JPH09267112A - 圧延装置およびその制御方法 - Google Patents
圧延装置およびその制御方法Info
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- JPH09267112A JPH09267112A JP8075882A JP7588296A JPH09267112A JP H09267112 A JPH09267112 A JP H09267112A JP 8075882 A JP8075882 A JP 8075882A JP 7588296 A JP7588296 A JP 7588296A JP H09267112 A JPH09267112 A JP H09267112A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 板幅変更が安定して高精度に行える圧延装置
およびその制御方法を提供する。 【解決手段】 粗圧延機と仕上圧延機を有する圧延装置
において、粗圧延機出側の板幅を測定又は予測する手段
５と、仕上圧延機入側に設けられた０．５kgf/mm 2以上
の張力付与が可能でかつ張力付与中の張力値変更が可能
な張力付与手段２と、仕上圧延機出側板幅の測定手段７
と、仕上目標板幅との差に応じて仕上圧延機入側張力を
設定する演算処理手段２とを備えたことを特徴とする圧
延装置。更に、仕上セットアップ計算により定められた
仕上圧延各スタンドでの圧延条件により、仕上圧延機で
の幅変化量を計算して仕上圧延機出側の板幅を予測し、
予測した仕上圧延機出側板幅と仕上目標板幅との差をな
くすように、仕上圧延機入側張力を設定する圧延装置の
制御方法。
およびその制御方法を提供する。 【解決手段】 粗圧延機と仕上圧延機を有する圧延装置
において、粗圧延機出側の板幅を測定又は予測する手段
５と、仕上圧延機入側に設けられた０．５kgf/mm 2以上
の張力付与が可能でかつ張力付与中の張力値変更が可能
な張力付与手段２と、仕上圧延機出側板幅の測定手段７
と、仕上目標板幅との差に応じて仕上圧延機入側張力を
設定する演算処理手段２とを備えたことを特徴とする圧
延装置。更に、仕上セットアップ計算により定められた
仕上圧延各スタンドでの圧延条件により、仕上圧延機で
の幅変化量を計算して仕上圧延機出側の板幅を予測し、
予測した仕上圧延機出側板幅と仕上目標板幅との差をな
くすように、仕上圧延機入側張力を設定する圧延装置の
制御方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、粗圧延機と仕上圧
延機を有する圧延装置およびその制御方法に関するもの
である。
延機を有する圧延装置およびその制御方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】熱間仕上圧延で幅制御を行う従来技術と
しては、粗圧延機／仕上入側に開度調整可能なエッジャ
ーを設置して、仕上圧延での幅変化を予測し、目標板幅
との偏差を仕上入側で調整する装置が、特開昭６２−６
８６１６号公報、特開平５−２８５５１６号公報に開示
されている。
しては、粗圧延機／仕上入側に開度調整可能なエッジャ
ーを設置して、仕上圧延での幅変化を予測し、目標板幅
との偏差を仕上入側で調整する装置が、特開昭６２−６
８６１６号公報、特開平５−２８５５１６号公報に開示
されている。
【０００３】また、スタンド間張力変更手段をもち、ス
タンド間張力変更によって幅変更を行う装置が、特開平
１−２６２０１１号公報に開示されている。
タンド間張力変更によって幅変更を行う装置が、特開平
１−２６２０１１号公報に開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】まず、仕上圧延前にエ
ッジャーを設ける装置については、以下の不具合点があ
る。エッジングを行うと、ドッグボーンと呼ばれる板端
部の肉盛りが発生し、このドッグボーンは後パスの水平
圧延によって幅戻りを起こす。従って、幅変更効率を幅
圧下量に対する幅圧下と後パス水平圧延による幅変更量
の比とすると、幅変更効率は１よりも小さくなる。
ッジャーを設ける装置については、以下の不具合点があ
る。エッジングを行うと、ドッグボーンと呼ばれる板端
部の肉盛りが発生し、このドッグボーンは後パスの水平
圧延によって幅戻りを起こす。従って、幅変更効率を幅
圧下量に対する幅圧下と後パス水平圧延による幅変更量
の比とすると、幅変更効率は１よりも小さくなる。
【０００５】一般に、板厚が厚い粗圧延前・中段でエッ
ジングを行えば、幅変更効率が良く（１に近く）十分な
幅変更量が得やすい。しかし、エッジングによるドッグ
