JPH10128420A - 板材の冷間圧延におけるエッジドロップ制御方法 - Google Patents

板材の冷間圧延におけるエッジドロップ制御方法

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JPH10128420A
JPH10128420A JP8288571A JP28857196A JPH10128420A JP H10128420 A JPH10128420 A JP H10128420A JP 8288571 A JP8288571 A JP 8288571A JP 28857196 A JP28857196 A JP 28857196A JP H10128420 A JPH10128420 A JP H10128420A
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JP
Japan
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edge drop
edge
stand
roll
plate
Prior art date
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Pending
Application number
JP8288571A
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English (en)
Inventor
Akinobu Ishiwatari
亮伸 石渡
Masanori Kitahama
正法 北浜
Isao Akagi
功 赤木
Toshinaga Nakanishi
敏修 中西
Shigeto Mizushima
成人 水島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 板材の冷間圧延において生じるエッジドロッ
プの軽減を図る。 【解決手段】 6段圧延機および4段圧延機またはこれ
らの少なくとも一方を直列に配列したタンデム圧延機列
の少なくとも2のスタンドに、ロールの片側端部にテー
パ状のクラウンを有しこれを交互に組み込みロール軸方
向にシフト可能な一対のワークロールをそれぞれ配置
し、最終スタンドの出側にて計測した板材の幅方向に沿
う3箇所以上の位置のエッジドロップ量から各位置のエ
ッジドロップ変化量を求め、この各位置におけるエッジ
ドロップ変化量と各スタンドのシフト量の関係から、各
位置におけるエッジドロップの実測値と目標値の差の二
乗和が最小になるように各スタンドのワークロールをシ
フトする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、薄鋼板等の板材
の冷間圧延に際して、ロール端にテーパを付与したワー
クロールを使用してエッジ近傍域におけるエッジドロッ
プを軽減し、幅方向板厚偏差を極力小さくしようとする
ものである。
【0002】板材の冷間圧延においては、板のエッジ部
はワークロール偏平の急激な回復および板材の幅方向の
メタルフローにより板の中央部よりも板厚が急激に薄く
なるいわゆるエッジドロップが発生するのが一般的であ
った。
【0003】このエッジドロップが大きいと板幅方向に
均一な板厚が得られず品質の良好な製品を得ることがで
きず、そのためには耳切り代を大きくする必要があって
歩留り低下が大きい非効率な生産を余儀なくされる。
【0004】エッジドロップを軽減するため従来はロー
ルベンディングやワークロールにイニシャルクラウンを
付与する方法が適用されていた。
【0005】また、エッジドロップを軽減するための他
の方法としては特開昭55−77903号公報に開示さ
れているように、ロール端部にテーパ状のクラウンを付
与し、このワークロールをロール軸方向にシフトさせ、
このテーパ部分で板のエッジ部を圧延する方法の他、母
板コイル(ホットコイル)のプロフィールを測定し、そ
の結果および圧延機出側に設置されたエッジドロップフ
ィルメータの測定結果の両者に基づき、先細りのワーク
ロールをシフトさせる特開昭62−244506号公報
のような技術が知られている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の技術
を適用してエッジドロップを制御する場合、母板(ホッ
トコイル)のクラウンが比較的小さいものでは、冷間圧
延で発生するエッジドロップをある程度制御することは
可能であったが、エッジドロップを制御するための制御
