JPH0813369B2 - 棒材の熱間圧延ライン - Google Patents

棒材の熱間圧延ライン

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JPH0813369B2
JPH0813369B2 JP2339260A JP33926090A JPH0813369B2 JP H0813369 B2 JPH0813369 B2 JP H0813369B2 JP 2339260 A JP2339260 A JP 2339260A JP 33926090 A JP33926090 A JP 33926090A JP H0813369 B2 JPH0813369 B2 JP H0813369B2
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充 中村
厚志 乙部
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Nippon Steel Corp
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    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B37/00Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/48Tension control; Compression control
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21B13/00Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories
    • B21B13/08Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories with differently-directed roll axes, e.g. for the so-called "universal" rolling process
    • B21B13/10Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories with differently-directed roll axes, e.g. for the so-called "universal" rolling process all axes being arranged in one plane
    • B21B13/103Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories with differently-directed roll axes, e.g. for the so-called "universal" rolling process all axes being arranged in one plane for rolling bars, rods or wire

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、鋼または非鉄金属からなるビレットを棒
材、線材、管材、その他円形または環形の断面長尺材
(以下棒材という)に圧延する際の寸法制御を可能とす
る熱間圧延ラインに関するものである。
[従来の技術] 本発明に関わる従来の棒材の熱間圧延ラインとして、
特開昭62−230415号公報で提示されているレイアウトを
第5図に示す。図示の通りビットは加熱炉1で再加熱さ
れた後に粗圧延機群2、中間圧延機群3、仕上圧延機群
5を経て棒材の製品に圧延され冷却床7で冷却される。
該仕上圧延機群5においては、2ロール圧延機に比べ加
工効率が良く、また、寸法精度も良い3ロール圧延機を
使用しており、そして、この3ロール圧延機の寸法精度
の機能をさらに高めるため該仕上げ圧延機群5の下流に
条材寸法計測器6を配置し、圧延材の断面プロフィルを
測定し、その測定結果に応じた3ロールへの寸法制御し
て製品の寸法精度の向上を図っている。
[発明が解決しようとする課題] しかし、前記公報の条材寸法計測器6を3ロール圧延
機の下流に配置した場合の3方ロールの圧下量、回転数
の寸法制御は、フィードバック方式の制御でありこれで
は棒材の寸法精度に限界がある。
また、3方ロール圧延機入側の圧延素材形状は上流が
2ロール圧延機であるため、第3図の(A)に示すよう
な偏径差の大きい形状となり、長径と短径の差が0.1〜
0.5mm程度あるのが通例である。ところで、このような
形状を3方ロール圧延機で圧延する場合にスタンド間で
捩じれが生じた時、第3図(A)で示す2ロール圧延に
よる最大径の左右径13が第3図(B)の3方ロール圧延
時に16の位置に相当することがあり、その際、ロール隙
間23で噛出し17が発生し製品疵の原因となる。このよう
な時は噛出しが発生しないように2ロール圧延で圧下量
の調整などして偏径差を小さくし、あるいは3方ロール
でその形状に対応した圧下圧延する必要があるが、前記
公報の3方ロール圧延機の下流に配置した条材寸法測定
