JPH10192936A

JPH10192936A - タンデム圧延機の制御装置

Info

Publication number: JPH10192936A
Application number: JP9006616A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Ihara; 原信之井; Masakatsu Nomura; 村政功野; Tsutomu Akitomo; 友勉秋; Kunio Sekiguchi; 口邦男関; Yoshiro Seki; 義朗関
Original assignee: Toshiba Corp; Toyo Kohan Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Toyo Kohan Co Ltd
Priority date: 1997-01-17
Filing date: 1997-01-17
Publication date: 1998-07-28
Anticipated expiration: 2017-01-17
Also published as: JP3568726B2

Abstract

(57)【要約】【課題】先行材と後行材の任意の組み合わせにおい
て、走間板厚変更過程における張力応力の低下あるいは
過大張力の発生を防ぎ、安定且つ効率的な連続圧延を実
現するタンデム圧延機の制御装置を提供する。【解決手段】パススケジュール設定手段３０により先
行材及び後行材の各パススケジュールを設定すると、パ
ススケジュール演算手段３１が中間のパススケジュール
を決定し、設定値演算手段３２が先行材のパススケジュ
ールから中間のパススケジュールへの第１の走間板厚変
更、及び中間のパススケジュールから後行材のパススケ
ジュールへの第２の走間板厚変更の各過程におけるタン
デム圧延機の各スタンドのロール開度設定値、ロール速
度設定値及びスタンド間張力設定値を予め決定する一
方、板厚変更点位置決定手段３３が第１の板厚変更点位
置及び第２の板厚変更点位置を決定し、設定値出力手段
３４が２つの板厚変更点の位置を検出し、板厚変更点が
各スタンドに到達したタイミングで設定値演算手段の出
力を用い、該当する圧延機のロール開度設定値、ロール
速度設定値及びスタンド間張力設定値を変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数台の圧延スタ
ンド（以下、単にスタンドとも言う）をタンデムに配置
して鋼板等を連続的に圧延するに当たり、先行材の尾端
と後行材の先端とを接合し、圧延機を止めることなく先
行材のパススケジュールから後行材のパススケジュール
に変更し、走間にて板厚変更を実施するタンデム圧延機
の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】鋼板等を圧延する熱間あるいは冷間圧延
機では、生産性と製品品質の向上とを目的として、先に
圧延する圧延材の尾端、すなわち、先行材の尾端と、次
に圧延する圧延材の先端、すなわち、後行材の先端とを
圧延機の入側において溶接あるいは圧着等により接合
し、タンデム圧延機で連続的に圧延する操業が広く行わ
れるようになってきた。この場合、接合した部分あるい
は任意の圧延材位置において、圧延機のパススケジュー
ルを圧延している状態で変更する、いわゆる、走間板厚
変更技術が必要となる。

【０００３】この走間板厚変更技術が、例えば、特公昭
４８一１７１４５号公報や特公昭５５一１１９２３号公
報に開示されている。以下、冷間タンデム圧延機を対象
とし、図５、図６を用いて従来技術の概略を説明する。
図５は５台の圧延スタンド１〜５で圧延材６を圧延する
タンデム圧延機を示している。各スタンドは電動機７〜
１１により駆動され、各電動機は速度制御装置１２〜１
６によって所定のロール速度に制御される。Ｖ_lREF〜Ｖ
_5REFは各スタンドのロール速度設定値であり、第５スタ
ンドを基準スタンド（以下、ピボットスタンドとも言
う）としている。ロール開度制御装置１７〜２１は各ス
タンドのロール開度を制御するものであり、各スタンド
の出側板厚が目標の値となるように設定された各スタン
ドのロール開度設定値Ｓ_l〜Ｓ₅に追従するようにロー
ル開度を制御する。

【０００４】図５に示すタンデム圧延機で連続圧延を行
う場合、圧延される先行材の尾端と後行材の先端とが圧
延機の入側で溶接されて圧延機に供給される。先行材と
後行材は鋼種、板幅、板厚が同一の場合もあるし、これ
らのうちの１つ以上が異なる場合もある。

