JPH0314524B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は粗圧延機群と仕上圧延機群とよるなる
ホツトストリツプミルにおける板幅制御方法に関
するものである。

〔従来の技術〕

一般的にホツトストリツプミルでは、第３図に
示すように、粗圧延機群Ａと仕上圧延機群Ｂとが
連設された構成となつている。そのうち、粗圧延
機群Ａは、加熱炉１から抽出された板厚150〜300
mm、板幅700〜1800mm、板長さ４〜10ｍの圧延材
２を、垂直圧延機E₁乃至E₆と水平圧延機R₁乃至
R₆とで幅圧下と厚み圧下を行い、圧延材の板厚
を30〜50mm、板幅を700〜1800mm、板長さを50〜
90ｍとする粗圧延を行つている。この粗圧延機群
Ａを出た圧延材２は、次のクロツプシヤー３で先
端及び後端の不要なクロツプ部が切断され、複数
の水平圧延機F₁乃至F₇からなる仕上圧延機群Ｂ
で、所要の板厚1.2〜20mmに仕上圧延される。そ
して、コイラー４で巻取られる。

このようにして圧延されたホツトストリツプ
（熱延鋼帯）には、圧延材全長にわたつて５〜30
mmの板幅偏差を生じた部分が分布するのを常とす
る。次に、この板幅偏差の発生原因を第４図の図
ａ及び図ｂを参照して説明する。なお、図ａは粗
圧延機群Ａの出側で測定した圧延材長手方向位置
に対する板幅を示し、図ｂは仕上圧延機群Ｂの出
側で測定した圧延材長手方向に対する板幅を示す
ものである。また図ａ及び図ｂにおいて左端は圧
延材の先端、右端は後端である。粗圧延機群Ａで
は加熱炉１内でのスラブのスキツドマーク等によ
る焼けむらに起因した圧延材中間部の幅広ｅや垂
直圧延・水平圧延による先後端部（粗圧延機群Ａ
の出側長さで８ｍ以内の部分）の局部的な幅狭
ｄ，ｆ及び幅広ｃ，ｇが発生する。

また仕上圧延機群Ｂでは、圧延材蛇行やスタン
ド間のループ（圧延材のたるみ）を防ぐため圧延
材に張力を負荷した状態で圧延を行つている。一
般的に張力を負荷すれば幅縮となることは周知の
事実である。ところが、スキツドマーク部では温
度が低いため幅縮量が小さく、それ以外の高温部
では幅縮量が大きくなり、その結果としてスキツ
ドマークによる中間部の板幅偏差e′が粗圧延機群
Ａにおける板幅偏差ｅよりも大きくなる。また圧
延材の最先後端部（粗圧延機群Ａの出側で１ｍ以
内の部分）では無張力状態となり、幅縮が発生せ
ず、更に水平圧延による最先後端部の局部的幅拡
がりのため大きな幅拡c′，g′が発生する。

このようにして発生する板幅偏差を解消する従
来の技術には次の２つがある。その１つは、粗圧
延機群Ａの垂直圧延機のロール開度を制御する板
幅制御方法であり、他の１つは、仕上圧延機群Ｂ
のスタンド間張力を変更し、圧延材の幅縮を制御
する板幅制御方法である。ところが、仕上圧延機
群Ｂのスタンド間張力を制御する方法にあつて
は、圧延材最先後端部に張力を負荷することが困
難であるため、最先後端部で発生する幅広c′，
g′を解消することは不可能である。従つて、この
ような幅広c′，g′を解消するためには垂直圧延機
のロール開度を制御する方法が適していると言え
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、従来の垂直圧延機のロール開度制御
にあつては、最大圧下速度が100mm／ｓ程度であ
り、圧延機の能力に限界があつた。それで、前記
板幅偏差を解消できないでいた。すなわち、例え
ば、粗圧延機群Ａにおける最終の垂直圧延機E₆
の圧延速度は４ｍ／ｓである。また圧延材２の幅
広ｅの長さはせいぜい400mm程度であり、この部
分の最終垂直圧延機E₆における圧延通過時間は
およそ0.1秒である。しかも、ここで必要な最大
制御量は20〜30mmである。従つて、前記垂直圧延
機E₆で板幅偏差を解消しようとすれば、200〜
300mm／ｓの圧下速度が必要である。ところが、
従来の垂直圧延機の圧下速度は前述の如く100
mm／ｓ程度が限界であり、板幅偏差を解消するこ
とができないでいた。

