JPH0538514A - 熱間仕上圧延におけるレベリング制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】鋼板に生じる差荷重を減少するような最適なレ
ベリングを設定することにより、ワークロールの平行度
を保持して鋼板の蛇行、キャンバ、絞り込みを防止する
ことができる熱間仕上圧延におけるレベリング制御方法
を提供する。 【構成】圧延される鋼板の板厚から前回レベリング修正
値がメモリ内に存在しているか否かを判断し（Ｓ２）、
前回レベリング設定値に対して前記修正値を加えた今回
レベリング設定値として（Ｓ３）その信号を圧下装置に
出力すると共に、ワークロールの両端部の二つの荷重セ
ンサの検出値の差から求めた通板中の差荷重の平均値と
尻抜け時の差荷重との差をもって算出した差荷重変化量
に基づいて、予め算出された相関関係から板厚に応じた
レベリング修正量を決定し（Ｓ７，Ｓ８）、それをメモ
リに更新する（Ｓ９）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は鋼板の熱間仕上圧延中に
ワークロールが平行に保持されるように該ワークロール
の開度を制御する熱間仕上圧延におけるレベリング制御
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、各種の高精度板クラウン制御圧延
機が実用化されるに及び、板クラウンのない平坦な鋼板
を生産することが要望されている。しかし、板クラウン
が小さいと、圧延中に鋼板が蛇行し、絞り込み事故が発
生し易い。そこで、一般的には圧延中の鋼板の幅方向両
端部に差荷重Ｐｄｆが生じた場合、ワークロールの平行
剛性係数Ｋｌとすると、前記差荷重によりワークロール
にはＰｄｆ／Ｋｌの開度偏差が生じるので、この開度偏
差を補正するようにワークロールの開度（以下レベリン
グと記す）設定値を設定して、そのレベリング設定値を
満足するようにワークロールのレベリングを制御するこ
とにより、鋼板の蛇行や絞り込みの発生を防止するよう
にしている。

【０００３】一方、本出願人が先に特開昭６４−２７１
３号公報に記載した熱間圧延における圧延鋼板の絞り込
み防止方法では、前記差荷重と通板中の鋼板の幅方向両
端部に生じる温度差との相関関係に着目し、この温度差
から差荷重を算出してレベリング修正値を設定し、この
修正値に従って圧延中にレベリングの制御を自動的に行
う方法が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
場合は過去の製品の仕上寸法や形状の良否に係わらず、
一定のレベリング設定値を用いているため、板厚や材
料、板の曲がり量が変わると鋼板が蛇行したりキャンバ
（横ずれ）が生じたり、著しい場合は絞り込みが発生し
たりするという問題がある。

【０００５】一方、後者の場合は圧延中にレベリングを
変化させるので、歩留りが悪いという問題がある。更
に、実際のラインでは、鋼板の先端部に曲がりがある場
合には、通板性を確保するために該先端部の曲がり形状
に応じてオペレータがレベリングの変更を行っている。
ところが、このようにして変更されたレベリングは本来
の設定値より大きくずれていることもあり、その場合、
鋼板の後端部が入側スタンドの加圧ロール間を抜けた時
（以下尻抜け時と記す）、即ち鋼板に対する長手方向の
張力が作用しなくなったときに始めてその影響が顕著に
表れるため、前記蛇行、キャンバ、絞り込みを防止しき
れないという問題がある。

【０００６】本発明はかかる諸問題に鑑みて開発された
ものであり、板厚に応じた最適なレベリングを設定する
ことにより、鋼板の蛇行、キャンバ、絞り込みを防止す
ることができ、歩留りも向上する熱間仕上圧延における
レベリング制御方法を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の熱間仕上圧延に
おけるレベリング制御方法は、熱間仕上圧延中に鋼板を
加圧する少なくとも一対のワークロールが平行に保持さ
れるように該加圧ロールの開度を制御する熱間仕上圧延
におけるレベリング制御方法において、鋼板の後端部が
前記ワークロール間を通板する時に生じる該鋼板の幅方
向両端部の差荷重と該差荷重から推定されるレベリング
修正値との相関関係を板厚毎に予め算出し、先の鋼板の
後端部通板時に生じた差荷重に基づいて前記相関関係か
らレベリング修正値を決定し、同一板厚の次の鋼板が通
板されるときに前記レベリング修正値に応じてワークロ
ールのレベリングを修正することを特徴とするものであ
る。

