JPWO2016185583A1 - 先尾端板幅制御装置 - Google Patents

Abstract

可逆圧延機（１）は、圧延ライン上の被圧延材（５）に対して幅圧延を行う一対の垂直ロールを有するエッジャ（２）と、垂直ロールの下流に設けられ被圧延材（５）に対して水平圧延を行う一対の水平ロールとを備え、正パスおよび逆パスのそれぞれにおいて幅圧延と水平圧延の両方を行う。先尾端板幅制御装置（２１）は、逆パス配分比算出手段（１８）、エッジャ正パス先尾端開度変更パターン補正手段（１９）、エッジャ先尾端開度制御手段（１７）を備える。逆パス配分比算出手段（１８）は、逆パスの幅圧下量を次の正パスの幅圧下量で除算して逆パス配分比を算出する。エッジャ正パス先尾端開度変更パターン補正手段（１９）は、逆パス配分比に基づいて、エッジャ正パス先尾端開度変更パターンを補正する。エッジャ先尾端開度制御手段（１７）は、補正されたエッジャ正パス先尾端開度変更パターンに基づいてエッジャ（２）のロールギャップを制御する。

Description

この発明は、先尾端板幅制御装置に関する。特に、エッジャを備えた可逆圧延機を制御する先尾端板幅制御装置に関する。

製鋼工場において、連続鋳造機は金属スラブを鋳造する。被圧延材である金属スラブは、所望の製品寸法および材質となるように熱間圧延ラインにおいて圧延加工される。熱間圧延ラインは、可逆圧延機や仕上圧延機を備える。可逆圧延機は、下流の仕上圧延機における仕上圧延に必要な寸法まで被圧延材を圧延する。仕上圧延機は、目標とする製品寸法まで被圧延材を圧延する。

熱間圧延ラインの可逆圧延機は、被圧延材に対して幅圧延を行う一対の垂直ロール（Vertical Roll：竪型ロール）であるエッジャロールと、エッジャロールの下流に設けられ被圧延材に対して水平圧延を行う一対の水平ロール（Horizontal Roll）とを備える。可逆圧延機は、可逆圧延機の上流側（連続鋳造機側、加熱炉側）から下流側（仕上圧延機側）に被圧延材を通過させる正パスおよび下流側から上流側に被圧延材を通過させる逆パスを繰り返す。正パスと逆パスが交互に繰り返されることにより、被圧延材に対して垂直ロール（以下、エッジャロールとも称する）による幅圧延と、水平ロール水平圧延とが行われる。

エッジャロールによる幅圧延は、仕上圧延工程前での被圧延材の板幅均一化、多様な目標板幅に対応した幅寸法の実現、そして、被圧延材の加熱炉における加熱段階で形成された温度差（スキッドマーク）や先尾端部の非定常変形に起因する板幅の変動の抑制のために行われる。特に、被圧延材の幅方向（短手方向）の積極的な加工は、可逆圧延機によってのみ行われるため、重要な工程のひとつである。一般に、可逆圧延機は、正パスでのみ幅圧延および水平圧延を行い、逆パスでは水平圧延のみ行うことを複数回繰り返す。

一般に、矩形の被圧延材に幅圧延を行うと、被圧延材の幅方向（短手方向）の縦断面は、幅方向端部に厚み方向に盛り上がりが生じた犬用の骨状（ドッグボーン形状）になる。この後に水平圧延を行うことで、このドッグボーンを厚み方向へ圧下することによる幅方向への戻り（ドッグボーンに起因する幅戻り）と、水平圧延による幅方向への拡がり（水平圧延による幅拡がり）により、一対のエッジャロール間のギャップ（エッジャロールギャップ）よりも幅の広い被圧延材が形成される。このドッグボーンに起因する幅戻りと、水平圧延による幅拡がりの量は、例えば、非特許文献１では、エッジャロール入側における被圧延材の板幅、板厚、エッジャロールギャップ、一対の水平ロール間のギャップ（水平ロールギャップ）と、エッジャロールおよび水平ロールのロール半径により決定されるとしている。非特許文献１は、急激な長手方向への変化がない定常部（被圧延材の先尾端部以外の部分）を対象としている。

日本特公平４−１３０４３号公報

社団法人 日本鉄鋼協会、「板圧延の理論と実際」、改訂版、サンワ、平成２２年９月３０日 pp.73、77

ところで、エッジャロールギャップを一定として幅圧延を行った場合、被圧延材の先尾端部の板幅が、可逆圧延機の出側において非定常な形状に変形することが知られている。被圧延材の先尾端部に生じた非定常な形状が顕著な場合、仕上圧延で通板しにくく、トラブルの原因になることがある。また、仕上圧延後もこの形状が残り、被圧延材の先尾端部の板幅が板幅目標値を大きく下回るため、製品精度を確保するために切り落とすこととなる。そのため、被圧延材の先尾端部における板幅変化の発生は、歩留りの著しい低下につながる。