ボーンの発生形態、その後の水平圧延での幅戻り、幅広
がりといった３次元変形を正確に予測することは困難で
ある。従って、エッジングによる方法では、仕上圧延後
の目標板幅との偏差を調整するための十分な精度が得ら
れない。
ジングを行えば、幅変更効率が良く（１に近く）十分な
幅変更量が得やすい。しかし、エッジングによるドッグ
ボーンの発生形態、その後の水平圧延での幅戻り、幅広
がりといった３次元変形を正確に予測することは困難で
ある。従って、エッジングによる方法では、仕上圧延後
の目標板幅との偏差を調整するための十分な精度が得ら
れない。
【０００６】更に板厚が薄くなると、幅圧下によって生
成するドッグボーンの変形が板幅端部に集中する。その
ため、水平圧延での幅戻りが大きくなり、幅変更効率が
小さくなることが知られている。また、板厚が薄くなる
とエッジングによって座屈しやすくなるため、幅圧下量
が制限される。
成するドッグボーンの変形が板幅端部に集中する。その
ため、水平圧延での幅戻りが大きくなり、幅変更効率が
小さくなることが知られている。また、板厚が薄くなる
とエッジングによって座屈しやすくなるため、幅圧下量
が制限される。
【０００７】このように、仕上圧延前でのエッジングで
は、３次元変形を正確に予測することが困難なこと、ま
た、粗圧延後段等の板厚が薄い圧延材のエッジングで
は、座屈を起こしやすいことから、板幅変更量が大きく
できない。従って、目標板幅との偏差が大きいときに幅
偏差を調整しきれない。
は、３次元変形を正確に予測することが困難なこと、ま
た、粗圧延後段等の板厚が薄い圧延材のエッジングで
は、座屈を起こしやすいことから、板幅変更量が大きく
できない。従って、目標板幅との偏差が大きいときに幅
偏差を調整しきれない。
【０００８】次に、スタンド間張力変更による幅制御に
は以下の不具合点がある。仕上スタンド間にはルーパー
が存在するが、張力変更時にルーパーが動作するとスタ
ンド間のマスフローが乱れやすく、圧延が困難になる。
また、ルーパーの強度によって付与可能な最大張力が制
限されるので板幅制御範囲が制限される。更に、ルーパ
慣性によって張力変更スピードが制限されるので、板幅
変更スピードが制限される。
は以下の不具合点がある。仕上スタンド間にはルーパー
が存在するが、張力変更時にルーパーが動作するとスタ
ンド間のマスフローが乱れやすく、圧延が困難になる。
また、ルーパーの強度によって付与可能な最大張力が制
限されるので板幅制御範囲が制限される。更に、ルーパ
慣性によって張力変更スピードが制限されるので、板幅
変更スピードが制限される。
【０００９】これに加えて、スタンド間張力を変更する
と板厚にも影響が出る。これを防止するには、多変数制
御に代表される複雑な制御系を構築しなければならな
い。
と板厚にも影響が出る。これを防止するには、多変数制
御に代表される複雑な制御系を構築しなければならな
い。
【００１０】この発明は、これらの課題を解決し、仕上
圧延での板幅変更が安定した圧延状態で容易に、高精度
に行える装置およびその制御方法を提供する。
圧延での板幅変更が安定した圧延状態で容易に、高精度
に行える装置およびその制御方法を提供する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、粗圧
延機と仕上圧延機を有する圧延装置において、粗圧延機
出側の板幅を測定又は予測する手段と、仕上圧延機入側
に設けられた０．５kgf/mm2以上の張力付与が可能でか
つ張力付与中の張力値変更が可能な張力付与手段と、仕
上圧延機出側板幅の測定手段と、仕上目標板幅との差に
応じて仕上圧延機入側張力を設定する演算処理手段とを
備えたことを特徴とする圧延装置である。
延機と仕上圧延機を有する圧延装置において、粗圧延機
出側の板幅を測定又は予測する手段と、仕上圧延機入側
に設けられた０．５kgf/mm2以上の張力付与が可能でか
つ張力付与中の張力値変更が可能な張力付与手段と、仕
上圧延機出側板幅の測定手段と、仕上目標板幅との差に
応じて仕上圧延機入側張力を設定する演算処理手段とを
備えたことを特徴とする圧延装置である。
【００１２】発明者等の検討によれば、仕上圧延での幅
変化ΔW を、ロールバイト近傍幅変化（矩形断面幅変化
ΔW1、板クラウン比率変化影響ΔW2）とスタンド間幅縮
みΔW3で表わすことが、仕上圧延機出側板幅の計算上有
効である。
変化ΔW を、ロールバイト近傍幅変化（矩形断面幅変化
ΔW1、板クラウン比率変化影響ΔW2）とスタンド間幅縮
みΔW3で表わすことが、仕上圧延機出側板幅の計算上有
効である。
