JPH09141312A - 熱間圧延における板プロフィル制御方法 - Google Patents
熱間圧延における板プロフィル制御方法Info
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- JPH09141312A JPH09141312A JP7321033A JP32103395A JPH09141312A JP H09141312 A JPH09141312 A JP H09141312A JP 7321033 A JP7321033 A JP 7321033A JP 32103395 A JP32103395 A JP 32103395A JP H09141312 A JPH09141312 A JP H09141312A
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- roll
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱間圧延時のクラウンとエッジドロップの双
方を同時に制御できる板プロフィル制御方法を提供す
る。 【解決手段】 圧延開始直前のロールプロフィルを圧延
履歴よるヒートクラウン計算と摩耗計算を行って予測
し、圧延中の板プロフィルをヒートクラウン計算による
ロールプロフィル変化および材料の温度降下計算から圧
延荷重変化を予測して求め、圧延中の板クラウンおよび
エッジドロップが目標値となるよう制御特性の異なる少
なくとも２種類のプロフィル制御手段の制御量を変化さ
せる。
方を同時に制御できる板プロフィル制御方法を提供す
る。 【解決手段】 圧延開始直前のロールプロフィルを圧延
履歴よるヒートクラウン計算と摩耗計算を行って予測
し、圧延中の板プロフィルをヒートクラウン計算による
ロールプロフィル変化および材料の温度降下計算から圧
延荷重変化を予測して求め、圧延中の板クラウンおよび
エッジドロップが目標値となるよう制御特性の異なる少
なくとも２種類のプロフィル制御手段の制御量を変化さ
せる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、熱間圧延中にお
ける板プロフィルを全長に亘って制御するための熱間圧
延における板プロフィル制御方法に関する。
ける板プロフィルを全長に亘って制御するための熱間圧
延における板プロフィル制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】熱延製品は、連続鋳造あるいは分塊圧延
により製造されたスラブを、加熱炉にて加熱しあるいは
熱片のまま受け取り、粗圧延機および仕上げ圧延機によ
って熱間圧延し、１．０〜２５．４ｍｍ厚のストリップ
とし、巻取機でコイルに巻取り、冷却後、各種精整ライ
ンで処理を行って製造される。熱間圧延により得られる
ストリップは、熱間圧延中の圧延材の温度不均一、すな
わち圧延素材の先端と後端での温度差による圧延荷重の
変化による長さ方向の板厚変動と、圧延回数の増加によ
って高温の圧延材からの熱伝導により圧延機のロールが
膨張し（サーマルクラウンと呼ばれる）、時間と共にロ
ールの形状が変化する等によって、幅方向の板プロフィ
ル変化が発生する。
により製造されたスラブを、加熱炉にて加熱しあるいは
熱片のまま受け取り、粗圧延機および仕上げ圧延機によ
って熱間圧延し、１．０〜２５．４ｍｍ厚のストリップ
とし、巻取機でコイルに巻取り、冷却後、各種精整ライ
ンで処理を行って製造される。熱間圧延により得られる
ストリップは、熱間圧延中の圧延材の温度不均一、すな
わち圧延素材の先端と後端での温度差による圧延荷重の
変化による長さ方向の板厚変動と、圧延回数の増加によ
って高温の圧延材からの熱伝導により圧延機のロールが
膨張し（サーマルクラウンと呼ばれる）、時間と共にロ
ールの形状が変化する等によって、幅方向の板プロフィ
ル変化が発生する。
【０００３】熱間圧延における板プロフィルとは、ホッ
トストリップの幅方向断面形状を総称したもので、通常
クラウン、ウエッジ、ハイスポット、エッジドロップの
４項に分けて管理される。クラウンは、ストリップの幅
中央部とエッジ部の板厚差のことで、板厚バラツキの一
要素である。ホットストリップが冷延素材の場合には、
冷延における圧延作業に適するクラウン量があることが
望ましい。ウエッジは、ストリップの偏肉差、つまり両
エッジの板厚差を表す。ハイスポットは、板幅方向の局
部的な厚さのふくらみをいう。エッジドロップは、板エ
ッジ部の急激な厚さ減少部をいい、高張力鋼板等の単位
幅当たりの圧延荷重が高くなる材料などで問題となるも
のである。
トストリップの幅方向断面形状を総称したもので、通常
クラウン、ウエッジ、ハイスポット、エッジドロップの
４項に分けて管理される。クラウンは、ストリップの幅
中央部とエッジ部の板厚差のことで、板厚バラツキの一
要素である。ホットストリップが冷延素材の場合には、
冷延における圧延作業に適するクラウン量があることが
望ましい。ウエッジは、ストリップの偏肉差、つまり両
エッジの板厚差を表す。ハイスポットは、板幅方向の局
部的な厚さのふくらみをいう。エッジドロップは、板エ
ッジ部の急激な厚さ減少部をいい、高張力鋼板等の単位
幅当たりの圧延荷重が高くなる材料などで問題となるも
のである。
