JPS6397307A - 熱間タンデム圧延機の板幅制御方法 - 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〕 この発明は、熱間タンデム圧延機における被圧延材の板
幅制御方法に関し、特にスタンド間張力を制御すること
により板幅を制御する板幅制御方法の改善に関する。

〔従来の技術〕

一般に、熱間圧延にあっては、スラブの形状とか粗圧延
時のエツジヤと水平ミルとの交互圧延による板材長手方
向の幅変動等により、仕上圧延後の板材に第２図に示す
ような幅変動が生じる。

熱間圧延製品の場合、その板幅は、需要家あるいは次の
冷間圧延工程から所望されるホットコイル請求幅（Ｗ”
＋ｕ）を下回らないことが必要である。そこで適当な値
の幅（Ｗ、　ｖｓ　、余幅）を設定し、請求幅十余幅（
Ｗ・＋ＷＣ）を目標板幅として圧延を行っている。

ところで、この余幅ＷＣは製品歩留まり向上の見地から
、できる限り少なくすることが望ましく、その余幅Ｗｃ
の減少を実現するには、板幅の寸法精度を向上させるこ
とにより、コイル状に巻き取った製品のコイル内幅変動
を小さくすれば良い。

熱間圧延の場合、従来からバーチカルスケールブレーカ
−（ＶＳＢ）、粗ミルエツジヤによる板幅制御が実施さ
れ、粗ミル出側における幅変動は抑制されている。然し
、全く幅変動を除去することは不可能であり、仮に粗ミ
ル出側幅変動を零にしたとしても、その後段の仕上圧延
機内で幅変動が生じてしまう。

そこで、粗ミル出側における幅変動を除去し、かつ仕上
圧延機内で発生する幅変動を抑制するために、複数のス
タンドで構成された仕上圧延機のスタンド間張力を利用
して板幅制御を行う方法が提案されている（特公昭５０
−２４９０５号公報）。

このものは、仕上圧延機入側において被圧延材の板幅、
板厚、鋼種、温度等で予め定められた関係式に従って板
幅偏差に対応する必要張力を算出し、その算出値を用い
てスタンド間張力を予測的に制御するものである。

これに対して、特開昭５３−３０９５８号公報に示され
たものは、上記提案による仕上圧延機のスタンド間張力
を利用した板幅制御方法において、被圧延材がそのスタ
ンド間を通過する時間、すなわち張力付加時間が板幅変
動に及ぼす影響に着目したものであり、スタンド間通過
時間の変動を実測Ｆｉ厚および実測ロール周速から算出
し、これにより板幅制御基準張力を修正しつつ板幅制御
圧延を行うものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記提案に係る従来の熱間タンデム圧延機においては、
仕上圧延機の後段スタンドでは板厚制御を行い、板幅制
御は前段スタンドで行うことを想定している。而して前
段スタンドの最上流側、例えば第１〜第２スタンド間で
板幅制御を行う場合は、被圧延材の板幅及び温度の刻々
の変化については、より後段のスタンドで調整する余地
があるから、考慮する必要はない。然し、第２〜第３ス
タンド或いはそれ以降のスタンドで制御する場合は、そ
れらの制御スタンドに至るまでの仕上圧延機内の板幅変
化や板温度の変化を考慮するか否かが、板幅制御の重要
なポイントになる。すなわち、周知の如く、板幅はスタ
ンド間張力の変化や空冷または冷却剤の噴射等の冷却手
段による材料温度の変化によって大きく変動する。従っ
て、被圧延材がスタンド入側から張力制御スタンドに至
るまでの板温度や板幅の変化を把握し、その値に応じた
制御量を出力しない限り、高い板幅制御精度を得ること
は出来ない。

ところが、上記従来の圧延機の板幅制御方法にあっては
、制御スタンドに至るまでの板温度と板幅の変化に関し
ては全く考慮されていないため、目標どおりの板幅制御
精度が得難く、よって製品歩留まりを大幅に改善するこ
とができないという問題点があった。

この発明は、このような従来の問題点に着目して成され
たものであり、熱間タンデム圧延機においてスタンド間
張力を制御して板幅制御を行うに当たり、制御スタンド
に至る迄の被圧延材の板温度の変化および板幅の変化を
考慮した制御量を取り込むことにより、板幅寸法精度ひ
いては歩留まりを格段に向上させて上記従来の問題点を
解決することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成するこの発明は、複数のスタンドから
なる熱間タンデム圧延機の入側ポイントで測定した被圧
延材の板幅・板温度およびバススケジュール等に基づい
て板幅制御張力を設定するとともに、目標板幅と前記圧
延機の出側での板幅との偏差を予測し、該偏差に応じて
板幅制御張力設定値を補正する板幅制御方法において、
前記被圧延材上の入側板幅・板温度測定ポイントが板幅
制御スタンドに到達する迄の到達時間およびその間の板
温度・板幅の各変化を逐次算出し、それらの算出値に基
づき当該ポイントが制御スタンドに到達した時の板幅お
よび温度を予測し、次いでその予測値を用いて所要の付
加張力を演算し、その演算結果に応じて前記板幅制御張
力を制御することを特徴とする。

