JP3911845B2 - キャンバ制御による厚鋼板の製造方法 - Google Patents
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- Mechanical Engineering (AREA)
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、鋼板の横曲りを抑制しながら圧延を行うキャンバ制御による厚鋼板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
厚鋼板の製造においては、圧延中に鋼板が圧延方向から板幅方向に外れて、横曲りを起すことがある。横曲りを起した板の形状をキャンバと言うが、キャンバが発生すると、製品の目標とする板幅が確保できなくなるばかりでなく、甚だしい場合は、圧延作業が不可能となる。そこで、このキャンバを抑制するために、いくつかの対策が提案されている。
【０００３】
例えば、特開平７−６０３５３号公報には、キャンバが発生した鋼板に対して、形状矯正を行うための板キャンバ矯正方法が提案されている。この技術では、板の長手方向両端をクランプして、圧下装置で板幅方向に曲げ変形を加えることにより形状矯正を行う。キャンバ量は、クランプ位置間に配置した複数の距離測定装置により行い、このキャンバ量を０にするように、圧下装置の押込み量を演算し制御するというものである。
【０００４】
また、特開平６−９１３１４号公報には、ロールチョックの位置調整によりキャンバ調整を行うキャンバ制御方法が提案されている。この技術では、上下左右の水平ロールのロールチョックを圧延方向に可動とした可逆式圧延機を用いて、ロール幅方向にロール間隔の差をもたせキャンバ制御するというものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特開平７−６０３５３号公報記載の技術では、矯正装置を別途設置する必要がある。従って、圧延機の出側あるいはシャーライン入り側等に、この装置を設置するためのスペースを必要とする。
【０００６】
この技術の装置自体の問題点としては、冷間加工で矯正を行うため大きな変形は不可能であり、矯正できるキャンバ量に限度がある。この公報を見ると装置の目的として、±１０ｍｍ程度の任意の形状の板キャンバを矯正すると記載されている。従って、矯正できるキャンバ量としてはこの程度であり、これ以上大きなキャンバ量は矯正できないものと思われる。
【０００７】
さらに、対象とする厚鋼板の寸法は千差万別であるから、この技術ではクランプ装置および圧下装置を可動式とする必要がある。その結果、装置の各部分について駆動装置が必要となり、装置全体が複雑化しメンテナンスが簡単ではない。また、そのため装置が大型化し、広い設置スペースを必要とする。
【０００８】
特開平６−９１３１４号公報記載の技術では、水平ロールのロールチョックを圧延方向に可動としており、特殊な圧延機を必要とすることになる。
【０００９】
またこの技術により、幅方向左右のロールギャップの不平衡設定と、板厚制御との間の干渉は避けられるが、ウェッジ率を一定とする圧延であることには変わりない。従って、キャンバの低減を優先させると、幅方向の板厚不均衡（ウェッジ）が増加し、板厚精度が低下することが避けられない。
【００１０】
この発明は、以上のような従来技術の問題点を解決し、矯正装置や特殊な圧延機の設置を必要とせず、幅方向の板厚不均衡を大幅に低減させることを可能とする、キャンバ制御による厚鋼板の製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明は、鋼板の横曲りを抑制しながら圧延を行うキャンバ制御による厚鋼板の製造方法において、圧延後複数の小板に分割する鋼板を圧延する場合、まず個々の小板についてキャンバ許容量を設定し、次いで総ての小板について得られたキャンバ許容量に基づき鋼板全体のキャンバ許容量を算出し、得られた鋼板全体のキャンバ許容量の範囲内、かつ設備上の制約から決まるキャンバ許容量の範囲内で、鋼板のキャンバを制御しながら圧延することを特徴とするキャンバ制御による厚鋼板の製造方法である。
【００１２】
この発明は、厚鋼板の板厚精度の向上について技術開発を行う中でなされたものである。その中で、厚鋼板の板厚精度を低下させる大きな要因である幅方向の板厚不均衡（ウェッジ）について検討した。しかしながら、ウェッジを低減させると、圧延材のマスフロー一定の法則から、必然的にキャンバが増加し、製品の目標板幅が確保できなくなる。従って、圧延方法のみを検討する限り、ウェッジを低減することは不可能である。
【００１３】
そこで、圧延以外の製造工程を再検討し、ウェッジを低減する方法を検討した。その過程で、圧延された鋼板の中には、圧延後1枚の製品となる場合もあるが、複数の小板に分割される鋼板もかなりあることに着目した。
