JPS6320109A - Measuring method for thermal crown of rolling roll - Google Patents

Measuring method for thermal crown of rolling roll

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JPS6320109A
JPS6320109A JP61164745A JP16474586A JPS6320109A JP S6320109 A JPS6320109 A JP S6320109A JP 61164745 A JP61164745 A JP 61164745A JP 16474586 A JP16474586 A JP 16474586A JP S6320109 A JPS6320109 A JP S6320109A
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rolling
temp
temperature
thermal crown
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JP61164745A
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村松 清
Hiroshi Kimura
寛 木村
Shuichi Hamauzu
浜渦 修一
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    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B38/00Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)

Abstract

PURPOSE:To remarkably reduce a computation time and to quickly measure thermal crowns with high accuracy by classifying the body length of a rolling roll into prescribed 6 elements and finding a roll surface temp. distribution based on those elements. CONSTITUTION:The roll body length of a rolling mill is classified into a rolling zone L1 for a rolled stock ST and zones L2, L3 of an element (1) different from L1; the rolling zone L1 is further classified into both end parts LE1, LE2 of an element (2) and an intermediate part Lc of an element (3). The temp. distribution of the element (1) and the temp. distribution of the element (3) are found by approximation using an about 6th function based on the contact temp. of a roll end and the element (2) and the contact temp. of the elements (2) and (3) and the roll center temp., respectively. The temp. distribution of the element (2) is found by use of a linear function based on the contact temp. of the elements (1) and (3). Therefore, the computation time is remarkably reduced in comparison with a conventional classification into 40 pieces and thermal crowns are quickly measured.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は鋼板の圧延においてクラウン制御或いは板厚制
御等の精度を向上せしめる圧延ロールのサーマルクラウ
ンの測定方法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a method for measuring the thermal crown of a rolling roll, which improves the accuracy of crown control, plate thickness control, etc. in rolling steel plates.

(従来の技術) 従来圧延ロールのサーマルクラウン計算モデルとしては
以下に示す方法がある。
(Prior Art) As a conventional thermal crown calculation model for a rolling roll, there is a method shown below.

(1)例えば特開昭80−238017号公報に示され
ているようにロールのサーマルクラウン量は、l〕丈方
向ロール軸方向中心に対して対称形であり2次式で表わ
されるとし、ロール組替後のロール軸方向中心でのサー
マルクラウン量は指数関数で表わすモデルが提案されて
いる。
(1) For example, as shown in Japanese Unexamined Patent Publication No. 80-238017, the amount of thermal crown of a roll is assumed to be symmetrical with respect to the center in the axial direction of the roll in the length direction and expressed by a quadratic equation. A model has been proposed in which the amount of thermal crown at the center of the roll axis after reassembly is expressed by an exponential function.

(2)又、圧延中の加熱、冷却によるロール温度の変化
を軸対称形の2次元熱伝導方程式として解く方法として
は (i)直接差分法によるもの(直井他:昭和Bθ年春季
塑性加工講演論文集、P3?) (ii)有限要素法によるもの(浜渦他:昭和58年春
季塑性加工講演論文集、l)301 ) がある。
(2) Also, as a method to solve the change in roll temperature due to heating and cooling during rolling as an axisymmetric two-dimensional heat conduction equation, (i) Direct difference method (Naoi et al.: Showa Bθ Spring Plastic Working Lecture Collected Papers, P3?) (ii) Using the finite element method (Hamazu et al.: Spring 1981 Plastic Processing Lecture Proceedings, l) 301).

(本発明が解決しようとする問題点) したがって前記(1)の方法では2次関数で近似してい
るため巾方向サーマルクラウンプロフィルが精度良く表
わせない。
(Problems to be Solved by the Present Invention) Therefore, in the method (1) described above, since approximation is performed using a quadratic function, the width direction thermal crown profile cannot be accurately expressed.

一方、前記(2)の方法は2次元熱伝導方程式を直接解
くため、ワークロールシフトを行う場合も含めて精度の
向上は期待出来るが、いずれもロール胴長方向の分割要
素数が40程度と多く、そのため計算時間が長くオンラ
インで使用するには計算機負荷が高く実用的でない。
On the other hand, since method (2) above directly solves the two-dimensional heat conduction equation, it can be expected to improve accuracy even when shifting work rolls, but in both methods, the number of division elements in the roll body length direction is about 40. Therefore, the calculation time is long and the computer load is high and it is not practical to use online.

(問題点を解決するための手段) 本発明は上記問題点を解決するためのものであり、その
手段は圧延中の圧延ロールのサーマルクラウンを圧延中
におけるロール胴長方向の温度分布に基づいて予測する
に際して、該圧延ロールのロール胴長を被圧延材の圧延
域と、それ以外の域に区分しさらに該圧延域を両側部と
その中間部に区分し、該各々の区分の接点位置のロール
温度と前記中間部のロール胴長方向中心温度を測定し、
これに基づいてロール胴長方向の温度分布を求めサーマ
ルクラウンを算出することを特徴とする圧延ロールのサ
ーマルクラウン測定方法にある。
(Means for Solving the Problems) The present invention is intended to solve the above problems, and its means are based on the thermal crown of the roll roll during rolling based on the temperature distribution in the longitudinal direction of the roll body during rolling. When making predictions, the roll body length of the roll is divided into a rolling area for the material to be rolled and other areas, and the rolling area is further divided into both sides and an intermediate area, and the contact position of each section is calculated. Measuring the roll temperature and the center temperature in the longitudinal direction of the roll body at the intermediate portion,
A method for measuring a thermal crown of a mill roll is characterized in that the temperature distribution in the longitudinal direction of the roll body is determined based on this and the thermal crown is calculated.