点が少ない場合 (板幅方向における制御点) や1スタン
ドのみでワークロールをシフトしてエッジドロップを制
御する場合においては、板材のエッジから15mm程度中央
に寄った位置において図1に示すようなエッジアップが
起こり、この位置からエッジに至るまでの領域のエッジ
ドロップの制御は困難であって、耳切り代を軽減するに
も限界があった。
【0007】この発明の目的は板材の冷間圧延において
生じるエッジドロップを軽減できる新規なエッジドロッ
プ制御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】この発明は、圧延機を複
数直列に配列したタンデム圧延機(6段圧延機および4
段圧延機またはこれらの少なくとも一方を直列に配列し
たタンデム圧延機)にて板材の冷間圧延を行うに当た
り、上記タンデム圧延機の少なくとも2つのスタンド
に、ロールの片側端部にテーパ状のクラウンを有しこれ
を交互に組み込みロール軸方向にシフト可能な一対のワ
ークロールをそれぞれ配置し、最終スタンドの出側にて
計測した板材の幅方向に沿う3箇所以上の位置のエッジ
ドロップ量から各位置のエッジドロップ変化量を求め、
この各位置におけるエッジドロップ変化量と各スタンド
のシフト量の関係から、各位置におけるエッジドロップ
の実測値と目標値の差の二乗和が最小になるように各ス
タンドのワークロールをシフトすることを特徴とする、
板材の冷間圧延におけるエッジドロップ制御方法であ
る。
【0009】図2はロールの片側端部にテーパ状のクラ
ウンtを有しこれを交互に組み込みロール軸方向にシフ
ト可能なワークロールwを示したものであって、この発
明においてワークロールwのテーパ位置とは、図2に示
す如く板材の両幅端、すなわち両エッジからワークロー
ルのそれぞれのテーパ起始点までの寸法Lとし、ワーク
ロールのシフト量はテーパ位置の変化量と定義する。
【0010】また、板材のエッジから距離xmmのところ
におけるエッジドロップ量EX は、その部位の板厚hX
とエッジから距離100 mmの点の板厚h100 として、EX
=h X −h100 で定義する(板材の両側のエッジ供
に)。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、各スタンドのシフト量の計
算要領について説明するが、テーパ位置、エッジドロッ
プ量に関する変数ともに板材(ストリップ)の両側を含
むものであって、板材の両エッジにつきそれぞれワーク
ロールのシフト量の計算を行う。
【0012】ロールの軸方向にシフト可能なテーパ付き
のワークロールを用いる圧延において、i番目のスタン
ドのシフト量Δsi と板材のエッジから距離xmmの位置
における冷間圧延後のエッジドロップ変化量ΔEX の間
には、ΔEX =f (Δs1 ,Δs2 ----) となる関係が
存在する。そしてテーパ位置si がエッジから距離xmm
より大きい場合、すなわち、板の中央寄りにある場合、
図3(a)(b)(c) に示すように、f (Δs1 , Δs2 ---
-) は、以下のように各スタンドのシフト量の線形式で
近似することができる。
【0013】 ΔEX =(k1XΔs1 +k2XΔs2 +----) ---- (1)
【0014】上記(1) においてkiXはiスタンドのシフ
ト量のエッジから距離xmmにおける冷間圧延後のエッジ
ドロップ変化に及ぼす影響係数であり、板厚、圧下率、
鋼種によって異なる。
【0015】次に、(1) 式の関係及び出側エッジドロッ
プ計によるエッジドロップの実測値をもとに各スタンド
のシフト量を決定する場合について説明する。
【0016】例えば、4スタンドで構成されるタンデム
圧延機の、No. 1スタンドおよびNo. 3スタンドの2ス
タンドにロールシフトの可能なワークロールを配置し、
板材の片側エッジから5mm、10mm、15mm、20mm、25mm、
30mmの合計6点をエッジドロップの制御点に、また、各
位置での目標エッジドロップ量を予めE0 X と定めた場
合を行列表現すると下記式のようになる。
【0017】 E0 = (E0 5, E0 10,E0 15,E0 20,E0 25,E0 30)T ----(2)
【0018】また、各制御点における現在のエッジドロ
ップ量EX は、圧延機列の出側のエッジドロップ計より
求めることができ、同様に行列表現すると下記のように
なる。
【0019】 E= (E5,E10, E15, E20, E25, E30) ----(3)
【0020】一方、シフト量Δs= (Δs1,Δs3)T
