JPS6015402B2 - Rolling mill control method - Google Patents

Rolling mill control method

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JPS6015402B2
JPS6015402B2 JP51077736A JP7773676A JPS6015402B2 JP S6015402 B2 JPS6015402 B2 JP S6015402B2 JP 51077736 A JP51077736 A JP 51077736A JP 7773676 A JP7773676 A JP 7773676A JP S6015402 B2 JPS6015402 B2 JP S6015402B2
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Japan
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rolling
lubricant
roll
temperature
rolled
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JP51077736A
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修 高橋
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Hitachi Ltd
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  • Control Of Metal Rolling (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、圧延機の制御方法に係り、特に圧延材料が圧
延機の作業ロールに咳込まれる前の時点で圧延材料が作
業ロールに咳込まれた際の圧延荷重を予測し、その値を
用いて圧延後の材料の板厚等が所望の値となるように作
業ロールのロール関度を設定して圧延を行なう圧延機の
制御方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for controlling a rolling mill, and particularly to a method for controlling a rolling mill, and in particular, to control the rolling load when the rolled material is coughed into the work rolls of the rolling mill before the rolled material is coughed into the work rolls of the rolling mill. The present invention relates to a method of controlling a rolling mill that uses the predicted value to set the roll function of the work rolls so that the thickness of the material after rolling becomes a desired value.

従来より、被圧延材と圧延機作業ロールの接触面を潤滑
する潤滑剤に関し、様々な研究がなされている。
Conventionally, various studies have been conducted regarding lubricants that lubricate the contact surface between a material to be rolled and a rolling mill work roll.

例えば、第1図に示す様に、圧延機作業ロール1と被圧
延材2の間に引き込まれる潤滑剤の量に関し、水野氏(
塑性と加工7(66)、383(1966))は、ロー
ルバイト入口の油膜厚ちを次式{1’で示した。
For example, as shown in FIG. 1, regarding the amount of lubricant drawn between the rolling mill work roll 1 and the rolled material 2, Mr. Mizuno (
Plasticity and Processing 7 (66), 383 (1966)) expressed the oil film thickness at the inlet of the roll bite using the following formula {1'.

ち=3り(U。Chi=3ri (U.

十U.) ………(1)〇・〇yただ
し、 Uo:ロール周速度 U,:材料入口速度 Q:咳み込み角 oy:降伏応力 り:圧力Pにおける潤滑油粘度 {1’式は、潤滑剤の粘度、圧延速度、咳み込み角、降
伏応力等により、ロールと被圧延材の間へ引き込まれる
潤滑剤の量が変化する事を示している。
Ten U. ) ………(1)〇・〇y However, Uo: Roll circumferential speed U,: Material inlet speed Q: Coughing angle oy: Yield stress stress: Lubricating oil viscosity at pressure P {1' Formula is the lubricant This shows that the amount of lubricant drawn between the roll and the rolled material changes depending on the viscosity, rolling speed, cough angle, yield stress, etc.

また、この潤滑剤の量によりロールと被圧延材の間の摩
擦係数、及び、圧延荷重が大きく変動する事が知られて
いる。
Furthermore, it is known that the friction coefficient between the roll and the rolled material and the rolling load vary greatly depending on the amount of the lubricant.

例えば、牛脂の潤滑性に関する研究(第54回圧延理論
部会資料)によれば牛脂液状成分の潤滑剤への添加濃度
と、平均圧延圧力の関係は第2図で示される。第2図の
機軸は、鍵油系潤滑油と、牛脂(液状分のみ)系潤滑油
の混合油を潤滑剤として用いる時の牛脂系潤滑油の濃度
〔wt%〕を、縦軸は平均圧延圧力〔k9/柵〕を示し
ているが、牛脂系潤滑油の濃度が増加するにともない、
平均圧延圧力が低下している。
For example, according to a study on the lubricity of beef tallow (material from the 54th Rolling Theory Subcommittee), the relationship between the concentration of a liquid beef tallow component added to a lubricant and the average rolling pressure is shown in FIG. The axis in Figure 2 shows the concentration [wt%] of tallow-based lubricating oil when a mixture of key oil-based lubricating oil and beef tallow (liquid content only)-based lubricating oil is used as a lubricant, and the vertical axis shows the average rolling The pressure [k9/fence] is shown, but as the concentration of tallow-based lubricating oil increases,
The average rolling pressure is decreasing.

これは、牛脂系潤滑油の濃度の変更により、潤滑剤の粘
度が変化し、{1ー式で示されるロールと被圧延材の間
へ引き込まれる潤滑剤の量が変化するために、ロールと
被圧延材の間の摩擦係数が変化して、平均圧延圧力が変
化するためと考えられる。
This is because changing the concentration of tallow-based lubricating oil changes the viscosity of the lubricant and changes the amount of lubricant drawn between the roll and the rolled material, which is expressed by equation {1-. This is thought to be because the friction coefficient between the rolled materials changes and the average rolling pressure changes.

この様な潤滑剤と摩擦係数の関係、潤滑剤と圧延圧力の
関係は、従釆から知られていたが、潤滑剤の成分が圧延
中に大きく変動する事は無い為、圧延機の制御、特に、
圧延機が被圧延材を咳み込む前に被圧延材の圧延後、板
厚が目標値となる様に圧延機のロール関度を設定するセ
ットアップ制御(以後、セットアップ制御と略す。
The relationship between the lubricant and the coefficient of friction and the relationship between the lubricant and rolling pressure have been known for a long time, but since the lubricant composition does not change significantly during rolling, it is important to control the rolling mill. especially,
Setup control (hereinafter abbreviated as setup control) sets the roll speed of the rolling mill so that the plate thickness reaches the target value after rolling the material to be rolled before the rolling mill coughs up the material to be rolled.

