JPH0239328B2 - - Google Patents
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- JPH0239328B2 JPH0239328B2 JP60194766A JP19476685A JPH0239328B2 JP H0239328 B2 JPH0239328 B2 JP H0239328B2 JP 60194766 A JP60194766 A JP 60194766A JP 19476685 A JP19476685 A JP 19476685A JP H0239328 B2 JPH0239328 B2 JP H0239328B2
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- plate
- rolling
- roll
- thickness distribution
- crown
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
- B21B37/16—Control of thickness, width, diameter or other transverse dimensions
- B21B37/24—Automatic variation of thickness according to a predetermined programme
- B21B37/26—Automatic variation of thickness according to a predetermined programme for obtaining one strip having successive lengths of different constant thickness
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
- B21B37/28—Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、板厚または板幅の異なる材料、ある
いは板厚、板幅がともに異なる材料を溶接などに
より接続して連続圧延する場合の形状制御方法に
関する。なお板厚に関しては、圧延原板の板厚が
異なる場合と、圧延原板の板厚は同じでも走行板
厚変更によつて成品板厚を変更するという２つの
場合が考えられるが本発明はそのどちらの場合に
も適用できるものである。 〔従来の技術とその問題点〕 板厚、板幅の異なる材料を連続圧延する場合、
圧延条件の急変により圧延材の板形状が悪化する
という問題がある。したがつて従来の圧延方法で
はこのような板形状の悪化を回避するために板
厚、板幅の変更量を非常に狭い範囲に限定し、し
かもしばしば作業ロールを組替えるという圧延作
業を行なつていた。この点に関し、本願出願人は
特公昭60−7561号「板材の圧延方法」において、
作業ロール支持部材の作業ロールとの接触位置お
よびロールベンデイング力を調整しながら材料の
接続部およびその近傍を圧延することを特徴とす
る板材の圧延方法に関する発明を提案した。それ
によれば従来技術に比べて大幅な板幅変更を可能
ならしめる圧延方法の基本概念が開示された。本
発明はこのような基本概念に立脚し、更に一歩進
んで一般に幅方向板厚分布を制御できる装置すな
わち形状制御端を有する圧延機を用いて、板厚あ
るいは板幅変更を行なう場合の該形状制御端の操
作量の合理的な決定方法に対する指針を与え、大
幅な板厚、板幅変更を行なつても良好な形状の板
形状の圧延を可能ならしめることを解決課題とす
るものである。 〔問題点を解決するための手段〕 上記の如き課題を解決するために本発明によれ
ば、圧延板の幅方向板厚分布を制御できる操作端
を有する板厚分布制御装置を備えた圧延機を使用
して、板厚または板幅、あるいはその双方が異な
る材料を接続して連続圧延する方法において、圧
延板と作業ロールとの間の幅方向荷重分布が一様
とした場合の幅方向板厚分布と圧延条件の関係を
示すメカニカル板クラウンモデル式を予じめ設定
し、このメカニカル板クラウンモデル式、あるい
はこれをさらに簡易化および／または変形した計
算式を用いて材料接合部およびその近傍における
上記板厚分布制御装置の操作端の操作量を算出
し、該算出値に基づいて所定のタイミングで圧延
