JP5414398B2 - Rolling method for steel strip - Google Patents

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Description

本発明は、条鋼圧延材の圧延方法に関する。   The present invention relates to a method for rolling a steel strip.
条鋼の圧延の場合、基本的には圧下面と自由面が交互に入れ替わりながら圧延され、断面全周が製品となる。従って板の圧延のように圧下方向の制御のみならず、幅方向の寸法制御が重要となる。一方、圧延での幅広がりは圧延機間、即ち、スタンド間張力で大きく変動し、圧縮応力の場合は幅広がり増大、引張応力の場合は幅広がりの減少を引き起こすことになる。
ここで、2スタンドの連続圧延で1スタンド目と2スタンド目間に張力が作用する条件を考えた場合、条鋼圧延材の先端部が2スタンド目に噛み込むまではスタンド間張力は零、即ち、無張力となる。条鋼圧延材の先端部が2スタンド目に噛み込み、スタンド間に張力が作用すると、条鋼圧延材の幅広がりは減少し、1スタンド目と2スタンドで圧延後の幅寸法は小さくなる。更に、条鋼圧延材の後端部が1スタンド目を抜けた後はスタンド間張力が零となり、2スタンド圧延後の条鋼圧延材の幅寸法は、1,2スタンドにおける噛み込みの状態と比較して増大することになる。
In the case of strip rolling, the rolling is basically carried out while alternately replacing the crushing surface and the free surface, and the entire circumference of the cross section becomes the product. Therefore, not only the reduction control as in the rolling of the plate, but also the dimension control in the width direction is important. On the other hand, the width expansion in rolling largely varies depending on the tension between rolling mills, that is, between stands, and causes an increase in width expansion in the case of compressive stress and a decrease in width expansion in the case of tensile stress.
Here, when considering the condition that tension acts between the first stand and the second stand in continuous rolling of two stands, the tension between the stands is zero until the end of the strip rolled material bites into the second stand. , No tension. When the tip of the strip rolled material bites into the second stand and a tension acts between the stands, the breadth of the strip rolled material decreases, and the width dimension after rolling at the first stand and the two stands decreases. Furthermore, after the first end of the rolled steel strip has passed through the first stand, the tension between the stands becomes zero, and the width dimension of the rolled steel strip after the two-stand rolling is compared with the biting state in the first and second stands. Will increase.
その結果、条鋼圧延材の幅寸法は、圧延方向に変動し、先端部又は後端部に対してミドル部(中間部)の幅寸法は小さくなる。条鋼圧延材の幅寸法の変動は、最終製品の寸法精度のみならず、特に条鋼圧延材が孔型(カリバー)よりもはみ出した場合は後続の圧延で折れ込み疵の発生、逆に条鋼圧延材の幅寸法が規定よりも小さい場合は孔型との接触面積減少により安定性が低下し、条鋼圧延材がねじれるという問題を引き起こす。
条鋼圧延材の圧延ラインの下流側において、条鋼圧延材の断面積が比較的小さいところでは、スタンド間でループを形成し、張力制御を行うループ制御が一般的に導入されているが、条鋼圧延材の断面積が大きくループを形成することが困難な圧延ライン上流(粗圧延等)では、ループ制御に変わる制御方法が必要となる。
As a result, the width dimension of the rolled steel bar varies in the rolling direction, and the width dimension of the middle portion (intermediate portion) becomes smaller than the front end portion or the rear end portion. The variation in the width dimension of the rolled steel strip is not only the dimensional accuracy of the final product, but especially when the rolled steel bar protrudes from the hole type (caliber), folding flaws occur in the subsequent rolling. If the width dimension is smaller than specified, the contact area with the hole mold decreases, so that the stability is lowered, causing a problem that the rolled steel strip is twisted.
On the downstream side of the rolling line of the rolled steel strip, where the cross-sectional area of the rolled steel strip is relatively small, loop control is generally introduced to form a loop between the stands and perform tension control. In the upstream of the rolling line (such as rough rolling) where the cross-sectional area of the material is large and it is difficult to form a loop, a control method instead of loop control is required.
条鋼の圧延におけるスタンド間張力制御手段としては、例えば、特許文献1に示すものがある。この特許文献1の技術では、最終スタンド間の張力変動と、最終スタンド出側の幅寸法変動の関係に着目し、あるスタンド出側の各スタンド尻抜け時の条鋼圧延材の幅寸法変化より、当該スタンドより上流スタンド間に発生する張力を推定する残差張力推定法が開示されている。   As a tension control means between stands in rolling steel bars, for example, there is one shown in Patent Document 1. In the technique of this Patent Document 1, paying attention to the relationship between the tension fluctuation between the final stands and the width dimension fluctuation on the final stand exit side, from the width dimension change of the strip rolled material when each stand bottom on the stand exit side, A residual tension estimation method for estimating the tension generated between the stands upstream from the stand is disclosed.
特開昭61−30210号公報JP 61-30210 A
しかしながら、特許文献1に示した残差張力推定法では、条鋼圧延材の幅寸法に対する影響係数を算出するためには張力を測定する必要があるが、張力をそのまま測定したのみでは、直接法、間接法、あるいはシミュレーションのいずれにおいても測定精度が劣ることがあった。ここで、正確に張力(残差張力)が求められても、目標値への修正量(ロール回転数又はロール隙)には計算値が使用されるため、実態と合わない場合がある。
このように、特許文献1に示した残差張力推定法では、様々な問題があったため、例えば、以下のような方法によって、条鋼圧延における制御を行っていた。
However, in the residual tension estimation method shown in Patent Document 1, it is necessary to measure the tension in order to calculate the influence coefficient with respect to the width dimension of the strip rolled material, but only by measuring the tension as it is, the direct method, In either the indirect method or the simulation, the measurement accuracy may be inferior. Here, even if the tension (residual tension) is accurately obtained, the calculated value is used for the correction amount to the target value (roll rotational speed or roll gap), and therefore, it may not match the actual situation.
Thus, since there existed various problems in the residual tension estimation method shown in Patent Document 1, for example, the control in the bar rolling was performed by the following method.
