JPH0839122A - 金属帯の圧延制御方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高張力圧延されるステンレス鋼帯などの金属
帯を、損傷することなくその蛇行を防止をすること。 【構成】 上流側から１基目の圧延機と、長い距離をあ
けた複数基の圧延機のうちの初段の圧延機２との間で、
ステンレス鋼帯１に高張力が作用する。しかもそのステ
ンレス鋼帯１の蛇行を防止するために、前記複数基の圧
延機のうちの初段の圧延機２は、ロールの軸線方向両端
部の圧下力が相互に異なるように変化することができる
ように構成される。ステンレス鋼帯１が蛇行して片寄っ
て進行するときの圧延機２の一方側の圧下力を、他方側
の圧下力よりも大きくし、これによってステンレス鋼帯
１の幅方向に対して前記他方側に分力を作用させ、これ
によってステンレス鋼帯１を前記他方側に移動させて、
蛇行を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ステンレス鋼帯やその
他の合金帯などの金属帯の圧延制御方法および装置に関
し、もっと詳しくは、その蛇行を防ぐことができるよう
にした構成に関する。

【０００２】

【従来の技術】金属帯のうちのたとえばステンレス鋼帯
を、高張力で圧延する場合、従来から知られている３本
ロールによって構成されるセンタリング機構を用いただ
けでその蛇行を防止することは困難である。このセンタ
リング機構は、通板方向に間隔をあけて配置された２本
の受けロール上に通板されているステンレス鋼帯の上面
を、前記２本の受けロール間に配置された上ロールによ
って押圧してステンレス鋼帯を撓ませて拘束し、この上
ロールの軸線を通板方向に垂直な鉛直面内で傾斜し、ス
テンレス鋼帯の上表面への押圧量をその幅方向で変化さ
せ、これによって蛇行を修正し、センタリングする構成
を有する。

【０００３】このような高張力圧延を行うステンレス鋼
帯の蛇行を防止するために、その通板方向両側方に、蛇
行を防止するための案内板を配置した場合には、ステン
レス鋼帯がその案内板に接触することによって耳折れな
どが発生してステンレス鋼帯が損傷する結果になる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、高張
力圧延を行う金属帯であっても、その金属帯を損傷する
ことなく、その蛇行を確実に防止しながら圧延すること
ができるようにした金属帯の圧延制御方法および装置を
提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、圧延機の入側
で金属帯が蛇行して片寄る一方側の圧下力を、他方側の
圧下力よりも大きくして、金属帯が蛇行しないようにす
ることを特徴とする金属帯の圧延制御方法である。

【０００６】また本発明は、金属帯を圧延するロールの
軸線方向両端部の圧下力を変化することができる圧延機
と、圧延機の入側で金属帯の蛇行を検出する蛇行検出手
段と、蛇行検出手段の出力に応答して、金属帯が蛇行し
て片寄って進行する圧延機の一方側の圧下力を、他方側
の圧下力よりも大きくして、金属帯が蛇行しないように
する制御手段とを含むことを特徴とする金属帯の圧延制
御装置である。

【０００７】また本発明は、蛇行検出手段は、金属帯の
一方表面を案内する第１案内ロールと、第１案内ロール
から金属帯の搬送方向にずれて配置され、金属帯の他方
表面を案内する第２案内ロールと、第１案内ロールの軸
線方向両端部に作用する力を検出する検出手段とを有
し、制御手段は、各検出手段の出力に応答して、両検出
手段の検出荷重が等しくなるように圧延機の圧下力を制
御することを特徴とする。

【０００８】また本発明は、連続通板されるステンレス
鋼帯用の焼鈍および脱スケール装置に後続して、上流側
から１基目の圧延機と、少なくとも１台の前面テンショ
ンリールとが配設され、さらに、複数基の圧延機と、張
力付与装置と、走間剪断機と、少なくとも１台の後面テ
ンションリールとがこの順序で配置され、前記複数基の
圧延機のうち、初段の圧延機は、金属帯を圧延するロー
ルの軸線方向両端部の圧下力を変化することができる圧
延機であり、前記上流側から１基目の圧延機と前記複数
基の圧延機のうちの初段の圧延機との間に配置され、ス
テンレス鋼帯の蛇行を検出する蛇行検出手段と、蛇行検
出手段の出力に応答して、ステンレス鋼帯が蛇行して片
寄って進行する前記初段の圧延機の一方側の圧下力を、
他方側の圧下力よりも大きくして、金属帯が蛇行しない
ようにする制御手段とを含むことを特徴とするステンレ
ス鋼帯の圧延制御装置である。

