JPH07323314A - 圧延機のロール間接触摩耗予測方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧延機のワークロール間、ワークロールとバ
ックアップロール間、ワークロールと中間ロール及び中
間ロールとバックアップロール間等での回転するロール
間の摩耗をロール間接触域でのロール偏平量に基づくロ
ール間接触荷重分布を求め、このロール間接触荷重分布
の関数としてロール摩耗量を求めるロール間接触摩耗予
測方法を提供すること。 【構成】 圧延機のロール間接触長モデル及びロール間
偏平量モデル或いはロール変位の実測値によりロール間
接触域及び接触域内でのロール間偏平量を求め、これら
を基に圧延におけるロール摩耗量を求めると共に、ロー
ル交換後の圧延毎の前記求めたロール摩耗量分布を重ね
合わせて、その時点でのロール摩耗量を求める圧延機の
ロール間接触摩耗予測方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は圧延機のロール変形を正
確に予測する圧延機のロール間接触摩耗予測方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、熱間圧延における製品の高寸法精
度化、高品質化ニーズから板クラウンおよび板形状が非
常に重要視されている。そのため、連続圧延における鋼
板等の圧延機のクラウンおよび形状の正確な制御は、圧
延材の製品を維持するばかりでなく圧延中のトラブルを
避けるためにも重要である。このため、連続圧延機の各
スタンドにロールベンデイング装置や可変クラウンロー
ルを設け、各スタンドにおいて、これらの操作量を調節
してクラウンおよび形状を目標値に制御することが行わ
れている。

【０００３】一方、圧延荷重によるロールの撓みをキャ
ンセルするために、イニシャルクラウンロールを付ける
ことにより、圧延製品の板幅方向の厚み精度を高めるた
めに行われているが板材の板幅、厚さなどの圧延条件が
変化する場合には、別のクラウンロールに交換する必要
があるので、多種類のイニシャルクラウンを有するロー
ルを保有しておく必要があり、また、ロール交換のため
に圧延機の稼働率の低下を招き、さらに、圧延作業等の
進行に伴うロール摩耗と熱膨張のためロールのクラウン
が著しく変化するので、従来からロールを交換すること
なしに板材の板幅方向の厚み分布を制御する手段が要望
されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、圧延による板
クラウンや板形状並びに板センター厚制御でのロール変
形の正確な予測を行うことは重要であることから、ロー
ル変形を計算する上で、ロールプロフィールの正確な値
を与えることは必須である。一方、ロールプロフィール
のオンライン計測は一般に困難であり、特にバックアッ
プロール及び中間ロールなどは従来においては困難であ
るという問題がある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述したような問題を解
消するべき、発明者らは鋭意開発を重ねた結果、圧延機
のワークロール間、ワークロールとバックアップロール
間、ワークロールと中間ロール間及び中間ロールとバッ
クアップロール間等での回転するロール間の摩耗をロー
ル間接触域でのロール偏平量に基づくロール間接触荷重
分布を求め、このロール間接触荷重分布の関数としてロ
ール摩耗量を求めるロール間接触摩耗予測方法を提供す
ることにある。本発明の要旨とするところは、圧延機の
ロール間接触長モデル及びロール間偏平量モデル或いは
ロール変位の実測値によりロール間接触域及び接触域内
でのロール間偏平量を求め、これらを基に圧延における
ロール摩耗量を求めると共に、ロール交換後の圧延毎に
前記求めたロール摩耗量分布を重ね合わせて、その時点
でのロール摩耗量を求めることを特徴とする圧延機のロ
ール間接触摩耗予測方法にある。

【０００６】以下本発明について図面に従って詳細に説
明する。図１は圧延時に生ずるワークロール撓み状態を
示す概念図である。図１に示すように、４重のロールを
備えた圧延機において、板材１を圧延するワークロール
２とワークロール２に接して、これを補強するバックア
ップロール３とより構成される。この構成において圧延
を行った場合は、圧延荷重が上下バックアップロール３
に付加され、ワークロール２とバックアップロール３は
完全に接触し、ロール間接触荷重分布を生じ無負荷時に
存在していたロールギャップの幅方向分布はワークロー
ル２からバックアップロール３間の接触面に作用する荷
重の幅方向分布を通じて ワークロールの撓みに影響を
及ぼす。

【０００７】図２は圧延時でのワークロールおよびバッ
クアップロールに加わる荷重分布並びにロール間偏平を
示す説明図である。図２に示すように、板材を圧延する
ワークロール２とワークロール２を補強するバックアッ
プロール３に生ずるロール間接触荷重分布４はワークロ
ールに加わる荷重分布５によりロール軸心撓みを生ず
る。符号６はロール間偏平が無い場合のバックアップロ
ール下面プロフィールであり、７はロール間偏平が無い
場合のワークロール上面プロフィール、８はロール間偏
平が有る場合のロール境界プロフィール、９はロール間
偏平量である。

