JPH08141620A - 圧延機における形状制御方法 - Google Patents

圧延機における形状制御方法

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JPH08141620A
JPH08141620A JP6284996A JP28499694A JPH08141620A JP H08141620 A JPH08141620 A JP H08141620A JP 6284996 A JP6284996 A JP 6284996A JP 28499694 A JP28499694 A JP 28499694A JP H08141620 A JPH08141620 A JP H08141620A
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JP
Japan
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shape
tension
unit tension
unit
value
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JP6284996A
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English (en)
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Junichi Tateno
純一 舘野
Takayuki Kachi
孝行 加地
Masashi Hoshino
将史 星野
Masaharu Saisuu
正晴 斎数
Toshihiro Fukaya
敏弘 深谷
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 板を破断させることなく目標の形状に圧延す
る。 【構成】 幅方向のユニット張力の最大値及び特定の幅
方向の位置のユニット張力の少なくとも一方が、それぞ
れの予め定めた値よりも大きくなった際には、全張力を
低減することにより、前記ユニット張力を前記予め定め
た値以下となるようにして、板破断を発生させないよう
な形状制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、圧延機において圧延材
の形状を制御する圧延機における形状制御方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】圧延材の形状制御については、従来から
各種の方法が提案されているが、一般に圧延材の幅方向
の張力分布を測定する形状検出器を設けた圧延機におい
て、形状検出器で検出した張力分布から、形状を算出
し、前記形状が目標形状に一致するように形状修正手段
により形状制御を行っていた。
【0003】例えば、特開昭58−116915では、
多段クラスタ圧延機において、形状不良の形態に対し
て、幅方向の変位量を変数とする1次から4次の各関数
を定めておき、形状検出器からの形状信号と目標形状設
定値との偏差信号を前記の関数からなる4次の直交関数
に展開して、各次の成分量によって操作すべき形状修正
手段を選定して、且つ成分量に応じて操作して板形状を
修正するようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
形状制御方法では、例えばステンレス鋼板のように変形
抵抗が高く圧延中に良好な形状(平坦度)が得難い圧延
材では、圧延中に板の破断が発生し易いという問題があ
る。この大きな原因は、形状制御を行う際、幅方向の特
定の位置のユニット張力が板の破断限界を越えてしまう
ことにある。又、他の原因としては、圧延機の特性やロ
ールの熱膨張や圧延材の幅方向の曲部的な硬度の変化に
よって、形状制御を行っても目標の形状に完全に一致せ
ず、その位置のユニット張力が板の破断限界を越えてし
まうことが考えられる。
【0005】即ち、従来の方法では、形状検出器で得ら
れた圧延材の形状が目標形状に一致するように形状の制
御を行っているのみであるため、部分的にユニット張力
が板の限界値を越えてしまい、板の破断が発生してい
た。
【0006】本発明は、前記従来の問題を解決するべく
なされたもので、圧延が困難で圧延中に板破断が発生し
易い圧延材の場合にも、板を破断させることなく圧延す
ることのできる圧延機における形状制御方法を提供する
ことを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、被圧延材の形
状を検出して、予め与えられた目標形状に一致するよう
