JPS605370B2 - 熱間仕上げ圧延のサ−マルクラウン制御法と装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、熱間仕上げ圧延のサーマルクラウン制御法
と装置に関するもので、熱間仕上げ圧延における作業ロ
ールのサーマルクラウンを一定に保持することによって
熱延ストリップ（以下単にストリップという）の板クラ
ウンを適切かつ一様ならしめ、１圧延サイクルでの圧延
コイル数の増加とこれに伴うロール原単位の低減、さら
には冷延成品の板クラウン、形状の改善を図ることにつ
いての開発研究の成果を提案しようとするものでる。

従来、熱間仕上げ圧延の圧延サイクルすなわち、作業ロ
ールを交換して圧延操業を開始したのち、次に作業ロー
ル交換を行うに至るまでの時間で定まる圧延周期内には
多数のストリップの圧延がおこなわれるところ、先行ス
トリップについての圧延開始から、後続ストリップの圧
延開始に至る時間つまり圧延ピッチ、従って先・後スト
リップ相互間の圧延インターバルもまた、ほぼ一定のま
まで進められている。

ここに圧延インターバルは、先行のストリップについて
の圧延が終了した時点から後続のストリップに対する圧
延を開始するまでの圧延機非嫁勤期間を意味する。

ある圧延サイクル中における作業ロールのサーマルクラ
ウンは第１図に示すように、その圧延サイクルでの圧延
操業の開始から完了までの間に、仕上げ圧延機のＦ，ス
タンドでは、直径当り、２７５０ムの中段スタンドの代
表冷延としてのＦ４スタンドで同じく２５０ｒｍ、そし
て後段を代表するＦ７スタンドでは同機に１５０ム肌に
なるまで増加する。

すなわちストリップ圧延本数の増加つまり圧延操業の開
始からの経過時間に応じてサーマルクラタウンは指数関
数的に増加することが明らかである。かようなサーマル
クラウンの増加は、当然ストリップの板クラウンに影響
し、事実第２図に示したように１１０仏の程度から２０
山肌前後に至ような板クラウンの変化を１圧延サイクル
中に生じる。

ここに板クラウンは、第２図中に併記したように、ｈＣ
−ｈごだ 式中 ｈｃ；中央板厚、 ｈ２５、ｈ２５′：頁端板厚
Ｚであらわされ「一般的にエッジドロップも含め
た形で板クラウンと表現している。

作業ロールのサーマルクラウンの変動を防止するのに従
来ロールクーラントの冷却水量を板幅方向に違える、い
わゆるゾーンコントロールが試みられたけれども、ゾー
ン間での水切りを完全には行い得ないため必ずしも充分
な効果を挙げるには至っていない。

そこで発明者らは、熱間仕上げ圧延の実際操業の面から
諸般の検討を加えたところ、先行ストリップの尾端がか
み出されたあと次の後続ストリップの先端をかみこませ
るまでの圧延インターバルを、１圧延サイクル内でスト
リップ圧延本数の増加とともに徐々に長くしていくこと
により、作業ロールのサーマルクラウンを、その圧延サ
イクルの極く初期は別として、容易に制御し得ることを
見出した。

この発明は、上記の知見に基づいて、圧延サイクル内で
の圧延インターバルを圧延サイクル内における圧延の進
行につれて漸増的に変更することにより、常にほぼ一定
のサーマルクラウンが得られるような制御を実現したも
のである。

第３図に７スタンド熱間仕上げ圧延機のＦ，スタンドに
ついて、圧延インターバルと作業ロールの直径当りサー
マルクラウンとを関係を、ある圧延サイクルでの圧延操
業の開始からの経過時間をパラメータとして整理して示
した。

ここに１コイルの圧延所要時間は、約１分であった。第
３図から圧延インターバルは、圧延サイクル内であとに
行われた圧延ほど長くすることにより、サーマルクラウ
ンは小さくなることがわかる。

