JP4470667B2 - Shape control method in temper rolling mill - Google Patents

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本発明は、連続焼鈍後の冷延鋼板(以下、単に鋼板とも言う。)の調質圧延を行う調質圧延機における形状制御方法に関する。   The present invention relates to a shape control method in a temper rolling mill that performs temper rolling of a cold-rolled steel sheet (hereinafter also simply referred to as a steel sheet) after continuous annealing.

近年、冷延鋼板は、連続焼鈍炉、調質圧延機、精整処理装置が連続的に配置された一連の連続製造ラインに通板されて製品とされるようになっている。このような連続製造ラインにおける調質圧延機としては、従来から6重式の圧延機が広く利用されている。また鋼板の調質圧延においては、調質圧延機出側に設置された形状検出器で調質圧延後のストリップ形状を検出し、調質圧延後の鋼板形状を目標形状に近づける形状フィードバック制御が実施されている(特許文献1)。   In recent years, cold-rolled steel sheets are made into products by being passed through a series of continuous production lines in which a continuous annealing furnace, a temper rolling mill, and a finishing apparatus are continuously arranged. As a temper rolling mill in such a continuous production line, a six-fold rolling mill has been widely used. In temper rolling of steel sheets, shape feedback control is performed to detect the strip shape after temper rolling with a shape detector installed on the exit side of the temper rolling mill and bring the steel plate shape after temper rolling closer to the target shape. It has been implemented (Patent Document 1).

なお6重式の調質圧延機は、図8に示すように、鋼板1を挟圧する上下のワークロール(WR)13と、更にその上下に配置される中間ロール(IMR)12、バックアップロール(BUR)11の6段構成とされている。そして、バックアップロール(BUR)11のチョックをミル圧下装置14で圧下することで調質圧延を行う。また、ワークロール(WR)13と中間ロール(IMR)12には、それぞれワークロールベンダー(WRベンダー)16、中間ロールベンダー(IMRベンダー)15が設けられており、その組み合わせ方と、各ロールベンダーのベンダー圧の調整によって鋼板の形状制御を行っている。   In addition, as shown in FIG. 8, the 6-type temper rolling mill includes upper and lower work rolls (WR) 13 for sandwiching the steel plate 1, intermediate rolls (IMR) 12 and backup rolls ( (BUR) 11 in six stages. Then, temper rolling is performed by rolling down the chock of the backup roll (BUR) 11 with the mill reduction device 14. The work roll (WR) 13 and the intermediate roll (IMR) 12 are provided with a work roll vendor (WR vendor) 16 and an intermediate roll vendor (IMR vendor) 15, respectively. The shape of the steel sheet is controlled by adjusting the bender pressure.

例えば、形状検出器で検出した調質圧延後のストリップ形状を高次関数近似して鋼板の形状制御を行うに当たり、4次式を用い、その係数を組み合わせた形状パラメータΛ1〜Λ4を用いることが知られている。ここで、形状パラメータΛ1〜Λ4は、例えば、非特許文献1にて説明されている。 For example, when controlling the shape of a steel sheet by approximating a strip shape after temper rolling detected by a shape detector to a higher order function, a quartic equation is used, and shape parameters Λ 1 to Λ 4 combined with the coefficients are used. It is known. Here, the shape parameters Λ 1 to Λ 4 are described in Non-Patent Document 1, for example.

ところで、6重式の調質圧延機における形状制御方法に関し、例えば特許文献1には、中間ロール位置をシフトさせるとともに、ワークロールのベンディング制御を行うことで板材の形状不良を防止し、板形状を平坦且つ均一にする調質圧延方法が開示されている。
特許第2541989号公報 社団法人日本鉄鋼協会 共同研究会 圧延理論部会編、「板圧延の理論と実際」、1984年、p98
By the way, regarding a shape control method in a six-fold temper rolling mill, for example, Patent Document 1 discloses that the intermediate roll position is shifted and the work roll bending control is performed to prevent a shape defect of the plate material. A temper rolling method for flattening and uniforming is disclosed.
Japanese Patent No.2541989 Japan Iron and Steel Institute Joint Study Group, Rolling Theory Division, "Theory and Practice of Sheet Rolling", 1984, p98

しかしながら、連続焼鈍後の鋼板の調質圧延を行う場合には、形状フィードバック制御だけでは応答性が悪いため、実際には実用に供され難いのが現状である。すなわち、連続焼鈍後の鋼板の調質圧延では頻繁に、ライン速度の加減速が行われ、それに伴って圧延荷重が変動する。   However, when temper rolling of a steel sheet after continuous annealing is performed, it is difficult to actually put it to practical use because responsiveness is poor only by shape feedback control. That is, in the temper rolling of the steel sheet after continuous annealing, the line speed is frequently accelerated and decelerated, and the rolling load fluctuates accordingly.

そのため、オペレータが形状検出器で検出される形状パラメータ(急峻度など)を見て形状判定を行い、調質圧延機の圧下荷重、ワークロールのベンダー圧、中間ロールのベンダー圧を手動介入することで鋼板形状を制御している。従って、調質圧延における鋼板の形状精度は、オペレータの経験と技量によって決まってしまうと言っても過言ではなかった。   Therefore, the operator must determine the shape by looking at the shape parameters (steepness, etc.) detected by the shape detector, and manually intervene the rolling load of the temper rolling mill, the bender pressure of the work roll, and the bender pressure of the intermediate roll. The steel plate shape is controlled by Therefore, it was no exaggeration to say that the shape accuracy of the steel sheet in temper rolling is determined by the experience and skill of the operator.

また特許文献1の方法は、中間ロールシフト装置を具備していない6重式の調質圧延機には適用することができなかった。   In addition, the method of Patent Document 1 cannot be applied to a six-fold temper rolling mill that does not include an intermediate roll shift device.

本発明は、ワークロールベンダーと中間ロールベンダーを具備した6重式の調質圧延機による調質圧延に際し、オペレータが介入することなしに迅速に鋼板形状が目標範囲内となるように形状制御を行う形状制御方法を提供するものである。   In the present invention, when temper rolling by a six-fold temper rolling mill equipped with a work roll bender and an intermediate roll bender, the shape control is performed so that the steel plate shape can be quickly within the target range without intervention by the operator. A shape control method to be performed is provided.

