JPS62224412A - 熱間タンデム圧延機の板クラウン制御方法 - 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】 １川ム貝仰 ［産業上の利用分野］ 本発明は、アルミニウム熱延コイルの板クラウン制御に
有効な、熱間タンデム圧延機の板クラウン制御方法に関
する。

［従来の技術］ 従来より、非鉄金属の熱延コイル形状制御方法として、
例えば、熱間タンデム圧延機の最終スタンドから送出さ
れる熱延コイルの板クラウンを実測し、該実測値に応じ
て上記圧延機の各スタンドにおいて板クラウンを修正す
る方法が知られている。すなわち、最終スタンド出側の
熱延コイルの幅方向端部と中央部との板厚を実測して板
クラウンを求め、該板クラウンが目標板クラウンとなる
ように各スタンドにおけるペンディング力を算出し、該
ペンディング力を各スタンドのインクリースベンダもし
くはデクリースベンダに加えてワークロールを湾曲させ
るものである。

［発明が解決しようとする問題点］ かかる従来技術には、以下のような問題があった。すな
わち、 （１）　圧延開始に伴う、熱延コイルとワークロール間
の発熱により、ワークロールにヒートクラウンが発生し
成長する。該ヒートクラウンは所定時間経過して熱平衡
状態に移行するとほぼ一定となる。ところで、圧延開始
後、テンションリールに熱延コイルが巻き取られて該熱
延コイルに所定の張力が加わる定常圧延状態に移行後で
ないと、従来性なわれていた板クラウンの測定は出来な
い。

したがって、圧延開始後、板クラウンの測定が可能とな
るまでの間は、特に上記ヒートクラウンの影響により熱
延コイルの板クラウンは変化するが、このような板クラ
ウンの変化を目標板クラウン範囲内に制御できないとい
う問題点があった。

（２）　また、圧延材長手方向に亘って温度差があり、
特に後端部は先端部に比較して低温のため、変形抵抗も
大きい。このため、特に圧延材の後端部付近では圧延荷
重も増大し、これに伴い板クラウンも増加する。ところ
が、上述のような圧延材の塩度差に起因する板クラウン
の変動は、圧延機の最終スタンド出側において始めて検
出されるため、特に熱延コイル）多端部では上記のよう
な板クラウンの変化を目標板クラウン範囲内に制御でき
ないという問題もあった。

本発明は板クラウン測定値のみに基づく制御では修正が
困難な、ヒートクラウンまたは圧延荷重変動に起因する
板クラウンを好適に補正する熱間タンデム圧延機の板ク
ラウン制御方法の提供を目的とする。

■服五璽感 Ｅ問題点を解決するための手段］ 上記問題を解決するためになされた第１発明は、第１図
に例示するように、 熱間タンデム圧延機のスタンドから送出される熱延コイ
ルの板クラウンを定常圧延開始後に測定しくＳｌ）、ス
タンドに配設された板クラウン修正手段の制御量を上記
測定値に応じて算出しくＳ２）、該制御量により板クラ
ウンの変動を所定範囲内とするよう上記板クラウン修正
手段をフィードバック制御する熱間タンデム圧延機の板
クラウン制御方法において、 上記板クラウンの測定開始前には上記板クラウン修正手
段に初期制御量を設定しくＳ３）、定常圧延開始からの
経過時間および圧延速度に基づいて上記板クラウン修正
手段の熱的補償量を算出しくＳ４）、 上記スタンドの圧延荷重の変化に応じて上記板クラウン
修正手段の荷重補正量を算出しくＳ５）、前記初期制御
量を上記熱的補＠量および荷重補正量により補正する（
Ｓ６）ことを特徴とする熱間タンデム圧延機の板クラウ
ン制御方法を要旨とするものである。

