JP5801042B2 - 熱間圧延方法 - Google Patents

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本発明は、ワークロールの一側と他側からワークロール間にスラブ等の金属素材を交互に挟み込みながら熱間圧延処理する場合、金属素材端部の形状を制御して圧延処理を容易に行えるようにした熱間圧延方法に関する。
鋳造装置と熱間圧延ラインからなる従来の製造設備においてスラブ等の金属素材を目的の板厚まで圧延加工するために、多数の圧延機を備えて段階的に圧延加工したのでは、圧延ライン全長が極めて長くなる問題がある。
そこで、係る問題を回避するために、特許文献1に記載の如く、正逆転圧延機を用い、圧延機の前後に巻取巻戻装置を設け、圧延機を通過した金属素材を一方の巻取巻戻装置に巻き取った後、再度ギャップを調整した圧延機に供給して圧延し、他方の巻取巻戻装置に巻き取り、再度圧延機に供給して圧延する圧延処理を繰り返し行って目的の板厚まで圧延する圧延装置が開示されている。この圧延装置において、更に、圧延処理の間に圧延材先端部をテーパ状に圧延し、次いでこのテーパ状の部分から圧延機に引き込むことで通常の最大圧下量よりも大きい圧下量を得ることができ、空滑り等を無くして噛み込み圧下量の高い圧延ができる圧延設備が開示されている。
また、熱間圧延設備などのリバースミルの自動切り返し運転における前パスの噛み放しから、次パスの噛み込みまでの切り返し時間を短縮し、生産効率の向上を図る目的で、以下の特許文献2に記載されている如く、各パス毎にロールの圧下位置を変更して数パスの切り返し圧延を行うリバースミルにおいて、現在圧延中の被圧延材のロール噛み放し前に圧延速度Vの減速を開始し、この減速中における被圧延材のロール噛み放し時点でロール圧下位置の変更を開始し、ロール圧下位置決め完了タイミングと次パスにおける被圧延材のロール噛み込みタイミングが一致するように被圧延材の切り返しを行うことを特徴とするリバースミルの最短時間圧延方法が知られている。
特開2000−218304号公報 特開平10−272506号公報
先の金属素材端部をテーパ圧延する技術において金属素材端部にテーパ部を形成するならば、次回の圧延機への噛み込みに有利であり、より高い噛み込み圧下量で圧延することができるが、特許文献1にはテーパ部の先端厚さをロールギャップよりも薄くすれば良いとの記載はなされているが、テーパ部を金属素材の終端側のどの位置からどの程度形成すれば良いのか、具体的な指標は記載されていない。
従って従来、熟練オペレータの経験により決定される金属素材終端側の任意の位置からテーパ部を形成しているが、この熟練オペレータによる作業を自動化することが要望されている。
また、特許文献2に記載の技術によれば、次パスの噛み込みまでの切り返し時間を短縮する技術については開示されているが、ロールを通過する際の金属素材の長さや減速開始位置、減速レートなどの状態を統括的に把握しようとすることは考慮されていない。
また、金属素材の終端部にテーパ部を設けようとする場合、テーパ圧延を開始するポイントも含めて統括的に把握し、制御しようとすることは考慮されていない。
本発明は前記した問題に鑑み創案されたものであり、金属素材後端部がワークロールを通過する前に自動減速できるようにして、生産性の高い熱間圧延処理ができるようにした熱間圧延方法の提供を目的とする。
本発明は前記した問題に鑑み創案されたものであり、必要長さのテーパ部を形成し、次パスにおけるワークロールへの金属素材の噛み込みを円滑にできるようにして、ワークロールに対する噛み込み性の向上をなし得るようにして円滑な熱間圧延処理ができるようにした熱間圧延方法の提供を目的とする。