本発明は、ワークロールとバックアップロール間に中間ロールを配置した6重式圧延機により、連続焼鈍後の鋼板の調質圧延を行う際にワークロールベンダーと中間ロールベンダーを用いて鋼板の形状制御を行う調質圧延機における形状制御方法であって、前記鋼板の規格・寸法毎に形状パラメータの目標範囲を実形状との関係に基づいて予め定めておき、前記鋼板の規格・寸法の変更点が調質圧延機を通過する際に、鋼板形状の制御目標を当該変更点後の鋼板に応じた形状パラメータの目標範囲に設定し、次いで調質圧延後の鋼板形状が該目標範囲内となるように形状フィードバック制御を各ロールベンダーを組み合わせて行うとともに、ライン速度の加減速に伴う圧延荷重の荷重変動量に応じて荷重補正ベンダー圧を計算し、該荷重補正ベンダー圧を各ロールベンダーのベンダー圧に加えて、鋼板の形状制御を行うことを特徴とする調質圧延機における形状制御方法である。 The present invention controls the shape of a steel sheet using a work roll bender and an intermediate roll bender when performing temper rolling of a steel sheet after continuous annealing by a six-fold rolling mill in which an intermediate roll is disposed between a work roll and a backup roll. A shape control method in a temper rolling mill, wherein a target range of a shape parameter is determined in advance based on a relationship with an actual shape for each standard / dimension of the steel sheet, and the changes in the standard / dimension of the steel sheet Is passed through the temper rolling mill, the control target of the steel plate shape is set to the target range of the shape parameter according to the steel plate after the change, and then the steel plate shape after the temper rolling is within the target range In this way, the shape feedback control is performed in combination with each roll bender, and the load correction bender pressure is calculated according to the load fluctuation amount of the rolling load accompanying the acceleration / deceleration of the line speed. The Nda pressure in addition to the vendor pressure of each roll bender, the shape control method in a temper rolling machine and performing shape control of the steel sheet.

その際、前記鋼板形状を4次式関数で近似し、近似した4次式関数の2次、4次の係数で以下のように、定義した対称成分を表す形状パラメータΛ、Λを用い、あるいはさらに1次、3次の係数で定義した非対称成分を表す形状パラメータΛ、Λを用いて、鋼板の形状制御を行う。 At that time, the steel plate shape is approximated by a quartic function, and the shape parameters Λ 2 and Λ 4 representing the defined symmetric components are used as follows by the quadratic and quadratic coefficients of the approximated quartic function. , or even primary, shape parameter lambda 1 that represents the asymmetric component as defined by a cubic coefficient, using lambda 3, intends line shape control of the steel sheet.

Λ=λ+λ、Λ4=(1/2)・λ+(1/4)λ
Λ=λ+λ、Λ=(1/√3)・λ+(1/3√3)・λ
ただし、λ、λ、λ、λは、鋼板形状yとして伸び率を取り、幅方向には板幅で無次元した座標x(−1≦x≦1)を取って、次の4次式関数で近似した場合の係数
y=λ+λ・x+λ・x+λ・x+λ・x
また前記鋼板形状の制御目標を以下に示す重み付き形状δ2、δ3あるいはさらにδ1として鋼板の形状制御を行うことが好ましい。
Λ 2 = λ 2 + λ 4 , Λ 4 = (1/2) · λ 2 + (1/4) λ 4
Λ 1 = λ 1 + λ 3 , Λ 3 = (1 / √3) · λ 1 + (1 / 3√3) · λ 3
However, λ 1 , λ 2 , λ 3 , λ 4 takes the elongation rate as the steel plate shape y, and takes the coordinate x (−1 ≦ x ≦ 1) made dimensionless by the plate width in the width direction. The coefficient when approximated by a quartic function of y = λ 0 + λ 1 · x 1 + λ 2 · x 2 + λ 3 · x 3 + λ 4 · x 4
Further, it is preferable to control the shape of the steel sheet by setting the control target of the steel sheet shape to the weighted shapes δ2, δ3 or further δ1 shown below.

δ1=ΔΛ+α・ΔΛ
ΔΛ =Λ−Λ 、ΔΛ =Λ−Λ
ただしΛ 、Λ :形状パラメータΛ、Λの目標値範囲、0≦α≦1
δ2=ΔΛ2+β・ΔΛ4
δ3=ΔΛ2−γ・ΔΛ4
ΔΛ=Λ−Λ 、ΔΛ =Λ−Λ
ただしΛ 、Λ :形状パラメータΛ、Λの目標値範囲、0≦β≦1、
0≦γ≦1
またさらに前記形状パラメータの目標範囲を設定する際に、形状パラメータの許容範囲も設定し、前記調質圧延機の出側に設置した形状検出器で検出した鋼板形状のデータに基づいて鋼板形状の合否判定を行うことが好ましい。
δ1 = ΔΛ 1 + α · ΔΛ 3
ΔΛ 1 = Λ 1 −Λ 1 * , ΔΛ 3 = Λ 3 −Λ 3 *
Where Λ 1 * , Λ 3 * : target value range of shape parameters Λ 1 , Λ 3 , 0 ≦ α ≦ 1
δ2 = ΔΛ 2 + β · ΔΛ 4
δ3 = ΔΛ 2 −γ · ΔΛ 4
ΔΛ 2 = Λ 2 −Λ 2 * , ΔΛ 4 = Λ 4 −Λ 4 *
Where Λ 2 * , Λ 4 * : target value range of shape parameters Λ 2 , Λ 4 , 0 ≦ β ≦ 1,
0 ≦ γ ≦ 1
Further, when setting the target range of the shape parameter, the allowable range of the shape parameter is also set, and the steel plate shape data is detected based on the steel plate shape data detected by the shape detector installed on the exit side of the temper rolling mill. It is preferable to perform pass / fail determination.

本発明によれば、形状制御の自動化を達成でき、オペレータが介入することなしに迅速に鋼板形状が目標範囲内となるように形状制御を行うことが可能となる。したがって従来に比べて、効率よく鋼板形状を平坦且つ均一にできるという優れた効果が得られる。   According to the present invention, automation of shape control can be achieved, and shape control can be performed quickly so that the steel plate shape is within the target range without operator intervention. Therefore, compared with the past, the outstanding effect that a steel plate shape can be made flat and uniform efficiently is acquired.