エッジャロールによる幅圧延において、被圧延材の先尾端部のみを対象としてエッジャロールギャップを先尾端部以外の定常部に比して広くする板幅制御（エッジャの先尾端開度変更制御）が行われている。図６に示すように、従来のエッジャの先尾端開度変更制御におけるエッジャロールギャップの開閉操作量（エッジャの先尾端開度変更量）は、エッジャ正パス先尾端開度変更パターン生成手段１６により、数式、あるいは数表として格納されたパターン（エッジャの先尾端開度変更パターン）に基づいて設定される。数表として格納されたパターンに基づいて設定する場合、鋼種、板幅、幅圧下量、板厚などを検索キーとして格納されたパターンが検索される。数表は試行錯誤により決定されることが一般的である。

従来、連続鋳造機では、要求される製品寸法に応じて、鋳造する金属スラブの幅寸法を変更する作業が行われていた。変更期間中は金属スラブの鋳造が停止するため、幅寸法の変更回数が多いほど生産性が悪化することとなる。

近年、鉄鋼産業では、連続鋳造機の生産能力の向上のため、鋳造する金属スラブの幅寸法の集約化と幅寸法の拡大が進められてきた。これに伴い、熱間圧延において金属スラブを幅方向へ圧下して所望の幅寸法を得る金属スラブの大幅圧下が必要となってきた。

熱間圧延における幅圧下の方法には、エッジャロールによる幅圧延の他に、１対のプレス工具により幅圧下を行うサイジングプレスによる幅圧下がある。サイジングプレスによる幅圧下は、幅圧下時に被圧延材との接触長さを大きくとれるため圧下効率が良く、大きな幅圧下が望めるという特徴と、近年の鉄鋼業界の需要から、採用が増えている。しかしながら、サイジングプレスの導入と設置には、空間的、資金的余裕が必要であるため、エッジャロールによる幅圧延のみで大幅圧下を実現する需要がある。

エッジャロールによる幅圧延で大幅圧下を実現するには、正パスのみならず、逆パスでも幅圧延を行う必要がある。例えば、特許文献１は、水平ロールを挟んで竪型ロール２基を配置する構成の可逆圧延機列において、正パスおよび逆パスで幅圧延を繰り返すことで大幅圧下を実現することを開示している。しかしながら、特許文献１は、被圧延材の先尾端部が魚の尾状となるフィッシュテールの発生を抑制するための技術であり、先尾端部板幅の精度向上については言及されていない。また、特許文献１は、水平ロールを挟んで竪型ロール２基を必要とするものであって、竪型ロール１基のみによる正パスおよび逆パスでの幅圧延には対応していない。

また、従来、逆パスでの幅圧延、正パスでの幅圧延、正パスでの水平圧延の順で圧延する場合（すなわち、逆パスおよび正パスで連続して幅圧延を行った後に水平圧延を行う場合）、正パスでの幅圧延でのみエッジャの先尾端開度変更制御を適用し、逆パスでの幅圧延では、エッジャの先尾端開度変更制御を適用しない。エッジャの先尾端開度変更制御を適用しない逆パスでの幅圧延後の尾端部板幅は、定常部の板幅とほぼ等しいが、先端部板幅は、定常部に比して狭くなる（これを幅落ちと称する）。即ち、被圧延材の先端板幅は、不均一に形成されてしまう。さらに、逆パス後の正パスでは、逆パスでの幅圧延によって形成されたドッグボーンと、先端部の幅落ちが残存したまま幅圧延を行うことになる。ここで、さらに従来のエッジャの先尾端開度変更パターンを適用して幅圧延を行うことになるので、被圧延材の先尾端部板幅は、より不均一に形成されてしまう。即ち、逆パスおよび正パスで連続して幅圧延を行う場合には、エッジャの先尾端開度変更パターンに何らかの補正を施す必要がある。

上述のように、逆パスおよび正パスで連続して幅圧延を行う場合には、その先尾端の変形現象が複雑なため、エッジャの先尾端開度変更パターンを試行錯誤して調整していた。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、逆パス後の正パスでの幅圧延において、エッジャの先尾端開度変更パターンを合理的に決定し、最適なエッジャの先尾端開度変更パターンによる幅制御を行うことのできる先尾端板幅制御装置を提供することを目的とする。

上記目的の達成のため、本発明に係る先尾端板幅制御装置は以下のように構成される。

先尾端板幅制御装置は可逆圧延機を制御する。可逆圧延機は、圧延ライン上の被圧延材に対して幅圧延を行う一対の垂直ロールを有するエッジャと、垂直ロールの下流に設けられ被圧延材に対して水平圧延を行う一対の水平ロールとを備える。可逆圧延機は、可逆圧延機の上流側から下流側に被圧延材を通過させる正パスおよび下流側から上流側に被圧延材を通過させる逆パスを繰り返し、正パスおよび逆パスのそれぞれにおいて幅圧延と水平圧延の両方を行う。

