JP5163485B2 - Work roll roll crown prediction calculation method - Google Patents

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本発明は、熱間連続仕上圧延機列におけるロール摩耗が少ないワークロール,すなわちハイスロールのロールクラウンを予測計算方法で、特に、ワークロールロール組み換え後にロール研削なしで、再び仕上圧延機に組み込み使用する場合のロールクラウンの予測計算方法に関する。   The present invention is a predictive calculation method for work rolls with low roll wear in hot continuous finish rolling mills, that is, roll crowns of high-speed rolls. The present invention relates to a roll crown prediction calculation method.

近年、圧延材の板幅方向板厚分布である板クラウンの要求精度そのものの厳格化や難製材に位置づけられているハイテン系の通板安定化に伴う板形状精度の向上が重要になってきている。   In recent years, it has become important to improve the plate shape accuracy along with the strictness of the required accuracy of the plate crown, which is the thickness distribution in the plate width direction of the rolled material, and the stabilization of the high-tensile plate that is positioned as a difficult-to-produce material. Yes.

ところで、圧延材の板クラウンおよび板形状を計算機制御によって、圧延後の目標板クラウンおよび板形状を達成するためには、圧延条件が与えられた時点で、先ず、その圧延で生じる板クラウンおよび板形状を実用的精度で表現するモデル、すなわち板クラウン形状予測モデルが必要となる。このモデルは、圧延現象を表現する物理モデルとして、たとえば、特許文献1で開示されている『圧延制御方法』が知られている。この方法では、ロール変形を代表するパラメータとして、圧延材とワークロールとの間の幅方向荷重分布が一様である場合に実現される板クラウン定義点位置での板クラウンをメカニカル板クラウンCとして定義している。圧延条件によって計算されるメカニカル板クラウンCは、ミル形式によって異なるが、たとえば、次式(1)のように計算されることが知られている。
ここで、Pは圧延荷重、Fはワークロールベンディング力、Coはロールクラウンの影響項、AP、AFはミル形式、ミルディメンジョン、圧延材板幅などの圧延条件の関数として求められるモデル係数である。
By the way, in order to achieve the target plate crown and plate shape after rolling by computer control of the plate crown and plate shape of the rolled material, at the time when rolling conditions are given, first, the plate crown and plate generated by the rolling A model that expresses the shape with practical accuracy, that is, a plate crown shape prediction model is required. As this model, for example, a “rolling control method” disclosed in Patent Document 1 is known as a physical model expressing a rolling phenomenon. In this method, as a representative parameter of roll deformation, a plate crown at a plate crown definition point position realized when the load distribution in the width direction between the rolled material and the work roll is uniform is defined as a mechanical plate crown C. Defined. The mechanical plate crown C calculated depending on the rolling conditions varies depending on the mill type, but is known to be calculated as in the following equation (1), for example.
Here, P is a rolling load, F is a work roll bending force, Co is an influence term of a roll crown, A P and A F are model coefficients obtained as a function of rolling conditions such as a mill type, a mill dimension, and a rolled sheet width. It is.

このメカニカル板クラウンCは、圧延機の変形特性のみで決まる変形量であるが、実圧延での幅方向荷重分布は入側板クラウンや圧延材の幅方向メタルフローなどに起因する材料変形特性によって様々に変化することから、熱間圧延機列の各圧延スタンド出側板クラウンCは、メカニカル板クラウンには一致せず、一般的に次式(2)で表される。
ここで、ηはクラウン比率遺伝係数、rは圧下率、CHは入側板クラウン,iは熱間圧延機列の上流からのスタンド数である。このとき、クラウン比率遺伝係数ηは、入側のクラウン比率変化が出側のそれに及ぼす影響係数として表され、板厚、板幅、ロール直径の関数で表現されている。また、各圧延スタンドにおける板形状Δεは、次式(3)で表されている。
ここで、ξは形状変化係数,H,hは入出側板厚である。このとき、形状変化係数ξはクラウン比率変化と板形状との関係を表現するための影響係数であり、板厚、板幅、ロール直径の関数で表現されている。上述した従来技術からも分かるように、板クラウンおよび板形状の高精度化にはロールクラウンが大きく影響することになる。
This mechanical plate crown C is a deformation amount determined only by the deformation characteristics of the rolling mill, but the width direction load distribution in actual rolling varies depending on the material deformation characteristics caused by the inlet side plate crown and the width direction metal flow of the rolled material. since changes, each rolling stand delivery side crown C h for a hot rolling mill train, does not match the mechanical strip crown is generally expressed by the following equation (2).
Here, η is the crown ratio genetic coefficient, r is the rolling reduction, C H is the inlet plate crown, and i is the number of stands from the upstream side of the hot rolling mill row. At this time, the crown ratio genetic coefficient η is expressed as an influence coefficient that the change in the crown ratio on the input side exerts on the output side, and is expressed as a function of the plate thickness, the plate width, and the roll diameter. Moreover, plate shape (DELTA) epsilon in each rolling stand is represented by following Formula (3).
Here, ξ is a shape change coefficient, and H and h are input / output side plate thicknesses. At this time, the shape change coefficient ξ is an influence coefficient for expressing the relationship between the crown ratio change and the plate shape, and is expressed as a function of the plate thickness, the plate width, and the roll diameter. As can be seen from the above-described prior art, the roll crown greatly affects the accuracy of the plate crown and the plate shape.