【０００５】図６（ａ）は、先行材と後行材の各母材厚
（圧延機の入側板厚）が異なる場合の溶接点近傍を示し
ており、先行材の板厚がＨ_1A、後行材の板厚がＨ_lBであ
る。このような母材厚の圧延材を連続的に圧延し、図６
（ｂ）に示すように先行材の最終スタンドの出側目標板
厚ｈ_5Aから後行材の最終スタンドの出側目標板厚ｈ_5Bに
変更することが走間板厚変更技術である。板厚の変更は
図６（ｂ）に示すように通常は溶接点を挟んで板厚が暫
増（又は暫減）するように行われる。以下、板厚の変更
が開姶される圧延材上の点を板厚変更点、板厚変更開始
から終了までの間の圧延材部分を板厚変更部と称する。

【０００６】従来、このような板厚変更を行う場合、板
厚変更点が第１スタンドから第５スタンドの各スタンド
に到達したタイミングでロール開度設定値とロール速度
設定値を変更し、各スタンドの出側板厚を後行材の目標
値に変更すると共に、スタンド間張力を目標の値に変更
していた。すなわち、従来は、１箇所の板厚変更点で先
行材のパススケジュールから後行材のパススケジュール
に変更していた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】板厚変更点がｉスタン
ドを通過後（ｉ＋１）スタンドに到達するまでの間、ｉ
スタンドと（ｉ＋１）スタンドの間の全張力を先行材の
値に保持すると、ｉスタンドの前方張力応力ｔｆ_Ciは
（１）式の値となる。

【０００８】

【数１】ただし、Ｔ_Ai,i+1：先行材のｉスタンドと（ｉ＋１）スタンドの
間の全張力Ｗ_Bi ：後行材のｉスタンドの出側板幅ｈ_Bi ：後行材のｉスタンドの出側板厚である。

【０００９】また、先行材のｉスタンドの出側の圧延材
の断面積をＡ_Ai、後行材の断面積をＡ_Biとすると、先行
材のｉスタンドの前方張力応力ｔｆ_Aiと（１）式で得ら
れる前方張力応力ｔｆ_Ciとの比は（２）式で表される。

【００１０】

【数２】先行材と後行材とで圧延材の断面積が大きく変化しない
場合は問題ないが、例えば、Ａ_Bi＝３・Ａ_Aiとすると、
ｔｆ_Ciはｔｆ_Aiの１／３の値となってしまう。このよう
な張力応力の大幅な減少は圧延材の蛇行の発生や板平坦
度の悪化の原因となり、操業トラブルが発生する恐れが
ある。このため先行材と後行材の断面積の比、あるいは
先行材と後行材の板厚の違いに制限を設け、制限値より
大きくならないように先行材と後行材を組み合わせるよ
うに生産スケジュールを調整していた。しかし、生産ス
ケジュールの調整は多大な労力を要するばかりでなく、
生産スケジュールの調整がつかず製品出荷の遅れなども
生じる恐れがあった。

【００１１】本発明は上記の課題を解決するためになさ
れたもので、先行材と後行材の任意の組み合わせにおい
て、走間板厚変更過程における張力応力の低下あるいは
過大張力の発生を防ぎ、安定且つ効率的な連続圧延を実
現するタンデム圧延機の制御装置を提供することを目的
とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載のタンデ
ム圧延機の制御装置は、先行材の尾端と後行材の先端と
を接合し、圧延機を止めることなく先行材のパススケジ
ュールから後行材のパススケジュールに変更し、走間に
て板厚変更を実施する場合、パススケジュール設定手段
により先行材及び後行材の各パススケジュールを設定す
ると、パススケジュール演算手段がこのパススケジュー
ルを用いて先行材と後行材の中間のパススケジュールを
決定し、さらに、設定値演算手段が先行材のパススケジ
ュールから中間のパススケジュールへの第１の走間板厚
変更、及び中間のパススケジュールから後行材のパスス
ケジュールへの第２の走間板厚変更の各過程におけるタ
ンデム圧延機の各スタンドのロール開度設定値、ロール
速度設定値及びスタンド間張力設定値を予め決定する一
方、板厚変更点位置決定手段が先行材、後行材及び中間
の各パススケジュールを用い、圧延材上の第１の板厚変
更点位置及び第２の板厚変更点位置を決定するように
し、さらに、設定値出力手段が板厚変更点位置決定手段
で決定された２つの板厚変更点の位置を検出し、板厚変
更点が各スタンドに到達したタイミングで設定値演算手
段の出力を用い、該当する圧延機のロール開度設定値、
ロール速度設定値及びスタンド間張力設定値を変更する
ようにしたものであり、これにより、２箇所の板厚変更
点で走間板厚変更が行われるため、先行材と後行材の任
意の組み合わせにおいて、走間板厚変更過程における張
力応力の低下あるいは過大張力の発生を防ぐことができ
る。

