JPH08309415A - テーパプレートの圧延方法 - Google Patents
テーパプレートの圧延方法Info
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- JPH08309415A JPH08309415A JP7117002A JP11700295A JPH08309415A JP H08309415 A JPH08309415 A JP H08309415A JP 7117002 A JP7117002 A JP 7117002A JP 11700295 A JP11700295 A JP 11700295A JP H08309415 A JPH08309415 A JP H08309415A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 圧延時の板の先進率予測精度、圧延長さの算
出精度を向上させし、テーパ圧延の圧下設定をより正確
な圧延方向位置で行うことを可能とする。 【構成】 圧延機の下流側に、２個以上の板端検出装置
を圧延方向に離隔して設け、圧延材の先端がより下流側
に位置する板端検出装置に達するまでの初期段階は、予
め定めた先進率予測式を用いて圧延し、次いでこの圧延
材の先端が、前記下流側に位置する板端検出装置を通過
した時点以後は、この板端検出装置とより上流側に位置
する板端検出装置との間の平均通板速度を求め、求めた
この平均通板速度とワークロール回転速度とを用いて前
記先進率予測式を修正し、その修正後の先進率予測式を
用いて圧延する。
出精度を向上させし、テーパ圧延の圧下設定をより正確
な圧延方向位置で行うことを可能とする。 【構成】 圧延機の下流側に、２個以上の板端検出装置
を圧延方向に離隔して設け、圧延材の先端がより下流側
に位置する板端検出装置に達するまでの初期段階は、予
め定めた先進率予測式を用いて圧延し、次いでこの圧延
材の先端が、前記下流側に位置する板端検出装置を通過
した時点以後は、この板端検出装置とより上流側に位置
する板端検出装置との間の平均通板速度を求め、求めた
この平均通板速度とワークロール回転速度とを用いて前
記先進率予測式を修正し、その修正後の先進率予測式を
用いて圧延する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、厚鋼板などの金属厚
板素材を用いてテーパプレートを製造するのに適した圧
延方法に関するものである。
板素材を用いてテーパプレートを製造するのに適した圧
延方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】造船や橋梁などの分野においては通常、
構造物の軽量化のために必要強度に応じた最適板厚設計
が行われていて、そのために異なった板厚の鋼板を溶接
でつなぎ合わせて使用するのが一般的である。ところ
で、この方式は、溶接作業にかかる工数の増加や溶接に
よる変形の手直し等による工数増加、部材数が増すこと
による材料費の上昇が避けられない状況にあった。
構造物の軽量化のために必要強度に応じた最適板厚設計
が行われていて、そのために異なった板厚の鋼板を溶接
でつなぎ合わせて使用するのが一般的である。ところ
で、この方式は、溶接作業にかかる工数の増加や溶接に
よる変形の手直し等による工数増加、部材数が増すこと
による材料費の上昇が避けられない状況にあった。
【０００３】このような問題に対処する方法として、近
年、鋼板の板厚を圧延段階でその圧延長手方向において
一定の割合で変化させた、いわゆるテーパ付きの板（テ
ーパプレート）が用いられるようになってきており、こ
れによって製造コストの大幅な削減が可能となってい
る。
年、鋼板の板厚を圧延段階でその圧延長手方向において
一定の割合で変化させた、いわゆるテーパ付きの板（テ
ーパプレート）が用いられるようになってきており、こ
れによって製造コストの大幅な削減が可能となってい
る。
【０００４】テーパプレートはその仕様によって、長さ
方向各位置での目標板厚が決まっている。しがって、仕
様に沿った所定形状のテーパプレートを圧延により製造
