JPS62252604A - 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係り、
特に、厚鋼板を圧延する際に、好適な目標幅方向左右板
厚差に基づき厚板の幅方向左右板厚差を制御してそのキ
ャンバを修正する厚板圧延におけるキャンバ制御方法の
改良に関する。

【従来の技術】

厚板圧延においては、圧延機の左右のミル剛性の違いや
ロールプロフィールの非対称等の様々の原因から、厚板
に幅方向左右の板厚差（以下、ウェッジという）が生じ
、その結果、前記厚板に曲がり（以下、キャンバという
）が生ずる場合がある。このキャンバは、厚板の歩留り
の低下や剪断工程の工数増加を招くことがあるため、防
止する必要がある。 前記キャンバを防止するために、従来から、種々の方法
が提案されている。かかる方法の中に、圧延される厚板
の蛇行を防止することによってそのキャンバを防止しよ
うという方法や、厚板にウェッジが発生しないように板
材を圧延することによって、結果的にキャンバの発生を
防ぐという方法がある。これらの方法は、板材にキャン
バが発生するのを未然に防ぐという点においては効果が
ある。 しかしながら、前記のような方法の欠点は、板材に一旦
発生してしまったキャンバに対して、これを修正するす
べをもっていないことである。 そこで、厚板圧延においては、これが可逆式圧延で行わ
れるために、任意の第ｉパスの前に板キャンバを検出し
、第ｉパスでそのキャンバを直すという方法を用いるの
がよいと考えられる。この方法に関するものとして、出
願人が特開昭６０−２４２１１号で提案した厚板圧延に
おける被圧延材のキャンバ矯正方法がある。この方法は
厚板圧延において、圧延途中のパスで被圧延材の幅方向
中心線の長手方向プロフィール及び長手方向各点におけ
る幅方向板厚分布を測定し、これら２つの測定値と次パ
スの目標板厚から被圧延材のキャンバを矯正するのに必
要な被圧延材の長手方向各点における目標ウェッジを算
出し、次パスで、ロール直下の被圧延材のウェッジを測
定し、この測定したウェッジと前記目標ウェッジとの偏
差に基づいて、ロール左右開度を調整することを特徴と
している。この方法であれば、厚板に一旦発生したキャ
ンバを修正することができる。

【発明が解決しようとする問題点】

しかしながら、前記キャンバ矯正方法においては、第１
パスの前に測定した厚板のキャンバに基づき、第ｉパス
でそのキャンバを修正するための目標ウェッジを決定す
るモデルを理論的に更には実験を瓜ねることにより精度
よく作成しているとはいえ、このモデルには誤差を含み
、ときによっては厚板のキャンバを望み通りに修正する
ことができないという問題点を有していた。この誤差は
、主として圧延時の幅方向メタルフローを正しく把握で
きないことから生ずるものである。キャンバの制御に際
しては、幅方向メタルフローが大きいと、思った通りに
ウェッジをつけてもキャンバは十分に修正されない。幅
方向メタルフローは、鋼板の温度や、幅／厚ざ比等に影
響されるものであることは既にわかっているが、まだ解
析的に、簡単に解を得られるまでには至っていない。そ
こで、できることなら、この問題をオンラインで解決で
きのが望ましいのである。

【発明の目的】

本発明は、前記従来の問題点に鑑みてなされたものであ
って、厚板圧延に際して厚板のキャンバをｖｉ度よく確
実に修正することができる厚板圧延におけるキャンバ制
御方法を提供することを目的とする。

【問題点を解決するための手段】

本発明は、厚板圧延する際に、目標ウェッジに基づき厚
板のウェッジを制御してそのキャンバを修正する厚板圧
延におけるキャンバ制御方法において、その要旨を第１
図に示すように、任意の圧延パスの前後における、厚板
のキャンバｍ及びウェッジの値を検出し、検出値から、
前記圧延パス１）ｆ［のキャンバ量とウェッジとの実関
係を導出し、導出された実関係に基づき、前記厚板のキ
ャンバＭとウェッジの関係による基本式を補正し、この
補正式に基づき、前記圧延パスの次以降の圧延パスにお
ける前記目標ウェッジを算出することにより、前記目的
を達成したものである。 又、本発明を変形した実施態様としては、前記任意の圧
延パスを前回圧延された厚板の最終圧延パスとし、前記
圧延パスの次以降の圧延パスを次回圧延される厚板に対
する圧延パスとすることもできる。