具体的には、1スタンド目で条鋼圧延材が圧延されているときの1スタンド目の圧延機を駆動する駆動モータの電流値を記憶しておき、条鋼圧延材の先端部が次のスタンドに噛み込んだ後の電流値と比較し、2スタンド目に噛み込む前の電流値となるように上流スタンドの駆動モータの回転数を調整していた。駆動モータの電流値の変化はスタンド間張力に起因するものであり、圧縮応力が作用すると1スタンド目の電流値が上昇、引張応力が作用すると逆に減少する。駆動モータの電流値は当然圧延荷重が高い程高くなるため、特に圧延荷重の高い上流側のスタンドでは電流値の絶対値に対して張力変動による電流値の変動が小さく、張力制御が困難となる。このため、しばしば上流側のスタンド(粗列)では、張力制御不具合のために条鋼圧延材の幅寸法の変動をまねき、条鋼圧延材の表面疵を発生させる原因となっていた。   Specifically, the current value of the drive motor that drives the rolling mill at the first stand when the strip rolled material is being rolled at the first stand is stored, and the tip of the rolled steel strip is placed on the next stand. Compared with the current value after biting, the number of rotations of the drive motor of the upstream stand is adjusted so as to be the current value before biting on the second stand. The change in the current value of the drive motor is due to the tension between the stands. When the compressive stress is applied, the current value of the first stand is increased, and when the tensile stress is applied, the current value is decreased. Since the current value of the drive motor naturally increases as the rolling load increases, the current value fluctuation due to the tension fluctuation is small with respect to the absolute value of the current value, particularly in the upstream stand where the rolling load is high, and tension control becomes difficult. . For this reason, the stand (coarse row) on the upstream side often causes fluctuations in the width dimension of the rolled steel strip due to a failure in tension control, and causes surface flaws of the rolled steel strip.
そこで、本発明は、上記問題点を鑑み、可及的に表面疵の発生の少ない条鋼圧延材を製造することのできる条鋼圧延材の圧延方法を提供することを目的とする。   Then, an object of this invention is to provide the rolling method of the strip rolled material which can manufacture the strip rolled material with few surface defects as much as possible in view of the said problem.
前記目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
すなわち、本発明は、条鋼圧延材を圧延する圧延スタンドの出側に前記条鋼圧延材の幅寸法を計測する計測装置を配置して、前記条鋼圧延材の圧延を行う条鋼圧延材の圧延方法であって、所定の圧延スタンドを第1スタンドとし、第1スタンドに隣接する下流側の圧延スタンドを第2スタンドとし、前記条鋼圧延材が第1スタンドに導入されてから第2スタンドに導入される前までの第1スタンドにおける出側幅寸法を無張力寸法W1とすると共に、前記条鋼圧延材が第2スタンドに導入されたときの第1スタンドにおける出側幅寸法を張力寸法W1’としたとき、式(1)にて求められる値δW1が目標値となるように前記第1スタンドの圧延ロールの回転数を制御する点にある。
In order to achieve the above object, the present invention takes the following technical means.
That is, the present invention is a rolling method of a rolled steel strip in which a measuring device for measuring the width dimension of the rolled steel strip is arranged on the exit side of a rolling stand that rolls the rolled steel strip, and the rolled steel strip is rolled. The predetermined rolling stand is the first stand, the downstream rolling stand adjacent to the first stand is the second stand, and the strip rolled material is introduced into the first stand and then introduced into the second stand. When the exit side width dimension in the first stand up to the previous is the non-tension dimension W1, and the exit side width dimension in the first stand when the strip rolled material is introduced into the second stand is the tension dimension W1 ′ The rotation speed of the rolling roll of the first stand is controlled so that the value δW1 obtained by the equation (1) becomes the target value.
前記第2スタンドに隣接する下流側の圧延スタンドを第3スタンドとし、前記条鋼圧延材が第2スタンドに導入されてから第3スタンドに導入される前までの第2スタンドにおける出側幅寸法を無張力寸法W2とすると共に、前記条鋼圧延材が第3スタンドに導入されたときの第2スタンドにおける出側幅寸法を張力寸法W2’としたとき、式(2)にて求められる値δW2が目標値となるように前記第2スタンドの圧延ロールの回転数を制御することが好ましい。 A downstream rolling stand adjacent to the second stand is a third stand, and an exit side width dimension in the second stand from when the strip rolled material is introduced into the second stand to before being introduced into the third stand. Assuming that the tension-free dimension W2 and the exit width of the second stand when the rolled steel bar is introduced into the third stand is the tension dimension W2 ′, the value δW2 obtained by the equation (2) is It is preferable to control the number of rotations of the rolling roll of the second stand so as to be a target value.
2つ以上の圧延スタンドの圧延ロールの回転数を制御するに際して、式(3)にて求められる値δWnが目標値を満たすようにn番目圧延スタンドの圧延ロールの回転数を制御すると共に、n番目圧延スタンドと当該n番目圧延スタンドに隣接する上流側の圧延スタンドとのロール周速比を制御前となるように維持することが好ましい。 When controlling the rotational speed of the rolling rolls of two or more rolling stands, the rotational speed of the rolling roll of the nth rolling stand is controlled so that the value δWn obtained by the equation (3) satisfies the target value, and n It is preferable to maintain the roll peripheral speed ratio between the n th rolling stand and the upstream rolling stand adjacent to the n th rolling stand so as to be before the control.
前記各圧延スタンドにおける出側幅寸法は、前記条鋼圧延材が通材中の実績値であることが好ましい。
また、本発明においては、次の技術的手段を採用することができる。
すなわち、複数本の条鋼圧延材を同時に圧延する多ストランド圧延で、圧延スタンドの出側に前記条鋼圧延材の幅寸法を計測する計測装置を配置して、前記条鋼圧延材の圧延を行う条鋼圧延材の圧延方法であって、所定の圧延スタンドを第1スタンドとした上で、式(4)に基づいて、各ストランド毎に第1スタンドでの条鋼圧延材の幅寸法の変化量δW1−1〜δW1−Nを求め、求められた幅寸法の変化量δW1−1〜δW1−Nの中で絶対値の最も小さい値が目標値となるように、前記第1スタンドの圧延ロールの回転数を制御することを特徴とするとよい。
It is preferable that the outgoing side width dimension in each of the rolling stands is an actual value when the strip rolled material is being passed.
In the present invention, the following technical means can be employed.
