JP6089435B2 - Rolling speed setup method and apparatus for cold rolling - Google Patents
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Description
本発明は、冷間圧延の圧延速度セットアップ方法及び装置に係り、例えばワークロール替え1コイル目といった摩擦係数が大きく変動する条件下においても、摩擦係数の変化に対応して、現圧延材の圧延中に圧延速度上限値を高めて、必要以上に減速した圧延操業を防止し、ヒートストリークやチャタリングといったトラブルを発生させることなく、圧延能率を向上することが可能な冷間圧延の圧延速度セットアップ方法及び装置に関する。 The present invention relates to a rolling rolling speed setup method and apparatus for cold rolling. For example, the rolling of the current rolled material is performed in response to the change in the friction coefficient even under a condition in which the friction coefficient varies greatly, such as the first coil of the work roll change. Rolling speed setup method for cold rolling that can increase rolling efficiency without increasing troubles such as heat streak and chattering by increasing the upper limit of rolling speed and preventing rolling operations that are decelerated more than necessary. And an apparatus.
図1に例示するような冷間圧延ラインにおいて、ライン入側の複数のペイオフリール12(図では2個)から払い出された圧延材(コイルとも称する)10は、溶接機14で前の圧延材と溶接され、入側ルーパー16等を経てタンデム圧延機20で圧延された後、例えばカローゼルタイプのテンションリール(カローゼルリールと称する)22で巻き取られる。 In a cold rolling line as illustrated in FIG. 1, a rolled material (also referred to as a coil) 10 delivered from a plurality of payoff reels 12 (two in the figure) on the line entry side is subjected to previous rolling by a welding machine 14. After being welded to the material and rolled by the tandem rolling mill 20 through the entry-side looper 16 and the like, it is wound up by, for example, a carousel type tension reel (referred to as a carousel reel) 22.
このようなタンデム圧延機20による連続冷間圧延において、圧延材10は単一材ではないために、圧延途中において圧延条件、特に板厚を変更する必要がある場合がある。そのような時にも圧延操作は中断することはないため、走間で板厚変更を行なうが、そのような走間板厚変更時には、圧延材10の表面温度が過度に上昇して、ヒートストリークと称する表面疵を発生したり、スリップやスティックによるチャタリングが発生することがある。 In such a continuous cold rolling by the tandem rolling mill 20, since the rolled material 10 is not a single material, it may be necessary to change the rolling conditions, particularly the plate thickness, during the rolling. Even in such a case, the rolling operation is not interrupted, so the plate thickness is changed between runs, but when such a running plate thickness is changed, the surface temperature of the rolled material 10 increases excessively, and heat streak occurs. May cause surface wrinkles or chattering due to slips or sticks.
そこで、特許文献1では、現圧延材(コイル)の圧延開始前に、図2に例示するような、ヒートストリークやチャタリングを発生させない圧延可能領域であって、予め決められた摩擦係数の上下限値内となるような上限値に圧延速度をセットアップし、図3に示す如く、現圧延材の圧延途中で圧延実績を採取して、次圧延材(コイル)のセットアップ計算を行なうことを提案している。 Therefore, in Patent Document 1, before starting the rolling of the current rolled material (coil), it is a rollable region that does not generate heat streak or chattering as exemplified in FIG. It is proposed to set up the rolling speed to an upper limit value that is within the value, collect the rolling results during the rolling of the current rolled material, and perform the setup calculation of the next rolled material (coil) as shown in FIG. ing.