【０００４】前記熱間圧延における板プロフィル制御方
法としては、スリーブとアーバーの嵌め合い面の両端部
に嵌め合い面密封機構およびスリーブとアーバーとの固
着機構を設けると共に、嵌め合い面中央部のスリーブ内
周面またはアーバー外周面もしくは上記両面に段状隙間
を周設し、この密封円筒隙間からアーバー貫通孔を経て
ロール軸片側端面に開孔する加圧流体通路を設けてなる
ロールクラウン量可変のスリーブ式バックアップロール
（特公昭５５−１２５号公報）を用いる方法が考えられ
る。
法としては、スリーブとアーバーの嵌め合い面の両端部
に嵌め合い面密封機構およびスリーブとアーバーとの固
着機構を設けると共に、嵌め合い面中央部のスリーブ内
周面またはアーバー外周面もしくは上記両面に段状隙間
を周設し、この密封円筒隙間からアーバー貫通孔を経て
ロール軸片側端面に開孔する加圧流体通路を設けてなる
ロールクラウン量可変のスリーブ式バックアップロール
（特公昭５５−１２５号公報）を用いる方法が考えられ
る。
【０００５】また、ロールを圧延材の板幅方向に対して
相対的に軸移動させる圧延機を備えた熱間圧延設備にお
いて、圧延材の板クラウン修正を、前記圧延機に圧延材
が噛み込んでいる間はロールベンダーを制御して行い、
圧延機より圧延材が抜出し次の圧延が開始されるまでの
パス間時間中に、次の圧延材の圧延特性に対応すべく前
記圧延機のロールのロール軸方向移動量を調整して板ク
ラウンを修正する方法（特開昭５３−１０８８６４号公
報）が提案されている。
相対的に軸移動させる圧延機を備えた熱間圧延設備にお
いて、圧延材の板クラウン修正を、前記圧延機に圧延材
が噛み込んでいる間はロールベンダーを制御して行い、
圧延機より圧延材が抜出し次の圧延が開始されるまでの
パス間時間中に、次の圧延材の圧延特性に対応すべく前
記圧延機のロールのロール軸方向移動量を調整して板ク
ラウンを修正する方法（特開昭５３−１０８８６４号公
報）が提案されている。
【０００６】さらに、圧延稼働表面を形成する胴の片側
端部に先細り研削を施したクラウンを有する一対のワー
クロールを、該片側端部の交互配置において上下に重ね
合わせかつロール軸方向へ可動としてバックアップロー
ルと共にミルハウジングに組み込んだ４段圧延機を用い
て圧延を施すに当たり、上、下ワークロールを被圧延板
の両端部をそれぞれ上、下ワークロールのロール稼働面
と先細り研削面との間に位置させる方法（特開昭５５−
７７９０３号公報）が提案されている。
端部に先細り研削を施したクラウンを有する一対のワー
クロールを、該片側端部の交互配置において上下に重ね
合わせかつロール軸方向へ可動としてバックアップロー
ルと共にミルハウジングに組み込んだ４段圧延機を用い
て圧延を施すに当たり、上、下ワークロールを被圧延板
の両端部をそれぞれ上、下ワークロールのロール稼働面
と先細り研削面との間に位置させる方法（特開昭５５−
７７９０３号公報）が提案されている。
【０００７】さらにまた、熱間タンデム圧延機のスタン
ドから送出される熱延コイルの板クラウンを定常圧延開
始後に測定し、スタンドに配置された板クラウン修正手
段の制御量を上記測定値に応じて算出し、該制御量によ
り板クラウンの変動を所定範囲内とするよう上記板クラ
ウン修正手段をフィードバック制御する熱間タンデム圧
延機の板クラウン制御方法において、上記板クラウンの
測定開始前には上記板クラウン修正手段に初期制御量を
設定し、定常圧延開始から経過時間のおよび圧延速度に
基づいて上記板クラウン修正手段の熱的補償量を算出
し、上記スタンドの圧延荷重の変化に応じて上記板クラ
ウン修正手段の荷重補正量を算出し、前記初期制御量を
上記熱的補償量および荷重補正量により補正する方法
（特開昭６２−２２４４１２号公報）が提案されてい
る。
ドから送出される熱延コイルの板クラウンを定常圧延開
始後に測定し、スタンドに配置された板クラウン修正手
段の制御量を上記測定値に応じて算出し、該制御量によ
り板クラウンの変動を所定範囲内とするよう上記板クラ
ウン修正手段をフィードバック制御する熱間タンデム圧
延機の板クラウン制御方法において、上記板クラウンの
測定開始前には上記板クラウン修正手段に初期制御量を
設定し、定常圧延開始から経過時間のおよび圧延速度に
基づいて上記板クラウン修正手段の熱的補償量を算出
し、上記スタンドの圧延荷重の変化に応じて上記板クラ
ウン修正手段の荷重補正量を算出し、前記初期制御量を
上記熱的補償量および荷重補正量により補正する方法
（特開昭６２−２２４４１２号公報）が提案されてい
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記特公昭５５−１２
５号公報に開示のロールクラウン量可変のスリーブ式ロ
ール（以下ＶＣロールという）を用いる方法は、圧延中
の板クラウンを制御することができるが、エッジドロッ
プを防止することはできない。また、特開昭５３−１０
８８６４号公報に開示の方法は、圧延中はロールベンデ
ィング装置を制御し、次材とのパス間はロールの軸方向
移動量を制御しており、板クラウンの制御が目的であっ
て、圧延中の板プロフィル制御に２種類の制御手段を用
いていない。
５号公報に開示のロールクラウン量可変のスリーブ式ロ
ール（以下ＶＣロールという）を用いる方法は、圧延中
の板クラウンを制御することができるが、エッジドロッ
プを防止することはできない。また、特開昭５３−１０
