JPS6272409A - 板圧延における先進率制御方法 - 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） この発明は板圧延における先進率制御方法に関する。

（従来の技術） 冷間タンデムミルの圧延において、圧延が進むに応じて
ワークロールの粗度はロール組替え時より次第に減少し
、これに伴ない先進率が小さくなる。先進率が小さくな
り過ぎると、たとえば負になるとチャタリングが生じる
。チャタリングにより圧延が不安定となり、あるいは製
品にチャタマークが生じて品質の低下を招く。

ロール粗度の減少をカバーするために、圧延潤滑油の供
給量を減少して摩擦係数を増加する方法がある。この方
法ではＰＪ！！Ｉ係数を増加しすぎると、製品の表面に
ヒートストリークが発生するという問題がある。しかし
、従来、圧延潤滑油供給にを定量的に制御する方法はな
かった。したがって、ロールの庁耗を積算圧延重量など
で管理して、〒め早めにロールを交換していた。

ところで、特開昭５９〜１１３Ｈ１４号公報によれば。

先進率が適正な値となるように先進率を制御する装置が
提案されている。この装置では、圧延材と作業ロールの
速度を検出して先進率を求め、先進率が設定値となるよ
うに作業ロールの周速度を制御する。

（９，明が解決しようとする問題点） −上記先進率制御装置では、先進率が設定値となるよう
に作７０−ルの周速度を制御するので、板厚制御への影
響が大きく、製品板厚が変動するという問題がある。

（問題点を解決するためのｆ＝段） まず、先進率ｒ１を求める。先進率ｒ１を求めるには、
圧延操業中および操業前にそれぞれ先進率を求める二つ
の場合がある。前者は先進率ｆｉをダイナミー７りに制
御する場合であり、後者はセットアツプの場合である。

圧延操業中に先進率ｆｉを求めるには、圧延スタンド出
側の板速度マＯｉ　およびロール周速度ＶＲｉ　をパル
スジェネレータなどにより測定する。測定結果により、
先進率「１は次の式（１）により求めることができる。

ｆ＋−１・・・（１） ＶＲ＋ また、圧延操業前に先進率ｆｉを求める、すなわち予測
する場合、上記測定値を用いることはできないので、圧
延材の材質および寸法、ならびに圧延条件に基づき、た
とえばＢｌａｎｄ　＆　Ｆｏｒｄの式によ、り先進−Ｆ
ｒ＋を計算により求める。

ｆ＋　＝　Ｐ＋　１（ｇ　１．ｐａｒ）　　　　　−（
２）ここで、記号ｐａｒは圧延材の材質および、１υ、
　ならびに圧延条件に応じた複数のパラメータを示して
いる。また、）９！擦係数ＪＡｉ　は次の摩擦係数モデ
ル式により求めることができる。

ｕ　＋　＝　Ｆｕ１’（Ｑｌ、ｐａｒ’）　　　　・”
　　（３）ここで、Ｑｌは潤滑油供給にで、圧延条件に
応じて過去の実績により予め設定した値である。

つぎに、上記いずれかの方υ：で求めた先進−４１ｔ１
について目標イめｆｌと比較し、先進率ｆ１が［１ピｊ
値ｆ１から外れている場合、目標値ｆ１となるＰ７！擦
係数へ μｍを求める。すなわち、前記式（２）をル、について
解くと、 ＪＬ　１＝　Ｆｕｉ　（ｆｌ、ｐａｒ）　　　　・＋＋
　（４）が得られ、この式（４）においてｆｉ！ｆｉと
して摩擦係数μｍ　を計算する。

このようにして得られた摩擦係ａ　ｇ　＋　に基づき所
要の潤滑油供給量Ｑｉを上記摩擦係数モデル式を利用し
て求める。すなわち、上記式（３）を潤滑油供給量Ｑ＋
について解くと、 Ｑ＋　＝　ＦＱｔ’（ＪＬ　１．Ｐａｒ）　　　　　−
（５）となる、この式より、潤滑油供給ｆｆ１ｑ＋を求
めることができる。

Ｌ記結果に基づき潤滑油供給ポンプあるいは流量調節弁
を調整し、潤滑油供給量Ｑ１を制御する。

（作用） 圧延潤滑油の供給品を変えることにより、ワークロール
−圧延材間の摩擦係数が変化し、さらに摩擦係数に応じ
て先ａ＊が変化する。たとえば、ワークロールが摩耗し
て摩擦係数が小さくなると、圧延スタンド出側の板速度
マｏ１　に対してワークロールの周速度ＶＲｉ　は高く
なり、先進率は小さくなる。摩擦係数が小さくなった場
合、圧延潤滑油の供給を抑えてｙｉ捺係数を高め、先進
率の低下を防ぐことができる。このようにして、圧延潤
滑油の供給量により先′ａ率が制御される。

（実施例） この実施例はセットアツプの例で、変形抵抗モデル式お
よび摩擦係数モデル式に基づき先進率を予測する。

第１図はこの発明による圧延制御のＬ順の一例を示すフ
ローチャトである。なお、以ドの式および記号で、Ｌ添
字ｄは実測、Ｃは計算、暦はモデルおよびｐは予測をそ
れぞれ意味している。