しかしながら、特許文献1に記載される方法では、図4に例示するような、1コイルの圧延途中において圧延距離による摩擦係数の変動が考慮されておらず、しかも、圧延開始前に設定された圧延速度上限値で圧延を継続するため、例えばワークロール替え1コイル目のような摩擦係数の変動の大きい条件下においては、圧延距離の増加とともに摩擦係数が小さくなって、ヒートストリークやチャタリングといったトラブルを発生させない高速の圧延速度が可能な状況になるにも拘らず、当該コイル圧延開始前のセットアップで設定した低いままの圧延速度上限値で圧延をしていた。その結果、必要以上の減速圧延操業となって、圧延時間が必要以上にかかり能率が低下するという問題点を有していた。 However, in the method described in Patent Document 1, the fluctuation of the friction coefficient due to the rolling distance is not taken into consideration during the rolling of one coil as illustrated in FIG. 4, and the rolling set before the rolling is started. In order to continue rolling at the upper speed limit, for example, under conditions where the coefficient of friction is large, such as the first coil of the work roll change, the coefficient of friction decreases as the rolling distance increases, causing problems such as heat streak and chattering. Despite the situation where a high rolling speed that does not occur is possible, rolling was performed at a lower rolling speed upper limit set in the setup before the start of coil rolling. As a result, the reduction rolling operation was more than necessary, and the rolling time was longer than necessary, and the efficiency was lowered.
本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたもので、例えばワークロール替え1コイル目といった摩擦係数が大きく変動する条件下においても、摩擦係数の変化に対応して、現圧延材の圧延中に圧延速度上限値を高めて、必要以上の減速圧延操業を防止し、ヒートストリークやチャタリングといったトラブルを発生させることなく、圧延能率を向上することを課題とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems. For example, even in a condition where the friction coefficient greatly fluctuates such as the first coil of the work roll change, An object of the present invention is to increase the rolling speed upper limit during rolling to prevent undesired slow rolling operation and to improve rolling efficiency without causing troubles such as heat streak and chattering.
本発明は、冷間圧延の圧延速度セットアップに際して、圧延開始前にヒートストリークやチャタリングを発生させない予め設定した摩擦係数の上下限値以内となるような圧延速度上限値をセットアップ計算して設定し、該設定した圧延速度上限値で圧延中に変動する摩擦係数の圧延実績値を圧延中に採取し、当該圧延中に採取した摩擦係数に基づき、圧延材のヒートストリークやチャタリングを発生させない予め設定した摩擦係数の上下限値以内となるように圧延速度上限値のセットアップ再計算を一度又は複数回実施し、セットアップ再計算を一度だけ行う場合は、圧延開始前にセットアップ計算した圧延速度上限値以上の圧延速度上限値で圧延を行い、セットアップ再計算を複数回行う場合は、前回のセットアップ再計算により設定した圧延速度上限値以上の圧延速度上限値で圧延を行うことにより前記課題を解決するものである。 The present invention, when setting up the rolling speed of the cold rolling, set up the rolling speed upper limit value so as to be within the upper and lower limits of a preset friction coefficient that does not generate heat streak or chatter before the start of rolling, The rolling actual value of the friction coefficient that fluctuates during rolling at the set rolling speed upper limit value is collected during rolling, and preset based on the friction coefficient collected during the rolling so as not to cause heat streaks and chattering of the rolled material. setup recalculation of the rolling speed upper limit to be within the upper and lower limit values of the coefficient of friction was performed once or more times, setup if recalculate performed only once, before the start of rolling up the calculated rolling speed upper limit or more It performs rolling at a rolling speed upper limit value, if a plurality of times to set up re-calculated and set by the previous set-up recalculation It is intended to solve the above problems by performing rolling at a rolling speed upper limit or more rolling speed upper limit.
ここで、前記のセットアップ再計算によって導出された圧延速度上限値で圧延中に得られる摩擦係数の圧延実績値を用いて学習計算を行い、次圧延材の圧延速度上限値を設定することができる。 Here, learning calculation is performed using the rolling actual value of the friction coefficient obtained during rolling at the rolling speed upper limit value derived by the setup recalculation, and the rolling speed upper limit value of the next rolling material can be set. .
