JP4181000B2 - Method for identifying deformation characteristics of sheet rolling mill and sheet rolling method using the same - Google Patents

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本発明は、鋼板等の金属板材を圧延する板圧延機の変形特性同定方法およびそれを用いる板圧延方法に関し、特に、圧下装置の設定および制御を最適にすることのできる板圧延機の変形特性同定方法およびそれを用いる板圧延方法に関する。   The present invention relates to a method for identifying deformation characteristics of a plate rolling machine that rolls a metal sheet such as a steel plate and a sheet rolling method using the same, and in particular, the deformation characteristics of a plate rolling machine that can optimize the setting and control of the rolling device. The present invention relates to an identification method and a plate rolling method using the identification method.

金属板材の圧延操業における重要課題の一つに、圧延材の伸び率を作業側と駆動側とで等しくすることがある。なお、以下の説明では、表記を簡単にするため作業側と駆動側のことを左右と称することにする。
この伸び率が左右不均等になった場合、キャンバーや板厚ウェッジという圧延材の平面形状および寸法精度不良を生ずるばかりではなく、蛇行や尻絞りという通板トラブルを生じることがある。
左右の伸び率を均等にするための操作手段としては、圧延機の圧下位置の左右差の解消、すなわち圧下レベリング操作が用いられる。通常、圧下レベリングの操作は、圧延前の設定、圧延中の操作ともに、オペレータが圧延操業を注意深く観察しながら操作している場合がほとんどであるが、上述したキャンバーや板厚ウェッジの品質不良や通板トラブルを十分に制御できていなかった。
One of the important issues in the rolling operation of a metal plate material is to make the elongation rate of the rolled material equal between the working side and the driving side. In the following description, the working side and the driving side are referred to as left and right for the sake of simplicity.
If the elongation becomes uneven on the left and right, not only the flat shape and dimensional accuracy of the rolled material such as the camber or the plate thickness wedge may be caused, but also a plate trouble such as meandering and bottom squeezing may occur.
As an operation means for equalizing the left and right elongation, elimination of the left-right difference in the rolling position of the rolling mill, that is, a rolling leveling operation is used. Normally, the rolling leveling operation is mostly performed by the operator while carefully observing the rolling operation for both the setting before rolling and the operation during rolling. We could not control the threading trouble sufficiently.

上記問題に対して、特許文献1には、圧延機のロードセル荷重の左右差の和に対する比に基づいて圧下レベリング制御を実施する技術が開示されている。
また、特許文献2には、圧延機入側の圧延材のずれ、すなわち蛇行量を直接検出することにより、圧下レベリングを操作する技術が開示されている。
ここで例示した圧延材の伸び率の左右差を零にするための技術は、何れも制御手段としては圧下レベリングを最適化することを目標としているが、何れの技術も、圧延材の伸び率に左右差を生じ、これが圧延材の蛇行やキャンバーとして検出されてからアクションを起こすフィードバック方式の制御技術である。このような方式の制御の場合、圧延材の伸び率に左右差を生じてから、これが蛇行やキャンバーとして検出されるまでには有意な時間遅れが存在し、そのためこれらフィードバック方式の制御のみで蛇行やキャンバーの問題を完全に解決するまでには至っていなかった。
With respect to the above problem, Patent Document 1 discloses a technique for performing the reduction leveling control based on the ratio of the load cell load of the rolling mill to the sum of the left and right differences.
Patent Document 2 discloses a technique for manipulating the reduction leveling by directly detecting the deviation of the rolling material on the entry side of the rolling mill, that is, the amount of meandering.
The techniques for making the difference between the left and right elongation ratios of the rolled material exemplified here zero optimize the reduction leveling as the control means. This is a feedback-type control technique in which a difference occurs between the left and right and an action is taken after it is detected as meander or camber of the rolled material. In the case of this type of control, there is a significant time delay between the occurrence of a left-right difference in the elongation rate of the rolled material and the detection of this as meandering or camber. And the camber problem was not fully solved.

上記技術の問題点を解決できる可能性のある技術として、特許文献3および特許文献4が開示されている。これらの技術は、上記フィードバック方式の技術とは異なり、圧延機の変形特性の左右非対称性を正確に把握し、さらには圧延材の寸法や変形抵抗のような変形特性の左右非対称性をも正確に把握した上で、圧延開始前の圧下設定値を最適に設定して、圧延材頭部の圧延開始時点から蛇行やキャンバーを発生させない操業を実現することを目的としている。
特公昭58−51771号公報 特開昭59−191510号公報 特許第2604528号公報 特開平11−347610号公報
Patent Literature 3 and Patent Literature 4 are disclosed as technologies that may solve the problems of the above technology. Unlike the above-mentioned feedback method, these technologies accurately grasp the left-right asymmetry of the deformation characteristics of the rolling mill, and also accurately determine the left-right asymmetry of the deformation characteristics such as the dimensions of the rolling material and deformation resistance. It is an object of the present invention to realize an operation that does not generate meandering or camber from the start of rolling of the rolling material head by optimally setting a rolling set value before starting rolling.
Japanese Patent Publication No. 58-51771 JP 59-191510 A Japanese Patent No. 2604528 JP-A-11-347610