【００１３】請求項２に記載のタンデム圧延機の制御装
置は、板厚変更点位置決定手段が板厚変更点を決定する
際、第１の板厚変更点と第２の板厚変更点間の圧延材長
を、第１スタンドと第２スタンドのスタンド間距離に等
しく決定するか、又は、このスタンド間距離よりも僅か
に長く決定するので、同一のスタンド間に二つの板厚変
更点が存在せず、かつ、オフゲージとなる中間パススケ
ジュールの圧延材長を最小にすることができる。

【００１４】請求項３に記載のタンデム圧延機の制御装
置は、後行材の最終スタンドの出側板厚が先行材のそれ
よりも厚い場合、第１の板厚変更を先行材で、第２の板
厚変更を先行材と後行材の接合点で行い、後行材の最終
スタンドの出側板厚が先行材のそれよりも薄い場合、第
１の板厚変更を先行材と後行材の接合点で行い、第２の
板厚変更を後行材で行うようにしたもので、これによっ
て、板破断等のトラブルを防止することができる。

【００１５】請求項４に記載のタンデム圧延機の制御装
置は、設定値演算手段が各スタンドのロール開度、ロー
ル速度設定値及びスタンド間張力設定値を決定するに当
たり、第１の板厚変更点がｉスタンドに到達したタイミ
ングでｉスタンドの出側板厚を中間のパススケジュール
における目標板厚に変更し、且つ、ｉスタンドと（ｉ＋
１）スタンドの間の全張力を先行材の全張力に保持し、
第２の板厚変更点がｉスタンドに到達したタイミングで
ｉスタンドの出側板厚を後行材の目標板厚に変更し、且
つ、ｉスタンドと（ｉ＋１）スタンドの間の全張力を後
行材の全張力に変更するように、各スタンドのロール開
度設定値およびロール速度設定値を変更するもので、こ
れにより安定、且つ、高精度な走間板厚変更ができる。

【００１６】請求項５に記載のタンデム圧延機の制御装
置は、パススケジュール演算手段が中間のパススケジュ
ールにおける各スタンドの出側板厚を決定するに際し
て、中間のパススケジュールによって圧延される圧延材
部分に印加される張力応力が、予め定めた張力応力の
上、下限値以内に納まるように各スタンドの出側板厚を
決定するようにしたので、圧延材に印加される張力応力
が過大あるいは過小になることがなく、安定な操業が行
われる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す好適な
実施形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の第
１の実施形態の概略構成図であり、図中、従来技術の説
明に用いた図５と同一の要素には同一の符号を付してそ
の説明を省略する。

【００１８】図１において、圧延スタンド１〜５の各ス
タンド間には、圧延材張力を検出する張力検出器２２〜
２５が設けられ、その検出値が張力制御装置２６〜２９
に加えられる。張力制御装置２６〜２９には、詳細を後
述する設定値出力部３４で設定される張力基準値も加え
られる。張力制御装置２６〜２９はこれら張力基準値と
張力検出値との偏差を演算し、さらに、この張力偏差を
零にするべく、この張力偏差に従って後段スタンドのロ
ール開度操作量を演算しロール開度制御装置１８〜２１
に加えるようになっている。

【００１９】一方、先行材及び後行材のパススケジュー
ル、すなわち、圧延機の入側板厚、各スタンドの出側板
厚、出側板幅、前方張力応力及び後方張力応力などを設
定するパススケジュール設定部３０が設けられている。
パススケジュール設定部３０は先行材及び後行材のパス
スケジュールをパススケジュール演算部３１、設定値演
算部３２及び板厚変更点位置決定部３３に加える。パス
スケジュール演算部３１は先行材と後行材の中間のパス
スケジュールを演算し設定値演算部３２と板厚変更点位
置決定部３３に加えるものである。

【００２０】設定値演算部３２は先行材、後行材及びパ
ススケジュール演算部３１で決められた中間のパススケ
ジュールを用い、先行材のパススケジュールを実現する
各スタンドのロール開度設定値、ロール速度設定値及び
スタンド間張力基準、後行材のパススケジュールを実現
する各スタンドのロール開度設定値、ロール速度設定値
及びスタンド間張力基準、先行材から中間パススケジュ
ールに変更する第１の板厚変更に対する各スタンドのロ
ール開度設定値、ロール速度設定値及びスタンド間張力
基準、及び中間パススケジュールから後行材に変更する
第２の板厚変更に対する各スタンドのロール開度設定
値、ロール速度設定値及びスタンド間張力基準を演算
し、設定値出力部３４に加えるものである。

