JP3637901B2 - Cold rolling method for metal sheet - Google Patents

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JP3637901B2 JP2002158894A JP2002158894A JP3637901B2 JP 3637901 B2 JP3637901 B2 JP 3637901B2 JP 2002158894 A JP2002158894 A JP 2002158894A JP 2002158894 A JP2002158894 A JP 2002158894A JP 3637901 B2 JP3637901 B2 JP 3637901B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タンデム式冷間圧延機による金属板の冷間圧延方法に関するものであり、より詳細には、最終スタンドをブライトロールとして厚物の薄鋼板を圧延する際の張力制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
冷延鋼板の製造は、通常、熱間圧延設備により圧延された熱延鋼板を、冷間圧延設備により所望の製品板厚に圧延した後、所定の熱処理等を施すことにより行われる。ここで、冷間圧延設備としては、4〜6スタンドを有するタンデム式の冷間圧延機が用いられることが多い。
【0003】
タンデム式冷間圧延機により鋼板等の金属板を冷間圧延する際、以下のような圧延現象が知られている。まず、各スタンドの圧延ロールのギャップ(上ワークロールと下ワークロールとの隙間)の変化が圧延後(タンデム式冷間圧延機出側)の板厚に与える影響は、1段目の圧延スタンドが最も大きく、他の圧延スタンドのロールギャップ変化が圧延後の板厚に与える影響は比較的小さい。一方、例えば上流側のi−1番目スタンドと当該i番目スタンドとの間のスタンド間張力に対しては、当該i番目スタンドのロールギャップ変化が大きく影響を及ぼす。したがって、スタンド間張力の制御には、張力への影響が大きく板厚への影響が小さい、ロールギャップの変更により行う方法が一般的である。なお、以下ではスタンド間張力を単に張力と呼ぶ場合がある。
【0004】
このようにタンデム式冷間圧延機では、通常、スタンド間張力の目標値に対してロールギャップを変更して張力制御を行う。ところが、圧延速度が例えば250mpm以下の低速度領域(圧延速度減速時)においては、圧延油のロールバイトへの巻き込み量が減少することなどから、スタンド間張力の実績値が高速度領域(定常圧延中)の値よりも高くなる。この時、スタンド間張力を目標値まで低下させるためには、ロールギャップを大きく開かなければならない。上記ではロールギャップ変化の板厚への影響は比較的小さいと述べたが、このようにロールギャップを大きく開く場合には、圧延後の板厚への影響は避けられない。
【0005】
そこで、圧延速度の低速度領域においては、スタンド間の張力目標値を高速度領域の張力目標値よりも高く設定する方法が知られている。例えば、特開平5−177227号公報では、圧下位置変更(ロールギャップ変更)により張力制御を行う場合に、張力制御を切って圧延速度を減速し、減速完了時のスタンド間張力の実績値から張力目標値設定直線を定め、以後、低速度領域の張力制御をこの張力目標値設定直線に基づいて行う方法が記載されている。図5にその時の圧延速度と張力目標値との関係を示す。このように、低速度領域の張力目標値を圧延速度に応じて直線的に高くしていくこと(以下、低速度領域のテーパー張力と称す)により、低速度領域でロールギャップが大幅に変化して板厚変動を引き起こすことを回避することができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、タンデム式冷間圧延機による鋼板の冷間圧延においては、最終スタンドに用いるワークロールの表面仕上は、圧延後の板厚がある一定値以下(例えば0.5mm以下)の鋼板を圧延する場合にはブライトロールとし、板厚がそれ以上(例えば0.5mm以上)の鋼板を圧延する場合にはダルロールとする。このようなロール条件で前記した低速度領域のテーパー張力による張力制御を行えば、低速度領域においても板厚変動を抑制することができる。
【0007】
ところが、多様な需要家ニーズの中には、製品板厚が厚く(板厚1.6mm以上)、鋼板表面がブライト仕上げで、且つフルハード材(冷間圧延したまま、すなわち調質圧延を施さない製品)というものがある。一般的な厚物ブライト仕上げ材であれば、冷間圧延は前述のように最終スタンドにダルロールを用いて行い、その後の調質圧延でブライトロールを用いて鋼板表面を仕上げればよい。しかし、フルハード材の場合には、調質圧延を行うことができないため、最終スタンドにブライトロールを用いて冷間圧延を行わなければならない。
【0008】
そこで、このような需要家ニーズに対応するため、本発明者等が最終スタンドにブライトロールを用いて板厚が厚い鋼板を圧延したところ、最終スタンドのロールギャップ操作が直接板厚変動を引き起こすことが判明した。そして、特に圧延速度を減速した際に、張力変動が大きくなり、板厚変動が顕著に現れた。つまり、最終スタンドにブライトロールを用いて板厚が厚い鋼板を圧延する場合には、図5に示した低速度領域のテーパー張力の目標値設定としたのでは、実績の張力は大きく変動してしまう。そして、その張力変動を抑制するために張力制御が無理にロールギャップを操作し、その結果として板厚変動を引き起こすことがわかった。