前記の特許文献3においては、特に圧延機の変形特性の左右非対称性を同定するため、圧下装置を操作してキスロール締め込みを実施し、作業側および駆動側の圧下位置と圧延荷重測定用ロードセルの出力を、複数の圧下位置条件に対して測定し、各圧下位置条件に対応するロール系の変形を計算して分離し、その結果として求められる圧延機ハウジングおよび圧下系の変形特性の左右非対称性を同定し、このようにして得られた圧延機の変形特性を利用して、最適な圧下レベリング設定を実施する技術が開示されている。ここで、キスロール締め込みとは、圧延材の存在しない状態で、上下作業ロールを互いに接触させて、ロール間に負荷を与えることを意味している。
しかしながら、特許文献3に開示されている技術を実施したところ、圧延機によっては、同定された圧延機ハウジングおよび圧下系の変形特性に十分な再現性が見られない場合があり、このため圧下位置の設定値を必ずしも最適化することができず、その結果として、蛇行やキャンバーの発生を十分に防止できていなかった。
In Patent Document 3, in particular, in order to identify the left-right asymmetry of the deformation characteristics of the rolling mill, the kiss rolls are tightened by operating the reduction device, the reduction positions on the working side and the driving side, and the load cell for measuring the rolling load. Output for a plurality of rolling position conditions, calculate and separate the deformation of the roll system corresponding to each rolling position condition, and as a result, the left and right asymmetry of the deformation characteristics of the rolling mill housing and the rolling system A technique has been disclosed in which the optimum reduction leveling setting is performed by utilizing the deformation characteristics of the rolling mill thus obtained. Here, kiss roll tightening means that the upper and lower work rolls are brought into contact with each other in a state where no rolling material is present, and a load is applied between the rolls.
However, when the technique disclosed in Patent Document 3 was implemented, depending on the rolling mill, sufficient reproducibility may not be seen in the deformation characteristics of the identified rolling mill housing and the rolling reduction system. As a result, it has not been possible to sufficiently prevent the occurrence of meandering and camber.

この問題点を改善できる技術として、特許文献4においては、キスロール締め込み時に発生するロール間スラスト力の影響を排除するため、ロール回転停止状態においてキスロール締め込みを行い、高精度に圧延機ハウジングおよび圧下系の変形特性の左右非対称性を同定し、このようにして得られた圧延機の変形特性を利用して、最適な圧下レベリング設定を実施する方法が開示されている。
しかし、この方法により、ロール回転停止状態においてキスロール締め込みを実施することによりロール間スラスト力の影響を排除することができるが、ロール回転停止状態でキスロール締め込みを実施した場合、ロール間の摩耗抵抗によりロール変形が変化し、同定された圧延機ハウジングおよび圧下系の変形特性に誤差が入るという問題があった。
As a technique that can improve this problem, in Patent Document 4, in order to eliminate the influence of the inter-roll thrust force that occurs when the kiss roll is tightened, the kiss roll is tightened in the roll rotation stop state, and the rolling mill housing and A method of identifying the left-right asymmetry of the deformation characteristics of the rolling reduction system and utilizing the deformation characteristics of the rolling mill thus obtained to perform an optimal rolling leveling setting is disclosed.
However, this method can eliminate the influence of the thrust force between rolls by tightening the kiss roll while the roll rotation is stopped. The roll deformation is changed by the resistance, and there is a problem that an error occurs in the deformation characteristics of the identified rolling mill housing and the rolling system.

そこで、本発明は、ロール回転停止状態におけるキスロール締め込みテストにより圧延機ハウジングおよび圧下系の変形特性を同定する場合に、ロール間スラスト力の影響を排除し、かつ、ロール間の摩擦抵抗による同定誤差を排除することによって、従来に比して高精度な圧延機ハウジングおよび圧下系の変形特性の同定ができ、その結果を活用した板圧延機の圧下位置設定および/または圧下位置制御を効果的に行うことが可能な、板圧延機の変形特性同定方法およびそれを用いる板圧延方法を提供することを課題とする。   Therefore, the present invention eliminates the influence of the thrust force between the rolls and identifies the frictional resistance between the rolls when identifying the deformation characteristics of the rolling mill housing and the reduction system by the kiss roll tightening test in the roll rotation stop state. By eliminating the error, it is possible to identify the rolling mill housing and the deformation characteristics of the rolling system with higher accuracy than before, and the rolling position setting and / or the rolling position control of the plate rolling mill using the results is effective. It is an object of the present invention to provide a method for identifying deformation characteristics of a sheet rolling mill and a sheet rolling method using the same.