【０００８】

【作用】前述のように鋼板の幅方向両端部に生じる差荷
重は鋼板のワークロールからの尻抜け時にピーク値を持
つが、この尻抜け時の差荷重は板厚に応じてレベリング
の変更量と一定の相関関係にある。従ってこの相関関係
を板厚毎に予め算出し、先の鋼板の尻抜け時の差荷重に
基づいて板厚毎のレベリングの変更量（修正値）を決定
し、同一板厚の次の鋼板を通板するときに、前記レベリ
ング修正値に応じてワークロールのレベリングを修正す
る本発明の熱間仕上圧延におけるレベリング制御方法で
は、過去の製品形状や寸法に対して差荷重が小さく平行
度が保持され易い最適なレベリングを設定することがで
き、鋼板の蛇行、キャンバ、絞り込みを大幅に低減する
ことができる。

【０００９】

【実施例】図１は本発明の熱間仕上圧延におけるレベリ
ング制御方法を実施化した熱間仕上圧延装置の一つのス
タンドの例を示すものである。図１に示すように矢印ｚ
方向に走行する鋼板Ａの上下に対向してワークロール１
ａ，１ｂが設けられ、それらのワークロール１ａ，１ｂ
の上下にバックアップロール１０ａ，１０ｂが当接して
設けられている。そして下方のバックアップロール１０
ｂは図示されていないモータにより矢印ｖ方向に回転さ
れ、これにより下方のワークロール１ｂが鋼板Ａの走行
速度で矢印ｙ方向に回転して該鋼板Ａが通板され、その
鋼板Ａの通板に伴って上方のワークロール１ａ及び上方
のバックアップロール１０ａが夫々矢印ｘ方向、矢印ｗ
方向に回転するようにしてある。なお、ワークロール１
ａ，１ｂはその長手方向一端を作業側（ＯＰ側）、他端
を駆動側（ＤＶ側）とする。

【００１０】上方のバックアップロール１０ａの長手方
向両端部には夫々、鋼板Ａの幅方向両端部に生じる荷重
を検出するためのロードセル等の荷重センサ２が設けら
れている。更に該バックアップロール１０ａの両端部に
は鋼板Ａを加圧するための圧下装置３が取付けてあり、
この圧下装置３の操作により前記ワークロール１ａ，１
ｂの長手方向両端における開度を独立に制御できるよう
にしてある。

【００１１】前記荷重センサ２の荷重検出信号は制御装
置４に向けて出力され、前記圧下装置３は該制御装置４
から出力されたレベリング設定値に従って上方のバック
アップロール１０ａ及びワークロール１ａを上下方向に
移動して両加圧ロール１ａ，１ｂの開度（レベリング）
を設定する。この制御装置４には図示されていないマイ
クロコンピュータが内蔵されており、該マイクロコンピ
ュータには図５に示すフローチャートや、図３に示す板
厚に応じたレベリング修正量−差荷重相関関係図（以下
制御マップと記す）が図示されていないＲＯＭに予め記
憶されている。また、該マイクロコンピュータは図示さ
れていないメモリとしてのＲＡＭや演算部としてのＣＰ
Ｕを有する。

【００１２】次に前記制御マップの設定方法について説
明する。まず、一定板厚の鋼板Ａにおいて、図２ａのよ
うにワークロール１ａ，１ｂのレベリングをある設定値
ＬＶ₁ に設定し、そのときの通板時の二つの荷重センサ
２の検出値の差から鋼板Ａの幅方向両端部に生じる差荷
重を算出し、同様に尻抜け時の荷重センサ２の検出値の
差から鋼板Ａの幅方向両端部に生じる差荷重を算出す
る。そして、通板時の差荷重の平均値と尻抜け時の差荷
重の差をＰｄｆ₁ とする。なお、前記差荷重はＯＰ側が
大きい場合を正とし、レベリング設定値はＯＰ側が開い
ている場合を正とする。

【００１３】次に図２ｂのようにワークロール１ａ，１
ｂのレベリングを設定値ＬＶ₂ に変更し、そのときの通
板時の差荷重の平均値と尻抜け時の差荷重の差をＰｄｆ
₂ とする。そして、レベリング修正量ΔＬＶと、差荷重
変化量ΔＰｄｆを考えると、夫々は下記１式，２式で表
される。

