JPS62263817A - 冷間タンデム圧延機における板厚制御方法 - 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、冷間タンデム圧延機における板厚制御方法に
係り、特に、金属ストリップを加熱して冷間タンデム圧
延機により温間圧延する際に採用して好適な、冷間タン
デム圧延機における板厚制御方法に関する。

【従来の技術】

近年、生産旦向上、歩留り向上等を目的として、ステン
レス鋼帯等の難圧延材を冷間タンデム圧延機で圧延する
ことが試みられるようになってきている。この場合、ス
テンレス鋼帯は変形抵抗が大きいため、該ステンレス鋼
帯を例えば１００℃１１す後に加熱してから温間圧延す
ることが行なわれている。このように銅帯を加熱して温
間圧延する場合には、圧下刃、形状制御、電力量等の観
点から有利なものとなる。 又、例えば特開昭６１−１５９１９号公報に開示される
ように、珪素鋼の冷間圧延においても温間圧延する方法
が提案されている。即ち、珪素銅帯を常温で圧延すると
クラックが入りやすいため、１００℃前後の温間で該珪
素鋼帯を圧延するものである。 従来このような冷間タンデム圧延機における板厚制御方
法としては、８１ＳＲＡ　　ＡＧＣ，フィードフォワー
ドＡＧＣ等の何日類かの方法がある。 前記ＢＩＳＲＡ　　ＡＧＣは、鋼帯の板厚変動、変形抵
抗変動をロードセルにより検出し、その変動に見合う母
だけロールギャップの開閉を行い板厚精度を向上するも
のである。 又、フィードフォワード　ＡＧＣは、銅帯の板厚変動を
スタンド入側で検出し、このスタンド入側の板厚変動に
基づき圧下装置を制御し板厚精度を向上するものである
。 冷間タンデム圧延の実際の操業においては、前記板厚制
御方法をいくつか組合せて板厚！、１１御を行っている
のが一般的である。 第５図に、冷間タンデム圧延機の第１スタンドの装置構
成を示す。 この第１スタンドは、鋼帯１を噛み込み圧延するワーク
ロール２Ａ、２Ｂと、このワークロール２Ａ１２Ｂに転
接するバックアップロール３Ａ。 ３Ｂと、前記ワークロール２Ａ１２Ｂを回転駆動するモ
ーター４Ａ、４Ｂと、このモーター４Ａ１４Ｂを回転制
御する自動速度制御装置５と、圧延荷重を検出するため
のロードセル６と、前記ワークロール２Ａ、２Ｂのロー
ルギャップを制御する油圧圧下装置７と、第１スタンド
入側の鋼帯１の板厚を測定する板厚計８と、第１スタン
ド出側の鋼帯１の板厚を測定する板厚計９と、ＢＩＳＲ
ＡＡＧＣ装置１０と、ロール偏心除去装置１１と、モニ
ターＡＧＣ装＠１２と、フィードフォワードＡＧＣ装置
１３とを備えている。 前記ＢＩＳＲＡ　　ＡＧＣ装置１０は、前記ロードセル
６により検出された圧延荷重偏差に基づき前記油圧圧下
装置７を制御し板厚精度を向上するものである。 前記ロール偏心除去装置１１は、前記バックアップロー
ル３Ａ、３Ｂが油膜軸受を使用しているため、この油膜
軸受によって生じるロール偏心を解消するためのもので
ある。具体的には、ロール偏心により生じる圧延荷重偏
差坦を前記ロードセル６により検出し、又、バックアッ
プロール３Ａ。 ３Ｂのロール回転速度をパルスゼネレータ１４でそれぞ
れ検出し、これら圧延荷重変ａｍ及びロール回転速度に
基づき前記油圧圧下８置７をロール偏心を相殺するよう
にｕＩ　ｍするものである。 前記モニターＡＧＣ装置１２は、第１スタンド出側板厚
