JPS619915A - 圧延材のキヤンバ−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 この発明は、板状圧延材の圧延時に発生するキャンバー
をなくすだめの圧延機の制御方法に関する。

従来技術とその問題点 一般に鋼板等の板状圧延材は、圧延後のその平面形状に
第６図に示すようなキャンバ−と称する湾曲した状態が
生じやすい。圧延材（１）Ｋこのようなキャンバ−が生
じると、圧延材から矩形の製品寸法に仕上げる際の歩留
りが低下し、製造上大きな問題となる。この圧延材（１
）に生じるキャンバ−ｆｋＣは、例えば厚板圧延におい
て板厚２０鳳板幅３ｍ、長さ３０１１１のサイズの圧延
材で約３０〜５０ｍ程度の値であるが、時には１００ｍ
を超える場合もある。

このようなキャンバーが発生する原因としては、次のこ
とがらがあげられる。

■　圧延機の両サイド、すなわちワークサイド（以下、
ＷＳと称す）とドライブサイド（以下、ＤＳと称す）に
ネ・けるロールギャップの設定誤差。

■　圧延機ハウジングポストのＷＳとＤＳのミル剛性の
差 ■　圧延機の圧延方向ロール中心に対する圧延材の位置
ずれ（オフセンター） ■　圧延材加熱時の片焼は等による圧延材幅方向におけ
る変形抵抗の不均一 ■　圧延材幅方向における素材板厚の不均一これらのう
ち、■〜■の原因について社それぞれの対策が既罠なさ
れており、それなりの効果をあげている。しかし、■お
よび■の原因については未だ対策が完全になされていな
いのが現状である。

ところで前記のおよび■の原因ＶＣ関し、従来は以下に
示すような対策がとられている。

まず、■の原因である、圧延＠ＷＳとＤＳＫおけるロー
ルギャップの設定誤差については、圧下装置に設ケたセ
ルシン、トップハツトセンサー等によりＷＳとＤＳの圧
下位置を測定して対処していもしかし、上記方法では圧
下装置の圧下位置は精度良く測定することができるが、
圧延中のハウジング変形、ワークロールおよびバックア
ップロールのたわみ等の膜着要因を含むこととなり、実
際の圧延材ＷＳ、ＤＳの両端における正確な上下ワーク
ロール間隙（ロールギャップ）を求めることはできなか
った。

次〈前記■の原因である、圧延機ハウジングポストのＷ
ＳとＤＳのミル剛性の差に対する従来の対策として、例
えば特開昭５４−６８７６１号公報、特開昭５４−１５
５９６１号公報、特開昭５５−１４１３０６号公報およ
び特開昭５５−１４１３０７号公報において、予め測定
したＷＳとＤＳの各々のミル剛性と圧延荷重から圧延中
のＷＳとＤＳのロールギャップを算出し、該ロールギャ
ップを調整する方法が提案されている。しかし、これら
の従来技術ではＷＳとＤＳのミル剛性差に起因する左右
（ＷＳ％ＤＳ）のロールギャップの相違はある程度減少
させることかで舞るものの、以下に述べるような問題弘
がちり、必ずしも十分なキャンバ−防止効果は期待でき
ない。

まず第１の問題点として、前述の方法を実施するためＫ
はＷＳＳＤＳの各々のミル剛性を正確に求めておくこと
が必要であり、ロール組替え時に上下ワークロール間に
圧延材が存在しない状態で、ロール締め込み法によりＷ
ＳとＤＳ各々の圧下位置と圧延荷重からミル剛性を求め
る方法が行われている。しかし、上述の方法では圧延材
の板幅が異ると、それに応じてミル剛性も変化するため
に、正確なミ／ｌ’剛性を求めることは難しい。また、
ミル剛性曲線は測定する圧延荷重領域によって直線性が
変化するが、ロー／ｌ／締め込み決では測定可能な圧延
荷重が制約されるために、実際の圧延時における圧延荷
重の全ての領域にわたってミル剛性を測定するのは困嬌
である。さらに、上下ワークロール間に圧延材が存在し
ない状部でのロール締め込み時と、上下ワークロール間
に圧延材が存在する状嘘とでは、ハウジング変形の挙動
が異なり、実際の圧延状順における正確なミル剛性を求
めることは極めて難しい。