【００１４】
その場合、分割される小板を単に全体の外形が矩形となるように配置するならば、鋼板から1枚の製品を採取するのと変わりない。これでは、製品の目標板幅を確保するためキャンバを低減させる必要があり、その結果、ウェッジを低減することができなくなる。
【００１５】
そこでこの発明では、分割される小板を外形が矩形となるよう配置してキャンバ許容量を決めるのではなく、まず個々の小板について、小板ごとのキャンバ許容量を設定する。個々の小板のキャンバ許容量は、その小板が圧延する鋼板から採取できる許容限度から決定する。
【００１６】
次いで、総ての小板について得られたキャンバ許容量に基づき、鋼板全体のキャンバ許容量を算出する。これは、個々の小板のキャンバ許容量の単なる合計値を算出するのではなく、キャンバ許容量に対応する幾何学的形状を、長手方向に接続した全体の形状を想定して算出する。このようにして得られる鋼板全体のキャンバ許容量は、後述のように従来のキャンバ許容量と比べるとかなり大きな許容量となる。
【００１７】
圧延は、前述の鋼板全体のキャンバ許容量を上限とする範囲内で行う。この発明では、キャンバ許容量が大幅に緩和されるので、場合によっては設備上の制約を超える可能性もある。そこで、通板トラブル等を避けるため、設備上の制約から決まるキャンバ許容量の範囲内、という条件も設けておく。
【００１８】
圧延する際のキャンバの制御は、圧延中の鋼板のキャンバ量を測定することにより行う。この発明ではキャンバ許容量が大幅に拡大されるので、その範囲内でウェッジを最小とすることができる。従って、圧延中のウェッジを一定に保つ操作等、板厚精度の向上を阻害する要因が無く、板厚精度を大幅に向上することが可能である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の実施の形態の１例を示すフロー図である。まず、ステップＳ１で、圧延計画等に基づき、圧延する鋼板が後工程で小板に分割されるかどうか、即ち分割の有無を判別する。ステップＳ１で分割無しと判別されたの場合は、鋼板全体としてのキャンバ許容量を決定し、ステップ４に進む。
【００２０】
ステップＳ１で分割有りと判別された場合は、ステップＳ２で、個々の小板について、キャンバ許容量を算出する。ここでは例えば、個々の小板の板幅と圧延鋼板の板幅の差を算出し、そこからエッジ切捨て分を差引いてキャンバ許容量とすることができる。
【００２１】
次いで、ステップＳ３で、総ての小板のキャンバ許容量から、鋼板全体のキャンバ許容量を算出する。これは、個々の小板のキャンバ許容量の単なる合計値を算出するのではなく、キャンバ許容量に対応する幾何学的形状を、順次長手方向に接続した全体の形状を想定して算出する。ここで、演算は平面幾何学的に行えばよいが、幾何学的形状として鋼板の曲りを対象としているので、形状を曲率半径で代表させて考えてもよい。
【００２２】
例えば、個々の小板の寸法が同一の場合は、キャンバ許容量に対応する曲率半径も同一となるから、圧延鋼板全体のキャンバ許容量は、その曲率半径から算出できる。個々の小板の寸法が異なる場合は、曲率半径も個々に異なることになる。その場合は、個々の小板の中で最大の曲率半径を用いて、圧延鋼板全体のキャンバ量を算出し、キャンバ許容量として設定すれば、安全側でキャンバ制御を行うことができる。当然のことながら、キャンバ許容量を、個々の小板の採取位置に合せて、圧延鋼板の長手方向で異なる値に設定してもよい。
【００２３】
ステップＳ４では、この圧延鋼板全体のキャンバ許容量と、設備上の制約から決まるキャンバ許容量とを比較し、いずれか小さい方をキャンバ制御に用いるキャンバ許容量に決定する。このキャンバ許容量は、例えば圧延機の圧延制御装置等に送信する。
【００２４】
ステップＳ５では、圧延中の鋼板のキャンバ量を測定し、キャンバ制御を行う。キャンバ制御は、キャンバ許容量の範囲内で、ウェッジを最小とすることを目標として、キャンバ量を制御することが好ましい。
【００２５】
このようにキャンバ量を制御して得られた圧延板の例を図２に示す。ここでは圧延長手方向に同寸法の小板を２枚採る場合について説明する。図２ａは、この発明の方法を適用した場合、図２ｂは従来法の場合を示す。キャンバ量の許容値をｃとすると、従来法（図２ｂ）においてはこれが圧延板全体としてのキャンバ量の許容値に等しいが、この発明では各小板についてのキャンバ量の許容値となる。その結果、この発明では図２ａに示すように、従来法（図中、破線で示す）と比べると、圧延板全体としてはかなり大きなキャンバ量まで許容できることがわかる。圧延板全体としてのキャンバ量の許容値は、図ではｃ’であり、従来法（図中、破線で示す）の許容値ｃの約４倍まで拡大することができることがわかる。
【００２６】
