JPH08164409A - 熱間圧延における板厚精度予測方法 - Google Patents

熱間圧延における板厚精度予測方法

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JPH08164409A
JPH08164409A JP7264259A JP26425995A JPH08164409A JP H08164409 A JPH08164409 A JP H08164409A JP 7264259 A JP7264259 A JP 7264259A JP 26425995 A JP26425995 A JP 26425995A JP H08164409 A JPH08164409 A JP H08164409A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、熱間圧延後の金属板または金属条の
板厚を迅速且つ容易に定量的に判定することができる熱
間圧延における板厚精度予測方法を提供することを課題
とする。 【解決手段】金属板または金属条を熱間圧延した後に圧
延する時に、熱間圧延終了時点にホットコイルの板厚実
績から後工程の圧延における前記金属板または金属条の
板厚精度の推移を予測し、この予測の結果に基づいて前
記金属板または金属条の最終製品における板厚精度の合
否を予測するとともに、前記金属板または金属条の長手
方向板厚精度の予測について、長手方向板厚精度に影響
する全ての要因を等価ミル剛性係数および等価材料塑性
係数として評価するモデルを用いることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は金属板または金属条
を熱間圧延した後に例えば冷間圧延するに際して、熱間
圧延した後の金属板または金属条の板厚を管理する板厚
精度予測方法に関する。
【0002】
【従来の技術】金属板または金属条を製造するに際して
は、多くの場合はじめに熱間圧延を行い、その後冷間圧
延を経て所定の板厚を有する製品を得ている。このうち
熱間圧延工程により得られたホットコイル(熱間圧延さ
れた金属板または金属条をコイル状に巻き取ったもの)
における金属板または金属条について何等かの原因で板
厚精度が悪化する場合がある。
【0003】通常、圧延製品の板厚に対しては公差が設
定され、これを満たさない場合には圧延製品は不良とな
る。この公差は冷間圧延後の金属板または金属条の最終
板厚に対して設定されたものなので、ホットコイルにお
ける金属板または金属条の板厚精度が若干低めでも、必
ずしも不良品とはいえない。しかし、熱間圧延時の金属
板または金属条の板厚がある基準値を超えて悪化する
と、最終的な板厚精度も公差を満たさなくなる。
【0004】そこで、ホットコイルにおける金属板また
は金属条に対して、ホットコイル時点の許容範囲を何等
かの方法で設定して、金属板または金属条の板厚精度が
低い場合の判定基準としなくてなならない。
【0005】従来は、金属板または金属条の長手方向板
厚精度およびプロフィールに対する管理基準値を予め経
験的に決めておき、この管理基準値に対して金属板また
は金属条の熱間圧延実績値を比較する方法が採用されて
いる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このように予
め経験的に決めた管理基準値を用いてホットコイルにお
ける金属板または金属条の板厚管理を行う方法には次に
述べる問題がある。すなわち、管理基準値として最適な
値は製品板厚とその公差、材質、冷間圧延の標準パスス
ケジュール、冷間圧延の工程能力などの様々な要因が影
響するために経験を積んだ担当者でないと判断が難し
い。
【0007】特に長手方向板厚については、圧延速度や
パススケジュールなどに大きく影響を受けるために、冷
間圧延時の変化が少ないプロフィールと比較して管理が
困難となり、前述の問題が顕著となる。
【0008】そこで、冷間圧延の板厚精度モデルにより
冷間圧延の精度を予測し、その結果が公差を満たすか、
否かで熱間圧延の判定を行えば、管理の自動化、定量化
が実現され非常に有効となる。しかし、このモデルの開
発は通常かなり困難な作業となる。
【0009】一例として次に述べる単純な線形モデルを