(作用) 本発明者等が圧延ロールの圧延中のサーマルクラウンの
プロフィルを測定するに際して予じめ求める被圧延材の
圧延域とそれ以外の域の温度分布の変化について、各種
の実験と検討を重ねた結果、第1図に示す如く、圧延ロ
ールの被圧延材STの圧延域L1内の中央部Lc及び数
域Llの両側域L2.L3は該変化がゆるやかであるが
、該域L1内の両側部り、、、LE□は急激に変化して
おり、この両側部LEI、LE2の温度分布は一次関数
で、ロール中央部Lc及び被圧延材の圧延領域以外のL
 2  + L 3では6次程度の関数で近似可能であ
ることを解明した。
(Function) When the present inventors measure the profile of the thermal crown during rolling of a rolling roll, various experiments and studies have been carried out regarding changes in temperature distribution in the rolling region and other regions of the rolled material, which are determined in advance. As a result of the overlapping, as shown in FIG. 1, the central portion Lc within the rolling zone L1 of the rolled material ST of the rolling rolls and both side areas L2 of the several zones Ll. L3 changes slowly, but both sides LEI and LE□ in the region L1 change rapidly, and the temperature distribution at both sides LEI and LE2 is a linear function, and the temperature distribution at both sides LEI and LE2 is a linear function. L outside the rolling area of the rolled material
We found that 2 + L 3 can be approximated by a function of about 6th order.

即ち本発明は、今、前記第1図に示した域L2.L3を
第2図(イ)に示す如く要素■、Lr/。
That is, the present invention now covers the area L2. shown in FIG. As shown in FIG. 2 (a), L3 is the element ■, Lr/.

L、2を要素■、Lcを要素■とし、要素■と■は常に
温度変化がゆるやかであるため、要素■の温度分布は圧
延ロール胴長端部と要素■との接点温度に基づき、又要
素■の温度分布は要素■との接点温度と要素■のロール
胴長方向中心の温度に基づきそれぞれ6次程度の関数で
近似せしめ、要素■のロール温度分布は要素■と■それ
ぞれとの接点温度の測定値に基づいて1次関数で近似せ
しめるものである。これによって必要最小限の圧延ロー
ルI4長方向分割要素数によって、2次元熱伝導方程式
を解いて算出する圧延ロール胴長方向のサーマルクラウ
ンプロフィルを迅速かつ精度良く行うものである。
L and 2 are element ■, Lc is element ■, and since the temperature changes of elements ■ and ■ are always gradual, the temperature distribution of element ■ is based on the contact temperature between the long end of the rolling roll body and element ■, and The temperature distribution of element ■ is approximated by a 6th-order function based on the temperature at the contact point with element ■ and the temperature at the center of the roll body length of element ■, and the roll temperature distribution of element This approximation is performed using a linear function based on the measured temperature value. As a result, the thermal crown profile in the length direction of the roll body, which is calculated by solving a two-dimensional heat conduction equation, can be quickly and accurately performed using the minimum necessary number of rolling roll I4 longitudinal division elements.

本発明はこの解明に基いて、2次元熱伝導方程式をサー
マルクラウンプロフィルを算出するための要素分割法を
定め、これによりサーマルクラウンプロフィルを算出す
る計算時間を大幅に減少させるものである。
Based on this clarification, the present invention defines an element division method for calculating a thermal crown profile from a two-dimensional heat conduction equation, thereby significantly reducing the calculation time for calculating a thermal crown profile.

この点について第2図(イ) 、 (0)を参照しなが
ら具体的に説明する。
This point will be specifically explained with reference to FIGS. 2(a) and 2(0).

今圧延ロール胴長のセンターの右又は左の何れか片側の
温度分布を以下のように考える。また、ロール半径方向
の温度分布は一様として平均温度のみ考え第2図(0)
に示す如くロール胴長方向の温度分布は以下のように近
似する。
Now consider the temperature distribution on either the right or left side of the center of the rolling roll body length as follows. Also, assuming that the temperature distribution in the radial direction of the roll is uniform, only the average temperature is considered as shown in Figure 2 (0).
As shown in , the temperature distribution in the longitudinal direction of the roll cylinder is approximated as follows.

要素■の温度分布 θ−(1ft)  θ1 +ft  (+2    ・
・・(1)要素■の温度分布 θ=(1−I2)θ2+f2θ3  ・・・(2)要素
■の温度分布 θ=(1−I3)θ3+f3θ4  ・・・(3)但し
flは要素■内の温度分布を表わすパラメータであり で表わされる。
Temperature distribution of element ■ θ-(1ft) θ1 +ft (+2 ・
... (1) Temperature distribution θ of element ■ = (1-I2) θ2 + f2 θ3 ... (2) Temperature distribution θ of element ■ = (1-I3) θ3 + f3 θ4 ... (3) However, fl is within element ■ A parameter that represents temperature distribution.