That is, in multi-strand rolling that simultaneously rolls a plurality of steel strips, a measuring device that measures the width of the steel strip is arranged on the exit side of the rolling stand, and the steel strip rolling is performed to roll the steel strip. A method of rolling a material, in which a predetermined rolling stand is a first stand, and the change amount δW1-1 of the width dimension of the strip rolled material in the first stand for each strand based on Equation (4) .About..delta.W1-N is determined, and the rotation speed of the rolling roll of the first stand is set so that the smallest absolute value among the obtained variation amounts .delta.W1-1 to .delta.W1-N of the width dimension becomes the target value. It is good to control it.
本発明によれば、可及的に表面疵の発生の少ない条鋼圧延材を製造することができる。   According to the present invention, it is possible to manufacture a strip-rolled material with as few surface defects as possible.
条鋼圧延材の圧延製造ラインの模式図である。It is a schematic diagram of the rolling production line of a strip rolled material. 条鋼圧延材の圧延方法を示す図であって、a)条鋼圧延材が第2スタンドに噛み込む前の無張力状態での幅寸法を計測する図であり、b)条鋼圧延材が第2スタンドに噛み込んだ後の張力状態での幅寸法を計測する図であり、c)第1スタンドにおける圧延ロールの制御を行うときの状態図であり、d)条鋼圧延材が第3スタンドに噛み込む前の無張力状態での幅寸法を計測する図であり、e)条鋼圧延材が第2スタンドに噛み込んだ後の張力状態での幅寸法を計測する図であり、f)第2スタンドにおける圧延ロールの制御を行うときの状態図である。It is a figure which shows the rolling method of a strip rolled material, Comprising: It is a figure which measures the width dimension in the tensionless state before a strip rolled material bites into a 2nd stand, b) A strip rolled material is a 2nd stand. It is a figure which measures the width dimension in the tension state after having been bitten in, c) It is a state figure when controlling the rolling roll in the first stand, and d) The strip rolled material bites into the third stand. It is a figure which measures the width dimension in the previous non-tension state, e) It is a figure which measures the width dimension in the tension state after the strip rolled material bites into the second stand, and f) in the second stand It is a state figure when controlling a rolling roll. ロール周速比と変動幅寸法との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a roll peripheral speed ratio and a fluctuation width dimension. 実施例と比較例において、表面疵の深さと表面疵発生率との関係を示す図である。In an Example and a comparative example, it is a figure which shows the relationship between the depth of a surface flaw and a surface flaw occurrence rate. 実施例と比較例において、表面疵の深さと表面疵発生率との関係を示す図である(多ストランド圧延)。In an Example and a comparative example, it is a figure which shows the relationship between the depth of a surface flaw and a surface flaw occurrence rate (multi-strand rolling).
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
図1は、ビレットなどの鋼材を連続圧延して条鋼圧延材を製造する条鋼圧延材の圧延製造ラインを示したものである。
圧延製造ライン1は、上流側から下流側に向けて順に、鋼材を加熱する加熱炉3、粗圧延装置4、中間列圧延装置5、仕上げ圧延装置6、巻き取り装置7が順番に配設されている。また、圧延製造ライン1には、条鋼圧延材2を冷却する冷却装置8が配備されている。加えて、圧延製造ライン1は、加熱炉3、粗圧延装置4、中間列圧延装置5、仕上げ圧延装置6、巻き取り装置7及び冷却装置8を制御する制御装置10を備えている。この制御装置10は、コンピュータ等によって構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a rolling production line of a rolled steel strip that continuously rolls a steel material such as a billet to produce a rolled steel strip.
In the rolling production line 1, a heating furnace 3, a rough rolling device 4, a middle row rolling device 5, a finishing rolling device 6, and a winding device 7 are sequentially arranged in order from the upstream side to the downstream side. ing. The rolling production line 1 is provided with a cooling device 8 for cooling the strip rolled material 2. In addition, the rolling production line 1 includes a control device 10 that controls the heating furnace 3, the rough rolling device 4, the intermediate row rolling device 5, the finish rolling device 6, the winding device 7, and the cooling device 8. The control device 10 is configured by a computer or the like.
粗圧延装置4、中間列圧延装置5、仕上げ圧延装置6は、複数の圧延スタンド(圧延機)11を備えていて、この圧延スタンド11は条鋼圧延材2を圧延する圧延ロール12が設けられている。圧延ロール12は、回転駆動する駆動モータによって回転する。
このような条鋼圧延材2の圧延製造ライン1において、条鋼圧延材2を製造するにあたっては、まず、圧延製造ライン1の上流側に配備された加熱炉3内に条鋼圧延材2の元となる155角(155×155)のビレット(鋼材)を導入して加熱する。加熱したビレットをデスケーリングし、粗圧延装置4にて50角(50×50)まで圧延する。粗圧延装置4における圧延スタンド11はHV配列となっており、鋼材が90度回転して圧下方向が交互に変更されながら圧延される。中間列圧延装置5以降は、断面形状が楕円から丸状になるように圧延されて、最終的に目標とする形状(例えば、丸形状)に圧延される。
The rough rolling device 4, the intermediate row rolling device 5, and the finish rolling device 6 are provided with a plurality of rolling stands (rolling mills) 11, and the rolling stand 11 is provided with a rolling roll 12 for rolling the strip rolled material 2. Yes. The rolling roll 12 is rotated by a drive motor that is driven to rotate.
In the rolling production line 1 of such a rolled steel strip 2, in producing the rolled steel strip 2, first, the rolled steel strip 2 is the source of the rolled steel strip 2 in the heating furnace 3 provided on the upstream side of the rolled manufacturing line 1. A billet (steel material) of 155 squares (155 × 155) is introduced and heated. The heated billet is descaled and rolled to 50 angles (50 × 50) by the rough rolling device 4. The rolling stands 11 in the rough rolling device 4 have an HV arrangement, and the steel material is rolled while being rotated 90 degrees and the rolling direction is alternately changed. After the intermediate row rolling device 5, the cross-sectional shape is rolled from an ellipse to a round shape, and finally rolled to a target shape (for example, a round shape).
