JP5381740B2 - Thickness control method of hot rolling mill - Google Patents

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本発明は、最終仕上圧延スタンド出側の鋼板の板厚が、コイラーに噛み込む際の張力の影響により薄くなることを抑制する板厚制御方法に関する。   The present invention relates to a plate thickness control method that suppresses a decrease in the plate thickness of a steel plate on the exit side of a final finishing rolling stand due to the influence of tension when biting into a coiler.
図3(a)は熱間圧延ラインの概略構成図であり、加熱された鋼片を粗圧延機(図示せず)で圧延した後、例えば第1スタンドF1〜第7スタンドF7で構成される仕上圧延機23で順次圧延して所定厚さの薄板(ストリップ)Sに仕上げ、水冷エリア10で冷却し、コイラー20のピンチロール21とコイラーマンドレル22でコイル状に巻き取る。なお、図3(a)中、24は第7スタンドF7を出たストリップをコイラー20まで移送するホットランテーブル、25はコイラー前HMD(Hot Metal Detector;熱塊検出器)である。
図3(a)の熱間圧延ラインにおいて、最終仕上圧延スタンドである第7スタンド(以下、単に「第7スタンド」という。)F7を出たストリップの先端がコイラー20に噛み込む際のストリップに生じる張力により、第7スタンドF7直下のストリップの板厚が、局所的に薄くなる現象がある。この現象を板厚ネッキングと呼び、製品の板厚公差の下限が狭い板厚精度厳格材では、板厚不良(公差外れ)による歩留まりロス(格落ち又はスクラップ)となる。
Fig.3 (a) is a schematic block diagram of a hot rolling line, and after rolling the heated steel piece with a roughing mill (not shown), it comprises, for example, a first stand F1 to a seventh stand F7. The steel sheet is sequentially rolled by the finishing mill 23 to finish a thin plate (strip) S having a predetermined thickness, cooled in the water cooling area 10, and wound in a coil shape by the pinch roll 21 and the coiler mandrel 22 of the coiler 20. In FIG. 3A, 24 is a hot run table that transports the strip that has exited the seventh stand F7 to the coiler 20, and 25 is a pre-coiler HMD (Hot Metal Detector).
In the hot rolling line of FIG. 3 (a), the end of the strip that has exited the seventh stand (hereinafter simply referred to as "seventh stand") F7, which is the final finishing rolling stand, is the strip when the coiler 20 bites into the strip. There is a phenomenon in which the thickness of the strip immediately below the seventh stand F7 is locally reduced due to the generated tension. This phenomenon is called plate thickness necking, and in the case of a plate thickness precision strict material having a narrow lower limit of the plate thickness tolerance of the product, yield loss (degradation or scrap) due to plate thickness failure (out of tolerance) occurs.
図5(a)はその例を示すものであり、公差上限が65μmで公差下限が30μmの板厚精度厳格材の場合、板厚ネッキングにより板長200m付近の所で目標板厚から45μmほど板厚が薄くなっている。このような場合は公差下限に収まらないため、板厚不良となり、ストリップ先端から板厚不良部までの約200mがスクラップとして切り落とされる。板厚不良による歩留まりロスを低減するにはこの板厚ネッキングの防止が必要である。   FIG. 5 (a) shows an example. In the case of a plate thickness accuracy strict material having a tolerance upper limit of 65 μm and a tolerance lower limit of 30 μm, the plate thickness is about 45 μm from the target plate thickness at a position near the plate length of 200 m. The thickness is thin. In such a case, since it does not fall within the tolerance lower limit, the plate thickness becomes defective, and about 200 m from the strip tip to the plate thickness defective portion is cut off as scrap. It is necessary to prevent this thickness necking to reduce the yield loss due to the thickness failure.
板厚ネッキングはストリップに張力が発生することにより最終スタンドの圧延荷重が減少し、圧延機の弾性変形量(ミル伸び)が減少するためにスタンドの出側板厚が減少する現象とされる。このスタンド出側張力の変化に起因する板厚変化を小さく抑える技術として、特許文献1には、タンデム圧延機の何れかのスタンドにおいて、被圧延材の先端が下流側のスタンドまたは巻取装置に到達した際に当該スタンド出側に張力が発生することに起因する当該スタンドの圧延荷重変化及び出側板厚変化を予測し、これら予測値に基づき出側板厚の変化を相殺するように当該スタンドのロールギャップを出側張力の発生タイミングに合わせて操作するタンデム圧延機の板厚制御方法が開示されている。   Sheet thickness necking is a phenomenon in which the rolling load of the final stand is reduced due to the tension generated in the strip, and the elastic deformation amount (mill elongation) of the rolling mill is reduced, so that the exit side thickness of the stand is reduced. As a technique for minimizing the plate thickness change due to the change in the stand exit side tension, Patent Document 1 discloses that in any stand of a tandem rolling mill, the tip of the material to be rolled is connected to a downstream stand or a winding device. Predict the rolling load change and outlet thickness change of the stand due to the tension generated on the outlet side of the stand when it reaches, and offset the change of the outlet thickness based on these predicted values. A sheet thickness control method for a tandem rolling mill in which the roll gap is operated in accordance with the generation timing of the exit side tension is disclosed.