I2は要素■内の温度分布を表わすパラメータであり f2=  シ4□            ・・・・・
・(5)で表わされる。
I2 is a parameter that represents the temperature distribution within element ■, and f2 = C4□...
・Represented by (5).

I3は要素■内の温度分布を表わすパラメータであり f a = a3(1−′c3/、3)’+ b3(1
−’V13)”+ c3(1−”43)2    ・・
・・・・(8)で表わされる。
I3 is a parameter representing the temperature distribution within element
-'V13)"+c3(1-"43)2...
...It is expressed as (8).

さらにθl、θ2.θ3.θqはそれぞれ、θ1は圧延
ロール胴長端部の温度、θ2は要素■と■の接点温度、
03は要素■と■の接点温度、04は要素■のロール胴
長方向の中心温度である。
Furthermore, θl, θ2. θ3. θq is the temperature at the long end of the rolling roll body, θ2 is the contact temperature between elements ■ and ■, and
03 is the contact point temperature of elements (2) and (2), and 04 is the center temperature of element (2) in the roll body length direction.

免1は要素■のロール胴長部長さ、i3は要素■のロー
ル胴長部長さであり、l l  + fL 3は被圧延
材の板11値によって変化する。、1lL2は要素■の
ロール胴長部長さであり一定値である。
1 is the length of the roll body of element (2), i3 is the length of the roll body of element (2), and l l + fL 3 changes depending on the plate 11 value of the material to be rolled. , 1lL2 is the roll body length of element (2) and is a constant value.

al+ bIn cl+ J+ b3+ 03は定数で
以下の関係を満足する。
al+ bIn cl+ J+ b3+ 03 is a constant and satisfies the following relationship.

X+= A−iテf1= 1 、 X1= Oでfl−
0”f+  ”X−+=o = 0 X3−見、でf3= 1 、 x3= Oでf、=08
fいb  lて、−ノ3 : 0 したがってロール胴長方向の温度分布を求めるためには
01.θl、’3+09のみを求め他の部分は(+)〜
(6)式より内挿して求める。
X+= A-ite f1= 1, X1= O and fl-
0”f+ ”X-+=o = 0
Therefore, in order to obtain the temperature distribution in the roll body length direction, 01. Find only θl, '3+09, and the other parts are (+)~
Calculate by interpolating from equation (6).

次に01,0よ、θ3.θ9の求め方であるが、これは
ロール軸方向片側の軸対称形2次元熱伝導モデル式を仮
想仕事の原理の導入によって有限要素法を用いて解くこ
とによって求める。以下に解法を示す。ロール胴長方向
片側の軸対称形2次元熱伝導モデル式を以下に示す。
Next, 01,0, θ3. θ9 is determined by solving an axisymmetric two-dimensional heat conduction model equation on one side in the roll axis direction using the finite element method by introducing the principle of virtual work. The solution is shown below. The axisymmetric two-dimensional heat conduction model formula for one side in the roll body length direction is shown below.

P、970.r、(人7.ン、42、(xv%)   
    ”・(7)但し、ρ:比重、c:比熱、入:熱
伝導率、θ:湯温度t:時間、r:ロール半径方向距離
、X:ロール胴長方向距離、 境界条件r=0.λ=”’/  −0−=(8)r r=R,”θ乙、−−hB(θ−θa  )  −(9
)但し、R:ロール半径、08 二ロール胴長表面の雰
囲気温度、hB :ロール胴長表面の熱伝達係数x=o
、λ8θ/ax−hA(θ−0A)  ・”(10)x
=L、   入  aθるx  =  o      
              11.(11)但し、O
A :ロール胴長端面の雰囲気温度、hA:ロール胴長
端面の熱伝達係数 (7)式にθに任意の変分δθを、境界条件(8)〜(
11)式にも別の任意の変分δθ′を乗じて領域内で積
分しさらにδθ=δθ“とするとRf:f、、’pCa
鴇80 F d r d x+R,、t f: 入、j
θるえ Sうもア 〒 d〒 48+RJ。’hA(o
 −oA )δθ〒drg、”h8(0−08)δ(J
dx=0   ・・・(12)を得る。但し〒= 7゜ 仮想仕事の原理より導いた(12)式はδθ=δθ4と
したことから(7)〜(11)式を同時に満足する必要
条件である。
P, 970. r, (person 7.n, 42, (xv%)
”・(7) However, ρ: specific gravity, c: specific heat, input: thermal conductivity, θ: hot water temperature t: time, r: distance in the roll radial direction, X: distance in the roll body length direction, boundary condition r=0. λ=”'/ −0−=(8) r r=R, “θ Otsu, −−hB(θ−θa) −(9
) However, R: Roll radius, 08 Ambient temperature on the long surface of the two rolls, hB: Heat transfer coefficient on the long surface of the roll x=o
, λ8θ/ax-hA(θ-0A) ・”(10)x
=L, enter aθrux = o
11. (11) However, O
A: Ambient temperature at the long end surface of the roll body, hA: Heat transfer coefficient at the long end surface of the roll body.
11) Equation is also multiplied by another arbitrary variation δθ', integrated within the region, and further set δθ=δθ'', then Rf:f,,'pCa
80 F d r d x+R,, t f: Enter, j
θrue S Umoa 〒 d〒 48+RJ. 'hA(o
-oA)δθ〒drg,”h8(0-08)δ(J
dx=0...(12) is obtained. However, since the equation (12) derived from the principle of 〒=7° virtual work is δθ=δθ4, it is a necessary condition to simultaneously satisfy the equations (7) to (11).