する場合に、その製品品質（寸法精度）、歩留りは圧延
方向各位置での目標板厚に応じたワークロールのギャッ
プ制御の良否に左右されることになる。すなわち、圧延
長さの予測精度を高め、より正確な圧延方向位置で所定
の圧下を行うことが必要となる。このようなことから、
圧延長さの予測はテーパプレートを圧延する際に重要な
制御因子である。
方向各位置での目標板厚が決まっている。しがって、仕
様に沿った所定形状のテーパプレートを圧延により製造
する場合に、その製品品質（寸法精度）、歩留りは圧延
方向各位置での目標板厚に応じたワークロールのギャッ
プ制御の良否に左右されることになる。すなわち、圧延
長さの予測精度を高め、より正確な圧延方向位置で所定
の圧下を行うことが必要となる。このようなことから、
圧延長さの予測はテーパプレートを圧延する際に重要な
制御因子である。
【０００５】ところで、圧延長さの予測のために、従来
から採用されていた一般的な方法は、ワークロールに設
置されたパルスゼネレータによりロールの回転数を測定
し、この回転数から下記（１）式： Ｌ＝π×ＤＷ×θＲ×（１＋φ(r) ）・・・・（１） ただし、Ｌ ：圧延長さ ＤＷ：ワークロール径 θＲ：ワークロール回転数 φ(r) ：予測式で計算した先進率 を用いて求めるものであり、先進率φ(r) は先進率予測
式を採用することが多かった。
から採用されていた一般的な方法は、ワークロールに設
置されたパルスゼネレータによりロールの回転数を測定
し、この回転数から下記（１）式： Ｌ＝π×ＤＷ×θＲ×（１＋φ(r) ）・・・・（１） ただし、Ｌ ：圧延長さ ＤＷ：ワークロール径 θＲ：ワークロール回転数 φ(r) ：予測式で計算した先進率 を用いて求めるものであり、先進率φ(r) は先進率予測
式を採用することが多かった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来から
行われているテーパプレート圧延においては、圧延長さ
の予測精度は、先進率予測式の計算精度に依存してい
る。しかし、先進率予測式を用いて圧延長さを予測する
場合には、ロール偏平の予測誤差やロールと圧延材との
間の摩擦係数の影響による誤差が発生し、圧延長さの予
測精度に悪影響（例えば、１００ｍｍ程度の誤差）を及
ぼすという問題があった。このほかに、上記（１）式を
用いることなく、メジャーリングロールやレーザドップ
ラ板速計などを用いることによって、圧延長さを直接測
定することも考えられるが、テーパプレート圧延などの
熱間圧延条件下では測定が困難であり、実操業におい
て、精度よく圧延長さを測定することができないという
問題があった。
行われているテーパプレート圧延においては、圧延長さ
の予測精度は、先進率予測式の計算精度に依存してい
る。しかし、先進率予測式を用いて圧延長さを予測する
場合には、ロール偏平の予測誤差やロールと圧延材との
間の摩擦係数の影響による誤差が発生し、圧延長さの予
測精度に悪影響（例えば、１００ｍｍ程度の誤差）を及
ぼすという問題があった。このほかに、上記（１）式を
用いることなく、メジャーリングロールやレーザドップ
ラ板速計などを用いることによって、圧延長さを直接測
定することも考えられるが、テーパプレート圧延などの
熱間圧延条件下では測定が困難であり、実操業におい
て、精度よく圧延長さを測定することができないという
問題があった。
【０００７】この発明の目的は、上記既知技術が抱えて
いた問題点を克服するところにあり、圧延長さの予測精
度を向上させることにより、寸法精度が良好で、歩留り
が高いテーパプレートを安定して製造できる圧延方法を
提案するところにある。
いた問題点を克服するところにあり、圧延長さの予測精
度を向上させることにより、寸法精度が良好で、歩留り
が高いテーパプレートを安定して製造できる圧延方法を
提案するところにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を実現するた
めに発明者ら提案するその解決手段は、２個以上の板端
検出装置を圧延方向に離隔して設置し、これら装置間で
