JPS587365B2 - 圧延板厚制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、圧延板厚制御方法に係り、特に、検出された
圧延条件に基づき、ゲージメータ式を用いてゲージメー
タ板厚を算出し、これにより圧延機を制御する圧延板厚
制御方法の改良に関する。

一般に、圧延機による鋼板等の被圧延材の板厚制御にお
いては、圧延機出側板厚を検出する手段として、ゲージ
メータ式が用いられている。

この板厚制御における板厚精度は、ゲージメータ式の精
度に左右されるため、ゲージメータ式の精度向上の為の
様々な検討がなされているが、理論式、実験式のいずれ
においても、そのオンライン精度には限度がある。

特に、厚板圧延などのように、一品毎に、サイズ等の特
性の異なる圧延を行なわねばならない場合には、精度向
上が困難である。

ゲージメータ式の構成は、よく知られているように次式
で表わされる。

ここで、ｈは圧延機出側板厚、Ｓは無負荷時のロール間
隙、Ｆは圧延荷重、Ｍは圧延機の弾性係数、Ｆ／Ｍは、
一般に、板巾による補正が行なわれているミルの伸び量
、δは、ロール回転数及び圧延荷重から計算で求まる油
膜厚み補正項、αはオフセット量である。

従って、目標板厚ｈａに板厚を制御するための圧下位置
Ｓｏは、（１）式から次の様に決定される。

即ち、まず、現板厚Ｈから、ｈａまで圧下した時の圧延
荷重Ｆｏを次式により予測する。

Ｆｏ＝Ｗ・ｌｄ・ｋ・Ｑｐ ・・・（２）ここで、Ｗは
板巾、ｌｄはロールの接触投影長、ｋは平尚変形抵抗、
Ｑｐは圧下力関数である。

（２）式で予測された圧延荷重Ｆｏを用いて、圧下位置
Ｓｏが次式により決定される。

以上述べてきたように、板厚精度向上を図るためには、
（１）式で精度よくゲージメータ板厚を検出することが
必要である。

しかし実際には、ロール、ロールチョック、圧下スクリ
ュー等の熱膨張、ハウジングの熱膨張、ロール偏心、ロ
ールの摩耗などにより、実際のロール間隙Ｓと計測され
るロール間隙Ｓとの間に偏差が生じたり、或いは、板巾
変化によりミル弾性係数Ｍに外乱が与えられるため、前
記（１）式の精度は必すしも高くない。

前記（１）式の精度を悪くする原因としては、上記以外
にも多数の要因があり、すべてを補正するのは不可能で
ある。

又、ロールの熱膨張、摩耗等影響が大きいと考えられる
要因でも、それを精度よく演算することは極めて難かし
い。

従って、ゲージメータ式のモデルとしての精度には限界
があり、従来技術による板厚精度にも限界があった。

一方本発明に類似するものとして、ゲージメータ式によ
り算出された圧延材料長手方向全長に渡る平均板厚と、
同じく厚み計により実測された、圧延材料長手方向全長
に渡る平均板厚を比較し、両者の差に応じて、ゲージメ
ータ式のオフセット項を補正することも考えられるが、
この場合には圧延材料全長が厚み計直下を等速で通過す
る必要があるため、圧延速度が変化する最近の高速化し
た圧延機に用いることはできす、圧延能率が大巾に低下
する。

又、互いに対応づけられていない圧延材料長手方向位置
における、ゲージメータ板厚と実測板厚との偏差からゲ
ージメータ式のオフセット項を求める方法では、圧延材
料の長手力向に板厚偏差がある時には、オフセット項を
正確に求めることが困難である。

本発明は、前記従来の欠点を解消するべくなされたもの
で、ゲージメータ式のオフセット項を正確に求めること
ができ、従って、高精度の圧延板厚を容易に得ることが
できる圧延板厚制御方法を提供することを目的とする。

