JPS6313608A - 被圧延材の板幅制御方法 - 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】

本発明は被圧延材の板幅制御方法に係り、特に、複数ス
タンドを備えた熱間仕上圧延機にて圧延される被圧延材
の板幅変！Ｆ１１を小さくＪるＪ：う板幅制御する際に
採用しく好適な、被圧延材の板幅制御方法の改良に関り
る。

【従来の技術】

熱間仕上圧延設備（小ットストリツブミル）においては
、加熱したスラブを粗ミル、仕上ミルの順に圧延し、仕
上ミル出側において被圧延材が所定の寸法になるよう＄
こ操業している。この操業において、被圧延材の板幅に
関しては、需要者あるいは次１稈からの要求幅Ｗ　＋ｌ
に適当な余幅ΔＷＯを加えたＷｐ　　（＝Ｗｒｌ−１Δ
Ｗｅ　）という幅を目標に圧延するようにしている。 このように要求幅Ｗ＋１に余幅ΔＷｅを加えた幅Ｗｐを
目標幅として圧延するようにしているのは、以下のよう
な理由により仕上ミル出側の板幅が変動覆るためである
。即ち、加熱炉での加熱過程で生じたスキツドマークの
ような温度の変動により変形抵抗が被圧延材の長手方向
で変動ずるため、粗ミルにおいてエツジング効果が変動
すること、及びこの変形抵抗の変動により仕上ミル内の
スタンド間張力に起囚づ−る幅縮みに関しても長手方向
でその爪が変ｒＡＪするからである。 従って、板幅を一定にするような板幅制御を行い、その
幅変動量を減少させることができれば、余幅Δｗｅを小
さくすることができる。これにより、目標幅Ｗｐを要求
幅Ｗｄに近付けることができるため、歩留りを大幅に向
上寸ることができる。 このため、熱間迂延設備の粗ミルにおいては、エッジャ
ーロールの聞度制御により粗ミル出側の板幅を一定に雑
持ずる制御が採用されている。 しかしながら、粗ミル出側幅を一定にするようにしたと
しても、前述したように仕上ミル内においても幅変動が
生じるという問題点がある。 コレニ対Ｌ，Ｔ、特公ｎｒｌ　５　０　　２　’Ｉ　９
　０　５　、特公昭５８−３９００２において、イ−１
十ミル内のスタンド間張力を制御して根幅制ｉｌ１を行
う方法が提案されている。 前記特公昭５　０　−　２　／９　０　５　ｒ提案され
る板幅制御方法は、什」一圧延機入側において被圧延材
の板幅、板厚、鋼種、潟石等で予め定められた関係法則
に従って板幅ｇＪｌ差に対応りる必要張力を算出し、ス
タンド間張力を予測的に制御覆るものである。 又、前記特公昭５　Ｂ　−　３　９　０　０　２で提案
される板幅制御方法は、前記特公昭５０−２４９０５で
提案される板幅制Ｉｌ１方ｄ、にスタンド間通過１１５
間の影響も考慮したｂので、スタンド間通過時間の変動
を実測板厚及び実測１コール速度から算出し、このスタ
ンド間通過時間の変動により張力を修正しようとするも
のである。

【発明が解決しようと１る問題貞１ しかしながら、」−記両提案においては、制御スタンド
間に存在する被圧延擾Δのどの部分に対応す一３一 る張力を出ノｊずべきかについて考慮がなされでいない
という問題点がある。 即ち、スタンド間の被圧延材には前述したような湿庶変
動が存在し、これにより、制御に必要な張力は常に変動
するため、張力目標値を出力するタイミングが非常に重
要となる。従って、被圧延材がスタンド間のどの場所で
板幅方向に縮むかという認識なしには板幅を一定とする
制御を行うことはできないという問題点がある。 上記問題点を更に詳細に説明すると、以下のようになる
。 前記特公昭５８−３９００２で提案される板幅制御方法
によっては、幅縮みについてはスタンド間張力によるク
リープ変形のみを考慮するものとし、従って、幅縮みは
スタンド間通過時間に依存Ｊるとしている。 一方、特公昭５Ｂ−５１７６９で提案される板幅制御方
法にあっては、張力による幅縮みについて（よロールバ
イ１・内で後方張力によって生じる変形が支配的である
として、被圧延材がロールバイ一４− トに到達した時貞で１ｕ方張力を調整する制ＩＩｌ装置
を提案している。 しかしながら、本発明者らの観測にＪ；れば、熱間連続
