WO2010016216A1 - 金属板材の圧延方法および圧延装置 - Google Patents

金属板材の圧延方法および圧延装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2010016216A1
WO2010016216A1 PCT/JP2009/003660 JP2009003660W WO2010016216A1 WO 2010016216 A1 WO2010016216 A1 WO 2010016216A1 JP 2009003660 W JP2009003660 W JP 2009003660W WO 2010016216 A1 WO2010016216 A1 WO 2010016216A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rolling
work roll
rolling direction
roll chock
force
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/003660
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
東田康宏
小川茂
石井篤
Original Assignee
新日本製鐵株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 新日本製鐵株式会社 filed Critical 新日本製鐵株式会社
Priority to JP2009548511A priority Critical patent/JP4505550B2/ja
Publication of WO2010016216A1 publication Critical patent/WO2010016216A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/28—Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/28—Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates
    • B21B37/44—Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates using heating, lubricating or water-spray cooling of the product
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/46—Roll speed or drive motor control

Definitions

  • the present invention relates to a rolling method and a rolling apparatus for a metal sheet, and more particularly, to a rolling method and a rolling apparatus for a metal sheet that can stably produce a metal sheet that has no warpage or is extremely warped.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2008-230307 filed in Japan on Aug. 04, 2008 and Japanese Patent Application No. 2009-119375 filed on May 18, 2009 in Japan. , The contents of which are incorporated herein.
  • the warpage that occurs during the rolling of the plate material has a great influence on the productivity of the product, such as a reduction in rolling efficiency and an increase in the finishing process.
  • a leveler, a press or the like it is necessary to correct warpage by a leveler, a press or the like, and in an extreme case, a defective portion of the plate material may have to be cut.
  • the rolling equipment may be damaged due to the collision between the plate and the rolling equipment. In this case, the plate itself not only loses its product value, but also causes great damage such as production stoppage and repair of rolling equipment.
  • Patent Document 1 discloses a technique for controlling warpage by imparting a temperature difference between the upper and lower sides of a plate against warpage that occurs constantly and continuously.
  • Patent Document 2 listed below discloses a technique for preventing warpage by performing high lubrication on a portion where warpage occurs in response to warpage that occurs constantly and continuously by upper and lower work rolls having different diameters.
  • Patent Document 3 discloses a method for controlling a path in which a warp suddenly occurs in a rolling path.
  • the method according to Patent Document 3 is based on the rolling information (up and down rolling torque, etc.) at the time of rolling in the previous pass in multi-pass reverse rolling.
  • the difference between the upper and lower surfaces of the coefficient is analyzed, the direction of warpage and the amount of warpage occurring after the next pass are predicted, and the warpage is controlled by the difference in the peripheral speed of the upper and lower rolls or the pickup amount.
  • Patent Document 5 discloses a method for controlling the rolling material compressive force using an indirect drive multiple rolling mill equipped with a small-diameter work roll.
  • the work roll is offset to the exit side of the rolling mill, the rolling load of the rolling mill, the driving torque, and the horizontal force acting on the work roll are measured, and these measurements are performed.
  • the compression force acting on the entry side rolling material of the rolling mill is calculated.
  • the roll peripheral speed of the rolling mill is controlled so that a target compression force is applied to the rolled material.
  • Patent Document 6 discloses a rolling method for rolling a rolled material using a rolling mill having a work roll and a reinforcing roll.
  • the method according to Patent Document 6 measures the force acting on the roll chock of the work roll on the work side and the drive side, and based on the sum and the difference between them, the left-right asymmetric component of the roll opening of the rolling mill is calculated. By controlling, the camber of a rolling material is controlled.
  • Patent Document 7 discloses a method and apparatus for controlling the warpage of the rolled material by offsetting the upper and lower work rolls from each other.
  • JP-A-63-63510 JP 58-192605 A Japanese Patent Laid-Open No. 7-164031 JP 2007-260775 A Japanese Patent Laid-Open No. 62-114711 JP 2008-161934 A JP-A-56-151111
  • Patent Document 1 and Patent Document 2 are based on the premise that the warpage of the previous pass continues in any of the methods.
  • the warping direction may be reversed between the previous pass and the pass depending on the conditions, and in the conventional method, the warping may be increased if controlled.
  • Patent Document 5 discloses a method for controlling the compressive force acting on the rolled material, but does not disclose control and prevention of the warped material.
  • the present invention measures only the rolling direction force acting on the work roll chock of only one of the upper work roll or the lower work roll and the rolling load that is easy to measure, and a light metal plate material with no warpage or extremely warpage is obtained. It aims at providing the rolling method and rolling apparatus of a metal plate material which can be manufactured stably.
  • the present invention employs the following means. That is, (1) The rolling method of the metal plate material of this invention prepares the rolling machine which has at least an up-and-down work roll and an up-and-down reinforcement roll, sets the predetermined offset amount with respect to an up-and-down reinforcement roll, and an upper work roll Alternatively, the rolling direction force acting on any work roll chock of the lower work roll, and the rolling load are measured, and the offset component force is calculated from the rolling load and the predetermined offset amount, and the rolling direction force and the offset are calculated.
  • Calculate the difference value with the component force so as to eliminate the difference value, the roll peripheral speed of the upper and lower work rolls, the friction coefficient between the upper and lower work rolls and the material, the temperature difference between the upper and lower surfaces of the material, and the At least one selected from the incident angle of the plate to the rolling mill is controlled.
  • the work roll chock is pressed in the rolling direction on the entry side or exit side of the work roll chock in the rolling direction; (3) In the above (2), the work roll chock is pressed in the rolling direction using a hydraulic device; (4) In the above (3), on the entry side or exit side in the rolling direction of the work roll chock, the work roll is used on the side opposite to the side where the work roll is offset with respect to the reinforcing roll, using a hydraulic device. A roll chock is pressed in the rolling direction; a configuration may be employed.
  • the rolling direction force acting on the work roll chock is detected only on the side where the work roll is offset with reference to the reinforcing roll; (6)
  • Dw is the diameter of the work roll and Db is the diameter of the reinforcing roll; a configuration may be employed.
  • the rolling apparatus of the present invention includes a metal sheet rolling mill having at least upper and lower reinforcing rolls and upper and lower working rolls offset so as to form a predetermined offset amount with respect to the upper and lower reinforcing rolls, and upper work
  • a rolling direction force detection device for detecting a rolling direction force acting on the work roll chock that is installed on the entry side and the exit side in the work roll chock of either the roll or the lower work roll, and a rolling load for detecting the rolling load
  • a detecting device an offset component calculating device that calculates an offset component force from the rolling load detected by the rolling load detector device and the predetermined offset amount; and the rolling direction detected by the rolling direction force detector device.
