JPH04200916A - 棒材の熱間圧延ライン - 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］ 本発明は、鋼または非鉄金属からなるビレットを棒材、
線材、管材、その他用形または環形の断面長尺材（以Ｆ
棒材という）に圧延する際のＮ１−法制御をｉｆ能とす
る熱間圧延ラインに関するものである。

［従来の技術］ 本発明に関わる従来の棒旧の熱間圧延ラインとして、特
開昭６２−２３０４１５号公報で提示されているレイア
ウトを第６図に示す。図示の通りビレットは加熱炉１で
１１１加熱された後に粗Ｊ−Ｉ−延機群２、中間圧延機
群３、什」二１１延機群５を経て棒材の製品に圧延され
冷却床７て冷却される。該仕上圧延機群５においては、
２ロール１Ｆ延機に比べ加工効率が良く、また、１１法
粒度も良い３ロール圧延機を使用しており、そして、こ
の３ロール圧延機の寸法精度の機能をさらに高めるため
該仕上圧延機群５の下流に条材寸法計測器６を配置し、
圧延材の断面プロフィルを測定し、その測定結果に応じ
た３ロールへの寸法制御して製品の寸法精度の向上を図
っている。

［発明か解決しようとする課題］ しかし、前記公報の条材寸法計測器６を３ロール圧延機
の一士流に配置した場合の３方ロールの圧ド４１、回転
数の寸法制御は、フィードバック方式の制御てありこれ
では棒材の寸法精度に限界かある。

また、３ツノ゛ロール圧延機人側の圧延累月形状は上流
が２ロール圧延機であるため、第４図の（八）に示すよ
うな偏杼λ′の大きい形状となり、長径と短径の差が０
．１〜０．５ｍｍ程度あるのか通例である。ところで、
このような形状を３方ロール圧延機で圧延′１−る場合
にスタンド間て捩じれか牛した時、第４図（Ａ）で示す
２ロール圧延による最大径の左右径１；）が第４図（１
３）の３方ロールＪ干延時に１６の位置に相当すること
があり、その際、ロール隙間２：１で噛出し１７が発生
し製品疵の原因となる。このような時は噛出しが発生し
ないように２ロール圧延で圧−ト量の調整などし、て偏
径差を小さくし、あるいは３方ロールでその形状に対応
した圧下圧延する必要があるか、航記公報の３力ロール
圧延機の上流に配置した条材」法測定器のｔ合作ては２
ロールＦト延素材のプロフィルか測定でさす、従って２
ロール圧延への寸法制御ができないという欠点を有して
いた。。

［課題を解決するための手段及び作用］本発明は、この
ような問題に鑑みなされたものであり、その要旨とする
ところは、仕上圧延機群のＦ流側の少なくとも２つのス
タンドを３方ロールＪＬ延機とし、上流側は２ロール圧
延機で構成した棒材の熱間圧延ラインにおいて、前記３
方ロール汀延機と該２ロール圧延機の間に、圧延素材の
断面プロフィルを測定する条材τ１−法計測器と、該条
材・１゛法計測器からの断面プロフィル出力を寸法演算
しその演算で得られた千法値と予め測定した最適・１′
法値とを比較演算し３力ロール圧延機のロールの圧−ド
量または／および回転数の必要修正量を計算する計莫機
と、該計算機からの手記必要修正量の出力によりロール
の圧下量を制御する圧下制御装置と回転数を制御する回
転制御装置とからなり、１；亥３カロール圧延機の圧延
寸法を制御するように構成した棒材の熱間圧延ラインで
ある。さらには、ト記の計算機が２ロール圧延機あるい
は３方ロール圧延機と２ロール圧延機の両方の必要修ｉ
Ｅ　４ｆｔを計算するものとし、そうして、ロールの圧
下量を制御する圧下−制御装置と回転数を制御する回転
制御装置とにより２ロール圧延機あるいはまた、３ロー
ル圧延機と２ロール圧延機の圧延・１“法を制御場−る
ように構成した棒材の熱間圧延ラーｒンである。

すなわち、本発明は条材中法計測器を３力ロール圧延機
人側前に配置して、３万ロールの什」−圧延機での圧延
前に２ロール圧延素材の断面プロフィルを事＋ｉｒｔに
測定し、その結果に基づき３カロールのτ丁法精度の良
い機能を最大に発揮させるものである。さらには、１述
と同様に配置した条材Ｘ」法計測器により、２ロール圧
延素材自体の寸法形状を２ロール圧延機の制御によって
修正し・、事前に良好な素材として３方ロール圧延機に
供給するもので、あるいはまた２ロール圧延機と３方ロ
ール圧延機の寸法制御を同時に可能として、噛出し疵も
ない最も形状、寸法精度の高い棒材製品を製造すること
にある。

