JPS63123509A - 連続圧延機の板クラウン制御装置 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、鉄、アルミ等金属を圧延する連続圧延機の板
クラウン制御装置に関するものである。

（従来の技術） 連続圧延機で圧延した金属材料の形状の良否を表わす主
な指標として材料半径方向については平坦度、幅方向断
面についてはクラウン（ロールクラウンと区別するため
以下板クラウンと称する）が用いられる。

ここで、平坦度の定獣的表現としては伸び差率△εｇが
あり、これは第３図に示すように、材料半径方向一定区
間ｇにおける板幅中央と板端での伸びの差Δｇのｇに対
する比、即ち、 と定義される。

一方、板クラウン瓜△Ｃは第４図に示す材料の断面に対
し板幅中央と板端の板厚差、即ち、Δｃ−ｈ　　−ｈ　
　　　　　・・・・・・・・・・・・・・・（２）Ｃｅ と定義される。

板クラウン比率Ｃ（％）は板クラウン量△Ｃの板厚ｈ　
に対する比、即ち、 ｈ。

で与えられ、板クラウン比率変化量△Ｃ（％）は圧延前
後の板クラウン比率Ｃ（％）、Ｃ２（％）を用いて △Ｃ（％）−Ｃ２（％＞−ｃｌ＜％） ｈｅ２−ｈｅ２ −　　　　　　　　　　　　Ｘ　１００−ｃ２ ｈｃｌ’−ｈｅｌ Ｘ１００・・・・・・（４） ｈｅｌ と表わされる。

通常、冷延累月の場合には、冷延圧延作業に適した板ク
ラウンがあることが望ましいので、前工程の熱延過稈で
、所定の板クラウンになるようロールベンディング装置
により制御している。しかしながら、板クラウンを変化
させると一般に平坦度も変化し、極端な場合には、平坦
度が基準値を超えて製品の品質上支障を来たすことがあ
る。

板クラウン比率と平坦度の関係を考察すると、板クラウ
ン比率変化による平坦度変化への影響度を表わす二とし
て形状変化係数（または、平坦度不良発生限界）ξがあ
り、 ΔＣ（％） で表わされる。

この係数ξは第５図に示すように、板厚ｈ、板幅すとし
てｈ／ｂに反比例し、通常０〜１の範囲にあることが実
験により知られている。

ξ−１の場合は、板クラウン比率変化△Ｃ（％）が生じ
るとすべて伸び差率として現われる場合であって、薄板
で板幅の広い場合がこの条件に近い。

ξ−０の場合は、板クラウン比率変化が生じても伸び差
率が全く生じない、言い換えれば平坦度が全く変化しな
いため、板クラウンを任意に変更できる場合であって、
厚板で板幅の狭い場合がこの条件に近い。

通常の熱間圧延の仕上圧延機ではξの値は０．２〜０．
６の範囲にあるため、圧延機人出側の板クラウン比率が
変化した場合には必ず平坦度に影響が出ることになる。

これを解決するための条件を考えると、であるので、△
Ｃ（％）−０，即ち、スタンドの人出側板クラウン比率
が一定とな乞ようベンダーを設定すればΔξｐ−０とな
って平坦度へ影響を与えないことになる。

このような平坦度に影響を与えない仮クラウン制御の従
来技術として例えば特公昭６０−２９５６５号がある。

該公報１３段８行目に記載されているように、板クラウ
ン比率を一定に保つため、前スタンドの荷重、ベンディ
ング圧力、当該スタンドの荷重から当該スタンドのベン
ディング圧力を次式を用いて求めている。

ここで、 ＰＲｌ、ＰＦ３：ロードセル荷重、 ＰＢｌ”Ｂ２’ベンディング圧力、 ■＜７．ＫＲ：圧延力による板クラウン変化係数、ＫＢ
、ＫＢ：ベンディング圧力により板クラウン変化係数、 Ｈ，、Ｒ２：厚み、 ΔＣｒｌ’ΔＣｒ２：板クラウン変化はであって、添字
１は前のスタンドを、添字２は当該スタンドをそれぞれ
表イ〕シている。（７）式による制御方法は前述の公報
１２段１８行目〜２７行口に＝２載されているように、
ＰＢｌ”Ｒ２”Ｂｌを実測した上でＰＩ３゜を予測し、
当該スタンドのベンディング装置に出力するものである
。

