JPH02112803A - 異形鋼板の製造方法 - 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、異形鋼板の製造方法に係り、特に、造船用＃
ｌｌ郡部材大規模建造物の構造部材としての使用が検討
されている差厚波形厚鋼板などの製造に用いて好適な異
形鋼板の製造方法に関する。

【従来の技術】

近時における鋼板製造技術の進歩はめざましく、特に最
近は、自動板厚制御（Ａｕｔｏｎａｔｉｃ　ｇａｇｅ　
ｃｏｎｔｒｏｔ、以下、ｒＡＧＣＪと略す）を採用し圧
延材の板厚を高精度にコントロールすることにより、鋼
板の生産性と歩留りの向上が図られている。 第４図は異形鋼板の圧延におけるＡＧＣのブロック回路
図であり、図中、１２は被圧延材１０を圧下する圧延ロ
ール、１４は圧延ロール１２を圧下する圧下装置、１６
は被圧延材１０に加えられた圧延荷重Ｆを検出して出力
する荷重測定装置、１８は圧下装置１４の圧下位置Ｓを
検出するロール開度測定装置、２０は荷重測定装置１６
からの圧延荷重検出信号Ｆとロール開度測定装置１８か
らの圧下位置検出信号Ｓを受けて被圧延材１０の出側板
厚りを算出して出力するゲージメータ板厚演算部、２２
は該ゲージメータ板厚演算部の出力信号りと予め基準信
号として設定された目標板厚ｈＱの信号とを受けて板厚
（社）差Δｈを出力する差動演算増幅器、２４は差動演
算増幅器２２の出力Δｈを受けて制御ゲインαを乗算し
ロール開度修正ｌα・Δｈを算出して出力する乗算器、
２６はロール開度測定装置１８からの圧下位置検出信号
Ｓと乗算器２４の出力α・Δｈを受けて修正後のロール
開度Ｓｏを算出して出力する演算増幅器、２８は演算増
幅器２６の出力ＳＯを受けて圧下装置１４へ圧下制御信
号を送出する圧下制御ＩＲ構である。 このようなブロック回路図で表わされる従来のＡＧＣに
おいて、圧下装置１４で圧下される圧延ロール１２によ
って被圧延材１０が圧下され、測定装置１６で検出され
た圧延荷重Ｆとロール開度測定装置１８で検出されたロ
ール開度Ｓ（即ち、圧下位置Ｓ）の各検出信号がゲージ
メータ板厚演算部２０に送出されると、該演算部２０で
下式（１）のような演算が行なわれて被圧延材の出側板
厚りが算出される。 ｈ＝Ｓ＋Ｆ／Ｍ　　　　　・・・（１）ここで、Ｍはミ
ル弾性係数である。 このようにして求められた出側板厚りは、差動演算増幅
器２２によって目標板厚りと差動演算されて板厚偏差Δ
ｈが算出され、その後、乗算器２４で制御ゲインαが乗
算されてロール開度修正量α・Δｈとなる。 又、乗算器２４で算出されたロール開度修正量α・Δｈ
とロール開度測定装置１８で検出された圧下位置Ｓが演
算増幅器２４で下式（２）のように加算されて修正後の
ロール開度ＳＯが算出される。 ５Ｏ＝Ｓ＋α・Δｈ　　・・・（２） このようにして算出されたロール開度ＳＯは、圧下制御
機構２８へ送出されて圧下制御信号に変換され、この圧
下制御信号により、圧下装置１４を介して圧延ロール１
２のロール開度が制御され究極的に被圧延材１０の板厚
が目標板厚り、に制御される。又、被圧延材１０の圧延
中に目標板厚ｈＱを変化させることにより、被圧延材１
０の長平方向に所望の板厚差を与えることができるよう
になる。 なお、上記従来例においては、板厚差を付与するパスは
最終パスを含む数パスだけに固定しており、しかも、こ
れら板厚差を付与するパスの板厚パターン（即ち、ロー
ル開度変化パターン）は、目標板厚パターンに基いて予
め決定されたパターンを用いており、被圧延材１０の温
度などのような圧延状態を決定する値と無関係となって
いる。

