JP5821568B2 - Steel strip rolling method - Google Patents

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本発明は、タンデム圧延機による鋼帯の圧延方法に関する。   The present invention relates to a steel strip rolling method using a tandem rolling mill.
近年、熱間連続圧延等の分野においては、ペアクロスロール圧延機など各種のクラウン制御ミルが実用化された結果、板クラウンのない平坦な鋼帯を安定して製造できるようになってきた。しかしながら、板クラウンが小さくなった分だけ圧延中に鋼帯が蛇行しやすくなり、特に被圧延材(以下、「熱延鋼帯」を例に説明する)の尾端部が尻抜けする際に、熱延鋼帯がサイドガイドに衝突して倒れ込んで圧延される、いわゆる絞り込みが発生するという新たな問題が生じている。仕上圧延機における熱延鋼帯の尾端部通板性向上は、稼動率向上およびロール原単位向上のために、非常に重要な課題である。   In recent years, in the field of continuous hot rolling and the like, various crown control mills such as a pair cross roll rolling mill have been put into practical use, and as a result, it has become possible to stably produce a flat steel strip without a plate crown. However, the steel strip is more likely to meander during rolling as much as the sheet crown becomes smaller, especially when the tail end of the material to be rolled (hereinafter described as an example of a “hot-rolled steel strip”) falls out. A new problem has arisen in that the hot-rolled steel strip collides with the side guide and falls down and is rolled, so-called narrowing occurs. Improving the passability of the tail end portion of the hot-rolled steel strip in a finish rolling mill is a very important issue in order to improve the operation rate and roll basic unit.
圧延機における鋼帯の蛇行現象は、一般的に2階積分特性を持つと言われている。図9はその物理的解釈を示したもので、図9(A)は、鋼帯の尾端がワークロールを抜ける瞬間を上方から見た図である。例えば、鋼帯が蛇行した場合、図9(B)に示すように鋼帯が寄った側の圧延荷重が一方よりも高くなるため、ロール開度が一方よりも広くなる。当然、ロールギャップの狭い側は他方よりも薄く圧延されるため、圧延方向に長く伸ばされ、通板速度は他方よりも遅くなる。このため、鋼帯は図9(A)に示すように圧延部を境界にくの字型に折れ曲がることになる。一旦、鋼帯が曲がると、そこから後方の蛇行量は時間とともに増大する。これにより、図9(B)に示すように、板道がロールセンタから外れると、鋼帯が曲がった方向(図9(B)では右方向)のミル伸びが増大してロールギャップが開き、図9(C)に示すように、さらにたわみを助長することで、時間の2乗に比例した蛇行量が発生する。   The meandering phenomenon of a steel strip in a rolling mill is generally said to have a second-order integral characteristic. FIG. 9 shows the physical interpretation, and FIG. 9 (A) is a view of the moment when the tail end of the steel strip passes through the work roll as viewed from above. For example, when the steel strip meanders, the rolling load on the side where the steel strip has approached becomes higher than one as shown in FIG. Naturally, since the narrow side of the roll gap is rolled thinner than the other, it is elongated longer in the rolling direction, and the sheet passing speed is slower than the other. For this reason, as shown in FIG. 9 (A), the steel strip bends in a dogleg shape with the rolling part as a boundary. Once the steel strip is bent, the amount of meandering from there increases with time. Thereby, as shown in FIG. 9 (B), when the plate path is removed from the roll center, the mill elongation in the direction in which the steel strip is bent (right direction in FIG. 9 (B)) increases, and the roll gap opens, As shown in FIG. 9C, by further promoting the deflection, a meandering amount proportional to the square of time is generated.
こうした問題を回避するための代表的な鋼帯の蛇行制御技術は、図10に示すように圧延機の圧延荷重の左右差Pdfにより発生する左右ロール開度差Sdfを打ち消すように、比例制御でレベリング修正量SLを動かす蛇行制御(平行剛性制御)である。図10において、αは制御ゲイン(0〜1)、Mは平行剛性である。この蛇行制御技術は、圧延機の圧下装置(スクリュー、油圧シリンダ等)のレベリング修正量SLを、下記の(i)式に従い蛇行を抑制する方向に制御する方法(一般にレベリング操作と呼ぶ)である。なお、下記(i)〜(iii)式において、αは制御ゲイン、Pdfは圧延荷重の左右差(以下、「差荷重Pdf」という)、Sdfは左右ロールの開度差、Mは平行剛性または左右剛性、Lは左右圧下装置間距離、ycは圧延ラインの幅方向中心に対する熱延鋼帯の幅中央のずれ量(以下、単に「蛇行量yc」という)を示す。   As shown in FIG. 10, a typical steel strip meandering control technique for avoiding such a problem is proportional control so as to cancel the left-right roll opening difference Sdf generated by the left-right difference Pdf of the rolling load of the rolling mill. This is meandering control (parallel stiffness control) for moving the leveling correction amount SL. In FIG. 10, α is a control gain (0 to 1), and M is parallel rigidity. This meandering control technique is a method (generally referred to as leveling operation) for controlling the leveling correction amount SL of a rolling mill reduction device (screw, hydraulic cylinder, etc.) in a direction to suppress meandering according to the following equation (i). . In the following formulas (i) to (iii), α is a control gain, Pdf is a left-right difference in rolling load (hereinafter referred to as “differential load Pdf”), Sdf is a difference in opening between left and right rolls, and M is parallel rigidity or Left and right rigidity, L is the distance between the left and right rolling devices, and yc is the amount of deviation of the center of the hot rolled steel strip relative to the center in the width direction of the rolling line (hereinafter simply referred to as “meander amount yc”).
平行剛性または左右剛性Mは、下記(ii)式に示すように、差荷重Pdfと圧下装置位置での左右ロール開度差Sdfの比で表される。また、蛇行量ycと差荷重Pdfとの関係は、下記(iii)式のように表される。つまり、平行剛性Mが高い圧延機では、差荷重Pdfによる左右ロール開度差Sdfが生じにくいこと、また、下記(iii)式に示す関係から、鋼帯の蛇行量ycによって発生する差荷重Pdfに起因した左右ロール開度差Sdfも生じにくいことになる。
SL=−α(Pdf/M) …(i)
M=Pdf/Sdf …(ii)
yc=(Pdf・L)/2P=(Sdf・L)/(2P・M) …(iii)
The parallel stiffness or the left / right stiffness M is represented by the ratio of the differential load Pdf and the left / right roll opening difference Sdf at the reduction device position, as shown in the following equation (ii). Further, the relationship between the meandering amount yc and the differential load Pdf is expressed by the following equation (iii). That is, in a rolling mill with a high parallel rigidity M, the left-right roll opening difference Sdf due to the differential load Pdf is less likely to occur, and the differential load Pdf generated by the meandering amount yc of the steel strip from the relationship shown in the following equation (iii). Therefore, the left-right roll opening difference Sdf due to the occurrence of the difference is less likely to occur.
SL = -α (Pdf / M) (i)
M = Pdf / Sdf (ii)
yc = (Pdf · L) / 2P = (Sdf · L) / (2P · M) (iii)
上記(iii)式に示すように鋼帯の蛇行量ycと差荷重Pdfとは比例関係にあるが、実際の圧延においては、差荷重を発生させる要因が他にも多数存在する。例えば、鋼帯の左右板厚差、左右温度差(≒左右塑性定数差)、圧延機の腐食および磨耗劣化に伴う左右バネ定数差、ワークロールとバックアップロールの平行度ズレによるロール間スラスト力等がそれにあたる。全ての差荷重の要因をモニタするためには、各要因に対応して複数のセンサが必要となり、これに伴う多額の導入コスト、メンテナンスコストが発生する。また、上記(iii)式に示す蛇行量ycは上下ワークロールに挟まれた被圧延領域におけるものであり、例えば、蛇行センサを設ける場合には、必然的にワークロールとの干渉を避けるために、被圧延領域から数メートル退避した位置に設置することが必要となるため、被圧延領域における蛇行量ycを直接測定することは困難である。   As shown in the above formula (iii), the meandering amount yc of the steel strip and the differential load Pdf are in a proportional relationship. However, in actual rolling, there are many other factors that generate the differential load. For example, left and right plate thickness difference of steel strip, left and right temperature difference (≒ left and right plastic constant difference), left and right spring constant difference due to rolling mill corrosion and wear deterioration, thrust force between rolls due to parallelism deviation of work roll and backup roll, etc. Is that. In order to monitor all the factors of the differential load, a plurality of sensors are required corresponding to each factor, resulting in a large introduction cost and maintenance cost. Further, the meandering amount yc shown in the above formula (iii) is in the region to be rolled sandwiched between the upper and lower work rolls. For example, when providing a meandering sensor, inevitably to avoid interference with the work rolls. Since it is necessary to install at a position retracted several meters from the rolled region, it is difficult to directly measure the meandering amount yc in the rolled region.
