JPH0234241B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 圧延機の作業ロールシフト位置制御方法に関し
て、この明細書で述べる技術内容は、とくに作業
ロールのシフト機構をそなえる圧延機を用いて圧
延を行う場合において、該作業ロールを、圧延後
の板材の幅方向板厚分布が目標板厚分布に対して
最も近似する位置に、予め的確にシフトするフイ
ードフオワード制御により、適切な板クラウン制
御を図るところにある。

（従来の技術） 被圧延材の板クラウンを制御するための圧延機
については、従来より種々のものが提案されてい
る（たとえば特公昭52−20018号公報）。

また圧延機の作業ロールのクラウン量を大きく
すると共に、該作業ロールをロール軸方向にシフ
トすることによつて、被圧延材の幅方向板厚偏差
を軽減する技術も報告されている（「鉄と鋼」、
vol.70、No.5S437）。

さらに圧延機の少なくとも第１スタンドに、少
なくとも片側端部に先細り研削を施したテーパー
部をそなえる作業ロールを組込んだ圧延機列も提
案されている（特開昭59−113904号公報）。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら上述した従来のロールシフト圧延
法においては、ロールのシフト位置は、単に被圧
延材の板幅に応じて設定されているにすぎず、圧
延機入側における被圧延材の板幅方向全体にわた
る板厚分布は考慮されていなかつたため、入側材
料の幅方向板厚分布のコイル内またはコイル毎の
変化に対応することができず、このため常に良好
な板厚分布の成品を安定して得ることはできなか
つた。

なおかかる現象は、とりわけ冷間圧延において
顕著であつた。

この発明は、上記の問題を有利に解決するもの
で、コイル内またはコイル毎に幅方向板厚分布が
変化したとしても、その変化に応じて作業ロール
のシフト位置を的確に変更することによつて、幅
方向の板厚偏差を極力低減し得る、圧延機作業ロ
ールのシフト位置フイードフオワード制御方法を
提案することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） すなわちこの発明は、作業ロールのロール軸方
向へのシフト機構をそなえるタンデム式圧延機を
用い、該作業ロールのシフト位置調整下に圧延を
行うに当り、 該圧延機の少なくとも第１スタンド入側におけ
る被圧延材の幅方向板厚分布と、上、下作業ロー
ル間のロールギヤツプ分布および該ロールギヤツ
プ分布の被圧延材への転写率とから、該圧延機出
側または製品板における板厚分布を推定し、この
推定値と目標板厚分布とを照合して、両者の差が
最小となる位置に当該スタンドの作業ロールをシ
フトすることによつて、上記課題の解決手段とす
るものである。

以下この発明を、従来法と対比しつつ具体的に
説明する。

第２図に、冷間圧延機入側の被圧延板の幅方向
板厚偏差すなわち板幅中央部と板幅端部から20mm
内側の位置との板厚差（ただし板幅は同一）のコ
イル毎の変化と、これらのコイルに常法に従う冷
間圧延を施した後の板厚差の変化とを、それぞれ
対応させて示す。

なお冷間圧延は、第１スタンドに作業ロールシ
フト装置をそなえた５スタンド・タンデムミルを
用いて行つた。また作業ロールとしては、第３図
に示したような片台形クラウンを有する上、下一
対のロール１ａ，１ｂを用い、図示した如く被圧
延板２の幅端部より50mmの位置に片台形クラウン
肩部Ａを位置させた。

第２図より明らかなように、被圧延材の入側板
厚差に応じて、タンデムミル出側における板厚差
は大きく変化している。

従つて所望の板クラウンを得るためには、圧延
機入側における被圧延材の幅方向板厚偏差を制御
要因として取り入れることが重要になる。

この発明では、幅中央部近傍の板厚を基準にし
てそれからの板厚差を用いる。このとき幅方向の
１点のみを管理ポイントとしてもよいが、板端部
近傍の複数点を採用することが、精度上より好ま
しい。また被圧延材の長手方向については、１本
の材料内で連続して測定することが望ましいが、
任意の１個所の値で代表することもできる。