【作用１ 以下、本発明の原理について詳細に説明する。 厚板圧延する際に、厚板に生じたキャンバを直すために
その第ｉパスで必要とされる目標ウェッジｔｌｄ’ｒｉ
”を算出する基本式は、第ｉパスの前に測定した板キャ
ンバ例えば板曲がりの曲率ρｉと第１パス入側実績ウエ
ツジＨｄｉｌから、例えば次式（１）のようなモデル式
として記載できる。 ｈ　ｄｔ　ｉ””ＩＩ　ｉ　・（（Ｈｄｒ　ｉ／Ｈｉ＞
−ρ１・Ｂ）・・・（１） 但し、ｈｉは第ｉパスの目標板厚、Ｈｉは同パス入側実
績板厚、Ｂは板幅である。 ところで、この（１）式は次に示す第ｉ＋１パス入側即
ち第ｉパス出側における板曲がりの曲率ρｉ１１を計算
するための基本モデル式（２）から作成される。 ρ＋、＋＝（１／λ１２） ×（ρ＋＋（Δψ＋／Ｂ））・・・・・・（２）但し、
ΔψＩはウェッジ比率変化であり、次式（３）で表わす
ことができる。又、λｉは板材の伸び率であり、次式（
４）のように表わすことができる。 Δψ　１−（ｈ　　ｄ　ｒ　　ｉ／ｌｌ　　１）−（Ｈ
ｄｒｉ／Ｈｉ）　　−（３） λ１＝Ｈｉ／Ｉｌｉ　　　　　　・・・・・・・・・（
４）なお、先の（２）式は、第ｉパスの入側と出側にお
ける厚板のキャンバとウェッジの関係を示すものであり
、圧延において、厚板に板幅方向のメタルフローがない
という仮定と、更に圧延パスの入側及び出側でサイドガ
イド等による拘束がないという仮定をおいた場合に理論
的に導出されるものである。又、（２）式中の第ｉパス
出側曲率ρｉ＋１を零と置けば、簡単に先の（１）式を
得ることができる。 ここで、基本モデルの（２）式に板材の幅方向へのメタ
ルフ〇−に関する係数αを持ち込み、（５）式のように
書き換える。 ρ国−（ρＩ／λｌ２）− α・（Δψｉ／λ１２・Ｂｉ）・・・（５）この係数α
は前述した仮定のもとでは１．０であるが、幅方向への
メタルフ０−がある場合αく１．０となりメタル７０−
が大きい程αは小さくなり、サイドガイド等による拘束
がある場合にはα〉１．０となる。 第ｉパスの前後で実測したキャンバとウェッジからこの
係数αを修正していけば、このモデル式（５）は現実の
ものに近付いてゆく。今、第ｉパスの前における実測キ
ャンバの曲率を′ρ゛ｌ・実測第１パスの後における実
測キャンバの曲率をρｉ、１、実測ウェッジをｈ　ｄｆ
　ｉ、実測中央部板厚ｔ７ｈ＋と置けば、これらを前出
（３）式と（４）式に代へ 入することにより実際のウェッジ比率変化ΔＶｉと伸び
率２層を導出して、（５）式から係数αを次式（６）の
ように計算できる。 この（６）式で締出される係数αは、まさに現用ｉパス
前後における実測データから得られる値である。 ところが、このようにして得られた係数αの値をそのま
ま次の第ｉ＋１パス以降で行うキャンバ制御に反映させ
ると、実測データに測定誤差等が含まれていた場合問題
が生ずるので、例えば前記へ 係数αを次の（７）式を用いて学■し、学習係数αＪ＋
１を求める。 へ α　Ｊ　　　十＋　　　−８・　α　＋　　（１−８）
　　　α　ｊ　・・・　　（７）但し、学習係数αｊ＋
１は現用ｉパスで学習した結果の係数αであり、αＪは
前回あるパスの前後でキャンバとウェッジを測定して学
習した係数である。又添字ｊは、係数αの学習の回数を
表わす数字である。なお、ｉとｊとは無関係である。 又、Ｓは指数平滑と呼ばれる処理を（７）式に施すため
の定数であり、Ｏ＜Ｓ＜１の範囲を取り得る。 なお、前記係数αの学習方法には、（７）式を用いる方
法以外にカルマンフィルターを用いた方法等幾つかが考