特開2006−224154号公報JP 2006-224154 A
前掲の特許文献1に開示されたタンデム圧延機の板厚制御方法では、張力が生じた場合には圧延荷重は常に小さくなるため、必ずロールギャップを開く方向に操作することになる。しかし実際には、低炭材(C≦0.1質量%)では板厚ネッキングが生じにくい等、張力が発生しても板厚ネッキングが生じない場合もあるため、この方法では無用に板厚変動を発生させてしまうという問題があった。   In the sheet thickness control method of the tandem rolling mill disclosed in the above-mentioned Patent Document 1, when a tension is generated, the rolling load is always reduced, so that the roll gap is always opened. However, in reality, there is a case where plate thickness necking does not occur even if tension is generated, such as plate thickness necking is difficult to occur with low carbon materials (C ≦ 0.1 mass%). There was a problem of causing fluctuations.
本発明は、ストリップ先端がコイラーに噛み込む際の張力の影響により、板厚ネッキングが生じる場合のみ圧延スタンドのロールギャップを開く方向に制御する板厚ネッキング補償制御を実行して、無用な板厚変動の発生を回避し、板厚不良による歩留まりロスを低減することを目的とする。   The present invention executes a plate thickness necking compensation control that controls the roll stand to open the roll gap only when a plate thickness necking occurs due to the influence of the tension when the strip tip bites into the coiler. The purpose is to avoid the occurrence of fluctuations and to reduce the yield loss due to defective plate thickness.
本発明者らは、ストリップ先端がコイラー20に噛み込む際の張力の発生により板厚ネッキングが生じる場合と生じない場合について詳細に調査した。その結果、ストリップ先端がコイラー20に噛み込んだ際に、ストリップに張力が発生し第7スタンドF7の圧延荷重が減少することだけでなく、第7スタンドF7とコイラー20間のストリップの板長方向で変形抵抗の最も低い部分が第7スタンドF7の噛み込み部である場合に板厚ネッキングが発生することを明らかにした。   The present inventors investigated in detail about the case where thickness necking arises by the generation | occurrence | production of the tension | tensile_strength at the time of a strip front end biting into the coiler 20, and the case where it does not arise. As a result, when the end of the strip bites into the coiler 20, not only the tension is generated in the strip and the rolling load of the seventh stand F7 is reduced, but also the strip length direction of the strip between the seventh stand F7 and the coiler 20 Thus, it has been clarified that plate thickness necking occurs when the portion with the lowest deformation resistance is the biting portion of the seventh stand F7.
この現象を、図7(a)の中炭材と(b)の低炭材における鋼板温度−変形抵抗特性のグラフを用いて説明する。まず、図7(a)のグラフに示しているように、中炭材のAr3変態温度は750℃である。一般にフェライトはオーステナイトよりも強度が低いためAr3変態温度で図に示すような変形抵抗の変曲点を持つ。第7スタンドF7の出口温度FT7を850℃とすると、鋼板温度−変形抵抗特性の曲線において、変態温度Ar3における変曲点での変形抵抗と、第7スタンドF7の出側温度FT7における変形抵抗とでは後者の方が低い。第7スタンドF7を出たストリップの温度はコイラーに近づくほど低くなっていくので、第7スタンドF7でストリップの変形抵抗は最も小さくなる。この場合、ストリップ先端がコイラーに噛み込んで張力が発生した際に、第7スタンドF7の噛み込み部でストリップは変形を生じるが、噛み込み部ではストリップは幅方向にはロールで拘束されているために変形しにくく、板厚が薄くなる板厚ネッキングが生じる。   This phenomenon will be described with reference to a graph of steel plate temperature-deformation resistance characteristics in the middle carbon material of FIG. 7A and the low carbon material of FIG. 7B. First, as shown in the graph of FIG. 7A, the Ar3 transformation temperature of the medium carbonaceous material is 750 ° C. In general, ferrite has a lower strength than austenite and therefore has an inflection point of deformation resistance as shown in the figure at the Ar3 transformation temperature. If the outlet temperature FT7 of the seventh stand F7 is 850 ° C., the deformation resistance at the inflection point at the transformation temperature Ar3 and the deformation resistance at the outlet temperature FT7 of the seventh stand F7 in the curve of the steel sheet temperature-deformation resistance characteristics The latter is lower. Since the temperature of the strip leaving the seventh stand F7 becomes lower as it approaches the coiler, the deformation resistance of the strip becomes the smallest at the seventh stand F7. In this case, when the end of the strip bites into the coiler and tension is generated, the strip is deformed at the biting portion of the seventh stand F7, but at the biting portion, the strip is restrained by the roll in the width direction. Therefore, it is difficult to be deformed, and plate thickness necking in which the plate thickness is reduced occurs.