ところで作業ロールは、圧延材１本毎に交換す
るものではなく、多い時には50〜100本の圧延に
供される。このためたとえば第３図に示したよう
なクラウン形状が同じロールの連続的なシフト制
御が必要となる。とはいえ上記の圧延材の圧延が
終了するまでのロール形状は固定されているの
で、ロール形状に基づく上下作業ロール間の幅方
向ギヤツプ分布を予め与えておくことが有利であ
り、従つてこの発明では、かかるロールギヤツプ
分布も制御要因とした。

なおより厳密には、圧延荷重によるロールのた
わみ量、圧延中のヒートクラウン変化量およびロ
ール摩耗分布量などによる補正を行うことが望ま
しい。

またロールギヤツプ分布の転写率は、被圧延材
の塑性流動の難易度によつて異なり、一般には第
４図に示したような幅方向分布をもつ。従つてか
かるロールギヤツプ分布の転写率についても、予
め制御要因として与えておくことが有利であり、
従つてこの転写率も制御要因とした。

なお第４図は、矩形断面材を第３図に示した形
状の作業ロール対１ａ，１ｂを用いて圧延したと
きの転写率であり、この値は被圧延材の材質や圧
延荷重によつても変化するが、この点について
は、たとえば近似曲線の係数を材質毎に計算機に
入力しておくことにより、容易に対処できる。な
お圧延荷重については、その変更に伴つて補正を
することが望ましいが、通常被圧延材の材質毎に
圧延スケジユールを固定しているし、また圧延荷
重の変更による影響は一般に微小であるので、上
記補正は必ずしも行う必要はない。

さらに転写率は、ロールクラウン形状毎に変更
することが望ましい。

さて、第１図に、この発明に従う作業ロールの
シフト位置制御要領のフローチヤートを示す。

(a) まず圧延機入側の任意の場所で、被圧延材の
幅方向板厚を測定し、幅方向板厚分布を求め
る。

(b) ロール情報から、上、下作業ロールのロール
ギヤツプ分布を求める。

(c) 圧延スケジユール、鋼種などの情報を下に、
ロールギヤツプ分布の被圧延材への転写率を求
める。

(d) 上記の(b)および(c)から、初期設定ロールシフ
ト位置における、圧延後の板厚分布の改善量を
算出する。

(e) 上記の(a)および(d)から圧延後の推定板厚分布
を求める。

(f) シフト位置をパラメータとして、圧延後に推
定板厚分布が目標板厚分布に最も近づくシフト
位置を求める。

(g) 得られた位置にロールをシフトして圧延を開
始するが、途中で推定値の目標値からのずれが
検出された場合には、上記(e)および(f)に基づい
てロールのシフト位置を修正する。

（作用） 所望の板厚分布の製品が安定して得られるの
は、作業ロールのシフト位置制御要因として、単
に被圧延材の板幅だけでなく、圧延機入側におけ
る板厚分布ならびに圧延機特性を取り入れたこと
による。

（実施例） 以下この発明を、５スタンド冷間タンデムミル
の第１スタンドに適用した場合の実施例について
説明する。なお（a′）〜（g′）は、上述した制御
要領(a)〜(g)に対応する。

(a′) 熱延ライと冷延ラインの中間に位置する酸
洗ラインの出側にて、被圧延材（熱延材）の長
手方向中央付近で、幅方向中央部と板縁部近傍
（板縁部から10〜100mm範囲を10mmピツチで）と
の板厚を測定し、被圧延材の板厚偏差を求め
た。このとき幅中央部よりも薄い場合には符
号とし、また両縁部の平均値で表わすものとし
た。