  • a difference value calculation device that calculates a difference value between the force and the offset component force, and further includes the following device set A and device set. At least one device set selected from B, device set C, and device set D; the device set A calculates the control amount of the roll peripheral speed of the upper and lower work rolls based on the difference value And a peripheral speed control device for controlling the roll peripheral speed of the upper and lower work rolls based on the control amount of the roll peripheral speed; the device set B includes the difference value And a lubricant supply amount calculation device for calculating a supply amount of a lubricant for controlling a friction coefficient between the upper and lower work rolls and the material, and the lubrication based on the calculated supply amount of the lubricant.
  • a lubricant supply amount control device for controlling the supply amount of the agent and a lubricant supply device for supplying the lubricant;
  • the device set C includes a temperature difference between the upper and lower surfaces of the material based on the difference value.
  • Calculation An upper / lower surface temperature difference control amount computing device, a temperature control device for controlling the upper / lower surface temperature of the material based on the computed upper / lower surface temperature difference, and heating / cooling for heating or cooling the upper / lower surface of the material
  • An apparatus is included;
  • the apparatus set D includes, on the basis of the difference value, a roller table height calculating apparatus that calculates the height of the roller table that controls the incident angle of the plate to the rolling mill; And a roller table height control device for controlling the height of the roller table on the basis of the height of the roller table and a vertically variable roller table.
  • the apparatus which presses the said work roll chock in the said rolling direction is provided in the rolling direction entrance side or exit side of the said work roll chock; You may employ
  • the device for pressing the work roll chock in the rolling direction may be a hydraulic device.
  • the work roll chock is placed in the rolling direction on the side opposite to the side where the work roll is offset with respect to the reinforcing roll.
  • a pressing hydraulic device is provided; a configuration may be employed.
  • the rolling direction force detecting device is provided only on the side where the work roll is offset with respect to the reinforcing roll; the configuration may be adopted.
  • the rolling method and rolling apparatus for metal sheet material of the present invention only the rolling direction force and rolling load acting on the work roll chock of either the upper work roll or the lower work roll are measured, and the rolling direction force and the rolling load are measured. Since the difference value with the offset component force calculated from the above is calculated, the moment acting mainly from the entry side rolling material at the time of rolling the tip portion of the rolled material (metal plate material) can be detected from this difference value.
  • this moment is generated only when an upper and lower difference in elongation strain that causes warpage occurs as described above, and the moment is also generated almost simultaneously with the occurrence of the difference in elongation strain. Therefore, in the rolling method and rolling apparatus of the metal plate material of the present invention, there is no warpage or extremely by controlling the vertical asymmetric component of the rolling mill so as to eliminate the difference between the rolling direction force and the offset component force. A metal plate material with a slight warpage can be stably produced.
  • any one or more of the roll peripheral speed of the upper and lower work rolls, the friction coefficient between the upper and lower work rolls and the material, the temperature difference between the upper and lower surfaces of the material, and the incident angle of the plate to the rolling mill can be adopted.
  • the moment acting from the entry side rolling material during the tip end rolling is detected from the calculated value of the difference between the rolling direction force and the offset component force.
  • the vertical asymmetric component of the work roll peripheral speed of the rolling mill that is, the peripheral speed of the vertical work roll so as to eliminate the difference between the rolling direction force and the offset component force, Occurrence can be prevented in advance.
  • the vertical asymmetric component of the rolling mill is any of the friction coefficient between the upper and lower work rolls and the material, the temperature difference between the upper and lower surfaces of the material, and the incident angle of the plate to the rolling mill, in addition, even when a combination of two or more of these is used as a vertically asymmetric component of the rolling mill, similarly, by operating or controlling these so as to eliminate the difference between the rolling direction force and the offset component force Although there is a difference in degree, it becomes possible to prevent the occurrence of warpage.
  • a rolling direction force detecting device for detecting the rolling direction force is provided only on one of the upper and lower work roll chock. Therefore, compared with the conventional rolling device provided with the rolling direction force detection device for both the upper and lower work roll chock, the rolling device according to the present invention is made compact and easy to manage. Furthermore, it is sufficient that one or two rolling direction force detection devices are provided on the rolling operation side, and the number of detection devices is reduced by more than half compared to a rolling device that requires four detection devices on the conventional rolling operation side. Therefore, the manufacturing cost can be greatly reduced.
  • the rolling device according to the present invention is sufficient as the measuring device only with the rolling direction force detecting device and the rolling load detecting device, which eliminates the need for the conventional torque measuring device, reduces the cost of the rolling device, and the rolling device. Can be made compact. Furthermore, since the number of installed detection devices is reduced, there is no possibility of applying an extra force to the rolled material, and stable rolling can be performed.
  • the rolling method according to the present invention detects only the rolling direction force and rolling load acting on the work roll chock so as to eliminate the difference value between the detected rolling direction force and the calculated offset component force. What is necessary is just to control the up-down asymmetrical component of a rolling mill. Accordingly, the number of elements to be measured is reduced, the influence of the measurement error on the warpage control can be prevented, and the occurrence of warpage can be surely prevented.
  • an apparatus for pressing the work roll chock in the rolling direction is provided on one side of the work roll chock in the rolling direction. .
  • a moment acts on the work roll from the rolled material due to the difference in elongation strain, it can be immediately detected as the vertical difference in the rolling direction force acting on the work roll chock, realizing even more responsive and accurate warpage control. can do.
  • the apparatus for pressing the work roll chock in the rolling direction is a hydraulic device.
  • the rolling direction immediately acts on the work roll chock when a moment acts on the work roll from the rolled material due to the difference in elongation and distortion as described above. Since it can be detected as a force up-down difference, it is possible to realize warpage control with further excellent responsiveness and accuracy.
  • a hydraulic device is provided for pressing the work roll chock in the rolling direction.
  • the offset component force generated as the horizontal component force of the rolling load due to the offset of the work roll acts in the same direction as the pressing force applied by the hydraulic device. Accordingly, the pressing force to be applied from the hydraulic device in order to stabilize the position of the work roll chock in the rolling direction is reduced, so that the hydraulic device can be downsized and optionally omitted.
  • the hydraulic device is omitted.
