JPS59141309A - 熱間圧延における板厚測定方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、熱間クンデム圧延機のスタンド間での板厚測
定方法およびその装置に関する。

熱間圧延機のスタンド間には、ス）　ＩＪツバ、ルーパ
およびガイド等が狭スペースにぎっしり配設さ汎ている
。したがって、厚み計を配設しようにも不１」」能であ
る○ その結果、従来熱間圧延における板厚制御法としては、
従来（１）ゲージメータ方式によるフィードフォワード
制御法およびまたけ（２）最終スタンド出側板厚佇Ｊ＋
１４に清くフィードバック制御１去に依っていた。すな
わち、第１図に示すよう（Ｃ１（］）の方法は、圧延機
自体をいわば厚み計とみなし、中間の１スタンドの圧Ｆ
手段１から与えら７ｒ１．るケージメータゲージを、そ
の偏差がゼロとなるよう下流段のスタッドへフィードフ
ォワード制向１トすＬｉ’：ｉ　２によりフィードフォ
ワードする方法である。

−ｊ、た（２）の方法は、最終スタンドｎの出側に厚み
【：１３を設けて、その板厚情報を上流段のスタンドの
圧丁手段１にフィードバック制御装置４１１（ｊニリフ
、ｆ−ド・・ツクさせるものである。

ところで、（１）の方法たるゲージメータ方式は、月と
下位置Ｓと圧下ｆ’ｒ：ｉシーＲＰとミル剛性Ｍからロ
ール間隙を出た直後の板厚りを（１）式によって求める
ものである。

Ｐ ｈ　＝　Ｓ　」−一　・・・・　（１）八１ そして、（２）式のゲージノータゲージ偏差Δｈｇをゼ
ロにしようとするものである。

ロールの偏芯によりロールギヤ、プがΔＲ，変化しグ也
場合を、第２図によって考えてみる。同図において、Ｓ
ｏ：板噛み前ロールギャップ、Ｈｏ：入側版厚、ｈｏ＝
目標出側板厚、Δｈ：ロール偏芯による板厚変動である
。

同図から明らかなように、ロール偏芯かあると、狙い板
厚はＡ点からＢ点に移り、荷重がΔＰ変動し、板厚偏差
Δｈを生じる。またゲージメータ制御方式は、（２）式
のΔｈｇがゼロ、つ寸りΔＳ−−ΔＰ　７Ｍとなるよう
制御するものであるから、圧下のロールギャップを広げ
るように作用し、Ｂ点から０点に移るように制御してし
壕い、益々板厚偏差を大きくしてしまうこととなる。

このように、ゲージメータ制御方式では、ロール偏芯に
対して全く無力であり、むしろ悪影響を及ぼす。

他方、（２）の方法は、時間遅れが大きいばかりで寿な
く、第１Ｊ：たは第２スタンドへフィードバックしても
効果が、冶んどない欠点がるる。

本発明は、従来の板厚制御でｊｄロール偏心に」：る影
響が犬であり、また応答性が悪いなどの点に鑑み、圧延
スタンドの中間において直接的ンこ板厚を実測する方法
およびその装置を提供するもので、これに基いて板厚制
御を行うことにより、ロール偏心による悪影響を防止す
るとともに、通板性を向−１ニさせ、もって板厚精度の
向上を図らんとする・ものである。

以下本発明を図面を参照しながらさらに詳述する。本発
明でＱ址〜狭スペースの圧延スタンド間で板厚を直接測
定するために、第３図のように、ルーパ１０のアームに
切欠または透孔１１２形成し、この透孔］１の中心線に
沿って測定対象鋼板１２を境にして一方にγ線源１３を
他方に放射線検出器としてのシンチレータ１４を設けて
、しく。

かかる板厚θ１１定装置において測定原理自体は公知で
あるので説明を省略する。しかし、実測板厚１１Ｍは、
γ線の透過する方向に沿う厚みの値である。したがって
、真の板厚１１　Ｔは、測定個所における鋼板の傾斜角
度によって補正して得る必要がある。鋼板の頌斜角度は
、板厚、板ｒｉｒ、テンション、あるいはルーパ角度に
よって左右される。

補正式は実験によって求めればよい。また通常ルーパ角
度θが大きなファクターであるプヒめ、こ汎を中心にし
て補正を行えばよい。この場合、近似的に（３）および
（４）式（Ｃよって真の板厚）〕１・を求めることかで
さる。

