JPH0685933B2 - 熱間仕上圧延における板厚制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、鋼等の熱間圧延において、粗圧延された熱
間シートバーをコイラーで巻取った後、巻戻して仕上圧
延する際、コイラーで巻取られた熱間シートバーコイル
の最内径部が仕上圧延機に入るときに仕上圧延機の圧下
位置を修正して、板厚精度を向上させるようにした方法
に関する。

〔従来の技術〕

従来から行われている鋼等のシートバーの熱間圧延方法
について以下に説明する。

粗圧延機の圧延加工を受けた熱間シートバーは、搬送テ
ーブルのロール上を転送されてクロップシャーに送られ
る。つぎに、前記熱間シートバーは、その先端部を前記
クロップシャーで剪断され、次工程の仕上圧延機に送ら
れる。前記熱間シートバーは、ここで仕上圧延される。

この粗圧延から仕上圧延への加工工程間で、熱間シート
バーは、その保有する熱の一部を大気中に放散する。こ
の放散する熱量は、加工所要時間に比例して増加する。
また、熱間シートバーの粗圧延から仕上圧延終了まで
に、その長手方向先端と尾端とでは、圧延終了時間に差
が生じる。即ち、前記先端より前記尾端の方が遅く圧延
が終了する。

従って、熱間シートバーの先端と尾端とでは、大気中に
放散される熱量に差が生じることになる。即ち先端から
尾端にかけて熱放散が多くなり、熱間シートバーの温度
は、第３図に示すようにその先端に比べ尾端が低温にな
る。

このように熱間シートバーの温度分布が不均一である
と、仕上圧延機の圧下位置調整が難しく、品質のよいシ
ートバーを圧延できない問題があった。

これを改善するために、従来、例えば特公昭50−30028
号，特公昭51−26317号，特公昭52−45304号，特公昭53
−16380号等に開示されているように粗圧延と仕上圧延
との間にコイラーを設けることが提案されている。

この改善された圧延設備は、第４図に示すように、粗圧
延機20とクロップシャー24との間に、熱間シートバー21
を巻取り・巻戻すコイラー23を設けてある。尚、熱間シ
ートバー21は、搬送テーブルローラ22上をコイラー23に
移送されるようになっている。また、コイラー23では、
熱間シートバー21は一旦コイル状に巻取られ、熱間シー
トバー21の自熱で熱間シートバー21は保温均熱化され
る。熱間シートバー21は均熱化された後巻戻され、クロ
ップシャー24を経て仕上圧延機25に入り、仕上げ圧延さ
れる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来例にあっては、熱間シートバー
21の温度分布は、概ね改善されて均熱化を図ることがで
きるが、コイラー23で熱間シートバー21が保温均熱化さ
れている間において、熱間シートバー21のコイル最内径
部は大気にさらされ、放熱が進行する。そして、仕上圧
延機25入側での熱間シートバー21の温度分布を測定する
と、第５図に示すように、熱間シートバー21の先端から
尾端方向へ最内径部までは、均一な温度になっている
が、最内径部の１巻の温度は急激な低下を示している。

この結果、熱間シートバー21を仕上圧延する場合に、こ
の温度の低下している部分は他の部分と比べ、変形抵抗
がステップ状に高くなる。そのため、この変形抵抗に対
応すべく、仕上圧延機25の圧下位置を自動板厚制御装置
（以下AGCと称する）で制御する。しかし、前記AGCは、
応答遅れを有するので、ステップ状の変形抵抗変化に追
従することができない。

従って、仕上圧延後の最内径部に対応するストリップの
板厚は、第６図に示すように他の部分に比べ100μ程度
厚くなっており、板厚精度を確保することができない問
題点があった。

この発明は、この問題点を解決する方法、即ち、仕上圧
延機の圧下位置を修正して板厚精度を向上し得る熱間仕
上圧延における板厚制御方法を提供することを目的とし
ている。

〔問題点を解決するための手段〕 上記問題点を解決するために、この発明は粗圧延した熱
間シートバーをコイラーで巻取ってコイルとした後、巻
戻して仕上圧延機で仕上圧延する際の板厚制御方法にお
いて、前記コイルの最内径部の温度降下量を予測すると
共に、当該最内径部の位置を把握し、前記最内径部が前
記仕上圧延機に達したときに、鋼種データと前記温度降
下予測量に基づいて、当該仕上圧延機の圧下位置を修正
することを特徴としている。

〔作用〕

この発明においては、熱間シートバーコイルの最内径部
を仕上圧延する際、前記最内径部の温度降下量を予測す
ると共に、当該最内径部位置を把握し、前記最内径部が
前記仕上圧延機を達したときに、鋼種データと前記温度
降下予測量に基づいて、当該仕上圧延機の圧下位置を修
正することで、前記最内径部の変形抵抗がステップ状に
変化していても、均一な板厚をしたストリップを圧延で
きる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、この発明の一実施例を示す構成図、第２図
は、仕上圧延後のストリップ板厚の変動量とスリップの
位置との関係を示すグラフである。