  • the equipment can be made more compact and less expensive, and the force for pinching the upper work roll chock can be reduced, so that other control disturbance factors can be obtained. Can be kept small.
  • the offset component force can be accurately calculated. Therefore, it is possible to reliably prevent and control the warpage of the rolled material based on the calculated offset component force.
  • FIG. 1 is a figure showing typically the rolling device about the rolling method of a certain embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a rolling device according to another embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a rolling device according to another embodiment.
  • 4 to 6 are diagrams schematically showing an embodiment of the rolling method described in (4) or the rolling apparatus described in (10).
  • FIG. 7 is a diagram schematically showing an embodiment of the rolling method described in (5) or the rolling apparatus described in (11).
  • FIG. 8 is a diagram schematically showing an embodiment in which the supply amount of the lubricant is adopted as the asymmetric component control amount of the rolling mill.
  • FIG. 1 is a figure showing typically the rolling device about the rolling method of a certain embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a rolling device according to another embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a rolling device according to another embodiment.
  • 4 to 6 are diagrams schematically showing an embodiment of the rolling method described in (4)
  • FIG. 9 is a diagram schematically showing an embodiment in which the temperature difference between the upper and lower surfaces is adopted as the asymmetric component control amount of the rolling mill.
  • FIG. 10 is a diagram schematically showing an embodiment in which the incident angle of the metal plate material is adopted as the asymmetric component of the rolling apparatus.
  • the causes of warpage due to rolling are as follows: 1) Difference in friction coefficient between work rolls and rolled material, 2) Difference in temperature between rolled materials (up and down difference in deformation resistance), and 3) Increase and decrease in work roll peripheral speed. Difference ⁇ V, 4) Geometric conditions. Regardless of the cause, in the end, the advance rate and the reverse rate change in the sheet thickness direction by causing a vertical difference in the elongation strain in the rolling direction caused by rolling, and the exit side speed and entry side of the rolled material There will be a vertical difference in speed, and warping will occur.
  • the positions of the upper work roll 1 and the upper reinforcing roll 3 are shifted to give an offset. That is, the upper work roll 1 is offset with respect to the upper reinforcing roll 3 so as to form a predetermined offset amount ⁇ x.
  • the lower work roll 2 is also offset with respect to the lower reinforcement roll 4 so as to form a predetermined offset amount ⁇ x.
  • the horizontal force generated by this offset that is, the offset component force Fo in the rolling direction, can be obtained from the geometric relationship by the following equation (1).
  • the difference between the rolling direction force acting on the work roll chock and the offset component force is the rolling direction force that causes warpage. Therefore, warpage is generated by controlling the vertical asymmetric component of the roll peripheral speed of the upper and lower work rolls 1 and 2 of the rolling mill so as to eliminate the difference between the rolling direction force acting on the work roll chock and the offset component force. Can be prevented in advance.
  • eliminating the difference between the rolling direction force acting on the work roll chock and the offset component force means that the difference is reduced or the difference becomes zero.
  • FIG. 1 is a figure showing the rolling device about the rolling method of one embodiment.
  • FIG. 1 basically shows only the apparatus configuration on the rolling work side, a similar apparatus exists on the drive side of the rolling mill.
  • the rolling apparatus includes upper and lower reinforcing rolls 3 and 4, upper and lower working rolls 1 and 2 that are offset with respect to the upper and lower reinforcing rolls 3 and 4, and a metal plate material.
  • a rolling mill having a reduction device 13 that applies a reduction load to 21 is provided.
  • an upper work roll chock 5 is provided on the upper work roll 1
  • a lower work roll chock 6 is provided on the lower work roll 2.
  • the upper reinforcing roll 3 is provided with an upper reinforcing roll chock 7, and the lower reinforcing roll 4 is provided with a lower reinforcing roll chock 8.
  • the rolling direction force acting on the upper work roll 1 of the rolling mill is basically supported by the upper work roll chock 5.
  • the upper work roll chock 5 is provided with an upper work roll exit side rolling direction force detecting device 9 on the exit side of the metal plate material 21, and the upper work roll on the entry side of the metal plate material 21.
  • An entry-side rolling direction force detection device 10 is provided.
  • These rolling direction force detection devices preferably have a structure for measuring compressive force from the viewpoint of simplifying the device configuration.
  • the upper work roll exit side rolling direction force detection device 9 detects the force acting between the member such as the project block 24 and the upper work roll chock 5 on the exit side.
  • the upper work roll entry side rolling direction force detection device 10 detects a force acting between a member such as the project block 25 and the upper work roll chock 5 on the entry side.
  • the upper work roll rolling direction force calculation device (work side) 14 the difference between the detected values of the upper work roll exit side rolling direction force detection device 9 and the upper work roll entry side rolling direction force detection device 10 is taken to perform the rolling work.
  • the rolling direction force acting on the upper work roll chock 5 on the side is calculated.
  • the upper work roll rolling direction force calculation device (drive side) 14 calculates the rolling direction force acting on the upper work roll chock on the drive side.
  • the offset component force calculation device 43 calculates the offset component force in the rolling direction 22 based on the set predetermined offset amount and the detected rolling load.
  • the difference between the rolling direction force acting on the upper work roll chock 5 and the offset component force is obtained by the difference value calculation device 18 that calculates the difference value between the rolling direction force and the offset component force.
  • the difference value between the rolling direction force acting on the upper work roll chock 5 and the offset component force is calculated.
  • the peripheral speed control amount calculation device 19 based on the calculation result of the difference value between the rolling direction force acting on the upper work roll chock 5 and the offset component force, the rolling direction force acting on the upper work roll chock 5 and the offset amount are calculated.
  • the vertical asymmetric component control amount of the peripheral speed of the upper and lower work rolls 1 and 2 for preventing warpage is calculated so as to eliminate the difference value from the force. That is, the peripheral speed of the upper and lower work rolls 1 and 2 is calculated so that the difference value between the rolling direction force acting on the upper work roll chock 5 and the offset component force becomes small or becomes zero.
  • control is performed by PID calculation considering proportional (P) gain, integral (I) gain, and differential (D) gain. Calculate the quantity.
  • the peripheral speed control device 20 controls the peripheral speeds of the upper and lower work rolls 1 and 2 of the rolling mill. As a result, slight rolling with no warpage or extremely warpage can be realized.