次に第２の問題点として、圧延時における！ＩＩ！際の
ワークロール間のロールギャップを検出していないため
に、圧下位置の設定誤差を補償することができない。

以上の理由により前述の従来方法では十分なキャンバー
防止効果を得ることができなかった。

発明の目的 この発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、
その目的とするところは、圧延中の圧延機ワークロール
のＷＳとＤＳのロールギャップを正確に求め、その結果
に基づいてＷＳとＤＳのロールギャップを調整すること
により、圧延材に生じるキャンバー量を減少せしめる方
法を提案するものである。

発明の構成 この発明は前記目的を達成するだめのものであり、その
要旨とするところは、前回バスまでの実測圧延データと
今回バスでの予測圧延データ、または前回バスまでの実
測圧延データと今回バスでの予測圧延データおよび前回
バスまでのキャンバ−実測値とから今回バスにおける圧
延機のワークサイドＷＳとドライブサイドＤＳのロール
ギャップ目標値を求め、該ロールギャップ目標値に基づ
き圧延機のロールギャップを調整して圧延材のキャンバ
ーを防止する方法において、圧延機ワークローフ％／の
ワークサイドＷＳとドライブサイドＤＳにロールギャッ
プ検出器を設け、該ロールギャップ検出器の検出結果と
前記ロールギャップ目標値に基づいて圧延機のワークサ
イドＷＳとドライブサイドＤＳのロールギャップを調整
することを特徴とする圧延材のキャンバー制御方法であ
る。

作　　　　用 この発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示す図であり、（１）は
圧延材、（２）は上ワークロー〜、（３）は下ワークロ
ー〜、（４１は上バツクアップロー／＆、（５１Ｆｉ下
バツクアツプロール、（６）および（７）は圧下装置、
（８）および（９）は上下ワークロールチョック間に設
けたロールギャップ検出器、０〔およびＩは圧延荷重を
検出するためのロードセル、ａ２は演算装置、α３１は
ロールギャップ目標値設定器、α４およびα５１は圧下
制御装置である。

第２図はこの発明に用いるロールギャップ検出器＋８）
、（９）のワークサイドＷＳのワークロールチョック■
、＋２１１への取付は状況の一例を示す図である。

同図において（財）、■はワークロールチョック■、（
社）に左右対称に設けたロールギャップ検出器であり、
本例では２つのロールギヤツブ検出器臼）と（転）の検
出信号を平均化することによりワークロールチョック■
、（社）の圧延方向に対する傾きの影響を補正できるよ
うにしている。なお、他の手段によりワークロールナ３
ツク■、（２）のａきの影響を無視できる場合にはロー
ルギャップ検出器はロールチョックについて１つのみで
もかまわない。前記ロールギャップ検出１（８）、（９
）には例えばマグネスケ−μ（ＳＯＮＹｆｌｌ府品名）
等の磁９ＩＣ変位計を用いるが、所望の測定精度が得ら
れるものでおればどのような検出器を用いてもかまわな
い。

次に、第１図に示すこの発明の実施例に基づいてキャン
バ−の制御を行う際の、基本的な考え方について説明す
る。

圧延材（１）Ｋ生じるキャンバーを抑制するためには圧
延材；１）のＷＳとＤＳの圧延方向における伸びを等し
くすればよい。すなわち、圧延材（１）の素材板厚が幅
方向に均一な場合は、圧延機出側で圧延材（１）のＷＳ
板厚ｈｗとＤＳ板厚ｈｄ−／）Ｘ等しくなるようにすれ
ばよい。今、仮＃）Ｋワークロール（２）、（３）は左
右対称に研削され、しかも圧延材は）の圧延機へのセン
タリングも正ｎＫ行われていると仮定すれば、圧延中の
ワークロールたわみは左右対称とみなすことができる。