一方、例えば、非特許文献2に記載されているように、ロール摩耗の少ないハイスロールが熱間圧延機列の圧延スタンドにワークロールとして使用されている。ワークロールは圧延操業中に圧延材との接触により、圧延材から熱を吸収し熱膨張(以降サーマルクラウンと称す)すること,および摩耗することが知られている。サーマルクラウンを計算する方法として、例えば、特許文献2、非特許文献1に記載の予測モデルが知られている。この予測モデルは、熱間圧延において異なる物性値を有する2層、すなわち芯材と外層材とで構成されたワークロールのロール内温度分布を圧延操業中に計算する際に、ロール半径方向温度分布の多項式で表現し、ワークロール内温度分布を算出して、ワークロールサーマルクラウンを計算する方法である。また、ロール摩耗に関しては、たとえば、一般的に用いられる式として次式(4)をスタンド毎に現状操業データを用いてチューニングした式を用いて使用されている。
ここで、WWRはワークロール摩耗量,pは線荷重(圧延荷重/板幅),Dwrはワークロール直径,Lは圧延長,α:チューニング定数である。このとき、チューニング定数αは実操業データと実際の摩耗量からロール種別、スタンド毎に決められている。
On the other hand, for example, as described in Non-Patent Document 2, a high-speed roll with little roll wear is used as a work roll in a rolling stand of a hot rolling mill row. It has been known that a work roll absorbs heat from a rolled material by thermal contact (hereinafter referred to as a thermal crown) and wears due to contact with the rolled material during a rolling operation. As a method for calculating the thermal crown, for example, prediction models described in Patent Document 2 and Non-Patent Document 1 are known. This predictive model calculates the temperature distribution in the radial direction of the roll when calculating the temperature distribution in the roll of a work roll composed of two layers having different physical properties in hot rolling, that is, a core material and an outer layer material, during the rolling operation. The work roll thermal crown is calculated by calculating the temperature distribution in the work roll. Regarding roll wear, for example, the following equation (4) is used as a commonly used equation, which is tuned using current operation data for each stand.
Here, W WR is a work roll wear amount, p is a line load (rolling load / sheet width), D wr is a work roll diameter, L is a rolling length, and α is a tuning constant. At this time, the tuning constant α is determined for each roll type and stand from the actual operation data and the actual wear amount.

また、圧延操業を開始する時点で、ワークロールを所望のクラウン(以降イニシャルクラウンと称す)に研削して、熱間圧延機列の各圧延スタンドに組み込み使用することになる。ここで、一般的には、ワークロールを十分に冷却し、サーマルクラウンが無くなった状態で、ロール摩耗部分を考慮して、所望のイニシャルクラウンに研削される。また、ロール摩耗の大きいワークロールに対して、例えば、特許文献3および特許文献4に記載されている温間研削によるイニシャルクラウンの研削方法が開示されている。これは、生産性の観点から十分にロール冷却が行われない状態で、ロール研削を実施し、ロール組み換え時点および研削時点からのサーマルクラウンの減少量を計算し、研削量と合わせてイニシャルクラウンとして適用する方法が知られている。   Further, at the time of starting the rolling operation, the work roll is ground to a desired crown (hereinafter referred to as an initial crown), and incorporated into each rolling stand of the hot rolling mill row. Here, in general, the work roll is sufficiently cooled and ground to a desired initial crown in consideration of the roll wear portion in a state where the thermal crown is eliminated. Further, for work rolls with large roll wear, for example, a method for grinding an initial crown by warm grinding described in Patent Document 3 and Patent Document 4 is disclosed. This is because roll rolling is performed in a state where roll cooling is not performed sufficiently from the viewpoint of productivity, and the amount of thermal crown reduction from the time of roll recombination and grinding is calculated and combined with the amount of grinding as the initial crown. The method of applying is known.

