JPH04300008A - 板内幅方向温度分布制御法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鉄、アルミ等の金属板
の圧延工程における形状制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】金属板の圧延において、操作端としてワ
ークロールベンディング、中間ロールシフト（６Ｈｉ圧
延機の場合）、圧下レベリングだけではロールの熱膨張
によるサーマルクラウンに起因する高次な形状偏差、す
なわちクォーターバックル形状の矯正が不可能であった
。

【０００３】この為、従来から、ロールの幅方向温度分
布を計測し、温度が高い部分について、幅方向にゾーン
分割され各ゾーンの流量を変えられるクーラント装置に
よりロール冷却する形状制御法がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この制御法
では、■　　クーラント制御の時定数が数十秒のオーダ
ーであり、応答性が悪い、■　　圧延直後の板形状が目
標形状通りでも、板内幅方向の温度偏差が大きい場合、
板温が均一になってから熱膨張（縮み）により形状が変
化してしまう、という問題がある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、圧延機
郡の内部に板幅方向に複数分割したゾーンヒータをもう
け、仕上圧延機郡後方に幅方向温度分布を計測するゾー
ン温度センサ及びその後方にロール式形状計をもうけて
幅方向の温度分布を制御する方法において、ゾーン温度
センサとロール式形状計から板を幅方向にスリット分割
したときの温度及び相対的な伸びを入力情報とし、その
入力情報から鋼板が圧延機を通りしばらく時間が経った
製品での伸びを演算し、その伸びと目標値との差を求め
、その値がある定められた値を越えたとき、その値が上
記定められた値よりも小さくなるようにワークロールベ
ンダのベンディング力を修正するか、又はゾーンヒータ
の加熱パターンを修正することを特徴とする板内幅方向
温度分布制御法である。

【０００６】

【作用】本発明は、形状計と幅方向板内温度計（以下ゾ
ーン温度センサという）による圧延直後の板情報から、
しばらくして板温が均一になったときの板形状を予見（
予測）し、それを目標形状と比較することにより、ワー
クロールベンディングと最終圧延機の前にとりつけた板
幅方向に分割して加熱できるゾーンヒータを操作するも
のである。

【０００７】以下、図面に基いて本発明の説明をする。

【０００８】図１は本発明の実施例を示す図である。１
はゾーンヒータ、２は最終圧延機の操作端であるワーク
ロールベンダを示している。３は幅方向温度分布を計測
するゾーン温度センサ、４はロール式形状計である。

【０００９】ゾーン温度センサ３の検出端とロール式形
状計４とにより、板を幅方向にいくつかのスリットに分
割したときの各ゾーンの温度および相対的な伸びを計測
し、最終形状予測部において幅方向の板温が均一になっ
たときの各ゾーンの伸び差（縮み差）を推論する。

【００１０】その結果、　　外１　　と目標形状データ
ベース　　外２　　とを比較して、操作量推論部でゾー
ンヒータ１及びワークロールベンダ２の操作量を決定す
る。

【００１１】

【外１】

【００１２】

【外２】

【００１３】図２は図１のハード機器部を上から見たシ
ステム上面図である。ゾーンヒータ１には幅方向にいく
つかの上下インダクタンスを設置し、各ゾーンの加熱は
個別に行える。ゾーン温度センサ３は幅方向に放射温度
計をいくつか並べ、各ゾーンの温度を個別に計測できる
。ロール式形状計４は、ロール上に設置されたダイヤフ
ラムのひずみから各ゾーンの伸び差を急峻度の形で計測
する。

【００１４】図３は制御系のフローチャートである。各
ゾーン温度　　外３　　は、ゾーン温度センサ３より数
十〜数百ミリセカンドでデータをとり込む。各ゾーンの
伸び　　外４　　は、形状計４より、各ゾーン温度　　
外５　　とほぼ同一なピッチで計測する（図中イ）。

【００１５】

【外３】

【００１６】

【外４】

【００１７】

【外５】

【００１８】鋼板が圧延機を通り、しばらく時間が経っ
た製品での伸びを　　外６とすると（図中ロ）、　　数
１　　となる。

【００１９】

【外６】

【００２０】

【数１】

【００２１】また、上記　　外７　　を導く過程を示す
。

【００２２】

【外７】

【００２３】板の伸びを示す急峻度の式　　数２　　に
対して、板温がΔθ変化することによって、熱膨張によ
り　　数３　　として、Δｌだけ板長さ（Ｌ′）が変化
する。これを考慮することにより、最終的な製品での伸
び（急峻度）　　外８　　が上記の様になる。なお、■
式は板形状の定量化に一般的に使われる急峻度の式であ
り、波の振幅をＨとすると、　　数４　　で与えられる
。また、板の波の形状を正弦波で近似すると、　　数５
　　という関係がある。よって、■、■からＨを消して
、■式を得る。

