JP3636151B2

JP3636151B2 - Metal strip manufacturing method

Info

Publication number: JP3636151B2
Application number: JP2002066959A
Authority: JP
Inventors: 龍次浜田; 敦司岡田
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2002-03-12
Filing date: 2002-03-12
Publication date: 2005-04-06
Anticipated expiration: 2022-03-12
Also published as: JP2003266113A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば鋼帯等の金属帯の製造法に関するものであり、例えば、先行鋼帯と後行鋼帯とが接合された鋼帯を、１または複数の圧延スタンドを有する圧延機を用いて冷間圧延し、先行鋼帯および後行鋼帯の接合部を切断した後、先行鋼帯および後行鋼帯をコイルに巻取って鋼帯を製造する際に、接合部の近傍における形状不良の発生を抑制できる金属帯の製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
軟鋼や高張力鋼等からなる冷延鋼帯は、通常、連続式タンデム圧延により、１回の通板により高効率および高歩留りで圧延されている。この連続式タンデム圧延では、直列に配置された複数の圧延スタンドを有するタンデム圧延機の入側で母材となる酸洗済みの熱延鋼板のコイルを巻き戻して先行鋼帯とし、この先行鋼帯の後端に後行鋼帯の先端を溶接によって接合して通板することを繰り返して鋼帯をタンデム圧延機に切れ間なく供給し、タンデム圧延機で目標板厚まで一気に圧延する。そして、タンデム圧延機の出側で再びコイル状に巻き取りながら、先行鋼帯と後行鋼帯との接合部を切断するものである。
【０００３】
先行鋼帯および後行鋼帯をそれぞれコイルに巻取るには、生産効果の点から並設された二つの巻取りリールを交互に用いて巻取る方式が一般的であった。しかし、近年では、主に設備コスト低減の観点から、二つの巻取りリールを装着されたカローゼル型と呼ばれる巻取り装置（以下、単に「カローゼルリール」という）が広く用いられる。
【０００４】
図９(a) 〜図９(c) は、このカローゼルリール１の動作を経時的に示す説明図である。
図９(a) に示すように、カローゼルリール１では二つの巻取りリール２、３が一つの円盤状の架台４に配置されている。この架台４は、支点５を中心として回転自在に配置される。そして、図示しないタンデム圧延機の出側に存在する先行鋼帯６の先端がタンデム圧延機に近い側に位置する巻取りリール２に巻き付く。次に、図９(b) に示すように、先行鋼帯６が巻取りリール２に巻き取られている途中で架台４が矢印方向へ180 度回転し、これに伴って巻取りリール２がタンデム圧延機から遠い側の位置で停止し、この位置で先行鋼帯６がコイルに巻き取られる。そして、先行鋼帯６と後行鋼帯７との接合部が図示しない切断機により切断される。次に、図９(c) に示すように、後行鋼帯７の先端は、再びタンデム圧延機に近い側に位置する巻取りリール３に巻き付き、一方、巻き取られた先行鋼帯６はコイル抜き出し装置８により巻取りリール２から抜き取られ、搬出される。そして、後行鋼帯７が巻取りリール３に巻き取られている途中で架台４が再び180 度回転し、これに伴って巻取りリール３がタンデム圧延機から遠い側の位置で停止し、この位置で後行鋼帯７をコイルに巻取られる。以下、かかる一連の動作が繰り返して行われる。
【０００５】
このカローゼルリール１では、先行鋼帯６および後行鋼帯７の巻取りリール２、３への巻き付きが同じ位置で行われることから巻取りリール周辺機器の設備トラブルの発生が少ない。また、圧延機に近い側に位置する巻取りリール２、３の周囲に配置する必要がある図示しないコイル巻き付け装置 (ベルトラッパ) 、および圧延機から遠い側に位置する巻取りリール２、３の下方に配置されるコイル抜き出し装置８それぞれの配置数がいずれも１基で済むことから、設備コストおよびメンテナンスの両面で優れるというメリットもある。
【０００６】
さらに、このようにして冷間圧延を行われたコイルは、所望の機械的特性（強度や延び等）を確保するとともに生産効率や歩留りを改善するために、通常、巻き戻されて端部を他の鋼帯の端部と例えば溶接により接合され、多数の通板用曲げロールを配置されて数百メートルに及ぶ通過距離を確保された連続焼鈍炉に連続的に装入され、連続焼鈍炉を通過した後に所定の重量に切断されてコイルに巻き取られる連続焼鈍を行われる。
【０００７】
近年、軟鋼や高張力鋼等からなる冷延鋼帯を素材とする製品の寸法精度向上や製造工程における歩留り向上を図るため、冷延鋼帯の圧延形状、すなわち平坦度の高精度化が強く要請されている。また、冷延鋼帯の製造工程における製造トラブル防止の観点からも、冷延鋼帯の平坦度の高精度化が強く要請されている。すなわち、冷延鋼帯の平坦度が不芳であると、上述した連続焼鈍炉の内部を通過する際に冷延鋼帯が蛇行し、炉壁への接触やバックリングと呼ばれる鋼帯の折れ等による品質不良、さらには低速での通板を強いられることによる生産効率の低下等が発生する。最悪の場合には、鋼帯が焼鈍炉内で破断することによって操業休止を余儀なくされて製造コストが大幅に上昇することもある。連続焼鈍炉におけるこれらの問題は、冷延鋼帯の平坦度が幅方向で非対称となる、いわゆる片延びが生じている場合に特に発生し易い。このため、連続焼鈍炉通板時の冷延鋼帯の通板性を高めて製造トラブルを防止するには、冷延鋼帯の圧延形状が非対称形状となることを抑制することが重要である。
【０００８】
ところで、これまでにも、タンデム圧延における冷延鋼帯の形状を適正に制御する方法は広く知られている。例えば、タンデム圧延機の出側に設けられた、鋼帯に作用する張力を利用した形状検出装置の出力値に基づいて、目標形状に対する偏差を最小化するようにタンデム圧延機のロールベンダ、VCロール、レベリングさらにはロールクーラントといった、各圧延スタンドに設けられた各種の形状制御機構をフィードバック制御する技術が既に広く知られており、これらの先行技術に関しては多くの発明や報告がなされている。例えば、日本鉄鋼協会刊行の「板圧延の理論と実際」の309 〜313 頁には、平坦制御技術に関する技術が種々の引用文献とともに開示されており、また、同書の88〜110 頁には板圧延における平坦度に関する理論と形状制御機構とが開示されており、さらに、同書の266 〜270 頁には形状測定装置が開示されている。ここでは、一例として、平坦度を４次関数を用いて近似し、次数が偶数である関数成分を対称成分とするとともに次数が奇数である関数成分を非対称成分とし、それぞれに対応する形状制御機構のアクチュエータの操作量を求めることによって制御を行う発明が開示されている。なお、板形状対称成分制御機構として６段圧延機における中間ロールシフト量およびロールベンディング力が例示されるとともに、また板形状非対称成分制御機構としては圧下位置レベルとロールベンディング力レベルとが例示されている。
【０００９】
しかしながら、上述した連続式タンデム圧延により製造される冷延鋼帯の強度は、端部同士が接合される先行鋼帯および後行鋼帯の素材である熱延鋼帯の板厚や板幅等の寸法や、化学成分や熱間圧延時の温度履歴等の材質諸元によって、異なる。このため、製造される冷延鋼帯の寸法および形状を目標値にするための冷間圧延の設定条件は、鋼帯に応じて変更する必要がある。そこで、コイル接合部がタンデム圧延機の各圧延スタンドを通過する前後で各圧延スタンドの圧下量や張力、形状制御アクチュエータ等の設定量をダイナミックに変更すること（以下、本明細書では「走間設定変更」という）が用いられる。しかしながら、この走間設定変更は、基本的に予測制御であるために、母材の寸法や強度の変動さらにはタンデム圧延機の状態等によって誤差を生じ易い。このため、走間設定変更を行うと、冷延鋼帯の平坦度は悪化し易い。
【００１０】
そこで、これらの走間設定変更や予測制御に関して、特開平８−99103 号公報には、先行鋼帯および後行鋼帯それぞれの圧延条件の変化に相当する制御機構の変更量をモデル計算によって求め、後行鋼帯の圧延における制御機構の設定値を先行鋼帯の圧延の実績値に計算による変更量を加えた値として求めることによって予測誤差の影響を考慮し、これにより、冷延鋼帯の平坦度を改善する制御方法が開示されている。
【００１１】
一方、特開平11−179414号公報には、バッチ式の冷間圧延機において形状計が圧延材の形状を測定可能となる以前に、圧延スタンドの出側に設置された蛇行検出器の出力に基づいて、圧延材の先端部における片伸び量を推定して求めることにより、冷延鋼帯の平坦度を改善する方法が開示されている。
【００１２】
すなわち、連続式タンデム圧延での形状制御においては、出側で一方の巻取りリールに巻き取られている先行鋼帯がタンデム圧延機を完全に通過するまでは、タンデム圧延機の出側に設置した形状計の出力に基づいたフィードバック制御により先行鋼帯の形状は容易に良好に保たれる。しかし、先行鋼帯と後行鋼帯との接合部が切断された時から後行鋼帯の先端部がもう一方の巻き取りリールに完全に巻き取られて張力が安定する迄の数秒間程度の期間は、平坦度の制御が不可能な過度期状態であり、形状計の出力値も大きく変動する。このため、特開平８−99103 号公報や特開平11−179414号公報等により開示された従来の発明は、バッチ式の圧延に関して、上述した過渡期状態においても形状を適正に保つことにより、平坦度不良部の長さの低減を図ったものである。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本発明者らは冷延鋼板のいっそうの品質向上を図るためにさらに検討を重ねた結果、例えば上述した特開平８−99103 号公報や特開平11−179414号公報等により開示された従来の発明によっても、図９(a) 〜図９(c) を参照しながら説明したカローゼルリール１を用いて先行鋼帯６および後行鋼帯７の巻取りを行うと、上述した過渡期状態においては冷延鋼帯の圧延形状、すなわち平坦度の高精度化を適正に保つことができず、平坦度不良部の長さを低減できないことを、新たに知見した。
【００１４】
すなわち、本発明者らが確認した結果によれば、カローゼルリール１のように、巻取りの途中で設置位置が変更される二つの巻取りリールを有する巻取り装置を用いて先行鋼帯および後行鋼帯を順次巻き取る場合の鋼帯の形状制御では、巻取りリールが切り替わるタイミングから所定の時間が経過する時までの期間では先行鋼帯および後行鋼帯に作用する張力が大きく変動することに起因して、実際の板形状は変わっていないにもかかわらず、先行鋼帯の後端部、および後行鋼帯の先端部について形状検出装置により検出される形状出力値が大きく変動し、特に、この期間では、左右の形状偏差が大きくなる。このため、誤差を有するこの値に基づいて最終スタンドにおける例えばレベリング等の板形状非対称成分制御装置 (形状アクチュエータ) をフィードバック制御してしまうと、その制御量は実際の板形状には則さず過大なものとなり、かえって冷延鋼帯の形状が悪化して、例えば連続焼鈍炉等における通板不良を生じてしまう。
【００１５】
