JPH04118106A - 熱間仕上圧延におけるエッジドロップ制御方法 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、粗圧延機で圧延されたシートバーを製品厚
さまで圧延する熱間仕上圧延におけるエツジドロップを
制御する方法に関する。

（従来の技術） 薄板を熱間仕上圧延する場合、圧下時に発生する圧延荷
重によりロールはたわみ、さらにロール表面がへん平と
なり、圧延後の薄板にはそのエツジ部の板厚が板幅中心
のそれよりも薄くなる、いわゆるエツジドロップが発生
する。そしてエツジドロップが大きくなると、次工程の
冷間圧延で適切な板プロフィールを得ることが困難にな
って形状不良が発生し、歩留りを低下させる原因となっ
ていた。したがって熱間仕上圧延に用いる圧延機は、板
クラウン（板幅中央とエツジ近傍との板厚差）を可能な
限り小さくする必要がある。

板クラウンを小さくする目的でクラウン制御能を増大さ
せた圧延機列として、特公昭６２１０７２２号公報には
、バックアップロールとワークロールとの間にストレー
ト（ロールクラウンなし）の中間ロールを、軸方向に移
動可能とした圧延機を後段スタンドに設置することが開
示されている。また特開昭５７−９１８０７号公報には
、Ｓ字状のクラウンを付与したワークロールをシフトさ
せることによりクラウン制御能力を拡大することが提案
されている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、圧延処理数が増加するにしたがいロールの摩
耗は大きくなり、例えばワークロールをサイクリックシ
フトすると、ワークロールは台形状の摩耗プロフィルと
なり、この台形の脚部（テーパ部）で圧延材のエツジ近
傍が圧延され、上述のエツジドロップはさらに大きくな
る。

このエツジドロップの低減を目脂した技術としては、冷
間圧延において最終スタンド出側にエツジドロップ計を
設置し先細りのワークロールのシフト量を制御する方法
が、特開昭６０−１２２１３号公報に開示されている。

しかしながらこの方法は最終スタンド出側での板形状の
情報に基いてエツジドロップを制御するため、コイルの
長手方向でエツジドロップの偏差を生じる不利がある。

そこでこの発明は、板幅方向の板厚偏差を極力小さくか
つ、コイル長手方向のエツジドロップ量の偏差を小さく
し得る熱間仕上圧延について提案することを目的とする
。

（課題を解決するための手段） この発明は、１対のワークロールの背後に、同じく１対
の中間ロール及びバンクアップロールを順次に配設し、
ワークロールに少なくとも片側端部が先細りとなるクラ
ウンを付与する一方、中間ロールにＳ字状のクラウンを
付与し、ワークロール及び中間ロールの各ロール対に関
しロール軸方向が互いに逆向きとなる配置とし、さらに
ワークロール及び中間ロールをその軸方向へ移動可能と
してミルハウジングに組み込んだ６段圧延機を、少なく
とも最終スタンドに配置してなる熱間仕上圧延機列にお
いて、上記６段圧延機の入側に設置したエツジドロップ
計にて測定したエツジドロップ量と、該６段圧延機での
目標エツジドロップ量との差に基づいて６段圧延機のワ
ークロールを移動することを特徴とする熱間仕上圧延に
おけるエツジドロップ制御方法である。

ここにＳ字状のロールクラウンとは、３次以上の高次関
数から１ピッチ分を取り出したもの、また正弦曲線から
同じべ１ピッチ分を取り出したもの、さらにはそれらの
近位曲線のいずれかに従うクラウンを指すものとする。

第１図（ａ）にこの発明の方法に使用する熱間仕上圧延
機列を示す０図示例は、最終スタンドを含む後段３スタ
ンドに、上下１対の中間ロールにＳ字状のロールクラウ
ンを付与しかつそれぞれ軸方向に移動可能とし、さらに
ワークロールの少なくとも一端を先細りとしかつそれぞ
れ軸方向に移動可能とした６段圧延機を配した圧延機列
である。なお上記６段圧延機は最終スタンドのみ又は最
終スタンドを含む複数スタンドに適用することが可能で
ある。

