JPH0622724B2 - ６重圧延機のプリセット方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は６重圧延機の圧延プリセット方法に関し、特
に、中間ロール位置及びワークロールベンディング力の
プリセット方法に関する。

〔従来の技術〕

６重圧延機は、第１図に示すように、ワークロール２，
２′，中間ロール３，３′およびバックアップロール
４，４′が上下対称に設置されており、ワークロール２
および２′の間を鋼帯等の圧延材料が搬送される。この
種の装置においては、次のコイルの予想圧延条件と予め
実機テスト等で求めた形状影響係数（中間ロール位置等
の形状制御端の単位操作量に対する形状変化の割合）と
を用いて、所定の目標形状が得られるように中間ロール
位置およびワークロールベンディングをプリセットする
方法が中心的に採用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、形状影響係数の精度の良否は、そのままプリ
セット精度の良否につながるため、形状影響係数のオン
ライン修正法が提案されているが（たとえば特開昭55-1
28311号公報）、圧延中は、各種外乱のため、形状影響
係数を精度良くオンライン修正することは、難かしい。

また、従来法ではプリセットと圧延中の形状制御との連
続性についての充分な考慮がなされていないため、圧延
開始後、充分な形状制御の応答性や安定性を発揮できな
いことがあった。

本発明は、以上の問題点を踏まえて圧延中の形状制御を
最も有利に行なうことに主眼を置いた実用的な６重圧延
機中間ロール位置とワークロールベンディング力のプリ
セット方法を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明においては、バックア
ップロール，中間ロールおよびワークロールを上下対称
に備えた６重圧延機において、中間ロールの位置及びワ
ークロールのベンディング力をプリセットする際に、中
間ロールの位置を下記の第（１）式に基づいて、ワーク
ロールベンディング力を下記の第（２）式に基づいて、
それぞれ設定する。

ＮＣＤ＝ａ₁＋ａ₂Ｂ＋ΔＮ₁＋ΔＮ₂＋ΔＮ₃ ・・・・（１） ＷＲＢ＝Ｋ ・・・・（２） ただし、 ＮＣＤ：中間ロール端と板端との距離 （第１図参照 中間ロール端が板端より外側にある場合
を符号＋とする） ＷＲＢ：ワークロールベンディング力 Ｂ：板巾 ΔＮ_１：前コイルのワークロールベンディング力のプリ
セット値と実績値との誤差の補正項 ΔＮ_２：サーマルクラウン量の変化に対する補正項 ΔＮ_３：目標形状の変更に対する補正項 ａ₁，ａ₂：定数 Ｋ：任意の定数 すなわち、本発明は、ワークロールベンディングを、圧
延中の動作可能範囲を最も広くできる一定位置（たとえ
ば、動作可能範囲の中央値）に第(2)式によりプリセッ
トし、圧延サイズの変化，ワークロール熱クラウンの変
化，目標形状の変更，あるいは設定式の誤差修正等は、
すべて第(1)式により中間ロール位置のプリセットで考
慮することにより、圧延中は応答性のよいワークロール
ベンディングを操作する様にしたものである。

本発明によれば、圧延開始後の形状自動制御の応答性を
高めることが可能になり、またプリセット設定に誤差が
あった場合も数秒で修正が可能になる。以下、第(1)式
の各項について詳述する。

第１項（ａ_１＋ａ_２Ｂ）：この項はいわば基準式と呼べ
る部分であり、熱クラウン＝０の条件で実施した実験に
基づいている。ロールベンディング力を操作可能範囲の
中央値２０〔ＴＯＮ／チョック〕に固定したとき、板形
状がほぼフラットなる中間ロールジフト位置は、第４図
に示す位置であり、近似的に板幅の一次式として与えら
れることを見出した。そこでａ_１，ａ_２を定数、板幅を
Ｂとすると、中間ロール位置ＮＣＤは、 ＮＣＤ−ａ_１＋ａ_２Ｂ とする。なお、第４図中の破線は圧延荷重の異なる場合
であり、圧延荷重を考慮する場合は定数ａを圧延荷重の
関数（例えば一次式）とすることも可能である。

第２項（ΔＮ_１）：前コイルのワークロールベンディン
グ力の基準式（第１項）によるプリセット値と実績値と
の誤差の補正項である。このベンディング力誤差を等価
な形状変化を与える中間ロール位置変更量に換算して補
正する必要がある。