  • a rolling direction force detecting device is installed in the upper work roll chock 5 to detect the rolling direction force acting on the upper work roll chock 5 to eliminate the difference between the rolling direction force of the upper work roll chock 5 and the offset component force. It is configured as follows. However, instead of the upper work roll chock 5, a rolling direction force detector is installed in the lower work roll chock 6 to detect the rolling direction force acting on the lower work roll chock 6, and the difference between the rolling direction force of the lower work roll chock 6 and the offset component force is detected. You may comprise so that it may eliminate.
  • the rolling apparatus according to this embodiment is provided with only two rolling direction force detecting devices on the rolling work side. Therefore, compared with the prior art provided with four rolling direction force detection devices at the top and bottom, the number of parts is reduced, and the cost and the size of the device can be reduced. Further, the number of arithmetic devices is smaller than that of the prior art.
  • FIG. 2 shows a rolling device according to another embodiment.
  • the description of the same configuration as in FIG. 1 is omitted.
  • the upper and lower work roll chocks 5 and 6 are supported in the vertical direction by a roll balance device (not shown) built in the project blocks 24 and 25 fixed to the mill housing 23.
  • a roll balance device (not shown) built in the project blocks 24 and 25 fixed to the mill housing 23.
  • an upper work roll outlet side rolling direction force detection device 9 is provided between the project block 24 and the upper work roll chock 5 on the outlet side.
  • an upper work roll entry side rolling direction force detection device 10 is provided between the project block 25 and the upper work roll chock 5 on the entry side.
  • the rolling direction force detecting device By arranging the rolling direction force detecting device on both sides of the entry side and the exit side, the force can be accurately determined in any direction in the rolling direction on the upper work roll chock 5. Can be measured. Moreover, the rolling load detection apparatus 26 for measuring a rolling load is provided. As in the above embodiment, the offset component force is calculated based on the measurement result of the rolling load detection device 26.
  • FIG. 3 shows a rolling apparatus according to another embodiment.
  • the description of the same configuration as in FIGS. 1 and 2 is omitted.
  • the upper reinforcing roll chock 7 is a type in which the upper work roll chock 5 is held.
  • the upper work roll outlet side rolling direction force detecting device 9 and the upper work roll inlet side rolling are provided.
  • a directional force detection device 10 is provided.
  • FIG. 4 is an enlarged view showing a part of a rolling apparatus according to another embodiment.
  • the description of the same configuration as in FIGS. 1 and 3 is omitted.
  • the upper work roll 1 is offset by ⁇ x in the exit direction of the metal plate 21.
  • an entry work roll chock pressing device 27 is provided adjacent to the upper work roll entry side rolling direction force detection device 10, and the upper work roll chock 5 is predetermined from the entry side to the exit side. Pressing with the pressing force of.
  • the entry side work roll chock pressing device 27 may be replaced with the exit side work roll chock position control device 28.
  • the push position control device is preferably on the opposite side to the offset.
  • the entry work roll chock pressing device 27 is a hydraulic device.
  • the upper work roll chock 5 vibrates instantaneously in the rolling direction 22 as when the rolled material is bitten. In this case, a stable pressing force can be applied to stabilize the movement of the upper work roll chock 5.
  • the entry side work roll chock pressing device 27 may not be a hydraulic device but may be a screw type jack, for example.
  • FIG. 5 is an enlarged view showing a part of a rolling apparatus according to another embodiment.
  • the description of the same configuration as in FIGS. 1 and 4 is omitted.
  • the upper work roll entry side rolling direction force detecting device 10 is omitted in this embodiment. That is, on the exit side of the upper work roll chock 5, only the upper work roll exit-side rolling direction force detection device 9 is provided.
  • a sensor (not shown) for measuring the pressure of the hydraulic oil supplied to the hydraulic cylinder of the entry side work roll chock pressing device 27 that is a hydraulic device is provided.
  • the entry side work roll chock pressing device 27 which is a hydraulic device can be used as a rolling direction force detection device.
  • FIG. 6 is an enlarged view showing a part of a rolling apparatus according to another embodiment. Here, the description of the same configuration as in FIGS. 1 and 4 is omitted.
  • an exit side work roll chock position control device 28 is provided on the exit side of the upper work roll chock 5.
  • This delivery work roll chock position control device 28 is a hydraulic device.
  • the upper work roll chock 5 is sandwiched between the inlet and outlet hydraulic cylinders.
  • the exit work roll chock position detection device 29 is provided for position control, and the clamping force of the upper work roll chock 5 is given by the entry work roll chock pressing device 27. It has a structure. By adopting such a structure, it is possible to provide additional control capability such as adjustment of the offset amount of the work roll or the fine cross angle with the reinforcing roll.
  • FIG. 7 is an enlarged view showing a part of a rolling apparatus according to another embodiment.
  • the description of the same configuration as in FIGS. 1 and 5 is omitted.
  • the installation of the roll chock pressing device 27 can be omitted. That is, a rolling direction force detection device is provided only on the side where the upper work roll 1 is offset with respect to the upper reinforcing roll 3.
  • the equipment can be made more compact and less expensive than the device of FIG. 5, and the force for sandwiching the upper work roll chock 5 can be reduced.
  • the disturbance factor can be kept small.
  • FIG. 4 the example in which the work roll chock pressing device is arranged on the entry side of the rolling mill is shown, but this may be arranged on the exit side.
  • FIGS. it is necessary to maintain the positional relationship with the offset of the work roll in FIGS.
  • FIG.4, FIG.5, FIG.6 and FIG.7 although embodiment of the upper work roll chock 5 vicinity is shown, the embodiment in the case of applying to the lower work roll chock 6 is basically the same. It is.
  • FIG. 8 shows a rolling apparatus according to another embodiment.
  • the supply amount of the lubricant is adopted as the asymmetric component control amount of the rolling mill.
  • the difference value calculation device 18 that calculates the difference value between the rolling direction force and the offset component force calculates the difference value between the rolling direction force acting on the upper work roll chock 5 and the offset component force.
  • the upper work roll rolling direction force calculation device (working side) 14 the upper work roll rolling direction force calculation device (drive side) 14 ′, the work roll rolling direction force calculation device (adder) 16, and the offset
  • the component force calculation device 43 is omitted.
  • the rolling acting on the upper work roll chock 5 in the upper and lower lubricant supply amount calculation device 30 based on the calculation result of the difference value between the rolling direction force acting on the upper work roll chock 5 and the offset component force, the rolling acting on the upper work roll chock 5 in the upper and lower lubricant supply amount calculation device 30.