【０００９】

【作用】本発明に従えば、圧延機のロールの軸線方向の
両端部の圧下力を相互に異なるように変化することがで
きるように構成し、その圧延機の入側で金属帯の蛇行を
検出したとき、圧延機の圧下力を、金属帯が蛇行して片
寄って進行する一方側の圧下力を大きくし、金属帯が蛇
行して遠去かった他方側の圧下力を小さくする。これに
よって金属帯には、前記一方側から前記他方側への板幅
方向に分力が作用し、金属帯が前記他方側に移動され
る。これによって圧延機入側の金属帯の蛇行を防止する
ことができる。

【００１０】また本発明に従えば、蛇行検出手段では、
金属帯は第１案内ロールと第２案内ロールとに一方およ
び他方の各表面が案内されて導かれ、第１案内ロールの
軸線方向の両端部に作用する力を、たとえばロードセル
などの検出手段によってそれぞれ検出し、この検出荷重
が等しくなるように圧延機の圧下力を制御する。この検
出手段の出力の差は、金属帯の蛇行量に対応しており、
また各検出手段の出力は、金属帯の張力に対応してい
る。こうして金属帯の張力も併せて検出することが可能
である。

【００１１】さらに本発明によれば、連続通板されるス
テンレス鋼帯用の焼鈍および脱スケール装置に後続して
本発明が実施され、その上流側から１基目の圧延機と複
数基の圧延機の初段の圧延機との間に少なくとも１台の
前面テンションリール、すなわち巻取りリールが配置さ
れ、これによって前記上流側から１基目の圧延機と前記
初段の圧延機との間の距離が長くなり、しかもこのステ
ンレス鋼帯に高張力を作用して圧延を行うとき、前述の
先行技術に関連して述べたセンタリング機構では、その
前記初段の圧延機の入側におけるステンレス鋼帯の蛇行
の防止は困難であったけれども、本発明によれば、その
初段の圧延機のロールの軸線方向両端部の圧下力を変化
させることによって、蛇行を防止することが初めて可能
になる。

【００１２】

【実施例】図１および図２は、本発明の一実施例の構成
を示す。図１は、本発明の一部の構成を簡略化して示す
斜視図である。図２は、図１に示される構成を含むステ
ンレス鋼帯用の一連の連続焼鈍および脱スケール装置に
後続配置される冷間圧延設備の構成全体の簡略化して示
す系統図である。たとえば連続通板するステンレス鋼帯
１の圧延機２の入側に設けられた蛇行検出手段３によっ
て、そのステンレス鋼帯１の蛇行を検出し、制御手段４
の働きによって、圧延機２を制御し、この蛇行を防ぐ。
蛇行というのは、ステンレス鋼帯の幅方向の中心が設備
ラインの中心からずれることを言う。

【００１３】ステンレス鋼帯１はペイオフリール５から
順次繰り出され、剪断機および溶接機などを有する前処
理装置６で先行帯と後行帯の各端部が剪断されて溶接さ
れ、連続的に送り出され、入側ルーパ７を経て焼鈍装置
８で焼鈍処理され、冷却された後、引続き、脱スケール
装置である酸洗装置９で脱スケールされ、こうして脱ス
ケール処理を終えたステンレス鋼帯１は、出側ルーパ１
０からブライドルロール１１を経て、上流側から１基目
の圧延機１２の導かれて圧延される。この圧延機１２で
冷間圧延されるステンレス鋼帯１は、その直後に設けら
れた走間剪断機１３を経て少なくとも１台の前面テンシ
ョンリール１４によって巻き取られることができる。

【００１４】さらに圧延機１２で圧延されたステンレス
鋼帯１は、剪断機１３で剪断されることなく、かつテン
ションリール１４で巻き取られることなしに、蛇行検出
手段３を経て、複数（この実施例では２）基の圧延機２
および圧延機１５で圧延され、さらに張力付与装置１６
から走間剪断機１７を経てテンションリール１８で巻き
取られる。上流側から１基目の圧延機１２は、たとえば
４重圧延機であり、また２基の圧延機２，１５のうち、
初段の圧延機２は、６重圧延機であり、同様にその後の
圧延機１５も、６重圧延機である。張力付与装置１６
は、２重圧延機に類似した構成を有し、圧延機１５との
間でステンレス鋼帯１に高張力を作用する働きをする。