特開昭59-130614号公報JP 59-130614 特開平7-80517号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-80517 特開平6-328347号公報JP-A-6-328347 特開平8-43039号公報JP-A-8-43039 P652-657,”The 7th International Conference onSteel Rolling ’98,ISIJ”P652-657, "The 7th International Conference onSteel Rolling '98, ISIJ" P76-83,ホットストリップ圧延へのハイスロール適用技術の開発,1995,新日鉄技報告P76-83, Development of high-sroll application technology for hot strip rolling, 1995, Nippon Steel Engineering Report

ワークロールの組み換え作業は、次に前記ワークロールを使用する単位に応じて、ロールクラウンの設定(イニシャルクラウンの設定)が行われる。このとき、一般的には、ワークロールを十分に冷却し、サーマルクラウン(熱膨張量)が無く、かつワークロールが摩耗クラウンのみになった状態で、ワークロールクラウンを測定し、所望のイニシャルクラウンになるようにワークロール軸方向の研削量が決定される。前記のようにロール研削作業が行われた場合、ワークロールを圧延機に組み込んだ時点でのイニシャルクラウンは、ほぼ設定誤差無く与えられ、圧延操業開始時のイニシャルクラウンが確定しているため、圧延操業開始から所望の板クラウンおよび形状を得ることができた。   In the work roll recombination operation, a roll crown is set (initial crown is set) according to a unit in which the work roll is used next. At this time, in general, the work roll is sufficiently cooled, the thermal roll (the amount of thermal expansion) is not present, and the work roll is measured with the wear roll only, and the desired initial crown is measured. The amount of grinding in the work roll axial direction is determined so that When the roll grinding operation is performed as described above, the initial crown at the time when the work roll is incorporated into the rolling mill is given with almost no setting error, and the initial crown at the start of the rolling operation is fixed. The desired plate crown and shape could be obtained from the start of operation.

近年、ロール摩耗の極端に少ないハイスロールが熱間圧延機列の圧延スタンドのワークロールとして使用されている。ロール摩耗が極端に少ないことから、生産性、ロール研削時間の削減や保有ロール本数の削減の観点から、圧延スケジュール単位終了後にワークロールの組み替え、そのワークロールにキズや欠陥がなければ、早ければ、当該圧延スケジュール単位の次の単位で使用する操業が行われている(以降,上記ロールを再使用ロールと称す)。この圧延操業形態は、ロール摩耗が極端に少ないため、ロール軸方向に大きな段差が生じない。そのため、その段差による異常圧延形状の発生(局部伸び)や板クラウンに段差が生じることがないことから、操業形態として取り入れられてきた。さらに、このような再使用を同じロールで2回以上実施する操業も行われている。   In recent years, high-speed rolls with extremely low roll wear have been used as work rolls for rolling stands in hot rolling mill rows. Because roll wear is extremely low, from the viewpoint of productivity, reduction of roll grinding time and reduction of the number of rolls held, the work rolls can be reassembled after the end of the rolling schedule unit, and if there are no scratches or defects in the work rolls The operation used in the next unit of the rolling schedule unit is performed (hereinafter, the roll is referred to as a reuse roll). In this rolling operation mode, roll wear is extremely small, so that no large step is generated in the roll axis direction. For this reason, it has been adopted as an operation form because there is no occurrence of abnormal rolling shape due to the step (local elongation) and no step on the plate crown. Furthermore, the operation which implements such reuse in the same roll twice or more is also performed.

上述した圧延操業を実施した場合、ワークロールが十分に冷却されていないことから、サーマルクラウンが付加された状態で圧延機に組み込まれることになる。さらに、ロール摩耗の極端に少ないハイスロールを使用したとしても、そのロールを研削しないで、2回以上使用する場合もあることから、ロール摩耗に関してもロールクラウンへの影響を無視することができない。すなわち、再使用ロールを適用して圧延操業を行う場合、圧延機に組み込まれたワークロールのイニシャルクラウンは正確には予測不可能であった。   When the rolling operation described above is carried out, the work roll is not sufficiently cooled, so that it is incorporated into the rolling mill with a thermal crown added thereto. Furthermore, even if a high-speed roll with extremely low roll wear is used, the roll may not be ground and may be used twice or more, so the influence on the roll crown cannot be ignored regarding roll wear. That is, when the rolling operation is performed by applying the reuse roll, the initial crown of the work roll incorporated in the rolling mill cannot be accurately predicted.

現状、上述した圧延操業を実施した場合でも、圧延操業開始時のイニシャルクラウンは、当初研削したクラウン(ワークロールが十分に冷却された時点における研削クラウン)を適用して、板クラウンおよび板形状の計算を行い、圧延操業を行っていることから、所望の板クラウンを得られないばかりでなく、板形状起因の圧延トラブルを引き起すという問題があった。 At present, even when the rolling operation described above is carried out, the initial crown at the start of the rolling operation is applied to the initially ground crown (the ground crown when the work roll is sufficiently cooled), so that the plate crown and the plate shape Since the calculation was performed and the rolling operation was performed, there was a problem that not only a desired plate crown could not be obtained but also a rolling trouble due to the plate shape was caused.