本発明の調質圧延機における形状制御方法は、連続焼鈍後の鋼板の調質圧延を行う図1に示すような形状制御システムに好適に適用される。   The shape control method in the temper rolling mill of this invention is applied suitably to the shape control system as shown in FIG. 1 which performs temper rolling of the steel plate after continuous annealing.

図1の形状制御システムは、バックアップロール(BUR)11、中間ロール(IMR)12、ワークロール(WR)13を配置した6重式の調質圧延機10と、鋼板の形状を制御するアクチュエータであるワークロールベンダー16及び中間ロールベンダー15(図8参照)と、調質圧延機10出側に設置された形状検出器2と、形状制御装置(DDC)3を備え、形状制御装置(DDC)3には、プロセス計算機(P/C)4とその上位の上位計算機(O/C)5が接続されている。   The shape control system in FIG. 1 is a six-type temper rolling mill 10 provided with a backup roll (BUR) 11, an intermediate roll (IMR) 12, and a work roll (WR) 13, and an actuator for controlling the shape of the steel sheet. A work roll bender 16 and an intermediate roll bender 15 (see FIG. 8), a shape detector 2 installed on the exit side of the temper rolling mill 10, and a shape control device (DDC) 3 are provided. The shape control device (DDC) 3 is connected to a process computer (P / C) 4 and a host computer (O / C) 5 that is higher than that.

焼鈍後の鋼板1を調質圧延するに際しては、調質圧延後の鋼板1形状が形状検出器2で検出され、形状実績が形状制御装置3に取り込まれる。また圧延荷重も形状制御装置3に取り込まれ、形状制御装置3により本発明の形状制御が具体的に実行され、中間ロール12に対するIMRベンダー指令とワークロール13に対するWRベンダー指令が出力される。その際、鋼板の規格・寸法毎に予め定めた形状パラメータの目標範囲が上位計算機5からプロセス計算機4を介して形状制御装置3に入力される。なお形状検出器2としては、例えば、幅方向に一定の、例えば50mm程度のピッチで鋼板の形状を測定することができる圧電素子を用いた検出器を用いることができる。   When temper rolling the steel plate 1 after annealing, the shape of the steel plate 1 after temper rolling is detected by the shape detector 2, and the actual shape is taken into the shape control device 3. The rolling load is also taken into the shape control device 3, and the shape control of the present invention is specifically executed by the shape control device 3, and the IMR vendor command for the intermediate roll 12 and the WR vendor command for the work roll 13 are output. At that time, a target range of shape parameters determined in advance for each standard / dimension of the steel sheet is input from the host computer 5 to the shape control device 3 via the process computer 4. As the shape detector 2, for example, a detector using a piezoelectric element that can measure the shape of a steel plate at a constant pitch in the width direction, for example, about 50 mm can be used.

図1中、Aは規格・寸法の変更点を示し、規格・寸法の変更点Aは、連続した圧延を行うために鋼板同士が溶接により接続されている溶接点等である。通常、鋼板の規格・寸法の変更点Aが、調質圧延機10を通過する際、低速で、例えば通板時の最高速度の5%程度で通板し、この間は制御の不感帯とし、ワークロールベンダー及び中間ロールベンダーによる制御は中断される。   In FIG. 1, A indicates the change point of the standard / dimension, and the change point A of the standard / dimension is a weld point where the steel plates are connected by welding in order to perform continuous rolling. Normally, when the steel sheet standard / dimension change point A passes through the temper rolling mill 10, it passes at a low speed, for example, about 5% of the maximum speed during feeding. Control by the roll bender and intermediate roll bender is interrupted.

本発明の調質圧延機における形状制御方法は、鋼板の規格・寸法の変更点Aが調質圧延機10を通過する際、すなわち上記のようにワークロールベンダー及び中間ロールベンダーによる形状制御を中断し、鋼板が調質圧延機を上記のような低速で通板する間に、形状の制御目標を当該変更点A後の鋼板に応じた目標範囲に設定し、次いで鋼板の規格・寸法の変更点Aが調質圧延機10を通過後、通速速度が上記低速をこえると中断していた制御を再開し、調質圧延後の鋼板形状を目標範囲に入れる形状フィードバック制御を行う。調質圧延後の鋼板形状は、調質圧延機10の出側に設置した形状検出器2で検出される。   The shape control method in the temper rolling mill of the present invention is such that when the change point A of the standard / size of the steel sheet passes through the temper rolling mill 10, that is, the shape control by the work roll bender and the intermediate roll bender is interrupted as described above. While the steel plate passes through the temper rolling mill at the low speed as described above, the shape control target is set to the target range according to the steel plate after the change point A, and then the specification and dimensions of the steel plate are changed. After the point A passes through the temper rolling mill 10, when the speed of transmission exceeds the above low speed, the interrupted control is resumed, and the shape feedback control is performed to put the steel plate shape after the temper rolling into the target range. The shape of the steel plate after temper rolling is detected by a shape detector 2 installed on the exit side of the temper rolling mill 10.

また、上記形状フィードバック制御とともに、後述する荷重補正ベンダー制御を併用して鋼板の形状制御を行う。   In addition to the shape feedback control, the shape correction of the steel sheet is performed by using a load correction bender control described later.

ここで、前記の形状パラメータの目標範囲は、鋼板1の規格・寸法毎に実形状に基づいて予め定めておく。例えば図2、図3には、本発明を適用した調質圧延機10で調質圧延時の鋼板1の形状パラメータΛ2、Λ4の値をそれぞれ横軸に取り、一方当該箇所の実際の形状をオフラインで測定し、腹延び、耳延び形状として縦軸に取って示した。 Here, the target range of the shape parameter is determined in advance based on the actual shape for each standard / dimension of the steel plate 1. For example, in FIGS. 2 and 3, the values of the shape parameters Λ 2 and Λ 4 of the steel sheet 1 at the time of temper rolling by the temper rolling machine 10 to which the present invention is applied are taken on the horizontal axis, respectively, The shape was measured off-line and shown on the vertical axis as an abdominal stretch and an ear stretch shape.

