JPH1177133A - ワークロール位置制御装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、例えば６Hi圧延機等の高圧下が可
能な小径ワークロールを有する多重式圧延機において、
ワークロールの圧延方向のたわみの制御に起因する圧延
材板厚変動を防止するためのワークロールの位置制御に
関する。 【解決手段】 １対以上の補助ロールを有しワークロー
ルを圧延方向にシフト可能な多重式圧延機において、該
シフトによる前記ワークロールの圧下方向位置の変化量
を算出する手段と、算出した圧下方向位置の変化量から
圧下位置を補正する手段とから、前記ワークロールの圧
延方向のシフトによるワークロール間隙の変化量を補正
可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、とくに冷間圧延の
板厚制御において好適な技術であり、熱間圧延にも適用
可能な圧延機のワークロール位置制御装置および制御方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年圧延機の高性能化が求められ、従来
主流であった４Hi圧延機にかわり、例えば、６Hi圧延機
等の高圧下が可能な小径ワークロールを有する圧延機が
採用されてきている。以上のような高性能圧延機の多く
は、ワークロール同部長さ（Ｌ）に比べワークロール直
径（Ｄ）が小さく（例えば、Ｌ／Ｄ＞５）、ワークロー
ルがたわみ易いと言う欠点がある。そのため、ワークロ
ールのたわみにより、鋼板の形状不良が発生してしまう
ことになる。

【０００３】このたわみ易さに対し、垂直方向のたわみ
に対しては、ワークロールベンダーや補助ロールベンダ
ー等の垂直方向へ力を発生させる形状制御アクチュエー
ターを有することにより、適正な垂直方向のたわみとし
て制御することが可能となっている。一方、水平方向の
たわみに対しては、従来制御することが出来なかった
が、たとえば特開平8-164408号公報に開示されているよ
うに、ワークロールを適正量だけ圧延方向へ移動させる
ことによってワークロールへ付加される水平方向の力の
合力を適正値に保ち、適正な水平方向のたわみを制御す
る方法が提案されている。

【０００４】尚、図３に示すように、ワークロールに作
用する水平方向の力の釣り合いから下式（２）の関係を
導くことができる。この関係式により、ワークロールの
圧延方向位置オフセット量HS（mm）から、ワークロール
のチョックに作用する水平方向反力Fh（tonf）を計算に
より求めることができ、その水平方向反力Fhを基準値以
下とするようにしてオフセット量HSが最終的に決定され
ている。

【０００５】

【数２】

【０００６】ここで、 Dw：ワークロール直径(mm) Di：ワークロールに接する補助ロール直径(mm) Ｇ：圧延トルク（tonf・ m ） Tf：前方張力（tonf） Tb：後方張力（tonf） Ｐ：圧延荷重（tonf）である。

【０００７】ここで、補助ロールとは、バックアップロ
ール、中間ロールなど、圧下力、あるいは圧下力および
トルクをワークロールに伝達することを主な機能とする
ロールのことを総称している。このワークロールの圧延
方向位置は、目標とするFhが一定であっても圧延荷重、
張力などの圧延条件毎に適正値が異なり、圧延材料毎に
位置を変更する必要がある。更に、例えば完全連続タン
デム冷間圧延機の中に組み込まれた圧延機の場合は、圧
延材料毎に圧延機を停止することなく走間でワークロー
ル圧延方向位置を変更する必要がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このような制御を実施
する場合、ワークロールの圧延方向位置を変更すると、
ワークロールと補助ロールの位置関係から、ワークロー
ル垂直方向ロール間隙が変化し、結果として、ワークロ
ール垂直方向ロール間隙変化による圧延材板厚変動が生
じていた。

【０００９】むろんこのような板厚変動は、圧延機に備
え付けられている板厚（フィードバック) 制御機能によ
り最終的には吸収されるが、ロール位置変更後かなりの
長さにわたり板厚はずれとなり、歩留まり上不利である
という問題があった。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、ワークロール
を圧延方向にシフト可能な多重式圧延機のワークロール
位置制御装置であって、該シフトによる前記ワークロー
ルの圧下方向の位置変化を算出する手段と、算出した圧
下方向の位置変化から圧下位置を補正する手段とを有し
ており、前記ワークロールの圧延方向のシフトによるワ
ークロール間隙の変化量を補正可能なワークロール位置
制御装置によって前記課題を解決している。

【００１１】また、ワークロールを圧延方向にシフト可
能な多重式圧延機のワークロール位置制御方法におい
て、該シフトによる前記ワークロールの圧下方向の位置
変化を算出し、算出した圧下方向の位置変化から圧下位
置を補正することにより、前記ワークロールの圧延方向
のシフトによるワークロール間隙の変化量を補正可能な
ワークロール位置制御方法を適用することにより前記課
題を解決しているのである。

【００１２】ここで、上記制御方法において、前記ワー
クロール間隙の変化量（ΔS ）を下式で算出することが
好適であることを見出したものである。

【００１３】

【数３】

【００１４】ただし、 Dw : ワークロール直径(mm) Di : ワークロールに接する補助ロール直径(mm) HS₀: ワークロール圧延方向オフセット位置初期値 (ロ
ックオン値)(mm) ΔHS :ワークロールのシフトによる圧延方向位置変更量
(mm)