考える。冷間圧延の第nパス(シングル圧延機を想定し
ている。タンデム圧延機の場合は第nスタンドと考えれ
ば良い。)について、圧延前後の金属板または金属条の
長手板厚精度変化率を減衰率αnとして、この減衰率α
nと各圧延条件との相関するモデルを考える。
【0010】ここで、減衰率:αnについて説明する。
減衰率αnを(ΔHn ーΔhn )/ΔHn と定義する。 ただし、ΔHn :入側(金属板または金属条がパスに入
る側)板厚変動幅、 Δhn :出側(金属板または金属条がパスから出る側)
板厚変動幅とする。
【0011】この減衰率αnを冷間圧延の各パス毎に予
測する。第1パスの減衰率α1を用いると、ΔH1 をホ
ットコイルの板厚変動とした時に、 第1パス出側板厚変動幅:Δh1 =(1ーα)・ΔH1 第2パス出側板厚変動幅:Δh2 =(1ーα)・Δh …… 第Nパス出側板厚変動幅:ΔhN =(1ーαN )・Δh
N -1 Nを全パス数とすれば、ΔhN が製品板厚の長手板厚予
測値となる。
【0012】さて、関連するパラメータを、総パス数:
N、圧下量:rn 、板幅:Bn 、圧延速度Vn 、被圧延
材の材質、調質に依存する値:qn 、圧延機の設備的条
件(ロールベアリングなどの機械的条件や自動板厚制御
能力など)による値:Wとした場合、出側板厚変動幅:
Δhn は入側板厚変動幅:ΔHn から下記の式で表現で
きる。
【0013】 αn=K1 ・rn +K2 ・Bn +K3 ・Vn +K4 ・qn +K5 ・W (1) Δhn =(1ーα)・ΔHn (2) =(1ーα)・Δhn -1 (2´) 最終板厚変動幅ΔhN は、ホットコイル実績精度が冷間
圧延における第1パス入側板厚変動幅:ΔH1 になるこ
とから次の式で表される。
【0014】 ΔhN =(1ーα1 )・(1ーα2 )……(1ーαN )・ΔH1 (3) 減衰率を求めるには、多数の冷間圧延実績データから、
各係数:K1 、K2 、K3 、K4 、K5 の値を回帰すれ
ば良い。
【0015】しかし、このような方法で充分なモデル精
度を確保することは、現実にはかなり難しい。さらに、
各係数の物理的意味も考察しにくく、だれにでもモデル
の妥当性が判断できるというわけにはいかない。従っ
て、モデルを作成して板厚管理に利用し始めても、最初
に係数を決定した担当者以外は、その合理性を理解しに
くい。これでは特定担当者の経験に頼るという状況が何
等改善されない。
【0016】本願の発明は前記事情に基づいてなされた
もので、熱間圧延後の金属板または金属条の板厚を迅速
且つ容易に定量的に判定することができる熱間圧延にお
ける板厚精度予測方法を提供することを課題とする。
【0017】また、本願の発明は、熱間圧延後の金属板
または金属条の板厚を迅速且つ容易に定量的に判定し
て、その判定の結果不合格となった金属板または金属条
を、後の圧延工程において救済圧延する時に、生産性を
低下させることがないように適切で無理がない救済圧延
の条件を設定することができる熱間圧延における板厚精
度予測方法を提供することを課題とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明の熱間圧
延における板厚精度予測方法は、金属板または金属条を
熱間圧延した後に圧延する時に、熱間圧延終了時点にホ
ットコイルの板厚実績から後工程の圧延における前記金
属板または金属条の板厚精度の推移を予測し、この予測
の結果に基づいて前記金属板または金属条の最終製品に
おける板厚精度の合否を予測するとともに、前記金属板
または金属条の長手方向板厚精度の予測について、長手
方向板厚精度に影響する全ての要因を等価ミル剛性係数
および等価材料塑性係数として評価するモデルを用いる
ことを特徴とする。
【0019】生産現場にも馴染みのあるパラメータを仲
立ちとしたモデルが望ましいという観点から、一般的な
圧延プロセスデータであるミル剛性係数と材料塑性係数
を用いた板厚精度モデルを考えた。
【0020】板厚精度に影響する要因中、自然ミル剛
性、自動板厚制御能力など、ミル剛性として評価可能な
設備側要因をモデル化して得た値を等価ミル剛性係数と
よぶことにする。これらは板厚精度との関係式から、次
のように板厚精度モデルを構築する。
【0021】一般的な圧延理論の基本式であるゲージメ
