JPH11333507A - 板クラウンの制御方法 - Google Patents
板クラウンの制御方法Info
- Publication number
- JPH11333507A JPH11333507A JP10143179A JP14317998A JPH11333507A JP H11333507 A JPH11333507 A JP H11333507A JP 10143179 A JP10143179 A JP 10143179A JP 14317998 A JP14317998 A JP 14317998A JP H11333507 A JPH11333507 A JP H11333507A
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- JP
- Japan
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- roll
- amount
- sheet crown
- grinding
- wear
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Control Of Metal Rolling (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課 題】 本発明は、ロールプロフィルの測定に頼ら
ずともロールプロフィル予測モデルの効果的学習を可能
とし、板クラウン精度を向上させ得る板クラウンの制御
方法を提供する。 【解決手段】 ロール摩耗量予測モデルならびにオンラ
インロールグラインダによるロール全面および段差研削
量予測モデルを備えた板クラウン予測モデルを用いて圧
延機に設けた板クラウン修正機構の設定を行う板クラウ
ンの制御方法において、出側板厚のゲージメータ式値と
実測値との差の変化量と、ロール摩耗量予測モデルによ
る計算値ならびにロール全面および段差研削量予測モデ
ルによる計算値の変化量とに基づいて、前記各計算値を
修正する。
ずともロールプロフィル予測モデルの効果的学習を可能
とし、板クラウン精度を向上させ得る板クラウンの制御
方法を提供する。 【解決手段】 ロール摩耗量予測モデルならびにオンラ
インロールグラインダによるロール全面および段差研削
量予測モデルを備えた板クラウン予測モデルを用いて圧
延機に設けた板クラウン修正機構の設定を行う板クラウ
ンの制御方法において、出側板厚のゲージメータ式値と
実測値との差の変化量と、ロール摩耗量予測モデルによ
る計算値ならびにロール全面および段差研削量予測モデ
ルによる計算値の変化量とに基づいて、前記各計算値を
修正する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、板クラウンの制御
方法に関し、詳しくは、圧延材を連続的に熱間圧延する
際の板クラウン制御を精度よく行えるようにし、良好な
品質になる圧延材の安定生産を可能にする板クラウンの
制御方法に関する。
方法に関し、詳しくは、圧延材を連続的に熱間圧延する
際の板クラウン制御を精度よく行えるようにし、良好な
品質になる圧延材の安定生産を可能にする板クラウンの
制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】圧延材の幅方向板厚精度に対する要求は
年々厳しくなってきており、幅方向板厚分布（板クラウ
ン）を予測する数式モデル（板クラウン予測モデル）を
使用して板クラウンを制御する圧延操業においては、か
かる予測モデルの精度を高めることが極めて重要になっ
てきている。
年々厳しくなってきており、幅方向板厚分布（板クラウ
ン）を予測する数式モデル（板クラウン予測モデル）を
使用して板クラウンを制御する圧延操業においては、か
かる予測モデルの精度を高めることが極めて重要になっ
てきている。
【０００３】一般に、圧延材の板クラウンは、分割モデ
ルまたは有限要素法等を用いたシミュレーション計算
（厳密計算）によって予測することができるが、オンラ
インで計算する場合には、計算時間の短縮を図るため、
厳密計算の解を操業要因で回帰して作成した回帰式ある
いは厳密モデル式を簡易化した簡易モデル式を用いて行
っている。
ルまたは有限要素法等を用いたシミュレーション計算
