JPWO2019087284A1 - 圧延スタンドのロール摩耗分散方法および圧延システム - Google Patents
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Abstract
Description
(1)摩耗分散による逆方向シフト量をワークロールベンダーで打ち消せる範囲に限る必要があり、必ずしも十分な摩耗分散効果が得られない場合がある。
(2)摩耗分散を補償するためにベンダー荷重を変化させるので、圧延中のコイル内におけるベンダー荷重の実質的な可変範囲が狭くなる。このため、被圧延材からの入熱によりワークロールが熱膨張することによるワークロールクラウンの変化、及び、被圧延材の昇温むらなどによる圧延荷重の変動に対し、ベンダー制御による補償を十分に行うことが出来ず、板クラウンや平坦度の不良が生じやすい。とりわけ、単一の長尺スラブを圧延した後切り分けて複数のコイル製品を得るセミエンドレス圧延や、連続鋳造装置で鋳造中のスラブをそのまま圧延した後切り分けて複数のコイル製品を得るエンドレス圧延では、被圧延材からの入熱が長時間継続してワークロールの熱膨張が著しいため、これら不良が発生しやすい。
(圧延システム)
実施の形態1に係る圧延システムは、単数または複数の圧延スタンドを備え、鉄鋼又はその他の金属材を熱間または冷間で板状に圧延するものである。図3は、実施の形態1に係る圧延システムの構成例を示す概略図である。図3に示す熱間圧延ラインでは、例えば、上述したセミエンドレス圧延やエンドレス圧延が行われる。なお、本発明は冷間圧延ラインにも適用できる。
次に、圧延スタンドのロール摩耗分散方法について説明する。
図8は、実施の形態1に係る制御設備10において所定の制御周期毎に実行される処理のフローチャートである。プロセス計算機12の設定計算は、上位計算機11から受信した圧延命令に従って実行される。
図13は、上述したプロセス計算機12が有する処理回路のハードウェア構成例を示す概念図である。上述した逆方向シフト量計算部12a、同一方向シフト量計算部12b、圧下位置差計算部等12cはプロセス計算機12が有する機能の一部を示し、各機能は処理回路により実現される。一態様として、処理回路は、少なくとも1つのプロセッサ91と少なくとも1つのメモリ92とを備える。他の態様として、処理回路は、少なくとも1つの専用のハードウェア93を備える。
次に、実施の形態2について説明する。上述した実施の形態1では、制御に必要となる圧下位置差δSを、同一方向シフト量に基づいて式(16)又は(19)により計算できる。しかし、実際の圧延では、圧下位置差に制約がある場合がある。例えば、板厚が小さい場合に、圧下位置差を大きくすると、上下のカーブロールの幅方向端部が接触するおそれがある。また、応答性を高めるため圧下装置(26WS,26DS)の油圧シリンダーの長さを短くしている場合には、油圧シリンダーの可動範囲が不足する場合もある。
2 加熱炉
3 粗圧延機
4 仕上圧延機
5 ランアウトテーブル
6 コイラー
7 ローラーテーブル
10 制御設備
11 上位計算機
12 プロセス計算機
12a 逆方向シフト量計算部
12b 同一方向シフト量計算部
12c 圧下位置差計算部
13 コントローラー
20 被圧延材
21T、21B 上ワークロール、下ワークロール
22T、22B 上バックアップロール、下バックアップロール
23T、23B 上スピンドル、下スピンドル
24T、24B 上ワークロールチョック、下ワークロールチョック
25T、25B 上バックアップロールチョック、下バックアップロールチョック
26WS、26DS ワークサイド圧下装置、ドライブサイド圧下装置
27WS、27DS ワークサイドロードセル、ドライブサイドロードセル
28WS、28DS ワークサイド位置検出器、ドライブサイド位置検出器
29T、29B 上ワークロールシフト装置、下ワークロールシフト装置
30 ワークロールベンダー
41〜47 圧延スタンド
81〜84 センサー
91 プロセッサ
92 メモリ
93 ハードウェア
δC 逆方向シフト量
δP 同一方向シフト量
δS 圧下位置差
Claims (8)
- 被圧延材を圧延する圧延スタンドのロール摩耗分散方法であって、
前記圧延スタンドは、
軸方向のロール径分布が3次以上の多項式で表されるように研削された上ワークロールおよび下ワークロールを対向させた一対のワークロールと、
前記上ワークロールおよび前記下ワークロールをそれぞれ軸方向にシフトさせるワークロールシフト装置と、
ワークサイド圧下位置およびドライブサイド圧下位置を変えることにより、前記一対のワークロールのワークサイドのロールギャップおよびドライブサイドのロールギャップを変える圧下装置と、を備え、
前記ロール摩耗分散方法は、