に配交形抵抗モデル式および）９！擦係数モデル式によ
り、変形抵抗よび摩擦係数を高い精度で求めるために、
これらモデル式を実測値に基づき学習ｆ’ｓ　＋Ｅする
。すなわち、実測した圧延荷重および先ａ率により変形
抵抗モデル式およびＷ擦係数モデル式の係数を学習修正
する。

このために、まず先ｍ　＊　ｆ　ｉおよび圧延荷重Ｐ１
を測定する。先進率ｆ１は前述のように圧延スタンド出
側の板速度マｏ１　およびロール周速度ＶＲｉ　を測定
し１式（１）によって求められる。圧延向’Ｔ（Ｐ＋は
ロードセルなどにより直接求められる。

ついで、上記実測値に基づき変形抵抗モデル式Ｆｈ＋”
（ｐａｒ）および摩擦係数モデル式Ｆｕ＋’（ｐａｒ）
を学習修正する。

そのために、上記先進率ｆ１の測定イめｆ−が０または
正であるときはその測定値ｆｉａを先進率ｆ１′　　と
し、測定値ｊｉａが負のときは先進率ｆ、Ｉ　をＯとす
る。そして、それぞれ変形抵抗ｋｉを未知数として含む
、Ｂｌａｎｄ　＆　Ｆｏｒｄによる先進率の式および旧
１１による圧延荷重の式を前記測定結果ｆ１′　および
ｐ　４　ａ　に等しく置く、すなわち。

である。

また、 ・・・（８） 式（６）〜（９）において、 質；板幅 Ｒ１′；偏平した圧延ロール半径 Ｈｌ；圧延スタンド入側板厚 ｈｌ；圧延スタンド出側板厚 σｂ１；後方張力 σｆ、：前方張力 ざらに。

ｉ ｒ＋！１−一　　　　　・・・（１１）ｉ そして１両式（８）、（９）を連立させて変形抵抗ｌＨ
ｃ　を求める。

前記変形抵抗ｋｔの演算結果に１ｔに基づき変形抵抗モ
デル弐Ｆｋ＋”（ｐａｒ）を学習修正する。すなわち、 ＦＨＭ（ｐａｒ）　＝　ａ（ｅ　Ｈ＋ｂ）ｎ、ｄｖｔ　
　　　　・・・（１２）ここで、 ａｓ　ａｏ＋ａｒｃｐｑ＋　Ｑ２ＦＴ＋Ｑ３Ｃ丁ｎ−β
ｏ◆βＩ　Ｃｅ　ｑ　”　　β２ＦＴ＋β３ＣＴ　　　
　　・　（１３）ｄ−γ０◆γＩｃｅＱ”　　γｚＦＴ
＋ｙ３ＣＴ上式において＊ＣｅＱは化学成分、ＦＴは熱
間圧延仕上温度、および０丁は熱間圧延巻取温度である
。

αｏ１α１…βｏ１β１…γ０、γｔは係数であって、
重回帰分析により求める。そして、これら係数を用いて
、上記変形抵抗モデル弐Ｆｂ＋’（ｐａｒ）を学習修正
する。

上記のようにして修正した変形抵抗モデル式（１２）に
より変形抵抗１（Ｉ８を演算する。

ここで、演算により得られた変形抵抗にげおよび実測先
進率ｆｌａを用いて、仮想摩擦係数ｐＬｉ”を次の式（
１４）を満たすように定義する。

Ｆｒ＋（ｋｌ”、　ｐＬ＋・、ｐａｒ）　＝ｒｔａ＋ｃ
　　　”（１４）なお、定数Ｃはスライド係数と呼ばれ
るもので、先進率が常に正の場合にはＯであり、先進率
に負が生じる場合には最小先進率の絶対値よりもわずか
に大きい値を用いる。

式（１０の左辺が旧ａｎｄ　＆　Ｆｏｒｄによる先進率
の式（８）で表わされるので、仮想摩擦係数ｌＬｉ−は
次のように求められる。

また、Ｄは前記式（８）で表わされるが、変形抵抗はに
１の代わりに変形抵抗モデル式（Ｉ２）により求めたに
１１′Ｉが用いられる。

Ｌ記仮想摩擦係数μｍ＊の演算結果に基づき、摩擦係数
モデル弐Ｆｕｎ’（ｐａｒ）を学習修正する。すなわち
。

ｐ＋”−ｐｏ＋◆Ａｏｔ　ｅｘｐ（ＢｏｉＱｔ）＋Ａｗ
＋　ｅｘｐ（ＢｗｔＷ＋）◆Ａｖｉ　ｅＸｐ（Ｂｖｔマ
１）＋Ａｒ１ｒｉ÷Ａｂ＋ｆｆｂｉ”Ａｆ［σｂ１・・
・（１７） −Ｌ式において、　Ｑ＋は圧延潤滑油供給ｉ１．Ｗｉは
圧延トン数または圧延長さ、マ１は圧延速度である。圧
延トン数または圧延長さはロール組み替えからの延重漬
または延長さを示し、圧延トン数または圧延長さの増加
にともない圧延ロールの摩耗が進み、摩擦係数に影響す
る。終Ｏｉ　、　Ａｏ亀、Ｂｏｉ・・・Ｊｉｂｔ、Ａｌ
ｔは係数であって１重回帰分析により求められる。そし
て、これら係数を用いて摩擦係数モデル式を学習修正す
る。