以下、本発明の条鋼圧延材の圧延方法について詳しく説明する。
条鋼圧延材の圧延方法を行うに際しては、圧延スタンド11の出側における鋼材(条鋼圧延材2)の幅寸法を用いるため、まず、図2に示すように、装置構成として、圧延スタンド11の出側には、鋼材(条鋼圧延材2)の幅寸法を計測する計測装置13を配置している。
そして、条鋼圧延材2の圧延方法では、複数の圧延スタンド11のうち、所定の圧延スタンドを第1スタンド11aとし、第1スタンド11aに隣接する下流側の圧延スタンドを第2スタンド11bとした上で、条鋼圧延材2が第1スタンド11aに導入されてから第2スタンド11bに導入される前までの第1スタンド11aにおける出側幅寸法を無張力寸法W1とすると共に、条鋼圧延材2が第2スタンド11bに導入されたときの第1スタンド11aにおける出側幅寸法を張力寸法W1’としたとき、式(1)で求められる値が目標値となるように当該圧延スタンド11における圧延ロール12(圧延スタンド11を駆動させる駆動モータの回転数)を制御している。
Hereinafter, the rolling method of the strip rolled material of the present invention will be described in detail.
When performing the rolling method of the strip rolled material, since the width dimension of the steel material (strip rolled material 2) on the exit side of the rolling stand 11 is used, first, as shown in FIG. On the side, a measuring device 13 for measuring the width of the steel material (steel rolled material 2) is arranged.
And in the rolling method of the strip rolled material 2, a predetermined rolling stand among the plurality of rolling stands 11 is a first stand 11a, and a downstream rolling stand adjacent to the first stand 11a is a second stand 11b. Then, while the strip-rolled material 2 is introduced into the first stand 11a and before it is introduced into the second stand 11b, the exit side width dimension in the first stand 11a is set to the non-tension dimension W1, and the strip-rolled material 2 is When the exit width of the first stand 11a when introduced into the second stand 11b is the tension dimension W1 ′, the rolling roll in the rolling stand 11 so that the value obtained by the equation (1) becomes the target value. 12 (the number of rotations of the drive motor that drives the rolling stand 11) is controlled.
図2に示すように、詳しく説明すると、本実施形態では、粗圧延装置4における最上流側(加熱炉3に隣接する)の第1番目の圧延スタンドを、上述した第1スタンド11aとし、この第1スタンド11aに隣接する圧延スタンドを、第2スタンド11bとしている

図2(a)に示すように、加熱炉3から搬出してデスケーリングが終了した条鋼圧延材2の先端部が第1スタンド11aに導入されて、当該先端部が第2スタンド11bに噛み込むまでの無張力状態での条鋼圧延材2の幅寸法を、第1スタンド11aの出側に設けた計測装置13aによって計測する。そして、計測装置13aにて測定した無張力状態での条鋼圧延材2の寸法を無張力寸法W1して制御装置10に出力する。
As shown in FIG. 2, in detail, in the present embodiment, the first rolling stand on the most upstream side (adjacent to the heating furnace 3) in the rough rolling apparatus 4 is the above-described first stand 11a. A rolling stand adjacent to the first stand 11a is a second stand 11b.
As shown in FIG. 2 (a), the leading end of the rolled steel strip 2 that has been removed from the heating furnace 3 and descaled is introduced into the first stand 11a, and the leading end engages with the second stand 11b. The width dimension of the strip rolled material 2 in the tension-free state up to is measured by the measuring device 13a provided on the exit side of the first stand 11a. Then outputs the size of the long products rolled material 2 in the no tension measured at the measuring device 13a to the control unit 10 as a tension-free dimension W1.
次に、図2(b)に示すように、第2スタンド11bに条鋼圧延材2が噛み込み第1スタンド11aと第2スタンド11b間にて張力が作用した状態での条鋼圧延材2の幅寸法を、第1スタンド11aの出側に設けた計測装置13aによって計測する。そして、計測装置13aにて測定した張力状態での条鋼圧延材2を張力寸法W1’として制御装置10に出力する。
図2(c)に示すように、無張力寸法W1と張力寸法W1’とが決定すると、制御装置10にてδW1=W1−W1’[式(1)]を計算して、この式(1)にて算出されたδW1(幅寸法)が目標値となるように制御する。
Next, as shown in FIG.2 (b), the width | variety of the strip rolled material 2 in the state in which the strip rolled material 2 bites into the 2nd stand 11b, and the tension | tensile_strength acted between the 1st stand 11a and the 2nd stand 11b. The dimensions are measured by a measuring device 13a provided on the exit side of the first stand 11a. And the strip rolled material 2 in the tension | tensile_strength state measured with the measuring apparatus 13a is output to the control apparatus 10 as tension | tensile_strength dimension W1 '.
As shown in FIG. 2C, when the tensionless dimension W1 and the tension dimension W1 ′ are determined, the control device 10 calculates δW1 = W1−W1 ′ [Expression (1)], and this expression (1 ) Is controlled so that δW1 (width dimension) calculated in step) becomes a target value.
具体的には、δW1(幅寸法)を目標値にする制御を行うにあたっては、式(a)に示されるような、第1スタンド11aと第2スタンド11bとにおける圧延ロール12の周速度比を用いている。   Specifically, in performing the control to set δW1 (width dimension) to the target value, the peripheral speed ratio of the rolling roll 12 in the first stand 11a and the second stand 11b as shown in the equation (a) is set. Used.
ここで、δW1(幅寸法)の目標値をδW1mとすると、変動させる変動幅寸法(δW1s)は、式(b)で表される。そして、式(b)にて示される変動幅寸法(δW1s)にするためのロール周速比の変動量(周速比制御量)を求め、この周速比制御量を用いて第1スタンド11aにおける圧延ロール12の回転を制御している。
詳しくは、図3に示すように、ロール周速比の変動量と、周速度比に対する変動幅寸法(δW1s)との関係(例えば、線形式)を実験等により求めておき、図3に示すような制御マップにおける線形式、即ち、変動幅寸法(δW1s)×αにより周速比制御量を求める。なお、図3に示す線形式は制御装置10に格納し、制御装置10が線形式を用いて周速比制御量を求めればよい。また、図3に示すように所定のロール周速比と変動幅寸法との関係は、実験値や実測値によって数値化すれば良く、鋼種や圧延温度毎にテーブル化したものを用いるようにしてもよい。
Here, if the target value of δW1 (width dimension) is δW1m, the variation width dimension (δW1s) to be varied is expressed by the equation (b). Then, a fluctuation amount (circumferential speed ratio control amount) of the roll peripheral speed ratio for obtaining the fluctuation width dimension (δW1s) represented by the equation (b) is obtained, and the first stand 11a is obtained using this peripheral speed ratio control amount. The rotation of the rolling roll 12 is controlled.
