WO1999012669A1 - Procede de modification de l'epaisseur de la tole traversant un laminoir en tandem - Google Patents

Description

冷間タンデム圧延機における走間板厚変更方法

技術分野

本発明は、冷間タンデム圧延機で圧延材を連続的に圧延する際に、先行材から後 行材へ設定を変更する走間板厚変更方法に係り、特に、走間板厚変更点通過直後か 明

ら高精度な板厚精度を実現することが可能な、冷間タンデム圧延機における走間板 田

厚変更方法に関する。

背景技術

冷間タンデム圧延機における走間板厚変更に際しては、一般に、先行材圧延中に、 先行材及び後行材のパススケジュール、 スタンド間張力設定値、変形抵抗予測値、 摩擦係数予測値等から求まる圧延荷重予測値、先進率予測値を用いて、事前に各ス タンドの走間変更量 （,圧下変更量及びロール速度変更量） を計算する。

このとき、圧延実績を-測定できる検出器がある場合は、 これらから得られる圧延 実績を用いて走間変更量（走変量とも称する）を修正する方法が提案されている。 例えば、圧延機入側に板厚計がある場合は、 この入側板厚計で測定された母板厚実 績を用いて、 第 1スタンドの圧下変更量を修正する方法が知られている。又、前段 スタンドに、 圧延荷重ゃスタンド間張力、圧延速度、 スタンド出側板厚を測定でき る検出器が存在する場合には、これらにより検出される前段スタンドの圧延実績を 用いて、 後段スタンドの走間変更量を修正する方法が知られている。

これらは、圧延材に対する種々の予測外れによる走間変更量設定誤差を、圧延実 績を用いて修正しょうとするものである。

しかしながら、前者のように母板厚実績を用いて走間変更量を修正するだけでは、 変形抵抗誤差のように、圧延材の材質的な誤差に起因する設定誤差を修正すること はできない。

又、後者の前段スタンドの圧延実績を用いて後段スタンドの走間変更量を修正す る方法では、圧延材の材質的な誤差を圧延実績を用いて何等かの方法で算出し、 こ れを後段スタンドの走間変更量修正にあてることができれば、後行材最先端部の板 厚偏差を抑えることができるが、 次のような問題が発生する。

例えば、 当該第 i スタンドと次の第（ i + 1 ) スタンド間では、後行材先端部の 第 i スタンド実績を用いて、 第（ i + 1 )スタンドの走間変更量を修正する場合、 第（ i + 1 ) スタンドでの後行材最先端の板厚は、 図 7に矢印 Aで示す如く、 目標 値に近付く。 ところが、 走間変更点 Bが、 第 iスタンド通過後、第 i スタンド A G C (自動板厚制御）がオンとなって、第 i スタンド走間変更時の設定不良が原因で 残った板厚偏差が、 矢印 Cで示す如く、 目標値へと近付くと、第 1スタンド圧延実 績による矢印 Aで示した修正を行っていなければ、矢印 Dに示す如く、 目標値に近 付いたはずの第 1 ( i + 1 )スタンド出側板厚が、矢印 Aで示した修正を行ったた め、 矢印 Eに示す如く、 先端から逆に外れていくことになり、 第（ i + 1 ) スタン ド A G Cがオンとなって、矢印 Fに示す如く 目標板厚に戻るまで、板厚偏差が逆に 増大して、 オフゲージを発生してしまうことになる。 発明の開示

本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、走間板厚変更点通 過直後から高精度な板厚を得ることを課題とする。

本発明は、冷間タンデム圧延機で圧延材を連続的に圧延する際に、先行材から後 行材へ設定を変更する走間板厚変更において、後行材先端が当該第 iスタンドを通 過した際の圧延実績（圧延荷重、 スタンド入出側張力、 圧延速度等） と、 第 i スタ ンド出側板厚計により検出された後行材先端部の板厚実績を用いて、次の第（ i + 1 ) スタンド以降の走間変更量設定値（圧下変更量及びロール速度変更量）を修正 すると共に、 後行材先端からの第 iスタンド出側板厚実績を第（ i + 1 )スタンド までトラッキングし、 第（ i + 1 )スタンド入側における後行材先端からのマスフ 口一を一定とするよう、 第 i スタンドのロール速度を制御することにより、 コイル 先端から板厚を目標値に制御するようにして、 前記課題を解決したものである。 図面の簡単な説明