それに粗圧延機群Ａにおける垂直圧延機E₁乃
至E₅のいずれかの圧延機で板幅制御を行う場合
にあつては、各圧延機より下流側に位置する圧延
機の制約を受け、板幅偏差の解消に必要な制御量
が非常に大きくなり、実際上制御不可能である。

また従来の粗圧延機群Ａにおけるロール開度制
御による板幅制御方法は、垂直圧延機の入側で圧
延材２の板幅を測定し、それに基づいて垂直圧延
機のロール開度を設定している。ここにおいて重
要なことは、圧延材長手方向の各板幅測定位置と
ロール開度の制御位置とのマツチングである。こ
のマツチングに誤差が生じた場合は、制御効果が
なくなるばかりか、板幅偏差を逆に増大せしめる
ことになり好ましくない。従来の圧延材位置マツ
チング方法の１つは、板幅を測定した後に熱間金
属検出器（以下はHMDという）で圧延材先端を
検出し、圧延材搬送用のテーブルローラの速度に
より圧延材先端が垂直圧延機に到達する時間を予
測している。他のマツチング方法は、垂直圧延機
に付設したロードセルによる圧延材噛み込み信号
を用いることで、圧延材先端が垂直圧延機に到達
したことを検知している。

然しながら、これらのマツチング法では、圧延
材とテーブルローラ間のスリツプ、垂直圧延機の
ロールと圧延材との間のスリツプ等により、正確
な圧延材の位置を認識することが困難であつた。
これに加えて、前記ロードセルを用いるマツチン
グ方法にあつては、ロードセルの立ち遅れ信号に
よりマツチング誤差が大きくなる欠点があつた。
また粗圧延機群Ａにおいては、圧延材のスケール
をとるためのデスケーラやロール冷却水により水
蒸気が常に発生している。それで、前記HMDに
よるマツチング方法にあつては、水蒸気の外乱の
影響を受け、高精度の圧延材位置マツチングがで
きないでいた。

要するに、垂直圧延機の制御をロール開度に基
づいて制御する板幅制御方法の従来のホツトスト
リツプミルでは、垂直圧延機の能力（圧下速度）
と圧延材の位置マツチングの点で解決すべき技術
問題があり、高精度の板幅制御ができないでい
た。それで、従来にあつては前述の板幅偏差を見
込んで目標板幅を広めに設定してホツトストリツ
プを圧延し、その後余幅をトリムして製品として
いた。そのため、目標板幅を広めにする分だけ、
歩留りが悪く、その改善が要望されていた。この
目標板幅を広くするのは当然のことながら圧延材
の全長に亘るものであり、歩留りに与える影響が
非常に大であつた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、従来技術の上記欠点に鑑みてこれを
改良し、もつて高精度の板幅制御を行い、あわせ
て歩留りの向上に寄与することを目的とするもの
である。そしてこの目的達成のために、本発明が
採用した手段は次の如くである。

即ち、粗圧延機群と仕上圧延機群とよりなるホ
ツトストリツプミルにおいて、粗圧延機群の出側
に板幅測定装置を設け、粗圧延機群と仕上圧延機
群との間に両圧延機群から独立し且つ粗圧延機群
の圧延速度に制約されない垂直圧延機とクロツプ
シヤーとを近接配置し、前記垂直圧延機及びクロ
ツプシヤーの入側と出側に圧延材の位置を検出す
るメジヤリングロールを配置し、前記板幅測定装
置で測定した圧延材長手方向各位置の板幅及び前
記メジヤリングロールで測定した圧延材長手方向
の位置に基づいて前記垂直圧延機のロール開度を
マツチング制御して板幅偏差を解消すると共に、
前記メジヤリングロールで測定した位置に基づい
て圧延材の先端部及び後端部の異形クロツプを前
記クロツプシヤーで切除することである。