【００２４】

【数２】

【００２５】

【数３】

【００２６】

【外８】

【００２７】

【数４】

【００２８】

【数５】

【００２９】この■を目標形状（急峻度）　　外９　　
と比較する（図中ハ）。

【００３０】

【外９】

【００３１】急峻度偏差：　　数６　　とし、これが大
きな耳及び中波び形状を示しているなら、ワークロール
ベンディングにより形状制御し、Δλｉ　が小さい（Δ
λ＜ξ；一定）及び複合伸び形状を示しているならゾー
ンヒータにより制御する。

【００３２】

【数６】

【００３３】なお、その時の加熱温度は、板温が均一に
なったときの温度を　　外１０　　現在の温度をθＮＯ
Ｗ　とし、Δλｉ　＝０として解くと、　　数７　　と
なる。

【００３４】

【外１０】

【００３５】

【数７】

【００３６】なお、耳波みとは、板のエッジ部が中央部
より伸びている為にエッジ部がたわんで発生する波みで
あり、中波みは、逆に中央部がエッジ部より伸びてでき
る波みである。また、複合伸びとは、耳、中波と違い左
右非対称な波みのことである。

【００３７】また、形状不良の判断およびその内容とし
て耳波、中波、複合伸びの判断は、 形状不良の判断：λｍａｘ　≧ξ１　の時Ｙへ（図中ニ
）複合伸びの判断：　　数８　　の時Ｙへ（図中ホ）耳
波みの判断　　：　　数９ 中波みの判断　　：　　数１０　　（図中ヘ）とする。

【００３８】

【数８】

【００３９】

【数９】

【００４０】

【数１０】

【００４１】ワークロールベンディング制御は、バック
アップロールへの圧加力をＦとしたとき、ワークロール
ベンディング力ｆを　　ｆ＝ｋ・Ｆ　　として行う（図
中ト）。

【００４２】また、通板完了の判断は、ロール式形状計
４からの出力が０になったときとする（図中リ）。

【００４３】

【実施例】図５は、本発明の実施例を示す図である。加
熱温度■式で、鉄板の場合で、目標形状を平坦、現在の
温度（θＮＯＷ　）と板温が均一になったときの温度（
　　外１１　　）が等しいとすると、鉄の線膨張系数α
＝１．４９×１０−５、　　数１１　　、数１２　　と
なり、Δθ＝１６．５λｉ　２　となる。

【００４４】

【外１１】

【００４５】

【数１１】

【００４６】

【数１２】

【００４７】

【発明の効果】本発明によって、加熱温度Δθによって
急峻度λｉ　が求まり、そのことによって鋼板全体が一
定温度になったときの板形状を目標形状にすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す図である。

【図２】図１のハード機器部を上から見たシステム上面
図である。

【図３】制御系のフローチャートである。

【図４】鋼板のたわみによる波の波長を示す図である。

【図５】本発明の実施例を示す図である。

【符号の説明】

１　　ゾーンヒータ ２　　ワークロールベンダ ３　　ゾーン温度センサ ４　　ロール式形状計

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　圧延機郡の内部に板幅方向に複数分割
   したゾーンヒータをもうけ、仕上圧延機郡後方に幅方向
   温度分布を計測するゾーン温度センサ及びその後方にロ
   ール式形状計をもうけて幅方向の温度分布を制御する方
   法において、ゾーン温度センサとロール式形状計から板
   を幅方向にスリット分割したときの温度及び相対的な伸
   びを入力情報とし、その入力情報から鋼板が圧延機を通
   りしばらく時間が経った製品での伸びを演算し、その伸
   びと目標値との差を求め、その値がある定められた値を
   越えたとき、その値が上記定められた値よりも小さくな
   るようにワークロールベンダのベンディング力を修正す
   るか、又はゾーンヒータの加熱パターンを修正すること
   を特徴とする板内幅方向温度分布制御法。