図 1は、 出願人が特願平 8— 1 4 3 0 6 6で提案した、圧延実績を用いて走変量 を修正する方法を示すプロック線図、

図 2は、本発明により先端部マスフ口一一定制御を行っている状態を示すプロッ ク線図、

図 3は、本発明を実施するための制御装置の実施形態の構成を示すプロック線図、 図 4は、従来法により走変を実施した場合の走変時の出側板厚偏差の変化状態を 示す線図、

図 5は、特願平 8—1 4 3 0 6 6で提案した走変量修正演算を実施した場合の走 変時の出側板厚偏差の変化状態の例を示す線図、

図 6は、本発明を実施した場合の走変時の出側板厚偏差の変化状態の例を示す線 図、

図 7は、 従来の走変方法における問題点を説明するための線図である。 発明を実施するための最良の形態

以下図面を参照して、 本発明の実施形態を詳細に説明する。

本発明の実施形態においては、 図 1に示す如く、後行材 1 2の先端が第 i スタン ドに嚙み込んだ際、 当該第 iスタンドの荷重計 2 0 i、張力計 2 2 i等の検出器に より、 圧延荷重実績、 スタンド入出側張力実績、 圧延速度実績等を収集し、 又、 こ の実績収集点が第 i スタンド出側の板厚計 2 4 iに到達した時点での板厚実績を 収集し、 次式により後行材先端部の荷重比 Z pkを学習係数として学習する。

Z pk= P act ZP cal ··· ( ! ) ここで、 P act は、 第 i スタンド圧延荷重実績値、 P cal は、 張力、 速度、 板 厚等の実績を用いて、 圧延荷重式より圧延荷重を求めた計算値である。

コイル先端部での摩擦係数変化が圧延荷重に与える影響は小さいものとし、 ( 1 )式で求めた学習係数 Z pkは、材料の変形抵抗予測誤差を表わす指数として、 第 iスタンドで求めた上記学習係数 Z pkを、 第 （ i + 1 ) スタンド以降の後行材 の荷重予測式に掛け合わせて、 第（ i + 1 ) スタンド以降の走間変更量設定値（例 えば、 圧下変更量 A S i+1、 Δ S i+2 、 及びロール速度変更量 Δ ν i+1 、 Δ V i+2 ) を修正計算して、 制御装置へ出力する。

図 1において、 1 0は先行材、 2 4 i-1 は、 第 i スタンド入側の板厚計、 2 2 卜 1 は、 第 iスタンド入側の張力計、 2 0 i+1 、 2 0 i+2 は、 それぞれ第 （ i + 1 ) スタンド、 第（ i + 2 ) スタンドの荷重計、 2 2 i+1 は、 第 （ i + 1 ) スタ ンド出側の張力計である。

以上のような走変量修正演算は、出願人が既に特願平 8— 1 4 3 0 6 6で提案済 みである。 この走変量修正演算は、ストリップの硬さも反映したものとなるため、 下流側の全スタンドで実施するのが望ましい。

一方、 この方法によると、 図 7を用いて説明したように、実績を用いた走変量再 計算により、 第（ i + 1 )スタンドでの後行材最先端部の板厚は目標値となるが、 第 i スタンド A G Cがオンとなると、 第（ i + 1 )スタンドの A G Cがオンとなる まで、 前述のように、 第（ i + 1 )スタンド出側で逆にオフゲージが発生するとい う問題が発生する。

