JPH09122706A - サイジングプレスのスリップ検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】熱延スラブ１００の幅圧下を行うサイジングプ
レスのスリップを検出し、製品の表面性状態悪化、ロー
ルの疵発生、プレス作業能率の低下を防止する。 【解決手段】金型８をサイジングプレスのプレス時の圧
延荷重が正常時の１０％以下でピンチロール４の逆転量
が送りピッチの２０％以上である現象が２回起ったとき
スリップ発生と判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱間圧延帯鋼製造
ラインに配置されるサイジングプレス装置を利用して、
熱間圧延用素材であるスラブを幅方向圧下する際のサイ
ジングプレス装置のスラブのスリップ検出方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】熱間圧延帯鋼製造ライン（ホットストリ
ップミル）においては、加熱炉と粗圧延機との間にサイ
ジングプレスと呼ばれるスラブの幅圧下装置を配設し、
加熱炉で加熱したスラブを、このサイジングプレスで目
標幅に幅圧下し、次いで粗圧延、仕上圧延を行うことに
より熱間圧延鋼帯を製造する。

【０００３】上記熱間圧延鋼帯製造ラインの一例を図１
１に示す。この製造ラインでは、加熱炉４０で所定温度
に加熱されたスラブ１００をサイジングプレス４２によ
り所定の目標幅まで幅圧下した後、スラブ１００を粗圧
延機４４で粗圧延する。次いで、クロップシャー４６お
よびデスケーリング装置４８を通過させた後、仕上圧延
機５０で仕上圧延を行い、仕上圧延後の被圧延材１０２
をホットラン水冷装置５２で冷却し、ダウンコイラー５
４で巻取り、製品としている。

【０００４】上記サイジングプレス４２を、図１の拡大
図に基づいてさらに説明すると、入口にサイドガイド
２、スラブ１００の搬送を行う入側ピンチロール４、出
側ピンチロール６、スラブの幅圧下を行う金型８及び幅
圧下装置１０、前記幅圧下装置１０を周期的に往復動さ
せるためのクランク１４及びクランクアーム１２、スラ
ブプレス時の座屈を防止する座屈防止装置１６がそれぞ
れ配設されている。

【０００５】サイジングプレス４２による幅圧下の過程
の概略を図３〜図８に示す。サイドガイド２により、ス
ラブ１００の搬送中に生じた曲がりを矯正する。スラブ
１００はサイジングプレス４２の位置に進入後は、入側
ピンチロール４、出側ピンチロール６でスラブ１００を
はさみ込み、図３〜図８の動作の繰返しにより、スラブ
の全長を幅圧下するようになっている。

【０００６】図３は幅圧下装置１０に取付られた金型８
がスラブ１００の幅圧下を丁度完了した時点を示してい
る。クランク１４、クランクアーム１２は下死点にあ
る。図４は幅圧下装置１０が矢印１８方向へ移動し、幅
圧下装置１０が開放している途中の状態を示している。
そして図５はクランク１４およびクランクアーム１２が
上死点（クランクの回転角３６０度すなわち０度）に達
し、幅圧下装置１０が最も開いた状態である。このとき
スラブ１００は図６の矢印２０に示すように前進する。
この前進量はサイジングプレス４２の金型８のスラブ長
手方向幅よりわずか小さい距離とする。次いで、クラン
ク１４は、上死点を通過し矢印２２方向に移動しプレス
動作に入る。

【０００７】図８は圧下終了を示し図３の状態と同じで
ある。次いで再び幅圧下装置１０は図４〜図８の動作を
繰り返す。このとき、スリップが生ずると、スラブは逆
戻り方向に押し戻され、幅圧下しない状態となる。スリ
ップしなければ図８に示すプレス完了状態に至り、これ
は図３と同じである。再び図４以降を繰り返す。図７、
図８のプレス動作中にスリップが発生すると、ロードセ
ルによるプレス荷重値が、スリップすることなく通常に
プレスした場合の１０％以下となり、かつスラブの逆送
が生じる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】サイジングプレスを使
用してスラブの幅圧下をする場合に、金型とスラブの間
でスリップが発生することがある。スリップとは、サイ
ジングプレスがスラブを幅圧下するとき、圧下されずに
スラブが後退する現象である。スリップが発生すると、
プレス中はその位置で停止していなければならないスラ
ブが、本来の搬送方向の逆向きに動いてしまい、その結
果、スラブ長さとプレス中のスラブ搬送ピッチとの比に
より求まる必要プレス回数よりも多くプレスしなければ
ならなくなり、圧延能率の低下が生する。