第２図は第１表に示す条件で行った実機圧延結果であ
る。図中の括弧内の数値は、（ＮＣＤ〔mm〕，ＷＲＢ
〔TON/チョック〕）を示す。

中間ロールシフト位置ＮＣＤ〔mm〕を大きくする。すな
わち、バックアップロール、ワークロールとの接触長さ
が長くなる方にシフトすると板形状は中伸び→耳波に移
行する。一方、ワークロールベンダー力ＷＲＢ〔TON/チ
ョック〕を小さくすると、板形状は中伸び→耳波に移行
する。この二つの形状変化の傾向はほとんど一致してい
る。従って、互いに換算が可能である。

第３図はワークロールベンディング力変化１〔TON/チョ
ック〕と同等の形状変化を与える中間ロール位置シフト
量を板幅との関連において示したものであり、数多くの
実機データより求めたものである。前コイルのワークロ
ールベンディング力のプリセット値と実績値との誤差は
第３図を用いて中間ロールシフト量に換算してΔＮ_１と
し、次コイルに反映させる。例えば、前コイル板幅700m
mにて、ワークロールベンディング力のプリセット値−
実績値が＋10TON/チョックであった場合は、第３図で板
幅700mmでの換算係数 2.9mm/TON/チョックを用いて ＋10〔TON/チョック〕×2.9mm/TON/チョック ＝＋29mm を式(1)中のΔＮ_１の値として次コイルに反映する。

第３項（ΔＮ_２）：サーマルクラウン量の変化に対する
補正項である。長時間圧延機を休止した後や、ワークロ
ールの組替を行った直後の数十分間はワークロールの熱
クラウンが急激に変化する。ワークロールの熱クラウン
の大小により、良好な形状を得るための中間ロールシフ
ト位置も変化するため、プリセット値を決定する際、ワ
ークロールサーマルクラウンを考慮する必要があるが、
サーマルクラウンを直接検出することは難しい。そこ
で、本方法では実機によるデータ解析から中間ロールシ
フト位置を補正する式を見出した。

(1) ロール組替後30分以上の休止なく連続的に圧延を続
ける場合、熱クラウンの成長をロール組替後の圧延長ｌ
〔km〕の関数として第５ａ図の如く、 とする。例えば ｌ＝10kmの場合、ΔＮ_２＝＋59mmとする。

(2) 30分以上のミル休止後の圧延時は、熱クラウン減少
への補正として、第５ｂ図の如く ｔ：ミル休止時間（分）、を考慮し、 とする。但し、ΔＮ_２＜０の場合はΔＮ_２＝０とする。
例えば、(1)に引き続き３０分のミル休止が発生した場
合、次コイル用プリセット式(1)のΔＮ_２＝＋５９−５
３＝6 〔ｍｍ〕となる。

第４項（ΔＮ₃）：目標形状の変更に対する補正項であ
る。

圧延機に求められる鋼板形状は、次に送られる工程によ
り、求められる形状が異なる。

(1)圧延後，連続焼鈍を行なう場合： 中伸びが大きいといわゆるヒートバックル（巾方向の圧
縮応力により板が座屈して、シワになる現像）が起り易
く、両エッジ又は片エッジが伸びた耳波では、鋼板の蛇
行が発生しやすい。このため左右対称の軽微な中伸び形
状が望ましい。

(2)圧延後，箱焼鈍を行なう場合： 中伸び傾向形状では焼鈍後に調質圧延を行なう際、調質
圧延機入側で板端付近に張力が集中し、耳シワ（板端付
近の腰折れ）を発生しやすいためやや耳波気味の形状が
望ましい。

(3)焼鈍を行なわずに出荷される鋼板の場合： 精整工程でのテンションレベラー等で矯正しやすい中伸
び形状が望ましい。

以上のように目標形状を変更する場合、それに応じてプ
リセット値も変更する必要がある。

本方法で用いる補正項ΔＮ₃の決定法を、第６図を参照
して詳細に説明する。

これにおいて、前コイルの目標形状をＡ点，次コイルの
目標形状をＢ点とし、中間ロールシフトによる形状変化
方向を直線ｍにより示すとき、点Ａ，Ｂの直線ｍへの正
射影をＡ′，Ｂ′とすれば、線分▲▼′で示され
る範囲が目標形状変化のうち中間ロール位置シフト位置
で制御できる成分である（▲▼′や▲▼′はク
ーラント装置等別の操作端での制御が必要である）。