  • the difference between the directional force and the offset component force is eliminated, and the amount of lubricant supplied to the upper and lower work rolls 1 and 2 for preventing warpage is calculated.
  • the upper and lower lubricant supply amount control devices 31 apply the lubricant to the upper and lower work rolls 1 and 2.
  • the supply amount is controlled, and the lubricant is supplied to the upper and lower work rolls 1 and 2 by the upper and lower lubricant supply devices 32 and 32 ', so that a slight rolling with no warpage or extremely warpage can be realized.
  • the surface friction coefficient between the upper and lower work rolls 1 and 2 and the metal plate material 21 is controlled, and the occurrence of warpage can be controlled.
  • FIG. 9 shows a rolling apparatus according to another embodiment, that is, an embodiment of a rolling apparatus that employs an upper and lower surface temperature difference as an asymmetric component control amount of a rolling mill.
  • the difference value difference calculation device 18 that calculates the difference value between the rolling direction force and the offset component force. Is the same as FIG. Therefore, in FIG. 9, the upper work roll rolling direction force calculation device (working side) 14, the upper work roll rolling direction force calculation device (drive side) 14 ', the work roll rolling direction force calculation device (adder) 16, the offset amount
  • the force calculation device 43 is omitted.
  • the temperature difference calculating device 33 calculates the difference between the rolling direction force acting on the upper work roll chock 5 and the offset component force. The temperature difference between the upper and lower surfaces of the metal plate 21 for eliminating the value and preventing warpage is calculated.
  • the temperature difference between the upper and lower surfaces of the metal plate 21 is controlled by the temperature control device 34 and the upper and lower heating / cooling devices 35, 35 ′. Thereby, a slight rolling with no warp or extremely warp can be realized.
  • the upper and lower heating / cooling devices 35, 35 ′ may be any devices that can be controlled so as to create a temperature difference between the upper and lower surfaces of the metal plate 21. Even if it is a heating apparatus which only heats the upper and lower surfaces of the metal plate material 21 separately, a cooling apparatus which only cools the upper and lower surfaces separately may be used.
  • the temperature control device 34 and the upper and lower heating / cooling devices 35 and 35 ′ are respectively installed, and the temperature control device 34 controls the temperature difference between the upper and lower surfaces of the metal plate member 21 to The metal plate 21 is heated or cooled by the lower heating / cooling devices 35 and 35 '.
  • FIG. 10 shows a rolling apparatus according to another embodiment, that is, an embodiment of a rolling apparatus that employs an incident angle of a metal sheet to a rolling mill as an asymmetric component of the rolling apparatus.
  • the roller table height computing device 36 uses the rolling direction force acting on the upper work roll chock 5 and the offset component.
  • the height of the vertically variable roller table 38 for calculating the difference value of force and preventing warpage is calculated.
  • the height controller 37 of the vertically variable roller table 38 controls the height of the vertically variable roller table 38.
  • a rolling direction force detecting device is installed in the upper work roll chock 5 to detect the rolling direction force of the upper work roll chock 5, and the rolling direction force and offset are detected. Control the peripheral speed of the upper and lower work rolls 1 and 2, the amount of lubricant supplied, the temperature difference between the upper and lower surfaces of the metal plate 21, or the height of the upper and lower variable roller table 38 so as to eliminate the difference from the component force. Prevents warping.
  • a rolling direction force detector is installed in the lower work roll chock 6 to detect the rolling direction force of the lower work roll chock 6 and eliminate the difference between the rolling direction force and the offset component force.
  • the peripheral speed of the upper and lower work rolls 1 and 2, the supply amount of the lubricant, the temperature difference between the upper and lower surfaces of the metal plate material 21, or the height of the upper and lower variable roller table 38 can be controlled to prevent warpage. You can also.
  • the warpage can be controlled by combining the above components.
  • the offset component force is calculated from the offset amount and the load measurement value.
  • the offset amount and the load are data normally taken when performing normal rolling.
  • the warpage can be controlled by the normal data.
  • the warpage can be controlled by the normal data.
  • the four-high rolling mill even in the six-high rolling mill, by offsetting the work roll and the intermediate roll, by detecting the rolling direction force of either the upper or lower of the work roll, It can be carried out in the same manner as a four-high rolling mill.
  • hot rolling of iron was performed using the rolling apparatus shown in FIG.
  • the rolling apparatus shown in FIG. 2 controls the peripheral speed of the upper and lower work rolls 1 and 2 so as to eliminate the difference value between the calculated rolling direction force and the set-off component force.
  • the rolling mill of the rolling apparatus shown in FIG. 2 is a reverse rolling mill having a work roll diameter of 990 mm.
  • the metal plate 21 having the same dimensions with a plate thickness of 49 mm on the entry side and a plate width of 2400 mm was rolled in 7 passes with a plate thickness of 10 mm on the exit side.
  • the average warpage of the 52 sheets is 14 mm, and only a small warp is generated. There wasn't.
  • a metal plate material having the same dimensions was rolled using a method shown in Patent Document 1 in which a warp is controlled by imparting a temperature difference to the metal plate material.
  • the average warpage of 38 rolled metal sheets was 72 mm, and a large warp was generated.
  • the rolling apparatuses shown in FIGS. 3 and 8 to 10 can be used instead of the rolling apparatus shown in FIG. 2, the rolling apparatuses shown in FIGS. 3 and 8 to 10 can be used. Further, the method of detecting the rolling direction force may be changed to the method shown in FIGS. Furthermore, even if the rolling direction force is measured with the lower work roll, rolling with a small warp that is the same as in the present embodiment can be realized.
  • the rolling method and the rolling method according to the above embodiment cost reduction and compactness of the rolling apparatus can be realized. Furthermore, it is possible to stably produce a light metal plate material that does not warp or is extremely warped.