【００１５】蛇行検出手段３は、前述の図１に示される
ように、ステンレス鋼帯１の下表面を案内する水平軸線
を有する第１案内ロール１９と、その第１案内ロール１
９からステンレス鋼帯１の搬送方向２０にずれて配置さ
れる水平軸線を有する第２案内ロール２１とを有する。
第２案内ロール２１は、ステンレス鋼帯１の上面に接触
して案内し、これらの第１および第２案内ロール１９，
２１は回転自在に設けられ、ステンレス鋼帯１の搬送に
従って回転する。第１案内ロール１９の軸線方向両端部
は、軸受２２，２３によって回転自在に支持されてお
り、この軸受２２，２３に作用する力は、ロードセルな
どによって実現される検出手段２４，２５によって検出
される。第２案内ロール２１の軸線方向両端部は、固定
位置に設けられた軸受２６，２７によって支持される。

【００１６】図３は、図１に示される蛇行検出手段３の
簡略化した側面図である。ステンレス鋼帯１は、案内ロ
ール１９に、角度θ１にわたって巻掛けられている。検
出手段２４によって検出される力は、参照符ＷＳ１で表
される。角度θ１は、たとえば５〜１５度であってもよ
い。もう１つの検出手段２５によってもまた、同様に力
ＷＳ２が検出される。

【００１７】これらの検出手段２４，２５の出力は、図
１の演算回路２８に与えられ、張力が求められる。たと
えば検出手段２４の出力ＷＳ１によって得られるステン
レス鋼帯１に作用している張力Ｔ１は、式１で示され、
また同様に検出手段２５によって検出される力ＷＳ２に
よるステンレス鋼帯１に作用している張力Ｔ２は、式２
で示されるようにして演算される。

【００１８】

【数１】

【００１９】このような検出手段２４，２５によって検
出された各力ＷＳ１，ＷＳ２および演算して得られた張
力Ｔ１，Ｔ２は、陰極線管または液晶を用いる表示手段
２９によって目視表示される。

【００２０】図１に示される蛇行検出手段３に代えて、
図４に示される蛇行を検出する手段３１が用いられても
よい。この蛇行検出手段３１は、ステンレス鋼帯１の一
方側（この実施例では下方）に、そのステンレス鋼帯１
の幅方向にわたって、それらの幅方向外側方にさらに延
在する光源３２が設けられ、ステンレス鋼帯１の他方
側、すなわちこの実施例では上方には、下向きに受光面
が設けられた受光手段３３が配置される。この受光手段
３３は、ステンレス鋼帯１の幅方向にわたってそれらの
幅方向外方に突出して延び、多数の受光セルを有する１
次元イメージセンサなどによって実現され、これによっ
て光源３２からの光がステンレス鋼帯１によって遮断さ
れる範囲の位置を検出し、これによってステンレス鋼帯
１の中心の位置を演算手段によって演算して求め、その
遮光領域の中央位置が、設備ラインの中央位置からずれ
ている距離を演算して求めることができる。

【００２１】本発明のさらに他の実施例は、図５に示さ
れている。この蛇行検出手段３４は、ステンレス鋼帯１
の一側部に光源３５と受光手段３６とが配置される。受
光手段３６は、ステンレス鋼帯１の一側部３７の幅方向
の位置を検出することができるようにするために、１次
元イメージセンサであってもよく、あるいはまた単一の
受光セルを有する受光素子であってもよい。このような
構成によってもまた、ステンレス鋼帯１の蛇行を検出す
ることができる。

【００２２】図６は、圧延機１の簡略化した正面図であ
る。圧延されるべきステンレス鋼帯１は、上下に対を成
すワークロール３８，３９、中間ロール４０，４１およ
びバックアップロール４２，４３を有し、それらのロー
ルチョック４４，４５；４６，４７：４８，４９；５
０，５１：５２，５３；５４，５５は、両側方の各ハウ
ジング５８，５９にそれぞれ収納される。ロールチョッ
ク５４，５５はハウジング５８，５９の下部に設けられ
た圧下シリンダ６０，６１によって変位されて、ステン
レス鋼帯１の幅方向の左右の圧下力を相互に異ならせて
変化させることができる。

【００２３】再び図１を参照して、演算回路２８の出力
は、制御回路６２に与えられ、これによって油圧回路６
３は、圧下シリンダ６０，６１を動作させる。制御回路
６２は、検出手段２４，２５の検出荷重が等しくなるよ
うに圧下シリンダ６０，６１による圧下力を制御する。
したがってステンレス鋼帯１が蛇行して片寄って、たと
えば軸受２２および検出手段２４側に変位するときに、
その検出手段２４側の圧下シリンダ６０による圧下力
を、もう１つの軸受２３および検出手段２５側の圧下シ
リンダ６１による圧下力よりも大きくする。ステンレス
鋼帯１が軸受２２および検出手段２４寄りに片寄ったと
きには、検出手段２４，２５による検出荷重はＷＳ１＞
ＷＳ２の状態にあり、このことが制御回路６２で判断さ
れ、圧下シリンダ６０，６１の圧下力が上述のように制
御される。

