JPH0230761B2 - Itazaiatsuenniokerusoriboshihoho - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、板材圧延における反り防止方法に関
する。

〔従来の技術〕

厚板等の圧延時に生ずる被圧延材の反り（上反
り、下反り、鼻曲り）は、設備破損、圧延能率の
低下のみならず、品質低下等に多大な影響を及ぼ
す。特に、品質低下については、(1)下反り板を転
回する時に、板裏面のコーナー部にまくれ込みに
よるヘゲを発生すること、(2)下反り板がテーブル
ローラーに衝突して波歪を発生すること、(3)上記
波歪をアズロールのままで冷却する制御冷却材に
おいて歪の矯正が不可能となること等の不都合を
生ずる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記板材圧延時における反り発生の要因として
は、(1)被圧延材の上下面の表面温度差、(2)被圧延
材の上下面のスケール状況による摩擦係数差、(3)
上下のワークロール表面の摩擦係数差、(4)上下の
ワークロールの周速差（ロール直径差にも関係す
る）、(5)圧下量、(6)下ワークロールのセツトアツ
プ量（下ワークロール天端とテーブルローラーと
の間隔）等があげられる。

ここで、上下ワークロールの表面の摩擦係数
差、ロール直径差等に基づく影響は、使用ワーク
ロールのローテーシヨンを考慮することによつて
排除可能である。

本発明は、下ワークロールのセツトアツプ量を
適正化するとともに、被圧延材の上下面の表面温
度差の影響を排除し、反りのない平坦度の高い板
材を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係る板材圧延における反り防止方法
は、被圧延材の上下面の表面温度差と反り量との
関係、および被圧延材の反り量と、上下のワーク
ロールの周速差との関係を予め定め、被圧延材の
通板テーブル面に対する下ワークロールのセツト
アツプ量を、被圧延材の減厚量に基づく第１のセ
ツトアツプ量とゲージメータ式に基づく第２のセ
ツトアツプ量とにより最適設定するとともに、被
圧延材の上下面の表面温度差に基づく被圧延材の
反り量を予測し、予測反り量を修正可能とする上
下のワークロールの周速差を求め、該上下のワー
クロールを駆動制御するようにしたものである。

〔作用〕

本発明は、被圧延材に発生する反りを、下ワー
クロールのセツトアツプ量に起因するものと、被
圧延材の上下面の表面温度差に起因するものとに
２分し、各原因に基づく反りをそれぞれ制御する
ようにしたものである。

ここで、本発明にあつては、下ワークロールの
セツトアツプ量の設定について、被圧延材の減厚
量に基づく第１のセツトアツプ量と、ゲージメー
タ式に基づく第２のセセツトアツプ量とを考慮し
たから、下ワークロールのセツトアツプ量を圧延
スケジユールにしたがつて容易に最適化できる。

また、本発明にあつては、被圧延材の上下面の
表面温度差に起因する反りについて、予め定めた
表面温度差と反り量との関係、および反り量と上
下ワークロールの周速差との関係に基づき、上下
のワークロール周速差を制御することとしたか
ら、この表面温度差に起因する反りも確実に修正
できる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例が適用されてなる圧
延機１０を示す制御系統図である。圧延機１０
は、被圧延材１１を所定の圧延スケジユールで圧
延すべく、上下のワークロール１２、バツクアツ
プロール１３、ハウジング１４、圧下ねじ１５，
１６、ロードセル１７、油圧AGC装置１８、油
圧サーボ装置１９を有している。また、圧延機１
０は、各ワークロール１２を駆動する駆動モータ
２０Ａ，２０Ｂ、それらワークロール１２の周速
を検出可能とする速度検出器２１Ａ，２１Ｂを備
えている。

この圧延機１０は、圧延スケジユールに基づく
最適パスラインを設定可能としている。すなわ
ち、被圧延材１１を厚さａ１から厚さａ２に圧延
する時の予測圧延荷重をＦ（トン）とする場合に、
下記のゲージメータ式が成立する。

a2＝F/M＋S₀ …(1) ただし、Ｍはミル定数、S₀はロール開度であ
る。F/Mはミル定数がＭである圧延機のハウジ
ングに圧延時の予測圧延荷重Ｆがかかつた時に生
ずるハウジングの伸びによる上下のワークロール
間隔変化量である。したがつて圧延後の被圧延材
１１の厚さａ２はロール開度S₀にハウジングの伸
び量によるワークロール間隔変化量F/Mを加え
た値となる。