このように、従来の技術によっても、カローゼルリールのように、巻取りの途中で設置位置が変更される二つの巻取りリールを有する巻取り装置を用いて先行鋼帯および後行鋼帯を順次巻き取ろうとすると、巻取りリールが切り替わるタイミングから所定の時間が経過する時までの期間では、冷延鋼帯の圧延形状、すなわち平坦度の精度を高くかつ適正に保つことが難しく、平坦度不良部の長さを低減できなかった。
【００１６】
本発明の目的は、鋼帯等の金属帯の製造法を提供することであり、例えば、巻取りの途中で設置位置が変更される二つの巻取りリールを有する巻取り装置を用いて先行鋼帯および後行鋼帯を順次巻き取ろうとする場合に、巻取りリールが切り替わるタイミングから所定の時間が経過する時までの期間であっても、冷延鋼帯の平坦度の精度を高くかつ適正に保って平坦度不良部の長さを低減することができる、例えば冷延鋼帯等の金属帯の製造法を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、巻取りリールが切り替わるタイミングから所定の時間が経過する時までの期間で先行鋼帯および後行鋼帯の張力の検出値が大きく変動する理由を詳細に検討した。その結果、この期間の検出値は、鋼帯の実際の板形状の変化を如実に示すものではなく、各々の巻取りリールの配置、取付け精度、長期間の使用による摩耗や変形等の幾何学的な因子、巻き取られる鋼帯の張力や重量、さらにはベルトラッパーなどの巻き付け装置からの外力が作用することによる弾性的な変形等の差によって、冷延鋼帯の左右のパスラインが微小に変動することによって生じる外乱に強く支配されていることが判明した。
【００１８】
そこで、本発明者らはさらに検討を重ねた結果、上述した期間においては圧延機の出側における鋼帯の板形状の測定結果に基づいて、圧延機の少なくとも最終圧延スタンドに設けられた板形状制御装置に接続された板形状対称成分制御機構のみをフィードバック制御することにより、この期間においても、冷延鋼帯の平坦度の高精度化を適正に保って平坦度不良部の長さを確実に低減することができることを知見し、さらに検討を重ねて本発明を完成した。
【００１９】
本発明は、先行金属帯の後端と後行金属帯の先端とが接合された金属帯を、１または複数の圧延スタンドを有する圧延機を用いて、この圧延機の出側における金属帯の板形状の測定結果に基づいて、この圧延機の少なくとも最終圧延スタンドに設けられた板形状制御装置をフィードバック制御しながら圧延し、圧延機の出側において先行金属帯および後行金属帯の接合部を切断し、切断された先行金属帯および後行金属帯を、巻取りの途中で設置位置が変更される第１の巻取りリールおよび第２の巻取りリールを有する巻取り装置を用いてそれぞれコイルに巻取ることによって金属帯を製造する方法であって、接合部を切断した時から予め定めた所定の時間が経過する時までの期間には、板形状制御装置により制御される板形状対称成分制御機構のみをフィードバック制御して後行金属帯の圧延を行うことを特徴とする金属帯の製造法である。
【００２０】
また、本発明は、先行金属帯の後端と後行金属帯の先端とが接合された金属帯を、１または複数の圧延スタンドを有する圧延機を用いて、圧延機の出側における金属帯の板形状の測定結果に基づいて、圧延機の少なくとも最終圧延スタンドに設けられた板形状制御装置をフィードバック制御しながら圧延し、圧延機の出側において先行金属帯および後行金属帯の接合部を切断し、切断された先行金属帯および後行金属帯を、巻取りの途中で設置位置が変更される第１の巻取りリールおよび第２の巻取りリールを有する巻取り装置を用いてそれぞれコイルに巻取ることによって金属帯を製造する方法であって、接合部を切断した時から予め定めた所定の時間が経過する時までの期間には、予め求めた、第１の巻取りリールおよび第２の巻取りリールの複数の設置位置それぞれにおける板形状の測定結果に対する、板形状制御装置により制御される板形状対称成分制御機構の補正量を用いて、測定結果を補正して、フィードバック制御を行うことを特徴とする金属帯の製造法である。
【００２１】
これらの本発明にかかる金属帯の製造法では、所定の時間が経過する時が、(i) 第２のリールにより巻き取られる後行金属帯の先端が、第２のリールへ巻き付いた時であること、(ii)巻取り時における第２の巻取りリールの設置位置の変更が、第２の巻取りリールによる後行金属帯の巻取り開始後に最初に完了する時であること、または(iii) 第２の巻取りリールによる後行金属帯の巻取りが完了する際に第２の巻取りリールが存在する位置への移動を、第２の巻取りリールが完了する時であることが例示される。
【００２２】
また、これらの本発明にかかる金属帯の製造法では、接合部を切断した時から予め定めた所定の時間が経過する時までの期間以外の期間には、板形状制御装置により制御される板形状対称成分制御機構および板形状非対称成分制御機構の双方をフィードバック制御して後行金属帯の圧延を行うことが例示される。
【００２３】
さらに、これらの本発明にかかる金属帯の製造法では、巻取り装置がカローゼルリールであって、所定の時間が経過する時が、第１の巻取りリールおよび第２の巻取りリールを支持する架台の回転が、第２の巻取りリールによる後行金属帯の巻取り開始後に最初に完了した時であることが例示される。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる金属帯の製造法の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以降の説明では、金属帯が冷延鋼帯である場合を例にとる。
【００２５】
図１は、本実施の形態で用いる冷延鋼帯の製造装置10の構成を模式的に示す説明図である。同図に示すように、この製造装置10は、タンデム圧延機11と、形状検出装置12と、切断機13と、巻取り装置14と、板形状制御装置30とを有する。以下、この製造装置10のこれらの構成要素について説明する。
【００２６】
(タンデム圧延機11、板形状制御装置30)
本実施の形態では、図１に示すタンデム圧延機11の入側で、コイル状の先行鋼帯15および後行鋼帯16は図示しないペイオフリールからそれぞれ巻き戻された後、図示しない溶接機により、先行鋼帯15の後端と後行鋼帯16の先端とが溶接される。そして、溶接された先行鋼帯15および後行鋼帯16は、切れ目無くタンデム圧延機11に送られる。
【００２７】
本実施の形態で用いるタンデム圧延機11は、第１圧延スタンドF1、第２圧延スタンドF2、第３圧延スタンドF3、第４圧延スタンドF4および最終圧延スタンドF5を有する。これらの第１圧延スタンドF1〜最終圧延スタンドF5は、それぞれ、上下のワークロールa 、a'と、上下のバックアップロールb 、b'とを有するとともに、最終圧延スタンドF5は、さらに中間ロールC 、C'を有する。タンデム圧延機11は、これらの第１圧延スタンドF1〜最終圧延スタンドF5を用いて、先行鋼帯15の後端と後行鋼帯16の先端とが接合された鋼帯にタンデム圧延を行って、冷延鋼帯を製造する。
【００２８】
また、このタンデム圧延機11の最終スタンドF5には板形状制御装置30が接続されている。この板形状制御装置30は、後述する(1) 式〜(6) 式の演算を行うものである。
【００２９】
また、板形状制御装置30には、公知の板形状対称成分制御機構17および板形状非対称成分制御機構18が接続されている。すなわち、板形状対称成分制御機構17および板形状非対称成分制御機構18はいずれも板形状制御装置30によりその制御動作を制御される。
【００３０】
本実施の形態では、板形状対称成分制御機構17としては最終圧延スタンドF5の中間ロールシフト装置 (図示しない) とワークロールベンディング装置 (図示しない) とを有するとともに、板形状非対称成分制御機構18として圧下レベリング制御装置 (図示しない) を有している。なお、図１では、中間ロールシフト装置、ワークロールベンディング装置および圧下レベリング制御装置はいずれも慣用されるものであるため、図示を省略してある。そして、この製造装置10では、後述する形状検出装置12の測定結果に基づいて板形状制御装置30が制御信号を出力し、この制御信号により、板形状対称成分制御機構17および板形状非対称成分制御機構18がフィードバック制御される。
【００３１】
本実施の形態で用いるタンデム圧延機11および板形状制御装置30は、以上のように構成される。
(形状検出装置12)
本実施の形態では、タンデム圧延機11の出側に形状検出装置12が設けられている。この形状検出装置12は搬送される鋼帯の下面に接触して回転しながらこの鋼帯の幅方向に生じている張力を検出することにより、鋼帯の板形状を測定するものであり、既に公知のものである。
【００３２】
上述したように、この形状検出装置12により検出された先行鋼帯15の形状は、板形状制御装置30に送られ、板形状制御装置30では後述する(1) 〜(6) 式の演算処理を行うことにより制御信号を、板形状対称成分制御機構17および板形状非対称成分制御機構18に出力する。これにより、最終圧延スタンドF5の中間ロールシフト装置、ワークロールベンディング装置および圧下レベリング制御装置のフィードバック制御が行われる。
【００３３】
本実施の形態で用いられる形状検出装置12は、以上のように構成される。
(切断機13)
本実施の形態では、形状検出装置12の下流側に切断機13が設けられている。切断機13は、先行鋼帯15の後端と後行鋼帯16の先端との接合部を切断するためのものであり、本実施の形態では、鋼帯の切断に慣用されるシャーを用いた。
【００３４】
本実施の形態で用いられる切断機13は、以上のように構成される。
(巻取り装置14)
本実施の形態では、切断機13の下流に、切断機13により切断された先行鋼帯15および後行鋼帯16をコイルに巻取るための巻取り装置14を有する。本実施の形態では、巻取り装置14として、図９を参照しながらその動作を説明したカローゼルリール１を用いた。
【００３５】
すなわち、上述したように、カローゼルリール１は、先行鋼帯15をコイルに巻取るための第１の巻取りリール２と、後行鋼帯16をコイルの巻取るための第２の巻取りリール３と、第１の巻取りリール２および第２の巻取りリール３をともに回転自在に支持するとともに支点５を回転中心に回転自在に配置された架台４と、巻き取られたコイルを搬出するためのコイル抜き出し装置８とを有しており、上述した図９(a) 〜図９(c) に示す動作を繰り返すことにより、先行鋼帯15および後行鋼帯16をコイルに順次巻き取っている。図１に示すタイミングは、図９(b) に示すタイミングを過ぎ、巻取りリール２による先行鋼帯15の巻取りが完了する直前の時点を示している。
【００３６】
上述したように、このカローゼルリール１には、設備トラブルが少なく、ベルトラッパ (コイル巻き付け装置) 、およびコイル抜き出し装置８の設置数がいずれも１基で済むというメリットがある。
【００３７】
なお、カローゼルリール１では、巻き取り終わったコイルを１方向へ抜き出す必要があることから、第１の巻取りリール２および第２の巻取りリール３はいずれも、いわゆる片持ちで架台４に設置されており、架台４が設置された側 (ドライブサイド) と反対側に位置するワークサイドには、アウトボードと呼ばれる可動式の押さえ装置 (図示しない) が配置されており、このアウトボードによりリールを片持ちで支持している。
【００３８】
このように、本実施の形態で用いる巻取り装置14は、先行鋼帯15および後行鋼帯16の巻取りの途中で設置位置が変更される第１の巻取りリール２および第２の巻取りリール３を有する巻取り装置である。
