JPH1128513A

JPH1128513A - 熱間圧延ラインにおける金属帯の巻取り方法および巻取りコイラ

Info

Publication number: JPH1128513A
Application number: JP18354597A
Authority: JP
Inventors: Taichi Kukizaki; 太一久木▲崎▼; Ichiro Maeda; 一郎前田; Masuhito Shimizu; 益人清水; Toshio Imazeki; 敏夫今関
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1997-07-09
Filing date: 1997-07-09
Publication date: 1999-02-02

Abstract

(57)【要約】【課題】連続熱間圧延ラインにおける金属帯のコイル
巻取りにおける通板トラブルを解消し、極薄材の安定的
な高速圧延を可能にする。【解決手段】複数個の巻取りコイラのいずれかでコイ
ル巻き取りを行い、シャーによる金属帯切断後、ひきつ
づき別の巻取りコイラによる次材のコイル巻取りへと移
行するに際し、前記別の巻取りコイラに付設のピンチロ
ールの次材待機ギャップ設定値を、該ピンチロールを通
過した前材又は過去材のピンチロールギャップ実績値か
ら学習して算出したピンチロール摩耗量に基いて補正す
ることにより前記課題を解決する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱間圧延ラインに
おいて、仕上圧延された金属帯を、入側にピンチロール
を配置した巻取りコイラにて巻取る際の巻取り方法およ
び巻取りコイラに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】熱間圧延ラインにおいては、仕上げ圧延
機にて所定の厚さに圧延された後、該仕上げ圧延機より
も下流側に設置された巻取りコイラにて巻取りコイル状
の製品としている。熱間圧延ラインに供給される被圧延
材は、例えば上工程である製鋼工場にて製造される長さ
数ｍ〜十数ｍのスラブと呼ばれる鋼片である。通常、ス
ラブ１本づつ仕上圧延する、いわゆるバッチ圧延が行わ
れているが、近年、熱間仕上げ圧延のエンドレス圧延化
が図られている。

【０００３】エンドレス圧延は、先行する金属帯の尾端
と後行する金属帯の先端を仕上げ圧延機の入側にて接合
し、先行金属帯と後行金属帯の仕上げ圧延を連続して行
うものである。図４にエンドレス圧延ラインの構成の一
例を示す。まず、図の上流側に設置されている図示しな
い設備によって粗圧延を行ないスラブをシートバーとす
る。先行するシートバーの尾端と後行するシートバーの
先端は仕上げ圧延機３の入側にあるシートバー接合装置
２により接合される。そして、先行シートバーと後行シ
ートバーを連続化した金属帯１として仕上げ圧延を行
う。

【０００４】仕上げ圧延機３にて所定の厚さに圧延され
た金属帯１は通板テーブル４において冷却された後に、
巻取りコイラ10でコイルに巻き取られる。ライン上に
は、それぞれそれぞれ入側にピンチロール9a、9bが設置
された複数（図４の例では２機）の巻取りコイラ10a 、
10b が設置されている。また、ピンチロール9aの入側に
はシャー８及びシャー入側ピンチロール５が設置されて
いる。

【０００５】例えば、先行金属帯が上流側の巻取りコイ
ラ10a にて巻き取られている時を考える。シートバー接
合機２にて接合された先行金属帯の尾端と後行金属帯の
先端部との接合部は、仕上げ圧延機３、通板テーブル４
を通板された後シャー８に至り、シャー８により、金属
帯が接合部近傍にて切断される。尚、切断の際はシャー
入側ピンチロールにて金属帯を挟持することにより、巻
取りコイラ10a と仕上げ圧延機３により後行金属帯に付
与されていた張力が切断により開放されてしまうのを防
止する。切断後、先行金属帯の尾端は巻取りコイラ10a
へと送り込まれ巻取りが完了し、その先行金属帯がコイ
ル11となる。そして、後行金属帯の先端はピンチロール
9b側へ搬送され、ピンチロール9bにより下流側の巻取り
コイラ10b へと送り込まれ、後行金属帯の巻取りが開始
される。

【０００６】以上のようにして、エンドレス圧延を行う
際の金属帯の切断および巻取りコイラの切り替えが行わ
れ、巻取りコイラ10a と10b にて交互に巻取りが行われ
る。なお、先行金属帯が下流側にある巻取りコイラ10b
により巻取られている際は、先行金属帯の尾端はピンチ
ロール9bの方へ送り込まれ、後行金属帯の先端はピンチ
ロール9aにより巻取りコイラ10a へと送り込まれる。こ
のように、巻取りコイラの切り替えが行われる。