ータ式により、 h=S+P/K (4) ただし、 h:出側板厚 S:無荷重時ロールギャップ P:圧延荷重 K:ミル剛性係数 材料塑性係数Mを(5)式の通り定めると、
【0022】
【数1】
【0023】H:入側板厚 (4)式、(5)式から h={K/(K+M)}S+{M/(K+M)}H (6) 変動成分だけについて考えると、 Δh={K/(K+M)}ΔS+{M/(K+M)}ΔH (7) ただし、 ΔH:入側板厚変動成分 ΔS:ロールギャップ変動成分 Δh:出側板厚変動成分 (7)式は広く知られた関係式であるが、この関係式を
元に、板厚精度に影響するパラメータの関数として表現
した等価ミル剛性係数、等価材料塑性係数によるモデル
式を考える。
【0024】例えば圧延速度により、板厚精度が変化す
ることが経験的に知られている。本現象をミル剛性の圧
延速度依存性として表現する。すなわち、実圧延時のミ
ル剛性には、圧延機の動特性が影響することが知られて
いるが、これを等価ミル剛性係数として表現することで
圧延速度、板厚制御能力の板厚制御能力などの板厚に対
する影響を評価できる。
【0025】パラメータ選択は、モデルの目的、あるい
は対象とする圧延機や工程の条件により異なる。例えば
圧延速度依存性を重視した場合、次に示す(8)式、
(9)式が適当である。
【0026】 K´=fK (V)・K (8) M´=fm (V)・M (9) ただし、 fK 、fm :圧延速度の影響を表現する関
数 K´:等価ミル剛性係数 M´:等価材料塑性係数 K´、M´を用いると、(7)式は次のように表現され
る。 Δh={K´/(K´+M´)}ΔS+{M´/(K´+M´)}ΔH (10) (8)式、(9)式、(10)式がミル剛性係数、材料
塑性係数を仲立ちとした板厚精度モデルである。
【0027】これを、(1)式と同様にして、減衰率α
nを求める形に書き替えれば、 αn=K´/(K´+M´)+{M´/(K´+M´)}・(ΔS/ΔHN ) (11) この(11)式と(3)式から、板厚精度予測を実現で
きる。(8)式と(10)式中、kは圧延機の基本デー
タであり、通常は既知である。従って、これに若干の補
正を加えた値と考えれば、Kと比較することでK´の妥
当性が評価可能となり、信頼性の高いモデルを比較的簡
単に開発できる。
【0028】Mについても,圧延作業を方法を決める際
の基本データなので、既存の常識的知識からM´を求め
れば決めれば良い。本モデルは、圧延に関する業務に携
わっていれば、誰にでも常識的な知識で理解できるため
に、開発性に優れるのは勿論、開発後に工程状態が変化
した時に必要となるモデルの保守、調整の際にも有利と
なる。
【0029】また、板厚管理業務は、品質保証を目的と
していれば、板厚予測モデルには高い信頼性が必要であ
る。従って、常識的な知識で理解できることは、モデル
開発時の設計ミス減少や開発後のモデル精度低下の早期
発見という観点からも望ましい。
【0030】さらに応用として、後工程、例えば冷間圧
延の板厚も同様に計算機により自動で監視し、およびそ
の修正を行うことも考えられる。また、請求項2の発明
にかかわる熱間圧延における板厚精度予測方法は、金属
板または金属条を熱間圧延した後に圧延する時に、熱間
圧延終了時点にホットコイルの板厚実績から後工程の圧
延における前記金属板または金属条の板厚精度の推移を
予測し、この予測の結果に基づいて前記金属板または金
属条の最終製品における板厚精度の合否を予測するとと
もに、前記金属板または金属条の長手方向板厚精度の予
測について、長手方向板厚精度に影響する全ての要因を
等価ミル剛性係数および等価材料塑性係数として評価す
るモデルを用い、且つ前記金属板または金属条の最終製
品における板厚精度の合否の予測において不合格と判定
された前記金属板または金属条を、後工程で前記金属板
または金属条の異常部を修正する圧延を行うに際して、
前記モデルに基づいて圧延条件を決定することを特徴と
する。
【0031】すなわち、請求項2の発明によれば、金属
板または金属条の最終製品における板厚精度の合否の予
測に際して不合格と予測された前記金属板または金属条
に対して、金属板または金属条の長手方向板厚精度の予
測に用いた最適な定量的モデルを基にして、金属板また
は金属条の異常部を修正するための救済冷却圧延を行う