【0009】
本発明の目的は、タンデム式冷間圧延機の最終スタンドにブライトロールを用いて板厚が厚い金属板を冷間圧延する際に、圧延速度の低速度領域においても張力制御に起因する板厚変動が生じることのない、冷間圧延方法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、タンデム式冷間圧延機の最終スタンドにブライトロールを用いて板厚が厚い金属板を圧延する方法について種々検討を行った結果、以下の知見を得た。
【0011】
通常の冷間圧延(最終スタンドにダルロールを用いた場合や板厚が薄い場合)においては、圧延速度の低速度領域では図5に示したように圧延速度の低下に伴ってスタンド間張力はほぼ直線的に増加していく。しかし、最終スタンドにブライトロールを用い、且つ板厚が厚い鋼板を圧延する場合には、スタンド間張力が直線的には変化しないことがわかった。図4は最終スタンドにブライトロールを用いて板厚2.0mmの鋼板を圧延した際の圧延速度とスタンド間張力との関係を示したものであるが、圧延速度の低下に伴いスタンド間張力は曲線的に変化し、且つばらつきも大きくなっている。
【0012】
本発明の金属板の冷間圧延方法は、以上のような知見に基づきなされたもので、以下のような特徴を有する。
【0013】
(1)タンデム式冷間圧延機の最終スタンドにおける張力制御を前記最終スタンドの圧下位置変更により行う金属板の冷間圧延方法において、前記最終スタンドのワークロールにブライトロールを用いて出側板厚1.6mm以上の金属板を圧延するに際し、圧延速度の低速度領域における張力制御の目標値を速度減少量に比例して高くなるように直線で与えるとともに前記目標値に対して上下限値を設け、張力の実績値が前記上下限値の範囲内にある場合には張力制御のための当該スタンドの圧下位置変更を行わないことを特徴とする金属板の冷間圧延方法。
【0014】
(2)圧延速度の低速度領域における張力制御の目標値に対して設ける上下限値の範囲を、高速度領域の張力目標値に対する比率で0.06〜0.3とすることを特徴とする上記(1)に記載の金属板の冷間圧延方法。
【0015】
(3)タンデム式冷間圧延機の最終スタンドにおける張力制御を前記最終スタンドの圧下位置変更により行う金属板の冷間圧延方法において、前記最終スタンドのワークロールにブライトロールを用いて出側板厚1.6mm以上の金属板を圧延するに際し、あらかじめ圧延速度の低速度領域における張力の実績値を近似曲線として求めておき、該近似曲線を張力目標値として張力制御を行うことを特徴とする金属板の冷間圧延方法。
【0016】
(4)張力目標値とする近似曲線が下記の式であることを特徴とする上記(3)に記載の金属板の冷間圧延方法。
【0017】
T=C(V−Vt)2+T0 (V<Vt)
T=T0 (V≧Vt)
ここで、Tは張力目標値、Vは圧延速度、T0は圧延速度の高速度領域における張力目標値、C, Vtは定数である。
【0018】
なお、本発明でいう「圧延速度の低速度領域」とは、圧延速度の減速時であって、前述したように高速度領域(定常圧延中)と比較してスタンド間張力が上昇し、圧延速度に応じて張力が変動する領域である。低速度領域と高速度領域との境界となる圧延速度は、圧延条件や圧延材などによっても異なるものであるが、予め実験して定めておくことができる。200〜300mpmの範囲にその境界値があることが一般的であり、この境界値よりも低速側が「圧延速度の低速度領域」であり、高速側が「圧延速度の高速度領域」である。したがって、境界値よりも高速側の範囲内で減速しても「高速度領域」であり、一方、板厚が厚くコイル長が短い圧延材などで圧延速度を全長に渡り低速で行う場合には、それが定常圧延速度であっても「低速度領域」となる場合もある。
【0019】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の実施に供するタンデム式冷間圧延機の一例を示す構成図である。また、本図では、圧延機の制御装置のうち、最終スタンドの制御装置の概略のみを示している。
【0020】
本図において、タンデム式冷間圧延機は上下ワークロール1及び上下バックアップロール2からなる4段式の圧延機を5スタンド備えている。各スタンド間には張力計3を設け、また最終スタンド出側には、板厚計4を設けてある。さらに、最終スタンドの制御装置として、スタンド間張力の制御に用いられる張力制御装置7及び圧下位置制御装置5を、また板厚制御に用いられる板厚制御装置8及びロール回転速度制御装置6を備えている。
【0021】
タンデム式冷間圧延機へ通板される鋼板等の金属板9は、タンデム式冷間圧延機の各圧延スタンドで所定の板厚へ順に圧延される。その際、各圧延スタンド間において、張力計3により金属板9のスタンド間張力が計測され、また、最終スタンド出側では、板厚計4により圧延後の金属板9の板厚が計測される。
【0022】
ここで、本発明では、最終スタンドにおける張力制御を、最終スタンドの圧下位置変更により行う。すなわち、図1において、最終スタンド入側のスタンド間張力を張力計3により計測し、張力制御装置7へ取り入れる。張力制御装置7では、スタンド間張力が所定の値となるように圧下位置制御装置5へ指令を出し、最終スタンドのワークロール1sの圧下位置を調整する。
【0023】
また、最終スタンドにおける板厚制御を、最終スタンドのワークロール1sの回転速度変更により行う。すなわち、図1において、最終スタンド出側の板厚を板厚計4により計測し、板厚制御装置8へ取り入れる。板厚制御装置8では、最終スタンド出側の板厚が所定の値となるようにロール回転速度制御装置6へ指令を出し、ワークロール1sの回転速度を調整する。
