JPH01202306A - 板材熱間圧延設備の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ｃ産業上の利用分野〕 本発明は連続鋳造設備から供給される板材（被圧延材）
の板幅圧延を行うようにした板材熱間圧延設備の制御装
置に関する。

〔従来の技術〕

近年、連続鋳造設備の技術的に進歩に伴い、連続鋳造設
備から送られてくる板材を仕上圧延機に直接供給して連
続圧延することの実用化への開発が行われている。この
ような連続圧延にすると省力化が図られ、かつ板材の製
造能率を高めることが可能となる。

ところで、連続鋳造設備においてはタンディシュと呼ば
れる溶鋼容器の大容量化が図られている。

溶鋼容量が大容量化されると、連続圧延している圧延中
に板材の板幅を変更することが要求される。

板幅変更は連続鋳造設備の種類によってはある程度可能
である。しかし多様な板幅変更の要求に対しては、公知
の連続鋳造設備によっては迅速、高精度かつ容易に対応
することは困難である。

このようなことを解決するため、連続鋳造設備の出側に
垂直（竪形）圧延機を配置し、任意の板幅に圧延するこ
とが提案されている。板幅変更は垂直圧延機のロール間
隔を変えることによって容易に行える。このようなこと
は例えば特開昭６１−１８６１０６号に記載されている
。なお、特開昭６１−１８６１０６号においては垂直圧
延機を複数段配置して板材の座屈の発生を防止している
。また、特開昭６１−１８６１０６号においては垂直圧
延機の出側に水平圧延機を配置して、１対の垂直圧延機
と水平圧延機を一つのスタンド群としている。水平圧延
機の機能については特に説明されていないが、板厚の圧
延を行うためのものと考えられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、連続鋳造設備の出側において垂直圧延機で板
幅圧延を行う場合には、座屈発生防止の観点などから板
材に張力を付与する必要がある。

一方、連続鋳造設備から垂直圧延機までの間には圧延過
程を含まないので被圧延材の表面部分には、主として不
純物から成る柱状晶と呼ばれている脆弱な組織を形成さ
れる。したがって、垂直圧延機で板幅圧延する場合には
被圧延材に対して必要とする最小の微小張力をかけるこ
とが望まれる。

本発明の目的は、連続鋳造設備から送られてくる板材の
形状不良となることなく高品質の板材を得ることのでき
る板材熱間圧延設備の制御装置を提供することにある。

本発明の他の目的は被圧延材が形状不良になることなく
、その上被圧延材の圧延中に板幅の設定変更を行っても
張力変動を防止できる板材熱間圧延設備の制御装置を提
供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の特徴とするところは連続鋳造設備から送られて
くる被圧延材の板幅圧延を行う垂直圧延機の入側と出側
にそれぞれ水平圧延機を配置し、両水平圧延機の速度制
御によって被圧延材に所定張力を付与するようにしたこ
とにある。

本発明の他の特徴とするところは垂直圧延機の板幅目標
値を設定可能にし、板幅の設定変更した場合にも出側の
水平圧延機の速度制御を行うことによって被圧延材の張
力を設定値に制御するようにしたことにある。

〔作用〕

垂直圧延機の入側と出側に水平圧延機を配置し、両水平
圧延機のロール速度を制御することによって被圧延材１
に所定張力を付与するようにしている。したがって、被
圧延材に座屈を発生することなく板幅制御を良好に行え
る。また、出側水平圧延機のロール速度は被圧延材の板
幅（板幅目標値あるいは板幅実際値）を考慮して決定し
ているので、圧延中に板幅目標値が設定変更されても張
力変動が発生するのを確実に防止できる。

〔実施例〕

第１図に本発明の一実施例を示す。

第１図において、溶鋼１１がタンディシュ１２からプラ
グ１３を介して連続鋳造機１０に導かれる。連続鋳造機
（以下、連鋳機という）１０は溶［１３１１を凝固させ
板材１を形成する。連鋳機としては固定鋳型方式、キャ
タピラ方式、ベルト方式のものがあり、ベルト方式にも
単ベルト方式、傾斜ベルト方式、垂直双ベルト方式があ
るが、本実施例では垂直ベルト方式を示す。連鋳機１０
は電動機１４により一定速度で駆動される。連鋳機１０
で形成された板材１はガイドロール群５を介して板幅圧
延を行う垂直圧延機３と一対の水平圧延機２及び４へ供
給される。水平圧延機２，４は電動機１５．１７によっ
てそれぞれ駆動される。