器の位置では2ロール圧延素材のプロフィルが測定でき
ず、従って2ロール圧延への寸法制御ができないという
欠点を有していた。
[課題を解決するための手段及び作用] 本発明は、このような問題点に鑑みなされたものであ
り、その要旨とするところは、仕上圧延機群の下流側の
少なくとも2つのスタンドを3方ロール圧延機とし、上
流側は2ロール圧延機で構成した棒材の熱間圧延ライン
において、前記3方ロール圧延機と2ロール圧延機の間
に、圧延素材の断面プロフィルを測定する条材寸法計測
器と、該条材寸法計測器からの断面プロフィル出力を寸
法演算しその演算で得られた寸法と値と予め設定した最
適寸法値とを比較演算し、2ロール圧延機のロールの圧
下量または/および回転数の必要修正量を計算する計算
機と、該計算機からの上記必要修正量の出力によりロー
ルの圧下量を制御する圧下制御装置と回転数を制御する
回転制御装置とからなり、該2ロール圧延機の圧延寸法
を制御するように構成した棒材の熱間圧延ラインであ
る。さらには、上記の計算機が2ロール圧延機と3方ロ
ール圧延機の両方の必要修正量を計算するものとし、そ
うして、ロールの圧下量を制御する圧下制御装置と回転
数を制御する回転制御装置とにより2ロール圧延機と3
方ロール圧延機の圧延寸法を制御するように構成した棒
材の熱間圧延ラインである。
すなわち、本発明は条材寸法計測器を3方ロール圧延
機入側前に配置して、3方ロールの仕上圧延機での圧延
前に2ロール圧延素材の断面プロフィルを事前に測定
し、その結果に基づき2ロール圧延素材自体の寸法形状
を2ロール圧延機の制御によって修正し、事前に良好な
素材として3方ロール圧延機に供給するもので、あるい
はまた2ロール圧延機と3方ロール圧延機の寸法制御を
同時に可能として、噛出し疵もない最も形状、寸法精度
の高い棒材製品を製造することにある。
以下、本発明についてさらに図を基にし説明する。
請求項1の熱間圧延ラインを第1図に実施例図として
示す。図で示す圧延ラインは、4、6の条材寸法計測器
を除き1の加熱炉から7の冷却床までの設備配置は従来
の技術の項で述べた第5図と全く同じである。よって、
これら設備の説明は省略するが、本実施例では4の条材
寸法計測器の配置位置を2台の3方ロール圧延機を有す
る5の仕上圧延機群と上流の複数の水平ロールと垂直ロ
ールが交互で最下流を垂直ロールとして構成した2ロー
ル圧延機の中間圧延機群3との間に設けている。そして
該条材寸法測定器4で2ロール圧延素材の断面プロフィ
ルを測定した出力を受ける計算機8を設け、該計算機で
はこの出力された断面プロフィルから第4図に例示され
た圧延素材の左右計13、天地径14、肩径18、19の各径寸
法を演算し求め、さらに得られた各径の寸法値とあらか
じめ3方ロール圧延機の圧延特性より設定した最適3方
ロール圧延機入側素材形状の左右径、天地径、各肩径と
の差により、上流の2ロール圧延機のロールの圧下位置
及び回転数の必要修正量を演算する計算機8を設け、そ
の必要修正量を3の中間圧延機群の2ロール圧延機に設
置した圧下制御装置9と回転制御装置10にそれぞれ出力
し2ロール圧延機を制御調整して、良好な断面寸法の圧
延素材を3方ロール圧延機に供給できるように構成した
棒材の熱間圧延ラインである。
次に、該圧延ラインにおいての寸法制御の動作につい
て模式的に説明する。例えば、条材寸法計測器4からの
圧延素材形状が、第4図の(A)の最適2ロール圧延素
材寸法であれば修正量はほとんどゼロであることから、
2ロールの圧下量、ロール回転数はそのままの状態を維
持することになる。
一方、同図の(B)の左右径が大きい場合には、2ロ
ールの圧下量の増加及び回転数の減少をすべき必要修正
量の出力が出され、その修正量に応じて圧下制御装置9
は2ロール中間圧延機群の最下流垂直ロールスタンドの
1つ前の水平ロールスタンドのロール位置を狭めて圧下
量を大きくし、また、回転制御装置10ではその最下流の
垂直ロールスタンドと1つ前の水平ロールスタンド間の
張力を引張ることで、左右径を小さくし偏径量の小さい
圧延素材が得られる。
このようにして2ロールの制御調整で圧延された圧延
素材が3方ロール圧延機へ供給することにより噛出し疵
もなく良好な断面寸法の棒材製品が製造される。
次に、請求項2の熱間圧延ラインを第2図に実施例図
として示す。第2図は上述の請求項1の発明で得られる
寸法精度よりも、さらに高精度の寸法要求に対応し得る
寸法制御の圧延ラインであり、該請求項1に加えて、8
の計算機が3方ロール圧延機の演算、出力をも行い、更
に、3方ロール圧延機の圧下制御装置と回転制御装置を
設けて、2ロール圧延機と3方ロール圧延機の両圧延寸
法を制御するように構成した棒材の熱間圧延ラインであ
る。
すなわち、計算機8では条材寸法計測器4より出力さ
れた断面プロフィルから第4図に例示された圧延素材の
左右径13、天地径14、肩径18、19の各径寸法を演算し求
め、さらに得られた各径の寸法値とあらかじめ3方ロー
ル圧延機の圧延特性より設定した最適3方ロール圧延機
入側素材形状の左右径、天地径、各肩径との差により2
ロール圧延機とは他に、3方ロール圧延機のロールの圧
下位置と回転数の必要修正制御量を演算し、その修正量
を3方ロール圧延機の仕上圧延機群5に設けられた圧下
制御装置11と回転制御装置位置12にそれぞれ出力して、