本発明は、検出された圧延条件に基づき、ゲージメータ
式を用いてゲージメータ板厚を算出し、これにより圧延
機を制御する圧延板厚制御方法において、圧延中任意点
のゲージメータ板厚と、該ゲージメータ板厚の検出位置
と対応する圧延材料長手方向同一位置における、厚み計
により実測された実測板厚とを比較し、両者の差に応じ
て、ゲージメータ式のオフセット項を補正するようにし
て、前記目的を達成したものである。

以下図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する
。

本実施例は、本発明を、厚板圧延における圧延機に適用
したもので、添付図面に示す如く、圧延材料１０をワー
クロール１４により圧延する圧延機１２において、圧下
スクリュー１６の位置から圧下位置Ｓを検出する圧下位
置検出装置３０と、圧延荷重Ｆを検出するロードセル３
２と、圧延機１２の出側に配置され、実測板厚Ｈｂを検
出する、Ｘ線厚み計等の厚み計３４と、圧延機１２のロ
ールセンターと距離ｌをおいて圧延機出側に配置された
、ホットメタルデテクタ等の、第１の圧延材料検出器３
６と、前記厚み計３４の出側に、前記ロールセンターと
第１の圧延材料検出器３６間の距離ｌと等しい距離ｌを
おいて配置された、同じくホットメタルデテクタ等の第
２の圧延材料検出器３８と、ロール回転数を検出するロ
ール回転数測定装置４０と、前記ロードセル３２出力の
圧延荷重Ｆ、前記圧下位置検出装置３０出力の圧下位置
Ｓ、前記ロール回転数測定装置４０出力のロール回転数
等から、前記第１の圧延材料検出器３６からの信号が入
力された時点で、前記ゲージメータ式（１）に基づいて
ゲージメータ板厚Ｈａを算出するゲージメータ板厚演算
装置４２と、前起第２の圧延材料検出器３８からの信号
が入力された時点で、前記厚み計３４により実測された
実測板厚Ｈｂを読み取る実測板厚読取装置４４と、前記
ゲージメータ板厚演算装置４２出力のゲージメータ板厚
Ｈａと実測板厚読取装置４４出力の実測板厚Ｈｂとの偏
差を演算し出力する偏差演算装？４６と、該偏差演算装
置４６の出力からゲージメータ式（１）のオフセット項
の最適値を演算し、前記（２） ，（３）式により圧下
設定値Ｓｏを演算して出力する圧下設定値演算装置４８
と、該圧下設定値演算装置４８の出力に基づき、圧下量
が所定値となるように、圧下スクリュー１６を制御する
圧下位置制御装置５０とが設けられたものである。

尚、前記ゲージメータ板厚演算装置４２、実測板厚読取
装置４４、偏差演算装置４６、圧下設定値演算装置４８
としては、一体の計算機を用いることができる。

以下作用を説明する。

圧延材料１０が圧延機１２のワークロール１４に噛み込
まれ、その出側先端部が、圧延材料検出器３６の位置に
到達すると、該圧延材料検出器３６が検出信号を出力す
る。

すると、ゲージメータ板厚演算装置４２は、圧下位置検
出装置３０で検出された圧下位置Ｓ、ロードセル３２で
検出された圧延荷重Ｆ、ロール回転数測定装置４０で検
出さ些たロール回転数等から、前記ゲージメータ式（１
）に基づいて、ゲージメータ板厚Ｈａを算出する。

圧延が進行し、圧延材料１０の先端が、第２の圧延材料
検出器３８の位置に到達すると、該第２の圧延材料検出
器３８は、検出信号を実測板厚読取装置４４に出力する
。

すると該実測板厚読取装置４４は、その時の厚み計３４
の出力を読み取り、これを実測板厚Ｈｂとする。

偏差演算装置４６は、圧延材料１０の先端が第１の圧延
材料検出器３６に到達した時点から、第２の圧延材料検
出器３８に到達する時点まで記憶されていた、前記ゲー
ジメータ板厚演算装置４２出力のゲージメータ板厚Ｈａ
と、圧延材料１０の先端が第２の圧延材料検出器３８に
到達した時点における実測板厚読取装置４４出力の実測
板厚Ｈｂから、次式によりその偏差Ｈｅを算出する。