この調質圧延時の鋼板1の形状パラメータΛ2、Λ4と、実際の鋼板形状の関係から、腹延びがXmm以下、耳延びがYmm以下となるΛ2、Λ4の許容範囲を定めた。したがって調質圧延機において鋼板1の形状制御を行う際、形状パラメータの目標範囲をこのΛ2、Λ4の許容範囲内に設定し、調質圧延後の鋼板形状がΛ2、Λ4の目標範囲内となるようにすることにより、実際の鋼板形状を腹延びXmm以下、耳延びYmm以下とすることができる。 From the relationship between the shape parameters Λ 2 and Λ 4 of the steel sheet 1 during the temper rolling and the actual steel sheet shape, the allowable ranges of Λ 2 and Λ 4 are determined so that the belly extension is X mm or less and the ear extension is Y mm or less. . Therefore, when the shape control of the steel sheet 1 is performed in the temper rolling mill, the target range of the shape parameter is set within the allowable range of Λ 2 and Λ 4 and the steel plate shape after the temper rolling is the target of Λ 2 and Λ 4 . By making it fall within the range, the actual steel plate shape can be set to Xmm or less and the ear extension Ymm or less.

なお図2、図3には、板厚が1.0mm未満、板幅が1000mm未満の低炭素鋼について示した。
ここで前記形状パラメータΛ2、Λ4は、鋼板形状の幅方向分布を4次式関数で近似し、近似した4次式関数の2次、4次の係数で次のように定義した、幅中央に対して対称な対称成分を表す形状パラメータである。
2 and 3 show a low carbon steel having a plate thickness of less than 1.0 mm and a plate width of less than 1000 mm.
Here, the shape parameters Λ 2 and Λ 4 are widths defined as follows by approximating the width direction distribution of the steel sheet shape with a quartic function, and with quadratic and quadratic coefficients of the approximated quaternary function. It is a shape parameter that represents a symmetric component that is symmetric with respect to the center.

Λ=λ+λ、Λ4=(1/2)・λ+(1/4)λ
また幅中央に対して非対称な非対称成分を表す形状パラメータΛ、Λは、近似した4次式関数の1次、3次の係数で次のように定義される。
Λ 2 = λ 2 + λ 4 , Λ 4 = (1/2) · λ 2 + (1/4) λ 4
Further, the shape parameters Λ 1 and Λ 3 representing the asymmetric component that is asymmetric with respect to the center of the width are defined as follows by the first and third order coefficients of the approximated quartic function.

Λ=λ+λ、Λ=(1/√3)・λ+(1/3√3)・λ
ただし、λ、λ、λ、λは、鋼板形状yとして一般に伸び率を取り、幅方向には板幅で無次元した座標x(−1≦x≦1)を取って、式(1)の4次式関数で近似した場合の係数である。
Λ 1 = λ 1 + λ 3 , Λ 3 = (1 / √3) · λ 1 + (1 / 3√3) · λ 3
However, λ 1 , λ 2 , λ 3 , λ 4 generally take the elongation rate as the steel plate shape y, and take the coordinate x (−1 ≦ x ≦ 1) dimensionless by the plate width in the width direction. This is a coefficient when approximated by the quartic function of (1).

y=λ+λ・x+λ・x+λ・x+λ・x・・・(1)
代表的な鋼板形状を図4、図5に示す。図4には幅中央に対して対称な鋼板形状を示し、図5には幅中央に対して非対称な鋼板形状を示す。ただし、幅中央における伸び率を基準(λ=0)として示した。
y = λ 0 + λ 1 · x 1 + λ 2 · x 2 + λ 3 · x 3 + λ 4 · x 4 (1)
Typical steel plate shapes are shown in FIGS. FIG. 4 shows a steel plate shape that is symmetric with respect to the width center, and FIG. 5 shows a steel plate shape that is asymmetric with respect to the width center. However, the elongation at the center of the width is shown as a reference (λ 0 = 0).

このように鋼板形状を4次式関数で近似し、その係数で定義した形状パラメータΛ〜Λを用いると、精度よく、迅速に鋼板形状を表すパラメータを得ることができるので好ましい。 Thus, it is preferable to approximate the steel plate shape with a quaternary function and use the shape parameters Λ 1 to Λ 4 defined by the coefficients, because parameters representing the steel plate shape can be obtained quickly and accurately.

形状パラメータΛ〜Λを用いたときの具体的な鋼板形状の制御目標は以下に示す重み付き形状偏差δ2、δ3あるいはさらにδ1とし、重み付き形状偏差δ2、δ3あるいはさらにδ1を比例積分し、それに基づいて各ロールベンダーのベンダー圧を操作するようにした。 The concrete steel plate shape control target when the shape parameters Λ 1 to Λ 4 are used is the weighted shape deviation δ2, δ3 or further δ1 shown below, and the weighted shape deviation δ2, δ3 or further δ1 is proportionally integrated. Based on this, the vendor pressure of each roll bender was manipulated.

δ1=ΔΛ+α・ΔΛ ・・・・・(2)
ΔΛ =Λ−Λ 、ΔΛ =Λ−Λ
ただしΛ 、Λ :形状パラメータΛ、Λの目標値範囲、0≦α≦1
δ2=ΔΛ2+β・ΔΛ4 ・・・・・(3)
δ3=ΔΛ2−γ・ΔΛ4 ・・・・・(4)
ΔΛ=Λ−Λ 、ΔΛ =Λ−Λ
ただしΛ 、Λ :形状パラメータΛ、Λの目標値範囲、0≦β≦1、
0≦γ≦1
前記形状パラメータΛ、Λを用いた制御目標δ2、δ3によれば、例えば図4に示したような幅中央に対して対称な鋼板形状をそれぞれ制御することできる。また形状パラメータΛ、Λを用いた制御目標δ1は、必要な場合に付加することができ、制御目標δ1によれば、例えば図5に示したような幅中央に対して非対称な鋼板形状を制御することができる。各ロールベンダーの具体的な操作は表1のようになる。
δ1 = ΔΛ 1 + α · ΔΛ 3 (2)
ΔΛ 1 = Λ 1 −Λ 1 * , ΔΛ 3 = Λ 3 −Λ 3 *
Where Λ 1 * , Λ 3 * : target value range of shape parameters Λ 1 , Λ 3 , 0 ≦ α ≦ 1
δ2 = ΔΛ 2 + β · ΔΛ 4 (3)
δ3 = ΔΛ 2 −γ · ΔΛ 4 (4)
ΔΛ 2 = Λ 2 −Λ 2 * , ΔΛ 4 = Λ 4 −Λ 4 *
Where Λ 2 * , Λ 4 * : target value range of shape parameters Λ 2 , Λ 4 , 0 ≦ β ≦ 1,
0 ≦ γ ≦ 1
According to the control targets δ 2 and δ 3 using the shape parameters Λ 2 and Λ 4 , for example, the steel plate shapes symmetrical with respect to the width center as shown in FIG. 4 can be controlled. Further, a control target δ1 using the shape parameters Λ 1 and Λ 3 can be added when necessary. According to the control target δ1, for example, a steel plate shape that is asymmetric with respect to the width center as shown in FIG. Can be controlled. The specific operation of each roll vendor is as shown in Table 1.