【０００９】またスリップの発生を認識できないと、サ
イジングプレス実施中はテーブルローラ、入出側ピンチ
ロールなどのスラブ搬送系装置は停止しているため、ス
ラブと搬送系装置間で擦ってしまい、スラブの表面性状
を悪化させたり、搬送系装置のロール表面に疵をつけ
る。この疵はそれ以降の通板材に転写し品質が劣化する
といった問題が生ずる。本発明は、前記問題点を防止す
るべく、スリップ発生状況を検出する技術を提供するこ
とを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は前記問題点を解
決するために、サイジングプレスを構成するクランクの
動作角度、ピンチロールの動作速度・動作方向、プレス
時の圧延荷重を検出することによって、サイジングプレ
ス時のスリップ発生状況を監視し、認識できるようにし
たものである。

【００１１】サイジングプレスは、熱間圧延用素材であ
るスラブをピンチロールによってはさみ込み、長手方向
に搬送させながら、このスラブの幅方向側面に、相対向
して配置されたプレス面をスラブの板幅方向に周期的に
往復動させ、前記スラブの板幅方向側面を周期的に押圧
して、スラブ全長に亘って幅減少させる。このようなサ
イジングプレスにおいて、本発明はサイジングプレスの
クランクの動作角度、ピンチロールの動作速度・動作方
向、及びプレス時の圧延荷重を検出することによって、
サイジングプレス時の、前記サイジングプレスとスラブ
とのスリップ発生状況を検出することを特徴とするサイ
ジングプレスのスリップ検出方法である。

【００１２】この場合に、本発明は具体的には前記プレ
ス時の圧延荷重が定常プレス時の１０％以下であって、
かつ、前記ピンチロールの逆送方向移動量が定ピッチの
２０％以上であることを連続２回検出したとき、スリッ
プ発生と判定するサイジングプレスのスリップ検出方法
である。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明方法を図１の模式図及び図
２のフローチャートによって説明する。幅圧下装置１０
のクランク１４の回転角が１８０度すなわち下死点にあ
るときの幅圧下装置１０のプレス時の圧延荷重Ｐを検出
する。またこのときのピンチロール４の逆転量Ｓを検出
する。これらの検出値は制御装置２２に入力される。制
御装置１６はあらかじめ入力されている定常プレス時の
圧延荷重Ｐ₀ の０．１倍と検出値Ｐとを比較し、Ｐ≦
０．１×Ｐ₀ であれば、次に逆転量Ｓが予め記憶されて
いるピンチロールの定ピッチＳ₀ の２０％以上か否かを
判断する。この判断を次々と繰返し、Ｐ≦０．１×Ｐ₀
及びＳ≧０．２×Ｓ₀ の２つの条件が連続２回満足され
たら、スリップ発生と判定し、制御装置２２はピンチロ
ール４を逆転させてスラブ１００をサイジングプレス４
２の上流側に戻し、サイジングプレス作業をリトライす
る。若し、上記条件１、２、３の何れかが否定されれば
そのままサイジングを続けサイジングを終了すれば正常
プレスと判定され、スラブは次工程に送られる。

【００１４】本発明のスリップ検出方法ではスラブの幅
プレス中に以下に示す条件１、２、３が同時に成立した
場合にスリップ発生と判定する。 （条件１）クランク角度が下死点（１８０度）にあると
き、すなわち幅圧下量が最大のときに、圧延荷重検出値
が定常プレス時の圧延荷重の１０％以下の値を検出した
とき条件１を充足するものとする。スリップが発生する
と、本来サイジングプレスが行うべき圧下が行われない
ので、圧延荷重の値は定常プレス実施時よりも著しく減
少し、定常プレス実施時の１０％以下の値を示すという
知見が得られている。図９は、このことを説明するグラ
フであって、横軸にプレス幅圧下量をとり、縦軸にプレ
ス時の圧延荷重をとって、スラブ厚２６０ｍｍの一般低
炭鋼における値をプロットしたものである。定常プレス
時には、プレス幅圧下量に応じて、白丸で示すような圧
延荷重であるが、スラブがスリップを生じて後退してし
まうとプレス時の圧延荷重が著しく低くなって、黒丸で
示すような圧延荷重となる。この値は正常時の１０％以
下である。定常プレス時の圧延荷重は、圧延荷重予測モ
デル式に当該スラブの変形抵抗、幅圧下量、寸法を代入
して得られる計算値でもよいし、また実績のプレス時の
圧延荷重を収集し、材料条件、圧延条件ごとにテーブル
に整理したものから検索した値を用いてもよい。また、
圧延荷重の検出方法としては、ロードセルにより測定す
ることでもよいし、電流値、トルク値実績より求めるこ
とでもよい。 （条件２）スラブを挟み込んでいるピンチロールが、ス
ラブの幅プレス動作中に定ピッチ搬送量の２０％以上の
スラブの逆送を認識したとき条件２を充足するものとす
る。幅プレス中のスラブの逆送現象は、プレス時のスラ
ブ伸びによっても生じる。その伸び量は幅圧下量に応じ
てプレス実施前のスラブの圧下長の１０〜１５％である
という知見がある。このスラブの逆送現象を、スラブ伸
びによるものではなく、スリップによるものであると認
識させるために、ピンチロールの定ピッチの２０％以上
のスラブの逆送がある場合にスリップと認識するように
した。