Ｈｅ＝Ｈｂ−Ｈａ …（４）圧下設定値演
算装置４８は、前記偏差演算装置４６出力の偏差Ｈｅか
ら、前記ゲージメータ式（１）におけるオフセット項の
最適な値αを演算し、前記（２）式（３）式に基づいて
圧下設定値Ｓｏを算出し、圧下位置制御装置５０に出力
する。

この圧下設定値演算装置４８におけるオフセット項の最
適な値は、パス毎の偏差Ｈｅの変動を予め実験的に把握
しておくことによって決定される。

例えば、オフセット項α＝偏差Ｈｅ とおくことも可能である。

本実施例によれば、圧延開始初期の圧延材料１０の先端
が、第２の圧延材料検出器３８に到達した時点以後にお
いて、ゲージメータ大のオフセット項が補正されるため
、前記従来のような外乱の影響が補正され、正確な板厚
制御が可能となる。

尚、前記実施例においては、圧延材料検出器３６，３８
から検出信号が入力された時点で、圧下位置検出装置３
０、ロードセル３２、ロール回転数測定装置４０及び厚
み計３４の信号を取り込むようにしているが、検出遅れ
を考慮して、数点の平均値を取り込むようにしたり、或
いは信号のフィルタリングを実施することも可能である
。

又、前記実施例においては、圧延機における左側から右
側への一方向圧延の場合の構成・作用について説明して
いるが、厚板圧延のような可逆圧延では、右側から左側
へ圧延される際にも同様の構成を採ることができること
は言うまでもない。

更に、前記実施例は、本発明を可逆圧延が行なわれるこ
とが多い厚板圧延に適用したものであるが、本発明の適
用範囲はこれに限定されず、一般の圧延機における圧延
板厚制御にも同様に適用できることは明らかである。

以上説明した通り、本発明は、検出された圧延条件に基
づき、ゲージメータ式を用いてゲージメータ板厚を算出
し、これにより圧延機を制御する圧延板厚制御方法にお
いて、圧延中任意点のゲージメータ板厚と、該ゲージメ
ータ板厚の検出位置と対応する圧延材料長手方向同一位
置における、厚み計により実測された実測板厚とを比較
し、両者の差に応じて、ゲージメータ式のオフセット項
を補正するようにしたので、ゲージメータ式の精度が高
まり、高い板厚精度で圧延を行なうことが可能となる。

特に、厚板圧延のような、一品毎に、、スラブ仕様、製
品仕様の異なる場合においても、ゲージメータ式のバラ
ツキをなくすことができる。

文、パス毎にゲージメータ式を補正することが可能とな
りきめ細かな板厚制御が可能である。

更に、圧延速度の変化があっても影響されず、能率を落
とさずに圧延が可能である等の優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

添付図面は、本発明に係る圧延板厚制御方法の実施例が
適用された厚板圧延機を示すブロック線図である。 １０……圧延材料、１２……圧延機、１４……ワークロ
ール、１６……圧下スクリュー、３０……圧下位置検出
装置、３２……ロードセル、３４……厚み計、３６，３
８……圧延材料検出器、４０……ロール回転数測定装置
、４２……ゲージメータ板厚演算装置、４４……実測板
厚読取装置、４６……偏差演算装置、４８……圧下設定
値演算装置、５０……圧下位置制御装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １検出された圧延条件に基づき、ゲージメータ式を用い
   て、ゲージメータ板厚を算出し、これにより、圧延機を
   制御する圧延板厚制御方法において圧延後の板厚を実測
   する厚み計と、２個の被圧延材先端検出器を有し、圧延
   機と第１の被圧延材先端検出器との距離と、厚み計と第
   ２の被圧延材先端検出器との距離が等しくなるように、
   ２個の袖圧延材先端検出器を配置し、第１の検出暮で先
   端検出した時のゲージメータ板厚と、第２の検出器で先
   端検出した時の板厚実測値とを比較し、両者の差に応じ
   てゲージメータ式のオフセット項を補正するようにした
   ことを特徴とする圧延板厚制御方法。