一方前段の４スタンドはいわゆる４ハイミルで、各１対
のワークロール１及びバックアップロール２の組合わせ
になり、さらにワークロール１は図示しないベンディン
グ装置をそなえている。

また後段３スタンドは、第１図（ｂ）に示すように、各
１対のワークロール３、中間ロール４及びバックアップ
ロール５の組合せになる６段圧延機である。この６段圧
延機においては、まずワークロール３として、少なくと
も片側端部が先細りとなるクラウンを付与したロールを
ロール軸方向が互いに逆向きとなる配置としかつ、ロー
ル軸方向への移動をはかるシフト装置６をそなえ、同様
に中間ロール４として、Ｓ字状のロールクラウンを付与
したロールをロール軸方向が互いに逆向きとなる配置と
しかつ、ロール軸方向への移動をはかるシフト装置６を
そなえる。

シフト装置６はマグネスケール等のシフト量検出器７を
そなえ、このシフト量検出器７によって、ワークロール
３又は中間ロール４の胴端部の移動量を検出する。なお
シフト装置６は、油圧式でも電動式でも、既存の装置を
用いればよい。

またワークロール３は、モータ８から減速機９及びスピ
ンドル１０を介して伝達される動力によって駆動され、
またシフト装置６及びシフト量検出器７によってワーク
ロール３を軸方向に移動してワークロール３の摩耗分散
をはかる。さらにワークロール３はベンディング装置ｌ
ｌを付帯し、綱板１２の形状及び板クラウンの制御を行
う。なお図示例のワークロール３は片側を先細りとした
ものであるが、両側を先細りとしたロールであってもよ
い。

さらに各６段圧延機の入側にエツジドロップ計１３を配
置し、ここで測定したエツジドロップ量を演算器１４に
入力し、ここで予め設定した目標エツジドロップ量との
差を演算し、この差に基いて各６段圧延機のワークロー
ル３の軸方向移動量を決定し、シフト装置６に指令を与
える。なおエツジドロップ計１３は鋼板１２の板幅方向
の板厚分布を測定し得る、Ｘ線又はＴ線を利用した既存
の装置を用いればよい。

（作　用） さて６段圧延機におけるワークロールの上下の中間ロー
ルのみにＳ字状クラウンを付与した圧延機では、シフト
をマイナス側からプラス側へ移行することによって、板
クラウンを凸クラウンから凹クラウンにすることができ
る。ちなみに中間ロールのみに第２図に示す、最大径り
、と最小径Ｄ２との差ΔＤがｌｌｌ１ｍとなるＳ字状ク
ラウンを付与した圧延機において、中間ロールのシフト
量を±２００１１ＩＩ１１とした場合のクラウン制御能
を第３図に示すように、広範囲のクラウン制御能が得ら
れることがわかる。

ここに第２図に示した、Ｓ字状クラウンを付与した中間
ロールを交互に配置した場合、上下のロールクラウンを
合成すると第４図に示すようになり、プラス側にシフト
するとロールクラウンが凸状になることがわかる。そし
てこの中間ロールからワークロールに加わる荷重も圧延
機の上下和から、同様の凸状に分布するため、クラウン
制御能は増大する。さらにシフトをプラス側に大きくす
ると、合成されたクラウン量も大きくなりクラウン制御
能もより増大する。

一方マイナス側にシフトすると、上下和のロールクラウ
ンは凹状（第４図参照）となり、ワークロールに加わる
荷重も同様の分布になることから、プラス側シフトの効
果と逆の効果、すなわちワークロールのクラウンが凸状
となるために、板クラウンも凸状となる。・圧延サイク
ル初期におけるサーマルクラウンが大きいと逆クラウン
となることがあり、この場合は中間ロールシフトをマイ
ナス側とすることによって逆クラウンを防止でき、目標
のクラウンが得られる。

ところが上記の中間ロールのシフト量をプラス側に大き
くすると板クラウンは小さくなるが、第５図に示すよう
に板エツジ付近の板厚が板幅中央寄りでの板厚より厚く
なる、いわゆる逆クラウンになる。この逆クラウンは、
次工程の冷間圧延で形状不良や絞りの発生原因となるた
め極力避けることが好ましい。すなわちＳ字状クラウン
を付与した中間ロールを利用すると板クラウンの制御能
を高めることができるが、エツジドロップの制御能が低
いという問題が残る。