板の形状を制御することを特徴とする。 更にまた、別の本発明によれば、圧延板の幅方
向板厚分布を制御できる操作端を有する板厚分布
制御装置を備えた圧延機を使用して、板厚の異な
る材料を接続して連続圧延する方法において、先
行材の原板プロフイルと後行材の原板プロフイル
及び夫々の圧下スケジユールに基づいて、後行材
先端部の目標メカニカル板クラウン量を算出し、
この目標値から圧延板と作業ロールとの間の幅方
向荷重分布が一様である場合の幅方向板厚分布と
圧延条件の関係を示すメカニカル板クラウンモデ
ル式、あるいはこれをさらに簡易化および／また
は変形した計算式を介して材料接合部およびその
近傍における上記幅方向板厚分布制御装置の操作
量を算出し、該算出値に基づいて所定のタイミン
グで圧延板の形状を制御することを特徴とする。 〔実施例〕 以下、本発明の好ましい実施例につき詳細に説
明する。 尚、本発明で言う幅方向板厚分布の制御装置と
は、圧延荷重が一定という条件下でも幅方向板厚
分布を制御できる装置であり、ロールベンデイン
グ装置、可変クラウンロール、作業ロールシフ
ト、ロールクロス、６段式圧延機の中間ロールシ
フト、補強ロールにスリーブを配した形式の圧延
機のスリーブシフト機能、５段式圧延機の作業ロ
ールの作業ロールまたは中間ロールの水平曲げ、
あるいは多段クラスタ圧延機の分割式補強ロール
の偏心調整機能等のいわゆるクラウン形式制御端
を意味する。 圧延板と作業ロールの間の幅方向の荷重分布が
一様である場合に実現される板厚分布は、圧延機
の形式および寸法、クラウン・形状制御端の設定
条件、圧延荷重、圧延材の板幅等の圧延条件が与
えられれば、その他の圧延材料の変形特性とは無
関係にこの圧延機の変形特性のみによつて決ま
る。このような板厚分布から求まる板クラウンを
以下ではメカニカル板クラウンと称する。 本出願人は昭和57年10月20日付けで「圧延制御
方法」なる名称の特許出願をした。この発明では
メカニカル板クラウンが数値計算によらなくても
高精度にモデル式化できることを開示し、一例と
してロールベンデイング装置を有する４段圧延機
のメカニカル板クラウン〓を求めるモデル式とし
て次式を導いた。 〓＝２〔CBW−α（CBW−CBB）〕２（１＋α）CR−2αCR
B＋2Cf(1) (1)式の各項を２倍しているのは、上下ロール分
を考慮したためであり、上下対称という前提条件
に基づいている。上下非対称の場合は、上下ロー
ル分をそれぞれ計算して加えあわせればよい。 CBWは作業ロールと補強ロールとの間の荷重分
布が幅方向に均一であると仮定して求めた作業ロ
ールたわみを板クラウン定義点（基準点）に換算
したもの、CBBは同じ仮定に基づいて求めた補強
ロールたわみを板クラウン定義点に換算したもの
であり、それぞれ次式で与えられる。 CBW−〔ｌ−ｂ／24EWIW｛３／２−１／lb（ｂ／２−β
）2｝＋２／3GWSW（１／ｂ−１／ｌ）〕（ｂ／２−β）
2・Ｐ ＋〔１／12EWIW｛３／２（ｌ−2aW）＋１／ｌ（ｂ／
２−β）2｝−４／3GWSWｌ〕（ｂ／２−β）2・Ｆ(2) CBB＝（12aB−7l／96EBIB＋２／3GBSBｌ）（ｂ／２−β
）2・（Ｐ＋2F）(3) ただしＩはロールの断面２次モーメント、Ｓは
ロール胴部の断面積、ａはWS（作業側）、DS（駆
動側）のチヨツク間距離、Ｅはロールのヤング
率、Ｇはロールの横弾性率であり、添字Ｗ、Ｓは
それぞれ作業ロールおよび補強ロールを表わして
いる。またｌはロール胴長であり厳密には作業ロ
ールと補強ロールの接触幅を意味する。ｂは板
幅、βは板クラウン定義点の板幅からの距離、Ｐ
は圧延荷重、Ｆは１チヨツクあたりのロールベン
デイング力であり、インクリースベンデイング力
を正、デイクリースベンデイング力を負として定
義している。(1)式中のCR、CRBはそれぞれ作業ロ
ールおよび補強ロールのロールクラウンを板クラ
ウン定義点に換算したもので、半径表示で凸クラ
ウン側を正としている。またCfは圧延材料との接
触による作業ロールの偏平変形がメカニカル板ク
ラウンにおよぼす影響であり、次式で求めること
ができる。 ただしＬは投影接触弧長、γはポアツソン比、
πは円周率、ｄは ｄ＝DW／ｅ (5) であり、DWは作業ロール直径、ｅは自然対数の
底である（ｅ＝2.718282…）。αは(1)式のポイン