本発明は、又、圧延開始前にヒートストリークやチャタリングを発生させない予め設定した摩擦係数の上下限値以内となるような圧延速度上限値をセットアップ計算して設定する手段と、該設定した圧延速度上限値で圧延中に変動する摩擦係数の圧延実績値を圧延中に採取する手段と、当該圧延中に採取した摩擦係数に基づき、圧延材のヒートストリークやチャタリングを発生させない予め設定した摩擦係数の上下限値以内となるように圧延速度上限値のセットアップ再計算を一度又は複数回実施する手段と、セットアップ再計算を一度だけ行う場合は、圧延開始前にセットアップ計算した圧延速度上限値以上の圧延速度上限値で圧延を行い、セットアップ再計算を複数回行う場合は、前回のセットアップ再計算により設定した圧延速度上限値以上の圧延速度上限値で圧延を行う手段と、を備えたことを特徴とする冷間圧延の圧延速度セットアップ装置を提供するものである。 The present invention also includes means for setting up and setting a rolling speed upper limit value that is within the upper and lower limits of a preset friction coefficient that does not cause heat streak and chatter before rolling, and the set rolling speed A means for collecting the rolling actual value of the friction coefficient that varies during rolling at the upper limit value during rolling, and a preset friction coefficient that does not cause heat streaks or chattering of the rolled material based on the friction coefficient collected during the rolling. Means for performing setup recalculation of the rolling speed upper limit once or multiple times so that it is within the upper and lower limits, and if the setup recalculation is performed only once, rolling more than the rolling speed upper limit calculated for setup before rolling starts It performs rolling at a speed upper limit, if a plurality of times to set up recalculation, rolling speed limit set by the previous set-up recalculation There is provided a rolling speed up apparatus of the cold rolling, characterized by comprising, means for performing rolling by the above rolling speed upper limit.
ここで、前記のセットアップ再計算によって導出された圧延速度上限値で圧延中に得られる摩擦係数の圧延実績値を用いて学習計算を行い、次圧延材の圧延速度上限値を設定する手段を備えることができる。 Here, learning calculation is performed using the rolling actual value of the friction coefficient obtained during rolling at the rolling speed upper limit value derived by the setup recalculation, and a means for setting the rolling speed upper limit value of the next rolling material is provided. be able to.
本発明によれば、圧延途中に採取した圧延実績に応じて、現圧延材のセットアップを再計算するようにしたので、例えばワークロール替え1コイル目といった摩擦係数が大きく変動する条件下においても、圧延開始前に設定した圧延速度上限値に固執せず、摩擦係数の変化に対応して、現圧延材の圧延中に圧延速度上限値を高めるようにしたため、必要以上の減速圧延操業を防止できて、ヒートストリークやチャタリングといったトラブルを発生させることもなく、圧延能率を向上させ、圧延時間が大幅に短縮できて電力原単位及び圧延油原単位を改善することが可能となる。 According to the present invention, since the setup of the current rolled material is recalculated according to the rolling record collected during rolling, for example, even under conditions where the friction coefficient fluctuates greatly, such as the first roll of the work roll, The upper limit of the rolling speed set before the start of rolling is not persisted, and the upper limit of the rolling speed is increased during the rolling of the current rolling material in response to the change in the friction coefficient, preventing unnecessary slow rolling operations. Thus, without causing troubles such as heat streak and chattering, the rolling efficiency can be improved, the rolling time can be greatly shortened, and the power unit and the rolling oil unit can be improved.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図5に、本発明の実施形態におけるセットアップの処理手順を示す。 FIG. 5 shows a setup processing procedure in the embodiment of the present invention.
まずステップ100で、圧延開始前のセットアップを行なう。具体的には、図2と同じ圧延開始前予測式を用いて、図6中に例示した圧延速度上限値Aを設定する。この時用いる摩擦係数μiは、次式で設定される。
μi=μ1i・Ui …(1)
First, in
μi = μ1i · Ui (1)
ここで、Uiはロール替え直後の基準速度における基準テーブル値である。 Here, Ui is a reference table value at the reference speed immediately after the roll change.
μ1iは圧延速度による摩擦係数補正項(基準速度Vi=∞においてμ1i=1)であり、例えば次式
μ1i=1+a1ie-b1i・Vi …(2)
で表わされる。但し、a1i、b1iは圧延速度補正係数(固定値)である。
μ1i is a friction coefficient correction term by the rolling speed (μ1i = 1 at the reference speed Vi = ∞). For example, the following expression μ1i = 1 + a1 i e −b1i · Vi (2)
It is represented by However, a1 i and b1i are rolling speed correction coefficients (fixed values).
