JPS6225447B2 - - Google Patents

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JPS6225447B2
JPS6225447B2 JP53075616A JP7561678A JPS6225447B2 JP S6225447 B2 JPS6225447 B2 JP S6225447B2 JP 53075616 A JP53075616 A JP 53075616A JP 7561678 A JP7561678 A JP 7561678A JP S6225447 B2 JPS6225447 B2 JP S6225447B2
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JP
Japan
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rolling
stand
rolling load
predicted
load
Prior art date
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Expired
Application number
JP53075616A
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English (en)
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JPS551956A (en
Inventor
Keiichi Hamada
Juji Hirose
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
Priority to JP7561678A priority Critical patent/JPS551956A/ja
Publication of JPS551956A publication Critical patent/JPS551956A/ja
Publication of JPS6225447B2 publication Critical patent/JPS6225447B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B37/00Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/16Control of thickness, width, diameter or other transverse dimensions
    • B21B37/18Automatic gauge control
    • B21B37/20Automatic gauge control in tandem mills

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、3スタンド以上の圧延スタンドを有
する多基連続圧延機の制御装置に係り、特に、圧
延スタンド間に板厚の実測機器を有しない熱間連
続仕上圧延機に用いるに好適な、圧延材料先端部
の板厚精度を向上させることができる多基連続圧
延機の制御装置に関する。
一般に圧延機においては、材料が圧延機に噛み
込む前に、目標の板厚を得るように、各圧延スタ
ンドの圧下位置、ワークロール回転数等の圧下条
件を設定する必要があるが、材料に関する情報
(以下材料条件と称する)や、圧延機に関する情
報(以下圧延機条件と称する)の実積と予測の差
により、圧延材料先端部の板厚は、目標板厚と偏
差を生ずることが多い。
例えば熱間連続仕上圧延機の場合には、圧延材
料が仕上圧延機に噛み込む前に、粗圧延機出側板
厚、粗圧延機出側温度、圧延材料の鋼種、化学分
析値等の材料条件により、目標とする仕上板厚、
仕上温度を得るべく、各圧延スタンドの圧下位
置、ワークロール回転数を設定し、その後圧延を
実行する。この際圧下位置設定に関しては、 (1) まず、各スタンドの出側目標板厚を決定す
る、 (2) 次に各スタンドの圧延荷重の予測をする、 (3) 最後にゲージメータの関係式により圧下位置
を決定する、 という3段階を経て、仕上板厚を目標どおり得る
べく圧下位置を決め設定する。
しかし、この材料条件に誤差があれば、前記ス
テツプ2において変形抵抗の誤差を生じ、圧延荷
重に誤差を生じてしまう。また、圧延機条件とし
ては、前記ステツプ3におけるゲージメータ式の
圧下ゼロ点の変動が上げられる。即ち、圧下位置
のゼロ調整後圧延を続行することにより、ロール
の摩耗やロールのヒートアツプにより圧下ゼロ点
は変動しており、その量は数100μmに及ぶもの
であり、正確な予測が必要とされる。またロール
摩耗は、圧延の進行に伴つて徐々に進行するもの
であるが、ロールのヒートアツプについては、例
えば、圧延ピツチに変動があつた場合には急激に
変化するものであり、圧下位置設定の誤差となり
やすい。
