JPH0299214A - 熱間圧延機 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は鉄鋼業等で用いられる熱間圧延機に係わり、と
りわけ圧延材尾端部の板厚を適切に調整することができ
る熱間圧延機に関する。

（従来の技術） 従来の熱間圧延機を第７図および第８図により説明する
。

第７図に示すように、熱間圧延機は圧延材を粗圧延する
粗圧延機６と、圧延材をコイルアイを有するコイル状に
巻取るコイルボックス８と、圧延材を仕上圧延する連続
仕上圧延機７とを順次配置して構成されている。

次に第８図により連続仕上圧延機７について詳述する。

第８図に示すように、通常、連続仕上圧延機７は４〜７
台の独立した圧延機（以下、スタンドという）ＩＡ〜Ｉ
Ｄを配設して梧成され、各スタンドＩＡ〜ＩＤ間にはス
タンドＩＡ〜ＩＤ間の圧延材に働く張力（以下スタンド
間張力という）を−定に保つよう制御するルーパ２が備
えられている。

圧延材は上下ワークロール３の間を通過して圧延される
が、ワークロール３はバックアップロール４を介して圧
下装置５に接続されている。

この圧下装置５は図示しない電動機または油圧シリンダ
によって駆動され、上下ワークロール３の間隔（以下圧
下間隔という）を調節できるようになっている。

ところで、連続仕上圧延機７の自動板厚制御は、公知の
ゲージメータ自動板制御方式（以下ゲージメータＡＧＣ
という）をマイナーループにもった公知のＸ線モニター
自動板厚制御方式（以下Ｘ線モニターＡＧＣという）に
より圧下間隔を調節することによって行なわれる。圧延
された圧延材の板厚は圧延荷重、圧下間隔、スタンド間
張力等の関数となる。この場合、隣接する前後のスタン
ドに圧延材が噛込んでいる間はルーパ２によってスタン
ド間張力が一定に保たれるので、圧延４イの板厚はゲー
ジメータＡＧＣおよびＸ線モニターＡＧＣによって均一
になるよう容易に制御できる。

しかし、圧延材が前段スタンドを抜けるとスタンド間張
力が突然失われるため、圧延材の尾端部のみ板厚が増大
してしまう。このため従来、圧延材が前段スタンドを抜
けると同時に各自スタンドの圧下間隔を操作して板厚の
増大を補正する尾端板厚補償方法が用いられている。

この従来の尾端板厚補償方法では、補正される圧延材の
長さは各スタンド間の間隔（通常５．５ｍ）に等しくな
る。また、連続仕上圧延機７の第１スタンドＩＡより前
段には圧延材に張力を生じさせる装置がないので、スタ
ンド間張力喪失に起因する板厚変化が発生しない。この
ため従来の尾端板厚補償方法では、スタンドＩＡの圧下
間隔を操作することはなかった。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来の尾端板厚補償方法によっては、コ
イルボックス８から送られる圧延材を連続仕上圧延機７
で仕上圧延する際問題が生じる場合がある。

すなわち、第７図に示すように、粗圧延機６と連続仕上
圧延機７との間にコイルボックス８を設けた熱間圧延機
においては、圧延材尾端部が後述するコイルボックス・
マンドレル部に接触あるいは近接しているため冷却され
て温度降下を起こし、この部分が板厚の増加を生じさせ
る。

次に第６ａ図および第６ｂ図によりコイルボックス８に
ついて説明する。

粗圧延機６で圧延された中間製品の圧延材（以下トラン
スファーバーという）９はコイルボックス８内で順次外
側に重ねるようにコイル状に巻取られる。このコイル状
に巻取られたトランスファーパー９の中空部分をコイル
アイという。−腹巻取られたトランスファーパー９は、
再び巻戻しながら連続仕上圧延機７に入るが、巻戻し中
にコイルが移動しないよう固定するため、コイルボック
ス・マンドレル１０がコイルアイに挿入される。