８８６４号公報に開示の方法は、圧延中はロールベンデ
ィング装置を制御し、次材とのパス間はロールの軸方向
移動量を制御しており、板クラウンの制御が目的であっ
て、圧延中の板プロフィル制御に２種類の制御手段を用
いていない。
【０００９】さらに、特開昭５５−７７９０３号公報に
開示の方法は、テーパロールを軸方向に移動させ、エッ
ジドロップを防止する方法であるが、コイル内でクラウ
ンと同時に制御するのではなく、コイル間（次材までの
間）で制御し、圧延中はテーパロールを軸方向に移動さ
せるものではない。さらにまた、特開昭６２−２２４４
１２号公報に開示の方法は、クラウン修正のみが目的で
あって、エッジドロップの制御は行われていない。
開示の方法は、テーパロールを軸方向に移動させ、エッ
ジドロップを防止する方法であるが、コイル内でクラウ
ンと同時に制御するのではなく、コイル間（次材までの
間）で制御し、圧延中はテーパロールを軸方向に移動さ
せるものではない。さらにまた、特開昭６２−２２４４
１２号公報に開示の方法は、クラウン修正のみが目的で
あって、エッジドロップの制御は行われていない。
【００１０】この発明の目的は、上記従来技術の欠点を
解消し、熱間圧延時のロールのヒートクラウンの変化、
圧延荷重の変化等によるコイル内での板プロフィル変
化、すなわちクラウンとエッジドロップの双方を同時に
制御できる熱間圧延における板プロフィル制御方法を提
供することにある。
解消し、熱間圧延時のロールのヒートクラウンの変化、
圧延荷重の変化等によるコイル内での板プロフィル変
化、すなわちクラウンとエッジドロップの双方を同時に
制御できる熱間圧延における板プロフィル制御方法を提
供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく種々試験検討を重ねた。その結果、圧延中
にワークロールが材料からの熱伝達による温度上昇で変
化するロールプロフィルと、材料の長手方向の温度変化
（サーマルランダウン）で変化する圧延荷重とで板プロ
フィルの変動を予測し、クラウン目標値およびエッジド
ロップ目標値になるよう制御手段の制御量を操作する
際、少なくとも２種類（板中央部と板端部に効果のある
ものの組合せ）の制御手段を用いることによって、板プ
ロフィル変化、すなわちクラウンとエッジドロップの双
方を同時に制御できることを究明し、この発明に到達し
た。
を達成すべく種々試験検討を重ねた。その結果、圧延中
にワークロールが材料からの熱伝達による温度上昇で変
化するロールプロフィルと、材料の長手方向の温度変化
（サーマルランダウン）で変化する圧延荷重とで板プロ
フィルの変動を予測し、クラウン目標値およびエッジド
ロップ目標値になるよう制御手段の制御量を操作する
際、少なくとも２種類（板中央部と板端部に効果のある
ものの組合せ）の制御手段を用いることによって、板プ
ロフィル変化、すなわちクラウンとエッジドロップの双
方を同時に制御できることを究明し、この発明に到達し
た。
【００１２】すなわち本願請求項１の発明は、熱間圧延
工程において、圧延開始直前のロールプロフィルを圧延
履歴よるヒートクラウン計算と摩耗計算を行って予測
し、圧延中の板プロフィルをヒートクラウン計算による
ロールプロフィル変化および材料の温度降下計算から圧
延荷重変化を予測して求め、圧延中の板クラウンおよび
エッジドロップが目標値となるように制御特性の異なる
少なくとも２種類のプロフィル制御手段の制御量を変化
させることを特徴とする板プロフィル制御方法である。
工程において、圧延開始直前のロールプロフィルを圧延
履歴よるヒートクラウン計算と摩耗計算を行って予測
し、圧延中の板プロフィルをヒートクラウン計算による
ロールプロフィル変化および材料の温度降下計算から圧
延荷重変化を予測して求め、圧延中の板クラウンおよび
エッジドロップが目標値となるように制御特性の異なる
少なくとも２種類のプロフィル制御手段の制御量を変化
させることを特徴とする板プロフィル制御方法である。
【００１３】また、本願請求項２の発明は、熱間圧延中
に板端部近傍で片側少なくとも２点の板厚測定値と板中
央部の板厚測定値を用い、圧延中にクラウン目標値への
修正およびエッジドロップ目標値への修正を行うことを
特徴とする特許請求範囲第１項に記載の熱間圧延におけ
る板プロフィル制御方法である。
に板端部近傍で片側少なくとも２点の板厚測定値と板中
央部の板厚測定値を用い、圧延中にクラウン目標値への
修正およびエッジドロップ目標値への修正を行うことを
特徴とする特許請求範囲第１項に記載の熱間圧延におけ
る板プロフィル制御方法である。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下にこの発明方法の詳細を図１
ないし図３に基づいて説明する。図１はこの発明方法を
適用する熱間圧延ラインの代表的仕上げラインの全体構
成図、図２はこの発明方法の制御の概略流れ図、図３は
初期設定のみの場合のクラウンの変化例を示すもので、
（ａ）図はロールクラウン量と圧延開始からの時間との
関係を示す模式図、（ｂ）図は圧延荷重と圧延開始から
の時間との関係を示す模式図、（ｃ）図はクラウン予測
値と圧延本数との関係を示す模式図、（ｄ）図はロール
の摩耗量と圧延開始からの時間との関係を示す模式図で
ある。
