JPH01254301A - ダルワークロールを用いる冷間圧延方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、金属材料の冷間圧延に好適に実施されるダル
ワークロールを用いる冷間圧延方法に関する。

従来の技術 たとえば鋼板などの冷間圧延工程では、被圧延材である
鋼板を挟んで上下に複数の圧延ロールが配置された圧延
スタンドを、圧延方向に複数台配置したタンデム圧延機
などが用いられるが、冷間圧延工程後の焼鈍工程で被圧
延材の板面が相互に密着したり、また板面に傷がついた
りするのを防ぐために、ロール面に凹凸が形成されたダ
ルワークロールで圧延し、被圧延材の表面にいわゆるダ
ル面を形成させることが行われている。

典型的な従来の技術は、第６図に示されている。

鋼板などの被圧延材１は、矢符Ａで示されるように、第
６図左方より右方へ、複数のダルワークロール２ａ、２
ｂ、・・・で形成される圧延スタンド２に送られ、回転
するダルワークロール２ａ、２ｂ間に噛み込ませて、被
圧延材１を連続的に圧延加工し、その表面にダル面を形
成させ、所望の板厚に圧延してゆく、被圧延材１の圧延
後の板厚ｔは、ダルワークロール２ａ、２ｂ間の間隙ｄ
で定まり、間隙ｄはダルワークロール２ａの圧延面Ｒと
基準面８間の距離、すなわち圧下位置Ｃによって定まる
。圧下位Ｈ（はダルワークロール２ａに加えられる油圧
機（図示せず）などの圧下刃りによって設定される。ま
た被圧延材１は一定長ごとにコイルに形成され、ダルワ
ークロール２ａ、２ｂは、上記コイル数、すなわち圧延
量が予め定められた数値に達すると、新しいダルワーク
ロールと交換される。

従来の技術では、被圧延材１の圧延前の板厚や硬度・材
質・圧延速度・仕上板厚などの圧延条件と、圧延量に基
づき、ダルワークロール２ａ、２ｂのｒ！Ｊ擦係数μと
、この摩擦係数μから圧延荷重Ｐを求め、圧延荷重Ｐに
対応するダルワークロール２ａの予定圧下位置Ｃ′を求
め、さらに作業員の経験により誤差分を考慮したデータ
を加え、これらを手動で制御装置に入力して油圧機など
の位Ｗｔ制御手段を制御し、ダルワークロール２ａの圧
下位′ｆ！、Ｃを設定していた。

発明が解決すべき課題 ダルワークロール２ａ、２ｂは、そのロール面に形成さ
れたダル面のため、ロール面が平滑な通常の圧延ロール
（ブライドロール）に比して摩擦係数μが大きく、圧延
荷重が大きくなる。したがって前記圧下位置Ｃを大きく
とって間隙ｄを小さくすることが困難である。またダル
ワークロール２ａ、２ｂのダル面の摩耗を抑制するため
にも圧下位置を大きくとることはできない、すなわちと
り得る圧下率が制約される。一方作業の進行に伴い、ダ
ルワークロール２ａ、２ｂは次第に摩耗し、前記設定値
の誤差も増大するので、従来の技術ではダルワークロー
ル２ａ、２ｂのダル面の串粍を極力抑え、誤差を少なく
するために、前記圧下率をたとえば５％以下という低率
に設定してダルワークロール２ａ、２ｂによる冷間圧延
を行っていた。

しかしながら、このように低い圧下率でダルワークロー
ル２ａの圧下位置を設定してしかも所望の板厚を得るた
めには、圧延スタンドの数を増して圧延スタンド−段あ
たりの圧下率の低さを補ってやらねばならず、設備が大
形化する。また圧延スタンドの増加はダルワークロール
の交換などに時間と人手を要し、オフゲージなどの無駄
も発生するため、生産コストが増加するといった問題点
も発生していた。

本発明は、上述の技術的課題に鑑みてなされたものであ
って、最小限の設備でしかも所望の製品板厚を得ること
のできるダルワークロールを用いる冷間圧延方法を提供
することを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明は、被圧延材の単位圧延量ごとに実施して得られ
た圧延荷重を実績荷重として毎回ごとに記憶し、 ダルワークロールの交ｆｉ　ｆ＆における被圧延材の圧
延量に基づいてダルワークロールのダル目の摩耗による
ｒ！！！擦係数の変化を予測し、上記予測された摩擦係
数から圧延荷重を予測し、前回以前の実績荷重に基づい
て適応補正係数を求め、 前記圧延荷重の予測値に前記適応補正係数を乗じて今回
圧延すべき被圧延材に対する実績圧延荷重を求め、 上記実績圧延荷重が得られるようにダルワークロールの
圧下位置を設定することを特徴とするダルワークロール
を用いる冷間圧延方法である。