垂直圧延機３に機械的に直結されている駆動電動機１６
はロール開度調整を行うものであり、垂直圧延機３のロ
ールを回転駆動させる駆動電動機は図示を省略している
。垂直圧延機３で板幅圧延された板材１は３スタンド７
Ａ、７Ｂ、７Ｃの仕上圧延機７に導かれる。各仕上圧延
機７Ａ、７Ｂ。

７Ｃはそれぞれ電動機１９，２０．２１により駆動され
る。

速度制御装置２２は速度指令装置２３から与えられる速
度指令信号Ｖｐに基づき電動機１４を制御して連鋳機１
０のベルトを駆動する。速度指令信号■、は連鋳機１０
における溶ｇｉ１１の凝固速度に基づいて決定され、通
常一定速度である。速度演算装置２５は速度指令信号Ｖ
ｐと速度差補正装置２４から与えられる補正係数ｋｌと
−により水平圧延機２の駆動用電動機１５の速度指令信
号ｖ１を出力する。速度制御装置２６は速度指令信号Ｖ
１に基づき電動機１５を制御し水平圧延機２を駆動する
。垂直圧延機３および水平圧延機２゜４で構成さ武る板
幅制御装置と連鋳機１との張力を零にするには補正係数
に１をｋｔ＝１．０にすればよく、微小張力を与えるに
はに１＝１．１〜１．２にすればよい。補正係数ｋｌを
に１＝１．０にすると水平圧延機２のロール速度は速度
指令信号Ｖｐつまり板材１の連鋳機１０からの送出速度
（板材１のライン速度）に一致しているので、この部分
で張力が発生しない。

次に、ロール開度制御装置２８は板幅設定装置２９で設
定する板幅目標値す、を入力し、電動機１６を制御して
垂直圧延機３のロール開度を変化させる。垂直圧延機３
のロール開度は開度検出装置１８で検出されロール開度
制御装置２８に帰還される。したがって、ロール開度制
御装置２８は板幅目標値ｂｓが変更されたとき、あるい
はロール開度実際値（板幅実際値）が板幅目標値ｂｓと
一致しないときにロール開度を調整する。、垂直圧延機
３はこのようにして板幅（ロール開度）を設定され、図
示しない駆動電動機によってロールを回転駆動され幅圧
延を実行する。

一方、水平圧延機４のロール速度は次のようにして制御
される、速度演算装置２５で求めた水平圧延機２のロー
ル速度ｖ１は係数装置２７を介して速度演算装置３１に
入力される。速度演算装置３１には板幅設定装置２９か
らの板幅目標値ｂｐと入側板幅設定装置３ｏからの入側
板幅設定値Ｂｓも入力される。設定値Ｂ３は連鋳機１０
で決まる固定値である垂直圧延機３の入側と出側に配置
される水平圧延機２，４は板幅圧延の際に張力を付与す
るためのものであり、圧下修正しないものである。垂直
圧延機３の入側の速度をＶ、板厚をＨ１板幅をＢとし、
出側のそれをｖ、ｈ、ｂとすると、垂直圧延機３の入側
と出側においてマスフロー保存則により次式が成立する
。

Ｂ−Ｈ−Ｖ＝ｂ−ｈ−ｖ　’　　　　　　−（１）従っ
て、水平圧延機２，４で厚み加工をしないのでＨ＝ｈが
成立し、垂直圧延機３の出側速度Ｖは（１）式より次式
のように求めることができる。

ｖ＝Ｂ−ｖ／ｂ　　　　　　　　　　　・・・（２）速
度演算装置２５の出力する速度指令信号ｖ１は（２）式
の入側速度Ｖに相当し、板幅目標値ｂｓは出゛側板幅す
に相当し、また入側板幅設定値Ｂｓは入側板幅Ｂに相当
する。速度演算装置３１は（２）式に基づいて出側速度
Ｖを求めるが、本発明においては速度指令信号ｖ１に係
数装置２７で係数に２（但しｋｚ＞１）を掛算して速度
演算装置３１に入力している。このため、速度演算装置
３１の出力する速度指令信号ｖ１は（２）式で求める出
側速度Ｖより係数に２に応じた分だけ大きくなる。係数
に２は垂直圧延機３で板幅圧延される板材１に０．２〜
０．５ｋｇ／ｎｎ２の微小張力がかかるような値に選定
される。速度制御装置３２は速度指令信号ｖ１に応じて
電動機１７を制御するので水平圧延機４のロールが速度
ｖ１で駆動される。