ないし図３に基づいて説明する。図１はこの発明方法を
適用する熱間圧延ラインの代表的仕上げラインの全体構
成図、図２はこの発明方法の制御の概略流れ図、図３は
初期設定のみの場合のクラウンの変化例を示すもので、
（ａ）図はロールクラウン量と圧延開始からの時間との
関係を示す模式図、（ｂ）図は圧延荷重と圧延開始から
の時間との関係を示す模式図、（ｃ）図はクラウン予測
値と圧延本数との関係を示す模式図、（ｄ）図はロール
の摩耗量と圧延開始からの時間との関係を示す模式図で
ある。
【００１５】図１において、１は７スタンドからなる仕
上圧延機で、全スタンドにベンディング装置が設置さ
れ、後段３スタンドのバックアップロールとしてＶＣロ
ールが設置されている。２は仕上圧延機１の出側に設け
た鋼帯中央部板厚計、３は同じく仕上圧延機１の出側に
設けた幅方向走査型プロフィル計、４は巻取機、５は熱
延鋼帯である。６はライン制御部で、圧延開始時にはロ
ール替えから圧延対象材までの圧延履歴を用いてヒート
クラウンおよびロール摩耗量を予測してロールプロフィ
ルを演算し、ロールプロフィルと圧延荷重予測計算値と
から板プロフィルを計算し、全スタンドのベンディング
装置の制御手段の制御量を決定し、ベンディング装置の
制御手段に制御量７を指令すると共に、後段３スタンド
のＶＣロールの油圧を計算し、ＶＣロールの油圧制御手
段に制御量８を指令する。この初期設定のみの場合は、
図３に示すとおり、圧延荷重上昇の影響が大きいと逆に
クラウンは増加する。
上圧延機で、全スタンドにベンディング装置が設置さ
れ、後段３スタンドのバックアップロールとしてＶＣロ
ールが設置されている。２は仕上圧延機１の出側に設け
た鋼帯中央部板厚計、３は同じく仕上圧延機１の出側に
設けた幅方向走査型プロフィル計、４は巻取機、５は熱
延鋼帯である。６はライン制御部で、圧延開始時にはロ
ール替えから圧延対象材までの圧延履歴を用いてヒート
クラウンおよびロール摩耗量を予測してロールプロフィ
ルを演算し、ロールプロフィルと圧延荷重予測計算値と
から板プロフィルを計算し、全スタンドのベンディング
装置の制御手段の制御量を決定し、ベンディング装置の
制御手段に制御量７を指令すると共に、後段３スタンド
のＶＣロールの油圧を計算し、ＶＣロールの油圧制御手
段に制御量８を指令する。この初期設定のみの場合は、
図３に示すとおり、圧延荷重上昇の影響が大きいと逆に
クラウンは増加する。
【００１６】そこで、ライン制御部６は、圧延が開始さ
れると、図２に示すとおり、鋼帯中央部板厚計２および
幅方向走査型プロフィル計３から入力される鋼帯中央部
板厚測定値および鋼帯幅方向エッジ部の板厚測定値と、
上位のコンピュータから入力される圧延パススケジュー
ル、ロール冷却水量、材料長さ、圧延速度、仕上スタン
ド入側温度等に基づいて、仕上圧延機１の各スタンドヒ
ートクラウン変動を演算し、圧延荷重の変動量を演算
し、全スタンドのベンディング装置および後段３スタン
ドのＶＣロールの制御量を演算し、全スタンドのベンデ
ィング装置の制御手段および後段３スタンドのＶＣロー
ルの油圧制御手段に制御量７、８の変更を出力する。
れると、図２に示すとおり、鋼帯中央部板厚計２および
幅方向走査型プロフィル計３から入力される鋼帯中央部
板厚測定値および鋼帯幅方向エッジ部の板厚測定値と、
上位のコンピュータから入力される圧延パススケジュー
ル、ロール冷却水量、材料長さ、圧延速度、仕上スタン
ド入側温度等に基づいて、仕上圧延機１の各スタンドヒ
ートクラウン変動を演算し、圧延荷重の変動量を演算
し、全スタンドのベンディング装置および後段３スタン
ドのＶＣロールの制御量を演算し、全スタンドのベンデ
ィング装置の制御手段および後段３スタンドのＶＣロー
ルの油圧制御手段に制御量７、８の変更を出力する。
【００１７】この場合におけるヒートクラウン変動は、
材料温度、ロールと材料の接触弧長さ（圧延パススケジ
ュール、荷重から求める）、板幅、圧延速度、材料長
さ、ロール材質、ロール冷却水量から差分法等により計
算する。
材料温度、ロールと材料の接触弧長さ（圧延パススケジ
ュール、荷重から求める）、板幅、圧延速度、材料長
さ、ロール材質、ロール冷却水量から差分法等により計
算する。
【００１８】
【数１】
【００１９】
【数２】
【００２０】
【数３】
【００２１】ただし、θ ： ロール温度、ｔ ： 時
間、ｒ ： 半径方向座標、ｚ ：胴長方向座標、ｃ
： 比熱、ρ ： 密度、λ ： 熱伝導率、θｏ
：雰囲気温度、ｈｗ、ｈａ ： 熱伝達率、ｑs ：
圧延材からの熱流束、δ（ｚ） ： デルタ関数（圧
延材との接触部では１、非接触部では０）
間、ｒ ： 半径方向座標、ｚ ：胴長方向座標、ｃ
： 比熱、ρ ： 密度、λ ： 熱伝導率、θｏ
：雰囲気温度、ｈｗ、ｈａ ： 熱伝達率、ｑs ：
圧延材からの熱流束、δ（ｚ） ： デルタ関数（圧
延材との接触部では１、非接触部では０）
【００２２】
【数４】
【００２３】ただし、ν ： ポアソン比、α ： 線
膨張率、Ｒ ： ロール半径
膨張率、Ｒ ： ロール半径
【００２４】
【数５】
【００２５】さらに、全スタンドのベンディング装置お
よび後段３スタンドのＶＣロールの制御量の演算は、Ｖ
Ｃロールの膨らみについてはシェル厚一定な円筒シェル
の変形と考え、下記（６）式により膨らみ量Ｃｖ（ｚ）
を求める。
よび後段３スタンドのＶＣロールの制御量の演算は、Ｖ