Abstract

　この金属板材の圧延方法は、少なくとも上作業ロール又は下作業ロールの何れかの作業ロールチョックに作用する圧延方向力および圧延荷重を測定し、前記圧延方向力と前記圧延荷重から算出されるオフセット分力との差異値を演算し、この差異値を解消するように、前記上下作業ロールのロール周速度、前記上下作業ロールと前記材料間との摩擦係数、前記材料の上下面温度差、及び前記圧延機への板の入射角から選ばれた少なくとも１つを制御する。

Description

金属板材の圧延方法および圧延装置
　本発明は、金属板材の圧延方法および圧延装置に関し、特に、反りのない、あるいは極めて反りの軽微な金属板材を安定して製造することのできる、金属板材の圧延方法および圧延装置に関する。
　本願は、２００８年０８月０４日に、日本に出願された特願２００８－２００３０７号、及び２００９年０５月１８日に、日本に出願された特願２００９－１１９３７５号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　板材の圧延時に発生する反りは、圧延能率の低下、精整工程の増加など、製品の生産性に多大な影響を及ぼす。例えば、精整工程に関しては、レベラー、プレス等による反りの矯正が必要となり、極端な場合、板材の不良部を切断しなければならないこともある。また、さらに大きな反りが発生した場合、板と圧延設備との衝突によって、圧延設備が破損することもある。この場合、板自体が製品価値を失うばかりでなく、生産停止、圧延設備の修理など多大の損害をもたらす。
　圧延反りが発生するメカニズムについては、一般に、下記の圧延における上下非対称要因が原因であると言われている。
　　　　１）作業ロールと圧延材との摩擦係数の上下差Δμ
　　　　２）圧延材の上下温度差（変形抵抗の上下差）Δｔ
　　　　３）作業ロール周速度の上下差ΔＶ
　　　　４）幾何学条件
　　　　・作業ロールの上下半径差ΔＲ
　　　　・板入射角（上下パスライン差）α
　しかしながら、上記の上下非対称要因が反りに及ぼす影響は、必ずしも全て解明されている訳ではない。
　このような問題に対して、下記特許文献１には、定常的および継続的に生じる反りに対して、板に上下温度差を付与して反りを制御する技術が開示されている。
　また、下記特許文献２には、直径の異なる上下の作業ロールにより定常的および継続的に生じる反りに対して、反りが生じる部分に高潤滑を実施し反りを防止する技術が開示されている。
　また、下記特許文献３には、圧延パスで突然反りが発生するパスに対して、制御する方法が開示されている。特許文献３に係る方法は、多パスのリバース圧延において、前パスの圧延時の圧延情報（上下圧延トルクなど）に基づいて、反りの発生要因となる圧延材の変形抵抗の上下面差と摩擦係数の上下面差を分析し、次のパス以降に発生する反りの方向および反り量を予測し、上下ロール周速度差あるいはピックアップ量によって反りを制御する。
　また、下記特許文献４には、上下両方の前記作業ロールのロールチョックに作用する圧延方向力を測定し、前記圧延方向力の上側と下側との差異値を演算し、この差異値に基づいて、前記圧延機のロール周速度や摩擦係数等の上下非対称成分の制御により、反りを制御する方法が開示されている。
　また、下記特許文献５には、小径の作業ロールを備えた間接駆動の多重式圧延機を用いた圧延材圧縮力の制御方法が開示されている。特許文献５に係る方法は、前記作業ロールを前記圧延機の出側にオフセットさせ、前記圧延機の圧延荷重と、駆動トルクと、前記作業ロールに作用する水平力とを測定し、これらの測定値に基づいて圧延機の入側圧延材に作用する圧縮力を演算する。前記演算値を用いて、目標圧縮力を圧延材に負荷するように前記圧延機のロール周速度を制御する。
　また、下記特許文献６には、作業ロールと補強ロールとを有する圧延機を用いて圧延材を圧延する圧延方法が開示されている。特許文献６に係る方法は、作業側及び駆動側における作業ロールのロールチョックに作用する力を測定して、それらの和とそれらの差異とに基づいて、圧延機のロール開度の左右非対称成分を制御することにより、圧延材のキャンバーを制御する。
　さらに、下記特許文献７には、上下作業ロールをお互いにオフセットして、圧延材の反りを制御する方法及び装置が開示されている。
特開昭６３－６３５１０号公報 特開昭５８－１９２６０５号公報 特開平７－１６４０３１号公報 特開２００７－２６０７７５号公報 特開昭６２－１１４７１１号公報 特開２００８－１６１９３４号公報 特開昭５６－１５１１１１号公報
　しかしながら、特許文献１および特許文献２に記載された方法は、いずれの方法においても前パスの反りが、当該パスでも継続することを前提としている。しかしながら、実際の圧延では、条件によっては前パスと当該パスにおいて反り方向が逆になることもあり、従来の方法では、制御すると却って反りを増大させる場合もある。
　また、特許文献３に記載された方法では、上下ロールの圧延トルクを個別に測定することが必要であるが、特に厚板圧延では、圧延トルクは非常に大きな値を示し、大がかりな圧延トルク測定装置を設置することが必要となる。その結果、圧延装置のコスト減及び圧延装置のコンパクト化に制限がある。
　また、特許文献４に記載された方法では、上下両方の作業ロールチョックに作用する圧延方向力を測定する必要があるが、圧延機の構造上、上下の片方にしか、圧延方向力検出装置を設置することができない場合には、その方法を適用することはできない。また、上下作業ロールチョックに作用する圧延方向力を測定するために、４つの圧延方向力検出装置を設置する必要がある。部品数が増えた結果、圧延装置のコスト減及び圧延装置のコンパクト化に制限がある。さらに、上下において４つの圧延方向力検出装置を設置することにより、作業ロールに余計な力が加わり、圧延材の実際の圧延に影響が及ぶ可能性がある。
　また、特許文献５に記載された方法では、圧延荷重と、駆動トルクと、作業ロールに作用する水平力とに基づいて、圧延材に作用する圧縮力を演算するために、各駆動トルクを測定するための計測器が必要である。その結果、圧延装置のコスト減及び圧延装置のコンパクト化に制限がある。さらに、特許文献５には、圧延材に作用する圧縮力を制御する方法を開示しているものの、圧延材の反りに対する制御及び防止について開示していない。
　また、特許文献６に記載された方法では、上下作業ロールチョックに作用する圧延方向力を測定するために、４つの圧延方向力検出装置を設置する必要がある。部品数が増えた結果、圧延装置のコスト減及び圧延装置のコンパクト化に制限がある。
　さらに、特許文献７に記載された方法では、作業ロールのオフセット量を求める要素である圧延材の平均板厚や、形状修正係数などが誤差を含む可能性があり、高い信頼性を得るのが難しい。