の通板速度を求め、ワークロール回転速度との比により
実際の先進率を求め、求めた上記先進率により圧延長さ
の予測に用いられる先進率予測式を修正し、この修正式
を用いて圧延することで、圧延長さの予測精度を向上さ
せ、圧下設定をより正しい圧延方向位置で行うようにし
た圧延方法である。
めに発明者ら提案するその解決手段は、２個以上の板端
検出装置を圧延方向に離隔して設置し、これら装置間で
の通板速度を求め、ワークロール回転速度との比により
実際の先進率を求め、求めた上記先進率により圧延長さ
の予測に用いられる先進率予測式を修正し、この修正式
を用いて圧延することで、圧延長さの予測精度を向上さ
せ、圧下設定をより正しい圧延方向位置で行うようにし
た圧延方法である。
【０００９】すなわち、本発明は、圧延方向の長さ位置
に応じてワークロールギャップを変化させることによっ
てテーパプレートを圧延するにあたり、圧延機の下流側
に、２個以上の板端検出装置を圧延方向に離隔して設
け、圧延材の先端がより下流側に位置する板端検出装置
に達するまでの初期段階は、予め定めた先進率予測式を
用いて圧延し、次いでこの圧延材の先端が、前記下流側
に位置する板端検出装置を通過した時点以後は、この板
端検出装置とより上流側に位置する板端検出装置との間
の平均通板速度を求め、求めたこの平均通板速度とワー
クロール回転速度とを用いて前記先進率予測式を修正
し、その修正後の先進率予測式を用いて圧延することを
特徴とするテーパプレートの圧延方法である。
に応じてワークロールギャップを変化させることによっ
てテーパプレートを圧延するにあたり、圧延機の下流側
に、２個以上の板端検出装置を圧延方向に離隔して設
け、圧延材の先端がより下流側に位置する板端検出装置
に達するまでの初期段階は、予め定めた先進率予測式を
用いて圧延し、次いでこの圧延材の先端が、前記下流側
に位置する板端検出装置を通過した時点以後は、この板
端検出装置とより上流側に位置する板端検出装置との間
の平均通板速度を求め、求めたこの平均通板速度とワー
クロール回転速度とを用いて前記先進率予測式を修正
し、その修正後の先進率予測式を用いて圧延することを
特徴とするテーパプレートの圧延方法である。
【００１０】
【作用】以下、本発明方法について詳しく説明する。一
般に、テーパプレートの圧延においては、圧延方向各位
置での板厚を目標値に制御することが必要であり、その
実現のためにはワークロールのギャップ制御の前提とも
なる圧延長さの正確な予測が重要である。このときの圧
延長さＬは、基本的には、下記（２）式を用いて予測
し、予測した各圧延長さに応じてロールギャップを設定
し、目標としたテーパを精度よく与え、歩留りの向上を
図るのである。すなわち、 １）圧延の初期段階、すなわちこの圧延材が圧延機の下
流側に設けた板端検出装置のうち、より下流側にある板
端検出装置に到達するまでは、（２）式中の先進率補正
係数αを１．０として圧延を行い、 ２）圧延材の先端が上記した下流側の板端検出装置に到
達した後は、この下流側板端検出装置とより上流側にあ
る板端検出装置とから得られる板端検知信号を利用して
先進率補正係数を求め、（２）式を修正して圧延を行
い、圧延長さの精度を高める。
般に、テーパプレートの圧延においては、圧延方向各位
置での板厚を目標値に制御することが必要であり、その
実現のためにはワークロールのギャップ制御の前提とも
なる圧延長さの正確な予測が重要である。このときの圧
延長さＬは、基本的には、下記（２）式を用いて予測
し、予測した各圧延長さに応じてロールギャップを設定
し、目標としたテーパを精度よく与え、歩留りの向上を
図るのである。すなわち、 １）圧延の初期段階、すなわちこの圧延材が圧延機の下
流側に設けた板端検出装置のうち、より下流側にある板
端検出装置に到達するまでは、（２）式中の先進率補正
係数αを１．０として圧延を行い、 ２）圧延材の先端が上記した下流側の板端検出装置に到
達した後は、この下流側板端検出装置とより上流側にあ
る板端検出装置とから得られる板端検知信号を利用して
先進率補正係数を求め、（２）式を修正して圧延を行
い、圧延長さの精度を高める。