計９により検出される板厚偏差に基づき、前記自動速度
制御装置５を介してワークロール駆動用モーター４Ａ、
４Ｂをυ制御するとともに、油圧圧下装置７を制御して
板厚精度を向上するものである。 前記フィードフォワードＡＧＣ装置ｉ！１３は、前記入
側板厚計８により検出される入側板厚変動に基づき油圧
圧下装置７を制御して板厚粘度を向上するものである。 前記冷間タンデム圧延機は上記のようなりｌ５ＲＡ　　
ＡＧＣ装匝１０．ロール偏心除去装置１１、モニターＡ
ＧＣ装置１２、フィードフォワードＡＧＣ装置１３等の
各種ｔ１１制御装置を備えているため、非常に開繊な板
厚制御が行なわれることになる。 これにより、冷間タンデム圧延機出側における板厚偏差
は例えば±２〜３μｍの範囲に収まるようにされている
。

【発明が解決しようとする問題点） しかしながら、ストリップを加熱して上記のような冷間
タンデム圧延機により温間圧延する場合には、ストリッ
プの温度が例えば圧延速度の変動や加熱装置あるいは保
温装置の不調等によって変動すると、この温度変動に伴
い圧延後の板厚が大きく変動するため、従来の冷間にお
ける板厚制御方法を単に適用することができないという
問題点がある。 なお、特開昭５４−２１９５１号公報で開示されるよう
に、圧延機入側に設置した温度計によりストリップの温
度をサンプリングし、該ストリップの長手方向の温度変
化による熱Ｄ＠ｆｆｌの変動分を補正するようにした圧
延機のフィードフォワード制御方法が提案されている。 しかしながら、このフィードフォワード制御方法は、温
度変動による変形抵抗の変動については考慮されていな
いため、板厚精度をより一層向上することができないと
いう問題点を有する。 又、圧延材のスキッドマーク部等の局部的な変形抵抗変
動による板厚変動を制御する方法として、上流側スタン
ドにおいて、入側板厚偏差、圧延荷重偏差、及び出側板
厚偏差により実変形抵抗を算出し、下流スタンドにおい
て変形抵抗の変動を考慮した板厚ＩＩＩ御を行うものが
ある。しかしながら、この場合には、上流側スタンドに
おける圧延結果に基づき実変形抵抗を算出するため、変
形抵抗変動に基づく板厚制御を上流側スタンドから実施
することができないという問題点がある。特に、ステン
レス鋼のような変形抵抗の大きい材料では最上流スタン
ドの板厚精度が全体の板厚精度に大きな影響を及ぼすた
め、最上流スタンドにおける板厚精度が低下する場合に
は、最終的な板厚端゛度をより一層向上することができ
ないという問題点がある。 【発明の目的］ 本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであっ
て、金属ストリップを加熱して冷間タンデム圧延機によ
り温間圧延する際に、圧延速度の変動、加熱装置の不調
等によりストリップ温度が変動し、これに伴いストリッ
プの変形抵抗が変動して出側板厚精度が低下することを
解消して、板厚精度を向上することのできる冷間タンデ
ム圧延機における板厚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、金属ストリップを加熱して冷間タンデム圧延
機により温間圧延するに際し、第１図にその要旨を示す
如く、圧延速度の変動等により生じるストリップの温度
変動を圧延機入側の温度計により検出する工程と、前記
ストリップの温度変動検出点をトラッキングする工程と