【発明が達成しようとする課題】

然し乍ら、上記従来例においては、上述のように板厚差
を付与するパスを固定しており板厚差を付与するパスの
数を最小にすることを目的にしていないため、圧延能率
が低下するという問題があった。又、板厚差を付与する
パスにおけるロール開度変化パターンは、被圧延材の温
度などのような圧延状況と無関係に予め決定されている
なめ、板厚差を付与するパスにおいて過大な荷重が生じ
て圧延ロールを損傷したりして操業を不安定にするとい
う問題もあった。 本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたもの
であり、その課題は、圧延能率を低下させることなく安
定した操業を確保できるような異形銅板の製造方法を提
供することにある。

【課題を解決するための手段】

本発明は、異形鋼板の製造方法において、板厚が最も薄
くなる部分に着目した圧下配分計算を行なって総圧延パ
ス数ｎと各パス毎の板厚Ｈ１〜Ｈｎを求め、第ｎパスの
、板厚が最大となる部分の板厚Ｈｎ＋ΔＨｎと第（ｎ−
１）パスの板厚Ｈ，，とを比較し、Ｈｎ＋ΔＨｎ　＞　
Ｈｎ−＋のとき第（ｒｌ−１＞パスの板厚Ｈｎ−＋を厚
くする修正を行なうと共に最終圧延時の圧延条件を計算
し、ＨｎモΔＨｎ≦Ｈ旧のときは第（ｎ−１）パスの板
厚ＨｒＩ−１を薄くする修正を行なって、板厚差を付与
するパス数と板厚差を付与するパスにおける板厚差とを
決定して圧延を行なうことにより、前記課題を解決した
ものである。

【作用】

以下、第１図を用いて本発明に係る異形鋼板の製造方法
の作用について説明する。 本発明は、第１図のフローチャートに示す如く、最初、
被圧延材の板厚が最も薄くなる部分に着目して圧下配分
計算を行ない、圧延パス数ｎと各パス毎の板厚Ｈｉを求
める（第１図の１０２）、ここで、：は１からｎまでの
整数であり、Ｈｊｌは板厚が最も薄くなる場合の板厚く
即ち、Ｈｎ＝Ｈｍｉｎ）である。 次に、最終パスである第ｎパスから順に板厚差付与のた
めの設定計算を行なって行く（第１図の１０４．１０６
）、このとき、最終パス以降のパスのみで所定の板厚差
付与が必要であると判断した場合には、第（ｎ−１）パ
スに対しても板厚差付与のための設定計算を行なう（第
１図の１０８．１０９）、このような操作を所定の板厚
差付与が可能となるまで繰り返し、その後、最終パスで
ある第ｎパスにおける板温度Ｔを算出する。即ち、第ｎ
パスの板厚が最大となる部分の板厚Ｈｎ＋ΔＨｎと、第
＜ｎ−１）パスの板厚Ｈｎ−１とを比較し、Ｈｎ＋ΔＨ
ｎ　＞　Ｈｒｓ＋が成立する場合に、第（ｎ　−１）パ
スの板厚Ｈｒ）−１を厚くする修正を行うと共に最終圧
延時の圧延条件を計算し、Ｈｎ＋ΔＨｎ≦）（ｎ−＋ど
なる場合に第＜ｎ−１）パスの板厚Ｈｎ−１を薄くする
修正を行って、所定の板厚差を付与するパス数と該板厚
差を付与するパスにおける板厚差を決定する。このよう
な板厚差付与のなめに必要なパス数の決定、及びそれら
のパスにおけるロール開度変化パターンの算出という操
作を、最終パスの板温度Ｔが収束するまで繰り返す（第
１図のｉｉｏ＞、又、最終パスの板温度Ｔが収束したと
きに、上記圧延条件で圧下設定を行なう（第１図の１１
２）。