本発明は、ロール回転停止状態におけるキスロール締め込みテストにより圧延機ハウジングおよび圧下系の変形特性を同定する場合、圧下位置条件毎にロールを回転させロール間の摩擦抵抗を解放してからロール回転停止状態で圧下位置および荷重のデータを採取し、ロール間スラスト力の影響を排除し、かつ、ロール間の摩擦抵抗による同定誤差を排除することによって、従来に比して高精度な圧延機ハウジングおよび圧下系の変形特性の同定が可能となり、さらに、その結果を活用した板圧延機の圧下位置設定および/または圧下位置制御を効果的に行うことができることを見出して完成されたものであり、その要旨とするところは特許請求の範囲に記載した通りの下記内容である。
(1)ロール回転停止状態で圧下装置を操作して板圧延機のキスロール締め込みを実施し、複数の圧下位置条件に対して、板圧延機の作業側および駆動側に配備されている圧延荷重測定装置の出力値と、作業側および駆動側の圧下位置の測定値を同時に採取し、作業側および駆動側のそれぞれの圧延機ハウジングおよび圧下系の変形特性を演算する板圧延機の変形特性同定方法において、前記圧下位置条件毎にロールを回転させてロール間の摩擦抵抗を解放した後にロール回転を停止し、前記圧延荷重測定装置の出力値および前記圧下位置の測定値を採取することを特徴とする板圧延機の変形特性同定方法。
(2)(1)に記載の板圧延機の変形特性同定方法によって同定された作業側および駆動側の圧延機ハウジングおよび圧下系の変形特性に基づいて、圧延実行時の作業側および駆動側の圧下位置設定値および/または圧下位置制御量を演算することを特徴とする板圧延方法。
In the present invention, when the deformation characteristics of the rolling mill housing and the rolling system are identified by a kiss roll tightening test in a roll rotation stopped state, the roll rotation is stopped for each rolling position condition to release the frictional resistance between the rolls, and then the roll rotation is stopped. By collecting the rolling position and load data in the state, eliminating the influence of the thrust force between the rolls, and eliminating the identification error due to the frictional resistance between the rolls, It became possible to identify the deformation characteristics of the rolling reduction system, and found that it was possible to effectively perform the rolling position setting and / or the rolling position control of the sheet rolling machine utilizing the results, The gist of the present invention is as follows, as described in the claims.
(1) Rolling load provided on the working side and the drive side of the plate rolling machine with respect to a plurality of rolling position conditions by operating the rolling reduction device with the roll rotation stopped to tighten the kiss roll of the plate rolling machine. Identification of deformation characteristics of a plate mill that simultaneously collects output values of the measuring device and measured values of the work side and drive side reduction positions and calculates the deformation characteristics of the rolling mill housing and reduction system on the work side and drive side. In the method, the roll rotation is stopped after rotating the roll for each rolling position condition to release the frictional resistance between the rolls, and the output value of the rolling load measuring device and the measured value of the rolling position are collected. A method for identifying deformation characteristics of a plate mill.
(2) Based on the deformation characteristics of the rolling mill housing and the rolling system on the working side and the driving side identified by the deformation characteristic identifying method for the plate rolling mill described in (1), the working side and the driving side at the time of rolling are performed. A sheet rolling method characterized by calculating a reduction position setting value and / or a reduction position control amount.

本発明の板圧延機の変形特性同定方法およびそれを用いる板圧延方法を採用することにより、ロール間スラスト力およびロール間の摩擦抵抗の影響を排除した高精度な圧延機ハウジングおよび圧下系の変形特性の同定が可能となり、この同定結果に基づいて最適な圧下位置の設定および制御が実施できることになるので、その結果、圧延操業における蛇行や通板トラブルの発生頻度を大幅に低減し、さらに圧延材の板厚精度の向上、キャンバーや板厚ウェッジも大幅に低減することができるので、圧延に要するコスト削減と品質向上を同時に達成することが可能になる。   By adopting the method for identifying the deformation characteristics of the sheet rolling mill of the present invention and the sheet rolling method using the same, it is possible to deform the rolling mill housing and the rolling system with high accuracy by eliminating the influence of the thrust force between rolls and the frictional resistance between rolls The characteristics can be identified, and the optimal reduction position can be set and controlled based on the identification results. As a result, the frequency of occurrence of meandering and threading troubles in rolling operations can be greatly reduced, and further rolling Since the plate thickness accuracy of the material can be improved and the camber and the plate thickness wedge can be significantly reduced, it is possible to simultaneously achieve cost reduction and quality improvement required for rolling.

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
図3は、本発明の板圧延機の変形特性同定方法を適用する圧延機として4段圧延機の作業側の側面図を示す図である。
この4段圧延機は、単なる一例であって、本発明は、更に中間ロールが加えられた形式の5段あるいは6段以上の圧延機にも適用可能であることは言うまでもない。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
FIG. 3 is a view showing a side view on the working side of a four-high rolling mill as a rolling mill to which the deformation characteristic identifying method for a plate rolling mill according to the present invention is applied.
This four-high rolling mill is merely an example, and it goes without saying that the present invention can be applied to a five-high rolling mill or a six-high rolling mill in which an intermediate roll is further added.

図3において、圧延機1は、ハウジング2に作業ロールチョック5a、5b、および補強ロールチョック6a、6bを介して回転自在に支持された作業ロール3a、3bと、補強ロール4a、4bを具備して成り、4段圧延機を構成している。ハウジング2には左右一対、つまり作業側と駆動側の圧下装置8が設けられており、上下の作業ロール3a、3bの間隙を制御する。 上下補強ロールの左右の圧下支点位置には、圧延荷重測定装置7が配備されている。なお、図3には、インクリース作業ロールベンディング装置9a、9b、ディクリース作業ロールベンディング装置10a、10bを表示しているが、本発明の板圧延機の変形特性同定方法およびそれを用いる圧延方法においては、必須要件ではない。また、11は、パスライン高さ調整用ライナーである。   In FIG. 3, the rolling mill 1 comprises work rolls 3a and 3b rotatably supported via housing roll chocks 5a and 5b and reinforcing roll chocks 6a and 6b, and reinforcing rolls 4a and 4b. A four-high rolling mill is configured. The housing 2 is provided with a pair of left and right, that is, a work-side and drive-side reduction devices 8, and controls the gap between the upper and lower work rolls 3 a and 3 b. Rolling load measuring devices 7 are arranged at the left and right rolling fulcrum positions of the upper and lower reinforcing rolls. Although FIG. 3 shows the increment work roll bending apparatuses 9a and 9b and the decrease work roll bending apparatuses 10a and 10b, the deformation characteristic identification method for the sheet rolling mill of the present invention and the rolling method using the same Is not an essential requirement. Reference numeral 11 denotes a passline height adjusting liner.

