JPH0613126B2 - 板圧延における先進率制御方法 - Google Patents

板圧延における先進率制御方法

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JPH0613126B2
JPH0613126B2 JP60212055A JP21205585A JPH0613126B2 JP H0613126 B2 JPH0613126 B2 JP H0613126B2 JP 60212055 A JP60212055 A JP 60212055A JP 21205585 A JP21205585 A JP 21205585A JP H0613126 B2 JPH0613126 B2 JP H0613126B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は板圧延における先進率制御方法に関する。
(従来の技術) 冷間タンデムミルの圧延において、圧延が進むに応じて
ワークロールの粗度はロール組替え時より次第に減少
し、これに伴ない先進率が小さくなる。先進率が小さく
なり過ぎると、たとえば負になるとチャタリングが生じ
る。チャタリングにより圧延が不安定となり、あるいは
製品にチャタマークが生じて品質の低下を招く。
ロール粗度の減少をカバーするために、圧延潤滑油の供
給量を減少して摩擦係数を増加する方法がある。この方
法では摩擦係数を増加しすぎると、製品の表面にヒート
ストリークが発生するという問題がある。しかし、従
来、圧延潤滑油供給量を定量的に制御する方法はなかっ
た。したがって、ロールの摩耗を積算圧延重量などで管
理して、早め早めにロールを交換していた。
ところで、特開昭 59-169614号公報によれば、先進率が
適正な値となるように先進率を制御する装置が提案され
ている。この装置では、圧延材と作業ロールの速度を検
出して先進率を求め、先進率が設定値となるように作業
ロールの周速度を制御する。
(発明が解決しようとする問題点) 上記先進率制御装置では、先進率が設定値となるように
作業ロールの周速度を制御するので、板厚制御への影響
が大きく、製品板厚が変動するという問題がある。
(問題点を解決するための手段) まず、先進率fiを求める。先進率fiを求めるには、圧延
操業中および操業前にそれぞれ先進率を求める二つの場
合がある。前者は先進率fiをダイナミックに制御する場
合であり、後者はセットアップの場合である。
圧延操業中に先進率fiを求めるには、圧延スタンド出側
の板速度voi およびロール周速度VRi をパルスジェネ
レータなどにより測定する。測定結果により、先進率fi
は次の式(1)により求めることができる。
また、圧延操業前に先進率fiを求める、すなわち予測す
る場合、上記測定値を用いることはできないので、圧延
材の材質および寸法、ならびに圧延条件に基づき、たと
えばBland & Fordの式により先進率fiを計算により求め
る。
fi=Ffi(μ、par) …(2) ここで、記号par は圧延材の材質および寸法、ならびに
圧延条件に応じた複数のパラメータを示している。ま
た、摩擦係数μは次の摩擦係数モデル式により求める
ことができる。
μ=FuiM( Qi、par) …(3) ここで、Qiは潤滑油供給量で、圧延条件に応じて過去の
実績により予め設定した値である。なお、潤滑油供給量
は正味油量、すなわち潤滑油濃度と供給ノズルから
の潤滑油吐出量との積である。
つぎに、上記いずれかの方法で求めた先進率 いて解くと、 μ=Fui( fi、par) …(4) 所要の潤滑油供給量Qi上記摩擦係数モデル式を利用して
求める。すなわち、上記式 (3)を潤滑油供給量Qiにつ
いて解くと、 となる。この式より、潤滑油供給量Qiを求めることがで
きる。
上記結果に基づき潤滑油供給ポンプあるいは流量調節弁
を調整し、潤滑油供給量Qiを制御する。
(作用) 圧延潤滑油の供給量を変えることにより、ワークロール
−圧延材間の摩擦係数が変化し、さらに摩擦係数に応じ
て先進率が変化する。たとえば、ワークロールが摩耗し
