JPH049204A - 連続圧延機の形状制御方法 - 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１ 本発明は、熱間又は冷間連続圧延機の形状制御方法の改
良に関する。 【従来の技術】 熱間又は冷間連続圧延機において、被圧延材の形状は平
坦に圧延されなければならない。しかしながら、被圧延
材板幅方向の中央部と端部の圧延条件の相違により、板
状に歪みか発生することかある０例えば、このような被
圧延材の板幅方向の圧延条件の相違により、被圧延材の
中央部が端部に比較して伸びてしまういわゆる「腹伸び
」や、逆に、端部が伸びてしまういわゆる「耳伸び」の
ような歪みである（第３図）。 従来、このような板幅方向の圧延条件の相違による板状
の歪みを除去するために、圧延ロールの段取り替えを行
ったり、圧延ロールを冷却する方法により圧延ロールの
形状を修正すること等が行われている。 特に、近年では、次のような、通板間あるいは通板中に
急速に圧延ロールの形状を修正するととによる板状制御
が行われている。 この圧延ロールの形状を修正する方法には、圧延ロール
の軸箱に力を加え圧延ロールのたわみを制御する方法や
、多段連続圧延機において中間圧延ロールを板幅方向に
移動させることにより圧延ロールのたわみを制御する方
法や、圧延ロールに注入する高圧の流体の量や圧力等に
より圧延ロールの形状を制御する方法等がある。 一方、被圧延材の圧延条件の１つである変形抵抗を被圧
延材の両端部について制御するものとして特開昭６１−
７１１０５がある。この特開昭６１−７１１０５では被
圧延材の両端部の加熱を行い、変形抵抗の修正を行って
いる。

【発明が達成しようとする課題】

しかしながら、圧延ロールの形状を修正し被圧延材の形
状を制御するという前述の方法は、連続圧延機の構造自
体を制御するというものであり、既設の連続圧延機に容
易に導入することができす、又、高い応答性を得ること
は難しい。 一方、前述の特開昭６ｌ−７１ＺＯ５で開示されている
技術は、圧延温度低下の著しい端部を再加熱することに
よって、被圧延材の端部の品質の確保や圧延ロールの局
部摩耗を防止するものであり、板状を制御するというも
のではない。 本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたも
ので、既設の連続圧延機にも容易に導入することができ
、高い応答性や制御精度を得て、被圧延材の板幅方向の
圧延条件の相違による板状の歪みを除去することができ
る連続圧延機の板状制御方法を提供することを目的とす
る。

【課題を達成するための手段】

本発明は、熱間又は冷間速続圧延機の形状制御方法にお
いて、圧延ロールの出側の被圧延材の形状に従って、被
圧延材の板幅方向の出側板厚修正量の分布を求め、前記
出側板厚修正量の分布から被圧延材の板幅方向の変形抵
抗修正量の分布を求め、前記変形抵抗修正量の分布から
被圧延材の板幅方向の温度修正量の分布を求め、前記温
度修正量の分布に従って、圧延ロール前方に配置された
、被圧延材の板幅方向の各部分の温度分布を制御するこ
とのできる温度制御装置を用い、被圧延材の板幅方向の
温度分布を修正することによって形状を制御することに
より、前記課題を達成したものである。