圧延機のロードセルで測定される圧延荷重の左右差には、圧延材と作業ロール間の圧延荷重分布の左右非対称性の他に、例えば4段圧延機の場合、作業ロールと補強ロールの間、6段圧延機の場合、作業ロールと中間ロール、中間ロールと補強ロールとの間にロール軸方向に作用するスラスト力が最も大きな要因として含まれている。これらのロール間に作用するスラスト力は、ロールに余分なモーメントを与え、このモーメントに釣り合うように左右の圧延荷重差が変化するので、作業側および駆動側の圧下位置と圧延荷重測定用ロードセル荷重測定値を基本データとして圧延機ハウジングおよび圧下系の変形特性の左右非対称性を同定する場合には、大きな誤差要因となる。
上述のロール間スラスト力が発生する主原因は、互いに接触すると隣り合うロールの回転軸が、ロールチョックとハウジングウィンドウ間の僅かな間隙の分だけ平行位置からずれることによる。このように隣り合うロール軸の平行度に誤差を生じた場合、ロール回転に伴う両者のロール周速ベクトルにロール軸方向の偏差成分を生じることになり、この偏差成分にしたがって、ロール回転に伴って常にロール軸方向の滑りを生じることになり、このような滑りによって発生する力がロール間スラスト力である。
In addition to the left-right asymmetry of the rolling load distribution between the rolling material and the work roll, for example, in the case of a four-high rolling mill, between the work roll and the reinforcing roll, In the case of a six-high rolling mill, the thrust force acting in the roll axial direction is included as the largest factor between the work roll and the intermediate roll and between the intermediate roll and the reinforcing roll. The thrust force acting between these rolls gives an extra moment to the rolls, and the difference between the left and right rolling load changes to balance this moment, so the work side and drive side reduction positions and the load cell load for measuring the rolling load When identifying the left-right asymmetry of the deformation characteristics of the rolling mill housing and the rolling system using the measured values as basic data, it becomes a significant error factor.
The main cause of the thrust force between the rolls described above is that the rotation axes of adjacent rolls are shifted from the parallel position by a slight gap between the roll chock and the housing window when they come into contact with each other. When an error occurs in the parallelism between adjacent roll axes as described above, a deviation component in the roll axis direction is generated in both roll peripheral speed vectors accompanying the roll rotation. Thus, slip in the roll axis direction is always generated, and the force generated by such slip is the inter-roll thrust force.

このようなスラスト力の外乱に対して、前掲の特許文献4の方法では、ロール回転停止状態においてキスロール締め込みを行い、圧延機ハウジングおよび圧下系の変形特性を同定する方法を開示している。前述のようにロール間のスラスト力はロール回転に伴って発生するので、特許文献4の方法では、ロール回転停止状態でキスロール締め込みを実施するので、ロール間スラスト力は実質的に発生することがなく、圧延荷重測定用ロードセルへの外乱の影響は排除することができる。
しかしながら、この方法では、ロール回転停止状態でキスロール締め込みを実施するので、ロール表面の摩擦係数が高い場合など、ロール間の摩耗抵抗によりロール変形が変化し、同定された圧延機ハウジングおよび圧下系の変形特性に誤差が入るという問題がある。図4には、ロールたわみが生じた場合の補強ロールおよび作業ロール間のロール軸方向変位の方向を示す。これらの変位方向は、補強ロールおよび作業ロール間で逆の方向になるため、ロール間で摩擦抵抗が発生しロール変形が変化する。ロールの摩擦係数が左右非対称であれば、前記ロール変形の変化が左右非対称になるばかりか,ロール間に作用するロール軸方向の摩擦力が左右釣り合わずロールに余分なモーメントを与えることになり,同定された圧延機ハウジングおよび圧下系の変形特性も非対称な誤差が入ることになる。このようなロール間の摩擦抵抗は、締め込み荷重増分に伴うロールたわみの変化により,ロール回転が停止状態であるため発生するものであり、若干ロール回転させ、各ロール間の接触部を滑らすことによって解放可能であることを、本発明者らの詳細な検討から知見した。
With respect to such a disturbance of thrust force, the method of Patent Document 4 described above discloses a method of performing kiss roll tightening in a roll rotation stop state and identifying deformation characteristics of the rolling mill housing and the reduction system. As described above, since the thrust force between the rolls is generated with the rotation of the roll, in the method of Patent Document 4, the kiss roll is tightened in the roll rotation stop state, so that the inter-roll thrust force is substantially generated. Therefore, the influence of disturbance on the load cell for measuring the rolling load can be eliminated.
However, in this method, since the kiss roll is tightened in the roll rotation stopped state, the roll deformation changes due to wear resistance between the rolls, such as when the friction coefficient of the roll surface is high, and the identified rolling mill housing and reduction system There is a problem that an error is introduced in the deformation characteristics. FIG. 4 shows the direction of roll axial displacement between the reinforcing roll and the work roll when roll deflection occurs. Since these displacement directions are opposite directions between the reinforcing roll and the work roll, a frictional resistance is generated between the rolls, and the roll deformation is changed. If the roll friction coefficient is left-right asymmetric, the change in roll deformation is not only left-right asymmetric, but the friction force in the roll axis direction acting between the rolls is not balanced left and right, giving an extra moment to the roll. The deformation characteristics of the identified rolling mill housing and the rolling system also have an asymmetric error. Such frictional resistance between rolls occurs because roll rotation is in a stopped state due to changes in roll deflection with increasing tightening load, and the rolls are slightly rotated to slide the contact portions between the rolls. It was found from the detailed examination by the present inventors that the release is possible.