エッジドロップ変化量ΔEW = (ΔE5,ΔE10, Δ
15, ΔE20, ΔE25, ΔE30) T の関係は、(1) 式を
行列表現した(4) 式で表される。
【0021】 ΔEW =kΔs ----(4) ただしkは影響係数の配列
【0022】残差Δε=E0 −E−ΔEW とすると
【0023】J=ΔεT QΔε ----(5) Q:各制御点に対する重みを与える対角行列
【0024】上記(5) 式を最小化する最小二乗計算によ
って目標シフト量Δsは、Δs=AΔEで与えられる。
ここに、AはA= (kT Qk) -1T Qであって、各制
御点に重みをつけない場合にはA= (kT k) -1T
なる。
【0025】実際の圧延におけるフィードバック制御で
は、各スタンドによってエッジドロップ計までの遅れ時
間が異なることから、圧延速度により各スタンドの目標
シフト量に対して、ゲイン調整を行い、シフトを行うの
が望ましい。
【0026】この発明においては、複数のスタンドのテ
ーパ位置を適切に調整するので、板材 (ホット母板) の
クラウンが大きな場合においても、冷間圧延後のエッジ
ドロップ量を小さくできる。
【0027】圧延機列の少なくとも2つのスタンドに、
ロールの軸方向にシフト可能なワークロールを配置する
ことを必須としたが、その理由は、シフトするスタンド
によって板幅方向の各位置におけるエッジドロップ量の
制御量が異なるためであり、1スタンドでは板端10〜20
mmの範囲がエッジアップしてしまうが、少なくとも2ス
タンドによるロールシフトを適用することにより1スタ
ンドでロールシフトを行う場合に生じていた板端10〜20
mmの範囲のエッジアップは回避されるからである。
【0028】この発明においては、エッジドロップ変化
量を板材の片側当たり3点以上としたが、その理由は次
のとおりである。
【0029】例えば、単一のスタンドのみでエッジドロ
ップ制御を行うと、上掲図1に示したように板材のエッ
ジから5mmの位置ではエッジドロップが発生し、エッジ
から15mm付近でエッジアップが最大となり、エッジから
25〜30mmの範囲がエッジドロップになるような傾向にあ
り、ここで例えばエッジドロップの制御点を板材のエッ
ジから15mmと5mmの2点とした場合に、エッジから25m
m、30mmの点におけるエッジドロップの制御が不十分と
なり、25mmと15mmの位置を制御点とするとエッジから5
mmの点のエッジドロップ制御が不十分となるおそれがあ
る。
【0030】このため、この発明においては少なくとも
これらの3点(極小付近、極大付近、最端部) における
状況を把握するようにした。エッジドロップ量Eは前述
したところからも明らかな如く、基準位置を例えばエッ
ジから板材の中央へ向かう100 mmの位置における板厚を
100 として、E5 =h5 −h100,E15=h15−h10 0,
25=h25−h100 のようにして求める。
【0031】なお、上記のような位置におけるエッジド
ロップ (極大点あるいは極小点) は圧延対象物や圧延条
件などによって異なるので上記の位置に限られるもので
はなく、板材や圧延条件によって適切な位置を選択する
必要がある。
【0032】ワークロールをシフトするスタンドの数と
制御点 (測定点) の数の関係については次のようにな
る。まず、ワークロールのシフト量を求める (解を求め
る) 観点から2スタンドの場合には2点以上、また3ス
タンドの場合は3点以上必要になるから、この発明の実
施においてはエッジドロップの極大、極小がわかるよう
に、2スタンドでシフトを行う場合においても制御点を
少なくとも3点に、3スタンドでシフトを行う場合には
少なくとも3点に、また、4スタンドでシフトを行う場
合には少なくとも4点、5スタンドでシフトを行う場合
には少なくとも5点にして板材の幅方向の両側域のエッ
ジドロップ量を求めてワークロールのロールシフト量を
求めるようにする。
【0033】
【実施例】ワークロールw、中間ロールw1 、バックア
ップロールw2 を組み込んだ6段圧延機を4スタンド用
意してこれをタンデム (第1スタンド〜第3スタンドに
一方のロール端にテーパ1/400)を有しロールシフトの可
能なワークロールを配置し、第4スタンドにフラットロ
ールを配置) に配列した図4に示した構成になる圧延機
列 (図中1はエッジドロップ計、2は計算機)にて、下
記の条件A, Bのもとで厚さ2.6mm 、幅1000mmの板材
(鋼種:極低炭素鋼) の冷間圧延を行って板厚が0.5 mm
になるように仕上げ、得られた製品の品質 (エッジドロ