【００３９】
なお、図示していないが、本実施の形態では、他の慣用される冷延鋼帯の製造装置と同様に、これらの他に、先行鋼帯15および後行鋼帯16を形状検出器12に所定の角度で巻き付けるとともにパスラインを一定に保つためデフレクタロールと呼ばれる通板ロール19が設けられている。
【００４０】
この製造装置10を用いて、形状検出器12の出力に基づいて、タンデム圧延機11の最終スタンドF5に設けられた板形状対称成分制御機構17および板形状非対称成分制御機構18をフィードバック制御した場合の圧延実績の変化を、確認試験により調査した。
【００４１】
なお、本確認試験では、最終スタンドF5のワークロールa 、a'のロール径は480mm であり、ロールバレル長は2000mmである。形状検出装置12は、公知の中空分割ロール方式を用い、分割幅は50mmである。また、形状検出装置12により検出した形状は、板幅方向の分布を一次、二次および四次の関数で近似し、それぞれ目標に対する偏差が０となるように、板形状対称成分制御機構17および板形状非対称成分制御機構18を制御した。さらに、圧延に供した先行鋼帯15および後行鋼帯16は、いずれも、板厚3.6mm 、仕上厚0.7mm および板幅1200mmの軟鋼であり、最終スタンドF5はワークロールa 、a'はロール表面をショットブラストにてダル仕上げとしているため、最終スタンドF5の圧下率は２％程度とした。
【００４２】
図２(a) 〜図２(d) は、本確認試験における、後行鋼帯16の長手方向での圧延諸特性の変化を示すグラフである。
図２(a) には、形状検出装置12の出力から形状を表す指標として後行鋼帯16の幅方向での伸び歪みの偏差を示す。図２(a) における伸び歪みとは、後行鋼帯16の板幅方向の中央部に対する板幅端部の偏差であり、左右の平均値を取ったものである。伸び歪は、形状の対称成分を表す。ここで、符号がプラス側であることはへり延び形状であることを表し、マイナス側であることは中伸び形状であることを表す。また、図２(a) における伸び歪み差は左右の板幅端部での偏差をとったものであり、形状の非対称成分を表す。ここで、符号がプラス側であることはワークサイド側が延びた状態であることを表し、マイナス側であることはドライブサイド側が延びた状態であることを示す。
【００４３】
また、図２(b) には中間ロールc のシフト位置およびワークロールベンダ力の実績値を示し、形状の対称成分に関する制御アクチュエータの変化を示す。また、図２(c) には、最終スタンドF5の圧下レベリング量を示し、プラス側であることはワークサイド側の圧下位置をドライブサイドに対して閉める方向であることを示す。さらに、図２(d) には、最終スタンドF5の圧延荷重を示す。
【００４４】
図２(a) 〜図２(d) にグラフで示す結果から、形状の対象成分である伸び歪みは後行鋼帯16の長手方向で殆ど変化せず、それを制御する中間ロールc のシフト位置およびワークロールベンダ力もトップ部の荷重変動に対応してわずかに変化するだけである。
【００４５】
これに対し、形状の非対称成分である伸び歪み差は、後行鋼帯16の先端部でマイナス側に大きく変化し、続いて、架台４の回転のタイミング (約80秒経過時) で若干プラス側へ変化し、その後略０で一定となっている。また、これに対応する圧下レベリング量は後行鋼帯16の先端部でマイナス側へと大きく変化した後に一旦安定してから、架台４の回転のタイミングで逆にプラス側と大きく変化し、その後一定値となっている。これは、先行鋼帯15から後行鋼帯16へ切り替わった直後と、架台４が回転するタイミングとにおいて、形状検出器12が左右の非対称形状を検出し、それを抑制するために圧下レベリング量を制御したことを示している。
【００４６】
一方、図３に、このとき圧延された鋼帯を特別に検査ラインを通板し、図２に▲１▼〜▲４▼で示した部位で実測した鋼帯の波高さから算出した伸び歪みの分布を示す。図３において、プラス側であることは相対的に延びていることを示し、凸型の分布であることは中伸び形状であることを示し、さらに凹型の分布であることはへり伸び形状であることを示している。図３に示すグラフから、部位▲２▼の後行鋼帯16の先端部でレベリングを大きく制御した後、実測した形状は顕著な片伸びとなっており、圧下レベリング量を制御することは、逆に片伸び形状の発生を助長することとなることがわかる。
【００４７】
以上の結果から、タンデム圧延機11に近い側に位置する巻取りリール２または３と、遠い側に位置する巻取りリール３または２とでは、形状検出器２による形状検出精度に差が生じることが推定される。この原因は次のように考えられる。すなわち、本実施の形態で用いた分割ロール方式の形状検出器２は、鋼帯の幅方向の張力分布の測定結果を形状に換算する方式であるため、形状の変動ではなくパスラインの傾き等の幾何学的要因によって一次式に近い張力の外乱が生じた場合であっても、あたかも形状の非対称成分が生じたものとされる誤検出が生じるためと考えられる。特に、カローゼルリール１は、巻取りリール２、３の設置位置が巻き取り途中の段階で方向が180 度反転して大きく変化する構造であるため、巻取りリール２、３が架台４に対して完全に直角でない場合にはこのような外乱を特に生じ易い。さらに、巻取りリール２、３はそれ自体が回転および拡縮をともに行うために複雑な構造となっている。そのため、完全な剛性を確保することはできないとともに、常に巻取り張力やコイルの自重等の特定の方向に大きな力を受けている。そのため、経時的な要因による、特定方向への変形やガタの発生を完全に抑制することは困難である。つまり、タンデム圧延機11に近い側に位置する巻取りリール２または３と、遠い側に位置する巻取りリール３または２とでは、形状検出器２による形状検出精度に差が生じるという現象は、本確認試験で用いた製造装置10に固有の特殊な現象ではなく、同様の構造を有する装置であれば、程度の差こそあれ、一般的に発生し得る現象である。
【００４８】
そこで、本実施の形態では、切断機13により先行鋼帯15と後行鋼帯16との接合部を切断した時から、予め定めた所定の時間が経過する時、換言すれば、 (i)第１の巻取りリール２および第２の巻取りリール３を支持する架台４の回転が、第２の巻取りリール３による後行鋼帯16の巻取り開始後に最初に完了した時、(ii)(ii)第２の巻取りリール３により巻き取られる後行鋼帯16に作用する張力が安定する時、(iii) 巻取り時における第２の巻取りリール３の設置位置の変更が、第２の巻取りリール３による後行鋼帯16の巻取り開始後に最初に完了する時であること、および(iv)第２の巻取りリール３による後行鋼帯16の巻取りが完了する際に第２の巻取りリール３が存在する位置に、架台４の回転によって第２の巻取りリール３が到達する時のうちのいずれかの時が経過する時までの期間、すなわち非定常期間においては板形状対称成分制御機構17のみをフィードバック制御しながらタンデム圧延を行う。
【００４９】
そして、本実施の形態では、この非定常期間以外の期間においては、板形状対称成分制御機構17および板形状非対称成分制御機構18の双方をフィードバック制御しながらタンデム圧延を行う。
【００５０】
これにより、先行鋼帯15および後行鋼帯16の巻取りの途中で設置位置が変更される第１の巻取りリール２および第２の巻取りリール３を有するカローゼルリール１を用いて先行鋼帯15および後行鋼帯16を順次巻き取ろうとする場合に、先行鋼帯15および後行鋼帯16の接合部が切断されるタイミングから所定の時間が経過する時までの期間内であっても、冷延鋼帯の平坦度の高精度化を適正に保って平坦度不良部の長さを低減することができる
このように、実際の形状制御において形状検出器12による形状検出値の外乱を排除するためには、この検出外乱が生じている間は非対称成分のフィードバック制御を中断し、対象成分のみについてのみフィードバック制御を行うことが、最も簡便な方法である。しかしながら、母材の影響等によって実際に非対称形状が生じる場合も多々あり、より高精度の形状を確保するためには外乱の影響のみを排除する必要がある。
【００５１】
図４は、本確認試験で用いた製造装置10を用いて、板形状対称成分制御機構17および板形状非対称成分制御機構18を中断した状態で、先行鋼帯15から後行鋼帯16のトップで巻取りリール２、３が切り替わった際の、前述した伸び歪み差の変化量を測定した結果を示すグラフである。この時、母材であるコイルのウエッジ量が先行鋼帯15と後行鋼帯16とでどれだけ変化したかを横軸にとり、それに対する伸び歪み差の変化量を縦軸にとっている。
【００５２】
この結果、ウエッジ量とリール位置による形状検出の非対称成分の変化量には相関があることがわかる。すなわち、ウエッジ量の変化が０の状態で生じる形状の非対称成分の変化は、巻取りリール２、３の位置に起因する形状外乱であり、そこから逸脱するウエッジ量に対応する変化代は実際に非対称形状が生じているものと考えられる。したがって、先行鋼帯15および後行鋼帯16の材質強度や寸法毎に、図４のごとき関係を予め求めておき、母材などの影響のないリール位置のみの形状外乱を形状補正量として数式ないしは設定テーブルにて計算機に記憶させておく。そこで、タンデム圧延機11から遠い側の巻取りリール２、３に巻き取られた状態での形状検出結果を基準値として、巻取りリール２、３が切り替わった際には上述した補正量を用いて検出形状の非対称成分を補正し、補正後の形状を用いて形状制御を行うことにより、誤差を最小化することが可能である。
【００５３】
このように、第１の巻取りリール２および第２の巻取りリール３の二つの設置位置それぞれにおける板形状の測定結果に対する板形状非対称成分制御機構18の補正量を予め求めておき、板形状非対称成分制御機構18の出力を補正量を用いて補正するようにしてもよい。
【００５４】
【実施例】
さらに、本発明を実施例を参照しながら、より具体的に説明する。
図５は、従来の形状制御を示すブロック図である。タンデム圧延機11の出側に設置した形状検出装置12により先行鋼帯15の形状を測定し、形状検出装置12の出力は、板形状制御装置30に内蔵された信号処理部30a にて板幅方向の分布を所定の関数等にて近似することによって数値化される。ここでは例えば、四次の関数形を用いて(1) 式により数値化される。
【００５５】
f(ｘ) ＝A ・Ｘ⁴＋B ・Ｘ²＋C ・Ｘ＋d ・・・・・(1)
この(4) 式において、Ｘは板幅方向の位置を表し、板幅によって規格化した値を用いる。したがって、板幅中央部ではＸ＝０であり、板エッジではＸ＝±１である。
【００５６】
通常の制御においては、形状の対称成分A 、B および非対称成分C が圧延される後行鋼帯15の条件毎に予め与えられている形状目標値A₀、B₀、C₀に一致するように演算制御装置にて形状制御装置の制御量を求める。
【００５７】
ΔA ＝A −A₀ ・・・・・(2)
ΔB ＝B −B₀ ・・・・・(3)
ΔC ＝C −C₀ ・・・・・(4)
【００５８】
【数１】

【００５９】
ΔC ＝ｍ・ΔＳ・・・・・(6)
(6) 式において、Δδ_bはワークロールベンダ制御量を意味し、Δδ_sは中間ロールシフト制御量を示し、Δｓは圧下レベリング制御量を示し、k₁₁、k₁₂、k₂₁、k₂₂およびm は、各アクチュエータが形状に与える影響係数である。
【００６０】