作　　用 本発明によるダルワークロールを用いる冷間圧延方法は
、新しく交換されたダルワークロールが次に交換される
までに行うべき圧延量に基づいて摩１＊係数を予測し、
上記摩擦係数から圧延荷重を予測する。

一方、被圧延材の単位圧延量ごとに実施した圧延荷重を
実績圧延荷重として毎回ごとに記憶し、前回までの実績
圧延荷重に基づき前記予測圧延荷重を補正するための適
応補正係数を求める。この適応補正係数を前記圧延荷重
の予測値に乗じて今回の被圧延材の実績圧延荷重を求め
、その実績圧延荷重が得られるようにダルワークロール
の圧下位置を設定する。

実施例 第１［２Ｉは、本発明の一実施例のダルワークロールを
用いる冷間圧延法を説明するための図である。

鋼板などの被圧延材１１は、第１図左方のコイル（図示
せず）から繰り出され、第１図左方より右方へ矢符Ｅで
示されるように、上下一対のダルワークロール１２ａ、
１２ｂと、複数の圧延ロール１２ｃ、１２ｄ、・・・で
形成される圧延スタンド１２に送られ、回転するダルワ
ークロール１２ａ。

１２ｂ間に噛み込ませられて、表面にダル面が形成され
つつ、所望の板厚ａに仕上げられてゆく。

圧延後の被圧延材１１の板厚ａは、ダルワークロール１
２ａ、１２ｂの間隙すで定まり、間隙すは一方のダルワ
ークロール１２ａの圧延面Ｃと基準面Ｆ間の距離、すな
わち圧下位置Ｇによって定まる。圧下位置Ｇは油圧機な
どで実現される圧下装置１３からの圧下刃Ｐによって設
定され、被圧延材１１に対する圧延荷重を決定する。

圧下装置１３への圧下位置Ｇの指示は、ライン１１を介
して、制御部１４から伝達される制御信号Ｓによって実
行される。制御部１４は、内部に演算部１４ａ、メモリ
１４ｂを備えたマイクロコンピュータなどで実現され、
メモリ１４ｂには、今回の被圧延材１１の圧延より以前
のコイルに・ついて実施された圧延荷重が回ごとの実績
荷重として記憶されている。記憶されたデータは後述す
るように、この回の圧延を開始するにあたって、圧延荷
重を決定する際のデータとして読出され、演算部１４ａ
によって圧下位置Ｇが算出される。

メモリ１４ｂには上記のデータの外に、ダルワークロー
ル１２ａ、１２１）が受持つ圧延ｉ（単位圧延量である
コイルの本数で表され、したがってコイル本数が圧延回
数として表される）、被圧延材１１の材質、硬度、圧延
前の板厚、圧延速度Ｖと、所望する板厚などの圧延条件
がキーボードなどの入力手段１７によって予め設定され
、制御部１４に入力される。また１本のコイルの圧延が
終われば、前記圧延量のデータから１が減算され、圧延
回数には１が加算され、同時にその回の圧延荷重は実績
荷重として次回以後のデータとして新たに記憶される。

圧延スタンド１２を通過した被圧延材１１は、厚み計１
５によって仕上り板厚ａが計測され、ライン１２を介し
てそのデータが制御部１４に入力される。また圧延速度
Ｖが速度センサ１６によって計測され、ラインｒ３を介
して制御部１４に入力される。制御部１４は、予め設定
された圧延条件と前記実績荷重のデータとから今回の圧
延に必要な圧延荷重を演算し、上記圧延荷重を得るため
に必要な圧下位置Ｇを算出して圧下装置１３を駆動する
とともに、実行中に入力された前記仕上板厚ａなどのデ
ータと、前記予め定められた圧延条件とを比較、演算を
行い、実行にともなって発生した誤差を補正しつつ、圧
延作業が進行する。さらに前記入力手段１７によって設
定された圧延条件の各種データや、現に実行中に計測さ
れ、記憶されたデータは表示手段１８に表示される。

第２（２１は、本発明の一実施例のダルワークロールを
用いる冷間圧延方法の動作を説明するフローチャートで
ある１本フローチャートは、ステップｎｏでダルワーク
ロール１２ａ、１２ｂが交換された後の一つのコイルに
ついての冷間圧延（以下圧延と記す）動作が示されてお
り、以下、第１図を併せて参照しつつ、説明する。

ステップｎ１で該ダルワークロール１２ａ、１２ｂに対
する圧延条件、すなわちコイルの板厚、材質、圧延速度
、目標である仕上げ板厚等のデータが第１図に示す制御
部１４にセットされる。またダルワークロール１２ａ、
１２ｂの交換回数などもセットされる。