Ｃロールの膨らみについてはシェル厚一定な円筒シェル
の変形と考え、下記（６）式により膨らみ量Ｃｖ（ｚ）
を求める。
【００２６】
【数６】
【００２７】
【数７】
【００２８】ベンディング装置およびＶＣロールの制御
は、以下に示すロール変形モデルにより求めた幅方向板
厚分布から、板クラウン、エッジドロップを算出し、目
標値となるように制御量を変更し、繰り返し計算を行い
決定する。すなわち、ロールバレル中心から片側１／２
を細分割し、圧延荷重、ロール間接触荷重のロール軸方
向分布を各分割区間内では一様とみなし、ロールバレル
中心より ｉ 番目の分割区間におけるロール間単位幅
接触荷重をＰ（ｉ）、圧延材からワークロールにかかる
単位幅圧延荷重をｑ（ｉ）、出口板厚をｈ（ｉ）、分割
区間幅をΔＺ（ｉ）とすると、ワークロールとバックア
ップロールの接触部の変位適合条件は、下記（８）式に
より、また、ワークロールと圧延材の接触部の変位適合
条件は、下記（９）式により求めることができる。
は、以下に示すロール変形モデルにより求めた幅方向板
厚分布から、板クラウン、エッジドロップを算出し、目
標値となるように制御量を変更し、繰り返し計算を行い
決定する。すなわち、ロールバレル中心から片側１／２
を細分割し、圧延荷重、ロール間接触荷重のロール軸方
向分布を各分割区間内では一様とみなし、ロールバレル
中心より ｉ 番目の分割区間におけるロール間単位幅
接触荷重をＰ（ｉ）、圧延材からワークロールにかかる
単位幅圧延荷重をｑ（ｉ）、出口板厚をｈ（ｉ）、分割
区間幅をΔＺ（ｉ）とすると、ワークロールとバックア
ップロールの接触部の変位適合条件は、下記（８）式に
より、また、ワークロールと圧延材の接触部の変位適合
条件は、下記（９）式により求めることができる。
【００２９】
【数８】
【００３０】
【数９】
【００３１】ただし、Ｊ ： ワークロールのベンディ
ング力、Ｋw ： ワークロール剛体変位、ＭH ： ハ
ウジング圧下系の剛性係数、Ｓ ： 圧下位置、Ｒｃ
（ｉ） ： ロールプロフィル（上下ロール平均値）、
ａ（ｉ、ｊ） ： ロール軸心変位の影響係数、w、
B ： それぞれワークロールとバックアップロールを
表す、ａf（ｉ、ｊ） ： ワークロール表面の偏平変
位の影響係数、Ｋ ： ロール間のバネ定数。
ング力、Ｋw ： ワークロール剛体変位、ＭH ： ハ
ウジング圧下系の剛性係数、Ｓ ： 圧下位置、Ｒｃ
（ｉ） ： ロールプロフィル（上下ロール平均値）、
ａ（ｉ、ｊ） ： ロール軸心変位の影響係数、w、
B ： それぞれワークロールとバックアップロールを
表す、ａf（ｉ、ｊ） ： ワークロール表面の偏平変
位の影響係数、Ｋ ： ロール間のバネ定数。
【００３２】この発明においては、圧延中にワークロー
ルが被圧延材からの熱伝達によって温度上昇し、ロール
プロフィルが変化すること、および被圧延材の長手方向
の温度変化により圧延荷重が変化することから、板プロ
フィルの変動を計算により予測し、クラウン目標値およ
びエッジドロップ目標値になるように板プロフィル制御
手段の制御量を操作する際、少なくとも２種類の板プロ
フィル制御手段を用いる。
ルが被圧延材からの熱伝達によって温度上昇し、ロール
プロフィルが変化すること、および被圧延材の長手方向
の温度変化により圧延荷重が変化することから、板プロ
フィルの変動を計算により予測し、クラウン目標値およ
びエッジドロップ目標値になるように板プロフィル制御
手段の制御量を操作する際、少なくとも２種類の板プロ
フィル制御手段を用いる。
【００３３】板プロフィル制御手段の制御量を操作時少
なくとも２種類の板プロフィル制御手段を用いるのは、
クラウンのみであれば板プロフィル制御手段は１種類で
よいが、エッジドロップも同時に制御するには、２種類
以上の板プロフィル制御手段が必要となるからである。
板プロフィル制御手段としては、ロールベンディング装
置、ＶＣロール、ワークロールを圧延方向に対して傾斜
させるクロスロールと呼ばれる方式や、前記テーパーロ
ールを軸方向に移動させる方法等がある。
なくとも２種類の板プロフィル制御手段を用いるのは、
クラウンのみであれば板プロフィル制御手段は１種類で
よいが、エッジドロップも同時に制御するには、２種類
以上の板プロフィル制御手段が必要となるからである。
板プロフィル制御手段としては、ロールベンディング装
置、ＶＣロール、ワークロールを圧延方向に対して傾斜
させるクロスロールと呼ばれる方式や、前記テーパーロ
ールを軸方向に移動させる方法等がある。
【００３４】上記板プロフィル制御手段は、全く同じ制
御特性というものではなく、あるものは板中央部に比較
的効果があり、あるものは板端部に効果を有するので、
これらを組み合せることによってクラウンとエッジドロ
ップの制御が可能となる。なお、テーパーロールを軸方
向に移動させる方法は、圧延中にテーパーロールを移動
させるにはかなりの駆動力を要するため実際には難し
く、他の手段を組み合せるのが良策である。例えば、比
較的中央部に効果のあるＶＣロールと、比較的板端部に
効果のあるロールベンディング装置との組合せ、比較的
中央部に効果のあるクロスロール方式と比較的板端部に
効果のあるロールベンディング装置との組合せ等が考え
られる。
御特性というものではなく、あるものは板中央部に比較
的効果があり、あるものは板端部に効果を有するので、