)には潤滑剤の特性は、全く考慮されておらず、また、
鉄鋼圧延のセットアップ制御では、考慮する必要もなか
つた。従釆の鉄鋼圧延のセットアップ制御では、潤滑剤
の特性の変化は、無視してもさしつかえなかったが、近
年アルミニウム等の熱間圧延のセットアップ制御が行な
われるに致り、潤滑剤の特性変化がセットアップ制御上
無視できなくなった。
) does not take into account the characteristics of the lubricant at all, and
There was no need to consider this in the setup control of steel rolling. In traditional setup control for steel rolling, changes in lubricant properties could be ignored, but in recent years, setup control for hot rolling of aluminum and other materials has begun, and changes in lubricant properties have become more important. Can no longer be ignored due to setup control.

アルミニウム熱間圧延の特徴としては、被圧延材のアル
ミニウム表面より脱落したアルミニウムの徴粉が作業ロ
ール表面に付着する、いわゆるロ」ルコーテイングがあ
げられるが、ロールコーナィング量は、潤滑剤の特性に
より大きく変動し、さらにロールコーティング量は摩擦
係数、圧延荷重を大きく変動させる。一般にアルミニウ
ム熱間圧延の潤滑剤は、滋油をベースとし、乳化剤、石
油スルフオン酸等を加えた3〜10%の水溶液が用いら
れるが、アルミニウムと作業ロール間に潤滑効果をもた
せるのは、この潤滑剤のうち、高温のアルミニウム材料
ないしロールに触れ、水と分離した油分である。
A characteristic of aluminum hot rolling is so-called roll coating, in which aluminum particles that fall off from the aluminum surface of the rolled material adhere to the work roll surface.The amount of roll cornering depends on the characteristics of the lubricant. Furthermore, the amount of roll coating greatly changes the friction coefficient and rolling load. Generally, the lubricant for aluminum hot rolling is a 3-10% aqueous solution based on natural oil, with the addition of emulsifiers, petroleum sulfonic acid, etc., but it is this lubricant that provides the lubricating effect between the aluminum and the work rolls. This is the oil component of the lubricant that separates from water when it comes into contact with high-temperature aluminum materials or rolls.

つまり、熱間圧延の潤滑効果は、このロール表面に熱分
離して付着した油分によるものであり、潤滑剤の熱分離
性により潤滑効果が変動する。従って、潤滑剤の熱分離
性によりロールコーティング量が変化し、平均圧延圧力
または圧延荷重が変化する。
In other words, the lubrication effect of hot rolling is due to the oil that is thermally separated and adhered to the roll surface, and the lubrication effect varies depending on the thermal separability of the lubricant. Therefore, the amount of roll coating changes depending on the thermal separability of the lubricant, and the average rolling pressure or rolling load changes.

この実験例として第3図、第4図の特性が知られている
。第3図は、圧延距離とロールコーティング量との関係
を示したもので、Aは「熱分離性小」に分類される圧延
油に関する特性を示す曲線、Bは「熱分離性大」に分類
される圧延油に関する特性を示す曲線である。第4図は
、圧延距離とロ−ルコーティング量変化に伴なう圧延荷
重の変動を実線で、また圧延距離と圧下率との関系を破
線で示す。第4図におけるA,Bは第3図におけるA,
Bの潤滑剤に相当する潤滑剤を用いた場合の夫々の特性
を示している。第3図は注目してみると、「熱分離性大
」の潤滑剤を用いた方が潤滑効果が高いためロールコー
ティング量が成長しにくいということが判る。
As an example of this experiment, the characteristics shown in FIGS. 3 and 4 are known. Figure 3 shows the relationship between rolling distance and roll coating amount, where A is a curve showing the characteristics of rolling oil that is classified as "low thermal separation" and B is a curve that is classified as "high thermal separation." This is a curve showing characteristics related to rolling oil. FIG. 4 shows the variation in rolling load with changes in rolling distance and roll coating amount with a solid line, and the relationship between rolling distance and rolling reduction rate with a broken line. A and B in Figure 4 are A and B in Figure 3,
The characteristics of each lubricant when using a lubricant corresponding to lubricant B are shown. If you pay attention to FIG. 3, you will see that using a lubricant with "high thermal separation" has a higher lubrication effect, making it difficult for the amount of roll coating to grow.

また、第4図においては「熱分離性大」の潤滑剤を用い
た場合Bの方が「熱分離性小」の潤滑剤を用いた場合A
よりも圧延距離に比し圧延荷重の変化が少ないことが判
る。これは、「熱分離性大」の潤滑剤Bを用いた場合の
方がコーティングが成長し‘こくいためであると考えら
れる。更に「熱分離性大」の潤滑剤Bの方が「熱分離性
小」の潤滑剤Aの場合より潤滑効果が高いため、「熱分
離性小」の潤滑剤Aの場合より圧下率が大きにもかかわ
らず圧延荷重は小さくなっている。なお、第4図の特性
は、圧延材料として2釘材を用い、入側板厚2柵、板幅
5仇岬のコイルを50000に加熱したものを圧延した
場合を示している。
In addition, in Figure 4, B is the case when a lubricant with "high thermal separability" is used, and A is when a lubricant with "low thermal separability" is used.
It can be seen that the change in rolling load is smaller than the rolling distance. This is thought to be because the coating grows more slowly when lubricant B with "high thermal separation" is used. Furthermore, since lubricant B with “high thermal separation” has a higher lubrication effect than lubricant A with “low thermal separation,” the reduction ratio is larger than that with lubricant A with “low thermal separation.” Despite this, the rolling load is small. The characteristics shown in FIG. 4 are obtained by rolling a coil heated to 50,000 ℃, using 2-nail material as the rolling material, and having an entrance plate thickness of 2 dia and a plate width of 5 dia.