【0024】
このようにして、圧延中の定常状態においては、一定張力、一定板厚となるように冷間圧延機が制御される。
【0025】
ここで、圧延速度の減速時等の低速度領域では、前述したように、実績の張力が定常圧延中の高速度領域よりも高くなる。そこで、従来は、図5に示したように、低速度領域では張力目標値を圧延速度の減少に応じて直線的に高くするテーパー張力を採用し、張力制御により圧下位置制御装置5から急激な圧下位置変更指令が出ることのないようにしていた。このような方法では、張力目標値Tは、圧延速度Vを用いて以下のように表される。
【0026】
【数1】
【0027】
ここで、T0は定常圧延中(高速度領域)の張力目標設定値、T1は図2におけるV=0の時の張力目標設定値、V0はテーパー張力設定を開始する圧延速度である。
【0028】
一方、本発明では、最終スタンドのワークロール1sにブライトロールを用い、冷延鋼板としては板厚の厚い出側板厚1.6mm以上の金属板を圧延する。このとき、図4に示したように、実績の張力は圧延速度の低下に伴い増加するが、曲線的に変化し、且つばらつきも大きい。したがって、従来のテーパー張力をスタンド間張力の目標値としたのでは実際の圧延現象と一致せず、実績張力と制御目標値とが大きく異なることとなる。そのため、圧下位置制御装置5から大きな圧下位置変更指令が出ることとなり、板厚変動を引き起こす。
【0029】
そこで、第1の実施形態では、従来のテーパー張力の目標値にバンド幅を持たせる。図2は、本発明の第1の実施形態における圧延速度とスタンド間張力の目標値の関係を示す説明図である。本図に示すように、テーパー張力設定を開始する圧延速度V0以下のテーパー張力設定領域では、張力目標設定値にバンド幅を持たせる。そして、張力の実績値がこのバンド幅内であれば、張力制御を目的とした最終スタンドワークロール1sの圧下位置変更は行わない。したがって、従来のテーパー張力の目標値と実績張力とが異なっても、圧下位置制御装置5から大きな圧下位置変更指令が出ることはなく、板厚変動を抑制することができる。
【0030】
ここで、上記のバンド幅は、定常圧延中(高速度領域)の張力目標設定値に対する比率をαとして、α・T0で表す。すなわち、張力目標値Tは、圧延速度Vを用いて以下のように表される。
【0031】
【数2】
【0032】
ここで、α1,α2は低速度領域でのそれぞれ下限側,上限側のバンド幅比率を表す。なお、α1,α2の値は予め実験を行って適宜定めればよいが、0.06〜0.3の範囲が適当である。0.06未満では張力の実績値が上下限値を外れる頻度が高く、圧下位置変更が頻繁に行われ、板厚変動の抑制効果は少ない。一方、0.3超えでは、張力変動が大きくなり、絞りや破断が発生する恐れがある。0.1〜0.2の範囲がより好ましい範囲である。さらに、これらの最適値は板厚等によっても異なるものであり、板厚毎のテーブル値として設けてもよい。
【0033】
また、上記(2)式では低速度領域のみに上下限を設けたが、下記のように定常域(高速度領域)においても同様に上下限値を設けてもよい。
【0034】
【数3】
【0035】
ここで、α3,α4は高速度領域でのそれぞれ下限側,上限側のバンド幅比率を表す。なお、高速度領域では大きな張力変動や板厚変動が生じる訳ではないので、α3,α4の値は低速度領域のように大きくする必要はない。0.05程度以下とすれば十分である。
【0036】
次に、第2の実施形態では、低速度領域における張力の実績値を図4に示すように予め調べておき、これから張力実績値の近似曲線を求めておく。そして、該近似曲線を張力目標設定値として張力制御を行う。近似曲線の形式は特に限定するものではないが、例えば、図3に示すような曲線で近似することができる。図3は、本発明の第2の実施形態における圧延速度とスタンド間張力の目標値の関係の一例を示す説明図である。本図に示すように、圧延速度Vt以下の低速度領域では、張力目標設定値を下記の近似曲線で表すことができる。
【0037】
【数4】
【0038】
ここで、Tは張力目標値、Vは圧延速度、T0は定常圧延中(高速度領域)の張力目標値、C,Vtは定数である。
【0039】
このように、張力目標設定値を実績張力に合わせて設定することにより、実際の圧延現象に見合った張力設定となり、張力目標設定値と実績張力とが大きく異なることはなくなる。すなわち、圧下位置制御装置5から大きな圧下位置変更指令が出ることはなく、板厚変動を抑制することができる。
【0040】
ここで、上記の定数C,Vtの値は、予め実験を行って適宜定めればよい。また、板厚等により異なるものであり、出側板厚毎のテーブルを持ってもよい。例えば、表1に示すように定めることができる。
【0041】
【表1】
【0042】
【実施例】
図1に示す冷間圧延設備により、冷延鋼板の圧延を行った。最終スタンドのワークロール1sには、粗さRa=0.2μmのブライトロールを使用した。金属板9としては低炭素鋼を用い、圧延後の板厚が2.0mmとなるようにした。
【0043】
スタンド間張力の設定は、高速度領域の張力目標設定値T0を15kgf/mm2とし、低速度領域でのスタンド間張力の設定は、以下の3通りとした。
【0044】
▲1▼従来例:従来の方法である低速度領域でのテーパー張力を用いた。その際、(1)式におけるT1は18kgf/mm2、V0は250mpmとした。
【0045】
▲2▼本発明例1:本発明の第1の実施形態である、テーパー張力にバンド幅を持たせた張力制御方法を用いた。その際、(2)式におけるT1,V0は▲1▼の従来例と同一とし、またα1は0.15、α2は0.10とした。
