JPH01262013A - 熱間圧延における板幅制御方法 - 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、熱間水平圧延機による張力圧延における板幅
制御方法に関する。

〔従来の技術〕

最近、加工用極低炭素鋼の如く、熱仕上圧延において板
幅変動の生じやすい材料の比率が増えつつあることもあ
って、圧延材（ストリップ）に対する需要家の板幅要求
精度が一層厳しくなり、また、鉄鋼メーカーも歩留りを
向上する必要から、より高度な板幅制御の実現が急がれ
ている。

圧延材の板幅は、スタンド間張力を制御することによっ
て変え得ることが経験的に判明しているので、従来から
実用され、或いは提案されている圧延材の板幅制御は、
目標板幅を設定し、この目標板幅に対応する張力を設定
して該設定張力が得られるようにスタンド間張力をフィ
ードフォワード制御するか、或いは圧延機出側板幅の実
測値と目標板幅との偏差に応じスタンド間張力をフィー
ドバック制御するかのいずれかを採用しており、張力圧
延による板幅制御の基本としている。

第７図は熱間圧延の仕上スタンド（Ｎｏ、ｉスタンドと
する）におけるワークロール１とルーパ２の関係を図示
したもので、ルーパ２のルーパ角度を制御して圧延材Ｓ
に加わる張力（平均張力）を所望値に制御し、圧延材Ｓ
の板幅を目標板幅に制御する。ルーパ２のルーパロール
３はストレートロールであるため、圧延材Ｓの板クラウ
ンはワークロール１のロールクラウンに左右される。４
はルーパ２のルーパアームである。− ところで、熱間張力圧延時の軸度形挙動については、未
だ不明な点が多いが、圧延材Ｓに作用する張力の大きさ
によって、ワークロール１のロールハイド内での幅広が
り量が変化することが知られており（第８図）、これら
の幅ひずみ量を考慮して張力圧延を行うことにより板幅
制御精度を向上しようとする板幅制御方法が提案されて
いる（特願昭５４．−１４３２８８号公報）。上記ロー
ルハイｌ−内での幅ひずめは張力が大きくなると、第９
図に示すように、上記幅広がりから幅縮み転じる場合も
あり、該ロールハイド内での幅ひずみについても、充分
な解明がなされていないのが現状である。

そこで、本発明者等は上記幅ひずめの現象を物理的に解
明するために実験と考察を繰り返し、以下に述べるよう
な新しい知見を得た。

第１０図は圧延機ワークロールのロールクラウンヲ変え
て、３種類のロールクラウンについて、圧延材の板幅変
化を測定した測定結果を示したもので、ロールクラウン
が凸型である場合のロールバイト内での幅ひすめ（幅広
がり）は、凹型である場合に比して大きく、同じクラウ
ンであっても、クラウンの大きさによって変化する。こ
れは、凸型ワークロールで圧延を行うと、圧延材の幅方
向板厚分布が板幅中心に近づく程、相対的に薄くなるよ
うな分布（凹型板クラウン）となり、圧延材内の応力バ
ランスがストレートロール圧延による場合に比し、幅広
がりを助長する方向に変化するためである。

〔発明が解決しようとする課題〕

従って、前記提案されている板幅制御では、ロールハイ
ド内での幅ひずみに着目しているが、該軸ひすめに与え
る圧延材の板クラウンの影響を考慮していないので、少
なくとも、その分、制御精度が低下するということにな
る。

本発明は、上記した問題を解消するためになされたもの
で、従来に比して、制御精度を向上することができる熱
間圧延における板幅制御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、目標板幅の設定に当って、圧延機ワークロー
ルのロールバイト内での圧延材の幅ひずみ量を、該圧延
材の板クラウンに応じて算出し、この幅ひすみ量を考慮
する構成としたもので、フィードバック制御においては
、実測または推定板クラウン変化量に応じて制御ゲイン
を変更する。

〔作用〕

張力圧延時の圧延材の板幅は、これが通過するスタンド
間で変形するが、ワークロールのロールハイド内でも変
化し、この幅変化量（幅ひずみ量）は圧延材の板クラウ
ンの影響を受ける。本発明では、目標板幅の設定に際し
て、この幅変化量を考慮して演算した目標板幅演算値が
上記目標板幅を与える張ツノで板幅制御を行うので、上
記幅変化量が補正されるごとになる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図において、５は圧延ラインの制御を司る制御装置
（ＣＰ　Ｕ）内のＮｏ、　ｉスタンド張力演算処理部で
あって、複数個のパラメータを取り込んで、第２図に示
すフローに従い設定張力を計算し、ルーパ２の傾度を調
整するモータＭへの給電電流の制御を司るモータ制御装
置６への制御指令信号を送出する。