第１図において、コイラー23に巻取られた粗圧延後の鋼
等の熱間シートバーコイル１は、巻戻してクロップシャ
ー５に送られる。つぎに、熱間シートバー３は、その先
端部をクロップシャー５で剪断され、ピンチロール７を
経て次工程の仕上圧延機群８に送られる。熱間シートバ
ー３はここで仕上圧延される。一方、熱間シートバーコ
イル１の最内径部２の位置を把握するために、熱間シー
トバーコイル１とクロップシャー５との間に熱間シート
バー３の尾端を検出する熱片検出器（以下HMDと称す
る）が設けられていると共に、ピンチロール７に例えば
１回転で１つのパルスを出力するパルスジェネレータ６
が連結されている。ここで、熱間シートバーコイル１の
最内径部２の周長Ｌは、最内径部２の直径をＤとすると
次式で表すことができる。

Ｌ＝πＤ ……（１） したがって、熱間シートバー３の尾端を検出してから、
熱間シートバー３の最内径部２の先端側が仕上圧延機群
８の入側に到達したことを検出するには、少なくとも最
内径部２の先端が仕上圧延機群８に到達するまでの間を
パルスジェネレータで追跡可能とする必要がある。この
ため、ピンチロール７と仕上圧延機群８の入側位置との
間の距離L₂は、最内径部２の周長Ｌ未満に選定され（L₂
＜Ｌ）、且つHMD4を配置した位置と仕上圧延機群８の入
側位置との間の距離L₁は、前記周長Ｌを超える値（L₁＞
Ｌ）に選定される。

そして、HMD4の検出信号およびパルスジェネレータ６の
パルス信号がトラッキング計算機９に入力されて、最内
径部２の位置が把握される。

このトラッキング計算機９には、予め距離L₁およびL₂と
周長Ｌとに基づきHMDで尾端を検出してから最内径部２
の先端側が仕上圧延機に到達するまでのパルスジェネレ
ータ６のパルス数がパルス設定値Psとして入力されてお
り、HMD4の検出信号によってパルスジェネレータ６のパ
ルスをカウント開始し、そのカウント値がパルス設定値
と一致したときに、トラッキング信号をAGC10に出力す
る。ここで、パルス設定値Psは、下記（２）式に示すよ
うに距離L₁から周長Ｌを減算して熱間シートバー３の移
動距離L₃を算出し、これを下記（３）式に示すようにピ
ンチローラ７の周長L_Pで割算することにより算出するこ
とができる。

L₃＝L₁−Ｌ ……（２） P_S＝L₃/L_P ……（３） AGC10は、仕上圧延機群８の圧下位置を制御して最終的
なストリップの板厚を自動制御するもので、最内径部２
を除く通常圧延状態では、鋼種データ，出側板厚，圧下
位置検出値等に基づき出側板厚が一定となるように圧下
位置を制御していると共に、ライン全体を制御する上位
計算機11からの粗圧延機の出側におけ熱間シートバーの
板厚Ｈ、コイラーでの熱間シートバーの巻取り開始から
巻戻し終了までの時間ｔ、粗圧延機出側の熱間シートバ
ー表面温度T_DR、シートバーの鋼種データが入力され、
これらに基づいて最内径部２を仕上圧延を行うときの圧
下量修正値ΔＳを算出し、これに基づきトラッキング計
算機９からのトラッキング信号が入力された時点で仕上
圧延機群８の圧下位置を修正する。

即ち、最内径部２の温度降下量予測値をΔＴとすれば、
この予測値ΔＴは、前記t,H,T_RDのｆ函数として下記
（４）式で求められる。

ΔＴ＝ｆ（t,H,T_RD） ……（４） 更に、塑性定数の変化代をΔｍとすれば、変化代Δｍ
は、（４）式で求めた予測値ΔＴと鋼種成分による因子
Ｘ及び圧延中の材料の塑性定数ｍのｇ函数として、下記
（５）式で求められる。

Δｍ＝ｇ（ΔT,X,m） ……（５） 一方、仕上圧延機のミル定数をＭ、仕上圧延機の出側の
熱間シートバーの板厚をｈ、仕上圧延機の仕上圧下位置
をＳとすれば、これらの間に下記（６）式の関係があ
る。

Ｓ＋（Ｈ−ｈ）・m/M＝ｈ ……（６） この（６）式により、圧延中の材料の塑性定数ｍがｍ＋
Δｍに変化したとき、仕上圧延機の出側の熱間シートバ
ーの板厚ｈを一定に保つために必要な圧下位置の圧下量
修正値ΔＳを算出することができる。そして、以上のよ
うに求めた前記圧下量修正値ΔＳを使用して、トラッキ
ング計算機９からトラッキング信号が入力された時点、
即ち熱間シートバー３の最内径部２の先端側が仕上圧延
機群８に挿入される時点で、仕上圧延機群８の圧下位置
を修正することにより、ステップ状に変形抵抗が増加す
る最内径部２を良好に仕上圧延することができる。