【００２１】板厚変更点位置決定部３３は先行材、後行
材のパススケジュール及び中間パススケジュールの値を
用い、第１の板厚変更点と第２の板厚変更点の圧延材上
の位置、例えば先行材と後行材の溶接点からの圧延材長
を決定し設定値出力部３４に加える。設定値出力部３４
は第１の板厚変更点と第２の板厚変更点をトラッキング
し、第１及び第２の板厚変更点が各スタンドに到達した
タイミングで、設定値演算部３２の出力を用い各スタン
ドのロール開度設定値をロール開度制御装置１７〜２１
に加え、ロール速度設定値を速度制御装置１２〜１６に
加え、さらに、スタンド間張力基準を張力制御装置２６
〜２９に加える構成になっている。

【００２２】上記のように構成された本実施形態の動作
について、図２乃至図４をも参照してその制御の概要を
説明した後で、各構成要素の動作を説明する。

【００２３】本実施形態は、図２に示すように、板厚変
更点を２箇所設けて２回の板厚変更を行うことにより、
先行材から後行材に変更する。この場合、第１の板厚変
更点がｉスタンドを通過した時点においてｉスタンドの
出側板厚を先行材の板厚ｈ_Aiから中間の板厚ｈ_Ciに変更
し、第２の板厚変更点がｉスタンドを通過した時点で中
間の板厚ｈ_Ciから後行材の板厚ｈ_Biに変更する。例え
ば、中間の板厚ｈ_Ciを（３）式で決定すると、板厚変更
点がスタンド間を通過している間での第１の板厚変更点
前後の張力応力の比および第２の板厚変更点前後の張力
応力の比は、一回の板厚変更で先行材から後行材に変更
した場合の約１／２に低減され、従来技術の課題である
張力応力の減少や過大張力の発生が防止される。

【００２４】

【数３】図３は任意の２スタンド、ｉスタンドと（ｉ＋１）スタ
ンドにおける第１の板厚変更点と第２の板厚変更点の位
置関係を示した図である。同図に示すように本実施形態
では第１の板厚変更点と第２の板厚変更点が同時に同じ
スタンド間に存在しないようにする。これは板厚変更点
がスタンド間を通過している間の張力応力の減少や過大
張力の発生を防止するためである。圧延材は圧延スタン
ドを通過する毎に減厚され圧延材長は長くなる。従っ
て、上記の条件を実現する第１の板厚変更点と第２の板
厚変更点との間の最短の圧延材長は、第１の板厚変更点
が第２スタンドに到達したタイミングで第２の板厚変更
点が第１スタンドに到達するような圧延材長であればよ
いことになる。これを実現するには母材における圧延材
長Ｌ_El2を求める必要がある。これは、例えば図３にお
いて先行材と中間のパススケジュールの母材が同じであ
るとすれば、圧延材長Ｌ_El2は（４）式で得られる。

【００２５】

【数４】ただし、Ｌ_s：スタンド間距離Ｌ_l：第１スタンドの出側における第１の板厚変更部圧
延材長Ｈ_l：母材板厚である。

【００２６】他の圧延条件、例えば先行材と中間のパス
スケジュールで母材厚、あるいは板幅が異なる場合など
についても（４）式と同じように幾何学的な関係で圧延
材長Ｌ_El2を求めることができる。

【００２７】次に、第１の板厚変更点と第２の板厚変更
点の決定方法について説明する。走間板厚変更における
最大のトラブルは板破断である。この板破断は板厚が薄
い場合や、先行材と後行材との溶接点近傍で多く発生す
ることが経験上明らかになっている。これは溶接点近傍
の圧延材の板端部に割れなどの欠陥が多いこと、板厚が
薄い場合は厚物に比べて一般に張力応力が高く圧延材の
欠陥から破断する危険性が高いことが原因として考えら
れる。