そこで、本発明では、上述した従来技術の問題点を解決し、板クラウン精度を確保しつつ、圧延トラブルのない圧延操業を実施するためのワークロールのロールクラウン予測計算方法を提供することを目標とする。   Accordingly, the present invention aims to solve the above-mentioned problems of the prior art and to provide a roll crown prediction calculation method for a work roll for carrying out a rolling operation without rolling trouble while ensuring plate crown accuracy. And

上記目的を達成するため、本発明は以下の構成を要旨とする。
(1)熱間連続仕上圧延機列におけるロール摩耗が少ないワークロールのロールクラウン予測計算方法において、ワークロールのロール組み換え後にロール研削なしで、再び仕上圧延機に組み込み使用する場合、ワークロール1本毎にロール組み換え直後からの次の圧延操業開始までの冷却履歴および経過時間をデータとして保存し、その保存データを用いて、次の圧延操業開始時点でのワークロール内温度および熱膨張量の軸方向分布を計算し、ついで、ワークロール組み換え前までの圧延作業によるワークロール摩耗量の軸方向分布の計算値を加えてワークロールクラウンを予測することを特徴とするワークロールのロールクラウン予測計算方法である。
(2)前記ロール組み換えを少なくとも2回以上実施し、次の圧延作業を開始する時点でのワークロールのロールクラウンを予測することを特徴とする前記(1)記載のワークロールのロールクラウン予測計算方法である。
(3)前記ロール摩耗が少ないワークロールをハイスロールとすることを特徴とする前記(1)または(2)記載のワークロールのロールクラウン予測計算方法である。
In order to achieve the above object, the gist of the present invention is as follows.
(1) In the roll crown prediction calculation method for a work roll with less roll wear in a hot continuous finish rolling mill row, when the work roll is reassembled and used again in the finishing mill without roll grinding after roll recombination, one work roll is used. Each time, the cooling history and elapsed time from immediately after roll recombination until the start of the next rolling operation is stored as data, and the axis of the work roll internal temperature and thermal expansion amount at the time of starting the next rolling operation using the stored data. A roll crown prediction calculation method for a work roll characterized by calculating a direction distribution, and then predicting the work roll crown by adding a calculated value of the axial distribution of the work roll wear amount due to the rolling work before the work roll recombination. It is.
(2) The roll crown prediction calculation of the work roll according to (1), wherein the roll crown of the work roll at the time when the roll recombination is performed at least twice and the next rolling operation is started is predicted. Is the method.
(3) The work roll roll crown prediction calculation method according to (1) or (2), wherein the work roll with less roll wear is a high-speed roll.

本発明による場合、ワークロール1本毎にロール組み換え直後からの次のワークロール組み込みまでの冷却履歴および経過時間に基づいて、ワークロール熱膨張量の軸方向分布を計算し、前記ワークロール熱膨張量の軸方向分布をイニシャルクラウンとしていることから、圧延作業における板クラウン精度を確保し、かつ圧延トラブル(絞り、半成など)のない操業を実施することができる。   According to the present invention, for each work roll, the axial distribution of the work roll thermal expansion amount is calculated based on the cooling history and elapsed time from immediately after roll recombination until the next work roll incorporation, and the work roll thermal expansion is calculated. Since the axial distribution of the quantity is the initial crown, it is possible to ensure the plate crown accuracy in the rolling operation and to carry out operations without rolling trouble (drawing, semi-finishing, etc.).

また、圧延操業において、次回のワークロール組み換えは、再使用ロールの適用を予定していなかったが、通板トラブルが発生し、ワークロール組み換えが急遽必要となる場合がある。このような場合、ロール研削が間に合わなければ、圧延操業を中断することもある。本発明を採用した場合、再使用となるすべてのワークロール(例えば,すべてのハイスロール)を対象としているため、上記のようなトラブルが発生した場合でも、保存データから、適切なロールを選び出し、ワークロールのロールクラウン予測計算を行えば、生産性への悪影響を最小にすることができる。 In the rolling operation, the next work roll recombination was not scheduled to be applied to the reuse roll, but there was a case where a plate passing trouble occurred and the work roll recombination was required suddenly. In such a case, if the roll grinding is not in time, the rolling operation may be interrupted. When adopting the present invention, all work rolls to be reused (for example, all high-speed rolls) are targeted, so even if the above trouble occurs, an appropriate roll is selected from the stored data, If the roll crown prediction calculation of the work roll is performed, adverse effects on productivity can be minimized.

以降、発明者らが本発明に至った経緯について説明する。   Hereinafter, the background of the inventors to the present invention will be described.