以上の理由により、複数の差荷重要因の中から蛇行量ycによる差荷重のみを抽出することは事実上困難であり、全ての要因の総和である差荷重Pdfに基づく圧下位置制御を行う必要があった。したがって、圧延時に発生する差荷重Pdfが全て蛇行量ycに起因するものと仮定して蛇行制御を行った場合、他要因による差荷重変動によって圧下位置制御が過制御となり、逆に絞り込みトラブルを助長させてしまうケースが発生するため、現状の制御ゲインαは圧延条件に応じて低めに設定せざるを得ず、このため、尾端蛇行による絞り込みトラブルを完全に解消できないという問題があった。   For the above reasons, it is practically difficult to extract only the differential load due to the meandering amount yc from a plurality of differential load factors, and it is necessary to perform the reduction position control based on the differential load Pdf which is the sum of all the factors. there were. Therefore, if meandering control is performed assuming that the differential load Pdf generated during rolling is entirely due to the meandering amount yc, the reduction position control becomes over-controlled due to the differential load fluctuation due to other factors, conversely, the narrowing trouble is promoted. Therefore, there is a problem that the current control gain α has to be set low depending on the rolling conditions, and therefore the trouble of narrowing down due to the tail end meandering cannot be solved completely.
上記技術は、i番スタンド(=自スタンド)での圧延時に発生した尾端蛇行を同i番スタンドにおけるレベリング制御にて蛇行制御する手法であるが、その上流側の(i−1)番スタンドが圧延を完了する前段階(以下、「圧延定常部」という)において、レベリングを最適に設定しておくことで、尾端蛇行を予防することも有効であることは容易に想像できる。
但し、上記技術を応用し、圧延定常部において蛇行量ycによる差荷重Pdfに基づいてレベリングを最適に設定することは現実には困難であった。タンデム圧延の圧延定常部においては、前後スタンドが圧延状態にあることによる鋼帯の拘束に加え、任意のi番スタンド(=自スタンド)前後のスタンド間板張力による蛇行抑制効果が存在する。このため、仮に圧延定常部において、i番スタンドのレベリングが尾端蛇行を誘発する不適な条件であった場合でも、レベリングによる左右非対称性が蛇行量ycとして顕在化しない。このため、不適なレベリング設定が顕在化するのは(i−1)番スタンドの圧延が完了し、尾端蛇行が顕在化した時であるため、顕在化した時にはすでに手遅れとなり、絞りトラブルが発生するケースが多い。また、上述のように、従来技術である差荷重Pdfに基づくレベリング制御は、蛇行量に起因した差荷重に基づくものであり、蛇行が顕在化しない圧延定常部への適用は困難であった。
The above technique is a technique for controlling the meandering of the tail end generated during rolling in the i-th stand (= the own stand) by leveling control in the i-th stand, and the (i-1) th stand on the upstream side thereof. It can be easily imagined that it is effective to prevent tail end meandering by setting leveling optimally in the stage before rolling is completed (hereinafter referred to as “rolling steady part”).
However, it is actually difficult to set the leveling optimally based on the differential load Pdf by the meandering amount yc in the rolling steady portion by applying the above technique. In the steady rolling part of tandem rolling, in addition to restraining the steel strip due to the fact that the front and rear stands are in a rolled state, there is an effect of suppressing meandering due to the inter-stand plate tension before and after any i-th stand (= own stand). For this reason, even if the leveling of the i-th stand is an unsuitable condition for inducing the tail end meandering in the rolling steady part, the left-right asymmetry due to the leveling does not become manifest as the meandering amount yc. For this reason, the inappropriate leveling setting becomes apparent when the rolling of the stand (i-1) is completed and the tail end meandering becomes apparent. There are many cases to do. Further, as described above, the leveling control based on the differential load Pdf, which is a conventional technique, is based on the differential load due to the meandering amount, and it has been difficult to apply to the rolling steady portion where the meandering does not become apparent.
これらを解決する手段として、特許文献1では、圧延ロールと平行な状態に回動自在に支持される張力測定用ロールを任意のi番スタンドと(i+1)番スタンド間に配置し、鋼帯の圧延方向張力によって張力測定用ロールに負荷される鉛直方向の反力について、板幅方向での鉛直方向反力の左右差を検出し、鋼帯の尾端部が(i−2)番スタンドと(i−1)番スタンド間に至る所定の時期より制御安定化所要時間以上前から、その鉛直方向反力の左右差が目標値となるように、i番スタンドにおけるレベリング制御を実施し、さらに前記所定の時期と同時か或いはそれ以降鋼帯の尾端部が(i−1)番スタンドを尻抜けするまでにその制御をロックし、また、尾端部については、従来の差荷重Pdfに基づくレベリング制御を実施するようにした圧延方法が提案されている。また、特許文献2では、板幅方向で複数に分割された張力測定用ロールを用いて、板幅方向の反力分布を検出し、各分割ロールで個別に検出した反力から鋼帯の蛇行量を求めるとともに、検出した反力及び前記蛇行量から鋼帯の板形状を求め、前記蛇行量及び板形状に基づいて鋼帯の蛇行及び形状を制御するようにした圧延方法が提案されている。   As means for solving these problems, in Patent Document 1, a tension measuring roll supported rotatably in a state parallel to the rolling roll is disposed between any i-th stand and (i + 1) -th stand, For the vertical reaction force applied to the tension measuring roll by the rolling direction tension, the left-right difference of the vertical reaction force in the plate width direction is detected, and the tail end of the steel strip is the (i-2) number stand (I-1) The leveling control in the i-th stand is performed so that the left-right difference in the vertical reaction force becomes the target value from the predetermined time before the predetermined time between the i-th stands, more than the time required for the control stabilization. The control is locked until the tail end of the steel strip passes through the stand (i-1) at the same time as or after the predetermined time, and the tail end is kept at the conventional differential load Pdf. To implement leveling control based on Rolling methods have been proposed was. Moreover, in patent document 2, using the tension | tensile_strength roll divided | segmented into multiple in the plate width direction, the reaction force distribution of the plate width direction is detected, and the meander of a steel strip is detected from the reaction force detected individually by each division | segmentation roll. A rolling method has been proposed in which the amount of the steel strip is obtained from the detected reaction force and the amount of meandering, and the meandering and shape of the steel strip are controlled based on the amount of meandering and the shape of the plate. .
特公平7−96124号公報Japanese Patent Publication No. 7-96124 特開2006−346714号公報JP 2006-346714 A
特許文献1は、少なくとも4スタンドからなる熱間仕上圧延機の最終スタンドを除き且つ上流から3番スタンド以降のスタンドに関するレベリング制御方法を開示し、また、特許文献2は、スタンド数に言及のない圧延機におけるレベリング制御方法を開示するものであるが、スタンドが複数存在するタンデム圧延においては、i番スタンド(=自スタンド)に関するレベリング制御手法だけでなく、複数のスタンド間(特に前後スタンド間)の相互作用を考慮する必要がある。   Patent Document 1 discloses a leveling control method related to the third and subsequent stands from the upstream except for the final stand of a hot finishing mill composed of at least four stands, and Patent Document 2 does not mention the number of stands. Although the leveling control method in a rolling mill is disclosed, in tandem rolling with a plurality of stands, not only the leveling control method for the i-th stand (= own stand) but also between a plurality of stands (especially between front and back stands). It is necessary to consider the interaction.