〔作用〕

本発明において、設備的に重要な点は、粗圧延
機群の出側に板幅測定装置を設け、粗圧延機群と
仕上圧延機群との間に両圧延機群から独立した垂
直圧延機及びクロツプシヤーを配置し、更に垂直
圧延機及びクロツプシヤーの入側と出側に圧延材
の位置を検出するメジヤリングロールを配置した
ことである。粗圧延機群と仕上圧延機群との間に
ある圧延材の搬送速度は、粗圧延機群の圧延速度
よりも1/5程度に遅く、正確なマツチングが可能
である。しかも、粗圧延機群と仕上圧延機群との
間では、デスケールやロール冷却水に起因する水
蒸気等の影響を受けることがなく、高精度の位置
検出信号が得られる。従つて、圧延材における先
端部及び後端部以外の板幅偏差部分は、性能が既
存のものと同程度の垂直圧延機を制御することに
よつて充分解消することができる。

以下に本発明の方法を図面に示す実施例に基づ
いて更に詳細に説明すると次の通りである。な
お、従来の場合と同一符号は同一部材である。

〔実施例〕

第１図は、本発明方法を適用してなるホツトス
トリツプミルの配置関係を示すブロツク図であ
る。同図に示す如く、本実施例にあつては、粗圧
延機群Ａと仕上圧延機群Ｂとの間（以下、両圧延
機群間区域という）に垂直圧延機E₇とクロツプ
シヤー５とをこの順序で近接配置している。そし
て、垂直圧延機E₇の入側に圧延材位置検出装置
としてのメジヤリングロール８とHMD７を設置
している。メジヤリングロール８は、圧延材２の
長さを測定するためのものであり、HMD７は圧
延材２の先後端を検知するためのものである。ま
たクロツプシヤー５の出側にも圧延材位置検出装
置としてのメジヤリングロール９を配置してい
る。６は粗圧延機群Ａの水平圧延機R₆の出側に
設けた板幅測定装置である。

次に、前記両圧延機群間区域に、垂直圧延機
E₇とクロツプシヤー５とを設けた理由を説明す
る。すなわち、上述の両圧延機群間区域では、通
常クロツプシヤー５のクロツプ切断速度を仕上圧
延機群Ｂの圧延速度に合わせるために、搬送速度
を粗圧延機群Ａの圧延速度よりも1/5程度に減速
している。またこの両圧延機群間区域における圧
延材２は、粗圧延機群Ａを出たものであり、その
板厚が充分に薄くなつている。そのため、該両圧
延機群間区域での第４図の図ｂにおける幅広e′に
相当する部分の長さも500〜600mm程度になつてい
る。従つて、前記両圧延機群間区域において、圧
延材２の幅広e′に相当する部分を垂直圧延するた
めの圧下速度は遅くてもよく、100mm／ｓ以下の
圧下速度でロール開度制御による板幅制御が可能
である。しかも、前記垂直圧延機E₇は、粗圧延
機群Ａからも、また仕上圧延機群Ｂからも独立し
て設置されている。従つて、両圧延機群Ａ，Ｂか
ら制約を受けることはなく、充分な板幅制御が行
える。

また垂直圧延機E₇とクロツプシヤー５の入側
及び出側に圧延材位置検出装置としてのメジヤリ
ングロール８，９及びHMD７を設けた理由は、
次の通りである。即ち、垂直圧延機E₇の入側に
メジヤリングロール８とHMD７を設けたのは、
圧延材２の先端が垂直圧延機E₇又はクロツプシ
ヤー５に到達する前に圧延材２の位置を認識して
おかなければ、正確な圧延材２の位置測定ができ
ないからである。またクロツプシヤー５の出側に
メジヤリングロール９を設けたのは、該ロール９
がないと、圧延材２の後端が前記入側のメジヤリ
ングロール８とHMD７を通過した後の圧延材後
端から垂直圧延機E₇又はクロツプシヤー５まで
の圧延材２の位置検出が行えないからである。

