JPS61269916A - 厚板圧延におけるキヤンバ−制御方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、厚板圧延におけるキャンバ−制御方法に関す
るものである。

（従来の技術） 厚板圧延においてキャンバ−形状（圧延材の横曲がり）
を制御する従来の技術としては、圧延パス間で公知の種
々のキャンバ−量検出器により測定もしくは操作者が目
視により観測した圧延材全長のキャンバ−量に基づき、
次パス噛込迄に適当な左右ロール開度差を設定する単純
なものがほとんどであった。また、最近では、圧延材全
長を任意の区間に分割しキャンバ−量もしくはキャンバ
−曲率の分布を求め、適当な左右ロール開度差パターン
を設定する方法（特開昭５５−１１２１１８）や。

これに加えて、圧延材噛込後のオフセンター量（ロール
中心軸直下の材料蛇行ｆｆ１）およびその変化を把握し
制御に反映させる方法（特開昭５８−１３５Ｑ６）等が
提案されている。

（発明が解決しようとする問題点） 従来のキャンバ−制御で採用されるキャンバ−社操作方
法は、圧延材のウェッジ率（ウェッジ量／平均板厚）を
圧延の前後で変化させる事であり、圧延前後のウェッジ
率変化Δ重！２とキャンバ−曲率変化Δλ１２の関係は
、次式で与えられる。

Δχ１２＝χ２−χ＋＝ｆ　＋（Δ’Ｐ１２　　、入　
、ｂ　、χ１）・・・（１） ここで、Δψ１２：ウエッジ率変化 （−（ｈｚｄｒ／ｈ２）　−（ｈ＋ｄｒ／ｈ＋））。

χド圧延前キャンバー曲率、 χ２＝圧延後キャンバー曲率、 入：延伸、ｂ：板幅、ｈド圧延前平均板厚、ｈ２：圧延
後平均板厚、ｈｌｄｆ：圧延前ウェッジ量、　　ｈ２ｄ
ｆ：圧延後ウェッジ量従って、現在キャンバ−曲率がχ
１の圧延材を任意の目標曲率χ２１例えばχ２＝０に制
御するためには、まず、（１）式にχ２＝０を代入し、
延伸入及び板幅すを圧延条件より与え、ウェッジ率変化
Δψ１２について次式を解き、目標値Δψ１２を求める
。

Δχ＋２＝−Ｘ＋　＝ｆ＋（Δ！１２．λ　、ｂ　、λ
１）・・・（２） 次に、圧延前のウェッジ量ｈ　Ｉｄｆ　と圧延前後の板
厚ｈｌ　ｌ　ｈ２を既知量として与えれば、次式より圧
延後のウェッジ量ｈ　２ｄｆの目標値ｈ　２ｄｆが得ら
れ。

ｈｚｒ　＝　ｈ２（Δ’！’＋ｚ＋（ｈ＋＋ｕ／ｈ＋）
）　　−（３）これを達成するように圧延を行えばよい
。

しかしながら、圧延後のウェッジ量ｈ　２ｄｆはｈｚａ
ｒ−ｆ２（Ｓｄｒ　、ｙｃ　、　ｇ　（ｐｏｄｒ、ｈｌ
ｄｆ）　、ｍ　　。

Ｅ、Ｄ、ｂ、ａ）　　　　　　　　　・・・（０ここで
、Ｓｄｒ：／Ｅ左右ロール開度差ｙｃ：オフセンター量
、Ｐ　Ｏｄｆ　：温度差等による変形抵抗の左右差（以
下、変形抵抗差と略 す）、ｍ：塑性係数、Ｅ、Ｄ：蛇行現 象に対する圧延機の基本定数、ａ：チ ョック間距離 で示されるように、人為的に設定可能な左右ロール開度
差Ｓｄｆや圧延中には殆ど変化しない塑性係数ｍ、基本
定数Ｅ、Ｄ、板幅ｂ、チョック間距離ａのみに依存する
のではなく、オフセンター量Ｙｃ、変形抵抗差ｐＯｄｆ
　、圧延前ウェッジ量ｈ　Ｉｄｆのような、圧延中に時
々刻々変化する未知の外乱量の影響を少なからず受ける
。

前述した従来のキャンバ−制御方法は、これら″　　　
１外乱量を総て零と仮定し、 ｂ２ｄｒｌｌｆ２（Ｓｄｆ、ｙｃ−０＋ｐｏａｒ−０，
ｈ＋ｄｒｓＯ、ｍ　　。

Ｅ、Ｄ、ｂ、ａ）　　　　　　　　　・・・（４′）を
満たす左右ロール開度差Ｓｄｆに従って圧延するか（玉
揚特開昭５５−１１２１１６）　、特開昭５９−１３５
０６のように、オフセンター３ｔ　ｙ　ｅのみ圧延中に
圧延荷重実測値から推定し、その影響を圧延中にフィー
ドバック制御により補正するに止まっている。これに対
し、発明者等は、これら総ての外乱量を考慮しフィード
バック制御する方法（同日付にて出願）を提案したが、
これにおいてもオフセンター量７ｅ以外の外乱量は、圧
延荷重から推定している。