特許文献1の方法では、図11に示すように、下流側の(i+1)番スタンドにおけるレベリングが不適であった場合でも、i番スタンド(=自スタンド)と(i+1)番スタンド間の鋼帯の圧延方向張力によって張力測定用ロールに負荷される鉛直方向反力の左右差が目標値となるように制御するため、i番スタンドのレベリングは下流側の(i+1)番スタンドの不適なレベリングに準ずる方向に制御され、このため、タンデム圧延機群全体としてはむしろ蛇行が誘発されてしまうおそれがある。つまり、従来技術に示されるレベリング制御をi番スタンド(=自スタンド)で適正に実施するには、下流側の(i+1)番スタンドのレベリングが適正であることが前提となるが、特許文献1の方法にはそのような前提がなく、したがって、特許文献1の方法では蛇行トラブルを予防することができず、逆に蛇行トラブルがより誘発され易くなるおそれがある。
また、特許文献2についても、特許文献1と同様、前後スタンドの相互作用には言及しておらず、下流側の(i+1)番スタンドのレベリングが不適である場合には、i番スタンド(=自スタンド)における蛇行を誘発する恐れがある。
In the method of Patent Document 1, as shown in FIG. 11, even when the leveling at the (i + 1) th stand on the downstream side is inappropriate, the steel strip between the ith stand (= own stand) and the (i + 1) th stand In order to control the left-right difference in the vertical reaction force applied to the tension measuring roll by the rolling direction tension, the leveling of the i-th stand becomes the inappropriate leveling of the (i + 1) -th stand on the downstream side. Therefore, the meandering of the entire tandem rolling mill group may be induced. That is, in order to properly perform the leveling control shown in the prior art in the i-th stand (= own stand), it is assumed that the leveling of the downstream (i + 1) -th stand is appropriate. This method has no such premise. Therefore, the method of Patent Document 1 cannot prevent a meandering trouble, and conversely, the meandering trouble may be more easily induced.
Also, in Patent Document 2, as in Patent Document 1, the interaction between the front and rear stands is not mentioned, and if the leveling of the (i + 1) th stand on the downstream side is inappropriate, the i-th stand (= There is a risk of inducing meandering in your own stand.
また、タンデム圧延機の構造に由来する根本的な問題として、タンデム圧延機の最終n番スタンドの下流側には、各種センサ(板厚計、温度計)が設置されることに加え、冷却設備を有する百メートル以上のテーブルロール列が配置されるため、張力測定用ロールの配置は困難であり、このため最終n番スタンドにおいて上記のようなレベリング制御を行うことは困難である。
したがって本発明の目的は、上記のような従来技術の課題を解決し、圧延定常部から尾端部に至るまでの圧延全長において、安定した蛇行制御を行うことができる鋼帯の圧延方法を提供することにある。
Moreover, as a fundamental problem derived from the structure of the tandem rolling mill, various sensors (plate thickness gauges, thermometers) are installed downstream of the final nth stand of the tandem rolling mill, and cooling equipment Therefore, it is difficult to arrange the tension measuring roll, and it is difficult to perform the leveling control as described above at the final n-th stand.
Therefore, the object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art and provide a steel strip rolling method capable of performing stable meandering control over the entire rolling length from the rolling steady part to the tail end part. There is to do.
上記課題を解決するための本発明の特徴は、以下のとおりである。
[1]1〜n番スタンド(但し、n≧3)からなるタンデム圧延機の連続した2以上のスタンド間で、圧延ロールと平行に配置された張力測定用ロールを鋼帯に接触させ、鋼帯の圧延方向張力によって張力測定用ロールに負荷される鉛直方向の反力について、板幅方向での鉛直方向反力の左右差Δf1又は板幅方向での鉛直方向反力分布の左右偏差Δf2を検出し、(i−1)番スタンドでの圧延が完了するまでの任意の時期に、任意のi番スタンドと(i+1)番スタンド間の前記左右差Δf1又は左右偏差Δf2が零又は目標値以下となるように、i番スタンドでレベリング制御(L 1 を行うとともに、該レベリング制御(L 1 を(i−1)番スタンドでの圧延が完了するまでに終了させるようにし、且つ、
少なくとも、最終n番スタンド、(n−1)番スタンド、(n−2)番スタンドの各間で、張力測定用ロールにより板幅方向での鉛直方向反力の左右差Δf1又は板幅方向での鉛直方向反力分布の左右偏差Δf2を検出し、(n−1)番スタンドと(n−2)番スタンドにおいて、(n−1)番スタンドと最終n番スタンド間、(n−2)番スタンドと(n−1)番スタンド間で、それぞれ前記左右差Δf1又は左右偏差Δf2が零又は目標値以下となるように前記レベリング制御(L 1 )を行う鋼帯の圧延方法であって、
コイラ巻取りを開始して、スタンド間張力が安定化した後、最終n番スタンドにおいて、(n−1)番スタンドと最終n番スタンド間で張力測定用ロールにより検出された板幅方向での鉛直方向反力の左右差Δf1又は板幅方向での鉛直方向反力分布の左右偏差Δf2が零又は目標値以下となるようにレベリング制御(L 2 )を開始し、最終n番スタンドにおけるレベリング操作量が飽和した後、
前記レベリング制御(L 1 を、下流側のスタンドほど早いタイミングで開始するとともに、レベリング制御(L 1 を開始したi番スタンドにおいて、i番スタンドと(i+1)番スタンド間の前記左右差Δf1又は左右偏差Δf2が零又は目標値以下となった後に、その上流側の(i−1)番スタンドでの前記レベリング制御(L 1 を開始することを特徴とする鋼帯の圧延方法。
The features of the present invention for solving the above-described problems are as follows.
[1] A tension measuring roll arranged in parallel with the rolling roll is brought into contact with the steel strip between two or more consecutive tandem rolling mills consisting of Nos. 1 to n stands (where n ≧ 3). For the vertical reaction force applied to the tension measuring roll by the tension in the rolling direction of the belt, the left-right difference Δf1 of the vertical reaction force in the plate width direction or the left-right deviation Δf2 of the vertical reaction force distribution in the plate width direction is The left-right difference Δf1 or the left-right deviation Δf2 between any i-th stand and (i + 1) -th stand is zero or less than the target value at any time until detection and completion of rolling at the (i-1) -th stand So that the leveling control (L 1 ) is performed at the i-th stand, and the leveling control (L 1 ) is terminated before the rolling at the (i-1) -th stand is completed , and
At least between the last n-th stand, (n-1) -th stand, and (n-2) -th stand by the tension measuring roll in the vertical direction reaction force difference Δf1 in the plate width direction or in the plate width direction. The left-right deviation Δf2 of the vertical reaction force distribution is detected, and between the (n-1) th stand and the (n-2) th stand, between the (n-1) th stand and the last nth stand, (n-2) A steel strip rolling method in which the leveling control (L 1 ) is performed so that the left-right difference Δf 1 or the left-right deviation Δf 2 is zero or less than a target value between the number stand and the (n−1) number stand, respectively .
After the coiler winding is started and the inter-stand tension is stabilized, in the final n-th stand, in the plate width direction detected by the tension measuring roll between the (n-1) -th stand and the final n-th stand. Leveling control (L 2 ) is started so that the left-right difference Δf1 in the vertical reaction force or the left-right deviation Δf2 in the vertical reaction force distribution in the plate width direction is zero or less than the target value, and the leveling operation at the final nth stand After the amount is saturated
The leveling control (L 1 ) is started at an earlier timing toward the downstream stand, and the left-right difference Δf 1 between the i-th stand and the (i + 1) -th stand in the i-th stand where the leveling control (L 1 ) is started. Alternatively, after the left-right deviation Δf2 becomes zero or less than the target value, the leveling control (L 1 ) at the (i-1) th stand on the upstream side is started, and the steel strip rolling method is characterized in that
[2]上記[1]の圧延方法において、最終n番スタンドの制御ゲインを(n−1)番スタンドの3〜5倍とすることを特徴とする鋼帯の圧延方法。
[3]上記[1]又は[2]の圧延方法を用いて鋼帯を製造することを特徴とする鋼帯の製造方法。
[2] A rolling method for a steel strip according to [1], wherein the control gain of the final n-th stand is 3 to 5 times that of the (n-1) -th stand.
[3] A method for producing a steel strip, comprising producing a steel strip using the rolling method according to the above [1] or [2] .
