JP5012519B2 - 厚板圧延方法、および厚板圧延のパススケジュール計画システム - Google Patents
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Description
ここで、本明細書においては、厚板圧延に際し、被圧延材、すなわち、例えば鋼材が、圧延機に進入してから圧延機を抜けるまでの1回の工程を1パスと称する。特に、圧下をかけて圧延を実施するパスのことを圧延パスと称する。また、圧下をかけずに圧延ローラを開放したまま圧延機を通すパスを空パスと称する。
同様な技術としては、特許文献2に記載の技術もある。
また、特許文献2の技術では、別途、目標板厚にするパススケジュールとは別に、反り修正のためのパスを追加する必要がある。
また、上記いずれの従来技術も、可逆式圧延機による圧延よりも後工程のためだけに、反りの修正を行うものである。
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、可逆式圧延機による圧延の能率を落とすことなく、当該圧延の際における板反りによる不具合を抑えることが可能な厚板圧延方法、および厚板圧延のパススケジュール計画システムを提供することを課題としている。
上記複数パスの少なくとも1パスを、板の反りを抑制するための軽圧下(圧下率が0.3%以上5%以下の圧下)での圧延である反り抑止用のパスとなるように、上記パススケジュールの計画を設定、上記目標板厚とするパススケジュールの計画に、圧下を行わない空パスが存在すると判定すると、その空パスを上記反り抑止用のパスに設定することを特徴とするものである。
上記冷却装置による温度調整よりも後段に位置するパスのいずれかに、上記反り抑止用のパスを設定することを特徴とするものである。
上記パススケジュール設定手段で算出した各パスの圧下率に基づき、圧下を行わない空パスが存在すると判定すると、その空パスの圧下率を、板の反りを抑制するための軽圧下率(0.3%以上5%以下の圧下率)となるように設定変更する第1設定変更手段を、備えることを特徴とするものである。
上記パススケジュール設定手段で算出した各パスの圧下率に基づき、圧下を行わない空パスが存在しないと判定すると、上記複数パスのうちの一つのパスの圧下率を、板の反りを抑制するための軽圧下率(0.3%以上5%以下の圧下率)に設定変更する第2設定変更手段と、
上記軽圧下率に設定変更したパス以外の残りのパスで目標板厚となるように、その残りの各パスでの圧下率をそれぞれ再算出する第2パススケジュール設定手段とを備えることを特徴とするものである。
また、請求項2又は請求項5に係る発明によれば、圧延スケジュールのパス数を増加することなく、反り抑止のための圧延を、予め圧延の計画に反映させることが出来る。
また、請求項3に係る発明によれば、反りが発生し易いと推定される冷却後のパスを反り抑止のための圧延とすることが出来る。
図1は、本実施形態に係る圧延設備を示す概要構成図である。
(構成)
まず構成について説明する。
符号1は可逆式圧延機を示す。可逆式圧延機1は、上下のワークロール2と上下のバックアップロール3とを備える。また、符号4は開度変更機構であって、その開度変更機構4によって上下のワークロール2間の開度量が調整されることで、圧下量、つまり所定の圧下率に設定される。上記開度変更機構4は、コントローラ5からの開度指令によって、各パスでの開度を設定変更する。
また、上記可逆式圧延機1の1パス目の出側(図1における右側)に冷却装置7を備える。冷却装置7は、例えば水冷装置からなる。その冷却装置7は、コントローラ5からの指令によって、厚板である被圧延材10を冷却して板温度を調整する。
コントローラ5は、図2に示すように、パススケジュール設定手段5A、設定変更手段5B、及びスケジュール制御手段5Cを備える。
ここで、上記冷却装置7は、第1パスによる圧延後に作動する。冷却装置7は、以降の圧延中における板温度が特定の温度域に収まるように、必要に応じて板を冷却する。
設定変更手段5Bは、パススケジュール設定手段5Aによる各パスでの圧下率の設定が終了すると作動する。
まず、パス数や各パスでの圧下率から、圧下を行わない空パスが存在するか否かを判定する(ステップS10)。
ここで、本実施形態では、左側から第1パスの圧延が行われ、圧延完了後は右側に板を搬送して次工程に送る構成であるので、奇数パスで圧延が行われる。従って、設定する圧延パス数が偶数であれば、通常、空パスが存在する。なお、一般に、空パスは、冷却装置7による板の温度調整が行われた直後のパスに設定されることが多い。
スケジュール制御手段5Cは、上記のようにして予め設定したパススケジュールの計画に基づき、各パスでの圧下率が、計画した圧下率となるように、上記開度変更機構4に指令を出力する。なお、ロードセル6による荷重検出値に基づき、各パスにおける圧下率に応じた開度をフィードバックにて調整する。
ここで、ステップS10,ステップS20が第1設定変更手段を構成する。ステップS10、ステップS30が第2設定変更手段を構成する。ステップS40が第2パススケジュール設定手段を構成する。
設定パス数が9パスのパススケジュールで圧延操業を計画したとする。
この場合の例では、例えば、第1パスの出側において冷却装置7で板の冷却が行われて、目標の板温度に調整するように計画する。また、パススケジュール設定手段5Aが、圧延条件に基づき、第2パスについて圧下を行わない空パスに設定すると共に、第1パス及び第3〜第9パスでの圧延で最終の目標板厚とするための、各パスでの圧下率を算出して設定する。
さらに、設定変更手段5Bが、上記第2パスが空パスであることから第2パスの圧下率を軽圧下率に設定変更する。
以上によって、反り抑止のための圧延が、予め圧延スケジュールの計画に反映される。