図6、図7により、形状パラメータΛ、Λを用いた場合の鋼板形状の変化を説明する。この場合、形状パラメータΛ、Λを用いた鋼板形状の制御は行っていない。 6 and 7, changes in the steel plate shape when the shape parameters Λ 2 and Λ 4 are used will be described. In this case, control of the steel plate shape using the shape parameters Λ 1 and Λ 3 is not performed.

図6のモニタの画面中、21は、鋼板形状が軌跡22を経て点21に到達したことを示している。23は、現在6重式の調質圧延機10(図1および図8参照)により調質圧延されている鋼板形状の許容範囲を示し、24は、同鋼板形状の目標範囲を示す。   In the monitor screen of FIG. 6, 21 indicates that the steel plate shape has reached the point 21 via the locus 22. Reference numeral 23 indicates an allowable range of the steel sheet shape that is currently temper-rolled by a six-fold temper rolling mill 10 (see FIGS. 1 and 8), and reference numeral 24 indicates a target range of the steel sheet shape.

このモニタの画面中には、鋼板形状が目標範囲24を逸脱している状態は示していないが、鋼板形状が目標範囲24の外側の許容範囲23を逸脱し、4隅の近くにあると急速に鋼板形状が目標範囲24に近づき、例えば図6に示す軌跡22の始まりにつながるように形状制御が行われる。すなわち形状制御の開始時に、鋼板形状が図6中、右上隅近くの単純な耳伸び形状または左下隅近くの単純な腹伸び形状であると、主として対称成分を制御対称とする制御(重み付き形状偏差δ2による各ロールベンダーの操作)が働き、右下隅近くのクオータ伸び形状または左上隅近くの対称複合成分伸び形状であると、主として対称複合成分を制御対称とする制御(重み付き形状偏差δ3による各ロールベンダーの操作)が働き、急速に鋼板形状を目標範囲24に近づけることができる。そして、これらの形状パラメータΛ、Λを用いた、対称成分を制御対称とする制御と、対称複合成分を制御対称とする制御とが相まって、確実にかつ迅速に鋼板形状を目標範囲24内に入れることができるのである。 This monitor screen does not show that the steel plate shape deviates from the target range 24. However, if the steel plate shape deviates from the allowable range 23 outside the target range 24 and is near the four corners, The shape control is performed so that the steel plate shape approaches the target range 24 and leads to the start of the locus 22 shown in FIG. That is, at the start of shape control, if the steel plate shape is a simple ear extension shape near the upper right corner or a simple belly extension shape near the lower left corner in FIG. If the quarter bender shape near the lower right corner or the symmetric complex component stretch shape near the upper left corner is operated, the control that mainly controls the symmetric complex component as control symmetry (by weighted shape deviation δ3) The operation of each roll bender) works, and the steel plate shape can be brought close to the target range 24 rapidly. The control using the shape parameters Λ 2 and Λ 4 to make the symmetric component control symmetric and the control to make the symmetric composite component control symmetric make it possible to reliably and quickly bring the steel plate shape within the target range 24. It can be put in.

図7においてモニタの画面には、形状の許容範囲23と、許容範囲23に収まる形状の目標範囲24のみが示されている。   In FIG. 7, the monitor screen shows only the allowable range 23 of the shape and the target range 24 of the shape that falls within the allowable range 23.

ところで、本発明における鋼板の形状制御では、鋼板の規格・寸法の変更点が調質圧延機を通過した後に、前述したような形状フィードバック制御とともに、荷重補正ベンダー制御を併用する。   By the way, in the shape control of the steel plate in the present invention, after the change point of the standard / size of the steel plate passes through the temper rolling mill, the load correction bender control is used together with the shape feedback control as described above.

この荷重補正ベンダー制御は、ライン速度の加減速に伴う圧延荷重の荷重変動量に応じて荷重補正ベンダー圧指令値(kN/chock)を算出し、算出した荷重補正ベンダー圧指令値(kN/chock)を各ロールベンダー毎にベンダー圧指令値(kN/chock)に加えて荷重変動量に起因する形状の変化を補正する形状制御を行うものである。   This load correction bender control calculates the load correction bender pressure command value (kN / chock) according to the load fluctuation amount of the rolling load accompanying acceleration / deceleration of the line speed, and calculates the calculated load correction bender pressure command value (kN / chock). ) Is added to the bender pressure command value (kN / chock) for each roll bender, and shape control is performed to correct the shape change caused by the load fluctuation amount.

具体的な制御は、形状制御装置(DDC)3内において、下記の計算式にてΔF(kN/chock)を求め、4箇所のロールベンダーに対して共通の補正を行うようにするため、4等分して、ΔF/4を各ロールベンダーのベンダー圧指令値(kN/chock)に重畳する。ΔFは、調整ゲインKpfの項と、モデルにより合わせ込んだ板幅の影響係数を計算する項と、調質圧延和荷重からベンダー圧を除いた、実質の荷重変動量の線圧換算を計算する項の3つの項を乗じて算出する。 Specifically, in the shape control device (DDC) 3, ΔF (kN / chock) is calculated by the following calculation formula, and four corrections are made for four roll benders. Equally, ΔF / 4 is superimposed on the vendor pressure command value (kN / chock) of each roll bender. ΔF is the term for the adjustment gain K pf, the term for calculating the influence coefficient of the sheet width fitted by the model, and the linear load conversion of the actual load fluctuation amount excluding the bender pressure from the temper rolling sum load. It is calculated by multiplying the three terms.