第２図はパスラインに対し、下ワークロールの
最適セツトアツプ状態を示しており、、上下ワー
クロール１２の実線はセツトアツプ状態、２点鎖
線は圧延時の状態を示している。

被圧延材１１に幾何学的に反りを発生すること
がない状態は、パスラインに対して、下ワークロ
ール１２の上面が圧延後の被圧延材１１の下面に
接する状態、すなわちパスラインに対して（a1
−a2）／２だけ上になるように設定されればよ
く、この値が（a1−a2）／２よりも大きくなれ
ば被圧延材１１は下ワークロール１２によつてパ
スラインから持ち上げられるため、上反りを生
じ、（a1−a2）／２よりも小さくなれば逆の状態
となる。

圧延時には更に前述の圧延時の予測圧延荷重Ｆ
によつて上下のワークロール間隔変化量が生じる
ため、そのワークロール間隔変化量（a2−S₀）＝
Ｆ／Ｍだけ予めロール間隔を小さくしておく必要
があり、被圧延材１１の通板テーブル面（テーブ
ルローラー面）に対する下ワークロール１２の最
適セツトアツプ量ｂは、下記(2)式によつて定めら
れる。

ｂ＝（a1−a2）／２＋（a2−S₀）／２ ＝（a1−a2）／２＋F/2M ……(2) ここで、(2)式において、右辺の第１項は被圧
延材１１の減厚量に基づく第１のセツトアツプ量
であり、右辺の第２項はゲージメータ式に基づ
く第２のセツトアツプである。

なお、上述の如く、被圧延材の反りに対して幾
何学的に影響を与えるのはパスラインに対する下
ワークロールのロール面の高さ位置であり、した
がつて被圧延材の反り発生を防止するには、下ワ
ークロールのみを最適セツトアツプすればよい。

したがつて、上記最適セツトアツプ量ｂに基づ
き、第２図に示すように、上下のワークロール１
２を設定するものとすれば、被圧延材１１には幾
何学的に反りを発生することがない。

上記圧延機１０は、さらに、被圧延材１１の上
下面の表面温度差に基づく反りの発生を防止する
ため、温度−周速差最適モデルを備え、被圧延材
の上下面の温度差と反り量との関係、および被圧
延材の反り量と上下のワークロールの周速差との
関係を予め定めている。

すなわち、第３図は、被圧延材の上下面の表面
温度差と反り量との関係を示す線図である。反り
の高さをＨ、被圧延材の上下面の表面温度をTu、
Tdとすると、その温度差はTu−Td＝△Ｔとな
り、反り高さＨと表面温度差△Ｔとは近似的に下
記(3)式によつて表される。

Ｈ−α・△Ｔ＋Ht …(3) ただし、Htは定数、αは係数である。ここで、
△Ｔ＞t1（第３図においては６℃）である場合に
は下反り傾向を示し、△Ｔ＜t1（第３図において
は６℃）である場合には上反り傾向を示す。

第４図は、被圧延材の反り量と上下のワークロ
ールの周速差との関係を示す線図である。被圧延
材１１の反りの高さをＨ、上下のワークロールの
周速をVu、Vdとすると、その周速差はVu−Vd
＝△Ｖであり、上下のワークロールの周速率△
Ｖ／Ｖｕ＝Ｋと反りの高さＨの関係は近似的に下記
(4)式のようになる。

Ｈ−β・Ｋ＋Hv …(4) ただし、Hvは定数、βは係数である。ここで、
Ｋ＞k1（第４図においては２％）である場合には
下反り傾向を示し、Ｋ＜k1（第４図においては２
％）である場合には上反り傾向を示す。

したがつて、上下のワークロールの周速率Ｋ
と、被圧延材の上下面の表面温度差△Ｔとは、近
似的に比例関係にある。すなわち、被圧延材の上
下面の表面温度差△Ｔを測定すれば、上記(3)式か
ら反りの高さＨが予測されるので、上記(4)式によ
り上下のワークロールの周速率Ｋを求め、上下の
ワークロールの周速Vu，Vdを求めることによ
り、これらの周速Vu，Vdで上下のワークロール
を駆動すれば、被圧延材に生ずる反りを修正する
ことが可能となる。