ここで、この形状の影響係数は、予め後行鋼帯15の条件毎に求めておき、計算機の演算制御装置24にパラメータとして記憶させておく。このようにして、対象成分および非対象成分について、現在の形状実績値から目標値へ制御するために必要な板形状対称成分制御機構17および板形状非対称成分制御機構18の制御量を演算制御装置24により演算して、演算結果Δδ_s、Δδ_b、Δｓを中間ロールシフト制御部21、ベンディング制御部22および圧下レベリング制御部23に信号として送信し、制御装置を操作する。
【００６１】
これに対し、図６は、本発明例１の形状制御を示すブロック図である。
本発明例１では、従来の制御方法に対して、図６に示すように、巻取り装置１からの制御信号をカローゼルリール制御部26を介して、形状制御のオン／オフ切り替えタイミング演算装置25に出力し、オン／オフ切り替えタイミング演算装置25により非対称成分の制御の実施要否を決定し、スイッチ27により非対象成分の制御装置23に対する信号送信のオン／オフを切り替える。その結果、非対称成分 (本例では圧下レベリング量) は、制御がオフであれば板形状制御装置30から制御信号が出力されず、対称成分のみのフィードバック制御が行われることとなる。
【００６２】
さらに、図７は、本発明例２の形状制御を示すブロック図である。
本発明例２では、図７に示すように、本発明例１の例と同様に、巻取り装置１からの制御信号に基づいてオン／オフ切り替えタイミングが決定されるが、各制御装置21〜23の信号のオン／オフの切り換えを直接行うのではなく、別に設けた形状補正演算装置28から演算制御装置24に送信される非対称成分補正量の有無を切り替える。
【００６３】
ここで、非対称成分補正量とは、鋼帯の条件毎に、巻取り装置１における各巻取りリール２、３の位置によって与えられる形状実績値を補正するものであって、演算制御装置24において、実形状のうち、前述した(4) 式により表される非対称成分C について、
ΔC'＝（C −C _HOS) −C₀
ここで、C _HOSは先に述べたリール位置による形状外乱の補正量であり、冷延鋼帯15、16の条件毎に予め求められる値である。巻取り装置１の各リール２、３の位置情報に基づいて、形状補正のオン／オフを決定し、補正オンの場合にのみ実測された形状から巻取り装置１の各リール２、３により発生する形状外乱分を差し引いた値を用いて非対称成分の制御を行う。この結果、冷延鋼帯15、16のウエッジなどによって生じる実際の非対称形状のみを制御することができる。
【００６４】
さらに、図８には、本発明例１、２と比較例とについて、次工程の連続焼鈍工程における炉内での板蛇行による減速等の通板トラブルの発生頻度をグラフで示す。同図にグラフで示すように、本発明例１、２によれば、比較例よりも連続焼鈍炉内でのトラブルの発生を大幅に低減できた。
【００６５】
（変形形態）
以上の実施の形態および実施例の説明では、複数の圧延スタンドを有するタンデム圧延機を用いて冷延鋼帯を製造する際に本発明を適用した場合を例にとった。しかし、本発明はこの形態には限定されず、１つの圧延スタンドを有する圧延機にも同様に適用することができる。このような圧延機として、例えば連続焼鈍設備出側での「スキンパスミル」と呼ばれる圧延機であっても同様の作用効果を奏することができる。
【００６６】
また、実施の形態および実施例の説明では、金属帯が冷延鋼帯である場合を例にとった。しかし、本発明は、冷延鋼帯には限定されず、例えばアルミニウム合金帯のような冷延鋼帯以外の他の金属帯であっても同様に適用可能である。
【００６７】
また、実施の形態および実施例の説明では、「巻取りの途中で設置位置が変更される第１の巻取りリールおよび第２の巻取りリールを有する巻取り装置」がいわゆるカローゼルリールである場合を例にとった。しかし、本発明はカローゼルリールに限定されるものではなく、巻取りの途中で設置位置が変更される第１の巻取りリールおよび第２の巻取りリールを有する巻取り装置であれば、カローゼルリール以外であっても同様に適用可能である。
【００６８】
また、実施の形態および実施例の説明では、「接合部を切断した時から予め定めた所定の時間が経過する時までの期間」における「所定の時間が経過する時」が、(i) 第２のリールにより巻き取られる後行鋼帯の先端が、第２のリールへの巻き付いた時、(ii)巻取り時における第２の巻取りリールの設置位置の変更が、第２の巻取りリールによる後行鋼帯の巻取り開始後に最初に完了する時、または(iii) 第２の巻取りリールによる後行鋼帯の巻取りが完了する際に第２の巻取りリールが存在する位置への移動を、第２の巻取りリールが完了する時である場合、すなわち
(i) 接合部を切断した時から、第２のリールにより巻き取られる後行鋼帯の先端が、第２のリールへの巻き付いた時までの期間、(ii)接合部を切断した時から、巻取り時における第２の巻取りリールの設置位置の変更が、第２の巻取りリールによる後行鋼帯の巻取り開始後に最初に完了する時までの期間、または(iii) 接合部を切断した時から、第２の巻取りリールによる後行鋼帯の巻取りが完了する際に第２の巻取りリールが存在する位置への移動を、第２の巻取りリールが完了する時までの期間において、板形状制御装置により制御される板形状対称成分制御機構のみをフィードバック制御して後行鋼帯の圧延を行う場合を例にとった。
【００６９】
しかし、本発明はこれら(i) 項〜(iii) 項に示す形態に限定されるものではない。例えば、これら(i) 項〜(iii) 項により規定される期間の全期間ではなく、例えばその80％程度の期間だけ、板形状対称成分制御機構のみをフィードバック制御するようにし、残りの20％の期間では板形状対称成分制御機構のみならず板形状非対称成分制御機構をもフィードバック制御するようにしてもよい。これによれば、(i) 項〜(iii) 項により規定される期間の全期間について板形状対称成分制御機構のみをフィードバック制御する場合よりは、冷延鋼帯の平坦度達成効果は低減されるものの、(i) 項〜(iii) 項により規定される期間の全期間について板形状対称成分制御機構のみならず板形状非対称成分制御機構をもフィードバック制御する従来の方法よりは大きな改善効果が得られるものである。
【００７０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明により、巻取りの途中で設置位置が変更される二つの巻取りリールを有する巻取り装置を用いて先行金属帯および後行金属帯を順次巻き取ろうとする場合に、接合部が切断されるタイミングから所定の時間が経過する時までの期間であっても、金属帯の平坦度の高精度化を適正に保って平坦度不良部の長さを低減することができた。
【００７１】
このため、例えば鋼帯の冷間タンデム圧延における鋼帯先端部における片伸び形状の発生を抑制することができ、次工程での通板トラブルによる操業阻害を低減することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態の冷延鋼帯の製造装置の構成を模式的に示す説明図である。
【図２】図２(a) 〜図２(d) は、本確認試験における、後行鋼帯の長手方向での圧延諸特性の変化を示すグラフである。
【図３】図２に▲１▼〜▲４▼で示した部位で実測した鋼帯の波高さから算出した伸び歪みの分布を示すグラフである。
【図４】板形状対称成分制御機構および板形状非対称成分制御機構を中断した状態で、先行鋼帯から後行鋼帯のトップで巻取りリールが切り替わった際の、前述した伸び歪み差の変化量を測定した結果を示すグラフである。
【図５】従来の形状制御を示すブロック図である。
【図６】本発明例１の形状制御を示すブロック図である。
【図７】本発明例２の形状制御を示すブロック図である。
【図８】本発明例１、本発明例２および比較例の結果を示すグラフである。
【図９】図９(a) 〜図９(c) は、カローゼルリールの動作を経時的に示す説明図である。
【符号の説明】
２第１の巻取りリール
３第２の巻取りリール
11 タンデム圧延機
15 先行鋼帯
16 後行鋼帯
17 板形状対称成分制御機構
18 板形状非対称成分制御機構
30 板形状制御装置
F5 最終圧延スタンド[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of manufacturing a metal strip such as a steel strip, for example, and uses, for example, a steel strip in which a preceding steel strip and a subsequent steel strip are joined using a rolling mill having one or more rolling stands. When the steel strip is manufactured by winding the preceding steel strip and the succeeding steel strip around a coil after cold rolling and cutting the joint of the preceding steel strip and the succeeding steel strip, the shape in the vicinity of the joint The present invention relates to a method of manufacturing a metal strip that can suppress the occurrence of defects.
[0002]
[Prior art]
A cold-rolled steel strip made of mild steel, high-strength steel, or the like is usually rolled at a high efficiency and a high yield by a single pass through continuous tandem rolling. In this continuous tandem rolling, a coil of a pickled hot-rolled steel sheet that becomes a base material is unwound on the entry side of a tandem rolling mill having a plurality of rolling stands arranged in series to form a preceding steel strip. The steel strip is fed continuously to the tandem rolling mill by repeatedly joining the leading end of the trailing steel strip to the rear end of the strip by welding, and rolled to the target plate thickness at once with the tandem rolling mill. And the joint part of a preceding steel strip and a succeeding steel strip is cut | disconnected, winding up again in a coil shape at the exit side of a tandem rolling mill.