【００２４】図７は、圧延機２においてステンレス鋼帯
１がワークロール３８，３９で圧延されている状態を示
す簡略化した正面図である。圧下シリンダ６０，６１の
働きによって、たとえば圧下シリンダ６０による圧下力
が圧下シリンダ６１の圧下力を超えるように制御される
と、ワークロール３８，３９によってステンレス鋼帯１
には力Ｆ１が作用し、そのステンレス鋼帯１の幅方向の
分力Ｆ２によって、ステンレス鋼帯１が図７の右方から
左方に移動することになる。こうしてステンレス鋼帯１
の圧下シリンダ６０，６１による圧下力の相違によっ
て、蛇行の防止を図ることができる。このような圧延機
２における圧下シリンダ６０，６１による圧下力の違い
によって蛇行を防止することによって、ステンレス鋼帯
１に高張力が作用していても、その蛇行を防止すること
ができ、またステンレス鋼帯１に、耳折れなどの損傷を
生じることはない。

【００２５】本発明は、ステンレス鋼帯１に関連して実
施されるだけでなく、その他の金属帯に関連して広範囲
に実施することができる。以下に、本発明者によるより
具体的な一実施例を説明する。

【００２６】

【表１】

【００２７】さらに図２に示されるように圧延機１２と
圧延機２との間の距離Ｌ１は、２６．７９０ｍであり、
圧延機２，１５間の距離Ｌ２は４．５００ｍであり、圧
延機１５と張力付与装置１６との間の距離Ｌ３は４．５
００ｍであり、張力付与装置１６と走間剪断機１７との
間の距離Ｌ４は２．８００ｍであり、さらに走間剪断機
１７と後面テンションリール１８との間の距離Ｌ５は１
３．６００ｍである。

【００２８】さらにこれらの圧延機１２，２，１５およ
び張力付与装置１６の寸法などは、表２に示すとおりで
ある。

【００２９】

【表２】

【００３０】上述の実施例では、圧延機１２と圧延機２
との間に走間剪断機１３および前面テンションリール１
４とが介在されており、したがってその距離Ｌ１がかな
り大きく、そのためステンレス鋼帯１が、そのステンレ
ス鋼帯１の素材の形状および曲がりによって、また圧延
機１２による圧下状況の変化によって、蛇行しやすく、
たとえば１０ｍｍ程度の中心のずれを生じやすいけれど
も、上述のように圧延機２における左右の圧下力の変化
によって、その蛇行を防ぐことができることが確認され
た。

【００３１】再び図２を参照して、圧延機１５の直後に
は、ステンレス鋼帯１の形状を検出する手段６３が設け
られ、この形状検出手段６３の出力に応答して、形状制
御手段６４は、圧延機１５のワークロールおよび中間ロ
ールのベンダー力を変化させ、また中間ロールの軸線方
向の変位調整を行い、圧延後のステンレス鋼帯１の形状
を希望する値となるようにする。なお、張力付与装置１
６は、ステンレス鋼帯１をたとえば数μｍ程度しか板厚
を減少せず、張力を付与する働きのみをする。

【００３２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、圧延機の
ロールの軸線方向両端部の圧下力を相互に異なるように
変化することができるようにし、金属帯が蛇行して片寄
って進行する圧延機の一方側の圧下力を、他方側の圧下
力よりも大きくして、前記他方側への分力を金属帯に作
用してその金属帯を前記他方側に移動させ、こうして金
属帯に高張力が作用しているときであっても、その蛇行
を確実に防止することができるようになる。

【００３３】また本発明によれば、蛇行検出手段は、第
１および第２案内ロールによって金属帯の一方および他
方の各表面が接触されて案内され、第１案内ロールの軸
線方向両端部に作用する力をロードセルなどの検出手段
によって検出し、これらの検出手段によって検出される
荷重が等しくなるように圧延機の圧下力を制御し、こう
して高張力であっても金属帯の蛇行を防止することがで
きるとともに、その金属帯に作用する張力もまた検出す
ることができるようになる。