次いでステップ110で、現コイルの圧延を開始する。
Next, in
次いでステップ120で、摩擦係数が変動したと判断されるとき、例えば圧延距離が所定値となったときに、ステップ130で圧延実績値(荷重、張力)を採取する。
Next, at
次いでステップ140で、ステップ130で採取した圧延実績値を用いてセットアップ再計算を行ない、現コイルの圧延速度上限値を再設定して、高速化する。具体的には、図6中に例示した再計算時予測式を用いて、圧延速度上限値Bを決定する。この時用いる摩擦係数μiは、次式で設定される。
μi=μ1i・μ2i・Ui …(3)
Next, in
μi = μ1i · μ2i · Ui (3)
ここで、μ2iは、図4に例示したような圧延距離による摩擦係数補正項(圧延距離Lri=∞においてμ2i=1)で、例えば次式
μ2i=1+a2ie-b2i・Lri …(4)
で表される。但し、a2i、b2iは圧延距離補正係数(固定値)である。
Here, μ2i is a friction coefficient correction term by the rolling distance as exemplified in FIG. 4 (μ2i = 1 at the rolling distance Lri = ∞). For example, the following expression μ2i = 1 + a2 i e −b2i · Lri (4)
It is represented by However, a2 i and b2i are rolling distance correction coefficients (fixed values).
このようにして、図6中に示す圧延開始前予測式の圧延速度上限値Aから再計算時予測式の圧延速度上限値Bまで圧延速度を高めることができる。 In this way, it is possible to increase the rolling speed from the rolling speed upper limit A of the prediction formula before rolling start shown in FIG. 6 to the rolling speed upper limit B of the recalculation prediction formula.
更に、ステップ150で次コイルのセットアップをすべき時期に到達したと判断されるとき、例えば現コイルがペイオフリール12から抜けたときに、ステップ160に進み次コイルのセットアップを行なう。具体的には、例えば次式により摩擦係数μiを計算する。
μi=μ0Hi・μ1i・μ2i・Ui …(5)
Further, when it is determined in
μi = μ0Hi, μ1i, μ2i, Ui (5)
ここで、μ0Hiは指数平滑学習による圧延距離に関する学習係数であり、次式により計算する。
μ0Hi=(1−α)μa+α×μb …(6)
Here, μ0Hi is a learning coefficient related to the rolling distance by exponential smoothing learning, and is calculated by the following equation.
μ0Hi = (1−α) μa + α × μb (6)
ここでμaは摩擦係数補正係数前回値、μbは摩擦係数補正係数現在値、αは指数平滑化係数(0≦α≦1)であって1に近いほど追従性は良好である。 Here, μa is the previous value of the friction coefficient correction coefficient, μb is the current value of the friction coefficient correction coefficient, α is an exponential smoothing coefficient (0 ≦ α ≦ 1), and the closer to 1, the better the followability.
なお、学習係数μ0Hiの初期値は1とすることができる。 Note that the initial value of the learning coefficient μ0Hi can be 1.
本実施形態におけるセットアップ計算の様子を図7に示す。 The state of the setup calculation in this embodiment is shown in FIG.
なお、1コイル中の再計算のタイミングとしては、1回に限定されず、例えば等間隔で数回行なうことも可能である。 Note that the timing of recalculation in one coil is not limited to once, but may be performed several times at regular intervals, for example.
又、セットアップ再計算はワークロール交換後の1コイル目に限定されず、図7に示した例のように、2コイル目以降、例えば数コイルまで再計算を行なって、更に圧延速度を高めていくことが可能である。 In addition, the setup recalculation is not limited to the first coil after the work roll is changed. As in the example shown in FIG. 7, the recalculation is performed up to the second coil, for example, several coils to further increase the rolling speed. It is possible to go.