次に、図1から図2を参照して本発明の実施形態による板圧延機の変形特性の同定方法およびそれを用いる圧延方法を説明する。
図1は、本発明の請求項1の板圧延機の変形特性の同定方法であって、好ましい第1の実施形態のアルゴリズムを示すフローチャートを示している。このような板圧延機の変形特性の同定は、圧延作業を始める前の準備作業として必要であり、補強ロールを組み替える毎に実施することが好ましい。
Next, a method for identifying deformation characteristics of a sheet rolling mill according to an embodiment of the present invention and a rolling method using the same will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a flow chart showing an algorithm of a preferred first embodiment, which is a method for identifying deformation characteristics of a sheet rolling mill according to claim 1 of the present invention. Such identification of the deformation characteristics of the sheet rolling mill is necessary as a preparatory work before starting the rolling work, and is preferably performed every time the reinforcing roll is recombined.

先ず、ロール回転停止状態で圧下装置を左右同時圧下モードで操作し、キスロール締め込み状態で所定の圧下位置まで締め込む(ステップS10)。ここで、左右同時圧下モードとは、圧下位置の左右差すなわち圧下レベリングは固定したまま、左右の圧下位置を同じ方向に同じ量だけ変化させる運転モードのことである。同時圧下モードで運転する限り圧下レベリングが変化することはない。次に、ロール回転停止状態のまま、左右同時圧下モードで圧下装置を一定量だけ締め込み、その後、ロールを若干回転させ各ロール間の摩擦抵抗を解放する(ステップS11)。この時のロール回転量は、例えば、締め込み荷重増分による作業ロールたわみの変化、補強ロールたわみの変化を推算し、作業ロール〜補強ロール間
の接触部において必要となるロール軸方向の滑り距離を計算して求めても良い。あるいは、ロール間クロス角とスラスト力の関係からスラスト力の許容値でのロール間クロス角を算出し、スラスト方向(ロール軸方向)の滑り距離を消化するのに必要な回転距離を算出し求めても良い。次に、ロール回転を停止し、その状態で左右の圧下位置、左右の圧延荷重測定装置の出力値を採取する(ステップS12)。所定の圧下位置水準のデータ採取が完了するまで上記ステップS11〜S13を繰り返す。つまり、ステップS13においてデータ採取完了か否かを判断し、Noの場合、アルゴリズムはステップS11に帰還し、Yesの場合はステップS14に進む。この際の圧下位置水準の数は、キスロール締め込みで実現可能な荷重を含めた2水準以上のデータが最低必要であり、通常は10〜20点程度の圧下位置水準でキスロール締め込みを実施することになる。ただし、この時、圧下装置を締め込む方向と開放する方向とで締め込み荷重に差異を生じる、いわゆるミルヒステリシスを生ずることが多いので、このような場合には、締め込み方向と開放方向の少なくとも1往復動作に対するデータを採取し、例えば、両者の測定データを平均化する等の操作を行うことが好ましい。
First, the reduction device is operated in the left and right simultaneous reduction mode with the roll rotation stopped, and is tightened to a predetermined reduction position with the kiss roll tightened (step S10). Here, the left and right simultaneous reduction mode is an operation mode in which the left and right reduction positions are changed by the same amount in the same direction while the left-right difference between the reduction positions, that is, the reduction leveling is fixed. As long as the system is operated in the simultaneous reduction mode, the reduction leveling does not change. Next, while the roll rotation is stopped, the reduction device is tightened by a certain amount in the right and left simultaneous reduction mode, and then the roll is slightly rotated to release the frictional resistance between the rolls (step S11). The amount of roll rotation at this time is calculated by, for example, estimating the change in deflection of the work roll due to the increase in tightening load and the change in deflection of the reinforcement roll, and the slip distance in the roll axis direction required at the contact portion between the work roll and the reinforcement roll. It may be obtained by calculation. Alternatively, the cross-roll cross angle at the allowable thrust force is calculated from the relationship between the cross-roll angle and the thrust force, and the rotation distance necessary to digest the slip distance in the thrust direction (roll axis direction) is calculated and obtained. May be. Next, roll rotation is stopped, and the output values of the left and right rolling positions and the left and right rolling load measuring devices are collected in this state (step S12). Steps S11 to S13 are repeated until data collection for a predetermined rolling position level is completed. That is, in step S13, it is determined whether or not data collection is complete. If No, the algorithm returns to step S11, and if Yes, the process proceeds to step S14. At this time, the number of rolling position levels requires at least two levels of data including the load that can be realized by tightening the kiss roll, and usually the kiss roll is tightened at a rolling position level of about 10 to 20 points. It will be. However, at this time, there is often a so-called mill hysteresis that causes a difference in tightening load between the direction in which the reduction device is tightened and the direction in which it is released. In such a case, at least the tightening direction and the opening direction are at least It is preferable to collect data for one reciprocating motion and perform an operation such as averaging both measured data, for example.