ップ量) について調査した。
【0034】条件A (適合例) :第2スタンドのワーク
ロールはテーパ位置が20mmになるところで固定し、板材
の両エッジからそれぞれ幅方向に沿い5mm、15mm、25mm
の位置を制御点としてエッジドロップ制御を行う。 条件B (比較例) :第2スタンド、第3スタンドはテー
パ位置が何れも20mmになるようにワークロールを固定し
第1スタンドにて板のエッジにおけるエッジドロップ量
が±2μm になるように、また、エッジから25mmにおけ
る位置のエッジドロップ量が−5μm 以上になるように
制御を行う。
【0035】図5(a)(b)は、製品板のエッジからその幅
方向の中心に向かう5mm、15mm、25mmの長手方向におけ
るそれぞれのエッジドロップ量の変化を示したものであ
る。
【0036】同図より明らかなように、この発明に従う
適合例においては、とくに板のエッジから5mmの位置に
おけるエッジドロップ量が比較例の結果よりも小さくな
っていて品質が改善されていることが確認できた。
【0037】
【発明の効果】この発明によれば、板材の冷間圧延にお
いて不可避に発生していたエッジドロップの軽減を図る
ことが可能なので、板の長手方向、幅方向に厚さの均一
な板を安定して得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】エッジドロップの発生状況の説明図である。
【図2】テーパを有するワークロールと板材の位置関係
の説明図である。
【図3】(a)は第1スタンドにおけるシフト量とエッジ
ドロップ変化量の関係を示したグラフであり、(b) は第
2スタンドにおけるシフト量とエッジドロップ変化量の
関係を示したグラフであり、(c) は第3スタンドにおけ
るシフト量とエッジドロップ変化量の関係を示したグラ
フである。
【図4】この発明の実施に用いて好適な圧延機列の構成
を模式的に示した図である。
【図5】(a)は板材のエッジから5mm、15mm、25mmの点
における板厚偏差を経時的に測定した比較例の結果を示
した図であり、(b) はこの発明を適用してエッジドロッ
プ制御を行った場合における板材のエッジから5mm、15
mm、25mmの点における板厚偏差を経時的に測定した結果
を示した図である。
【符号の説明】
1 エッジドロップ計 2 計算機 w ワークロール w1 中間ロール w2 バックアップロール t テーパ部
フロントページの続き (72)発明者 赤木 功 岡山県倉敷市水島川崎通1丁目(番地な し) 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 中西 敏修 岡山県倉敷市水島川崎通1丁目(番地な し) 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 水島 成人 岡山県倉敷市水島川崎通1丁目(番地な し) 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧延機を複数直列に配列したタンデム圧
    延機にて板材の冷間圧延を行うに当たり、 上記タンデム圧延機の少なくとも2つのスタンドに、ロ
    ールの片側端部にテーパ状のクラウンを有しこれを交互
    に組み込みロール軸方向にシフト可能な一対のワークロ
    ールをそれぞれ配置し、最終スタンドの出側にて計測し
    た板材の幅方向に沿う3箇所以上の位置のエッジドロッ
    プ量から各位置のエッジドロップ変化量を求め、この各
    位置におけるエッジドロップ変化量と各スタンドのシフ
    ト量の関係から、各検出位置におけるエッジドロップの
    実測値と目標値の差の二乗和が最小になるように各スタ
    ンドのワークロールをシフトすることを特徴とする、板
    材の冷間圧延におけるエッジドロップ制御方法。
JP8288571A 1996-10-30 1996-10-30 板材の冷間圧延におけるエッジドロップ制御方法 Pending JPH10128420A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108804831A (zh) * 2018-06-14 2018-11-13 鞍钢股份有限公司 一种利用接触式板形辊确定带钢偏移量的算法
CN114505352A (zh) * 2022-01-29 2022-05-17 宝钢湛江钢铁有限公司 一种同板差窜辊前馈动态控制方法

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