダー力を変更すれ
ば、所定のクラウン・形状を得ることができる。
【００２９】
ΔＦw＝−（Ｃd／ＣFw）Δδ …（５）
【００３０】同じようにして、イニシャルロールカー
ブ、クロス角、ロールシフト等の他のクラウン形状制御
用アクチュエータを変更しても、同様に所定のクラウン
・形状を得ることができる。
ブ、クロス角、ロールシフト等の他のクラウン形状制御
用アクチュエータを変更しても、同様に所定のクラウン
・形状を得ることができる。
【００３１】なお、（３）式及び（４）式における影響
係数Ｃd及びＣFwは実験によって求めてもよいが、文献
（例えば、板圧延の理論と実際；日本鉄鋼境界，Ｐ．８
９〜９５）に示されるような理論計算によって求めても
よい。これらの影響係数の値は、特に板幅によって変化
するので、注意が重要である。
係数Ｃd及びＣFwは実験によって求めてもよいが、文献
（例えば、板圧延の理論と実際；日本鉄鋼境界，Ｐ．８
９〜９５）に示されるような理論計算によって求めても
よい。これらの影響係数の値は、特に板幅によって変化
するので、注意が重要である。
【００３２】ここでは簡単に実施できるクラウンの制御
方法として、影響係数を用いる方法について説明した
が、本特許は特にこの方法に限定するものではなく、ロ
ール変形を解析的、あるいは数値計算により求めて制御
を行う方法に対しても適用できる。
方法として、影響係数を用いる方法について説明した
が、本特許は特にこの方法に限定するものではなく、ロ
ール変形を解析的、あるいは数値計算により求めて制御
を行う方法に対しても適用できる。
【００３３】図４に、４段ミルに対して本発明を適用し
た実施形態の具体的構成を示す。この４段ミルは、圧延
材１０を圧下するワークロール１２と、該ワークロール
１２を補強するバックアップロール１４と、圧延荷重を
検出するためのロードセル２０と、オンラインでワーク
ロール１２を研削するためのオンラインロール研削装置
２２と、ワークロール１２を曲げることによってそのク
ラウン形状を制御するためのワークロールベンダー２４
とを備えている。
た実施形態の具体的構成を示す。この４段ミルは、圧延
材１０を圧下するワークロール１２と、該ワークロール
１２を補強するバックアップロール１４と、圧延荷重を
検出するためのロードセル２０と、オンラインでワーク
ロール１２を研削するためのオンラインロール研削装置
２２と、ワークロール１２を曲げることによってそのク
ラウン形状を制御するためのワークロールベンダー２４
とを備えている。
【００３４】この実施形態において、ロードセル２０に
よって計測された圧延荷重、圧延材１０の圧延長実績、
及び、オンラインロール研削装置２２の研削実績から、
バックアップロール摩耗演算器３０が、前出（２）式に
従ってバックアップロール１４の摩耗量を計算し、次い
で、この摩耗量を補償するクラウンアクチュエータの制
御量をクラウン制御アクチュエータ設定演算器３２で計
算し、アクチュエータ（ここではワークロールベンダー
２４）を操作することによって、クラウン形状を良好に
保つことができる。
よって計測された圧延荷重、圧延材１０の圧延長実績、
及び、オンラインロール研削装置２２の研削実績から、
バックアップロール摩耗演算器３０が、前出（２）式に
従ってバックアップロール１４の摩耗量を計算し、次い
で、この摩耗量を補償するクラウンアクチュエータの制
御量をクラウン制御アクチュエータ設定演算器３２で計
算し、アクチュエータ（ここではワークロールベンダー
２４）を操作することによって、クラウン形状を良好に
保つことができる。
【００３５】
【００３６】かくして、本発明によれば、ワークロール
研削の実績に応じてバックアップロール摩耗形状の予測
が可能となるため、その摩耗量に応じてクラウン制御の
アクチュエータを変更し、所定のクラウン・形状を得る
ことができるようになる。
研削の実績に応じてバックアップロール摩耗形状の予測
が可能となるため、その摩耗量に応じてクラウン制御の
アクチュエータを変更し、所定のクラウン・形状を得る
ことができるようになる。
【００３７】更に、バックアップロールの摩耗形状を直
接計測し、これによりワークロールのクラウンを設定し
ても同様であり、又、オンライン研削する際としない際
の摩耗分布の値についても直接計測してもよい。
接計測し、これによりワークロールのクラウンを設定し
ても同様であり、又、オンライン研削する際としない際
の摩耗分布の値についても直接計測してもよい。
【００３８】
【実施例】オンラインワークロール研削装置を付帯し、
４段圧延機を７スタンド配列してなる熱間仕上圧延機に
本発明を適用した。第７スタンドのオンラインワークロ
ール研削装置のみを使用して、１０日間の圧延を行っ
た。この間、圧延コイル数は約７０００コイルであり、