【0046】
▲3▼本発明例2:本発明の第2の実施形態である、低速度領域で張力目標設定値を近似曲線で与える張力制御方法を用いた。その際、(3)式における定数Ct,Vtは、表1に示したC=8.0×10-6,Vt=220とした。
【0047】
以上の3通りの圧延条件に対し、実際に圧延を行い、低速度領域である圧延速度100〜200mpmにおける板厚変動を比較した。その結果、従来例では±25μm程度の板厚変動が発生したが、本発明例1では±15μm程度、本発明例2では±10μ程度となった。このように、本発明例では、低速度領域での板厚変動が大幅に低減した。
【0048】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、タンデム式冷間圧延機の最終スタンドにブライトロールを用いて板厚が厚い鋼板を圧延する際に、圧延速度の低速度領域においても張力制御により板厚変動が生じることがなく、厚物ブライト材の冷間圧延を安定的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施に供するタンデム式冷間圧延機の一例を示す説明図。
【図2】本発明の第1の実施形態における圧延速度とスタンド間張力の目標値の関係を示す説明図。
【図3】本発明の第2の実施形態における圧延速度とスタンド間張力の目標値の関係の一例を示す説明図。
【図4】厚物ブライト材を圧延する際の圧延速度とスタンド間張力の実績値の関係を示す特性図。
【図5】従来の圧延速度とスタンド間張力の目標値の関係を示す説明図。
【符号の説明】
1 ワークロール
1s 最終スタンドワークロール
2 バックアップロール
3 張力計
4 板厚計
5 圧下位置制御装置
6 ロール回転速度制御装置
7 張力制御装置
8 板厚制御装置
9 金属板(鋼板)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cold rolling method of a metal plate by a tandem cold rolling mill, and more particularly to a tension control method when rolling a thin steel plate using a final stand as a bright roll. is there.
[0002]
[Prior art]
Production of a cold-rolled steel sheet is usually performed by rolling a hot-rolled steel sheet rolled by a hot rolling facility to a desired product plate thickness by a cold rolling facility, and then performing a predetermined heat treatment or the like. Here, as the cold rolling equipment, a tandem cold rolling mill having 4 to 6 stands is often used.
[0003]
When cold rolling a metal plate such as a steel plate with a tandem cold rolling mill, the following rolling phenomenon is known. First, the effect of the change in the gap between the rolling rolls of each stand (the gap between the upper work roll and the lower work roll) on the sheet thickness after rolling (the tandem cold rolling mill exit side) is the first stage rolling stand. Is the largest, and the influence of changes in the roll gap of other rolling stands on the sheet thickness after rolling is relatively small. On the other hand, for example, the change in the roll gap of the i-th stand greatly affects the inter-stand tension between the i-1 stand on the upstream side and the i-th stand. Accordingly, the control of the tension between the stands is generally performed by changing the roll gap, which has a large influence on the tension and a small influence on the plate thickness. Hereinafter, the tension between the stands may be simply referred to as tension.