したがって、(1)〜(8)式を用いて温度θを近似し
、(12)式に代入して積分することによって偏微分方
程式を常微分方程式に変換することが出来る。
Therefore, a partial differential equation can be converted into an ordinary differential equation by approximating the temperature θ using equations (1) to (8), and substituting it into equation (12) and integrating it.

〔P〕 (δ)+(H)(θ) = (g)  ・・・
(13)(13)式が求めるモデル式である。
[P] (δ) + (H) (θ) = (g)...
(13) Equation (13) is the model equation to be found.

ここで(θ)=(θ1.θユ、θ3.θJ、(o)−(
θ1.θ2.θヨ、θ4)であり右辺右肩上のTは配置
行列を表わす、またδ7.δ2+ a3. 屹は各々θ
、。
Here, (θ)=(θ1.θU, θ3.θJ, (o)−(
θ1. θ2. θyo, θ4), T on the right shoulder of the right side represents the arrangement matrix, and δ7. δ2+ a3. Each figure is θ
,.

θユ、θ3.θlの時間微分を表わす。さらにCP)(
H)は4元の3項対角マトリクス、(g)は4次のベク
トルである。
θyu, θ3. It represents the time differential of θl. Furthermore CP)(
H) is a 4-element trinomial diagonal matrix, and (g) is a quartic vector.

この常微分方程式は例えば中心差分法を用いて4元連立
1次方程式として解くことが出来、圧延中あるいはアイ
ドル中の時刻T。よりT0+T’なる後の(θ)=(θ
1.θ2.θ3.θ9)は以下に述べる方法で求めるこ
とが出来る。
This ordinary differential equation can be solved as a four-dimensional simultaneous linear equation using, for example, the central difference method, and can be solved at time T during rolling or idling. (θ)=(θ
1. θ2. θ3. θ9) can be determined by the method described below.

今T′を1以上の正の整数Nで除し、その値を時間刻み
Δτとすると中心差分法に基さ(δ) (0)を(14
)、(15)式のように置き換える。
Now, if T' is divided by a positive integer N greater than or equal to 1 and that value is the time step Δτ, then (δ) (0) is converted to (14
), replace it as shown in equation (15).

(0) =(’ Z +al  (’ r      
・・・(14)Δ τ ここで(θ6)はT。なる時刻における(θ)=(θ9
.θ2.θ3,0<t)、(’1:+aゎ)はT。+Δ
でttル時刻ニオけ6 (0) = (0,、0,、、
0つ、 OJ”cある。(14) 、 (15)式を用
いると(13)式は(1B)式のような4元連立1次方
程式となる。
(0) =(' Z +al (' r
...(14)Δτ Here, (θ6) is T. (θ) = (θ9
.. θ2. θ3,0<t), ('1:+aゎ) is T. +Δ
tt le time 6 (0) = (0,, 0,,,
0, OJ"c. Using equations (14) and (15), equation (13) becomes a four-dimensional simultaneous linear equation like equation (1B).

Δ τ (〔P〕+TCH〕)(O,r446)−((P)−−
(H))(0τ) 十Δτ(g)          ・・・・・・(16
)(16)式をさらに(06や、□)について解くとΔ
 τ (θ□+、、わ) = ((P)+−(H)l=(CP
)−−−(H))  (0τ) +Δτ(〔P〕+−〔H〕) (g)         ・・・・・・(17)となる
。この(θτ干6.1:)を新たに(θτ)として(1
7)式に基づいてT+2Δτ時刻後の時刻音求める。以
下これを逐次N回繰り返すことによってT、、T、時刻
の温度(θ)を求める。
Δ τ ([P] + TCH]) (O, r446) − ((P) −
(H))(0τ) 1Δτ(g) ・・・・・・(16
) (16) is further solved for (06, □), Δ
τ (θ□+,,wa) = ((P)+-(H)l=(CP
)---(H)) (0τ) +Δτ([P]+-[H]) (g) ......(17). This (θτ 6.1:) is newly set as (θτ) and (1
7) Find the time sound after time T+2Δτ based on the formula. Thereafter, by repeating this process N times, the temperature (θ) at time T, T, is obtained.

尚、計算対象時間T。内で図2(イ)に示す境界条件が
変化する場合はその都度(13)式中の(P)(H)(
g)を求め直す必要がある。
Note that the calculation target time T. When the boundary conditions shown in Figure 2 (a) change within the equation (13), (P), (H) (
g) needs to be recalculated.