一方、図7(b)のグラフに示す低炭材のAr3変態温度は850℃であり、第7スタンドF7の出口温度FT7を900℃とすると、変態温度Ar3における変曲点での変形抵抗と、第7スタンドF7の出口温度FT7における変形抵抗とでは、前者の方が低い。したがってAr3の箇所で変形を生じるが、その箇所のストリップはロールで拘束されていないので、板幅方向に変形が生じて板厚変化は非常に小さくなることになり、板厚ネッキングは生じない。   On the other hand, when the Ar3 transformation temperature of the low carbon material shown in the graph of FIG. 7B is 850 ° C. and the outlet temperature FT7 of the seventh stand F7 is 900 ° C., the deformation resistance at the inflection point at the transformation temperature Ar3 In the deformation resistance at the outlet temperature FT7 of the seventh stand F7, the former is lower. Therefore, deformation occurs at the position of Ar3, but the strip at that position is not constrained by the roll, so that deformation occurs in the width direction of the plate and the change in plate thickness becomes very small, and plate thickness necking does not occur.
このように、ストリップ長手方向の変形抵抗が第7スタンドF7のロール噛み込み部で最も小さくなった場合にのみ板厚ネッキングが発生するため、本発明では、その条件でのみロールギャップを開く方向に制御する板厚ネッキング補償制御を行うこととしたものである。   Thus, since the thickness necking occurs only when the deformation resistance in the strip longitudinal direction is the smallest at the roll biting portion of the seventh stand F7, in the present invention, in the direction of opening the roll gap only under that condition. The thickness-necking compensation control to be controlled is performed.
本発明は、複数のスタンドで鋼板を圧延して所定の厚みのストリップを製造し、最終仕上圧延スタンドを出たストリップをホットランテーブルで搬送しながら冷却し、コイラーにより巻き取る熱間圧延ラインの熱間圧延機の板厚制御方法において、
ストリップ先端がコイラーに到達した際の最終仕上圧延スタンド噛み込み部からコイラーまでのストリップ長手方向各位置の変形抵抗を計算し、最終仕上圧延スタンド噛み込み部の変形抵抗が最も小さくなった場合にのみ最終仕上圧延スタンドのロール間ギャップを開く方向に制御することを特徴とする熱間圧延機の板厚制御方法である。
The present invention manufactures a strip having a predetermined thickness by rolling a steel plate with a plurality of stands, cools the strip that has exited the final finishing rolling stand while being conveyed by a hot run table, and heats the hot rolling line that is wound by a coiler. In the sheet thickness control method of the rolling mill,
Calculate the deformation resistance at each position in the longitudinal direction of the strip from the final finishing rolling stand biting part to the coiler when the strip tip reaches the coiler, and only when the deformation resistance of the final finishing rolling stand biting part is the smallest It is a sheet thickness control method for a hot rolling mill characterized by controlling the gap between the rolls of the final finishing rolling stand in the opening direction.
さらにこの板厚制御を実施する際に、最終仕上圧延スタンドのロール間ギャップを開く方向に制御すると同時にマスフローバランスが保たれるように上流のスタンドを通過する鋼板を増速させることを特徴とする熱間圧延機の板厚制御方法である。   Furthermore, when carrying out this sheet thickness control, it is characterized by increasing the speed of the steel sheet passing through the upstream stand so as to maintain the mass flow balance while controlling in the direction to open the gap between the rolls of the final finishing rolling stand. This is a thickness control method for a hot rolling mill.
本発明によれば、ストリップ先端がコイラーに到達した際に板厚ネッキングが生じる場合のみ板厚ネッキング補償を実行するので、無用な板厚変動を発生させてしまうことなく、板厚不良による歩留まりロスを効果的に低減することができる。
さらにこの板厚制御を実施する際に、最終仕上圧延スタンドのロール間ギャップを開く方向に制御すると同時にマスフローバランスが保たれるように上流のスタンドを通過する鋼板を増速させることにより、マスフローバランス崩れおよび、過張力の防止を図ることができる。
According to the present invention, since the thickness necking compensation is executed only when the thickness necking occurs when the strip tip reaches the coiler, the yield loss due to the thickness failure is prevented without causing unnecessary thickness variation. Can be effectively reduced.
Furthermore, when carrying out this sheet thickness control, the mass flow balance is controlled by increasing the speed of the steel sheet passing through the upstream stand so that the mass flow balance is maintained at the same time as controlling the gap between the rolls of the final finishing rolling stand. It is possible to prevent collapse and over tension.