仕上圧延Ｉ幾に《１月ノる幅縮みは、後方張力によって
０−ルバイト人側近傍（通常の圧延条件ではロールバイ
ト入側肖近からＩＲｌの範囲）で生じていることが判明
している。従って、特公昭５８−３９００２のように、
熱間連続仕上圧延機に（＋５ける幅縮みがスタンド間通
過１１間に依存Ｊ゛るどして板幅制御するものや、ｖ１
公昭５８−５１７６９のように、熱間連続仕上圧延機に
おける幅縮みがロールバイト内で生じているどして板幅
制御するものにあっては、板幅１ｉ１１　ｌｉｔ情邸を
効率良く向上することができないという問題点がある。 又、従来の張力にＪ：る板幅制陣方法にあっては、張力
を調整づる適正なタイミングについて充分に考慮されて
いない。例えば、特公昭５８−３９００２においては、
前記張力調整タイミングについては全く述べられていな
い。又、特公昭５８−５１７６９の場合には、１−１−
ルバイト到達時に後方張力を調整するようにされている
。しかしながら、前述したように熱間連続仕上圧延機に
おける幅縮みは後方張力によりロールバイト入側近傍で
生じていることからすれば、上記調整タイミングで後方
張力を調整したのではＲ１−ぎてしまうという問題点が
ある。従って、従来の張力による板幅制御方法によって
は、板幅制御のための張力を調整するタイミングは適切
なものとなっておらず、適正な板幅制御が困難であると
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、仕上圧延機出側における被圧延Ｈの板幅変動を小さ
く押えることができ、余幅を削減して製品歩留りを向−
卜させることのできる被圧延材の板幅制御方法を提供づ
−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、複数のスタンドを備えた熱間仕上圧延機にて
圧延される被圧延材の板幅変動を小さくＪ−るよう板幅
制御する被圧延材の板幅制御方法において、第１図にそ
の要旨を示す如く、被圧延材の長子方向の各点の板幅及
び温度を仕上圧延機入側で検出づる検出工程ど、この検
出工程に８０ノる検出値及び圧延条１′１から被圧延材
の長子方向の各点の仕上圧延機出側にＪ月ノる板幅の予
測値と目標板幅との偏差を予測ｔｉｌｉ　Ｇ１ジる板幅
偏差予測病ｎ工程と、この板幅偏差予測演停二［稈にＲ
３ける予測偏差を解消するスタンド間張力を演郷するス
タンド間張力演算■稈と、前記被圧延４Ａの長手方向の
各点が張力制御を行うスタンド間の後方側スタンドのロ
ールバイト入側近傍にｆｉ１達した時点で該被圧延材の
長手方向の各１：１に対応しｔこ張力目標値を何句する
張力１］標Ｍ＋　（Ｊ　ｉノエ稈ど、を含むことにより
、上記目的を達成するものである。

【作用］ 本発明者らは、実際の熱間連続仕上圧延機において、以
下に述べる実験を行い、被圧延材の幅縮みは、後方張力
ににす［Ｉ−ルバイト入側近傍で生じている部分が支配
的であり、スタンド間におけるクリープ変形の影費は無
視できることを兄い出し　Ｉこ　。 前記実験は、スタンド間の張力を圧延中にステップ状に
変更し、その時の板幅の変動の応谷性を調査することで
行った。具体的には、前記実験は、被圧延材を長手方向
に分割し、この分割した各部分が張力変更を行ったスタ
ンド間の各位置で受けた張力を測定し、この張力測定結
果と板幅の変化とを対応さヒることにより、被圧延材の
幅縮みがどの位置で発生しているのかを調べることによ
り行った。 この実験を、スタンド間通過時間が長く、前記分割した
各部分の位置の同定が精度良く行える第１番目及び第２
番目スタンドの間で行ったところ、第２図に示されるよ
うな結果が得られた。この第２図は、被圧延材が第１ス
タンドロールバイト内にあるときに受けた張力変１ｊｌ
（同図（Ｂ）で示される）、被圧延材が第２スタンドロ
ールバイト直近で受けた張力変動（同図（Ｃ）で示され
る）、被圧延材が第２スタンドロールバイト内にあると
きに受けた張力変動（同図（Ｄ）で示される）を被圧延
材の仕上出側板幅変！Ｆｌｌ（同図（Ａ＞で示される）