また前記分割方法では図2に示す要素■、要素■のロー
ル胴長部の長さif  、fL3は被圧延材の板巾値に
よって変化するため被圧延材の板巾値が旧材と異なった
場合、被圧延材の板巾値によって定まる要素■■■の接
点位置の温度θ2 、θ3は旧材の板中値によって定ま
った要素分割位置で求めた被圧延材の圧延直前の温度分
布と(1)〜(6)式を用いて内挿して求める。
In addition, in the above dividing method, the lengths if and fL3 of the roll body lengths of elements 2 and 3 shown in Fig. 2 change depending on the width value of the material to be rolled, so the width value of the material to be rolled is different from that of the old material. In this case, the temperature θ2, θ3 at the contact point of the element ■■■ determined by the plate width value of the rolled material is the temperature distribution of the rolled material just before rolling determined at the element division position determined by the mid-plate value of the old material, and ( It is determined by interpolation using equations 1) to (6).

更に本計算方法では、圧延ロールの軸方向中心に被圧延
材のl]方向中心が一致している場合の例のため圧延ロ
ール軸方向中心からの左右域は対称的に同一のプロフィ
ルを示すものとして、ロール片側繕の温度分布のみから
サーマルクラウンプロフィルを計算しているがワークロ
ールシフトを行なった場合すなわちワークロールに対す
る被圧延材の位置がロール胴長方向中心に対して左右対
称でない場合においてもシフト位置に応じて各々ロール
片側坏に対する見かけの板巾値を変化させ別個に計算し
た後にロール胴長方向中心の温度θ4について両者の平
均値を求めることによってロール全白で十分な精度で温
度分布を計算することが出来る。
Furthermore, in this calculation method, the axial center of the rolling roll coincides with the center of the rolled material in the l] direction, so the left and right regions from the axial center of the rolling roll show symmetrical identical profiles. The thermal crown profile is calculated only from the temperature distribution of one side of the roll, but even when the work roll is shifted, that is, the position of the rolled material relative to the work roll is not symmetrical with respect to the center in the longitudinal direction of the roll body. By changing the apparent width value for each side of the roll according to the shift position and calculating the value separately, the average value of the temperature θ4 at the center in the longitudinal direction of the roll body is calculated, thereby achieving a temperature distribution with sufficient accuracy over the entire roll. can be calculated.

(実施例) 第3図に示したベンディング装置によるクラウン制御装
置例を参照しながら本発明の1実施例を説明する。
(Embodiment) An embodiment of the present invention will be described with reference to an example of a crown control device using a bending device shown in FIG.

図中装置lは接点位置演算装置であり、被圧延材STの
トラッキング情報に基づき圧延時の所定の時刻後の圧延
ロールの温度変化を算出する場合に、被圧延材の板巾B
、シフト位置Si を入力して圧延ロール胴長区分をワ
ークサイド曽SからドライブサイドOSにかけて第4図
に示す如く要素■■■■■■と6分割を行い各要素長史
箸、交グ。、交考。
Device l in the figure is a contact position calculation device, and when calculating the temperature change of the rolling roll after a predetermined time during rolling based on the tracking information of the rolled material ST,
, input the shift position Si, and divide the rolling roll body length from the work side S to the drive side OS into six elements as shown in FIG. , discussion.

fJ−?< 、 !:L E /’、 l 3<’を出
力する。ここで右肩上のWはロール片側のワークサイド
をDはドライブサイドを示す。また右下の添字tはスタ
ンドNOを示すと共に1〜3の数字は各要素■〜■を表
示するもので同一数字を付しである。以下同じ。装置2
はロール温度情報格納エリアで計算開始対象時刻直前の
圧延ロールの各要素長文70.LD、吏ゴブ。
fJ-? <,! :L E /', l3<' is output. Here, W on the right shoulder indicates the work side on one side of the roll, and D indicates the drive side. Further, the subscript t at the lower right indicates the stand number, and the numbers 1 to 3 indicate the elements 1 to 2, which are assigned the same number. same as below. Device 2
is the roll temperature information storage area and contains long text 70 for each element of the rolling roll immediately before the calculation start time. LD, gob.

愛育0.吏τヅ0.交7.D、見!ア とそれに対応し
た接点温度(θ)!、(θ)、 が格納しである。アイ
ドル時の所定の時刻後の圧延ロールの温度変化を算出す
る場合は計算開始対象時刻直前の分割要素長文1i5文
7..交3j +史、イ・、見vt+見。7 を装置2
より入力し各要素長として出力する。
Love education 0. Official τㅅ0. Cross 7. D. Look! A and the corresponding contact temperature (θ)! , (θ), are stored. When calculating the temperature change of the rolling roll after a predetermined time during idling, use the divided element long sentence 1i5 sentence 7 immediately before the calculation start time. .. Interchange 3j + history, i, see vt + see. 7 to device 2
input and output as each element length.