以下、本発明についてさらに図を基にし説明する。

請求項１の熱間圧延ラインを第１図に実施例〉ｌどして
示す。図で示す圧延ラインは、４．６の条材寸法計測器
を除き１の加熱炉から７の冷却床まての設備配置は従来
の技術項で述べた第６図と全く同しである。、よりて、
これら設備の説明は省略するが、本実施例では４の条材
寸法語測器の配置位置を２台の３力ロール圧延機を有す
る５の仕上圧延機群と十−流の複数の水平ロールと垂直
ロールか交ηで最ド流を垂的ロールとして構成した２ロ
ール圧延機の中間圧延機群３との間に設けている。そし
て該条材寸法計測器４で２ロール圧延素材の断面プロフ
ィルを測定した出力を受ける計算機８を設け、該計算機
ではこの出力された断面プロフィルから第５図に例示さ
れた圧延素材の左右径１３、大地径１４、周径１８．１
９の各径寸法を演算し求め、さらに１Ｆ１ら第１た谷径
の弓−法値とあらかじめ３方ロール圧延機の圧延特性よ
り設定した最適３方ロール圧延機人側素材形状の左右径
、大地径、各周径との差により、３力ロール圧延機のロ
ールのｃＦｈ位置と回転数の必要修正制御量を演算し、
その修正量を３方ロール圧延機の仕上圧延機群５に設け
られた圧［制御装置１１と回転制御装置１２にそわぞれ
出力して、３　ｈロールを制御調整できるように構成し
た棒材の熱間圧延ラインである。

ここで該圧延ラインによる中法制御の動作について模式
的に説明すると、例えば条材寸法計測器４で得られた２
ロール圧延素材の断面プロフィルか、第５図の（Ａ）で
示ず偏径差が小で、しかも・］法の異方性も小さい理混
１的な最適２ロールハて延素材寸法では、上述の修正量
はほとんどゼロであり、したがってその際の３方ロール
圧延機の圧下制御装置１１では３つのロールの圧−ト量
は等しく、回転制御装置１２では上流の２ロール圧延機
と３方ロール圧延機間の張力がゼロとなるような３万ロ
ールの回転調整が行われる。

一力、断面プロフィルが第４図の（［））示すような左
右径＋３か大きい場合には、３力ロール圧延機への必要
修正量の出力かあり、その時の１１の圧下制御装置は１
台１」の３方ロール圧延機の圧下はを修正量に応し上記
の最適２ロール圧延素材寸法の時より小さくし、１２の
回転制御装置では３万ロールの回転数を増し」−流の２
ロール圧延機間の張力を引張る回転調整を行い左右径を
小さくシ］噛出しか発生しないようにする。そして最下
流の２白目の３方ロール圧延機で最終圧下調整し仕上げ
る。

次に請求項２の熱間圧延ラインを第２図に実施例図とし
て示す。第２図は、請求項１の第１図と同しく複数の水
ゞトロールと垂直ロールが交万で最■流を垂直ロールと
して構成した２ロール圧延機の中間圧延機群２と２台の
３方ロール圧延機を有する仕上圧延機群５の間に配置し
た条材寸法計測器４から、２ロール圧延素材断面プロフ
ィルの出力より左右径１３、天地径１４、周径１８．１
９の谷径の・１法を演算し求め、その谷径の寸法とあら
かじめ３方ロール圧延機の圧延特性により設定した最適
な３方ロール圧延機人側素材形状の左右径、大地径、各
周径との差から上流の２ロール圧延機のロールの川下位
置及び回転数の必要修正量を演算する計算機８を設け、
その必要修止！肩を３の中間圧延機群の２ロール１Ｆ延
機に設置した圧下制御装置９と回転制御装置１０にそわ
それ出力し２ロール１ｊ：延機を制御調整して、良好な
断面寸法の圧延素材を３力ロール月−延機に供給できる
ように構成した棒材の熱間圧延ラインである。

では、該圧延ラインにおいての寸法制御の動作について
模式的に説明する。例えば、条材寸法語測器４からの圧
延素材形状が、第５図の（Ａ）の最適２ロール圧延素祠
寸法であれば修止用はほとんとゼロであることから、２
ロールの圧上量、ロール回転数はそのままの状態を維持
することになる。

−−’ＪＲ１同図の（Ｂ）の左右径が大きい場合には、
２ロールの圧Ｆ量の増加及び回転数の減少をずへき必要
修正量の出力が出さね、その修正量に応して圧下制御装
置９は２ロール中間圧延機群の最下流ｉ１ｊ直ロールス
タンドの１つ前の水゛Ｖロールスタンドのロール位置を
狭めて圧Ｆ量を大きくし、また、回転制御装置１０では
その最下流の平曲ロールスタン］・と１つ前の水平ロー
ルスタンド間の張力を引張ることで、左右径を小さくし
偏径量の小さい圧延素材が得られる。

このようにして２ロールの制御調整で圧延された圧延素
材を３方ロール圧延機へ供給することにより噛出し疵も
なく良好な断面寸法の棒材製品が製造される。

次には請求項３の熱間圧延ラインを第３図に実施例図と
して示す。第３図は第１、第２図に準するが、上述の請
求項１または請求項２の発明で得られる寸法精度よりも
、さらに高精度の寸法要求に対応し得る寸法制御の圧延
ラインであり、すなわち、該請求項の１と２を組み合せ
、８の計算機が上述したような２ロール圧延機および３
方ロール圧延機の両者の演算、出力を可能なものとして
設けて構成した棒材の熱間圧延ラインである。