【００１３】ΔW = ΔW1＋ΔW2＋ΔW3 この式で、板クラウン比率の変化に対する板幅変化ΔW2
は、特開平７−２８５５１６にもあるようにごく小さ
い。また、スタンド間幅縮み量ΔW3はスタンド間張力σ
により制御できるが、前述のようにこのスタンド間張力
変更による幅制御方法には不具合点がある。
は、特開平７−２８５５１６にもあるようにごく小さ
い。また、スタンド間幅縮み量ΔW3はスタンド間張力σ
により制御できるが、前述のようにこのスタンド間張力
変更による幅制御方法には不具合点がある。
【００１４】そこでこの発明では、ロールバイト近傍幅
変化の大部分を占める矩形断面幅変化ΔW1を変化させて
幅制御を行う。ロールバイト近傍幅変化のうち矩形断面
幅変化ΔW1には後方張力の影響は存在するが前方張力の
影響はほとんどなく、例えば以下の式で表わせる。
変化の大部分を占める矩形断面幅変化ΔW1を変化させて
幅制御を行う。ロールバイト近傍幅変化のうち矩形断面
幅変化ΔW1には後方張力の影響は存在するが前方張力の
影響はほとんどなく、例えば以下の式で表わせる。
【００１５】 ΔW1=C11×r×ld−C12 ×( σb/km)×r （１） ただし、r ：圧下率、ld：接触弧長、σb ：後方張力
（kgf/mm2）、km：材料平均変形抵抗（kgf/mm2）、C11,
C12：材料寸法（板厚、板幅）の関数、である。
（kgf/mm2）、km：材料平均変形抵抗（kgf/mm2）、C11,
C12：材料寸法（板厚、板幅）の関数、である。
【００１６】この式より、後方張力σb を変化させるこ
とにより、ロールバイト近傍幅変化（正確には、矩形断
面幅変化ΔW1）を制御できることがわかる。後方張力σ
b を増加させることにより、式の右辺の第２項の絶対値
が増加し、その結果、式の右辺が減少する。
とにより、ロールバイト近傍幅変化（正確には、矩形断
面幅変化ΔW1）を制御できることがわかる。後方張力σ
b を増加させることにより、式の右辺の第２項の絶対値
が増加し、その結果、式の右辺が減少する。
【００１７】このロールバイト近傍幅変化は、各スタン
ドにおいて発生するが、後方張力変更に対する矩形断面
幅変化ΔW1の変化量は、後述のように仕上入側に張力を
付与した場合が一番大きい。従って幅変更に対しては仕
上圧延機入側での張力付与が最も効果的である。
ドにおいて発生するが、後方張力変更に対する矩形断面
幅変化ΔW1の変化量は、後述のように仕上入側に張力を
付与した場合が一番大きい。従って幅変更に対しては仕
上圧延機入側での張力付与が最も効果的である。
【００１８】次に、最低限必要な板幅変更範囲を得るた
めには、後述のように入側張力０．５kgf/mm2以上付与
できることが必要である。また仕上圧延機の圧延中は仕
上圧延機入側の材料が待機状態となり、材料温度が低下
して変形抵抗の増加、スタンド間幅縮み（クリープ歪
量）の低下が発生するため張力付与中でも張力が変更可
能であることが必要である。
めには、後述のように入側張力０．５kgf/mm2以上付与
できることが必要である。また仕上圧延機の圧延中は仕
上圧延機入側の材料が待機状態となり、材料温度が低下
して変形抵抗の増加、スタンド間幅縮み（クリープ歪
量）の低下が発生するため張力付与中でも張力が変更可
能であることが必要である。
【００１９】請求項２の発明は、仕上セットアップ計算
により定められた仕上圧延各スタンドでの板厚、圧下
率、スタンド間張力、クラウン比率変化、圧延材温度、
およびスタンド間通過時間により、仕上圧延機での幅変
化量を計算して仕上圧延機出側の板幅を予測し、予測し
た仕上圧延機出側板幅と仕上目標板幅との差をなくすよ
うに、仕上圧延機入側張力を設定する請求項１記載の圧
延装置を用いた圧延装置の制御方法である。
により定められた仕上圧延各スタンドでの板厚、圧下
率、スタンド間張力、クラウン比率変化、圧延材温度、
およびスタンド間通過時間により、仕上圧延機での幅変
化量を計算して仕上圧延機出側の板幅を予測し、予測し
た仕上圧延機出側板幅と仕上目標板幅との差をなくすよ
うに、仕上圧延機入側張力を設定する請求項１記載の圧
延装置を用いた圧延装置の制御方法である。
【００２０】この発明では、前述の矩形断面幅変化ΔW
1、板クラウン比率変化影響ΔW2とスタンド間幅縮みΔW
3のそれぞれを計算して、幅変化量を求める。
1、板クラウン比率変化影響ΔW2とスタンド間幅縮みΔW
3のそれぞれを計算して、幅変化量を求める。
【００２１】板クラウン比率変化影響ΔW2は、前方・後
方張力の影響はなく、例えば次式で表わせる。
方張力の影響はなく、例えば次式で表わせる。
【００２２】 ΔW2=C2×Δγ （２） ただし、Δγ：板クラウン比率変化、C2：定数、であ