【０００８】図３は６重ロールスタンドの圧延方向断面
図である。図３に示すように、非圧延時のロールキス状
態での６重ロールスタンドの場合であって、ロール組は
上下バックアップロールを備えたバックアップロール３
と上下ワークロールを備えたワークロール２とから成る
以外に付加的に更に上下中間ロールから成る中間ロール
６が設けられている。この上下ワークロールの間で板材
１を圧延するためのロール間隙が形成され圧延が行われ
る。これら中間ロール間での圧延摩耗を生ずるものであ
る。

【０００９】図４はロール軸方向長さにおけるロールプ
ロフィール及び圧延荷重分布状況を示す説明図である。
図４（Ａ）はロール軸方向長さ（ｘ）とロールプロフィ
ール（Ｒｐ）との関係を示し、初期カーブから圧延を重
ねることにより、ロール摩耗が生ずるもので、そこ関係
は図４（Ｂ）に示すロール軸方向長さ（ｘ）と圧延荷重
分布（Ｐ）に示すようなロール間接触荷重と相関するも
のである。

【００１０】而して、本発明において、ある一の鋼板の
圧延条件に対して、ロール間接触長モデル及びロール間
偏平量モデル或いはロール変位の実測値によりロール間
の接触域及び接触域内でのロール偏平量δ、すなわち、
２ロール間の軸心接近量は、 δ＝δ（ｘ） …… （１） ただし、ｘはロール軸方向座標また、ロール間接触荷重
分布Ｐ（ｘ）は、 Ｐ（ｘ）＝Ｋ・δ（ｘ） …… （２） ただし、Ｋはロール間バネ定数、この鋼板の圧延におけ
るロール摩耗量△Ｒｐは、 △Ｒｐ（ｘ）＝Ｃ・Ｗ・Ｐ（ｘ） …… （３） ただし、Ｃ：摩耗係数 Ｗ：圧延中のロール回転回数 そして、ロール間接触している、それぞれのロールで独
立に計算した結果をロール交換後鋼板圧延毎に上述
（１）〜（３）式で計算された摩耗量分布を重ね合わせ
て、その時点でのロール摩耗量として求める。

【００１１】このようにして、圧延機のワークロール
間、ワークロールとバックアップロール間、ワークロー
ルと中間ロール間及び中間ロールとバックアップロール
間等での回転するロール間の摩耗をロール間接触域での
ロール偏平量に基づくロール間接触荷重分布を求め、こ
のロール間接触荷重分布の関数としてロール摩耗量を求
めることにより、板クラウン・形状や板センター厚制御
でのロール変形予測に役立ち、また、ロールを計算する
上でロールプロフィールの正確な値を得ることが可能と
なる。一方、ロールプロフィールのオンライン計測は困
難であることから、特にバックアップロールや中間ロー
ルなどでの予測する上で重要な役割を果たすものであ
る。

【００１２】

【発明の効果】以上述べたように、本発明による圧延機
のロール間接触モデル及びロール間偏平量モデル或いは
ロール変位の実測値によりロール間接触域及び接触域内
でのロール間偏平量を求め、この求めた値に基づきロー
ル間接触荷重分布を求めて、この板材の圧延時のロール
摩耗量を求めると共に、ロール交換後の圧延毎に前記求
めたロール摩耗量分布を重ね合わせて、その時点でのロ
ール摩耗量を求める計算方法を採用することにより、圧
延機の摩耗量を高精度で正確に把握することが出来、こ
れによってロールプロフィール予測やミルストレッチに
よる板厚予測等が可能となり、熱間圧延における製品の
高精度、高品質を図ることが出来る優れた効果を奏する
ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】圧延時に生ずるワークロール撓み状態を示す概
念図、

【図２】圧延時でのワークロールおよびバックアップロ
ールに加わる荷重分布並びにロール間偏平を示す説明
図、

【図３】６重ロールスタンドの圧延方向断面図、

【図４】ロール軸方向長さにおけるロールプロフィール
及び圧延荷重分布状況を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 板材 ２ ワークロール ３ バックアップロール ４ ロール間接触荷重分布 ５ ワークロールに加わる荷重分布 ６ ロール間偏平が無い場合のバックアップロール下面
プロフィール ７ ロール間偏平が無い場合のワークロール上面プロフ
ィール ８ ロール間偏平が有る場合のロール境界プロフィール ９ ロール間偏平量

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧延機のロール間接触長モデル及びロー
   ル間偏平量モデル或いはロール変位の実測値によりロー
   ル間接触域及び接触域内でのロール間偏平量を求め、こ
   れらを基に圧延におけるロール摩耗量を求めると共に、
   ロール交換後の圧延毎に前記求めたロール摩耗量分布を
   重ね合わせて、その時点でのロール摩耗量を求めること
   を特徴とする圧延機のロール間接触摩耗予測方法。