次に、ステップS11〜13で採取したキスロール締め込みデータ、すなわち、各圧下位置条件に対する左右の圧延荷重測定装置の出力値を使用して、各圧下位置条件における補強ロールおよび作業ロールの変形量(ロールたわみ、ロール扁平)の左右差を含め計算し、各圧下位置条件に対するロール系の変形量を演算する(ステップS14)。このようにロール系の変形量を具体的に演算する方法は、特公平4-74084号公報に開示されている方法等によって、上記ステップS14の演算結果よりロール間の荷重分布が求められているので、補強ロールおよび作業ロールのたわみ変形および偏平変形の左右差を含めて計算することができ、これらの変形の結果として補強ロールの圧下支点位置に生じる変位を計算することができる。   Next, using the kiss roll tightening data collected in steps S11 to 13, that is, the output values of the left and right rolling load measuring devices for each rolling position condition, the deformation amount of the reinforcing roll and the work roll in each rolling position condition ( Calculation is performed including the difference between right and left of the roll deflection and roll flatness), and the deformation amount of the roll system for each reduction position condition is calculated (step S14). In this way, the method for specifically calculating the deformation amount of the roll system is such that the load distribution between the rolls is obtained from the calculation result of step S14 by the method disclosed in Japanese Patent Publication No. 4-74084. Therefore, it is possible to calculate including the left-right difference between the deflection deformation and the flat deformation of the reinforcing roll and the work roll, and it is possible to calculate the displacement generated at the reduction fulcrum position of the reinforcing roll as a result of these deformations.

次に、キスロール締め込みデータの圧下位置変化で評価される圧下支点位置における圧延機全体の変形量から、上記ステップS14のロール系の変形量を差し引き、ハウジングおよび圧下系の変形特性を左右独立に演算する(ステップS15)。圧延機全体の変形量は圧下位置変化で評価されているので、これより上記圧下支点位置におけるロール系の変形量を差し引き、ハウジングおよび圧下系の変形特性を左右独立に演算する。なお、作業側および駆動側のハウジングおよび圧下系の変形量をΔ0 W、Δ0 Dとすると、作業側および駆動側の圧延荷重測定装置の出力値をPW 、PD とすると、Δ0 W、Δ0 Dは離散的関数として次式のように表現することができる。
Δ0 W =Δ0 W (PW ) ・・・ (1)
Δ0 D =Δ0 D (PD ) ・・・ (2)
以上のように、本発明の請求項1の板圧延機の変形特性の同定方法では、ロール間スラスト力の影響を排除し、かつ、ロール間の摩擦抵抗による同定誤差を排除できるので、従来に比して高精度な圧延機ハウジングおよび圧下系の変形特性の同定ができる。
Next, the deformation amount of the rolling system in step S14 is subtracted from the deformation amount of the entire rolling mill at the reduction fulcrum position evaluated by the change in the reduction position of the kiss roll tightening data, and the deformation characteristics of the housing and the reduction system are independently determined on the left and right sides. Calculation is performed (step S15). Since the deformation amount of the entire rolling mill is evaluated by the change in the reduction position, the deformation amount of the roll system at the reduction fulcrum position is subtracted from this, and the deformation characteristics of the housing and the reduction system are independently calculated. If the deformation amounts of the housing and the rolling system on the working side and the driving side are Δ 0 W and Δ 0 D, and the output values of the rolling load measuring device on the working side and the driving side are P W and P D , Δ 0 W and Δ 0 D can be expressed as discrete functions as follows:
Δ 0 W = Δ 0 W (P W ) (1)
Δ 0 D = Δ 0 D (P D ) (2)
As described above, in the method for identifying the deformation characteristics of the sheet rolling mill according to claim 1 of the present invention, the influence of the thrust force between the rolls can be eliminated and the identification error due to the frictional resistance between the rolls can be eliminated. In comparison, it is possible to identify the deformation characteristics of the rolling mill housing and the rolling system with higher accuracy.

図2は、本発明の請求項2の板圧延機の圧延方法であって、好ましい第2の実施形態によるアルゴリズムを示すフローチャートであり、本発明の請求項1の同定方法で求められた圧延機ハウジングおよび圧下系の変形特性を用いて実施する圧下位置設定および圧下位置制御方法の例を示している。
本実施形態においては、第1の実施形態と同様の手順で圧延機ハウジングおよび圧下系の変形特性を左右独立に求める(ステップS20〜ステップS25)。
この圧延機ハウジングおよび圧下系の変形特性に基づき、圧延実行時の作業側および駆動側の圧下位置設定値および/または圧下位置制御量を演算する(ステップS26)。
FIG. 2 is a flowchart showing the algorithm according to the second preferred embodiment of the rolling method of the plate rolling mill according to claim 2 of the present invention, and the rolling mill obtained by the identification method according to claim 1 of the present invention. An example of a reduction position setting and a reduction position control method implemented using the deformation characteristics of the housing and the reduction system is shown.
In the present embodiment, the deformation characteristics of the rolling mill housing and the rolling reduction system are obtained independently on the left and right sides in the same procedure as in the first embodiment (steps S20 to S25).
Based on the deformation characteristics of the rolling mill housing and the rolling system, the rolling position setting value and / or the rolling position control amount on the working side and the driving side during rolling are calculated (step S26).