先尾端板幅制御装置は、トラッキング手段、パススケジュール算出手段、逆パス先尾端開度変更パターン生成手段、正パス先尾端開度変更パターン生成手段、逆パス配分比算出手段、エッジャ正パス先尾端開度変更パターン補正手段、エッジャ先尾端開度制御手段を備える。

トラッキング手段は、圧延ライン上における被圧延材の位置を追跡する。

パススケジュール算出手段は、熱延命令情報に基づいて、各パスにおける、エッジャ入側板厚、エッジャ入側板幅、エッジャ出側板幅、エッジャ入側板幅とエッジャ出側板幅との差である幅圧下量、一対の垂直ロールのロールギャップを算出する。

逆パス先尾端開度変更パターン生成手段は、パススケジュール算出手段により算出された算出値に基づいて、逆パスである第ｉ−１パス（ｉは３以上の奇数）におけるエッジャ逆パス先尾端開度変更パターンを出力する。エッジャ逆パス先尾端開度変更パターンは、被圧延材の先尾端部における垂直ロールのロールギャップが、先尾端部以外の定常部におけるロールギャップに比して広く設定されている。また、エッジャ逆パス先尾端開度変更パターンは、逆パス圧延後における被圧延材の先尾端部の板幅が定常部の板幅よりも小さくならないように設定されている。

正パス先尾端開度変更パターン生成手段は、パススケジュール算出手段により算出された算出値に基づいて、正パスである第ｉパスにおけるエッジャ正パス先尾端開度変更パターンを出力する。エッジャ正パス先尾端開度変更パターンは、被圧延材の先尾端部における垂直ロールのロールギャップが、先尾端部以外の定常部におけるロールギャップに比して広く設定されている。

逆パス配分比算出手段は、パススケジュール算出手段により算出された第ｉ−１パスの幅圧下量を第ｉパスの幅圧下量で除算して逆パス配分比を算出する。

エッジャ正パス先尾端開度変更パターン補正手段は、パススケジュール算出手段により算出された算出値、逆パス配分比算出手段により算出された逆パス配分比、およびトラッキング手段により算出された被圧延材の位置トラッキング情報に基づいて、上述のエッジャ正パス先尾端開度変更パターンを補正する。

エッジャ先尾端開度制御手段は、エッジャ逆パス先尾端開度変更パターン、補正されたエッジャ正パス先尾端開度変更パターン、および位置トラッキング情報に基づいて、被圧延材の先尾端部における一対の垂直ロールのロールギャップを出力する。

エッジャは、エッジャ先尾端開度制御手段から出力されたロールギャップに基づいて、垂直ロールのロールギャップを変更する。

好ましくは、先尾端板幅制御装置は、学習手段を備える。ここで、トラッキング手段は、可逆圧延機の下流側に設けられた板幅計が被圧延材の位置毎に測定した板幅実績値を取得する。学習手段は、板幅計により測定された板幅実績値と、板幅目標値との偏差が零となるように、補正されたエッジャ正パス先尾端開度変更パターンを修正する。

本発明によれば、水平ロールの上流にのみ垂直ロールを備えた可逆圧延機において、逆パス後の正パスでの幅圧延について、エッジャの先尾端開度変更パターンを合理的に決定でき、最適なエッジャの先尾端開度変更パターンによる幅制御を行うことができる。その結果、逆パスおよび正パスでの連続した幅圧延における板幅制御の精度が向上し、大幅圧下が可能となり、様々な目標寸法の製品を、製品寸法精度よく製造することが可能である。また、連続鋳造機で鋳造される金属スラブの幅寸法の変更回数を削減でき、連続鋳造機の生産性を高めることもできる。

熱間圧延ラインの可逆圧延機の概略と、エッジャロールギャップを制御する先尾端板幅制御装置の構成を説明するための図である。 エッジャ正パス先尾端開度変更パターン補正手段１９について説明するための図である。 逆パスでの幅圧延時に、エッジャ逆パス先尾端開度変更パターンを適用した例を説明するための上面図である。 逆パスの次の正パスでの幅圧延時に、補正後のエッジャ正パス先尾端開度変更パターンを適用した例を説明するための上面図である。 先尾端板幅制御装置２１のハードウェア構成を示す図である。 従来の先尾端幅制御について説明するための図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。

実施の形態１．
［実施の形態１のシステム構成］
図１は、熱間圧延ラインの可逆圧延機の概略と、エッジャロールギャップを制御する先尾端板幅制御装置の構成を説明するための図である。

（可逆圧延機）
熱間圧延ラインは可逆圧延機１を備える。熱間圧延ラインは可逆圧延機１の上流側に連続鋳造機や加熱炉を備え、可逆圧延機１の下流側に仕上圧延機を備える（図示省略）。連続鋳造機は設定された幅寸法に応じた金属スラブを鋳造する。被圧延材５である金属スラブは、所望の製品寸法および材質となるように熱間圧延ラインにおいて圧延加工される。可逆圧延機１は、下流の仕上圧延機による仕上圧延のために必要な寸法まで被圧延材５を圧延する。仕上圧延機は、目標とする製品寸法まで被圧延材５を圧延する。