〔作用〕

スタンド入側で測定した被圧延材の所定ボイントの板幅
と板温度の初期値を記憶し、これが制御スタンドに到達
する迄に刻々変化する度合を、その間の圧延時間と冷却
状態およびスタンド間張力検出値を参照しつつ演算して
、板幅および板温初期値を逐次修正していく。そして当
該ポイントが制御スタンドに達したとき、その修正され
た板幅値と板温を用いて、圧延機出側の板幅目標値に一
致させるに必要な付加張力を所定の演算式により求めて
、張力制御装置の出力を調整することにより板幅を目標
値に合致させる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、この発明を適用する熱間タンデム圧延機の板
幅制御装置の一例を示すブロック線図である。

第１図において、１は被圧延材の板幅を測定する板幅計
、２は板温度を測定する板温計で、いずれも仕上圧延機
の入側に配設されていて、被圧延材上に予め設定された
所定ポイント毎に板温度と板幅を計測し、そのデータを
送信する。

３はそれらの計測データの初期値および変化履歴を記憶
する板幅・板温記憶装置である。

４は圧延時間計測・冷却状態監視装置であり、上記のポ
イントが仕上圧延機の前段スタンドを幾つか通過して制
御スタンドに到達する迄の圧延時間を計測するとともに
、その間における冷却状態の変化を監視してその結果を
記憶する。

５は板温変化量演算装置であり、所定ポイントが制御ス
タンドに達した時点での板温の推定値を、圧延時間と冷
却状態の変化に基づき演算して、その結果を板幅・板温
記憶装置３に送る。

６は板幅変化量演算装置であり、スタンド間張力検出装
置７から得られる張力データと、板幅・板温記憶袋Ｗ３
から読み出した板幅・板温推定値から板幅の修正量を演
算するとともに、その結果を板幅・板温記憶装置３に送
る。

８はパススケジュール、ルーバ設定張力及び圧延機出側
における板幅目標値を記憶する記憶装置、９は後述する
演算式に基づき制御スタンドおける必要付加張力を演算
する張力演算装置、１０はルーパ張力制御装置である。

１工は制御ポイントのトラッキング装置であり、圧延機
入側において被圧延材上に設定された制御ポイントが、
現在仕上圧延機内のどの位置に移動しているかを認識し
て、その情報（トラッキング情報）を圧延時間計測・冷
却状態監視装置４と、スタンド間張力検出装置７と、張
力演算装置９とに伝達して、それら各装置の動作タイミ
ングをダイナミックに制御するようになっている。

次に、上記の構成に従って行われるこの発明の板幅制御
方法を説明する。

今、被圧延材の張力は、例えば複数スタンドのうちの第
３スタンドと第４スタンドの間のルーバを制御して行う
ものとする。先ず、熱間タンデム圧延機の入側における
被圧延材の板幅及び温度が、被圧延材に一定の長さを置
いて設定された各ポイント（制御ポイント）毎に、板幅
計１及び板温計２で測定され、それらの測定値は、板幅
、板温の初期値として板幅・板温記↑、α装置３に記憶
される。

圧延機の入側の上記制御ポイントは、第３スタンドに至
るまでに第１．第２の前段スタンドを通過するが、その
間に各前段スタンドのワークロールに接触して熱を奪わ
れ、またスタンド間でも空冷されたり或いは冷却水の噴
霧により強制冷却される。

そこで、この発明では、成る制御ポイントが圧延機入側
から制御スタンドに達する迄の圧延時間Ｔ経過時におけ
る温度変化を見込んで、板温計２で計測された板温かリ
アルタイムで逐次修正される。すなわち、圧延時間計測
・冷却状態監視装置４はトラッキング装置１１から入力
されてくる制御ポイントの位置情報を参照して、ミル回
転数・先進率等から上記圧延時間Ｔを計算するとともに
、スタンド間における冷却パターン（すなわち冷却用ス
プレーのオン・オフ状態）を監視する。板温変化量演算
装置５はその圧延時間Ｔと冷却用スプレーのパターン情
報をもとに板温変化量を計算し、その計算値により板幅
・板温記憶装置３内に先に記憶した当該制御ポイントの
温度を逐次修正して更新する。

更にまた、板幅については、次の（１）及び（２）式に
基づき上記圧延時間Ｔ経過中の変化量を見込んで、板幅
計１で計測された板幅が逐次修正される。

すなわち、いま、第１番目〜第（１＋１）番目のスタン
ド間で作用する張力δｉによる板幅縮量をΔＷｉとし、
板幅をＷ　ｉ　、板温をＴｉとするとΔＷ　１−Ｆ　（
Ｗ　ｓ　＋　Ｔ　ｉ　＊　　δｆ）　　　（’１）また
、スタンドロールバイト内における板幅拡がり量をΔｗ
ｊとし、圧下率を’Ｊ＋接触弧長を１ｊとすると ６ｗ　ｊ＝Ｇ　（ｒ　ｊ、　　ｌ　ｊ）　　　　　　　
（２１となる。