【実施例】

以下、本発明に係る異形鋼板の製造方法を適用した実施
例について詳しく説明する。 本実施例においては第２図のフローチャートに示す如く
、最初、入側の板厚が最も厚くなる部分の厚さ（Ｈｎａ
ｘ）と入側の板厚が最も薄くなる部分の厚さ（Ｈｎｉｎ
　）が等しくなるように設定（即ち、ＨＩＩａｘ　＝Ｈ
ｎｉｎにセット）すると共にロール回転数（ｎｒ）を一
定値（初期値）に設定する。 次に、圧下率（ｒ）を所定の演算プログラムに従って計
算する。その後、この圧下率（「）と、圧延機の機械的
制約に基く許容範囲（以下、単に「許容範囲」という）
の最大圧下率（ｒ　ＬＬ）と比較する。圧下率（ｒ）の
値が許容範囲の最大圧下率（ｒＬＬ）の値以上であると
判断した場合には、入側の板厚が最も薄くなる部分の厚
さ（Ｈｌｉｎ）を下方に修正（Ｈｌｉｎ　＋Ｈ１ｉｎ−
Δ１）し、再び上記演算プログラムに従って圧下率（「
）を計算する。又、圧下率（ｒ＞の値が許容範囲の最大
圧下率（ｒＬＬ）の値よりも小さいと判断した場合には
、所定の演算プログラムに従って最大圧延荷ｆｆ１（Ｆ
ＩｌａＸ）とモーボイル許容回転数（ｎ１１０ｇ）を計
算する。 その後、ロール回転数＜ｎｒ＞と上記モーボイル許容回
転数（ｎＩＩＯＱ）を比較する。ロール回転数（ｎｒ）
がモーボイル許容回転数（ｎＩｌｏｇ）よりも大きいと
判断した場合には、ロール回転数（ｎｒ）を修正し、再
び最大圧延荷重（ＦＩｌａｘ）とモーボイル許容回転数
（ｒ＋ｎｏａ）を計算で求める。このような修正操作な
どにより、ロール回転数（ｎｒ）が上記モーボイル許容
回転数（ｒ＋ｎｏｇ）より大きくなった場合には、最大
圧延荷重（Ｆｌａｘ）と上記許容範囲の最大圧延荷重（
ＦＬＬ）を比較する２ 最大圧延荷重（Ｆｌａｘ）の値が許容範囲の最大圧延荷
重（ＦＬＬ）の値以上であると判断した場合には、入側
板厚が最も薄くなる部分の厚さ（Ｈｌｉｎ　）を下方に
修正（ＨｌＮｉｎ−Ｈｌｉｎ−Δ１）し、圧下率（「）
の計算などを再度繰り返す、又、最大圧延荷重＜ＦＩｌ
ａＸ）の値が許容範囲の最大圧延荷重（ＦＬＬ）の値よ
りも小さいと判断した場合には、所定の演算プログラム
に従って最小圧延荷重（Ｆｌｉｎ）を計算し、該計算値
（Ｆｉｉｎ）と許容範囲の最小圧延荷重（ＦＳＳ）の値
を比較する。 最小圧延荷重（Ｆｌ′１ｉｎ）の値が許容範囲の最小圧
延荷重（ＦＳＳ）の値以下であると判断した場合には、
入側板厚が最も厚くなる部分の厚さ（Ｈｎａｘ　）を上
方に修正（Ｈｎａｘ−ＨＩＩａｘ十Δ２）し、圧下率（
「）の計算などを再度繰り返す、又、最小圧延荷重（Ｆ
ｌｌｉｎ）の値が許容範囲の最小圧延荷重（ＦＳＳ）の
値よりも大きいと判断した場合には、所定の演算プログ
ラムに従って最大トルク（Ｔｎ＋ａｘ　）を計算し該計
算値と許容範囲の最大トルク（ＴＬＬ）の値を比較する
。 最大トルク（Ｔｍａｘ）の直が許容範囲の最大トルク（
ＴＬＬ）の値以上であると判断した場合には、入側板厚
が最も薄くなる部分の厚さ（）（Ｉｌｉｎ　）を下方に
修正（Ｈｌ１ｉｎ　＋　Ｈｎ１ｎ−Δ１）し、圧下率Ｄ
）の計算などを繰り返す、又、最大トルク（ＴＬＬ）の
値が許容範囲の最大トルク（ＴＬＬ）の値以上であると
判断した場合には、所定の演算プログラムに従って、圧
下装置移動量たるシリンダストローク（Ｃｙｌ）を計算
し、該計算値と許容範囲の最小シリンダストローク値（
Ｃ＋＋）を比較する。 シリンダストローク（Ｃｙｌ）の値が許容範囲の最小シ
リンダストローク＠（Ｃ１１＞の値以上であると判断し
た場合には、入側板厚が最も薄くなる部分の厚さ（Ｈｌ
ｉｎ）を下方に修正（Ｈｌｉｎ−Ｈｍｉｎ−Δ１）し、
圧下率（ｒ）の計算などを繰り返す、又、シリンダスト
ローク（Ｃｙｌ）の値が許容範囲の最小シリンダストロ
ーク値（ＣＩ＋）の値よりも小さいと判断した場合には
、所定の演算プログラムに従って、必要シリンダ速度（
Ｖｃｙｌ　）と許容シリンダ速度（Ｖｌｌｌ）を計算し
、これらの計３Ｌ＠を比較する。なお、シリンダ速度は
前記圧下装置の移動速度である。 必要シリンダ速度（Ｖｃｙｌ　）の値が許容シリンダ速
度（Ｖｌｎ）の値以上であると判断した場合には、入側