可逆圧延機１は、エッジャ２と水平ミル３を備える。エッジャ２は、被圧延材５に対して幅圧延を行う一対の垂直ロール（エッジャロール）を備える。図１にはエッジャ２のエッジャロールが図示されている。水平ミル３は、エッジャ２の下流に設けられ、被圧延材５に対して水平圧延を行う一対の水平ロールを備える。図１には水平ミル３の水平ロールが図示されている。

エッジャ２は、油圧制御装置（ＨＰＣ）４により制御される油圧シリンダを備える。エッジャ２の一対のエッジャロールのロールギャップ（エッジャロールギャップ）は、油圧シリンダの動作に応じて被圧延材５の幅方向へ開閉（広狭）可能である。図１に示す可逆圧延機１は、エッジャ２および水平ミル３を１基ずつ備えるが、これに限定されるものではない。

可逆圧延機１は、可逆圧延機１の上流側（連続鋳造機側、加熱炉側）から下流側（仕上圧延機側）に被圧延材５を通過させる正パス７（搬送方向６と同方向）、および下流側から上流側に被圧延材５を通過させる逆パス８（正パス７と逆方向）を繰り返す。可逆圧延機１は、正パスおよび逆パスのそれぞれにおいて幅圧延と水平圧延の両方を行う。

被圧延材５は、可逆圧延機１により規定パス数（総パス数をＮとする。Ｎは３以上の奇数）圧延された後、可逆圧延機１の下流側（搬送方向６）に設けられた仕上圧延機へ搬送される。

なお、本明細書において、各パスにおいて被圧延材５の進行方向前部を先端部と称し、進行方向後部を尾端部と称する。すなわち、図１中、正パスでは、被圧延材５の右端部が先端部であり左端部が尾端部である。また、逆パスでは、被圧延材５の左端部が先端部であり右端部が尾端部である。また、図１中、正パスでは、エッジャ２の左側をエッジャ入側と称し、右側をエッジャ出側と称する。逆パスでは、エッジャ２の右側をエッジャ入側と称し、左側をエッジャ出側と称する。また、図１中、正パス、逆パスに寄らず、可逆圧延機１の左側を上流側、右側を下流側と称する。

被圧延材５がエッジャ２、水平ミル３へ正パス７で進入する手前（エッジャ２の上流側）には、ローラテーブル速度検出器９と、熱片検出器（ＨＭＤ）１０が設けられている。ローラテーブル速度検出器９は、熱間圧延ラインにおいて被圧延材５を搬送するローラテーブルの回転速度を検出する。熱片検出器１０は、搬送される被圧延材５を検出する。また、水平ミル３には、水平ロールの回転速度を検出する回転速度検出器１１が設けられている。

トラッキング手段１２は、ローラテーブル速度検出器９、熱片検出器１０、および回転速度検出器１１からの信号に基づき、熱間圧延ライン上における被圧延材５の位置を追跡する。具体的には、トラッキング手段１２は、被圧延材の進行方向、搬送位置を含む位置トラッキング情報を生成する。

水平ミル３の下流側には、板幅計１３が設けられる。板幅計１３は、圧延後（可逆圧延機１におけるＮパスの圧延後）の実績板幅を測定する。トラッキング手段１２は、板幅計１３により測定された板幅実績値を取得する。これらのセンサの位置や個数は必ずしも図１と一致しなくても、本発明は適用可能である。

（可逆圧延機の先尾端板幅制御装置）
エッジャ２は先尾端板幅制御装置２１により制御される。先尾端板幅制御装置２１は、トラッキング手段１２、パススケジュール算出手段１４、エッジャ正パス先尾端開度変更パターン生成手段１６ａ、エッジャ逆パス先尾端開度変更パターン生成手段１６ｂ、逆パス配分比算出手段１８、エッジャ正パス先尾端開度変更パターン補正手段１９、学習手段２０、エッジャ先尾端開度制御手段１７を備える。また、先尾端板幅制御装置２１はＨＰＣ４を含んでもよい。

パススケジュール算出手段１４は、熱延命令情報１５に基づいて、各パスにおける、エッジャ入側板厚、エッジャ入側板幅、エッジャ出側板幅、幅圧下量、エッジャ２が有する一対の垂直ロール間のギャップ（エッジャロールギャップ）を算出する。なお、幅圧下量［ｍｍ］は、各パスにおけるエッジャ入側板幅とエッジャ出側板幅との差である。エッジャロールギャップの大きさ［ｍｍ］は、一対のエッジャロールにおけるロール間の距離であり、本明細書では開度とも称する。