熱間連続仕上圧延機列において、ロール摩耗の少ないハイスロールを使用した圧延操業を実施している。ワークロール組み換え後に当該圧延単位で広幅(1800mm)圧延を実施中にF4スタンドにおいて圧延トラブル(絞り)が発生し、当該スタンドのワークロール組み換えを実施した。この際、前圧延単位で使用したハイスロールにキズや欠陥をないことを確認後、当該圧延機に再度組み込み圧延操業を開始した。圧延1本目において、F4スタンド出側で大きな中伸形状が発生し、F5スタンドに噛み込まず重大トラブルを発生させた。 Rolling operations using high-speed rolls with little roll wear are carried out in the hot continuous finish rolling mills. A rolling trouble (drawing) occurred in the F4 stand during wide (1800 mm) rolling in the rolling unit after work roll recombination, and work roll recombination of the stand was performed. At this time, after confirming that the high-speed roll used in the previous rolling unit had no scratches or defects, it was again incorporated into the rolling mill and the rolling operation was started. In the first rolling, a large stretched shape occurred on the exit side of the F4 stand, causing a serious trouble without being caught in the F5 stand.

発明者らは、このトラブルの原因分析するために、F4スタンドに組み込んだハイスロールが、前単位終了から当該圧延実施までに40分しか経過していなかったことに着目し、前単位終了から当該圧延実施までのサーマルクラウンの計算を実施した。図1には、前記サーマルクラウン計算結果、図2には、前記サーマルクラウン計算結果をイニシャルクラウンとして用いた場合の板形状計算結果(重大トラブル発生時の計算形状)および当該スタンドにおいてサーマルクラウンが無い状態(研削時のイニシャルクラウン)での板形状計算結果(ロールクラウンフラット)を示す。図1より、上記トラブル発生時の再使用ロールのサーマルクラウンはほとんど減少していないことが判明した。さらに、この状態で、圧延機にワークロールが組み込まれ使用されたため、図2に示すような大きな中伸び形状になり、通板トラブルが発生したことが判明した。すなわち、サーマルクラウンが存在する状態であるにもかかわらず、無いものとして板クラウンおよび形状計算を行ったことが最大のトラブル要因であることを認識した(イニシャルクラウンが無い場合は板形状がほぼフラット)。また、当該スタンドがペアクロスを有するスタンドであったため、ペアクロスのクラウン制御量を有効に使えば、このよう通板トラブルは回避されていた。ワークロールロール組み換え後にロール研削なしで、再び仕上圧延機に組み込み使用する場合、特に、サーマルクラウンが予測されていないことが最大のトラブル要因であることを見出した。 In order to analyze the cause of this trouble, the inventors focused on the fact that the high-speed roll incorporated in the F4 stand had only passed 40 minutes from the end of the previous unit to the execution of the rolling. The thermal crown was calculated until rolling. FIG. 1 shows the thermal crown calculation result, FIG. 2 shows the plate shape calculation result (calculation shape when a serious trouble occurs) when the thermal crown calculation result is used as the initial crown, and there is no thermal crown in the stand. The plate shape calculation result (roll crown flat) in the state (initial crown during grinding) is shown. From FIG. 1, it was found that the thermal crown of the reuse roll at the time of occurrence of the trouble hardly decreased. Furthermore, in this state, since the work roll was incorporated and used in the rolling mill, it was found that a large middle stretch shape as shown in FIG. In other words, it was recognized that the calculation of the plate crown and shape as if there was no thermal crown despite the presence of the thermal crown was the biggest cause of trouble (the plate shape was almost flat when there was no initial crown. ). Further, since the stand is a stand having a pair cross, such a plate passing trouble has been avoided if the crown control amount of the pair cross is effectively used. It has been found that, when roll roll recombination without roll grinding after work roll roll recombination is used again in the finishing mill, the biggest trouble factor is that the thermal crown is not predicted.

そこで、発明者らは、上述した圧延操業形態を実施する場合、ワークロール1本毎に前圧延単位の圧延終了時からの次に圧延機に組み込むまでの経過時間および冷却条件を記憶しておき、再び圧延が開始される前までに、それらの履歴を考慮して、サーマルクラウンを計算すれば、上述したような圧延トラブルは発生しないことを見出した。 Therefore, the inventors memorized the elapsed time from the end of rolling of the previous rolling unit until the next incorporation into the rolling mill and cooling conditions for each work roll when carrying out the rolling operation mode described above. It has been found that the rolling trouble as described above does not occur if the thermal crown is calculated in consideration of the history before rolling is started again.

本発明を実施するにあたり、ワークロールプロフィルを予測する必要がある。同予測のワークロールサーマルクラウン予測に関しては、公知の予測モデル(例えば、特許文献2、非特許文献1)を用いた。ワークロールの摩耗量の計算式は、式(4) を用いた。式(4)のチューニング定数αは、上記実操業データと実際の摩耗量から決めればよい。 In practicing the present invention, it is necessary to predict the work roll profile. For the work roll thermal crown prediction of the same prediction, a known prediction model (for example, Patent Document 2, Non-Patent Document 1) was used. Formula (4) was used as a calculation formula for the wear amount of the work roll. The tuning constant α in equation (4) may be determined from the actual operation data and the actual wear amount.

本発明を熱間連続仕上圧延機列に適用した実施例を具体的に説明する。 An embodiment in which the present invention is applied to a hot continuous finish rolling mill will be specifically described.