トとなるパラメータであり、非線形荷重分布補正
係数と呼んでいる。これは作業ロール（ワークロ
ール）WRと補強ロール（バツクアツプロール）
SURとの間の荷重分布を均一と仮定して求めた
作業ロールたわみと補強たわみの差によつて生じ
る荷重分布の非線形性、および作業ロールクラウ
ンと補強ロールクラウンの不適合によつて生じる
荷重分布の非線形性を補正するもので、この非線
形性の影響によつて生じるワークロールたわみの
変化を２次式と仮定することによつて次式を得
た。 α＝AW／（１＋AW＋AB） (6) ただし AW＝ｋ／π（ｌ／DW）2｛29／210１／EW（ｌ／DW）2
＋７／45１／GW｝ (7) AB＝ｋ／π（ｌ／DB）2｛29／210１／EB（ｌ／DB）2
＋７／45１／GB｝(8) なおＤはロール径、ｋは作業ロール〜補強ロー
ル間のロール偏平変形の単位胴長あたりのバネ定
数、πは円周率である。 可変クラウンロールを補強ロールに配した４段
圧延後、作業ロールシフト方式の４段圧延機、ロ
ールクロス方式４段圧延機あるいは補強ロールに
スリーブを配した形式の４段圧延機等については
以上４段圧延機のメカニカル板クラウンモデル式
にそれぞれ付加されるクラウン形状制御機能の効
果を考慮すればよい。 強力クラウン・形状制御ミルとして現時点で最
も代表的な中間ロールシフト方式の６段圧延機の
場合は、中間ロールの存在によつて非線形荷重分
布補強係数の考え方がやや複雑となるが、次のよ
うにモデル式化ができる。 〓＝２〔CBW−CR＋Cf−IW（CBW＋CR＋CRI）−IB（C
RI＋CRB−CBB）〕(9) なおIWは作業ロール〜中間ロール間のギヤツ
プがワークロールWRのたわみにおよぼす影響を
表わす見かけの非線形荷重分布補正係数、IBは
中間ロール〜補強ロール間のギヤツプがWRたわ
みにおよぼす影響を表わす見かけの非線形荷重分
布補正係数であり、それぞれ次式で与えられる。IW ＝αW／１−αIW・αIB (10)IB ＝αW・αIB／１−αIW・αIB (11) αW＝AW／１＋AW＋AIW (12) αIW＝AIW／１＋AW＋AIW （13） αIB＝AIB／１＋AIB＋AB （14） AW＝kIW／π（lIW／DW）2｛29／210１／EW（lIW／DW）2
＋７／45１／GW｝ （15） AIW＝kIW／π（lIW／DI）2｛29／210１／EI（lIW／DI）
2＋７／45１／GI｝ （16） AIB＝kIB／π（lIB／DI）2｛29／210１／EI（lIB／DI）
2＋７／45１／GI｝ （17） AB＝kIB／π（lIB／DB）2｛29／210１／EB（lIB／DB）2
＋７／45１／GB｝ （18） なお添字Ｉは中間ロール（IMR）、IWはWR〜
IMRの接触部、IBはBUR〜IMRの接触部に関す
る量であることを意味する。 CR、CRICRBはそれぞれ作業ロール、中間ロール
および補強ロールのロールクラウンを板クラウン
定義点に換算したもので、半径表示で凸クラウン
側としている。 (9)式中のCBWは作業ロール〜中間ロール間の荷
重分布が板幅方向に直線分布であると仮定して求
めた作業ロールたわみを板クラウン定義点に換算
したもの、CBBは中間ロール〜補強ロール間の荷
重分布が板幅方向に直線分布であると仮定して求
めた補強ロールたわみを板クラウン定義点に換算
したものでありそれぞれ次式で与えられる。 CBW＝（１／24EWIW｛Ｙ−（３／２ｂ＋１／ｂ（ｂ／２
−β）2）｝−２／3GWSW｛１／ｂ−１／lIW（１＋12XIW
2／lIW 2）｝）（ｂ／２−β）2・Ｐ ＋〔１／12EWIW（Ｙ−3aW）−４／3GWSWlIW（１＋12X
IW 2／lIW 2）〕（ｂ／２−β）2・Ｆ（19） CBB＝（12aB−7lBI／96EBIB＋２／3GBSBlBI）（ｂ／２
−β）2（Ｐ＋2F）（20） ただし Ｙ＝３／2lIW 3（lIW 2−4XIW 2）2＋１／lIW（１＋12XI
W 2／lIW 2）（ｂ／２−β）2（21） でありXIWはミルセンターを原点として板幅方向
にとつた座標系において作業ロール〜中間ロール
の接触範囲の中点の位置を示す座標である。 作業ロール、中間ロール、補強ロールの胴長が
すべてｌであり、ロールシフトは中間ロールのみ
で、そのシフト量をｓとするとき（19）〜（21）
式は次式のように表わすこともできる。 CBW＝（１／24EWIW｛Ｙ−（３／２ｂ＋１／ｂ（ｂ／２