水平圧延機４のロール速度ｖｌは水平圧延機２のロール
速度ｖ１より係数に２に応じて若干高い値となる。この
結果、垂直圧延機３で圧延される板材１には微小張力が
かけられることになる。このようにして被圧延材１に微
小張力を付与することにより被圧延材１に座屈などの形
状不良を誘発することなく板幅制御を行える。また、速
度演算装置３１は常時（２）式の演算を行い速度指令信
号ｖ１を出力しているので、板幅圧延中に板幅設定装置
２９で板幅目標値を変更しても張力変動が発生するのを
確実に防止できる。

なお、第１図の実施例においては板幅目標値ｂｓを速度
演算装置３１に入力しているが、開度検出装置１８のロ
ール開度信号（板幅実際値）を速度演算装置３１に与え
るようにしてもよいことは容易に理解されることである
。

このようにして板幅制御装置で板幅圧延された板材１は
３スタンドの仕上げ圧延機７に送られて板厚圧延が行わ
れる。仕上げ圧延機７の各スタンド７Ａ、７Ｂ、７Ｃは
次のようにしてサクセツシブ速度制御が行われる。

速度設定装置３４は仕上圧延機７のライン速度を設定す
るもので、係数装置３３からの速度信号ｋａｖｌ（ｋ３
は係数装置３３の係数）を入力してライン速度設定値を
補正する。速度指令装置３５゜３６．３７はライン速度
設定値を入力し、各スタンドの速度指令信号を出力する
。速度指令装置３５．３６．３７の速度指令信号は下流
側になるに伴い大きくなるようにする。これは被圧延材
１に所定の張力を付与するためである。

以上のようにして板材１の板幅圧延を行うのであるが、
垂直圧延機３の入側と出側に水平圧延機を配置し、両水
平圧延機のロール速度を制御することによって被圧延材
１に所定張力を付与するようにしている。したがって、
被圧延材１に座屈を発生することなく板幅制御を良好に
行える。また、出側水平圧延機のロール速度は被圧延材
１の板幅（板幅目標値あるいは板幅実際値）を考慮し・
て決定しているので、圧延中に板幅目標値が設定変更さ
れても張力変動が発生するのを確実に防止できる。

第２図に本発明の他の実施例の要部を示す。第２図は両
水平圧延機の速度差から張力を演算により求め微小な所
定張力を付与するようにしたものである。

第２図において第１図と同一記号のものは相当物を示す
。水平圧延機２，４の駆動電動機１５゜１７に速度検出
用のパルスを発生するパルス発生器４１．４２が機械的
に連結されている。パルス発生器４１．４２の発生する
速度パルスは張力演算装置４３に入力される。張力演算
装置４３は次式により張力実際値Ｔｏ　を求める。

Ｔｏ＝　ｆ　（ｖｔ−Ｖ工）ｄ　ｔ　　　　　　　　・
・・（３）張力演算装置４３は例えばＬｏｏｍｓ毎に（
３）式の演算を行い張力実際値Ｔｏを求める。張力演算
装置４３がディジタル演算を行うものであれば、単位時
間（例えばＬｏｏｍｓ）当りの両速度パルスの差によっ
て張力実際値Ｔｏを求めることができる。張力設定装置
４４で設定する張力設定値Ｔｓと張力実際値Ｔｏを減算
器４５で図示の極性で比較し、その偏差を張力制御装置
４６に入力する。張力制御装置４６は補償演算を行い張
力偏差が零となるような速度指令信号ｖ１を出力し速度
制御装置３２に加える。張力制御装置４６は張力偏差が
正のときには速度指令信号ｖ１を大きくする。一方、係
数装置４７は板幅設定装置２９で設定する板幅目標値ｂ
ｓを入力し、板幅目標値の変化に伴う速度補正量を示す
速度影響係数（ａＶ／ａｂ）を求める。速度影響係数は
通常試運転などのときに実測して求められる。速度影響
係数が大きくなると速度補正量を増加させ、水平圧延機
４のロール速度を大きくする。速度制御装置３２は張力
制御装置ｖ１から与えられる速度指令信号ｖ１と係数装
置４７からの速度補正量を加算し電動機１７を制御し水
平圧延機４のロール速度を制御する。その結果、水平圧
延機２，４間の板材１にかかる張力は張力設定装置４４
で設定する設定値Ｔｓに制御される。