時の、圧延速度低下、パス数増加などの条件を設定す
る。そして、この条件に基づいて不合格の金属板または
金属条を冷却圧延することにより、生産性を低下させる
ことがない無理のない条件で金属板または金属条の異常
部を修正して、金属板または金属条を最終製品における
板厚精度の範囲に収めることができる。
【0032】すなわち、請求項2の発明によれば、金属
板または金属条の長手方向板厚精度の予測に用いた定量
的モデルに基にすることにより、生産性を低下させるこ
とがない適切で無理のない救済冷却圧延の条件を設定す
ることができる。
【0033】
【発明の実施の形態】請求項1の発明にかかわる第1の
実施の形態について図1を参照して説明する。この実施
の形態は本発明の方法をコンピュータを用いて実現した
例である。この実施の形態の圧延は、金属板または金属
条Pを熱間圧延工程1で圧延した後冷間圧延工程2で圧
延するものである。
【0034】熱間圧延工程1では金属板または金属条P
を図示しない加熱装置により加熱しながら圧延ロール3
に通して圧延を行い、その後コイル状に巻き取る。熱間
圧延された金属板または金属条Pをコイル状に巻回した
ホットコイルHCは冷間圧延工程に搬送する。冷間圧延
工程2ではホットコイルHCから熱間圧延された金属板
または金属条Pを繰り出して圧延ロール4に通して常温
で圧延を行い、その後再びコイルCとして巻き取る。
【0035】熱間圧延工程1では、圧延された金属板ま
たは金属条Pを巻き取る前に、金属板または金属条Pの
長手方向の板厚を測定する厚み計11と、金属板または
金属条Pの幅方向の板厚(プロフィール)を測定する厚
み計12を用意する。冷間圧延工程2では、圧延された
金属板または金属条Pの長手方向の板厚を測定する厚み
計13を用意する。
【0036】熱間圧延工程1に対応して熱間圧延の板厚
監視用コンピュータ21と冷間圧延の板厚監視用コンピ
ュータ31を用意する。熱間圧延の板厚監視用コンピュ
ータ21は、長手方向板厚データ収集解析部22、プロ
フィールデータ収集解析部23、冷間圧延板厚精度第2
モデル部(長手方向板厚)24、冷間圧延板厚精度第1
モデル部(プロフィール)25および総合板厚精度計算
・合否判定部26を有している。冷間圧延工程の板厚監
視用コンピュータ31は、長手方向板厚データ収集解析
部32を有している。
【0037】ここで、αnの予測計算について説明す
る。前述の(11)式に基づいて、第iパスの減衰率を
下記の通りに計算する。 αi=Ki/(Ki+Mi)+Ki/(Ki+Mi)・(ΔS/ΔHi) ただし、 ΔS(μm):圧延機別に設定される判固定
値 ミル剛性係数:Ki=CK (Vi )・Ko CK (Vi ):速度補正係数。第iパスの圧延速度Vi
(mpm) による関数 CK (Vi )=CKv1 :0<Vi ≦Vokv CK (Vi )=CKv1 ・exp {- CKv2 ・log(Vi /Vokv )} :Vokv <Vi ≦Vskv CK (Vi )=CKv1 ・exp {- CKv2 ・log(Vskv /Vokv )} :Vskv <Vi CKv1 、CKv2 、Vokv 、Vskv は、圧延機別に設定さ
れる半固定値。 Ko:基準値(ton/mm)。圧延機別に設定される半固定
値。 Vi は冷間圧延標準工程データから得られる。
【0038】 次に塑性弾性係数:Mi=Cm(Vi )・Cm2 (i )・Mo Cm (Vi ):速度補正係数。(全材種共通の関数) Cm (Vi )=Cmv1 :0<Vi ≦Vomv Cm (Vi )=Cmv1 ・exp {Cmv2 ・(Vi - Vomv )} :Vomv <Vi ≦Vsmv Cm (Vi )=Cmv1 ・exp {Cmv2 ・(Vsmv - Vomv )} :Vsmv <Vi Cmv1 、Cmv2 、Vomv 、Vsmv は、正の半固定値。但
し全圧延機共通 ただし、 Cm2(i):工程補正係数(鈍しが入ると軟らかくなる
等) {(0<Cm2 (i)<1} Mo:基準値(ton/mm)。但し、計算で求める。 Mo=Ms・Bi/(Hiーhi) Ms:材質別基準値(ton/mm2 ) Bi:板幅(mm) Hi−hi:圧下量(mm) は冷間圧延標準工程データか
ら得られる。圧下量とは、当該パスの入側板厚と出側板
厚との差をいう。
【0039】これらの要素を用いて熱間圧延における板