−β）2）｝＋２／3GWSW｛１／ｂ−（ｌ−ｓ）2＋3s2／
（ｌ−ｓ）3｝）・（ｂ／２−β）2・Ｐ ＋（１／12EWIW（Ｙ−3aW）−４／3GWSW・（ｌ−ｓ）2
＋3s2／（ｌ−ｓ）3）・（ｂ／２−β）2・Ｆ（22） CBB＝（12a3−７（ｌ−ｓ）／96EBIB＋２／3GBSB
（ｌ−ｓ））・（ｂ／２−β）2・（Ｐ＋2F）（23） Ｙ＝１／（ｌ−ｓ）3（３／２l2（ｌ−2s）2＋｛（
ｌ−ｓ）2＋3s2｝（ｂ／２−β）2）（24） (9)式中のCfは(1)式のものとまつたく同じで、圧
延材料との接触による作業ロールの偏平変形がメ
カニカル板クラウンにおよぼす影響であり(4)式で
与えられる。 以上で中間ロールシフト方式の６段延機につい
ても理論的にメカニカル板クラウンモデル式を得
ることができた。 次に以上説明してきたメカニカル板クラウンモ
デルの精度検証結果の一例を示す。精度検証の方
法は、ロール胴部を幅方向に40分割して、ロール
変形を数値計算によつて求めるプログラムによる
計算結果と、メカニカル板クラウンモデル式の計
算結果の比較によつた。 表１、２には計算に用いたそれぞれ４段圧延
機、６段圧延機のミルデイメンジヨンを示す。板
幅は840mmと1344mmの２種類、板厚は入側板厚
5.00mm、出側板厚3.50mmとし、圧延荷重は表３に
示す条件である。
いは板厚、板幅がともに異なる材料を溶接などに
より接続して連続圧延する場合の形状制御方法に
関する。なお板厚に関しては、圧延原板の板厚が
異なる場合と、圧延原板の板厚は同じでも走行板
厚変更によつて成品板厚を変更するという２つの
場合が考えられるが本発明はそのどちらの場合に
も適用できるものである。 〔従来の技術とその問題点〕 板厚、板幅の異なる材料を連続圧延する場合、
圧延条件の急変により圧延材の板形状が悪化する
という問題がある。したがつて従来の圧延方法で
はこのような板形状の悪化を回避するために板
厚、板幅の変更量を非常に狭い範囲に限定し、し
かもしばしば作業ロールを組替えるという圧延作
業を行なつていた。この点に関し、本願出願人は
特公昭60−7561号「板材の圧延方法」において、
作業ロール支持部材の作業ロールとの接触位置お
よびロールベンデイング力を調整しながら材料の
接続部およびその近傍を圧延することを特徴とす
る板材の圧延方法に関する発明を提案した。それ
によれば従来技術に比べて大幅な板幅変更を可能
ならしめる圧延方法の基本概念が開示された。本
発明はこのような基本概念に立脚し、更に一歩進
んで一般に幅方向板厚分布を制御できる装置すな
わち形状制御端を有する圧延機を用いて、板厚あ
るいは板幅変更を行なう場合の該形状制御端の操
作量の合理的な決定方法に対する指針を与え、大
幅な板厚、板幅変更を行なつても良好な形状の板
形状の圧延を可能ならしめることを解決課題とす
るものである。 〔問題点を解決するための手段〕 上記の如き課題を解決するために本発明によれ
ば、圧延板の幅方向板厚分布を制御できる操作端
を有する板厚分布制御装置を備えた圧延機を使用
して、板厚または板幅、あるいはその双方が異な
る材料を接続して連続圧延する方法において、圧
延板と作業ロールとの間の幅方向荷重分布が一様
とした場合の幅方向板厚分布と圧延条件の関係を
示すメカニカル板クラウンモデル式を予じめ設定
し、このメカニカル板クラウンモデル式、あるい
はこれをさらに簡易化および／または変形した計
算式を用いて材料接合部およびその近傍における
上記板厚分布制御装置の操作端の操作量を算出
し、該算出値に基づいて所定のタイミングで圧延
板の形状を制御することを特徴とする。 更にまた、別の本発明によれば、圧延板の幅方
向板厚分布を制御できる操作端を有する板厚分布
制御装置を備えた圧延機を使用して、板厚の異な
る材料を接続して連続圧延する方法において、先
行材の原板プロフイルと後行材の原板プロフイル
及び夫々の圧下スケジユールに基づいて、後行材
先端部の目標メカニカル板クラウン量を算出し、
この目標値から圧延板と作業ロールとの間の幅方
向荷重分布が一様である場合の幅方向板厚分布と
圧延条件の関係を示すメカニカル板クラウンモデ
ル式、あるいはこれをさらに簡易化および／また
は変形した計算式を介して材料接合部およびその
近傍における上記幅方向板厚分布制御装置の操作
量を算出し、該算出値に基づいて所定のタイミン