板幅計１．板温計２で測定した被圧延材上の当該制御ポ
イント張力と板温は、前段の第１．第２の各スタンドを
通過して制御スタンドである第３スタンドに達する迄に
は、刻々と変化する。そのため板幅も上記（１１，（２
）式に従い変化することとなる。つまり、第１．第２の
各スタンドを通過した際は（２）弐に応じて板幅がΔＷ
分拡がり、−芳容スタンド間では、（１）式に応じて板
幅がΔＷ分縮む。

そこで、トラッキング装置１１から得られるトラッキン
グ情報により当該制御ポイントの所在位置を確認しつつ
、板幅変化量演算装置６で板幅の変化量を演算して板幅
計１の実測値を逐次修正していく。

その修正作業は、例えば次の如く行われる。すなわち、
（２）式を用いてスタンド通過時の板幅拡がり景Δｗｊ
を求め、かつまた（１）式を用いてスタンド間張力検出
装置７でサンプリングした実測張力と、板幅・板温記憶
装置３に記憶された板幅、板温測定値とから、スタンド
間を通過時の板幅縮量ΔＷｉを求める。それらの変化量
に基づいて板幅・板温記憶装置３内の板幅値を逐次修正
していくものである。

やがて当該制御ポインが制御スタンド（この場合は第３
スタンド）に到達する。張力演算装置９は、板幅・板温
記憶装置３に記憶されている上記の修正済の板幅Ｗｉと
、板温Ｔｉと、圧延機出側における板幅を記憶装置８か
ら取り出した目標板幅に一致させるのに必要なスタンド
間縮量ΔＷｉとを用いて、（１１式により必要付加張力
δｉを逆算する。この演算された必要付加張力δｉの値
は、ルーパ張力制御装置１０に送られる。そしてこの必
要付加張力６１分の張力が、ルーバ張力制御装置１０を
介して、当該ポイントが制御スタンド間（第３〜第４ス
タンド）を通過するタイミングに合わせて、被圧延材に
付加される。

以上の操作を、被圧延材の長手方向に設定された各ポイ
ント毎に行うことにより、被圧延材の全長にわたり、そ
の板幅を目標値に一致させることができる。

第１表は、この実施例の板幅制御方法（第３〜４スタン
ド間の張力制御による）による結果と、板幅、板温の変
化を考慮しない従来の張力による板幅制御方法の結果と
を比較して示したものである。予め設定した目標板幅と
、制御実施後の平均板幅の実測値との偏差をみると、こ
の実施例では従来に比し半減しており、明らかな効果が
認められた。

第１表 なお、上記実施例では、板幅制御スタンド間の張力をル
ーパにて制御する場合を説明したが、これに限らず、そ
の他張力負荷ローラやロール回転速度の調整等の周知の
方法を用いることができる。

また、板幅制御スタンドを第３〜第４スタンドとした場
合につき述べたが、これに限定されるものではなく、そ
の他のスタンドに適用して良い。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、熱間タンデム
圧延機のスタンド間張力を制御して被圧延材の板幅を制
御するに当たり、被圧延材が圧延機入側からスタンド内
を通過して制御スタンドに達する迄の板幅と板温の変化
を演算し、その結果に基づいて板幅制御張力を調整する
ものとしたため、圧延機出側における板幅を目標値どお
り高精度に維持することが可能となり、ひいては余幅を
可及的に少なくして製品歩留まりを向上させ得るという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を適用する装置の一例を示すブロック
線図、第２図は圧延機出側における従来の板幅変動の態
様を説明する板幅チャート部分図である。 １は板幅計、２は板温計、３は板幅・板温記憶装置、４
は圧延時間計測・冷却状態監視装置、５は板温変化量演
算装置、６は板幅変化量演算装置、７はスタンド間張力
検出装置、８はパススケジュール、ルーパ設定張力及び
圧延機出側幅目標値を記憶する記憶装置、９は張力演算
装置、１０はルーパ張力制御装置、１１はトラッキング
装置である。 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数のスタンドからなる熱間タンデム圧延機の入側ポイ
   ントで測定した被圧延材の板幅・板温度およびパススケ
   ジュール等に基づいて板幅制御張力を設定するとともに
   、目標板幅と前記圧延機の出側での板幅との偏差を予測
   し、該偏差に応じて板幅制御張力設定値を補正する板幅
   制御方法において、前記被圧延材上の入側板幅・板温度
   測定ポイントが板幅制御スタンドに到達する迄の到達時
   間およびその間の板温度・板幅の各変化を逐次算出し、
   それらの算出値に基づき当該ポイントが制御スタンドに
   到達した時の板幅および温度を予測し、次いでその予測
   値を用いて所要の付加張力を演算し、その演算結果に応
   じて前記板幅制御張力を制御することを特徴とする熱間
   タンデム圧延機の板幅制御方法。