さらに、圧延中のワークロール摩耗も前記仮定からほぼ
左右対称とみなせるため、前記ロールギャップ検出器（
８）、（９）によるＷＳとＤＳのロールギャップ検出結
果ｇ’　、ｇ’を等しくすれば圧延材（１）のＷＳ板厚
ｈｗとＤＳ板厚ｈｄが等しくなり、その結果としてＷＳ
とＤＳの圧延材伸びが等しくなるためにキャンバ−の発
生を防止できることＫなる。

上記の考えに基づいて第１図に示すこの発明方法の一実
施例について詳細に説明する。

まず、ＷＳとＤＳのロールギャップ検出器からのロール
ギャップ検出信号と、ロードセル（６）、（７）カらの
圧延荷重検出信号を演算装置（２）に入力する。

一方、ロールギャップ目標値設定器（至）では、前回バ
スまでの実測圧延データと今回バスでの予測圧延データ
、またはさらに前回バスまでのキャンバ−実測値とから
圧延材（１）Ｋキャンバーを生じさせないための、今回
バスにおけるＷＳＬ！：ＤＳのロールギャップ目標値を
求め、該ロールギャップ目標値を前記演算装置＠に出力
する。演算装置（２）は前記ロールギャップ目標値とロ
ールギャップ検出信号および圧延荷重信号に基づいて後
述の演算により圧延材（１）Ｋキャンバーを生じさせな
いためのｗｓトＤＳのロールギャップ設定値を求め、該
ロールギャップ設定値が前記圧下位置検出器からのロー
ルギャップ検出信号と等しくなるように、圧下制御装置
０滲、（至）に圧下指令を出力する。圧下制御装置住４
、（至）では圧下指令に基づいて圧下装置（６）、（７
）を作動させて、ＷＳおよびＤＳのロールギャップを調
整する。

以上が第１図に示す実施例における各々の装置の動作の
概略を説明したが、次に演算装置＠の動作を詳細に説明
する。

第３図は演算装置ｔ０７Ｊでのロールギャップ設定値を
求める演算式に用いる記号を説明する図であり、下記に
′その各記号の具体的な意味を述べる。なお、各記号中
の添字ｔｚ、ｄはそれぞれワークサイドＷＳ、ドライブ
サイドＤＳにおける値を示す。

ＦＺｗ、　ｆＺｄ　：ロールギャップ検出器（８）、（
９）の取付位置でのＷＳおよびＤＳのロールギャップ検
出値 ｈｗ、　Ｍ　：圧延材（１）のＷＳおよびＤＳ両端部に
おける板厚 ／１１．ｌａｄ　：ロールギャップ検出器（８）、（９
）からロール胴端部までの距鑵 ＬＢ：ワークロー／Ｌ／（２）、（３）の胴長Ｗ：圧砥
材（１）の板幅 Ｐｗ、　Ｐｄ　：　ＷＳおよびＤＳにかかる圧延荷重ヒ
述の各数値に基づいて以下の手順により、実際の圧延時
における演算を行う。

まず、最初ＫＭ常行われるバススケジュール計算を圧延
開始前に実施して各バス毎の目標高（ｆｉｌｌ板厚（ｈ
ｔ）を求める。次に、前回バスまでの実測圧延データか
ら、今回バスにおける予測圧延荷重（Ｐｅｉ）を演算に
より求め、下記（１）式により今回バスでの目標出側板
厚（ｈ／　）に圧延するためのロールギャップ設定値（
Ｓ／）を求める。

ただし、Ｍ：圧延材板幅、バックアップロール径、ワー
クロール径等の関数より 求まるミル剛性係数 ト記（１）式で求めたロールギャップ設定値（Ｓ／）よ
り下記（２）式および（３）式にて求まるＷＳおよびＤ
Ｓのロールギャップ目標値ｇｗ６およびｇｄｏがそれぞ
れロールギャップ検出値ｇ、およびｇｄと等しくなるよ
うに、圧下制御装置０ａおよび０９に圧下指令を出力す
る。