（厳密計算）によって予測することができるが、オンラ
インで計算する場合には、計算時間の短縮を図るため、
厳密計算の解を操業要因で回帰して作成した回帰式ある
いは厳密モデル式を簡易化した簡易モデル式を用いて行
っている。
【０００４】板クラウン予測モデルは、該モデル特有の
物理的意味に着目すると以下のように分けることができ
る。 （１）圧延機のロール変形の計算モデル （２）ロールプロフィルの予測モデル （３）圧延材の変形特性の計算モデル このうち、ロールプロフィルの予測モデルは、主にロー
ル熱膨張、ロール摩耗の予測モデルに分けられるが、近
年、圧延機のハウジング内にロール研磨装置を組み込ん
で圧延中または圧延インターバル中にロールを研磨する
オンラインロールグラインダ（オンラインロール研削シ
ステム）が導入されつつあり、この場合オンラインロー
ルグラインダによるロール研削量の予測モデルも必要で
ある。オンラインロールグラインダによるロール研削方
法はロール表面の局部的な凹凸やロール疲労層を除去す
る全面研削と、ロール摩耗にともなう段差部分を解消す
る段差研削に分けられる。
物理的意味に着目すると以下のように分けることができ
る。 （１）圧延機のロール変形の計算モデル （２）ロールプロフィルの予測モデル （３）圧延材の変形特性の計算モデル このうち、ロールプロフィルの予測モデルは、主にロー
ル熱膨張、ロール摩耗の予測モデルに分けられるが、近
年、圧延機のハウジング内にロール研磨装置を組み込ん
で圧延中または圧延インターバル中にロールを研磨する
オンラインロールグラインダ（オンラインロール研削シ
ステム）が導入されつつあり、この場合オンラインロー
ルグラインダによるロール研削量の予測モデルも必要で
ある。オンラインロールグラインダによるロール研削方
法はロール表面の局部的な凹凸やロール疲労層を除去す
る全面研削と、ロール摩耗にともなう段差部分を解消す
る段差研削に分けられる。
【０００５】ロール熱膨張は圧延中の圧延材からの熱伝
導、塑性加工熱、摩擦発熱などの熱収支から、ロール摩
耗は圧延長さ、圧延荷重、ロール径、ロール材質から実
績を踏まえて、オンラインロールグラインダによる研削
量は砥石押しつけ圧力、ロールおよび砥石回転数、研削
時間からそれぞれ求められる。ところで、これらのモデ
ルにおいて各種の係数、物性値などを実際の圧延に則し
た値に調整するのは困難であり、また、前記回帰や簡易
化にともなう誤差により、板クラウンに予測誤差が生じ
てしまうため、圧延実績に基づく修正（学習）が必要で
ある。
導、塑性加工熱、摩擦発熱などの熱収支から、ロール摩
耗は圧延長さ、圧延荷重、ロール径、ロール材質から実
績を踏まえて、オンラインロールグラインダによる研削
量は砥石押しつけ圧力、ロールおよび砥石回転数、研削
時間からそれぞれ求められる。ところで、これらのモデ
ルにおいて各種の係数、物性値などを実際の圧延に則し
た値に調整するのは困難であり、また、前記回帰や簡易
化にともなう誤差により、板クラウンに予測誤差が生じ
てしまうため、圧延実績に基づく修正（学習）が必要で
ある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述の個々のロールプ
ロフィルの予測モデルを調整するためには、ロールプロ
フィルを測定して熱膨張量、摩耗量、研削量を求める必
要がある。このうち熱膨張量は圧延中または圧延終了時
のロールプロフィルの測定結果とロールが完全に冷えた
時点でのロールプロフィルの測定結果とから求められる
が、摩耗量と研削量を分離することは難しく、また、圧
延機にロールプロフィルを実測する手段が配備されてい
ない場合には、圧延中に逐次学習を行うことができない
ため、ロールプロフィルの予測精度が向上しない問題が
あった。
ロフィルの予測モデルを調整するためには、ロールプロ
フィルを測定して熱膨張量、摩耗量、研削量を求める必
要がある。このうち熱膨張量は圧延中または圧延終了時
のロールプロフィルの測定結果とロールが完全に冷えた
時点でのロールプロフィルの測定結果とから求められる
が、摩耗量と研削量を分離することは難しく、また、圧
延機にロールプロフィルを実測する手段が配備されてい
ない場合には、圧延中に逐次学習を行うことができない
ため、ロールプロフィルの予測精度が向上しない問題が
あった。
【０００７】そこで、本発明は、ロールプロフィルの測