W :板幅mm
P :調質圧延和荷重(kN)
IMR :IMRベンダー圧実績(片側チョック当り) (kN/chock)
WR :WRベンダー圧実績(片側チョック当り) (kN/chock)
pf :調整ゲイン
a、b:定数
L : 制御のロックオン値を表す添字
なお、計算式の定数a、bは、荷重のロール軸方向に対する均一な線圧、鋼板の板幅、各ベンダー圧(chock当り)を種々変更してロールたわみを計算した後、鋼板のエッジ部から一定位置、例えば25mmの位置での板クラウン量を整理して適正ベンダー圧を計算することで導出したものとすればよい。制御のロックオン値は、一連の鋼板を接続して行う連続した圧延の初期において圧延が安定した際に形状制御装置(DDC)3内に記憶させた値である。
W: Plate width mm
P: Temper rolling sum load (kN)
F IMR : Actual IMR bender pressure (per side chock) (kN / chock)
F WR : Actual WR bender pressure (per side chock) (kN / chock)
Kpf : Adjustment gain a, b: Constant L: Subscript indicating control lock-on value The constants a and b in the calculation formula are the uniform linear pressure of the load in the roll axis direction, the plate width of the steel sheet, and the bender pressure. After calculating the roll deflection with various changes (per chock), it is assumed to be derived by calculating the appropriate bender pressure by organizing the plate crown amount at a certain position, for example, 25 mm from the edge of the steel plate. That's fine. The lock-on value of control is a value stored in the shape control device (DDC) 3 when rolling is stabilized at the initial stage of continuous rolling performed by connecting a series of steel plates.

以上説明したように本発明は、鋼板の規格・寸法毎に形状パラメータの目標範囲を実形状との関係に基づいて予め定めておき、前記鋼板の規格・寸法の変更点が調質圧延機を通過する際、すなわち前記制御の不感帯が調質圧延機を通過中に、鋼板形状の制御目標を当該変更点後の鋼板に応じた目標範囲に設定し、次いで調質圧延後の鋼板形状が目標範囲内となるように形状フィードバック制御を各ロールベンダーを組み合わせて行うとともに、ライン速度の加減速に伴う圧延荷重の荷重変動量に応じて荷重補正ベンダー圧を計算し、各ロールベンダーのベンダー圧に加えて、鋼板の形状制御を行う。   As described above, the present invention predetermines the target range of the shape parameter for each standard / dimension of the steel sheet based on the relationship with the actual shape, and the change in the standard / dimension of the steel sheet is a temper rolling mill. When passing, that is, while the control dead zone is passing through the temper rolling mill, the steel plate shape control target is set to a target range corresponding to the steel plate after the change point, and then the steel plate shape after temper rolling is the target The shape feedback control is performed in combination with each roll bender so that it is within the range, and the load correction bender pressure is calculated according to the load fluctuation amount of the rolling load accompanying the acceleration / deceleration of the line speed, and the bender pressure of each roll bender is calculated. In addition, the shape of the steel sheet is controlled.

したがって本発明によれば、鋼板の規格・寸法毎に予め形状パラメータの目標範囲を定めたので、鋼板の規格・寸法変更に際して迅速に形状制御できるとともに、荷重補正ベンダー圧を計算し、各ロールベンダーのベンダー圧に加えるようにしたから、形状フィードバック制御だけで行うよりも迅速に各ロールベンダーを操作することができ、荷重変動量に起因する形状の変化を補正することができる。   Therefore, according to the present invention, since the target range of the shape parameter is determined in advance for each standard / dimension of the steel plate, it is possible to quickly control the shape when changing the standard / dimension of the steel plate, calculate the load correction bender pressure, Therefore, each roll bender can be operated more quickly than when only the shape feedback control is performed, and the change in shape caused by the load fluctuation amount can be corrected.

また本発明の鋼板の形状制御では、形状制御の目標がある範囲を持っていることから、ベンダー圧が発散することを防止することができ、かつ目標形状に正確に制御することができる。またオペレータは、図6のモニタの画面、あるいはさらに非対称な形状パラメータΛ、Λを用いた鋼板の形状制御を実施している場合には図7のモニタの画面を監視し、鋼板の形状が目標範囲24内に収束していることを確認する。ただし、形状の許容範囲23を外れそうになった場合には、必要な手介を行うことも可能とされている。 Further, in the shape control of the steel sheet according to the present invention, since the shape control target has a certain range, it is possible to prevent the bender pressure from divergence and to accurately control the target shape. In addition, the operator monitors the monitor screen of FIG. 7 when performing the shape control of the steel plate using the monitor screen of FIG. 6 or further asymmetric shape parameters Λ 1 and Λ 3, and the shape of the steel plate Confirm that the value converges within the target range 24. However, if it is likely to deviate from the allowable range 23 of the shape, it is also possible to perform necessary care.

また本発明の鋼板の形状制御では、形状パラメータの目標範囲だけでなく前記鋼板の規格・寸法毎に許容される形状の許容範囲を設定し、形状検出器2で検出した鋼板形状のデータを形状制御装置(DDC)3から上位計算機5に送り、上位計算機5において、上記形状の許容範囲内か否かを判断して鋼板形状の合否判定を行うようにしている。この機能を利用することによって、形状検出器2で検出した鋼板形状のデータに基づいて形状厳格材などの形状の判定を厳密に行うことができるので好ましい。   In the shape control of the steel sheet according to the present invention, not only the target range of the shape parameter but also the allowable range of the shape allowed for each standard / dimension of the steel sheet is set, and the data of the steel plate shape detected by the shape detector 2 is formed. The information is sent from the control device (DDC) 3 to the host computer 5, and the host computer 5 determines whether or not the shape is within the allowable range and performs a pass / fail determination of the steel sheet shape. By utilizing this function, it is preferable because the shape of a shape-strict material can be determined strictly based on the data of the steel plate shape detected by the shape detector 2.

本発明の実施例を図9に示す。   An embodiment of the present invention is shown in FIG.