に、形状制御手段を操作して形状制御を行う圧延機にお
ける形状制御方法において、幅方向のユニット張力の最
大値及び特定の幅方向の位置のユニット張力の少なくと
も一方が、それぞれの予め定めた値よりも大きくなった
際には、全張力を低減することにより、前記ユニット張
力を前記予め定めた値以下として形状制御を行うことに
より、前記目的を達成したものである。
【0008】
【作用】本発明によれば、幅方向のユニット張力の最大
値及び特定の幅方向の位置のユニット張力の少なくとも
一方が、それぞれの予め定めた値よりも大きくなった際
には、全張力を低減することにより、前記のユニット張
力が予め定めた値よりも小さくなるので、板を破断させ
ることなく圧延することができる。
【0009】この時、幅の端部は微小な割れが存在し、
幅の端部から破断し易いので、特定の位置としては幅の
端部とすることが好ましい。又、破断限界値は端部の方
が他の部分よりも小さいので、所定の値は他の部分より
も小さくするとよい。所定の値としては破断限界値より
も大きな値とし、圧延材の材質、板厚、板幅、ユニット
張力の目標値等の圧延条件により、適切に定める。これ
は所定の値を破断限界値とすると、所定の値を越えるこ
とがあるので破断する危険が大きいためである。
【0010】更に、本発明の作用を図を用いて詳細に説
明する。
【0011】図1は、本発明の方法により形状制御を行
う一例を示す概念図である。
【0012】目標形状が予め製品毎に与えられ、板に付
加する全張力は、ユニット張力が板の破断限界値以下と
なるように目標形状と全張力と板厚とから定める。目標
形状b0(i)は圧延材毎、又はパス毎に制御計算機か
ら与えてもよいし、この例のように、形状制御を行う手
段で与えるようにしてもよい。圧延後にそのまま製品と
して出荷する製品は、通常平坦な形状を目標形状とする
が、圧延の次の工程にとって最適な形状は平坦な形状と
は限らず、又圧延のパスによって、目標形状が異なる場
合もある。
【0013】例えば、圧延材を何度も往復してスタンド
を通過させて圧延するリバース圧延機の第1パス目で腹
伸び状態を目標の形状として与えた場合を図2に示す。
このような腹伸び状態では、張力を付加すると幅中央の
張力が小さく、幅端部の張力が大きくなるので、平坦な
形状に比較して、幅端部の張力が増大する。形状の指標
b0(i)としては幅端部が0、幅中央が制御最大値と
なる。
【0014】形状検出器100は幅方向の分割区間iに
おける張力T(i)[kg]を、例えばロードセルが内蔵
された公知の分割ロールで検出する。形状検出器100
で検出された信号はユニット張力算出手段110によ
り、ユニット張力t(i)[kg/mm2 ]に変換される。
形状算出手段120はユニット張力t(i)から形状の
評価指標である、例えばb(i)を次の(1)、(2)
式より算出する。
【0015】 ε(i)=t(i)/E …(1) b(i)=[Max {ε(−n),・・・,ε(0),・・・,ε(n−1), ε(n)}−ε(i)]×105 …(2)
【0016】但し、b(i)は形状指標(I−unit)、
Eは圧延材のヤング率[kg/mm2 ]、t(i)は張力
[kg]であり、1(I−unit)は圧延材1mm当り、10
μm の伸び差に相当する。
【0017】形状偏差算出手段140は目標形状130
と形状検出器100で検出した実形状の差を算出する。
形状の偏差を算出するには、例えば次の(3)式で表わ
されるように、目標形状b0(i)と形状検出器100
で検出した実形状b(i)のそれぞれの、幅方向の分割
区間毎の差で算出する。
【0018】 Δb(i)=b0(i)−b(i) …(3)
【0019】又は、目標形状130と形状検出器100
で検出した実形状のそれぞれの形状を高次の関数で近似
して、その係数の差をとってもよい。
【0020】形状操作量算出手段150は、形状偏差が
なくなるように形状修正手段160を1つ乃至複数組合
せて選択し、形状修正手段160の操作量を算出し、該
信号を形状修正手段160に出力する。
【0021】形状修正手段160は前記の信号に基づい
て、形状修正手段160を1つ乃至複数組合せて操作し
て、圧延材の形状が目標形状となるように修正する。こ
れらの操作は圧延中に終期的あるいは連続的に行われ
る。
【0022】このように形状制御を行った結果、張力算
出手段110により算出した、ユニット張力t(i)
[kg/mm2 ];i=−n,−(n−1),・・・,0,
・・・,(n−1),nから該ユニット張力の最大値t
maxを求め、又は特定の位置jにおけるユニット張力t
(j)[kg/mm2 ]が、所定の値を越えている場合は、