【００１１】 Ｌ＝π×Ｄｗ×θｒ×（１＋α×φ(r) ）・・・（２） ただし、Ｌ：圧延長さ Ｄｗ：ワークロール径 θｒ：ワークロール回転数 α：補正係数 φ(r) ：予測式で求まる先進率（圧下率ｒをパラメー
タ） である。また、上記αは下記（３）式で定義されるもの
である。 α＝φｔ／φｍ ・・・・（３） ここで、φｔ：板端検出装置間の実際の平均先進率 φｍ：予測式で計算した板端検出装置間の平均先進率 であり、φｔ、φｍはそれぞれ下記（４）式から求めら
れる。 φｔ＝Ｖｐ／Ｖｒ−１・・・・（４） Ｖｐ：板端検出装置間の平均通板速度（＝板端検出装置
間の距離／板端検出装置間を通過するのに要した時間） Ｖｒ：パルスジェネレータにより求められるワークロー
ルの平均回転速度 φｍ＝∫φ(r) ｄｔ／ｔ・・・・（５） φ(r) ：予測式で求まる先進率（圧下率ｒは時間により
変化） ｔ：板端検出装置間を通過するのに要した時間
タ） である。また、上記αは下記（３）式で定義されるもの
である。 α＝φｔ／φｍ ・・・・（３） ここで、φｔ：板端検出装置間の実際の平均先進率 φｍ：予測式で計算した板端検出装置間の平均先進率 であり、φｔ、φｍはそれぞれ下記（４）式から求めら
れる。 φｔ＝Ｖｐ／Ｖｒ−１・・・・（４） Ｖｐ：板端検出装置間の平均通板速度（＝板端検出装置
間の距離／板端検出装置間を通過するのに要した時間） Ｖｒ：パルスジェネレータにより求められるワークロー
ルの平均回転速度 φｍ＝∫φ(r) ｄｔ／ｔ・・・・（５） φ(r) ：予測式で求まる先進率（圧下率ｒは時間により
変化） ｔ：板端検出装置間を通過するのに要した時間
【００１２】なお、先進率φ(r) を予測するための先進
率予測式としては、例えば φ(r) ＝［Ｒ′／｛（１−ｒ）・ｈ1 ｝］・φ 2 n 、 φn ＝（１／２）・φ1 ・（１−φ1 ／２μ）・・・（６） ここで、ｈ1 ：入り側厚 Ｒ′：偏平ロール半径 φn ：中立角 φ1 ：接触角 μ ：摩擦係数 がある。
率予測式としては、例えば φ(r) ＝［Ｒ′／｛（１−ｒ）・ｈ1 ｝］・φ 2 n 、 φn ＝（１／２）・φ1 ・（１−φ1 ／２μ）・・・（６） ここで、ｈ1 ：入り側厚 Ｒ′：偏平ロール半径 φn ：中立角 φ1 ：接触角 μ ：摩擦係数 がある。
【００１３】本発明における板端検出装置は圧延機の下
流側に、少なくとも２個、圧延方向に離隔して設ける
が、先進率の補正係数をより正確に求め、圧延長さの精
度を高めるためには、板端検出装置の個数を３個以上に
増設すること、板端検出装置間の設置間隔を狭くするこ
と等の処置をとることが有効である。３個以上に検出器
を増設した場合には、下流の検出器を通過する毎に、
（４）式により先進率を予測し、（３）式により補正係
数αを修正し、（２）式の精度を高める。なお、この各
板端検出装置間の設置間隔は、１〜３ｍ程度の範囲にす
るのが好ましい。また、圧延機と圧延機に最も近い板端
検出装置との間の間隔は、１〜３ｍ程度の範囲にするの
が好ましい。
流側に、少なくとも２個、圧延方向に離隔して設ける
が、先進率の補正係数をより正確に求め、圧延長さの精
度を高めるためには、板端検出装置の個数を３個以上に
増設すること、板端検出装置間の設置間隔を狭くするこ
と等の処置をとることが有効である。３個以上に検出器
を増設した場合には、下流の検出器を通過する毎に、
（４）式により先進率を予測し、（３）式により補正係
数αを修正し、（２）式の精度を高める。なお、この各
板端検出装置間の設置間隔は、１〜３ｍ程度の範囲にす
るのが好ましい。また、圧延機と圧延機に最も近い板端
検出装置との間の間隔は、１〜３ｍ程度の範囲にするの
が好ましい。
【００１４】
【実施例】図１は、本発明に用いて好適なシステム構成
を示したもので、２個の板端検出装置を設けた場合の例
である。図中、１、２が板端検出装置であり、１は上流
側、２は下流側に設けたものである。また、４はプロセ
スコンピュータ、５はロードセル、７は油圧シリンダ、
８はワークロール、３はワークロール８の回転速度を測
定するためのパルスゼネレータである。
を示したもので、２個の板端検出装置を設けた場合の例