上記圧延機１０にあつて、被圧延材１１の上下
面の表面温度は、第１図に示すように圧延機１０
の入側に設けた放射温度計２２等によつて検出し
てもよく、または、連続加熱炉を用いている場合
には加熱炉計算機制御に用いる炉出口の被圧延材
上下面の表面温度からそれらの空冷、水冷による
温度降下を予測することによつて求めるものとし
てもよい。

なお、この圧延機１０にあつては、上下のワー
クロール１２の硬度差、摩擦係数差が反りに及ぼ
す影響については、予め一律に補正することとし
ている。

以下、本発明の具体的実施結果について説明す
る。厚さ260mm、巾1990mm、長さ4300mmのスラブ
を加熱炉がより抽出し、その搬送途中、圧延機前
でスラブ上下面の温度差△Ｔ＝15℃を実測した。
このスラブを減肉圧下して厚さ50mmとしたとこ
ろ、上下面の温度差△Ｔ＝10℃となつた。さら
に、圧下率15％で圧延するため、圧延機コンピユ
ータで圧延スケジユール計算を行ない、圧下量、
圧延荷重（5000トン）を予測し、前記(2)式から、
最適セツトアツプ量ｂを求め、油圧サーボの作動
により、下ワークロールを最適セツトアツプ位置
に設定した。なお、この場合に、(2)式において、
a1＝50mm、a2＝42.5mm、Ｆ＝5000トン、Ｍ＝800
トン／mmであり、ｂ＝6.88mmとなる。この下ワー
クロールの最適セツトアツプ位置への設定と同時
に、圧延スケジユール計算で求めた圧下量および
圧延荷重（予測）を、圧下ねじの駆動によつて設
定した。さらに、前記(3)式より、スラブ温度差△
Ｔ＝10℃に基づく下反り70mmが予測され、この下
反り修正のため、上下のワークロール周速率Ｋ＝
3.75％となるように、駆動モータの速度を設定
し、圧延した。

また、上記圧延中に、スラブ上下面の表面温度
差を検出し、その表面温度差に対応する上下ワー
クロールの速度差補正量を演算し、上下ワークロ
ールの速度を補正した。

上記の結果、全パスにわたり、上反りおよび下
反りのない鋼板を圧延することが可能となつた。

なお、上記温度−周速差最適モデルは、被圧延
材の材料、寸法、圧下量によつて求めた最適モデ
ル式を使用する。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明に係る板材圧延における
下り防止方法は、被圧延材の上下面の表面温度差
と反り量との関係、および被圧延材の反り量と、
上下のワークロールの周速差との関係を予め定
め、被圧延材の通板テーブル面に対する下ワーク
ロールのセツトアツプ量を、被圧延材の減厚量に
基づく第１のセツトアツプ量とゲージメータ式に
基づく第１のセツトアツプ量とゲージメータ式に
基づく第２のセツトアツプ量とにより最適設定す
るとともに、被圧延材の上下面の表面温度差に基
づく被圧延材の反り量を予測し、予測反り量を修
正可能とする上下のワークロールの周速差を求
め、該上下のワークロールを駆動制御するように
したものである。したがつて、下ワークロールの
セツトアツプ量を適性化するとともに、被圧延材
の上下面の表面温度差の影響を排除し、反りのな
い平坦度の高い板材を得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例が適用されている圧
延機を示す制御系統図、第２図は同圧延機におけ
る最適セツトアツプ状態を示す側面図、第３図は
被圧延材の上下面の表面温度差と反りとの関係を
示す線図、第４図は被圧延材の反りと上下のワー
クロールの周速差との関係を示す線図である。 １０…圧延機、１１…被圧延材、１２…ワーク
ロール、２０Ａ，２０Ｂ…駆動モータ、２１Ａ，
２１Ｃ…速度検出器、２２…放射温度計。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被圧延材の上下面の表面温度差と反り量との
   関係、および被圧延材の反り量と、上下のワーク
   ロールの周速差との関係を予め定め、被圧延材の
   通板テーブル面に対する下ワークロールのセツト
   アツプ量を、被圧延材の減厚量に基づく第１のセ
   ツトアツプ量とゲージメータ式に基づく第２のセ
   ツトアツプ量とにより最適設定するとともに、被
   圧延材の上下面の表面温度差に基づく被圧延材の
   反り量を予測し、予測反り量を修正可能とする上
   下のワークロールの周速差を求め、該上下のワー
   クロールを駆動制御する板材圧延における反り防
   止方法。