る。
る。
【００２３】スタンド間幅縮みΔW3は例えば以下の式で
表わせる。 ΔW3=-ra・(ε0+ε')・W （３） ε0+ε'=σa ・(t'+t0)b ・exp(P+Q/Tk) （４） ここで、 ra：ランクフォード値、ε0：初期クリープ歪、ε' ：
時間依存クリープ歪、W ：板幅、σ：スタンド間張力
（kgf/mm2）、t0：初期クリープ発生時間(sec),t' ：ス
タンド間通過時間、Tk：圧延材温度[K]、a ,b ：指数、
P,Q：定数 である。
表わせる。 ΔW3=-ra・(ε0+ε')・W （３） ε0+ε'=σa ・(t'+t0)b ・exp(P+Q/Tk) （４） ここで、 ra：ランクフォード値、ε0：初期クリープ歪、ε' ：
時間依存クリープ歪、W ：板幅、σ：スタンド間張力
（kgf/mm2）、t0：初期クリープ発生時間(sec),t' ：ス
タンド間通過時間、Tk：圧延材温度[K]、a ,b ：指数、
P,Q：定数 である。
【００２４】このようにして、各スタンドでの板厚、圧
下率、スタンド間張力（以上式１）、クラウン比率変化
（式２）、圧延材温度、およびスタンド間通過時間（以
上、式３）により、仕上圧延機での幅変化量を計算す
る。この発明では、仕上圧延機出側の板幅が上記のよう
に計算でき、正確に予測することができる。
下率、スタンド間張力（以上式１）、クラウン比率変化
（式２）、圧延材温度、およびスタンド間通過時間（以
上、式３）により、仕上圧延機での幅変化量を計算す
る。この発明では、仕上圧延機出側の板幅が上記のよう
に計算でき、正確に予測することができる。
【００２５】請求項３の発明は、仕上圧延での幅変化量
を計算する際に、ロールバイト近傍幅変化とスタンド間
幅縮みに分けて計算する請求項２記載の圧延装置の制御
方法である。
を計算する際に、ロールバイト近傍幅変化とスタンド間
幅縮みに分けて計算する請求項２記載の圧延装置の制御
方法である。
【００２６】前述のように請求項２では、仕上圧延機で
の幅変化を、矩形断面幅変化ΔW1、クラウン比率変化影
響ΔW2、およびスタンド間幅縮みΔW3に分けて計算す
る。このうち、矩形断面幅変化ΔW1とクラウン比率変化
影響ΔW2は、ロールバイト近傍幅変化である。計算は、
例えば式（１）〜（３）のように別々に計算可能で、仕
上圧延での幅変化量を高精度に予測することができる。
の幅変化を、矩形断面幅変化ΔW1、クラウン比率変化影
響ΔW2、およびスタンド間幅縮みΔW3に分けて計算す
る。このうち、矩形断面幅変化ΔW1とクラウン比率変化
影響ΔW2は、ロールバイト近傍幅変化である。計算は、
例えば式（１）〜（３）のように別々に計算可能で、仕
上圧延での幅変化量を高精度に予測することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】この発明で用いる定数・指数は、
次のようにして求めることができる。
次のようにして求めることができる。
【００２８】図１はカーボン量の異なる３種類の軟鋼の
短時間のクリープ歪を測定した結果を示す図である。カ
ーボン量（Ｃ％）は、Ａが０．０５％、Ｂが０．０９
％、Ｃが０．１７％である。このようにして、式（４）
中の指数a , b 定数P,Q を鋼種ごとに求めることができ
る。
短時間のクリープ歪を測定した結果を示す図である。カ
ーボン量（Ｃ％）は、Ａが０．０５％、Ｂが０．０９
％、Ｃが０．１７％である。このようにして、式（４）
中の指数a , b 定数P,Q を鋼種ごとに求めることができ
る。
【００２９】図２は加工フォーマスタにてこの３種類の
材料の変形抵抗を測定した結果を示す図である。これよ
り、材料平均変形抵抗 km についても、鋼種ごとに求め
ることができる。
材料の変形抵抗を測定した結果を示す図である。これよ
り、材料平均変形抵抗 km についても、鋼種ごとに求め
ることができる。
【００３０】しかし、実用的にはこれらの定数や指数に
は代表鋼種のものを用い、式（４）’のように鋼種毎に
ゲインG で補正して求めてもよい。 ε0+ε'=G・σa ・(t'+t0)b ・exp(P+Q/Tk) … 式（４）’
は代表鋼種のものを用い、式（４）’のように鋼種毎に
ゲインG で補正して求めてもよい。 ε0+ε'=G・σa ・(t'+t0)b ・exp(P+Q/Tk) … 式（４）’
【００３１】図３は仕上圧延各スタンドでの後方張力変
更に対する板幅の変化量ΔW1を示す図である。一般的な
熱間仕上圧延条件での仕上圧延各スタンドでの後方張力
変更に対する幅変化量を計算すると、ΔW1は図３のよう
に、前段、中段スタンドの影響が大きく後段スタンドの