[0003]
In order to wind the preceding steel strip and the succeeding steel strip around the coil, respectively, a method of winding by alternately using two winding reels arranged in parallel from the point of production effect is common. However, in recent years, mainly from the viewpoint of facility cost reduction, a winding device called a carousel type (hereinafter simply referred to as “carousel reel”) equipped with two winding reels is widely used.
[0004]
FIG. 9A to FIG. 9C are explanatory views showing the operation of the carousel reel 1 over time.
As shown in FIG. 9 (a), in the carousel reel 1, two take-up reels 2 and 3 are arranged on a single disk-like frame 4. The gantry 4 is disposed so as to be rotatable about the fulcrum 5. And the front-end | tip of the preceding steel strip 6 which exists in the exit side of the tandem rolling mill which is not illustrated winds around the winding reel 2 located in the side near a tandem rolling mill. Next, as shown in FIG. 9 (b), the gantry 4 rotates 180 degrees in the direction of the arrow while the preceding steel strip 6 is being wound around the take-up reel 2, and the take-up reel 2 is moved accordingly. It stops at a position far from the tandem rolling mill, and the preceding steel strip 6 is wound around the coil at this position. And the junction part of the preceding steel strip 6 and the succeeding steel strip 7 is cut | disconnected by the cutting machine which is not shown in figure. Next, as shown in FIG. 9 (c), the leading end of the trailing steel strip 7 is again wound around the take-up reel 3 located on the side close to the tandem rolling mill, while the wound preceding steel strip 6 is The coil is extracted from the take-up reel 2 by the coil extracting device 8 and is carried out. Then, while the trailing steel strip 7 is being wound on the take-up reel 3, the gantry 4 is rotated 180 degrees again, and the take-up reel 3 is stopped at a position far from the tandem rolling mill, The trailing steel strip 7 is wound around the coil at this position. Thereafter, such a series of operations is repeated.
[0005]
In this carousel reel 1, the preceding steel strip 6 and the trailing steel strip 7 are wound around the take-up reels 2 and 3 at the same position, so that the occurrence of equipment troubles in the peripheral equipment of the take-up reel is small. Further, a coil winding device (belt wrapper) (not shown) that needs to be disposed around the take-up reels 2 and 3 located on the side close to the rolling mill, and the take-up reels 2 and 3 located on the side far from the rolling mill Since only one coil extraction device 8 is arranged in the lower part, there is an advantage that both the equipment cost and the maintenance are excellent.
[0006]
Further, the coil that has been cold-rolled in this way is usually rewound to secure the desired mechanical properties (strength, elongation, etc.) and to improve production efficiency and yield. Continuous annealing furnace that is continuously charged in a continuous annealing furnace that is joined to the end of other steel strips, for example, by welding, and is provided with a large number of bending plates for threading and has a passing distance of several hundred meters. After passing through, continuous annealing is performed by cutting to a predetermined weight and winding the coil.
[0007]
In recent years, in order to improve the dimensional accuracy of products made of cold-rolled steel strip made of mild steel, high-strength steel, etc. and to improve the yield in the manufacturing process, the rolling shape of the cold-rolled steel strip, that is, the flatness is highly accurate It has been requested. In addition, from the viewpoint of preventing manufacturing troubles in the manufacturing process of the cold-rolled steel strip, there is a strong demand for increasing the flatness of the cold-rolled steel strip. That is, if the flatness of the cold-rolled steel strip is unsatisfactory, the cold-rolled steel strip meanders when passing through the inside of the above-mentioned continuous annealing furnace, and the steel strip is called contact with the furnace wall or buckling. Degradation of quality due to the above, and further reduction in production efficiency due to forced passage at low speed occur. In the worst case, the steel strip breaks in the annealing furnace, and it is forced to suspend operation, which may significantly increase the manufacturing cost. These problems in the continuous annealing furnace are particularly likely to occur when the flatness of the cold-rolled steel strip is asymmetric in the width direction, so-called one-side stretch occurs. For this reason, it is important to suppress the rolling shape of the cold-rolled steel strip from becoming an asymmetric shape in order to increase the plateability of the cold-rolled steel strip during continuous annealing furnace passage and prevent manufacturing troubles. .
[0008]
By the way, a method for appropriately controlling the shape of a cold-rolled steel strip in tandem rolling has been widely known so far. For example, based on the output value of the shape detection device that uses the tension acting on the steel strip, provided on the exit side of the tandem rolling mill, the roll bender, VC of the tandem rolling mill to minimize the deviation from the target shape Techniques for feedback control of various shape control mechanisms provided in each rolling stand, such as rolls, leveling, and roll coolant, are already widely known, and many inventions and reports have been made regarding these prior arts. For example, on the pages 309 to 313 of “Theory and Practice of Plate Rolling” published by the Japan Iron and Steel Institute, techniques relating to flatness control technology are disclosed together with various references, and on pages 88 to 110 of the same book are disclosed. The theory about flatness in rolling and a shape control mechanism are disclosed, and further, a shape measuring device is disclosed on pages 266 to 270 of the same book. Here, as an example, the flatness is approximated using a quartic function, the function component having an even order is set as a symmetric component, and the function component having an odd order is set as an asymmetric component. An invention is disclosed in which control is performed by obtaining the operation amount of the actuator. The plate shape symmetrical component control mechanism is exemplified by an intermediate roll shift amount and roll bending force in a six-high rolling mill, and the plate shape asymmetric component control mechanism is exemplified by a reduction position level and a roll bending force level. Yes.
[0009]
However, the strength of the cold-rolled steel strip produced by the continuous tandem rolling described above is the thickness, width, etc. of the hot-rolled steel strip that is the material of the preceding steel strip and the subsequent steel strip to which the ends are joined. It depends on the material dimensions such as the size, chemical composition and temperature history during hot rolling. For this reason, it is necessary to change the setting conditions of the cold rolling for setting the size and shape of the cold-rolled steel strip to be produced to the target values according to the steel strip. Therefore, before and after the coil joint passes through each rolling stand of the tandem rolling mill, the rolling amount, tension, and setting amount of the shape control actuator of each rolling stand are dynamically changed (hereinafter referred to as “running distance” in this specification). "Change setting") is used. However, since this change in running distance is basically a predictive control, errors are likely to occur due to variations in the dimensions and strength of the base metal, the state of the tandem rolling mill, and the like. For this reason, when the running distance setting is changed, the flatness of the cold-rolled steel strip is likely to deteriorate.
[0010]
Therefore, regarding these running distance change and predictive control, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-99103 discloses the amount of change in the control mechanism corresponding to the change in rolling conditions of the preceding steel strip and the subsequent steel strip by model calculation. In consideration of the influence of the prediction error by obtaining the setting value of the control mechanism in the rolling of the subsequent steel strip as the value obtained by adding the calculated change amount to the actual rolling value of the preceding steel strip. A control method for improving the flatness of the image is disclosed.
[0011]
On the other hand, in JP-A-11-179414, before the shape meter can measure the shape of the rolled material in a batch type cold rolling mill, the output of the meandering detector installed on the exit side of the rolling stand is Based on this, a method for improving the flatness of the cold-rolled steel strip by estimating and obtaining the amount of piece elongation at the tip of the rolled material is disclosed.
[0012]
In other words, in shape control in continuous tandem rolling, it is installed on the outlet side of the tandem rolling mill until the preceding steel strip wound on one winding reel on the outlet side passes completely through the tandem rolling mill. The shape of the preceding steel strip can be easily kept good by feedback control based on the output of the shape meter. However, it takes about a few seconds from when the joint between the preceding steel strip and the trailing steel strip is cut until the tip of the trailing steel strip is completely wound on the other take-up reel and the tension is stabilized. This period is an excessive period in which the flatness cannot be controlled, and the output value of the shape meter greatly fluctuates. For this reason, the conventional invention disclosed in JP-A-8-99103, JP-A-11-179414, and the like is flat for batch type rolling by maintaining a proper shape even in the transitional state described above. The length of the defective portion is reduced.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
However, as a result of further investigations to further improve the quality of the cold-rolled steel sheet, the inventors of the present invention disclosed, for example, the conventional techniques disclosed in Japanese Patent Laid-Open Nos. 8-99103 and 11-179414 described above. According to the present invention, when the preceding steel strip 6 and the succeeding steel strip 7 are wound using the carousel reel 1 described with reference to FIGS. 9 (a) to 9 (c), the transition period described above is obtained. In the state, it was newly found that the rolled shape of the cold-rolled steel strip, that is, the high accuracy of the flatness cannot be maintained properly, and the length of the flatness failure portion cannot be reduced.
[0014]
That is, according to the results confirmed by the present inventors, the preceding steel strip and the steel strip using a winding device having two winding reels whose installation position is changed during winding, such as the carousel reel 1, In the control of the shape of the steel strip when winding the subsequent steel strip sequentially, the tension acting on the preceding steel strip and the subsequent steel strip fluctuates greatly during the period from when the take-up reel switches to when a predetermined time elapses. The shape output value detected by the shape detector for the rear end of the preceding steel strip and the front end of the subsequent steel strip varies greatly despite the fact that the actual plate shape has not changed. In particular, the left and right shape deviations increase during this period. For this reason, if feedback control is performed on a plate shape asymmetric component control device (shape actuator) such as leveling in the final stand based on this value having an error, the amount of control does not conform to the actual plate shape and is excessive. On the contrary, the shape of the cold-rolled steel strip deteriorates and, for example, a sheet passing defect in a continuous annealing furnace or the like occurs.
[0015]
As described above, even with the conventional technique, the preceding steel strip and the subsequent steel strip can be separated using a winding device having two winding reels whose installation positions are changed during winding, such as a carousel reel. When trying to take up one after another, it is difficult to keep the rolling shape of the cold-rolled steel strip, that is, the flatness accuracy high and appropriate during the period from when the take-up reel is switched to when a predetermined time elapses. The length of the defective part could not be reduced.