【作用ゴ 本発明は、前述の被圧延材の板状の歪みが板幅方向の圧
延条件の相違によるものであることに着目してなされた
ものであって、圧延条件の１つである圧延温度の被圧延
材における板幅方向の分布を制御することによって板状
の歪みを除去するものである。 第３図は、被圧延材の板状の耳伸びの歪みを示す線図で
ある。 第３図のようないわゆる「耳伸び」の板状の歪みは、被
圧延材中央平坦部では長さぷであるものか端部では長さ
λ′の長さに仲ひているためである。板幅ｍの被圧延材
の板幅方向の位置をＸ　　（−Ｌ／２≦×≦ｌ／２）と
すると、このような「耳伸び」状態の被圧延材の形状の
歪みは、この被圧延材の板幅方向の各部の長さｆｆｌ’
（ｘ）が同じになるように圧延されるように修正するこ
とによって解消できる。 ここで、１２／ｆ２′（ｘ　）−１をこのような形状の
歪みを把握するための形状修正量とし、被圧延材の板幅
方向の充分な数だけの区間のこの形状修正量を求める。 即ち、被圧延材の板幅方向の形状修正量の分布を求める
。 この形状修正量の分布から定められた手順に従って出側
板厚修正量の分布を求め、この出側板厚修正量の分布か
ら定められた手順に従って変形抵抗修正量の分布を求め
、この変形抵抗修正量の分布から定められた手順に従っ
て温度修正量の分布を求める。 更に、この温度修正量の分布に従って、被圧延材の板幅
方向の温度分布を制御する。 前述のいわゆる「腹仲ひ」や「耳伸び」のような形状の
歪を解消するためには、前述の板幅方向の各部の形状修
正量を零にすればよい０以上の通り、前記温度修正量の
分布に従って被圧延材の板幅方向の温度分布を制御する
ことによって、板幅方向の各部分の形状修正量を小さく
していき、即ち、被圧延材の形状の歪を解消することか
できる。 このような被圧延材の温度分布の制御は、圧延ロール全
体を制御する従来のものに比べ、応答性が良いものであ
る。 【実施例】 以下、図を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。 第１図は、本実施例が適用される連続圧延機における１
つの圧延ロール８であり、この圧延ロール８の前方に配
置された誘導加熱装置１０と、この圧延ロール８の後方
に配置された形状センサ１２により板状制御を行う。 被圧延材１は、第１図において左方から送り出されるが
、この被圧延材１の送り出し経路上の左から順に、誘導
加熱装置１０と圧延ロール８と形状センサ１２が配置さ
れている。この誘導加熱装置１０は、外部から与えられ
る投入電力基準量の指令値ΔＥ（×）に従って電力変換
器３４によって誘導加熱電力が制御され、誘導コイル３
０．３２によって被圧延材１の加熱を行う、この一対に
なった誘導コイル３０と３２は被圧延材１の板幅方向に
複数個配列されている６特に、少なくとも合計３セツト
、即ち、被圧延材１の両端と中央部を違った加熱量で加
熱することができるようになっている。 第２図に示されるように、一対になった誘導コイル３０
．３２の１つは、磁束を発生させるための巻線コイル３
０ｂ、３２１１と、発生された磁束が被圧延材１を板厚
方向に貫くような磁気回路を構成するなめの鉄心３０ａ
と３２ａによって構成されている。 この誘導加熱装置１０は、電力変換器３４により、投入
電力基準量ΔＥ（×）に従った電力の高周波電流を誘導
コイル３０と３２に発生させる。 この誘導コイル３０と３２に流れる高周波電流により発
生する磁束が被圧延材１を貫くことによって、該被圧延
材工には渦電流が発生し、これにより、該被圧延材は内
部から加熱される。従って、この誘導加熱装置１０は、
外部から被圧延材１を加熱する場合に比べて加熱応答性
か非常に早い。 圧延ロール８の後方には、形状センサ１２及び形状セン
サ１２から形状修正量を得るための形状センサアンプ１
２ａが複数個配置されている。即ち、少なくとも３台、
被圧延材１の中央部と端部を区別して形状の状態を検出
できるようになっている。 この形状センサアンプ１２ａから出力される形状修正量
Ｌ（ｘ）は形状制御装置１４へ入力される。 この形状制御装置１４は、形状修正量−出側板厚修正量
換算装置１４ａと、出側板厚修正量−変形抵抗修正量換
算袋Ｗ１４ｂと、変形抵抗修正量−温度修正量換算装置
１４Ｃと、加熱温度−投入電力換算装置１４ｄによって
構成されている。形状修正量−出側板厚修正量換算装置
１４ａからは出側板厚修正量Δｈ（ｘ）が出力され、出
側板厚修正量−変形抵抗修正量換算装置１４ｂからは変
形抵抗修正量Δｋ　　（、ｘ　）が出力され、変形抵抗
修正量−温度修正ｉ換算装置１４ｃからは温度修正量Δ
Ｔ（Ｘ）が出力され、加熱温度−投入電力換算装置１４
ｄからは誘導加熱装置１０へ投入電力基準ΔＥ　（Ｘ　
）が出力される。 第１図において、左方から送り込まれた被圧延材１は圧
延ロール８で圧延された後、形状センサ１２と形状セン
サアンプ１２ａにより形状の歪が定量的に計測される。 この形状センサアンプ１２ａから出力される形状修正量
Ｌ（ｘ）は、第３図に示されるように、中央部の長さ２