そこで、 この問題を解決するため、 本発明では、 図 2に示す如く、第 1スタンド 出側板厚計 2 4 iで検出した、後行材最先端部の第 i スタンド出側板厚実績を、走 変量再計算のために実績収集した点でロックォンし、該実績収集点以降の板厚実績 を第（ i + 1 ) スタンドまでトラッキングする。 そして、 トラッキング点が第（ i + 1 ) スタンドに到達した際に、 次式に示すように、 第（ i + 1 ) スタンド入側に おけるコイル最先端部（ロックオン点）からのマスフ口一を一定とするように、第 i スタンドのロール速度 V i を制御する。

Δ V i /V i = ( h i , L /H i+1 ) - 1 ··· ( 2 )

ここで、 Δ V i i は、 第 i スタンドのロール速度変更量、 h i，L は、 コィ ル先端部第 i スタンド出側板厚実績口ックォン値、 H i+1 は、 第 i スタンド出側 板厚計 2 4 iの出力を第 （ i + 1 ) スタンドまでトラッキングした、 第 （ i + 1 ) スタンド入側板厚実績値である。

図 2において、 Mは、 第 i スタンドのミルモータである。

図 2の制御（先端部マスフ口一一定制御と称する）は、 走間変更が終了し、各 A G Cが制御を開始するまでオンとする。 この先端部マスフ口一一定制御は、板厚偏 差を解消するためのものであるので、 直下の 1スタンドで行えば十分である。

このようにして、走間板厚変更時の走変量設定不良を特顧平 8— 1 4 3 0 6 6と 同様の走変量修正演算により、 圧延実績を用いて修正でき、且つ、前段スタンドに おいて A G Cがオンとすることにより発生する逆オフゲージを、本発明の特徴であ る先端部マスフ口一一定制御により、次スタンドで回避できるため、コイル最先端 から板厚を目標値に制御することができる。

本発明を実施するための制御装置の実施形態を、 図 3に示す。この実施形態では、 スタンド毎に状態計測部 3 0 i、 3 0 i+1、 3 0 i+2 · · ，と、 制御装置 3 2 i、 3 2 i+1、 3 2 i+2 · · 'が設けられている。

前記状態計測部 3 0 iで得られた入側板厚 H i、 出側板厚 h i、圧延荷重 P i、 後方張力 T bi、 前方張力 T f i、 ロール速度 V i等の状態信号は、 荷重モデル 3 4 に入力され、 圧延荷重式より圧延荷重 P i , cal が計算される。

又、 前記状態計測部 3 0 iで得られた走変点第 i スタンド通過信号により、その 時点での出側板厚 h i 、先端部板厚記憶部 3 6で記憶されると共に、板厚データ トラッキング部 3 8でトラッキングされる。

前記荷重モデル 3 4で得られた荷重計算値 P i . cal 、 前記状態計測部 3 0 iで 得られた荷重実績値 P i . act は走変量修正演算部 4 0に入力され、 ここで、 特願 平 8— 1 4 3 0 6 6と同様に、 前出 （ 1 )式により先端部荷重比 Z pkを計算する と共に、 走変設定値修正量 A S、 Δ νを計算する。

又、本発明の特徴である先端部マスフ口一一定制御を行う先端部マスフ口一一定 制御部 4 2は、 走変点が第（ i + 1 ) スタンドを通過した時点でオンとなり、前記 先端部板厚記憶部 3 6から入力される先端部第 i スタンド出側板厚実績口ックオ ン値 h i，L及び前記板厚データ トラッキング部 3 8から入力される、 第 i スタン ド出側板厚実績値 h iをトラッキングした第（ i + 1 )スタンド入側板厚実績値 H i+1 を用いて、 前出（ 2 )式により第 iスタンドロール速度修正量 Δ ν iを計算し て、 第 i スタンドのミルモータ等の制御装置 3 2 iに出力する。

この先端部マスフ口一一定制御部 4 2による制御は、例えば状態計測部 3 0 i+2 からの信号により、 第（ i + 1 )スタンドの A G C制御がオンとなったタイミング (可変とすることができる） によりオフとされる。