【００１４】 ΔＬＶ＝ＬＶ₂ −ＬＶ₁ ……… (1) ΔＰｄｆ＝Ｐｄｆ₂ −Ｐｄｆ₁ ……… (2) この操作を板厚ごとにレベリング修正量ΔＬＶを変更し
て行い、そのデータをプロットしたのが図３である。こ
の図では横軸にレベリング修正量ΔＬＶをとり、縦軸に
差荷重変化量ΔＰｄｆをとってあるが、図から明らかな
ように両者には板厚をパラメータとして一定の相関関係
があることがわかる。この板厚ごとの相関関係をファン
クションｆ_T を用いて下記３式の関係式で表す。

【００１５】 ΔＰｄｆ＝ｆ_T （ΔＬＶ） ……… (3) 更にこの３式をファンクションｆ_T の逆関数ｆ_T ^-1を用
いて変形すると ΔＬＶ＝ｆ_T ^-1（ΔＰｄｆ） ……… (4) となる。従って、図４に示すようにこの逆関数ｆ_T ^-1を
用いて差荷重変化量ΔＰｄｆから得られるレベリング修
正量ΔＬＶを板厚と共に前記ＲＡＭ内に記憶しておき、
次に同じ板厚の鋼板が圧延される場合にはこのレベリン
グ修正量ΔＬＶに応じてワークロールのレベリングを設
定すればよい。

【００１６】次に前記図５の処理に基づいてこの装置の
作用について説明する。前記図５ａのプログラムはワー
クロールに鋼板Ａが通板する前に、例えばオペレータか
らの指示により実行される。まず図５ａに示すステップ
Ｓ１では圧延全体を統括する上位計算機からの入力又は
図示されていない板厚センサからの出力により鋼板Ａの
板厚を読み込む。

【００１７】次にステップＳ２に移行して、次の鋼板Ａ
の板厚に応じた前回レベリング修正値ΔＬＶがＲＡＭの
メモリ内に存在しているか否かを判断し、該修正値ΔＬ
Ｖがメモリ内に存在する場合にはステップＳ３に移行
し、そうでない場合はステップＳ４に移行する。前記ス
テップＳ３では前回レベリング設定値ＬＶに対して前記
修正値ΔＬＶを加えて今回レベリング設定値ＬＶとし、
その信号を圧下装置３に出力してプログラムを終了す
る。

【００１８】一方、前記ステップＳ４では板厚に応じて
予め設定されている初期レベリング設定値ＬＶの信号を
圧下装置３に出力してプログラムを終了する。このレベ
リング設定値ＬＶに基づいて前記圧下装置３はワークロ
ール１ａ，１ｂのレベリングを通板前に自動的に設定す
るようにしてあるが、例えば鋼板Ａの先端部に曲がり等
があってそれを避けるためにワークロール１ａ，１ｂの
レベリングを手動で変更した場合は、通板が安定してか
ら前記設定値をオペレータが入力すると通板中でもＬＶ
該設定値にあわせてレベリングが設定され直すようにし
てある。

【００１９】図５ｂに示すプログラムは通板開始後所定
時間経過した後、或いはオペレータからの指示により実
行される。まず、ステップＳ５では前記差荷重の変動状
態などから通板状態が安定しているか否かを判別し、安
定している場合にはステップＳ６に移行し、そうでない
場合はこのステップＳ５を繰り返す。

【００２０】前記ステップＳ６では前記二つの荷重セン
サ２の検出値の差から通板中の差荷重及び尻抜け時の差
荷重を読み込む。次にステップＳ７に移行して、前記通
板中の差荷重の平均値と、尻抜け時の差荷重との差から
差荷重変化量ΔＰｄｆを算出する。次にステップＳ８に
移行して、前記差荷重変化量ΔＰｄｆから図３の制御マ
ップ及び前記４式に従って、板厚に応じたレベリング修
正量ΔＬＶを決定する。

【００２１】次にステップＳ９に移行して、前記レベリ
ング修正量ΔＬＶを前記ＲＡＭ内のメモリに更新してプ
ログラムを終了する。図６ａは従来のレベリング制御方
法における通板中の差荷重と尻抜け時の差荷重を示した
ものであり、図６ｂは本発明のレベリング制御方法にお
ける通板中の差荷重と尻抜け時の差荷重を示したもので
ある。図から明らかなように本発明のレベリング制御方
法によれば通板中の差荷重の平均値と尻抜け時の差荷重
との差が極めて小さくなっていることがわかる。