定に頼らずともロールプロフィル予測モデルの効果的学
習を可能とし、板クラウン予測精度を向上させ得る板ク
ラウンの制御方法を提供することを目的とする。
定に頼らずともロールプロフィル予測モデルの効果的学
習を可能とし、板クラウン予測精度を向上させ得る板ク
ラウンの制御方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、ロール摩耗量
予測モデルならびにオンラインロールグラインダによる
ロール全面および段差研削量予測モデルを備えた板クラ
ウン予測モデルを用いて圧延機に設けた板クラウン修正
機構の設定を行う板クラウンの制御方法において、出側
板厚のゲージメータ式値と実測値との差の変化量と、ロ
ール摩耗量予測モデルによる計算値ならびにロール全面
および段差研削量予測モデルによる計算値の変化量とに
基づいて、前記各計算値を修正することを特徴とする板
クラウンの制御方法である。
予測モデルならびにオンラインロールグラインダによる
ロール全面および段差研削量予測モデルを備えた板クラ
ウン予測モデルを用いて圧延機に設けた板クラウン修正
機構の設定を行う板クラウンの制御方法において、出側
板厚のゲージメータ式値と実測値との差の変化量と、ロ
ール摩耗量予測モデルによる計算値ならびにロール全面
および段差研削量予測モデルによる計算値の変化量とに
基づいて、前記各計算値を修正することを特徴とする板
クラウンの制御方法である。
【０００９】本発明では、下記式を用いて前記各計算値
を修正するのが好ましい。 記
を修正するのが好ましい。 記
【００１０】
【数２】
【００１１】
【発明の実施の形態】ゲージメータ式は、ロールプロフ
ィルから出側板厚を予測するための理論モデル式であ
り、次の(1) 式で表される。 ＨG ＝Ｓ0 ＋Ｓ＋δB ＋δWB＋δW ＋δH −Ｓoil ＋４×（ｗ＋Ｇz ） −４×Ｔｈ …………(1) Ｓ0 ：ゼロ調整時ロールギャップ、Ｓ：圧下位置、
δB ：ＢＵＲ（バックアップロール）たわみ量、δWB：
ＷＲ（ワークロール）−ＢＵＲ間偏平量、δW ：ＷＲ偏
平量、δH ：ハウジング伸び、Ｓoil ：ベアリング油膜
厚、ｗ：ロール摩耗量、Ｇz ：全面研削量、Ｔｈ：ロー
ル熱膨張量。
ィルから出側板厚を予測するための理論モデル式であ
り、次の(1) 式で表される。 ＨG ＝Ｓ0 ＋Ｓ＋δB ＋δWB＋δW ＋δH −Ｓoil ＋４×（ｗ＋Ｇz ） −４×Ｔｈ …………(1) Ｓ0 ：ゼロ調整時ロールギャップ、Ｓ：圧下位置、
δB ：ＢＵＲ（バックアップロール）たわみ量、δWB：
ＷＲ（ワークロール）−ＢＵＲ間偏平量、δW ：ＷＲ偏
平量、δH ：ハウジング伸び、Ｓoil ：ベアリング油膜
厚、ｗ：ロール摩耗量、Ｇz ：全面研削量、Ｔｈ：ロー
ル熱膨張量。
【００１２】(1) 式において、ロール熱膨張量、ロール
摩耗量、全面研削量は、出側板厚に対し、線形的に直接
寄与するとともに、ロール間線圧を変化させ該変化によ
るＢＵＲたわみ量、ＢＵＲ−ＷＲ間偏平量の変化を介し
て間接的にも寄与する。図１は、ロール摩耗量（摩耗
量）とロール研削量（全面研削量および段差研削量）の
関係を例示するロールプロフィル図である。図示のよう
に、ゲージメータ式に直接影響する項は摩耗量と全面研
削量との和であり、ロール間線圧変化によりＢＵＲたわ
み、ＢＵＲ−ＷＲ間偏平を介して間接的に影響する項は
摩耗量と段差研削量の差である段差残し量である。
摩耗量、全面研削量は、出側板厚に対し、線形的に直接
寄与するとともに、ロール間線圧を変化させ該変化によ
るＢＵＲたわみ量、ＢＵＲ−ＷＲ間偏平量の変化を介し
て間接的にも寄与する。図１は、ロール摩耗量（摩耗
量）とロール研削量（全面研削量および段差研削量）の
関係を例示するロールプロフィル図である。図示のよう
に、ゲージメータ式に直接影響する項は摩耗量と全面研
削量との和であり、ロール間線圧変化によりＢＵＲたわ
み、ＢＵＲ−ＷＲ間偏平を介して間接的に影響する項は
摩耗量と段差研削量の差である段差残し量である。
【００１３】図２に示す板幅構成の圧延サイクルで圧延
したときのロール摩耗形態を図３に示す。図２（ａ）が
図３（ａ）に、図２（ｂ）が図３（ｂ）にそれぞれ対応
する。これらの圧延におけるロールプロフィルに対応す
るロール変形量（ＢＵＲたわみ量、ＷＲ−ＢＵＲ間偏平
量、ＷＲ偏平量の総和）を弾性計算により算出し、ロー