この発明では圧延板全体としてのキャンバ許容量が大幅に拡大されるので、その範囲内でウェッジを最小とすることができる。これにより、板厚精度を大幅に向上することが可能である。
【００２７】
圧延後の鋼板は、従来技術に比べて比較的キャンバ量が大きいので、小板に分割する際はまずエンドシャーで幅方向に切断する。圧延鋼板の小板への分割の後、サイドシャー、スリッタ等で長手方向の切断を行い、製品目標値の板幅とする。また、キャンバがさらに大きい場合でも、必要に応じて小板を面内で回転させて切断方向を調節すれば、小板を採取することができる。
【００２８】
【発明の効果】
この発明では、分割される個々の小板について、キャンバ許容量を設定し、それに基づき鋼板全体のキャンバ許容量を算出する。その結果、キャンバ許容量が大幅に拡大されるので、その範囲内でキャンバ制御することにより、ウェッジを最小とすることができる。従って、板厚精度を大幅に向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態の１例を示すフロー図である。
【図２】許容できるキャンバ量を模式的に示す図である。
【発明の属する技術分野】
この発明は、鋼板の横曲りを抑制しながら圧延を行うキャンバ制御による厚鋼板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
厚鋼板の製造においては、圧延中に鋼板が圧延方向から板幅方向に外れて、横曲りを起すことがある。横曲りを起した板の形状をキャンバと言うが、キャンバが発生すると、製品の目標とする板幅が確保できなくなるばかりでなく、甚だしい場合は、圧延作業が不可能となる。そこで、このキャンバを抑制するために、いくつかの対策が提案されている。
【０００３】
例えば、特開平７−６０３５３号公報には、キャンバが発生した鋼板に対して、形状矯正を行うための板キャンバ矯正方法が提案されている。この技術では、板の長手方向両端をクランプして、圧下装置で板幅方向に曲げ変形を加えることにより形状矯正を行う。キャンバ量は、クランプ位置間に配置した複数の距離測定装置により行い、このキャンバ量を０にするように、圧下装置の押込み量を演算し制御するというものである。
【０００４】
また、特開平６−９１３１４号公報には、ロールチョックの位置調整によりキャンバ調整を行うキャンバ制御方法が提案されている。この技術では、上下左右の水平ロールのロールチョックを圧延方向に可動とした可逆式圧延機を用いて、ロール幅方向にロール間隔の差をもたせキャンバ制御するというものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特開平７−６０３５３号公報記載の技術では、矯正装置を別途設置する必要がある。従って、圧延機の出側あるいはシャーライン入り側等に、この装置を設置するためのスペースを必要とする。
【０００６】
この技術の装置自体の問題点としては、冷間加工で矯正を行うため大きな変形は不可能であり、矯正できるキャンバ量に限度がある。この公報を見ると装置の目的として、±１０ｍｍ程度の任意の形状の板キャンバを矯正すると記載されている。従って、矯正できるキャンバ量としてはこの程度であり、これ以上大きなキャンバ量は矯正できないものと思われる。
【０００７】
さらに、対象とする厚鋼板の寸法は千差万別であるから、この技術ではクランプ装置および圧下装置を可動式とする必要がある。その結果、装置の各部分について駆動装置が必要となり、装置全体が複雑化しメンテナンスが簡単ではない。また、そのため装置が大型化し、広い設置スペースを必要とする。
【０００８】
特開平６−９１３１４号公報記載の技術では、水平ロールのロールチョックを圧延方向に可動としており、特殊な圧延機を必要とすることになる。
【０００９】
またこの技術により、幅方向左右のロールギャップの不平衡設定と、板厚制御との間の干渉は避けられるが、ウェッジ率を一定とする圧延であることには変わりない。従って、キャンバの低減を優先させると、幅方向の板厚不均衡（ウェッジ）が増加し、板厚精度が低下することが避けられない。
【００１０】
この発明は、以上のような従来技術の問題点を解決し、矯正装置や特殊な圧延機の設置を必要とせず、幅方向の板厚不均衡を大幅に低減させることを可能とする、キャンバ制御による厚鋼板の製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明は、鋼板の横曲りを抑制しながら圧延を行うキャンバ制御による厚鋼板の製造方法において、圧延後複数の小板に分割する鋼板を圧延する場合、まず個々の小板についてキャンバ許容量を設定し、次いで総ての小板について得られたキャンバ許容量に基づき鋼板全体のキャンバ許容量を算出し、得られた鋼板全体のキャンバ許容量の範囲内、かつ設備上の制約から決まるキャンバ許容量の範囲内で、鋼板のキャンバを制御しながら圧延することを特徴とするキャンバ制御による厚鋼板の製造方法である。