Specifically, as shown in FIG. 3, the relationship (for example, linear format) between the fluctuation amount of the roll circumferential speed ratio and the fluctuation width dimension (δW1s) with respect to the circumferential speed ratio is obtained by experiment or the like, and shown in FIG. 3. The peripheral speed ratio control amount is obtained by the linear form in such a control map, that is, the fluctuation width dimension (δW1s) × α. 3 may be stored in the control device 10, and the control device 10 may obtain the peripheral speed ratio control amount using the line format. Further, as shown in FIG. 3, the relationship between the predetermined roll peripheral speed ratio and the fluctuation width dimension may be quantified by an experimental value or an actual measurement value, and a table tabulated for each steel type or rolling temperature should be used. May be.
そして、制御装置10によって、制御前(設定時)におけるロール周速比と、周速比制御量との和が、式(c)を満たすように、第1スタンド11aにおける圧延ロール12の回転数を求める。実際には、第1スタンド11aにおける圧延ロール12の回転数は、式(d)に示すことができるため、この式(d)を用いて第1スタンド11aにおける圧延ロール12を駆動モータの回転数に置き換えて、制御装置10による制御信号によって第1スタンド11aを駆動させる駆動モータの回転数を制御している。
なお、圧延ロール12の回転数の制御量(回転数制御量)を示すと、式(e)になることから、現在の圧延ロール12の回転数に対して回転数制御量を調整することによって第1スタンド11aにおける圧延ロール12の回転数を制御してもよい。
And the rotation speed of the rolling roll 12 in the 1st stand 11a so that the sum of the roll peripheral speed ratio before control (at the time of setting) and the peripheral speed ratio control amount may satisfy Expression (c) by the control device 10. Ask for. Actually, since the rotational speed of the rolling roll 12 in the first stand 11a can be expressed by the formula (d), the rotational speed of the driving motor is used for the rolling roll 12 in the first stand 11a using the formula (d). Instead, the number of rotations of the drive motor that drives the first stand 11a is controlled by a control signal from the control device 10.
In addition, since it will become Formula (e) when the control amount (rotation speed control amount) of the rotation speed of the rolling roll 12 is shown, by adjusting a rotation speed control amount with respect to the current rotation speed of the rolling roll 12 You may control the rotation speed of the rolling roll 12 in the 1st stand 11a.
また、本発明では、第1スタンド11aにおける圧延ロール(駆動モータ)の回転数を制御しつつ、第2スタンド11bにおける圧延ロール(駆動モータ)の回転数を制御している。
具体的には、第2スタンド11bに隣接する下流側の圧延スタンド11を第3スタンド11c、条鋼圧延材2が第2スタンド11bに導入されてから第3スタンド11cに導入される前までの第2スタンド11bにおける出側幅寸法を無張力寸法W2とすると共に、条鋼圧延材2が第3スタンド11cに導入されたときの第2スタンド11bにおける出側幅寸法を張力寸法W2’としたとき、式(2)で求められる値が、目標値となるように第2スタンド11bの圧延ロール12(駆動モータ)の回転数を制御している。
Moreover, in this invention, the rotation speed of the rolling roll (drive motor) in the 2nd stand 11b is controlled, controlling the rotation speed of the rolling roll (drive motor) in the 1st stand 11a.
Specifically, the downstream rolling stand 11 adjacent to the second stand 11b is the third stand 11c, and the first rolling material 2 is introduced into the second stand 11b and before being introduced into the third stand 11c. When the exit width dimension in the 2 stand 11b is set as the tensionless dimension W2, and the exit width dimension in the second stand 11b when the strip rolled material 2 is introduced into the third stand 11c is set as the tension dimension W2 ′, The number of rotations of the rolling roll 12 (drive motor) of the second stand 11b is controlled so that the value obtained by Expression (2) becomes the target value.
詳しくは、図2(d)に示すように、上述したように第1スタンド11aにおける圧延ロール12(駆動モータ)の回転数を制御を行った後に、条鋼圧延材2の先端部が第2スタンド11bに導入されて、当該先端部が第3スタンド11cに噛み込むまでの無張力状態での条鋼圧延材2の幅寸法を、第2スタンド11bの出側に設けた計測装置13bによって計測する。そして、計測装置13bにて測定した無張力状態での条鋼圧延材2の寸法を無張力寸法W2して制御装置10に出力する。
また、図2(e)に示すように、第3スタンド11cに条鋼圧延材2が噛み込み第2スタンド11bと第3スタンド11c間にて張力が作用した状態での条鋼圧延材2の幅寸法を、第2スタンド11bの出側に設けた計測装置13bによって計測する。そして、計測装置13bにて測定した張力状態での条鋼圧延材2を張力寸法W2’として制御装置10に出力する。
Specifically, as shown in FIG. 2 (d), after controlling the number of rotations of the rolling roll 12 (drive motor) in the first stand 11a as described above, the end of the strip rolled material 2 is the second stand. The width dimension of the strip rolled material 2 in a tension-free state until the tip end bites into the third stand 11c after being introduced into 11b is measured by the measuring device 13b provided on the outlet side of the second stand 11b. Then, the dimension of the strip rolled material 2 in the no-tension state measured by the measuring device 13b is output to the control device 10 as the no-tension dimension W2.
Moreover, as shown in FIG.2 (e), the width | variety dimension of the strip rolled material 2 in the state which the strip rolled material 2 bites into the 3rd stand 11c, and the tension | tensile_strength acted between the 2nd stand 11b and the 3rd stand 11c. Is measured by the measuring device 13b provided on the exit side of the second stand 11b. And the strip rolled material 2 in the tension | tensile_strength state measured with the measuring apparatus 13b is output to the control apparatus 10 as tension | tensile_strength dimension W2 '.
