JPH04210806A - 熱間連続圧延機における鋼板張力制御法 - 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】

［０００１１

【産業上の利用分野］本発明は、熱間連続圧延機におけ
る鋼板張力制御法、特に少なくとも２つの圧延スタンド
とその間に１つのルーパー装置を備え、さらにこのルー
パー装置には何らかの鋼板張力検出装置を備えた圧延機
において、鋼板に付加する張力値を例えばルーパー軸ア
クチュエータのトルクにより制御し、ルーパー装置のル
ーパー角度をルーパー装置の上流・下流側圧延スタンド
の圧延ロール回転数により制御する、鋼板張力制御法に
関するものである。 ［０００２］ 【従来の技術】材料（被圧延材）が、圧延スタンドにか
み込まれ、ルーパー装置を構成するルーパーが上昇して
一定の目標とする鋼板張力値を被圧延材に付加するまで
の時間は、熱間鋼帯圧延においては最も不安定な瞬間で
あり、被圧延材の圧延スタンド間ループ量が過大となり
、ミスロール等のトラブルが発生する可能性や、被圧延
材に過大な張力がかかり、被圧延材の板幅精度を悪化さ
せる可能性が高い。　従来にあってもこの問題を解決す
べくいくつかの対策が考えられており、例えば特開昭６
２−３８２２号公報に開示された方法では、ルーパー装
置のルーパー上昇時の一定時間内において、前記ルーパ
ーの角度偏差（目標角度−実績角度）が負である場合（
ループ発生とする）、この偏差の時間積分値に応じて当
該ルーパーの上・下流側圧延スタンドの圧延ロール回転
数を制御することにより鋼板ループ量が過大になること
を防止している。 ［０００３］また、特開昭６２−２１２０１０号公報に
開示された方法においては、被圧延材がルーパー装置の
下流側圧延スタンドにかみ込んだ後、上流側圧延スタン
ドの出側の鋼板速度と下流側圧延スタンドの入側の鋼板
速度の差を時間で積分し、この値をスタンド間ループ量
とみなし、この値をある目標値に到らしめるよう下流側
圧延スタンドの圧延ロール回転数を制御し、過大ループ
量の発生を防止している。 ［０００４］

【発明が解決しようとする課題】しかし、前者の方法に
おいては、ルーパー装置のルーパー角度を元にループ量
制御を行うため、ルーパーと材料が接していれば精度よ
く制御されるが、ルーパー装置のルーパー立上がり直後
の低角度域において、被圧延材がルーパーと離れて過大
なループを発生している場合などには、ルーパー角度が
低いためこれを正しく認識せず、ループ量の増大を回避
する制御を行わないといった問題が生ずる。　この点を
改善した方法が後者であり、ルーパーと被圧延材が接触
するまでの間に速やかに被圧延材のループを吸収できる
と思われるが、この場合ルーパーの上昇のさせ方によっ
てはループの吸収が早すぎるがために、ルーパー装置と
被圧延材が衝突するような形となり、結果的に過張力が
発生したり、または逆にルーパー装置の上昇速度が遅い
がために、ループ吸収後も不安定状態が続き、トラブル
に到るといった可能性もある。 ［０００５］このように、従来法はルーパー装置のルー
パー上昇法に問題があるばかりでなく、鋼板に加わる張
力を考慮せず、ループ量吸収のみに着目しており、いわ
ゆる鋼板の張力制御という観点からは必ずしも満足のゆ
くものではなかった。　ここに、本発明の目的は、かか
る従来技術の問題点をいずれも解消し、速やかに鋼板の
張カ一定制御を行い得るようにした熱間連続圧延機にお
ける鋼板張力制御法を提供することである。 ［０００６］

【課題を解決するための手段】本発明は、被圧延材がロ
ールにかみ込み、ルーパー装置のルーパーが上昇し、被
圧延材に一定の張力を付与するまでの過渡状態において
、検出張力を考慮したルーパー装置の上昇トルクの適正
化および当該ルーパー装置の上・下流圧延スタンドの圧
延ロール回転数の速度を調整することによるループ量の
増大防止によって、速やかに目標鋼板張力および目標ル
ーパー装置角度を得ることを特徴とする。 ［０００７］

【作用】本発明の詳細な説明する。図１（ａ）ないしく
Ｃ）において示すように、圧延スタンド１を出た被圧延
材４が、圧延スタンド２にかみ込むと同時にルーパー装
置を構成するルーパー３が上昇し、被圧延材４に張力を
付与する。このとき、図１（ａ）に示すようにかみ込み
タイミングを