グで圧延板の形状を制御することを特徴とする。 〔実施例〕 以下、本発明の好ましい実施例につき詳細に説
明する。 尚、本発明で言う幅方向板厚分布の制御装置と
は、圧延荷重が一定という条件下でも幅方向板厚
分布を制御できる装置であり、ロールベンデイン
グ装置、可変クラウンロール、作業ロールシフ
ト、ロールクロス、６段式圧延機の中間ロールシ
フト、補強ロールにスリーブを配した形式の圧延
機のスリーブシフト機能、５段式圧延機の作業ロ
ールの作業ロールまたは中間ロールの水平曲げ、
あるいは多段クラスタ圧延機の分割式補強ロール
の偏心調整機能等のいわゆるクラウン形式制御端
を意味する。 圧延板と作業ロールの間の幅方向の荷重分布が
一様である場合に実現される板厚分布は、圧延機
の形式および寸法、クラウン・形状制御端の設定
条件、圧延荷重、圧延材の板幅等の圧延条件が与
えられれば、その他の圧延材料の変形特性とは無
関係にこの圧延機の変形特性のみによつて決ま
る。このような板厚分布から求まる板クラウンを
以下ではメカニカル板クラウンと称する。 本出願人は昭和57年10月20日付けで「圧延制御
方法」なる名称の特許出願をした。この発明では
メカニカル板クラウンが数値計算によらなくても
高精度にモデル式化できることを開示し、一例と
してロールベンデイング装置を有する４段圧延機
のメカニカル板クラウン〓を求めるモデル式とし
て次式を導いた。 〓＝２〔CBW−α（CBW−CBB）〕２（１＋α）CR−2αCR
B＋2Cf(1) (1)式の各項を２倍しているのは、上下ロール分
を考慮したためであり、上下対称という前提条件
に基づいている。上下非対称の場合は、上下ロー
ル分をそれぞれ計算して加えあわせればよい。 CBWは作業ロールと補強ロールとの間の荷重分
布が幅方向に均一であると仮定して求めた作業ロ
ールたわみを板クラウン定義点（基準点）に換算
したもの、CBBは同じ仮定に基づいて求めた補強
ロールたわみを板クラウン定義点に換算したもの
であり、それぞれ次式で与えられる。 CBW−〔ｌ−ｂ／24EWIW｛３／２−１／lb（ｂ／２−β
）2｝＋２／3GWSW（１／ｂ−１／ｌ）〕（ｂ／２−β）
2・Ｐ ＋〔１／12EWIW｛３／２（ｌ−2aW）＋１／ｌ（ｂ／
２−β）2｝−４／3GWSWｌ〕（ｂ／２−β）2・Ｆ(2) CBB＝（12aB−7l／96EBIB＋２／3GBSBｌ）（ｂ／２−β
）2・（Ｐ＋2F）(3) ただしＩはロールの断面２次モーメント、Ｓは
ロール胴部の断面積、ａはWS（作業側）、DS（駆
動側）のチヨツク間距離、Ｅはロールのヤング
率、Ｇはロールの横弾性率であり、添字Ｗ、Ｓは
それぞれ作業ロールおよび補強ロールを表わして
いる。またｌはロール胴長であり厳密には作業ロ
ールと補強ロールの接触幅を意味する。ｂは板
幅、βは板クラウン定義点の板幅からの距離、Ｐ
は圧延荷重、Ｆは１チヨツクあたりのロールベン
デイング力であり、インクリースベンデイング力
を正、デイクリースベンデイング力を負として定
義している。(1)式中のCR、CRBはそれぞれ作業ロ
ールおよび補強ロールのロールクラウンを板クラ
ウン定義点に換算したもので、半径表示で凸クラ
ウン側を正としている。またCfは圧延材料との接
触による作業ロールの偏平変形がメカニカル板ク
ラウンにおよぼす影響であり、次式で求めること
ができる。 ただしＬは投影接触弧長、γはポアツソン比、
πは円周率、ｄは ｄ＝DW／ｅ (5) であり、DWは作業ロール直径、ｅは自然対数の
底である（ｅ＝2.718282…）。αは(1)式のポイン
トとなるパラメータであり、非線形荷重分布補正
係数と呼んでいる。これは作業ロール（ワークロ
ール）WRと補強ロール（バツクアツプロール）
SURとの間の荷重分布を均一と仮定して求めた
作業ロールたわみと補強たわみの差によつて生じ
る荷重分布の非線形性、および作業ロールクラウ
ンと補強ロールクラウンの不適合によつて生じる
荷重分布の非線形性を補正するもので、この非線
形性の影響によつて生じるワークロールたわみの
変化を２次式と仮定することによつて次式を得
た。 α＝AW／（１＋AW＋AB） (6) ただし AW＝ｋ／π（ｌ／DW）2｛29／210１／EW（ｌ／DW）2
＋７／45１／GW｝ (7) AB＝ｋ／π（ｌ／DB）2｛29／210１／EB（ｌ／DB）2
