JPH029522B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、厚板圧延におけるキヤンバー制御方
法に関するものである。

（従来の技術） 厚板圧延においてキヤンバー形状（圧延材の横
曲がり）を制御する従来の技術としては、圧延パ
ス間で公知の種々のキヤンバー量検出器により測
定もしくは操作者が目視により観測した圧延材全
長のキヤンバー量に基づき、次パス噛込迄に適当
な左右ロール開度差を設定する単純なものがほと
んどであつた。また、最近では、圧延材全長を任
意の区間に分割しキヤンバー量もしくはキヤンバ
ー曲率の分布を求め、適当な左右ロール開度差パ
ターンを設定する方法（特開昭55−112116）や、
これに加えて、圧延材噛込後のオフセンター量
（ロール中心軸直下の材料蛇行量）およびその変
化を把握し制御に反映させるる方法（特開昭59−
13506）等が提案されている。

（発明が解決しようとする問題点） 従来のキヤンバー制御で採用されるキヤンバー
量操作方法は、圧延材のウエツジ率（ウエツジ
量／平均板厚）を圧延の前後で変化させる事であ
り、圧延前後のウエツジ変化率ΔΨ₁₂とキヤンバ
ー曲率変化Δχ₁₂の関係は、次式で与えられる。

Δχ₁₂＝χ₂−χ₁ ＝f₁（ΔΨ₁₂，λ，ｂ，χ₁） ……(1) ここで、ΔΨ₁₂：ウエツジ変化率 （＝（h_2df／h₂）−（h_1df／h₁））， χ₁：圧延前キヤンバー曲率、χ₂：圧延後キヤ
ンバー曲率、λ：延伸、ｂ：板幅、h₁：圧延
前平均板厚、h₂：圧延後平均板厚、h_1df：圧
延前ウエツジ量、h_2df：圧延後ウエツジ量 従つて、現在キヤンバー曲率がχ₁の圧延材を任
意の目標曲率χ₂、例えばχ₂＝０に制御するために
は、まず、(1)式にχ₂＝０を代入し、延伸λ及び板
幅ｂを圧延条件より与え、ウエツジ率変化ΔΨ₁₂
について次式を解き、目標値ΔΨ^t ₁₂を求る。

Δχ^t ₁₂＝−χ₁ ＝f₁（ΔΨ^t ₁₂，λ，ｂ，χ₁） ……(2) 次に、圧延前のウエツジ量h_1dfと圧延前後の板
厚h₁，h₂を既知量として与えれば、次式より圧延
後のウエツジ量h_2dfの目標値h^t _2dfが得られ、 h^t _2df＝h₂（ΔΨ^t ₁₂＋（h_1df／h₁）） ……(3) これを達成するように圧延を行えばよい。

しかしながら、圧延後のウエツジ量h_2dfは h_2df＝f₂（S_df，y_c，ｇ（p_0df， h_1df），ｍ，Ｅ，Ｄ，ｂ，ａ） ……(4) ここで、S_df：左右ロール開度差、y_c：オフセ
ンター量、p_0df：温度差等による変形抵抗の左右
差（以下、変形抵抗差と略す）、ｍ：塑性係数、
Ｅ，Ｄ：蛇行現象に対する圧延機の基本定数、
ａ：チヨツク間距離 で示されるように、人為的に設定可能な左右ロー
ル開度差S_dfや圧延中には殆ど変化しない塑性係
数ｍ、基本定数Ｅ，Ｄ、板幅ｂ、チヨツク間距離
ａのみに依存するのではなく、オフセンター量
y_c、変形抵抗差p_0df、圧延前ウエツジ量h_1dfのよ
うな、圧延中に時々刻々変化する未知の外乱量の
影響を少なからず受ける。

前述した従来のキヤンバー制御方法は、これら
外乱量を総て零と仮定し、 h_2df＝f₂（S_df，y_c＝０，p_0df ＝０，h_1df＝０，ｍ，Ｅ，Ｄ，ｂ，ａ）
……（4′） を満たす左右ロール開度差S_dfに従つて圧延する
か（上掲特開昭55−112116）、特開昭59−13506の
ように、オフセンター量y_cのみ圧延中に圧延荷重
実測値から推定し、その影響を圧延中にフイード
バツク制御により補正するに止まつている。これ
に対し、発明者等は、これら総ての外乱量を考虜
しフイードバツク制御する方法（同日付にて出
願）を提案したが、これにおいてもオフセンター
量y_c以外の外乱量は、圧延荷重から推定してい
る。