上記の課題を解決するため、本発明は、上記の課題を解決するため、上下に所定の間隔をもって配置された対になるワークロールの間にスラブ等の金属素材を該ワークロールの一側から挿入して挟み込み、該金属素材を規定の厚さに圧延してワークロールの他側に出す第1の圧延処理工程と、前記ワークロールにて圧延後の金属素材を再度間隔を調整したワークロールの間にワークロールの他側から挿入して規定の厚さに圧延してワークロールの一側に出す第2の圧延処理工程を必要回数繰り返して目的の板厚まで圧延する熱間圧延方法において、 前記ワークロールの間から前記金属素材の後端側が抜け出る際、金属素材の後端から規定長さの範囲にわたり、金属素材の通過速度を減速するとともに、前記ワークロールの一側であってワークロールのセンターから所定の距離離れた位置に金属素材端部の通過を検知する一側センサを設け、前記ワークロールの他側であってワークロールのセンターから所定の距離離れた位置に金属素材端部の通過を検知する他側センサを設け、減速点までの金属素材長さをL(入り側金属素材長さ:m)、所定のギャップに調整したワークロール間に金属素材を挟み込み、規定の板厚に圧延する該当圧延処理工程後の金属素材の予測長さをL(m)、減速開始直前のロール周速をV(m/min)、ワークロールから金属素材後端が出る際のロール周速をVR1(m/min)、減速レートをγ(m/min)、先進率をα(無次元)とすると、 L=L−(V −VR1 )・(1+α)/2γ …(1)式に従って減速ポイントを算出して自動減速圧延を行うことを特徴とする熱間圧延方法。
本発明は上記の課題を解決するため、上下に所定の間隔をもって配置された対になるワークロールの間にスラブ等の金属素材を該ワークロールの一側から挿入して挟み込み、該金属素材を規定の厚さに圧延してワークロールの他側に出す第1の圧延処理工程と、前記ワークロールにて圧延後の金属素材を再度間隔を調整したワークロールの間にワークロールの他側から挿入して規定の厚さに圧延してワークロールの一側に出す第2の圧延処理工程を必要回数繰り返して目的の板厚まで圧延する熱間圧延方法において、前記ワークロールの間から前記金属素材の後端側が抜け出る際、金属素材の後端から規定長さの範囲にわたり、金属素材の通過速度を減速するとともに、前記ワークロールの一側であってワークロールのセンターから所定の距離離れた位置に金属素材端部の通過を検知する一側センサを設け、前記ワークロールの他側であってワークロールのセンターから所定の距離離れた位置に金属素材端部の通過を検知する他側センサを設け、金属素材後端部が該当するセンサの位置を通過してからta秒後に減速開始するとして、該当するセンサからワークロールのセンターまでの距離をLA(m)、減速開始直前のロール周速をVR(m/min)、ワークロールから金属素材後端が出る際のロール周速をVR1(m/min)、減速レートをγ(m/min)、後進率をβ(無次元)とすると、t={L−(V −V )・(1−β)/2γ}/V …(2)式に従って、金属素材の後端部がセンサを通過してから計算された時間後に減速を開始することを特徴とする。
本発明は、上下に所定の間隔をもって配置された対になるワークロールの間にスラブなどの金属素材を該ワークロールの一側から挿入して挟み込み、該金属素材を規定の厚さに
圧延してワークロールの他側に出す第1の圧延処理工程と、前記ワークロールにて圧延後の金属素材を再度間隔を調整したワークロールの間にワークロールの他側から挿入して規定の厚さに圧延してワークロールの一側に出す第2の圧延処理工程を必要回数繰り返して目的の板厚まで圧延する熱間圧延方法において、前記ワークロールの間から前記金属素材の後端側が抜け出る際、金属素材の後端から規定長さの範囲にわたり、金属素材の通過速度を減速して金属素材端部にテーパ部を形成するテーパ圧延を行うとともに、圧延後にテーパ量を一定値とするために形成するテーパ部の長さをL(m)、減速開始直前のロール周速をV(m/min)、ワークロールから金属素材後端が出る際のロール周速をVR1(m/min)、減速レートをγ(m/min)、テーパ圧延する時間をT(min)とすると、金属素材を等速で圧延中にテーパ圧延を開始する場合は、L=V×{T−(V−VR1)/γ}+(V −VR1 )/2γ…(3)式に従い、金属素材を減速途中でテーパ圧延を開始する場合は、L={(VR1+γT)−VR }/2γ…(4)式に従い、テーパ圧延する時間TをT=S1+S2+S3(S1:圧延機の圧下ブレーキ開に要する時間(圧延機による固定値)、S2:圧下装置の圧下速度がトップ速度になるまでに要する時間(圧延機による固定値)、S3:圧下装置の圧速度がトップ速度になってから金属素材後端がワークロール間を抜けるまでの時間)として計算し、テーパ圧延開始ポイントを算出してテーパ圧延を行うことを特徴とする。
本発明は、金属素材の後端部がワークロールを通過する少し前に金属素材を自動的に減速するようにして金属素材後端部の減速を制御しつつ円滑に行うので、生産性を向上できる効果がある。
本発明は、金属素材の後端部がワークロールを通過する少し前に金属素材の端部を強く圧延してテーパ部を形成するので、次のパスの際に間隔を調整したワークロールにテーパ部から金属素材を噛み込ませることができ、噛み込み性が向上する結果として円滑な熱間圧延加工ができる。
図1は本発明方法を実施するために使用する熱間圧延機を備えた熱間圧延装置の一例を示す構成図。 図2は図1に示す熱間圧延機の制御装置の接続構成を示すシステム構成図。 図3は前記制御装置に設けられる設計計算プログラムの一例を示す構成図。 図4は出口板長さ方式で金属素材の圧延を制御する場合の関係式を説明するための説明図。 図5はテーパ圧延を行う場合のタイミングを示す説明図。
以下に本発明の圧延方法の一実施形態について説明するが、本発明は以下に説明する実施形態に制限されるものではない。
図1は本実施形態の圧延方法を実施するために使用する熱間圧延装置の一例を示すもので、この例の熱間圧延装置Aは、スラブ等の金属素材1の搬送路2の途中に熱間圧延機3を備えて構成されている。この例の熱間圧延機3は、シングルミルタイプのリバース式熱間圧延機の1種であり、上下のワークロール3a、3aと上下のバックアップロール3b、3bとを具備した4段構造とされ、上方のバックアップロール3bの上に圧下スクリュウなどの圧下装置5が設けられ、下方のバックアップロール3bの下にロードセル6が設けられていて、圧延時の各パスの圧下量を逐次計測して把握し、調整できるように構成されている。
また、熱間圧延機3の手前側(図1において左側)の搬送路2の上に、入り側水冷装置7が設置され、熱間圧延機3の後方側(図1において右側)の搬送路2の上に、出側水冷装置8と巻取装置9が設置され、各水冷装置7、8の両側と巻取装置9の両側に金属素材位置検出器10a〜10dがそれぞれ設置され、搬送路2の複数の位置に放射温度計11が設置され、搬送路2の終段側にシャー切断装置12が設置されている。
金属素材位置検出器10a〜10eにおいて、金属素材位置検出器10aは入り側水冷装置7の手前側(金属素材1の搬送路2に沿って水冷装置1の手前側)の搬送路2上に設置され、金属素材位置検出器10bはワークロール3aの手前側(水冷装置7とワークロール3aの間)の搬送路2の上方に設置され、金属素材位置検出器10cはワークロール3aの後方側(ワークロール3aと水冷装置8との間)の搬送路2の上方に設置され、金属素材位置検出器10d、10eは巻取装置9の前後の搬送路2の上方に設置されている。これらの金属素材位置検出器10a〜10dは、金属素材1の先端あるいは後端がこれらの下を通過したことを検知できる構成とされている。