しかしながら、実際の圧延荷重（特に、駆動側と操作側
荷重差）は検出方法によっては、スラスト力等上記外乱
量以外の物理量の影響を少なからず受けるため、外乱量
の推定に誤差を生じ、キャンバ−制御精度が低下するこ
とが考えられる。

本発明は、目標設定量を、圧延荷重によらず幅計等によ
り検出可能な圧延材の水平面内回転角速度とすることに
より、従来技術の問題点を解決できることに着目し為さ
れたものである。

（問題点を解決するための手段およびその作用）以下に
本発明の詳細を具体例を挙げて説明する。

本発明においては、例えば、第１図に示すように、圧延
機１に出側の左右板厚検出器３．３′、圧延材１０の水
平面内回転角速度（以下回転角速度と略す）検出器４及
びキャンバ−形状（キャンバ−量、キャンバ−曲率）検
出器５を設置する。圧延材の回転角速度及びキャンバ−
形状検出方法は、従来のように、圧延機直近に設けた幅
計及びＩＴＶによる方法でも良いし、発明者が先に出願
した（特願昭５９−２７５３７７号）方法でもよいが、
特開昭５９−１３５０６のようにオフセンター量変化を
荷重差信号のみから求める方法は不適である。

最終パスより前のパス、例えば最終パス直前のパス圧延
中もしくは圧延後に上記キャンバ−検出器５により検出
されたキャンバ−形状（曲率分布χＩ）及び左右板厚検
出器３．３′の出力を減算器６に入力して得られたウェ
ッジＮｈ１ｄｔは、演算装置７に送られ、圧延条件とし
て予め設定した延伸入、板幅ｂ、最終パス前の平均板厚
ｈ１及び最終パス後の平均板厚ｈ２　と共に、（１）、
（２）、（３）式に従って最終パス圧延時の目標ウェッ
ジ率変化Δ！１２及び圧延後の目標ウェッジ量ｈ　２ｄ
ｆが計算、記憶される。

ここで、最終パス圧延中の圧延材ｌＯの運動は、第２図
に示すように、圧延機入側、出側で夫々圧延方向速度ｖ
ｌ　　ｌ　Ｖ２　、回転角速度ω！　、ω２をもつ剛体
運動で近似される。このとき、圧延材の入側回転角速度
ωｌは次式で与えられ、これを目標値ω１　とする。

（１）ｌ　＝（１）ｌ　＝ｆ４（Δψ１２＋Ｖｌ＋入＋
　ｂ　＋　”）・・・（５） ここで、α：圧延条件により決る係数（≧０）最終パス
圧延時には、回転角速度検出器４からの測定値ω〒と目
標値ω１が一致するようにロール開度設定替ｆｉ９．９
’を操作し、左右ロール開度差Ｓｄｆを修正する。この
時の左右ロール開度差修正量ΔＳｄｆは、単に回転角速
度の目標値ωｌと測定値ωｉの差Δω１　（＝ωｌ−ω
１）のみの関数Δ５ｄｒ＝ｆｓ（Δω１　　）　　　　
　　　　　　　　・・・（８）としても良いが、より厳
密には、荷重検出器２゜２′からの圧延機駆動側、操作
側荷重ｐｄ　、ｐｗ及びオフセンター量検出器８からの
検出値ｙ；を含めた Δ５ｄｒ＝ｆ６（Δ（Ａｌｌ　　＋ｙ：＋Ｐ：、Ｐ：、
ｍ＋Ｅ、Ｄ、ｂ、ａ）　　　　　　　・・・（７）で求
めることも可能である。オフセンター量検出方法は、従
来のように、圧延機直近に設けた幅計及びＩＴＶによる
方法でも良いし、発明者が先に出願した（特願昭５９−
２７５４７７号）方法でもよい。