ステップｎ２では該ダルワークロール１２ａ。

１２ｂ（ただし、以下参照符を省略する）が受持つ圧延
量Ｍがセットされる。圧延ｊＬＭは、一つのコイルに含
まれる長さをし、コイル総数をＮとすれば、 Ｍ＝Ｌ−Ｎ　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（
１）であり、コイル長しが一定であれば、一つのコイル
が単位圧延量を表し、圧延ｊｉＭはコイル本数ｊ（ｉ＝
１．２，３．・・・、Ｎ）に比例する。またコイル本ｎ
ｊは、一つのダルワークロールが受持つ圧延回数として
も表される。

ステップΩ３ではダルワークロールの摩擦係数がコイル
ごとに個別的に予測される。該ダルワークロールが最初
に圧延するコイルに対応して予測摩擦係数μ′１が、２
本目のコイルに対応して予ＩＴｌ摩ｒｇＡ係数μ′２が
、以下同様にして予測摩擦係数μ′３．μ′４．・・・
、μ′ｉ、・・・、μ’　Ｎ　（Ｎは該ダルワークロー
ルが受持つコイルの本数。また以後摩擦係数を総称する
ときは参照符μ′ｉを用いる）が次に示す第３図に基づ
いて順次設定される。

第３図は、前記圧延量Ｍと、予測摩擦係数μ′ｉの関係
を表すグラフである。ダルワークロールの予測摩擦係数
μ′ｉは、第３図示のグラフ１１に示されるように、圧
延すべきコイルの本数ｉ、すなわち圧延量Ｍ、したがっ
て圧延回数にほぼ反比例しており、圧延量Ｍと無関係に
ほぼ一定値のブライドロールが示すグラフ１２と著しい
相違がある。これは滑らかなロール面を備えたブライド
ロールと、ダル面を備えたダルワークロールとの違いに
起因する。ダルワークロールは、圧延回数が増えるにつ
れてダル面が摩耗してゆくので、圧延回数したがって圧
延量Ｍの増加とともに、該摩擦係数の予測値μ′　ｉの
値を順次域じてゆかねばならないことが第３図で示され
ている。

再び第２図を参照して、ステップｎ３でコイルごとの予
測摩擦係数μ′ｉが設定された後は、ステップｎ４へ進
んで、次にコイルごとの圧延荷重が予測される。この予
測圧延荷重Ｐ′１は、前記予測摩擦係数μ′ｉの関数と
して求められ、予測圧延荷重Ｐ′ｉが設定された後、ス
テップｒｒ　５に進む。

ステップｎ５では、適応”補正係数Ｚｐｉが設定される
。適応補正係数Ｚｐｉは、ステップｎ３で設定された予
測摩擦係数μ′ｉと、実際に圧延作業が実行された際の
実績から算出された実績摩擦係数μｉとの間に生じる誤
差βを解消すべく設定されるものであって、誤差β解消
した値の予測圧延荷重Ｐｉを求めものである。次に示す
第４図に基づいて設定される。

第４図は、前述の予測摩擦係数μ′ｉと、実績摩擦係数
μｉとの関係を示すグラフである。実線で示されるグラ
フ１３は、圧延すべきコイルの本数ｉに対応して前記ス
テップｎ３で予測された予測ｒ！Ｘ擦係数μ′　ｉを表
し、破線で示されるグラフ１４は、実績摩擦係数μｉを
表す。コイルの本数１が増えるにつれ、したがって圧延
量Ｍが増加するにつれて、両者の差である誤差βが増し
てゆく場きがあることがわかる。したがって圧延回数ご
とに予測摩擦係数μ′　ｉを補正する必要があり、この
ために適応補正係数Ｚｐｉが用いられる。

再び第２図を参照して、ステップｎ５において、補正係
数Ｚｐｉは、次の式によって求められる。

Ｚｐ　ｉ　＝０．７Ｚｐ（ｉ−２）モ０゜３Ｚｐ（ｉ−
１）　　　・・・（２）ここにＺｐ（ｉ−２）は前回の
予測圧延荷重Ｐ（ｉ−１）を求める際に使用された補正
係数を、Ｚｐ（ｉ−１）は前回の実績圧延荷重がら求め
られ新たな補正係数を示す、ただし新しく交換されたダ
ルワークロールが最初に圧延するコイルとその次に圧延
するコイルについては、前回の予測圧延荷重Ｐ（ｉ−１
＞を求める際に使用された補正係数Ｚｐ（ｉ−２＞と、
前回の実績圧延荷重から求められた新たな補正係数Ｚｐ
（ｉ−１）のデータは、ともに記憶されていないため、
このときは適宜定める。たとえば交換前のダルワークロ
ールで実行された第１回目のコイルについての実績圧延
荷重から適応補正係数Ｚｐｉを求めてもよい。