と、板幅ｌの被圧延材１の板幅方向の位置ｘ（−ｎ＋／
２≦×≦ｌ／２）における長さｆｆｌ’（ｘ）により、
次式のように形状歪を定量的に表わしたものである。 Ｌ（ｘ　Ｉ−Ｊ２／Ｊ２′（ｘ　）　−１−（１）この
形状修正量りは形状側＃装置１４に取込まれる。 この形状制御装置１４の内部で行われる処理は第７図の
制御フローに示される通りである。 この図において、ステップ１０２では、形状修正量−出
側板厚修正量換算装置１４ａにより、次のように出側板
厚修正量Δｈ（ｘ）が求められる。 ここで−Δｈ（ｘ）は−板ｇｍの被圧延材１の板幅方向
の各位置をｘ（−ｎ／２≦Ｘ≦ｌ／２）としたときの分
布関数である。 マスフロー一定則に基づいて、中央部での長さがβで板
厚がｈの被圧延材か、板幅方向の位置Ｘにおいて、長さ
かβ′　（Ｘ）で板厚がｈ’（ｘ）に圧延されたとき、
次式が成立つ。 １２′（ｘ　）　ｘ　ｈ′（ｘ　）　−ｎｘｈ　　・（
２ａ　）板厚ｈ′を求めるなめにこの式を変形すると次
式の通りになる。 ｈ′（Ｘ　）　＝ｉ／Ｊ２′（Ｘ　）　Ｘ　ｈ−（２ｂ
　）更に、出側板厚修正量Δｈはへ前記板厚り、　　ｈ
′と前記（１）式に従った形状修正量Ｌ（×）により次
式のように表すことができる。 Δｈ　　（ｘ）＝　ｈ（ｘ　）　’　−ｈ＝　＜１／Ｊ
Ｑ′（Ｘ　）　−１）　ｘｈ＝Ｌ　＜Ｘ　）　ｘｈ　　
　　　　　　・・・（３）ステップ１０４では、前述の
出側板厚修正量の分布Δｈ　（×）と開数ｆにより、変
形抵抗修正量の分布Δｋ（ｘ）を求める。この間数ｆは
、第４図に示されるような出側板厚修正量Δｈと変更抵
抗修正量Δｋについての関数である。この関数は、前記
出側板厚修正量−変形抵抗修正量換算装置１４ｂ内にお
いて、マツプとして記憶されている４この出側板厚修正
量の分布Δｈ（×）と変形抵抗修正量の分布Δｋ（ｘ）
の関係は次式で表すことができる。 Ａｋ　　（ｘ　）＝　ｆ（Δｈ（ｘ　）　）　　　　−
（４）ステップ１０６では、前記変形抵抗修正量の分布
Δｋ（ｘ）と開数ｑから温度修正量の分布ΔＴ（Ｘ　）
を求める。この間数９は、第５図に示されるような変形
抵抗修正量Δにと温度修正量ΔＴの関数である。この関
数ｑは、前記変形抵抗修正量−温度修正量換算装置１４
Ｃ内においてマツプとして記憶されている。この変形抵
抗修正量の分布Δｋ（ｘ）と温度修正量の分布ΔＴ（Ｘ
）との関係は次式で表すことができる。 ΔＴ（Ｘ）＝！１１（Ａｋ（ｘ））　　　・・・（５）
ステップ１０８では、前記温度修正量の分布ΔＴ（×）
と開数Ｊにより投入電力基準量ΔＥ（ｘ）を求め、この
投入電力基準量ΔＥ（ｘ）と電力変換器３４と被圧延材
１の板幅方向に複数個配列されている誘導コイル３０．
３２により被圧延材１の加熱を行うものである。この開
数Ｊは、第６図に示されるような温度修正量ΔＴと投入
電力基準量ΔＥの関数である。この関数Ｊは、前記加熱
温度−投入電力換算装置１４ｄ内にマツプとして記憶さ
れている。この温度修正量の分布ΔＴ（Ｘ）と投入電力
基準量ΔＥ（ｘ）は次式により表すことかできる。 ΔＥ（Ｘ）＝Ｊ（ΔＴ（Ｘ））　　　・・・（６）以上
説明した通り、本実施例によれば、連続圧延機の構造自
体を制御する方法に比べてはるかに容易に導入すること
ができ、被圧延材の板幅方向の板状の歪みを応答性良く
除去することができる。 なお、本発明の重要なポイントは、被圧延材の板幅方向
の形状の制御を、圧延条件の１つである該被圧延材の板
幅方向の温度分布を修正することによって制御するとい
うものである。 従って、本発明では、圧延ロールの出側の被圧延材の形
状に従って、被圧延材の板厚方向の出側板厚修正量の分
布を求め、前記出側板厚修正量の分布から被圧延材の板
幅方向の変形抵抗修正量の分布を求め、前記変形抵抗修
正量の分布から被圧延材の板幅方向の温度修正量の分布
を求め、前記温度修正量の分布に従って、圧延ロール前
方に配置された、被圧延材の板幅方向の各部分の温度分
布を修正することによって板状を制御しているが、これ
と類似の前述の本発明の重要なポイントに基ついた技術
を考えることもできる。 例えば、出側板厚修正量から温度修正量を直接求めるこ
とが可能であれば、この方法により温度修正量を求め被
圧延材の板幅方向の各部分の温度分布を制御し、被圧延
材の板幅方向の温度分布を修正することによって板状の
制御を行うという技術も考えられる。 又、本実施例では、まず出側の被圧延材の形状を検出す
るというフィードバック制御により加熱装置の加熱量を
加減しているが、このようなフィードバック制御以外の
、例えば、制御装買内に記憶された過去のデータ等に基
ついた予測制御により加熱装置の加熱量を加減し、被圧
延材の板幅方向の温度分布を修正することによって形状
を制御するという技術も考えることもできる。 更に、本発明での温度分布を制御することのできる温度
制御装置には、本実施例で示された誘導加熱装置に限定
したものではない０例えば、目標温度より高温となって
いる箇所は冷却することができるような温度制御装置を
も含むものである。