【０００７】以上説明したエンドレス圧延においては、
金属帯先端または金属帯尾端を、仕上げ圧延機および通
板テーブル４を通板させる時に、金属帯先端と金属帯尾
端が接合されているため、連続して圧延または通板させ
ることができ、従来のバッチ圧延では製造が困難であっ
た極薄材の圧延が行われるようになってきた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ここで、後行材の先端
が巻取られる巻取りコイラの入側のピンチロール９に噛
込ませる際に、一般にピンチロール９の待機ギャップ
は、巻取られる金属帯の板厚より小さい値に設定してい
る。これは、金属帯がピンチロール９に噛込むと同時に
ピンチロールのグリップ力により金属帯を巻取りコイラ
10へと誘導させるためである。

【０００９】ところが、ピンチロール９は金属帯の通板
距離数が増加するとともに摩耗していく。そのため、摩
耗が進行したピンチロール９を用いる場合、ピンチロー
ル９の待機ギャップを所定値になるように設定しても、
実際のピンチロール９の待機ギャップは前記摩耗の分だ
け大きくなってしまう。この状態で、ピンチロール９に
金属帯先端が噛込むと、このピンチロール９では所定の
グリップ力が得られず、金属帯をコイラ10側へと誘導で
きない。そのため、金属帯の先端が進行せずに、ピンチ
ロール９とシャー入側ピンチロール５の間にて金属帯が
図５に示すようにたくれてしまう。

【００１０】前述のようにエンドレス圧延においては、
極薄の金属帯を圧延することが可能となり、また、通板
スピードも高速化している。したがって、剛性の弱い薄
い金属帯を超高速で巻取る場合が多くなり、前述の一瞬
のたくれが通板事故につながってしまう。

【００１１】そこで、本発明は、熱間圧延された金属帯
を高速で巻取り可能な巻取り方法および巻取り装置を提
供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】熱間圧延ラインの巻取り
コイラにおいては、入側のピンチロールは金属帯が噛込
んだ後は所定の押力を維持するように制御される。本発
明では、押力制御している際のピンチロールのギャップ
実績値を検出し、その検出値と押力と巻き取った金属帯
の板厚とを用いてピンチロールの摩耗量を求めることが
できる。そして、次に巻取る金属帯先端をピンチロール
に噛込ませる際に、該ピンチロールの待機ギャップ設定
を摩耗量の分だけ補正する。

【００１３】即ち、巻取りコイラの入側に配置した上下
一対のピンチロールにより所定の押力にて金属帯を挟持
しながら巻取る熱間圧延ラインにおける金属帯の巻取り
方法において、前記ピンチロールの摩耗量を、該ピンチ
ロールを過去材が通過した際の上下ピンチロール間ギャ
ップ実績値を用いて求め、該ピンチロールに次材の先端
を通過させる際の上下ピンチロール間の待機ギャップ設
定値を、前記摩耗量にもとづいて補正することにより前
記課題を解決したものである。

【００１４】また、本発明は、所定の押力にて金属帯を
挟時可能なピンチロールを入側に配置した熱間圧延ライ
ンにおける金属帯の巻取りコイラにおいて、前記ピンチ
ロールのギャップ検出器と、過去材が通過した際のギャ
ップ検出値にもとづいて次材の先端が前記ピンチロール
を通過する際のピンチロールの最適待機ギャップを演算
するピンチロール最適ギャップ演算装置と、最適ギャッ
プ演算結果にもとづいてピンチロールのギャップを設定
するピンチロールギャップ設定器とを備えることにより
前記課題を解決したものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】図２は、巻取りコイラの入側に配
置した、上下一対のピンチロール20、21により板厚ｔ(m
m)の金属帯１を挟持している状態を示している。油圧シ
リンダ等の圧下装置25により上ピンチロール20は所定の
押力Ｐ(kN) にて矢印Ａの方向に圧下されている。そし
て、上下ピンチロール間ギャップSr(mm)はピンチロール
ギャップ測定器26により測定されている。図２（ａ）は
ピンチロール20、21に摩耗がない状態を示しており、摩
耗がない状態のピンチロール20、21で板厚ｔの金属帯を
押力Ｐで挟持すると、上下ピンチロール間ギャップSrの
測定値は、（１）式に示す値となる。