また、第２発明は第２図に例示するように、熱間タンデ
ム圧延機のスタンドから送出される熱延コイルの板クラ
ウンを測定しく５１１）、スタンドに配設された板クラ
ウン修正手段の制御量を上記測定値に応じて算出しく５
１２）、該制御量により板クラウンの変動を所定範囲内
とするよう上記板クラウン修正手段をフィードバック制
御する熱間タンデム圧延機の板クラウン制御方法におい
て、 上記スタンドの圧延荷重の変化に応じて上記板クラウン
修正手段の荷重補正量を算出しくＳ１５入前記制御量を
上記荷重補正量により補正する（３１６）ことを特徴と
する熱間タンデム圧延薇の板クラウン制御方法を要旨と
するものである。

ここで熱延コイルの板クラウンを測定するとは、例えば
Ｘ線板厚計により熱延コイルの幅方向端部と中央部との
板厚を検出し、その差を算出することにより測定できる
。

板クラウン修正手段とは、例えば、各スタンドのワーク
ロールを湾曲させるインクリースベンダおよびデクリー
スベンダにより実現できる。

制御量とは、例えばワークロールのペンディング力であ
ってもよい。初期制御量とは、例えばワークロールのペ
ンディング力のプリセット圧力であってもよい。

定常圧延開始とは、例えば、熱間タンデム圧延機の最終
スタンドから送出される熱延コイルがテンションリール
に巻き取られ、所定の張力が加えられる状態である。

圧延速度とは、例えば上記最終スタンドにおける圧延速
度であってもよい。

熱的補償量とは、ワークロールに生じるヒートクラウン
が板クラウンに及ぼす影響を抑制するものである。例え
ば、ワークロールのペンディング力であってもよい。

圧延荷重の変化とは、例えば、定常圧延開始時において
実測される基準圧延荷重からの８差であってもよい。

荷重補正量とは、圧延荷重の変化によるワークロールの
湾曲に起因して生じる板クラウンの変動を抑制するもの
である。例えば、ワークロールのペンディング力であっ
てもよい。

第１発明において補正するとは、例えば、初期制御量に
熱的補＠逆および荷重補正量を加減算することでもよい
。また第２発明において補正するとは、例えば、制御量
に荷重補正量を加減算することでもよい。

［作用］ 第１発明の熱間タンデム圧延機の仮クラウン制御方法は
、第１図に例示するように、熱間タンデム圧延機のスタ
ンドから送出される熱延コイルの板クラウンを定常圧延
開始後に測定しくＳｌ）、該測定値に応じて板クラウン
修正手段の制御量を算出する（Ｓ２）が、一方、板クラ
ウン測定開始前には上記板クラウン修正手段に初期制御
量を設定しくＳ３）、定常圧延開始からの経過時間と圧
延速度とに基づいた熱的補償量を算出しくＳ４）、さら
に、圧延荷重の変化に応じた荷重補正量を算出しくＳ５
）、前記初期制御量を上記熱的補償量と荷重補正量とに
より補正する（Ｓ６）よう働く。

すなわら、板クラウン測定開始前には板クラウン修正手
段の初期制御量が、圧延中に予測されるワークロールの
ヒートクラウンによる影響を抑制する熱的補償量および
圧延中の圧延荷重変動の影響を防止する荷重補正量によ
り補正されるのである。

また、第２発明の熱間タンデム圧延機の板クラウン制御
方法は、第２図に例示するように、熱間タンデム圧延機
のスタンドから送出される圧延板の板クラウンを測定し
く５１１）、該測定値に応じて板クラウン修正手段の制
御量を算出しく３１２）、ざらに、圧延荷重の変化に応
じた荷重補正量を算出しく＄１５）、前記制御量を上記
荷重補正量により補正する（３１６）よう働く。

すなわら、板クラウン修正手段の制御量が、圧゛延終了
後の熱延コイルの仮クラウン実測値に基づいて調整され
ると共に、圧延中の圧延荷重変動の影響を防止する荷重
補正量により補正されるのである。

従って第１および第２発明の熱間タンデム圧延機の板ク
ラウン制御方法は、板クラウン測定値だけをパラメータ
としたフィードバック制御では修正が困難な板クラウン
を補正して目標板クラウン範囲内に制御するよう動く。