第７スタンドのオンラインワークロール研削装置の研削
頻度は、ほぼ２コイルに１コイルの割合であった。
４段圧延機を７スタンド配列してなる熱間仕上圧延機に
本発明を適用した。第７スタンドのオンラインワークロ
ール研削装置のみを使用して、１０日間の圧延を行っ
た。この間、圧延コイル数は約７０００コイルであり、
第７スタンドのオンラインワークロール研削装置の研削
頻度は、ほぼ２コイルに１コイルの割合であった。
【００３９】この後、比較例として、オンラインワーク
ロール研削時のバックアップロール摩耗変化を考慮する
ことなしに板幅１２００ｍｍ、仕上板厚２ｍｍのコイル
を５本圧延したところ、図５（ａ）に示すように、約
２．５％もの腹伸び側の急峻度となり、通板も非常に不
安定となった。この時、ワークロールを研削しないとし
た従来のバックアップロールの摩耗予測値は３５μｍで
あった。
ロール研削時のバックアップロール摩耗変化を考慮する
ことなしに板幅１２００ｍｍ、仕上板厚２ｍｍのコイル
を５本圧延したところ、図５（ａ）に示すように、約
２．５％もの腹伸び側の急峻度となり、通板も非常に不
安定となった。この時、ワークロールを研削しないとし
た従来のバックアップロールの摩耗予測値は３５μｍで
あった。
【００４０】引き続いて本発明の実施例によって、オン
ラインワークロール研削時のバックアップロール摩耗変
化を考慮して圧延を行った。まず、摩耗係数は図２から
求められるように、Ｃoff＝５×１０-12ｍｍ2／Ｎ、Ｃo
n＝−２２×１０-12ｍｍ2／Ｎであり、１０日間の圧延
及びオンラインワークロール研削実績を用いて摩耗量を
求めた結果、δ＝−５９μｍであり、ワークロール研削
を使用しないとした場合と比較して、Δδ＝−９４μｍ
もの差があった。次に、板幅１２００ｍｍの材料につい
て、（３）式及び（４）式の影響係数を数値解析によっ
て求めたところ、Ｃd＝０．３２μｍ／μｍ、ＣFw＝−
０．１３μｍ／ｋＮであったため、（５）式に従ってワ
ークロールベンダーの変更量を求めたところ、ΔＦw＝
−２３７ｋＮという結果を得た。そこで、ワークロール
ベンダーの設定値を通常より２３７ｋＮ減少させて、比
較例と同様に板幅１２００ｍｍ、仕上板厚２ｍｍのコイ
ルを５本圧延したところ、図５（ｂ）に示すように全て
平坦な形状が得られ、通板も安定化することができた。
ラインワークロール研削時のバックアップロール摩耗変
化を考慮して圧延を行った。まず、摩耗係数は図２から
求められるように、Ｃoff＝５×１０-12ｍｍ2／Ｎ、Ｃo
n＝−２２×１０-12ｍｍ2／Ｎであり、１０日間の圧延
及びオンラインワークロール研削実績を用いて摩耗量を
求めた結果、δ＝−５９μｍであり、ワークロール研削
を使用しないとした場合と比較して、Δδ＝−９４μｍ
もの差があった。次に、板幅１２００ｍｍの材料につい
て、（３）式及び（４）式の影響係数を数値解析によっ
て求めたところ、Ｃd＝０．３２μｍ／μｍ、ＣFw＝−
０．１３μｍ／ｋＮであったため、（５）式に従ってワ
ークロールベンダーの変更量を求めたところ、ΔＦw＝
−２３７ｋＮという結果を得た。そこで、ワークロール
ベンダーの設定値を通常より２３７ｋＮ減少させて、比
較例と同様に板幅１２００ｍｍ、仕上板厚２ｍｍのコイ
ルを５本圧延したところ、図５（ｂ）に示すように全て
平坦な形状が得られ、通板も安定化することができた。
【００４１】
【発明の効果】本発明によれば、ワークロールに接する
バックアップロールの摩耗分布に応じて、ワークロール
のクラウン形状を的確に設定することができ、ワークロ
ール表面をオンラインで研削しつつ鋼材を圧延する際に
も、クラウン形状を的確に制御でき、良好な板形状を得
ることができる。従って、ワークロールのオンライン研
削を随時行っても、何等問題なく、形状不良の鋼材の製
造が抑制され、生産性が向上するという効果を有する。
バックアップロールの摩耗分布に応じて、ワークロール
のクラウン形状を的確に設定することができ、ワークロ
ール表面をオンラインで研削しつつ鋼材を圧延する際に
も、クラウン形状を的確に制御でき、良好な板形状を得
ることができる。従って、ワークロールのオンライン研
削を随時行っても、何等問題なく、形状不良の鋼材の製
造が抑制され、生産性が向上するという効果を有する。
【図１】本発明の原理を説明するための、ワークロール
のオンライン研削の有無によるバックアップロールプロ
フィールの違いを示す線図
のオンライン研削の有無によるバックアップロールプロ
フィールの違いを示す線図
【図２】同じく摩耗係数と研削比率の関係を示す線図
【図３】同じく摩耗量の計算値と実測値の相関を示す線
図
図
【図４】４段ミルに適用した本発明の実施形態の構成を
示すブロック線図
示すブロック線図
【図５】比較例及び本発明の実施例による製品の急峻度