本発明によれば、鋼帯の尾端部において蛇行が顕在化する前の圧延定常部の段階においてレベリング設定を最適に実施することができるため、尾端部での蛇行を予防することができ、安定した蛇行制御を行うことで、絞りトラブルを生じることなく鋼帯を安定的に製造することができる。このため薄物の鋼帯の製造においても、良好な鋼帯形状の確保と安定通板を実現することができ、絞りトラブル抑制によるライン稼動率向上およびロール原単位向上を達成しつつ、優れた品質の鋼帯を安定して製造することができる。   According to the present invention, the leveling setting can be optimally performed at the stage of the rolling steady part before the meandering becomes obvious at the tail end of the steel strip, and therefore meandering at the tail end can be prevented. By performing stable meandering control, the steel strip can be stably manufactured without causing a drawing trouble. For this reason, even in the production of thin steel strips, it is possible to ensure a good steel strip shape and achieve stable threading, and to achieve excellent quality while achieving improvement in line operation rate and roll basic unit by suppressing drawing trouble. The steel strip can be manufactured stably.
本発明を熱間仕上圧延機(タンデム圧延機)による熱延鋼帯の圧延に適用した場合の一実施形態を模式的に示すもので、熱間仕上圧延機の側面図1 schematically shows an embodiment when the present invention is applied to rolling a hot-rolled steel strip by a hot finish rolling mill (tandem rolling mill), and is a side view of the hot finish rolling mill. 図1の実施形態において、圧延スタンド間に配置される張力測定用ロールを示す側面図The side view which shows the roll for tension | tensile_strength arrange | positioned between rolling stands in embodiment of FIG. 図2中のA−A線に沿う矢視図(張力測定用ロールを模式的に示す正面図)FIG. 2 is a view taken along the line AA in FIG. 2 (a front view schematically showing a tension measuring roll). 本発明において使用する張力測定用ロールの他の実施形態を模式的に示す正面図The front view which shows typically other embodiment of the roll for tension | tensile_strength used in this invention. 本発明の一実施形態における制御開始時のフロー図The flowchart at the time of the control start in one Embodiment of this invention 本発明の一実施形態における制御終了時のフロー図The flowchart at the time of the end of control in one embodiment of the present invention 本発明の効果を説明するための図面The drawings for explaining the effects of the present invention 実施例の従来法と本発明法について、各スタンド間におけるオフセンタ量と差張力を示すチャート図The chart which shows the off-center amount and differential tension between each stand about the conventional method of this example and the method of the present invention 蛇行現象の物理的解釈を示す説明図Explanatory diagram showing physical interpretation of meandering phenomenon 蛇行に対する従来の平行剛性制御の考え方を説明するための説明図Explanatory diagram for explaining the concept of conventional parallel stiffness control for meandering 差張力に基づくレベリング制御を行う従来技術において、スタンド毎の制御開始順序を考慮しない場合の問題点を説明するための図面FIG. 2 is a diagram for explaining problems in a conventional technique that performs leveling control based on differential tension when a control start order for each stand is not considered.
図1〜図3は、本発明を熱間仕上圧延機(タンデム圧延機)による熱延鋼帯の圧延に適用した場合の一実施形態を模式的に示したものであり、図1は熱間仕上圧延機の側面図、図2は圧延スタンド間に配置される張力測定用ロールを示す側面図、図3は図2中のA−A線に沿う矢視図である。
本発明法は、3スタンド以上のタンデム圧延機で行われる鋼帯の圧延を対象とするものであり、本実施形態の熱間仕上圧延機は7基の圧延スタンド1から構成されている。本発明法では、タンデム圧延機の連続した2以上のスタンド間に、張力測定用ロール2を配し、鋼帯張力の板幅方向での左右差を検出する。具体的には、図5に示されるように、圧延ロールと平行に配置された張力測定用ロール2を鋼帯Sに接触させ、鋼帯Sの圧延方向張力によって張力測定用ロール2に負荷される鉛直方向の反力について、板幅方向での鉛直方向反力の左右差Δf1又は板幅方向での鉛直方向反力分布の左右偏差Δf2を検出するものである。
1 to 3 schematically show an embodiment when the present invention is applied to rolling a hot-rolled steel strip by a hot finish rolling mill (tandem rolling mill), and FIG. FIG. 2 is a side view showing a tension measuring roll disposed between rolling stands, and FIG. 3 is an arrow view taken along line AA in FIG.
The method of the present invention is intended for rolling steel strips performed in a tandem rolling mill having three or more stands, and the hot finish rolling mill of this embodiment is composed of seven rolling stands 1. In the method of the present invention, a tension measuring roll 2 is disposed between two or more continuous stands of a tandem rolling mill, and a left-right difference in the strip width direction of the steel strip tension is detected. Specifically, as shown in FIG. 5, the tension measuring roll 2 arranged in parallel with the rolling roll is brought into contact with the steel strip S and is loaded on the tension measuring roll 2 by the rolling direction tension of the steel strip S. As for the vertical reaction force, the left-right difference Δf1 of the vertical reaction force in the plate width direction or the left-right deviation Δf2 of the vertical reaction force distribution in the plate width direction is detected.
張力測定用ロール2は、所謂ルーパーロール式のものであり、パスラインの下方位置に圧延ロールと平行に配置され、保持アーム3により上下方向回動可能に保持されている。この張力測定用ロール2は、鋼帯Sにその板幅方向で接触し、鋼帯Sを下方から押し上げることにより、鋼帯Sの圧延方向張力によって鉛直方向の反力が負荷されるが、この鉛直方向の反力が圧延ロールの作業側と駆動側、すなわち張力測定用ロール2の両端側(板幅方向の両側)でそれぞれ独立に検出され、その差分すなわち鉛直方向反力の左右差Δf1が求められる。作業側・駆動側それぞれの鉛直方向反力を独立して検出する手法としては、張力測定用ロール2のロールチョックにロードセルを設置するロードセル方式、保持アーム3のアーム回転軸周りにトーションバーを設置するトーションバー方式などが一般的であるが、これらに限定されるものではない。なお、本実施形態の張力測定用ロール2は、ロードセル4を用いたロードセル方式を採用している。   The tension measuring roll 2 is of a so-called looper roll type, is disposed in parallel with the rolling roll at a position below the pass line, and is held by the holding arm 3 so as to be rotatable in the vertical direction. The tension measuring roll 2 is brought into contact with the steel strip S in the plate width direction, and by pushing up the steel strip S from below, a vertical reaction force is applied by the rolling direction tension of the steel strip S. The reaction force in the vertical direction is detected independently on the work side and the drive side of the rolling roll, that is, on both end sides of the tension measuring roll 2 (both sides in the plate width direction). Desired. As a method of independently detecting the vertical reaction force on the working side and the driving side, a load cell method in which a load cell is installed in the roll chock of the tension measuring roll 2 and a torsion bar is installed around the arm rotation axis of the holding arm 3 A torsion bar method is generally used, but is not limited thereto. The tension measuring roll 2 of the present embodiment employs a load cell system using the load cell 4.
また、張力測定用ロール2としては、図4に示されるように、ロールが板幅方向で複数のセグメント20に分割され、各セグメント20に負荷される鉛直方向の反力を各セグメント毎に独立に検出でき、これにより板幅方向の鉛直方向反力分布を検出できる機能を有するものでもよい。この張力測定用ロール2では、板幅方向での鉛直方向反力分布の左右偏差Δf2が検出できる。なお、ロールを構成する各セグメント20に作用する板幅方向の鉛直方向反力分布を検出する手法としては、ロードセル方式(例えば、特開平10-314821号公報、特表2003−504211号公報参照)、エアベアリング方式(例えば、特開2004−309142号公報参照)、トルクメータ方式(例えば、特開2006−346714号公報参照)等があるが、いずれの方式でもよい。   As shown in FIG. 4, the tension measuring roll 2 is divided into a plurality of segments 20 in the plate width direction, and the reaction force in the vertical direction applied to each segment 20 is independent for each segment. It may be possible to detect the vertical reaction force distribution in the plate width direction. The tension measuring roll 2 can detect the left-right deviation Δf2 of the vertical reaction force distribution in the plate width direction. In addition, as a method of detecting the vertical reaction force distribution in the plate width direction acting on each segment 20 constituting the roll, a load cell method (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-314821 and Special Table 2003-504221) There are an air bearing method (for example, see JP-A-2004-309142) and a torque meter method (for example, see JP-A-2006-346714), but any method may be used.
