JPH02307615A - 圧延工程におけるロール開度の決定方法 - 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、圧延工程、特に熱間圧延工程において板厚精
度の高い圧延を可能とする次材に対するロール調度の決
定方法に関する。

【従来の技術】

熱間圧延工場の仕上ミルにおけるロールの開度設定ある
いは、ロックオンＡＧＣ制御は圧延荷重とミル伸びの関
係を表わすゲージメータ式により行われる。近年になっ
て、歩留り向上の要請により、板の圧延最先端から板厚
精度を向上させるために絶対値ＡＧＣの導入も行われて
おり、このことからもゲージメータ式の精度向上はます
ます重要になっている。 −ｉに、ゲージメータ式は、次の〈１）式で表わされる
。 ｈ　ｏ＝ｓ＋ｆ　ｏ　（Ｐ、Ｗ、Ｄｅ、ＤＷ、、、、）
ｆ　　ｏ　　（Ｎ、　　Ｐ、・・・）　　　・・・（１
）ここで、ｈＧはゲージメータ式により算出される板厚
、Ｓはロール開度、ｆＯは圧延荷重（Ｐ）、板幅（Ｗ）
、バックアップロール径（Ｄｓ）及びワークロール径（
ＤＷ　）等の影響因子を取り込んだミル伸びを表わす式
であり、ｆＯはバックアップロールの回転数（Ｎ）の変
化に伴なうバックアップロール軸受の油膜偏差を表わす
式である。

【発明が解決しようとする課題】

上記ミル伸びを表わす式ｆｏは、通常分割モデル等のシ
ミュレーションにより計算され、鋼板あるいはアルミ板
に対する挟圧実験等により実機による測定値と計算値と
の比較及びその比較に基づく修正が行われる。しかしな
がら、挟圧実験により測定されたデータにも、２０〜３
０μｍの誤差は避けられず、その上に挟圧実験を行うた
めに多くの時間と費用とを必要とする等の問題がある。 又、油膜厚偏差を表わす弐ｆＯは、キスロールさせた状
態で、ロールの回転数を上昇させたときの荷重の増分か
ら求められる。しかしながら油膜厚は、温度に影響され
易く、キスロール時の油膜厚と圧延時のそれは必ずしも
一致しないという問題がある。 本発明は、挟圧実験の結果得られるゲージメータ式中の
ハウジング（ミル）伸びと、キスロール状態で測定する
油膜厚偏差を精度良く修正し、板厚精度を、例えば、１
０μｍ以内とし、しかも、上記修正をオンライン制御の
下で行うことを可能とし、これにより、挟圧実験、キス
ロール締込等のために要求される負担を減らすと共に、
ゲージメータ式の高精度化を図り、更に該ゲージメータ
式から経時変化の要因を取り除くことにより、圧延の開
始点から終点に至るまでの全長にわたって板厚を高精度
に制御可能とするゲージメータ式によるロール開度の決
定方法を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

本発明は、バー内における多点の圧延データに基づいて
、実測板厚とゲージメータ式で算出される板厚との差で
あるオフセット量を求め、圧延荷重が同一の場合のオフ
セット量とロール周速との関係から、ロールの回転数変
化に依存する油膜厚補正及びロールヒートアップ補正等
を行って回転数依存性を排除した修正ゲージメータ式を
求め、実測板厚と上記修正ゲージメータ式から算出され
る板厚との差を求め、荷重変動及びミルの伸びと上記差
との関係からミル剛性の誤差に基づく荷重依存性の補正
を行って荷重依存性をも排除した高精度化ゲージメータ
式を求め、上記高精度化ゲージメータ式を用いて次材に
対するロール開度を決定することにより、上記課題を達
成したものである。