図9は、6重式の調質圧延機で鋼板を調質圧延した際の出側速度、圧延荷重、ワークロールと中間ロールのベンダー圧、形状パラメータΛ2とΛ4の時間的な推移を示したものである。なお、本実施例では、鋼板の形状制御に、鋼板の規格・寸法毎に前述のようにして予め定めた形状パラメータΛ2、Λ4を用いた。また、荷重補正ベンダー圧指令値の計算式の定数は、鋼板のエッジ部から25mmの位置での板クラウン量を整理して導出した。 Fig. 9 shows the temporal transition of the exit speed, rolling load, work roll and intermediate roll bender pressure, and shape parameters Λ 2 and Λ 4 when temper rolling the steel sheet with a 6-fold temper rolling mill. It is shown. In this embodiment, the shape parameters Λ 2 and Λ 4 previously determined as described above for each standard and dimension of the steel plate were used for shape control of the steel plate. In addition, the constant of the calculation formula for the load correction bender pressure command value was derived by organizing the plate crown amount at a position 25 mm from the edge of the steel plate.

本実施例では、鋼種・寸法の変更後に、別の作業の必要からオペレータが出側速度を変更しており、一時的な速度変動があるものの、形状フィードバック制御に加えて、ライン速度の加減速に伴う圧延荷重の変動に対して荷重補正ベンダー制御を併用していることから、ワークロールベンダー及び中間ロールベンダーに対してのオペレータによる手介は一切無く、鋼板の形状制御を行うことに成功している。   In this example, after changing the steel type and dimensions, the operator changes the exit speed due to the need for another work, and although there is a temporary speed fluctuation, in addition to the shape feedback control, acceleration / deceleration of the line speed Because the load correction bender control is used together with the rolling load fluctuations accompanying the rolling, there is no operator intervention for the work roll bender and the intermediate roll bender, and the shape control of the steel sheet has succeeded. ing.

その際、極低炭材から低炭材への規格・寸法の変更点が調質圧延機を通過するに際しては、形状の制御目標を、通板する低炭材について予め定めた形状パラメータの目標範囲Λ=−1.0〜−0.1、Λ=−0.2〜0.4、許容範囲Λ=−1.3〜0.2、Λ=−0.4〜0.6に設定を変更したので、ワークロールベンダー及び中間ロールベンダーが鋼板形状を低炭材の形状パラメータの目標範囲にすべく、動作しており、また低炭材を通板中にライン加減速があっても、Λ、Λは安定しており、形状は平坦かつ均一となっており、また形状は上記許容範囲内であり、合格範囲内であることがわかる。 At that time, when the change in specifications and dimensions from ultra-low carbon material to low carbon material passes through the temper rolling mill, the shape control target is the target of the shape parameter that is predetermined for the low carbon material to be passed through. Range Λ 2 = −1.0 to −0.1, Λ 4 = −0.2 to 0.4, allowable range Λ 2 = −1.3 to 0.2, Λ 4 = −0.4 to 0. Since the setting was changed to 6, the work roll bender and the intermediate roll bender are operating to bring the steel plate shape into the target range of the shape parameter of the low carbon material, and the line acceleration / deceleration is performed while the low carbon material is passing through the plate. Even so, it can be seen that Λ 2 and Λ 4 are stable, the shape is flat and uniform, and the shape is within the allowable range and within the acceptable range.

これに対して、図10に示す本発明を実施する前の調質圧延機における鋼板形状のタイムチャートから、本発明を実施する前には、ライン速度の加減速に伴う圧延荷重の変動によって鋼板形状が形状の許容範囲を外れる箇所が発生していることがわかる。そして鋼板形状が形状の許容範囲を外れた場合には、オペレータによる手介を実施して形状制御し、Λ、Λが許容範囲内となるようにした。 On the other hand, from the time chart of the steel plate shape in the temper rolling mill before carrying out the present invention shown in FIG. 10, before carrying out the present invention, the steel plate is subjected to fluctuations in rolling load accompanying acceleration / deceleration of the line speed. It can be seen that there are places where the shape deviates from the allowable range of the shape. When the steel plate shape deviated from the allowable range, the shape was controlled by the operator's assistance so that Λ 2 and Λ 4 were within the allowable range.

本発明を適用する調質圧延機の形状制御システムの概要を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the outline | summary of the shape control system of the temper rolling mill to which this invention is applied. 実際の鋼板形状と形状パラメータΛ2の関係を例示する図である。It is a figure which illustrates the relationship between an actual steel plate shape and shape parameter (LAMBDA) 2 . 実際の鋼板形状と形状パラメータΛ4の関係を例示する図である。It is a figure which illustrates the relationship between an actual steel plate shape and shape parameter (LAMBDA) 4 . 形状パラメータΛ2、Λ4を説明する図である。It is a figure explaining shape parameters Λ 2 and Λ 4 . 形状パラメータΛ、Λを説明する図である。It is a figure explaining shape parameters Λ 1 and Λ 3 . 対称制御を行う形状フィードバック制御のモニタ画面の模式図である。It is a schematic diagram of the monitor screen of shape feedback control which performs symmetrical control. 非対称制御を行う形状フィードバック制御のモニタ画面の模式図である。It is a schematic diagram of the monitor screen of shape feedback control which performs asymmetric control. 調質圧延機の6段のロールと圧下装置の配置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows arrangement | positioning of the six-stage roll of a temper rolling mill, and a reduction device. 本発明の形状制御方法を適用した実施例のタイムチャートである。It is a time chart of the Example which applied the shape control method of this invention. 本発明を適用する前の鋼板形状のタイムチャートである。It is a time chart of the steel plate shape before applying this invention.