張力測定用ロール2をどのスタンド間に配置するかは基本的には任意であるが、鋼帯Sの蛇行は下流側スタンド(圧延機後段側のスタンド)で生じやすいので、少なくとも、最終n番スタンド、(n−1)番スタンド、(n−2)番スタンドの各間に張力測定用ロール2を配置し、少なくとも(n−1)番スタンドと(n−2)番スタンドにおいて本発明によるレベリング制御を実施するのが好ましい。
また、7スタンド以上の圧延機の場合には、4番スタンド以降で鋼帯Sの蛇行が生じやすいので、本実施形態では、4番スタンド(=(n−3)番スタンド)、5番スタンド(=(n−2)番スタンド)、6番スタンド(=(n−1)番スタンド)、最終n番スタンドの各間に張力測定用ロール2を配置し、4番スタンド〜6番スタンドの3スタンドにおいて本発明によるレベリング制御を実施するようにしている。
It is basically arbitrary between which stand the tension measuring roll 2 is arranged, but since the meandering of the steel strip S is likely to occur in the downstream stand (stand on the rear stage of the rolling mill), at least the final nth A tension measuring roll 2 is arranged between each of the stand, the (n-1) th stand, and the (n-2) th stand, and at least the (n-1) th stand and the (n-2) th stand according to the present invention. It is preferable to implement leveling control.
Further, in the case of a rolling mill having 7 or more stands, the steel strip S is likely to meander after the 4th stand. Therefore, in this embodiment, the 4th stand (= (n-3) th stand), the 5th stand (= (N-2) stand), 6 stand (= (n-1) stand), and the final n stand, the tension measuring roll 2 is disposed between the 4 stand and the 6 stand. The leveling control according to the present invention is performed in three stands.
本発明法では、任意のi番スタンドと(i+1)番スタンド間において、前記張力測定用ロール2で検出される鉛直方向反力の左右差Δf1又は左右偏差Δf2(以下、説明の便宜上、これらを総称して「差張力Δf」という。)が零又は目標値以下となるように、i番スタンドでレベリング制御(以下、このレベリング制御を、最終nスタンドで行われるレベリング制御と区別する意味で「レベリング制御(L1)」という。)を行うが、このレベリング制御(L1)は、(i−1)番スタンドでの圧延が完了するまでの任意の時期に行われ、且つ(i−1)番スタンドでの圧延が完了するまでに、すなわち鋼帯Sの尾端部が(i−1)番スタンドを抜けるまでに終了する。 In the method according to the present invention, the left-right difference Δf1 or the left-right deviation Δf2 of the vertical reaction force detected by the tension measuring roll 2 between any i-th stand and (i + 1) -th stand (hereinafter, for convenience of explanation, these are used). The leveling control at the i-th stand (hereinafter, this leveling control is referred to as “leveling control performed at the final n-stand” so that the “differential tension Δf”) is zero or below the target value. Leveling control (L 1 ) ”is performed. This leveling control (L 1 ) is performed at any time until rolling at the stand (i-1) is completed, and (i-1 ) It is finished until the rolling at the number stand is completed, that is, the tail end portion of the steel strip S passes through the (i-1) number stand.
通常、(i−1)番スタンドにて鋼帯Sの尾端部の圧延を完了する際には、(i−1)番スタンドとi番スタンド間の張力は零となるように制御するのが通常である。これは、(i−1)番スタンドとi番スタンド間において張力が作用した状態で(i−1)番スタンドでの圧延を完了した場合、スタンド間張力が圧延完了に伴い瞬間的に開放されるため、鋼帯Sの尾端部が跳ね上がる等の通板トラブルが生じる恐れがあるからである。したがって、本発明によるスタンド間の差張力Δfを利用したレベリング制御(L1)が適用できる範囲は、必然的にスタンド間張力が安定的に付与されている期間に限られることになり、i番スタンドでのレベリング制御(L1)は、(i−1)番スタンドでの圧延が完了するまでに、すなわち鋼帯Sの尾端部が(i−1)番スタンドを抜けるまでに終了する必要がある。 Usually, when the rolling of the tail end of the steel strip S is completed in the (i-1) th stand, the tension between the (i-1) th stand and the ith stand is controlled to be zero. Is normal. This is because when the tension is applied between the stand (i-1) and the stand i, and the rolling at the stand (i-1) is completed, the tension between the stands is instantaneously released as the rolling is completed. For this reason, there is a risk of causing a plate trouble such as the tail end portion of the steel strip S jumping up. Therefore, the range in which the leveling control (L 1 ) using the differential tension Δf between the stands according to the present invention can be applied is inevitably limited to the period in which the tension between the stands is stably applied. leveling control in the stand (L 1) is required to be completed by rolling in the (i-1) th stand is completed, i.e., until the tail end of the steel strip S passes through the (i-1) th stand There is.
本発明法では、上記レベリング制御(L1)を、下流側のスタンドほど早いタイミングで開始するとともに、レベリング制御(L1)を開始したi番スタンドにおいて、i番スタンドと(i+1)番スタンド間の差張力Δfが零又は目標値以下となった後、すなわちi番スタンドでのレベリング操作量が飽和した後、その上流側の(i−1)番スタンドでの前記レベリング制御(L1)を開始するものである。
ここで、レベリング制御(L1)を行うことができる最も下流側のスタンドは、当然のことながら(n−1)番スタンドである。最終n番スタンドのレべリング制御については後述する。
In the present invention method, the leveling control (L 1), as well as start at an earlier timing as the stand downstream, in the i-th stand started leveling control (L 1), between the i-th stand and (i + 1) th stand After the differential tension Δf becomes zero or less than the target value, that is, after the leveling operation amount in the i-th stand is saturated, the leveling control (L 1 ) in the (i-1) -th stand on the upstream side is performed. It is what is started.
Here, the most downstream stand capable of performing the leveling control (L 1 ) is naturally the (n−1) th stand. Leveling control of the final nth stand will be described later.
本発明において、レベリング制御(L1)を下流側のスタンド→上流側のスタンドの順で開始するのは、i番スタンドでi番スタンドと(i+1)番スタンド間の差張力Δfに基づくレベリング設定を正しく行うには、(i+1)番スタンドを含む下流側スタンドでのレベリング設定が適正になされることが前提となるからである。すなわち、i番スタンドにおけるレベリング操作を実施した場合、i番スタンド出側での左右板厚差が変化し、その変化点は出側圧延速度で下流側スタンドに伝播する。上流側スタンドにおけるレベリング操作によって下流側スタンド(i+1、i+2、・・)の圧延現象における入力条件が変化する。このため、本発明のようにレベリング制御(L1)を下流側のスタンド→上流側のスタンドの順で開始しない場合(制御開始順序を考慮しない場合)には、i番スタンドでのレベリング制御において、下流側スタンド(i+1、i+2・・)での不適なレベリング設定の影響で正しいレベリング設定ができず、下流側スタンドにおける蛇行挙動を変動させ、結果として、タンデム圧延機全体での蛇行を誘発するおそれがある。これに対して本発明においては、i番スタンドでレベリング制御(L1)を開始する際には、その下流側の(i+1)番スタンド、(i+2)番スタンド・・でのレベリング制御は既に開始され且つレベリング操作量が飽和した状態であるため、これら上流側の条件変化に対応して、タンデム圧延機全体として適正なレベリング制御を実施することができる。 In the present invention, the leveling control (L 1 ) is started in the order of the downstream stand → the upstream stand in the order of the leveling setting based on the differential tension Δf between the i-th stand and the (i + 1) -th stand in the i-th stand. This is because it is premised that leveling is properly set in the downstream stand including the (i + 1) th stand in order to perform correctly. That is, when a leveling operation is performed on the i-th stand, the left and right plate thickness difference on the i-th stand exit side changes, and the change point propagates to the downstream stand at the exit-side rolling speed. The input condition in the rolling phenomenon of the downstream side stand (i + 1, i + 2,...) Is changed by the leveling operation in the upstream side stand. For this reason, when the leveling control (L 1 ) is not started in the order of the downstream stand → the upstream stand as in the present invention (when the control start order is not considered), the leveling control in the i-th stand is performed. The correct leveling setting is not possible due to the improper leveling setting in the downstream side stand (i + 1, i + 2,...), The meandering behavior in the downstream side stand is changed, and as a result, the meandering in the entire tandem rolling mill is induced. There is a fear. On the other hand, in the present invention, when the leveling control (L 1 ) is started at the i-th stand, the leveling control at the (i + 1) -th stand, the (i + 2) -th stand on the downstream side has already started. In addition, since the leveling operation amount is saturated, appropriate leveling control can be performed for the entire tandem rolling mill in response to the upstream condition change.
