JP3671931B2 - 厚板圧延の板厚制御方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可逆式圧延機を用いた厚板圧延における板厚制御、特に被圧延材先端部の板厚制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
通常、厚板圧延は可逆式圧延機を用いて行われ、板厚精度を確保するためにゲージメータ方式による自動板厚制御すなわちゲージメータＡＧＣ（Automatic Gauge Control）が実施されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、可逆式圧延機を用いた厚板圧延においては、被圧延材の先後端部と中央部の温度変化の相違や被圧延材の噛み込み衝撃による急激な荷重変動があり、それらに対しては、従来の自動板厚制御ではロールギャップの操作速度や応答速度にも機械的限界があることから充分には対応できず、被圧延材先後端部の板厚オフゲージは防ぎきれなかった。
【０００４】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、可逆式圧延機を用いた厚板圧延において、被圧延材先後端部のオフゲージを小さくし被圧延材の全長において目標板厚を確保することができる厚板圧延の板厚制御方法を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。
【０００６】
［１］可逆式圧延機を用いて行う厚板圧延において、第１パス以外の任意の第ｎパスの圧延を行う際に、第（ｎ−１）パスの圧延が開始される被圧延材先端部の圧延荷重偏差とロールギャップ偏差から第（ｎ−１）パスの圧延が開始される被圧延材先端部の板厚偏差を算出し、算出された第（ｎ−１）パスの圧延が開始される被圧延材先端部の板厚偏差に基づいて第ｎパスの圧延が開始される被圧延材先端部に生じる板厚偏差を予測し、予測された板厚偏差に基づいて第ｎパスの圧延が開始される被圧延材先端部のロールギャップを補正して圧延することを特徴とする厚板圧延の板厚制御方法。
【０００７】
［２］可逆式圧延機を用いて行う厚板圧延において、第１パス以外の任意の第ｎパス及びそれ以降の圧延を行う際に、第（ｎ−１）パスの圧延が開始される被圧延材先端部の圧延荷重偏差とロールギャップ偏差から第（ｎ−１）パスの圧延が開始される被圧延材先端部の板厚偏差を算出し、算出された第（ｎ−１）パスの圧延が開始される被圧延材先端部の板厚偏差に基づいて第ｎパス及びそれ以降の各パスの圧延が開始される被圧延材先端部に生じる板厚偏差を予測し、予測された板厚偏差に基づいて第ｎパス及びそれ以降の各パスの被圧延材先端部の圧延が開始されるロールギャップを補正して圧延することを特徴とする厚板圧延の板厚制御方法。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明に係る厚板圧延の板厚制御方法の実施形態を図面を参照しながら説明する。
【０００９】
図１は、本発明の実施形態における可逆式厚板圧延機の模式図である。可逆式厚板圧延機１は、上ワークロール１６、上バックアップロール１４、下ワークロール２８、下バックアップロール３０の４本のロールと、圧下のための油圧シリンダ１２と、油圧シリンダ１２を制御するサーボバルブ４と、圧延圧力Ｐを検出するためのロードセル１０と、圧下位置Ｓを検出するための位置検出器２と、データの取り込み及び制御出力タイミングを検出するためのパルスジェネレータ２０と、自動板厚制御を行なう板厚制御装置２４を備えている。
【００１０】
そして、上記の可逆式厚板圧延機１を用いて被圧延材１８を圧延する場合の板厚制御方法は下記のようにして行う。