前記のような材料条件と圧延機条件の実測値
と、予測値の誤差を知るため、従来は、例えば、 (1) 材料条件に関しては、第1スタンドまたは第
2スタンドの前段のどれか1スタンドにおける
材料噛み込み後の予測圧延荷重と実測圧延荷重
の差より知る方法、 (2) 圧延機条件に関しては、圧延ピツチの変化に
より、圧下ゼロ点変動を予測する方法、 などがあり、それぞれ単独にその誤差が検知され
ている。例えば、上記(1)の材料条件と誤差を検知
するものとして、特公昭54−26950号公報記載の
制御方法がある。
しかし、熱間連続仕上圧延機のように、圧延ス
タンド間に板厚の実測機器を有しないものにおい
ては、単一のスタンドにおける圧延荷重の実測値
と予測値の差には、材料条件の差だけでなく、圧
延機条件の差である圧下ゼロ点変動の誤差も含ま
れてしまうため、従来のような方法では、材料条
件の差と、圧延機条件の差を正確に把握すること
は困難であり、従つて、圧延材料先端部の圧延板
厚精度を向上するのは困難であつた。
本発明は、前記従来の欠点を解消するべくなさ
れたもので、材料条件の差と圧延機条件の差を正
確に把握でき、従つて、圧延材料先端部において
も圧延板厚精度を向上させることができる多基連
続圧延機の制御方法および装置を提供することを
目的とする。
本発明は3スタンド以上の圧延スタンドを有す
る多基連続圧延機の制御装置において、第1スタ
ンドの圧延荷重を検出する第1の圧延荷重検出器
と、第2スタンドの圧延荷重を検出する第2の圧
延荷重検出器と、圧下設定時の予測圧延荷重及び
演算に必要な各種係数が予め設定されており、前
記第1の圧延荷重検出器及び第2の圧延荷重検出
器からそれぞれ入力される、各スタンドに圧延材
料先端部が噛み込んだ直後の実測圧延荷重と予測
圧延荷重の差から、圧延材料の変形抵抗と圧延ス
タンドの圧下ゼロ点の予測値からの偏差を同時に
求め、この偏差に応じて、第3スタンド以降の圧
延スタンドの圧下位置設定値及びワークロール回
転設定値の修正量を算出し、各スタンドの圧下位
置制御装置及びワークロール回転数制御装置に出
力する演算装置と、を備えることにより、同じく
前記目的を達成したものである。
以下、nスタンドの多基連続圧延機を例にとつ
て、本発明の原理を説明する。いま、第iスタン
ドの圧延荷重の予測値と実測値の差を△pi
(too)、第iスタンドの出側板厚の予測値と実測
値の差を△hi(mm)、第iスタンドの入側板厚の
予測値と実測値の差を△Hi(mm)、第iスタンド
の圧下ゼロ点の予測値と実測値の差を△Soi
(mm)、第iスタンドの変形抵抗の予測値と実測値
の差を△ki(Kg/mm2)、第iスタンドのミルスプ
リングをKi(ton/mm)、第iスタンドの圧延荷重
の入側板厚に関する微係数を∂Pi/∂Hi (ton/mm)、第iスタンドの圧延荷重の出側板厚
に関する微係数を∂Pi/∂hi(ton/mm)、第iス
タンド の圧延荷重の変形抵抗に関する微係数を∂Pi/∂ki (ton/Kg/mm2)とすると、第1スタンドでは、下
記ゲージメータ式 △h1=△P/K+△S01……(1) 及び圧延荷重変化の関係式 △P1=∂P/∂h△h1+∂P/∂k
k1……(2) が成立している。同様に第2スタンドでは、下記
ゲージメータ式 △h2=△P/K+△S02 ……(3) 及び圧延荷重変化の関係式 △P2=∂P/∂H△H2+∂P/∂h+△h2
+∂P/∂k△k2…… …(4) が成立している。また連続圧延であるから、当
然、次式の関係が成立する。
△H2=△h1 ……(5) 一般に、圧延機条件である、圧下ゼロ点変動の
変化は、特に圧延ピツチの変動によるヒートアツ
プの変化がその大きな要因である。この各スタン
ドのヒートアツプの変化は各スタンド毎にある比
をもつていることがわかつており、第1スタンド
の圧下ゼロ点変動の変化△S01と第iスタンドの
圧下ゼロ点変動の変化△Soiの間には次式の関係
が成立する。
△Soi=ai△S01 ……(6) ここでaiは定数である。
従つて、各スタンドでロール冷却水等の条件を
一定としておけば、ヒートアツプ変化による圧下
ゼロ点変動の変化は一定であり、スタンド毎に一
定値としても差しつかえはない。
また材料条件である変形抵抗変化は、その要因
として、材料の鋼種や化学成分の組成によるもの
と、材料の温度によるものの2つの大別できる
が、変形抵抗についても、第1スタンドの変形抵
抗変化と、第iスタンドの変形抵抗変化には次式
の関係が成立する。
△ki=bi△k1 ……(7) ここで、biは1に近い定数であるが、各スタン
ドで圧延条件や圧延温度が異なるので、厳密には
1にならない。
以上の(1)式〜(7)式を整理すると、次の(8)式、(9)
式が得られる。
∂P/∂hΔS01+∂P/∂kΔk1=(1−∂
/∂h・1/K)ΔP1……(8) (∂P/∂H+∂P/∂ha2)ΔS01+∂P
/∂kb2・Δk1 =(1−∂P/∂h1/K)ΔP2−∂P/∂
1/KΔP1……(9) この2つの式から、第1スタンド及び第2スタ