＋７／45１／GB｝(8) なおＤはロール径、ｋは作業ロール〜補強ロー
ル間のロール偏平変形の単位胴長あたりのバネ定
数、πは円周率である。 可変クラウンロールを補強ロールに配した４段
圧延後、作業ロールシフト方式の４段圧延機、ロ
ールクロス方式４段圧延機あるいは補強ロールに
スリーブを配した形式の４段圧延機等については
以上４段圧延機のメカニカル板クラウンモデル式
にそれぞれ付加されるクラウン形状制御機能の効
果を考慮すればよい。 強力クラウン・形状制御ミルとして現時点で最
も代表的な中間ロールシフト方式の６段圧延機の
場合は、中間ロールの存在によつて非線形荷重分
布補強係数の考え方がやや複雑となるが、次のよ
うにモデル式化ができる。 〓＝２〔CBW−CR＋Cf−IW（CBW＋CR＋CRI）−IB（C
RI＋CRB−CBB）〕(9) なおIWは作業ロール〜中間ロール間のギヤツ
プがワークロールWRのたわみにおよぼす影響を
表わす見かけの非線形荷重分布補正係数、IBは
中間ロール〜補強ロール間のギヤツプがWRたわ
みにおよぼす影響を表わす見かけの非線形荷重分
布補正係数であり、それぞれ次式で与えられる。IW ＝αW／１−αIW・αIB (10)IB ＝αW・αIB／１−αIW・αIB (11) αW＝AW／１＋AW＋AIW (12) αIW＝AIW／１＋AW＋AIW （13） αIB＝AIB／１＋AIB＋AB （14） AW＝kIW／π（lIW／DW）2｛29／210１／EW（lIW／DW）2
＋７／45１／GW｝ （15） AIW＝kIW／π（lIW／DI）2｛29／210１／EI（lIW／DI）
2＋７／45１／GI｝ （16） AIB＝kIB／π（lIB／DI）2｛29／210１／EI（lIB／DI）
2＋７／45１／GI｝ （17） AB＝kIB／π（lIB／DB）2｛29／210１／EB（lIB／DB）2
＋７／45１／GB｝ （18） なお添字Ｉは中間ロール（IMR）、IWはWR〜
IMRの接触部、IBはBUR〜IMRの接触部に関す
る量であることを意味する。 CR、CRICRBはそれぞれ作業ロール、中間ロール
および補強ロールのロールクラウンを板クラウン
定義点に換算したもので、半径表示で凸クラウン
側としている。 (9)式中のCBWは作業ロール〜中間ロール間の荷
重分布が板幅方向に直線分布であると仮定して求
めた作業ロールたわみを板クラウン定義点に換算
したもの、CBBは中間ロール〜補強ロール間の荷
重分布が板幅方向に直線分布であると仮定して求
めた補強ロールたわみを板クラウン定義点に換算
したものでありそれぞれ次式で与えられる。 CBW＝（１／24EWIW｛Ｙ−（３／２ｂ＋１／ｂ（ｂ／２
−β）2）｝−２／3GWSW｛１／ｂ−１／lIW（１＋12XIW
2／lIW 2）｝）（ｂ／２−β）2・Ｐ ＋〔１／12EWIW（Ｙ−3aW）−４／3GWSWlIW（１＋12X
IW 2／lIW 2）〕（ｂ／２−β）2・Ｆ（19） CBB＝（12aB−7lBI／96EBIB＋２／3GBSBlBI）（ｂ／２
−β）2（Ｐ＋2F）（20） ただし Ｙ＝３／2lIW 3（lIW 2−4XIW 2）2＋１／lIW（１＋12XI
W 2／lIW 2）（ｂ／２−β）2（21） でありXIWはミルセンターを原点として板幅方向
にとつた座標系において作業ロール〜中間ロール
の接触範囲の中点の位置を示す座標である。 作業ロール、中間ロール、補強ロールの胴長が
すべてｌであり、ロールシフトは中間ロールのみ
で、そのシフト量をｓとするとき（19）〜（21）
式は次式のように表わすこともできる。 CBW＝（１／24EWIW｛Ｙ−（３／２ｂ＋１／ｂ（ｂ／２
−β）2）｝＋２／3GWSW｛１／ｂ−（ｌ−ｓ）2＋3s2／
（ｌ−ｓ）3｝）・（ｂ／２−β）2・Ｐ ＋（１／12EWIW（Ｙ−3aW）−４／3GWSW・（ｌ−ｓ）2
＋3s2／（ｌ−ｓ）3）・（ｂ／２−β）2・Ｆ（22） CBB＝（12a3−７（ｌ−ｓ）／96EBIB＋２／3GBSB
（ｌ−ｓ））・（ｂ／２−β）2・（Ｐ＋2F）（23） Ｙ＝１／（ｌ−ｓ）3（３／２l2（ｌ−2s）2＋｛（
ｌ−ｓ）2＋3s2｝（ｂ／２−β）2）（24） (9)式中のCfは(1)式のものとまつたく同じで、圧
延材料との接触による作業ロールの偏平変形がメ
カニカル板クラウンにおよぼす影響であり(4)式で
与えられる。 以上で中間ロールシフト方式の６段延機につい