なお、第１図に示す実施例の圧延設備におい
て、両圧延機群間区域の長さは、130ｍであり、
粗圧延機群Ａを出た後の圧延材２の長さ90ｍより
も相当に長く設定されている。このようにされて
いる理由は、両圧延機群間区域での圧延材２の搬
送速度を粗圧延機群Ａの圧延速度に比較して1/5
程度に低下させるためである。両圧延機群間区域
の長さが圧延材２の長さよりも短い場合には、粗
圧延機群Ａの出側にある板幅測定装置６と垂直圧
延機E₇の入側にあるメジヤリングロール８との
間にルーピング装置を設けて、圧延材２の搬送速
度が実質的に上記と同程度に低下するようにして
おけばよい。

次に、上述の実施例設備による板幅制御方法を
説明する。

先ず、粗圧延機群Ａの最終水平圧延機R₆を出
た後の圧延材２は、板幅測定装置６によりその板
幅が圧延材全長にわたり一定ピツチで測定され
る。板幅測定装置６から出力された測定値信号ｊ
は、板幅記憶装置１０へ入力されてこれに記憶さ
れ、次の演算装置１１へ信号ｋとして出力され
る。演算装置１１は、上記信号ｋの値と予め決定
されている粗圧延機群出側の目標板幅とから圧延
材長手方向各位置の板幅偏差を演算する。また演
算装置１１は、次の仕上圧延機群Ｂで発生する圧
延材最先後端部の幅広量を前記測定値に基づいて
予測演算する。

一方、入側の圧延材位置検出装置にあつては、
圧延材２の先端がHMD７によつて検出される
と、メジヤリングロール８が圧延材２の長手方向
位置の測定を開始する。圧延材位置記憶装置１２
は、上記HMD７の検出信号ｑとメジヤリングロ
ール８の測定信号ｐとを記憶し、演算装置１１へ
信号ｒとして出力する。演算装置１１は、この信
号ｒと前記板幅記憶装置１０の信号ｋとから垂直
圧延機E₇における圧延材２の長手方向位置と板
幅測定点とを対応（圧延材位置マツチング）させ
る。ところで、上記HMD７とメジヤリングロー
ル８との設置場所は、粗圧延機群Ａにおける場合
のようにデスケーラやロール冷却水による水蒸気
の影響を受けることがなく、高精度の位置検出信
号を得ることが可能である。

演算装置１１は、前述の要領で求めた板幅偏差
と予測幅広量に基づいてロール開度制御量を決定
し、これをロール開度変更装置１３へ信号ｍとし
て出力する。尚、この出力信号ｍが垂直圧延機
E₇における圧延材２の長手方向位置とマツチン
グしていることは、前述のことから明らかであ
る。ロール開度変更装置１３は、上記信号ｍと垂
直圧延機E₇の現在のロール開度とからロール開
度の制御量（変更量）を演算し、これを信号ｎと
して垂直圧延機E₇へ出力する。これにより、圧
延材２の板幅偏差と予測幅広量とを是正すべく垂
直圧延が行われる。

垂直圧延機E₇を出た後の圧延材２は、次のク
ロツプシヤー５により、先端のクロツプ部が切断
される。そして、切断後の圧延材先端が仕上圧延
機群Ｂの水平圧延機F₁に噛み込んだ後は、該噛
み込み信号によりクロツプシヤー５の出側に設置
されたメジヤリングロール９が圧延材２の長手方
向位置を検出する。この検出信号ｔは圧延材位置
記憶装置１４に記憶される。このメジヤリングロ
ール９による位置検出信号ｔも、前記HMD７及
びメジヤリングロール８の設置理由と同じ理由
で、高精度の検出が可能である。而して、圧延材
２の後端が垂直圧延機E₇の入側のメジヤリング
ロール８を通過した以後は、圧延材位置記憶装置
１２から圧延材位置記憶装置１４へ切換られ、該
装置１４から演算装置１１へ圧延材２の位置信号
ｖが出力される。演算装置１１は、該信号ｖに基
づいて前述と同じ圧延材位置マツチングを行い、
圧延材２の全長にわたつて垂直圧延機E₇のロー
ル開度を制御する。