　本発明は、上作業ロール又は下作業ロールの何れか片方のみの作業ロールチョックに作用する圧延方向力及び測定の容易な圧延荷重のみを測定し、反りのない、あるいは極めて反りの軽微な金属板材を安定して製造することのできる、金属板材の圧延方法および圧延装置を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用する。即ち、
（１）本発明の金属板材の圧延方法は、少なくとも上下作業ロールと、上下補強ロールとを有する圧延機を用意し、上下作業ロールに上下補強ロールに対する所定のオフセット量を設定し、上作業ロールまたは下作業ロールの何れかの作業ロールチョックに作用する圧延方向力、並びに、圧延荷重を測定し、前記圧延荷重と前記所定のオフセット量とからオフセット分力を算出し、前記圧延方向力と前記オフセット分力との差異値を演算し、前記差異値を解消するように、前記上下作業ロールのロール周速度、前記上下作業ロールと材料間との摩擦係数、前記材料の上下面温度差、及び前記圧延機への板の入射角から選ばれた少なくとも１つを制御する。
（２）上記（１）では、前記作業ロールチョックの圧延方向入側または出側において、前記作業ロールチョックを前記圧延方向に押しつける；構成を採用してもよい。
（３）上記（２）では、油圧装置を用いて、前記作業ロールチョックを前記圧延方向に押しつける；構成を採用してもよい。
（４）上記（３）では、前記作業ロールチョックの圧延方向入側または出側において、前記補強ロールを基準として前記作業ロールがオフセットされている側の反対側で、油圧装置を用いて、前記作業ロールチョックを圧延方向に押しつける；構成を採用してもよい。
（５）上記（１）では、前記補強ロールを基準として前記作業ロールがオフセットされている側のみにおいて、前記作業ロールチョックに作用する前記圧延方向力を検出する；構成を採用してもよい。
（６）上記（１）では、前記オフセット分力Ｆｏは、Ｆｏ＝２×Δｘ×Ｐ／（Ｄｗ＋Ｄｂ）の式により演算され、Δｘは前記所定のオフセット量であり、Ｐは前記圧延荷重であり、Ｄｗは前記作業ロールの直径であり、Ｄｂは前記補強ロールの直径である；構成を採用してもよい。
（７）本発明の圧延装置は、少なくとも上下補強ロールと、前記上下補強ロールに対して所定のオフセット量を形成するようにオフセットされた上下作業ロールとを有する金属板材の圧延機と、上作業ロールまたは下作業ロールの何れかの作業ロールチョックにおける圧延方向入側及び出側に設置されて、前記作業ロールチョックに作用する圧延方向力を検出する圧延方向力検出装置と、圧延荷重を検出する圧延荷重検出装置と、前記圧延荷重検出装置によって検出された前記圧延荷重と前記所定のオフセット量とからオフセット分力を算出するオフセット分力演算装置と、前記圧延方向力検出装置によって検出された前記圧延方向力と前記オフセット分力との差異値を演算する差異値演算装置とを備え、更に、下記の装置セットＡ、装置セットＢ、装置セットＣ、及び装置セットＤから選ばれた少なくとも１つの装置セットを備え；前記装置セットＡには、前記差異値に基づいて、前記上下作業ロールのロール周速度の制御量を演算する周速度制御量演算装置、並びに、前記ロール周速度の制御量に基づいて前記上下作業ロールのロール周速度を制御する周速度制御装置が含まれ；前記装置セットＢには、前記差異値に基づいて、前記上下作業ロールと前記材料間との摩擦係数を制御する潤滑剤の供給量を演算する潤滑剤供給量演算装置、並びに、演算された前記潤滑剤の供給量に基づいて、前記潤滑剤の供給量を制御する潤滑剤供給量制御装置及び前記潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置が含まれ；前記装置セットＣには、前記差異値に基づいて、前記材料の上下面温度差を演算する上下面温度差制御量の演算装置、並びに、演算された前記上下面温度差に基づいて、前記材料の上下面温度を制御する温度制御装置及び前記材料の上下面を加熱又は冷却する加熱冷却装置が含まれ；前記装置セットＤには、前記差異値に基づいて、前記圧延機への板の入射角を制御するローラーテーブルの高さを演算するローラーテーブル高さの演算装置、並びに、演算された前記ローラーテーブルの高さに基づいて、ローラーテーブルの高さを制御するローラーテーブルの高さ制御装置及び上下可変ローラーテーブルが含まれている。
（８）前記（７）では、前記作業ロールチョックの圧延方向入側または出側において、前記作業ロールチョックを前記圧延方向に押しつける装置が設けられている；構成を採用してもよい。
（９）前記（８）では、前記作業ロールチョックを前記圧延方向に押しつける装置が油圧装置であってもよい。
（１０）前記（９）では、前記作業ロールチョックの圧延方向入側または出側において、前記補強ロールを基準として前記作業ロールがオフセットされている側の反対側に、前記作業ロールチョックを前記圧延方向に押しつける油圧装置が設けられている；構成を採用してもよい。
（１１）前記（７）では、前記圧延方向力検出装置は、前記補強ロールを基準として前記作業ロールがオフセットされている側のみに設けられている；構成を採用してもよい。
　本発明の金属板材の圧延方法および圧延装置によれば、上作業ロールまたは下作業ロールの何れかの作業ロールチョックに作用する圧延方向力並びに圧延荷重だけを測定し、前記圧延方向力と前記圧延荷重から算出されるオフセット分力との差異値を演算するので、この差異値から圧延材（金属板材）の先端部圧延時の主として入側圧延材から作用するモーメントを検知できる。
　また、このモーメントは、上記したように反り発生の原因となる伸び歪の上下差が生じたときにのみ発生し、しかも伸び歪差の発生とほぼ同時に前記モーメントも発生する。したがって、本発明の金属板材の圧延方法および圧延装置では、圧延方向力とオフセット分力との差を解消するように、前記圧延機の上下非対称成分を制御することによって、反りのない、あるいは極めて反りの軽微な金属板材を安定して製造することができる。
　前記圧延機の上下非対称成分としては、上下作業ロールのロール周速度、上下作業ロールと材料間との摩擦係数、材料の上下面温度差、圧延機への板の入射角の何れか１つ以上を採用することができる。
　すなわち、上下作業ロールのロール周速度を操作または制御する場合、前記圧延方向力と前記オフセット分力との差異の演算値から、上記した先端部圧延時の入側圧延材から作用するモーメントを検知し、前記圧延方向力と前記オフセット分力との差を解消するように、前記圧延機の作業ロール周速度の上下非対称成分、すなわち上下作業ロールの周速度を操作または制御することで、反りの発生を未然に防止することができる。