[0004]
Thus, in a tandem cold rolling mill, tension control is normally performed by changing the roll gap with respect to the target value of tension between stands. However, in the low speed region where the rolling speed is, for example, 250 mpm or less (when the rolling speed is reduced), the actual value of the inter-stand tension is in the high speed region (steady rolling) because the amount of rolling oil rolled into the roll bite decreases. It becomes higher than the value of (medium). At this time, in order to reduce the tension between the stands to the target value, the roll gap must be opened largely. In the above description, it has been described that the influence of the roll gap change on the sheet thickness is relatively small. However, when the roll gap is widened as described above, the influence on the sheet thickness after rolling is inevitable.
[0005]
Thus, a method is known in which the target tension value between the stands is set higher than the target tension value in the high speed region in the low speed region of the rolling speed. For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-177227, when tension control is performed by changing the reduction position (roll gap change), the tension control is turned off to reduce the rolling speed, and the tension is determined from the actual value of the inter-stand tension when deceleration is completed. A method is described in which a target value setting line is defined, and thereafter, tension control in the low speed region is performed based on the tension target value setting line. FIG. 5 shows the relationship between the rolling speed and the tension target value at that time. In this way, by increasing the tension target value in the low speed region linearly according to the rolling speed (hereinafter referred to as the taper tension in the low speed region), the roll gap changes significantly in the low speed region. In this way, it is possible to avoid fluctuations in the plate thickness.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Generally, in the cold rolling of a steel sheet by a tandem cold rolling mill, the surface finish of the work roll used for the final stand is a steel sheet having a thickness after rolling of a certain value or less (for example, 0.5 mm or less). In this case, a bright roll is used. When a steel sheet having a thickness of more than that (for example, 0.5 mm or more) is rolled, a dull roll is used. If the tension control by the taper tension in the low speed region described above is performed under such a roll condition, the plate thickness fluctuation can be suppressed even in the low speed region.
[0007]
However, among various customer needs, the product plate thickness is thick (plate thickness is 1.6mm or more), the steel plate surface is bright finish, and full hard material (cold rolled, that is, temper rolled) There is no product). In the case of a general thick bright finish, cold rolling may be performed using a dull roll as a final stand as described above, and the steel sheet surface may be finished using a bright roll in subsequent temper rolling. However, in the case of a full hard material, temper rolling cannot be performed, so cold rolling must be performed using a bright roll as the final stand.
[0008]
Therefore, in order to respond to such customer needs, the present inventors rolled a thick steel plate using a bright roll for the final stand, and the roll gap operation of the final stand directly causes the thickness variation. There was found. And especially when the rolling speed was reduced, the fluctuation in tension became large, and the fluctuation in the plate thickness appeared remarkably. In other words, when rolling a thick steel plate using a bright roll as the final stand, the actual tension varies greatly with the taper tension target value setting in the low speed region shown in FIG. End up. And it was found that the tension control forcibly manipulates the roll gap in order to suppress the tension fluctuation, and as a result, causes the board thickness fluctuation.
[0009]
The object of the present invention is to use a bright roll as a final stand of a tandem cold rolling mill to cold-roll a thick metal plate, resulting in a plate thickness resulting from tension control even in a low rolling region. An object of the present invention is to provide a cold rolling method in which no fluctuation occurs.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
As a result of various studies on methods of rolling a thick metal plate using a bright roll as a final stand of a tandem cold rolling mill, the present inventors have obtained the following knowledge.
[0011]
In normal cold rolling (when a dull roll is used for the final stand or when the plate thickness is thin), in the low speed region of the rolling speed, as shown in FIG. It increases linearly. However, it was found that when a bright roll was used for the final stand and a thick steel plate was rolled, the tension between the stands did not change linearly. FIG. 4 shows the relationship between the rolling speed and the tension between stands when a steel plate having a thickness of 2.0 mm is rolled using a bright roll as a final stand. It changes in a curve and has a large variation.
[0012]
The cold rolling method for a metal sheet according to the present invention is based on the above findings and has the following characteristics.
[0013]
(1) In the cold rolling method for a metal plate in which the tension control in the final stand of the tandem cold rolling mill is performed by changing the reduction position of the final stand, the exit side plate thickness is 1 using a bright roll as the work roll of the final stand. When rolling a metal plate of 6 mm or more, the target value for tension control in the low speed region of the rolling speed is given in a straight line so as to increase in proportion to the speed reduction amount, and upper and lower limit values are provided for the target value. A cold rolling method for a metal sheet, wherein when the actual tension value is within the range of the upper and lower limit values, the reduction position of the stand for tension control is not changed.