本発明の実施の形態における板厚ネッキング補償の実施の可否を判断するフローチャートである。5 is a flowchart for determining whether or not plate thickness necking compensation can be performed in the embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係る板厚ネッキング補償方法を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the plate | board thickness necking compensation method which concerns on embodiment of this invention. (a)は本発明の実施の形態に係る熱間圧延ラインの構成を示す概略図であり、(b)は(a)の各点における変形抵抗予測計算結果のプロット図である。(A) is the schematic which shows the structure of the hot rolling line which concerns on embodiment of this invention, (b) is a plot figure of the deformation resistance prediction calculation result in each point of (a). 本発明を実施した実際の第7スタンドF7のロール間ギャップの動作を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows operation | movement of the gap between rolls of the actual 7th stand F7 which implemented this invention. 本発明による板厚ネッキング対策前と対策後の板厚チャートである。It is a sheet thickness chart before and after countermeasures for sheet thickness necking according to the present invention. 本発明による板厚ネッキング補償前後の格落ち本数の変化を表すグラフである。It is a graph showing the change of the number of disqualifications before and after the plate thickness necking compensation according to the present invention. 第7スタンドF7とコイラー間のネッキング現象を説明する温度と変形抵抗との関係を示すグラフであり、(a)は中炭材、(b)は低炭材の場合を示す。It is a graph which shows the relationship between the temperature explaining the necking phenomenon between the 7th stand F7 and a coiler, and a deformation resistance, (a) shows the case of medium carbon material, (b) shows the case of low carbon material.
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら具体的に説明する。
本発明の実施の形態においては、例えば図1に示すステップで板厚ネッキング補償を実施するか否かの判定を行う。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
In the embodiment of the present invention, for example, it is determined whether or not plate thickness necking compensation is performed in the step shown in FIG.
ステップS100
ストリップ先端が粗圧延機の出側のHMD28を通過後、仕上圧延機の上下ワークロールギャップ間隔を設定し板厚を所定の板厚とするための仕上げ噛込設定計算(FSU:Finisher Set Up)プログラムの実行が開始される。
Step S100
Finishing bite setting calculation (FSU: Finisher Set Up) to set the upper and lower work roll gap intervals of the finishing mill and set the sheet thickness to a predetermined sheet thickness after passing the HMD 28 on the exit side of the roughing mill Program execution starts.
ステップS110
粗圧延機出側の温度計でストリップの温度を読み込む。
Step S110
The strip temperature is read by the thermometer on the exit side of the roughing mill.
ステップS120
仕上げ噛込設定計算プログラムにて、仕上圧延機の各スタンドのパススケジュール、圧延速度が決定される。ここで、仕上げ噛込設定計算プログラムとは、圧延する鋼板の成分(炭素、マンガン等)、製品厚、温度等をパラメータとする計算プログラムである。
一般的にストリップの粗出側温度から第7スタンドF7出側の温度までを予測し次いで、第1スタンドF1〜第7スタンドF7の圧延荷重,ミルストレッチを予測し、上下ワークロールギャップ間隔を設定する。
Step S120
The finishing biting setting calculation program determines the pass schedule and rolling speed of each stand of the finishing mill. Here, the finish biting setting calculation program is a calculation program that uses as parameters the components (carbon, manganese, etc.), product thickness, temperature, etc. of the steel sheet to be rolled.
In general, the temperature from the roughing side of the strip to the temperature of the seventh stand F7 is predicted, then the rolling load and mill stretch of the first stand F1 to the seventh stand F7 are predicted, and the upper and lower work roll gap intervals are set. To do.
温度計算の例を以下に示す。
粗圧延機の出側での鋼板(粗バー)の表面の温度計測定結果から、粗バーの厚み方向の温度プロフィールを予測する。
厚み方向T0=測定温度
厚み方向T1=f1(T0,H,M1)



厚み方向Tn=f1(T0,H,Mn)
ここで、T:温度(添字0は表面、1は厚み方向n分割の表面から1番目、nは裏面を示す。)、f1は厚み方向温度分布を放物線近似等とした関数、Hは粗バー厚、Mは厚み方向位置である。
An example of temperature calculation is shown below.
The temperature profile in the thickness direction of the rough bar is predicted from the thermometer measurement result of the surface of the steel plate (rough bar) on the exit side of the rough rolling mill.
Thickness direction T0 = measurement temperature
Thickness direction T1 = f1 (T0, H, M1)



Thickness direction Tn = f1 (T0, H, Mn)
Here, T: temperature (subscript 0 is the front surface, 1 is the first from the surface divided in the thickness direction n, n is the back surface), f1 is a function whose thickness direction temperature distribution is parabolic approximation, etc., H is a coarse bar Thickness M is a thickness direction position.