【００２８】本実施形態はこの点を考慮し、先行材と後
行材の板厚の関係により第１および第２の板厚変更点を
決定する。図４に本実施形態における板厚変更点位置を
示す。図４（ａ）は後行材の最終スタンドの出側板厚が
先行材の最終スタンドの出側板厚より厚い場合であっ
て、第１の板厚変更は先行材の圧延中に行い、第２の板
厚変更は先行材と後行材の溶接点の近傍、すなわち、溶
接点が板厚変更部に含まれるようにして行う。また図４
（ｂ）は後行材の最終スタンドの出側板厚が先行材の最
終スタンドの出側板厚より薄い場合であって、第１の板
厚変更は先行材と後行材の溶接点の近傍で行い、第２の
板厚変更は後行材の圧延中に行う。これにより溶接点で
の板厚変更は板厚が厚い部分で行うことができ、板破断
等のトラブルの発生を低減できる。なお、図４における
添字ｎは、最終スタンドの番号を表わしている。

【００２９】５スタンドのタンデム冷間圧延機を適用対
象とする本実施形態におけるロール開度設定値、ロール
速度設定値及びスタンド間全張力基準の変更タイミング
を表１、表２及び表３にそれぞれ示す。

【００３０】

【表１】

【００３１】

【表２】

【００３２】

【表３】本実施形態におけるポイントは中間パススケジュールで
の圧延過程の張力をどのような値にするかである。操業
上は任意の張力値で圧延可能であるが、第１の板厚変更
点と第２の板厚変更点との間の圧延材長（オフゲージ
分）をできるだけ短くすることと、安定な走間板厚変更
を実現するために、本実施形態では次のような張力設定
を行う。

【００３３】すなわち、表３に示すように、第２の板厚
変更点がｉスタンドに到達するまでｉスタンドと（ｉ＋
１）スタンドの間の全張力は先行材の値Ｔ_Ai,i+1を保持
し、第２の板厚変更点がｉスタンドに到達したタイミン
グでｉスタンドと（ｉ＋１）スタンドの間の全張力を後
行材の全張力Ｔ_Bi,i+1に変更する。このような張力設定
を実現すると共に、各スタンドの出側板厚を目標値通り
に変更するため、表１及び表２に示すようなロール開度
およびロール速度設定値の変更を行う。これらの設定値
は公知の圧延モデルを用いて容易に算出することができ
る。

【００３４】表１のＳ_Aiは先行材圧延時のロール開度設
定値であり、第１の板厚変更点が到達するまでこの設定
値で圧延される。第１の板厚変更点がｉスタンドに到達
したタイミングでｉスタンドの出側板厚は中間パススケ
ジュールの板厚ｈ_Ciに変更される。この時ｉスタンドと
（ｉ＋１）スタンドのスタンド間の全張力は前述のよう
に先行材の値であるから、ｉスタンドの前方張力応力ｔ
ｆ_CXiは（５）式の関係で定まる。

【００３５】

【数５】ここで、Ｗ_Cは中間パススケジュールの板幅である。従
って圧延荷重Ｐ_CXiは（６）式で得られ、ロール開度設
定値Ｓ_CXiは（７）式で決定できる。

【００３６】Ｐ_CXi＝ｆ（Ｈ_Ci，ｈ_Ci，Ｗ_C，ｋｍ_Ci，ｔｂ_CXi，ｔｆ_CXi、μ_i，Ｒ_i） …（６）

【００３７】

【数６】ただし、Ｈ_Ci：中間パススケジュールの入側板厚ｋｍ_Ci：圧延材の平均変形抵抗ｔｂ_CXi：後方張力応力（ｔｂ_CXi＝ｔｆ_CXi-1とおけ
る） μ_i：ロールバイト内の摩擦係数Ｒ_i：ワークロール半径Ｍ_i：ミル定数である。

【００３８】第２の板厚変更点がｉスタンドに到達した
タイミングで、表３に示すようにｉスタンドと（ｉ＋
１）スタンドの間のスタンド間の全張力を後行材の値に
変更する。従って、ｉスタンドのロール開度設定値は後
行材の設定値に変更することによって後行材の出側板厚
に圧延される。一方（ｉ＋１）スタンドは中間パススケ
ジュールの圧延を行っていることから、（ｉ＋１）スタ
ンドの後方張力応力が変更されることによる出側板厚の
変化を補償するべくロール開度設定値をＳ_CYi+1に変更
する。Ｓ_CYi+1は次の（８）〜（１０）式で算出でき
る。