図2(f)に示すように、無張力寸法W2と張力寸法W2’とが決定すると、制御装置10にてδW2=W2−W2’[式(2)]を計算して、この式(2)にて算出されたδW2(幅寸法)が目標値となるように第2スタンド11bにおける圧延ロール12(駆動モータ)の回転数を制御する。
なお、δW2(幅寸法)が目標値となるように第2スタンド11bにおける圧延ロール12(駆動モータ)の回転数を制御する方法は、上述したδW1(幅寸法)が目標値となるように第1スタンド11aにおける圧延ロール12(駆動モータ)の回転数を制御する方法と同じである。即ち、式(a)〜式(e)において第1スタンド11aに関する事項を第2スタンド11bとし、第2スタンド11bに関する事項を第3スタンド11cに置き換えれば、上述した第1スタンド11aの圧延ロール12(駆動モータ)の制御が、第2スタンド11bの圧延ロール12(駆動モータ)の制御となる。また、図3に示す、所定のロール周速比と、変動幅寸法との関係は、第2スタンド11bの圧延ロール12(駆動モータ)に対する制御にも適用すれば良い。
As shown in FIG. 2 (f), when the tensionless dimension W2 and the tension dimension W2 ′ are determined, the control device 10 calculates δW2 = W2−W2 ′ [Expression (2)], and this expression (2 ), The number of rotations of the rolling roll 12 (drive motor) in the second stand 11b is controlled so that the δW2 (width dimension) calculated in step 2) becomes the target value.
Note that the method of controlling the rotation speed of the rolling roll 12 (drive motor) in the second stand 11b so that δW2 (width dimension) becomes the target value is such that δW1 (width dimension) described above becomes the target value. This is the same as the method of controlling the number of rotations of the rolling roll 12 (drive motor) in one stand 11a. That is, in the formulas (a) to (e), if the matter relating to the first stand 11a is replaced with the second stand 11b and the matter relating to the second stand 11b is replaced with the third stand 11c, the rolling roll 12 of the first stand 11a described above. The control of the (drive motor) is the control of the rolling roll 12 (drive motor) of the second stand 11b. Further, the relationship between the predetermined roll peripheral speed ratio and the fluctuation width dimension shown in FIG. 3 may be applied to the control of the rolling roll 12 (drive motor) of the second stand 11b.
ここで、第2スタンド11bの圧延ロール12(駆動モータ)の回転数を制御するにあたっては、第1スタンド11aと第2スタンド11bとのロール周速比が一定となるように、第1スタンド11aの圧延ロール12(駆動モータ)の回転数も制御することが好ましい。
以上のように、第1スタンド11aや第2スタンド11bのように2スタンド以上の圧延ロール12(駆動モータ)の制御を行うにあたっては、即ち、2つ以上の圧延スタンド11の圧延ロール12(駆動モータ)の回転数を制御するに際しては、式(3)に示すように、各圧延スタンド11にて求められるδWn(幅寸法)が目標値となるように、n番目圧延スタンド11の圧延ロール12(駆動モータ)の回転数を制御することが好ましい。そして、n番目圧延スタンド11の圧延ロール12(駆動モータ)の回転数を制御するにあたっては、当該n番目より上流側の圧延スタンド11間におけるロール周速比が、当該制御前の値と同じとなるように上流側の圧延スタンド11の圧延ロール12(駆動モータ)の回転数を制御して、上流側の圧延スタンド11のロール周速比を一定にすることが好ましい。
Here, in controlling the rotation speed of the rolling roll 12 (drive motor) of the second stand 11b, the first stand 11a is set so that the roll peripheral speed ratio between the first stand 11a and the second stand 11b is constant. It is also preferable to control the number of rotations of the rolling roll 12 (drive motor).
As described above, when controlling the two or more rolling rolls 12 (drive motors) like the first stand 11a and the second stand 11b, that is, the rolling rolls 12 (drives) of the two or more rolling stands 11 are driven. When controlling the number of rotations of the motor), as shown in Expression (3), the rolling roll 12 of the n-th rolling stand 11 is set so that δWn (width dimension) obtained in each rolling stand 11 becomes a target value. It is preferable to control the rotation speed of the (drive motor). And in controlling the rotation speed of the rolling roll 12 (drive motor) of the n-th rolling stand 11, the roll peripheral speed ratio between the rolling stands 11 upstream from the n-th is the same as the value before the control. It is preferable to control the rotation speed of the rolling roll 12 (drive motor) of the upstream rolling stand 11 so as to make the roll peripheral speed ratio of the upstream rolling stand 11 constant.
条鋼圧延材2の圧延方法は、条鋼圧延材2を圧延する前に、コンピュータシミュレーション等によって各圧延スタンド11の出側における条鋼圧延材2の幅寸法を求めておき、これにより、各圧延スタンド11の圧延ロール12(駆動モータ)の回転数を設定するような制御であってもよい。また、過去の条鋼圧延材2における制御データ(1つ前の圧延)を当該圧延に適用してもよい。
また、条鋼圧延材2を通材中に計測装置13にて計測した幅寸法(条鋼圧延材2が通材中の実績値)を用いて、各圧延スタンド11の圧延ロール(駆動モータ)の制御するようなフィードバック制御に適用してもよい。
In the rolling method of the strip rolled material 2, before rolling the strip rolled material 2, the width dimension of the strip rolled material 2 on the exit side of each rolling stand 11 is obtained by computer simulation or the like. The control may be such that the number of rotations of the rolling roll 12 (drive motor) is set. Moreover, you may apply the control data (rolling before 1) in the past strip rolling material 2 to the said rolling.
Moreover, control of the rolling roll (drive motor) of each rolling stand 11 is performed using the width dimension (the actual value when the strip rolled material 2 is being threaded) measured by the measuring device 13 while the strip rolled material 2 is being threaded. You may apply to such feedback control.