最後に圧延材２後端のクロツプ部をクロツプシ
ヤー５で切断する。

これにより、優れた圧延材２の板幅制御が可能
である。第２図の図ａ及び図ｂは、前記実施例設
備による板幅制御の効果を証明するために、板厚
270mm、板幅1250mm、長さ10ｍのスラブを圧延し
た実験結果及びそのときの制御状況を示す図面で
ある。図ａは、粗圧延機群Ａを出た後の圧延材２
の板幅αと、垂直圧延機E₇のロール開度βを示
すものである。また図ｂは、仕上圧延機群Ｂを出
た後の圧延材２の板幅を示すものである。図ａ及
び図ｂにおいて、左端は圧延材２の先端、右端は
後端である。

図ａから明らかなことは、圧延材２の最先端部
にあつては、仕上圧延機群Ｂで発生するであろう
予測幅広を解消するために、垂直圧延機E₇のロ
ール開度を狭める制御が行われている。また圧延
材２の長手方向中間部にあつては、スキツドマー
ク等の焼けむらによる板幅偏差を解消するための
ロール開度制御が行われている。更に、圧延材２
の最後端部にあつては、前記最先端の場合と同様
の予測幅広を解消するためのロール開度を狭める
制御が行われている。その結果、図ｂに示す如
く、仕上圧延機群Ｂを出た後の圧延材２の板幅
は、その全長で±１mm以内の変動となつている。
このため、従来に比較して0.3％の歩留り向上が
得られた。これらのことから、本発明の板幅制御
方法が如何に優れているかが明らかである。

なお、本発明の板幅制御方法は上述の実施例に
限定されるものではなく、適宜の変更が可能であ
る。例えば、垂直圧延機E₇の配置はクロツプシ
ヤー５の下流側であつてもよい。またクロツプシ
ヤー５及び圧延材位置検出装置としてのメジヤリ
ングロール８，９及びHMD７は、既設のもので
あつてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明にあつては、圧延材
の搬送速度が粗圧延機群の圧延速度よりも1/5程
度に遅くなつた両圧延機群間区域で、圧延材の長
手方向位置を検出して板幅とのマツチングを行つ
ている。しかも、この両圧延機群間区域はデスケ
ールやロール冷却水による水蒸気の影響等がな
い。このため、正確な位置マツチングが可能であ
る。また上記両圧延機群間区域では、圧延材の板
厚も薄く、スキツドマーク等の焼けむらに起因し
て発生する板幅偏差部分の長さも充分に長いの
で、これを是正するための垂直圧延機の圧下速度
も既存設備のものと同程度の性能で充分である。
それに、両圧延機群間区域に設置されている垂直
圧延機は、独立しているので、粗圧延機群による
制約を受けることがなく、十分な板幅制御が行え
る。

従つて、本発明の板幅制御方法であれば、高精
度の板幅制御が行え、トリミングによる減量が少
なくなり、飛躍的な歩留りの向上が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明に係るものであり、
第１図は実施例設備のブロツク図、第２図は実際
の制御結果と制御状況を示す図面、第３図及び第
４図は従来技術に係るものであり、第３図はホツ
トストリツプミルの設備全体を示す図面、第４図
は粗圧延機群を出た後と仕上圧延機群を出た後の
圧延材長手方向位置に対する板幅を示す図面であ
る。 Ａ……粗圧延機群、Ｂ……仕上圧延機群、E₇
……垂直圧延機、２……圧延材、５……クロツプ
シヤー、６……板幅測定装置、７……HMD、
８，９……メジヤリングロール。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 粗圧延機群と仕上圧延機群とよりなるホツト
   ストリツプミルにおいて、粗圧延機群の出側に板
   幅測定装置を設け、粗圧延機群と仕上圧延機群と
   の間に両圧延機群から独立し且つ粗圧延機群の圧
   延速度に制約されない垂直圧延機とクロツプシヤ
   ーとを近接配置し、前記垂直圧延機及びクロツプ
   シヤーの入側と出側に圧延材の位置を検出するメ
   ジヤリングロールを配置し、前記板幅測定装置で
   測定した圧延材長手方向各位置の板幅及び前記メ
   ジヤリングロールで測定した圧延材長手方向の位
   置に基づいて前記垂直圧延機のロール開度をマツ
   チング制御して板幅偏差を解消すると共に、前記
   メジヤリングロールの位置に基づいて圧延材の先
   端部及び後端部の異形クロツプを前記クロツプシ
   ヤーで切除することを特徴とする板幅制御方法。