10…圧延材(コイル)
12…ペイオフリール
14…溶接機
16…入側ルーパー
20…タンデム圧延機
22…カローゼルリール
10 ... Rolled material (coil)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 ... Payoff reel 14 ... Welding machine 16 ... Entry looper 20 ... Tandem rolling machine 22 ... Carozel reel
Claims (4)
該設定した圧延速度上限値で圧延中に変動する摩擦係数の圧延実績値を圧延中に採取し、
当該圧延中に採取した摩擦係数に基づき、圧延材のヒートストリークやチャタリングを発生させない予め設定した摩擦係数の上下限値以内となるように圧延速度上限値のセットアップ再計算を一度又は複数回実施し、
セットアップ再計算を一度だけ行う場合は、圧延開始前にセットアップ計算した圧延速度上限値以上の圧延速度上限値で圧延を行い、
セットアップ再計算を複数回行う場合は、前回のセットアップ再計算により設定した圧延速度上限値以上の圧延速度上限値で圧延を行うことを特徴とする冷間圧延の圧延速度セットアップ方法。 Set up the rolling speed upper limit value that is within the upper and lower limit values of the friction coefficient set in advance that does not cause heat streak or chatter before rolling starts,
The rolling performance value of the friction coefficient that fluctuates during rolling at the set rolling speed upper limit is collected during rolling,
Based on the friction coefficient collected during the rolling, set-up recalculation of the rolling speed upper limit value is performed once or multiple times so that it is within the upper and lower limits of the preset friction coefficient that does not cause heat streaks and chattering of the rolled material. ,
When performing setup recalculation only once, perform rolling at a rolling speed upper limit value that is greater than or equal to the rolling speed upper limit value calculated before the start of rolling,
A rolling speed setup method for cold rolling, in which , when the setup recalculation is performed a plurality of times , rolling is performed at a rolling speed upper limit value equal to or higher than the rolling speed upper limit value set by the previous setup recalculation .
該設定した圧延速度上限値で圧延中に変動する摩擦係数の圧延実績値を圧延中に採取する手段と、
当該圧延中に採取した摩擦係数に基づき、圧延材のヒートストリークやチャタリングを発生させない予め設定した摩擦係数の上下限値以内となるように圧延速度上限値のセットアップ再計算を一度又は複数回実施する手段と、
セットアップ再計算を一度だけ行う場合は、圧延開始前にセットアップ計算した圧延速度上限値以上の圧延速度上限値で圧延を行い、セットアップ再計算を複数回行う場合は、前回のセットアップ再計算により設定した圧延速度上限値以上の圧延速度上限値で圧延を行う手段と、
を備えたことを特徴とする冷間圧延の圧延速度セットアップ装置。 Means for setting up and setting a rolling speed upper limit value that is within the upper and lower limit values of a preset friction coefficient that does not cause heat streak or chattering before starting rolling,
Means for collecting during rolling the actual rolling value of the friction coefficient that varies during rolling at the set rolling speed upper limit;
Based on the friction coefficient collected during the rolling, set-up recalculation of the rolling speed upper limit value is performed once or multiple times so as to be within the upper and lower limits of the preset friction coefficient that does not cause heat streaks or chattering of the rolled material. Means,
When performing setup recalculation only once, perform rolling at a rolling speed upper limit value that is equal to or higher than the rolling speed upper limit value that was set up before rolling, and when performing setup recalculation multiple times, it was set by the previous setup recalculation. Means for rolling at a rolling speed upper limit equal to or higher than the rolling speed upper limit;
A rolling speed set-up device for cold rolling.
られる摩擦係数の圧延実績値を用いて学習計算を行い、次圧延材の圧延速度上限値を設定する手段を備えたことを特徴とする冷間圧延の圧延速度セットアップ装置。 Means for performing learning calculation using the rolling actual value of the friction coefficient obtained during rolling at the rolling speed upper limit value derived by the set-up recalculation according to claim 3, and setting the rolling speed upper limit value of the next rolling material A rolling speed set-up device for cold rolling, comprising:
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