ロール出側での圧延材温度は240〜270qoであり
、圧延油は温度50℃で濃度5%のものを用いている。
以上の様に、潤滑剤の潤滑効果は、鉄鋼圧延では、単に
被圧延材と作業ロール間の摩擦係数に影響を与えるのみ
であり、潤滑剤の成分が変化するという様な潤滑剤の特
性の大きな変化でないと、圧延荷重その他の、圧延特性
に影響を与えないが、アルミニウム熱間圧延では、潤滑
剤の潤滑効果は、ロールコーティング量を変化させ、潤
滑剤本釆の潤滑効果と相乗効果となって、圧延荷重を変
動させる。従って、潤滑剤の潤滑効果の圧延荷重に与え
る影響は、アルミニウム等の熱間圧延のセットアップ制
御上無視できない。
The temperature of the rolled material at the exit side of the rolls is 240 to 270 qo, and the rolling oil used is one with a temperature of 50° C. and a concentration of 5%.
As mentioned above, in steel rolling, the lubricating effect of lubricants simply affects the coefficient of friction between the rolled material and the work rolls, and the lubricant properties change as the lubricant composition changes. Unless there is a large change, it will not affect the rolling load or other rolling characteristics. However, in aluminum hot rolling, the lubricant's lubrication effect changes the amount of roll coating and has a synergistic effect with the lubrication effect of the lubricant itself. This changes the rolling load. Therefore, the influence of the lubricating effect of the lubricant on the rolling load cannot be ignored in the setup control of hot rolling of aluminum or the like.

例えば、第4図では、潤滑剤の状態、あるいは、潤滑効
果が一定となる様にして実験を行なった場合の結果を示
したが、アルミニウム熱間圧延における実圧延の圧延本
数(第4図の圧延距離に相当)と実績圧延荷重の関係と
を示した第5図では、第4図の場合に比しだいぶ様相が
異なって〈る。
For example, Fig. 4 shows the results of an experiment conducted with the lubricant condition or lubricant effect constant. FIG. 5, which shows the relationship between the rolling distance (equivalent to the rolling distance) and the actual rolling load, is quite different from the case in FIG. 4.

第5図は、圧延機のロール替後の圧延本数と、圧延荷重
の関係を示しているが、ロールにロールコーティングが
全く無い圧延機のロール替1本目では、圧延荷重は通常
圧延時より約5割大きくなっている。これは、圧延機の
ロール替により、同一の潤滑剤を使用しているにもかか
わらず、ロールと被圧延材の潤滑特性が大きく変動する
ためである。
Figure 5 shows the relationship between the number of rolled rolls and the rolling load after changing the rolls of a rolling mill.At the first roll change of a rolling mill with no roll coating on the rolls, the rolling load is approximately It is 50% larger. This is because the lubrication characteristics of the rolls and the material to be rolled vary greatly when the rolls of the rolling mill are changed, even though the same lubricant is used.

ロール替1本目で、圧延油の潤滑特性が変化し、圧延荷
重が大きく変化すると同様な現象は、長時間の圧延休止
によっても発生する。しかしながら、従釆、潤滑剤の潤
滑特性を圧延機ロール関度のセットアップ制御に反映す
る事は全く行なわれておらず、潤滑特性が変化する時に
は、セットアップ制御の圧延荷重予測誤差が大きく、こ
の結果、板厚精度が悪くなっていた。
When the first roll is changed, the lubricating properties of the rolling oil change and the rolling load changes significantly. A similar phenomenon also occurs when rolling is stopped for a long time. However, the lubrication characteristics of the lubricant are not reflected in the setup control of rolling mill rolls at all, and when the lubrication characteristics change, the rolling load prediction error of setup control is large, resulting in , the plate thickness accuracy had deteriorated.

本発明の目的は、上述した如き潤滑剤の圧延に及ぼす影
響を考慮し、所望の寸法を得るためにロール開度の設定
、修正などを行なって高精度の圧延製品を得る圧延機の
制御方法を提供することである。なお、第5図の場合、
圧延材料はJIS規定の品種1100を用い、入側板厚
15脚、出側板厚9肌、板幅は入側、出側とも90仇奴
、入側温度41000〜420℃の圧延条件によって圧
延した場合の特性図である。
The object of the present invention is to take into consideration the influence of lubricant on rolling as described above, and to set and modify the roll opening degree in order to obtain desired dimensions, thereby obtaining a rolling mill with high precision. The goal is to provide the following. In addition, in the case of Figure 5,
The rolling material used was JIS-specified grade 1100, and the rolling conditions were as follows: entry side thickness: 15 mm, exit side thickness: 9 mm, width of both input and exit sides: 90 mm, and entrance temperature: 41,000 to 420°C. FIG.

次に、本発明の基本となる考えを詳細に説明する。Next, the basic idea of the present invention will be explained in detail.

圧延機のセットアップ制御とは、例えば圧延機が被圧延
材を度み込む前に圧延荷重Pを予測し、圧延後の板厚が
目標値hとなる様に公知のゲージメーター式■により圧
延機のロール関度Sを設定する制御において、S=h−
P/k ………【2} k:圧延機のバネ定数 圧延荷重予測に潤滑剤の潤滑特性を考慮する事により、
圧延荷重予測の精度を向上させ、圧延後の板厚と目標値
との差を小さくする事である。
Setting up control of a rolling mill means, for example, predicting the rolling load P before the rolling mill rolls the material to be rolled, and controlling the rolling mill using a known gauge meter method so that the thickness of the rolled material reaches the target value h. In the control to set the roll function S of
P/k......[2] k: Spring constant of rolling mill By considering the lubricant properties of the lubricant in predicting the rolling load,
The objective is to improve the accuracy of rolling load prediction and reduce the difference between the plate thickness after rolling and the target value.