そこで線分▲▼′の形状変化に相当する中間ロー
ル位置の変更量を中間ロール位置の形状影響係数を用い
て逆算して、これを補正項ΔＮ₃とする。

なお、中間ロール位置シフトによる形状変化の方向は被
圧延材条件によって多少変化するが、プリセット精度上
問題にならないことは別途確認している。

さて、本発明に伴って中間ロール位置を固定したままワ
ークロールベンディング力をプリセットすることによ
り、圧延中は中間ロール位置を固定したままワークロー
ルベンディングで形状制御が可能となる理由を説明す
る。

１コイル内で鋼板形状に変化を与える外乱としては、ワ
ークロールの熱クラウン，母材コイルのプロファイル，
硬度変動等があるが、最も影響の大きいものは、特にワ
ークロールを組替えたあと数コイルのワークロール熱ク
ラウンの変化（成長）である。１コイルの圧延長さは通
常１０Km以下なので、１コイル内のサーマルクラウンの
変化の影響は第５ａ図で示すようにＮＣＤ（中間ロール
位置）で１００mm程度である。これを第３図に示す、板
幅に対応するワークロールベンディング力／中間ロール
位置間換算係数を用いて、ワークロールベンディング力
に換算する。第３図から中間ロール位置2.9〜3.5mmがワ
ークロールベンディング力１Ton／チョックに相当す
る。従って、中間ロール位置１００mmは１００／（2.9
〜3.5）＝29〜35Ton／チョックに相当する。一方、通常
ワークロールベンディング力の動作可能範囲は40Ton／
チョックよりも大きい。

以上から本発明のように中間ロールのプリセット位置を
適正にプリセットすれば、１コイル圧延中は中間ロール
位置を固定してワークロールベンディングによって形状
制御を実施することが可能である。

〔実施例〕

以上の方法で中間ロール位置及びワークロールベンディ
ング力をプリセットした結果を第７図に示す（この例で
はワークロールベンディング力のプリセット値をワーク
ロールベンディング動作可能範囲の中央値とした）。

第７図は、長時間の休止後、サイズが異なる３本の鋼帯
（厚み3.0mm→厚み0.250mm，巾850mm）を順次圧延した
結果を示しているが、熱クラウンの成長及び目標形状変
更に対してワークロールベンディング力はほぼ動作範囲
の中央値付近のプリセット値で良好な板形状を得られて
おり、本発明による中間ロール位置のプリセット値が適
正であることを示している。

〔発明の効果〕

以上のとおり、本発明に従って中間ロール位置およびワ
ークロールベンディング力をプリセットすることによ
り、プリセットから圧延中の形状制御へのつながりがス
ムーズになり、圧延開始直後から、良好な形状を得るこ
とが可能となり、鋼帯の品質，歩留の向上に大きく寄与
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は６重圧延機の正面図である。 第２図は中間ロール位置シフトとワークロールベンディ
ングによる形状変化方向を示したグラフ，第３図はワー
クロールベンディング力と中間ロール位置との等価変換
係数と板巾との関係を示したグラフ，第４図はワークロ
ールベンディング力が２０［ＴＯＮ／チョック］のとき
フラットな形状を得るための中間ロール位置と板巾との
関係を示したグラフ，第５ａ図および第５ｂ図は熱クラ
ウン補正項を示した図，第６図は目標値変更に対する補
正項算出方法を示したグラフである。 第７図は本発明の実機への適用例を示すグラフである。 １：圧延材料、２，２′：ワークロール ３，３′：中間ロール ４，４′：バックアップロール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷川 明彦 愛知県東海市東海町５―３ 新日本製鐵株 式會社名古屋製鐵所内 (56)参考文献 特開 昭49−27467（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−27468（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】バックアップロール，中間ロールおよびワ
   ークロールを備えた６重圧延機において、圧延中は中間
   ロールの位置を固定し、ワークロールのベンディング力
   により形状制御を行うに際し、圧延中に固定する中間ロ
   ールの位置を ａ₁＋ａ₂Ｂ＋ΔＮ₁＋ΔＮ₂＋ΔＮ₃ なる式に基づいて中間ロールの位置を設定し、任意の定
   数に基づいてワークロールのベンディング力を設定する
   ことを特徴とする６重圧延機のプリセット方法；ただ
   し、 セット方法；ただし、 Ｂ：板巾 セツト方法；ただし、 Ｂ：板巾 ΔＮ_１：前コイルのワークロールベンディング力のプリ
   セット値と実績値との誤差の補正項 ΔＮ_２：サーマルクラウン量の変化に対する補正項 ΔＮ_３：目標形状の変更に対する補正項 ａ₁，ａ₂：定数。