に対応させて示したものである。 この第２図からｂ明らかなように、被圧延材の板幅変動
は、ロールバイト内ではなくロールバイト入側近傍で受
けた張力と対応していることが判明した。 ところで、一般に（１上圧延機においては、待機による
被圧延Ｈの温度低下を補償するため、圧延中に０−ル回
転速度を全スタンド同時に上昇させることが行なわれて
いる。これににす、スタンド間通過時間が変動すること
に４【る。従って、被圧延材の幅縮みがスタンド間通過
時間に依存するとするならば、ロール回転速庶の加速の
前後で幅縮みの傾向が変化づ−るはずである。しかしな
がら、本発明者らが仕上圧延機に１１３いて数多く行っ
た観察によると、被圧延＋Ａの幅縮みがスタンド間通過
時間に依存するというｊ：う／、【現象は現われなかっ
た。 上記知見にＪ：す、第３図に示されるＪ：うに、熱間連
続仕上圧延機においては、被圧延材１０の幅縮みは、ロ
ールバイ１〜の入側近傍で生じており、しかも、この幅
縮みはスタンド間通過時間に依存していないことが判明
した。なお、図中符号Ｖはロールバイト領域を示す。本
発明はこの結果に基づきなされたものである。 以下、具体的に本発明の詳細な説明する。 熱間速続仕上圧延機のスタンド間において、復方側スタ
ンドＤ−ルバイト直近における幅縮み量ΔＷは、板幅Ｗ
１スタンド間張力σ、板温度Ｔの関数として表される。 ΔＷ＝ｆ　　（Ｗ、σ、Ｔ）　　・・・（１）一方、各
スタンドのロールバイト内では、圧下ににり幅広がりが
生じており、そのｉｌｄは圧下率ｒ１０−ルと被圧延材
の接触弧長１の関数として表される。 ｄ＝（Ｊ（ｒＳＩＩ）　　　　・・・（２）ここで、被
圧延材を長手方向に分割した小部分（以下セグメントと
称する）を考える。今、あるセグメントが初期設定の張
力で圧延されたとすると、仕上圧延機内における幅縮み
聞の総和ΔＷは、次式のように表わされる。 ・・・　（３） ここで、ΔＷ１は第１番［ｌスタンドにａ３ける基準張
力にお番）る幅縮み聞、σ°Ｉは第ｉＭ目〜第１千１番
目スタンド間の設定張力、Ｎはスタンド数、Ｔｉは被圧
延材の温石それぞれを示す。 又、ロールバイト内での幅広がり最の総和ｄは、次式の
ように表わされる。 ・・・（４） ここで、ｄｌは第１番目スタンドにおける幅広がり量、
「ｉは第１番［ｌスタンドでの圧下率、１’ｉは第１番
目スタンドにお【）る接触弧長それぞれを示’！Ｉ’ｌ
１ 次に、仕上圧延機入側でのヒグメントの板幅をＷＥ、仕
上圧延機出側での板幅をＷｏとすれば、この仕上圧延機
出側での板幅Ｗｏは次式のように求めることができる。 Ｗ　　ｏ　　＝　　Ｗ　　ε　−Δ　Ｗ　−ト　ｄ　　
　　　　　　・・・　　（５）又、仕上圧延機出側の輪
重標値をＷｏとすると、仕上圧延機内で張力修正によっ
て除去すべき幅偏差量ΔＷｃは次式のように表わされる
。 ΔＷｃ＝Ｗｏ−Ｗ。 ＝ＷＥ−ΔＷ’＋　ｄ　−Ｗ’ｏ　　・・・（６）従っ
て、例えば、第ｍ番目〜第ｍ＋１番目スタンド間で板幅
制御するとすれば、前出（１）式を用いて、第ｉ番目〜
第１１１＋１番目スタンド間の張力目標値σｍは次式の
ように表わされる。 ａｍ　＝ｈｍ（Ｗ、　１ｍ　、ＡＷｍ＋ΔＷ　ｃ　）　
・＝　（７）上記（７）式で求められる第ｍ番目〜第ｒ
ａ＋１番目スタンド間の張力目標値σｍを、対応するセ
グメントが第一＋１番目スタンドのロールバイト入側近
傍に到達したときに出力することによって、そのセグメ
ントの板幅を仕上圧延機の出側において目標どおりに制
御することができる。 以上説明したような原理に基づき、本発明は、複数スタ
ンドを備えた熱間仕上圧延機にて圧延される被圧延材の
板幅変動を小きくするよう板幅制御づる際に、被圧延材
の長手方向の各点の板幅及び温度を仕上圧延機入側で検
出し、この検出板幅、検出温度、及び圧延条１′１から
被圧ｉｉ（祠の長手方向の各点の仕上げ圧延１幾出側に
おＩＪる板幅の予測値と目標板幅との偏差を予測器１）
シ、この偏差を解消するのに必要なスタンド間張力を演
算し、前記被圧延材の長手方向の各点が１ｌｉｌｌ　ｔ