厚精度を予測する方法について説明する。なお。以下に
述べる処理は熱間圧延が終了する毎に行う。熱間圧延工
程1においては、厚み計11が圧延された金属板または
金属条Pの長手方向の板厚を測定して、その測定データ
を熱間圧延の板厚監視用コンピュータ21の長手方向板
厚データ収集解析部22に送る。長手方向板厚データ収
集解析部22は測定データを解析して冷間圧延板厚精度
第2モデル部(長手方向板厚)24に送る。
【0040】予め冷間圧延標準工程のデータ(金属板ま
たは金属条Pの圧延速度、パススケジュールなど)41
に対して入力しておく。冷間圧延板厚精度第2モデル部
24では冷間圧延標準工程のデータ41を参考にして製
品長手方向板厚予測値を作成し、このデータを総合板厚
精度計算・合否判定部26に供給する。
【0041】熱間圧延工程1においては、厚み計12が
圧延された金属板または金属条Pの幅方向の板厚を測定
して、その測定データを熱間圧延の板厚監視用コンピュ
ータ21のプロフィールデータ収集解析部23に送る。
プロフィールデータ収集解析部23は測定データを解析
して冷間圧延板厚精度第1モデル部(プロフィール)2
5に送る。冷間圧延板厚精度第1モデル部(プロフィー
ル)25では製品幅方向板厚予測値を作成し、このデー
タを総合板厚精度計算・合否判定部26に供給する。
【0042】予め製品板厚の公差仕様データ42を総合
板厚精度計算・合否判定部26に入力しておく。板厚精
度計算・合否判定部26では、入力された製品長手方向
板厚予測値および製品幅方向板厚予測値に基づいて金属
板または金属条Pの全長および全幅にわたる製品総合板
厚精度を求め、この製品総合板厚精度を前記公差仕様と
比較して公差を満たすか、否かを判定する。製品総合板
厚精度が前記公差仕様を満す場合には合格、満たさない
場合には不合格とする。
【0043】そして、この判定結果を図示しないオペレ
ータガイダンス用画面に表示するととももに、判定結果
を帳票として出力する。また、冷間圧延工程2において
厚み計13が圧延された金属板または金属条Pの長手方
向の板厚を測定して、その測定データを冷間圧延の板厚
監視用コンピュータ31の長手方向板厚データ収集解析
部32に送る。長手方向板厚データ収集解析部32は測
定データを解析して冷間圧延板厚精度第2モデル部24
に送る。冷間圧延板厚精度第2モデル部24ではこのデ
ータをモデル修正に使用する。
【0044】次に請求項2の発明の第1の実施の形態に
ついて図2ないし図4を参照して説明する。前述したよ
うに板厚精度計算・合否判定部26は、冷間圧延板厚精
度第2モデル部24で作成された製品長手方向板厚予測
値(モデル)と、冷間圧延板厚精度第1モデル部(プロ
フィール)25で作成された製品幅方向板厚予測値(モ
デル)に基づいて金属板または金属条Pの全長および全
幅にわたる製品総合板厚精度(モデル)を求め、この製
品総合板厚精度を前記公差仕様と比較して公差を満す
か、否かを判定する。
【0045】この発明は、上記の判定で不合格と予測さ
れた金属板または金属条を、後工程の冷却圧延において
金属板または金属条の異常部を修正する救済圧延を行う
時に、製品長手方向板厚予測値(モデル)を利用して金
属板または金属条の異常部を公差の範囲に入るように修
正できる圧延条件を求めるものである。すなわち、金属
板または金属条の長手方向板厚予測に用いる定量的モデ
ルを基にすることにより、金属板または金属条の異常部
に応じた適切な救済圧延条件を決定することができる。
【0046】これにより救済圧延は、金属板または金属
条の異常部に応じた適切な条件で無駄なく、すなわち生
産性を阻害することなく救済圧延を行い、製品総合板厚
精度が公差範囲に入る金属板または金属条を得て、不合
格となった金属板または金属条がそのまま不良品となる
ことを防止することができる。
【0047】金属板または金属条の板厚異常部を修正す
る方法としては、(1)圧延速度低下、(2)パス数の
増加、(3)設備、自動板厚制御選択が考えられるが、
これらの方法は圧延工程における生産性を低下させる要
因であり、必要以上に圧延速度を低下させたり、パス数
を増加させると、圧延工程における生産性を低下させる
ことになる。この結果、必要以上に圧延速度を低下させ
たり、パス数を増加させるなどの処置は取れない。