板厚が最も薄くなる部分の厚さ（Ｈｌｌｉｎ　）を下方
に修正（Ｈｎｉｎ−Ｈｎｉｎ−Δ１）し、圧下率Ｄ）の
計算などを繰り返す、又、必要シリンダ速度（Ｖｃｙｌ
　）の値が許容シリンダ速度（ＶＩＩｌ）の値よりも小
さいと判断した場合には、必要シリンダ速度（Ｖｃｙｌ
　）に余裕があるか否か判断する。 必要シリンダ速度（Ｖｃｙｌ　）に余裕がない（例えば
ｖｃｙ＋の値がβ％以下）と判断した場合には、ロール
回転数（ｎｒ）を上方に修正（ｎｒ”ｒ・ＶＬ　Ｍ１／
Ｖｃｙｌ　　Ｈｎ　ｒ　）　Ｌ、最大圧延荷重（Ｆｎａ
ｘ　）の計算などを繰り返す、又、必要シリンダ速度（
ＶＣ’／ｌ　）に余裕があると判断した場合には、圧下
パターンデータの計算を行なう。 以上詳述したように、板厚差付与のパス（例えば第ｎパ
ス）における設定においては、最大圧延荷重Ｆｎａｘ、
最小圧延荷重Ｆｍ１ｎ　、最大トルクＴ１ａ×、最大圧
下装置移動量（シリンダストローク）ＣＩ７＋、及び最
大圧下装置移動速度（必要シリンダ速度）　Ｖｃｙｌ　
、の各物理量が全て許容範囲内の値となるように、圧下
パターン（即ち、ロール開度変化パターン）やロール回
転数（ｎｒ）が決定され、もし、上記物理量の１つでも
許容範囲外の値になると、入側の板厚（Ｈｒ−＋　）が
修正される。 即ち、最終パスの入側板厚が最も厚くなる部分の厚さ（
Ｈｎａｘ、即ち、Ｈｎ十ΔＨ）と第（ｎ　−１）パスの
板厚Ｈｒｌ−＋（第ｎパスの入側板厚に対応する）とに
着目して最小圧延荷重（Ｆｉｉｎ）や最小圧下量（ＤＨ
）を求め、これらの値が許容範囲外となったときは、入
側の板厚が最も厚くなる部分に対応する部分の板厚（Ｈ
ｎａｘ）を１ｌａｘ＝Ｈ旧から上方へ修正（）（ｌ１ａ
Ｘ←ＨＩａＸ＋Δ２）する。 ここで、Δ２は正の値をもつ板厚修正量である。 又、最終パスの入側板厚が最も薄くなる部分の厚さＨｎ
（即ち、Ｈｌｌｉｎ　）と第（ｎ−１）パスノ板厚Ｈｒ
＋に着目して最大圧延荷重Ｆ　１１ａＸと最大トルクＴ
　ｌａｘを求める。更に、板厚が長手方向に変化してい
る部分に着目して圧下装置の最大移動量（Ｃｙｌ）と圧
下装置の最大移動速度（Ｖｃｙｌ　）を求める。このよ
うにして求めた最大圧延荷重Ｆｎａ×、最大トルクＴｌ
１ａＸ、圧下装置の最大移動量（Ｃｙｌ）　、及び圧下
装置の最大移動速度（Ｖｃｙｌ　）の各物理量が１つで
も許容範囲外となったときは、入側板厚が最も薄くなる
部分に対応する部分の板厚（Ｈｍｉｎ　）をＨｌ１ｉｎ
　＝　Ｈｎ−＋から下方へ修正（Ｈｎｉｎ−Ｈｍｉｎ−
Δ１）する、ここで、Δ１は正の値をもつ板厚修正量で
ある。 又、上記物理量の計算や入側板厚修正は、上記物理量の
全ての値が許容範囲内の値となるまで繰り返される。 更に、第ｎパスにおける物理量の計算に際して、ロール
回転数ｎ、は、通常、圧延機系の許容最低値を用いるが
、圧下装置（シリンダ）の最大移動速度が許容範囲の最
小値（ＶＬＭＴ）のβ％以下の場合には、必要シリンダ
速度（Ｖｃｙｌ　）に余裕がないと判断し、ロール回転
数をγ・ＶＬＭＴ／Ｖｃｙｌ　　・ｎｒからｎｒへと上
方修正する。ここで、βは１００未満の正の値であり、
γは１より小さい正の値をもつチューニング量である。 このようなロール回転数（ｎｒ）修正を行なったのち、
最大圧延荷重Ｆ１１ａ×、最大トルクＴｌ１ａＸ、、圧
下装置の最大移動量（Ｃｙｌ）　、及び圧下装置の最大
移動速度（Ｖｃｙｌ　）を再度計算し、これらの値が全
て許容範囲内となったときに、上記修正で新たに求めた
ロール回転数ｎ　ｒにより、そのパスの圧延を行なう。 第３図は、上述のような本発明実施例によって得られた
異形鋼板を示す図であり、板厚が１５゜７Ｉ１１１と２
１．７ｍｉの間（即ち、板厚差６　ｕ　）とを周期的（
約１．５１間隔）に繰返して変化する異形鋼板を示して
いる。又、上記本発明実施例における各パスの物理量は
次の第１表のようになっていた。 なお、本実施例におけるスラブサイズは２１５（ｉｎ）
　ｘ１６２０　（ｎｎ）　ｘ２９７４　（ｎｎ）であり
、その焼出し温度は１１００’Ｃである。又、第１表に
おける板厚はいずれも熱寸値であり、第１１パスと第１
２パスが板厚差を付与するパスである。