すなわち、この板クラウンの制御方法では（１）スタン
ド出側の板クラウンは当該スタンドのロールたわみによ
ってのみ決定されることを前提とし、 （２）前スタンドと当該スタンドについて同じタイミン
グでベンディング圧力を制御している。

しかしながらこのような技術の内容は発明者等の得た知
見によれば必ずしも正しくない。

まずスタンド出側の板クラウンは、当該スタンドのロー
ルたわみ以外に、入側の板クラウンの影響を受ける。即
し、入側板クラウン変化の出側板クラウン変化への影響
度はクラウン遺伝係数ηと呼ばれ、当該スタンド出側の
板クラウン△Ｃ１と係数η１は Δｃ、−△Ｃ，＋７７　−ΔＣＦ、−、−・・−−−−
・−（８）１　　　　　ｘｌ　　　１ の関係がある。

ここで、 △ＣＰｉ−１’前スタンド出側クラウン変化量当該スタ
ンド人側板クラウン変化瓜 △Ｃ１二当該スタンド人側板クラウン変化量ｌ であり、従って、当該スタンドでのベンディング圧力の
算出は、クラウン修正分△Ｃ。

△Ｃ１−△Ｃ１−ηｌ△ＣＰＩ−１・・・・・・・・・
・・・（９）Ｘ＋　　　　　　　　１ に対して行なうのが正しい。

また板クラウン制御のために、ベンディング圧力を同時
刻に修正したのでは、板クラウンの比率が一定に保たれ
ず、平坦度が悪化する虞れがある。

例えば、第５図のように隣り合うスタンドでのクラウン
比率を考えると、時刻ｔ。ではＦ１スタンドおよびＦｌ
−１スタンドにおいては一定のクラウン比率Ｃ（％）で
圧延を行なっており、時刻ｔ１にクラウン比率をＣ（％
）から（Ｃ（％）＋ΔＣｐ（％））に変更するようＦ１
スタンドおよびＦｉ−１スタンドにおけるベンディング
圧力を同時に変更したとする。時刻ｔ２ではＦｒ１スタ
ンドの入側クラウン比率はＣ（％）となっているのに対
し、出側では（Ｃ（％）Ｆ＋ΔＣＦ（％））となって、
この状態は、時刻ｔ１にＦｌ−１スタンド直下にあった
材料１−の変更点ＡがＦ、スタンドを通過する時刻ｔ３
までの間続き、Ｆ、スタンド人出側でのクラウン比率一
定が保たれないことになる。

（発明が解決しようとする問題点） このように、従来の板クラウン制御装置では板クラウン
を制御することにより平坦度に悪影響を与えたり、平坦
殿影響を除去した場合でも板クラウン比率が一定に保た
れないため平坦度への悪影響が避けられない。

本発明はこのような問題を解決しようとするもので、平
坦度へ全く影響を与えることなく板クラウンを制御する
ことのできる連続圧延機の板クラウン制御装置を提供す
ることを目的とする。

〔発明の構成〕 （問題点を解決するための手段） 本発明にかかる連続圧延機の板クラウン制御装置によれ
ば、複数の圧延スタンドのうちの最終スタンド出側に設
けられた板クラウン検出装置と、この板クラウン検出装
置で検出した板クラウン比率と目標板クラウン比率の偏
差を求め、各スタンドにおける入側および出側における
仮クラウン比率が一定になるように該各スタンドにおけ
るベンディング圧力を演算し、板クラウン変更点が各圧
延スタンドに到達する時点でそれぞれのベンディング圧
力を変更するようにベンディング圧力信号を出力するベ
ンディング圧力演算装置とを備えたことを特徴としてい
る。