図1に示す熱間圧延装置Aにおいては、図1に示す如く熱間圧延機3の入り側に設置されている金属素材1を所定のギャップに調整したワークロール3a、3aの間に供給して挟み込み、圧延して熱間圧延機3の出側の搬送路2に送る操作を1つのパス(第1のパス)として行うとともに、この出側に移動した圧延後の金属素材を搬送路2に沿って逆進させてギャップを再調整したワークロール3a、3aの間に再び挟み込み、前記圧延後の金属素材を再度圧延する操作を他の1つのパス(第2のパス)として行い、前記の第1のパスと第2のパスを繰り返し必要回数行い、各パス毎にワークロール3a、3a間のギャップを調整することで、目的とする必要な板厚まで熱間圧延加工を行うタイプのリバース式の熱間圧延装置として備えられている。
図1に示す熱間圧延装置Aにおいては、搬送路2の終段側に配置されているシャー切断装置12により必要に応じて加工途中の金属素材1を目的の長さに切断したり、搬送路2の後部側に配置されている巻取装置9により必要厚さとなった製品としての板材を巻き取って収容できるように構成されている。
前記熱間圧延機3の圧下装置5には、メモリを内蔵したコントローラ(PLAC:プログラマブルコントローラ)15と、メモリ機能と計算機能を備えた制御装置16と、メモリ機能と計算機能を備えたホスト制御装置17が接続されている。制御装置16にはホスト制御装置17から金属素材の制御情報等が入力され、その金属素材の制御情報に基づいてパススケジュールや圧延速度等の複数の計算を行うことができるように構成され、制御装置16からの計算結果をコントローラ15に送ると、コントローラ15が圧下装置5のシーケンス制御を行うことができるように構成されている。
より詳細には図2に示す如く制御装置16に別途解析用制御装置19が接続され、制御装置16にはコントローラ15と同等機能を有する他の複数のコントローラ15a、15bが接続されていて、これら複数のコントローラ15、15a、15bにより分担して、搬送路2の走行制御、巻取装置9の制御、水冷装置7、8の制御、検出器10a〜10eによる金属素材位置の把握や制御、シャー切断装置12の制御などが統括して制御されるようになっているが、本願明細書では検出器10a〜10eが検出した金属素材1の位置制御と圧下装置5による圧下量の制御について詳述し、他の装置の制御についての詳細説明は略する。なお、ホスト制御装置17と制御装置16とコントローラ15、15a、15bの設置位置が離れている場合は有線接続ではなく、無線接続により情報伝達可能な構成とされるので、これら装置の相互接続形態は有線あるいは無線を問わない。
制御装置16には、ホスト制御装置17から、金属素材1の幅、厚み、品質、材料組成、圧延履歴、加工硬化処理の有無、時間毎の金属素材の位置などの情報が入力されるようになっている。
制御装置16のメモリには、図3に示す如く設定計算プログラム20が設けられ、この設定計算プログラム20には変数変換機能、テーブル引き当て機能、パススケジュール計算機能、速度計算機能、荷重、トルク計算機能、各制御測定数計算機能などの熱間圧延機制御機能が収納されており、制御装置16のメモリ内に別途設けられた参照テーブル21の各値、例えば、最適圧下量に相当する数値を参照できるように構成されている。なお、参照テーブル21には最適圧下量に関するデータテーブルの他に、速度条件や水冷条件のデータテーブルが設けられているが、これらのデータテーブルの圧下量以外の条件の詳細については説明を略する。なお、本実施形態では図3の設定計算プログラム20に対してホスト制御装置17から無線により情報が伝達されるので、設定計算プログラム20には通信プログラム23を介してホスト制御装置17から情報が伝達される。
「熱間圧延処理時の減速制御」
本実施形態の制御装置16により、金属素材を圧延する場合の速度制御の一例について説明する。
本実施形態では、ワークロール3a、3bの間の所定のギャップに挟み込んで金属素材1を圧延した場合、金属素材1の所定の1パスにおける圧延終了間際に、金属素材1を圧延する速度を減速する処理を行う。