【００１５】図１０はプレス幅圧下量と元スラブ長に対
するスラブの伸び率との関係を例示するグラフで、スラ
ブ厚２６０ｍｍの一般低炭鋼について示したものであ
る。伸び率はほぼプレス幅圧下量に比例する関係にあ
り、この例ではプレス幅圧下量が２００〜３００ｍｍの
とき８〜１３％となっている。従って、ピンチロールが
捉えるスラブ逆送量は４〜６％であり、少なくとも８〜
１３％より大きいスラブ逆送量はスリップのためと推定
される。しかし、誤動作等もあるので、安全を見て２０
％以上としておけば確実である。 （条件３）以上の条件１及び条件２の２つの条件が同一
スラブのサイジングプレス中に同時に発生することが連
続２回発生したとき、スリップが発生していると判定す
る。連続２回としたのは、誤認を防止するためである。

【００１６】上記のようにスリップ発生条件１、２、３
を定義化し、発生状況を検出するようにしたから、オペ
レータによる目視判定を廃止し、また誤認を防止し、自
動判定ができるようになった。従って、スリップ発生に
よる製品の表面性状悪化、搬送系装置のロール表面の疵
発生を未然に防止することができる。プレス圧下量が小
さく、圧延荷重値が小さい場合に、スリップ発生である
と誤認識する可能性については、前述の通り、スリップ
発生は２つの条件が同時に成立した場合としてあるか
ら、逆送が生じないので問題ない。

【００１７】また、プレス圧下量が大きく、スラブの長
手方向の伸び量が大きいときに誤認識する可能性につい
ては、圧延荷重値が定常プレス時の１０％以下となるこ
とはありえないから問題ない。

【００１８】

【発明の効果】本発明はサイジングプレスにおいて、サ
イジングプレスを構成するクランクの動作角度、ピンチ
ロールの動作速度・動作方向、プレス時の圧延荷重を検
出し、サイジングプレスとスラブのスリップ発生状況を
監視するようにしたから、スリップ発生を検出できるよ
うになった。

【００１９】また、このスリップ発生による製品表面性
状悪化や、搬送系装置のロール表面に疵をつけることを
未然に防止できるようになったので、製品歩止の低下を
防止できるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】サイジングプレスの平面図である。

【図２】スリップ判定のフローチャートである。

【図３】プレス動作の工程を表した模式平面図である。

【図４】プレス動作の工程を表した模式平面図である。

【図５】プレス動作の工程を表した模式平面図である。

【図６】プレス動作の工程を表した模式平面図である。

【図７】プレス動作の工程を表した模式平面図である。

【図８】プレス動作の工程を表した模式平面図である。

【図９】２６０ｍｍ厚の一般低炭素鋼スラブのプレス幅
圧下量と圧延荷重の関係を、定常プレス時とスリップ発
生時で示したグラフである。

【図１０】プレス幅圧下量と、元スラブ長に対するスラ
ブの長手方向伸び量を表したグラフである。

【図１１】熱間圧延鋼製造ラインの一例である。

【符号の説明】

２ サイドガイド ４ 入側ピンチロ
ール ６ 出側ピンチロール ８ サイジングプ
レス金型 １０ 幅圧下装置 １２ クランク軸 １４ クランク １６ 制御装置 ４０ 加熱炉 ４２ サイジング
プレス ４４ 粗ミル ４６ クロップシ
ャー ４８ デスケーリング装置 ５０ 仕上ミル ５２ ホットラン水冷装置 ５４ ダウンコイ
ラー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱間圧延スラブの幅減少させるサイジン
   グプレスのクランク軸の動作角度、ピンチロールの動作
   速度・動作方向、及びプレス時の圧延荷重を検出し、ス
   ラブのスリップ発生を検出することを特徴とするサイジ
   ングプレスのスリップ検出方法。
2. 【請求項２】 前記プレス時の圧延荷重が定常プレス時
   の１０％以下で、かつ前記ピンチロールの逆送方向移動
   量が定ピッチの２０％以上であることを連続２回検出し
   たとき、スリップ発生と判定することを特徴とする請求
   項１記載のサイジングプレスのスリップ検出方法。