【ｌとすると、この時点からルーパー３の
上昇が開始しく図１（ｂ）参照）、ｔこのときルーパー
３が被圧延材４に接触する（図１（Ｃ）参照）。その後
、ルーパー３は上昇を続け、ｔ３に至る。この【ｌない
し【２さらにはｔ３の過渡的期間の詳細を図２に示す。 図２おいて【３は張力がある所定値に至った時点である
。 ［０００８］まず、図２において【１において上昇トル
ク指令Ｍ１をパターン的に設定し、ルーパーの速やかな
上昇を図る。ルーパーが上昇を開始し、ｔ２において被
圧延材と接触後、検出張力Ｔが Ｔ□＝αＸＴｏ・・・式（１） ただし、α：　定数Ｏ≦α≦１ Ｔｏ二　　目標張力 で表わされるＴ１に到った時点ｔ３において上昇トルク
指令を中止し、張力制御（トルク指令はＭ２）に切り換
える。 こうすることによってルーパーの速やかな上昇を図ると
同時に、ルーパーの上昇速度過大による過張力発生を防
＊［０Ｏ０９］　　ここで、Ｍ２は Ｍ２　＝ｆ（Ｔｏ、θ、Ｗ、ｔ）・・・・式（２）（Ｔ
ｏ：目標張力、θニルーパー角度、Ｗ：板幅、ｔ：スタ
ンド間板厚） によって決まる。なお、Ｍ、はルーパートルク指令の合
計値（μｍ　十μ２）である。 ［００１０１一方、ルーパーが上昇を開始した瞬間（材
料のかみ込み直後）は、主にかみ込み時のインパクトド
ロップにより圧延スタンド２の速度が低下し、ループが
０　発生するが、このループ量の時間微分値（フープ発
生速度）ｄｌ／ｄｉを Ｄ＋、Ｎ＋、ｆ＋　：　　圧延スタンド１のロール径、
回転数、先進率 Ｄ２　、　Ｎ２　、　ｂ２：　　圧延スタンド２のロー
ル径、回転数、後進率　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　乏［００１１１とし
、この値をＯにすべく、圧延スタンド１主かＣ寸２主た
け双方のｒＴ：ロ正ロール凍麻を堺整才ろ−５１文※／
ｄｔがゼロになったら［＝１１で発生したループが増大
せず、一定の値を保つことになる。図２においては圧延
スタンド２の圧延ロール速度を調整する場合について示
しており、ｔ＋−１２の間において前記時間微分値をゼ
ロにするための補正量ΔＮ２Ｉ　は、 で表され、圧延スタンド２の圧延ロール速度指令値に対
し、ΔＮ２１　　を加える。　　この補正により、発生
したループが、被圧延材とルーパーが接触するまでの間
（１ｔ〜【２）、増大しないように保っておくことが可
能となる。 ［００１２］さらに、被圧延材とルーパーが接触する時
点ｔ２において、圧延スタンドの圧延ロール速度補正法
を前述の入・出側速度によるものから、ルーパー高さ（
角度）を基準とするものに切り換える。すなわちΔＮ２
２　＝　（θ−θｏ）×に２・・・（５）（Ｎ２：定数
、θ０ニルーパー目標角度、θニルーバー実績角度）で
設定されるΔＮ２２　の圧延ロール速度だけ、圧延スタ
ンド２の圧延ロール速度指令値に対し、加える。このこ
とにより、ルーパーと被圧延材は接触した状態で速やか
にルーパーの目標角度Ｏｏへ至り、また前述したように
、時点ｔ３以降、ルーパー上昇トルク指令を張力制御指
令に切り替えるため、鋼板張力も速やかに設定値（Ｔｏ
）へ収束する。 （００１３］なお、圧延スタンド１に対して補正を行う
場合は、上記の値ΔＮ２２　を圧延スタンド１の圧延ロ
ール速度指令値から減することになる。以上、２つの圧
延ロール速度補正量ΔＮ２１、ΔＮ２２　を加えたもの
が、トータルとしての圧延ロール速度補正値であり、図
２においてはスタンド２の圧延ロール速度補正値ΔＮ２
で表わされている。以上の制御操作により、張力Ｔおよ
びルーパー角度Ｏの双方とも、速やかに目標値Ｔｏ、Ｏ
ｏへ到らせることが可能である。本発明の適用例を以下
に示す。なお、それぞれの目標値Ｔｏ、Ｏｏは従来の操
業実績から予め設定したものである。 ［００１４］ 【実施例】図３は本発明にかかる張力制御法を実施する
ための装置のフロー図であって、まず圧延スタンド１を
出た被圧延材４が下流側圧延スタンド２にかみ込んだ瞬
間を圧延スタンド２に設置したロードセル１０にて検出
し、切換スイッチ１７を（Ａ）接点とし、上昇トルクパ
ターン量（Ｍｌ）に基づいてルーパー装置７の軸トルク
アクチュエータ９　（＠動機もしくは油圧ロータリーア
クチュエータ）への操作量をルーパーアクチュエータ制
御装置１８にて設定する。ルーパー３が上昇し、ルーパ
ー３と被圧延材４が接触してさらにルーパー３が上昇し
つづけ、被圧延材４の張力を増加させる。このときルー
パー張力検出機（図示せず）によって検出された張力値
Ｔが、α・Ｔ。 （α：定数、Ｔｏ：　目標張力）に達した時点で切換ス
イッチ１７を（Ｂ）接点に切換え、これ以降は圧延が終
了するまで上位計算機１５からの情報（設定張力Ｔｏ、
板幅Ｗ、板厚ｔ）およびルーパー軸部に取り付けたパル
スジェネレーター８によって検出されたルーパー角度Ｏ
を基に計算されて、被圧延材４に一定の張力Ｔｏを与え
るために必要なトルクＭ２を目標トルクとして、制御装
置１８にて設定されたアクチュエータ９への操作量を得
る。演算装置１６は目標張力から目標トルクを得る下位
計算機である。 ［００１５］一方、圧延ロールの回転数に関しては、被
圧延材４が圧延スタンド２のロールにかみ込み後、張力
検出装置が張力を検出するまでの間（ルーパーと被圧延
材が接触するまでの間）、切換えスイッチ２０の接点を
（Ｃ）とし、圧延スタンド１のロールに取りつけたパル
スジェネレーター１４および圧延スタンド２のロールに
取り付けたパルスジェネレーター１２で検出した各圧延
ロール５および６の回転数、Ｎｌ、Ｎ２さらに上位計算
機１５から転送された圧延条件等の情報によりループ量
増大を抑制するための圧延スタンドの圧延ロール回転数
補正量ΔＮ２１を演算装置１９における演算によって得
る。この値と、圧延ロール回転数Ｎ２との和を圧延ロー
ル６の目標回転数として、圧延ロール６の制御装置２１
によって制御する。 ［００１６］張力検出装置が張力を検出した時点（ルー
パーと被圧延材が接触した時点）でスイッチ２０の接点
を（Ｄ）に切り換え、これ以降はルーパー角度偏差（θ
−θ。）に基づいた値を圧延ロール６の回転数補正量と
する。 図４（ａ）、（ｂ）はそれぞれ従来法による制御法およ
び本発明にかかる制御法による結果を示すグラフである
。従来法では図４（ａ）に示すように、ルーパー装置の
上昇速度を高めるために上昇トルクパターン指令を加え
ているが、この上昇トルクパターン終了タイミング［を
張力検出値によって決定するのではなく、ルーパー上昇
開始後の時間（１）によって決定した場合であり、さら
にループ量の増大回避のための圧延ロール速度補正量に
ついても、ルーパー装置のルーパー角度が目標値θ０に
達した後のルーパー角度偏差による値（前述のΔＮ２２
）のみとし、ΔＮ２１　　については補正を行っていな
い。なお、図４（ａ）には従来法の制御法によるルーパ
ー角度と張力の応答性を示す。一方、図４（ｂ）は本発
明による制御法を用いた場合を示す。ルーパー角度・張
力とも本発明の方が速やかに整定することがわかる。 ［００１７］