【００１１】
第１パス以外の任意の第ｎパスの圧延を行うに際して、第（ｎ−１）パスの被圧延材１８の先端部におけるロードセル１０から検出される圧延圧力Ｐと位置検出器２から検出される圧下位置Ｓとを、パルスジェネレータ２０からのデータ取り込みタイミングにより所定のサンプリング周期で板厚制御装置２４に取り込み、予め設定された目標圧延圧力からの偏差△Ｐと目標圧下位置からの偏差△Ｓを求め、圧延圧力偏差△Ｐと圧下位置偏差△Ｓからゲージメータ式によって板厚偏差△ｈを計算し、予め設定された長さ分のゲージメータ偏差△ｈを第（ｎ−１）パスの被圧延材先端部のゲージメータ偏差△ｈ_n-1として板厚制御装置２４に記憶させる。
【００１２】
次に、前記の第（ｎ−１）パスの被圧延材先端部のゲージメータ偏差△ｈ_n-1に、第（ｎ−１）パスと第ｎパスの圧下率の差を補う調整係数を掛け合わせたものを、第ｎパスの被圧延材先端部補正量として板厚制御装置２４に記憶させる。
【００１３】
そして、第ｎパスの圧延が開始されると、パルスジェネレータ２０からの制御出力タイミングに応じて、ゲージメータＡＧＣによる制御量に前記の被圧延材先端部補正量を加えたものを油柱指令として板厚制御装置２４からサーボバルブ４に出力し、それに基づいてサーボバルブ４が油圧シリンダ１２を制御することにより被圧延材先端部の板厚制御が行われる。
【００１４】
なお、上記の制御出力タイミングすなわち補正出力周期△Ｔ_ｎは、第（ｎ−１）パスの被圧延材先端部の板厚偏差△ｈ_n-1を取り込んだ長手方向のサンプリング位置とあわせるために下記の式によって定める。
【００１５】
△Ｔ_ｎ＝Ｖ_n-1×（１＋ｆ_n-1）×△Ｔ_n-1／｛Ｖ_n ×（１＋ｆ_ｎ）｝
ここで、△Ｔ_n-1は第（ｎ−１）パスのデータ取り込みサンプリング周期、ｆ_n-1は第（ｎ−１）パスの先進率、Ｖ_n-1は第（ｎ−１）パスの圧延速度、ｆ_nは第ｎパスの先進率、Ｖ_nは第ｎパスの圧延速度である。
【００１６】
図２は、本発明の実施形態におけるフローチャートである。第１パス以外の任意の第ｎパスで上記の被圧延材先端部の板厚制御を行なうと、第ｎパス以降のパスのゲージメータ偏差△ｈは記憶せず、既に記憶している第（ｎ−１）パスの被圧延材先端部のゲージメータ偏差△ｈ_n-1を保持する。
【００１７】
そして、第（ｎ＋１）パス以降の各パスにおいては、ゲージメータ偏差△ｈ_n-1に、第（ｎ−１）パスと当該パスの圧下率の差を補う調整係数を掛け合わせることにより当該パスの被圧延材先端部補正量を求め、パルスジェネレータ２０からの制御出力タイミングに応じて、当該パスのゲージメータＡＧＣによる制御量に当該パスの被圧延材先端部補正量を加えたものを油柱指令として板厚制御装置２４からサーボバルブ４に出力し、それに基づいてサーボバルブ４が油圧シリンダ１２を制御することにより当該パスの被圧延材先端部の板厚制御が行われる。
【００１８】
なお、第（ｎ＋１）パス以降の各パスにおける補正出力周期は、第（ｎ−１）パスの被圧延材先端部の板厚偏差△ｈ_n-1を取り込んだ長手方向のサンプリング位置とあわせるように、第（ｎ−１）パスのサンプリング周期、先進率、圧延速度、および当該パスの先進率、圧延速度を用いて定める。
【００１９】
図３は、本発明の実施形態におけるブロック線図である。（Ａ）は第（ｎ−１）パスのブロック線図であり、（Ｂ）は第ｎパス以降のパスのブロック線図である。図中のｈrefは板厚偏差目標値、Ｇ_AGCはＧＣゲイン、Ｇ_Cは油圧圧下サーボ系総括ゲイン、Ｍは実ミル定数、Ｑは圧延材塑性係数、Ｍ_ｃは計算ミル定数、kはチューニング率である。
【００２０】