そこでこの発明では、各６段圧延機の入側にエツジドロ
ップ計を設置し、このエツジドロップ計にて測定したエ
ツジドロップ量と、該６段圧延機での目標エツジドロッ
プ量との差に基いて６段圧延機のワークロールのシフト
量を決定し、ワークロールをシフトしてエツジドロップ
を抑制する。

すなわち片側端部が先細りとなるワークロールをシフト
すると、第６図（ａ）に示すロール間隙は同図部）に示
すように、銅板１２０輻端部に相当する位置のロール間
隙が大きくなってエツジドロップは改善される。

次にワークロールのシフト量を決定する手順について、
第７図のフローチャートを参照して説明する。

まず６段圧延機入側のエツジドロップ計で測定したエツ
ジドロップ量を演算器で読み取り、この実測エツジドロ
ップ量と演算器に予め設定した目標エツジドロップ量と
の差を演算し、次いでこの差をワークロールのシフト可
能範囲内でのシフトでなくすことができるか否かを判断
し、不可能な場合は目標エツジドロップ量を修正し、再
び実測工・ンジドロップ量とこの目標エツジドロップ量
との差を演算する。次に上記の差に基いてワークロール
シフト変化量を演算する。ここでワークロールシフト変
化量の算出は下記（１）式を用いて行う。

すなわちロール片°側端部のテーパ量を８Ｘ１０−’（
直径当たり０．１６蒙蒙／２０ｏ蒙ｍ）としたワークロ
ールを用いてエツジドロップ変化量、っまり板端部がら
２５−幅中央寄りのクラウンと同１００ｍ−幅中央寄り
のほぼ中央位置のクラウンとの差について調べた実験結
果を第８図に示すように、ワークロールシフト変化量と
エツジドロップ変化量とはほぼ１次式に従う関係がある
。従ってワークロールシフト変化量ΔＳ８は次式（１）
で求め得る。

ΔＳｗ＝Ｆ　（Ｅ”、Ｅ”、Ｈ，ｈ、Ｗ、ＴＰ）ここで
　　Ｅ”：実測エツジドロップ量Ｅ１：目標エツジドロ
ップ量 Ｈ：入側板厚 ｈ：出側板厚 Ｗ：板幅 ＴＰ：テーパ量 Ｆ：シフト変化量導出の関数 そしてこの式（１）を用いてワークロールシフト変化量
を算出し、ワークロールシフト量の変更を行う。その後
エツジドロップ計での測定値が目標エツジドロップ量と
一致しているかを判断し、差があれば再び上記の手順を
繰り返すことになる。

以上のようにワークロールシフト変化量の決定は、６段
圧延機入側のエツジドロップ量をエツジドロップ計で測
定した結果からその６段圧延機でのワークロールシフト
変化量を算出する、いわゆるフィードフォワード制御で
あり、また複数の６段圧延機のそれぞれ入側にエツジド
ロップ計を設置した場合は各エツジドロップ計の上流側
の圧延機でのワークロールシフトを調節する、いわゆる
フィードバック制御も可能で、さらに両方の制御を行う
こともできる。なお従来と同様に、最終スタンドの出側
にエツジドロップ計を設置して圧延機列を出た製品の形
状をモニターすることも可能である。

（実施例） 前掲第１図に示した、後段１〜３スタンドに６段圧延機
を配した熱間仕上圧延機列に、胴長２３００蒙霞で片側
先細りの傾きｔが８Ｘ１０−’のワークロール及び同じ
胴長のバックアップロールと、同様に胴長２３００ｍ−
で第３９図における最大径Ｄ１と最小径Ｄ２との差ΔＤ
が［■の中間ロールとを適用し、板幅９００〜１６０抛
−の低炭素鋼板を板厚４０ｍ−から５〜２■に圧延した
。なお中間ロール及びワークロールは、最大最小シフト
量±２００−の範囲でそれぞれシフトした。

そしてエツジドロップ制御は、後段１〜３スタンドの６
段圧延機入側に設置したエツジドロップ計での測定結果
から第７図に示した手順に従ってワークロールをシフト
した。