【発明の効果】

以上詳しく説明したような本発明によれば、圧延能率を
低下させることなく安定した操業を確保できるようにな
る。即ち、既設の圧延機を改造することなく、しかも、
板厚の精度を維持し且つ圧延能率を低下させることなく
、板厚が長手方向で異なる鋼板の圧延を高精度に行なう
ことが可能になる。 又、圧延温度などの圧延条件を考慮して板厚差付与のパ
スにおける圧下量を決定するため、該圧延条件を考慮し
ない場合に比して圧延機を損傷する可能性も激減すると
いう利点もある。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明に係る異形鋼板の製造方法の作用を説明
するためのフローチャート、第２図は本発明に係る異形
鋼板の製造方法を適用した実施例を説明するためのフロ
ーチャート、第３図は本発明実施例によって得られた異
形鋼板を示す図、第４図は異形鋼板の圧延における従来
のＡＧＣブロック図である。 ０・・・被圧延材、　　　　１２・・・圧延ロール、４
・・・圧下装置、　　　　１６・・・荷重測定装置、８
・・・ロール開度測定装置、 ０・・・ゲージメータ板厚演算部、 ２．２６・・・演算増幅器、 ８・・・圧下制御機構。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧下制御の繰返しにより長さ方向に一定間隔で一
   定の板厚差を有する異形鋼板を製造する方法において、 板厚が最も薄くなる部分に着目した圧下配分計算を行な
   つて総圧延パス数ｎと各パス毎の板厚Ｈ＿１〜Ｈ＿ｎを
   求め、 最終パスである第ｎパスの板厚が最大となる部分の板厚
   Ｈ＿ｎ＋ΔＨ＿ｎと、最終パスの１パス前である第（ｎ
   −１）パスの板厚Ｈ＿ｎ＿−＿１とを比較し、Ｈ＿ｎ＋
   ΔＨ＿ｎ＞Ｈ＿ｎ＿−＿１が成立する場合に、前記第（
   ｎ−１）パスの板厚Ｈ＿ｎ＿−＿１を厚くする修正を行
   なうと共に最終圧延時の圧延条件を計算し、 Ｈ＿ｎ＋ΔＨ＿ｎ≦Ｈ＿ｎ＿−＿１となる場合に前記第
   （ｎ−１）パスの板厚Ｈ＿ｎ＿−＿１を薄くする修正を
   行ない、前記板厚差を付与するパス数と前記板厚差を付
   与するパスにおける板厚差とを決定して圧延を行なうこ
   とを特徴とする異形鋼板の製造方法。