以下、第２図に示すフローを参照して本実施例を説明す
る。

（ＬＩＮｏ、ｉスタンド張力演算処理部５は圧延ｔＡＳ
Ｏ鋼種、圧延温度、圧延速度、入側板幅、出側目標板幅
、張力初期値を取り込んで、以下に述べる演算を実行す
る。

（２）歯、　ｉ　−１スタンド出側板クラウンの演算上
記出側板クラウンＣＲは下記（１）式により算出する。

ＣＲ−α、・Ｐ−α。・Ｒｃ　−α□　・Ｊ・・・（１
）但し、α、：圧延圧延荷重形響係数 αＣ二ロ〜ルクラウンＲ６の影響係数 αＢ　二ロ−ルヘンダーカＪの影響係数圧延材Ｓの板ク
ラウンは、第５図（ｂｌに示すようにワークロール１自
体が有するロールクラウンに起因するもの、同図（Ｃ）
に示すようにロールベンダーでワークロール１に付与さ
れたロールクラウンに起因するもの、同図（ａｌに示す
ように圧延荷重によるワークロール１の自然の撓みに起
因するもの等がある。

（３）板クラウン変化量の算出 板クラウン変化量ΔＣＲは、Ｍｉスタンドの入側板クラ
ウンをＣＲＯとすると、 ΔＣＲ−ＣＲｏ−ＣＲ・・・・・・・・・・・・（２）
で与えられる。

（４）ロールハイド内幅ひずみ量の予測上記（２）式で
算出した板クラウン変化量ΔＣＲとロールバイト内幅ひ
ずみ量ΔＷ、との関係は、第６図に示す特性から求める
。第６図は測定値である。

（５）出側目標板幅の予測 Ｎｏ、　ｉ　−１スタンドのワークロール出側板幅ヲＷ
ｉ−＋とすると、歯１スタンド出側板幅予測植Ｗｉは、 Ｗｉ＝Ｗｉ−１＋ΔＷｉ＋ΔＷ２　・・・・・・（３）
で与えられる。ここで、ΔＷ２は両スタンド間でスタン
ド間張力により圧延材Ｓが受ける幅変化量（幅縮み量）
であって、例えば、下記（４）式％式％ 但し、σ；スタンド間弛張 力、、ｍ、、ｎ；定数 ｔ：スタンド間通過時間 上記Ｗｉの値が出側目標板幅Ｗ、。になるまで、（実際
は、許容範囲内になるまで）、張力値σを修正して上記
演算を繰り返し、出側目標板幅Ｗ、。に一致した時の張
力を設定張力σＳとして記憶させ、該設定張力σＳの値
を張力指令信号としてルーパ２のモータ制御装置６に送
出する。

このように、本実施例では、当該スタンド（Ｎｏ、　ｉ
スタンド）の目標板幅Ｗｉを設定する場合に、圧延材Ｓ
の板クラウンに応じた幅ひずみ量ＡＷｉ分の補正を行う
ので、従来に比し、それだけ張力設定が正確になり、板
幅の制御精度を向上することができる。

第３図は実施例の板幅制御を実施した場合の圧延材Ｓの
先端平均板幅の精度を前記従来法による場合と対比して
示したもので、（ａｌは従来法の場合、（ｂｌは本実施
例の場合を示しており、両図の対比から、本実施例によ
る場合の精度が大幅に向上していることが理解される。

なお、第１図において、歯ｉスタンドの出側に幅計を配
設して板幅のフィードバック制御を行う場合に、板クラ
ウンの予測値に応じて制御ゲインを調整するようにすれ
ば、制御精度を向上することができる。この方法による
場合の制御精度と従来法による場合の制御精度とを第４
図に対比して示す。同図（ａ）は従来法による場合、同
図（ｂ）は本発明による場合である。

なお、本発明は、張力圧延による板幅の制御を行う他の
圧延システムに実施して同様の効果を得ることができる
。

〔発明の効果〕

本発明は以上説明した通り、ワークロールのロールハイ
ド内における、圧延材の板クラウンに応じて変化する幅
ひずみ相当分を補償した張ノｊで張力圧延するので、従
来に比して制御精度を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明するための圧延ラインの一
部を示す図、第２図は上記実施例における張力演算処理
部の演算動作を説明するためのフローチャート、第３図
は本発明の詳細な説明するため、圧延材先端平均板幅の
精度を従来の場合と対比して示した図、第４図はフィー
ドバック制御時における本発明の詳細な説明するため、
制御精度を従来の場合と対比して示した図、第５図は代
表的なロールクラウンを例示した図、第６図は板クラウ
ン変化量と板幅変化量との関係を示す図、第７図は一般
的な熱間圧延ラインの一部を示す図、第８図及び第９図
はロールハイド内幅変形に及ぼす張力の影響を示す図、
第１０図は軸度形に及ぼすロールクラウンの影響を示す
図である。 特許出願人　株式会社　神戸製鋼所

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧延機出側における圧延材の目標板幅を設定し、
   該圧延機と上流の圧延機もしくは巻取機間を走行する圧
   延材の張力を上記目標板幅に対応する張力に制御して上
   記圧延材の板幅制御を行う熱間圧延における板幅制御方
   法において、上記圧延機ワークロールのロールバイト内
   での圧延材の幅ひずみ量を、該圧延材の板クラウンに応
   じて算出し、該幅ひずみ量を考慮して上記目標板幅を設
   定することを特徴とする熱間圧延における板幅制御方法
   。
2. （２）フィードバック制御を行う場合に、圧延材の実測
   または推定板クラウン変化量に応じて制御ゲインを変更
   することを特徴とする請求項１記載の熱間圧延における
   板幅制御方法。