また、最終n番スタンドでの圧延は、板厚が薄いという点では蛇行が生じやすいと言えるが、実際にはロールギャップのバランスがさほど崩れておらず、比較的安定である。圧延機が熱延仕上圧延機の場合、仕上圧延機の最終n番スタンドは熱間圧延ラインにおける最終圧延スタンドであり、同スタンド出側においては製品寸法や形状を顧客の要求仕様内に収まるように制御する必要がある。通常、仕上圧延機の出側直近には板幅方向の板厚プロファイルを測定可能なX線厚み計が設置されており、同情報に基づくロールギャップ制御が実施されている。左右のロールギャップのバランス、つまり左右製品板厚差に関しても、直前のスタンドである仕上圧延機の最終n番スタンドにおいて、左右板厚差が解消するようにオペレータがロールギャップのバランス調製を実施することが多い。   The rolling at the final n-th stand can be said to meander in terms of thin plate thickness, but in reality, the balance of the roll gap is not so much collapsed and is relatively stable. When the rolling mill is a hot rolling finish rolling mill, the final n-th stand of the finishing mill is the final rolling stand in the hot rolling line so that the product dimensions and shape are within the customer's required specifications on the stand exit side. Need to control. Usually, an X-ray thickness meter capable of measuring a plate thickness profile in the plate width direction is installed in the immediate vicinity of the exit side of the finish rolling mill, and roll gap control based on the information is performed. Regarding the balance between the left and right roll gaps, that is, the difference between the left and right product plate thicknesses, the operator performs the balance adjustment of the roll gaps so that the right and left plate thickness differences are eliminated at the last nth stand of the finishing mill that is the last stand. There are many cases.
さらに、最終n番スタンドの下流側は、冷却設備を有する百メートル以上のテーブルロール列、巻取り設備となるが、最終n番スタンドにおけるロールバランスが不適の場合には、板の蛇行が生じ、コイル巻き取り形状が筍状となる品質不良や、巻取り設備に付随するサイドガイドでの先端突っ掛けトラブル等の通板トラブルが発生する。このため、同テーブルロール列における板先端の直進性の観点からも左右ロールギャップのバランス調整を実施するため、仕上圧延機の最終n番スタンドのロールギャップバランスが極端に崩れることは稀である。
したがって、最終n番スタンドでの圧延は、レベリング制御の形態がどのようなものであっても適切な制御がなされていれば、大きな問題はない。しかし、より適切な蛇行制御を行うためには、以下に述べるように(n−1)番スタンドと最終n番スタンド間での差張力Δfを参照し、レベリング制御を行うことが好ましい。
Furthermore, the downstream side of the final nth stand is a table roll row of 100 meters or more having a cooling facility, and a winding facility, but if the roll balance in the final nth stand is inappropriate, the meandering of the plate occurs, Troubles in plate passing such as a defective quality in which the coil winding shape becomes a bowl shape and a front end sticking trouble in a side guide attached to the winding equipment occur. For this reason, since the balance adjustment of the left and right roll gaps is performed also from the viewpoint of straight advanceability of the front end of the plate in the table roll row, it is rare that the roll gap balance of the final nth stand of the finishing mill collapses extremely.
Therefore, the rolling at the final n-th stand has no major problem as long as appropriate control is performed regardless of the form of leveling control. However, in order to perform more appropriate meandering control, it is preferable to perform leveling control with reference to the differential tension Δf between the (n−1) th stand and the final nth stand as described below.
最終n番スタンドでの圧延が開始されてから(n−1)番スタンドでの圧延が完了するまでの任意の時期において、最終n番スタンドにおけるロールギャップバランスが極端に崩れている場合、最終n番スタンドのバイト直下ではロールギャップが広い側に板が蛇行しようとする板挙動を、(n−1)番スタンドの圧延バイト部において拘束するため、最終n番スタンドのロールギャップが広い側のスタンド間張力が大きくなる。このため、最終n番スタンドにおいても(n−1)番スタンドと最終n番スタンド間での差張力Δfを解消する方向にロールギャップバランスを修正することができる。   If the roll gap balance at the final nth stand is extremely collapsed at any time after the rolling at the final nth stand is started until the rolling at the (n-1) th stand is completed, the final n A plate on the side where the roll gap of the final n-th stand is wide is constrained in the rolling bit part of the (n-1) -th stand, so that the plate is about to meander to the side where the roll gap is wide just below the bit of the stand. Inter-tension increases. For this reason, also in the last nth stand, the roll gap balance can be corrected in a direction to eliminate the differential tension Δf between the (n−1) th stand and the last nth stand.
但し、最終n番スタンドにおいては、レベリング制御を、(n−1)番スタンドよりも早いタイミングで開始するとともに、最終n番スタンドの制御ゲインを(n−1)番スタンドの3〜5倍程度大きい値とするのが望ましい。これは、最終n番スタンドと(n−1)番スタンドでそれぞれ同じ左右ロールギャップ差の存在を仮定した場合、一般的には(n−1)番スタンドでのロールギャップ差が差張力Δfに及ぼす影響が、最終n番スタンドでのそれに対して3〜5倍程度大きいことによるものである。 However, in the final nth stand, leveling control is started at an earlier timing than the (n-1) th stand, and the control gain of the final nth stand is about 3 to 5 times that of the (n-1) th stand. A large value is desirable. Assuming that the same left and right roll gap difference exists in the final nth stand and the (n-1) th stand, generally, the roll gap difference in the (n-1) th stand is the difference tension Δf. This is because the effect is about 3 to 5 times larger than that of the final n-th stand.
また、(n−1)番スタンド以前のレベリング制御と異なり、最終n番スタンドのレベリング制御開始後、前記差張力Δfが零又は目標値以下となった後に、その上流側の(n−1)番スタンドでの前記レベリング制御を開始する、とした制御開始タイミングは適用できない。このため、最終n番スタンドにおけるレベリング制御が飽和するのに十分な所定時間経過した後に、(n−1)番スタンドのレベリング制御を開始する等、時間的なタイムラグを設ければよい。
同手法により、下流側に差張力Δfの測定手段を有さない最終n番スタンドにおいても、上流側(n−1)番スタンドとバランスを取りつつ、ロールギャップを解消する方向に制御可能となる。
Further, unlike the leveling control before the (n-1) th stand, after the leveling control of the final nth stand is started, after the differential tension Δf becomes zero or less than the target value, the upstream (n-1) The control start timing for starting the leveling control at the watch stand cannot be applied. For this reason, a temporal time lag may be provided, for example, the leveling control of the (n-1) th stand is started after a predetermined time sufficient for the leveling control in the final nth stand to saturate.
By this method, even in the final n-th stand that does not have the differential tension Δf measuring means on the downstream side, it is possible to control the roll gap in a direction that balances with the upstream (n-1) -th stand. .
