JP7347688B2 - 連続式圧延機の蛇行制御装置 - Google Patents
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Description
被圧延材の尾端部で発生する蛇行は、被圧延材の尾端が上流側の圧延スタンドを抜け、後方張力による拘束が無くなると、圧延で生じた左右の伸びの差が下流側の圧延スタンド入側での被圧延材の曲がりとなって現れる。この湾曲した被圧延材が下流側の圧延スタンドに進入してくると、圧延ロール直下の被圧延材位置は圧延ロール端部方向に移動する。この移動により、被圧延材が移動した側の荷重が増大することで、圧延機の左右のミル伸び差が大きくなる。その結果、被圧延材の左右の伸び差が更に拡大する。被圧延材の尾端部では、この現象が短時間の内に繰り返されるため、急激に蛇行が進行することが知られている。
連続式圧延機は、第1圧延スタンドから第N圧延スタンドまでのN基の圧延スタンド(N≧2)を備える。
蛇行制御装置は、蛇行量検出装置、共通蛇行情報推定部、圧下レベリング修正量演算部、圧下レベリング制御部を備える。
蛇行量検出装置は、前記N基の圧延スタンドのうち少なくとも1つの前記圧延スタンドの出側に設けられ、前記N基の圧延スタンドすべてが被圧延材を圧延している定常圧延状態における前記被圧延材の蛇行量を検出する。
共通蛇行情報推定部は、前記蛇行量から、前記連続式圧延機内の前記被圧延材全体の蛇行傾向を示す1つの共通蛇行情報を推定する。
圧下レベリング修正量演算部は、前記蛇行量が小さくなるように、前記共通蛇行情報に基づいて前記第1圧延スタンドの第1圧下レベリング修正量から前記第N圧延スタンドの第N圧下レベリング修正量までの、相関を有する各圧下レベリング修正量を算出する。
圧下レベリング制御部は、前記定常圧延状態において、前記圧下レベリング修正量演算部が算出した第i-1圧下レベリング修正量が適用された第i-1圧延スタンドに圧延された前記被圧延材上の圧延箇所が、第i圧延スタンド(2≦i≦N)に到達するときに、第i圧延スタンドに前記圧下レベリング修正量演算部が算出した第i圧下レベリング修正量を適用する。
好ましくは、前記共通蛇行情報は、前記第N圧延スタンドに前記圧下レベリング修正量演算部が算出した前記第N圧下レベリング修正量が適用された圧延制御が完了するまでは再計算されず、前記圧延制御が完了した後に再計算される。
1.連続式圧延機
図1は、本発明に係る蛇行制御装置を適用する連続式圧延機の構成例を示す図である。連続式圧延機1は、近接して配列された第1圧延スタンドF1から第N圧延スタンドFNまでのN基の圧延スタンド(Nは2以上の自然数)を備える。連続式圧延機1は、1本の被圧延材2を連続して圧延するタンデム形式の圧延機である。被圧延材2は、連続式圧延機1に図1の左側から右側へ搬送されながら、所定の板厚まで圧延される。各圧延スタンドFi(1≦i≦N)は、上下2本のワークロールと、上下2本のバックアップロールを備え、バックアップロールの作業側と駆動側に備わるそれぞれの圧下装置で上下ワークロール間のロールギャップを調整できる。
次に、N基の圧延スタンドすべてが被圧延材2を圧延している定常圧延状態において被圧延材2が蛇行する2つの原因について説明する。
図2は、実施の形態1に係る蛇行制御装置20の構成を示すブロック図である。蛇行制御装置20の制御期間は、被圧延材2の先端が第N圧延スタンドFNあるいは第N圧延スタンドFN出側の蛇行量検出装置DNを通過してから、被圧延材2の尾端が第1圧延スタンドF1を通過するまでである。
次に、図5~図7を参照して本発明の実施の形態2について説明する。図5は、実施の形態2に係る蛇行制御装置20の構成を示すブロック図である。実施の形態2に係る蛇行制御装置20は、上述した図2の共通蛇行情報推定部30aが共通蛇行情報推定部30bに、圧下レベリング修正量演算部40aが圧下レベリング修正量演算部40bに置き換えられている点を除き、実施の形態1と同様である。以下、実施の形態1と同じ処理内容についてはその説明を省略または簡略する。
次に、図8を参照して本発明の実施の形態3について説明する。図8は、実施の形態3に係る蛇行制御装置20の構成を示すブロック図である。実施の形態3に係る蛇行制御装置20は、上述した図2の共通蛇行情報推定部30aおよび図5の共通蛇行情報推定部30bが共通蛇行情報推定部30cに、圧下レベリング修正量演算部40aおよび圧下レベリング修正量演算部40bが圧下レベリング修正量演算部40cに置き換えられている点を除き、実施の形態1および2と同様である。以下、実施の形態1および2と同じ処理内容についてはその説明を省略または簡略する。