特に、アルミニウムの熱間圧延などの様に、潤滑剤の潤
滑特性により、圧延荷重が5割も変動するようなものの
場合、圧延機のセットアップ制御の精度を大中に改善す
る事が必要である。もちろんセットアップ制御の考えは
圧延中の修正制御や、それらの実績値によるアダプティ
ブ制御にも応用できよう。実際の圧延における潤滑剤の
成分は、圧延油の酸化、潤滑剤に被圧延材の徴粉が混入
するなどの理由により長時間の圧延の後には多少変化す
るが、圧延機のセットアップ制御に外乱を与えるほど潤
滑剤の潤滑特性が急激に変化する事はない。
In particular, in cases such as hot rolling of aluminum, where the rolling load fluctuates by as much as 50% due to the lubrication properties of the lubricant, it is necessary to significantly improve the accuracy of rolling mill setup control. . Of course, the concept of setup control can also be applied to correction control during rolling and adaptive control based on actual values. In actual rolling, the composition of the lubricant changes somewhat after long-term rolling due to reasons such as oxidation of the rolling oil and the contamination of the lubricant with particles from the rolled material, but disturbances in the setup control of the rolling mill change. The lubricating properties of the lubricant will not change as rapidly as the

しかしながら、アルミニウム熱間圧延のセットアップ制
御を行う上で次の事が明らかになった。つまり、圧延機
のロール替、長時間の圧延休止等によって、圧延機のロ
ールの表面温度、または潤滑剤の温度が下れば潤滑特性
を悪化させ、ロールコーティング量の増大を伴ないつつ
圧延荷重を増加させるということである。一般に、使用
後の潤滑剤は回収され清浄装置により清浄されて再使用
されるので、潤滑剤の温度は通常圧延時は50qo〜6
0ooに保たれるが、長時間の圧延休止があった場合に
は常温まで低下する。
However, the following things became clear when performing setup control for aluminum hot rolling. In other words, if the surface temperature of the roll of the rolling mill or the temperature of the lubricant decreases due to rolling mill roll changes or long-term rolling suspensions, the lubrication properties will deteriorate, and the rolling load will increase while the amount of roll coating increases. This means increasing the Generally, the lubricant after use is collected, cleaned by a cleaning device, and reused, so the temperature of the lubricant is usually between 50qo and 60 qo during rolling.
The temperature is maintained at 0oo, but if there is a long pause in rolling, the temperature will drop to room temperature.

また、圧延機のロールの表面温度はロール替後または長
時間の圧延休止後は常温となっているが、圧延荷重及び
ロールと高温の被圧延材の接触により上昇し、通常圧延
時には100qo前後となる。例えば、実際のアルミニ
ウム熱間圧延の仕上圧延機でロールの表面温度を材料1
本が圧延を終了する毎に測定した結果は、第6図の様に
なる。第6図において、横断はロール替後の圧延本数、
縦軸はロールの表面温度の関係を示している。これをみ
ると明らかなように、圧延開始前は常温であるが、圧延
本数3本目までは急激に増加し、その後は約100午○
で安定している。第5図、第6図においてロール表面温
度安定までの過程と、圧延荷重安定までの過程は、非常
に類似している。潤滑剤の温度、あるいは、ロール表面
温度と、圧延油の潤滑効果の関係は、以下の様に説明さ
れる。
In addition, the surface temperature of the rolls of a rolling mill is normal temperature after a roll change or after a long rolling pause, but it rises due to the rolling load and contact between the rolls and the hot rolled material, and during normal rolling it reaches around 100 qo. Become. For example, in an actual finishing mill for aluminum hot rolling, the surface temperature of the roll is
The results measured each time the book finished rolling are shown in Figure 6. In Figure 6, the cross section is the number of rolls rolled after changing the rolls,
The vertical axis shows the relationship between the surface temperatures of the rolls. As is clear from this, the temperature is at room temperature before the start of rolling, but it increases rapidly until the third roll, and after that, the temperature rises to about 100 pm.
It is stable. In FIGS. 5 and 6, the process until the roll surface temperature stabilizes and the process until the rolling load stabilizes are very similar. The relationship between the lubricant temperature or roll surface temperature and the lubricating effect of rolling oil is explained as follows.

潤滑剤は、圧延油と水との混合物であり、被圧延材と作
業ロールの接触面の潤滑効果は、潤滑剤が高温の被圧延
材、及び、作業ロールに接触して圧延油と水に熱分離し
、作業ロールまたは被圧延材表面に付着した圧延油によ
りもたらされるもので、潤滑剤の熱分離によの閏糟効果
が左右される事は、本文中で先に述べた。潤滑油の熱分
離は、潤滑剤中に含まれる圧延油の性質にも依存するが
、被圧延材作業ロール、または潤滑剤の温度が低下すれ
ば、潤滑剤の熱分離が低下し、潤滑効果が低下するため
、作業ロールと被圧延材の接触面の摩擦係数が増大し、
圧延荷重が増加する。
The lubricant is a mixture of rolling oil and water, and the lubricant effect on the contact surface between the rolled material and the work roll is due to the lubricant coming into contact with the hot rolled material and the work roll and turning into rolling oil and water. This is caused by rolling oil that is thermally separated and adheres to the work roll or surface of the rolled material, and it was mentioned earlier in the text that the slipping effect is influenced by the thermal separation of the lubricant. Thermal separation of the lubricant depends on the properties of the rolling oil contained in the lubricant, but if the temperature of the work roll of the rolled material or the lubricant decreases, the thermal separation of the lubricant will decrease, and the lubrication effect will decrease. decreases, the friction coefficient of the contact surface between the work roll and the rolled material increases,
Rolling load increases.