【００１６】Sr＝ｔ−Ｐ／ｋ …（１）ここで、ｋはピンチロールスタンドのバネ剛性(kN/mm)
である。図２（ｂ）はピンチロール20、21がそれぞれa1
(mm)、a2(mm)だけ摩耗した状態を示している。上下ピン
チロールの摩耗量の合計a1＋a2をピンチロール摩耗量ａ
とすると、ピンチロール摩耗量ａ＝a1＋a2だけ前記上下
ピンチロール間ギャップSrの測定値は小さくなるので、
Srは（２）式で表される。

【００１７】Sr＝ｔ−Ｐ／ｋ−ａ …（２）従って、ピンチロール摩耗量ａは（３）式で表される。ａ＝ｔ−Sr−Ｐ／ｋ …（３）（３）式より、過去材を巻き取った際のピンチロールの
押力Ｐ、上下ピンチロール間ギャップSrおよび金属帯の
板厚ｔを用いて、ピンチロール摩耗量ａを求めることが
できる。ここで、前記ピンチロールの押力Ｐおよび金属
帯の板厚ｔは、設定値を用いてもよいし、押力Ｐの実績
値および図示しない位置でオンライン測定されている金
属帯の板厚ｔの測定値を用いても良い。但し、上下ピン
チロール間ギャップSrはピンチロールギャップ測定器26
による測定値を用いる必要がある。

【００１８】本発明においては、次材の先端をピンチロ
ールに噛込ませる際の待機ギャップ設定値を、（３）式
を用いて求めたピンチロール摩耗量ａの分だけ補正す
る。即ち、摩耗がない状態におけるピンチロールの待機
ギャップ設定値をSp(mm)とすると前記ピンチロール摩耗
量ａが発生している場合、実際のピンチロールの待機ギ
ャップ（金属帯が通板する位置でのピンチロールの待機
ギャップ）はａ(mm)だけ広くなるはずであるから、次材
のピンチロール待機ギャップ設定値Ｓを（４）式のよう
にする。

【００１９】Ｓ＝Sp−ａ …（４）ａの値としては、（３）式で求められるａをそのまま用
いて次材のロールギャップ補正分とすることもできる
が、

【００２０】

【数１】

【００２１】で与えられるa'を用い、過去n 本の摩耗量
の平均値としてもよい。また、

【００２２】

【数２】

【００２３】で与えられるように、重み付平均を取って
も良い。ここで、ｗ_iはｉ本前のａ_iに対する重み付け
係数である。例えば、ピンチロールの摩耗の進行状況や
ピンチロールの摩耗量ａを求める際の演算精度に合わせ
てWiを適当な値とすることにより、信頼性を高めること
ができる。以上示すように、種々の学習法によってロー
ル摩耗量を学習して算出することが可能である。

【００２４】そして、以上で求めたa'により次材のピン
チロールギャップ待機位置Ｓを前記の (４) 式と同様に
次式から求めることが出来る。Ｓ＝Sp−a' ……（５）図１に、本発明を適用する巻取りコイラ直前ピンチロー
ル９の構成を示す。金属帯１は巻取りコイラ直前ピンチ
ロール９でピンチされ張力を与えられながら巻取りコイ
ラ10に巻き取られる。その際、巻取りコイラ直前ピンチ
ロール９では、油圧シリンダ25により上側ピンチロール
20を下側ピンチロール21に押付けて押力を発生させる。
この押力は押力検出器22で検出される。油圧シリンダ25
に取り付けられたピンチロールギャップ測定器26により
ピンチロール間のギャップも同時に測定されている。油
圧シリンダ25は、油圧ポンプ29により発生する油圧をサ
ーボ弁30によりコントロールすることにより制御され
る。サーボ弁30は、ピンチロール押力制御装置24により
押力検出器22の出力信号に基づいて押力設定器23により
設定された押力となるようにフィードバック制御され
る。そしてコイル巻取りが完了し、次の金属帯噛み込み
時には、あらかじめピンチロールギャップの設定が行わ
れる。