まず、第（ｎ−１）パスにおいて、図３（Ａ）に示すように、圧延圧力偏差△Ｐと圧下位置偏差△Ｓからゲージメータ式によってゲージメータ偏差△ｈを所定のサンプリング周期で求め、それを第（ｎ−１）パスの被圧延材先端部のゲージメータ偏差△ｈ_n-1として記憶する。
【００２１】
そして、第ｎパス以降の各パスにおいて、図３（Ｂ）に示すように、記憶したゲージメータ偏差△ｈ_n-1に当該パスの調整係数を掛け合わせたものを当該パスのゲージメータ偏差に加え、それに基づいて被圧延材先端部の板厚制御を行なう。
【００２２】
このように、第（ｎ−１）パスにおいて検出した被圧延材先端部の板厚偏差に基づいて第ｎパスの被圧延材先端部の板厚偏差を予測し、それを補正するように第ｎパスの被圧延材先端部の板厚制御を行うので、特に板厚偏差が大きくなりやすい被圧延材先端部の板厚精度を向上させることができる。
【００２３】
さらに、第（ｎ＋１）パスにおいて、第（ｎ−１）パス時に検出した被圧延材先端部の板厚偏差に基づいて、第（ｎ＋１）パスの被圧延材先端部の板厚偏差を予測し、それを補正するように板厚制御を行うことにより、第（ｎ＋１）パスの被圧延材先端部すなわち第ｎパスの被圧延材後端部の板厚精度が向上する。これにより、被圧延材の先端部及び後端部ともその板厚精度を向上させることができる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、厚板圧延において被圧延材の先後端部の板厚精度を向上させることができ、被圧延材の全長にわたり目標板厚が確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態のおける可逆式厚板圧延機の模式図である。
【図２】本発明の実施形態のおけるフローチャートである。
【図３】本発明の実施形態のおけるブロック線図である。
【符号の説明】
１ 可逆式厚板圧延機
２ 位置検出器
４ サーボバルブ
１０ ロードセル
１２ 油圧シリンダ
１４ 上バックアップロール
１６ 上ワークロール
１８ 被圧延材
２０ パルスジェネレータ
２４ 板厚制御装置
２８ 下ワークロール
３０ 下バックアップロール
ｈref 板厚偏差目標値
Ｇ_AGC ＡＧＣゲイン
Ｇ_C 油圧圧下サーボ系総括ゲイン
Ｍ 実ミル定数
Ｍ_ｃ 計算ミル定数
Ｑ 圧延材塑性係数
ｋ チューニング率

Claims (2)

1. 可逆式圧延機を用いて行う厚板圧延において、第１パス以外の任意の第ｎパスの圧延を行う際に、第（ｎ−１）パスの圧延が開始される被圧延材先端部の圧延荷重偏差とロールギャップ偏差から第（ｎ−１）パスの圧延が開始される被圧延材先端部の板厚偏差を算出し、算出された第（ｎ−１）パスの圧延が開始される被圧延材先端部の板厚偏差に基づいて第ｎパスの圧延が開始される被圧延材先端部に生じる板厚偏差を予測し、予測された板厚偏差に基づいて第ｎパスの圧延が開始される被圧延材先端部のロールギャップを補正して圧延することを特徴とする厚板圧延の板厚制御方法。
2. 可逆式圧延機を用いて行う厚板圧延において、第１パス以外の任意の第ｎパス及びそれ以降の圧延を行う際に、第（ｎ−１）パスの圧延が開始される被圧延材先端部の圧延荷重偏差とロールギャップ偏差から第（ｎ−１）パスの圧延が開始される被圧延材先端部の板厚偏差を算出し、算出された第（ｎ−１）パスの圧延が開始される被圧延材先端部の板厚偏差に基づいて第ｎパス及びそれ以降の各パスの圧延が開始される被圧延材先端部に生じる板厚偏差を予測し、予測された板厚偏差に基づいて第ｎパス及びそれ以降の各パスの圧延が開始される被圧延材先端部のロールギャップを補正して圧延することを特徴とする厚板圧延の板厚制御方法。

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