JPS5944127B2 - 金属ストリツプ圧延における板厚および形状制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、鋼板などの金属ストリップの圧延における板
厚および形状制御方法に関する。

金属のストリップ圧延において、高い板厚精度及び良好
な形状は製品の重要な品質特性である。

それ数本発明は高い板厚精度及び良好な形状の両者を満
足させることができるストリップ製造技術の一方法を提
供しようとするものである。

以下本発明の詳細を実施例について説明する。

ストリップを冷間圧延する場合、圧延速度は必ずしも一
様ではな（、変化する。

例えば連続式圧延機では極めて低速にて圧延機関にスト
リップ先端を通過させ捲取機に捲きつけた後（以后通板
と呼ぶ）、圧延機を加速し、高速で圧延が行われる。

１コイルの圧延のほぼ終了近くになると、コイル端末を
圧延機列よシ抜（（以后尻抜と呼ぶ）ため、減速する。

可逆式圧延機においては連続式圧延機と多少の相異はあ
るが通常コイルの頭尾は低速で圧延され、コイルの中央
部は高速で圧延され、低速と高速の間に加速又は減速が
ある。

以上述べた圧延速度変化以外に、圧延の事情例えば圧延
中の板破断が懸念される場合は、低速で圧延される。

このように１コイルを圧延する場合の圧延速度は一様で
なく変化する。

これを模式的に表現すれば第２図のようになる。

この図で横軸は時間、縦軸は圧延速度を示し、曲線Ｃは
圧延速度が時間的に変化する態様を示す。

以上のような理由によシ圧延速度が変化すると、単位時
間当りのストリップの圧延される体積が変化し、圧延に
必要なエネルギーが変化し、ストリップ及び圧延ロール
の温度が変化する。

圧延ロール間で圧延される時のストリップ温度は圧延加
工時のストリップの変形抵抗に影響し、この影響を補償
しなければ、圧延後の板厚、形状は変化する。

特に可逆式冷間圧延機では通常数回のパスを経て仕上板
厚にまで圧延されるため、コイルの頭尾は各パスとも低
速で圧延され、中央部は高速で圧延されるため、コイル
内の温度差が累積され、板厚、形状への影響も太き（な
る。

本発明は１コイルのストリップを圧延する際圧延速度変
化によるストリップの温度変化つまり変形抵抗の変化に
よる板厚及び形状の変化を補償し板厚、形状変化のない
ストリッジを圧延せしめる方法を提供するものである。

以下図面を用いて詳しい説明を行う。

第１図は圧下および前後方張力を操作端とする板厚制御
装置、圧延機、形状制御装置の構成を本発明に必要な部
分についてのみ図示したものである。

１は圧延機、２は圧延材、３は捲取機、４は捲戻し機、
５は板厚計、６，７は夫々圧下、張力を操作端とする板
厚制御装置である。

圧延材は捲戻しリール４から圧延機１を経て圧延され、
捲取機３に捲取られている。

この時圧延されたストリップの板厚は板厚計５で計測さ
れ、厚み偏差信号ａとして出力される。

板厚制御装置６，７は厚み偏差信号を零に近づける方向
の圧下補正信号す及び張力補正信号ｃ、ｄを出力する。

張力補正信号Ｃ及びｄは捲戻し機及び捲取機の定電流制
御系８，９の電流目標値の補正信号として入力される。

一方圧延材の温度測定器１１よりのストリップ温度は演
算装置１２へ入力され、演算装置よシストリップの変形
抵抗をｆとして出力し、これは演算装置１３へ入力され
る。

演算装置１３では変形抵抗の変化による板厚の偏差を零
に近づけるに必要な圧延力の修正量Δｐを信号ｇとして
圧下装置１０へ出力し、また場合によっては前後方張力
の修正量Δσ０、Δσｉを信号ｈ１１として定電流制御
系９，８に出力する。

また、演算装置１３よりの圧延力補正信号ｇは演算装置
１４へ入力される。

演算装置１４では圧延力の変化による形状の変化を零に
近づける目的でロールベンディングの修正量ΔＲＢを信
号Ｊとしてロールベンディング装置１５に出力する。

次に各演算装置での演算内容をもう少し詳しく説明する
。

演算装置１２ではストリップ温度と変形抵抗の関係を求
める。

広く知られているように変形抵抗はストリップ温度の関
数として に＝ｋ（ｔ） ・・・・・・・・
・・・・ （１）で与えられ、温度変化による変形抵抗
の変化はで与えられる。

ストリップ変形抵抗による圧下刃の補正量ΔＰ１及び前
後方張力の補正値Δσｉ。

Δσ０は演算装置１３で求められる。

広く知られているように圧下刃Ｐは人出側板厚（ｈｉ、
ｈｏ）、前後方張力（σ０．σｉ）、変形抵抗（社）、
摩擦係数（ロ）等の関数として与えられ、ｐ＝’Ｐ （
ｈｉ 、ｈｏ 、σｉ、σｏ、に、μ）・・・・・・（
３）（３）式は出側板厚ｈｏを出力量とする関数形に書
きかえられ、下式で表わされる。

