JPS63144815A - リバ−ス圧延機による圧延方法 - 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、リバース圧延機（可逆圧延機）による圧延に
おいて、圧延材の長手方向途中から成品板厚あるいは母
材板厚が異なる圧延仕様で圧延するためのリバース圧延
機の圧延方法に関する。

（従来の技術） 従来、タンデム圧延機においては、成品板厚あるいは母
材板厚が長手方向途中から異なる場合、予め走間板厚変
更点の通過信号に基き、各スタンド毎に、順次、圧下位
置（ロールギャップ）、ロール速度を変更することによ
り、板厚変更が実施されていた。そして、板厚変更後の
スタンド間のミルモータ電流、圧延荷重、張力のバラン
スを適正に維持するために、全スタンドについて、圧下
位置（ロールギャップ）、ロール速度が変更されていた
。

一方、リバース圧延機（可逆圧延機）においては、タン
デム圧延機に比べて生産量が少ないこと、及び、タンデ
ム圧延機の走間板厚変更により可能となったミル連続化
に、リバース圧延機の場合は発展し難いことなどの理由
から、過去において走間板厚変更は実施されていなかっ
た。

しかしながら、昨今の徹底した歩留り向上対策の動きの
中で、リバース圧延機においても、走間板厚変更の必要
性が高まってきた。さらに、最近建設された圧延機は信
頼性の高い制御装置の充実、高度なシステム化などに伴
い、設備的にも走間板厚変更が可能となる基礎ができて
きており、比較的低コストで実用化が可能となってきた
。

（発明が解決しようとする問題点） リバース圧延機で走間板厚変更を行うためには、タンデ
ム圧延機の方法を応用することにより一応可能ではある
。すなわち、タンデム圧延機の各スタンドをリバース圧
延機の各パスに対応させ、パス毎に走間板厚変更点の通
過信号に基づき圧下位置、張力の変更を行えばよい。

ところで、板厚変更のための圧下変更を瞬時に行うこと
は不可能であり、変更量にみあった圧下変更時間を要す
ることから、板厚変更部はテーパ状になる。板厚変更部
は成品とはなり得ないため極力短くする必要があるが、
そのためには、（１）式から明らかなように圧延速度を
低下させねばならない。

１！Ｔ＝ｆｃΔ３）　　・ｖ　　−・−−−−−−−−
−−−−−−−（１）ＩＴ：板厚変更部の長さ ｆ（ΔＳ）：圧下変更量ΔＳから定まる変更時間 Ｖ　：圧延速度 すなわち、リバース圧延機で上記のタンデム圧延機の方
法を応用した走間板厚変更を行う場合、板厚変更部を短
くしようとすると、各パス毎に走間板厚変更部で減速が
必要となる結果、生産性がかなり低下するという問題が
生じる。

即ち、各パス毎に走間板厚変更を行なえば、その都度、
圧延速度を低下させなければならず、その結果、圧延時
間の延長を招き、生産性が低下すると云う問題が生じる
。

また、タンデム圧延機では、スタンド間の張力が干渉作
用を持っており、あるスタンドで変動が発生しても張力
を通じて他スタンドで吸収するという自己安定作用を持
っているが、リバース圧延機ではこの安定作用はなく、
変動が発生すると被圧延材の仕様によっては、すぐに形
状不良、破断につながるなどトラブルが発生しやすい。

従って、走間板厚変更点通過信号の精度が悪い時などは
、圧下変更のタイミングがずれる結果、急激な圧延荷重
変動により容易にトラブルにつながるという問題が予想
される。

即ち、各パス毎に走間板厚変更を行うと、圧下変更のタ
イミング誤差が累積され、そのずれが大きくなって急激
な圧延荷重の変動をきたし、トラブルにつながると云う
問題が生じる。

本発明は、斯る問題点に鑑みてなされたものでリバース
圧延機のパススケジュールが、タンデム圧延機のパスス
ケジュールのようにスタンド間のバランスを考慮する必
要がなく、パス間では比較的自由度があるという特徴に
着目し、各パス毎に走間板厚変更を行なわず、最小必要
なパスのみで走間板厚変更を行ない、前記問題点を解決
することを目的とする。