これらを組み合せることによってクラウンとエッジドロ
ップの制御が可能となる。なお、テーパーロールを軸方
向に移動させる方法は、圧延中にテーパーロールを移動
させるにはかなりの駆動力を要するため実際には難し
く、他の手段を組み合せるのが良策である。例えば、比
較的中央部に効果のあるＶＣロールと、比較的板端部に
効果のあるロールベンディング装置との組合せ、比較的
中央部に効果のあるクロスロール方式と比較的板端部に
効果のあるロールベンディング装置との組合せ等が考え
られる。
【００３５】この発明の請求項２において、エッジ近傍
で片側少なくとも２点の板厚測定を行うこととしたの
は、クラウンを測定するには、幅中央部板厚Ｃと両エッ
ジ部板厚Ａ、Ｂを測定すれば、クラウン量＝Ｃ−（Ａ＋
Ｂ）／２で求められるが、エッジドロップを測定するに
は、両エッジ端部各２か所、例えば板エッジから２５ｍ
ｍ、１５ｍｍの板厚Ｇ、Ｈを測定し、エッジドロップ量
＝Ｇ−Ｈで求める必要があるからである。なお、実際に
は、両エッジ端部各２か所の板厚を測定するには、近傍
数点を測定して平均化処理を行うのが一般的で、ノイズ
による外乱を防ぐことができる。
で片側少なくとも２点の板厚測定を行うこととしたの
は、クラウンを測定するには、幅中央部板厚Ｃと両エッ
ジ部板厚Ａ、Ｂを測定すれば、クラウン量＝Ｃ−（Ａ＋
Ｂ）／２で求められるが、エッジドロップを測定するに
は、両エッジ端部各２か所、例えば板エッジから２５ｍ
ｍ、１５ｍｍの板厚Ｇ、Ｈを測定し、エッジドロップ量
＝Ｇ−Ｈで求める必要があるからである。なお、実際に
は、両エッジ端部各２か所の板厚を測定するには、近傍
数点を測定して平均化処理を行うのが一般的で、ノイズ
による外乱を防ぐことができる。
【００３６】
実施例１ ７スタンドからなる熱間圧延ミルにおいて、Ｃ：０．５
５％の高炭素鋼板で、製品の板厚２．０ｍｍ、板幅１０
５０ｍｍの鋼帯を目標クラウン値は３０μｍ、目標エッ
ジドロップ値は４０μｍ以下で圧延し、製品コイルの長
さ方向の先端部、中央部後端部で板プロフィルを測定し
た。本発明請求項１の実施例は、圧延開始時の制御は、
全スタンドのインクリーズベンダおよび後段３スタンド
のＶＣロールを使用したが、圧延中の制御には、後段３
スタンドのインクリーズベンダおよびＶＣロールを用い
た。その結果を表１に示す。なお、圧延中の制御は、全
スタンドのベンダを使っても構わないが制御が複雑にな
るので３スタンドとした。また、最終１スタンドだけの
制御では、平坦形状の悪化が生じやすいので２〜３スタ
ンドで制御するのが望ましい。
５％の高炭素鋼板で、製品の板厚２．０ｍｍ、板幅１０
５０ｍｍの鋼帯を目標クラウン値は３０μｍ、目標エッ
ジドロップ値は４０μｍ以下で圧延し、製品コイルの長
さ方向の先端部、中央部後端部で板プロフィルを測定し
た。本発明請求項１の実施例は、圧延開始時の制御は、
全スタンドのインクリーズベンダおよび後段３スタンド
のＶＣロールを使用したが、圧延中の制御には、後段３
スタンドのインクリーズベンダおよびＶＣロールを用い
た。その結果を表１に示す。なお、圧延中の制御は、全
スタンドのベンダを使っても構わないが制御が複雑にな
るので３スタンドとした。また、最終１スタンドだけの
制御では、平坦形状の悪化が生じやすいので２〜３スタ
ンドで制御するのが望ましい。
【００３７】比較例としては、ベンディング装置の圧力
のみを変化させてクラウンを一定に制御した場合を、表
１に示す。また、ＶＣロール圧力を圧延中プロフィル計
の測定値に応じて制御した本発明請求項２の実施例での
結果を表１に示す。なお、クラウンの値は、エッジから
２５ｍｍの位置でのセンター厚との偏差を用いた。エッ
ジドロップは、エッジから２５ｍｍと１５ｍｍの位置で
の板厚差を用いた。板プロフィルの測定は、板中央部を
測定する圧延機出側に設置したＸ線方式板厚計１台と板
端部近傍で幅方向に移動する圧延機出側に設置したＸ線
方式板厚計１台を用いて行った。
のみを変化させてクラウンを一定に制御した場合を、表
１に示す。また、ＶＣロール圧力を圧延中プロフィル計
の測定値に応じて制御した本発明請求項２の実施例での
結果を表１に示す。なお、クラウンの値は、エッジから
２５ｍｍの位置でのセンター厚との偏差を用いた。エッ
ジドロップは、エッジから２５ｍｍと１５ｍｍの位置で
の板厚差を用いた。板プロフィルの測定は、板中央部を
測定する圧延機出側に設置したＸ線方式板厚計１台と板
端部近傍で幅方向に移動する圧延機出側に設置したＸ線
方式板厚計１台を用いて行った。
【００３８】
【表１】
【００３９】表１に示すとおり、ベンディング装置の圧
力のみを変化させた比較例では、圧延中クラウンは精度
良く制御されているが、エッジドロップは圧延荷重の増
加の影響が大きく、鋼帯後端部で増加している。これに
対し圧延開始時全スタンドのインクリーズベンダおよび
後段３スタンドのＶＣロールを使用し、圧延中の制御に
後段３スタンドのインクリーズベンダおよびＶＣロール
を用いた本発明請求項１の実施例では、圧延中クラウン
およびエッジドロップはほとんど変化していない。ま
た、ＶＣロール圧力を圧延中プロフィル計の測定値に応
じて制御した本発明請求項２の実施例では、計算予測精
度誤差を修正することによって、さらに精度良く目標プ
ロフィルを得ていることが分かる。
力のみを変化させた比較例では、圧延中クラウンは精度