図9は、上述した蛇行制御装置20が有する処理回路のハードウェア構成例を示す概念図である。図2、図5、および図8の蛇行制御装置20内の各部は機能の一部を示し、各機能は処理回路により実現される。一態様として、処理回路は、少なくとも1つのプロセッサ91と少なくとも1つのメモリ92とを備える。他の態様として、処理回路は、少なくとも1つの専用のハードウェア93を備える。
2 被圧延材
10 セットアップ装置
20 蛇行制御装置
30a、30b、30c 共通蛇行情報推定部
40a、40b、40c 圧下レベリング修正量演算部
50 圧下レベリング制御部
91 プロセッサ
92 メモリ
93 ハードウェア
Di 第i蛇行量検出装置
Fi 第i圧延スタンド
Vi 第i圧下レベリング装置
Claims (5)
- 第1圧延スタンドから第N圧延スタンドまでのN基の圧延スタンド(N≧2)を備える連続式圧延機の蛇行制御装置であって、
前記N基の圧延スタンドのうち少なくとも1つの前記圧延スタンドの出側に設けられ、前記N基の圧延スタンドすべてが被圧延材を圧延している定常圧延状態における前記被圧延材の蛇行量を検出する蛇行量検出装置と、
前記蛇行量から、前記連続式圧延機内の前記被圧延材全体の蛇行傾向を示す1つの共通蛇行情報を推定する共通蛇行情報推定部と、
前記蛇行量が小さくなるように、前記共通蛇行情報に基づいて前記第1圧延スタンドの第1圧下レベリング修正量から前記第N圧延スタンドの第N圧下レベリング修正量までの、相関を有する各圧下レベリング修正量を算出する圧下レベリング修正量演算部と、
前記定常圧延状態において、前記圧下レベリング修正量演算部が算出した第i-1圧下レベリング修正量が適用された第i-1圧延スタンドに圧延された前記被圧延材上の圧延箇所が、第i圧延スタンド(2≦i≦N)に到達するときに、第i圧延スタンドに前記圧下レベリング修正量演算部が算出した第i圧下レベリング修正量を適用する圧下レベリング制御部と、
を備えることを特徴とする連続式圧延機の蛇行制御装置。 - 前記共通蛇行情報は、前記第N圧延スタンドに前記圧下レベリング修正量演算部が算出した前記第N圧下レベリング修正量が適用された圧延制御が完了するまでは再計算されず、前記圧延制御が完了した後に再計算されること、
を特徴とする請求項1に記載の連続式圧延機の蛇行制御装置。 - 前記共通蛇行情報は、前記連続式圧延機内における前記被圧延材の平均蛇行量であり、
前記圧下レベリング修正量演算部は、
前記平均蛇行量が小さくなるように前記第1圧下レベリング修正量を算出し、
前記第1圧延スタンドの出側および前記第i圧延スタンドの出側の板厚ウェッジ率変化量が同じになるように、第2圧延スタンドの第2圧下レベリング修正量から前記第N圧下レベリング修正量までの各圧下レベリング修正量を算出し、
前記板厚ウェッジ率変化量は、第j圧延スタンド(1≦j≦N)に前記圧下レベリング修正量演算部が算出した第j圧下レベリング修正量を適用しないで前記第j圧延スタンドが前記被圧延材を圧延した場合の出側板厚ウェッジ率と、前記第j圧延スタンドに前記圧下レベリング修正量演算部が算出した前記第j圧下レベリング修正量を適用して前記第j圧延スタンドが前記被圧延材を圧延した場合の出側板厚ウェッジ率との差であること、
を特徴とする請求項1または2に記載の連続式圧延機の蛇行制御装置。 - 前記共通蛇行情報は、前記連続式圧延機の中心線に対する前記被圧延材の中心線の傾きである蛇行角度であり、
前記圧下レベリング修正量演算部は、前記被圧延材の中心線が前記連続式圧延機の中心線と平行に近づくように、前記蛇行角度に基づいて前記第1圧下レベリング修正量から前記第N圧下レベリング修正量までの、相関を有する各圧下レベリング修正量を算出すること、
を特徴とする請求項1または2に記載の連続式圧延機の蛇行制御装置。 - 前記共通蛇行情報は、前記平均蛇行量、および前記連続式圧延機の中心線に対する前記被圧延材の中心線の傾きである蛇行角度を含み、
前記圧下レベリング修正量演算部は、
前記被圧延材の中心線が前記連続式圧延機の中心線と平行に近づくように、前記蛇行角度に基づいて前記N基の圧延スタンドすべてについて、相関を有する前記第j圧延スタンド(1≦j≦N)の圧下レベリング修正量である第j蛇行角度修正量を算出し、
前記第j圧下レベリング修正量に前記第j蛇行角度修正量を加算した新たな第j圧下レベリング修正量を算出し、
前記圧下レベリング制御部は、前記定常圧延状態において、前記圧下レベリング修正量演算部が算出した新たな第i-1圧下レベリング修正量が適用された前記第i-1圧延スタンドに圧延された前記被圧延材上の圧延箇所が、前記第i圧延スタンド(2≦i≦N)に到達するときに、前記第i圧延スタンドに前記圧下レベリング修正量演算部が算出した新たな第i圧下レベリング修正量を適用すること、
を特徴とする請求項3に記載の連続式圧延機の蛇行制御装置。
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