次に、厚み方向にn分割したそれぞれの位置の温度からストリップが粗圧延機の出側の温度計通過時から仕上圧延機の入り側まで、t時間経過後のストリップ温度を下記の計算式の微小時刻△Tの繰り返し計算によって求める。
厚み方向T0=f2(T´0,H,α,Ta,ε,t,ρs,Cs)
厚み方向T1=f2(T´1,H,α,Ta,ε,t,ρs,Cs)



厚み方向Tn=f2(T´n,H,α,Ta,ε,t,ρs,Cs)
ここで、f2はフーリエの熱伝導方程式を例えば厚み方向1次元方程式で微分方程式とし差分法で差分近似して数値的に解く関数、T´nはΔT時間前の厚み方向nの温度、αは熱伝達係数、Taは雰囲気温度、εは輻射率、tは経過時間、ρsはストリップ密度、Csはストリップ比熱である。
Next, the strip temperature after the elapse of time t from the temperature at each position divided into n in the thickness direction from the time when the strip passes the thermometer on the exit side of the roughing mill to the entrance side of the finish rolling mill is expressed by the following formula. Obtained by repeated calculation of minute time ΔT.
Thickness direction T0 = f2 (T′0, H, α, Ta, ε, t, ρs, Cs)
Thickness direction T1 = f2 (T′1, H, α, Ta, ε, t, ρs, Cs)



Thickness direction Tn = f2 (T′n, H, α, Ta, ε, t, ρs, Cs)
Here, f2 is a function that numerically solves a Fourier heat equation, for example, a differential equation with a one-dimensional equation in the thickness direction, and a difference approximation method by a difference method, T′n is a temperature in the thickness direction n before ΔT time, and α is The heat transfer coefficient, Ta is the ambient temperature, ε is the emissivity, t is the elapsed time, ρs is the strip density, and Cs is the strip specific heat.
ストリップが粗圧延機の出側の温度計通過時から仕上圧延機出側の直後の温度計の通過時の温度までのT0〜Tnを計算するが、ストリップが空冷状態にある場合には熱伝達係数、雰囲気温度は空冷値を、デスケやスタンド間スプレー等、ストリップが水冷状態にある場合には熱伝達係数、雰囲気温度は水冷値を与える。   T0 to Tn is calculated from the time when the strip passes the thermometer on the exit side of the roughing mill to the temperature when the strip passes immediately after the exit side of the finishing mill, but heat transfer is performed when the strip is in an air-cooled state. The coefficient and the ambient temperature give the air-cooled value, and the heat transfer coefficient and the ambient temperature give the water-cooled value when the strip is in the water-cooled state, such as a desk or spray between stands.
また仕上圧延時にはバイト部の板とワークロールの接触によるロール接触熱損失Tr,摩擦発熱Tm,加工発熱Tkを考慮する。
Tr=f3(Cr,ρr,h,w,ρs,Cs,N,Ld)
Tm=f4(h,V,r,R)
Tk=f5(hin,hout,k,Ld)
ここで、f3はロール接触熱損失を求める関数、f4はロールとの摩擦発熱を求める関数、f5は加工発熱を求める関数、Crはロール比熱,ρrはロール比重,hは板厚,wは板幅,Nはロール周速,Ldは接触弧長,Vは圧延速度、rは圧下率、Rはロール径、hinは入側板厚、houtは出側板厚、kは変形抵抗である。
Further, at the time of finish rolling, the roll contact heat loss Tr, the frictional heat generation Tm, and the processing heat generation Tk due to the contact between the tool part plate and the work roll are taken into consideration.
Tr = f3 (Cr, ρr, h, w, ρs, Cs, N, Ld)
Tm = f4 (h, V, r, R)
Tk = f5 (hin, hout, k, Ld)
Here, f3 is a function for determining the heat loss of the roll, f4 is a function for determining the frictional heat generation with the roll, f5 is a function for determining the processing heat generation, Cr is the specific heat of the roll, ρr is the specific gravity of the roll, h is the plate thickness, w is the plate Width, N is the roll peripheral speed, Ld is the contact arc length, V is the rolling speed, r is the rolling reduction, R is the roll diameter, Hin is the inlet side plate thickness, hout is the outlet side plate thickness, and k is the deformation resistance.
以上の温度計算結果をもとに、第1スタンドF1〜第7スタンドF7の圧延荷重,ミルストレッチを予測し、上下ワークロールギャップ間隔を設定する。   Based on the above temperature calculation results, the rolling load and mill stretch of the first stand F1 to the seventh stand F7 are predicted, and the upper and lower work roll gap intervals are set.