更に、本発明の他の目的は、圧下変更タイミング精度が
悪くても急激な圧延荷重の変動が生じないような圧延方
法を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 前記問題点を解決するため、本発明は次の手段を講じた
。

即ち、第１の発明は、リバース圧延機により圧延材を複
数パスで成品板厚まで圧延するに際し、成品板厚または
母材板厚のいずれかが、又は、成品板厚と母材板厚の両
者が、圧延材の長手方向途中から異なる複数の圧延仕様
のもとで圧延するものであって、 前記母材板厚が同一で成品板厚が異なる場合は最終側パ
スで、母材板厚が異なり成品板厚が同一の場合は初期側
パスで、母材板厚と成品板厚の両者とも異なる場合は初
期側パスと最終側パスで、夫々走間板厚変更を行ない、
かつ、この走間板厚変更を行うパス回数を最小にすると
共に、他のパスでは走間板厚変更を行なうことなく圧延
することを特徴とするものである。

また、第２の発明は、リバース圧延機により圧延材を複
数パスで成品板厚まで圧延するに際し、成品板厚または
母材板厚のいずれかが、又は、成品板厚と母材板厚の両
者が、圧延材の長手方向途中から異なる複数の圧延仕様
のもとで走間板厚変更を行って圧延するものであって、 前記走間板厚変更において、板厚変更後の出側板厚、張
力、鋼種及び板幅の条件から板厚変更に必要となる目標
圧延荷重を予め算出し、走間板厚変更点のトラッキング
信号に基いて、板厚変更前の圧延荷重から前記変更後の
目標圧延荷重まで連続的に圧延荷重指令値を変更し、同
時に、実績圧延荷重を圧延荷重指令値に一致させる圧延
荷重フィードバック制御を使用して圧下位置を変更する
ことを特徴とするものである。

（作　用） 第１の本発明によれば、母材板厚が同一で成品板厚が長
手方向途中から異なる場合、第１パス、第２パス・・・
・・・等の前半のパスでは走間板厚変更を行なわず、各
パス毎に順次板厚を薄くしてゆく。

そして、最終パスを含む後半パスにおいて走間板厚変更
を行ない、長手方向途中から板厚の異なる成品を製造す
る。

また、母材板厚が異なり成品板厚が同一の場合は、第１
パスを含む前半パスにおいて走間板厚変更を行ない、母
材板厚差をＯにすると共に、板厚差がＯになった後半パ
スでは走間板厚変更を行なわず、各パス毎に順次板厚を
薄くしてゆき、成品厚まで圧延する。

また、母材板厚及び成品板厚とも異なる場合は、前記手
順を組合せることにより、第１パスを含む前半パスで走
間板厚変更を行なって板厚差をＯにし、中間パスでは走
間板厚変更を行なわず、各パス毎に順次板厚を薄くして
ゆき、最終パスを含む後半パスにおいて走間板厚変更を
行ない、長手方向途中から板厚の異なる成品を圧延する
。

そして、前記走間板厚変更パス回数は可及的に少なくさ
れているため、走間板厚変更のための圧延速度低下の問
題及び圧下変更タイミング精度の問題は、解消される。

また、第２の本発明によれば、走間板厚変更点のトラッ
キング信号に基き、直ちに圧下量が変更されるのではな
く、目標圧延荷重と実圧延荷重とを比較しなから圧下量
を変更する圧延荷重フィードバック制御が行なわれる。

従って、トラッキング信号の精度が悪くても、急激な圧
延荷重の変動は生じず、円滑な板厚変更が行なわれる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基き説明する。

第１図に示すものは、本発明の実施に使用されるリバー
ス（可逆）圧延設備の全体構成であり、リバース圧延機
１は上下一対のワークロール２．２とバンクアップロー
ル３．３　とを有し、これら各ロールは正逆回転自在で
ある。前記圧延機１には、上下一対のワークロール２．
２間のロールギャップを調整するための圧下位置変更装
置４と、圧下荷重検出器５とが具備されている。