そして、左から右に向けて第1パスの圧延が行われると、圧延機の右側で一旦圧延が中断され、冷却装置7で冷却処理が行われて、板温度の温度調整が行われる(図4(a)参照)。
ここで、第1パスで圧延された場合に、圧延の噛み込み端である先端(右の先端)が反り易い。特に冷却によって反りが大きくなる可能性がある。
これに対し、予めの計画で、通常は空パス(ワークロール2に被圧延材10を接触させない状態で搬送するパス)となる第2パスで、反り抑止のための軽圧下が行われることで(図4(b)参照)、上記反りが軽減もしくは無くなる。
その後、第4〜第9パスまで計画に沿った圧下率で圧下し、第9パスでの圧下が終了すると、後工程に搬送される(図4(d)参照)。
ここで、上記構成において、空パスとするパス位置が、反りが大きくなると推測される直後のパスとなるように調整すると良い。
また、上記動作例では、パススケジュール内に空パスが存在する場合であるが、空パスが無いと判定した場合には、例えば冷却処理の直後の第2パスを反り抑止のための軽圧下とし、その他の残りのパスで目標板厚となるように各パスでの圧下率を再算出する。
これによって、パス数を増加させることなく、反りの軽減を行うことが出来る。
反り抑止のための圧延を、予め圧延の計画に反映させることによって、圧延能率が向上する。例えば、計画した圧延工程とは別に反り修正のための圧延を追加することが不要となる。また、反り修正のために圧延操業を途中で止めることが不要となる、つまり圧延のための自動制御を途中で停止させる必要がなくなる。
特に、冷却処理よりも後段のパスに反り抑止のためのパスを設定することで、反りが発生し易いと推定される冷却後のパスを、反り抑止のための圧延とすることが出来る。
また、空パスが計画中に存在すれば、その空パスを反り修正のための圧延に予め設定する。この結果、圧延スケジュールのパス数を増加することなく、且つ簡易に、反り抑止のための圧延を、予め圧延の計画に反映させることが出来る。また、反り抑止のための圧延を実施しても、他のパスの圧下率について再算出する必要がない。
また、空パスが計画に無い場合でも、圧延スケジュールのパス数を増加することなく、反り抑止のための圧延を、予め圧延の計画に反映させることが出来る。
上記実施形態では、先に通常通り各パスでの圧下率を設定してから、反り抑止のための圧延を計画に反映する場合で説明している。これに代えて、予め所定のパス、例えば冷却して温度調整を実施した直後のパスを、先に反り抑止のためのパスとして、確保しておき、その他のパスについて、通常通り、目標板厚に圧延するための圧下率を算出して、圧延の計画を算出しても良い。
ただし、特段の事情がある場合には、当初のパススケジュールの設定が設備能力限界に近く、パス数を1つ減らすと、再計算された各パス圧下率が設備能力を超えるものとなる可能性が否定できない。
2 ワークロール
3 バックアップロール
4 開度変更機構
5 コントローラ
5A パススケジュール設定手段
5B 設定変更手段
5C スケジュール制御手段
6 ロードセル
7 冷却装置
8 記憶部
10 被圧延材(厚板)
Claims (5)
- 可逆式圧延機によって、複数パスだけ厚板を圧延することで目標板厚となるように、予め各パスでの圧下率をパススケジュールとして計画し、その計画に沿って各パスで圧延を行う厚板圧延方法において、
上記複数パスの少なくとも1パスを、板の反りを抑制するための軽圧下(圧下率が0.3%以上5%以下の圧下)での圧延である反り抑止用のパスとなるように、上記パススケジュールの計画を設定し、
上記目標板厚とするパススケジュールの計画に、圧下を行わない空パスが存在すると判定すると、その空パスを上記反り抑止用のパスに設定することを特徴とする厚板圧延方法。 - 上記目標板厚とするパススケジュールの計画に、圧下を行わない空パスが存在しないと判定すると、上記複数のパスの一つを上記反り抑止用のパスに設定変更し、残りのパスでの圧下によって目標板厚となるように当該残りのパスでの圧下率を再設定することを特徴とする請求項1に記載した厚板圧延方法。
- 上記可逆式圧延機の入側若しくは出側の少なくとも一方に板温調整用の冷却装置を備え、その冷却装置による冷却で板の温度調整を行う厚板圧延方法において、
上記冷却装置による温度調整よりも後段に位置するパスのいずれかに、上記反り抑止用のパスを設定することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載した厚板圧延方法。 - 可逆式圧延機によって、設定した複数パスだけ厚板を圧延することで目標板厚となるように、予め各パスでの圧下率をそれぞれ算出するパススケジュール設定手段を備える厚板圧延のパススケジュール計画システムにおいて、
上記パススケジュール設定手段で算出した各パスの圧下率に基づき、圧下を行わない空パスが存在すると判定すると、その空パスの圧下率を、板の反りを抑制するための軽圧下率(0.3%以上5%以下の圧下率)となるように設定変更する第1設定変更手段を、備えることを特徴とする厚板圧延のパススケジュール計画システム。 - 可逆式圧延機によって、設定した複数パスだけ厚板を圧延することで目標板厚となるように、予め各パスでの圧下率をそれぞれ算出するパススケジュール設定手段を備える厚板圧延のパススケジュール計画システムにおいて、
上記パススケジュール設定手段で算出した各パスの圧下率に基づき、圧下を行わない空パスが存在しないと判定すると、上記複数パスのうちの一つのパスの圧下率を、板の反りを抑制するための軽圧下率(0.3%以上5%以下の圧下率)に設定変更する第2設定変更手段と、
上記軽圧下率に設定変更したパス以外の残りのパスで目標板厚となるように、その残りの各パスでの圧下率をそれぞれ再算出する第2パススケジュール設定手段とを備えることを特徴とする請求項4に記載した厚板圧延のパススケジュール計画システム。
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