[0016]
An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a metal strip such as a steel strip, for example, a preceding steel using a winding device having two winding reels whose installation position is changed during winding. When trying to wind up the strip and the subsequent steel strip in sequence, the flatness accuracy of the cold-rolled steel strip is high and appropriate even during the period from when the take-up reel switches to the time when the predetermined time elapses. It is to provide a method of manufacturing a metal strip such as a cold-rolled steel strip, which can reduce the length of the defective flatness portion.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have examined in detail the reason why the detected values of the tension of the preceding steel strip and the subsequent steel strip greatly fluctuate in a period from when the take-up reel is switched to when a predetermined time elapses. As a result, the detected value during this period does not clearly indicate the change in the actual plate shape of the steel strip, but the geometry of each take-up reel, the installation accuracy, wear and deformation due to long-term use, etc. The left and right pass lines of the cold-rolled steel strip are very small due to differences in the factors such as the tension and weight of the steel strip to be wound and the elastic deformation caused by the external force from the winding device such as a belt wrapper. It turned out that it is strongly controlled by the disturbance caused by the fluctuation.
[0018]
Therefore, as a result of further investigations, the inventors have determined that the plate shape provided at least in the final rolling stand of the rolling mill based on the measurement result of the plate shape of the steel strip on the exit side of the rolling mill in the period described above. Feedback control of only the plate-shaped symmetrical component control mechanism connected to the control device ensures proper flatness of the cold-rolled steel strip and ensures the length of the flatness failure part during this period. The present invention has been completed through further investigations.
[0019]
The present invention uses a rolling mill having one or a plurality of rolling stands to form a metal strip on the outlet side of this rolling mill, in which the trailing end of the preceding metallic strip and the leading end of the trailing metallic strip are joined. Based on the measurement result of the plate shape, rolling is performed while feedback-controlling the plate shape control device provided at least on the final rolling stand of this rolling mill, and the joining portion of the preceding metal strip and the subsequent metal strip on the exit side of the rolling mill , And using the winding device having the first winding reel and the second winding reel whose installation positions are changed during winding, respectively, A method of manufacturing a metal strip by winding a coil, and a plate shape symmetry controlled by a plate shape control device during a period from when the joint is cut to when a predetermined time elapses. Component control A method for producing metal strip which is characterized in that the rolling of the trailing metal strip with only a feedback control configuration.
[0020]
Further, the present invention provides a metal band in which a rear end of a preceding metal band and a front end of a subsequent metal band are joined using a rolling mill having one or a plurality of rolling stands. Based on the measurement results of the plate shape, rolling is performed while feedback-controlling a plate shape control device provided at least in the final rolling stand of the rolling mill, and the joining portion of the preceding metal strip and the subsequent metal strip on the exit side of the rolling mill , And using the winding device having the first winding reel and the second winding reel whose installation positions are changed during winding, respectively, A method of manufacturing a metal strip by winding a coil, wherein a first take-up reel obtained in advance is obtained during a period from when the joint is cut to when a predetermined time elapses. Second winding The feedback control is performed by correcting the measurement result using the correction amount of the plate shape symmetric component control mechanism controlled by the plate shape control device for the measurement result of the plate shape at each of the plurality of installation positions. It is a manufacturing method of a metal strip.
[0021]
In these metal band manufacturing methods according to the present invention, when the predetermined time elapses, (i) when the leading end of the succeeding metal band wound around the second reel is wound around the second reel. (Ii) when the change of the installation position of the second take-up reel at the time of take-up is first completed after the start-up of the trailing metal strip by the second take-up reel, or ( iii) The movement of the second take-up reel to the position where the second take-up reel is present when the take-up of the trailing metal strip by the second take-up reel is completed. Illustrated.
[0022]
Further, in these metal strip manufacturing methods according to the present invention, the plate controlled by the plate shape control device during a period other than the period from when the joint is cut to when a predetermined time elapses. It is exemplified that the subsequent metal strip is rolled by feedback control of both the shape symmetric component control mechanism and the plate shape asymmetric component control mechanism.
[0023]
Further, in these metal strip manufacturing methods according to the present invention, the winding device is a carousel reel, and the first winding reel and the second winding reel are supported when a predetermined time elapses. It is exemplified that the rotation of the gantry is first completed after starting the winding of the trailing metal strip by the second winding reel.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a method for producing a metal strip according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, the case where the metal strip is a cold-rolled steel strip is taken as an example.
[0025]
FIG. 1 is an explanatory view schematically showing a configuration of a cold-rolled steel strip manufacturing apparatus 10 used in the present embodiment. As shown in the figure, the manufacturing apparatus 10 includes a tandem rolling mill 11, a shape detection device 12, a cutting machine 13, a winding device 14, and a plate shape control device 30. Hereinafter, these components of the manufacturing apparatus 10 will be described.
[0026]
   (Tandem rolling machine 11, plate shape control device 30)
In this embodiment, on the entry side of the tandem rolling mill 11 shown in FIG. 1, the coiled preceding steel strip 15 and the trailing steel strip 16 are rewound from a payoff reel (not shown), and then are welded by a welding machine (not shown). The rear end of the preceding steel strip 15 and the front end of the subsequent steel strip 16 are welded. The welded preceding steel strip 15 and the subsequent steel strip 16 are sent to the tandem rolling mill 11 without a break.
[0027]
The tandem rolling mill 11 used in the present embodiment includes a first rolling stand F1, a second rolling stand F2, a third rolling stand F3, a fourth rolling stand F4, and a final rolling stand F5. The first rolling stand F1 to the final rolling stand F5 have upper and lower work rolls a and a ′ and upper and lower backup rolls b and b ′, respectively, and the final rolling stand F5 further includes an intermediate roll C, C '. The tandem rolling mill 11 performs tandem rolling on the steel strip in which the rear end of the preceding steel strip 15 and the front end of the subsequent steel strip 16 are joined using the first rolling stand F1 to the final rolling stand F5. Manufacturing cold-rolled steel strips.
[0028]
A plate shape controller 30 is connected to the final stand F5 of the tandem rolling mill 11. The plate shape control device 30 performs calculations of equations (1) to (6) described later.
[0029]
The plate shape control device 30 is connected to a known plate shape symmetric component control mechanism 17 and plate shape asymmetric component control mechanism 18. In other words, the plate shape symmetric component control mechanism 17 and the plate shape asymmetric component control mechanism 18 are both controlled by the plate shape control device 30.
[0030]
In the present embodiment, the plate shape symmetrical component control mechanism 17 includes an intermediate roll shift device (not shown) and a work roll bending device (not shown) of the final rolling stand F5, and the plate shape asymmetric component control mechanism 18 It has a reduction leveling control device (not shown). In FIG. 1, the intermediate roll shift device, the work roll bending device, and the reduction leveling control device are all commonly used and are not shown. In this manufacturing apparatus 10, the plate shape control device 30 outputs a control signal based on the measurement result of the shape detection device 12 described later, and the plate shape symmetric component control mechanism 17 and the plate shape asymmetric component control are controlled by this control signal. The mechanism 18 is feedback controlled.
[0031]
The tandem rolling mill 11 and the plate shape control device 30 used in the present embodiment are configured as described above.
   (Shape detection device 12)
In the present embodiment, a shape detection device 12 is provided on the exit side of the tandem rolling mill 11. This shape detection device 12 measures the plate shape of the steel strip by detecting the tension generated in the width direction of the steel strip while rotating in contact with the lower surface of the steel strip being conveyed, It is a well-known thing.
[0032]
As described above, the shape of the preceding steel strip 15 detected by the shape detection device 12 is sent to the plate shape control device 30, and the plate shape control device 30 performs arithmetic processing of the expressions (1) to (6) described later. The control signal is output to the plate shape symmetric component control mechanism 17 and the plate shape asymmetric component control mechanism 18. Thereby, feedback control of the intermediate roll shift device, the work roll bending device, and the reduction leveling control device of the final rolling stand F5 is performed.
[0033]
The shape detection device 12 used in the present embodiment is configured as described above.
   (Cutting machine 13)
In the present embodiment, a cutting machine 13 is provided on the downstream side of the shape detection device 12. The cutting machine 13 is for cutting the joint between the rear end of the preceding steel strip 15 and the front end of the subsequent steel strip 16, and in this embodiment, a shear that is commonly used for cutting the steel strip is used. It was.
[0034]
The cutting machine 13 used in the present embodiment is configured as described above.
   (Winding device 14)
In the present embodiment, a winding device 14 for winding the preceding steel strip 15 and the trailing steel strip 16 cut by the cutting machine 13 around the coil is provided downstream of the cutting machine 13. In the present embodiment, the carousel reel 1 whose operation is described with reference to FIG. 9 is used as the winding device 14.
[0035]
That is, as described above, the carousel reel 1 includes the first winding reel 2 for winding the preceding steel strip 15 on the coil, and the second winding for winding the trailing steel strip 16 on the coil. The reel 3, the first take-up reel 2, and the second take-up reel 3 are both supported rotatably, and the gantry 4 that is rotatably arranged around the fulcrum 5, and the wound coil is carried out. Coil extraction device 8 for performing the above operation, and by repeating the operations shown in FIGS. 9 (a) to 9 (c), the preceding steel strip 15 and the subsequent steel strip 16 are sequentially wound around the coil. taking it. The timing shown in FIG. 1 indicates the time immediately after the timing shown in FIG. 9B has passed and the winding of the preceding steel strip 15 by the winding reel 2 is completed.
[0036]
As described above, this carousel reel 1 has the advantage that there are few equipment troubles, and only one belt wrapper (coil winding device) and coil extraction device 8 are required.
[0037]
In the carousel reel 1, the coil that has been wound up needs to be pulled out in one direction. Therefore, both the first take-up reel 2 and the second take-up reel 3 are so-called cantilevered to the gantry 4. A movable pressing device (not shown) called an outboard is arranged on the work side that is installed and located on the opposite side to the side on which the gantry 4 is installed (drive side). The reel is cantilevered.
[0038]
As described above, the winding device 14 used in the present embodiment includes the first winding reel 2 and the second winding whose installation positions are changed during winding of the preceding steel strip 15 and the trailing steel strip 16. A take-up device having a take-up reel 3.
[0039]
Although not shown, in the present embodiment, in addition to these other conventional cold-rolled steel strip manufacturing apparatuses, the preceding steel strip 15 and the subsequent steel strip 16 are also provided with the shape detector 12. In order to wind the wire at a predetermined angle and to keep the pass line constant, a threading plate roll 19 called a deflector roll is provided.
[0040]
When feedback control is performed on the plate shape symmetric component control mechanism 17 and the plate shape asymmetric component control mechanism 18 provided in the final stand F5 of the tandem rolling mill 11 based on the output of the shape detector 12 using this manufacturing apparatus 10. The change in rolling performance was investigated by a confirmation test.