【作用】

本発明では、ロール回転数依存性及び圧延荷重依存性を
排除した高精度化ゲージメータ式を用いて次材に対する
ロール開度を決定できるので、板厚精度の高い圧延板の
製造が可能となる。 又、入力されているバー内の圧延データを用いて、上記
高精度化ゲージメータ式を導出することができるので、
上記ロール開度の決定を含む圧延加工全体をオンライン
制御の下で行うことができる。 以下、本発明方法の理論的根拠とその裏付けとなる実験
結果について説明する。 第２図は、バー内の次式（２）で与えられるオフセット
量の経時変化を示すグラフであり、ここでは圧延の先端
から後端に到るまでの全長のうちでロール周速（回転数
）の異なる３つのゾーンにおけるオフセット量が示され
ている。 ０ＦＦ＝ｈｘ−ｈ　Ｃ）　　　・・・（２）ここで、ｈ
×は板厚計による測定板厚である。 本来、ゲージメータ式（１）が正しければ、上記ＯＦＦ
　（オフセット量）は０か又は一定値をとるはずである
か、挟圧実験等の誤差あるいは圧延機の経時変化（摩耗
接触）によりミル伸び値が、実際と異なっているためＯ
ＦＦが変動している。 第２図のオフセット量のうち、圧延荷重が同一のものを
とり出してロール周速に対して示したのが第３図のグラ
フである。このグラフからロール周速の増大に伴なって
オフセット量は減少していることがわかる。この原因と
しては、次の２つか考えられる。 （ｉ）キスロール状態で回転数を変化させて求めた油膜
厚偏差が圧延時のそれと一致していない。 （ｉｉ　）圧延の進行に伴いロールがヒートアップした
。 実際の圧延状態においては、上記（ｉ）、（ｉｉ　）を
分離して把握することは難しいか、通常の熱間圧延では
板の加速は等加速度で行われるので、ロールのし−トア
ツプ分は、油膜厚補償の補正として考えることか可能で
ある。従って、ロール周速の影響を考慮した関数ｆｏ′
をｆＯの補正式としてゲージメータ式（１）に取り込む
ことにより、回転数変化に依存する油膜厚補正とロール
ヒートアップ補正かなされた次の修正ゲージメータ式％
式％ こうして、ロールの回転数に依存しないゲージメータ式
（３）が得られる。上記関数ｆｏ’は、前記式（１）の
関数ｆＯに、例えは修正係数α０を乗じることにより得
られる。 次に、前記オフセット量の式（２）のｈＧの代わりに上
記（３）式のｈＧ′を入れ、次のように展開すると、下
記（４）式で示すＯＦＦ′を表わす式が得られる。ここ
で、ＯＦＦ′は荷重変動とミル伸びのみを表わす値であ
る。 ０ＦＦ＝ｈｙ−ｈ　Ｇ’ ＝ｈｘ　−（Ｓ＋ｆ　Ｄ　−ｆ　ｏ’　）、’、ＯＦＦ
′＝ＯＦＦ−ｆｏ′ ＝ｈｘ−（Ｓ＋ｆｏ）　　＝（４） 上記式（４）のＯＦＦ’を圧延荷重に対して示すと、第
４図に示すグラフのような結果が得られる。荷重変動に
対してＯＦＦ′は一定であるはずであるが、バー内のデ
ータを調べるとオフセット量に荷重依存性か見られる。 これは、ｆＤにおける荷重に対するミル伸びの値か異な
っているなめ、即ちミル剛ａに誤差があるために生じた
ものである。このときの正しいミル剛性は次式で計算さ
れる。 ＫＯ＝１／（ｊａｎθ＋１／Ｋ）　　・　＜５）ｔａｎ
θ：　ＯＦＦ′の傾き（１１ｍ／ｌａｎ　）従って、ｆ
ｏを式（４）を考慮して新しくｆ。 ′とすれは、正しいミル剛性を計算することかできる。 その際、上記（５）式から導かれる下記（６）式で表わ
されるミル剛性の修正係数αｂを用いる。 αｂ＝　Ｋ　６　／　Ｋ −１／（Ｋｔａｎθ＋１）　　　・　（６）以上の結果
から、式（１）に対して、バー内の圧延データからゲー
ジメータ式を修正することにより、下記（７）式で示す
高精度化されたゲージメータ式を得ることが可能である
。 ｈ　Ｏ”＝Ｓ＋ｆ　Ｄ’　−ｆ　ｏ′　　・・・（７）
又、バー内の圧延データをコンピュータに入力しておく
ことにより、オンラインにより上記（７）式を容易に算
出することが可能である。 本発明は、上記く７）式で示す、高精度化されたゲージ
メータ式を用いて、圧延加工を行う次材に対する適切な
ロール開度を決定するものである。

