JP4374703B2 - 熱間エンドレス圧延における切断方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粗圧延後のシートバーを、接合装置を用いて少なくとも２本以上接合し、連続して仕上圧延を行う熱間エンドレス圧延に関し、特に、仕上圧延後にコイラで巻き取る前に、その接合部近傍をストリップシャーで切断する際の切断位置を決定し切断する方法に関する。
【０００２】
なお、以下では、被圧延材の接合部を基準位置として、該基準位置から後側（すなわち、後行材側）を正方向として、ストリップシャーで切断を行う位置までの長さを切断長さＬと呼ぶ。
【０００３】
【従来の技術】
熱間エンドレス圧延においては、接合部から切断位置までの間の切断長さ分の材料は製品にならないことから、この部分の長さを最小とすることが材料歩留まりを向上させる上で最も効率が良いと考えられている。
そのため、従来は、オペレータが切断長さの決定を行い、この部分の長さを最小とするようにストリップシャーを操作して接合部近傍で切断を行ってきた。その結果、被圧延材が切断された後の接合部は、先行材側の尾端に付加される（先端側に付加すると巻き取れないからである。）。
【０００４】
一方、接合した被圧延材の仕上圧延後の目標板幅および／または厚みは必ずしも同一ではない。そのため、仕上圧延中に仕上圧延機の設定変更を行い、被圧延材が所要の板幅および／または厚みとなるような作り込みを行うことが必要である。通常、この設定変更は被圧延材の接合部近傍で実施される。
そのため、この設定変更にともない、被圧延材の接合部近傍では板幅および／または厚みが大きく変動することになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
接合した被圧延材の板幅および／または厚みが異なる場合、切断長さを短くし、切断位置を接合部の直近とした場合、切断位置よりも下流側に上記の板幅および／または厚みが大きく変動する部分が残ることになる。
しかしながら、従来は、ストリップシャーでの切断において、このような板幅および／または厚みの変動が考慮されることはなかった。
【０００６】
そして、この部分が切断後の後行材の最先端部となって、そのままコイラのマンドレル（心棒）に巻き付くと、板幅および／または厚みの変動に起因して巻き取り挙動が大きく変動し、形状不良が生じる場合があった。
そのため、巻き取ったコイルにテレスコ（テレスコープの略称であり、コイルの巻きが不揃いとなり、コイル端面がテレスコープ状になる現象をいう。）が発生し、コイルの品質不良の大きな原因となっていたのである。また、最悪の場合には、サイドガイド設備への突っかけが発生したり、マンドレルへの巻き付けに失敗して巻き付き不良となったりして通板トラブルの原因ともなっていた。
【０００７】
一方、切断長さを必要以上に大きくとることは、歩留まりを低下させることになり、望ましいことではない。
本発明は、上記の課題を解決し、コイル巻き形状を安定なものとしてラインの安定操業を可能とするものである。そして、コイルの歩留まり向上を実現し、かつ、通板トラブルの発生しない熱間エンドレス圧延における切断方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、仕上圧延後の板幅および／または厚みが異なる被圧延材の先行材と後行材を接合して仕上圧延を行い、該被圧延材をトラッキングして、コイラ巻取前にストリップシャーで切断してコイルに巻き取る熱間エンドレス圧延における切断方法であって、前記被圧延材の接合部を基準位置として、該基準位置から後側を正方向として、前記ストリップシャーで切断を行う位置までの長さである切断長さＬを、Ｌ＝Ａ×Ｋ ₀ ＋Ｂ、ただし、Ｋ ₀ ＝Ｋ ₁ ＋Ｋ ₂ であって、Ｋ ₁ ：被圧延材における前記基準位置から板幅および／または厚みの変更開始位置までの距離、Ｋ ₂ ：被圧延材における板幅および／または厚みの変更中の長さ、Ａ、Ｂ：補正パラメータ、但し、Ａ≧０、Ｂ≧０、とすることを特徴とする熱間エンドレス圧延における切断方法によって上記課題を解決した。
【００１０】
【発明の実施の形態】
まず、図１に基づき、本発明を適用する熱間エンドレス圧延ラインと、そのラインにおける制御ブロックについて説明する。
図１において、粗圧延機１での粗圧延完了後、被圧延材10（粗圧延完了の段階では、シートバーとも呼ばれる。）は接合装置２でその先後端が接合され、仕上げ圧延機３でのエンドレス圧延が行われる。ここで、被圧延材10に対しては、その接合部を基準位置とするトラッキングが行われる。トラッキング用の測長信号としては、例えば、メジャリングロール７等が用いられる。
【００１１】