従来技術による計算手順の一例を図4に示す。図4に示した従来技術による場合、再使用ロールであっても,ワークロールを圧延機に組み込む際には、サーマルクラウンおよびロール摩耗が無いものとして圧延操業開始からのサーマルクラウンおよび摩耗のロール軸方向分布を計算することになる。 An example of the calculation procedure according to the prior art is shown in FIG. In the case of the prior art shown in FIG. 4, even if the roll is a reusable roll, when the work roll is incorporated into the rolling mill, the thermal crown and the roll shaft of the wear from the start of the rolling operation are assumed to have no thermal crown and roll wear. The directional distribution will be calculated.

図5には,熱間連続仕上圧延機列のF4スタンドにおいて、上記サーマルクラウン予測モデルを用いた圧延操業中のワークロールセンタ熱膨張量を示す。図5より、圧延本数が約90本を超えると、圧延操業中にワークロールセンタ熱膨張量が半径あたり0.2mm以上になることがわかる。さらに,上記サーマルクラウン予測モデルを用いて,圧延終了時からの空冷条件での熱膨張量のロール軸方向分布挙動(冷却履歴)の計算を行った結果を図6に示す。   FIG. 5 shows the thermal expansion amount of the work roll center during the rolling operation using the thermal crown prediction model in the F4 stand of the hot continuous finish rolling mill. FIG. 5 shows that when the number of rolling exceeds about 90, the work roll center thermal expansion amount becomes 0.2 mm or more per radius during the rolling operation. Further, FIG. 6 shows the result of calculating the distribution behavior (cooling history) of the thermal expansion amount in the roll axial direction under the air cooling condition from the end of rolling using the thermal crown prediction model.

再使用ロールを前提とした圧延操業では、ワークロール組み換えから1時間以内に再度当該ロールが圧延機に組み込まれる場合もあることから、図6からもわかるように、圧延機に組み込まれた時点で、例えばサーマルクラウンがない前提とする従来技術によるワークロールロールクラウン予測は、イニシャルクラウンから大きな誤差があることは明らかである。そこで、本発明では、ワークロール1本毎にロール組み換え直後からの次の圧延操業開始までの冷却履歴および経過時間をデータとして保存し、その保存データを用いて、次の圧延操業開始時点でのワークロール内温度および熱膨張量の軸方向分布を計算し、ついで、ワークロール組み換え前までの圧延作業によるワークロール摩耗量の軸方向分布の計算値を加えてワークロールクラウンを予測することとした。 In the rolling operation on the premise of the reuse roll, since the roll may be incorporated again into the rolling mill within one hour after the work roll recombination, as can be seen from FIG. For example, it is clear that the prior art work roll roll crown prediction based on the assumption that there is no thermal crown has a large error from the initial crown. Therefore, in the present invention, for each work roll, the cooling history and the elapsed time from immediately after the roll recombination until the start of the next rolling operation are stored as data, and the stored data is used to start the next rolling operation at the time. Calculate the axial distribution of the work roll internal temperature and the amount of thermal expansion, and then add the calculated value of the axial distribution of the work roll wear amount due to the rolling work before recombination of the work roll to predict the work roll crown. .