である。図中、１、２が板端検出装置であり、１は上流
側、２は下流側に設けたものである。また、４はプロセ
スコンピュータ、５はロードセル、７は油圧シリンダ、
８はワークロール、３はワークロール８の回転速度を測
定するためのパルスゼネレータである。
【００１５】上記システム構成により、テーパプレート
圧延を行う場合、まず、圧延の初期段階、すなわちこの
圧延材１１の先端が下流側の板端検出装置２に到達する
までの圧延においては、予め定めた先進率予測式、パル
スゼネレータの情報ＳP を用い、（２）式の先進率補正
係数αを１．０として、プロセスコンピュータ４により
圧延長さを求める。一方、図示しない上位コンピュータ
からの各圧延長さにおける目標板厚の情報、ロードセル
５からの荷重情報ＳL をもとに、ゲージメータ式を用い
てプロセスコンピュータ４によりロールギャップの計算
を行い、６のダイレクトデジタルコントローラー（ＤＤ
Ｃ）を介してシリンダー７の位置を設定することにより
ワークロール８のギャップを調整して圧延を行う。
圧延を行う場合、まず、圧延の初期段階、すなわちこの
圧延材１１の先端が下流側の板端検出装置２に到達する
までの圧延においては、予め定めた先進率予測式、パル
スゼネレータの情報ＳP を用い、（２）式の先進率補正
係数αを１．０として、プロセスコンピュータ４により
圧延長さを求める。一方、図示しない上位コンピュータ
からの各圧延長さにおける目標板厚の情報、ロードセル
５からの荷重情報ＳL をもとに、ゲージメータ式を用い
てプロセスコンピュータ４によりロールギャップの計算
を行い、６のダイレクトデジタルコントローラー（ＤＤ
Ｃ）を介してシリンダー７の位置を設定することにより
ワークロール８のギャップを調整して圧延を行う。
【００１６】次いで、圧延材１１の先端がその下流側の
板端検出装置２に到達した後は、板端検出装置１と板端
検出装置２の２つの板端検出装置から得られる、それぞ
れの板端検知信号ＳE1、ＳE2から板端検出装置間の平均
通板速度を求め、この速度とパルスゼネレータの情報Ｓ
P から求まるワークロールの平均回転速度とから、
（４）式により板端検出装置間の実際の平均先進率φｔ
を計算する。これとは別に、（６）式の先進率予測式で
板端検出装置１と２の間の平均先進率φｍを（５）式を
用いて求める。このようにして求めた、両先進率の値か
ら（３）式により先進率補正係数αを計算し、このαで
先進率予測式を修正し、（２）式から圧延長さを求めて
圧延する。この場合の、ワークロール８のギャップ調整
方法は、上述の方法と同様にして行う。
板端検出装置２に到達した後は、板端検出装置１と板端
検出装置２の２つの板端検出装置から得られる、それぞ
れの板端検知信号ＳE1、ＳE2から板端検出装置間の平均
通板速度を求め、この速度とパルスゼネレータの情報Ｓ
P から求まるワークロールの平均回転速度とから、
（４）式により板端検出装置間の実際の平均先進率φｔ
を計算する。これとは別に、（６）式の先進率予測式で
板端検出装置１と２の間の平均先進率φｍを（５）式を
用いて求める。このようにして求めた、両先進率の値か
ら（３）式により先進率補正係数αを計算し、このαで
先進率予測式を修正し、（２）式から圧延長さを求めて
圧延する。この場合の、ワークロール８のギャップ調整
方法は、上述の方法と同様にして行う。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、圧延時の板の先進率予測精度、圧延長さの算出精度
が向上し、テーパ圧延の圧下設定をより正確な圧延方向
位置で行うことが可能となる。したがって、この発明に
よれば、寸法精度が良好なテーパプレートを安定して製
造することができ、歩留りの向上に大きく寄与する。
ば、圧延時の板の先進率予測精度、圧延長さの算出精度
が向上し、テーパ圧延の圧下設定をより正確な圧延方向
位置で行うことが可能となる。したがって、この発明に
よれば、寸法精度が良好なテーパプレートを安定して製
造することができ、歩留りの向上に大きく寄与する。
【図１】テーパプレート製造するためのシステム構成例
を示す図である。
を示す図である。