図5は、本発明の一実施形態における制御開始時のフロー図である。コイラ巻取りが開始されて、スタンド間張力が安定化した後、最終n番スタンドのレベリング制御を開始する。この時、差張力計の故障または制御ゲインチューニング前の過大な設定等により、レベリング制御量が異常に過大となり、逆に通板トラブルを誘発するような事態を防止するため、レベリング操作量にリミッタを設けることが望ましい。同リミッタ値は圧延ラインの操業状況に応じて設定すればよく、同ケースでは500μm程度に設定しておくとよい。所定時間後、(n−1)番スタンド(=6番スタンド)と最終n番スタンド(=7番スタンド)間の差張力Δfが零又は目標値以下となるように(n−1)番スタンドにおけるレベリング制御を開始する。以上の制御により、最終n番スタンド及び(n−1)番スタンドのレベリングは、両スタンド間の差張力Δfが零又は目標値以下となるように適正に制御される。以降、(n−2)番スタンド、(n−3)番スタンドの順で同様のレベリング制御、すなわち、i番スタンド及び(i+1)番スタンド間の差張力Δfが零又は目標値以下となるように、i番スタンドでのレベリング制御を順次開始する。   FIG. 5 is a flowchart at the start of control in an embodiment of the present invention. After coiler winding is started and the tension between the stands is stabilized, leveling control of the final n-th stand is started. At this time, in order to prevent a situation in which the leveling control amount becomes abnormally excessive due to a failure of the differential tension meter or an excessive setting before control gain tuning, etc. It is desirable to provide The limiter value may be set in accordance with the operation state of the rolling line, and in this case, it may be set to about 500 μm. After a predetermined time, the (n−1) th stand so that the differential tension Δf between the (n−1) th stand (= 6th stand) and the final nth stand (= 7th stand) becomes zero or below the target value. Start leveling control at. By the above control, the leveling of the final n-th stand and the (n−1) -th stand is appropriately controlled so that the differential tension Δf between both stands is zero or less than the target value. Thereafter, the same leveling control in the order of the (n-2) th stand and the (n-3) th stand, that is, the differential tension Δf between the ith stand and the (i + 1) th stand becomes zero or below the target value. Then, leveling control at the i-th stand is started sequentially.
図6は、制御終了時のフロー図であり、本発明においては、スタンド間張力を開放するタイミングよりも早いタイミング、つまり(i−1)番スタンドでの圧延が完了する(すなわち、鋼帯の尾端部が(i−1)番スタンドを抜ける)までのタイミングにおいてi番スタンドでのレベリング制御を終了させる。例えば、(i−2)番スタンドと(i−1)番スタンド間に鋼帯の尾端部が到達したタイミングにおいて、i番スタンドにおけるレベリング制御を終了させる。   FIG. 6 is a flowchart at the end of the control. In the present invention, the rolling at the (i-1) -th stand is completed earlier than the timing for releasing the tension between the stands, that is, the steel strip. Leveling control at the i-th stand is terminated at a timing until the tail end part passes through the (i-1) -th stand. For example, the leveling control in the i-th stand is terminated at the timing when the tail end of the steel strip arrives between the (i-2) -th stand and the (i-1) -th stand.
図7(a),(b)は、本発明によるスタンド毎の制御開始順序を考慮した場合の通板挙動を示す概念図である。図11に示す従来技術のように、制御開始順序を考慮しない場合には、レベリング制御を行うi番スタンドの下流側スタンドでの不適なレベリング設定によって、タンデム圧延機全体の蛇行が助長されるという問題があるのに対し、本発明のように、下流側のスタンドから蛇行制御を開始していくことにより、タンデム圧延機全体のレベリングを適正に制御でき、鋼帯の尾端部における蛇行トラブルを事前に予防することができる。   7 (a) and 7 (b) are conceptual diagrams showing the plate passing behavior when the control start order for each stand according to the present invention is considered. When the control start order is not considered as in the prior art shown in FIG. 11, meandering of the entire tandem rolling mill is promoted by improper leveling setting at the downstream side stand of the i-th stand that performs leveling control. While there is a problem, as in the present invention, by starting meandering control from the stand on the downstream side, the leveling of the entire tandem rolling mill can be properly controlled, and the meandering trouble at the tail end of the steel strip can be prevented. Can prevent in advance.
本発明法は、タンデム式の熱間仕上圧延機による熱延鋼帯の圧延に特に好適な方法であるが、その他に、冷間圧延ラインにおける鋼帯の圧延にも適用することができ、熱延鋼帯の圧延と同様、タンデム冷間圧延ラインでの鋼帯の蛇行防止に有効である。特に冷延鋼帯の圧延においては、タンデム圧延機を構成する各スタンド間の単位面積あたりの張力が大きいため、左右ロールギャップ差による板の不安定な挙動が熱延の場合よりも顕在化しにくい。つまり、左右ロールギャップ差の検知手段に乏しいため、ミル定数の変動等、圧延機側の異常によるギャップ差が発生した場合にも検知が遅れ、通板トラブルを誘発する可能性がある。したがって、差張力により圧延時のロールギャップバランスを判定する本発明は、冷間圧延にも大変有効な手段となり得る。   The method of the present invention is a particularly suitable method for rolling a hot-rolled steel strip by a tandem hot finish rolling mill, but can also be applied to rolling a steel strip in a cold rolling line. Similar to rolling of rolled steel strip, it is effective for preventing meandering of the steel strip in a tandem cold rolling line. Especially in the rolling of cold-rolled steel strip, because the tension per unit area between the stands constituting the tandem rolling mill is large, the unstable behavior of the plate due to the difference in the left and right roll gap is less obvious than in the case of hot rolling. . That is, since the detection means for the difference between the left and right roll gaps is poor, even when a gap difference due to an abnormality on the rolling mill side, such as a change in the mill constant, occurs, detection may be delayed and a sheet feeding trouble may be induced. Therefore, the present invention for determining the roll gap balance during rolling based on the differential tension can be a very effective means for cold rolling.
タンデム式熱間仕上圧延機において、本発明法と従来法により熱延鋼帯の圧延を行った。本発明法では、熱間仕上圧延機の全7スタンドのうち、3番スタンド〜7番スタンドの各スタンド間(全4箇所のスタンド間)に、張力測定用ロールを配置した。この張力測定用ロールは、作業側・駆動側のロールチョックに設置したロードセルにより、鋼帯の圧延方向張力によって張力測定用ロールに負荷される鉛直方向の反力を作業側・駆動側それぞれ独立に検出し、板幅方向での鉛直方向反力の左右差Δf1を検出することができる。   In a tandem hot finish rolling mill, the hot-rolled steel strip was rolled by the method of the present invention and the conventional method. In the method of the present invention, tension measuring rolls were arranged between the stands of the third stand to the seventh stand among all the seven stands of the hot finish rolling mill (between all four stands). This tension measuring roll detects the reaction force in the vertical direction applied to the tension measuring roll by the tension in the rolling direction of the steel strip independently from each other on the working side and the driving side by means of a load cell installed in the roll chock on the working side and driving side. Thus, the left-right difference Δf1 of the vertical reaction force in the plate width direction can be detected.
本発明法と従来法(レベリング制御なし)により、同じ操業条件(最終スタンド出側板厚h=1.2mm、板巾b=1200mm)で連続して2本のコイルの圧延を行った。
本発明法では、コイラ巻取りを開始して、スタンド間張力が安定化した後、6番スタンド−7番スタンド間の作業側・駆動側の左右差Δf1が零となるように7番スタンド(=最終スタンド)のレベリング制御を開始した。7番スタンドにおけるレベリング操作量が飽和した後、6番スタンド−7番スタンド間の左右差Δf1が零となるように、6番スタンドにおけるレベリング制御を開始した。以降、5番スタンド、4番スタンド、3番スタンドの順で同様のレベリング制御、すなわち、i番スタンド及び(i+1)番スタンド間の左右差Δf1が零となるように、i番スタンドでのレベリング制御を順次開始した。また、(i−2)番スタンドと(i−1)番スタンド間に鋼帯の尾端部が到達したタイミングにおいて、i番スタンドにおけるレベリング制御を終了させた。
Two coils were continuously rolled under the same operating conditions (final stand outlet side plate thickness h 0 = 1.2 mm, plate width b = 1200 mm) by the method of the present invention and the conventional method (no leveling control).
According to the method of the present invention, after the coiler winding is started and the tension between the stands is stabilized, the left and right difference Δf1 between the sixth stand and the seventh stand between the working side and the driving side Δf1 becomes zero. = Last stand) leveling control started. After the leveling operation amount in the 7th stand was saturated, the leveling control in the 6th stand was started so that the left-right difference Δf1 between the 6th stand and the 7th stand became zero. Thereafter, the same leveling control in the order of the 5th stand, the 4th stand, and the 3rd stand, that is, the leveling at the ith stand so that the left-right difference Δf1 between the ith stand and the (i + 1) th stand becomes zero. Control started sequentially. Moreover, the leveling control in the i-th stand was terminated at the timing when the tail end of the steel strip reached between the (i-2) -th stand and the (i-1) -th stand.