ｈＴ二）Ｉ　Ｍ　ＣＯ３θ′　・・・・　（４）ここで
各符号は第３図に示す通りである。

なお、厚み計としては、好適な上記放射線厚み計等の透
過型のほか、超音波、マイクロ波またはレーザ等を用い
る反射型のものも用いることができる。反射型の場合、
鋼板１２の上方に設置す；ｔＬばよい。

当該鋼板の板厚測定位置での温度を知るためＶＣＵ：、
その個所またけ近傍個所に、放射温度計や二色ａｉ’ｒ
　ｉ！ｊ田等の公知の温度計により実測するか、上流位
置での実測値を基準として当該側定位Ｉろ°７トでの温
度降下量に基く予測［直により知るようにすればよい。

かくしてｇＩられた圧延スタンド間の板厚情報は、次の
ようにして制御に供する。たとえば第４図に示すように
、＋１〜≠７の７スタンドを何する圧延機に、お・いて
は、第４スタンドの出側で厚み；’ｉｔ　３　（γ線源
１３およびシンチレータ１４等からなる）に」：ｖ板厚
を実測し、こｎをたとえｄ″ｌ）　Ｉ　Ｄ演算制御に」
：る第１フィードバック１ｉ；ＩＩ　Ｔｉ１ｌｌ装置２
０Ａを介して上流スタンドにフィードバックさせるとと
も（・で、仕上の第７スタンドの出側での板厚を？Ａ５
〜第５〜タンドに第２フイードバツク制由１装置２０Ｂ
を介してフィードバックさぜる。

このように、圧延スタンド間で板厚を測定すると、圧延
機を前半および後半の２ブロツクを有する圧延・機とし
て取扱うことができるので、前−半ブロックでの制御に
よってずでにその出側の板、厚変動を極力抑制すること
ができ、し／ヒがって後半ブロックへの入力変動が小さ
くなる結果、後半ブロックでのホｌ］御負荷が減少し、
板厚制御精度の向−ヒ、品質の均一化を達成できる。

圧延スタンド間の実測板厚情報は、前述のフィードバッ
ク制御に用いるほか、人体するフィードフォワード制御
にも用いることができる。

まずロール偏芯による悪影響を避けるため荷重制御によ
る板厚制御法ＶＣついて説明する。

制御計算式として、（５）および（６）式を立−Ｃる。

ここで、Δ）１４：　ｌスタンド出側板厚変動ΔＨ３：
ｉスタンド入側板厚変動 ΔＴ１：ｉスタンド入側温度変動 ΔＰＩ：　ｉスタンド荷重変動 ΔＳ１：ｉスタンド圧下（ギャップ）変動Ｍ１：ｉスタ
ンドのミル岡１］性 ΔＲｃｉ　：　ｉスタンドのロール偏心分δ１） 一１／こ、Ｑ−−尻一（塑性係数）とおく。

そして１１．第５図のように、４スタンド圧延機の例を
考え、第２スタンドの入側に、厚み計およびｉ！ＩＡ度
−１を設けておけば、ΔＨ２＋　　ΔＴ２は実測可能と
なる。実測値は制′１ｉ１１装置３０に取込む。ま／こ
各スタンド力・ら（は、既設の機器からΔＰ２＋ΔＰ３
＋ΔＰ４を得ることができる。さらに、第３および第・
１スタンドの入１ｌＩＩＩ温度変動ΔＴ３＋ΔＴ４は、
製団１．１を設けて実測してもよいが、板のトラツキツ
クと冷却−〕−想１尺熱；Ｌ−１算によって予測できる
。

そこで、（５Ｌ（６）式に基いて、Δｈ３−Δｈ４−０
と在る上うなΔＰＡおよびａＰ４を計算すると、（７）
：ＩＪ−Ｊ二び（８）式がイ静ら才１．る。

Ｊ　１）４−ザ〕Δ′■゛４　　旧・　（８）ａＴ＜ この（７）および（８）式から判るように、間代のａＰ
３およびａＰ４に基く荷重制御によれば、第１および第
２スタンドのロール＠芯の影響を除去できる〇 一方、実測板厚に基いて圧下制御（Ｃよるフィートフォ
ヮーＭ　１ｌｊＩＪ御も可能なわけではないが、次のよ
うにロール偏心によるファクターが入ジ込んでし丑い望
ましくない。