ンドの圧延荷重の予測と実測の差△P1、△P2がわ
かれば、第1スタンドでの圧下ゼロ点変動及び変
形抵抗の予測と実測の差△S01と△k1が求められ
る。従つて、(6)式及び(7)式により、各スタンドで
の△Soi及び△kiも求めることが可能である。
また各スタンドの△Soiと△kiの仕上板厚に対
する影響係数をci、diとすれば、仕上板厚偏差△
hFは次式により算出できる。
すなわち、このままの圧下位置での通板した場
合△hFなる板厚偏差が生ずることになる。本発
明では、さらにこの△hFをゼロとすべく第3ス
タンド以降の圧下位置と、さらにマス・フローバ
ランスを修正するためのワークロール回転数を変
化させて、先端部の板厚を目標板厚とする。
すなわち、第iスタンドの圧下変化△Siの仕上
板厚に対する影響係数をeiとすると となるように各スタンドの圧下変化△Siを求める
わけである。しかし、(11)式の関係からだけでは、
各スタンドの△Siを求めることができないので、
さらに各スタンドの圧下修正量に、もう一つの関
係を導入しなければならない。その1つの例とし
てあらかじめ次式で示される圧下修正量の比率λ
iを定めておくという方法がある。
△Si/λi=const ……(12) この比率λiの定め方には種々の考え方がある
が、例えば、 (1) 各スタンドの所要動力の変化を一定とする方
法、 (2) 各スタンドの荷重変化を一定とする方法、 (3) もつと簡単に全スタンド変化量一定即ちλi
が全て等しいとする方法、により決定すること
ができる。さらに、第3スタンド以後の各スタ
ンド以後の各スタンドのワーク・ロール回転数
の変化△Niは、第iスタンドの圧下ゼロ点変
動△Soj、及び圧化変化△sjの第iスタンドワ
ーク・ロール回転数修正量△Niに対する影響
係数をfij、第jスタンドの変形抵抗変化△kj
の△Niに対する影響係数をgijとすれば、次式
により算出できる。
このようにして、変形抵抗及び圧下ゼロ点変動
の予測と実測の差を、材料が第1および第2スタ
ンドに噛み込んだ時の圧延荷重の実測値と予測値
の差から検出し、第3スタンド以降のスタンドに
てその誤差を修正すべく圧下位置およびワーク・
ロール回転数を修正することにより、連続圧延機
において先端部より目標とする圧延板厚を得るこ
とができる。
以下図面を参照して、本発明の実施例を詳細に
説明する。本実施例は、添付図面に示す如く、n
個(n>3)の圧延スタンドを有する多基連続圧
延機において、第1スタンド12aの圧延荷重を
検出する第1の圧延荷重検出器14aと、第2ス
タンド12aの圧延荷重を検出する第2の圧延荷
重検出器14bと、圧下設定時の予測圧延荷重及
び演算に必要な各種係数が予め設定されており、
前記第1の圧延荷重検出器14a及び第2の圧延
荷重検出器14bからそれぞれ入力される、各ス
タンドに圧延材料10の先端部が噛み込んだ直後
の実測圧延荷重P1,P2と予測圧延荷重の差から、
圧延材料10の変形抵抗と圧延スタンドの圧下ゼ
ロ点の予測値からの偏差を同時に求め、この偏差
に応じて、第3スタンド以降の圧延スタンドの圧
下位置設定値の修正量△S3〜△Sn及びワークロ
ール回転数設定値の修正量△N3〜△Nnを算出
し、各スタンドの圧下位置制御装置16c〜16
n及びワークロール回転数制御装置18c〜18
nに出力する演算装置20と、を備えたものであ
る。図において、22c〜22nは、各スタンド
に設置されたワークロール駆動モータである。
以下作用を説明する。圧延材料10が第1スタ
ンド12aに噛み込んだ直後に圧延荷重実測値P1
が圧延荷重検出器14aにより検出され、演算装
置20に入力される。同様に第2スタンド12b
に圧延材料10が噛み込んだ直後の圧延荷重実測
値P2も演算装置20に入力される。第2スタンド
における圧延荷重実測値P2が入力されると、演算
処理装置20は、別途入力されている予測荷重と
の差△P1、△P2を演算し、前出の(8)、(9)式に従つ
て第1スタンドの圧下ゼロ点変動△S01と変形抵
抗の誤差△k1を演算する。演算装置は次いで、(6)
式、(7)式により、全スタンドの△Soiと△kiを演
算し、(10)式に従つて仕上板厚偏差△kFを演算
し、(11)式(12)式により、第3スタンド以降の圧下位
置修正量△S3〜△Snを求め、更に(13)式に従
つてワークロール回転数の修正量△N3〜△Nnを
求めて、圧下位置制御装置16c〜16n及びワ
ークロール回転数制御装置18c〜18nに出力
する。なお、演算装置20には、予じめ予測圧延
荷重と各演算式の係数が入力されていなければな
らないが、これらは、圧延温度、鋼種、圧延寸法
により予め計算して定めた、定数をオペレーター
が設定したり、又は、定数をテーブル化して、演
算装置20に記憶させておき、オペレーターがテ
ーブルの番号を指定するというようにして設定さ
れている。又、図示していないが、制御用計算機
にて計算した値を演算装置20に入力するように
することもできる。圧下位置制御装置16c〜1
6nは、演算装置20の圧下位置修正出力△S3