て摩擦係数が小さくなると、圧延スタンド出側の板速度
voi に対してワークロールの周速度VRi は高くなり、先
進率は小さくなる。摩擦係数が小さくなった場合、圧延
潤滑油の供給を抑えて摩擦係数を高め、先進率の低下を
防ぐことができる。このようにして、圧延潤滑油の供給
量により先進率が制御される。
(実施例) この実施例はセットアップの例で、変形抵抗モデル式お
よび摩擦係数モデル式に基づき先進率を予測する。
第1図はこの発明による圧延制御の手順の一例を示すフ
ローチャトである。なお、以下の式および記号で、上添
字aは実測、cは計算、Mはモデルおよびpは予測をそ
れぞれ意味している。
上記変形抵抗モデル式および摩擦係数モデル式により、
変形抵抗よび摩擦係数を高い精度で求めるために、これ
らモデル式を実測値に基づき学習修正する。すなわち、
実測した圧延荷重および先進率により変形抵抗モデル式
および摩擦係数モデル式の係数を学習修正する。
このために、まず先進率fiおよび圧延荷重Piを測定す
る。先進率fiは前述のように圧延スタンド出側の板速度
voi およびロール周速度VRi は測定し、式(1)によって
求められる。圧延荷重Piはロードセルなどにより直接求
められる。
ついで、上記実測値に基づき変形抵抗モデル式FkiM(pa
r)および摩擦係数モデル式FuiM(par)を学習修正する。
そのために、上記先進率fiの測定値fi a が0または正で
あるときはその測定値fi a を先進率fi′とし、測定値fi
a が負のときは先進率fi′を0とする。そして、それぞ
れ変形抵抗kiを未知数として含む、Bland & Fordによる
先進率の式およびHillによる圧延荷重の式を前記測定結
果fi′およびPi a に等しく置く。すなわち、 ここで、 である。
また、 式(6)〜(9)において、 w ;板幅 Ri′ ;偏平した圧延ロール半径 Hi;圧延スタンド入側板厚 hi;圧延スタンド出側板厚 σbi;後方張力 σfi;前方張力 さらに、 そして、両式(6)、(9)を連立させて変形抵抗ki c を求め
る。
前記変形抵抗kiの演算結果ki c に基づき変形抵抗モデル
式Fki M(par)を学習修正する。すなわち、 Fki M(par)=a(εi+b)n+dvi …(12) ここで、 a=α01Ceq+ α2FT+α3CT n=β01Ceq+ β2FT+β3CT …(13) d=γ01Ceq+ γ2FT+γ3CT 上式において、Ceq は化学成分、FTは熱間圧延仕上温
度、およびCTは熱間圧延巻取温度である。α0、α1 …β
0、β1 …γ0、γ1 は係数であって、重回帰分析により求
める。そして、これら係数を用いて、上記変形抵抗モデ
ル式Fki M(par)を学習修正する。
上記のようにして修正した変形抵抗モデル式(12)により
変形抵抗ki M を演算する。
ここで、演算により得られた変形抵抗ki M および実測先
進率fi a を用いて、仮想摩擦係数μi *を次の式(14)を満
たすように定義する。
Ffi(ki M、μi *、par)=fi a +c …(14) なお、定数cはスライド係数と呼ばれるもので、先進率
が常に正の場合には0であり、先進率に負が生じる場合
には最小先進率の絶対値よりもわずかに大きい値を用い
る。
式(14)の左辺Bland & Fordによる先進率の式(6)で表わ
されるので、仮想摩擦係数μi *は次のように求められ
る。
ここで、 また、Dは前記式(8)で表わされるが、変形抵抗はki
代わりに変形抵抗モデル式(12)により求めたki M が用い
られる。
上記仮想摩擦係数μi *の演算結果に基づき、摩擦係数モ
デル式Fui M(par)を学習修正する。すなわち、 μ =μOi+AQiexp(BQii)+Awiexp(Bwii)+Aviexp(Bvii
+Arii+Abiσbi+Afiσfi…(17) 上式において、Qiは圧延潤滑油供給量、Wiは圧延トン数
または圧延長さ、viは圧延速度、rは前記式(11)で定
義されている圧下率である。圧延トン数または圧延長さ
はロール組み替えからの延重量または延長さを示し、圧
延トン数または圧延長さの増加にともない圧延ロールの