ステップS130
仕上げ噛込設定計算プログラムにて、第7スタンドF7出側からコイラーまでのストリップの温度計算を実施する。温度計算の計算式の例を次に示す。
第7スタンドF7からコイラーまでは,空冷または、水冷のみであるためストリップ速度から空冷時間及び、水冷時間を求めストリップ温度を下記の計算式の微小時刻△Tの繰り返し計算によって求める。
厚み方向T0=f2(T´0,H,α,Ta,ε,t,ρs,Cs)
厚み方向T1=f2(T´1,H,α,Ta,ε,t,ρs,Cs)



厚み方向Tn=f2(T´n,H,α,Ta,ε,t,ρs,Cs)
Step S130
The finish biting setting calculation program calculates the temperature of the strip from the seventh stand F7 exit side to the coiler. An example of the temperature calculation formula is shown below.
From the seventh stand F7 to the coiler, since only air cooling or water cooling is performed, the air cooling time and the water cooling time are obtained from the strip speed, and the strip temperature is obtained by repeated calculation of the minute time ΔT of the following formula.
Thickness direction T0 = f2 (T′0, H, α, Ta, ε, t, ρs, Cs)
Thickness direction T1 = f2 (T′1, H, α, Ta, ε, t, ρs, Cs)



Thickness direction Tn = f2 (T′n, H, α, Ta, ε, t, ρs, Cs)
ステップS140
第7スタンドF7からコイラーまでのホットランテーブル内の各点での変形抵抗計算を実施する。この計算に必要なパラメータ、ストリップの温度、C量等は、ステップS130での計算結果、成分実績値である。この変形抵抗計算における変形抵抗kfの計算式の例を次に示す。
Step S140
The deformation resistance is calculated at each point in the hot run table from the seventh stand F7 to the coiler. Parameters necessary for this calculation, strip temperature, C amount, and the like are the calculation results and actual component values in step S130. An example of a calculation formula for the deformation resistance k f in this deformation resistance calculation is shown below.
ここで、C:炭素量(%)、TK:鋼板の温度である。 Here, C: carbon content (%), T K : temperature of the steel sheet.
この変形抵抗の式を用いて第7スタンドF7からコイラー22までの各点における変形抵抗をプロットしたのが、図3(b)に示す(i)、(ii)のカーブである。   The curves (i) and (ii) shown in FIG. 3B are obtained by plotting the deformation resistance at each point from the seventh stand F7 to the coiler 22 using this deformation resistance equation.
ステップS150
前記ステップS140で計算された、第7スタンドF7からコイラー20間のストリップの各点での変形抵抗のうち、第7スタンドF7噛み込み部で変形抵抗が最も小さくなるかどうかを判断する。図3に示す(i)のカーブでは、第7スタンドF7噛み込み部で変形抵抗が最も小さくなるので板厚ネッキングが生じる。(ii)のカーブでは、第7スタンドF7とコイラー20の中間で変形抵抗が最も小さくなるので、板厚ネッキングが発生しない。
Step S150
Of the deformation resistance at each point of the strip between the seventh stand F7 and the coiler 20 calculated in step S140, it is determined whether the deformation resistance is the smallest at the biting portion of the seventh stand F7. In the curve of (i) shown in FIG. 3, the deformation resistance becomes the smallest at the biting portion of the seventh stand F7, so that plate thickness necking occurs. In the curve of (ii), since the deformation resistance becomes the smallest between the seventh stand F7 and the coiler 20, no plate thickness necking occurs.
ステップS160
前記ステップS150での判断がYesであれば、第7スタンドF7のロール間ギャップを開く方向に制御する。
Step S160
If the determination in step S150 is Yes, control is performed to open the inter-roll gap of the seventh stand F7.
ステップS170
前記ステップS150での判断がNoであれば、板厚ネッキングを抑制するためのロールギャップ制御を実施しない。
Step S170
If the determination in step S150 is No, roll gap control for suppressing plate thickness necking is not performed.