前記修正した変形抵抗モデル式（１２）および摩擦係数
モデル式（１７）により変形抵抗に＋’および仮想摩擦
係数μｍ°をｒＡ′ｎする。

前記演算により得られた変形抵抗に１Ｍおよび仮５Ｗ、
擦係数鉢、・に基づき予測先進率ｆ、ｐ　を式（１８）
ここで、Ｈ，１は前記式（７）により表わされ１式（７
）中のＤは式（８）で表わされる。そして、これらの式
において庁擦係数延、および変形抵抗に１は、それぞれ ｋＬ＋＝ｋＬ−および　ｋ：　ａ　ｌ＋’　　　　−（
１９）である。

つぎに、予測先進＊「１ｐが次の条件 下限ｆｌ≦　ｆＩＤ≦−）−限「Ｕ　　　・・・（２０
）を満たさない場合には、 ｒｌＩ゛＝ｆ１（ｒ１マタはｆｕ）　　　　−（２１）
となる【１標仮想摩擦係数ＬＬ＋”を求める。すなわち
５式（１５）においてｆ、ｐ　−！ｆｉとして１１標仮
想摩擦係数μＩ°を求める。なお、予測先進率ｆｉＰが
式（２０）を満たすなら、特に先進率は制御しない。

ついで、上記摩擦係数モデル式（１７）に目標仮想Ｗ擦
係ａｐ１°を代入して、潤滑油供給：、：、−Ｑｌに−
）いとなる、ここで、 ｇ（ｗ＋、マ＋・”）−ＪＬＯ＋”Ａｕｉ　ｅ！Ｐ（Ｂ
ＱＩＱ＋）◆Ａｗ１ｅ！Ｐ（Ｂｗ＋Ｗ１）”ＡｖＩｅＸ
Ｐ（Ｂｖ＋ｖ：）”Ａｔ１ｒｉ”　Ａｂｌσｂ　：　１
−Ａｔ　：σシー１”３）１−記（２２）式より潤滑油
供給品Ｑ１が・ｋまる。

このようにして求めた潤滑油供給量Ｑ１となるように潤
滑油供給品を１没定する。

なお、前記のようにして得られた摩擦係数にノ１（づき
圧延荷重を求め、板厚のヤツトアップを行なうことがで
還る。

」−記実施例では、モデル式から求めた変形抵抗および
摩擦係数により先ａ率を予測した場合であった。これに
対し、先ａ率を実測する場合は実測した先進率が式（２
０）を満たすかどうかをｒｌ断じ、以下同様のＹ順で潤
滑油供給にを制御する。

この場合には先進率はダイナミック制御される。

ここで、第２図を参照して冷間６ヌタンドタンデムミル
の第６スタンドにおける先進率制御の具体例を説明する
。圧延条件は次の通りである。

ロール径；ワークロール　５５０層■ バ・ンクアップロール　１４００ｍ曹 圧延材料：普通鋼、Ｉ＆１９００１層 板　　厚；原板　２．５鳳腸 製品　０．３重− 第２図は圧延コイル数Ｎに対する摩擦係数法６、先ａ率
ｆ６、および潤滑油供給量Ｑ６の変化を示している。こ
の線図に示すように、圧延コイル数が３３本に達したと
き、先進率ｆ６がほぼ０に近くなった。そこで、潤滑油
供給ωＱ６を減らして摩擦係数ＩＬ＆の低Ｆを防いだ、
その結果、先進率ｒｂを正に保ったままワークロールを
組え科ることなく７０本のコイルを圧延することができ
た。

（発明の効果） この発明では、圧延潤滑油の供給湯により先進率を制御
する。ロール周速度、圧下率あるいは板張力の制御に比
べて、圧延潤滑油供給敬の制御が板厚変動に怪える影響
は非常に小さい、したがって、板厚粘度の高い製品を製
造することができる。また、チャタリングやヒートスト
リークの防０二、ロール組待時期の延長によるロール原
中位の向ト、およびＦ記圧延トラブル発生防止による生
産性の向りに効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による圧延制御のｒ・順の一例を示す
フローチャト、および第２図は圧延コイル数に対する摩
擦係数、先進＝Ｎ　、潤滑油供給量の変化の状態を示す
線図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 先進率を求め、目標値となるように先進率を制御する方
   法において、 目標先進率となる摩擦係数を推定し、 前記摩擦係数に基づき摩擦係数モデル式から潤滑油供給
   量を演算し、 前記潤滑油供給量の演算値となるように潤滑油供給量を
   制御する ことを特徴とする板圧延における先進率制御方法。