前記リバース圧延機１の前後に一対のり−ル６゜６が配
置され、該リール６．６に圧延材７が巻取られ、該圧延
材７は前記一対のワークロール２．２間を通過している
。この一対のり−ル６，６も正逆回転自在に構成され、
圧延材７はリバース圧延機１を複数回往復動じて所定の
板厚に圧延される。

前記リール６には圧延材７に所定の張力を付与するため
の張力変更装置８が設けられ、また、リール回転パルス
信号をもとに圧延材７をトラッキングするトラッキング
装置９が設けられている。

前記リバース圧延機１及びリール６は制御装置１０によ
ってコントロールされる。この制御装置１０は、パスス
ケジュール計算装置１１、走間板厚変更制御装置１２、
及び圧延荷重制御装置１３から構成されている。

前記圧延材７は、その長手方向途中から板厚が異なる。

板厚の異なる態様としては、母材板厚が異なる場合、ま
たは、成品板厚が異なる場合、または、母材と成品の板
厚が共に異なる場合がある。

このように、圧延材７の板厚が途中から異なる圧延仕様
で圧延する場合、リバース圧延機１において走間板厚変
更が行なわれる。この走間板厚変更は次のようにして行
なわれる。

第１図に示す例では、圧延材７は図面の左側から右側に
連続に移動しており、圧延仕様Ｉに対する圧延が終了し
、続いて圧延仕様Ｈに対する板厚変更が行なわれている
状態にある。両リール６．６からのリール回転パルス信
号をもとに走間板厚変更点のトラッキング装置９がトラ
ッキング信号を走間板厚実行制御装置１２に送り、走間
板厚変更スケジュール計算装置１１からの各パス毎の板
厚変更有無指令、圧下位置変更量もしくは目標圧延荷重
、張力変更量の情報に基き、圧下位置変更装置４、圧延
荷重制御装置１３、張力変更装置８に、各々適切なタイ
ミングで指令値を送る。

圧延荷重検出器５からの圧延荷重実績値に基き、圧延荷
重制御装置１３は圧延荷重指令値と比較しなから圧下位
置（ロールギャップ）修正量を圧下位置変更装置４に送
り、圧下位置（ロールギャップ）を修正する。

尚、板厚変更を、圧下位置変更装置４で直接行うか、圧
延荷重制御装置１３で行うかは、走間板厚変更スケジュ
ール計算装置１１からの情報に基き、走間板厚変更実行
制御装置１２で切り換えコントロールを行っている。

そこで、本発明に係る圧延方法をさらに詳しく説明する
。

まずはじめに、圧延材７を入側リール６に装入した時点
で、圧延材７に含まれる異なる圧延仕様のうち最も圧延
条件の緩やかな材料について、パス毎の出側板厚、張力
、圧延荷重を計算する。パス数については最も圧延条件
の厳しい圧延仕様に対してテーブル等で決定されている
ものとする。

パス毎の出側板厚、張力は形状制約、スリップ制約、モ
ータパワー制約内で決定し、これを基準パススケジュー
ルとする。

次に、基準パススケジュールとは異なる圧延仕様のもの
について、例えば、成品厚の異なる材料では第２図に示
すように、板厚差があり従って圧下変更が避は得ない最
終パスより順に前段パスに対して、成品厚から基準パス
スケジュールの出側板厚に移行できないかを、当該圧延
仕様に対する上記の形状制約、スリップ制約から変更可
能板厚を計算することにより、判定する。基準の出側板
厚まで移行できなければ、変更可能板厚を当該パスの化
１則板厚とし、さらに、この板厚から次の前段パスに対
して基準の出側板厚に移行できないか、同様な方法で判
定する。これを繰り返し、最初に基準の出側板厚まで移
行できたパスまでが板厚変更が最低必要なパスとなる。