また、トランスファーパー９の先端部および尾端部は、
形状が不定であるため、コイルボックス８と連続仕上圧
延機７との間に設けられたクロップシャー１１で適当に
切断される。

このように圧延材がコイル状に巻取られると、圧延材の
コイルアイ部がコイルボックス・マンドレル１０に接触
あるいは近接しているため冷却される。そしてこの冷却
されたコイルアイ部は、巻戻されて連続仕上圧延機７で
圧延される際局部的に塑性変形に対する変形抵抗（以下
、塑性変形抵抗という）を増大させ圧延材の板厚を増大
させてしまう。

圧延材はコイルボックス８内で順次外側に重なるように
巻取られるため、塑性変形抵抗の増大したコイルアイ部
の長さｇは（１）式で与えられるが、このｇは一般的に
はスタンドの間隔と等しくない。

Ω−πｄ−δ　　　　　・・・・・・・・・・・・・・
・（１）ここで、πは円周率、ｄはコイルアイ直径、δ
はクロップシャー切断長である。

ところで、従来の尾端補償方法は圧延材の尾端からスタ
ンド間隔までの圧延材の補償をするものであるのに対し
、コイルアイ部は圧延材の尾端から（１）式で示される
長さまでの部分となっているので、従来の尾端補償方法
によってはコイルアイ部の板厚増大を防止することはむ
ずかしい。

すなわち、塑性変形抵抗の増大したコイルアイ部が連続
仕上圧延機７の第１スタンドＩＡで圧延された結果の等
価材料長しは（２）式で与えられる。

Ｌ−ｇ　　　　　　　・・・・・・・・・・・・・・・
（２）ここで、Ｈは第１スタンドＩＡの入側板厚すなわ
ちトランスファーバーの板厚、ｈは第１スタンドＩＡの
出側板厚を表わしている。

出側板厚りと入側板厚Ｈの比　　　を圧下率とよぶが、
圧下率が大きい場合、塑性変形抵抗の増大したコイルア
イ部の等価材料長りが第１スタンドＩＡと第２スタンド
ＩＢとの間の間隔より長くなることがある。このため、
圧延材が第１スタンドＩＡを抜けると同時に第２スタン
ドＩＢの圧下間隔を操作しても間に合わず、コイルアイ
部で板厚の不均一な部分が残ってしまう。

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、
とりわけコイルアイ部の板厚を他の部分と略同様に調整
することができる熱間圧延機を提供することを目的とす
る。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は、圧延材をコイルアイを有するコイル状に巻取
るコイルボックスと、圧延材を仕上圧延する連続仕上圧
延機とを順次配置してなる熱間圧延機であって、前記コ
イルボックスと前記連続仕上圧延機との間であって前記
連続仕上圧延機から前記圧延材のコイルアイ部長さ以上
離れた位置に圧延材の尾端を検出する尾端検出器を設け
、前記連続仕上圧延機と前記尾端検出器との間に前記圧
延材の移動距離を検出する移動距離検出器を設け、前記
尾端検出器からの信号と前記移動距離検出器からの信号
により前記圧延材のコイルアイ部先端が前記第１スタン
ドに来たと判断するとともに、前記連続仕上圧延機の第
１スタンドの圧下間隔を所定の値に調整する調整器を設
けたことを特徴としている。

（作　用） 圧延作業中、圧延材の尾端を検出する尾端検出器からの
信号と、圧延材の移動距離を検出する移動距離検出器か
らの信号により調整器が圧延材のコイルアイ部の先端が
第１スタンドにきたと判断し、この調整器からの信号に
より第１スタンドの圧下間隔が所定の値に調整されコイ
ルアイ部の板厚が他の部分と略同様の板厚に保たれる。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する
。

第１図および第２図は本発明による熱間圧延機の第１の
実施例を示す図である。なお従来装置と同一部分には同
一符号を付して詳細な説明は省略する。

熱間圧延機は、第７図に示す従来装置と同様圧延材を粗
圧延する粗圧延機６と、圧延材をコイルアイを有するコ
イル状に巻取るコイルボックス８と、圧延材を仕上圧延
する連続仕上圧延機７とを順次配置して構成されている
。