まず、金属素材1が特定のパスにおいてワークロール3a、3aにより圧延されてワークロール3aより後方側の搬送路2に金属素材が移動した際、金属素材の後端部がワークロール3aから規定の距離離れた位置にて停止できるように、金属素材1がワークロール3aを完全に通過する前から減速を行うように制御する。
減速開始点の計算方法の説明として以下に、出口板長さ方式による計算方法を第1の例として、センサ方式による計算方法を第2の例として説明する。
第1の例として説明する出口板長さ方式とは、図4に示す如く、ワークロール3a、3aに金属素材1を接近させる場合、金属素材1の移動開始から徐々に速度を上昇させ、速度の上昇途中でワークロール3a、3aに金属素材1を噛み込ませ、その後、一定速度まで達した時点で速度を安定化し、その後、ワークロール3a、3aから金属素材1が抜け出る前に金属素材1の移動速度を減速し、減速途中で金属素材1がワークロール3a、3aから抜け出し(金属素材オフ)、ワークロール3a、3aから所定の距離離れた時点で金属素材1が停止するという場合を想定して減速制御する。
この方式は、残りの金属素材長さが例えば30m未満のように、比較的短い場合に有効である。残りの金属素材長さが長いと、αの誤差の影響が大きく、減速ポイントがずれるためである。
金属素材1が図4に示す如く移動する場合、図4において、t:金属素材イン(金属素材1がワークロール3a、3a間に噛み込まれた時点)〜減速開始までの時間、t:減速開始〜金属素材オフ(金属素材の後端部がワークロール3a、3aを通過する)までの時間、t:金属素材オフ〜金属素材停止までの時間、L:tの間の出口側金属素材長さ、L:tの間の出口側金属素材長さ、L:ワークロール〜金属素材後端間距離、V:減速開始直前の出口側金属素材速度、VE1:金属素材オフ時の出口側金属素材速度、V:減速開始直前のワークロール周速、VR1:金属素材オフ時のロール周速、α:先進率とすると、
=V(1+α) …(5)式、
E1=VR1(1+α) …(6)式の関係となる。
次に、センサ方式による計算方法を第2の例として以下に説明する。ここでのセンサ方式とは、図1に示す熱間圧延装置Aに設けた検出器10a〜10eを用いて金属素材1がワークロール3a、3aを抜けたタイミング(メタルアウト)から、金属素材長さを計測することにより減速のタイミングを得る方式を意味する。
ここで、検出器10aを配置した位置の直下の搬送路2の位置から、搬送路2におけるワークロール3aの中心対応位置までの距離を例えば14m、搬送路2におけるワークロール3aの中心対応位置から、検出器10eを配置した位置の直下の搬送路2の位置までの距離を10.5mとする。
この方式は、残りの金属素材長さが例えば30m以上と、比較的長い場合に有効である。金属素材の後端が検出器10aを通過した時に、残りの長さをこの例では14mと固定値とすることで、誤差を小さくすることができる。
そして、ワークロール3a、3aの間にスラブ等の金属素材1を該ワークロール3a、3aの一側から挿入して挟み込み、該金属素材1を規定の厚さに圧延してワークロール3a、3aの他側に出す第1の圧延処理工程と、前記ワークロール3a、3aにて圧延後の金属素材1を再度間隔を調整したワークロール3a、3aの間にワークロール3a、3aの他側から挿入して規定の厚さに圧延してワークロール3a、3aの一側に出す第2の圧延処理工程を必要回数繰り返して目的の板厚まで圧延する熱間圧延方法において、
前記ワークロール3a、3aの間から前記金属素材1の後端側が抜け出る際、金属素材1の後端から規定長さの範囲にわたり、金属素材1の通過速度を減速するとともに、
前記ワークロール3a、3aの一側であってワークロール3a、3aのセンターから所定の距離離れた位置に金属素材端部の通過を検知する10cセンサを設け、前記ワークロール3a、3aの他側であってワークロール3a、3aのセンターから所定の距離離れた位置に金属素材端部の通過を検知する他側センサ10bを設け、