以上のような両発明の各作用により、両発明の技術的課
題が解決される。

［実施例］ 次に、第１および第２発明の好適な一実施例を図面に基
づいて詳細に説明する。両発明の方法が適用される熱間
タンデム圧延機のシステム構成を第３図に示す。

熱間タンデム圧延機１は、４重のロールを備えた第１ス
タンド２．第２スタンド３．第３スタンド４を直列に設
けて構成されている。アルミニウムスラブ等の圧延材５
は、上記第１〜第３スタンド２，３．４を同図に矢印Ａ
で示す方向に通過して徐々に圧延され、第３スタンド４
の出側に配設されたテンションリール６に熱延コイルと
して巻き取られる。

上記各スタンド２，３，４．の下部には、オペレータ側
（同図手前側）と、その反対側のドライブ側とに各々圧
延荷重を計測するロードセル１１０　（１１Ｄ＞、１２
０　（１２Ｄ）、１３０　（１３Ｄ）が配設されている
。また、第３スタンド４の出側には、熱延コイルを幅方
向に走査してその両端部の板厚を検出するＸ線板厚計１
４、上記熱延コイルの中央部板厚を検出するＸ線板厚計
１５が設けられている。ざらに、第３スタンド４のワー
クロール１６の回転速度を検出する回転速度セン゛す１
７、テンションリール６に熱延コイルが巻き付いたか否
かをその負荷により検出するロードリレー１８も備えら
れている。

上記各検出器からの検出信号はプロセスコントローラ２
０に入力され、該プロセスコン１〜ローラ２０は上記熱
間タンデム圧延機１を制御する。

上記各スタンド２，３．４の構造は全て同一のため、第
１スタンド２を例として説明する。第１スタンド２は、
対向する一対の圧延用ワークロール３１ａ、３１ｂと該
’７−’７０−ル３１　ａ、　３　ｌｂに圧力を加える
一対のバックアップロール３２ａ、３２ｂとを備え、ス
クリュ３３によりハウジング３４に対して上記ワークロ
ール３１ａ、バックアップロール３２ａを位置決めする
ことにより、対向するワークロール３１ａ、３Ｉｂ間の
間隔を圧延に必要な間隔に設定するよう構成されている
。

対向するワークロール３１ａ、３１ｂ間には、オペレー
タ側、ドライブ側の両側に、そのチョック（！Ｆａｌｌ
受）間隔を油圧により変更するインクリースベンダ３５
０　（３５Ｄ＞が配設されている。また、互いに密接し
ているワークロール３１ａとバックアップロール３２ａ
との間およびワークロール３１ｂとバックアップロール
３２ｂとの間には、オペレータ側、ドライブ側の両側に
、そのチョック間隔を油圧により変更するデクリースベ
ンダ３６０（３６Ｄ＞が配設されている。インクリース
ベンダ３５０　（３５Ｄ＞が対向するワークロール３１
ａ、３１ｂのチョック間隔を油圧により拡大すると、該
ワークロール３１ａ、３１ｂの間隔は、その幅方向両端
部で広がり中央部で狭くなるよう調整される。一方、デ
クリースベンダ３６０　（３６Ｄ＞が互いに密接するワ
ークロール３１ａ、バックアップロール３２ａおよびワ
ークロール３１ｂ、バックアップロール３２ｂの各チョ
ック間隔を油圧により拡大すると、上記ワークロール３
１ａ、３１ｂの間隔は、その幅方向両端部で狭くなり中
央部で広くなるよう調整される。このようにインクリー
スベンダ３５とデクリースベンダ３６との油圧により生
じるペンディング力を変更してワークロール３１ａ、３
１ｂ間の間隔を調整することにより熱延コイルの板クラ
ウンを制御できる。