前記ユニット張力を予め定めた値以下にするために、全
張力T[kg]を小さくする。このようにして、本発明に
よれば板を破断させることなく圧延することができる。
【0023】
【実施例】以下図面を参照して、本発明の実施例を詳細
に説明する。
【0024】図3は、本発明を12段圧延機において実
施した場合の概略構成を示す側面図である。
【0025】又図4は、本実施例による12段圧延機の
形状修正手段を示すスタンドの正面図である。
【0026】図3において、10は圧延材、12は始め
に圧延材を供給するペイオフリール、14は実際に圧延
を行ワークロール、16、18はそれぞれ圧延材を巻き
取る左テンションリール及び右テンションリールであ
る。
【0027】又、20は中間ロール、24は上バックア
ップロール、26は下バックアップロール、100は形
状検出器である。
【0028】又図4において、22は中間ロールベンダ
のベンダ力を表わしている。上バックアップロール24
は7分割され、中心からセンタ28、クォータイン3
0、クォータアウト32、エッジ34と対称に配置さ
れ、又同様に下バックアップロール26は6分割され、
中心からセンタ36、クォータ38、エッジ40となっ
ており、それぞれ対称性を保って押し出しを行うので、
ロールクラウン調整が可能である。
【0029】以下本実施例の作用を説明する。圧延材1
0は、始めにペイオフリール12から供給されて、ワク
ロール14で圧延され、左テンションリール16で巻き
取られる。次に、左テンションリール16から供給さ
れ、再びワークロール14で圧延され右テンションリー
ル18で巻き取られる。次いで右テンションリール18
から供給され、ワークロール14で圧延され、左テンシ
ョンリール16で巻き取られる。このようにして、所定
の板圧になるまで繰返し圧延される。
【0030】この際に、形状検出器100によって、巻
き取る側のテンションリールとワークロール間の圧延材
の形状を検出し、目標の形状となるように形状制御手段
を操作する。圧延中に操作することができるのは、中間
ロールベンダ22のベンダ力と、圧下レベリング(図示
せず)の圧下量と、上バックアップロール24の押出し
量である。
【0031】なお、下バックアップロール26の押出し
量は、圧延中に操作できず、圧延前に設定される。
【0032】即ち、今述べたように、本実施例の12段
圧延機においては圧延中に操作できる形状修正手段は、
上バックアップロールの押出しの3種と、圧下レベリン
グの左右の2種と、中間ロールベンダの左右の2種の合
計7種である。
【0033】これらの形状修正手段の操作量は次のよう
に求められる。例えば、中間ロールベンダを形状制御手
段として用いる場合は、中間ロールベンダのベンダ力に
対する形状変化量を影響係数として予め求め、形状偏差
をこの影響係数で除することにより、ベンダ力を求め
る。又、上バックアップロールを形状制御手段として用
いる場合は、押出し力を圧下レベリングで圧下力を、同
様にして求めることができる。
【0034】このようにして形状制御を行い、算出され
たユニット張力t(i)[kg/mm2]、i=−n,−
(n−1),・・・,0,・・・,(n−1),nから
該ユニット張力の最大値t maxを求め、又は特定の位置
jにおけるユニット張力t(j)[kg/mm2 ]が、所定
の値を越えている場合は、前記ユニット張力を予め定め
た値以下にするために、全張力T[kg]を小さくする。
【0035】例えば、最大ユニット張力t maxを所定値
t lim以下にするために、全張力を次の(4)式で求め
て該全張力となるようにリール12、16、18のリー
ル駆動装置(図示せず)のトルクを修正する。
【0036】 T=T0×(t lim/t max)×α …(4)
【0037】但し、Tは修正後の全張力、T0は修正前
の全張力、αは補正係数(0<α<1)である。
【0038】又は、最大ユニット張力が所定値以下にな
るように、リールの駆動装置のトルクを修正してもよい
し、両者を併用してもよい。
【0039】このように、形状検出器100によって検
出した幅方向の分割区間毎の張力から、ユニット張力を
算出し、ユニット張力の最大値や特定の幅方向の位置の
ユニット張力が、それぞれの予め定めた値よりも大きく
なった場合には、巻き取り側のリール駆動装置のトルク
を修正して、巻き取り側の全張力を低減することによ
り、前記ユニット張力を前記値以下として形状制御を行
う。このようにすると前記のユニット張力が予め定めた
値よりも小さくなるので、板を破断させることなく圧延
することができる。
【0040】以上、最大ユニット張力を所定値以下にす
る方法について述べたが、特定の位置のユニット張力を