【００１２】
この発明は、厚鋼板の板厚精度の向上について技術開発を行う中でなされたものである。その中で、厚鋼板の板厚精度を低下させる大きな要因である幅方向の板厚不均衡（ウェッジ）について検討した。しかしながら、ウェッジを低減させると、圧延材のマスフロー一定の法則から、必然的にキャンバが増加し、製品の目標板幅が確保できなくなる。従って、圧延方法のみを検討する限り、ウェッジを低減することは不可能である。
【００１３】
そこで、圧延以外の製造工程を再検討し、ウェッジを低減する方法を検討した。その過程で、圧延された鋼板の中には、圧延後1枚の製品となる場合もあるが、複数の小板に分割される鋼板もかなりあることに着目した。
【００１４】
その場合、分割される小板を単に全体の外形が矩形となるように配置するならば、鋼板から1枚の製品を採取するのと変わりない。これでは、製品の目標板幅を確保するためキャンバを低減させる必要があり、その結果、ウェッジを低減することができなくなる。
【００１５】
そこでこの発明では、分割される小板を外形が矩形となるよう配置してキャンバ許容量を決めるのではなく、まず個々の小板について、小板ごとのキャンバ許容量を設定する。個々の小板のキャンバ許容量は、その小板が圧延する鋼板から採取できる許容限度から決定する。
【００１６】
次いで、総ての小板について得られたキャンバ許容量に基づき、鋼板全体のキャンバ許容量を算出する。これは、個々の小板のキャンバ許容量の単なる合計値を算出するのではなく、キャンバ許容量に対応する幾何学的形状を、長手方向に接続した全体の形状を想定して算出する。このようにして得られる鋼板全体のキャンバ許容量は、後述のように従来のキャンバ許容量と比べるとかなり大きな許容量となる。
【００１７】
圧延は、前述の鋼板全体のキャンバ許容量を上限とする範囲内で行う。この発明では、キャンバ許容量が大幅に緩和されるので、場合によっては設備上の制約を超える可能性もある。そこで、通板トラブル等を避けるため、設備上の制約から決まるキャンバ許容量の範囲内、という条件も設けておく。
【００１８】
圧延する際のキャンバの制御は、圧延中の鋼板のキャンバ量を測定することにより行う。この発明ではキャンバ許容量が大幅に拡大されるので、その範囲内でウェッジを最小とすることができる。従って、圧延中のウェッジを一定に保つ操作等、板厚精度の向上を阻害する要因が無く、板厚精度を大幅に向上することが可能である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の実施の形態の１例を示すフロー図である。まず、ステップＳ１で、圧延計画等に基づき、圧延する鋼板が後工程で小板に分割されるかどうか、即ち分割の有無を判別する。ステップＳ１で分割無しと判別されたの場合は、鋼板全体としてのキャンバ許容量を決定し、ステップ４に進む。
【００２０】
ステップＳ１で分割有りと判別された場合は、ステップＳ２で、個々の小板について、キャンバ許容量を算出する。ここでは例えば、個々の小板の板幅と圧延鋼板の板幅の差を算出し、そこからエッジ切捨て分を差引いてキャンバ許容量とすることができる。
【００２１】
次いで、ステップＳ３で、総ての小板のキャンバ許容量から、鋼板全体のキャンバ許容量を算出する。これは、個々の小板のキャンバ許容量の単なる合計値を算出するのではなく、キャンバ許容量に対応する幾何学的形状を、順次長手方向に接続した全体の形状を想定して算出する。ここで、演算は平面幾何学的に行えばよいが、幾何学的形状として鋼板の曲りを対象としているので、形状を曲率半径で代表させて考えてもよい。
【００２２】
例えば、個々の小板の寸法が同一の場合は、キャンバ許容量に対応する曲率半径も同一となるから、圧延鋼板全体のキャンバ許容量は、その曲率半径から算出できる。個々の小板の寸法が異なる場合は、曲率半径も個々に異なることになる。その場合は、個々の小板の中で最大の曲率半径を用いて、圧延鋼板全体のキャンバ量を算出し、キャンバ許容量として設定すれば、安全側でキャンバ制御を行うことができる。当然のことながら、キャンバ許容量を、個々の小板の採取位置に合せて、圧延鋼板の長手方向で異なる値に設定してもよい。
【００２３】
ステップＳ４では、この圧延鋼板全体のキャンバ許容量と、設備上の制約から決まるキャンバ許容量とを比較し、いずれか小さい方をキャンバ制御に用いるキャンバ許容量に決定する。このキャンバ許容量は、例えば圧延機の圧延制御装置等に送信する。
【００２４】
ステップＳ５では、圧延中の鋼板のキャンバ量を測定し、キャンバ制御を行う。キャンバ制御は、キャンバ許容量の範囲内で、ウェッジを最小とすることを目標として、キャンバ量を制御することが好ましい。
【００２５】