、前記検出温度変動に基づき変形抵抗の変動補正量を演
算する工程と、前記ストリップの温度変動検出点がロー
ル直下に位置する時、前記ｖ４算補正量に基づぎ板厚ｔ
ＩＩＩＩＩｇする工程と、を含むことにより、上記目的
を達成するものである。

【作用】

本発明において、金属ストリップを加熱して冷間タンデ
ム圧延機により温間圧延するに際し、圧延速度の変動等
により生じるストリップの温度変動を圧延機入側の温度
計により検出し、この検出温度変動に基づき変形抵抗の
変動補正口を演算し、前記ストリップの温度変動検出点
がロール直下に位置する時、前記演算補正量に基づき板
厚を制御するようにしている。従って、圧延速度の変動
等により生ずるストリップの温度変動に基づく変形抵抗
の変動を考慮して圧延することができる。これにより、
ストリップの変形抵抗変動によって出側板厚が変動する
ことを解消して、板厚精度を向上することができる。

【実施例１ 以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。 なお、本発明に係る板厚制御方法を実施する冷間タンデ
ム圧延機は、前出第４因に示される従来の冷間タンデム
圧延機と同様であるので、従来の冷間タンデム圧延機と
同一５Ａ置には同一符号を付してその説明を省略する。 第２図に示されるように、本実施例の冷間タンデム圧延
機は、第１スタンドの入側に配置される鋼帯１の板温度
計１５と、この板温度計１５の検出信号に基づき、第１
スタンドにおける温度変動口ΔＴを演算し、この温度変
動脅ΔＴに基づき変形抵抗変［１ΔＱｏを演算し、この
変形抵抗変動旦ΔＱｏに基づき第１スタンドの圧下位置
修正ｊΔＳ１を演算し、且つ、前記鋼帯１の温度変動検
出点をトラッキングし、前記鋼帯１の温度変動検出点が
ワークロール２Ａ、２Ｂに位置する時、前記圧下位置修
正ｍΔＳ１を前記油圧圧下装置７に出力する変形抵抗変
動υ制御￥Ｒ＠１６とを備えている。 次に、前記変形抵抗変動制御ｌ装匠１６におけるストリ
ップの温度変動に基づく変形抵抗の変動補正量のＦＡ算
について説明する。この変形抵抗変動補正ｍの演算は、
圧延材の情報を受けたＤＤＣ〈ダイレクト　デジタル　
コントロール）により行う。 まず、ストリップの温度変動値ΔＴは、第１スタンド入
側に配置した板温度計１５の出力値Ｔｘから、該板温度
計１５からワークロール直下までの移送遅れ（無駄時間
）を考慮して、次式の関係に基づき算出する。 ΔＴ＝（Ｔｘ−Ｔｏｎ８−？；”　　　−”（１）ここ
で、Ｔｏは縫準温度（ＡＧＣロックオン時の＃ｌｆ、度
）、ぶ１は板温度計１５から第１スタンドまでの距離、
Ｖｏはストリップ入側の速度、Ｓは複索変数を示す。 上記（１）式は、制御系の各１！素の動的な伝達特性を
表現する伝達関数Ｇ（ｓ＞によって導出したものである
。この場合の伝達関数Ｇ（Ｓ）は第１スタンドの入側に
配置された板温度計１５から第１スタンドのロール直下
までの移送遅れ（無駄時間）Ｌ（＝１１／Ｖｏ）を持つ
移送遅れ要素の伝達関数と見ることができる。 即ち、入力をｙ（ｔ）、出力をｘ（ｔ　）とすると、こ
の入出力の関係は、次式のように表わすことができる。 Ｘ（ｔ　　’）−Ｖ（ｔ　　−Ｌ）　　　　　　・−−
−−−（２）上記（２）式における右辺ｙ（ｔ−Ｌ）を
テーラ−展開すると、次式のようになる。 Ｖ（ｔ−Ｌ）−ｙ（ｔ　）’　Ｖ”　（ｔ　）　Ｌ＋　