装置3は接点位置温度演算装置で分割要素長吏乙・、免
乙・、免負、見?シ、交’、)、(’l交S、を装置l
より入力し、それに対応した計算開始対象時刻直前の温
度分布を装置2より入力したKL70.LD 。
Device 3 is a contact position temperature calculation device that calculates the divisional elements. S, S', ), ('l S,
KL70. which was inputted from the device 2 and the corresponding temperature distribution just before the calculation start target time was inputted from the device 2. L.D.

17、D、 A、W7’ 、l ?% ’ + l ”
r’i’ 1 N %’i” 及ヒ(0) 4”’qt
θj?LDと(1)〜(8)式を基に算出して(o ’
t ’Z >(O)2 として出力する。
17, D, A, W7', l? %'+l''
r'i' 1 N %'i" and he (0) 4"'qt
θj? Calculated based on LD and formulas (1) to (8), (o'
Output as t'Z > (O)2.

装置4はマトリクスベクトル演算装置で、装置2で求め
た分割要素長及びロール冷却水温度θ−1.被圧延材温
度θ旧、雰囲気温度θAi、ロール径り旧、ロール材質
を入力しく11)式中のマトリクスCP)、、、CP)
、:、(H)、:、(H)、、  及びベクトル(g)
’;、(g)♀ をトラッキング情報に基づいた圧延ま
たは冷却の境界条件のもとで演算し出力する。
Device 4 is a matrix vector calculation device that calculates the divided element length and roll cooling water temperature θ-1. Input the temperature of the rolled material θO, the ambient temperature θAi, the roll radius, and the roll material. 11) Matrix CP), , CP) in formula 11)
, :, (H), :, (H), , and vector (g)
';, (g) ♀ is calculated and output under rolling or cooling boundary conditions based on tracking information.

装置5は接点温度演算装置で板のトラッキング情報に基
き計算開始対象時刻直前の接点温度(θ)ブ、<o)’
;  とマトリクスCP)γ、 CP )’、。
Device 5 is a contact temperature calculation device that calculates the contact temperature (θ)b,<o)' immediately before the calculation start time based on the board tracking information.
; and the matrix CP)γ, CP)',.

(H)だ、〔H)? 及びベクトル(g)だ、(gBと
計算対象圧延時間THiまたは計算対象冷却時間TCi
を入力しく17)式に基きTHi またはTCi に対
応する所定の時刻の接点温度(0)イ:、(θ)イ・を
演算する。得られた(O)、−、(θ)7 は分割要素
長吏各°、愛、4.吏311文91.見?ヒ、吏臂とV
A/、     W′、     D。
(H), [H)? and vector (g), (gB and calculation target rolling time THi or calculation target cooling time TCi
17) Based on equation 17), the contact temperature (0) i: and (θ) i at a predetermined time corresponding to THi or TCi are calculated. The obtained (O), -, (θ)7 are the dividing element lengths, each degree, Ai, 4. Official 311 sentences 91. look? H, chin and V
A/, W', D.

共にロール情報格納エリアに各々(θ) yoLD  
Both are in the roll information storage area (θ) yoLD
.

(θ)ツ°″、見?L、、LD、 A−誓°7見マフ”
、A−7γ°、鴎ブ、吏ζプとして格納されると同時に
装置6のサーマルプロフィル演算装置に出力される。
(θ)             ,             
.

装置6では所定の時刻の接点温度(θ)t 。In the device 6, the contact temperature (θ)t at a predetermined time.

(θ)o:F″”、交着、北礼文岸、交乱、交gJ宝え
及び装置7のロール初期情報格納エリアより圧延ロール
組込時の接点温度(θ)w、Ivx 、  (θ)i 
及び対応する要mjV2    wlv2    WI
VI   p+2z    [)IA/2  111A
71素長文、4.愛2□2文、□7文、42文、イ、見
、イ を入力しく1)〜(6)に基き、所定の時刻及び
組込時の圧延ロール胴長方向の温度分布を求め、公知の
モデル式によりサーマルクラウンプロフィルCtを出力
する。
(θ) o: F″”, contact temperature (θ) w, Ivx, (θ ) i
and corresponding requirements mjV2 wlv2 WI
VI p+2z [)IA/2 111A
71 long sentences, 4. Ai 2 □ 2 sentences, □ 7 sentences, 42 sentences, A, See, A. Based on 1) to (6), calculate the temperature distribution in the longitudinal direction of the rolling roll body at the predetermined time and at the time of installation, and calculate the A thermal crown profile Ct is output using the model formula.

尚、ロール組替時においてロール初期情報格納エリアの
内容を組込ロールの温度分布に基づく(θ)i 7(θ
)丁゛7.見γr、交7′ご4i″ご2文?二交Sl、
VZ 、 fLSI:Z に書き替えると同時にロール
情報格納エリアの内容もこれらと一致させる。
In addition, at the time of roll rearranging, the contents of the roll initial information storage area are determined based on the temperature distribution of the incorporated rolls (θ)i7(θ
) Ding゛7. See γr, intersection 7'go 4i''go 2 sentences?Two intersection Sl,
VZ and fLSI:Z, and at the same time, the contents of the role information storage area are made to match these.