また第１図および第２図に示すようにコイルボックス８
と連続仕上圧延機７との間には、トランスファーパー９
の先端部および尾端部を切断するためのクロップシャー
１１が設けられている。さらに、コイルボックス８と連
続仕上圧延機７との間には、圧延材の尾端を検出する尾
端検出器１２が設けられている。この尾端検出器１２か
ら連続仕上圧延機７までの距離（第１スタンドＩＡまで
の距離）Ｌｏは、圧延材のコイルアイ部Ωの長さより大
きくなっている。

また、クロップシャー１１と連続仕上圧延機７との間に
圧延材の移動距離検出器、例えばパルス発振器１３が接
続されている。

さらに、尾端検出器１２とパルス発振器１３は調整器１
５に接続されている。この調整器１５は尾端検出器１２
からの信号とパルス発振器１３からの信号により、圧延
材のコイルアイ部の先端が連続仕上圧延機７の第１スタ
ンドＩＡに来たと判断し、この場合、第１スタンドＩＡ
の圧下間隔を所定の値に調整するものである。

次にこのような措成からなる本実施例の作用について説
明する。

圧延材は粗圧延機６で粗圧延された後、トランスファー
パー９となってコイルボックス８内でコイルアイを有す
るコイル状に巻取られ、コイルアイにコイルボックス・
マンドレル１０が挿入される。そしてコイルボックス８
内で巻取られたトランスファーパー９は、巻戻されなが
ら連続仕上圧延機７で連続仕上圧延が行なわれる。

また、トランスファーパー９が連続仕上圧延機７に入る
際、トランスファーパー９の先端部および尾端部はクロ
ップシャー１１で適当に切断される。

さらに連続仕上圧延機７における連続仕上圧延機作業中
、従来装置と同様ルーバ２によってスタンド間の張力を
一定に保持しながら、圧延材の板厚はゲージメータＡＧ
ＣをマイナーループにもったＸ線モニターＡＧＣによっ
て均一になるよう制御される。

またトランスファーパー９が前段スタンドを抜けると、
スタンド間張力が突然失われてトランスファーパー９の
尾端部の板厚か増してしまうので、従来装置と同様尾端
部補償方法が用いられている。

すなわち、トランスファーパー９の前段スタンドを抜け
ると同時に各自スタンドの圧下間隔を操作して板厚の増
大を補正している。

トランスファーパー９の連続仕上圧延が進んでトランス
ファーパー９の尾端が尾端検出器１２を通過すると、尾
端検出器１２がこの尾端を検出しトランスファーパー９
のコイルアイ部の追跡が開始される。

すなわち、尾端検出器１２がトランスファーパー９の尾
端を検出するとトランスファーパー９の移動距離がパル
ス発振器１３により検出され、尾端検出器１２からの信
号とパルス発振器１３からの信号によって調整器１５で
コイルアイ部の先端が第１スタンドＩＡにきたことを演
算し判断する。

調整器１５内で行なわれる演算は次のとおりである。

尾端検出器１２がトランスファーパー９の尾端を検出し
た後のトランスファーパー９の移動距離が、（３）式で
算出された予想距離Ｘと一致した時、コイルアイ部の先
端が第１スタンドＩＡに来たと判断する。

Ｘ−Ｌｏ−ρ　　　　　・・・・・・・・・・・・・・
・（３）ここでＬｏは尾端検出器１２から第１スタンド
ＩＡまでの距離、ｇはコイルアイ部の長さである。

このように調整器１５内でコイルアイ部の先端が第１ス
タンドＩＡにきたことを演算して判断すると、調整器１
５は第１スタンドＩＡの圧下間隔を所定の値に調整する
。この場合、調整される第１スタンドＩＡの圧下間隔は
、変形抵抗が大きいコイルアイ部を他の部分と略同様の
板厚にするような値となっている。