【００２５】その設定においては前述の学習演算のいず
れかを適用し、押力制御中のピンチロールギャップ実績
値および巻取った金属帯の板厚およびピンチロール押力
に基きピンチロール最適ギャップ演算装置27によりロー
ル摩耗量の推定演算が行われる。そしてギャップ設定器
28にはこの推定演算によるロール摩耗分の補正を加味し
て金属帯の噛み込み時の初期ギャップ値が設定される。
この際、サーボ弁30はギャップ設定器28からの設定出力
に切り替えられており、金属帯噛み込み時のピンチロー
ルギャップ設定が行なわれる。

【００２６】

【実施例】本発明を、0.8mm 板厚の極薄鋼帯の連続熱間
圧延に適用した場合の従来との比較例を示す。ラインの
搬送速度を仕上げ圧延機出側において1000ｍ／分の条件
として、上記0.8mm 板厚の鋼帯を100 コイル巻取った。
このとき、前記（５）式において過去10本分の単純平均
をとる学習方法を採用して本発明に基づく上下ピンチロ
ール待機ギャップ設定を実施した。

【００２７】１コイル目と100 コイル目の上下ピンチロ
ール待機ギャップ設定値を比較すると、100 コイル目を
巻取る際は１コイル目を巻き取る際に比較して0.1mm 小
さい値となっていた。一方、100 コイル巻取り前後での
ピンチロールの摩耗量を実測した結果、0.1mm であっ
た。このように、本発明においては、前記上下ピンチロ
ール待機ギャップ設定をピンチロールの摩耗分だけ精度
よく補正できていることがわかる。

【００２８】また、図３に示すように、従来の操業では
同様に0.8mm の鋼帯を100 コイル巻取った際に５コイル
程度の巻取り不良が発生していたが、本発明を適用した
結果、巻取り不良の発生は皆無とすることができた。

【００２９】

【発明の効果】本発明により、連続熱間圧延ラインにお
いて、1000ｍ／分を超える高速で、かつ板厚1.0mm 以下
の極薄材の圧延において問題となっていた巻取りコイラ
での通板事故発生を皆無とすることができ、コイルの安
定した巻取りを可能とした。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用する巻取りコイラ直前ピンチロー
ルの構成図。

【図２】本発明を適用する巻取りコイラ直前ピンチロー
ルのロールの状態を示した模式図。

【図３】通板事故発生率の従来例と本発明実施例の比較
図。

【図４】本発明を適用する連続熱間圧延ラインの模式
図。

【図５】ピンチロール入側におけるたくれの状況を示す
概念図。

【符号の説明】

１金属帯２シートバー接合装置３仕上げ圧延機４通板テーブル５シャー入側ピンチロール８シャー９巻取りコイラ直前ピンチロール 10 巻取りコイラ 11 コイル 22 押力検出器 23 押力設定器 24 ピンチロール押力制御装置 25 油圧シリンダ 26 ピンチロールギャップ測定器 27 ピンチロール最適ギャップ演算装置 28 ギャップ設定器 29 油圧ポンプ 30 サーボ弁

フロントページの続き (72)発明者清水益人千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者今関敏夫千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社千葉製鉄所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】巻取りコイラの入側に配置した上下一対
のピンチロールにより所定の押力にて金属帯を挟時しな
がら巻取る熱間圧延ラインにおける金属帯の巻取り方法
において、前記ピンチロールの摩耗量を、該ピンチロー
ルを過去材が通過した際の上下ピンチロール間ギャップ
実績値を用いて求め、該ピンチロールに次材の先端を通
過させる際の上下ピンチロール間の待機ギャップ設定値
を、前記摩耗量にもとづいて補正することを特徴とする
熱間圧延ラインにおける金属帯の巻取り方法。
【請求項２】所定の押力にて金属帯を挟時可能なピン
チロールを入側に配置した熱間圧延ラインにおける金属
帯の巻取りコイラにおいて、前記ピンチロールのギャッ
プ検出器と、過去材が通過した際の該ギャップ検出器の
ギャップ検出値にもとづいて次材の先端が前記ピンチロ
ールを通過する際のピンチロールの最適待機ギャップを
演算するピンチロール最適ギャップ演算装置と、該最適
ギャップ演算装置による最適ギャップ演算結果にもとづ
いて前記ピンチロールのギャップを設定するピンチロー
ルギャップ設定器とを備えることを特徴とする熱間圧延
ラインにおける金属帯の巻取りコイラ。