第３図をもとに、圧延サイクル内における最初の圧延開
始直後からサーマルクラウンを一定ならしめるために必
要な圧延操業開始からの経過時間と圧延インターバルと
の関係を求めて第４図に示した。

すなわちサーマルクラウンをたとば２５０ｒ風で常に一
定に維持するには、ある圧延サイクルでの圧延操業開始
後３■ご後には圧延インターバルを１３秒程度、６０分
を経た頃に３万段、程度、９び分頃には５２秒程度、そ
して１２び分後には５現砂程度というようにその圧延サ
イクル内での圧延の進行に伴って徐々に圧延インターバ
ルをのばしていけば、圧延サイクルの最初の極く初期を
除いて常に一定のサーマルクラウン（この例では２５０
りの）に制御できるのである。

第５図はこの場合におけるＦ７スタンド出側の板クラウ
ンを、圧延サイクルを通した変化について例示したもの
で、作業ロールのサーマルクラウンを上記のようにして
ほぼ一定に制御した結果として板クラウンの変化が、有
効に抑制軽減されることがわかる。

結局、板クラウンを所望値にするにはそれに応じてサー
マルクラウンの目標値を変化させればよく、板クラウン
を小さくするには、圧延インターバルをできるだけ短時
間にしてサーマルクラウンを大きくすればよく、また板
クラウンを大きくするには圧延インターバルを長くとっ
て、サーマルクラウンを小さくしてやれば良いのである
。

ここで第４図につき上述したような、作業ロールのサー
マルクラウンが一定となる１圧延サイクルにおける圧延
操業開始からの経過時間と圧延インターバルとの関係を
実験式であらわすと式川のように示される。ＣＴｈＣｏ
＋（ｔ＋Ｑ）ｎ……｛１｝ ここにＣＴｈ；目標サーマルクラウン（りｍ）Ｃｏ、Ｑ
、ｎ；定数、但しＣｏはＣＴＨにより変化ｔ；１圧延サ
イクルにおける圧延操業開始からの経過時間（ｍｉｎ）
また作業ロールのサーマルクラウンと板クラウンとの関
係は、Ｆ７スタンドを例にとると第１図、第２図をもと
に、作業ロールのへん平変形の変化によって板端部では
メタルフロー（ェンッジドロップ）が生じることをさら
に考慮し、第２図に示した一般的な意味での板クラウン
からエッジドロップの影響を除外し、より厳密に次式で
定義した板クラウンｈＣ−ｈもｈｙ 式中止ｏ、公ｏ′；耳端より５仇舷内方の板厚とこれに
位置的に対応する次式のロールのサーマルクラウンＤＣ
−Ｄ三キ三と Ｚ 式中Ｄｃ；ｈｃに対応した作業ロール蓬、Ｄ５小Ｄ５ｏ
′；ｈ歌、ｈ別′に対応したロール経との関係を示した
第６図に従い、次の式｛２１ＣＳ：−ａＣ′ＴＨ＋ｂ…
，．．｛２） Ｚここに Ｃｓ；
板クラウン（最終スタンド出側）（仏ｍ）Ｃ′ＴＨ；圧
延時（任意時間−Ｃｓと対応）の作業ロールのサーマル
クラウン（仏の）ａ・ｂ；定数 の実験式であらわされる。

またｍ式を変換して次式醐 ｄＣ刊ｎＣ刊一△きざ−（者手芸） ｄｔ 一Ｃ＋Ｑ △ｔ＝△ＣＴｈ（ｔｓ＋Ｑ）……｛３， ｎＣＴｈ ここに△ｔ；圧延インターバルの変更量 △ＣＴｈ＝（ＣＴｈ−ＣＴｈ）；サーマルクラウンの目
標値と実績値との差Ｐ；当該ストリップの圧延時の圧延
インターバルの関係が得られ、これは圧延インターバル
をＧにとって圧延していたときにサーマルクラウンの目
標値と実績値との差が△Ｃｒｈあったならば、圧延イン
ターバルを△ｔだけ変更して次コイルの圧延を行うべき
ことすなわち、次コイルに対して圧延インターバルを（
＄十△ｔ）に変更することを意味する。