（作　用） 本発明においては、材料１−の板クラウンの変更点をス
タンド間でトラッキングすることにより、スタンド人出
側でのクラウン比率を一定に保ち平・粗度への影響を回
避するようにしている。

（実施例） 以下図面を参照しながら本発明の一実施例を詳細に説明
する。

第１図は本発明にかかる板クラウン制御装置を含む連続
圧延機を示す概略ブロック図であって、それぞれが一対
のワークロール２およびバックアップロール３よりなる
ｎ段の圧延スタンドＦ１゜Ｆ２・・・Ｆｌ・・・Ｆｎか
設けられており、ワークロール２の間を鉄、アルミニウ
ム等の彼圧延金属祠料１が通過し、圧延スタンドごとに
厚さが減じられて圧延スタンドＦ　の出側より最終圧延
製品が取出されるようになっている。圧延スタンドＦ　
の出側には板クラウンはを測定するクラウンメータか設
けられており、このクラウンメータ４の出力信号はベン
ディング圧力演算装置１０に入力され、ベンディング圧
力演算装置１０からは各スタンドに対してベンディング
圧力を変更させる指令が出力される。

ベンディング圧力演算装置１０はクラウンメーク４で検
出された板クラウン比率実測値ＡＣＴ　　　　　　　　
　　　　　　ＲＥＦＣｌ　　（％）と目標クラウン比率
ｃ　　　　（％）とを比較してその偏差を求める比較器
１１、この比較器４の出力を人力して各スタンドにおけ
るベンディング圧力を計算する演算器１２□、１２２゜
・・・１２．・・・１２　、スタンド間を被圧延材料１
がＩ　　　　　　　　　ｎ 移動する時間を考慮して該当する演算器に対する比較器
４の出力を遅延させるディレィ装置１３１゜１３　　・
・・〕３．　、・・・１３．、を備えている。

２　　’　　　　　　　＋−１ 次にこの装置の動作を説明する。

まず材料１が連続圧延機出側にあるクラウンメータ４に
到達すると、クラウンメータ４の出力値ＥＦ と目標クラウン比率Ｃ（％）からの実測値ＣＴ Ｃ，（５りの偏差△ＣＰ（％）を検出する。

次に、この偏差ΔＣｐ（％）を各スタンドにフィードバ
ックすることにより連続圧延機出側の板クラウン比率を
口陳値にする。フィードバックの仕方としては、上流ス
タンドから下流スタンド、即ち、Ｆ　からＦ　までに対
し、ΔＣＦ（％）を変更Ｉ　　　　　　　ｎ するためのベンディング圧力ＰＢｌを順次演算装置１２
、〜１２ｎで求め、出力する。

次にベンディング圧力ＰＢｌを求める過程を示す。

まず板クラウンについては次の式が成り立つ。

ＣＩ＋△Ｃｉ　”＝に１　（Ｃｉ−１＋△Ｃ１−１）＋
に２ＰＢ１十に３ＰＲ１十に４Ｃ，ン１　・・・（ｌＯ
） ここで、・ Ｃ１二当該（１）スタンド出側クラウン量Ｃｌ−１’前
（１−１）スタンド出側クラウン量ＰＲｉ　　’圧延荷
重 ＣＲｉ　　’ロールクラウン ｈｉ−１’入厚 り、　　：出厚 ｋｌ、に２．に３．に４：板幅、入厚、出厚。

ロール半径で決まる 定数 である。（１０）式を変形すると、 一方、クラウン比率変化一定より の関係があるから、（１２）式を（１１）式に代入する
と、 最終的には Ｐ１３ｉ−に１・Ｃ，＋に２ｈ、・△ＣＦ（％）十に３
Ｃ，−１＋に４ｈ、■・△ＣＦ（％）　＋に５ＰＲ１＋
に６ＣＲ１・・・（１４）となる。ただし、 Ｋｌ・Ｆ２・Ｆ３・Ｆ４・Ｆ５・Ｆ６ ・・・板厚、入厚、出厚、ロール半径で決まる定数であ
る。