影響は小さい傾向にあり、仕上入側よりの張力付与を仮
定すると、この影響が一番大きい。
更に対する板幅の変化量ΔW1を示す図である。一般的な
熱間仕上圧延条件での仕上圧延各スタンドでの後方張力
変更に対する幅変化量を計算すると、ΔW1は図３のよう
に、前段、中段スタンドの影響が大きく後段スタンドの
影響は小さい傾向にあり、仕上入側よりの張力付与を仮
定すると、この影響が一番大きい。
【００３２】板クラウン比率変化影響ΔW2については、
張力変更による荷重変化が出側板クラウンに影響するた
め、張力変更によって板クラウン比率変化Δγも実際に
は変化し、その影響でΔW2も変化する。しかし前述した
ように板クラウン比率変更量に対するΔW2の変更量が小
さいため影響係数算出は省略する。
張力変更による荷重変化が出側板クラウンに影響するた
め、張力変更によって板クラウン比率変化Δγも実際に
は変化し、その影響でΔW2も変化する。しかし前述した
ように板クラウン比率変更量に対するΔW2の変更量が小
さいため影響係数算出は省略する。
【００３３】またスタンド間幅縮み量ΔW3は、同一張力
に対しては高温ほど大きい。つまり仕上入側に近いほど
同一張力に対する幅縮み量が大きくなる。従って幅変更
に対しては仕上圧延機入側での張力付与が一番効果的で
ある。ただし最低限必要な板幅変更範囲を得るために
は、入側張力に条件がある。
に対しては高温ほど大きい。つまり仕上入側に近いほど
同一張力に対する幅縮み量が大きくなる。従って幅変更
に対しては仕上圧延機入側での張力付与が一番効果的で
ある。ただし最低限必要な板幅変更範囲を得るために
は、入側張力に条件がある。
【００３４】図４は入側張力に対する幅変更量を示す図
である。図４のように入側張力０．５kgf/mm2以上付与
できることが必要である。また仕上圧延機の圧延中は仕
上圧延機入側の材料が待機状態となり、材料温度が低下
して変形抵抗の増加、スタンド間幅縮み（クリープ歪
量）の低下が発生するため張力付与中でも張力が変更可
能であることが必要である。
である。図４のように入側張力０．５kgf/mm2以上付与
できることが必要である。また仕上圧延機の圧延中は仕
上圧延機入側の材料が待機状態となり、材料温度が低下
して変形抵抗の増加、スタンド間幅縮み（クリープ歪
量）の低下が発生するため張力付与中でも張力が変更可
能であることが必要である。
【００３５】図５は張力付与装置の実施の形態の１例を
示す図である。圧延材１の上部にロール１６、下部にロ
ール１８、１９を備え、上ロール１６はチョック１５を
介して油圧シリンダ１３、ロードセル１２が結合されハ
ウジング１７で支持される。下ロール１８、１９はチョ
ック１９を介してハウジングで固定される。上ロール１
６の駆動は外部から駆動モータ１１に与えられる駆動信
号２２によって行われる。また外部から与えられる設定
荷重２３と、ロードセルの荷重実測値に基づいてシリン
ダ圧力を変更するシリンダ駆動装置２１が取り付けられ
ている。
示す図である。圧延材１の上部にロール１６、下部にロ
ール１８、１９を備え、上ロール１６はチョック１５を
介して油圧シリンダ１３、ロードセル１２が結合されハ
ウジング１７で支持される。下ロール１８、１９はチョ
ック１９を介してハウジングで固定される。上ロール１
６の駆動は外部から駆動モータ１１に与えられる駆動信
号２２によって行われる。また外部から与えられる設定
荷重２３と、ロードセルの荷重実測値に基づいてシリン
ダ圧力を変更するシリンダ駆動装置２１が取り付けられ
ている。
【００３６】以上の装置構成にて圧延材１に張力を付与
するにはまず外部から入力される設定荷重２３によって
油圧シリンダ１３を駆動し圧延材に垂直荷重Ｐを与え
る。以下の張力付与中垂直荷重Ｐ（１４）はロードセル
で測定され、シリンダ駆動装置２１により外部から与え
られる設定荷重２３と等しくなるよう調整される。
するにはまず外部から入力される設定荷重２３によって
油圧シリンダ１３を駆動し圧延材に垂直荷重Ｐを与え
る。以下の張力付与中垂直荷重Ｐ（１４）はロードセル
で測定され、シリンダ駆動装置２１により外部から与え
られる設定荷重２３と等しくなるよう調整される。
【００３７】またここでは、駆動モータ１１に外部から
駆動信号を入力することによって上ロールのトルクを調
整する。圧延材１が圧延方向に移動すると材料とロール
１６、１８、１９の間に摩擦力が働き、圧延材１に張力
が付与される。更に、張力を制御するには荷重Ｐ（１
４）を一定に保ち駆動モータ１１の動力を外部から入力
される駆動信号によって調整する。あるいは駆動モータ
１１の回転速度を圧延材の仕上圧延機の速度に同期させ
つつ、垂直荷重Ｐ（１４）を外部から入力される設定荷