符号の説明Explanation of symbols

A 変更点
1 鋼板
2 形状検出器
3 形状制御装置(DDC)
4 プロセス計算機(P/C)
5 上位計算機(O/C)
10 調質圧延機
11 バックアップロール(BUR)
12 中間ロール(IMR)
13 ワークロール(WR)
14 ミル圧下装置
15 中間ロールベンダー(IMRベンダー)
16 ワークロールベンダー(WRベンダー)
21 点
22 軌跡
23 形状の許容範囲
24 形状の目標範囲
A Change 1 Steel plate 2 Shape detector 3 Shape control device (DDC)
4 Process computer (P / C)
5 Host computer (O / C)
10 Temper rolling mill
11 Backup roll (BUR)
12 Intermediate roll (IMR)
13 Work roll (WR)
14 mil reduction device
15 Intermediate roll vendor (IMR vendor)
16 Workroll vendor (WR vendor)
21 points
22 locus
23 Shape tolerance
24 Target range of shape

Claims (3)

ワークロールとバックアップロール間に中間ロールを配置した6重式圧延機により、連続焼鈍後の鋼板の調質圧延を行う際にワークロールベンダーと中間ロールベンダーを用いて鋼板の形状制御を行う調質圧延機における形状制御方法であって、前記鋼板の規格・寸法毎に形状パラメータの目標範囲を実形状との関係に基づいて予め定めておき、前記鋼板の規格・寸法の変更点が調質圧延機を通過する際に、鋼板形状の制御目標を当該変更点後の鋼板に応じた形状パラメータの目標範囲に設定し、次いで調質圧延後の鋼板形状が該目標範囲内となるように形状フィードバック制御を各ロールベンダーを組み合わせて行うとともに、ライン速度の加減速に伴う圧延荷重の荷重変動量に応じて荷重補正ベンダー圧を計算し、該荷重補正ベンダー圧を各ロールベンダーのベンダー圧に加えて鋼板の形状制御を行い、前記形状制御にて前記鋼板形状を4次式関数で近似し、近似した4次式関数の2次、4次の係数で以下のように定義した対称成分を表す形状パラメータΛ 、Λ を用い、あるいはさらに1次、3次の係数で定義した非対称成分を表す形状パラメータΛ 、Λ を用いることを特徴とする調質圧延機における形状制御方法。
Λ =λ +λ 、Λ 4 =(1/2)・λ +(1/4)λ
Λ =λ +λ 、Λ =(1/√3)・λ +(1/3√3)・λ
ただし、λ 、λ 、λ 、λ は、鋼板形状yとして伸び率を取り、幅方向には板幅で無次元化した座標x(−1≦x≦1)を取って、次の4次式関数で近似した場合の係数
y=λ +λ ・x +λ ・x +λ ・x +λ ・x
Tempering that controls the shape of a steel sheet using a work roll bender and an intermediate roll bender when performing temper rolling of a steel sheet after continuous annealing using a 6-fold rolling mill in which an intermediate roll is placed between a work roll and a backup roll. A shape control method in a rolling mill, wherein a target range of a shape parameter is predetermined based on a relationship with an actual shape for each standard / dimension of the steel sheet, and the change in the standard / dimension of the steel sheet is temper rolling When passing through the machine, set the steel plate shape control target to the target range of the shape parameter according to the steel plate after the change point, and then shape feedback so that the steel plate shape after temper rolling is within the target range Control is performed in combination with each roll bender, and the load correction bender pressure is calculated according to the load fluctuation amount of the rolling load accompanying acceleration / deceleration of the line speed. Perform shape control of the steel sheet in addition to the vendor pressure of each roll bender, approximated by quartic function the steel sheet shape on the shape control, secondary quartic function that approximates, in the following fourth order coefficient shape parameter lambda 2 representing the defined symmetric element to, using a lambda 4, or even primary, shape parameter lambda 1 that represents the asymmetric component as defined by a cubic coefficient, tone and characterized in that a lambda 3 protein Shape control method in a rolling mill.
Λ 2 = λ 2 + λ 4 , Λ 4 = (1/2) · λ 2 + (1/4) λ 4
Λ 1 = λ 1 + λ 3 , Λ 3 = (1 / √3) · λ 1 + (1 / 3√3) · λ 3
However, λ 1 , λ 2 , λ 3 , λ 4 takes the elongation rate as the steel plate shape y, and takes the coordinate x (−1 ≦ x ≦ 1) made dimensionless by the plate width in the width direction. Coefficient when approximated by a quartic function
y = λ 0 + λ 1 · x 1 + λ 2 · x 2 + λ 3 · x 3 + λ 4 · x 4
前記鋼板形状の制御目標を以下に示す重み付き形状δ2、δ3あるいはさらにδ1として、鋼板の形状制御を行うことを特徴とする請求項1に記載の調質圧延機における形状制御方法。
δ1=ΔΛ +α・ΔΛ
ΔΛ =Λ −Λ 、ΔΛ =Λ −Λ
ただしΛ 、Λ :形状パラメータΛ 、Λ の目標値範囲、0≦α≦1
δ2=ΔΛ 2 +β・ΔΛ 4
δ3=ΔΛ 2 −γ・ΔΛ 4
ΔΛ =Λ −Λ 、ΔΛ =Λ −Λ
ただしΛ 、Λ :形状パラメータΛ 、Λ の目標値範囲、0≦β≦1、
0≦γ≦1
  Steel plate shapeThe control target is set to the weighted shape δ2, δ3 or δ1 as shown below.The shape control method in the temper rolling mill according to claim 1, wherein shape control of the steel sheet is performed.
          δ1 = ΔΛ 1 + Α ・ ΔΛ 3
          ΔΛ 1 = Λ 1 −Λ 1 * , ΔΛ 3 = Λ 3 −Λ 3 *
Where Λ 1 * , Λ 3 * : Shape parameter Λ 1 , Λ 3 Target value range, 0 ≦ α ≦ 1
δ2 = ΔΛ 2 + Β ・ ΔΛ Four
δ3 = ΔΛ 2 -Γ ・ ΔΛ Four
          ΔΛ 2 = Λ 2 −Λ 2 * , ΔΛ 4 = Λ 4 −Λ 4 *
Where Λ 2 * , Λ 4 * : Shape parameter Λ 2 , Λ 4 Target value range, 0 ≦ β ≦ 1,
0 ≦ γ ≦ 1
前記形状パラメータの目標範囲を設定する際に、形状パラメータの許容範囲も設定し、前記調質圧延機の出側に設置した形状検出器で検出した鋼板形状のデータに基づいて鋼板形状の合否判定を行うことを特徴とする請求項1または2に記載の調質圧延機における形状制御方法 When setting the target range of the shape parameter, set the allowable range of the shape parameter, and pass / fail judgment of the steel plate shape based on the steel plate shape data detected by the shape detector installed on the exit side of the temper rolling mill The shape control method in the temper rolling mill according to claim 1, wherein the shape control method is performed .
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