しかしながら、実際の圧延荷重（特に、駆動側
と操作側荷重差）は検出方法によつては、スラス
ト力等上記外乱量以外の物理量の影響を少なから
ず受けるため、外乱量の推定に誤差を生じ、キヤ
ンバー制御精度が低下することが考えられる。

本発明は、目標設定量を、圧延荷重によらず幅
計等により検出可能な圧延材の水平面内回転角速
度とすることにより、従来技術の問題点を解決で
きることに着目し為されたものである。

（問題点を解決するための手段およびその作用） 以下に本発明の詳細を具体例を挙げて説明す
る。

本発明においては、例えば、第１図に示すよう
に、圧延機１に出側の左右板厚検出器３，３′、
圧延材１０の水平面内回転角速度（以下回転角速
度と略す）検出器４及びキヤンバー形状（キヤン
バー量、キヤンバー曲率）検出器５を設置する。
圧延材の回転角速度及びキヤンバー形状検出方法
は、従来のように、圧延機直近に設けた幅計及び
ITVによる方法でも良いし、発明者が先に出願
した（特願昭59−275377号）方法でもよいが、特
開昭59−13506のようにオフセンター量変化を荷
重差信号のみから求める方法は不適である。

最終パスより前のパス、例えば最終パス直前の
パス圧延中もしくは圧延後に上記キヤンバー検出
器５により検出されたキヤンバー形状（曲率分布
χ₁）及び左右板厚検出器３，３′の出力を減算器
６に入力して得られたウエツジ量h_1dfは、演算装
置７に送られ、圧延条件として予め設定した延伸
λ、板幅ｂ、最終パス前の平均板厚h₁及び最終パ
ス後の平均板厚h₂と共に、(1)，(2)，(3)式に従つて
最終パス圧延時の目標ウエツジ率変化ΔΨ^t ₁₂及び
圧延後の目標ウエツジ量h^t _2dfが計算、記億され
る。

ここで、最終パス圧延中の圧延材１０の運動
は、第２図に示すように、圧延機入側、出側で
夫々圧延方向速度v₁，v₂、回転角速度ω₁，ω₂を
もつ剛体運動で近似される。このとき、圧延材の
入側回転角速度ω₁は次式で与えられ、これを目
標値ω^t ₁とする。

ω₁＝ω^t ₁＝f₄（ΔΨ^t ₁₂， v₁，λ，ｂ，α） ……(5) ここで、α：圧延条件によりり決る係数（≧
０） 最終パス圧延時には、回転角速度検出器４から
の測定値ω^m ₁と目標値ω^t ₁が一致するようにロール
開度設定装置９，９′を操作し、左右ロール開度
差S_dfを修正する。この時の左右ロール開度差修
正量ΔS_dfは、単に回転角速度の目標値ω^t ₁と測定
値ω^m ₁の差Δω^tm ₁（＝ω^t ₁−ω^m ₁）のみの関数 ΔS_df＝f₅（Δω^tm ₁） ……(6) としても良いが、より厳密には、荷重検出器２，
２′からの圧延機駆動側、操作側荷重P_d，P_w及び
オフセンター量検出器８からの検出値y^m _cを含め
た。

ΔS_df＝f₆（Δω₁，y^m _c，P^m _d， P^m _w，ｍ，Ｅ，Ｄ，ｂ，ａ） ……(7) で求めることも可能である。オフセンター量検出
方法は、従来のように、圧延機直近に設けた幅計
及びITVによる方法でも良いし、発明者が先に
出願した（特願昭59−275477号）方法でもよい。