パススケジュール算出手段１４は、上位計算機から熱延命令情報１５を受信する。熱延命令情報１５は、圧延前の被圧延材５の寸法や鋼種等の情報と、圧延後（Ｎパス後の可逆圧延機１の下流側）の被圧延材５の目標寸法の情報を含む。被圧延材５が熱間圧延ライン上の所定の位置に到達すると、パススケジュール算出手段１４は、熱延命令情報１５に基づいて、所定の製品寸法の製品を製造できるように、可逆圧延機１のロール回転数や、エッジャロールギャップを計算する。また、パススケジュール算出手段１４は、各パスに関して、被圧延材５のエッジャ入側板厚、エッジャ入側板幅、エッジャ出側板幅、および幅圧下量の目標値をそれぞれ算出する。

パススケジュール算出手段１４において、各パスにおけるエッジャロールギャップ（開度）は、例えば、被圧延材５の圧延前の板厚、板幅、および圧延後（Ｎパス後）の目標板幅に基づいて算出される。パススケジュール算出手段１４において算出されるエッジャロールギャップは、所定のパスにおける被圧延材５の定常部（先尾端部以外の部分）の目標板幅に応じた値である。

定常部の目標板幅に応じたエッジャロールギャップを用いて、被圧延材５の先尾端部を圧延すれば、被圧延材５の長手方向に幅圧延による影響が生じ、先尾端部に非定常変形（幅落ち）が生じる。この非定常変形を抑制する必要がある。エッジャ正パス先尾端開度変更パターン生成手段１６ａは、先尾端部を目標板幅に近づけるために、エッジャ正パス先尾端開度変更パターンを生成し、エッジャ逆パス先尾端開度変更パターン生成手段１６ｂは、エッジャ逆パス先尾端開度変更パターンを生成する。

エッジャ正パス先尾端開度変更パターン生成手段１６ａおよびエッジャ逆パス先尾端開度変更パターン生成手段１６ｂは、所定のパラメータ（例えば、熱延命令情報に含まれる鋼種、パススケジュール算出手段１４で算出された被圧延材５の圧延前の板厚、板幅、幅圧下量）に対応する、エッジャの先尾端開度変更パターンを格納する数表を記憶している。エッジャ正パス先尾端開度変更パターン生成手段１６ａは、数表から所定のパラメータに対応するエッジャの先尾端開度変更パターンを検索し、エッジャ正パス先尾端開度変更パターンとする。同様に、エッジャ逆パス先尾端開度変更パターン生成手段１６ｂは、数表から所定のパラメータに対応するエッジャの先尾端開度変更パターンを検索し、エッジャ逆パス先尾端開度変更パターンとする。なお、エッジャの先尾端開度変更パターンは、必ずしも数表から検索されるものではなく、数式に基づいて算出されてもよい。

エッジャ逆パス先尾端開度変更パターンは、被圧延材の先尾端部における垂直ロールのロールギャップが、先尾端部以外の定常部におけるロールギャップに比して広く設定されている。また、エッジャ逆パス先尾端開度変更パターンは、逆パス圧延後における被圧延材の先尾端部の板幅が定常部の板幅よりも小さくならないように設定されている。すなわち、幅落ちしないように設定されている。エッジャ正パス先尾端開度変更パターンは、被圧延材の先尾端部における垂直ロールのロールギャップが、先尾端部以外の定常部におけるロールギャップに比して広く設定されている。

エッジャ先尾端開度制御手段１７は、エッジャの先尾端開度変更パターンに応じてエッジャロールギャップが変更されるように、被圧延材５の位置毎にＨＰＣ４へ制御信号を送る。エッジャ先尾端開度制御手段１７は、パススケジュール算出手段１４により計算されたエッジャロールギャップにエッジャの先尾端開度変更パターンを加えたデータと、位置トラッキング情報から得られる被圧延材５の位置に基づいて、被圧延材５の位置に応じてエッジャロールギャップを変更する制御信号を出力する。ＨＰＣ４は、制御信号に応じて油圧シリンダを動作し、エッジャ２のエッジャロールギャップを変更する。

本実施の形態に係る先尾端板幅制御装置２１は、上述の構成に加えて、逆パス配分比算出手段１８と、エッジャ正パス先尾端開度変更パターン補正手段１９を備える。

図３は、逆パスでの幅圧延時に、エッジャ逆パス先尾端開度変更パターンを適用した例を説明するための上面図である。破線３１はエッジャロールギャップを一定（エッジャロールギャップを定常部の目標板幅に応じた値に固定）にしたパターンを示している。実線３２はエッジャ逆パス先尾端開度変更パターンを示している。逆パスでの幅圧延時に、エッジャロールギャップを一定とすれば、破線３３に示すように、逆パス圧延後の尾端部の板幅は、定常部の板幅とほぼ等しいが、先端部は幅落ちする。