ルバレル中央部の摩耗量（中央摩耗量）との関係を求め
た結果を図４に示す。図４よりゲージメータ式に影響す
るロール変形量は摩耗プロフィルが変わってもさほど違
いがなく、中央摩耗量に比例することがわかる。したが
って、オンラインロールグラインダを使用した場合にも
ロール変形量はロール段差量、すなわち、ロール摩耗量
と段差研削量との差に比例して変化することがわかる。
したときのロール摩耗形態を図３に示す。図２（ａ）が
図３（ａ）に、図２（ｂ）が図３（ｂ）にそれぞれ対応
する。これらの圧延におけるロールプロフィルに対応す
るロール変形量（ＢＵＲたわみ量、ＷＲ−ＢＵＲ間偏平
量、ＷＲ偏平量の総和）を弾性計算により算出し、ロー
ルバレル中央部の摩耗量（中央摩耗量）との関係を求め
た結果を図４に示す。図４よりゲージメータ式に影響す
るロール変形量は摩耗プロフィルが変わってもさほど違
いがなく、中央摩耗量に比例することがわかる。したが
って、オンラインロールグラインダを使用した場合にも
ロール変形量はロール段差量、すなわち、ロール摩耗量
と段差研削量との差に比例して変化することがわかる。
【００１４】それゆえ、段差研削量と全面研削量の比が
目標通りであれば、ゲージメータ誤差（実測値に対する
ゲージメータ式値の誤差）の変化量とロールバレル中央
部のロール径の変化量（摩耗量＋全面研削量）の関係、
およびゲージメータ誤差の変化量とロール段差の変化量
（摩耗量−段差研削量）の関係から、摩耗量の予測誤
差、およびロールグラインダによる研削量の予測誤差を
個々に求めることができる。かくして、修正制御量とし
ての予測誤差を高精度に算出できることになるから、板
クラウンの制御精度が向上する。
目標通りであれば、ゲージメータ誤差（実測値に対する
ゲージメータ式値の誤差）の変化量とロールバレル中央
部のロール径の変化量（摩耗量＋全面研削量）の関係、
およびゲージメータ誤差の変化量とロール段差の変化量
（摩耗量−段差研削量）の関係から、摩耗量の予測誤
差、およびロールグラインダによる研削量の予測誤差を
個々に求めることができる。かくして、修正制御量とし
ての予測誤差を高精度に算出できることになるから、板
クラウンの制御精度が向上する。
【００１５】
【実施例】Ｆ４〜Ｆ７スタンド（Ｆｎは「仕上げ第ｎ」
の意。以下同じ）に板厚計を有する全７スタンドの熱間
仕上げ圧延機を用いて、図５に示す板幅、板厚構成にな
る圧延サイクルに従い仕上げ圧延する際に、本発明法に
従い前記数２に挙げた各式を用いてＦ４〜Ｆ７のロール
の摩耗量予測モデルおよびロール研削量予測モデルの学
習を行い、予測値の実測値からのずれ（予測誤差）を、
この学習を行わない従来法によるものと比較した。
の意。以下同じ）に板厚計を有する全７スタンドの熱間
仕上げ圧延機を用いて、図５に示す板幅、板厚構成にな
る圧延サイクルに従い仕上げ圧延する際に、本発明法に
従い前記数２に挙げた各式を用いてＦ４〜Ｆ７のロール
の摩耗量予測モデルおよびロール研削量予測モデルの学
習を行い、予測値の実測値からのずれ（予測誤差）を、
この学習を行わない従来法によるものと比較した。
【００１６】学習は圧延材１本ごとに行い、圧延材がＦ
７を通過してから８秒後の定常圧延部における板厚の実
測値、ゲージメータ式値、摩耗量および研削量の計算値
を用いた。また、係数αは 0.5、βは 0.1とした。圧延
終了後、Ｆ４ロールを引抜き、摩耗量とロール研削量と
の和の分布を測定し、学習有無のＦ４の計算結果と比較
した結果を図６に示す。図示のように本発明法は従来法
に比べて、ロールの摩耗量、およびロールグラインダに
よる研削量を格段に精度良く予測できる。
７を通過してから８秒後の定常圧延部における板厚の実
測値、ゲージメータ式値、摩耗量および研削量の計算値
を用いた。また、係数αは 0.5、βは 0.1とした。圧延
終了後、Ｆ４ロールを引抜き、摩耗量とロール研削量と
の和の分布を測定し、学習有無のＦ４の計算結果と比較
した結果を図６に示す。図示のように本発明法は従来法
に比べて、ロールの摩耗量、およびロールグラインダに
よる研削量を格段に精度良く予測できる。
【００１７】また、図７は、本発明法による板端部から
25mmの位置の計算板クラウンの実測板クラウンに対する
予測誤差を従来法によるそれと比較して示すグラフであ
る。図示のように本発明法によれば板クラウンの精度の