【発明の効果】

以上説明した通り、本発明によれば、既設の連続圧延機
にも容易に導入することができ、高い応答性が制御精度
を得ることができ、被圧延材の板幅方向の圧延条件の相
違による板状の歪みを効果的に除去することができると
いう優れた効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明が適応された、連続圧延機の形状制御
装置の構成を示すブロック線図であり、第２図は、前記
実施例で用いられた誘導加熱装置の誘導コイルの構造を
示す線図であり、第３図は、被圧延材の板状の耳伸びの
歪みを示す線図であり、 第４図は、被圧延材における出側板厚修正量Δｈと変形
抵抗修正量Δにとの関係の例を示す線図であり、 第５図は、被圧延材の変形抵抗修正量Δにと温度修正１
八Ｔとの関係の例を示す線区であり、第６図は、被圧延
材の温度修正量ΔＴと投入電力基準量ΔＥとの関係の例
を示す線図であり、第７図は、前記実施例における、形
状制御装置の制御フローを示す線図である。 １・・・被圧延材、 ８・・・圧延ロール、 １０・・・誘導加熱装置、 １２・・・形状センサ、 １２ａ・・・形状センサアンプ、 １４・・・形状制御装置、 １４ａ・・・形状修正量−出側板厚修正量換算装置、１
４ｂ・・・出側板厚修正量 変形抵抗修正量換算装置、 １４Ｃ・・・変形抵抗修正量−温度修正量換算装置、１
４ｄ・・・加熱温度−投入電力換算装置、１・・・被圧
延材中央平端部での長さ、１′・・・被圧延材端部での
長さ、 Ｌ（ｘ）・・・形状修正量、 Δｈ（ｘ’）・・・出側板厚修正量、 Δｋ（ｘ）・・・変形抵抗修正量、 ΔＴ（ｘ）・・・温度修正量、 ΔＥ（ｘ）・・・投入電力基準量。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱間又は冷間連続圧延機の形状制御方法において
   、 圧延ロールの出側の被圧延材の形状に従って、被圧延材
   の板幅方向の出側板厚修正量の分布を求め、 前記出側板厚修正量の分布から被圧延材の板幅方向の変
   形抵抗修正量の分布を求め、 前記変形抵抗修正量の分布から被圧延材の板幅方向の温
   度修正量の分布を求め、 前記温度修正量の分布に従って、圧延ロール前方に配置
   された、被圧延材の板幅方向の各部分の温度分布を制御
   することのできる温度制御装置を用い、被圧延材の板幅
   方向の温度分布を修正することによって形状を制御する
   ことを特徴とする連続圧延機の形状制御方法。