このように第２図に示す実施例においても板幅圧延を行
う際に被圧延材に微小張力を付与することができる。そ
して、圧延中に板幅目標値が設定変更されても板材１の
張力を設定値Ｔｓにすることができ張力変動を防止でき
る。

第３図に本発明の他の実施例を示す。

第３図に示す実施例は板材１の張力を張力検出器４９で
検出し張力設定装置４４で設定する張力設定値Ｔｓと比
較するようにしたものである。他は第２図に示す実施例
と同一である。

第３図に示す実施例においても板材１に微小張力を付与
することができると共に板幅目標値ｂｓを設定変更して
も張力が変動するのを防止できる。

第４図に本発明の他の実施例を示す。

第４図に示す実施例は入側水平圧延機２のロール速度Ｖ
ｌを入力して出側水平圧延機４のロール速度■１を演算
により求めるようにしたものである。

水平圧延機２，４間の板材１に必要とする微小張力は板
材１の材質によって定まる。したがって、所定の張力を
付与するための水平圧延機４のロール速度ｖ１は（３）
式より次式のように求めることができる。

（４）式のｄＴ／ｄｔは設定張力の微少時間における変
化率である。速度演算装置５ｏは水平圧延機２の速度指
令信号ｖ１を久方しく４）式の演算を行い速度指令信号
ｖ１を求め速度制御装置３２に与える。速度制御装置３
２には第２図の実施例と同様に係数装置４７から速度補
正信号も与えられる。速度制御信号ｖ１と速度補正信号
を加算して水平圧延機４のロール速度を制御する。水平
圧延機４のロール速度は（４）式を満足するように制御
されるので、板材１には予め定めた設定張力Ｔｓを付与
することができる。

このように、第４図に示す実施例においても板材１に微
小張力を付与することができると共に板幅目標値の設定
変更時の張力変動を防止できる。

以上説明したように、本発明によれば垂直圧延機の入側
と出側に配置した両水平圧延機のロール速度を制御する
ことにより被圧延材に所定張力を付与している。したが
って、板幅圧延を行う際に被圧延材に対し形状不良を誘
発することなく良好な板幅圧延を行うことができる。ま
た、板幅圧延中に板幅目標値を設定変更しても張力変動
が発生するのを確実に防止できる。

なお、上述の実施例は垂直圧延機が１台の場合であるが
、複数台の垂直圧延機で板幅圧延を行う場合でも各垂直
圧延機の入側と出側にそれぞれ水平圧延機を配置するこ
とによって同様に行えるのは勿論のことである。