図4は、条鋼圧延材2の圧延方法を粗圧延装置の各圧延スタンドに適用した実施例における表面疵の深さと表面疵発生率との関係、及び、条鋼圧延材2の圧延方法を用いずに圧延した比較例における表面疵の深さと発生率との関係をまとめたものである。
実施例及び比較例において、ビレットは155角、加熱炉3での加熱温度は1000℃、鋼種はSCM435、条鋼圧延材2の大きさ(製品サイズ)は、φ14.0mm、最終圧延速度は、40m/sec、δWn(幅寸法)の目標値については、粗圧延装置4の各圧延スタンド11(8スタンド)において、−0.5mm<δWns<1.5mmとした。即ち、無張力状態でのWnと張力状態でのWn’の差の目標値を、−0.5mm<δWn(目標値)<1.5mmとした。また、比較例では、従来通り、駆動モータの回転数、即ち、駆動モータの電流値の制御は作業者(オペレータ)が手動により行った。
FIG. 4 shows the relationship between the surface flaw depth and the surface flaw occurrence rate in an example in which the rolling method of the rolled steel strip 2 is applied to each rolling stand of the rough rolling apparatus, and the rolling method of the rolled steel strip 2 is not used. FIG. 4 summarizes the relationship between the depth of surface defects and the incidence in a comparative example rolled into a flat plate.
In the examples and comparative examples, the billet is 155 squares, the heating temperature in the heating furnace 3 is 1000 ° C., the steel type is SCM435, the size (product size) of the strip 2 is φ14.0 mm, and the final rolling speed is 40 m. The target values of / sec and δWn (width dimension) were set to −0.5 mm <δWns <1.5 mm in each rolling stand 11 (8 stands) of the rough rolling apparatus 4. That is, the target value of the difference between Wn in the non-tension state and Wn ′ in the tension state was set to −0.5 mm <δWn (target value) <1.5 mm. In the comparative example, as usual, the number of rotations of the drive motor, that is, the current value of the drive motor was manually controlled by an operator (operator).
表面疵発生率の調査は、条鋼圧延材2のボトム側から1巻き中に入った場所(巻き取り装置7で巻き取った後の最後から1巻き目)を100本採取して、採取したサンプルの横断面を光学顕微鏡により調査し、表面疵深さ0.01mm以下、0.01〜0.02mm、0.02〜0.03mm、0.03〜0.04mm、0.04mm以上の6つの水準に分類した。なお、0.02mmよりも深い疵が有害な疵である。なお、条鋼圧延材2においてボトム部から採取した理由は、最も張力の影響を受けやすいためである。
図4に示すように、比較例では、0.02〜0.03mmにおける表面疵発生率が最も高く、また少ない頻度ではあるが、0.03mm以上についても更に深い表面疵が発生していた。
The surface flaw occurrence rate was determined by collecting 100 samples from the bottom side of the rolled strip 2 into the first roll (the first roll from the end after being wound up by the winding device 7). Are examined with an optical microscope, and the surface wrinkle depth is 0.01 mm or less, 0.01 to 0.02 mm, 0.02 to 0.03 mm, 0.03 to 0.04 mm, 0.04 mm or more. Classified into levels. Note that wrinkles deeper than 0.02 mm are harmful. In addition, the reason which extract | collected from the bottom part in the strip rolled material 2 is because it is most susceptible to the influence of tension.
As shown in FIG. 4, in the comparative example, the surface flaw occurrence rate at 0.02 to 0.03 mm was the highest, and although less frequently, a deeper flaw was generated even at 0.03 mm or more.
一方で、実施例では、表面疵深さ0.01mm以下の発生率が高かったものの、有害となる0.02mm以上の大きな表面疵は発生しなかった(0.02mm以上の表面疵発生率が皆無になっている)。これは、粗圧延装置4における各圧延スタンド11において、適切な張力制御によって長手方向の寸法変動[特に、孔型(カリバー)からのはみだし]が減少したためと考えられる。
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
On the other hand, in the examples, although the incidence rate of surface flaw depth of 0.01 mm or less was high, no harmful large flaws of 0.02 mm or more were generated (surface flaw occurrence rate of 0.02 mm or more). None of them) This is presumably because in each rolling stand 11 in the rough rolling apparatus 4, the dimensional variation in the longitudinal direction [particularly, the protrusion from the hole type (caliber)] is reduced by appropriate tension control.
The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
上記の実施形態では、圧延製造ライン1において、第1番目の圧延スタンドを第1スタンド11a、2番目の圧延スタンドを第2スタンド11bとしたが、これに限らず、例えば、粗圧延装置4内において所定番目の圧延スタンドを、第1スタンドとし、次の圧延スタンドを第2スタンドとしてもよい。
また、複数本の条鋼圧延材を同時に圧延する多ストランド圧延を行うに際しては、第1スタンド11aにおいて、式(4)に基づいて、各ストランド毎に条鋼圧延材2の幅寸法の変化量δW1−1〜δW1−Nを求め、求められた幅寸法の変化量δW1−1〜δW1ーNの中で最も絶対値の小さい値が目標値となるように、第1スタンド11aの圧延ロール12の回転数を制御するとよい。
In the above embodiment, in the rolling production line 1, the first rolling stand is the first stand 11a, and the second rolling stand is the second stand 11b. The predetermined rolling stand may be the first stand and the next rolling stand may be the second stand.
Further, when performing multi-strand rolling in which a plurality of rolled steel strips are simultaneously rolled, in the first stand 11a, the change amount δW1− of the width dimension of the rolled steel strip 2 for each strand based on the formula (4). 1 to δW1-N is calculated, and the rotation of the rolling roll 12 of the first stand 11a is set so that the smallest absolute value among the obtained width dimension variations δW1-1 to δW1-N becomes the target value. Control the number.
従来の技術で多ストランド圧延を行った場合には、図5(a)に示すように、0.01mm以上の表面疵、特に0.01〜0.04mmの表面疵が多く発生する。ところが、上記技術を適用し圧延を行うと、図5(b)に示すように、表面疵はほとんど発生しないか、発生したとしても0.01mm以下の疵が多数を占めることがわかる。
このことより、多ストランド圧延を実施していて、全てのストランドにおいて第1スタンドでの条鋼圧延材の幅寸法の変化量を一定にできない場合であっても、最も張力値が小さい値を目標値(≒0)となるように制御することで、可及的に表面疵の発生の少ない条鋼圧延材を製造することができるようになる。
When multi-strand rolling is performed by the conventional technique, as shown in FIG. 5 (a), surface defects of 0.01 mm or more, particularly 0.01 to 0.04 mm are frequently generated. However, when rolling is performed by applying the above technique, as shown in FIG. 5B, it can be seen that surface defects hardly occur or even if they occur, a large number of defects are 0.01 mm or less.