[0014]
(2) The upper and lower limit range provided for the target value of the tension control in the low speed region of the rolling speed is set to 0.06 to 0.3 in the ratio to the tension target value in the high speed region. The cold rolling method of the metal plate as described in said (1).
[0015]
(3) In the cold rolling method for a metal plate in which tension control in the final stand of the tandem cold rolling mill is performed by changing the reduction position of the final stand, the exit side plate thickness is 1 using a bright roll as the work roll of the final stand. When rolling a metal plate of 6 mm or more, the actual value of tension in the low speed region of the rolling speed is obtained as an approximate curve in advance, and tension control is performed using the approximate curve as a tension target value. Cold rolling method.
[0016]
(4) The method of cold rolling a metal sheet according to (3) above, wherein the approximate curve as the tension target value is the following formula.
[0017]
T = C (V−Vt) 2 + T 0 (V <Vt)
T = T 0 (V ≧ Vt)
Here, T is a tension target value, V is a rolling speed, T 0 is a tension target value in a high speed region of the rolling speed, and C and Vt are constants.
[0018]
The “low speed region of the rolling speed” in the present invention is when the rolling speed is reduced, and as described above, the tension between the stands is increased compared to the high speed region (during steady rolling), and rolling is performed. This is the region where the tension varies according to the speed. The rolling speed that becomes the boundary between the low-speed region and the high-speed region varies depending on the rolling conditions, the rolled material, and the like, but can be determined in advance through experiments. The boundary value is generally in the range of 200 to 300 mpm, and the lower speed side is the “low speed region of the rolling speed” and the higher speed side is the “high speed region of the rolling speed” than the boundary value. Therefore, even if decelerating within the range on the high speed side from the boundary value, it is a `` high speed region ''. Even if it is a steady rolling speed, it may become a “low speed region”.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of a tandem cold rolling mill used for carrying out the present invention. Moreover, in this figure, only the outline of the control apparatus of the last stand is shown among the control apparatuses of a rolling mill.
[0020]
In the figure, the tandem cold rolling mill has five stands of four-stage rolling mills composed of upper and lower work rolls 1 and upper and lower backup rolls 2. A tension meter 3 is provided between the stands, and a thickness gauge 4 is provided on the exit side of the final stand. Further, as a control device for the final stand, a tension control device 7 and a reduction position control device 5 used for controlling the tension between the stands, and a plate thickness control device 8 and a roll rotation speed control device 6 used for plate thickness control are provided. ing.
[0021]
A metal plate 9 such as a steel plate passed through the tandem cold rolling mill is rolled in order to a predetermined thickness at each rolling stand of the tandem cold rolling mill. At that time, the tension between the stands of the metal plate 9 is measured by the tension meter 3 between the rolling stands, and the thickness of the rolled metal plate 9 is measured by the plate thickness meter 4 on the final stand exit side. .
[0022]
Here, in the present invention, tension control in the final stand is performed by changing the reduction position of the final stand. That is, in FIG. 1, the tension between the stands on the entry side of the final stand is measured by the tension meter 3 and taken into the tension control device 7. The tension control device 7 issues a command to the reduction position control device 5 so that the inter-stand tension becomes a predetermined value, and adjusts the reduction position of the work roll 1s of the final stand.
[0023]
Further, the thickness control at the final stand is performed by changing the rotation speed of the work roll 1s of the final stand. That is, in FIG. 1, the plate thickness on the final stand exit side is measured by the plate thickness meter 4 and taken into the plate thickness control device 8. In the plate thickness control device 8, a command is issued to the roll rotation speed control device 6 so that the plate thickness on the final stand exit side becomes a predetermined value, and the rotation speed of the work roll 1s is adjusted.
[0024]
In this way, in the steady state during rolling, the cold rolling mill is controlled so as to have a constant tension and a constant plate thickness.
[0025]
Here, in the low speed region such as when the rolling speed is reduced, as described above, the actual tension is higher than that in the high speed region during steady rolling. Therefore, conventionally, as shown in FIG. 5, in the low speed region, a taper tension that linearly increases the tension target value according to the reduction of the rolling speed is adopted, and the tension control is performed rapidly from the reduction position control device 5. The reduction position change command was not issued. In such a method, the tension target value T is expressed as follows using the rolling speed V.
[0026]
[Expression 1]
[0027]
Here, T 0 is a tension target setting value during steady rolling (high speed region), T 1 is a tension target setting value when V = 0 in FIG. 2, and V 0 is a rolling speed at which taper tension setting starts. .