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は、ワークロール圧延方向位
置制御指令と圧延機圧下位置制御指令、更には、本発明
であるワークロール圧延方向位置変更に伴うワークロー
ル間隙変化量演算とその演算結果に基づく変化量補正制
御指令の関係を図示しており、本発明の制御システム構
成の説明図である。

【００１６】ワークロール圧延方向位置制御指令部は、
圧延条件から(2) 式のFhが目標値に収まるように、必要
なHSの変化量を算出し、ワークロール圧延方向位置制御
装置に指令を送る。圧延機圧下位置指令部は、主として
目標板厚および実績板厚（出側）に基づき圧下位置の変
化量を算出し圧下位置制御装置に指令を送る。そして、
今回の発明であるワークロール圧延方向位置変更に伴う
ワークロール位置変化算出手段（間隙変化量演算部）
は、ワークロール圧延方向位置制御指令部から出力され
るΔHSに応じて圧下位置変化量ΔＳを演算する。また、
本発明における圧下位置補正手段は、たとえばその演算
結果に基づく変化量を間隙区変化量演算部から受け取っ
て、圧下位置制御装置に補正指令を送る変化量補正制御
指令部である。なお、補正指令は直接制御装置に送ら
ず、圧延機圧下位置制御指令部を介することにしてもよ
い。

【００１７】これにより、本発明のワークロール圧延方
向位置変更に伴うワークロール間隙変化の圧下位置補正
は、常時計算機にて計算することが可能となり、完全連
続タンデム圧延機の中に組み込まれた圧延機であって
も、走間で停止することがなく、ワークロール圧延方向
位置を変更しても、その変更量に応じた圧下位置補正指
令を常に圧下位置制御装置へ送ることが可能となる。な
お、ΔＳの補正を加えなかった場合、圧延荷重などが予
測値と異なってしまい、結果的にFhも変更直後に変動す
る問題もあったが、本制御によりそのような不都合も無
くなった。

【００１８】

【実施例】実施例として、完全連続式５スタンドタンデ
ム圧延機の最終スタンドの圧延機に本発明の板厚制御方
法を適用した場合を示す。本発明を適用した圧延機の主
仕様は、下記のとおりである。圧延機の型式は、６Hi圧
延機である。ワークロール寸法は、直径300mm 、長さ20
00mmである。補助ロールである中間ロール寸法は、直径
650mm 、長さ2200mmである。また、バックアップロール
寸法は、直径1450mm、長さ2000mmである。ワークロール
の圧延方向移動可能範囲は、圧延機出側方向に15mmであ
る。このワークロールの圧延方向移動装置は、油圧シリ
ンダを用いている。また、圧延機の圧下も油圧圧下装置
により行っている。

【００１９】図４は、本発明の適用有無による板厚精度
の違いを示した板厚偏差チャートである。本発明適用無
し（ａ）の場合では、後行材のオフゲージ（板厚はず
れ）が20ｍあったのに対し、本発明適用有り（ｂ）の場
合にはオフゲージは７ｍとなり、本発明により著しく板
厚精度が向上したことが示されている。なお、本実施例
では板厚偏差が±20μｍ以内に収まり安定するまでをオ
フゲージ長さと定義した。

【００２０】

【発明の効果】本発明により、例えば完全連続式タンデ
ム圧延機では圧延材トップ部等においてのワークロール
水平方向たわみに対する設定（ワークロール圧延方向位
値) を変更しても、安定して圧延することが可能とな
り、板厚不良部を少なくするために圧延機を止めたり、
低速で圧延を行う必要もなくなり、大幅な能力向上と品
質向上を達成できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の制御システム構成を示す説明図であ
る。

【図２】ワークロールのシフトによる圧延方向位置変更
量とワークロール間隙の変化量の関係を示す説明図であ
る。

【図３】ワークロールに作用する水平方向の力の釣り合
いを示す説明図である。

【図４】本発明を実機に適用した場合の効果を説明する
板厚偏差チャートである。

【符号の説明】 １ ワークロール ２ 補助ロール ３ ワークロールのチョック

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークロールを圧延方向にシフト可能な
   多重式圧延機のワークロール位置制御装置であって、該
   シフトによる前記ワークロールの圧下方向の位置変化を
   算出する手段と、算出した圧下方向の位置変化から圧下
   位置を補正する手段とを有することを特徴とするワーク
   ロール位置制御装置。
2. 【請求項２】 ワークロールを圧延方向にシフト可能な
   多重式圧延機のワークロール位置制御方法において、該
   シフトによる前記ワークロールの圧下方向の位置変化を
   算出し、算出した圧下方向の位置変化から圧下位置を補
   正することを特徴とするワークロール位置制御方法。
3. 【請求項３】 前記ワークロール間隙の変化量（ΔS ）
   を下式で算出することを特徴とする請求項２記載のワー
   クロール位置制御方法。 【数１】 ただし、Dw :ワークロール直径(mm) Di :ワークロールに接する補助ロール直径(mm) HS₀:ワークロール圧延方向オフセット位置初期値 (ロッ
   クオン値)(mm) ΔHS :ワークロールのシフトによる圧延方向位置変更量
   (mm)