(b′) 第３図に示したような片台形クラウンロー
ルを用いることとし、該ロールのテーパー肩部
を基準位置、基準値として、10mmピツチ毎の
ギヤツプ差を測定することにより、ロールギヤ
ツプ分布を求めた。その結果、ｘ＝10mm：
30μｍ、ｘ＝20mm：60μｍ、…であつた。

(c′) 第４図に示したような転写率を求めた。こ
のとき計算機に予め記憶させておいたデータの
中から、圧延スケジユールに対応したデータを
呼び出した。

(d′) ロールシフト位置の初期設定値は、第３図
に示したところにおいて、δ＝40mm（すなわち
ｘ＝40mm）とし、（b′）と（c′）から圧延後に
おける板厚分布（ｘ＝０〜40mmにおける10mmピ
ツチ位置での板厚）の改善量を求めた。

(e′) （a′）と（d′）から圧延後の推定板厚分布
を求めた。

(f′) この例では、板厚偏差：零を目標値に定め、
ｘ＝−60mm〜30mmにおける10mmピツチ位置での
推定板厚偏差の２乗和を求めたが、このときと
くにδの値を40mm前後で変化させて、その都度
上記２乗和を求め、該２乗和が最小となるδ値
を最適シフト位置とした。

その結果、板厚偏差が最小となるシフト位置
は、δ＝60mmであつた。

(g′) （f′）で求めたδ＝60mmをシフト位置制御
装置に送り、当該コイル到達前に作業ロールを
適切位置にシフトさせて、圧延を行つた。

なお第２スタンド以降は、従来の冷間圧延と
同様に、通常のクラウン制御のみを行つた。

上記した一連の操作になるシフト制御を施し
て、厚み：2.3→0.5mm、幅：1000mmの一般冷延鋼
（spcc）を製造したときの圧延機入側および出側
における板厚偏差について調べた結果を、かかる
制御を施さない従来法（δ＝40mm固定）に従つて
圧延した場合と比較して第５図に示す。

同図より明らかなように、この発明に従うロー
ルシフト制御を施した場合は、圧延前における板
厚偏差の如何にかかわらず、圧延後には該偏差の
小さい成品が得られた。

以上、上記の実施例では、５スタンド冷間タン
デムミルの第１スタンドにこの発明法を適用した
場合について主に説明したが、その他後段スタン
ドで行つても、また複数のスタンドで行つても、
同様の効果が得られるのは言うまでもない。

（発明の効果） かくしてこの発明によれば、被圧延材のコイル
内またはコイル毎の幅方向板厚分布の変化にかか
わらず、常に安定して所望の板厚分布の製品を得
ることができる。

しかもこの発明は、フイードフオワード制御な
ので、板厚異常が生じてはじめて制御を開始する
フイードバツク制御に比較して、製品の品質管理
の上でも有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に従う作業ロールのシフト
位置制御要領のフローチヤート、第２図は、従来
法に従う作業ロールのシフト位置制御下に圧延を
行つたときの、圧延前および後における板厚分布
を比較して示した図、第３図は、シフト機構をそ
なえる作業ロール対の模式図、第４図は、ロール
ギヤツプの転写率の一例を示したグラフ、第５図
は、この発明に従う作業ロールのシフト位置制御
を施して得た製品板の幅方向板厚分布を、従来法
により得たものと比較して示したグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 作業ロールのロール軸方向へのシフト機構を
   そなえるタンデム式圧延機を用い、該作業ロール
   のシフト位置調整下に圧延を行うに当り、 該圧延機の少なくとも第１スタンド入側におけ
   る被圧延材の幅方向板厚分布と、上、下作業ロー
   ル間のロールギヤツプ分布および該ロールギヤツ
   プ分布の被圧延材への転写率とから、該圧延機出
   側または製品板における板厚分布を推定し、この
   推定値と目標板厚分布とを照合して、両者の差が
   最小となる位置に当該スタンドの作業ロールをシ
   フトすることを特徴とする圧延機の作業ロールシ
   フト位置制御方法。