【００３９】

【数７】表２のロール速度設定値において、Ｖ_Aiは先行材に対す
る設定値、Ｖ_Biは後行材に対する設定値である。また第
５スタンドをピボットスタンドとすると、第５スタンド
のロール速度設定値は一般に変更しないため、Ｖ_A5＝Ｖ
_CX5＝Ｖ_CY5＝Ｖ_B5である。

【００４０】第１の板厚変更点がｉスタンドに到達した
タイミングでｉスタンドの出側板厚は中間パススケジュ
ールの板厚に変更される。この時、ｉスタンドと（ｉ＋
１）スタンドの間の全張力は先行材の値を保持するた
め、ｉスタンドのロール速度設定値は次式に示すＶ_CXi
に変更される。

【００４１】

【数８】（１１）式のｆ_Ai，ｆ_CXiは、それぞれ先行材圧延時、
第１の板厚変更完了時のｉスタンドの先進率であり公知
の圧延モデル式により算出できる。（１２）式はｆ_CXi
の計算式である。

【００４２】表２のＶ_1ijはマスフローバランスを維持
するためのロール速度設定値である（ｉはスタンド番
号、ｊは板厚変更点到達スタンド番号）。

【００４３】第２の板厚変更点がｉスタンドに到達した
タイミングでｉスタンドの出側板厚は後行材の板厚に変
更され、同時にｉスタンドと（ｉ＋１）スタンドの間の
全張力も後行材の値に変更される。すなわちｉスタンド
は後行材の圧延状態となる。この時（ｉ＋１）スタンド
の前方張力応力は中間パススケジュールの値を保持す
る。このため（ｉ＋１）スタンドのロール速度を（１
３）式に示すＶ_CYi+1に変更すると共に、マスフローバ
ランスを保持するようにｉスタンドのロール速度をＶ
_2ijに変更する。

【００４４】

【数９】次に中間のパススケジュールにおける各スタンドの出側
板厚の決定方法について述べる。前述のように中間パス
スケジュールでの圧延時に、圧延材に印加される張力
は、ｉスタンドにおける第１の板厚変更完了後から第２
の板厚変更点到達までは（５）式の値となり、第２の板
厚変更完了から第２の板厚変更点が（ｉ＋１）スタンド
に到達するまでは（８）式の値となる。

【００４５】走間板厚変更過程においても圧延材に印加
される張力が過大になったり過小になることはトラブル
の原因となるため避けなければならない。そこで本実施
形態では、（５）式および（８）式で得られる張力値が
予め定めた制限値内に納まるように中間パススケジュー
ルにおける各スタンドの出側板厚を決定する。ここでス
タンドの前方張力応力の上限値をｔｆ_ULi、下限値をｔ
ｆ_LLiとする。

【００４６】図４（ａ）に示すように後行材の板厚が先
行材より厚い場合、（５）式で得られる値が下限値以上
であり、（８）式で得られる値が上限値以下であること
が条件となる。そこで（５）式で下限張力応力ｔｆ_LLi
を実現する出側板厚を板厚上限値ｈ_CULiとし、（８）式
で上限張力応力ｔｆ_ULiを実現する入側板厚、すなわ
ち、ｉスタンドの出側板厚を板厚下限値ｈ_CLLiとする
と、これらの板厚上、下限値はそれぞれ次の（１５）
（１６）式で得られる。

【００４７】

【数１０】また、図４（ｂ）に示すように後行材の板厚が先行材よ
り薄い場合、（５）式で得られる値が上限値以下であ
り、（８）式で得られる値が下限値以上であることが条
件となる。そこで（５）式で上限張力応力ｔｆ_ULiを実
現する出側板厚を板厚下限値ｈ_CLLiとし、（８）式で下
限張力応力ｔｆ_LLiを実現する入側板厚、すなわち、ｉ
スタンドの出側板厚を板厚上限値ｈ_CULiとすると、これ
らの板厚上、下限値はそれぞれ次の（１７）（１８）式
で得られる。

【００４８】

【数１１】本実施形態は（１５）〜（１８）式で得られるｈ_CULi，
ｈ_CLLiを中間パススケジュールにおけるｉスタンドの出
側板厚の上下限値とし各スタンドの出側板厚を決定す
る。

【００４９】例えば各スタンドの負荷配分を基準に出側
板厚を決定する方法において、全スタンドの出側板厚が
（１５）〜（１８）式で得られる上、下限値以下となる
ようにドラフトスケジュールを決定する。もちろん、中
間パススケジュールの出側板厚は先行材と後行材の板厚
の範囲内となる。