減速点までの金属素材長さをL(入り側金属素材長さ:m)、該当圧延処理工程後の金属素材の予測長さをL(m)、減速開始直前のロール周速をV(m/min)、ワークロールから金属素材後端が出る際のロール周速をVR1(m/min)、減速レートをγ(m/min)、先進率をα(無次元)とすると、
=L−(V −VR1 )・(1+α)/2γ …(1)式
に従って減速ポイントを算出して自動減速圧延を行うことができる。
一方、ワークロール3a、3aの間に金属素材1を該ワークロール3a、3aの一側から挿入して挟み込み、該金属素材1を規定の厚さに圧延してワークロール3a、3aの他側に出す第1の圧延処理工程と、前記ワークロール3a、3aにて圧延後の金属素材を再度間隔を調整したワークロール3a、3aの間にワークロール3a、3aの他側から挿入して規定の厚さに圧延してワークロール3a、3aの一側に出す第2の圧延処理工程を必要回数繰り返して目的の板厚まで圧延する熱間圧延方法において、
前記ワークロール3a、3aの間から前記金属素材1の後端側が抜け出る際、金属素材1の後端から規定長さの範囲にわたり、金属素材1の通過速度を減速するとともに、
前記ワークロール3a、3aの一側であってワークロール3a、3aのセンターから所定の距離離れた位置に金属素材端部の通過を検知する一側センサ10cを設け、前記ワークロール3a、3aの他側であってワークロール3a、3aのセンターから所定の距離離れた位置に金属素材端部の通過を検知する他側センサ10bを設け、
金属素材1の後端部が該当するセンサの位置を通過してからt秒後に減速開始するとして、該当するセンサからワークロール3a、3aのセンターまでの距離をL(m)、減速開始直前のロール周速をV(m/min)、金属素材がワークロール3a、3aを通過する時のロール周速をVR1(m/min)、減速レートをγ(m/min)、後進率をβ(無次元)とすると、
={L−(V −VN1 )・(1−β)/2γ}/V …(2)式
に従って、金属素材の後端部がセンサを通過してから計算された時間後に減速を開始することができる。
「テーパ圧延の制御」
次に、図1に示す熱間圧延装置Aを用いてスラブ等の金属素材1を圧延する場合に、金属素材1の後端部分をテーパ圧延する場合について説明する。
図1に示す熱間圧延装置Aにおいては、図1に示す如く熱間圧延機3の入り側に設置されている金属素材1を所定のギャップに調整したワークロール3a、3aの間に供給して圧延する操作を1つのパス(第1のパス)として行うとともに、出側に移動した圧延後の板材を逆進させてギャップを再調整したワークロール3a、3aの間に再び挟み込み、再度圧延する操作を次のパス(第2のパス)として行い、第1のパスと第2のパスを繰り返し必要回数行うことで目的の板厚まで圧延する装置であるから、所定のパスで圧延後、そのパスでの圧延終端の板材端部を次のパスにおいてワークロール3a、3a間に挟み込むこととなる。この挟み込み時の通板性を確保するために、本発明では該当パス中において金属素材の後端部分をテーパ状に圧延加工することを行う。
このテーパ圧延を行う場合、図5に示す如くワークロール3a、3aの前後の搬送路に配置されている検出器10b、10cを利用することができる。
テーパ圧延の場合、検出器10bにて金属素材1の後端部が通過したことを検知すると、ワークロール3a、3aのギャップを狭めるようにロール制御し、金属素材1の後端部を該当パスの圧下量よりも大きくすることでテーパ状に加工する。
但しここで、前述の減速制御を行っているので、金属素材1の後端部は単純な斜面からなるテーパ部となるのではなく、曲面状のテーパ面に加工される。なお、テーパ圧延開始〜金属素材の後端部がワークロール3a、3a間を通過するまでのテーパ量をamm(一定)となるように制御することが好ましい。