【発明の効果】本発明によれば、既設の圧延設備の簡便
な改造だけで本発明にかかる張力制御法を実施できるよ
うになり、実用的な利益は大きく、また張力制御精度は
高く、その圧延作業の能率化に大きく寄与する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）ないしくＣ）は、本発明にかかる方
法における制御操作の略式説明図である。

【図２】各制御量の変化を示すグラフである。

【図３】本発明にかかる方法を実施するための装置のフ
ロー図である。

【図４】実施例の結果を示すグラフである。

【符号の説明】

１．２：圧延スタンド ３ニル−パー ４：被圧延材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】その間にルーパー装置を備えた２以上の圧
   延スタンドにおいて、当該ルーパー装置の下流の圧延ス
   タンドに被圧延材がかみ込むと同時に前記ルーパー装置
   のルーパーを速やかに上昇させ被圧延材に張力を付与し
   、該張力が所定張力に到った時点で前記ルーパーの上昇
   指令を停止して、当該ルーパー装置前後の圧延スタンド
   間の張力制御に切替える熱間連続圧延機における鋼板張
   力制御法であって、 （ｉ）前記ルーパー装置のルーパが上昇開始から被圧延
   材と接触するまでは、該ルーパー装置前後の圧延スタン
   ドの圧延ロール速度差に基づき、ルーパー装置前および
   ／または後の圧延スタンドの圧延ロール回転速度を補正
   して鋼板のループ量を制御し、 （ｉｉ）さらに、前記ルーパー装置のルーパーが被圧延
   材と接触した後は当該ルーパー装置前後の圧延スタンド
   の圧延ロールの速度補正を前記ルーパーの目標角度との
   角度偏差に基づき補正することを特徴とする熱間連続圧
   延機における鋼板張力制御法。