【００５０】図１に示した実施形態はこれらの制御を実
現するもので、板厚変更点位置決定部３３が第１の板厚
変更点位置と第２の板厚変更点位置を決定する場合、例
えば（４）式により第１の板厚変更点と第２の板厚変更
点間の母材における圧延材長を決定する。設定値出力部
３４は、このように決定された第１の板厚変更点位置と
第２の板厚変更点位置をトラッキングし設定値の変更を
行うことにより、第１の板厚変更点と第２の板厚変更点
とが同一スタンド間に存在することは無く、且つ中間パ
ススケジュールの圧延材長を最小にすることができる。

【００５１】一方、板厚変更点位置決定部３３はパスス
ケジュール設定部３０にて設定された先行材と後行材の
パススケジュールから最終スタンドの出側板厚を抽出し
て大きさを比較する。次に、後行材の最終スタンドの出
側板厚が先行材のそれより厚い場合、第２の板厚変更部
に先行材と後行材の溶接点が含まれるように第２の板厚
変更点を決定し、第１の板厚変更点を先行材の任意の
点、例えば、（４）式で計算される位置に決定する。ま
た、後行材の最終スタンドの出側板厚が先行材のそれよ
り薄い場合、第１の板厚変更部に先行材と後行材の溶接
点が含まれるように第１の板厚変更点を決定し、第２の
板厚変更点を後行材の任意の点、例えば、（４）式で計
算される位置に決定し、設定値出力部３４に加える。設
定値出力部３４は、このように決定された第１の板厚変
更点位置と第２の板厚変更点位置をトラッキングし設定
値の変更を行うことにより、溶接点での走間板厚変更を
板厚の厚い部分で行うことができるため板破断等のトラ
ブルを低減することができる。

【００５２】次に、設定値演算部３２は表３に示すスタ
ンド間張力の変更を基本にして、（５）〜（１４）式に
より第１の板厚変更及び第２の板厚変更過程における各
スタンドのロール開度設定値とロール速度設定値を演算
し、表１、表２及び表３に示す設定値を設定値出力部３
４に加える。設定値出力部３４は表１、表２及び表３に
示す設定値及び設定値変更タイミングに従い、該当する
ロール開度制御装置１７〜２１、速度制御装置１２〜１
６及び張力制御装置２６〜２９に設定値を出力して変更
する。これにより安定且つ高精度な走間板厚変更が実施
できる。

【００５３】次に、パススケジュール演算部３１は中間
のパススケジュールにおける各スタンドの出側板厚の決
定に際し、各スタンドの出側板厚が（１５）〜（１８）
式で得られる板厚上、下限値の範囲内に納まるように決
定し設定値演算部３２と板厚変更点位置決定部３３とに
加える。

【００５４】この結果、走間板厚変更の過程においても
圧延材に印加される張力応力が過大あるいは過小になる
ことがなくなり、安定な操業が達成される。

【００５５】なお、上記実施形態では、第１の板厚変更
点と第２の板厚変更点との間の圧延材長を第１スタンド
と第２スタンドのスタンド間距離に一致させたので、オ
フゲージとなる圧延材長を最短に抑えることができる
が、安全性の観点から、これらのスタンド間距離よりも
僅かに長く設定することも有力である。

【００５６】また、上記実施形態では、先行材と後行材
とを圧延機の前段で溶接により接合する場合について説
明したが、先行材と後行材とを、例えば、圧着等の他の
方法で接合しても良いことは言うまでもない。

【００５７】

【発明の効果】以上の説明によって明らかなように、本
発明によれば、先行材と後行材の任意の組み合わせにお
いて、走間板厚変更過程における張力応力の低下あるい
は過大張力の発生を防ぎ、安定且つ効率的な連続圧延を
実現できると共に、板厚変更量があまり大きくならない
ように生産スケジュールを調整していた労力が不要とな
り、省力効果も期待出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の概略構成図。