また装置8は摩耗量演算装置で板巾B、ワークロールシ
フト量Si、圧延長Li、圧延荷重Pi、ロール径Dw
i、ロール材質を入力して公知の摩耗量計算モデルによ
り圧延ロールの軸方向摩耗プロフィルC7を出力する。
Further, the device 8 is a wear amount calculation device, which includes the plate width B, work roll shift amount Si, rolling length Li, rolling load Pi, and roll diameter Dw.
i. Input the roll material and output the axial wear profile C7 of the rolling roll using a known wear amount calculation model.

装置9はこれらのサーマルクラウンプロフィルc7、摩
耗プロフィルC,、ハススケジュールH1、圧延予測荷
重P、、、、ワークロールシフト量Si及びミルディメ
ンジョンを入力して所定のクラウン目標値CArh、形
状目標値371z/−Iを得る各スタンドのペンディン
グ力Fつ”を出力する。
The device 9 inputs these thermal crown profile C7, wear profile C, lotus schedule H1, predicted rolling load P,..., work roll shift amount Si, and mill dimension to obtain a predetermined crown target value CArh and shape target value 371z. Output the pending force F of each stand that obtains /-I.

F の計算方法としては例えば特開昭58−76H5号
公報に示されているように、各圧延パス出側の板形状が
通板限界形状を越えることなしに圧延原板の板厚分布か
ら目標板厚分布および板形状を達成することのできる各
圧延パス出側板厚分布のうち、該ベンディング装置の能
力の範囲内にあり且つ後半パスになるほど該ベンディン
グ装置の端伸び制御能力側をあらかじめ定めた限界内で
最大限に活用した後半パス端伸び極限スケジュールを求
め、Xらに該ベンディング装置の能力の範囲内にあり且
つ後半パスになるほど該ベンディング装置の中伸び制御
能力側をあらかじめ定めた限界内で最大限に活用した後
半パス中伸び極限スケジュールを求め、後半パス端伸び
極限スケジュールと後半パス中伸び極限スケジュールの
内分点として各圧延パス出側板厚分布の設定目標値を定
め、該設定目標値に従ってベンディング制御装置の設定
値FAj″Iを定める方法がある。
As shown in JP-A No. 58-76H5, for example, the method for calculating F is to calculate the target plate from the plate thickness distribution of the rolled original plate without the plate shape at the exit side of each rolling pass exceeding the sheet passing limit shape. Among the plate thickness distributions at the exit side of each rolling pass that can achieve the thickness distribution and plate shape, the edge elongation control ability side of the bending apparatus is set in advance to a predetermined limit that is within the capability of the bending apparatus and in the later passes. Find a limit elongation schedule for the end of the bending device that maximizes the end extension within the second half of the pass, and ask X et al. A maximum elongation schedule during the second half pass that is utilized to the maximum is determined, and a set target value for the thickness distribution on the exit side of each rolling pass is determined as an internal division point between the second half pass end elongation maximum schedule and the second half pass mid-elongation maximum schedule, and the set target value is determined. There is a method of determining the setting value FAj''I of the bending control device according to the following.

このようにして算出されたペンディング力p9/−1を
ベンディング制御装置10に送りペンディング力を制御
する。
The pending force p9/-1 thus calculated is sent to the bending control device 10 to control the pending force.

第5図(a)、(b)には前記サーマルクラウンプロフ
ィル演算装置6によって演算測定したサーマルクラウン
プロフィルの例を、比較例、従来例及び実測の各々のプ
ロフィルと共に記載したものである。
FIGS. 5(a) and 5(b) show examples of thermal crown profiles calculated and measured by the thermal crown profile calculating device 6, together with profiles of comparative examples, conventional examples, and actual measurements.

前記各測定は、圧延ロールが、板表面温度:860℃、
板幅: 10100O、板厚:21のホットストリップ
を板厚: 1.2tx■に熱間圧延している過程で16
コイル圧延直後〔第5図(a)と、31コイル圧延直後
〔第5図(b)〕に行なった。(但しlコイル圧延時間
=83秒、コイル間アイドルタイム:16秒) 図中1曲線C1+ C2は実測プロフィル、Ct−r 
In each of the above measurements, the rolling roll had a plate surface temperature of 860°C;
In the process of hot rolling a hot strip with a plate width of 10100O and a plate thickness of 21 to a plate thickness of 1.2tx■, 16
The test was carried out immediately after coil rolling [FIG. 5(a)] and immediately after rolling the 31st coil [FIG. 5(b)]. (However, 1 coil rolling time = 83 seconds, idle time between coils: 16 seconds) In the figure, 1 curve C1 + C2 is the actual measurement profile, Ctr-r
.