Ｖ”　（ｔ　）　Ｌ’／２　＋ −ｙ”’　（ｔ　）　Ｌ’　／３　ｉ＋・・・・・・・
・・・・・（３） 上記（３）式をラプラス変換し、初期値を零とすると、
次式のようになる。 Ｌ［ｙ（ｔ−Ｌ）］　−Ｌ［ｙ（ｔ　）］［１−Ｌｓ＋
（Ｌｓ）２／２！＋・・・］−、、Ｃ［ｙ（ｔ）ｌｅ−
ＬＳ　　　　−（４）従って、伝達関数Ｇ（Ｓ）は次式
のように表わすことができる。 Ｇ（ｓ　）−、Ｌ［Ｘ（ｔ　）］／、Ａ［Ｖ（ｔ　）コ
ｘ　　ｅ−ＬＳ　　　　　　　　　　・・・・・・・・
・（５）従って、このようにして求めた伝達関数Ｇ（ｓ
）と、この伝達関数Ｇ　（ｓ　）の入力信号としてのミ
ル入側板′ｆＡ度計偏差信号（Ｔｘ　　Ｔｏ）と、伝達
関数Ｇ（ｓ）の出力信号としてのロール直下板温度偏差
ΔＴとに基づいて、前出（１）式を導出することができ
る。 次に、温度変８１Δ丁による変形抵抗の変ｆＪＪｒｌＬ
ΔＱｏを次式の関係に基づいて算出する。 ΔＱｏ＝−（ろＱ／２！ＩＴ）ΔＴ　　　・−・・−（
６）ここでＱは変形抵抗を示す。 次に、前記変形抵抗変動母ΔＱｏに基づいて圧下位置修
正量ΔＳ１を次式の関係に基づき算出する。 ΔＳ＋＝−（ΔＱｏ／Ｍ）（Ｈ＋　−ｈｔ　）×ｂ　　
　　　　　　　・・・・・・・・・（７）ここで、Ｍは
ミルバネ定数ＭＨＩは第１スタンド入側板厚、ｈｌは第
１スタンド出側板厚、ｂは板幅をそれぞれ示ず。上記（
７）式は、変形抵抗とミル弾性特性との関係から変形抵
抗変動量ΔＱＯに基づき圧下位置修正聞ΔＳ１を求める
ものである。 従って、前出（７）式に、前出（１）、（６）式を代入
することによって、ストリップのミル入側温度変動に応
じた第１スタンド圧下位置修正量ΔＳ１を算出する式が
得られる。 ΔＳ　＋　−−（１／Ｍ）・Ａ ｘｂ　（Ｔｘ−Ｔｏ）　　ｅ４５ Ｘ（Ｈ＋　−ｈｌ）’　　　　　・・・・・・（８）こ
こで、上記（８）式中の偏微分係数Ａ（−−２）Ｑ／ａ
Ｔ）は、圧延材の種類に応じて予め実験等によって求め
られる。例えば、第３図に示すようなストリップの温度
と変形抵抗との関係を示す線図により求めることができ
る。 このようにして前出（８）式から求められる第１スタン
ド圧下位置修正聞ΔＳ＋を実際の操業に用いる場合には
、前出（８）式の右辺に制御ゲインＫｏをかけて使用す
るようにする。 ΔＳ＋　＝Ｋｏ　（（１／Ｍ）　・Ａ ｘｂ　（Ｔｘ−Ｔ　ｏ　）　６　″４ＦＳＸ（Ｈ＋−１
１＋））　　　　・・・・・・（９）従って、本実施例
によれば、第１スタンド入側の鋼帯１の温度変動値を板
温度計１５を用いて検出し、この検出温度変動量に基づ
き鋼帯１の変形抵抗変動ＭΔＱｏを算出し、この算出変
形抵抗変ｖＪＭΔＱｏ１．：Ｍづいて第１スタンドの圧
下位行修正岱ΔＳ１を算出し、前記鋼帯１の温度変動検
出点が第１スタンドに噛み込む時に、前記圧下位置修正
伍ΔＳ１を油圧圧下袋＠７°に出力して、ロールギャッ
プを修正することにより、鋼帯１の温度変動に基づく変
形抵抗変動に起因する第１スタンド出側板厚変動を抑え
ることができる。従って、第１スタンド出側板厚精度を
向上することができる。これにより最終スタンド出側の
板厚精度を向上することができる。 特に、本実施例の場合には、第１スタンドの入側に配置
された板温度計１５により鋼帯１の温度変動量（Ｔｘ−
Ｔｏ）を検出し、この温度変ａ鑓（ＴｘＴｏ）から前出
（１）式に基づいて第１スタンドにおける温度変動量Δ