【図２】図１に示した実施形態の動作を説明するため
に、任意のスタンドの出側板厚の変化を示した説明図。

【図３】図１に示した実施形態の動作を説明するため
に、板厚変更点間の圧延材長とスタンド間距離との関係
を示した説明図。

【図４】図１に示した実施形態の動作を説明するため
に、板厚変更点位置の決定方法を示した説明図。

【図５】従来のタンデム圧延機の制御装置の概略構成
図。

【図６】図５に示した従来のタンデム圧延機の制御装置
の動作を説明するために、走間板厚変更における板厚パ
ターンを示した説明図。

【符号の説明】

１〜５圧延スタンド６圧延材７〜１１電動機１２〜１６速度制御装置１７〜２１ロール開度制御装置２２〜２５張力検出器２６〜２９張力制御装置３０パススケジュール決定部３１パススケジュール演算部３２設定値演算部３３板厚変更点位置決定部３４設定値出力部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者秋友勉山口県下松市東豊井1302番地東洋鋼鈑株式会社下松工場内 (72)発明者関口邦男東京都府中市東芝町１番地株式会社東芝府中工場内 (72)発明者関義朗東京都府中市東芝町１番地株式会社東芝府中工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数台の圧延スタンドをタンデムに配置し
て鋼板等を連続的に圧延するに当たり、圧延機の入側で
先行材の尾端と後行材の先端とを接合し、圧延機を止め
ることなく先行材のパススケジュールから後行材のパス
スケジュールに変更し、走間にて板厚変更を実施するタ
ンデム圧延機の制御装置において、先行材及び後行材の各パススケジュールを設定するパス
スケジュール設定手段と、前記パススケジュール設定手段により設定された先行材
と後行材の各パススケジュールを用い、先行材と後行材
の中間のパススケジュールを決定するパススケジュール
演算手段と、先行材のパススケジュールから中間のパススケジュール
への第１の走間板厚変更、及び中間のパススケジュール
から後行材のパススケジュールへの第２の走間板厚変更
の各過程における前記タンデム圧延機の各スタンドのロ
ール開度設定値、ロール速度設定値及びスタンド間張力
設定値を予め決定する設定値演算手段と、先行材、後行材及び中間の各パススケジュールを用い、
圧延材上の第１の板厚変更点位置及び第２の板厚変更点
位置を決定する板厚変更点位置決定手段と、前記板厚変更点位置決定手段で決定された２つの板厚変
更点の位置を検出し、板厚変更点が前記各スタンドに到
達したタイミングで前記設定値演算手段の出力を用い、
該当する圧延機のロール開度設定値、ロール速度設定値
及びスタンド間張力設定値を変更する設定値出力手段
と、を備えたことを特徴とするタンデム圧延機の制御装置。
【請求項２】前記板厚変更点位置決定手段は、第１の板
厚変更点と第２の板厚変更点間の圧延材長を、第１スタ
ンドと第２スタンドのスタンド間距離に等しく決定する
か、又は、このスタンド間距離よりも僅かに長く決定す
ることを特徴とする請求項１に記載のタンデム圧延機の
制御装置。
【請求項３】前記板厚変更点位置決定手段は、後行材の
最終スタンドの出側板厚が先行材の最終スタンドの出側
板厚より厚い場合、第１の板厚変更を先行材で、第２の
板厚変更を先行材と後行材の接合点で行い、後行材の最
終スタンドの出側板厚が先行材の最終スタンドの出側板
厚より薄い場合、第１の板厚変更を先行材と後行材の接
合点で行い、第２の板厚変更を後行材で行うことを特徴
とする請求項１又は２に記載のタンデム圧延機の制御装
置。
【請求項４】複数の圧延スタンドの任意の１台をｉスタ
ンド、その下流のスタンドを（ｉ＋１）スタンドとし、
前記設定値演算手段は、第１の板厚変更点がｉスタンド
に到達したタイミングでｉスタンドの出側板厚を中間の
パススケジュールにおける目標板厚に変更し、且つ、ｉ
スタンドと（ｉ＋１）スタンドの間の全張力を先行材の
全張力に保持し、第２の板厚変更点がｉスタンドに到達
したタイミングでｉスタンドの出側板厚を後行材の目標
板厚に変更し、且つ、ｉスタンドと（ｉ＋１）スタンド
の間の全張力を後行材の全張力に変更するように、各ス
タンドのロール開度設定値及びロール速度設定値を変更
することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載
のタンデム圧延機の制御装置。
【請求項５】前記パススケジュール演算手段は、中間の
パススケジュールによって圧延される圧延材部分に印加
される張力応力が、予め定めた張力応力の上、下限値以
内に納まるように中間のパススケジュールにおける各ス
タンドの出側板厚を決定することを特徴とする請求項４
に記載のタンデム圧延機の制御装置。