【実施例】

以下、刃面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。 第１図は、本発明方法を、ワークロール１０、中間ロー
ル１２及びバックアップロール１４を有する６段圧延機
に適用する場合のフローチャートである。 まず、圧下関度を示すセンサー２０からの開度Ｓ、ロー
ル駆動モータ２２からのロール回転数Ｎ、ロードセル２
４の出力（荷重）Ｐ、それにロール径、板幅、ワークロ
ールシフト位置、中間ロールシフト位置及び゛ペンタ圧
力の各値から、ゲージメータ式（１）の計算を行い板厚
ｈＧを求める（ステップ１）。一方、圧延機出側に設置
した板厚計２６の測定値と上記ゲージメータ板厚ｈＧか
らオフセット量の平均値；　ＯＦＦを計算する（ステッ
プ２）、次いで、このＯＦＦを荷重別に層別し、第３図
に示しなと同様にして回転数依存性を調べる。この関数
をｆＯ′とすると、前記（１）式の成分である関数ｆｏ
に修正係数α０をかけることでｆｏ’（＝αｏｆｏ）を
求め、回転数依存性がＯＦＦに残らない関数を作る（ス
テップ３）。 次に、ＯＦＦ′＝ＯＦＦ−ｆ　ｏ’　　（４）を計算し
てＯＦＦ’の荷重依存性を調べ、前記（６）式で示され
るミル削性の修正係数αＤを求め、ｆ。 ′を作る（ステップ４）。 これらの修正係数α０、α０により修正された前記（７
）式で示されるゲージメータ式を作製する（ステップ５
）。この修正ゲージメータ式（７）を使うことにより、
従来のゲージメータ式の精度を向上させると共に、ミル
の経時変化をも極めて正確に取り除くことができる。 そして、１本の処理後において修正された高精度ゲージ
メータ式で再びオフセット量を算出し、その平均値ＯＦ
Ｆを求め、次式（８）に基づいて次材の開度Ｓの設定を
行う。 ５＝ｈａ−ｆ　Ｏ’　十ｆ　ｏ’　＋ＯＦＦ　　・＝　
（８）ｈａ：目標板厚、 上述の如くして、次材に対するロール開度Ｓを決定して
圧延加工を行った場合の先端位置における板厚偏差を示
したのが第５図（Ａ）のグラフである。従来のゲージメ
ータ式を用いて開度決定した場合の結果を示す同図（Ｂ
）のグラフと比較して明らかなように、本発明方法によ
れば極めて精度の高い板厚の圧延機を製造することがで
きる。 又、この方式の採用により絶対値ＡＧＣをトラブルなく
行うことができるようになったと同時に先端板厚精度が
格段に上昇した。 なお、α０、αＤは、ロール径、板幅、ワークロールシ
フト位置、中間ロールシフト位置の関数であるが、バー
内の変化ではこれらの影響を１本の圧延データから取り
込むことはできない。従って、これらの影響項目毎に作
製された修正係数マトリックスを作製することが望まし
いが、もとになるゲージメータ式の精度が比較的高い場
合には、修正係数を１本毎に学習してもよい。 又、通常、仕上圧延機最終段には板厚計が存在するが、
それより上流側のスタンドには板厚計はほとんど設置さ
れていない。その場合には、計測板厚ｈ×にマスフロー
一定則 ｈ　ｉ　−ｉＶｉ　−ｎ＝ｈ　、−ＩＶ、−１＝ｈ　１
Ｖｉ（Ｖ　ｉ　、Ｖｉ−＋　：板速） を適用して算出した板厚を用いることかできる。 以上、本発明について詳述したが、本発明方法は前記実
施例に示したものに限られるものでなく、種々変更可能
である。 例えば、実施例では、本発明方法を６段圧延機に適用す
る例を示したが、他の形式の圧延機にも適用可能である
ことはいうまでもない。

【発明の効果】

本発明によれば、ゲージメータ式を高精度化することが
できるので、次材に対して適切なロール開度を設定でき
、その結果、極めて精度の高い板厚で圧延板の製造が可
能であり、しかも、上記ロール開度の設定を、バー内の
多点における圧延データを適宜取り込んでおくことによ
り、オンラインの下で行うことができ、大幅な負担軽減
が達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例のフローチャート、 第２図は、バー内のオフセット量の経時変化を示すグラ
フ、 第３図は、オフセット量（ＯＦＦ）のロール周一　　１
２　− 速に対する依存性を示すグラフ、 第４図は、オフセット量（ＯＦＦ’　）の荷重依存性を
示すグラフ、 第５図（Ａ）は、実施例の板厚偏差を示すグラフ、同図
（Ｂ）は、従来の場合の板厚偏差を示すグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）バー内における多点の圧延データに基づいて、実
   測板厚とゲージメータ式で算出される板厚との差である
   オフセット量を求め、 圧延荷重が同一の場合のオフセット量とロール周速との
   関係から、ロールの回転数変化に依存する油膜厚補正及
   びロールヒートアップ補正等を行つて回転数依存性を排
   除した修正ゲージメータ式を求め、 実測板厚と上記修正ゲージメータ式から算出される板厚
   との差を求め、 荷重変動及びミルの伸びと上記差との関係からミル剛性
   の誤差に基づく荷重依存性の補正を行つて荷重依存性を
   も排除した高精度化ゲージメータ式を求め、 上記高精度化ゲージメータ式を用いて次材に対するロー
   ル開度を決定することを特徴とする圧延工程におけるロ
   ール開度の決定方法。