良く制御されているが、エッジドロップは圧延荷重の増
加の影響が大きく、鋼帯後端部で増加している。これに
対し圧延開始時全スタンドのインクリーズベンダおよび
後段３スタンドのＶＣロールを使用し、圧延中の制御に
後段３スタンドのインクリーズベンダおよびＶＣロール
を用いた本発明請求項１の実施例では、圧延中クラウン
およびエッジドロップはほとんど変化していない。ま
た、ＶＣロール圧力を圧延中プロフィル計の測定値に応
じて制御した本発明請求項２の実施例では、計算予測精
度誤差を修正することによって、さらに精度良く目標プ
ロフィルを得ていることが分かる。
【００４０】また、この発明法の制御タイミングチャー
ト模式図を、従来法と比較して図４に示す。図４に示す
とおり、本発明法では、圧延中、圧延荷重はサーマルラ
ンダウンにより次第に上昇する。ヒートクラウンによる
ロールプロフィル変化を考慮して最初はベンディング圧
力が減少する。しかし、エッジドロップが後端で増加す
ると予測されるため、ＶＣロール圧力を減少させながら
ベンディング圧力を増加させることによって、エッジド
ロップの増加を抑制することができる。これに対し、従
来法では、ＶＣロール圧力を一定に制御することによっ
て、エッジドロップが後端で増加している。
ト模式図を、従来法と比較して図４に示す。図４に示す
とおり、本発明法では、圧延中、圧延荷重はサーマルラ
ンダウンにより次第に上昇する。ヒートクラウンによる
ロールプロフィル変化を考慮して最初はベンディング圧
力が減少する。しかし、エッジドロップが後端で増加す
ると予測されるため、ＶＣロール圧力を減少させながら
ベンディング圧力を増加させることによって、エッジド
ロップの増加を抑制することができる。これに対し、従
来法では、ＶＣロール圧力を一定に制御することによっ
て、エッジドロップが後端で増加している。
【００４１】
【発明の効果】以上述べたとおり、この発明方法によれ
ば、板クラウンおよびエッジドロップの制御を同時に行
うことが可能となり、コイル内クラウン精度の向上を図
ることができると共に、形状も安定化することができ
る。
ば、板クラウンおよびエッジドロップの制御を同時に行
うことが可能となり、コイル内クラウン精度の向上を図
ることができると共に、形状も安定化することができ
る。
【図１】この発明方法を適用する熱間圧延ラインの代表
的仕上げラインの全体構成図である。
的仕上げラインの全体構成図である。
【図２】この発明方法の制御の概略流れ図である。
【図３】初期設定のみの場合のクラウンの変化例を示す
もので、（ａ）図はロールクラウン量と圧延開始からの
時間との関係を示す模式図、（ｂ）図は圧延荷重と圧延
開始からの時間との関係を示す模式図、（ｃ）図はクラ
ウン予測値と圧延本数との関係を示す模式図、（ｄ）図
はロールの摩耗量と圧延開始からの時間との関係を示す
模式図である。
もので、（ａ）図はロールクラウン量と圧延開始からの
時間との関係を示す模式図、（ｂ）図は圧延荷重と圧延
開始からの時間との関係を示す模式図、（ｃ）図はクラ
ウン予測値と圧延本数との関係を示す模式図、（ｄ）図
はロールの摩耗量と圧延開始からの時間との関係を示す
模式図である。
【図４】この発明法の制御タイミングチャート模式図で
ある。
ある。
１ 仕上圧延機 ２ 鋼帯中央部板厚計 ３ 走査型プロフィル計 ４ 巻取機 ５ 熱延鋼帯 ６ ライン制御部 ７、８ 制御量
Claims (2)
- 【請求項１】 熱間圧延工程において、圧延開始直前の
ロールプロフィルを圧延履歴よるヒートクラウン計算と
摩耗計算を行って予測し、圧延中の板プロフィルをヒー
トクラウン計算によるロールプロフィル変化および材料
の温度降下計算から圧延荷重変化を予測して求め、圧延
中の板クラウンおよびエッジドロップが目標値となるよ
う制御特性の異なる少なくとも２種類のプロフィル制御
手段の制御量を変化させることを特徴とする板プロフィ
ル制御方法。 - 【請求項２】 熱間圧延中に板端部近傍で片側少なくと
も２点の板厚測定値と板中央部の板厚測定値を用い、圧
延中にクラウン目標値への修正およびエッジドロップ目
標値への修正を行うことを特徴とする特許請求範囲第１
項に記載の熱間圧延における板プロフィル制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7321033A JP2993414B2 (ja) | 1995-11-14 | 1995-11-14 | 熱間圧延における板プロフィル制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7321033A JP2993414B2 (ja) | 1995-11-14 | 1995-11-14 | 熱間圧延における板プロフィル制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09141312A true JPH09141312A (ja) | 1997-06-03 |
| JP2993414B2 JP2993414B2 (ja) | 1999-12-20 |
Family