【符合の説明】 １ 板端検出装置（上流側） ２ 板端検出装置（下流側） ３ パルスゼネレータ ４ プロセスコンピュータ ５ ロードセル ６ ダイレクトデジタルコントローラー（ＤＤＣ） ７ 油圧シリンダー ８ ワークロール ９ バックアップロール １０ サーボ弁 １１ 圧延材
Claims (1)
- 【請求項１】 圧延方向の長さ位置に応じてワークロー
ルギャップを変化させることによってテーパプレートを
圧延するにあたり、圧延機の下流側に、２個以上の板端
検出装置を圧延方向に離隔して設け、圧延材の先端がよ
り下流側に位置する板端検出装置に達するまでの初期段
階は、予め定めた先進率予測式を用いて圧延し、次いで
この圧延材の先端が、前記下流側に位置する板端検出装
置を通過した時点以後は、この板端検出装置とより上流
側に位置する板端検出装置との間の平均通板速度を求
め、求めたこの平均通板速度とワークロール回転速度と
を用いて前記先進率予測式を修正し、その修正後の先進
率予測式を用いて圧延することを特徴とするテーパプレ
ートの圧延方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11700295A JP3433567B2 (ja) | 1995-05-16 | 1995-05-16 | テーパプレートの圧延方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11700295A JP3433567B2 (ja) | 1995-05-16 | 1995-05-16 | テーパプレートの圧延方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08309415A true JPH08309415A (ja) | 1996-11-26 |
| JP3433567B2 JP3433567B2 (ja) | 2003-08-04 |
Family
ID=14701038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11700295A Expired - Fee Related JP3433567B2 (ja) | 1995-05-16 | 1995-05-16 | テーパプレートの圧延方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3433567B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011206801A (ja) * | 2010-03-29 | 2011-10-20 | Jfe Steel Corp | 鋼板の圧延方法及びパススケジュール算出方法 |
| JP2015128792A (ja) * | 2013-12-06 | 2015-07-16 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 圧延機における先進率演算方法および装置、圧延機、ならびに圧延材の製造方法 |
-
1995
- 1995-05-16 JP JP11700295A patent/JP3433567B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011206801A (ja) * | 2010-03-29 | 2011-10-20 | Jfe Steel Corp | 鋼板の圧延方法及びパススケジュール算出方法 |
| JP2015128792A (ja) * | 2013-12-06 | 2015-07-16 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 圧延機における先進率演算方法および装置、圧延機、ならびに圧延材の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3433567B2 (ja) | 2003-08-04 |
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