[0028]
On the other hand, in the present invention, a bright roll is used as the work roll 1s of the final stand, and a metal plate having a thick plate thickness of 1.6 mm or more is rolled as a cold-rolled steel plate. At this time, as shown in FIG. 4, the actual tension increases as the rolling speed decreases, but changes in a curved manner and has a large variation. Therefore, if the conventional taper tension is used as the target value of the tension between the stands, it does not coincide with the actual rolling phenomenon, and the actual tension and the control target value are greatly different. For this reason, a large reduction position change command is issued from the reduction position control device 5, causing fluctuations in the plate thickness.
[0029]
Therefore, in the first embodiment, a bandwidth is given to the target value of the conventional taper tension. FIG. 2 is an explanatory diagram showing the relationship between the rolling speed and the target value of inter-stand tension in the first embodiment of the present invention. As shown in this figure, in the taper tension setting region where the taper tension setting is started at the rolling speed V 0 or less, the target tension set value has a bandwidth. If the actual tension value is within this bandwidth, the reduction position of the final stand work roll 1s for tension control is not changed. Therefore, even if the conventional target value of the taper tension is different from the actual tension, a large reduction position change command is not issued from the reduction position control device 5, and the plate thickness variation can be suppressed.
[0030]
Here, the band width is expressed as α · T 0, where α is a ratio to the tension target set value during steady rolling (high speed region). That is, the tension target value T is expressed as follows using the rolling speed V.
[0031]
[Expression 2]
[0032]
Here, α 1 and α 2 represent bandwidth ratios on the lower limit side and the upper limit side, respectively, in the low speed region. Note that the values of α 1 and α 2 may be appropriately determined by conducting an experiment in advance, but a range of 0.06 to 0.3 is appropriate. If it is less than 0.06, the frequency of the actual tension value deviating from the upper and lower limit values is high, the reduction position is frequently changed, and the effect of suppressing the plate thickness variation is small. On the other hand, if it exceeds 0.3, the fluctuation in tension becomes large, and there is a risk of drawing or breaking. A range of 0.1 to 0.2 is a more preferable range. Further, these optimum values vary depending on the plate thickness and the like, and may be provided as table values for each plate thickness.
[0033]
In the above formula (2), the upper and lower limits are provided only in the low speed region. However, the upper and lower limits may be provided in the steady region (high speed region) as described below.
[0034]
[Equation 3]
[0035]
Here, α 3 and α 4 represent bandwidth ratios on the lower limit side and the upper limit side, respectively, in the high speed region. It should be noted that since large tension fluctuations and plate thickness fluctuations do not occur in the high speed region, it is not necessary to increase the values of α 3 and α 4 as in the low speed region. It is enough if it is about 0.05 or less.
[0036]
Next, in the second embodiment, the actual value of the tension in the low speed region is examined in advance as shown in FIG. 4, and an approximate curve of the actual tension value is obtained from this. Then, tension control is performed using the approximate curve as a tension target set value. Although the form of the approximate curve is not particularly limited, for example, it can be approximated by a curve as shown in FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of the relationship between the rolling speed and the target value of the tension between the stands in the second embodiment of the present invention. As shown in the figure, in the low speed region below the rolling speed V t, it is possible to represent the target tension setting value in the approximate curve following.
[0037]
[Expression 4]
[0038]
Here, T is a tension target value, V is a rolling speed, T 0 is a tension target value during steady rolling (high speed region), and C and Vt are constants.
[0039]
Thus, by setting the tension target set value in accordance with the actual tension, the tension is set in accordance with the actual rolling phenomenon, and the tension target set value and the actual tension are not greatly different. That is, a large reduction position change command is not issued from the reduction position control device 5, and the plate thickness fluctuation can be suppressed.
[0040]
Here, the values of the constants C and Vt may be determined as appropriate through experiments. Moreover, it changes with board thickness etc., You may have a table for every exit side board thickness. For example, it can be determined as shown in Table 1.
[0041]
[Table 1]
[0042]
【Example】
The cold rolled steel sheet was rolled by the cold rolling equipment shown in FIG. A bright roll having a roughness Ra = 0.2 μm was used as the work roll 1s of the final stand. The metal plate 9 was made of low carbon steel so that the thickness after rolling was 2.0 mm.
[0043]
The tension between the stands was set to 15 kgf / mm 2 as the target tension set value T 0 in the high speed region, and the tension between the stands in the low speed region was set in the following three ways.
[0044]
{Circle around (1)} Conventional Example: A taper tension in a low speed region, which is a conventional method, was used. At that time, T 1 in the formula (1) was 18 kgf / mm 2 , and V 0 was 250 mpm.
[0045]
(2) Invention Example 1: The tension control method according to the first embodiment of the present invention, in which the taper tension is given a band width, was used. At that time, T 1 and V 0 in the formula (2) were the same as those in the conventional example of (1), α 1 was 0.15, and α 2 was 0.10.