このようにキャンバ量を制御して得られた圧延板の例を図２に示す。ここでは圧延長手方向に同寸法の小板を２枚採る場合について説明する。図２ａは、この発明の方法を適用した場合、図２ｂは従来法の場合を示す。キャンバ量の許容値をｃとすると、従来法（図２ｂ）においてはこれが圧延板全体としてのキャンバ量の許容値に等しいが、この発明では各小板についてのキャンバ量の許容値となる。その結果、この発明では図２ａに示すように、従来法（図中、破線で示す）と比べると、圧延板全体としてはかなり大きなキャンバ量まで許容できることがわかる。圧延板全体としてのキャンバ量の許容値は、図ではｃ’であり、従来法（図中、破線で示す）の許容値ｃの約４倍まで拡大することができることがわかる。
【００２６】
この発明では圧延板全体としてのキャンバ許容量が大幅に拡大されるので、その範囲内でウェッジを最小とすることができる。これにより、板厚精度を大幅に向上することが可能である。
【００２７】
圧延後の鋼板は、従来技術に比べて比較的キャンバ量が大きいので、小板に分割する際はまずエンドシャーで幅方向に切断する。圧延鋼板の小板への分割の後、サイドシャー、スリッタ等で長手方向の切断を行い、製品目標値の板幅とする。また、キャンバがさらに大きい場合でも、必要に応じて小板を面内で回転させて切断方向を調節すれば、小板を採取することができる。
【００２８】
【発明の効果】
この発明では、分割される個々の小板について、キャンバ許容量を設定し、それに基づき鋼板全体のキャンバ許容量を算出する。その結果、キャンバ許容量が大幅に拡大されるので、その範囲内でキャンバ制御することにより、ウェッジを最小とすることができる。従って、板厚精度を大幅に向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態の１例を示すフロー図である。
【図２】許容できるキャンバ量を模式的に示す図である。
Claims (1)
- 鋼板の横曲りを抑制しながら圧延を行うキャンバ制御による厚鋼板の製造方法において、圧延後複数の小板に分割する鋼板を圧延する場合、まず個々の小板についてキャンバ許容量を設定し、次いで総ての小板について得られたキャンバ許容量に基づき鋼板全体のキャンバ許容量を算出し、得られた鋼板全体のキャンバ許容量の範囲内、かつ設備上の制約から決まるキャンバ許容量の範囲内で、鋼板のキャンバを制御しながら圧延することを特徴とするキャンバ制御による厚鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12495898A JP3911845B2 (ja) | 1998-05-07 | 1998-05-07 | キャンバ制御による厚鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12495898A JP3911845B2 (ja) | 1998-05-07 | 1998-05-07 | キャンバ制御による厚鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11319925A JPH11319925A (ja) | 1999-11-24 |
| JP3911845B2 true JP3911845B2 (ja) | 2007-05-09 |
Family
ID=14898438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12495898A Expired - Fee Related JP3911845B2 (ja) | 1998-05-07 | 1998-05-07 | キャンバ制御による厚鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3911845B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102319741B (zh) * | 2011-07-01 | 2013-07-17 | 河北省首钢迁安钢铁有限责任公司 | 一种改善粗轧中间坯镰刀弯的方法 |
| CN105234189A (zh) * | 2015-11-13 | 2016-01-13 | 北京首钢自动化信息技术有限公司 | 一种用于粗轧机的板坯镰刀弯控制系统及其方法 |
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1998
- 1998-05-07 JP JP12495898A patent/JP3911845B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH11319925A (ja) | 1999-11-24 |
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