良い予測が可能となる。
25mmの位置の計算板クラウンの実測板クラウンに対する
予測誤差を従来法によるそれと比較して示すグラフであ
る。図示のように本発明法によれば板クラウンの精度の
良い予測が可能となる。
【００１８】
【発明の効果】以上のように、本発明法によればロール
プロフィルを精度良く予測可能であり、したがって、目
標とする良好な板プロフィルを得ることができる。
プロフィルを精度良く予測可能であり、したがって、目
標とする良好な板プロフィルを得ることができる。
【図１】ロール摩耗量とロール研削量の関係を例示する
プロフィル図である。
プロフィル図である。
【図２】各種圧延サイクルの説明図である。
【図３】各種ロール摩耗形態を示すプロフィル図であ
る。
る。
【図４】ロール変形量と中央摩耗量との関係を示すグラ
フである。
フである。
【図５】実施例における圧延サイクルの構成図である。
【図６】本発明法によるロールプロフィル予測誤差を従
来法と比較して示すグラフである。
来法と比較して示すグラフである。
【図７】本発明法による板クラウン予測誤差を従来法と
比較して示すグラフである。
比較して示すグラフである。
Claims (2)
- 【請求項１】 ロール摩耗量予測モデルならびにオンラ
インロールグラインダによるロール全面および段差研削
量予測モデルを備えた板クラウン予測モデルを用いて圧
延機に設けた板クラウン修正機構の設定を行う板クラウ
ンの制御方法において、出側板厚のゲージメータ式値と
実測値との差の変化量と、ロール摩耗量予測モデルによ
る計算値ならびにロール全面および段差研削量予測モデ
ルによる計算値の変化量とに基づいて、前記各計算値を
修正することを特徴とする板クラウンの制御方法。 - 【請求項２】 下記式を用いて前記各計算値を修正する
請求項１記載の方法。 記 【数１】
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10143179A JPH11333507A (ja) | 1998-05-25 | 1998-05-25 | 板クラウンの制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10143179A JPH11333507A (ja) | 1998-05-25 | 1998-05-25 | 板クラウンの制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11333507A true JPH11333507A (ja) | 1999-12-07 |
Family
ID=15332739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10143179A Pending JPH11333507A (ja) | 1998-05-25 | 1998-05-25 | 板クラウンの制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11333507A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010149156A (ja) * | 2008-12-25 | 2010-07-08 | Nippon Steel Corp | ワークロールのロールクラウン予測計算方法 |
| JP2015030035A (ja) * | 2013-08-07 | 2015-02-16 | 株式会社神戸製鋼所 | 板クラウン予測モデルの決定方法 |
-
1998
- 1998-05-25 JP JP10143179A patent/JPH11333507A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010149156A (ja) * | 2008-12-25 | 2010-07-08 | Nippon Steel Corp | ワークロールのロールクラウン予測計算方法 |
| JP2015030035A (ja) * | 2013-08-07 | 2015-02-16 | 株式会社神戸製鋼所 | 板クラウン予測モデルの決定方法 |
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