えられる。 上記のようにして得られた学習係数αＪ十＋を用いて、
次にキャンバ制御する際の目標ウェッジｈ　ａｔ　ｒｘ
を次式（８）で得ることができる。 ｈａｔｉ　　　累　−ｈｉ　　　・　　（（Ｈｄ　　ｒ
ｉ／Ｈｉ＞−ρ　ｉ　　−８・　　（１／　α　ｊ　　
＋１））　　　・・・　　（８）この（８）式において
学習係数αｊ＋　＋　＝１であれば、この式は先の（１
）式と全く同じ式となる。この（８）式を使ってキャン
バ制御のための目標ウェッジｈ　ｅｒｒ　ｉ’を求める
ことにより、結渠内に、基本式（１）が修正を受けるこ
とになる。 なお、次式（９）の如く書いて、係数βを学習するとい
うこともできる。 α−β・（Ｂ／Ｈ）　　　（Ｈ：厚ざ、Ｂ：板幅）・・
・（９） 幅方向メタルフローは、前記したように板幅／厚さの比
と関係があり、この比が小さい程幅方向メタル７０−は
大きくなる。即ち、αの傾向と同じであり、そこで上記
（９）式を導入するのである。学習方法はαについて述
べたのと同様の方法を行うことができる。上述の方法を
用いれば、キャンバの制御はより精度よく行うことがで
きる。 【実施例】 以下、本発明に係る厚板圧延におけるキャンバ制御方法
の実施例について詳細に説明する。 この実施例は、第２図に示されるように、圧延テーブル
１０上を搬送される厚板の圧延材１２が圧延機１４で圧
延される際に、該圧延材１２に生じるキャンバを防止す
る装置である。このキャンバ防止装置は、前記圧延材１
２のキャンバを測定するための、３台のオフセンタ計１
６Ａ〜１６Ｇを有するキャンバメータと、前記圧延材１
２の中央部及び両端部の厚みを測定するための厚さ計１
８と、を備える。 前記キャンバメータの有するオフセンタ計１６Ａ〜１６
Ｇは、第２図に示されるように３台に限定されず、その
配置台数は適宜に選べる。 又、第２図においては、圧延Ｉａ１４の片側方向（符号
り側）にだけ前記キャンバメータや厚さ計１８を配置し
ているが、その両側に同様のものを配置してもよい。そ
の場合、各圧延パスでモデル修正を行うことができるた
め、圧延材１２のキャンバ修正をなお精度よく行うこと
ができる。 以下、実施例の作用について説明する。 まず、第２図に示されるように、圧延機１４の片側方向
く符号り側）に厚さ計１８やキャンバメータが設置され
ている場合の作用について説明する。 厚板を圧延する際には、その圧延が第２図中の符号Ａで
示される側で完了する場合と符号りで示される側で完了
する場合の２通りがある。図中の符＠Ａ側を加熱炉側、
符号り側をクーリングベッド側とする。符号Ａ側で圧延
が終わった場合、圧延後の圧延材１２は、次に空パス（
圧延材を圧延せずにくぐり抜けさせるパス）のまま圧延
機１４の下をくぐり扱けてクーリングベッド方向（図中
の矢印方向）へ運ばれてゆく。従って、この際にｆ！ｋ
ｎパスの前と後の板キャンバとウェッジとを符号り側に
備えられたオフセンタ計１６Ａ〜１６Ｇからなるキャン
バメータと厚さ計１８により実測することができる。 ところが、圧延機の符号り側で圧延が終了した場合、圧
延後の圧延材は、そのままクーリングベッド方向（矢印
方向）へ運ばれてゆくため、圧延パス前後での圧延材の
データを実測できない。又、圧延途中におけるパスにお
いても、もし符号Ａ側からＤ側へのパスを空パスとして
圧延材１２を実測した場合、パス前後のデータが得られ
るが、圧延能率が落ちると同時に圧延材１２が冷えてし
まうため、このような空パスは行わない方がよい−０し
かしながら、圧延途中において圧延状況の変化等の理由