また比較として、後段１〜３スタンドのワークロールを
ストレートとした他は上記の適合例と同様の熱間仕上圧
延機列において、第７スタンド（最終スタンド）の出側
に設置したエツジドロップ計での測定結果から第５．６
及び７スタンドのワークロールをシフトする方法（従来
法１）及び、上記適合例と同様の熱間仕上圧延機列にお
いて、第７スタンドの出側に設置したエツジドロップ計
での測定結果から第５．６及び７スタンドのワークロー
ルをシフトする方法（従来法２）も行った。

上記の熱間仕上圧延において、サイクルの始めから５コ
イル目次いで３０コイル目のコイルの長手方向中央部の
板クラウンを、従来例と比較して第９図（ａ）及びら）
に示す。

なお目標エツジドロップ量（板エツジ部から板幅方向に
１００１１ＩＩｌｌと２５＋ｎとの位置での板厚差）は
、３０μｍとした。

同図（ａ）に示すように、５コイル目のエツジドロップ
量は適合例及び従来例１．２ともに目標を満足している
が、同図（ｂ）に示す３０コイル目では従来法１で２０
μ謡程度の逆クラウンが発生した。

また第１０図にサイクルの始めから３０コイル目のコイ
ルの長手方向におけるエツジドロップ量の推移を示すよ
うに、従来例１．２ではコイル先端から３０ｍ程度まで
目標エツジドロップ量は達成されていないが、適合例で
は既にコイル先端から目標エツジドロップ量を満足する
ことができた。

（発明の効果） この発明に従うエツジドロップ制御によって、板幅方向
及び長手方向におけるエツジドロップ量の偏差を小さく
でき１、歩留りの向上さらには次工程の冷間圧延におけ
る形状不良を減少し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）はこの発明に使用する圧延機列の１例を示
す模式図、 同図（ｂ）はこの発明に使用する６段圧延機を示す模式
図、 第２図はワークロールのプロフィルを示す模式第３図は
クラウン制御能を示す図、 第４図は上下中間ロールクラウンの合成りラウンを示す
図、 第５図は板クラウンと中間ロールシフト量との関係を示
す図、 第６図（ａ）及び（ｂ）は圧延状態を示す模式図、第７
図は第１図の演算器の動作を示すフローチャート、 第８図はエツジドロップ量とワークロールシフト量との
関係を示す図、 第９図（ａ）及び（ｂ）は圧延機列で圧延した１サイク
ルの板クラウンを示す図、 第１０図はエツジドロップ量の板長平方向での推移を示
す図である。 １．３・・・ワークロール ２．５・・・ハックアンプロール ４・・・中間ロール　　　　６・・・シフト装置７・・
・シフト量検出器　　８・・・モータ９・・・減速１１
　　　　　　１０・・・スピンドル１１・・・ベンディ
ング装置　１２・・・鋼板１３・・・エツジドロップ計
　１４・・・演算器第１図 イａ） （ｂ） 鰐 ロールＳ同側−グ） 第５図 第６図 第７図 第８図 ７−ｇロールシフＦｔイビ量（プｍ） ５θ 第９図 （ａ） （ｂ） 一６θＯ ｏ０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、１対のワークロールの背後に、同じく１対の中間ロ
   ール及びバックアップロールを順次に配設し、ワークロ
   ールに少なくとも片側端部が先細りとなるクラウンを付
   与する一方、中間ロールにＳ字状のクラウンを付与し、
   ワークロール及び中間ロールの各ロール対に関しロール
   軸方向が互いに逆向きとなる配置とし、さらにワークロ
   ール及び中間ロールをその軸方向へ移動可能としてミル
   ハウジングに組み込んだ６段圧延機を、少なくとも最終
   スタンドに配置してなる熱間仕上圧延機列において、上
   記６段圧延機の入側に設置したエッジドロップ計にて測
   定したエッジドロップ量と、該６段圧延機での目標エッ
   ジドロップ量との差に基づいて６段圧延機のワークロー
   ルを移動することを特徴とする熱間仕上圧延におけるエ
   ッジドロップ制御方法。