ここで、逆パスでの幅圧延における幅圧下量が大きい場合、被圧延材５の先端部に生じる幅落ちが大きくなるため、次の正パスでの幅圧延においてエッジャギャップよりも板幅が狭くなる恐れがある。この場合、正パスでの幅圧延における板幅制御の効果を発揮することができない。そこで、先端部のみエッジャの先尾端開度変更制御を適用するエッジャ逆パス先尾端開度変更パターン（実線３２）を用いることにより、圧延後の板幅の均一化を図る（実線３４）。

エッジャ逆パス先尾端開度変更パターンを適用することにより、逆パスでの幅圧延により生じる幅落ちは抑制される。しかし、先尾端部には、被圧延材５の長手方向への広がりによる非定常なドッグボーン形状が依然として存在する。

逆パスの次の正パスでの幅圧延において、逆パスでの幅圧延で形成されたドッグボーン形状と、その先尾端部に形成された非定常なドッグボーン形状に起因する幅戻りを考慮する必要がある。ここで、先尾端部に形成された非定常なドッグボーン形状は、逆パスおよび正パスで連続して幅圧延を行うパス間における幅圧下量の配分により変化する。そのため、本発明では、エッジャ正パス先尾端開度変更パターンを、逆パスおよび正パスで連続して幅圧延を行うパス間における幅圧下量の配分比（逆パス配分比）を考慮して補正する。

（エッジャ正パス先尾端開度変更パターンの補正）
パススケジュール中に、幅圧延を行う逆パスが設定されているとき、パススケジュール算出手段１４は、式１を用いて各パスの幅圧下量の比（幅圧下量配分比）を計算する。

この例では、総パス数は７（Ｎ＝７）、ΔＢ_Ｅｉはエッジャ２による第ｉパス（１≦ｉ≦Ｎ、ｉは自然数）における幅圧下量、α_Ｅｉはｉパスにおける幅圧下配分比である。α_Ｅｉは目標比率として予め定められている。Σα_Eｉ＝１である。パススケジュール算出手段１４は、第１パスからＮパスまでの総幅圧下量とα_Ｅｉとに基づいて、各パスの幅圧下量ΔＢ_Ｅｉを算出する。なお、一例としてＮ＝７としているが、Ｎは奇数であればよい。

逆パス配分比算出手段１８は、パススケジュール算出手段１４により算出された逆パスである第ｉ−１パスの幅圧下量を正パスである第ｉパスの幅圧下量で除算して逆パス配分比を算出する。具体的には、逆パス配分比算出手段１８は、式２を用いて逆パス配分比α_{ｒｅｖ＿ｎ}を算出する。

エッジャ正パス先尾端開度変更パターン補正手段１９は、逆パス配分比算出手段１８により算出された逆パス配分比と、エッジャ正パス先尾端開度変更パターン生成手段１６ａにより生成されたエッジャ正パス先尾端開度変更パターン（以下、基準先尾端開度変更パターンとも称する）、逆パスでの圧延前の板幅（目標値）、正パスでの圧延後の板幅（目標値）、被圧延材５の位置トラッキング情報に基づいて、基準先尾端開度変更パターンを補正する。

図２は、エッジャ正パス先尾端開度変更パターン補正手段１９について説明するための図である。まず、逆・正パス判別処理１９１は、パススケジュール算出手段１４により算出された算出値および位置トラッキング情報に基づいて、逆パスおよび正パスで連続して幅圧延が行われるか否かを判別する。

逆・正パス合計幅圧下量計算処理１９２は、逆パスおよび正パスで連続して幅圧延が行われる場合に、逆パスでの圧延前の板幅（目標値）と、正パスでの幅圧延後の板幅（目標値）から、逆パスおよび正パスで連続して幅圧延が行われる場合の合計幅圧下量ΔＢ_{Ｔｏｔａｌ}を、以下の式３を用いて計算する。

ここで、
Ｂ_ｉ−１：逆パスでの圧延前の板幅
Ｂ_Ｅｉ：正パスでの幅圧下後の板幅

エッジャ正パス先尾端開度変更パターン補正比計算処理１９３は、逆パスと正パスとの判別、合計幅圧下量ΔＢ_{Ｔｏｔａｌ}に加え、パススケジュール算出手段１４により算出された逆パス圧延前の板幅、逆パス配分比算出手段１８により算出された逆パス配分比α_{ｒｅｖ＿ｎ}を用いて、エッジャ正パス先尾端開度変更パターン補正比を計算する。エッジャ正パス先尾端開度変更パターン補正比γ_ｆｗｄは、合計幅圧下量ΔＢ_{Ｔｏｔａｌ}、逆パス配分比α_{ｒｅｖ＿ｎ}、逆パス圧延前の板幅Ｂ_ｉ−１を変数とした以下の式で与えられる。

ここで、
ｋ_１〜ｋ_４：係数

エッジャ正パス先尾端開度変更パターン補正量計算処理１９４は、エッジャ正パス先尾端開度変更パターン補正比γ_ｆｗｄを、基準先尾端開度変更パターンに乗算して、エッジャ正パス先尾端開度変更パターン補正量を算出する。