【0048】金属板または金属条の板厚異常部を修正す
る圧延の条件の設定を、従来行うと仮定すると、担当者
が経験的に圧延速度やパス数を設定することになり、必
要以上に圧延速度を低下させたり、パス数を増加させて
圧延工程における生産性を低下させることが考えられ
る。
【0049】このような必要以上の処置を回避するため
には、本発明方法のように定量的モデルに基づく救済圧
延方法の決定が有効である。前述のモデルに基づいて救
済圧延方法を決定する具体的な一例について図3および
図4に示すフローチャートを参照して述べる。まず、本
発明方法を実施するに際しては、図2に示すようにコン
ピュータ21に救済方法設定部41を設け、この救済方
法設定部41は冷間圧延板厚精度第2モデル部24から
製品長手方向板厚予測値の情報を得て演算を行い救済方
法を設定する。図2において図1と同じ部分は同じ符号
を付して示している。
【0050】図3に示すフローチャートで示す実施の形
態について説明する。この実施の形態では、救済法とし
てまず圧延速度の低下を採用し、次いでパス数の増加を
採用している。
【0051】熱間圧延工程1が終了すると、板厚監視用
コンピュータ21の長手方向板厚データ収集解析部22
で圧延された金属板または金属条Pの長手方向の板厚測
定データを解析し(S1)、次いで冷間圧延板厚精度第
2モデル部24で冷間圧延標準工程のデータ41を参考
にして製品長手方向板厚予測値を作成する(S2)。ま
た、プロフィールデータ収集解析部23で圧延された金
属板または金属条Pのプロフィールデータを解析し、次
いで冷間圧延板厚精度第1モデル部(プロフィール)2
5で製品幅方向板厚予測値を作成する(S3)。
【0052】次いで、総合板厚精度計算・合否判定部2
6は、冷間圧延板厚精度第2モデル部24と冷間圧延板
厚精度第1モデル部(プロフィール)25から入力され
た製品長手方向板厚予測値および製品幅方向板厚予測値
に基づいて金属板または金属条Pの全長および全幅にわ
たる製品総合板厚精度を求め、この製品総合板厚精度を
前記公差仕様と比較して公差を満たすか、否かを判定す
る。製品総合板厚精度が前記公差仕様を満す場合には合
格、満たさない場合には不合格とする(S4、S5)。
【0053】次いで、不合格となった金属板または金属
条Pに対して異常部を修正するために指示速度を計算す
る(S6)。この速度速度の計算について図4に示すフ
ローチャートを参照して説明する。計算に当たっては、
現実の作業を考慮すると、余り細かな速度指定は現実的
ではないために100mpm(m/分)単位で区切って
計算する。また、生産性に与える影響が少ないように、
上流パス優先に速度を下げた条件で製品板厚を再計算
し、公差を満たさなければ更に速度を下げる。さらに、
減速対象のパスを下流にまで拡大して再計算する。
【0054】計算に際して冷間圧延パス=第iパス、計
算圧延速度=当該パスの標準速度−(100mpm×
j)を計算式とする。初期値i0 =1、jo =1と設定
して、前記冷間圧延パス=第iパス、計算圧延速度=当
該パス計算式を計算する(S11)。次いで、第iパス
の製品の減衰率を再計算し(S12)、次いで金属板ま
たは金属条Pの全長および全幅にわたる製品幅方向板厚
予測値を作成し、この製品総合板厚予測値に基づいて製
品総合板厚精度を求める(S13)。
【0055】そして、この製品総合板厚精度を公差仕様
と比較して公差を満たすか、否かを判定し(S14)、
公差を満す場合には指示速度決定として終了する(S1
9)。公差から外れる場合には、対象とする速度を降下
することとし、j=j0 +1を計算圧延速度=当該パス
の標準速度−(100mpm×j)に代入して速度計算
を行う(S15)。次いで、この計算により求めた計算
速度が当該パスの許容される最低速度より速いか、遅い
かを調べる(S16)。もし、速い場合には、再び第i
パスの製品の減衰率を計算して、同様に(S12)から
(S16)までの過程を繰り返して速度を計算する。
【0056】また、もし遅い場合には、速度を下げる対
象のパスを次の段のパスであるi=i0 +1のパスに移
す。この場合、jは初期値j0 =1を設定する(S1
7)。このパスでは前述したように(S12)から(S
16)までの過程を経て速度計算を行う。
