JPS595362B2 - 板圧延における板厚制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は板状材の圧延において板幅方向の圧下率又は
伸び率を左右対称に圧延する板厚制御方法に関する。

近年、板状の圧延材において長手方向および幅方向の板
厚分布に対する要求が益々厳しくなって来ている。

特に、幅方向の板厚分布は冷間圧延時の平坦度に大きく
影響し、また、入側板厚が板幅方向にロール中心線に対
して左右非対称、すなわちウェッジ断面形状であると、
圧延材が蛇行したり、キャンバ−と称する板曲りが生じ
実操業上極めて大きな問題となっている。

そこで、従来は幅方向の圧下率又は伸び率を制御するだ
め左右の圧下量を変えたり、あるいはロールペンディン
グカを左右独立に調整していた。

しかしながら、前者の場合には圧延荷重そのものも変化
するため、長手方向の板厚精度にまで悪影響を与えてし
まう。

また、後者の場合には制御能力に限界があり、イニシャ
ルクラウンの異なる種種の作業ロールを用意しなければ
ならない。

上記のような幅方向の板厚制御における問題を解決する
ため、最近、軸方向に移動可能な少くとも一対の中間ロ
ールを備えだ新型の６段圧延機を利用した方法が開発さ
れている。

この方法は、移動可能な中間ロールのうち少くとも一本
を非対称性を表わす偏差信号に基づき移動させ、これら
ロールの位置を左右非対称に配置して圧延することを特
徴としている。

しかしながら、この方法には補強ロールの中間ロール端
部に接触する部分にスポーリングが発生し易いこと及び
中間ロール位置とロールペンディングカの効果が作業ロ
ール変形特性に相互に影響を及ぼし合うため制御が極め
て複雑となる。

この発明は幅方向の板厚分布制御における上記のような
問題点を解決したもので、長手方向の板厚精度の低下を
招くことなく、極めて簡便かつ確実に圧延材の板厚を制
御することができる方法を提供することを目的としてい
る。

しかしてその特徴とするところは作業ロールにロールベ
ンダを設けかつ補強ロールにクラウンを付与した圧延機
を用い、そのロールペンディング力を調整することによ
って幅方向の板厚を制御しようとすることにある。

以下この発明を図面に基いて詳細に説明する。

第１図は本発明方法を実施するだめの圧延機を示すもの
である。

同図において、上下の作業ロール２，２′の左右両端部
間にそれぞれ公知のロールベンダ４，４′を介設してい
る。

又、上下の補強ロール３，３′はその胴部両外側端に段
差を設けて作業ロール２，２′に接する有効ロール胴長
Ｌ′を作業ロール２，２′のそれよりも短かくするとと
もに、該有効胴長Ｌ′に凸状のクラウンを付与している
。

なお、１は幅Ｂの圧延材を示す。

ここで、本発明において、補強ロールの有効胴長Ｌ′の
範囲に付する、第１図に示す凸状クラウンの大きさを説
明すると、少なくとも０．５ｍｍ、通常１．０皿、補強
ロールにスポーリングを生起せしめない範囲で２．０ｍ
ｍに達することもある。

従来の、たとえば四段圧延機における、補強ロールに付
されるクラウンの大きさが０．１〜０．２ｍｍであるの
に比し、１０倍に及ぶ大きさである。

このように構成した圧延機は適切な有効ロール胴長Ｌ′
を設定すれば、補強ロールの両端部に段差をもちかつ有
効胴長Ｌ′に凸状クラウンを付与せしめているため、作
業ロール２，２′を有効かつ広範囲にベンディングさせ
ることができ、極めて顕著なロールベンディング効果を
発揮することが可能である。

通常この有効胴長Ｌ′は特に圧延材の最大板幅を圧延す
る際の中伸限界、スポーリング限界等に基いて設定され
る。

この発明の方法はこのように構成された圧延機により実
施される。

すなわち、凸状クラウンを付与した補強ロール３，３′
の有効胴長Ｌ′を最適な値に設定し、次いで圧延材１の
左右板厚の検出値さらには板幅Ｂに応じて左右のロール
ペンディング力を調整して左右の圧下率又は伸び率を均
等にして板厚を制御する。

第２図は圧延材がウェッジ断面をなす場合を示し、板厚
の測定位置は板の両側端近くで中心に対し対称の位置で
ある。

左右板厚差△ｈはｈＬ−ｈＲであり、実際のロールペン
ディング力の調整は板中心の板厚ｈｃに対する左右板厚
差△ｈの比△ｈ／ｈｃに基いて行なわれる。

第３図はロールペンディング力と板幅方向における板厚
分布との関係を示しており、ＦＬは左側、ＦＲは右側の
ロールペンディング力を表わしている。

このグラフではＦＬ＝５０ｔｏｎ／チョック、ＦＲ二０
ｔｏｎ／チョックの場合においては、δｈの左右板厚
変化量が生じることを示している。

第４図はロールペンディング力の変化量△Ｆと左右板厚
変化量δｈとの関係を板幅毎に示したグラフであり、両
者は直線的な関係にある。

従って、ここで左右板厚変化量δｈと板厚りとの比δｈ
／ｈを前記の左右厚み比△ｈ ／ ｈ ｃと等しくすれ
ば、相似断面圧延となり真直な圧延材が得られる。

従って左右厚み比△ｈ／ｈｅとロールペンディング力の
変化量ΔＦとの関係は ΔＦ−α・△ｈ／ｈｅ となる。

αは板幅によって決まる制御ゲインである。

このことから実際の圧延材の左右板厚及び板幅が決まれ
ば、自動的に△Ｆが求まり、これに基いて左右のロール
ベンダを左右の圧下率又は伸び率が等しくなるように制
御すれば、ウェッジ断面の圧延材でも蛇行あるいはキャ
ンバ−等が発生することなく良好に圧延が遂行できる。