ω₁の代りにω₂を用いても良いことは言うまで
もない。

また、次式により求まるオフセンター量の予測
値y^p _cと y^p _c（ｔ）＝f₇（ω₁，v₁，ｔ） ……(8) ここで、ｔ：時刻 記憶しておいた目標ウエツジ量h^t _2dfから次式に
従つて予め最終パス左右ロール開度差S^t _dfを計算、
記憶しておき、 h^t _2df＝f₂（S^t _df，y^p _c，p_0df ＝０，h_1df＝０，ｍ，Ｅ，Ｄ，ｂ，ａ）
……（4″） 最終パスでは、この記憶した左右ロール開度差
S^t _dfに従つて左右ロール開度接定を行い圧延し、
回転角速度の目標値ω^t ₁と実測値ω^m ₁の僅かな差を、
次式のような左右ロール開度差修正により解消す
る方法もある。

S^tc _df＝S^t _df＋ΔS_df ……(9) ここで、S^tc _df：修正後の左右ロール開度差、
ΔS_df：左右ロール開度差修正量 ……(7)or(8)式 上記記載中においては、最終直前パスからの適
用について示したが、それ以前のパスから継続も
しくは部分的に本発明を適用しても良い。

上記記載中の諸量、例えばキヤンバー曲率χ₁，
χ₂，Δ₁₂、ウエツジ率ΔΨ₁₂，ΔΨ^t ₁₂、圧延方向速
度v₁，v₂、回転角速度ω₁，ω₂、ウエツジ量h_1df，
h^t _2df、板厚h₁，h₂、オフセンター量y^p _c，y^m _c、左右
ロール開度差S^t _df，S^tc _df、変形抵抗差p_0df等は、圧
延材長手方向位置もしくは時間の関数であつても
良い。

また、最終パス直前のパスにおいて、検出器に
より、オフセンター量、駆動側及び操作側荷重を
測定すれば、下式により、最終パス入側のウエツ
ジ量h_1dfが推定可能となり、検出器のうち板厚検
出器３，３′は不要となる。

h^e _1df＝f₃（y^m _c，P^m _d ，P^m _w，S_df，ｍ，Ｅ，Ｄ，ａ，ｂ）……(10) （実施例） 本発明の実施例を以下に示す。

圧延機は、ワークロール径1000mm、バツクアツ
プロール径2500mmの４段の可逆圧延機であり、入
側、出側にそれぞれ１台設置した幅計によりオフ
センター量、回転角速度及びキヤンバー形状を特
願昭59−275377号の方法で検出し、また、圧延荷
重をハウジング内に組み込んだロードセルで、板
厚をγ線板厚計で測定している。圧延材は普通鋼
であり、最終パス直前で幅2000mm、長さ約20m、
平均板厚12mm、最終パスで平均板厚８mmまで圧延
される。

圧延スケジユールは、最終２パス前迄は通常の
圧延、最終前パスでキヤンバー形状及びウエツジ
量の測定、最終パスで本発明の基づくキヤンバー
制御を行うものである。

第３図〜第８図に圧延結果を示す。第３図は最
終パス直前の圧延材キヤンバー量、第４図は最終
パス直前の圧延材キヤンバー曲率、第５図は入側
回転角速度の目標値、第６図はオフセンター量の
予測値、第７図は計算された左右ロール開度差パ
ターンS^t _df、第８図は最終パス圧延後の圧延材キ
ヤンバー量である。最終パス圧延後にはキヤンバ
ー量がほぼ完全に消去されていることがわかる。

（発明の効果） 本発明によれば、従来法に比べより高精度なキ
ヤンバー制御が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す説明図、第２図は
本発明の作用説明図、第３図〜第８図は本発明の
実施例を説明するグラフである。 １……圧延機、２，２′……圧延荷重検出器、
３，３′……板厚計、４，５，８……回転角速度，
オフセンター量検出器及びキヤンバー形状検出
器、６……減算器、７……演算装置、９，９′…
…ロール開度設定装置、１０……圧延材、１１…
…圧延ロール。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧延後の圧延材のキヤンバー量およびキヤン
   バー曲率であるキヤンバー形状と、圧延材の左右
   板厚差であるウエツジ量とを求め、得られた値に
   応じて圧延材の水平面内目標回転角速度パターン
   を設定し次パス圧延を行うに際し、圧延中の圧延
   材回転角速度検出値を上記目標回転角速度パター
   ンとなるように左右ロール開度制御を行うことを
   特徴とする厚板圧延におけるキヤンバー制御方
   法。