好ましくは、エッジャ正パス先尾端開度変更パターン補正量は学習値で補正される。学習手段２０は、板幅計１３により測定された板幅実績値および位置トラッキング情報に基づいて、被圧延材５の先尾端部の板幅目標値と板幅実績値との偏差を学習値として算出する。エッジャ正パス先尾端開度変更パターン補正手段１９は、学習値を用いて偏差が零となるようにエッジャ正パス先尾端開度変更パターン補正量を修正する。ここで、学習値は、逆パスおよび正パスの合計幅圧下量と板幅目標値との組み合わせ毎に記憶されることが好ましい（学習値テーブル）。

学習値が反映されたエッジャ正パス先尾端開度変更パターン補正量ΔＳ_{ｏｆｆｓｅｔ}は、式７で示される。

ここで、
ｘ：被圧延材の位置（例えば、被圧延材５を長手方向に分割した各位置）
ΔＳ_{ｏｆｆｓｅｔ}：エッジャ正パス先尾端開度変更パターン補正量
ΔＳ_{ｂａｓｉｃ}：基準先尾端開度変更パターン
Ｚ^Ａｃｔ：学習値

また、Ｚ^Ａｃｔについて、最新の学習値Ｚ^Ａｃｔ _ＮＥＷは、式８を用いて過去の学習値Ｚ^Ａｃｔ _ＯＬＤを更新することで算出される。

ここで、
β：ゲイン
Ｂ^ＭＥＡＳ：板幅実績値
Ｂ^ＡＩＭ：板幅目標値

算出されたエッジャ正パス先尾端開度変更パターン補正量を、基準先尾端開度変更パターンに加算してエッジャ正パス先尾端開度変更パターンを補正する。補正後のエッジャ正パス先尾端開度変更パターンは、逆パスおよび正パスで連続して幅圧延後に水平圧延する場合に適したパターンである。補正後のエッジャ正パス先尾端開度変更パターンは、エッジャ先尾端開度制御手段１７へ出力される。エッジャ先尾端開度制御手段１７は、エッジャの先尾端開度変更パターンに応じてエッジャロールギャップが変更されるように、被圧延材５の位置毎にＨＰＣ４へ制御信号を送る。

図４は、逆パスの次の正パスでの幅圧延時に、補正後のエッジャ正パス先尾端開度変更パターンを適用した例を説明するための上面図である。破線４１は、補正前のエッジャ正パス先尾端開度変更パターンを示している。実線４２は、補正後のエッジャ正パス先尾端開度変更パターンを示している。破線３３は、図３の破線３１で示すエッジャロールギャップを一定にしたパターンを用いて幅圧延が行われた被圧延材５を示している。破線３３で示す被圧延材５に対して破線４１のパターンを用いた幅圧延が行われると、破線４３に示すように被圧延材５の先尾端部の板幅が不均一になる。一方、本発明では、まず、逆パスにおいてエッジャ逆パス先尾端開度変更パターンを用いた幅圧延が行われる（実線３４）。実線３４で示す被圧延材５に対して、実線４２で示す逆パス配分比を考慮したパターンを用いた幅圧延が行われる。その結果、実線４４で示すように被圧延材５の先尾端部の幅寸法を精度高く制御することができる。

ところで、上述した実施の形態１のシステムにおいては、式７において学習手段２０により算出された学習値Ｚ^Ａｃｔを加算しているが、学習値Ｚ^Ａｃｔを除いてもよい。すなわち、学習手段２０を備えない構成であってもよい。

本実施の形態において、符号１２、１４〜２０に示す各部は、先尾端板幅制御装置２１が有する機能を示す。図５は、先尾端板幅制御装置２１のハードウェア構成を示す図である。先尾端板幅制御装置２１は、ハードウェア資源として、例えばプロセッサ５０とメモリ５１とを含む回路を備える。先尾端板幅制御装置２１は、メモリ５１に記憶されたプログラムをプロセッサ５０によって実行することにより、各部１２、１４〜２０が有する各機能を実現する。先尾端板幅制御装置２１は、複数のプロセッサ５０を備えてもよい。先尾端板幅制御装置２１は、複数のメモリ５１を備えてもよい。即ち、複数のプロセッサ５０と複数のメモリ５１とが連携して各部１２、１４〜２０が有する各機能を実現してもよい。各部１２、１４〜２０が有する各機能の一部又は全部をハードウェアによって実現してもよい。