[0041]
In this confirmation test, the roll diameter of the work rolls a and a ′ of the final stand F5 is 480 mm, and the roll barrel length is 2000 mm. The shape detection device 12 uses a known hollow split roll system, and the split width is 50 mm. In addition, the shape detected by the shape detection device 12 approximates the distribution in the plate width direction with first-order, second-order, and fourth-order functions, and the plate-shape symmetrical component control mechanism 17 and The plate shape asymmetric component control mechanism 18 was controlled. Furthermore, both the preceding steel strip 15 and the following steel strip 16 subjected to rolling are mild steel having a plate thickness of 3.6 mm, a finishing thickness of 0.7 mm and a plate width of 1200 mm, and the final stand F5 has work rolls a and a ' Since the roll surface is dull-finished by shot blasting, the rolling reduction of the final stand F5 is about 2%.
[0042]
FIG. 2A to FIG. 2D are graphs showing changes in rolling characteristics in the longitudinal direction of the subsequent steel strip 16 in the confirmation test.
FIG. 2A shows the deviation of the elongation strain in the width direction of the trailing steel strip 16 as an index representing the shape from the output of the shape detecting device 12. The elongation strain in FIG. 2 (a) is the deviation of the plate width end portion with respect to the center portion of the trailing steel strip 16 in the plate width direction, and takes the average value of the left and right. Elongation strain represents a symmetrical component of shape. Here, when the sign is on the plus side, it indicates a stretched shape, and when it is on the minus side, it indicates a middle stretched shape. Further, the difference in elongation strain in FIG. 2 (a) is obtained by taking the deviation at the left and right plate width ends, and represents an asymmetrical component of the shape. Here, a sign on the plus side indicates that the work side is extended, and a sign on the minus side indicates that the drive side is extended.
[0043]
FIG. 2 (b) shows the shift position of the intermediate roll c and the actual value of the work roll bender force, and shows the change of the control actuator with respect to the symmetrical component of the shape. Further, FIG. 2 (c) shows the leveling amount of the final stand F5, and the positive side means that the work side side rolling position is closed with respect to the drive side. Further, FIG. 2 (d) shows the rolling load of the final stand F5.
[0044]
From the results shown in the graphs of FIGS. 2 (a) to 2 (d), the elongation strain, which is the target component of the shape, hardly changes in the longitudinal direction of the trailing steel strip 16, and the shift of the intermediate roll c that controls it The position and work roll bender force also change only slightly in response to load fluctuations at the top.
[0045]
On the other hand, the difference in elongation strain, which is an asymmetrical component of the shape, greatly changes to the minus side at the tip of the trailing steel strip 16, and then slightly increases at the timing of rotation of the gantry 4 (when about 80 seconds have passed). It changes to the side, and is constant at about 0 thereafter. Also, the amount of reduction leveling corresponding to this greatly changes to the minus side at the tip of the trailing steel strip 16 and then once stabilizes, and then changes greatly to the plus side at the timing of the rotation of the gantry 4, and thereafter It is a constant value. This is because the shape detector 12 detects the left and right asymmetric shapes immediately after switching from the preceding steel strip 15 to the following steel strip 16 and at the timing when the gantry 4 rotates, and the reduction leveling amount to suppress it. It shows that you controlled.
[0046]
On the other hand, in FIG. 3, the steel strip rolled at this time is passed through a special inspection line, and the elongation strain calculated from the wave height of the steel strip measured at the sites indicated by (1) to (4) in FIG. The distribution of. In FIG. 3, the positive side indicates that it is relatively extended, the convex distribution indicates that it is a medium extension shape, and the concave distribution indicates that it is an edge extension shape. It is shown that. From the graph shown in FIG. 3, after the leveling is largely controlled at the tip of the trailing steel strip 16 of the part (2), the actually measured shape is markedly stretched, and controlling the amount of reduction leveling is: In contrast, it can be seen that the generation of the half-stretched shape is promoted.
[0047]
From the above results, there is a difference in the shape detection accuracy by the shape detector 2 between the take-up reel 2 or 3 located on the side closer to the tandem rolling mill 11 and the take-up reel 3 or 2 located on the far side. Is estimated. The cause is considered as follows. That is, the split-roll-type shape detector 2 used in the present embodiment is a method of converting the measurement result of the tension distribution in the width direction of the steel strip into a shape. Even if a tension disturbance close to a linear expression occurs due to the geometrical factor, it is considered that a false detection that the shape asymmetry component is generated occurs. In particular, the carousel reel 1 has a structure in which the installation position of the take-up reels 2 and 3 changes greatly by reversing the direction by 180 degrees during the take-up stage. Such disturbances are particularly likely to occur when the angle is not completely right. Furthermore, the take-up reels 2 and 3 themselves have a complicated structure because they both rotate and scale. For this reason, complete rigidity cannot be ensured, and a large force is always applied in a specific direction such as the winding tension and the weight of the coil. For this reason, it is difficult to completely suppress the deformation in the specific direction and the occurrence of backlash due to factors over time. That is, the phenomenon that the shape detection accuracy by the shape detector 2 is different between the take-up reel 2 or 3 located on the side closer to the tandem rolling mill 11 and the take-up reel 3 or 2 located on the far side is It is not a special phenomenon unique to the manufacturing apparatus 10 used in this confirmation test, but is a phenomenon that can generally occur to some extent if the apparatus has a similar structure.
[0048]
Therefore, in the present embodiment, when a predetermined time elapses from when the joining portion between the preceding steel strip 15 and the subsequent steel strip 16 is cut by the cutting machine 13, in other words, (i) When the rotation of the gantry 4 supporting the first take-up reel 2 and the second take-up reel 3 is first completed after the second take-up reel 3 starts winding the trailing steel strip 16, (ii ) (ii) When the tension acting on the trailing steel strip 16 taken up by the second take-up reel 3 is stabilized, (iii) Changing the installation position of the second take-up reel 3 at the time of winding It is the first time to complete the winding of the trailing steel strip 16 by the second winding reel 3, and (iv) the winding of the trailing steel strip 16 by the second winding reel 3 is completed. Any time when the second take-up reel 3 reaches the position where the second take-up reel 3 is present by the rotation of the gantry 4. Period until the Kano time is elapsed, that is, in the unsteady period performs tandem rolling while feedback controlling only the plate-shaped symmetric element control mechanism 17.
[0049]
In the present embodiment, tandem rolling is performed in a period other than the unsteady period while feedback controlling both the plate shape symmetric component control mechanism 17 and the plate shape asymmetric component control mechanism 18.
[0050]
As a result, the carousel reel 1 having the first take-up reel 2 and the second take-up reel 3 whose installation positions are changed during the winding of the preceding steel strip 15 and the succeeding steel strip 16 is advanced. When the steel strip 15 and the succeeding steel strip 16 are to be wound up in sequence, it is within the period from when the joint of the preceding steel strip 15 and the succeeding steel strip 16 is cut to when a predetermined time elapses. However, it is possible to reduce the length of the flatness defective portion while keeping the flatness of the cold-rolled steel strip high in accuracy.
As described above, in order to eliminate the disturbance of the shape detection value by the shape detector 12 in the actual shape control, the feedback control of the asymmetric component is interrupted while the detection disturbance occurs, and only the target component is fed back. Control is the simplest method. However, there are many cases where an asymmetrical shape actually occurs due to the influence of the base material and the like, and it is necessary to eliminate only the influence of disturbance in order to secure a more accurate shape.
[0051]
FIG. 4 shows the top of the succeeding steel strip 16 from the preceding steel strip 15 with the plate shape symmetric component control mechanism 17 and the plate shape asymmetric component control mechanism 18 suspended using the manufacturing apparatus 10 used in this confirmation test. 5 is a graph showing the results of measuring the amount of change in the elongation strain difference described above when the take-up reels 2 and 3 are switched. At this time, the horizontal axis indicates how much the wedge amount of the coil, which is the base material, has changed between the preceding steel strip 15 and the following steel strip 16, and the vertical axis indicates the amount of change in the elongation strain difference.
[0052]
As a result, it can be seen that there is a correlation between the amount of wedge and the amount of change in the asymmetric component of shape detection depending on the reel position. That is, the change in the asymmetrical component of the shape that occurs when the change in the wedge amount is 0 is a shape disturbance caused by the position of the take-up reels 2 and 3, and the change allowance corresponding to the wedge amount that deviates therefrom is actually It is considered that an asymmetric shape has occurred. Therefore, the relationship as shown in FIG. 4 is obtained in advance for each material strength and size of the preceding steel strip 15 and the following steel strip 16, and the shape disturbance only at the reel position without the influence of the base material is used as a shape correction amount. Or, it is stored in the computer in the setting table. Therefore, the correction amount described above is used when the take-up reels 2 and 3 are switched using the shape detection result in the state of being taken up by the take-up reels 2 and 3 on the side far from the tandem rolling mill 11 as a reference value. By correcting the asymmetric component of the detected shape and performing shape control using the corrected shape, the error can be minimized.
[0053]
In this way, the correction amount of the plate shape asymmetric component control mechanism 18 for the plate shape measurement results at the two installation positions of the first take-up reel 2 and the second take-up reel 3 is obtained in advance, and the plate shape The output of the asymmetric component control mechanism 18 may be corrected using the correction amount.
[0054]
【Example】
Furthermore, the present invention will be described more specifically with reference to examples.
FIG. 5 is a block diagram showing conventional shape control. The shape of the preceding steel strip 15 is measured by the shape detection device 12 installed on the exit side of the tandem rolling mill 11, and the output of the shape detection device 12 is obtained by the signal processing unit 30a built in the plate shape control device 30. It is digitized by approximating the direction distribution with a predetermined function or the like. Here, for example, it is digitized by equation (1) using a quartic function form.
[0055]
  f (x) = A ・ X^Four+ B ・ X²+ C ・ X + d (1)
In this equation (4), X represents a position in the plate width direction, and a value normalized by the plate width is used. Therefore, X = 0 at the center of the plate width and X = ± 1 at the plate edge.
[0056]
In normal control, the shape target value A given in advance for each condition of the subsequent steel strip 15 in which the symmetrical components A and B and the asymmetric component C of the shape are rolled.₀, B₀, C₀The control amount of the shape control device is obtained by the arithmetic and control device so as to match the above.
[0057]
ΔA = A −A₀                                  (2)
ΔB = B −B₀                                  (3)
ΔC = C −C₀                                  ·····(Four)
[0058]
[Expression 1]

[0059]
ΔC = m · ΔS (6)
In equation (6), Δδ_bMeans the work roll vendor control amount, and Δδ_sIndicates an intermediate roll shift control amount, Δs indicates a reduction leveling control amount, k₁₁, K₁₂, K_{twenty one}, K_{twenty two}And m are influence coefficients that each actuator has on the shape.