前記圧延スタンド出側における前記被圧延材の板クラウンおよび平坦度を許容範囲内とする前記上ワークロールおよび前記下ワークロールの逆方向シフト量を計算すること、
前記一対のワークロールの摩耗を分散させる前記上ワークロールおよび前記下ワークロールの同一方向シフト量を計算すること、
前記同一方向シフト量に基づいて前記被圧延材の幅両端部のロールギャップ差を0に近づける前記圧下装置の圧下位置差を計算すること、
前記逆方向シフト量および前記同一方向シフト量の合算値に基づいて前記ワークロールシフト装置に前記上ワークロールおよび前記下ワークロールをそれぞれシフトさせると共に、前記圧下位置差に基づいて前記圧下装置に前記ワークサイド圧下位置および前記ドライブサイド圧下位置を変更させること、
を特徴とする圧延スタンドのロール摩耗分散方法。 - 前記圧下位置差は、前記同一方向シフト量を含む次式から算出されることを特徴とする請求項1記載の圧延スタンドのロール摩耗分散方法。
δS=−16×Ceq×LCYL/(LB 2)×δP
ここで、
δSは、前記圧下位置差、
Ceqは、等価ロールクラウン、
LCYLは、前記ワークサイド圧下位置および前記ドライブサイド圧下位置の作用点間の間隔、
LBは、バックアップロールの胴長、
δPは、前記同一方向シフト量である。 - 前記圧延スタンドは、前記一対のワークロールの両軸端にベンディング力を付与するワークロールベンダーをさらに備え、
前記逆方向シフト量の一部を前記一対のワークロールの摩耗分散のための振替シフト量として用いること、
前記振替シフト量による前記板クラウンの変化分を打ち消すように、前記ワークロールベンダーに前記ベンディング力を変化させること、
を特徴とする請求項1又は2記載の圧延スタンドのロール摩耗分散方法。 - 複数の前記被圧延材についての圧延計画に基づいて予測した前記一対のワークロールの摩耗形状を、目標摩耗形状に近づけるように、前記被圧延材毎に前記同一方向シフト量を変化させること、
を特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載の圧延スタンドのロール摩耗分散方法。 - 被圧延材を圧延する圧延システムであって、
軸方向のロール径分布が3次以上の多項式で表されるように研削された上ワークロールおよび下ワークロールを対向させた一対のワークロールと、
前記上ワークロールおよび前記下ワークロールをそれぞれ軸方向にシフトさせるワークロールシフト装置と、
ワークサイド圧下位置およびドライブサイド圧下位置を変えることにより、前記一対のワークロールのワークサイドのロールギャップおよびドライブサイドのロールギャップを変える圧下装置と、
前記一対のワークロールの出側における前記被圧延材の板クラウンおよび平坦度を許容範囲内とする前記上ワークロールおよび前記下ワークロールの逆方向シフト量を計算する逆方向シフト量計算部と、
前記一対のワークロールの摩耗を分散させる前記上ワークロールおよび前記下ワークロールの同一方向シフト量を計算する同方向シフト量計算部と、
前記同一方向シフト量に基づいて前記被圧延材の幅両端部のロールギャップ差を0に近づける前記圧下装置の圧下位置差を計算する圧下位置差計算部と、
前記逆方向シフト量および前記同一方向シフト量の合算値に基づいて前記ワークロールシフト装置に前記上ワークロールおよび前記下ワークロールをそれぞれシフトさせると共に、前記圧下位置差に基づいて前記圧下装置に前記ワークサイド圧下位置および前記ドライブサイド圧下位置を変更させるコントローラーと、
を備えることを特徴とする圧延システム。 - 前記圧下位置差は、前記同一方向シフト量を含む次式から算出されることを特徴とする請求項5記載の圧延システム。
δS=−16×Ceq×LCYL/(LB 2)×δP
ここで、
δSは、前記圧下位置差、
Ceqは、等価ロールクラウン、
LCYLは、前記ワークサイド圧下位置および前記ドライブサイド圧下位置の作用点間の間隔、
LBは、バックアップロールの胴長、
δPは、前記同一方向シフト量である。 - 前記一対のワークロールの両軸端にベンディング力を付与するワークロールベンダーをさらに備え、
前記逆方向シフト量の一部は、前記一対のワークロールの摩耗分散のための振替シフト量として用いられ、
前記コントローラーは、前記振替シフト量による前記板クラウンの変化分を打ち消すように、前記ワークロールベンダーに前記ベンディング力を変化させること、
を特徴とする請求項5又は6記載の圧延システム。 - 複数の前記被圧延材についての圧延計画に基づいて予測した前記一対のワークロールの摩耗形状を、目標摩耗形状に近づけるように、前記被圧延材毎に前記同一方向シフト量を変化させること、
を特徴とする請求項5乃至7のいずれか1項記載の圧延システム。
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