本発明による計算手順の一例を図3に示す。図3に示した本発明による場合、圧延操業終了後(図3S4)のサーマルクラウンデータ(特許文献2を使用した場合:ロール内温度情報として外層材平均温度、芯材平均温度、表面温度、芯材と外層材境界面での温度勾配、ロール中心温度の軸方向データ)およびロール摩耗データのロール幅方向分布を収集し(図3S5)、ワークロール1本毎のデータベースに保存(図3S6)する。ついで、それらワークロール1本毎について圧延終了後から、次回圧延機に組み込まれるまでの経過時間および冷却履歴を保存する(図3S6)。このとき、経過時間および冷却履歴とは、例えば、図7に示すように、圧延終了時点から空冷-水冷-空冷後に圧延機に再度組み込まれる場合、それぞれの経過時間および冷却履歴(ここでは前記空冷および水冷になる)およびその順序を、それぞれデータベースに保存することになる(図3S6)。ついで、次回、再使用ロールを圧延機に組み込む前に、前記、経過時間および圧延履歴を考慮して、ワークロール組み込み時点の熱膨張量のロール軸方向分布を計算し、前回使用時のロール摩耗量および研削時のロールクラウンと合わせて、再使用ロールのロール組み込み時点でのロールクラウンとすることになる(図3S7)。ついで、圧延機にワークロール組み込み後から圧延開始までの冷却履歴および経過時間を考慮して、ワークロール内温度および熱膨張量の軸方向分布を計算し、変化量を考慮して、圧延開始時点の再使用ロールのイニシャルクラウンを予測する(図3S2)。このとき、図7に示した空冷および水冷の熱伝達係数に関しては、実際に空冷および水冷の実験を行い、ロール熱膨張量変化やロール内温度変化から決定すればよい。ついで,圧延操業中のサーマルクラウンおよびロール摩耗の計算は、従来技術と同様に計算すればよい(図3S3)。   An example of the calculation procedure according to the present invention is shown in FIG. In the case of the present invention shown in FIG. 3, thermal crown data after the end of the rolling operation (FIG. 3 S4) (when Patent Document 2 is used: outer layer material average temperature, core material average temperature, surface temperature, core as roll temperature information) The temperature gradient at the interface between the material and the outer layer material, axial data of roll center temperature) and roll width direction distribution of roll wear data are collected (FIG. 3S5) and stored in the database for each work roll (FIG. 3S6). . Next, for each of the work rolls, the elapsed time and cooling history from the end of rolling until the next incorporation into the rolling mill are stored (S6 in FIG. 3). At this time, the elapsed time and the cooling history are, for example, as shown in FIG. 7, when reintegrated into the rolling mill after air cooling-water cooling-air cooling from the end of rolling, the respective elapsed time and cooling history (here, the air cooling And the order thereof are stored in the database (S6 in FIG. 3). Next, before incorporating the reuse roll into the rolling mill next time, considering the elapsed time and rolling history, the distribution of the thermal expansion amount in the roll axis direction at the time of incorporation of the work roll is calculated, and the roll wear during the previous use is calculated. Together with the amount and the roll crown at the time of grinding, the roll crown at the time of incorporating the roll of the reuse roll is obtained (S7 in FIG. 3). Next, the axial distribution of the temperature inside the work roll and the amount of thermal expansion is calculated in consideration of the cooling history and elapsed time from the work roll incorporation to the start of rolling in the rolling mill. The initial crown of the reusable roll is predicted (S2 in FIG. 3). At this time, the air-cooling and water-cooling heat transfer coefficients shown in FIG. 7 may be determined from actual air-cooling and water-cooling experiments and changes in roll thermal expansion and roll temperature. Next, the thermal crown and roll wear during the rolling operation may be calculated in the same manner as in the prior art (S3 in FIG. 3).

図8には、圧延終了5分、90分後のサーマルクラウン計算結果と実測値を比較した結果を示す。図からもわかるように、本発明を適用すれば、再使用ロールのイニシャルクラウンを精度よく予測できることが分かった。   FIG. 8 shows the results of comparing the thermal crown calculation results and measured values 5 minutes and 90 minutes after the end of rolling. As can be seen from the figure, it was found that the initial crown of the reuse roll can be accurately predicted by applying the present invention.

表1には、熱間連続仕上圧延機列において、約1ヶ月間、圧延材にして約2500本を対象に本発明と従来技術による板クラウン精度、通板トラブル(絞り、半成)の調査を実施した結果を示す。本発明による場合、従来技術に比べて、板クラウン予測精度が大幅に向上すること、板形状起因のトラブルである絞り本数が低減していることがわかる。また本発明を適用した場合、調査期間での重大トラブルである半成はゼロであった。
Table 1 shows the accuracy of sheet crown accuracy and sheeting troubles (drawing and semi-finishing) according to the present invention and the prior art for about 2500 rolling materials in a continuous hot rolling mill for about 1 month. The result of having carried out is shown. In the case of the present invention, it can be seen that the plate crown prediction accuracy is significantly improved and the number of stops, which is a trouble caused by the plate shape, is reduced as compared with the prior art. In addition, when the present invention was applied, there was no Hansei, which was a serious trouble during the investigation period.

また、圧延操業において、次回のワークロール組み換えは、再使用ロールの適用を予定していなかったが、通板トラブル(絞り,半成など)が発生し、ワークロール組み換えが急遽必要となる場合がある。このような場合、ロール研削が間に合わなければ、圧延操業を中断することもある。本発明を採用した場合、再使用となるすべてのワークロール(例えば,すべてのハイスロール)を対象とするため、上記のようなトラブルが発生した場合でも、図3に示した保存データから、適切なロールを選び出し、ワークロールのロールクラウン予測計算を行えば、生産性への悪影響を最小にすることができる。   In the rolling operation, the next work roll recombination did not have a plan to apply a reuse roll, but there was a case where a plate trouble (squeezing, semi-finishing, etc.) occurred and the work roll recombination was urgently required. is there. In such a case, if the roll grinding is not in time, the rolling operation may be interrupted. When the present invention is adopted, all work rolls to be reused (for example, all high-speed rolls) are targeted. Therefore, even if the above trouble occurs, the stored data shown in FIG. If an appropriate roll is selected and the roll crown prediction calculation of the work roll is performed, adverse effects on productivity can be minimized.

本発明では、サーマルクラウン計算には、特許文献2を使用したが、必ずしもその必要はなく、一般的に使われる差分法や有限要素法を用いて計算すればよい。   In the present invention, Patent Document 2 is used for the thermal crown calculation. However, it is not always necessary, and calculation may be performed using a commonly used difference method or finite element method.