このように、本発明の第2の実施形態の方法では、ロール間スラスト力およびロール間の摩擦抵抗の影響を排除した圧延機ハウジングおよび圧下系の変形特性の同定結果に基づいて,圧延機の左右の変形特性を正確に把握して圧延前の圧下位置設定を実施するので、板幅中央部板厚と板厚ウェッジの双方において圧延材頭部より優れた精度を実現できることになると共に、蛇行やキャンバーを生じない安定かつ高精度な圧延操業が可能となる。
また、圧延開始後の圧延作業中には、種々の原因により、板厚の変動、蛇行や板厚ウェッジが発生する。これを制御するためには、圧延機に配設された圧延荷重測定装置の出力値の変化を観測し、これより板厚、板厚ウェッジ量を推定して、これを所望する値に動的に制御する方法が適用される。このような制御を実施する際には、圧延荷重の変化に伴う圧延機変形の変化量を演算する必要があり、本発明の方法のように、圧延機の変形特性の左右非対称性を含めて正確に把握しておくことにより、上記圧下制御の効果が大幅に改善されることになる。
As described above, in the method according to the second embodiment of the present invention, the rolling mill housing and the reduction characteristics of the rolling system that exclude the influence of the thrust force between the rolls and the frictional resistance between the rolls are used to identify the rolling mill. Since the right and left deformation characteristics are accurately grasped and the reduction position is set before rolling, it is possible to achieve higher accuracy than the rolling material head in both the plate width central plate thickness and the plate thickness wedge, and meandering And stable and high-precision rolling operation without causing camber.
In addition, during the rolling operation after the start of rolling, variations in plate thickness, meandering, and plate thickness wedges occur due to various causes. In order to control this, the change in the output value of the rolling load measuring device installed in the rolling mill is observed, and the plate thickness and the plate thickness wedge amount are estimated from this, and this is dynamically changed to the desired value. The method of controlling is applied. When performing such control, it is necessary to calculate the amount of change in rolling mill deformation accompanying the change in rolling load, including the left-right asymmetry of the deformation characteristics of the rolling mill as in the method of the present invention. By accurately grasping, the effect of the above-described reduction control is greatly improved.

図3に示す圧延設備と同等の機能を有する実機ホットストリップミル仕上圧延機No.7スタンドに本発明の板圧延機の変形特性同定方法および圧延方法を適用した場合の実施例について説明する。
圧延前に実施する板圧延機の変形特性の同定および圧下位置設定に関して、従来方法と本発明の方法との比較を行った。先ず、従来方法に従って、圧延前の非圧延時に、ロール回転停止状態でキスロール締め込みを実施し、作業側および駆動側の圧下位置と圧延荷重測定装置の出力値を採取し、このキスロール締め込みデータから、左右の圧延機ハウジングおよび圧下系の変形特性を同定した。その同定結果を図5に示す。
そして、この圧延機ハウジングおよび圧下系の変形特性に基づき、No.7スタンドについて圧延前の圧下位置設定を実施した。その結果、出側板厚1.2mm、幅1200mmの薄物広幅材の圧延した場合、板厚ウェッジが発生すると共に、尾端部が通板する際に蛇行により絞り込みが発生した。
The actual hot strip mill finish rolling mill No. having the same function as the rolling equipment shown in FIG. An example in which the deformation characteristic identification method and rolling method of the present invention are applied to 7 stands will be described.
A comparison between the conventional method and the method of the present invention was performed regarding the identification of the deformation characteristics of the plate rolling machine and the setting of the rolling position performed before rolling. First, according to the conventional method, the kiss roll is tightened in the roll rotation stop state at the time of non-rolling before rolling, the work side and drive side reduction positions and the output value of the rolling load measuring device are collected, and this kiss roll tightening data From the above, the deformation characteristics of the left and right rolling mill housings and the rolling reduction system were identified. The identification result is shown in FIG.
Based on the deformation characteristics of the rolling mill housing and the rolling system, No. For 7 stands, the rolling position was set before rolling. As a result, when a thin wide material having an outlet side thickness of 1.2 mm and a width of 1200 mm was rolled, a thickness wedge was generated and narrowing occurred due to meandering when the tail end portion was passed.

一方、本発明の方法では、上述の第1の実施形態で示し手順に従って、ロール回転停止状態におけるキスロール締め込みを行う際、圧下位置条件毎にロールを回転させロール間の摩擦抵抗を解放してからデータを採取し、このキスロール締め込みデータから左右の圧延機ハウジングおよび圧下系の変形特性を同定した。図6には、その同定結果を示す。   On the other hand, in the method of the present invention, when tightening the kiss roll in the roll rotation stop state according to the procedure shown in the first embodiment, the roll is rotated for each rolling position condition to release the frictional resistance between the rolls. The data were collected from this, and the deformation characteristics of the left and right rolling mill housings and the rolling system were identified from the kiss roll tightening data. FIG. 6 shows the identification result.