重２３に基づいて調整する。
駆動信号を入力することによって上ロールのトルクを調
整する。圧延材１が圧延方向に移動すると材料とロール
１６、１８、１９の間に摩擦力が働き、圧延材１に張力
が付与される。更に、張力を制御するには荷重Ｐ（１
４）を一定に保ち駆動モータ１１の動力を外部から入力
される駆動信号によって調整する。あるいは駆動モータ
１１の回転速度を圧延材の仕上圧延機の速度に同期させ
つつ、垂直荷重Ｐ（１４）を外部から入力される設定荷
重２３に基づいて調整する。
【００３８】図６は張力付与装置の別の実施の形態を示
す。これは、２本ロールで垂直荷重を与えるものであ
り、張力付与動作は図５と同じである。また図６のよう
な２本ロールの場合には垂直荷重による塑性変形を防止
するために大径ロールを使用する必要があるし、ロール
表面の摩擦係数は製品に疵がつかない範囲でなるべく大
きいことが望ましい。
す。これは、２本ロールで垂直荷重を与えるものであ
り、張力付与動作は図５と同じである。また図６のよう
な２本ロールの場合には垂直荷重による塑性変形を防止
するために大径ロールを使用する必要があるし、ロール
表面の摩擦係数は製品に疵がつかない範囲でなるべく大
きいことが望ましい。
【００３９】ここで、図５と図６の場合、必要最低張力
を得るための垂直荷重Ｐは、単位幅あたりの荷重で０．
１〜０．１５ton/mm程度であるが、十分な板幅変更量を
得るには最低０．３ton/mm程度まで与えられるのが望ま
しい。
を得るための垂直荷重Ｐは、単位幅あたりの荷重で０．
１〜０．１５ton/mm程度であるが、十分な板幅変更量を
得るには最低０．３ton/mm程度まで与えられるのが望ま
しい。
【００４０】なお、この垂直荷重の調整は下ロールで行
ってもよいし、ロール駆動についても下ロールでも上下
ロールとも行っても良い。またロールの本数は上下とも
１本以上あればよいことは言うまでもない。
ってもよいし、ロール駆動についても下ロールでも上下
ロールとも行っても良い。またロールの本数は上下とも
１本以上あればよいことは言うまでもない。
【００４１】以上より本装置で圧延を行う際には、粗圧
延出側の板幅Ｗinを測定または予測し、仕上セットアッ
プ計算により定められた仕上圧延各スタンドでの圧下
率、スタンド間張力、クラウン比率変化などの圧延条件
より式（１）〜（３）を用いて仕上圧延機での幅変化量
ΔＷを予測する。
延出側の板幅Ｗinを測定または予測し、仕上セットアッ
プ計算により定められた仕上圧延各スタンドでの圧下
率、スタンド間張力、クラウン比率変化などの圧延条件
より式（１）〜（３）を用いて仕上圧延機での幅変化量
ΔＷを予測する。
【００４２】次いで、仕上板幅の予測値と仕上目標板幅
Ｗoutとの差dWを求める。 dW=Wout-(Win+ΔW) この差dWをなくすように式（１）〜（３）を用いて仕上
圧延機入側張力σinを計算し設定することにより、高精
度な板幅制御が可能となる。
Ｗoutとの差dWを求める。 dW=Wout-(Win+ΔW) この差dWをなくすように式（１）〜（３）を用いて仕上
圧延機入側張力σinを計算し設定することにより、高精
度な板幅制御が可能となる。
【００４３】
【実施例】図７は、本発明の１実施例を示す図である。
図中、１は圧延材、２は張力付与装置、３は仕上圧延
機、４は板厚計、５は板幅計、６は温度計、７は仕上圧
延機出側板幅計、８は駆動制御装置、９は仕上圧延機制
御装置、１０は演算処理装置をそれぞれ示す。
図中、１は圧延材、２は張力付与装置、３は仕上圧延
機、４は板厚計、５は板幅計、６は温度計、７は仕上圧
延機出側板幅計、８は駆動制御装置、９は仕上圧延機制
御装置、１０は演算処理装置をそれぞれ示す。
【００４４】ここでは、仕上圧延機入側の張力付与装置
２は、図５の形式（図では簡略化して示す）を用いた
が、他の形式でもよい。粗圧延を終了した圧延材１の仕
上圧延機入側の板厚、クラウン量、板幅及び圧延材温度
が、粗圧延機出側に設置されている板厚計４、板幅計
５、温度計６によって計測され、あるいは計測値に基づ
いて算出される。
２は、図５の形式（図では簡略化して示す）を用いた
が、他の形式でもよい。粗圧延を終了した圧延材１の仕
上圧延機入側の板厚、クラウン量、板幅及び圧延材温度
が、粗圧延機出側に設置されている板厚計４、板幅計
５、温度計６によって計測され、あるいは計測値に基づ
いて算出される。
【００４５】演算処理装置１０ではこれらの値と圧延材
の材料特性および仕上圧延機出側の目標板厚、目標板
幅、目標クラウンなどに基づいて仕上圧延機各スタンド
でのロールギャップ、ロールベンディング力その他のク