により、圧延材１２のキャンバの発生が急増したような
場合には、この空パスを行い、圧延の前後でキャンバ、
板ウェツジ等を実測して学習を行い、基本モデル式の前
出（２）式を修正できることは勿論である。 ここで、前述のように符号Ａ側で圧延が終了した際の最
終パス（第ｎパス）前後における圧延材１２のキャンバ
とウェッジとを実測して、実測値を前出（１）式に示し
たモデルの学習に使った場合について、以下に述べる。 この場合の具体的な測定手順を第３図に示す。 第３図において、第ｎ−１パスの出側（Ｄ側）で八 圧延材１２の板幅方向中央部の厚さＨｎとウエツへ ジＨｄｔｎを測定すると同時に、キャンバを測定して第
４図に示されるように曲率半径ｒｊｌ、更に八 曲率ρｎ　＜＝１／ｒ　ｎ）を求める。この際もし圧延
材１２の板形状が関数ｙ−ｆ（ｘ）と表現できるならば
、該圧延材１２上の点Ｘにおける曲率ρｎ　（ｘ　）は
、次式（１１）のように簡単に表せる。 ρｎ　　（Ｘ　　）＝ｒ　　”　　（ｘ　　）／（１＋
ｒ−（ｘ）’）”・・・・・・（１０）但し、ｒ−（ｘ
）、ｆ”（Ｘ）はそれぞれ関数ｒ（ｘ）のＸによる１同
機分、２同機分を表わす。 上記のように第ｎ−ｉパスの出側（Ｄ側）で実測された
圧延材は、第ｎパスでＡ側へゆき、次いで空パスにより
Ｄ側へ戻ってくる。このとき、圧延材１２の板幅方向中
央部の厚さｈｎ、ウェッジへ １１ｄｆｎと同時にキャンバを測定してその曲率９間を
（１０）式により計算する。そして、前出（６）式に従
って、係数αを求める。なお、（６）式中の板幅Ｂは、
別途圧延スケジュールから算出されたもの又は実測値を
用いればよい。 続いて、前出（７）式に従って、学習係数α１十１を計
算する。このとき、（７）式中の学習係数αＪには、前
回の圧延材１２を圧延した際にモデル学習して求めた値
を代入できる。 そして、今回の圧延材１２を圧延中において、その圧延
材１２のキャンバ制御をする時点で、前出（８）式によ
り先に算出した学習係数αＪ＋１を代入してその圧延材
１２の次パスの目標ウェッジｈ　ｄｔ　ｉ’を決定する
。決定された目標ウェッジｈ　ｄｔ　ｉ”を圧延機１２
に反映すべく、次パス以降の圧延制御をすることにより
、該圧延材１２のキャンバが修正される。 ｄｔ口、入側における板曲りの曲率ρｎ、第ｎバへ ら圧延材１２の同一点を測定してデータをとることが望
ましい。例えば、第５図に示されるように、第ｎパスの
前に先端からＬｎの点のデータをとったとするならば、
第ｎパスの後では、先端からぶ口（−Ｌ口Ｘ　Ｈｐ　／
　ｈｎ）の点の測定データをとることが望ましい。又、
この測定は、圧延テーブル１０及び圧延機１４にパルス
ジェネレータ等の搬送長さ測定センサと熱鋼板検出器等
のトラッキング用センサを設けることによって行うこと
ができる。 又、前記のように圧延材１２の１点だけのデータをとる
場合、測定データの誤差が多いので、できれば数点のデ
ータの平均値を用いることが望ましい。例えば、第６図
に示されるように一定間隔で１個のデータを測定し、そ
の平均値を求めてから前出（６）式の係数αを求める等
の方法をとる方がよい。もしこのような方法をとり得ず
に、且つ例えば圧延材１２全体の平均的な曲率しか求め
ることができないキャンバメータを備えているときには
、ウェッジ、板厚とも全長の平均値を求めてその後（６
）式によって係数αを求めてもよい。 ここで、実際に本発明を用い、前出（２）式の基本モデ
ルを学習して圧延材に対するキャンバ制御を行った場合