From this, even when multi-strand rolling is carried out and the amount of change in the width dimension of the strip rolled material at the first stand cannot be made constant in all strands, the value with the smallest tension value is set to the target value. By controlling so as to be (≈0), it becomes possible to produce a rolled steel bar with as little surface flaws as possible.
1 圧延製造ライン
2 条鋼圧延材
3 加熱炉
4 粗圧延装置
5 中間列圧延装置
6 仕上げ圧延装置
8 冷却装置
10 制御装置
11 圧延スタンド
11a 第1スタンド
11b 第2スタンド
11c 第3スタンド
12 圧延ロール
13 計測装置
13a 第1スタンドの計測装置
13b 第2スタンドの計測装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Roll production line 2 Rolled steel 3 Heating furnace 4 Coarse rolling device 5 Middle row rolling device 6 Finish rolling device 8 Cooling device 10 Control device 11 Rolling stand 11a 1st stand 11b 2nd stand 11c 3rd stand 12 Rolling roll 13 Measurement Device 13a Measuring device for first stand 13b Measuring device for second stand

Claims (5)

  1. 条鋼圧延材を圧延する圧延スタンドの出側に前記条鋼圧延材の幅寸法を計測する計測装置を配置して、前記条鋼圧延材の圧延を行う条鋼圧延材の圧延方法であって、
    所定の圧延スタンドを第1スタンドとし、第1スタンドに隣接する下流側の圧延スタンドを第2スタンドとし、前記条鋼圧延材が第1スタンドに導入されてから第2スタンドに導入される前までの第1スタンドにおける出側幅寸法を無張力寸法W1とすると共に、前記条鋼圧延材が第2スタンドに導入されたときの第1スタンドにおける出側幅寸法を張力寸法W1’としたとき、式(1)にて求められる値δW1が目標値となるように前記第1スタンドの圧延ロールの回転数を制御することを特徴とする条鋼圧延材の圧延方法。
    It is a rolling method of a steel strip rolled material for rolling the steel strip rolled material by arranging a measuring device for measuring the width dimension of the steel strip rolled material on the exit side of the rolling stand for rolling the steel strip rolled material,
    The predetermined rolling stand is the first stand, the rolling stand on the downstream side adjacent to the first stand is the second stand, and the steel strip is introduced into the first stand and before being introduced into the second stand. When the exit side width dimension in the first stand is the non-tension dimension W1 and the exit side width dimension in the first stand when the strip rolled material is introduced into the second stand is the tension dimension W1 ′, the formula ( A rolling method for rolled steel bars, characterized in that the number of rotations of the rolling roll of the first stand is controlled so that the value δW1 obtained in 1) becomes a target value.
  2. 前記第2スタンドに隣接する下流側の圧延スタンドを第3スタンドとし、前記条鋼圧延材が第2スタンドに導入されてから第3スタンドに導入される前までの第2スタンドにおける出側幅寸法を無張力寸法W2とすると共に、前記条鋼圧延材が第3スタンドに導入されたときの第2スタンドにおける出側幅寸法を張力寸法W2’としたとき、式(2)にて求められる値δW2が目標値となるように前記第2スタンドの圧延ロールの回転数を制御することを特徴とする請求項1に記載の条鋼圧延材の圧延方法。
    A downstream rolling stand adjacent to the second stand is a third stand, and an exit side width dimension in the second stand from when the strip rolled material is introduced into the second stand to before being introduced into the third stand. Assuming that the tension-free dimension W2 and the exit width of the second stand when the rolled steel bar is introduced into the third stand is the tension dimension W2 ′, the value δW2 obtained by the equation (2) is The method for rolling a strip according to claim 1, wherein the number of rotations of the rolling roll of the second stand is controlled so as to be a target value.
  3. 2つ以上の圧延スタンドの圧延ロールの回転数を制御するに際して、式(3)にて求められる値δWnが目標値を満たすようにn番目圧延スタンドの圧延ロールの回転数を制御すると共に、n番目圧延スタンドと当該n番目圧延スタンドに隣接する上流側の圧延スタンドとのロール周速比を制御前となるように維持することを特徴とする請求項2に記載の条鋼圧延材の圧延方法。
    When controlling the rotational speed of the rolling rolls of two or more rolling stands, the rotational speed of the rolling roll of the nth rolling stand is controlled so that the value δWn obtained by the equation (3) satisfies the target value, and n The method for rolling a strip-rolled material according to claim 2, wherein a roll peripheral speed ratio between the nth rolling stand and the upstream rolling stand adjacent to the nth rolling stand is maintained before the control.
  4. 前記各圧延スタンドにおける出側幅寸法は、前記条鋼圧延材が通材中の実績値であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の条鋼圧延材の圧延方法。   The rolling method of the strip rolled material according to any one of claims 1 to 3, wherein the exit side width dimension in each of the rolling stands is an actual value of the strip rolled material being passed through.
  5. 複数本の条鋼圧延材を同時に圧延する多ストランド圧延で、圧延スタンドの出側に前記条鋼圧延材の幅寸法を計測する計測装置を配置して、前記条鋼圧延材の圧延を行う条鋼圧延材の圧延方法であって、
    所定の圧延スタンドを第1スタンドとした上で、式(4)に基づいて、各ストランド毎に第1スタンドでの条鋼圧延材の幅寸法の変化量δW1−1〜δW1−Nを求め、
    求められた幅寸法の変化量δW1−1〜δW1−Nの中で絶対値の最も小さい値が目標値となるように、前記第1スタンドの圧延ロールの回転数を制御することを特徴とする条鋼圧延材の圧延方法。
    In multi-strand rolling that simultaneously rolls a plurality of strips, a measuring device for measuring the width dimension of the strips is arranged on the exit side of the rolling stand, and the strips are rolled into the strips. Rolling method,
    After setting the predetermined rolling stand as the first stand, based on the formula (4), the amount of change δW1-1 to δW1-N of the width dimension of the strip rolled material in the first stand is obtained for each strand,
    The number of rotations of the rolling roll of the first stand is controlled so that the smallest absolute value among the obtained change amounts δW1-1 to δW1-N of the width dimension becomes a target value. A rolling method for rolled steel bars.
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