△Snに従つて、ワークロールの開度を修正設定
し、ワークロール回転数制御装置18c〜18n
は演算装置20のワークロール回転数修正出力△
N3〜△Nnに従つてワークロール駆動モータ22
c〜22nの回転数を修正設定する。
近年、圧下位置制御、ワークロール回転数制御
については応答性も非常に改善されており、更に
熱間連続式仕上圧延機の第2スタンド〜第3スタ
ンド間では、材料先端部通過時間も2〜3秒と時
間的余裕もあり、このような通板中の圧下修正、
ワークロール回転数修正も無理なく行なえる。
なお前記実施例においては、本発明が熱間連続
式仕上圧延機に適用されていたが、本発明の適用
範囲はそれに限定されず、材料先端部噛み込み時
の圧延実績として、圧延荷重だけではなく、スタ
ンド間張力も追加することにより、冷間連続式圧
延機についても同様に適用できる。
以上説明したとおり、本発明は、3スタンド以
上の圧延スタンドを有する多基連続圧延機の制御
装置において、第1スタンドの圧延荷重を検出す
る第1の圧延荷重検出器と、第2スタンドの圧延
荷重を検出する第2の圧延荷重検出器と、圧下設
定時の予測圧延荷重及び演算に必要な各種係数が
予め設定されており、前記第1の圧延荷重検出器
及び第2の圧延荷重検出器からそれぞれ入力され
る、各スタンドに圧延荷重先端部が噛み込んだ直
後の実測圧延荷重と予測圧延荷重の差から、圧延
材料の変形抵抗と圧延スタンドの圧下ゼロ点の予
測値からの偏差を同時に求め、この偏差に応じ
て、第3スタンド以降の圧延スタンドの圧下位置
設定値及びワークロール回転数設定値の修正量を
算出し、各スタンドの圧下位置制御装置及びワー
クロール回転数制御装置に出力する演算装置と、
を備えたので、比較的単純な構成により、多基連
続圧延機における精度の高いフイードフオワード
板厚制御が可能となり、圧延材料先端部の板厚精
度を大幅に向上できるという優れた効果を有す
る。
【図面の簡単な説明】
添付図面は、本発明に係る多基連続圧延機の制
御方法が適用された、nスタンド熱間連続式仕上
圧延機の構成を示すブロツク線図である。 10……圧延材料、12a〜12n……圧延ス
タンド、14a,14b……圧延荷重検出器、1
6c〜16n……圧下位置制御装置、18c〜1
8n……ワークロール回転数制御装置、20……
演算装置、22c〜22n……ワークロール駆動
モータ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 3スタンド以上の圧延スタンドを有する多基
    連続圧延機において、第1スタンドの圧延荷重を
    検出する第1の圧延荷重検出器と、第2スタンド
    の圧延荷重を検出する第2の圧延荷重検出器と、
    圧下設定時の予測圧延荷重及び演算に必要な各種
    係数が予め設定されており、前記第1の圧延荷重
    検出器及び第2の圧延荷重検出器からそれぞれ入
    力される、各スタンドに圧延材料先端部が噛み込
    んだ直後の実測圧延荷重と予測圧延荷重の差か
    ら、圧延材料の変形抵抗と圧延スタンドの圧下ゼ
    ロ点の予測値からの偏差を同時に求め、この偏差
    に応じて、第3スタンド以降の圧延スタンドの圧
    下位置設定値及びワークロール回転数設定値の修
    正量を算出し、各スタンドの圧下位置制御装置及
    びワークロール回転数制御装置に出力する演算装
    置と、を備えたことを特徴とする多基連続圧延機
    の制御装置。
JP7561678A 1978-06-21 1978-06-21 Method and apparatus for controlling of multiple continuous rolling mills Granted JPS551956A (en)

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Publication Number Publication Date
JPS551956A JPS551956A (en) 1980-01-09
JPS6225447B2 true JPS6225447B2 (ja) 1987-06-03

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ID=13581307

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US5038884A (en) * 1987-07-20 1991-08-13 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Dog clutch mechanism

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JPS551956A (en) 1980-01-09

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