【００２２】また、図７ａは従来のレベリング制御方法
を用いて異なる板厚の鋼板を圧延した場合の通板中の差
荷重の平均値と尻抜け時の差荷重との差を連続的に示し
たものであり、図７ｂは本発明のレベリング制御方法を
用いて異なる板厚の鋼板を圧延した場合の通板中の差荷
重の平均値と尻抜け時の差荷重との差を連続的に示した
ものであるが、従来は３０ｔｏｎを上回る差荷重の差が
生じていたのに対して、本発明では板厚が変化した場合
（図に矢印ｒ，ｓ，ｔで指示された箇所）にやや大きく
なるものの全体的には１５ｔｏｎを下回っていることが
わかる。

【００２３】このように本発明のレベリング制御方法に
よれば差荷重の変動が小さく制御されるので当然にして
圧延中のワークロールの平行が保持され、鋼板の蛇行や
キャンバが防止される。また薄物鋼板を圧延する場合
も、絞り込みが連続的に発生するのが防止され、また全
体的な絞り込みの発生率も約４．７％から約１．１％に
まで低減することができた。

【００２４】なお、上記実施例では上方のワークロール
を圧下装置により加圧するスタンドについて説明した
が、本発明のレベリング制御方法は下方のワークロール
を圧上装置により加圧するスタンドや、上下両方のワー
クロールを加圧するスタンドにも適用することができ
る。また、上記実施例では二つのワークロールが対向す
るスタンドについて説明したが、本発明のレベリング制
御方法は三以上のワークロールにより鋼板が圧延される
スタンドにもほぼ同様にして適用することができる。更
に、上記実施例では本発明のレベリング制御方法を一つ
のスタンドにのみ適用したものについて説明したが、複
数のスタンドを同様にして制御することもできる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の熱間仕上
圧延におけるレベリング制御方法によれば、尻抜け時に
鋼板の幅方向両端部に生じる差荷重とレベリング修正量
との相関関係から、先の鋼板の尻抜け時の差荷重に基づ
いて板厚毎にレベリング修正値を決定し、同一板厚の次
の鋼板を通板するときに前記レベリング修正値に応じて
ワークロールのレベリングを修正するものであるため、
過去の製品形状や寸法に対して差荷重変動量が小さく平
行度が保持され易い最適なレベリングを設定することが
でき、鋼板の蛇行、キャンバ、絞り込みを大幅に低減す
ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のレベリング制御方法を実施化した圧延
装置の一つのスタンドを示す概略側面図である。

【図２】本発明のレベリング制御方法においてレベリン
グ修正量と差荷重変化量とを求める説明図である。

【図３】図２で求めたレベリング修正値と差荷重変化量
との相関関係を示す説明図である。

【図４】図３に従って差荷重変化量からレベリング修正
値を算出する説明図である。

【図５】本発明のレベリング制御方法を実行するための
フローチャートの一例を示す説明図である。

【図６】通板時の差荷重と尻抜け時の差荷重を示す説明
図であり、（ａ）は従来の制御方法によるものであり、
（ｂ）は本発明の制御方法によるものである。

【図７】連続圧延状態における通板時の差荷重の平均値
と尻抜け時の差荷重との差を示す説明図であり、（ａ）
は従来の制御方法によるものであり、（ｂ）は本発明の
制御方法によるものである。

【符号の説明】

１ａ，１ｂはワークロール ２は荷重センサ ３は圧下装置 ４は制御装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱間仕上圧延中に鋼板を加圧する少なく
   とも一対のワークロールが平行に保持されるように該加
   圧ロールの開度を制御する熱間仕上圧延におけるレベリ
   ング制御方法において、鋼板の後端部が前記ワークロー
   ル間を通板する時に生じる該鋼板の幅方向両端部の差荷
   重と該差荷重から推定されるレベリング修正値との相関
   関係を板厚毎に予め算出し、先の鋼板の後端部通板時に
   生じた差荷重に基づいて前記相関関係からレベリング修
   正値を決定し、同一板厚の次の鋼板が通板されるときに
   前記レベリング修正値に応じてワークロールのレベリン
   グを修正することを特徴とする熱間仕上圧延におけるレ
   ベリング制御方法。