従って、セットアップ制御の圧延荷重の予測に被圧延材
、作業ロール及び潤滑油の温度を取り込み、潤滑剤の潤
滑効果を考慮すれば、圧延荷重の予測精度、さらに圧延
機出側の板厚精度が向上する。
Therefore, by incorporating the temperatures of the rolled material, work rolls, and lubricating oil into the rolling load prediction during setup control, and taking into account the lubricating effect of the lubricant, the rolling load prediction accuracy and plate thickness accuracy at the exit side of the rolling machine can be improved. improves.

例えば、圧延荷重を次に示す公知のSimsの式【3}
で予測しP。
For example, the rolling load can be calculated using the following well-known Sims equation [3}
Predict with P.

=kBノR(h,一h2)・Qp ………‘3’た
だし、Qp=0.8十(0.45y+0.04)(ノR
/h,−0.5)Po;圧延荷重 k;平均変形抵抗 R;ロールの半径 h,:圧延機入側の板厚 h2;圧延機出側の板厚 B;板中 ッ;圧下率(=(h,一h2)/h,) 被圧延材の温度To、潤滑剤の温度T,、作業ロールの
温度T2により潤滑剤の効果の変動による、圧延荷重変
化を‘4}式で修正してやれば、P。
=kB no R(h, -h2)・Qp......'3'However, Qp=0.80(0.45y+0.04)(noR
/h, -0.5) Po; Rolling load k; Average deformation resistance R; Roll radius h,: Plate thickness at the entrance side of the rolling machine h2; Plate thickness B at the exit side of the rolling machine; = (h, -h2)/h,) Correct the rolling load change due to the variation of the lubricant effect by the temperature To of the rolled material, the temperature T of the lubricant, and the temperature T2 of the work roll using the formula '4}. Ba, P.

′ニP〇,f(T小T1・L) ,.,…,.,■P
o′;修正後の圧延荷重予測値従来無視されてし、た字
圏溶剤の潤滑効果の変動が圧延荷重に与える影響を圧延
荷重予測にとりいれる事ができ、T、T,、Lが変動し
た時の圧延荷重予測精度は、大中に向上する。
'D P〇, f (T small T1 L) ,. ,…,. ,■P
o'; Corrected rolling load prediction value The influence of fluctuations in the lubricating effect of the cross-sectional solvent on the rolling load, which had been ignored in the past, can be incorporated into the rolling load prediction, and T, T, L fluctuated. The rolling load prediction accuracy at the time will be improved significantly.

【4)式は例えば{5ー式とおきかえても良い。For example, the formula [4] may be replaced with the formula {5-.

ZPニP。′/P。ニf(T仇T1・L)=巻十手十常
.・・.・・.・・(5’{4}〜t5}式は
、被圧延材、作業ロール、潤滑剤の温度が高ければ、潤
滑剤中の圧延油の熱分離が促進され、被圧延材または、
作業ロール表面に付着する圧延油の量が増加し、潤滑効
果が高まるため、圧延荷重が低下する事を示している。
ZP NiP. '/P. ni f (T kou T1・L) = Volume Jitte Jujo .・・・.・・・. ...(5'{4}~t5} formula shows that if the temperature of the rolled material, work roll, and lubricant is high, thermal separation of the rolling oil in the lubricant is promoted, and the rolled material or
This indicates that the rolling load decreases because the amount of rolling oil adhering to the work roll surface increases and the lubrication effect increases.

{51式に基づいて実際に回帰分析をおこなった場合の
一例を示すと、zP=f(T。
{An example of actually performing regression analysis based on Equation 51 is zP=f(T.

、T,、T2)!者十T誌十T2≧b2十a3 そしてこの場合はaoの影響は極めて小さく、ZPこ三
羊毛+T2警抜+o‐61であった。
,T,,T2)! In this case, the influence of ao was extremely small, and it was ZP kosan wool + T2 guard + o-61.

本発明は、以上説明した考えを利用して寸法制御を行な
うものである。
The present invention performs dimensional control using the idea explained above.

以下の説明はセットアップ技術に関するものであるが、
本発明は一般の修正制御などにも同様に適用できるもの
である。第7図に本発明の具体例を示す。第7図の1は
圧延機ロール、2は、これから1で圧延される、被圧延
材であり、ロール1と被圧延材の接触面へは潤滑剤噴射
装置9により潤滑剤が供給される。また、一度使用され
た潤滑剤は、潤滑剤回収装置7で回収され、潤滑剤浄化
装置8で浄化され、再使用される。4,5,6,10,
11,12,13,14,15がセットアップ制御装置
であり、被圧延材2の圧延後の板厚が目標値となる様に
、圧延機のロール1のロール関度を設定する。
Although the following instructions are about setup techniques,
The present invention can be similarly applied to general correction control. FIG. 7 shows a specific example of the present invention. In FIG. 7, reference numeral 1 indicates a rolling mill roll, and 2 indicates a material to be rolled, which is to be rolled by 1. A lubricant is supplied to the contact surface between the roll 1 and the material to be rolled by a lubricant injection device 9. Furthermore, once used lubricant is recovered by a lubricant recovery device 7, purified by a lubricant purification device 8, and reused. 4, 5, 6, 10,
Reference numerals 11, 12, 13, 14, and 15 are setup control devices, which set the roll function of the rolls 1 of the rolling mill so that the thickness of the rolled material 2 after rolling becomes a target value.