【0057】そして、上流パスから下流パスに向けて各
パスで不合格となった金属板または金属条Pの異常部が
所定の公差内に入る板厚精度で圧延することができる速
度を、速度を順次下げて求める。iが冷間圧延パス数+
1となった場合には、速度変更では金属板または金属条
Pの救済が不可能と判断して計算を停止する(S1
8)。
【0058】このようにして速度変更により救済が可能
か、否かを判断し(図3のS7)、可能な場合には、速
度変更指示を冷間圧延工程に伝達し(図3のS8)、不
可能な場合にはパスの数を実施する(図3のS9)。
【0059】このようにして不合格となった金属板また
は金属条Pの救済方法を決定する。この場合、図3のフ
ローチャートにおけるS1ないしS3に示すように、金
属板または金属条の長手方向板厚精度の予測に用いた定
量的モデルを基にして、不合格となった金属板または金
属条Pの救済圧延条件を計算する。このため、金属板ま
たは金属条Pの異常部に応じた適切で無理のない救済冷
却圧延の条件を設定することができる。
【0060】すなわち、生産性を低下させることがない
適切な条件で金属板または金属条Pの異常部を修正する
圧延を無理なく行い、金属板または金属条を最終製品に
おける板厚精度の範囲に収めることができる。
【0061】なお、この請求項2の発明は、本例以外に
も、K0 やCK のように、圧延機の仕様(ロールやハウ
ジングのサイズ、油圧圧下装置の有無など)、および圧
延機のセットアップ状態、すなわち自動板厚制御の選
択、(フィードフォワード、モニタ、MMCなど)など
によって定義されるパラメータを逆算することで、設
備、自動板厚の選択などを具体的に決定することができ
る。
【0062】さらに、冷間圧延の実績データが蓄積され
る頃を見計らって、定期的に下記の処理を行う。同一の
コイルについて、予め熱間圧延完了時に計算しておいた
板厚精度のモデル予測と、冷間圧延実績とからモデル偏
差値を評価する。具体的には前述したCKv1 、CKv2 、
Vokv 、Vskv 、Cmv1 、Cmv2 、Vomv 、Vsmv 、C
m2の各パラメータについての現状値と、冷間圧延の実績
データに基づく実績値との差を誤差とし、偶然誤差を避
けるための統計的処理を経て、この誤差値から修正量を
決定する。
【0063】すなわち、冷間圧延の板厚実績、および冷
間圧延の荷重、速度パススケジュールなどの圧延条件実
績から計算機を用いてモデルの誤差を評価し、その修正
を行うことによりモデルの精度を常に良好に維持するこ
とができる。
【0064】この実施の形態では、モデルは、圧延に関
する業務に携わっていれば、誰にでも常識的な知識で理
解できるために、開発性に優れるのは勿論、開発後に工
程状態が変化した時に必要となるモデルの保守、調整の
際にも有利となる。
【0065】また、板厚管理業務は、品質保証を目的と
していれば、板厚予測モデルには高い信頼性が必要であ
る。従って、常識的な知識で理解できることは、モデル
開発時の設計ミス減少や開発後のモデル精度低下の早期
発見という観点からも望ましい。
【0066】さらに、この実施の形態では、冷間圧延後
の板厚精度をモデルとして解析的に表現しておくこと
で、冷間圧延に対する考え方が定量的に明示されるため
に圧延を担当する担当者同士の差がなくなる。また、板
厚精度予測を定量的に行うことで、誤差の評価結果から
予測方法の妥当性の評価も行えるために、予測方法に問
題がある場合にはすぐ分かる。さらに、冷間圧延の板厚
精度予測値と実測値とを比較して評価することで、板厚
精度モデルおよびこのモデルを用いた板厚精度モデルを
用いた熱間圧延判定の妥当性を定量的に把握できる。
【0067】なお、前述した実施の形態では熱間圧延工
程後に冷間圧延工程を経て出荷される場合を想定した
が、複数の圧延工程を経由するならば、熱間圧延工程後
に冷間圧延工程という場合以外にも本発明を適用するこ
とができる。このように本願発明は前述した実施の形態
に限定されることなく、種々変形して実施することがで
きる。
【0068】
【発明の効果】以上説明したように請求項1の発明の熱
間圧延における板厚精度予測方法によれば、金属板また
は金属条を熱間圧延した後に圧延するに際して、金属板
または金属条の板厚精度予測を行うに最適な板厚モデル
を得ることができる。そして、得たモデルは圧延に関す