母材厚の異なる圧延仕様の材料については、第３図のよ
うに板厚差があり圧下変更が避は得ない第１パスから順
に基準の出（ＩＩＩ　Ｆｊ、厚に移行できないか、同様
の方法で判定していき、板厚変更が最低必要となるパス
を決定する。

成品厚、母材厚共に異なる材料についても同様に上記２
ケースの組み合わせにて、板厚変更が最低必要となるパ
スが決定できる。

例えば、第１表の如く決定される。

第１表 ここで、基準パススケジュールとしては、全圧延仕様の
平均的なものとしてもよい。また、上記の形状制約は具
体的には圧延荷重制約とすることが多く、スリップ制約
は公知のモデルである中立点角計算式を使用して決定す
る。

次に、板厚変更が必要となるパスについて、直接圧下変
更を行うか、圧延荷重フィードバックにて行うかを決定
する。後者は、走間板厚変更点トラッキング信号の誤差
にかかわらず安定した板厚変更の可能な方法であるが、
次式に示すような演算を ΔＳ　＝　ａ　・（Ｐ　Ｔ　−Ｐ　Ａ　）　〜−−−−
−−−−−−−−−−−（２１Ｐｖ　＝　（Ｐ　２−Ｐ
ＩＡ）　／Ｔ・ΔＴ　＋　Ｐ　＋Ａ−（３１ΔＳ：圧下
位置変更量 ａ　：圧延荷重フィードバンク・ゲインＰＴ；走間板厚
変更点通過時の圧延荷重指令値 ＰＡ：圧延荷重実績値 Ｐ２：圧延仕様２の目標圧延荷重 ＰＩＡ：圧延仕様１の圧延荷重実・績値Ｔ　：変更時間 ΔＴ：変更開始後の経過時間 介して、間接的に圧下位置変更を行うため、変更時間カ
イ長くなる。従って、本方法を実施するパスは極力少な
くするのが好ましい。

実際には、予めシミュレーション等で本方法が必要とな
る圧延条件を出側板厚、鋼種、板厚変更量に応じ決定し
、テーブル化しておくことによりパススケジュール計算
時に逐次参照しながら、板厚変更の方法を決定する。

例えば、形状の安定した圧延の難かしい極薄材あるいは
硬質材の最終パスなどでは、圧延荷重指令値変更による
圧延荷重フィードバック制御を使った板厚変更が好まし
−い。

ここで、圧延ｒｉＩＭフィードバンク制御によって目標
とする出側板厚に圧延できることを第４図に基き説明す
る。被圧延材の入側板厚Ｈから出側板厚りに圧延するた
めには、塑性曲線■（一般的には公知の圧延荷重モデル
式より計算する）より必要圧延荷重Ｐが一意的に定まる
。通常は、圧延荷重Ｐよりミル剛性曲線■　（一般的に
は公知のゲージメータ式より計算する）に基いて圧下位
置（ロールギャップ）Ｓを決定し、これを設定するが、
゛　板厚変更時にはミル直下に常に被圧延材が存在する
ため、実績圧延荷重を圧延荷重Ｐに一致させるよう圧下
位置を修正することにより、出側板厚りに圧延すること
ができるわけである。すなわち、ミル剛性曲線■の誤差
を含まない精度良い設定が可能となる。　　　　　　” （発明の効果） 第１の発明によれば、走間板厚変更のパス回数が少なく
なるため、圧延速度低下が防止されて生産性の向上が図
れる。