このフローチャートの各ステップを実行するためのハードウエア(データ、数式を格納するメモリと、それを引き出して演算するブロック等)を図2に基づいて説明する。
ストリップS1先端が粗圧延機26の出側の温度計27を通過したタイミングをHMD(熱塊検出器)28によって赤外線を検知して把握し信号を光ケーブル等によって計算機30に知らせる。同時に温度計27の読み取り値が光ケーブル等によって計算機30に伝送される。HMD28のトリガー信号によって計算機30内の仕上げ噛込設定計算プログラムが起動し、計算機30内のプロセスデータエリアから計算に必要なデータ(コイルNo,ストリップの炭素、粗バー厚,目標厚幅,ストリップの粗圧延機出側温度又は仕上圧延機入り側温度等)が、読み込まれる。次いで粗圧延機出側温度の測定結果を基に第7スタンドF7まで温度を求め、第1スタンドF1〜第7スタンドF7の圧延荷重,ミルストレッチを予測し、上下ワークロールギャップ間隔が設定される。次いで、第7スタンドF7からコイラー20までの各点の温度を計算し、第7スタンドF7からコイラー20までのストリップ長手方向の各点での変形抵抗が計算される。ここで、第7スタンドF7噛み込み部の変形抵抗が最も小さいかどうかを判断する。以上の計算機30の処理は全て主メモリで行われ、第7スタンドF7の変形抵抗が最も小さいと判断された場合、ロールギャップ変更値が光ケーブル等で電気シーケンサー(DQC計算機)31に伝送される。電気シーケンサー31の上下ワークロールギャップ間隔操作指令は光ケーブル等で油圧圧下制御盤32に伝送されF7油圧サーボバルブ33を介して第7スタンドF7の圧下装置の油圧シリンダーに反映される。
The hardware for executing each step of this flowchart (memory for storing data and mathematical expressions and blocks for extracting and calculating them) will be described with reference to FIG.
The timing at which the tip of the strip S1 passes the thermometer 27 on the exit side of the roughing mill 26 is detected by detecting infrared rays with an HMD (hot mass detector) 28, and the signal is notified to the computer 30 through an optical cable or the like. At the same time, the reading value of the thermometer 27 is transmitted to the computer 30 through an optical cable or the like. The finish biting setting calculation program in the computer 30 is activated by the trigger signal of the HMD 28, and data necessary for calculation (coil No, strip carbon, rough bar thickness, target thickness width, strip thickness, etc.) from the process data area in the computer 30. Rough rolling mill exit side temperature or finish rolling mill entrance side temperature etc.) is read. Next, the temperature is obtained up to the seventh stand F7 on the basis of the measurement result of the rough rolling mill delivery temperature, the rolling load and mill stretch of the first stand F1 to the seventh stand F7 are predicted, and the upper and lower work roll gap intervals are set. . Next, the temperature at each point from the seventh stand F7 to the coiler 20 is calculated, and the deformation resistance at each point in the strip longitudinal direction from the seventh stand F7 to the coiler 20 is calculated. Here, it is determined whether or not the deformation resistance of the seventh stand F7 biting portion is the smallest. All the processes of the computer 30 described above are performed in the main memory, and when it is determined that the deformation resistance of the seventh stand F7 is the smallest, the roll gap change value is transmitted to the electric sequencer (DQC computer) 31 via an optical cable or the like. The operation sequence of the upper and lower work roll gaps of the electric sequencer 31 is transmitted to the hydraulic pressure reduction control panel 32 via an optical cable or the like, and is reflected via the F7 hydraulic servo valve 33 to the hydraulic cylinder of the reduction device of the seventh stand F7.
ロールギャップ変更値は、板厚変化量の実績値を基に経験的に決めた数値を計算機30の記憶領域に設けたテーブルに記憶させておき、被圧延材のTS,板厚をキーとして読み出す。   The roll gap change value is stored in a table provided in the storage area of the calculator 30 based on the actual value of the sheet thickness change amount, and is read using the TS and the sheet thickness of the material to be rolled as keys. .
実際の第7スタンドF7のロール間ギャップの動作を図4に示す。図4(a)は第7スタンドF7出側の板厚実績であり左がストリップのフロント、右がストリップのテールである。本法によって有効な板厚ネッキング補償を実施し、板厚ネッキングが皆無である。また図4(b)は第7スタンドF7の上下ワークロールギャップ動作を示す。○部で本法の板厚ネッキング補償を実施し上下ワークロールギャップ間隔を250μm開く方向に制御している。図4(c)はF6・F7間張力実績であるが、板厚ネッキング補償を実施する際に、第7スタンドF7のロール間ギャップを開く方向に制御すると同時にマスフローバランスが保たれるように上流のスタンドを通過する鋼板を増速させているため、マスフローバランス崩れが防止され過張力は発生していない。具体的にはロール間ギャップの制御による板厚の増の変化率に比例させるように上流のスタンドを通過する鋼板を増速させる。   The actual operation of the gap between rolls of the seventh stand F7 is shown in FIG. FIG. 4A shows the actual thickness of the seventh stand F7 on the outlet side, the left is the front of the strip, and the right is the tail of the strip. With this method, effective thickness-necking compensation is implemented and there is no thickness-necking. FIG. 4B shows the upper and lower work roll gap operation of the seventh stand F7. The thickness-necking compensation of this method is implemented in the ○ section, and the gap between the upper and lower work roll gaps is controlled in the direction of opening 250 μm. Fig. 4 (c) shows the actual tension between F6 and F7, but when carrying out thickness necking compensation, the upstream of the seventh stand F7 is controlled so that the gap between the rolls is opened and at the same time the mass flow balance is maintained. Since the steel plate passing through the stand is accelerated, the mass flow balance is prevented from being lost and no over tension is generated. Specifically, the speed of the steel sheet passing through the upstream stand is increased so as to be proportional to the rate of change of the increase in sheet thickness by controlling the gap between the rolls.