板形状起因における重大トラブル発生時のサーマルクラウン計算結果を示す図Diagram showing thermal crown calculation results when a serious trouble occurs due to plate shape 板形状起因における重大トラブル発生時の板形状計算結果を示す図The figure which shows the plate shape calculation result at the time of serious trouble occurrence due to plate shape 本発明の計算フローを示す図The figure which shows the calculation flow of this invention 従来技術の計算フローを示す図Diagram showing the calculation flow of the prior art 圧延操業中の熱膨張量計算結果を示す図The figure which shows the thermal expansion amount calculation result during the rolling operation 圧延操業終了点からのサーマルクラウン挙動の計算結果を示す図Diagram showing the calculation results of thermal crown behavior from the end of rolling operation 本発明による冷却履歴と経過時間の1例を示す図The figure which shows an example of the cooling history and elapsed time by this invention サーマルクラウン予測モデルの予測精度を示す図Diagram showing the prediction accuracy of thermal crown prediction model

Claims (3)

熱間連続仕上圧延機列におけるロール摩耗が少ないワークロールのロールクラウン予測計算方法において、
ワークロールのロール組み換え後にロール研削なしで、再び仕上圧延機に組み込み使用する場合、ワークロール1本毎にロール組み換え直後からの次の圧延操業開始までの冷却履歴および経過時間をデータとして保存し、その保存データを用いて、次の圧延操業開始時点でのワークロール内温度および熱膨張量の軸方向分布を計算し、ついで、ワークロール組み換え前までの圧延作業によるワークロール摩耗量の軸方向分布の計算値を加えてワークロールクラウンを予測することを特徴とするワークロールのロールクラウン予測計算方法。
In the roll crown prediction calculation method for work rolls with less roll wear in the hot continuous finishing mill series,
When roll roll recombination without roll grinding after work roll recombination, the cooling history and elapsed time from the start of the next roll operation to the start of the next rolling operation are saved as data for each work roll, Using the stored data, calculate the axial distribution of the temperature inside the work roll and the amount of thermal expansion at the start of the next rolling operation, and then the axial distribution of the work roll wear amount due to the rolling work before the work roll recombination. The roll crown prediction calculation method of a work roll characterized by adding the calculated value of and predicting a work roll crown.
前記ロール組み換えを少なくとも2回以上実施し、次の圧延作業を開始する時点でのワークロールのロールクラウンを予測することを特徴とする請求項1記載のワークロールのロールクラウン予測計算方法。   The roll crown prediction calculation method for a work roll according to claim 1, wherein the roll recombination is performed at least twice and the roll crown of the work roll at the time of starting the next rolling operation is predicted. 前記ロール摩耗が少ないワークロールをハイスロールとすることを特徴とする請求項1または請求項2記載のワークロールのロールクラウン予測計算方法。
The roll roll prediction calculation method for a work roll according to claim 1 or 2, wherein the work roll with less roll wear is a high-speed roll.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104942020B (en) * 2014-03-27 2017-09-12 上海梅山钢铁股份有限公司 The wear-compensating of hot continuous rolling support roller and adaptive approach
CN110765671B (en) * 2019-12-05 2022-07-08 中冶南方工程技术有限公司 Method and device for acquiring temperature distribution of hot rolling working roll
CN112170501B (en) * 2020-09-16 2022-05-27 太原理工大学 Prediction method for wear crown and thermal crown of roller

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6127122B2 (en) * 1977-12-13 1986-06-24 Ishikawajima Harima Heavy Ind
JPH06103175B2 (en) * 1988-06-27 1994-12-14 川崎製鉄株式会社 Roll wear crown distribution detection method
JP3112112B2 (en) * 1992-01-08 2000-11-27 石川島播磨重工業株式会社 Hot roll grinding method
JPH06328347A (en) * 1993-05-21 1994-11-29 Kobe Steel Ltd Setting up method for grinding form of rolling roll
JPH06330234A (en) * 1993-05-25 1994-11-29 Kubota Corp High hardness high-speed steel series roll material
JP2928710B2 (en) * 1993-09-16 1999-08-03 新日本製鐵株式会社 Calculation method of thermal expansion in rolling roll
JP3182269B2 (en) * 1993-11-29 2001-07-03 新日本製鐵株式会社 Roll roll profile learning calculation method
JPH115106A (en) * 1997-06-12 1999-01-12 Kawasaki Steel Corp On-line grinding of rolling mill roll
JPH11246950A (en) * 1998-03-04 1999-09-14 Hitachi Metals Ltd Hot-strip mill roll
JPH11333507A (en) * 1998-05-25 1999-12-07 Kawasaki Steel Corp Method for controlling sheet crown
JP2005140693A (en) * 2003-11-07 2005-06-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method and apparatus for identifying thermophysical property values

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