3方ロールをも制御調整できるように構成した棒材の熱
間圧延ラインである。
この該熱間圧延ラインによる寸法制御の動作について
模式的に説明する。例えば第4図(B)の左右径13が大
きい場合、2ロール圧延機での制御動作は上記の請求項
1の所で記載した通りの圧下量の増加・張力の引張り制
御を行い、条材寸法計測器4〜計算機8から得られた圧
延素材寸法値が、設定した高精度寸法の3方ロール圧延
機入側素材形状寸法値に対しまだ左右径13が大き目であ
る時、計算機8からその必要修正量が3方ロール圧延機
に設けた圧下制御装置11および回転制御装置12に出力さ
れ、それぞれ修正量に応じて1台目の3方ロール圧延機
のロール位置を狭めて圧下量を大きくし、上流の2ロー
ル圧延機と1台目の3方ロール圧延機間の張力を引張と
した回転数を増す寸法制御を行う。そして最下流の2台
目の3方ロール圧延機で最終仕上調整圧延を行えばよ
い。
このようにして、2ロール圧延機と3方ロール圧延機
の寸法制御を同時に可能とした熱間圧延ラインで製造し
た棒材は、表面欠陥がなくしかも偏径量のない極めて高
精度の断面寸法が得られる。
なお、上述した仕上圧延機群では3方ロール圧延機を
2台配置した例で説明したが、本発明では仕上圧延機群
中に2ロール圧延機を設けることは何ら限定するもので
はない。ただし、その際は下流に少なくとも2台の3方
ロール圧延機を配置するものとし、上流の2ロール圧延
機との間に条材寸法計測器を設けて上流側の2ロール圧
延機と3方ロール圧延機の寸法制御が可能とする熱間圧
延ラインにする。
[発明の効果] 本発明の熱間圧延ラインによれば、事前に3方ロール
で仕上圧延する圧延素材の断面プロフィルが分かり、3
方ロール圧延機圧延素材の2ロール圧延に対して寸法制
御が可能であることから良好な素材を3方ロール圧延機
へ供給でき、またその圧延素材の形状に対応した3方ロ
ール仕上圧延の寸法制御ができるので、得られる棒材製
品は表面疵の発生がなく、しかも寸法精度の高いものと
なるので産業上の効果は極めて顕著なものがある。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は本発明の棒材寸法制御の熱間圧延
ラインを示し、それぞれ本発明請求項の1、2の実施例
図、第3図は(A)の2ロール圧延素材の最大径部(左
右径)がスタンド間で捩じれて(B)の3方ロール圧延
機によって圧延される場合、噛出しとなることを示す説
明図、第4図は3方ロール圧延入側における2ロール圧
延素材の断面形状例を示し、(A)はその偏径差の小さ
い最適な圧延素材、(B)は左右径が大きい偏径差のあ
る圧延素材、第5図は従来例の熱間圧延ラインを示す図
である。 1……加熱炉、2……粗圧延機群、3……中間圧延機
群、4……条材寸法計測器、5……仕上圧延機群、8…
…計算機、9,11……圧下制御装置、10,12……回転制御
装置、13……左右径、14……天地径、18,19……肩径、2
5……圧延方向。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B21B 37/78 B21B 37/12 BBG BBS

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】仕上圧延機群の下流側の少なくとも2つの
    スタンドを3方ロール圧延機とし、上流側は2ロール圧
    延機で構成した棒材の熱間圧延ラインにおいて、前記3
    方ロール圧延機と2ロール圧延機の間に、圧延素材の断
    面プロフィルを測定する条材寸法計測器と、該条材寸法
    計測器からの断面プロフィル出力を寸法演算しその演算
    で得られた寸法値と予め設定した最適寸法値とを比較演
    算し、2ロール圧延機のロールの圧下量または/および
    回転数の必要修正量を計算する計算機と、該計算機から
    の上記必要修正量の出力によりロールの圧下量を制御す
    る圧下制御装置と回転数を制御する回転制御装置とから
    なり、前記2ロール圧延機の圧延寸法を制御するように
    構成した棒材の熱間圧延ライン。
  2. 【請求項2】仕上圧延機群の下流側の少なくとも2つの
    スタンドを3方ロール圧延機とし、上流側は2ロール圧
    延機で構成した棒材の熱間圧延ラインにおいて、前記3
    方ロール圧延機と2ロール圧延機の間に、圧延素材の断
    面プロフィルを測定する条材寸法計測器と、該条材寸法
    計測器からの断面プロフィル出力を寸法演算しその演算
    で得られた寸法値と予め設定した最適寸法値とを比較演
    算し、2ロール圧延機および3方ロール圧延機の各ロー
    ルの圧下量または/および回転数の必要修正量を計算す
    る計算機と、該計算機からの上記必要修正量の出力によ
    り2ロール圧延機および3方ロール圧延機の各ロールの
    圧下量を制御する圧下制御装置と回転数を制御する回線
    制御装置とからなり、前記2ロール圧延機および3方ロ
    ール圧延機の両圧延寸法を制御するように構成した棒材
    の熱間圧延ライン。
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