図5は板厚チャートを示すものであり、(a)はネッキング補償対策前の板厚ネッキングが生じている状態、(b)は本発明のネッキング補償対策を施した後の状態を示している。図5(b)に示されているように、板厚偏差は公差上限の65μm、公差下限の30μm以内に収まっており、厳格材においても歩留まりロスが解消されることがわかる。   FIG. 5 shows a plate thickness chart, where (a) shows a state in which plate thickness necking has occurred before necking compensation measures, and (b) shows a state after the necking compensation measures of the present invention have been taken. . As shown in FIG. 5B, the thickness deviation is within the upper limit of 65 μm and the lower limit of tolerance of 30 μm, and it can be seen that the yield loss is eliminated even in strict materials.
図6は板厚ネッキング補償を開始する前後の格落ち本数の実績データを示すグラフであり、対策前は月に10本内外の格落ち本数が有ったのに対し、板厚ネッキング補償開始後は、格落ちは生じなかった。   FIG. 6 is a graph showing the actual data of the number of disqualification before and after starting the thickness necking compensation. Before the countermeasure, there were 10 outages per month, but after the thickness necking compensation started. No disqualification occurred.
本発明は、鋼板の変形抵抗に応じて板厚ネッキングが生じる場合のみ板厚ネッキング補償を実行することにより、コイラーの噛込み時の張力によって生じる板厚不良による歩留まりロスを効果的に低減することができる板厚ネッキング補償方法であり、特に低炭材の熱間圧延に好適に利用することができる。   The present invention effectively reduces the yield loss due to the plate thickness defect caused by the tension at the time of the coiler biting by executing the plate thickness necking compensation only when the plate thickness necking occurs according to the deformation resistance of the steel plate. It is a plate thickness necking compensation method that can be used, and can be suitably used particularly for hot rolling of low carbon materials.
Fn 第nスタンド(n=1〜6)
F7 第7スタンド(最終仕上圧延スタンド)
S ストリップ
10 水冷エリア
20 コイラー
21 ピンチロール
22 コイラーマンドレル
23 仕上圧延機
24 ホットランテーブル
25 コイラー前HMD
26 粗圧延機
27 温度計
28 HMD
30 計算機
31 電気シーケンサー
32 油圧圧下制御盤
33 F7油圧サーボバルブ
Fn nth stand (n = 1-6)
F7 7th stand (final finishing rolling stand)
S Strip 10 Water-cooled area 20 Coiler 21 Pinch roll 22 Coiler mandrel 23 Finishing mill 24 Hot run table 25 HMD before coiler
26 Rough Rolling Machine 27 Thermometer 28 HMD
30 Computer 31 Electric sequencer 32 Hydraulic reduction control panel 33 F7 hydraulic servo valve

Claims (2)

  1. 複数のスタンドで鋼板を圧延して所定の厚みのストリップを製造し、最終仕上圧延スタンドを出たストリップをホットランテーブルで搬送しながら冷却し、コイラーにより巻き取る熱間圧延ラインの熱間圧延機の板厚制御方法において、
    ストリップ先端がコイラーに到達した際の最終仕上圧延スタンド噛み込み部からコイラーまでのストリップ長手方向各位置の変形抵抗を計算し、最終仕上圧延スタンド噛み込み部の変形抵抗が最も小さくなった場合にのみ最終仕上圧延スタンドのロール間ギャップを開く方向に制御することを特徴とする熱間圧延機の板厚制御方法。
    The steel strip is rolled with a plurality of stands to produce a strip with a predetermined thickness, and the strip that has exited the final finishing rolling stand is cooled while being conveyed by a hot run table. In the plate thickness control method,
    Calculate the deformation resistance at each position in the longitudinal direction of the strip from the final finishing rolling stand biting part to the coiler when the strip tip reaches the coiler, and only when the deformation resistance of the final finishing rolling stand biting part is the smallest A method for controlling the thickness of a hot rolling mill, characterized by controlling the gap between the rolls of the final finishing rolling stand in the opening direction.
  2. 前記板厚制御を実施する際に、前記最終仕上圧延スタンドのロール間ギャップを開く方向に制御すると同時にマスフローバランスが保たれるように上流のスタンドを通過する鋼板を増速させることを特徴とする請求項1記載の熱間圧延機の板厚制御方法。   When carrying out the plate thickness control, it is characterized in that the steel plate passing through the upstream stand is accelerated so that the mass flow balance is maintained at the same time that the gap between the rolls of the final finishing rolling stand is controlled. The thickness control method of the hot rolling mill of Claim 1.
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