Ｔを演算することにより、第１スタンドにおける温度変
動量ΔＴを正確に把握することができる。従って、この
第１スタンドにおける温度変動ｍから適正な圧下位置修
正量ΔＳ１を求めることができる。従って、出側の板厚
精度を向上することができる。 次に、本実施例の実施結果を第４図を参照して説明する
。第４図は、第１スタンド入側鋼帯温度と第１スタンド
出側板厚偏差と最終スタンド出側板厚偏差とを同一時間
流れの下で対応させたちのである。図中Ｘで示される領
域は本発明に係る板厚制御方法を行わない領域、図中Ｙ
で示される領域は本発明に係る板厚υ１ｔｌ１１方法を
行った領域である。この実施結果からも明らかなように
、鋼帯１の温度変動による変形抵抗変動に対し板厚制御
を加えない領域Ｘにおいては変形抵抗変動の影響が第１
スタンド出側板厚に現われていることが分かる。これに
対し、本発明方法を実施したＹ領域においては、変形抵
抗変動に基づいて第１スタンドで板厚制御することがで
きるため、入側の変形抵抗変動の影響が第１スタンド出
側板厚に現われることがなく、板厚精度を向上すること
ができたことが分かる。 【発明の効果】 以上説明した通り、本発明によれば、金属ストリップを
加熱して冷間タンデム圧延礪により温間圧延するに際し
、圧延速度の変動等により生じるストリップの温度変動
に起因する変形抵抗変動を考慮して板厚制御することが
でき、これにより、板厚精度を向上することができると
いう優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る冷間タンデム圧延機における板
厚制御方法の要旨を示す流れ図、第２図は、本発明方法
を実施する冷間タンデム圧延機の装’ａＭ４成を示す、
一部ブロック線図を含む側面図、第３図は、前記冷間タ
ンデム圧延機の変形抵抗変動制御装置における温度変動
による変形抵抗の変動を求めるための、温度と変形抵抗
との関係の一例を示すね図、第４図は、本発明の実施結
果を、第１スタンド入側ストリツプ温度と第１スタンド
出側板厚偏差と最終スタンド出側板厚偏差との関係に基
づき示す線図、第５図は、従来の冷間タンデム圧延機の
設備構成を示す、一部ブロック線図を含む側面図である
。 １・・・鋼帯、 ２Ａ、２Ｂ・・・ワークロール、 ３Ａ、３Ｂ・・・バックアップロール、４Ａ、４Ｂ・・
・ワークロール駆動モーター、５・・・自動速度制御装
置、 ６・・・ロードセル、 ７・・・油圧圧下装置、 １０・・・ＢＩＳＲＡ　　ＡＧＣ装置、１１・・・ロー
ル偏心除去装置、 １２・・・モニターＡＧＣ装置、 １３・・・フィードフォワードＡＧＣ装麗、１５・・・
板温度計、 １６・・・変形抵抗変動制御装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属ストリップを加熱して冷間タンデム圧延機に
   より温間圧延するに際し、 圧延速度の変動等により生じるストリップの温度変動を
   圧延機入側の温度計により検出する工程と、 前記ストリップの温度変動検出点をトラッキングする工
   程と、 前記検出湿度変動に基づき変形抵抗の変動補正量を演算
   する工程と、 前記ストリップの温度変動検出点がロール直下に位置す
   る時、前記演算補正量に基づき板厚制御する工程と、 を含むことを特徴とする冷間タンデム圧延機における板
   厚制御方法。