つぎに、この発明方法で圧延した実施結果を以下に説明
する。

圧延に供された材料の材質はSUS304、コイラーで巻取ら
れた熱間シートバーコイルの巻取り厚みが30mm、最内径
部の周長が約2mであるとき、仕上製品の厚さと幅をそれ
ぞれ4.0mm,950mmに圧延した。このときの仕上製品の位
置に対する板厚変動量を測定した結果、第２図のように
なった。この第２図から明らかなように従来問題となっ
ていた熱間シートパー３の最内径部２に対応する位置の
板厚変動は約25μｍ程度に納まることが確認された。

したがって、従来第６図に示すように100μｍの厚さ変
動生じていたものが1/4の25μの厚さ変動に減少したこ
とになり、従来例に比べて格段に板厚精度を向上させる
ことができた。

また、上記実施例のように、トラッキング信号をHMD4お
よびパルスジェネレータ６の検出信号と設定値P_Sとに基
づき形成することにより、熱間シートバー３の最内径部
２の周長が変更されたときに設定値P_Sを変更するだけで
対処できる利点がある。

なお、上記実施例においては、HMD4とパルスジェネレー
タ６によって最内径部２の先端が仕上圧延機群８に入る
圧下位置修正タイミングを計ったが、例えば熱間シート
バー３の仕上圧延機群８入側における移動速度が略一定
であるときには、HMDとタイマとを適用して圧下位置修
正タイミングを計るようにしてもよく、その他任意のト
ラッキング方法を適用し得る。

また、上記実施例においては、HMD4の検出信号とパルス
ジェネレータ６のパルス信号を専用のトラッキング計算
機９に入力して、最内径部２の位置を追跡する場合につ
いて説明したが、これに限定されるものではなく、ゲー
ト回路，プリセットカウンタ等を組み合わせた電子回路
を適用することもできる。

さらに、最内径部２の温度降下予測量ΔＴは、AGC10で
算出する場合に限らず、上位計算機11で算出するように
してもよい。

またさらに、上記実施例では、コイラー23とクロップシ
ャー５との間にHMD4を設けた場合について説明したが、
これに限らずクロップシャー５の後段側にHMD4を設ける
こともでき、さらにシートバーコイル１の最内径部２の
周長Ｌが略一定である場合には、HMD4と仕上圧延機群８
との距離L₁を周長Ｌに一致させ、その尾端検出信号をト
ラッキング信号とすることにより、パルスジェネレータ
６およびトラッキング計算機９を省略するようにしても
よい。

また、上記実施例では最内径部２の温度を予測する場合
について説明したが、最内径部２の温度を仕上圧延機群
８の入側で放射温度計その他のセンサーで測定し、それ
を温度下降予測値とすることも可能である。

〔発明の効果〕 以上説明したように、この発明によれば、熱間シートバ
ーコイルを仕上圧延する際に、コイル最内径部の温度下
降量を予測すると共に、その予測値と鋼種データとに基
づき仕上圧延機に対する圧下位置修正値を算出し、最内
径部が仕上圧延位置に達した時点で仕上圧延機の圧下位
置を修正するようにしたので、仕上圧延機の圧下位置修
正を、最内径部が到来した時点で即座に行うことが可能
となり、仕上圧延機の圧下位置制御遅れによる板厚変動
を極力制御して高精度の板厚制御を行うことができる効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示す構成図、第２図
は、第１図の実施例におけるストリップの板厚変動量と
ストリップの位置との関係を示すグラフである。また、
第４図は従来例を示す構成図、第３図と第５図は、従来
例の仕上圧延機入側の熱間シートバーの温度分布を示す
グラフ、第６図は、従来例のストリップの板厚変動量と
ストリップの位置との関係を示すグラフである。 １……熱間シートバーコイル、２……最内径部、３……
熱間シートバー、４……HMD、６……パルスジェネレー
タ、８……仕上圧延機群、９……トラッキング計算機、
10……AGC、11……上位計算機、20……粗圧延機、21…
…熱間シートバー、22……搬送テーブルローラ、23……
コイラー、24……クロップシャー、25……仕上圧延機。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】粗圧延した熱間シートバーをコイラーで巻
   取ってコイルとした後、巻戻して仕上圧延機で仕上圧延
   する際の板厚制御方法において、前記コイルの最内径部
   の温度降下量を予測すると共に、当該最内径部の位置を
   把握し、前記最内径部が前記仕上圧延機に達したとき
   に、鋼種データと前記温度降下予測量に基づいて、当該
   仕上圧延機の圧下位置を修正することを特徴とする熱間
   仕上圧延における板厚制御方法。