まず101ま、圧延荷重予測装置であり、圧延機の特性
及び、被圧延材の圧延後の仕様を記憶する圧延仕様記憶
装置11より、ロール1の半径R、被圧延材2の圧延後
の板厚h2を、また板中検出器4、板厚検出器5、温度
検出器6より被圧延材2のロール1に咳み込まれる前の
板中B、板厚h,、温度Toを夫々入力して、上述の‘
3}式により、被圧延材2がロール1に咳み込まれた時
の圧延荷重Poを予測する。
First, 101 is a rolling load prediction device that stores the characteristics of the rolling mill and the specifications of the material to be rolled after rolling. Input the thickness h2, and the board B, board thickness h, and temperature To of the rolled material 2 before being coughed into the roll 1 from the board detector 4, board thickness detector 5, and temperature detector 6, respectively. and the above
3}, the rolling load Po when the material to be rolled 2 is forced into the roll 1 is predicted.

12が圧延荷重補正装置であり、潤滑剤の温度T,を測
定する温度検出器1 6、被圧延材の温度Lを検出する
6及び、ロール1の温度T2を計算するロール温度計算
装置13よりt、T,、T2を入力し、10の圧延荷重
予測値Poを、上述の‘41式を用いて修正してより正
確な圧延荷重Po′を計算する。
12 is a rolling load correction device, which includes a temperature detector 16 that measures the temperature T of the lubricant, 6 that detects the temperature L of the rolled material, and a roll temperature calculation device 13 that calculates the temperature T2 of the roll 1. t, T, , T2 are input, and the rolling load predicted value Po of 10 is corrected using the above-mentioned formula '41 to calculate a more accurate rolling load Po'.

13のロール温度計算装置としては、ロールの温度、潤
滑剤の温度、被圧延材の温度及び、それぞれの熱容量、
境界条件等により理論的に計算する事もできるが、次の
ようにしてもよい。
The roll temperature calculation device No. 13 calculates the temperature of the roll, the temperature of the lubricant, the temperature of the material to be rolled, and the heat capacity of each.
Although it can be calculated theoretically using boundary conditions, etc., the following method may also be used.

つまり、長時間の圧延休止、または、ロール替等の場合
のロール表面温度を常温と仮定し、それ以後の圧延本数
の増加にともなうロール表面温度変化パターンとして記
憶しておけば、圧延本数に対応したロール表面温度と取
り出すことができる。14は、ロ−ル1のロール開度S
を計算するロール開度計算装置であり、圧延荷重の予測
値Po′を1 2より、圧延機のバネ定数k、圧延後の
被圧延材2の目標板厚h2より、上述の‘2}式を用い
て計算するものである。
In other words, if you assume that the roll surface temperature is at room temperature during a long rolling pause or when the rolls are changed, and then store it as a roll surface temperature change pattern as the number of rolled rolls increases, it will correspond to the number of rolled rolls. Once the roll surface temperature is reached, it can be taken out. 14 is the roll opening degree S of roll 1
This is a roll opening calculation device that calculates the predicted value Po' of the rolling load from 12, the spring constant k of the rolling mill, and the target thickness h2 of the rolled material 2 after rolling. It is calculated using

15はロール関度Sを入力して、ロール1のロール開度
をロール1が被圧延材2を啄み込む前に設定するロール
関度計算装置である。
15 is a roll relationship calculation device which inputs the roll function S and sets the roll opening degree of the roll 1 before the roll 1 swallows the material 2 to be rolled.

以上が、潤滑剤の潤滑効果を、実際の圧延機のセットア
ップ制御に反映させるための具体的なハード構成であり
、このような制御装置を設けることによって精度の高い
板厚制御を実現できる。
The above is a specific hardware configuration for reflecting the lubrication effect of the lubricant in actual rolling mill setup control, and by providing such a control device, highly accurate plate thickness control can be achieved.

また、本発明は、専用のハードを用いるかわりに一般の
計算機を用いても実現できる。計算機による実施例を示
すのが、第8図ないし第10図である。第8図は計算機
による実施例の全体構成図であり、前述と同一の符号は
同様のものを示す。第8図の19は、オペレーターが圧
延機のo−ル替、長時間の圧延休止が育った事圧延開始
前に設定する設定装置である。19の設定信号は計算機
18に出力され、この設定信号により、計算機18は、
第9図に示す如き手順で、ロール替、圧延休止後の圧延
本数Nを0クリアしておく。第8図中の被圧延材2が圧
延機1に近づくと、材料検出器17により、材料検出信
号が計算機18にインプットされる。計算機18は、こ
の材料検出信号を受けたタイミングで、被圧延材2の圧
延後の板厚を目標値とするための圧延機1のロール開度
Sを計算し、15のロール関度制御装置へ出力する。ロ
ール閥度Sの計算方法は、上述した考えに従って作成さ
れた第10図のフローチャートに示す手順で行なわれる
Further, the present invention can be realized using a general computer instead of using dedicated hardware. FIGS. 8 to 10 show an example using a computer. FIG. 8 is an overall configuration diagram of an embodiment using a computer, and the same reference numerals as above indicate the same parts. Reference numeral 19 in FIG. 8 is a setting device that is set by the operator before starting rolling after changing the o-ru of the rolling mill or after a long rolling stoppage. The setting signal 19 is output to the computer 18, and this setting signal causes the computer 18 to:
In accordance with the procedure shown in FIG. 9, the number N of rolls rolled after changing the rolls and stopping rolling is cleared to 0. When the rolled material 2 in FIG. 8 approaches the rolling mill 1, the material detector 17 inputs a material detection signal to the computer 18. At the timing of receiving this material detection signal, the calculator 18 calculates the roll opening degree S of the rolling mill 1 in order to set the thickness of the rolled material 2 after rolling to the target value, and controls the roll relationship control device 15. Output to. The method of calculating the roll severity S is performed according to the procedure shown in the flowchart of FIG. 10, which was created based on the above-mentioned idea.