ても理論的にメカニカル板クラウンモデル式を得
ることができた。 次に以上説明してきたメカニカル板クラウンモ
デルの精度検証結果の一例を示す。精度検証の方
法は、ロール胴部を幅方向に40分割して、ロール
変形を数値計算によつて求めるプログラムによる
計算結果と、メカニカル板クラウンモデル式の計
算結果の比較によつた。 表１、２には計算に用いたそれぞれ４段圧延
機、６段圧延機のミルデイメンジヨンを示す。板
幅は840mmと1344mmの２種類、板厚は入側板厚
5.00mm、出側板厚3.50mmとし、圧延荷重は表３に
示す条件である。
【表】
（単位：mm）
【表】
（単位：mm）
以上の如く、本発明を適用することにより、連
続圧延における板厚変更および板幅変更の許容範
囲は飛躍的に拡大する上、板形状原因のロール組
替も大幅に省略することが可能となり、設備の稼
動率の向上によるコスト低減、あるいは圧延材先
端部板形状の改善による品質・歩留りの向上とい
う多大の効果を得ることができる。
続圧延における板厚変更および板幅変更の許容範
囲は飛躍的に拡大する上、板形状原因のロール組
替も大幅に省略することが可能となり、設備の稼
動率の向上によるコスト低減、あるいは圧延材先
端部板形状の改善による品質・歩留りの向上とい
う多大の効果を得ることができる。
第１図および第２図は、メカニカル板クラウン
モデル式と分割モデルを用いた数値計算によるメ
カニカル板クラウンの計算結果を比較した図で、
第１図は４段圧延機の場合、第２図は６段圧延機
の場合を夫々示し、第３図は入側板クラウン比率
とメカニカル板クラウン比率の差と板形状の関係
をシミユレーシヨンによつて調べた図、第４図は
６段圧延機の模式図、第５ａ図、第５ｂ図、第６
ａ図、第６ｂ図は中間ロールシフト方式の６段圧
延機で異厚・異幅材の接合部近傍を圧延する場合
の実施態様を示した図で、第５ａ図、第５ｂ図は
広幅材から狭幅材に移行する場合、第６ａ図、第
６ｂ図は狭幅材から広幅材に移行する場合の図で
ある。 １……補強ロール、２……中間ロール、３……
作業ロール、４……圧延材、５……先行圧延材、
６……後行圧延材、７……中間ロール胴端の軌
跡。
モデル式と分割モデルを用いた数値計算によるメ
カニカル板クラウンの計算結果を比較した図で、
第１図は４段圧延機の場合、第２図は６段圧延機
の場合を夫々示し、第３図は入側板クラウン比率
とメカニカル板クラウン比率の差と板形状の関係
をシミユレーシヨンによつて調べた図、第４図は
６段圧延機の模式図、第５ａ図、第５ｂ図、第６
ａ図、第６ｂ図は中間ロールシフト方式の６段圧
延機で異厚・異幅材の接合部近傍を圧延する場合
の実施態様を示した図で、第５ａ図、第５ｂ図は
広幅材から狭幅材に移行する場合、第６ａ図、第
６ｂ図は狭幅材から広幅材に移行する場合の図で
ある。 １……補強ロール、２……中間ロール、３……
作業ロール、４……圧延材、５……先行圧延材、
６……後行圧延材、７……中間ロール胴端の軌
跡。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 圧延板の幅方向板厚分布を制御できる操作端
を有する板厚分布制御装置を備えた圧延機を使用
して、板厚または板幅、あるいは板厚、板幅の双
方が異なる材料を接続して連続圧延するに際し、
圧延板と作業ロールとの間の幅方向荷重分布が一
様とした場合の幅方向板厚分布と圧延条件の関係
を示すメカニカル板クラウンモデル式を予じめ設
定し、このメカニカル板クラウンモデル式、ある
いはこれをさらに簡易化および／または変形した
計算式を用いて材料接合部およびその近傍におけ
る上記板厚分布制御装置の操作端の操作量を算出
し、該算出値に基づいて所定のタイミングで圧延
板の形状を制御することを特徴とする板圧延にお
ける形状制御方法。 ２ 操作端は少くともロールベンデイング力を有
することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の制御方法。 ３ シフトロールを有する圧延機において操作端
として少くともロールシフト位置を有することを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の制御方
法。 ４ メカニカル板クラウンモデル式によつて表わ
されるメカニカルクラウン量はロールカーブ、幅