上記のようなペンディング力の変更は、既述したプロセ
スコントローラ２０の指令に従い実現される。

次に上記プロセスコントローラ２０の構成を第４図に基
づいて説明する。プロセスコントローラ２０は、ＣＰＵ
２０ａ、ＲＯＭ２０ｂ、ＲＡＭ２０Ｃを中心に論理演算
回路として構成され、コモンバス２０ｄを介して入力部
２０ｅ、出力部２０ｆに接続されて外部との入出力を行
なう。既述した各検出器からの信号は、入力部２０ｅを
介してＣＰＵ２０ａに入力される。また、ＣＰＵ２０ａ
は出力部２Ｏｆを介して、上述した各インクリースベン
ダおよびデクリースベンダを駆動する。

次に、上記プロセスコントローラ２０により実行される
板クラウン制御処理を、第５図のフローチャートに基づ
いて説明する。

本板クラウン制御処理は、テンションリール巻き取り開
始後に開始される。ペンディング力は、各スタンドのロ
ードセルオンにて、プリセット圧力に設定される。

従って、通板開始後所定時間経過すると熱延コイル先端
がテンションリール６に巻き付き、板クラウン制御が開
始される。まず、ステップ１３０では、Ｘ線板厚計１４
による幅方向走査が２回行なわれたか否かが判定される
。板クラウンは、熱延コイル中央部の板厚と両端部板厚
の平均値との差を取ることにより算出される。ところが
、１回の走査では熱延コイルのオペレータ側もしくはド
ライブ側の一端部板厚しか検出できない。このため、走
査を２回以上行なわないと板クラウンを測定できない。

したがって、ステップ１３０では板クラウンの測定が可
能か否かの判定が行なわれる。

いまだ走査回数が２回に満たない場合にはステップ１４
０に進む。

ステップ１４０では、ヒートクラウン補償用のベンディ
ング力補正量を次式（１）のように算出する処理が行な
われる。

ΔＰＢｔ−Ｉｉ　＝Ｆ　（Ｖ、　Ｔ＞　　　　　　　・
（１）但し、ΔｐａＨｔ・・・ヒートクラウン補償用ペ
ンディング力補正回 ■・・・第３スタンドにおける圧延速度Ｔ・・・テンシ
ョンリール巻き付は後からの圧延時間ｉ・・・スタンド
番号 上記式（１）は、圧延時間と圧延速度とに基づきピー１
〜クラウンの増加を予測し、その板クラウンへの影響を
防止するにうなベンディング力補正量を算出する。

続くステップ１５０では、圧延荷重変動に応じたベンデ
ィング力補正量を次式（２）、（３）のように算出する
処理が行なわれる。

ΔＰＢＰｉ　＝ ＫｉＸ（αＰｉ／α［３ｉ）ｘΔＰｉ　　　・・・（２
）ΔＰｉ　＝ＰＡｉ　−ＰＬｉ　　　　　　　　・・・
（３）但し、ΔＰＢＰｉ・・・圧延荷重変動に応じたベ
ンディング力補正量 Ｋｉ・・・ゲイン αＰｉ・・・圧延荷重による板クラウンへの影響係数α
Ｂ１・・・ペンディング力による板クラウンへの影響係
数 ＰＡｉ・・・圧延荷重測定値 ＰＬｉ・・・圧延荷重基準値 ｉ・・・スタンド番号 上式（２）、（３）では、今回検出された圧延荷重と圧
延荷重基準値との偏差に応じて、該偏差が板クラウンに
与える影響を抑制するようなベンディング力補正量を算
出する。

次にステップ１６０に進み、上記ステップ１４０．１５
０にて算出されたヒートクラウンおよび圧延荷重変動に
対する両袖正量を現在のペンディング力に加減算するこ
とによりペンディング力を補正した後、ステップ１２０
へ進む。ステップ１２０では、設定されたペンディング
力に対応する指令値を各スタンドのインクリースペンタ
３５゜４５．５５およびデクリースペンタ３６，４６゜
５６に出力した後、ｒＮＥＸＴＪへ扱ける。ここで指令
値の出力は５００　［ｍ５ｅｃｌ毎に行なわれる。