[0060]
Here, the influence coefficient of this shape is obtained in advance for each condition of the succeeding steel strip 15, and stored as a parameter in the arithmetic control device 24 of the computer. In this way, for the target component and the non-target component, the control amount of the plate shape symmetric component control mechanism 17 and the plate shape asymmetric component control mechanism 18 necessary to control the actual shape actual value to the target value is calculated and controlled. The calculation result Δδ_s, Δδ_b, Δs is transmitted as a signal to the intermediate roll shift control unit 21, the bending control unit 22, and the reduction leveling control unit 23, and the control device is operated.
[0061]
On the other hand, FIG. 6 is a block diagram showing the shape control of Example 1 of the present invention.
In the first embodiment of the present invention, as compared with the conventional control method, as shown in FIG. 6, the control signal from the winding device 1 is sent to the on / off switching timing calculation device for the shape control via the carousel reel control unit 26. The on / off switching timing calculation device 25 determines whether or not the control of the asymmetric component is necessary, and the switch 27 switches on / off the signal transmission to the control device 23 of the non-target component. As a result, if the control is off, the control signal is not output from the plate shape control device 30 for the asymmetric component (in this example, the amount of reduction leveling), and feedback control is performed only for the symmetric component.
[0062]
Further, FIG. 7 is a block diagram showing the shape control of the second example of the present invention.
In the present invention example 2, as shown in FIG. 7, as in the example of the present invention example 1, the on / off switching timing is determined based on the control signal from the winding device 1. Instead of directly switching on / off the signal 23, the presence / absence of an asymmetric component correction amount transmitted from the separately provided shape correction arithmetic unit 28 to the arithmetic control unit 24 is switched.
[0063]
Here, the asymmetric component correction amount is to correct the actual shape value given by the position of each of the winding reels 2 and 3 in the winding device 1 for each steel strip condition. Among the actual shapes, for the asymmetric component C represented by the above-mentioned equation (4),
ΔC ′ = (C −C_HOS) -C₀
Where C_HOSIs a correction amount of the shape disturbance due to the reel position described above, and is a value obtained in advance for each condition of the cold-rolled steel strips 15 and 16. On / off of shape correction is determined based on position information of each reel 2 and 3 of the winding device 1, and generated by each reel 2 and 3 of the winding device 1 from a shape actually measured only when the correction is on. The asymmetric component is controlled using a value obtained by subtracting the shape disturbance to be generated. As a result, only the actual asymmetric shape generated by the wedges of the cold-rolled steel strips 15 and 16 can be controlled.
[0064]
Further, FIG. 8 is a graph showing the frequency of occurrence of plate troubles such as deceleration due to plate meandering in the furnace in the subsequent continuous annealing step for inventive examples 1 and 2 and the comparative example. As shown in the graph in the figure, according to Examples 1 and 2 of the present invention, the occurrence of troubles in the continuous annealing furnace can be greatly reduced as compared with the comparative example.
[0065]
(Deformation)
In the above description of the embodiments and examples, the case where the present invention is applied when manufacturing a cold-rolled steel strip using a tandem rolling mill having a plurality of rolling stands has been taken as an example. However, the present invention is not limited to this form and can be similarly applied to a rolling mill having one rolling stand. As such a rolling mill, for example, even if it is a rolling mill called a “skin pass mill” on the outlet side of the continuous annealing equipment, the same effects can be obtained.
[0066]
In the description of the embodiments and examples, the case where the metal strip is a cold-rolled steel strip is taken as an example. However, the present invention is not limited to the cold-rolled steel strip, and can be similarly applied to metal strips other than the cold-rolled steel strip such as an aluminum alloy strip.
[0067]
In the description of the embodiments and examples, the “winding device having the first winding reel and the second winding reel whose installation position is changed during winding” is a so-called carousel reel. Take the case as an example. However, the present invention is not limited to the carousel reel. If the winding device has a first winding reel and a second winding reel whose installation position is changed during winding, The present invention can be similarly applied to other than the Roselle reel.
[0068]
Further, in the description of the embodiment and the example, “when a predetermined time has elapsed” in “a period from when the joint is cut to when a predetermined time elapses” is (i) When the tip of the trailing steel strip wound by the reel 2 is wound around the second reel, (ii) the change of the installation position of the second winding reel at the time of winding is the second winding The position at which the second take-up reel is present when it is first completed after the start of winding the succeeding steel strip by the reel, or (iii) when the winding of the succeeding steel strip by the second take-up reel is completed When the second take-up reel is complete, i.e.
(i) The period from when the joint is cut to when the tip of the trailing steel strip wound by the second reel is wound around the second reel, and (ii) from when the joint is cut The period until the first change of the installation position of the second take-up reel at the time of winding is completed after the start of winding the succeeding steel strip by the second take-up reel, or (iii) From the time of cutting until the second take-up reel completes the movement to the position where the second take-up reel exists when the winding of the succeeding steel strip by the second take-up reel is completed. In this period, the case where the subsequent steel strip is rolled by performing feedback control only on the plate shape symmetrical component control mechanism controlled by the plate shape control apparatus was taken as an example.
[0069]
However, the present invention is not limited to the forms shown in the items (i) to (iii). For example, instead of the entire period defined by the items (i) to (iii), only the plate-shaped symmetric component control mechanism is feedback-controlled for the period of about 80%, for example, and the remaining 20% During this period, not only the plate shape symmetric component control mechanism but also the plate shape asymmetric component control mechanism may be feedback controlled. According to this, the flatness achievement effect of the cold-rolled steel strip is reduced as compared with the case where only the plate-shaped symmetrical component control mechanism is feedback-controlled for the entire period defined by the items (i) to (iii). However, there is a greater improvement effect than the conventional method that feedback-controls not only the plate shape symmetric component control mechanism but also the plate shape asymmetric component control mechanism for the entire period defined by the items (i) to (iii). It is obtained.
[0070]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the present invention, the preceding metal strip and the subsequent metal strip are sequentially wound using the winding device having two winding reels whose installation positions are changed during winding. In this case, even when the predetermined time elapses from the timing at which the joint is cut, the flatness of the metal band is appropriately kept high, and the length of the defective flatness portion is reduced. I was able to.
[0071]
For this reason, for example, generation | occurrence | production of the piece elongation shape in the steel strip front-end | tip part in the cold tandem rolling of a steel strip can be suppressed, and the operation hindrance by the plate trouble in the next process was able to be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view schematically showing a configuration of a cold rolled steel strip manufacturing apparatus according to an embodiment.
FIG. 2 (a) to FIG. 2 (d) are graphs showing changes in rolling characteristics in the longitudinal direction of a subsequent steel strip in this confirmation test.
FIG. 3 is a graph showing the distribution of elongation strain calculated from the wave height of a steel strip measured at the sites indicated by (1) to (4) in FIG.
FIG. 4 shows the change in the above-mentioned difference in elongation strain when the take-up reel is switched from the preceding steel strip to the top of the succeeding steel strip with the plate shape symmetric component control mechanism and the plate shape asymmetric component control mechanism interrupted. It is a graph which shows the result of having measured quantity.
FIG. 5 is a block diagram showing conventional shape control.
FIG. 6 is a block diagram showing shape control of Example 1 of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram showing shape control of Example 2 of the present invention.
FIG. 8 is a graph showing the results of Invention Example 1, Invention Example 2 and Comparative Example.
FIG. 9 (a) to FIG. 9 (c) are explanatory diagrams showing the operation of the carousel reel over time.
[Explanation of symbols]
2 First take-up reel
3 Second take-up reel
  11 Tandem rolling mill
  15 Leading steel strip
  16 trailing steel strip
  17 Plate shape symmetry component control mechanism
  18 Plate shape asymmetric component control mechanism
  30 Plate shape controller
  F5 final rolling stand

Claims

Using a rolling mill having one or a plurality of rolling stands, measuring the plate shape of the metallic strip on the exit side of the metal strip, in which the rear end of the preceding metal strip and the tip of the subsequent metal strip are joined Based on the results, rolling is performed while feedback-controlling a plate shape control device provided at least on the final rolling stand of the rolling mill, and a joining portion of the preceding metal strip and the subsequent metal strip is formed on the exit side of the rolling mill. Using the winding device having the first take-up reel and the second take-up reel, the installation position of which is cut and the installation position of the preceding metal band and the subsequent metal band are changed during winding. Each of which is a method of manufacturing a metal strip by winding it around a coil,
During the period from when the joint is cut to when a predetermined time elapses, only the plate shape symmetrical component control mechanism controlled by the plate shape control device is feedback-controlled to perform the succeeding metal band. A method for producing a metal strip, characterized by performing a rolling process.

Using a rolling mill having one or a plurality of rolling stands, measuring the plate shape of the metallic strip on the exit side of the metal strip, in which the rear end of the preceding metal strip and the tip of the subsequent metal strip are joined Based on the results, rolling is performed while feedback-controlling a plate shape control device provided at least on the final rolling stand of the rolling mill, and a joining portion of the preceding metal strip and the subsequent metal strip is formed on the exit side of the rolling mill. Using the winding device having the first take-up reel and the second take-up reel, the installation position of which is cut and the installation position of the preceding metal band and the subsequent metal band are changed during winding. Each of which is a method of manufacturing a metal strip by winding it around a coil,
In a period from when the joint is cut to when a predetermined time elapses, at each of a plurality of installation positions of the first take-up reel and the second take-up reel, which are obtained in advance. A metal strip, wherein the feedback control is performed by correcting the measurement result using a correction amount of a plate shape symmetrical component control mechanism controlled by the plate shape control device with respect to the measurement result of the plate shape. Manufacturing method.

The time when the predetermined time elapses is a time when a leading end of the succeeding metal band wound around the second reel is wound around the second reel. Manufacturing method of metal strip.

When the predetermined time elapses, the change of the installation position of the second take-up reel at the time of the take-up is first completed after the winding of the succeeding metal band by the second take-up reel is started. The method for producing a metal strip according to claim 1 or 2, wherein it is time to perform.

When the predetermined time elapses, the second take-up reel is moved to the position where the second take-up reel exists when the winding of the trailing metal strip by the second take-up reel is completed. 3. The method for producing a metal strip according to claim 1, wherein the winding reel is completed.

From the period other than the period, the subsequent metal strip is rolled by feedback controlling both the plate shape symmetric component control mechanism and the plate shape asymmetric component control mechanism controlled by the plate shape control device. The manufacturing method of the metal strip described in any one of Claim 5.

The take-up device is a carousel type take-up device, and when the predetermined time elapses, rotation of a gantry supporting the first take-up reel and the second take-up reel causes the first take-up reel to rotate. The method for producing a metal strip according to any one of claims 1 to 6, wherein the metal strip is first completed after the winding of the succeeding metal strip by the take-up reel of No. 2 is started.