ラウン制御手段、ロール周速およびスタンド間張力を決
定する仕上セットアップ計算を行い、仕上圧延機制御装
置９にその情報が伝えられ、各スタンドの条件が設定さ
れる。
の材料特性および仕上圧延機出側の目標板厚、目標板
幅、目標クラウンなどに基づいて仕上圧延機各スタンド
でのロールギャップ、ロールベンディング力その他のク
ラウン制御手段、ロール周速およびスタンド間張力を決
定する仕上セットアップ計算を行い、仕上圧延機制御装
置９にその情報が伝えられ、各スタンドの条件が設定さ
れる。
【００４６】さらに演算処理装置１０においては、仕上
セットアップ計算機能により決定された仕上圧延機の各
スタンドでの圧延条件より、仕上圧延機３で生じる板幅
変化量を式（１）〜（３）によって計算し、これと粗圧
延機出側板幅測定値（計算値）より仕上圧延機出側板幅
予測値を求める。この予測値と仕上出側目標板幅との差
から仕上圧延機入側張力を式（１）〜（３）を用いて計
算し、これより仕上入側の張力付与装置２の駆動信号、
設定荷重に変換して駆動制御装置８に出力する。駆動制
御装置８は演算処理装置１０から与えられた信号にした
がって駆動し、これによって張力付与装置２は圧延材に
張力を付与する。
セットアップ計算機能により決定された仕上圧延機の各
スタンドでの圧延条件より、仕上圧延機３で生じる板幅
変化量を式（１）〜（３）によって計算し、これと粗圧
延機出側板幅測定値（計算値）より仕上圧延機出側板幅
予測値を求める。この予測値と仕上出側目標板幅との差
から仕上圧延機入側張力を式（１）〜（３）を用いて計
算し、これより仕上入側の張力付与装置２の駆動信号、
設定荷重に変換して駆動制御装置８に出力する。駆動制
御装置８は演算処理装置１０から与えられた信号にした
がって駆動し、これによって張力付与装置２は圧延材に
張力を付与する。
【００４７】以上はセットアップ計算によって得られた
初期の張力制御であるが、例えば圧延が進んで圧延材の
温度が低下し、また圧延速度が変化したときには仕上圧
延機出側幅計７の信号を用いて張力付与装置２での張力
値を補正することが可能であるし、演算処理装置１０で
温度変化、圧延速度変化に対して板幅を変更しないよう
に張力値信号を補正し、張力付与装置２では常に適切な
張力を付与することも可能である。更に、仕上入側張力
計２４の信号と演算処理装置１０から与えられる信号に
基づいて張力付与装置２の張力を調整することも可能で
ある。
初期の張力制御であるが、例えば圧延が進んで圧延材の
温度が低下し、また圧延速度が変化したときには仕上圧
延機出側幅計７の信号を用いて張力付与装置２での張力
値を補正することが可能であるし、演算処理装置１０で
温度変化、圧延速度変化に対して板幅を変更しないよう
に張力値信号を補正し、張力付与装置２では常に適切な
張力を付与することも可能である。更に、仕上入側張力
計２４の信号と演算処理装置１０から与えられる信号に
基づいて張力付与装置２の張力を調整することも可能で
ある。
【００４８】
【発明の効果】本発明によれば、仕上圧延での板幅制御
を第１スタンド入側張力の付与で行うため、エッジング
を行うときのような座屈や幅制御量が小さいといった問
題がない。
を第１スタンド入側張力の付与で行うため、エッジング
を行うときのような座屈や幅制御量が小さいといった問
題がない。
【００４９】また、スタンド間張力を変更したときのよ
うなマスフロー変化がないため、製品板厚に対する影響
がなく、更に、ルーパー容量による付与可能張力範囲の
制限やルーパー慣性による板幅変更スピードへの影響も
ないため、仕上圧延での板幅変更が安定した圧延状態で
容易に行える。
うなマスフロー変化がないため、製品板厚に対する影響
がなく、更に、ルーパー容量による付与可能張力範囲の
制限やルーパー慣性による板幅変更スピードへの影響も
ないため、仕上圧延での板幅変更が安定した圧延状態で
容易に行える。
【００５０】更に、仕上圧延での幅変化の計算を、ロー
ルバイト近傍幅変化とスタンド間幅縮みに分けて予測す
るため、高精度に行うことができる。
ルバイト近傍幅変化とスタンド間幅縮みに分けて予測す
るため、高精度に行うことができる。
【図１】軟鋼の短時間のクリープ歪を測定した結果を示
す図である。
す図である。
【図２】変形抵抗を測定した結果を示す図である。
【図３】仕上圧延各スタンドでの後方張力変更に対する
板幅の変化量ΔW1を示す図である。
板幅の変化量ΔW1を示す図である。
【図４】入側張力に対する幅変更量を示す図である。
【図５】張力付与装置の実施の形態の１例を示す図であ
る。
る。
【図６】張力付与装置の別の実施の形態を示す図であ
る。
る。
【図７】本発明の１実施例を示す図である。