ID=18128055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7321033A Expired - Fee Related JP2993414B2 (ja) | 1995-11-14 | 1995-11-14 | 熱間圧延における板プロフィル制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2993414B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014210268A (ja) * | 2013-04-17 | 2014-11-13 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 熱間仕上圧延機の制御装置及び制御方法 |
| JP6074096B1 (ja) * | 2016-06-02 | 2017-02-01 | Ｐｒｉｍｅｔａｌｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｊａｐａｎ株式会社 | 熱間仕上タンデム圧延機の板プロフィル制御方法および熱間仕上タンデム圧延機 |
| CN114669596A (zh) * | 2022-03-07 | 2022-06-28 | 湖南华菱涟源钢铁有限公司 | 半无头轧制制备中高碳带钢的方法及中高碳带钢 |
-
1995
- 1995-11-14 JP JP7321033A patent/JP2993414B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014210268A (ja) * | 2013-04-17 | 2014-11-13 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 熱間仕上圧延機の制御装置及び制御方法 |
| JP6074096B1 (ja) * | 2016-06-02 | 2017-02-01 | Ｐｒｉｍｅｔａｌｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｊａｐａｎ株式会社 | 熱間仕上タンデム圧延機の板プロフィル制御方法および熱間仕上タンデム圧延機 |
| EP3251763A1 (en) * | 2016-06-02 | 2017-12-06 | Primetals Technologies Japan, Ltd. | Strip profile control method of hot finishing tandem rolling mill and hot finishing tandem rolling mill |
| JP2017213592A (ja) * | 2016-06-02 | 2017-12-07 | Ｐｒｉｍｅｔａｌｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｊａｐａｎ株式会社 | 熱間仕上タンデム圧延機の板プロフィル制御方法および熱間仕上タンデム圧延機 |
| US20170348745A1 (en) * | 2016-06-02 | 2017-12-07 | Primetals Technologies Japan, Ltd. | Strip profile control method of hot finishing tandem rolling mill and hot finishing tandem rolling mill |
| CN107457273A (zh) * | 2016-06-02 | 2017-12-12 | 普锐特冶金技术日本有限公司 | 热连轧精轧机的板形控制方法及热连轧精轧机 |
| EP3251763B1 (en) | 2016-06-02 | 2019-04-24 | Primetals Technologies Japan, Ltd. | Strip profile control method of hot finishing tandem rolling mill and hot finishing tandem rolling mill |
| CN107457273B (zh) * | 2016-06-02 | 2019-08-02 | 普锐特冶金技术日本有限公司 | 热连轧精轧机的板形控制方法及热连轧精轧机 |
| US10639688B2 (en) | 2016-06-02 | 2020-05-05 | Primetals Technologies Japan, Ltd. | Strip profile control method of hot finishing tandem rolling mill and hot finishing tandem rolling mill |
| CN114669596A (zh) * | 2022-03-07 | 2022-06-28 | 湖南华菱涟源钢铁有限公司 | 半无头轧制制备中高碳带钢的方法及中高碳带钢 |
| CN114669596B (zh) * | 2022-03-07 | 2023-10-13 | 湖南华菱涟源钢铁有限公司 | 半无头轧制制备中高碳带钢的方法及中高碳带钢 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2993414B2 (ja) | 1999-12-20 |
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