ω１の代りにω２を用いても良いことは言うまでもない
。

また１次式により求まるオフセンター量の予測値７ｃと ｙ　ｃ（ｔ）＝　ｆ　ｙ（ω＋　、　ｖ＋　、　ｔ）　
　　　　＝（８）ここで、ｔ：時刻 記憶しておいた目標ウェッジ量ｈ　２ｄｆから次式に従
って、予め最終パス左右ロール開度差Ｓｄｒを計　　　
］算、記憶しておき、 ｈ２ｄｒ−ｆ２（Ｓｄｒ＋　ｙ：　　Ｉ　ｐｏｄｒ−Ｑ
、ｈ＋ｄｒ＊０．ｍ　ｒＥ、Ｄ、ｂ″＋ａ）　　　　　
　　　・・・（４／／）最終パスでは、この記憶した左
右ロール開度差Ｓｄｆに従って左右ロール開度設定を行
い圧延し、回転角速度の目標値ω１と実測値ωｌの僅か
な差を、次式のような左右ロール開度差修正により解消
する方法もある。

５ｄｔ＝Ｓｄｔ＋ΔＳｄｆ　　　　　　　　　　・・・
（９）ここで、Ｓｄｆ：修正後の左右ロール開度差、Δ
Ｓ（Ｂ：左右ロール開度差修正量 ０．（７）ｏｒ（８）式 上記記載中においては、最終直前パスからの適用につい
て示したが、それ以前のパスから継続もしくは部分的に
本発明を適用しても良い。

上記記載中の諸量、例えばキャンバ−曲率χ！。

χ２　、Δχ１２、ウェッジ率Δ！目、Δ’ｌ’＋２、
圧延方向速度ｖｌ　　ｌ　Ｖ２　、回転角速度ω１　、
ω２、ウェッジ量ｈ＋ｄｒ　　、　ｈ２ｄｆ、板厚り、
、ｈ２．オフセンター量”Ｉ’ｃ　　＋　ｙ：　を左右
ロール開度差Ｓｄｆ。

ｃ Ｓｄｆ、変形抵抗差ｐ　Ｏｄｆ等は、圧延材長手方向位
置もしくは時間の関数であっても良い。

また、最終パス直前のパスにおいて、検出器により、オ
フセンター量、駆動側及び操作側荷重を測定すれば、下
式により、最終パス入側のウェッジ量ｈ　ｌｄｆが推定
可能となり、検出器のうち板厚検出器３，３′は不要と
なる。

ｈ＋ｄｒ−ｆ３（ｙ：　　、　ｐ：　　、　Ｐｗ　　、
　Ｓｄｒ、　ｍ　、　Ｅ　。

Ｄ、ａ、ｂ）　　　　　　　　　　　・・・（ｌＯ）（
実施例） 本発明の実施例を以下に示す。

圧延機は、ワークロール径１０００■腸、バックアツプ
ロール径２５００腸層の４段の可逆圧延機であり、入側
、出側にそれぞれ１台設置した幅計によりオフセンター
量９回転角速度及びキャンバ−形状を特願昭５９−２７
５３７７号の方法で検出し、また、圧延荷重をハウジン
グ内に組み込んだロードセルで、板厚をγ線板厚計で測
定している。圧延材は普通鋼であり、最終パス直前で輻
２０００ｍｍ、長さ約２０ｍ、平均板厚１２ｍ５、最終
パスで平均板厚８ｍｍまで圧延される。

圧延スケジュールは、最終２パス前迄は通常の圧延、最
終前パスでキャンバ−形状及びウエッジ量の測定、最終
パスで本発明の基づくキャンバ−制御を行うものである
。

第３図〜第８図に圧延結果を示す、第３図は最終パス直
前の圧延材キャンバ−量、第４図は最終パス直前の圧延
材キャンバ−曲率、第５図は入側回転角速度の目標値、
第６図はオフセンター量の予測値、８７図は計算された
左右ロール開度差パターンＳ　ｄｆ、第８図は最終パス
圧延後の圧延材キャンバ−量である。最終パス圧延後に
はキャンバ−量がほぼ完全に消去されていることがわか
る。

（発明の効果） 本発明によれば、従来法に比べより高精度なキャンバ−
制御が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す説明図、第２図は本発明の
作用説明図、第３図〜第８図は本発明の詳細な説明する
グラフである。 ■・・・圧延機、２．２′・・・圧延荷重検出器、３，
３′・・・板厚計、４，５．８・・・回転角速度、オフ
センター量検出器及びキャンバ−形状検出器、６・・・
減算器、７・・・演算装置、９．９′・・・ロール開度
設定装置、１０・・・圧延材、１１・・・圧延ロール。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧延後の圧延材のキャンバー量およびキャンバー曲率で
   あるキャンバー形状と、圧延材の左右板厚差であるウェ
   ッジ量とを求め、得られた値に応じて圧延材の水平面内
   目標回転角速度パターンを設定し次パス圧延を行うに際
   し、圧延中の圧延材回転角速度検出値を上記目標回転角
   速度パターンとなるように左右ロール開度制御を行うこ
   とを特徴とする厚板圧延におけるキャンバー制御方法。