所定値以下にする方法についても同様にして全張力を小
さくすればよい。
【0041】図5に、目標形状を図2に示したものとし
て、幅端部のユニット張力が所定値の25[kg/mm2
以下になるように形状制御した場合の、ユニット張力算
出手段により算出された、ユニット張力T(i)の例を
示す。
【0042】図5において、検出チャンネルは23個で
あり、ユニット張力tは幅端部の−11チャンネルで最
大であるが、所定値以下になるように調整されている。
他方の幅端部の11チャンネルは最大値ではない。目標
形状は0チャンネルに対して対称であるが、検出された
ユニット張力は対称ではなく、形状制御しても目標形状
に必ずしも一致しない。
【0043】以上の実施例では全張力を低下させて、ユ
ニット張力を所定値以下とする方法について述べたが、
全張力が低下すると、単位幅圧延加重が所定の単位を越
える際には所定の板厚に圧延ができなくなるので、この
ような場合には上述の形状制御を中止して、ユニット張
力の最大値が低下するように、その位置の伸びを大きく
するように形状修正手段を操作してもよい。又は、前記
目標形状をユニット張力の最大値が低下するように修正
してもよい。このようにすると、形状が必ずしも目標形
状にすることができないが、板が破断することなく所定
の板厚に圧延することができる。
【0044】
【発明の効果】以上説明したとおり本発明によれば、幅
方向のユニット張力の最大値及び特定の幅方向の位置の
ユニット張力の少なくとも一方が、それぞれの予め定め
た値よりも大きくなったときは、全張力を低減すること
により、ユニット張力を予め定められた値より小さくす
ることにより、板が破断することなく圧延することがで
き、目標とする形状に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の作用を示す概念図
【図2】本発明の目標形状の一例を示す線図
【図3】本発明の実施例の概略構成を示す側面図
【図4】本発明の形状修正手段を示すスタンドの正面図
【図5】本発明を実施した場合のユニット張力の一例を
示す線図
【符号の説明】
10…圧延材 12…ペイオフリール 14…ワークロール 16…左テンションリール 18…右テンションリール 20…中間ロール 24…上バックアップロール 26…下バックアップロール 100…形状検出器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 星野 将史 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 斎数 正晴 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 深谷 敏弘 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被圧延材の形状を検出して、予め与えられ
    た目標形状に一致するように、形状制御手段を操作して
    形状制御を行う圧延機における形状制御方法において、 幅方向のユニット張力の最大値及び特定の幅方向の位置
    のユニット張力の少なくとも一方が、それぞれの予め定
    めた値よりも大きくなった際には、全張力を低減するこ
    とにより、前記ユニット張力を前記予め定めた値以下と
    して形状制御を行うことを特徴とする圧延機における形
    状制御方法。
JP6284996A 1994-11-18 1994-11-18 圧延機における形状制御方法 Pending JPH08141620A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10258304A (ja) * 1996-12-23 1998-09-29 Sms Schloeman Siemag Ag ストリップを圧延するための方法および装置
JP2017164795A (ja) * 2016-03-17 2017-09-21 日新製鋼株式会社 冷間圧延における形状制御方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10258304A (ja) * 1996-12-23 1998-09-29 Sms Schloeman Siemag Ag ストリップを圧延するための方法および装置
JP4602489B2 (ja) * 1996-12-23 2010-12-22 エス・エム・エス・ジーマーク・アクチエンゲゼルシャフト ストリップを圧延するための方法
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