ｉｌｌを行うスタンド間の後方側スタンドのロールバイ
ト入側近傍に到達した時点で該被圧延Ｈの長手方向の各
点に対応した張力目標値を付与Ｊるようにしている。従
って、板幅制御を行うための張力［１標値を出力するタ
イミングを適正なものとすることができる。これにより
、板幅制御精度を大幅に向上することができる。従って
、仕上圧延機出側におりる被圧延材の板幅変動を小ざく
押えて、製品歩留りを向上することができる。 【実施例］ 以下、第４図を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。 第４図にＪ３いて、１１〜１７は、それぞれ第１番目ス
タンドル第７番口スタンド、２１〜２６は被圧延材１０
に張力をイ・１与りるためのルーパー、３１〜３６は前
記ルーパー２１〜２６のルーバー制ｔＸａ装買、４１〜
４７は前記各スタンド１１〜１７の圧延ロールの回転速
度を検出するためのパルスゼネレーターをそれぞれボす
。 又、図中の符号５０は仕上圧延機入側の板幅計、５２は
仕上圧延機入側の温度計をそれぞれ示す。 これら板幅計５０、温度計５２は被圧延材１０の長手方
向の各セグメントそれぞれについて板幅及び板温度を測
定するものである。 又、図中の符号５／ｌは、前記各セグメントの通過の判
定を行うための測長Ｏ−ルを示す。又、符号５６は、最
終スタンド１７の出側に設置される温度；１．５８は、
同じく最終スタンド１７の出側に設置される板幅計を示
す。 本実施例の板幅制御装置は、前記第１スタンド１１の入
側に設置される板幅計５０１温度計５２、副長ロール５
４からの各検出信号と、鋼種、基準圧延スケジュール等
の圧延条件とから前出（６）式を用いて除去ずべき幅偏
差量を予測し、前出（７）式により張力目標値を演算す
る張力演算装置６０と、この張ノ］　ｌｌｉ　ｎ装置６
０から出力される張力目ｅＸ値を、各セグメントが制御
対象であるスタンドの入側近傍にｒｌ達した時に前記ル
ーパー制御装置３１〜３６に出力する張力Ｒ延装首６２
と１、出側板幅を予測する０、１に用いる各スタンド入
側板温度予測モデル、スタンド間幅縮みモデルである前
出（１）式、及びロールバイト内幅広がりモデルである
前出（２）式の学習を前記最終スタンド１７の出側に設
置された温度８１５６、板幅翳１５８の検出信号に基づ
き行う学習装置６４とを備えている。 前記張力遅延６問６２は、各スタンド１１〜１７のパル
スゼネレーター４１〜／１７により、各スタンド１１〜
１７の通板時からの被圧延材長さを測定することにより
、前記各セグメン１へが現在仕上圧延機内のどの位置に
あるのかをトラッキングし、板幅制御を行うスタンド間
の後方側スタンドのロールバイト入側近傍に到達したけ
グメントに対し、そのセグメン１〜に対応した張力目標
値を取出して、各ルーパー２１〜２６のルーパーｆｌｉ
制御装置３１〜３６に出力するように構成されている。 次に、本実施例の作用を説明する。 まず、第１スタンド１１の入側に設置された板幅３１５
０及び温度計５２により、被圧延材１０の各セグメント
の板幅及び温度を測定する。この板幅測定及び温度測定
は、前記副長ロール５４の検出信号に基づきある一定間
隔毎に行われる。 検出された各セグメントの板幅及び温度は張力演算装置
６０に出力され、張力演算装置６０は前出（６）式を用
いて除去すべき幅偏差量を予測し、前出（７）式に基づ
い・で出力すべき張力目標値を演算する。 張力演算装置６０により演算された目標張力値は、張力
〃延装置６２に出力され、張力遅延装置６２は、前記目
標張力値を各セグメントのトラッキング結果に基づき前
記ルーパー制御装置３１〜３６に出力する。 従って、本実施例によれば、板幅制御を行うための張力
目標値を出力するタイミングを適正なものとすることが
でき、これにより、板幅制御の精１６一 度を向上づることができる。 特に、本実施例にａ３いて（，１、板幅制御装置に、各
スタンド入側の被圧延Ｈの４度を予測する予測モデル、
スタンド間幅縮みモデル（η１出（１）式）及びロール
バイト内幅広がりモデル（前出（２）式）の学習を行う