具体的には、ワークロール3a、3aの間に金属素材1を該ワークロール3a、3aの一側から挿入して挟み込み、該金属素材1を規定の厚さに圧延してワークロール3a、3aの他側に出す第1の圧延処理工程と、前記ワークロール3a、3aにて圧延後の金属素材を1再度間隔を調整したワークロール3a、3aの間にワークロール3a、3aの他側から挿入して規定の厚さに圧延してワークロール3a、3aの一側に出す第2の圧延処理工程を必要回数繰り返して目的の板厚まで圧延する熱間圧延方法において、
前記ワークロール3a、3aの間から前記金属素材1の後端側が抜け出る際、金属素材1の後端から規定長さの範囲にわたり、金属素材1の通過速度を減速して金属素材端部にテーパ部を形成するテーパ圧延を行うとともに、
テーパ部の長さをL(m)、減速開始直前のロール周速をV(m/min)、ワークロールから金属素材後端が出る際のロール周速をVR1(m/min)、減速レートをγ(m/min)、テーパ圧延した時間をT(min)とすると、
金属素材1を等速で圧延中にテーパ圧延を開始する場合は、
=V×{T−(V−VR1)/γ}+(V −VR1 )/2γ…(3)式に従い、
金属素材1を減速途中でテーパ圧延を開始する場合は、
={(VR1+γT)−VR1 }/2γ…(4)式に従い、
テーパ圧延開始ポイントを算出してテーパ圧延を行うことができる。
なお、前記テーパ圧延した時間Tとは、圧下ブレーキ開に要する時間をS1(圧延機による固定値)、圧下装置の圧下速度がトップ速度になるまでに要する時間をS2(圧延機による設定値)、圧下装置の圧下速度がトップ速度になって、材料が抜けるまでの時間をS3とすると、
T=S1+S2+S3で表記することができる。
また、a1:圧下装置の圧下速度がトップ速度になるまでに圧下される量(圧延機による設定値)(S2が決まると、固定になる)
a2:圧下装置の圧下速度がトップ速度になって、材料が抜けるまでに圧下される量とすると、後端のテーパ量A1=a1+a2となる。
圧下装置トップ速度後、単位時間に圧下される量:X(圧延機による固定値)は、X×S3=a2の関係となるので、T=S1+S2+(A1−a1)/Xの関係となる。
以上により、テーパ圧延を加味した状態で金属素材1の圧延工程を制御することができる。
A…熱間圧延装置、1…金属素材(スラブ)、2…搬送路、3…熱間圧延機、3a…ワークロール、3b…バックアップロール、7…入り側冷却装置、8…出側冷却装置、9…巻取装置、10a、10b、10c、10d、10e…材料位置検出器、11…放射温度計、15、15a、15b…コントローラ、16…制御装置、17…ホスト制御装置、20…設定計算プログラム。

Claims (3)

  1. 上下に所定の間隔をもって配置された対になるワークロールの間にスラブ等の金属素材を該ワークロールの一側から挿入して挟み込み、該金属素材を規定の厚さに圧延してワークロールの他側に出す第1の圧延処理工程と、前記ワークロールにて圧延後の金属素材を再度間隔を調整したワークロールの間にワークロールの他側から挿入して規定の厚さに圧延してワークロールの一側に出す第2の圧延処理工程を必要回数繰り返して目的の板厚まで圧延する熱間圧延方法において、
    前記ワークロールの間から前記金属素材の後端側が抜け出る際、金属素材の後端から規定長さの範囲にわたり、金属素材の通過速度を減速するとともに、
    前記ワークロールの一側であってワークロールのセンターから所定の距離離れた位置に金属素材端部の通過を検知する一側センサを設け、前記ワークロールの他側であってワークロールのセンターから所定の距離離れた位置に金属素材端部の通過を検知する他側センサを設け、
    減速点までの金属素材長さをL(入り側金属素材長さ:m)、所定のギャップに調整したワークロール間に金属素材を挟み込み、規定の板厚に圧延する該当圧延処理工程後の金属素材の予測長さをL(m)、減速開始直前のロール周速をV(m/min)、ワークロールから金属素材後端が出る際のロール周速をVR1(m/min)、減速レートをγ(m/min)、先進率をα(無次元)とすると、