[0046]
{Circle around (3)} Invention Example 2: The tension control method according to the second embodiment of the present invention, which gives a target tension set value with an approximate curve in the low speed region, was used. At that time, the constants Ct and Vt in the equation (3) were set to C = 8.0 × 10 −6 and Vt = 220 shown in Table 1.
[0047]
Rolling was actually performed with respect to the above three rolling conditions, and the plate thickness variation at a rolling speed of 100 to 200 mpm, which is a low speed region, was compared. As a result, the thickness variation of about ± 25 μm occurred in the conventional example, but about ± 15 μm in the present invention example 1 and about ± 10 μm in the present invention example 2. Thus, in the example of this invention, the plate | board thickness fluctuation | variation in a low speed area | region reduced significantly.
[0048]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when a thick steel plate is rolled using a bright roll as a final stand of a tandem cold rolling mill, the plate is controlled by tension control even in a low speed region of the rolling speed. The thickness fluctuation does not occur, and the cold rolling of the thick bright material can be performed stably.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of a tandem cold rolling mill used for carrying out the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a relationship between a rolling speed and a target value of tension between stands in the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a relationship between a rolling speed and a target value of tension between stands in the second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a characteristic diagram showing the relationship between the rolling speed and the actual value of the tension between stands when rolling a thick bright material.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a relationship between a conventional rolling speed and a target value of tension between stands.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Work roll 1s Final stand work roll 2 Backup roll 3 Tension meter 4 Plate thickness meter 5 Roll-down position control device 6 Roll rotational speed control device 7 Tension control device 8 Plate thickness control device 9 Metal plate (steel plate)

Claims (4)

タンデム式冷間圧延機の最終スタンドにおける張力制御を前記最終スタンドの圧下位置変更により行う金属板の冷間圧延方法において、前記最終スタンドのワークロールにブライトロールを用いて出側板厚1.6mm以上の金属板を圧延するに際し、圧延速度の低速度領域における張力制御の目標値を速度減少量に比例して高くなるように直線で与えるとともに前記目標値に対して上下限値を設け、張力の実績値が前記上下限値の範囲内にある場合には張力制御のための当該スタンドの圧下位置変更を行わないことを特徴とする金属板の冷間圧延方法。In the cold rolling method of a metal plate in which the tension control in the final stand of the tandem cold rolling mill is performed by changing the reduction position of the final stand, the exit side plate thickness is 1.6 mm or more using a bright roll as the work roll of the final stand. When rolling the metal plate, the target value of tension control in the low speed region of the rolling speed is given in a straight line so as to increase in proportion to the speed reduction amount, and upper and lower limit values are provided for the target value. A cold rolling method for a metal sheet, wherein when the actual value is within the range of the upper and lower limit values, the reduction position of the stand for tension control is not changed. 圧延速度の低速度領域における張力制御の目標値に対して設ける上下限値の範囲を、高速度領域の張力目標値に対する比率で0.06〜0.3とすることを特徴とする請求項1に記載の金属板の冷間圧延方法。The range of the upper and lower limit values provided for the target value of tension control in the low speed region of the rolling speed is set to 0.06 to 0.3 as a ratio to the tension target value in the high speed region. The cold rolling method of the metal plate as described in 2. タンデム式冷間圧延機の最終スタンドにおける張力制御を前記最終スタンドの圧下位置変更により行う金属板の冷間圧延方法において、前記最終スタンドのワークロールにブライトロールを用いて出側板厚1.6mm以上の金属板を圧延するに際し、あらかじめ圧延速度の低速度領域における張力の実績値を近似曲線として求めておき、該近似曲線を張力目標値として張力制御を行うことを特徴とする金属板の冷間圧延方法。In the cold rolling method of a metal plate in which the tension control in the final stand of the tandem cold rolling mill is performed by changing the reduction position of the final stand, the exit side plate thickness is 1.6 mm or more using a bright roll as the work roll of the final stand. When rolling the metal plate, the actual value of the tension in the low speed region of the rolling speed is obtained as an approximate curve in advance, and the tension control is performed using the approximate curve as a tension target value. Rolling method. 張力目標値とする近似曲線が下記の式であることを特徴とする請求項3に記載の金属板の冷間圧延方法。
T=C(V−Vt)2+T0 (V<Vt)
T=T0 (V≧Vt)
ここで、Tは張力目標値、Vは圧延速度、T0は圧延速度の高速度領域における張力目標値、C, Vtは定数である。
4. The method of cold rolling a metal sheet according to claim 3, wherein the approximate curve as the tension target value is the following equation.
T = C (V−Vt) 2 + T 0 (V <Vt)
T = T 0 (V ≧ Vt)
Here, T is a tension target value, V is a rolling speed, T 0 is a tension target value in a high speed region of the rolling speed, and C and Vt are constants.
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