を第７図（Ａ）に、本発明方法を用いずに前出（２）式
の基本モデルのみでキャンバ制御を行った場合の制御結
果を第７図（８）に比較して示す。この場合、圧延材の
寸法は長さ３０ｍに統一され、圧延材本数はそれぞれ５
５本であり、これ以外の制御条件については両制御とも
等しくした。 第７図から、本発明方法を用いてキャンバ制御を行った
方（同図（Ａ））が従来方法（同図（Ｂ））に比べて圧
延材のキャンバ発生が少なく、本発明方法によるキャン
バ制御の有効性が理解される。 なお、前記実施例においては、基本式を前出（１）、（
２）式として（３）〜（８）、（１０）式に基づきキャ
ンバを学習制御を行っていたが、本発明に用いられる基
本式及び学習制御はこれらの式に限定されるものではな
く、他の基本式及び演算式を用いて行うことができるの
は明らかである。 又、前記実施例においては、３台のオフセンタ計１６Ａ
〜１６Ｇを有するキャンバメータと厚さ計１８が圧延ｆ
！１１４の符号り側に設置されている場合について例示
したが、キャンバメータ及び厚さ計１８の配設位置及び
配設台数はこれに限定されるものではなく、圧延４１１
１４の両側であってもよく、又キャンバメータのオフセ
ンタ計の台数もこれに限定されるものではなく、それ以
外の台数でもよい。 【発明の効果１ 以上説明した通り、本発明によれば、厚板圧延において
、キャンバを精度よく修正することができる。又、基本
式に対して学習機能を持たせることにより、キャンバの
制御をより精度よく行うことができるため、更にキャン
バを減少させて圧延製品の品質向上、歩留り向上を図る
ことができる等の優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の要旨を示す流れ図、第２図は、本発
明に係る厚板圧延におけるキャンバ制御方法が実施され
るキャンバ制御装置を示す斜視図、第３図は、前記実施
例の作用を説明するための、圧延材の測定手順を示す、
一部平面図を含む線図、第４図は、同じく、圧延材の曲
率半径の例を示す平面図、Ｎ５図は、同じく、圧延材の
先端部分の測定点の例を示す平面図、第６図は、同じく
、圧延材の測定点の他の例を示す平面図、第７図は、厚
板圧延に際し、本発明方法により基本式に対してモデル
学習した場合としなかった場合の例を比較して示す線図
である。 １２・・・圧延材、 １４・・・圧延機、 １６Ａ〜１６Ｇ・・・オフセンタ計、 １８・・・厚さ計。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）厚板圧延する際に、目標幅方向左右板厚差に基づ
   き厚板の幅方向左右板厚差を制御してそのキヤンバを修
   正する厚板圧延におけるキヤンバ制御方法において、 任意の圧延パスの前後における、厚板のキヤンバ量及び
   幅方左右向板厚差の値を検出し、 検出値から、前記圧延パス前後のキヤンバ量と幅方向左
   右板厚差との実関係を導出し、 導出された実関係に基づき、前記厚板のキヤンバ量と幅
   方向左右板厚差の関係による基本式を補正し、 この補正式に基づき、前記圧延パスの次以降の圧延パス
   における前記目標幅方向左右板厚差を算出することを特
   徴とする厚板圧延におけるキヤンバ制御方法。
2. （２）前記任意の圧延パスが、前回圧延された厚板の最
   終圧延パスであり、前記圧延パスの次以降の圧延パスが
   、次回圧延される厚板に対する圧延パスである特許請求
   の範囲第１項記載の厚板圧延におけるキヤンバ制御方法
   。