摩耗が進み、摩擦係数に影響する。μ0i、AQi、BQi…Abi
Afi は係数であって、重回帰分析により求められる。そ
して、これら係数を用いて摩擦係数モデル式を学習修正
する。
前記修正した変形抵抗モデル式(12)および摩擦係数モデ
ル式(17)により変形抵抗ki M および仮想摩擦係数μi *
演算する。
前記演算により得られた変形抵抗ki M および仮想摩擦係
数μi *に基づき予測先進率fi p を式(18)により演算す
る。
ここで、Hnは前記式(7)により表わされ、式(7)中のDは
式(8)で表わされる。そして、これらの式において摩擦
係数μおよび変形抵抗kiは、それぞれ μ≡μi * および ki≡ki M …(19) である。
つぎに、予測先進率fi p が次の条件 下限fL≦ fi p≦上限fU …(20) を満たさない場合には、 となる目標仮想摩擦係数μi *を求める。すなわ (20)を満たすなら、特に先進率は制御しない。
ついで、上記摩擦係数モデル式(17)に目標仮想 を代入して、潤滑油供給量Qiについて解くと となる。ここで、 g(Wi,vi…)=μOiQiexp(BQii) +Awiexp(Bwi)+Aviexp(Bvii) +Arii+Abiσbi+Afiσfi …(23) 上記(22)式より潤滑油供給量Qiが求まる。
このようにして求めた潤滑油供給量Qiとなるように潤滑
油供給量を設定する。
なお、前記のようにして得られた摩擦係数に基づき圧延
荷重を求め、板厚のセットアップを行なうことができ
る。
上記実施例では、モデル式から求めた変形抵抗および摩
擦係数により先進率を予測した場合であった。これに対
し、先進率を実測する場合は実測した先進率が式(20)を
満たすかどうかを判断し、以下同様の手順で潤滑油供給
量を制御する。この場合には先進率はダイナミック制御
される。
ここで、第2図を参照して冷間6スタンドタンデムミル
の第6スタンドにおける先進率制御の具体例を説明す
る。圧延条件は次の通りである。
ロール径;ワークロール 550mm バックアップロール 1400mm 圧延材料;普通鋼、幅 900mm 板 厚;原板 2.5mm 製品 0.3mm 第2図は圧延コイル数N に対する摩擦係数μ6 、先進率
f6、および潤滑油供給量Q6の変化を示している。この線
図に示すように、圧延コイル数が33本に達したとき、先
進率f6がほぼ0に近くなった。そこで、潤滑油供給量Q6
を減らして摩擦係数μ6 の低下を防いだ。その結果、先
進率f6を正に保ったままワークロールを組え替ることな
く70本のコイルを圧延することができた。
(発明の効果) この発明では、圧延潤滑油の供給量により先進率を制御
する。ロール周速度、圧下率あるいは板張力の制御に比
べて、圧延潤滑油供給量の制御が板厚変動に与える影響
は非常に小さい。したがって、板厚精度の高い製品を製
造することができる。また、チャタリングやヒートスト
リークの防止、ロール組替時期の延長によるロール原単
位の向上、および上記圧延トラブル発生防止による生産
性の向上に効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明による圧延制御の手順の一例を示すフ
ローチャト、および第2図は圧延コイル数に対する摩擦
係数、先進率、潤滑油供給量の変化の状態を示す線図で
ある。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】先進率を求め、目標値となるように先進率
    を制御する方法において、 目標先進率となる摩擦係数を推定し、 前記摩擦係数に基づき摩擦係数モデル式から潤滑油供給
    量を演算し、 前記潤滑油供給量の演算値となるように潤滑油供給量を
    制御する ことを特徴とする板圧延における先進率制御方法。
JP60212055A 1985-09-27 1985-09-27 板圧延における先進率制御方法 Expired - Lifetime JPH0613126B2 (ja)

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