まず、Ｆｌでのベンディング圧力ＰＢｌは板クラウン修
正分 に対して計算する。

次に、Ｆｌで修正した材料点がＦ２に到達した時点でΔ
ＣＦ（％）を変更するためのベンディング圧力Ｐｎ□を
求める。

Ｆ１〜Ｆ２間の材料搬送時間は材料の搬送速度をもとに
ディレィ装置６で計算され、以下、同様ニジて、各スタ
ンドＦ、の人出側クラウン比率が一定となるベンディン
グ圧力ＰＢ１を修正する。

第２図は本発明にかかる板クラウン制御装置の動作を示
す説明図である。

同図は、Ｆ１スタンドの上流スタンドであるＦｉ−１ス
タンドにベンディング圧力変更点Ａが到達した時刻ｔ　
に板クラウン比率ΔＣ，（％）変更に必要なベンディン
グ圧力を変更した様子を示している。この場合、（９）
式を用いて、当該スタンドで修正すべき板クラウン修正
量ΔＣｘ１−１がΔＣｘ、　　　−（ｈ、　　　−ｈ　
　　　・η、　　）＋−１＋−１１−２＋−１ となるベンディング圧力を求める。

ただし、 ｈ、　　　：（ｉ−１）スタンド出厚 ＋−１ ｈ、　　　：（１−１）スタンド人厚 次に時刻ｔ３で変更点ＡがＦ、スタンドに到達した時（
１２）式と同様にベンディング圧力を修正し、クラウン
比率をΔＣ１？（％）だけ変更すれば、以後、Ｆ、スタ
ンド人出側クラウン比率はＣ（％）＋ΔＣＦ（％）で一
定となる。

以上の実施例においてはディレィ装置が各スタンドに設
けられた演算器に対して比較器出力を材料の移動に同期
して供給するようにしているが、１つの演算器で比較器
出力から各スタンドに対するベンディング圧力を演算し
、その出力を材料の移動に同期して各スタンドに対して
供給するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、連続圧延機の各スタンド人出側でベン
ディング圧力を材料の進行に合わせて変えているため板
クラウン比率を一定にでき、平坦度への影響のない良好
な板クラウン制御が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成例を示すブロック図、第２図は本
発明の動作説明図、第３図は平坦度の開国、第４図は板
クラウンの説明図、第５図は形状変化係数を説明するグ
ラフ、第６図は従来のクラウン比率の変更の様子を示す
説明図である。 １・・・彼圧延材料、２・・・ワークロール、３・・・
バックアップロール、４・・・クラウンメータ、１ｏ・
・・ベンディング圧力演算装置、１１・・・比較器、１
２・・・演算器、１３・・・ディレィ装置。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 Ｆｉ　　　　　　　　　　　　　Ｆｉ−１匹　２　図 ３３　図 棲ｔ！グ間 も４　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数の圧延スタンドにより金属等の被圧延材料を順
   次圧延する連続圧延機における板クラウンを制御する板
   クラウン制御装置において、前記複数の圧延スタンドの
   うちの最終スタンド出側に設けられた板クラウン検出装
   置と、 この板クラウン検出装置で検出した板クラウン比率と目
   標板クラウン比率の偏差を求め、各スタンドにおける入
   側および出側における板クラウン比率が一定になるよう
   に該各スタンドにおけるベンディング圧力を演算し、板
   クラウン変更点が各圧延スタンドに到達する時点でそれ
   ぞれのベンディング圧力を変更するように前記ベンディ
   ング圧力信号を出力するベンディング圧力演算装置とを
   備えたことを特徴とする連続圧延機の板クラウン制御装
   置。 ２、ベンディング圧力演算装置が被圧延材料の移動に対
   応してベンディング圧力信号を各スタンドごとに遅延さ
   せて出力するための遅延要素を備えたことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の連続圧延機の板クラウン制
   御装置。