１ 圧延材 ２ 張力付与装置 ３ 仕上圧延機 ４ 板厚計 ５ 板幅計 ６ 温度計 ７ 仕上圧延機出側板幅計 ８ 駆動制御装置 ９ 仕上圧延機制御装置 １０ 演算処理装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 升田 貞和 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 関根 宏 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 小倉 隆彦 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 粗圧延機と仕上圧延機を有する圧延装置
において、粗圧延機出側の板幅を測定又は予測する手段
と、仕上圧延機入側に設けられた０．５kgf/mm2以上の
張力付与が可能でかつ張力付与中の張力値変更が可能な
張力付与手段と、仕上圧延機出側板幅の測定手段と、仕
上目標板幅との差に応じて仕上圧延機入側張力を設定す
る演算処理手段とを備えたことを特徴とする圧延装置。 - 【請求項２】 仕上セットアップ計算により定められた
仕上圧延各スタンドでの板厚、圧下率、スタンド間張
力、クラウン比率変化、圧延材温度、およびスタンド間
通過時間により、仕上圧延機での幅変化量を計算して仕
上圧延機出側の板幅を予測し、予測した仕上圧延機出側
板幅と仕上目標板幅との差をなくすように、仕上圧延機
入側張力を設定する請求項１記載の圧延装置を用いた圧
延装置の制御方法。 - 【請求項３】 仕上圧延での幅変化量を計算する際に、
ロールバイト近傍幅変化とスタンド間幅縮みに分けて計
算する請求項２記載の圧延装置の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8075882A JPH09267112A (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | 圧延装置およびその制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8075882A JPH09267112A (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | 圧延装置およびその制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09267112A true JPH09267112A (ja) | 1997-10-14 |
Family
ID=13589111
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8075882A Pending JPH09267112A (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | 圧延装置およびその制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09267112A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102632079A (zh) * | 2012-04-27 | 2012-08-15 | 杭州电子科技大学 | 采用惯性飞轮抑制高速轧机颤振的装置 |
| CN103252355A (zh) * | 2013-05-06 | 2013-08-21 | 首钢总公司 | 一种控轧中厚板轧制规程计算方法 |
| KR101322013B1 (ko) * | 2011-08-10 | 2013-10-28 | 주식회사 포스코 | 압연 방법 및 압연 장치 |
-
1996
- 1996-03-29 JP JP8075882A patent/JPH09267112A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101322013B1 (ko) * | 2011-08-10 | 2013-10-28 | 주식회사 포스코 | 압연 방법 및 압연 장치 |
| CN102632079A (zh) * | 2012-04-27 | 2012-08-15 | 杭州电子科技大学 | 采用惯性飞轮抑制高速轧机颤振的装置 |
| CN103252355A (zh) * | 2013-05-06 | 2013-08-21 | 首钢总公司 | 一种控轧中厚板轧制规程计算方法 |
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