一方、Ｘ線板厚計１４による走査が２回以上行なわれて
板クラウンの測定が可能になると、上記ステップ１３０
からステップ１７０に進む。ステップ１７０では、板ク
ラウン測定値に基づくベンディング力補正量を算出する
処理が行なわれた後、既述したステップ１５０からステ
ップ１６０に進む。なお、この場合ステップ１６０では
、上記ステップ１７０，１５０において算出された板ク
ラウン測定値および圧延荷重変動に対する両袖正量によ
り前回のペンディング力が補正される。その後、ステッ
プ１２０を経てｒＮＥＸＴＪへ扱ける。

以後、本板クラウン制御処理は、圧延材の通仮に伴い繰
り返して実行される。

次に、上記制御の様子の一例を第６図のタイミングチャ
ートに従い説明する。通板開始以前の時刻Ｔｏ〜Ｔ２の
間はペンディング力はバランス圧力に設定されている。

時刻Ｔ２において通板開始に伴い圧延荷重が発生し、熱
延コイルには板クラウンが生じる。また、時刻Ｔ２にお
いて、ペンディング力はプリセット圧力に変更される。

時刻Ｔ３に至ると、熱延コイル先端がテンションリール
６に巻き付けられる。同時刻Ｔ３より、プリセット圧力
に設定されているペンディング力をヒートクラウン予測
値および圧延荷重変動に応じて補正する処理が開始され
る（ステップ１３０，１４０゜１５０．１６０）。時刻
Ｔ４においてＸ線板厚計１４の第１回目の走査により熱
延コイルオペレータ側の端部板厚が検出される。時刻下
５においてＸ線板厚計１４の第２回目の走査により熱延
コイルドライブ側の端部板厚が検出される。このように
、熱延コイル幅方向両端部の板厚が検出されたので、板
クラウン測定が可能となり、同時刻Ｔ５において板クラ
ウン測定値に基づくペンディング力の補正制御が開始さ
れる（ステップ１３０，１７０）。一方、ヒートクラウ
ンにもとづく熱的補償は、実測板クラウンにもとづくフ
ィードバック制御が開始されれば必要ない。このため、
ヒートクラウン予測値に応じたベンディング力補正制御
は終了する。なお、圧延荷重変動に応じたベンディング
力補正制御は継続される（ステップ１５０゜１６０）。

以後、各時刻Ｔ６．Ｔ７．Ｔ８．Ｔ９において、Ｘ線板
厚計１４による走査が行なわれ、ある時刻の走査により
検出された端部板厚とその１回前の走査により検出され
た端部板厚との平均値と中央部板厚とから板クラウンが
測定され、該測定値に基づくペンディング力の補正制御
が時刻Ｔ９まで行なわれる。やがて時刻Ｔ１１において
、圧延荷重に応じたベンディング力補正制御が終了し、
ペンディング力はバランス圧力に設定される。

その後、時刻Ｔ１２において熱延コイル最後端部が第３
スタンドから送出され、１コイル分の圧延が終了する。

以後、圧延材の通仮に伴い、上述のような各制御が繰り
返して実行される。

以上説明したように本実施例は、熱延コイルがテンショ
ンリール６に巻き付いた時刻からＸ線板厚計１４が２回
目の走査を行なう時刻までは、ヒートクラウン予測値お
よび圧延荷重変動に応じてペンディング力を補正制御し
、その後は、板クラウン測定値および圧延荷重変動に応
じてペンディング力を補正制御す、るよう構成されてい
る。このため、ワークロールのヒートクラウン成長の予
測および通板時の圧延荷重変動に基づいてペンディング
力を補正制御するので、板クラウンを測定できない熱延
コイル先端部の板クラウンを目標板クラウン近傍に制御
することができる。

また、荷重変動に応じてペンディング力を補正制御する
ので、板クラウン測定値に基づくフィードバック制御で
は修正できない、熱延コイル後端付近の板クラウンも制
御可能となる。