そして、この圧延機ハウジングおよび圧下系の変形特性に基づき、No.7スタンドについて圧延前の圧下位置設定を実施した。その結果、従来法で絞り込みが生じた出側板厚1.2mm、幅1200mmの薄物広幅材を圧延した場合でも、板厚ウェッジ発生も少なく圧延材を圧延ラインに真直に通板させることができた。
以上のように、本発明の方法では、ロール間スラスト力およびロール間の摩擦抵抗の影響を排除した圧延機ハウジングおよび圧下系の変形特性の同定を行い、この同定結果に基づいて圧延開始前の圧下位置設定を最適に実施することによって、圧延材頭部の圧延開始時点から蛇行やキャンバーを発生させない安定な圧延操業を実現できることが証明された。
Based on the deformation characteristics of the rolling mill housing and the rolling system, No. For 7 stands, the rolling position was set before rolling. As a result, even when a thin material having a thickness of 1.2 mm and a width of 1200 mm, which had been narrowed down by the conventional method, was rolled, it was possible to allow the rolled material to pass straight through the rolling line with little occurrence of thickness wedge. .
As described above, according to the method of the present invention, the deformation characteristics of the rolling mill housing and the rolling system that exclude the influence of the thrust force between rolls and the frictional resistance between rolls are identified, and based on the identification result, before rolling starts. It has been proved that a stable rolling operation without generating meandering and camber can be realized from the beginning of rolling of the rolling material head by optimally setting the rolling position.

本発明の請求項1に記載の板圧延機の変形特性同定方法であって、好ましい第1の実施形態のアルゴリズムをフローチャートで模式的に示す図である。It is a deformation | transformation characteristic identification method of the plate rolling mill of Claim 1 of this invention, Comprising: It is a figure which shows typically the algorithm of preferable 1st Embodiment with a flowchart. 本発明の請求項2に記載の板圧延方法であって、好ましい第2の実施形態によるアルゴリズムをフローチャートで模式的に示す図である。It is a plate rolling method of Claim 2 of this invention, Comprising: It is a figure which shows typically the algorithm by preferable 2nd Embodiment with a flowchart. 本発明の好ましい実施の形態を説明するための圧延設備の構成を側面図で模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the rolling equipment for demonstrating preferable embodiment of this invention with a side view. ロールたわみが生じた場合の補強ロールおよび作業ロール間のロール軸方向の変位の方向を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the direction of the displacement of the roll axial direction between the reinforcement roll and work roll in case roll deflection arises. 従来方法による実ホットストリップミル仕上圧延機 No.7スタンドの作業側および駆動側の圧延機ハウジングおよび圧下系の変形特性の同定結果を示す図である。Actual hot strip mill finish rolling mill by conventional method It is a figure which shows the identification result of the deformation | transformation characteristic of the rolling mill housing and rolling-down system of a 7 stand working side and a drive side. 本発明の方法による実ホットストリップミル仕上圧延機 No.7スタンドの作業側および駆動側の圧延機ハウジングおよび圧下系の変形特性の同定結果を示す図である。Actual hot strip mill finish rolling mill No. 1 according to the method of the present invention It is a figure which shows the identification result of the deformation | transformation characteristic of the rolling mill housing and rolling-down system of a 7 stand working side and a drive side.

符号の説明Explanation of symbols

1 4段圧延機
2 ハウジング
3a,3b 作業ロール
4a,4b 補強ロール
5a,5b 作業ロールチョック
6a,6b 補強ロールチョック
7 圧延荷重測定装置
8 圧下装置
9a,9b インクリース作業ロールベンディング装置
10a,10b ディクリース作業ロールベンディング装置
11 パスライン高さ調整用ライナー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Four-high rolling mill 2 Housing 3a, 3b Work roll 4a, 4b Reinforcement roll 5a, 5b Work roll chock 6a, 6b Reinforcement roll chock 7 Rolling load measuring device 8 Reduction device 9a, 9b Increment work roll bending device 10a, 10b Decrease work Roll bending equipment 11 Passline height adjustment liner

Claims (2)

ロール回転停止状態で圧下装置を操作して板圧延機のキスロール締め込みを実施し、複数の圧下位置条件に対して、板圧延機の作業側および駆動側に配備されている圧延荷重測定装置の出力値と、作業側および駆動側の圧下位置の測定値を同時に採取し、作業側および駆動側のそれぞれの圧延機ハウジングおよび圧下系の変形特性を演算する板圧延機の変形特性同定方法において、前記圧下位置条件毎にロールを回転させてロール間の摩擦抵抗を解放した後にロール回転を停止し、前記圧延荷重測定装置の出力値および前記圧下位置の測定値を採取することを特徴とする板圧延機の変形特性同定方法。   The rolling mill is tightened by operating the reduction device while the roll rotation is stopped, and the rolling load measuring device provided on the working side and the drive side of the plate rolling machine with respect to a plurality of reduction position conditions. In the deformation characteristic identification method of the plate rolling mill, which simultaneously collects the output value and the measurement value of the rolling position on the working side and the driving side, and calculates the deformation characteristics of the rolling mill housing and the rolling system on each of the working side and the driving side. The plate is characterized in that the roll rotation is stopped after releasing the friction resistance between the rolls by rotating the roll for each rolling position condition, and the output value of the rolling load measuring device and the measured value of the rolling position are collected. A method for identifying deformation characteristics of a rolling mill. 請求項1に記載の板圧延機の変形特性同定方法によって同定された作業側および駆動側の圧延機ハウジングおよび圧下系の変形特性に基づいて、圧延実行時の作業側および駆動側の圧下位置設定値および/または圧下位置制御量を演算することを特徴とする板圧延方法。   Based on the deformation characteristics of the working side and driving side rolling mill housings and the reduction system identified by the deformation characteristic identifying method for a plate rolling machine according to claim 1, the working side and driving side reduction positions are set at the time of rolling. A plate rolling method characterized by calculating a value and / or a control position of a reduction position.
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