ｇｗ６　”　Ｓ’　・・・・・・・・（２）式ｇｔｔｏ
＝ｓｉ　　・・・・・・・・（３）式また、前回バスま
での実測圧延データに基づいて求まる今回バスにおける
予測圧延荷重ＰｃｉのＷＳおよびＤＳ側の値より、今回
バス圧延時の圧延反力によるＷＳおよびＤＳｌｉｌのロ
ールギャップｇｗおよびｇｄの変化（広がり）の差Δｔ
ｃが予め予測できる場合には、前記（１）式で求めたロ
ールギャップ設定値ＳｉにＡｇｅを下記（４）式および
（５）式により補正して求まるＷＳおよびＤＳのローＭ
ギャップ目標Ｍ　ｇｗｏおよびｆｌｄｏがそれぞれロー
ルギャップ検出値ｇ＃およびｇｄと等しくなるように圧
下制御装置（１４１およびａ９に圧下指令を出力してお
けばよい。

一ヒ記（４）式および（５）式中のΔεＣｒ／′ｉ下記
（６）式にて求める。

１ｔｃ−Δｇｗｃ−１ｇｄｃ・・・・・・・・（６）式
ただし、Δｇｗｃ：予測圧延荷重ＰＣＩの圧延反力によ
るＷＳロールギャップｇｗの変化 量 ΔＦＺｄｃ：予測圧延荷重ｐｃｉの圧延反力によるＤＳ
ロールギャップｇｄの変化 Ｅ記により予め圧延開始前のロールギャップをプリセッ
トしておき、次に圧延開始以降畦圧延中のＷＳおよびＤ
Ｓのロールギャップ検出値ｇｗおよびｇｄを逐時取込み
ながら、ｇ＃とｇｄが常時等しくなるようＫＷＳとＤＳ
のいずれか一方、もしくは両方のロールギャップを修正
すれば、圧延材のキャンノ（−を防出できる。

以北の説明では、圧延材の入側板厚が板幅方向に左右対
称で、かつ圧延機入側における圧延材（１）にキャンバ
ーが存在しないと想定した場合の制御方法について述べ
たが、次に圧延機入側における圧延材（１）のキャンバ
−量と、１．ｉＶｓおよびＤＳの入側板厚が予め与えら
れる場合の制御方法について説明する。

まず、前回バスまでの実測圧延データおよび今回バスで
の予測圧延データと、前記圧延機入側における圧延材（
１）のキャンバ−量と、ＷＳおよびＤＳの入側板厚く基
づいて圧延機出側にて圧延材（１）Ｋキャンバーを生じ
させないためのＷＳおよびＤＳの出側板厚計算値ｈｗｃ
およびｈｄｃをロールギャップ目標値設定器□□□で求
める。

次に、圧延開始前のロールギャッププリセットは、下記
（７）式、（８）式にてＷＳおよびＤＳのロールギャッ
プ目標値ｇｗｏ　、ｇｄ＠を演算し、該ロールギャップ
目標値ｇｓａｏ　ｓ　ｇｄｏがそれぞれＷＳおよびＤＳ
のロールギャップ検出値ｇｍ、ｇｄと等しくなるように
演算装置＋１′！Ｊより圧下制御装置Ｉ、（１５１に圧
下指令を出力する。

ただし、１ｇ、およびＩｇｄは板幅両端部で所定の板厚
差Ｊｈｃ　＝　ｈｗｃ　−ｈｄｅをつけるために必要な
板幅両端部でのロールギャップ差をΔＫｃとした場合に
、　ＷＳ、　ＤＳそれぞれのロールギャップ検出器（８
）、（９）の取付位置でのロールギャップ修正量であり
、下記（９）式、００式で表わされる。

ここで一般的Ｋ　ｊｈＣ−：　Ｋ、・ｊｈＣ（Ｋ、：定
数）と表わせるから（７１式、（８）式はそれぞれ下記
ａｌ）式、（至）式で表わされる。

な訃、第４図は上記（１１３式、■式の演算を模式的に
示した図である。

また、圧延中はツークロールのたわみを考慮しを下記（
１３式、０４１式にて演算し、該ロールギャップ目標値
ｇｗ６、ｇｄｏがそれぞれｌ、ＶＳおよびＤＳのロール
ギャップ検出値ｇ１、ｇｄと等しくなるように演算装置
（２）より圧下制御装置０な、（至）に圧下指令を出力
する。