ｈｏ ＝ ｈｏ （ｈｉ 、 Ｐ、σｉ 、ｃＦｏ、ｋ
、／Ｊ）−・・（４）微小変形量に対して次の関係が
成立つ。

は影響係数として広 く知られておシ夫々圧力下、変形抵抗、前後方張力を単
独に微小量変化させた時の出側板厚の変化量を意味する
。

出側板厚を変化させないために（５）式において、δｈ
ｏ ＝ ０としなければならない。

操作端としては圧下刃のみとし、前後力張力は制御系８
，９によって一定に制御されている場合は、δσ０＝０
．δσｉ ＝ ０であるから、（５）式より圧下刃の修
正量δＰは、 で与えられる。

温度変化による板厚偏差を修正するには圧下刃だけでな
（とも前後方張力を操作端としてもよい。

この場合前後方張力への配分は特に規制はないが、後方
張力のみ修正する場合はで与えられる。

まだ、修正しようとする時の前後方張力の比で配分する
場合は となる。

本実施例の場合圧下刃による修正を行っている。

この際影響係数は実験的に知り、数種の出側板厚毎にテ
ーブルの形で計算機内に格納している さて演算装置１３で演算された圧下力補正信号は圧下装
置１０に出力されると同時に圧下補正による形状変化を
修正する目的で演算装置１４に出力される。

演算装置１４では、圧下力変更による形状変化を修正す
るために必要なロールペンディングカの修正量ΔＲＢを
求め、これをロールベンディング調整装置１５へ出力し
、形状を修正する。

本実施例の場合修正圧下刃ΔＰと修正ロールペンディン
グカΔＲＢの関係は実験的に知虱数種の板厚について簡
単な関数として与えである。

その一例は第３図に示すものである。

以上実施例について述べたように本発明では圧延速度の
変化による変形抵抗の変化を知り、変形抵抗の変化によ
る板厚補正な圧下刃又は前後方張力で補正するとともに
、圧下刃の補正に伴う形状変化を修正するためロールペ
ンディングカを修正し、板厚精度、形状ともに優れたス
トリップを製造することが可能である。

前前述の実施例は圧延中のストリップ温度を圧延ロール
の出側に設置した場合の板厚形状制御装置であるが、応
用例として次の方法も当然考えられる。

応用例 ■ 第４図に説明に必要な部分のみの構成を示すが、１６は
圧延機の入側に設置されたストリップの温度計、１７は
圧延速度検出器、１８．１９は演算装置である。

温度計１６よりストリップの温度が信号ｑとして加算装
置２０に送られる。

圧延速度検出器７から圧延速度が信号ｌとして演算装置
１８に送られる。

演算装置１８では圧延速度とストリップの温度上昇の関
係が関数として与えられており、温度上昇が演算される
。

演算速度１９は当該圧延におけるストリップ温度上昇を
出力し、これは例えば圧下率の関数として与えることが
できる。

演算装置１８．１９の出力信号ｍ 、ｎの関数形の一例
は第５図、第６図に示す通りである。

信号ｑ、ｎ、ｍを加算装置２０の入力として夫々加算し
た信号を第１図の信号ｅと同様に見なし、つまシ圧延中
のストリップ温度と見なし、以下第１図で述べた板厚、
形状制御を行うことも可能である。

応用例 ■ 圧延中のストリップの温度計がない場合も圧延前のコイ
ルの温度を第４図の場合の信号ｑとみなし第４図で説明
した方法でストリップ温度を求め同様の制御を行うこと
は可能である。

この場合第４図の演算装置よ〃の出力をストリップ長手
方向に関係づけて記憶装置に記憶しておき、次パス圧延
時の圧延機入側の温度とみなし、信号ｑとして使用する
ことによシ、同様の板厚、形状制御を行うことは可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施する装置の一例を示すブロッ
ク図、第２図は圧延速度の時間的変化を説明するグラフ
、第３図は圧力下とロールペンディングカとの関係を示
すグラフ、第４図は本発明の詳細な説明するブロック図
、第５図は圧下率と温度変化量との関係を示すグラフ、
第６図は圧延速度と温度変化量との関係を示すグラフで
ある。 図面で１は圧延機、２は金属ストリップ、１１は温度測
定器、１２は変形抵抗演算装置、１０は圧下装置、８，
９は定電流（張力）制御系、１５はロールベンディング
装置である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 金属ストリップを圧延するに際し、圧延機から放出
   される金属ストリップの温度を測定し、この測定値に基
   づいて金属ストリップの変形抵抗を演算し、この演算結
   果に基づいて圧延ロールの圧下および前方および／また
   は後方張力を変化させて板厚を制御するとともに該板厚
   制御に伴なう形状変化をロールペンディングカを変化さ
   せて修正制御することを特徴とする金属ストリップ圧延
   における板厚および形状制御方法。