ざらに、最終段の第３スタンド４出側で測定された板ク
ラウンだけでなく、各スタンド２，３゜４における圧延
荷重の変動に応じてペンディング力を補正制御するので
、板クラウン制御の応答性および制御精度が共に向上す
る。

また、上述した各効果により、熱延コイル全長に亘って
仮クラウンを目標板クラウン近傍に制御できるので、熱
延コイルの歩留りが向上するという利点も生じる。

以上筒１および第２発明の実施例について説明したが、
両発明はこのような実施例に何等限定されるものではな
く、両発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々なる
態様で実施し得ることは勿論である。

■皿匹液里 以上詳記したように第１発明の熱間タンデム圧延機の板
クラウン制御方法は、板クラウン修正手段の初期制御量
を熱的補償ｍおよび荷重補正聞により補正するよう構成
されている。このため、板クラウンが測定できない圧延
初期時においても、ピー１〜クラウンの影響による板ク
ラウンの変動および圧延中の荷重変動に起因する板クラ
ウンの変動を共に抑制することができるという優れた効
果を奏する。

また、第２発明の熱間タンデム圧延機の板クラウン制御
方法は、板クラウン修正手段の制御量を荷重補正量によ
り補正するよう構成されている。

このため、圧延中の荷重変動に起因する板クラウンの変
動を、熱延コイルの板クラウン測定以前に圧延荷重変動
に基づいて検出して抑制する板クラウン制御が可能にな
ると共に、上記板クラウン測定値に基づくフィードバッ
ク制御ができない熱延コイル後端部における板クラウン
制御も可能になるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１発明の内容を例示した基本的構成図、第２
図は第２発明の内容を例示した基本的構成因、第３図は
両発明−実施例のシステム構成図、第４図は同じくその
プロセスコン１−ローラの構成を説明するためのブロッ
ク図、第５図は同じくその制御を示すフローチャート、
第６図は同じくそのタイミングチャートである。 １・・・熱間タンデム圧延機 ２・・・第１スタンド ３・・・第２スタンド ４・・・第３スタンド １１．１２．１３・・・ロードセル １４．１５・・・Ｘ線板厚計 １７・・・回転速度センサ １８・・・ロードリレー ２０・・・プロセスコントローラ ２０　ａ　・ＣＰ　Ｌｌ ３１・・・ワークロール ３２・・・バックアップロール ３５・・・インクリースベンダ ３６・・・デクリースベンダ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　熱間タンデム圧延機のスタンドから送出される熱延
   コイルの板クラウンを定常圧延開始後に測定し、スタン
   ドに配設された板クラウン修正手段の制御量を上記測定
   値に応じて算出し、該制御量により板クラウンの変動を
   所定範囲内とするよう上記板クラウン修正手段をフィー
   ドバック制御する熱間タンデム圧延機の板クラウン制御
   方法において、 上記板クラウンの測定開始前には上記板クラウン修正手
   段に初期制御量を設定し、 定常圧延開始からの経過時間および圧延速度に基づいて
   上記板クラウン修正手段の熱的補償量を算出し、 上記スタンドの圧延荷重の変化に応じて上記板クラウン
   修正手段の荷重補正量を算出し、 前記初期制御量を上記熱的補償量および荷重補正量によ
   り補正することを特徴とする熱間タンデム圧延機の板ク
   ラウン制御方法。 ２　熱間タンデム圧延機のスタンドから送出される熱延
   コイルの板クラウンを測定し、スタンドに配設された板
   クラウン修正手段の制御量を上記測定値に応じて算出し
   、該制御量により板クラウンの変動を所定範囲内とする
   よう上記板クラウン修正手段をフィードバック制御する
   熱間タンデム圧延機の板クラウン制御方法において、 上記スタンドの圧延荷重の変化に応じて上記板クラウン
   修正手段の荷重補正量を算出し、 前記制御量を上記荷重補正量により補正することを特徴
   とする熱間タンデム圧延機の板クラウン制御方法。