を比較して示す線図
を比較して示す線図
１０…圧延材
１２…ワークロール
１４…バックアップロール
２０…ロードセル
２２…オンラインロール研削装置
２４…ワークロールベンダー
３０…バックアップロール摩耗演算器
３２…クラウン制御アクチュエータ設定演算器
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平６−344012（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−57821（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−161106（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−183905（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B21B 29/00
B21B 28/04
Claims (3)
- 【請求項１】上下ワークロールと上下バックアップロー
ルを備えた４段圧延機のワークロール形状制御に際し
て、 ワークロールに接するバックアップロールの摩耗分布を
求め、 求められた摩耗分布に応じて、ワークロールのクラウン
形状を設定することを特徴とする圧延ロールのクラウン
形状制御方法。 - 【請求項２】上下ワークロールと上下バックアップロー
ルを備えた４段圧延機に組み込まれたロール研削装置を
用いて、ワークロールをオンラインで研削しつつ鋼材を
圧延するに際し、 ワークロールをオンラインで研削する際の、ワークロー
ルに接するバックアップロールの摩耗分布の変化量と、
ワークロールをオンラインで研削しない際のバックアッ
プロールの摩耗分布の変化量とを、研削実績に基づいて
積算することによって、バックアップロールの摩耗分布
の予測値を求め、 該予測値に応じてワークロールのクラウン形状を設定す
ることを特徴とする圧延ロールのクラウン形状制御方
法。 - 【請求項３】上下ワークロールと上下バックアップロー
ルを備えた４段圧延機に組み込まれたロール研削装置を
用いて、ワークロールをオンラインで研削しつつ鋼材を
圧延する際のクラウン形状制御装置において、 ワークロールをオンラインで研削する際の、ワークロー
ルに接するバックアップロールの摩耗分布の変化量と、
ワークロールをオンラインで研削しない際のバックアッ
プロールの摩耗分布の変化量とを、研削実績に基づいて
積算することによって、バックアップロールの摩耗分布
の予測値を求める演算手段と、 該予測値に応じてワークロールのクラウン形状を設定す
る設定手段と、 を備えたことを特徴とする圧延ロールのクラウン形状制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15205299A JP3410390B2 (ja) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | 圧延ロールのクラウン形状制御方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15205299A JP3410390B2 (ja) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | 圧延ロールのクラウン形状制御方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000343110A JP2000343110A (ja) | 2000-12-12 |
| JP3410390B2 true JP3410390B2 (ja) | 2003-05-26 |
Family
ID=15532005
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15205299A Expired - Fee Related JP3410390B2 (ja) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | 圧延ロールのクラウン形状制御方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3410390B2 (ja) |
-
1999
- 1999-05-31 JP JP15205299A patent/JP3410390B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000343110A (ja) | 2000-12-12 |
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