この発明の装置は、【１｝〜｛３｝式に示した関係に基
づいて、最終スタンド出側に設置したプロフィルメータ
を検出器として使用し、サーマルクラウンを一定にする
フィールドバック制御を行って、ストリップの板クラウ
ンｈＣ−羊羊 を一定の適切な値に制御しようとするものである。

第７図に制御システムの一例を示し、図中１は圧延機、
２は現在圧延中のストリップ、３は出側に配置したプロ
フィルメータ、４は演算機である。

演算器４は、‘１｝、｛２｝および｛３｝式につき上述
した関係に従い、目標サーマルクラウンに合致するよう
な圧延インターバルの変更量△ｔを計算し、その結果に
より次のストリップ圧延に対する新たなインターバル（
＄十△ｔ）を決定する。

このようにして仕上げ圧延機にそなえるブロフィルメー
タと演算機とにより、作業ロールのサ−マルクラウンの
フィードバック制御を行うことができる。

以上のべたようにしてこの発明によれば、次の効果が達
成される。

｛１’仕上げ圧延機の作業ロールのサーマルクラウンが
ほぼ一定に制御されるので、熱延ストリップの板クラウ
ンを一定にすることが可能となった。

‘２１圧延サイクルの後半コイルに発生し勝ちであった
エッジビルドアツプ（凹クラウン）もなくなり、１圧延
サイクルの圧延コイルが増加し、圧延能率の向上がみら
た。

｛乳 ロール交替回数の減少によりロール原単位がｏ
低減した。

‘４’熱延ストリップの板クラウンの適正化により、冷
延鋼板のクラウンや形状が改善された。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の圧延方法による熱間仕上げ圧５延機の
Ｆ，，Ｆ４およびＦ７スタンド各作業ロールにおけるサ
ーマルクラウンの１圧延サイクル中の変化を示すグラフ
、第２図は、従来の圧延方法における熱延ストリップの
板クラウンの１圧延サイクル中の変化を示すグラフ、第
３図は、圧延ィンタ０ーバルと作業ロールのサーマルク
ラウンとの関係をＦ，スタンドにつき１圧延サイクルに
おける圧延操業開始からの経過時間をパラメータとして
整理したグラフ、第４図は、サーマルクラウンを−定化
すべき１圧延サイクルでの圧延操業開始からの経過時間
と圧延インターバルとの関係グラフ、第５図は、熱延ス
トリップ数に対する板クラウンの圧延インターバル制御
に従う関係を一例で示すグラフであり、第６図は作業ロ
ールのサーマルクラワン（Ｆ７スタンド）と板クラウン
との関係グラフ、そして第７図は、サーマルクラウンを
一定にするための制御装置のブロック図である。 ３・・・・・・プロフィルメータ、４…・・・演算器。 第１図第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第Ｔ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 熱間仕上げ圧延に当り、 作業ロールを交換してから次の交換に至までの圧延サ
   イクル内での圧延インターバルを、 圧延サイクルの初
   期過程で比較的短時間とし、圧延の進行につれ漸増的に
   変更することを特徴とする熱間仕上げ圧延のサーマルク
   ラウン制御法。 ２ 熱間仕上げ圧延機スタンド群の出側に熱延ストリツ
   プの形状を測定するプロフイルメータを備えるとともに
   、該プロフイルメータの出力に応じて熱延ストリツプの
   板クラウンを計算し、かつ予め求めておいた熱延ストリ
   ツプの板クラウンと作業ロールのサーマルクラウンとの
   関係に従って算出される現サーマルクラウンを、経験で
   定めた目標のサーマルクラウンと比較する演算を介しそ
   の差に見合う圧延インターバルの計算を行う、演算機を
   備えて成ることを特徴とする熱間仕上げ圧延のサーマル
   クラウン制御装置。