図8に、従来法(図8(A))と本発明法(図8(B))について、最尾端圧延タイミング近傍の各スタンド間におけるオフセンタ量と差張力のデータを示す。スタンド間におけるオフセンタ量は、スタンド間に設置してある板幅検出センサに基づくオフセンタ量であり、板幅検出センサが設置されていないスタンド間については、スタンド間上部に設置したカメラ映像からオフセンタ量を検出した。   FIG. 8 shows data of the off-center amount and differential tension between the stands in the vicinity of the rearmost end rolling timing for the conventional method (FIG. 8A) and the method of the present invention (FIG. 8B). The off-center amount between the stands is an off-center amount based on the plate width detection sensor installed between the stands. For the stands where the plate width detection sensor is not installed, the off-center amount is calculated from the camera image installed at the upper part between the stands. Was detected.
従来法では、圧延前の圧延機のレベリング零調において、作業側・駆動側の上下ワークロールギャップの左右バランスを調整した上で圧延を開始する。但し、圧延機の機械関連のガタ、腐食等による圧延機剛性の作業側・駆動側の左右差などの様々な左右非対称要因が存在することから、上記レベリング零調はあくまで初期レベリングとしての指標として活用されており、実際の圧延においては、オペレータが先端及び尾端における曲がり及び板形状(片伸び)を目視にて確認し、これらが左右バランスするように経験的にレベリング設定値を決定しているのが現状である。   In the conventional method, rolling is started after adjusting the left-right balance of the upper and lower work roll gaps on the working side and the driving side in leveling zero level of the rolling mill before rolling. However, since there are various left-right asymmetry factors, such as the difference between the working side and the driving side of the rolling mill rigidity due to machine-related play and corrosion of the rolling mill, the above leveling zero tone is only an indicator for initial leveling. In actual rolling, the operator visually confirms the bend and plate shape (single elongation) at the tip and tail, and determines the leveling setting value empirically so that these balance right and left. The current situation is.
図8(A)に示す従来法(制御なし)では、最終スタンド及び6番スタンドにおいて、鋼帯尾端部は大きく作業側にオフセンタしており、さらに蛇行が発散した場合には、絞りトラブルに至るほどの蛇行状態であった。これに対して、図8(B)に示す本発明法では、蛇行制御を尾端部の前段階にあたる圧延定常部から実施することにより、差張力Δfは各スタンドとも零に漸近するように安定的に制御され、最尾端における蛇行予防効果が確認できた。   In the conventional method (without control) shown in FIG. 8 (A), the tail end of the steel strip is largely off-center on the work side in the last stand and the sixth stand, and further, when meandering diverges, there is a throttle problem. It was a meandering state. On the other hand, in the method of the present invention shown in FIG. 8 (B), the differential tension Δf is stabilized so as to gradually approach zero at each stand by performing meandering control from the rolling steady part, which is the previous stage of the tail end. The meandering prevention effect at the tail end was confirmed.
1 圧延スタンド
2 張力測定用ロール
3 保持アーム
4 ロードセル
20 セグメント
S 鋼帯
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rolling stand 2 Roll for tension measurement 3 Holding arm 4 Load cell 20 Segment S Steel strip

Claims (3)

  1. 1〜n番スタンド(但し、n≧3)からなるタンデム圧延機の連続した2以上のスタンド間で、圧延ロールと平行に配置された張力測定用ロールを鋼帯に接触させ、鋼帯の圧延方向張力によって張力測定用ロールに負荷される鉛直方向の反力について、板幅方向での鉛直方向反力の左右差Δf1又は板幅方向での鉛直方向反力分布の左右偏差Δf2を検出し、(i−1)番スタンドでの圧延が完了するまでの任意の時期に、任意のi番スタンドと(i+1)番スタンド間の前記左右差Δf1又は左右偏差Δf2が零又は目標値以下となるように、i番スタンドでレベリング制御(L 1 を行うとともに、該レベリング制御(L 1 を(i−1)番スタンドでの圧延が完了するまでに終了させるようにし、且つ、
    少なくとも、最終n番スタンド、(n−1)番スタンド、(n−2)番スタンドの各間で、張力測定用ロールにより板幅方向での鉛直方向反力の左右差Δf1又は板幅方向での鉛直方向反力分布の左右偏差Δf2を検出し、(n−1)番スタンドと(n−2)番スタンドにおいて、(n−1)番スタンドと最終n番スタンド間、(n−2)番スタンドと(n−1)番スタンド間で、それぞれ前記左右差Δf1又は左右偏差Δf2が零又は目標値以下となるように前記レベリング制御(L 1 )を行う鋼帯の圧延方法であって、
    コイラ巻取りを開始して、スタンド間張力が安定化した後、最終n番スタンドにおいて、(n−1)番スタンドと最終n番スタンド間で張力測定用ロールにより検出された板幅方向での鉛直方向反力の左右差Δf1又は板幅方向での鉛直方向反力分布の左右偏差Δf2が零又は目標値以下となるようにレベリング制御(L 2 )を開始し、最終n番スタンドにおけるレベリング操作量が飽和した後、
    前記レベリング制御(L 1 を、下流側のスタンドほど早いタイミングで開始するとともに、レベリング制御(L 1 を開始したi番スタンドにおいて、i番スタンドと(i+1)番スタンド間の前記左右差Δf1又は左右偏差Δf2が零又は目標値以下となった後に、その上流側の(i−1)番スタンドでの前記レベリング制御(L 1 を開始することを特徴とする鋼帯の圧延方法。
    Rolling of the steel strip is carried out by bringing a tension measuring roll arranged in parallel with the rolling roll between two or more consecutive tandem rolling mills consisting of No. 1 to n stands (where n ≧ 3) in contact with the steel strip. For the vertical reaction force applied to the tension measuring roll by the directional tension, the left-right difference Δf1 of the vertical reaction force in the plate width direction or the left-right deviation Δf2 of the vertical reaction force distribution in the plate width direction is detected. (I-1) The left-right difference Δf1 or left-right deviation Δf2 between any i-th stand and (i + 1) -th stand is zero or less than the target value at any time until rolling at the number i stand is completed. In addition, leveling control (L 1 ) is performed at the i-th stand, and the leveling control (L 1 ) is terminated before the rolling at the (i-1) -th stand is completed , and
    At least between the last n-th stand, (n-1) -th stand, and (n-2) -th stand by the tension measuring roll in the vertical direction reaction force difference Δf1 in the plate width direction or in the plate width direction. The left-right deviation Δf2 of the vertical reaction force distribution is detected, and between the (n-1) th stand and the (n-2) th stand, between the (n-1) th stand and the last nth stand, (n-2) A steel strip rolling method in which the leveling control (L 1 ) is performed so that the left-right difference Δf 1 or the left-right deviation Δf 2 is zero or less than a target value between the number stand and the (n−1) number stand, respectively .
    After the coiler winding is started and the inter-stand tension is stabilized, in the final n-th stand, in the plate width direction detected by the tension measuring roll between the (n-1) -th stand and the final n-th stand. Leveling control (L 2 ) is started so that the left-right difference Δf1 in the vertical reaction force or the left-right deviation Δf2 in the vertical reaction force distribution in the plate width direction is zero or less than the target value, and the leveling operation at the final nth stand After the amount is saturated
    The leveling control (L 1 ) is started at an earlier timing toward the downstream stand, and the left-right difference Δf 1 between the i-th stand and the (i + 1) -th stand in the i-th stand where the leveling control (L 1 ) is started. Alternatively, after the left-right deviation Δf2 becomes zero or less than the target value, the leveling control (L 1 ) at the (i-1) th stand on the upstream side is started, and the steel strip rolling method is characterized in that
  2. 最終n番スタンドの制御ゲインを(n−1)番スタンドの3〜5倍とすることを特徴とする請求項1に記載の鋼帯の圧延方法。The method of rolling a steel strip according to claim 1, wherein the control gain of the final nth stand is 3 to 5 times that of the (n-1) th stand.
  3. 請求項1又は2の圧延方法を用いて鋼帯を製造することを特徴とする鋼帯の製造方法。 A steel strip manufacturing method using the rolling method according to claim 1 or 2 to manufacture a steel strip.
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