本実施例では、 5スタンド連続圧延機において、本発明方法を第 1スタンドに適 用し、 第 2スタンド以降の走変量を補正した。

従来の圧延実績による走変量修正演算がない走間板厚変更方法（従来法と称す る）で走変した場合の第 1スタンド及び第 3スタンドの出側板厚偏差（第 2スタン ド出側に板厚計がないため、第 3スタンド出側板厚偏差で代用）の変化状態を図 4 に、先願と同様に、圧延実績を用いて次スタンド以降の走変量を修正するが、 （ 2 ) 式のロール速度補正は行わなかった場合（比較法と称する）を図 5に、本発明法に より走変を行った場合を図 6に、 比較して示す。

図 4から明らかなように、 従来法では、第 1スタンドで発生した板厚偏差が、後 段の第 3スタンドまで残っている。 又、比較法では、走変量設定不良により第 1ス タンドにおいて発生したコイル最先端部の板厚偏差が、第 2スタンドにおいて修正 される力、第 1スタンドの A G Cがオンとなり、第 1スタンド出側の板厚が目標値 に近付くに連れ、 第 3スタンドでは、逆に板厚偏差が増大していく。 これらに対し て、 本発明法では、 図 6から明らかなように、第 2スタンドでコイル最先端の板厚 が目標値になり、 且つ（ 2 )式により第 2スタンド出側板厚を制御しているため、 コィル最先端から板厚を目標値に制御することができている。 産業上の利用可能性

前段スタンドの A G Cがオンとなることにより、後段スタンドで発生する逆オフ ゲージを防止でき、 コィル最先端から、板厚を目標値に制御することが可能となる,

Claims

請求の範囲

1 . 冷間タンデム圧延機で圧延材を連続的に圧延する際に、先行材から後行材へ設 定を変更する走間板厚変更において、

後行材先端が当該第 iスタンドを通過した際の圧延実績と、第 iスタンド出側板 厚計により検出された後行材先端部の板厚実績を用いて、 次の第（ i + 1 )スタン ド以降の走間変更量設定値を修正すると共に、

後行材先端からの第 i スタンド出側板厚実績を第（ i + 1 )スタンドまでトラッ キングし、 第（ i + 1 )スタンド入側における後行材先端からのマスフ口一を一定 とするよう、第 i スタンドのロール速度を制御することを特徴とする冷間タンデム 圧延機における走間板厚変更方法。

2. 前記第 iスタンドを通過した際の圧延実績が、圧延荷重、 スタンド入出側張力、 圧延速度の少なくともいずれか一つを含むことを特徴とする請求項 1に記載の冷 間タンデム圧延機における走間板厚変更方法。

3， 前記第（ i + 1 ) スタンド以降の走間変更量設定値が、圧下変更量及びロール 速度変更量の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項 1に記載の冷間タン デム圧延機における走間板厚変更方法。

4, 前記走間変更量設定値が、先行材及び後行材のパススケジュール、 スタンド間 張力設定値、 変形抵抗予測値、摩擦係数予測値から求まる圧延荷重予測値、先進率 予測値を用いて、先行材圧延中に計算されたものであることを特徴とする請求項 3 に記載の冷間タンデム圧延機における走間板厚変更方法。

5 , 前記第 （ i + 1 ) スタンド以降の走間変更量設定値の修正を、 第 iスタンドの圧延実績と板厚実績により、後行材先端部の荷重比（圧延荷重 実績値/計算値） を学習係数として学習し、

第 i スタンドで求めた上記学習係数を、材料の変形抵抗予測誤差を表す指数と して、 第（ i + 1 )スタンド以降の後行材の荷重予測式に掛け合わせることにより 行うことを特徴とする請求項 1に記載の冷間タンデム圧延機における走間板厚変 更方法。

6， 前記後行材先端からのマスフローを一定とする制御を、走間変更が終了し、第 ( i + 1 ) スタンドで自動板厚制御が開始されるまで、行うことを特徴とする請求 項 1に記載の冷間タンデム圧延機における走間板厚変更方法。