方向板厚板分布制御端の設定値、および圧延荷重
を表す要因により構成されることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の制御方法。 ５ 圧延板の幅方向板厚分布を制御できる操作端
を有する板厚分布制御装置を備えた圧延機を使用
して、板厚の異なる材料を接続して連続圧延する
に際し、先行材の原板プロフイルと後行材の原板
プロフイル及び夫々の圧下スケジユールに基づい
て、後行材先端部の目標メカニカル板クラウン量
を算出し、この目標値から圧延板と作業ロールと
の間の幅方向荷重分布が一様である場合の幅方向
板厚分布と圧延条件の関係を示すメカニカル板ク
ラウンモデル式、あるいはこれをさらに簡易化お
よび／または変形した計算式を介して材料接合部
およびその近傍における上記幅方向板厚分布制御
装置の操作量を算出し、該算出値に基づいて所定
のタイミングで圧延板の形状を制御することを特
徴とする板圧延における形状制御方法。 ６ 目標値を設定するに際し、先行材の圧延実績
データを付加することを特徴とする特許請求の範
囲第５項記載の制御方法。 ７ 目標値を算出するに際し、先行材の実績値か
ら板厚変更量に応じたロールクラウン量の補正量
を更に加味することを特徴とする特許請求の範囲
第６項記載の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60194766A JPS6257704A (ja) | 1985-09-05 | 1985-09-05 | 板圧延における形状制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60194766A JPS6257704A (ja) | 1985-09-05 | 1985-09-05 | 板圧延における形状制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6257704A JPS6257704A (ja) | 1987-03-13 |
| JPH0239328B2 true JPH0239328B2 (ja) | 1990-09-05 |
Family
ID=16329882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60194766A Granted JPS6257704A (ja) | 1985-09-05 | 1985-09-05 | 板圧延における形状制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6257704A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2541989B2 (ja) * | 1987-06-29 | 1996-10-09 | 川崎製鉄株式会社 | 連続焼鈍設備における調質圧延方法 |
| US6230532B1 (en) * | 1999-03-31 | 2001-05-15 | Kawasaki Steel Corporation | Method and apparatus for controlling sheet shape in sheet rolling |
| DE50101564D1 (de) | 2001-09-29 | 2004-04-01 | Achenbach Buschhuetten Gmbh | Verfahren zur Voreinstellung und Regelung der Bandplanheit beim flexiblen Einweg- und Reversierwalzen einer bandförmigen Materialbahn |
| JP4959645B2 (ja) * | 2008-07-24 | 2012-06-27 | 新日本製鐵株式会社 | 冷間圧延における板圧延機の形状制御方法 |
-
1985
- 1985-09-05 JP JP60194766A patent/JPS6257704A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6257704A (ja) | 1987-03-13 |
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