Ｗ ただし、ｈａｓ　：　ｈｗ＝　ｈｗｃ　−１ｈｗ　テ求
まる値ｈｄ　：　ｈｄ　＝　ｈｄｃ　−ｊｂｆで求まる
値Δｈｗ、ｌｈｄ　：ロールたわみ式にて求まるところ
の第５図に示す曲線 りの圧延材（１）両端部におけ るワークローμたわみ量 第５図は上記０３式および００式での演算を模式的に示
した図であり、直線Ｃはワークロールにたわみが生じて
いない状態でのワークロールギャップの幅方向分布を示
し、曲線りはワークロールにたわみが生じた状態でのワ
ークロールギャップの幅方向分布を示す。

このようＫして、圧延開始前および圧延中のワークロー
ルギャップを制御することにより、常に圧延材（１）に
キャンバ−が生じることを防止できる。

なお、この発明方法に用いる圧下位置検出器はワークロ
ーＭ交換毎に較正を行う必要があるが、この較正はワー
クロール交換後にＷＳおよびＤＳともにキスロール状態
にしてワークロールを締め込んでいき、ＷＳとＤＳとも
に所定の圧延荷重になった時点で初期値をセットし、較
正を完了すればよい。

実　　　施　　　例 次に、この発明の実施例を述べる。

まず、第２図に示すロールギヤツブ検出器侶り。

■に検出分解能が２μの磁気変位計をＷＳ、　ＤＳに各
々、２個ずつ設け、第１図に示す構成の装置を用いた実
施例により板厚２０ｍ＋＋、板幅３ｍ、板長さ３９ｍの
厚鋼板の仕上圧延を行った。北記実施例に対する比較例
として、ＷＳとＤＳのミル剛性および圧延荷重からロー
ルギャップを求める従来方法で同じ寸法の厚鋼板の仕上
圧延を行った。北記２つの方決によりそれぞれ１０枚の
厚鋼板を圧延し、圧延後のキャンバー量を実測して比較
を行った。その結果、従来方法である比較例ではキャン
バー量の平均値が３０■であったのに対し、本発明の実
施例ではキャンバ−量の平均ｆｌＩがＩｏｔａと大幅に
低減することができた。

発明の効果 この発明は、上記のごとく、ワークロールチョックのＷ
ＳおよびＤＳのロールギャップを検出し、該検出結果に
基づいて圧延材幅方向両端のロールギャップを求め、こ
のロールギャップをキャンバ−が生じないだめの目標値
に等しくすることにより、従来方法に比べ、キャンバ−
防止効果を大幅に向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例における装置の概略を示す
図、第２図はこの発明の実施に用いる圧下位置検出器の
取付は状況の一例を示す説明図、第３図、第４図および
第５図はこの発明におけるロールギャップ目標値な求め
る演算式の説明図、第６図は圧延材（１）のキャンバ−
を示す説明図である。 １・・・・圧延材、２．３・・・・ワークロー／Ｌ／、
　４．５・・・・バックアップロール、６．７・・・・
圧下装置、８．９・・・・ロールギャップ検出器、１０
．１１・・・・ロードセル、１２・・・・演算装置、１
３・・・・ロールギヤツブ目標値設定器、１４．１５・
・・・圧下制御装置、２０．２１・・・・ワークロール
チョック。 出願人　　住友金属工業株式会社 代理人　　押　　１）　良　　久巳罫（第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 前回バスまでの実測圧延データと今回バスでの予測圧延
   データ、または前回バスまでの実測圧延データと今回バ
   スでの予測圧延データおよび前回バスまでのキャンバー
   実測値とから今回バスにおける圧延機のワークサイドＷ
   ＳとドライブサイドＤＳのロールギャップ目標値を求め
   、該ロールギャップ目標値に基づき圧延機のロールギャ
   ップを調整して圧延材のキャンバーを防止する方法にお
   いて、圧延機ワークロールのワークサイドＷＳとドライ
   ブサイドＤＳにロールギャップ検出器を設け、該ロール
   ギャップ検出器の検出結果と前記ロールギャップ目標値
   に基づいて圧延機のワークサイドＷＳとドライブサイド
   ＤＳのロールギャップを調整することを特徴とする圧延
   材のキャンバー制御方法。