上記圧延材の板厚制御方法を第５図に示す制御ブロック
図を参照しながら詳細に説明する。

第５図において、５，５′は左右のロールベンダ４．４
′の制御装置にそれぞれ指令を与えるロールペンディン
グ力指令装置、６は左右板厚検出値から板厚偏差△ｈ／
ｈｅを演算するだめの演算器、７は板幅検出器又は板幅
設定器、８は板厚偏差△ｈ／ｈｅと板幅に基いて最適な
ロールペンディング力を演算するだめの演算器、９及び
１０は板幅方向において左右対称位置における板厚を測
定するだめの板厚検出器である。

第１図に示す圧延機による圧延作業中において、圧延機
の入側にて左右対称に配置された板厚検出器９，１０に
より板厚ｈＬｙ ｈＲが時々刻々計測される。

板厚検出器としては放射線厚み計などの非接触型厚み計
が用いられる。

この板厚検出器９゜１０の計測信号は演算器６に送られ
、ここで前記の厚み比△ｈ／ｈｅが演算される。

次いでこの厚み信号は演算器８に送られ、そこで板幅検
出器又は設定器７からの板幅Ｂ信号との２つの信号に基
いて圧延材１を相似断面圧延即ち左右の圧下率又は伸び
率を均等にするに必要な左右のロールベンディング力Δ
Ｆを演算する。

この演算されたロールペンディング力△Ｆの信号は左右
のロールペンディング力指令装置５，５′に出力されこ
れにより左右のロールベンダ４．４’のロールペンディ
ング力を調整し、幅方向の圧下率又は伸び率が等しくな
るように圧延する。

このようにして非対称断面圧延材はフラットな形状に圧
延されることになる。

なお、従来ではロールペンディング力を変化させた場合
、圧延荷重そのものが変化してしまい、長手方向の板厚
精度に悪影響を及ぼすと考えられていたが、本発明者ら
の実験によればロールペンディング力の変化は圧延荷重
に全く影響を与えないことが知見された。

本発明による効果を、従来技術のそれと併せ、第６図に
示す。

第６図から明らかな如く、圧延製品に残存する板クラウ
ンのレベルが、本発明によれば、従来技術によるレベル
の１／３以下となっており、顕著な効果が認められる。

なお、第６図における板クラウンは下記のことを意味す
る。

板クラウン−圧延材幅中央板厚−圧延材幅端板厚以上説
明したように、この発明では圧延作業中に左右両端部の
板厚差を検出し、この検出値に基いてロールベンダのロ
ールベンチインクカラ調整するだけで非対称断面でも何
ら圧延作業上圧延材のトラブルが発生せず、極めて簡便
な制御方法であるとともに、応答性が早い。

又、板厚制御のために圧下量を調整することはないので
、長手方向の板厚精度に悪影響を与えることもない。

更に、この発明の方法では有効ロール胴長が作業ロール
のそれよりも短かくしかもその胴部に凸状クラウンを付
与した補強ロールを備えた圧延機を用いるため、従来の
圧延機に比べ格段に優れたロールベンディング効果が得
られ、圧延材の幅方向における板厚制御能力が極めて大
きいという利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の方法を実施するだめに用いられる圧
延機を示す概略図、第２図は圧延材の非対称性を説明す
るだめの略図、第３図はロールペンディング力と板幅方
向の板厚変化の関係を示すグラフ、第４図はロールペン
ディング力変化量と左右板厚変化量との関係を板幅に応
じて示すグラフである。 第５図はこの発明を実施する板厚制御装置のブロック図
である。 第６図は本発明の効果を示すだめの説明図である。 １・・・圧延材、２．２′・・・作業ロール、３，３′
−・・補強ロール、４．４’・・ロールベンダ、５．５
’・・ロールベンディング力指令装置、６，８・・・演
算器、１・・・板幅検出又は設定器、９，１０・・・板
厚検出器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 作業ロールの左右の端部にそれぞれロールベンダを
   設けるとともに、補強ロールを、前記作業ロールのそれ
   よりも短かい有効胴長としかつ、該有効胴長部に少なく
   とも０．５ｍｍの凸状クラウンを付与せしめたものとし
   、該補強ロールを上、下に配置した圧延機にて圧延材の
   板厚を制御するに際し、圧延作業中、圧延機入側で左右
   対称位置において板厚を割■１１シ、該言−１−ｆｉｌ
   Ｊ値より左右の板厚差を演算し、該演算結果及び板幅に
   基き左右の圧下率又は伸び率が均等になるように左右の
   ロールペンディングカをそれぞれ調整して圧延すること
   を特徴とする板圧延における板厚制御方法。