このように本実施例によれば、尾端検出器１２からの信
号とパルス発振器１３からの信号によって調整器１５で
コイルアイ部の先端が第１スタンドＩＡに来たことを判
断し、この調整器１５によって第１スタンドＩＡの圧下
間隔が所定の値に調整されるので、変形抵抗が大きいコ
イルアイ部を他の部と略同様の板厚にすることができ、
圧延材の板厚を均一に保つことができる。

次に第３図により本発明による熱間圧延機の第２の実施
例について説明する。

第３図に示すように、第２の実施例はパルス発振器１３
をクロップシャー１１と連続仕上圧延機７との間に接続
する代わりに、連続仕上圧延機７の第１スタンドＩＡに
接続したものであり、他の点は第１の実施例と同様であ
る。

また調整器１５内で行なわれる演算は（３）式の代わり
に、次の（４）式を用いる。

Ｘ−（Ｌ　　−Ｄ＞　　（１，−ｂｌ）　　　・・・・
・・（４）ここで、ＬｏＳ、Ｑ　、は（３）式と同様で
あり、ｂｌは第１スタンドＩＡの後進率である。

次に第４図により本発明による熱間圧延機の第３の実施
例について説明する。

第４図に示すように、第３の実施例は移動距離検出器と
してパルス発振器の代わりに、第１スタンドＩＡの電動
機に接続された速度検出器１６を用いたものであり、他
の点は第１の実施例と同様である。

すなわち、連続仕上圧延機７の各スタンドＩＡ。

ＩＢ、ＩＣ・・・は電動機で駆動されており、各スタン
ドの電動機は速度制御装置によって速度制御されている
。このため、通常各スタンドの電動機には、電動機速度
を検出する速度検出器１６か接続されている。

調整器１５内では、速度検出器１６で検出される電動機
速度Ｖ１を（５）式のように時間積分することにより予
想距離Ｘを演算する。

設の速度検出器１６を用いることができるので、パルス
発振器のような特別の装置を設ける必要はない。

次に第５ａ図および第５ｂ図により本発明による熱間圧
延機の第４の実施例について説明する。

第４の実施例は、圧縮工率が比較的小さい場合における
コイルアイ部の板厚増加を、第１スタンドＩＡおよび第
２スタンドＩＢで補正するものである。

第５ａ図に示すように、第４の実施例は移動距離検出器
としてパルス発振器の代わりに、第１スタンドＩＡに接
続された速度検出器１６および第２スタンドＩＢに接続
された速度検出器１７を用いている。そして各速度検出
器１６．１７は調整器１５に接続されている。調整器１
５は尾端検出器１２からの信号と速度検出器１６からの
信号によりコイルアイ部の先端が第１スタンドＩＡに来
たと判断し、この場合、第１スタンドＩＡの圧下間隔を
調整するものであり、また同時に尾端検出器１２からの
信号と速度検出器１７からの信号によりコイルアイ部の
先端が第２スタンドＩＢの来たと判断した場合、第２ス
タンドＩＢの圧下間隔を調整するものである。

次に本実施例の作用について説明する。

尾端検出器１２がトランスファーパー９の尾端を検出し
た後、速度検出器１６によって検出されるトランスファ
ーパー９の移動距離が（５）式で演算された予想距＃Ｘ
と一致した時、調整器１５はコイルアイ部の先端が第１
スタンドＬＡに来たと判断する。このようにコイルアイ
部の先端が第１スタンドＩＡに来たと判断した場合、調
整器１５によって第１スタンドＩＡの圧下間隔が調整さ
れる。

次に、第２スタンドＩＢについては、（６）式でコイル
アイ部の等価材料長に対する予想距離Ｙを算出し、コイ
ルアイ部の先端が第２スタンドＩＢに来たと判断した場
合、調整器１５によって第２スタンドＩＢの圧下間隔が
調整される。