第10図のフローチャートで使用される符号は次の通り
である。1 定数テーフル K;バネ定数 R;ロール半径 A;被圧延材の材質特性定数 B; 〃 n; 〃 m; 〃 TRm:ロール替、長時間休止後の1本目被圧延材が圧
延される時のロール表面温度TR【2’;同上(2本目
) TR【3}m;同上(3本目以上) ご;平均歪速度仮定値 も;被圧延材の温度に対する荷重補正定数a,;潤滑剤
の 〃 a2:ロール表面の 〃 h2;被圧延材の圧延後の目標板厚 2 可変テーブル N;ロール替、長時間圧延休止後の圧延本数3 その他
変数B;被圧延材板中 h,;被圧延材の圧延機入側板厚 L;被圧延材の圧延機入側温度 T,;潤滑剤温度 L;ロール表面温度 k;平均変形抵抗 ご;対数歪 Q;圧延荷重計算の圧下力関数 P。
The symbols used in the flowchart of FIG. 10 are as follows. 1 constant table K; spring constant R; roll radius A; material property constant B of rolled material; 〃 n; 〃 m; Roll surface temperature TR [2'; Same as above (2nd roll) TR [3} m; Same as above (3rd roll or more) Also; Assumed average strain rate; Load correction constant a for temperature of rolled material; ; Lubricant 〃 a2: Roll surface 〃 h2: Target thickness of rolled material after rolling 2 Variable table N: Number of rolls rolled after roll change and long pause in rolling 3 Other variables B: Inside of rolled material plate h,; Rolled material Rolling machine entrance plate thickness L; rolling machine entrance temperature T of the material to be rolled; lubricant temperature L; roll surface temperature k; average deformation resistance; logarithmic strain Q; rolling force function P for rolling load calculation.

:予測圧延荷重Po′;本発明補正後の予測圧延荷重 S;ロール関度 第10図において、ブロック105では、B、h,、T
o、T,を各検出器(8図中の4,5,6,16)より
取り込み、これをもとにブロック110,1 15で圧
延荷重の予測値をSims式すなわち本文中の【3}式
で計算する。
: Predicted rolling load Po'; Predicted rolling load S after correction according to the present invention; Roll relationship In block 105, B, h, , T
o, T, are taken in from each detector (4, 5, 6, 16 in Figure 8), and based on this, the predicted value of the rolling load is calculated in blocks 110, 1 to 15 using the Sims formula, that is, [3] in the text. Calculate by formula.

ブロック120は、圧延本数Nを更進し、フロック12
5,135,140では、圧延本数に対応するロール表
面温度Lを定数テーブルTRより取り出す。ブロック、
140が圧延荷重予測値の補正方法で、被圧延材の温度
To、潤滑剤の温度T,、ロール表面温度T2を用いて
本文中■式で荷重の予測値を補正する。ブロック145
は、本文中【2ー式によりロール関度Sを計算する。そ
して150でSは、第8図中のロール開度制御装置15
へ出力される。このように本発明は計算機を使用しても
実現できる。なお、以上の説明ではロール開度の設定に
関してのみ説明したが、板厚は張力によっても制御でき
ることを考えれば、圧延中の修正制御においては張力の
調整によって行なってもよい。以上詳細に説明したが、
本発明では潤滑剤の圧延に及ぼす影響を考慮し、その影
響分に応じてロール開度の設定、圧延速度の設定などを
行なうので、高精度の寸法制御が実現できる。
The block 120 further advances the rolling number N, and the block 120
5,135,140, the roll surface temperature L corresponding to the number of rolls to be rolled is taken out from the constant table TR. block,
Reference numeral 140 is a method for correcting the predicted rolling load value, in which the predicted value of the load is corrected using the formula (2) in the text using the temperature To of the rolled material, the temperature T of the lubricant, and the roll surface temperature T2. block 145
In the main text, calculate the roll function S using the formula 2. At 150, S is the roll opening degree control device 15 in FIG.
Output to. In this way, the present invention can also be realized using a computer. In addition, in the above explanation, only the setting of the roll opening degree was explained, but considering that the plate thickness can also be controlled by tension, correction control during rolling may be performed by adjusting the tension. As explained in detail above,
In the present invention, the influence of the lubricant on rolling is taken into consideration, and the roll opening degree, rolling speed, etc. are set in accordance with the influence, so that highly accurate dimensional control can be realized.

本発明を計算機を用いて実施した場合の具体的なデータ
を示すのが第11図である。
FIG. 11 shows specific data when the present invention is implemented using a computer.

第1 1図には、機軸にロール替後の圧延本数の縦軸に
圧延荷重を示しており、圧延荷重として、従来のセット
アップ制御装置の予測値(図の×印のプロット)、本発
明のセットアップ制御装置の予測値(図の△印のプロッ
ト)、及び実績の圧延荷重(図の○印のプロット)を示
す。
In Figure 1 1, the rolling load is shown on the vertical axis of the number of rolls rolled after changing the rolls on the machine axis. The predicted value of the setup control device (plot marked △ in the figure) and the actual rolling load (plot marked ○ in the figure) are shown.