Cイ・−2は本発明の前記実施例による測定プロフィル
、Ctr−t 、 Cl5−2は前記した従来法(2)
による測定プロフィル、Co−a+co−bは前記した
本発明の実施例において要素■■と要素■■を夫々同一
区分にして算出した測定プロフィル〔比較例〕を夫々示
す。この第5図(a)(b)から明らかなように本発明
方法による測定プロフィルCイ:−1I C4−2は、
いずれも時間のか(る従来法(2)と同程度に実測プロ
フィルに近似し、比較例は大幅に精度が低下した。
C-2 is the measurement profile according to the above-mentioned embodiment of the present invention, Ctr-t, Cl5-2 is the measurement profile according to the above-mentioned conventional method (2)
The measurement profile Co-a+co-b is a measurement profile [comparative example] calculated by classifying element (■■) and element (■■) into the same category in the example of the present invention described above. As is clear from FIGS. 5(a) and 5(b), the measurement profile C:-1I C4-2 according to the method of the present invention is
Both methods approximated the measured profile to the same extent as the time-consuming conventional method (2), and the accuracy of the comparative example was significantly lower.

つまり、本発明例の測定プロフィルc=−,,C,!は
、従来例(2)において通常用いられる40分割要素を
、6分割要素で実質的に代替可能としたので同等の計算
機容量を用いると、生産性は格段に向上するが、本発明
測量等の生産性を前提に計算機容量を装備したので、そ
の所要規模は、約1/100となり、圧延工程の設備費
の約l/40を占める計算機費用を格段に節減できた。
In other words, the measurement profile c=-,,C,! In the conventional example (2), the 40-divided elements normally used can be substantially replaced with 6-divided elements, so if the same computer capacity is used, the productivity will be significantly improved. Since the computer capacity was installed with productivity in mind, the required scale was reduced to about 1/100, and the computer cost, which accounts for about 1/40 of the equipment cost for the rolling process, was significantly reduced.

(発明の効果) 本発明を適用することによって従来技術の約1/+00
の計算機容にで従来技術と同等に圧延中のワークロール
のサーマルクラウンプロフィルを板11]の変化やワー
クロールシフトの有無に関わらずオンラインで迅速かつ
精度良く測定出来る。
(Effect of the invention) By applying the present invention, approximately 1/+00 of the conventional technology
With this computer capacity, the thermal crown profile of the work roll during rolling can be measured quickly and accurately on-line, regardless of changes in the plate 11 and the presence or absence of work roll shifts, in the same manner as in the prior art.

このことから金属材料を圧延するにあたってクラウン制
御或いは板厚制御を伴う工程の生産性を格段に向」−す
るか、設備費を大iJに節減出来るようになった。
From this, it has become possible to significantly improve the productivity of processes involving crown control or plate thickness control in rolling metal materials, or to reduce equipment costs by a large amount.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はサーマルクラウン測定結果の1例を示す。第2
図(イ)、(0)は本発明における圧延ロール胴長の要
素分割例(イ)とこれに基づいてサーマルクラウンを測
定するための各要素と要素間の接点のロール断面平均温
度(0)を示す。第3図は未発明方υ、を実施するため
のクラウン制御装置の1例を示tブロック線図であり、
第4図は第3図例における圧延ロール胴長の要素分割態
様を示す説明図である。第5図(a)、(b)は本発明
の測定方法によりA11定した圧延ロールのサーマルク
ラウンプロフィルを示し、実測プロフィルと共に従来方
法と比較例により夫々測定した同一圧延ロールのサーマ
ルクラウンプロフィルを併記したものである。
FIG. 1 shows an example of thermal crown measurement results. Second
Figures (a) and (0) show an example of element division of the roll body length in the present invention (a) and the roll cross-sectional average temperature (0) of each element and the contact point between the elements to measure the thermal crown based on this. shows. FIG. 3 is a block diagram showing an example of a crown control device for implementing the uninvented method υ,
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an element division aspect of the roll body length in the example shown in FIG. Figures 5 (a) and (b) show the thermal crown profile of a roll that was determined to be A11 by the measuring method of the present invention, and the thermal crown profiles of the same roll that were measured by the conventional method and a comparative example are also shown together with the actually measured profile. This is what I did.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 圧延中の圧延ロールのサーマルクラウンを圧延中におけ
るロール胴長方向の温度分布に基づいて予測するに際し
て、該圧延ロールのロール胴長を被圧延材の圧延域とそ
れ以外の域に区分し、さらに該圧延域を両側部とその中
間部に区分し、該各々の区分の接点位置のロール温度と
前記中間部の胴長方向中心温度を測定し、これに基づい
てロール胴長方向の温度分布を求めサーマルクラウンを
算出することを特徴とする圧延ロールのサーマルクラウ
ンの測定方法。
When predicting the thermal crown of a roll during rolling based on the temperature distribution in the roll body length direction during rolling, the roll body length of the roll is divided into a rolling area of the material to be rolled and other areas, and The rolling zone is divided into both side parts and an intermediate part, and the roll temperature at the contact point of each division and the central temperature in the body length direction of the intermediate part are measured, and based on this, the temperature distribution in the roll body length direction is determined. A method for measuring thermal crown of a rolling roll, characterized by calculating a desired thermal crown.
JP61164745A 1986-07-15 1986-07-15 Measuring method for thermal crown of rolling roll Granted JPS6320109A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100432967B1 (en) * 1999-12-23 2004-05-27 주식회사 포스코 Method for controlling thermal crown in hot rolling roll

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KR100432967B1 (en) * 1999-12-23 2004-05-27 주식회사 포스코 Method for controlling thermal crown in hot rolling roll

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