仕上げ圧延が完了した被圧延材10は、前記トラッキングに基づき、その接合部近傍でストリップシャー４によって切断され、ピンチロール5a、5bを経てコイラ6a、6bに巻き取られる。
ストリップシャー４での切断は、制御用計算機である下位計算機30で制御される。一方、接合点から切断位置までの長さである切断長さＬは、セットアップ用計算機である上位計算機20で演算処理が行われて決定され、下位計算機30にセットアップが行われる。
【００１２】
セットアップ処理を行う上位計算機20には、板幅・厚み設定変更演算処理部21、板幅・厚み設定変更の開始・終了位置決定処理部22、切断長さ決定処理部23が設けられ、切断長さを決定するための一連の処理が行われる。
また、下位計算機30には、トラッキング制御部31、仕上げ圧延機制御部32、ストリップシャー制御部33が設けられており、ライン上のそれぞれの対象機器の制御を行っている。
【００１３】
なお、以上で説明した制御システム構成は一例を示すものであり、上位計算機20と下位計算機30の機能分担はこれに限定されるものではない。
次に、上記の熱間エンドレス圧延ラインに適用される本発明の切断方法について説明する。
本発明の切断方法では、被圧延材の先行材の後端部と後行材の先端部を接合した接合部を基準位置とし、その基準位置から切断位置までの長さである切断長さＬを以下で説明するロジックを用いて算出することを特徴とする。
【００１４】
すなわち、切断長さＬを、
Ｌ＝Ａ×Ｋ₀ ＋Ｂ、
ただし、Ｋ₀ ＝Ｋ₁ ＋Ｋ₂ であって、
Ｋ₁ ：被圧延材における基準位置から板幅および／または厚みの変更開始位置までの距離、
Ｋ₂ ：被圧延材における板幅および／または厚みの変更開始から終了までの必要長、
Ａ、Ｂ：補正パラメータ、
として算出して決定し、実際の被圧延材の切断を行う。
【００１５】
上記のように切断長さＬを決定し、切断を行うことで、被圧延材における板幅および／または厚みの変更が完了した位置での切断を行うことが可能となり、切断後の後行材先端部の板幅および／または厚みを安定した値とできる。そのため、コイラでの巻き取りを安定して行わせることが可能となる。
なお、被圧延材の接合部は、コイルに巻いた後で切断して除去する必要があることから、その除去の容易さを考慮して、接合部をコイルの外側としておくことが好適である。そのため、上記の切断長さＬを正の値として、接合部を、被圧延材切断後の先行材の後端に位置させることが好ましい。
【００１６】
また、そのために、ストリップシャーでの被圧延材の切断を、被圧延材の接合部が通過し、更に、仕上圧延における被圧延材に対する板幅および／または厚みの変更終了位置が通過したときに行うことが好適である。
本発明では、上位計算機20で被圧延材の接合部近傍における板幅および／または厚みを変更する開始位置と終了位置を算出し、その算出した値を用いて切断長さＬを決定して下位計算機30にセットアップする。そして、下位計算機30では、その切断長さＬに基づき、ストリップシャーで高速切断を行う。
【００１７】
このように被圧延材の切断を行うことで、歩留まり向上を実現するとともに、切断時の通板トラブルを防止し、コイラでのコイル巻き形状を良好にすることを可能としたのである。
なお、切断長さＬの決定にあたっては、補正パラメータをＡ＝１、Ｂ＝０として、板幅および／または厚みの変更が終了した位置をそのまま設定することで、板幅および／または厚みが変動する非定常部を避けた最短の長さとすることができる。そうすることで、安定操業を実現しつつ、歩留まりの観点からはもっとも有利となる切断長さＬを設定することが可能となる。
【００１８】
一方、補正パラメータＡ、Ｂを操業実績などをベースとして調整することで、実際の切断長さ誤差や、板幅、厚み等の変動長さ誤差を吸収して、最適な切断長さを設定することも可能である。
さらには、被圧延材のそれぞれが有する圧延条件の違いや成分系の違いをも考慮して補正パラメータＡ、Ｂを調整する仕組みを構築しておくことで、切断長さＬの設定をより一層的確なものとすることが可能となる。
【００１９】
また、板幅および／または厚みの変動が小さい場合には、補正パラメータＡ、Ｂを調整して、切断長さＬを実際の、板幅および／または厚みの変動分よりも短く設定することができ、一層の歩留まり向上を追求する点からも有利とすることができる。
ところで、本発明を適用する範囲は、板幅および／または厚みの変更が仕上圧延機内で作り込まれる場合に限定されるものではなく、接合する前の粗圧延の段階ですでに行われている場合であっても適用することができる。
【００２０】