つまり、（６）式を（５）式に代入し、かつＱを用いる
と、（９）式が得らｎる。

Δｈ　＝−’−一（”−ΔＨ＋ｎ−ΔＴ）十−一ΔＳ斗
−’−ＲｅＭ＋Ｑ　　ａ”ｒｌ　　　　　　（９Ｔ　　
　　　　Ｍ十Ｑ　　　　　Ａ’ｌ−１−Ｑ・・・・　（
９） ここで、ΔＨおよびΔＴは実１１１１　Ｌながら、」ｈ
を最小とするようにΔＳを制御するものとず、Ｕｌ、は
、その制御式は（１０）式となる。

１　６Ｐ　　　　　ａＰ Δ５＝−−−−（−一ΔＨ十−ΔＴ）　・・・・　（１
ｏ）Ｍ　　　ａＨａＴ このとき、板厚変動値は（１１）式で与えられる。

Ｉｉ Δｈ＝−−ΔＲｅ　　・・・・　（１１）Ｍ十Ｑ この（１１）式においてＭン’（Ｍ＋Ｑ）　＜　１であ
るため、ロール偏芯分の板厚への影響〜は低域できるも
のの、完全除去はできず、したがって、前述のように荷
重制御によるものとするのが好ましい０ 他方、一般に圧延機への通根性は、トラブル仝９の防山
上きわめて重要なことである。本発明にノ占く圧延スタ
ンド間での板厚の実測値に基いて、次のように圧Ｆ制〕
１１によるフィードフォワー　ド制６１１］すると通根
性の格段の向上を達成できるＯ 制御の基本民Ｑ、欠配（１２）式と（６）式でめる。

ΔＰＩ Ａ　ｈ　ｉ　＝ΔＳマ１−−　・・・・　（１２）ｉ 第０図の」二うな１１スタンド圧延機を考え、（１２）
式と（（ｉ）式とによシ、Δｈ３−Δｈ４−０とするよ
うなｊ］二１・ΔＳ３．ΔＳ４を求めると、（１３）お
よび（１４）式とン２る。

　　　ａｐ 、ｌ５４−、（」−ΔＴ４　）　　・・・・　（１４）
Ｍａ　　＆　’、Ｉ’、４ かくして、各スタンドの板噛み前に（１３）および（１
４）式に則って圧下変更すれば、優れた通根性を達成で
きる。

な′１・゛、上記説明に赴いて、説明の都合上、介４と
えＩｄ　４スタンドを例に採ったが、同様な考えの下で
、適宜のスタンド数の圧延機に適用できることは勿論で
ある。

以上の通り、本発明法は、元来狭スペースでちるスタン
ド間にし・けるルー・４部分を第１ｊ用して板Ｊ享測定
を行うものであり、かつルーパ部分においては板の傾斜
があることに鑑み、傾斜角度によシ４市正するものであ
るため、正αＦな、８反ｊ慴ｄ用定か可能となる。

捷だ本発明装置は、ルーバに空所部分を形成しているた
め、狭スペースのスタンド間であっても板厚測定を十分
に行うことかでさる０

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の制御３去の概要図、第２四はイ反厚〜荷
重相関図、第３図は本発明の板厚測定装置の概要図、第
４図は本発明に係る板厚実１１（ｉｉ値に基くフィード
パ、り制御応用例の概要図、第５圀は本発明の板、（９
，実測値の応用例としての荷−ｌ制御によるフィードフ
ォワード制菌の概要図、第６図は本発明の応用例として
の圧下制御によるフィードフォワード制御の概要１スで
ある。 １・・圧下手段　；３・・厚み計　１０・・ル−ツく１
［・・透孔　１３・・γ線源　１４・・ンンチレータ　
２０Ａ、２０Ｂ・・フィード）く、りｆ：ｉｌｌ　Ｉ卸
」・μ置、　、■・・フィードフォワード市１１預千装
置、

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱間圧延スタンド間におけるルーパ部分における
   迫り上９状態の板の厚みを厚みＣ」により実測するとと
   もに、その測定個所における板の傾斜角度および板の温
   度により補正しながら板厚を得ることを特徴とする熱：
   Ｉ４１圧延における板厚測定方法。
2. （２）熱間圧延スタンド間におけるルーパの空所を通る
   線上に、板の一方側に透過式厚み計の検出源を、仙方側
   に前記検出源と対をなす検出器を設けたことを特徴とす
   る熱間圧延における板厚測定装置。