学習装置６４を設けることにより、更に一層板幅制御精
度を向上することができる。 次に、本発明の効宋を確認ツるために、７スタンド仕上
圧延機にでホラＩ・ストリップを圧延した結果を説明す
る。 第５図に圧延結果を示１Ｊｏこの第５図は、（八）で示
される本発明の板幅制御を実施しＩこ場合、（Ｂ）で示
される各しグメン１へが制御を１ｊうスタンド間の後方
側スタンドのロールバイ１〜に到達したときに張力目標
Ｍｉを出力したｊり合、及び（Ｃ）で示される無１１＋
’ｌ　１３＋１の場合それぞれについて比較したもので
ある。このＯＴ５図からし明らかなように、本発明に基
づく板幅制御を実施した場合には、スキッドマークによ
る板幅変軸が除去されでいることがわかる。これに対し
て、各セグメントがロールバイトに到達したときに張力
目標値を出力した場合には、張力目標値の出力タイミン
グが不適切であるため、板幅変動が残っていることがわ
かる。 又、板幅制御を行わない無制御の場合には、上記２つの
場合の結果に比較して更に大きな板幅変動が生じている
ことがわかる。これにより、本発明の有効性を確認する
ことができる。 なお、前記実施例において、第１番目スタンドの入側の
被圧延材の板幅及び温度は、第１番目スタンドの入側に
設置ｊられた板幅ｉｔ　５０１温度計５２、及び測長ロ
ール５４によって検出するものとされたが、本発明はこ
れに限定されることなく、粗圧延機出側に設置された板
幅計及び温度計を用い、且つ、粗圧延機の圧延ロールに
取付けられたパルスゼネレーターを利用して、前記第１
番目スタンドの入側の各セグメントの板幅及び温度を測
定するようにしたものであってもよい。 【発明の効果】 以上説明した通り、本発明によれば、熱間連続仕上圧延
機においてスタンド間張力の変更により板幅制御を行う
際に、被圧延材の各部分に対応する張力目標値を出力り
るタイミングを適正に行うことができ、板幅積用の向上
を図ることができる。 これにより、余幅を削減Ｊることができ、製品歩留りを
大幅に向上り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、木兄Ｉｌｌに係る被圧延材の板幅制御方法の
要旨を示す流れ図、第２図藝、１、圧延中に張力を変更
した場合の張力と板幅の変動の対応を示１線図、第３図
は、本発明の詳細な説明するための、ロールバイト領域
ｆＪ近におりる板幅の挙動を示１線図、第４図番よ、本
発明の被圧ａｒｃ　４Ｊの板幅制御方法を実施Ｊる熱１
ハ目！Ｈａ−（１上圧延機の装置構成を示す、一部ブロ
ック線図を含む側面図、第５図は、本発明の効果を従来
のものと比較して示す線図である。 １０・・・被圧延材、 １１〜１７・・・スタンド、 ２１〜２６・・・ルーバー、 ３１〜３６・・・ルーバー制ｍ＋装置、４１〜４７・・
・パルスゼネレーター、５０．５８・・・板幅計、 ５２．５６・・・温度計、 ５４・・・副長ロール、 ６０・・・張力演算装置、 ６２・・・張力遅延装置、 ６４・・・学′ＰＦｌ装貿。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数のスタンドを備えた熱間仕上圧延機にて圧延
   される被圧延材の板幅変動を小さくするよう板幅制御す
   る被圧延材の板幅制御方法において、被圧延材の長手方
   向の各点の板幅及び温度を仕上圧延機入側で検出する検
   出工程と、 この検出工程における検出値及び圧延条件から被圧延材
   の長手方向の各点の仕上圧延機出側における板幅の予測
   値と目標板幅との偏差を予測演算する板幅偏差予測演算
   工程と、 この板幅偏差予測演算工程における予測偏差を解消する
   スタンド間張力を演算するスタンド間張力演算工程と、 前記被圧延材の長手方向の各点が張力制御を行うスタン
   ド間の後方側スタンドのロールバイト入側近傍に到達し
   た時点で該被圧延材の長手方向の各点に対応した張力目
   標値を付与する張力目標値付与工程と、 を含むことを特徴とする被圧延材の板幅制御方法。