更に、仕上圧延において、板幅および／または厚みの変更が行われない場合であっても、本発明を適用することが可能である。すなわち、そのような場合であっても、例えば、先行材の尾端と後行材の先端では、厳密には温度等が若干異なっているのが通常であり、仕上圧延での圧延条件が全く同一とはならない。そのため、本発明の切断方法を適用して、前記の圧延条件の違いに基づく接合部付近の非定常部を避けて切断することができるのである。
【００２１】
【実施例】
図１に示した熱間エンドレス圧延ラインにおいて、２本のシートバーを接合した被圧延材に対し、本発明の切断方法を適用した。以下、その実施例を本発明例として説明する。
また、比較のため、オペレータが切断長さを設定して切断を行う従来例の切断も併せて実施した。
【００２２】
本発明例と従来例を適用した被圧延材は、いずれも、先行材の仕上出側目標厚みを2.3mm とし、後行材の仕上出側目標厚みを2.1mm とした。また、仕上出側目標幅は、先行材、後行材ともに890mm である。
ここで、被圧延材の接合部から厚み変更開始位置までの長さは５ｍと設定されており、また、厚み変更長さは10ｍと設定されている。
【００２３】
本発明の実施例において、補正パラメータの値は、Ａ＝１、Ｂ＝０とした。
すなわち、本発明例における切断長さＬは15ｍとしている。
一方、従来例においてオペレータが設定した切断長さＬは10ｍであった。
また、いずれの場合においても、仕上圧延後に、まず、後段コイラ（図１の6b）で先行材の巻き取りを行い、ストリップシャーでの切断実施後、前段コイラ（図１の6a）で後行材の巻き取りを実施するものとした。
【００２４】
まず、図２のグラフに、本発明例（ａ）と従来例（ｂ）の切断位置を示す。
図示のように、本発明例では、厚変更終了位置の更に下流側に切断位置が設定されるが、従来例では、厚変更途中に切断位置が設定される。
そのため、図３に示すように、前段コイラの入側ピンチロールの押力とギャップが、本発明例では極めて安定しているのに対し、従来例では、切断によって大きく変動する。
【００２５】
そのため、図４（ａ）に示すように、本発明例では、巻き形状も非常に安定し、テレスコも発生しないのに対し、同（ｂ）に示すように、従来例では巻き形状が不安定となり、テレスコが発生することになる。
また、本発明例の方が、従来例よりもコイラ巻き付き開始時の通板状態も大変良好となり、安定な操業が行えることも確認することができた。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によって、熱間エンドレス圧延ラインにおける被圧延材切断後の後行材のコイラ巻き形状の安定化を実現した。その結果、通板トラブルを皆無とするとともに、ラインの安定操業と、歩留まり向上を実現することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】熱間エンドレス圧延ラインと、そのラインにおける本発明の切断方法の制御ブロックを示す模式図である。
【図２】異厚材を接合した被圧延材の切断位置を説明するグラフであり、（ａ）は本発明例、（ｂ）は従来例を示す。
【図３】前段コイラの入側ピンチロールの押力とギャップを示すグラフであり、（ａ）は本発明例、（ｂ）は従来例を示す。
【図４】後行材コイルの巻き形状（テレスコ量）を示すグラフであり、（ａ）は本発明例、（ｂ）は従来例を示す。
【符号の説明】
１ 粗圧延機
２ 接合装置
３ 仕上圧延機
４ ストリップシャー
5a 前段コイラの入側ピンチロール
5b 後段コイラの入側ピンチロール
6a 前段コイラ
6b 後段コイラ
７ メジャリングロール
10 被圧延材（ストリップ）
20 上位計算機
21 板幅・厚み設定変更演算処理部
22 板幅・厚み設定変更の開始・終了位置決定処理部
23 切断長さ決定処理部
30 下位計算機
31 トラッキング制御部
32 仕上圧延機制御部
33 ストリップシャー制御部

Claims (1)

1. 仕上圧延後の板幅および／または厚みが異なる被圧延材の先行材と後行材を接合して仕上圧延を行い、該被圧延材をトラッキングして、コイラ巻取前にストリップシャーで切断してコイルに巻き取る熱間エンドレス圧延における切断方法であって、
   前記被圧延材の接合部を基準位置として、該基準位置から後側を正方向として、前記ストリップシャーで切断を行う位置までの長さである切断長さＬを、
   Ｌ＝Ａ×Ｋ₀ ＋Ｂ、
   ただし、Ｋ₀ ＝Ｋ₁ ＋Ｋ₂ であって、
   Ｋ₁ ：被圧延材における前記基準位置から板幅および／または厚みの変更開始位置までの距離、
   Ｋ₂ ：被圧延材における板幅および／または厚みの変更中の長さ、
   Ａ、Ｂ：補正パラメータ、但し、Ａ≧０、Ｂ≧０、
   とすることを特徴とする熱間エンドレス圧延における切断方法。

Images