Ω、ｂ　は前述のとおりであり、ｂ２は第２ス■ タンドＩＢの後進率、Ｖ２は速度検出器１７によって検
出される電動機速度、Ｌｌ。はスタンド間距離である。

第５（ｂ）図は横軸に時間ｔ１縦軸に圧下間隔Ｓｏをと
った第２スタンドＩＢに対する圧下間隔の補正動作を示
すタイミングチャートである。

時刻ｔ１はスタンド間張力喪失に起因する板厚の増加に
対する圧下間隔の補正動作開始時期を表わし、時刻ｔ２
はコイルアイ部の塑性変形抵抗の増加に起因する板厚の
増加に対する圧下間隔の補正動作開始時期を表わしてい
る。

このように、圧下率が小さく塑性変形抵抗が増加したコ
イルアイ部の等価材料長がスタンド間隔Ｌ１゜を越えな
い場合、第２スタンドＩＢに対しても本発明の適用が可
能である。また、塑性変形抵抗は圧延材の板幅に比例す
るので、圧下間隔の補正量εを算出する式は（７）式の
ようになる。

ε−に−Ｗ　　　　　　　　　・・・・・・・・・・・
・・・・（７）ここでｋは拐料の組成等で決まる鋼種定
数、Ｗは圧延材板幅を表わしている。

コイルボックス・マンドレルに接触あるいは近接するこ
とによる圧延材の温度降下は、一定である。このため、
各種圧延材に対する鋼種定数にの表を予め決定しておく
ことにより、この表を適宜参照し、板幅との積をとるこ
とによって圧下間隔の補正量εを自動的に設定すること
ができる。

本実施例によれば、圧下率が比較的小さい場合における
コイルアイ部の塑性変形抵抗の増加を第１スタンドＩＡ
と第２スタンドＩＢを用いて補正することにより圧延材
の板厚をより確実に均一に保つことができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、圧延材のコイルア
イ部の先端が第１スタンドに来たとき、第１スタンドの
圧下間隔を所定の値に調整することにより、コイルアイ
部の板厚を他の部分と略同様の板厚に保つことができる
。このため、均一な板厚を有する品質の高い圧延製品を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による熱間圧延機の第１の実施例を示す
概略系統図であり、第２図は第１図の拡大詳細図、第３
図は本発明による熱間圧延機の第２の実施例を示す概略
系統図、第４図は本発明による熱間圧延機の第３の実施
例を示す概略系統図、第５ａ図は本発明による熱間圧延
機の第４の実施例を示す概略系統図、第５ｂ図は第４の
実施例において第２スタンドＩＢの圧下間隔の補正動作
を示すタイミングチャート、第６ａ図および第６ｂ図は
従来の熱間圧延機のコイルボックスの詳細を示す図、第
７図は従来の熱間圧延機を示す概略系統図、第８図は従
来の熱間圧延機の連続仕上圧延機を示す概略図である。 ６・・・粗圧延機、７・・・連続仕上圧延機、８・・・
コイルボックス、９・・・トランスファーバー、１２・
・・尾端検出器、１３・・・パルス発振器、１５・・・
調整器、１６．１７・・・速度検出器。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 第　１　図 第　３　図 第２図 第　４　図 乎 ５ａ 図 第 図 第 ａ 図 第 ひ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧延材をコイルアイを有するコイル状に巻取るコイルボ
   ックスと、圧延材を仕上圧延する連続仕上圧延機とを順
   次配置してなる熱間圧延機において、前記コイルボック
   スと前記連続仕上圧延機との間であって前記連続仕上圧
   延機から前記圧延材のコイルアイ部長さ以上離れた位置
   に前記圧延材の尾端を検出する尾端検出器を設け、前記
   連続仕上圧延機と前記尾端検出器との間に前記圧延材の
   移動距離を検出する移動距離検出器を設け、前記尾端検
   出器からの信号と前記移動距離検出器からの信号により
   前記圧延材のコイルアイ部先端が前記第１スタンドに来
   たと判断するとともに、前記連続仕上圧延機の第１スタ
   ンドの圧下間隔を所定の値に調整する調整器を設けたこ
   とを特徴とする熱間圧延機。