コイルごとに適応補正係数Ｚｐｉが設定されると、ステ
ップｎ６ではコイルごとの誤差βを解消した予測圧延荷
重Ｐｉが次の式で求められる。

Ｐｉ＝Ｚｐｉ・Ｐ′ｉ　　　　　　　　　　　・・・（
３）Ｐ′ｉは、さきにステップｎ４で設定された当該コ
イルについての予測圧延荷重である。このようにしてコ
イルごとに誤差βを解消した予測圧延荷重Ｐｉが設定さ
れると、ステップｎ７に進んで、予測圧延荷重Ｐｉに対
応し、実績圧延荷重Ｐｉが得られるような圧下位置Ｃが
コイルごとに設定される。設定された圧下位置Ｃのデー
タは、図示しない制御部から油圧機などの駆動系に与え
られ、このようにして荷重誤差がコイルごとに補正され
た圧延荷重と、対応する圧下位置Ｃが設定され、ステッ
プｎ８に進んで当該コイルの圧延が行われ、ステップｎ
９では上記の実績圧延荷重のデータが、次のコイルに対
する前回の実績圧延荷重Ｐｉ−１およびその次のコイル
に対する誤差βを解消した予測圧延荷重Ｐ（ｉ＋１＞を
求めるために記憶される。

第５図は、前記ステップｎ４で求めた予測圧延荷重Ｐ′
　ｉと、ステップｎ６で求めた誤差βを解消した予測圧
延荷重Ｐｉの関係を示すグラフである。グラフ１５は予
測圧延荷重Ｐ′ｉを示し、グラフ１６は予測圧延荷重Ｐ
′　ｉに前記適応補正係数Ｚｐｉを乗じて得られる誤差
βを解消した予測圧延荷重Ｐｉが示されている。またグ
ラフ１７は実績値であって、本実施例によって求めた誤
差βを解消した予測圧延荷重に基づく圧延結果が極めて
良好であることが示されている。

発明の効果 以上のように、本発明によるダルワークロールを用いる
冷間圧延方法は、被圧延材の圧延量に対して、ダルワー
クロール摩耗を考慮して京Ｉ５係数を予測し、予測ＩＩ
擦係数と実績摩耗係数との誤差を解消するために適応補
正係数を求め、荷重誤差を圧延コイルごとに補正し、補
正された圧延荷重に基づきダルワークロールの圧下位置
を設定するようにした。これにより、布振係数の大幅な
変化にも十分な精度をもって圧延荷重を予測することが
でき、また正確な圧延荷重予測値によって求められる精
度良い圧下位置設定によって安定した圧延とオフゲージ
の少ない製品が得られる。

また、布振係数の変化に合わせタンデムミルの各スタン
ドの圧下率配分を変えていくことが可能となり、これに
よりスタンド数の少ないタンデムミルでも効率的に所望
の製品板厚を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のダルワークロールを用いる
冷間圧延法を説明するための図、第２図は本実施例の動
作を示すフローチャート、第３図は圧延ＪｉＭと中棒係
数μの関係を示すグラフ、第４図は予測摩擦係数μと実
績り擦係数μ０の関係を圧延量Ｍと対応させて示すグラ
フ、第５図は予測圧延荷重と実績圧延荷重の関係を示す
グラフ、第６図は従来の技術を示す図である。 １１・・・被圧延材、１２・・・圧延スタンド、１２ａ
。 １２ｂ・・・ダルワークロール、１３・・・圧下装置、
１４・・・制御部、１４ａ・・・演算部、１４ｂ・・・
メモリ、１５・・・厚み計、１６・・・速度センサ、１
７・・・入力手段、１８・・・表示手段、ａ・・・仕上
板厚、ｂ・・ダルワークロール間の間隙、Ｇ・・・圧下
位置代理人　　弁理士　画数　圭一部 第１図 １４ｂ　　　１４ 圧延量Ｍ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被圧延材の単位圧延量ごとに実施した圧延荷重を実績荷
   重として毎回ごとに記憶し、 ダルワークロールの交換後における被圧延材の圧延量に
   基づいてダルワークロールのダル目摩耗による摩擦係数
   の変化を予測し、 上記予測された摩擦係数から圧延荷重を予測し、前回以
   前の実績荷重に基づいて適応補正係数を求め、 前記圧延荷重の予測値に前記適応補正係数を乗じて今回
   圧延すべき被圧延材に対する実績圧延荷重を求め、 上記実績圧延荷重が得られるようにダルワークロールの
   圧下位置を設定することを特徴とするダルワークロール
   を用いる冷間圧延方法。