第２の発明によれば、走間板厚変更の際、急激な圧延荷
重の変動が生じないので、形状不良や破断が生ぜず、歩
留の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施に使用するリバース圧延設備の全
体構成図、第２図は成品板厚の異なる場合のパススケジ
ュールグラフ、第３図は母材板厚の異なる場合のパスス
ケジュールグラフ、第４図は圧延荷重と板厚の関係を示
すグラフである。 １・−・リバース圧延機、６・−リール、１０・−制御
装置。 特　許　出　願　人　　株式会社神戸製鋼所第　１　図 第２図 第３図 第　４　図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）リバース圧延機により圧延材を複数パスで成品板
   厚まで圧延するに際し、成品板厚または母材板厚のいず
   れかが、又は、成品板厚と母材板厚の両者が、圧延材の
   長手方向途中から異なる複数の圧延仕様のもとで圧延す
   るものであって、前記母材板厚が同一で成品板厚が異な
   る場合は最終側パスで、母材板厚が異なり成品板厚が同
   一の場合は初期側パスで、母材板厚と成品板厚の両者と
   も異なる場合は初期側パスと最終側パスで、夫々走間板
   厚変更を行ない、かつ、この走間板厚変更を行うパス回
   数を最小にすると共に、他のパスでは走間板厚変更を行
   なうことなく圧延することを特徴とするリバース圧延機
   による圧延方法。
2. （２）前記複数の圧延仕様の内、母材板厚と成品板厚の
   差が最大のものを基準としてパス回数を定め、このパス
   回数のもとで複数の圧延仕様の内の１つのものを基準と
   して基準パススケジュールを定め、 母材板厚が同一で成品板厚が異なる場合は、最終パスに
   おいて基準パススケジュールの板厚から走間板厚変更可
   能な板厚の範囲を算出し、当該圧延仕様の成品板厚が前
   記変更可能な板厚の範囲内にあれば最終パスのみを走間
   板厚変更パスと定め、当該圧延仕様の成品板厚が前記変
   更可能な板厚の範囲外であれば、最終パスの前段パスに
   おいて基準パススケジュールの板厚から走間板厚変更可
   能な板厚の範囲を算出すると共に、更に、該前段パスに
   おける変更可能な最大板厚を基準にして最終パスでの走
   間板厚変更可能な板厚の範囲を算出し、該最終パスでの
   範囲内に当該圧延仕様の成品板厚があれば、最終パスと
   その前段パスとを走間板厚変更パスと定め、尚も範囲外
   であれば更にその前段パスから前記計算を繰返して走間
   板厚変更パスを定め、また、 母材板厚が異なり成品板厚が同一の場合は、第１パスに
   おいて基準パススケジュールの板厚から走間板厚変更可
   能な板厚の範囲を算出し、当該圧延仕様の母材板厚が前
   記変更可能な板厚の範囲内にあれば第１段パスのみを走
   間板厚変更パスと定め、該範囲外であれば、第２パスに
   おいて基準パススケジュールの板厚から走間板厚変更可
   能な板厚を算出すると共に、該変更可能板厚の最大値を
   基準として第１パスにおける走間板厚変更可能な板厚の
   範囲を算出し、該第１パスでの走間変更可能な板厚の範
   囲内に当該圧延仕様の母材板厚があれば第１パスと第２
   パスを走間板厚変更パスと定め、尚も範囲外であれば更
   にその後段パスから前記計算を繰返して走間板厚変更パ
   スを定め、また、 母材板厚と成品板厚の両者が異なる場合は、前記の各手
   法を組合せることにより走間板厚変更パスを定めること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のリバース圧
   延機による圧延方法。
3. （３）リバース圧延機により圧延材を複数パスで成品板
   厚まで圧延するに際し、成品板厚または母材板厚のいず
   れかが、又は、成品板厚と母材板厚の両者が、圧延材の
   長手方向途中から異なる複数の圧延仕様のもとで走間板
   厚変更を行って圧延するものであって、 前記走間板厚変更において、板厚変更後の出側板厚、張
   力、鋼種及び板幅の条件から板厚変更に必要となる目標
   圧延荷重を予め算出し、走間板厚変更点のトラッキング
   信号に基いて、板厚変更前の圧延荷重から前記変更後の
   目標圧延荷重まで連続的に圧延荷重指令値を変更し、同
   時に、実績圧延荷重を圧延荷重指令値に一致させる圧延
   荷重フィードバック制御を使用して圧下位置を変更する
   ことを特徴とするリバース圧延機による圧延方法。