この該熱間圧延ラインによる寸法制御の動作について模
式的に説明する。例えば第５図（Ｂ）の左右径が大きい
場合、２ロール圧延機での制御動作は上記の請求項２の
所で記載した通りの圧下量の増加・張力の引張り制御を
行い、条材寸法計測器４〜計算機８から得られた圧延素
材寸法値が設定した高蹟度寸法の３方ロール圧延機人側
素材形状寸法値に対しまた左右径が大き目である時、計
算機８からその必要修正量が３方ロール圧延機に設けた
圧−ト制御装置１１および回転制御装置１２に出力され
、それぞれ修正量に応してロール位置を狭めて圧下量を
大きくし、１−流の２ロール圧延機と１合口の３方ロー
ル圧延機間の張力を引張とした回転数を増″４−寸法制
御を行う。そして最下流の２台１１の３方ロール圧延機
で最終仕上調整圧延を行えばよい。

このようにして、２ロール圧延機と３方ロール圧延機の
寸法制御を同時に可能とした熱間圧延ラインで製造した
棒材は、表面欠陥がなくしかも幅径量のない極めて高精
度の断面寸法が得られる。

なお、上述した仕上圧延機群では３方ロール圧延機を２
台配置した例で説明したが、本発明では仕上圧延機群中
に２ロール圧延機を設けることは何んら限定するものて
はない。ただし、その際はＦ流に少なくとも２台の３力
ロール圧延機を配置するものとし、１流の２ロール圧延
機との間に条材Ｍ法計測器を設けて上流側の２ロール圧
延機と３方ロール圧延機の寸法制御が可能とする熱間圧
延ラインにする。

［発明の効果］ 本発明の熱間圧延ラインによれば、事前に３方ロールで
仕上圧延する圧延素材の断面プロフィルが分かり、その
圧延素材の形状に対応した３力口−ル什、］二圧延の寸
法制御ができ、また、該圧延素材の２ロール圧延に対し
ても寸法制御が可能であることから良好な素材を３方ロ
ール圧延機へ供給できるので、得られる棒材製品は表面
疵の発生がなく、しかも寸法精度の高いものとなるので
産業上の効果は極めて顕著なものがある。

【図面の簡単な説明】

第１．２．３図は本発明の棒材寸法制御の熱間圧延ライ
ンを示し、それぞれ本発明請求項の１．２．３の実施例
図、 第４図は（八）の２ロール圧延素材の最大径部（左右径
）がスタンド間で捩じれて（Ｂ）の３方ロール圧延機に
よって圧延される場合、噛出しとなることを示す説明図
、 第５図は３方ロール圧延人側におりる２ロール圧延素材
の断面形状例を示し、（Ａ）はその幅径ｙの小さい最適
な圧延素材、（＋３）は左右径が大きい偏径差のある圧
延素材、 第６図は従来例の熱間圧延ラインを示す図である。 １・・・加熱炉、２・・・粗圧延機群、３・・・中間圧
延機群、４・・・条材寸法計測器、５・・・仕上圧延機
群、８・・・計算機、９．＋１−・・圧下制御装置、１
０．１２・・・回転制御装置、１３・・・左右径、１４
・・・天地径、１８．１９・・・周径

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、仕上圧延機群の下流側の少なくとも２つのスタンド
   を３方ロール圧延機とし、上流側は２ロール圧延機で構
   成した棒材の熱間圧延ラインにおいて、前記３方ロール
   圧延機と２ロール圧延機の間に、圧延素材の断面プロフ
   ィルを測定する条材寸法計測器と、該条材寸法計測器か
   らの断面プロフィル出力を寸法演算しその演算で得られ
   た寸法値と予め設定した最適寸法値とを比較演算し、３
   方ロール圧延機のロールの圧下量または／および回転数
   の必要修正量を計算する計算機と、該計算機からの上記
   必要修正量の出力によりロールの圧下量を制御する圧下
   制御装置と回転数を制御する回転制御装置とからなり、
   前記３方ロール圧延機の圧延寸法を制御するように構成
   した棒材の熱間圧延ライン。 ２、計算機が２ロール圧延機のロールの圧下量または／
   および回転数の必要修正量を計算するものとし、該必要
   修正量の出力でロールの圧下量を制御する圧下制御装置
   と回転数を制御する回転制御装置とにより、該２ロール
   圧延機の圧延寸法を制御するように構成した請求項１記
   載の棒材の熱間圧延ライン。 ３、計算機が３方ロール圧延機および２ロール圧延機の
   ロールの圧下量または／および回転数の必要修正量を計
   算するものとし、該必要修正量の出力でロールの圧下量
   を制御する圧下制御装置と回転数を制御する回転制御装
   置とにより、該３方ロール圧延機および該２ロール圧延
   機の両圧延寸法を制御するように構成した請求項１記載
   の棒材の熱間圧延ライン。