また、本発明は連鋳機から送出される被圧延材を連続し
て板幅圧延する場合だけでなく、先行技術文献として掲
げた特開昭６１−１８６１０６号に記載されているよう
に連鋳機から送出された被圧延材を保温室で巻取り、巻
取り完了後に垂直圧延機で板幅圧延を行うものであって
も同様な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第図〜第４図
はそれぞれ本発明の他の実施例の要１を示す構成図であ
る。 ２．４・・・水平圧延機、３・・・垂直圧延機、７・・
・仕−圧延機、１０・・・連続鋳造機。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、送られてくる板状被圧延材の板幅圧延を行う垂直圧
   延機と、該垂直圧延機の入側と出側に配置された１対の
   水平圧延機と、与えられる第１の速度指令信号に基づき
   前記入側に配置された第１の水平圧延機のロール速度を
   制御する第１の速度制御手段と、前記１対の水平圧延機
   間において前記被圧延材に所定張力を付与するための前
   記出側に配置される第２の水平圧延機のロール速度を演
   算により求め第２の速度指令信号として出力する速度演
   算手段と、前記第２の速度指令信号に基づき前記第２の
   水平圧延機のロール速度を制御する第２の速度制御手段
   とを具備した板材熱間圧延設備の制御装置。 ２、送られてくる板状被圧延材の板幅圧延を行う垂直圧
   延機と、該垂直圧延機の入側と出側に配置された１対の
   水平圧延機と、与えられる第１の速度指令信号に基づき
   入側に配置された第１の水平圧延機のロール速度を制御
   する第１の速度制御手段と、板幅目標値を入力し前記垂
   直圧延機のロール開度を制御するロール開度制御手段と
   、前記１対の水平圧延機間において前記被圧延材に所定
   張力を付与するための前記出側に配置される第２の水平
   圧延機のロール速度を演算により求め第２の速度指令信
   号として出力する速度演算手段と、前記板幅目標値を入
   力し、その大きさに応じた速度影響係数に基づき速度補
   正量を出力する速度補正手段と、前記第２の速度指令信
   号と前記速度補正量に基づき前記第２の水平圧延機のロ
   ール速度を制御する第２の速度制御手段とを具備した板
   材熱間圧延設備の制御装置。 ３、送られてくる板状被圧延材の板幅圧延を行う垂直圧
   延機と、該垂直圧延機の入側と出側に配置された１対の
   水平圧延機と、与えられる第１の速度指令信号に基づき
   入側に配置された第１の水平圧延機のロール速度を制御
   する第１の速度制御手段と、板幅目標値を入力し前記垂
   直圧延機のロール開度を制御するロール開度制御手段と
   、前記第１の水平圧延機のロール速度、前記板幅目標値
   および前記垂直圧延機の入側における被圧延材の板幅値
   とを入力し、前記１対の水平圧延機間において前記被圧
   延材に所定張力を付与するための前記出側に配置される
   第２の水平圧延機のロール速度を演算により求め第２の
   速度指令信号として出力する速度演算手段と、前記第２
   の速度指令信号に基づき前記第２の水平圧延機のロール
   速度を制御する第２の速度制御手段とを具備した板材熱
   間圧延設備の制御装置。 ４、所定の幅及び厚さを有する被圧延材を送出する被圧
   延材送出手段と、前記被圧延材の板幅圧延を行う垂直圧
   延機と、該垂直圧延機の入側と出側に配置された１対の
   水平圧延機と、前記被圧延材送出手段の送出速度を基準
   にして定められた第１の速度指令信号に基づき前記入側
   に配置された第１の水平圧延機のロール速度を制御する
   第１の速度制御手段と、前記１対の水平圧延機間におい
   て前記被圧延材に所定張力を付与するための前記出側に
   配置される第２の水平圧延機のロール速度を演算により
   求め第２の速度指令信号として出力する速度演算手段と
   、前記第２の速度指令信号に基づき前記第２の水平圧延
   機のロール速度を制御する第２の速度制御手段とを具備
   した板材熱間圧延設備の制御装置。 ５、特許請求の範囲第４項において、前記圧延材送出手
   段は、タンデイシユに貯蔵された溶鋼を板材に形成する
   連続鋳造設備であることを特徴とする板材熱間圧延設備
   の制御装置。 ６、送られてくる板状被圧延材の板幅圧延を行う垂直圧
   延機と、該垂直圧延機の入側と出側に配置された１対の
   水平圧延機と、与えられる第１の速度指令信号に基づき
   入側に配置された第１の水平圧延機のロール速度を制御
   する第１の速度制御手段と、板幅目標値を入力し前記垂
   直圧延機のロール開度を制御するロール開度制御手段と
   、前記１対の水平圧延機間における前記被圧延材の張力
   を検出する張力検出手段と、該張力検出手段で検出した
   張力実際値と張力設定値の偏差に応じて前記１対の水平
   圧延機間において前記被圧延材に所定張力を付与するた
   めの前記出側に配置される第２の水平圧延機のロール速
   度を演算により求め第２の速度指令信号として出力する
   張力制御手段と、前記板幅目標値を入力し、その大きさ
   に応じた速度影響係数に基づき速度補正量を出力する速
   度補正手段と、前記第２の速度指令信号と前記速度補正
   量に基づき前記第２の水平圧延機のロール速度を制御す
   る第２の速度制御手段とを具備した板材熱間圧延設備の
   制御装置。 ７、特許請求の範囲第６項において、前記張力検出手段
   は前記両水平圧延機のロール速度によつて演算で求める
   ようにしたことを特徴とする板材熱間圧延設備の制御装
   置。 ８、送られてくる板状被圧延材の板幅圧延を行う垂直圧
   延機と、該垂直圧延機の入側と出側に配置された１対の
   水平圧延機と、前記１対の水平圧延機間において前記被
   圧延材に所定張力を付与するために前記１対の水平圧延
   機のロール速度に速度差をつけて制御する速度制御手段
   とを具備した板材熱間圧延設備の制御装置。