【００３４】さらに本発明によれば、連続通板されるス
テンレス鋼帯用の焼鈍および脱スケール装置に後続して
本発明が実施され、その上流側から１基目の圧延機と複
数基の圧延機との間に、少なくとも１台の前面テンショ
ンリールが配設されて上流側から１基目の圧延機と、前
記初段の圧延機との距離が長くなり、しかもステンレス
鋼帯に高張力が作用しているときであっても、本発明に
よってそのステンレス鋼帯の蛇行を、損傷することなく
蛇行防止することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の蛇行検出手段３および圧延
機２を示す簡略化した斜視図である。

【図２】ステンレス鋼帯１用の一連の連続焼鈍および脱
スケール装置に後続される冷間圧延設備の一実施例の全
体の構成を簡略化して示す系統図である。

【図３】蛇行検出手段３の簡略化した側面図である。

【図４】本発明の他の実施例の蛇行検出手段３１の斜視
図である。

【図５】本発明の他の実施例の蛇行検出手段３４の斜視
図である。

【図６】圧延機２の正面から見た簡略化した断面図であ
る。

【図７】圧延機２においてワークロール３８，３９に圧
下シリンダ６０，６１によって異なる圧下力を作用させ
たときにステンレス鋼帯１に作用する幅方向に分力Ｆ２
を説明するための簡略化した断面図である。

【符号の説明】

１ ステンレス鋼帯 ２ 圧延機 ３ 蛇行検出手段 ４ 制御手段 ５ ペイオフリール ６ 前処理装置 ７ 入側ルーパ ８ 焼鈍装置 ９ 脱スケール装置 １０ 出側ルーパ １１ ブライドルロール １２ 上流側の１基目の圧延機 １３ 走間剪断機 １４ 前面テンションリール １５ 圧延機 １６ 張力付与装置 １７ 走間剪断機 １８ 後面テンションリール １９ 第１案内ロール ２０ 搬送方向 ２１ 第２案内ロール ２２，２３；２６，２７ 軸受 ２４，２５ 検出手段 ２８ 演算回路 ２９ 表示手段 ３１，３４ 蛇行検出手段 ３２，３５ 光源 ３３，３６ 受光手段 ３８，３９ ワークロール ４０，４１ 中間ロール ４２，４３ バックアップロール ６０，６１ 圧下シリンダ

───────────────────────────────────────────────────── 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 39/14 Ｊ 8315−4Ｅ Ｂ２１Ｂ 37/00 １４４

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧延機の入側で金属帯が蛇行して片寄る
   一方側の圧下力を、他方側の圧下力よりも大きくして、
   金属帯が蛇行しないようにすることを特徴とする金属帯
   の圧延制御方法。
2. 【請求項２】 金属帯を圧延するロールの軸線方向両端
   部の圧下力を変化することができる圧延機と、 圧延機の入側で金属帯の蛇行を検出する蛇行検出手段
   と、 蛇行検出手段の出力に応答して、金属帯が蛇行して片寄
   って進行する圧延機の一方側の圧下力を、他方側の圧下
   力よりも大きくして、金属帯が蛇行しないようにする制
   御手段とを含むことを特徴とする金属帯の圧延制御装
   置。
3. 【請求項３】 蛇行検出手段は、 金属帯の一方表面を案内する第１案内ロールと、 第１案内ロールから金属帯の搬送方向にずれて配置さ
   れ、金属帯の他方表面を案内する第２案内ロールと、 第１案内ロールの軸線方向両端部に作用する力を検出す
   る検出手段とを有し、制御手段は、各検出手段の出力に
   応答して、両検出手段の検出荷重が等しくなるように圧
   延機の圧下力を制御することを特徴とする請求項２記載
   の金属帯の圧延制御装置。
4. 【請求項４】 連続通板されるステンレス鋼帯用の焼鈍
   および脱スケール装置に後続して、 上流側から１基目の圧延機と、 少なくとも１台の前面テンションリールとが配設され、
   さらに、 複数基の圧延機と、張力付与装置と、走間剪断機と、少
   なくとも１台の後面テンションリールとがこの順序で配
   置され、 前記複数基の圧延機のうち、初段の圧延機は、金属帯を
   圧延するロールの軸線方向両端部の圧下力を変化するこ
   とができる圧延機であり、前記上流側から１基目の圧延
   機と前記複数基の圧延機のうちの初段の圧延機との間に
   配置され、ステンレス鋼帯の蛇行を検出する蛇行検出手
   段と、 蛇行検出手段の出力に応答して、ステンレス鋼帯が蛇行
   して片寄って進行する前記初段の圧延機の一方側の圧下
   力を、他方側の圧下力よりも大きくして、金属帯が蛇行
   しないようにする制御手段とを含むことを特徴とするス
   テンレス鋼帯の圧延制御装置。