る業務に携わっていれば、誰にでも常識的な知識で理解
できるために、開発性に優れるのは勿論、開発後に工程
状態が変化した時に必要となるモデルの保守、調整の際
にも有利となる。
【0069】また、板厚管理業務は、品質保証を目的と
していれば、板厚予測モデルには高い信頼性が必要であ
る。従って、常識的な知識で理解できることは、モデル
開発時の設計ミス減少や開発後のモデル精度低下の早期
発見という観点からも望ましい。
【0070】さらに、熱間圧延後の金属板または金属条
の板厚を迅速且つ容易に定量的に判定することができる
請求項2の発明の熱間圧延における板厚精度予測方法に
よれば、金属板または金属条の最終製品における板厚精
度の合否の予測に際して不合格と予測された金属板また
は金属条を、後工程の冷却圧延において金属板または金
属条の異常部を修正する救済圧延を行う時に、製品長手
方向板厚予測値(モデル)を利用して金属板または金属
条の異常部を公差の範囲に入るように修正できる圧延条
件を求めるものである。すなわち、金属板または金属条
の板厚予測に用いる定量的モデルを基にすることによ
り、金属板または金属条の異常部に応じた適切な救済圧
延条件を決定することができる。
【0071】これにより金属板または金属条の異常部に
応じた適切な条件で無駄なく、すなわち生産性を阻害す
ることなく救済圧延を行い、製品総合板厚精度が公差範
囲に入る金属板または金属条を得て、不合格となった金
属板または金属条がそのまま不良品となることを防止す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】請求項1および請求項2の発明方法の実施の形
態を説明する図。
【図2】請求項2の発明方法の実施の形態を説明する
図。
【図3】請求項2の発明方法の実施の形態を説明するフ
ローチャート。
【図4】請求項2の発明方法の実施の形態を説明するフ
ローチャート。
【符号の説明】
1…熱間圧延工程、 2…冷間圧延工程、 11、12、13…厚み計、 21…板厚監視用コンピュータ、 22…長手方向板厚データ収集解析部、 23…プロフィールデータ収集解析部、 24…冷間圧延板厚精度第2モデル部(長手方向板
厚)、 25…冷間圧延板厚精度第1モデル部(プロフィー
ル)、 26…総合板厚精度計算・合否判定部、 31…板厚監視用コンピュータ、 32…長手方向板厚データ収集解析部。 P…金属板または金属条、 HC…ホットコイル。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属板または金属条を熱間圧延した後に
    圧延する時に、熱間圧延終了時点にホットコイルの板厚
    実績から後工程の圧延における前記金属板または金属条
    の板厚精度の推移を予測し、この予測の結果に基づいて
    前記金属板または金属条の最終製品における板厚精度の
    合否を予測するとともに、前記金属板または金属条の長
    手方向板厚精度の予測について、長手方向板厚精度に影
    響する全ての要因を等価ミル剛性係数および等価材料塑
    性係数として評価するモデルを用いることを特徴とする
    熱間圧延における板厚精度予測方法。
  2. 【請求項2】 金属板または金属条を熱間圧延した後に
    圧延する時に、熱間圧延終了時点にホットコイルの板厚
    実績から後工程の圧延における前記金属板または金属条
    の板厚精度の推移を予測し、この予測の結果に基づいて
    前記金属板または金属条の最終製品における板厚精度の
    合否を予測するとともに、前記金属板または金属条の長
    手方向板厚精度の予測について、長手方向板厚精度に影
    響する全ての要因を等価ミル剛性係数および等価材料塑
    性係数として評価するモデルを用い、 且つ前記金属板または金属条の最終製品における板厚精
    度の合否の予測において不合格と判定された前記金属板
    または金属条を、後工程で前記金属板または金属条の異
    常部を修正する圧延を行うに際して、前記モデルに基づ
    いて圧延条件を決定することを特徴とする熱間圧延にお
    ける板厚精度予測方法。
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