ロール替後1本目の実績荷重は、ロールの表面温度及び
、潤滑油の温度が低いために、潤滑剤の潤滑効果が低く
、圧延荷重が通常(50Won)の約1.劫音(約77
仇on)となっているが、本願発明による方法では約7
4肌nとなっており、実際の荷重にかなり近い圧延荷重
を予測していることが理解できよう。
The actual load of the first roll after changing the rolls was about 1.5 mm compared to the normal rolling load (50 Won) because the surface temperature of the rolls and the temperature of the lubricating oil were low, so the lubricating effect of the lubricant was low, and the rolling load was about 1. Kalon (approx. 77
However, in the method according to the present invention, about 7
It can be seen that the rolling load is predicted to be quite close to the actual load.

この図からも明らかなように本発明は長時間あるいは比
較的長い圧延休止の後における圧延初期のプリセット等
に特に顕著な効果をもたらす。なお、第11図の場合の
圧延条件は第5図の場合と同一である。
As is clear from this figure, the present invention has a particularly remarkable effect on presetting at the initial stage of rolling after a long or relatively long rolling pause. Note that the rolling conditions in the case of FIG. 11 are the same as in the case of FIG.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はロールと被圧延材の間に引き込まれる潤滑剤の
様子を示す図面、第2図は潤滑剤に対する牛脂の添加濃
度と平均圧延圧力との関係を示した図面、第3図はアル
ミニウムの熱間圧延における潤滑剤の種類とロールコー
ティング量との関係を示す図面、第4図および第5図は
アルミニウムの熱間圧延における圧延特性を示す図面、
第6図は圧延本数とロール表面温度との関係を示す図面
、第7図は本発明の一実施例を示す図面、第8図ないし
第10図は本発明の他の実施例を示す図面、第11図は
本発明における圧延荷重予測精度を示すための図面であ
る。 符号の説明、1・・・・・・圧延ロール、2・・・・・
・被圧延材、4・・・・・・板中検出器、5・・・・・
・板厚検出器、6・・・・・・温度検出器、8・・・・
・・;園滑剤浄化装置、9・・・・・・7園溶剤噴射装
置、10…・・・圧延荷重予測装置、11・・・・・・
圧延仕様記憶装置、12・・・…圧延荷重補正装置、1
3・・・・・・ロール温度計算装置、14・・・・・・
ロール関度計算装置、15・・・・・・ロール開度計算
装置、16……潤滑剤温度検出器、17……材料検出器
、18・・・・・・計算機、19・・・・・・オペレー
タ設定装置。 多ー図 寿Z図 髪q図 髪3図 第4図 茅S図 髪ら図 髪「図 髪8図 髪’o図 髪11図
Figure 1 is a diagram showing the lubricant drawn between the rolls and the rolled material, Figure 2 is a diagram showing the relationship between the concentration of beef tallow added to the lubricant and the average rolling pressure, and Figure 3 is the aluminum A drawing showing the relationship between the type of lubricant and the amount of roll coating in hot rolling of aluminum, FIGS. 4 and 5 are drawings showing rolling characteristics in hot rolling of aluminum,
FIG. 6 is a drawing showing the relationship between the number of rolls rolled and the roll surface temperature, FIG. 7 is a drawing showing one embodiment of the present invention, and FIGS. 8 to 10 are drawings showing other embodiments of the present invention. FIG. 11 is a diagram showing the rolling load prediction accuracy in the present invention. Explanation of symbols, 1...Roll roll, 2...
・Rolled material, 4...In-plate detector, 5...
・Plate thickness detector, 6...Temperature detector, 8...
...; Garden lubricant purification device, 9...7 Solvent injection device, 10...Rolling load prediction device, 11...
Rolling specification storage device, 12...Rolling load correction device, 1
3...Roll temperature calculation device, 14...
Roll relationship calculation device, 15... Roll opening calculation device, 16... Lubricant temperature detector, 17... Material detector, 18... Calculator, 19... - Operator setting device. Multi-figure hair Z figure hair q figure hair 3 figure 4 Kaya S figure hair et al figure hair `` figure hair 8 figure hair 'o figure hair 11 figure

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 作業ロール間に材料を咬込ませることによつて所望
の寸法の圧延製品を得る圧延機の制御であつて、該材料
の温度と鋼種などから圧延時における圧延荷重を圧延前
に予測し、該材料の圧延後の寸法が目標値となる如き前
記作業ロールのロール開度を設定するものにおいて、該
材料の温度と、該材料と該作業ロールとの接触面を潤滑
する潤滑剤の温度と該作業ロールの温度とに基づいて当
該鋼種における潤滑剤の効果の変動に伴なう圧延荷重の
変化分を予測しうる相関関係をあらかじめ定め、該あら
かじめ定められた関係に基づいて予測された当該鋼種に
おける圧延荷重を用いて該作業ロールのロール開度の設
定または修正制御をおこなうことを特徴とする圧延機の
制御方法。
1 Control of a rolling mill that obtains rolled products of desired dimensions by inserting material between work rolls, which involves predicting the rolling load during rolling from the temperature and steel type of the material before rolling, The roll opening degree of the work roll is set so that the dimension after rolling of the material is a target value, and the temperature of the material and the temperature of a lubricant that lubricates the contact surface between the material and the work roll are Based on the temperature of the work roll, a correlation that can predict the change in rolling load due to a change in the effect of the lubricant for the steel type is determined in advance, and the correlation that is predicted based on the predetermined relationship is determined in advance. A method for controlling a rolling mill, characterized in that the rolling load of the steel type is used to set or correct the roll opening of the work roll.
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