    =L−(V −VR1 )・(1+α)/2γ …(1)式
    に従って減速ポイントを算出して自動減速圧延を行うことを特徴とする熱間圧延方法。
  2. 上下に所定の間隔をもって配置された対になるワークロールの間にスラブ等の金属素材を該ワークロールの一側から挿入して挟み込み、該金属素材を規定の厚さに圧延してワークロールの他側に出す第1の圧延処理工程と、前記ワークロールにて圧延後の金属素材を再度間隔を調整したワークロールの間にワークロールの他側から挿入して規定の厚さに圧延してワークロールの一側に出す第2の圧延処理工程を必要回数繰り返して目的の板厚まで圧延する熱間圧延方法において、
    前記ワークロールの間から前記金属素材の後端側が抜け出る際、金属素材の後端から規定長さの範囲にわたり、金属素材の通過速度を減速するとともに、
    前記ワークロールの一側であってワークロールのセンターから所定の距離離れた位置に金属素材端部の通過を検知する一側センサを設け、前記ワークロールの他側であってワークロールのセンターから所定の距離離れた位置に金属素材端部の通過を検知する他側センサを設け、
    金属素材後端部が該当するセンサの位置を通過してからt秒後に減速開始するとして、該当するセンサからワークロールのセンターまでの距離をL(m)、減速開始直前のロール周速をV(m/min)、ワークロールから金属素材後端が出る際のロール周速をVR1(m/min)、減速レートをγ(m/min)、後進率をβ(無次元)とすると、
    ={L−(V −V )・(1−β)/2γ}/V …(2)式
    に従って、金属素材の後端部がセンサを通過してから計算された時間後に減速を開始することを特徴とする熱間圧延方法。
  3. 上下に所定の間隔をもって配置された対になるワークロールの間にスラブなどの金属素材を該ワークロールの一側から挿入して挟み込み、該金属素材を規定の厚さに圧延してワークロールの他側に出す第1の圧延処理工程と、前記ワークロールにて圧延後の金属素材を再度間隔を調整したワークロールの間にワークロールの他側から挿入して規定の厚さに圧延してワークロールの一側に出す第2の圧延処理工程を必要回数繰り返して目的の板厚まで圧延する熱間圧延方法において、
    前記ワークロールの間から前記金属素材の後端側が抜け出る際、金属素材の後端から規定長さの範囲にわたり、金属素材の通過速度を減速して金属素材端部にテーパ部を形成するテーパ圧延を行うとともに、
    圧延後にテーパ量を一定値とするために形成するテーパ部の長さをL(m)、減速開始直前のロール周速をV(m/min)、ワークロールから金属素材後端が出る際のロール周速をVR1(m/min)、減速レートをγ(m/min)、テーパ圧延する時間をT(min)とすると、
    金属素材を等速で圧延中にテーパ圧延を開始する場合は、
    =V×{T−(V−VR1)/γ}+(V −VR1 )/2γ…(3)式
    に従い、
    金属素材を減速途中でテーパ圧延を開始する場合は、
    ={(VR1+γT)−VR1 }/2γ…(4)式に従い、
    テーパ圧延する時間TをT=S1+S2+S3(S1:圧延機の圧下ブレーキ開に要する時間(圧延機による固定値)、S2:圧下装置の圧下速度がトップ速度になるまでに要する時間(圧延機による固定値)、S3:圧下装置の圧速度がトップ速度になってから金属素材後端がワークロール間を抜けるまでの時間)として計算し、
    テーパ圧延開始ポイントを算出してテーパ圧延を行うことを特徴とする熱間圧延方法。
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