１ 可逆圧延機
２ エッジャ
３ 水平ミル
５ 被圧延材
６ 搬送方向
７ 正パス
８ 逆パス
９ ローラテーブル速度検出器
１０ 熱片検出器
１１ 回転速度検出器
１２ トラッキング手段
１３ 板幅計
１４ パススケジュール算出手段
１５ 熱延命令情報
１６ エッジャ正パス先尾端開度変更パターン生成手段
１６ａ エッジャ正パス先尾端開度変更パターン生成手段
１６ｂ エッジャ逆パス先尾端開度変更パターン生成手段
１７ エッジャ先尾端開度制御手段
１８ 逆パス配分比算出手段
１９ エッジャ正パス先尾端開度変更パターン補正手段
２０ 学習手段
２１ 先尾端板幅制御装置
５０ プロセッサ
５１ メモリ
１９１ 逆・正パス判別処理
１９２ 逆・正パス合計幅圧下量計算処理
１９３ エッジャ正パス先尾端開度変更パターン補正比計算処理
１９４ エッジャ正パス先尾端開度変更パターン補正量計算処理

Claims (4)

1. 圧延ライン上の被圧延材に対して幅圧延を行う一対の垂直ロールを有するエッジャと、前記垂直ロールの下流に設けられ前記被圧延材に対して水平圧延を行う一対の水平ロールとを備える可逆圧延機を制御する先尾端板幅制御装置であって、
   前記可逆圧延機は、前記可逆圧延機の上流側から下流側に前記被圧延材を通過させる正パスおよび前記下流側から前記上流側に前記被圧延材を通過させる逆パスを繰り返し、正パスおよび逆パスのそれぞれにおいて幅圧延と水平圧延の両方を行い、
   前記先尾端板幅制御装置は、
   前記圧延ライン上における前記被圧延材の位置を追跡するトラッキング手段と、
   熱延命令情報に基づいて、各パスにおける、エッジャ入側板厚、エッジャ入側板幅、エッジャ出側板幅、エッジャ入側板幅とエッジャ出側板幅との差である幅圧下量を算出するパススケジュール算出手段と、
   前記パススケジュール算出手段により算出された算出値に基づいて、逆パスである第ｉ−１パス（ｉは３以上の奇数）におけるエッジャ逆パス先尾端開度変更パターンを出力する逆パス先尾端開度変更パターン生成手段と、
   前記パススケジュール算出手段により算出された算出値に基づいて、正パスである第ｉパスにおけるエッジャ正パス先尾端開度変更パターンを出力する正パス先尾端開度変更パターン生成手段と、
   前記パススケジュール算出手段により算出された第ｉ−１パスの幅圧下量を第ｉパスの幅圧下量で除算して逆パス配分比を算出する逆パス配分比算出手段と、
   前記パススケジュール算出手段により算出された算出値、前記逆パス配分比、および前記トラッキング手段により算出された前記被圧延材の位置トラッキング情報に基づいて、前記エッジャ正パス先尾端開度変更パターンを補正するエッジャ正パス先尾端開度変更パターン補正手段と、
   前記エッジャ逆パス先尾端開度変更パターン、前記補正されたエッジャ正パス先尾端開度変更パターン、および前記位置トラッキング情報に基づいて、前記被圧延材の先尾端部における前記一対の垂直ロールのロールギャップを出力するエッジャ先尾端開度制御手段と、を備え、
   前記エッジャは、前記エッジャ先尾端開度制御手段から出力されたロールギャップに基づいて、前記垂直ロールのロールギャップを変更すること、
   を特徴とする先尾端板幅制御装置。
2. 前記エッジャ逆パス先尾端開度変更パターンおよび前記エッジャ正パス先尾端開度変更パターンは、前記被圧延材の先尾端部における前記垂直ロールのロールギャップが、前記先尾端部以外の定常部におけるロールギャップに比して広く設定され、
   前記エッジャ逆パス先尾端開度変更パターンは、逆パス圧延後における前記被圧延材の先尾端部の板幅が前記定常部の板幅よりも小さくならないように設定されること、
   を特徴とする請求項１に記載の先尾端板幅制御装置。
3. 前記補正されたエッジャ正パス先尾端開度変更パターンは、エッジャ正パス先尾端開度変更パターン補正比に基づいて算出され、
   前記エッジャ正パス先尾端開度変更パターン補正比は、前記エッジャ正パス先尾端開度変更パターン補正比をγ_ｆｗｄ、第ｉ−１パスの幅圧下量と第ｉパスの幅圧下量の合計値をΔＢ_{Ｔｏｔａｌ}、前記逆パス配分比をα_{ｒｅｖ＿ｎ}、第ｉ−１パスの圧延前板幅をＢ_ｉ−１、係数をｋ_１〜ｋ_４とした場合に、以下の関係式で表わされることを特徴とする請求項１又は２に記載の先尾端板幅制御装置。
   

   
4. 前記トラッキング手段は、前記可逆圧延機の下流側に設けられた板幅計が前記被圧延材の位置毎に測定した板幅実績値を取得し、
   前記先尾端板幅制御装置は、前記板幅計により測定された板幅実績値と、板幅目標値との偏差が零となるように、前記補正されたエッジャ正パス先尾端開度変更パターンを修正する学習手段を更に備えること、
   を特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の先尾端板幅制御装置。

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