　前記圧延機の上下非対称成分を、上下作業ロールと材料間との摩擦係数、材料の上下面温度差、圧延機への板の入射角の何れかを前記圧延機の上下非対称成分とする場合でも、また、これらの２以上の組み合わせを前記圧延機の上下非対称成分とする場合でも同様に、前記圧延方向力と前記オフセット分力との差を解消するように、これらを操作または制御することにより、程度の差はあるが、反りの発生を未然に防止することが可能となる。
　さらに、前記圧延方向力を検出する圧延方向力検出装置が上下作業ロールチョックの一方のみに設けられている。従って、上下作業ロールチョックの両方ともに圧延方向力検出装置を備えた従来の圧延装置に比べて、本発明に係る圧延装置がコンパクト化され、管理が容易となる。さらに、圧延作業側において圧延方向力検出装置が１つ又は２つあればよく、従来の圧延作業側で４つの検出装置が必要になった圧延装置に比べて、検出装置の数が半分以上少なくなり、その製造コストも大きく下げることができる。さらに、本発明に係る圧延装置は、測定装置として、圧延方向力検出装置及び圧延荷重検出装置だけて十分であり、従来のようなトルク測定装置などが不要となり、圧延装置のコスト減及び圧延装置のコンパクト化を実現することができる。さらに、設置された検出装置が少なくなったので、圧延材に余計な力が加える可能性が無くなり、安定して圧延することができる。
　さらに、本発明に係る圧延方法は、作業ロールチョックに作用する圧延方向力及び圧延荷重だけを検出して、検出された圧延方向力と算出されたオフセット分力との差異値を解消するように、圧延機の上下非対称成分を制御すればよい。従って、測定する要素が少なくなり、測定誤差による反りの制御への影響を防止し、反りの発生を確実に防止することができる。
　前記（２）または（８）に係る本発明の圧延方法または圧延装置では、作業ロールチョックの圧延方向入側または出側の一側に、作業ロールチョックを圧延方向に押し付けるための装置を有している。この場合、伸び歪の上下差によって圧延材から作業ロールにモーメントが作用した際、直ちに作業ロールチョックに作用する圧延方向力上下差として検出できるので、応答性および精度のさらに優れた反りの制御を実現することができる。
　前記（３）または（９）に係る本発明の圧延方法または圧延装置において、作業ロールチョックを圧延方向に押し付けるための装置が油圧装置である。この場合、作業ロールチョックを圧延方向に押し付けた状態で、圧延材を圧延すると、前記したように伸び歪の上下差によって圧延材から作業ロールにモーメントが作用した際、直ちに作業ロールチョックに作用する圧延方向力上下差として検出できるので、応答性および精度のさらに優れた反りの制御を実現することができる。
　前記（４）または（１０）に係る本発明の圧延方法または圧延装置では、作業ロールチョックの圧延方向入側または出側において、補強ロールを基準として作業ロールがオフセットされている側の反対側に、前記作業ロールチョックを圧延方向に押し付けるための油圧装置を備えている。この場合、このように配置することにより、作業ロールのオフセットによって圧延荷重の水平方向分力として発生するオフセット分力が前記油圧装置で作用させる押し力と同じ方向に作用する。従って、前記作業ロールチョックの圧延方向位置を安定させるために油圧装置から与えるべき押し力が小さくなって、油圧装置を小型化、場合によっては省略することができる。また、作業ロールチョックに対する圧延方向押し力が過大になると、板厚制御機能等によって与えられるような圧延中の圧下位置制御に対する追従性に問題を生じることがあるが、油圧装置から作用させる押し力を小さく抑えることによって、このような問題の発生も避けることができる。
　前記（５）または（１１）に係る本発明の圧延方法または圧延装置では、油圧装置を省略している。この場合、前記（４）に記載された装置に比べてさらにコンパクト化かつ安価な設備とすることができ、また、上作業ロールチョックを挟み込む力を小さくすることができるので、他の制御の外乱因子を小さく抑えることもできる。
　前記（６）に係る本発明の圧延方法によれば、オフセット分力を正確に演算することができる。従って、この演算されたオフセット分力に基づいて、圧延材の反りを確実に防止及び制御することができる。
本発明の実施形態に係る圧延装置の模式図である。 本発明の実施形態に係る圧延装置の模式図である。 本発明の他の実施形態に係る圧延装置の模式図である。 本発明の実施形態に係る圧延装置の一部を省略した拡大図である。 本発明の実施形態に係る圧延装置の一部を省略した拡大図である。 本発明の実施形態に係る圧延装置の一部を省略した拡大図である。 本発明の実施形態に係る圧延装置の一部を省略した拡大図である。 本発明の実施形態に係る圧延装置の模式図である。 本発明の実施形態に係る圧延装置の模式図である。 本発明の実施形態に係る圧延装置の模式図である。
　以下、図面に基づいて、本発明の作用および効果を説明する。図１は、ある実施形態の圧延方法に関する圧延装置を模式的に示す図である。図２は、他の実施形態に関する圧延装置を模式的に示す図である。図３は、他の実施形態に関する圧延装置を模式的に示す図である。図４～図６は、何れも前記（４）に記載の圧延方法または前記（１０）に記載の圧延装置の実施形態を模式的に示す図である。図７は、前記（５）に記載の圧延方法または前記（１１）に記載の圧延装置の実施形態を模式的に示す図である。図８は、圧延機の非対称成分制御量として潤滑剤の供給量を採用した実施の形態を模式的に示す図である。図９は、圧延機の非対称成分制御量として上下面温度差を採用した実施形態を模式的に示す図である。図１０は、圧延装置の非対称成分として金属板材の入射角を採用した実施形態を模式的に示す図である。
　一般に、圧延によって反りが生ずる原因としては、１）作業ロールと圧延材との摩擦係数の上下差、２）圧延材の上下温度差（変形抵抗の上下差）、３）作業ロール周速度の上下差ΔＶ、４）幾何学条件があげられる。何れの原因の場合でも、最終的には、圧延によって生じる圧延方向の伸び歪に上下差を生じさせることで先進率および後進率が板厚方向に変化し、圧延材の出側速度および入側速度に上下差を生じ、反りが発生することになる。
　このとき、例えば、反りを生じさせやすい圧延材の先端部を圧延する際、既に圧延が終了した出側の圧延材の長さは短いので、圧延材の出側速度に上下差を生じさせることは比較的自由である。しかしながら、圧延材の入側速度に上下差を生じさせるためには、入側に存在する圧延材全体を上下方向に剛体回転させる必要がある。しかしながら、圧延材の先端部を圧延する時は、一般に入側に長い未圧延材が残っているので、圧延材自身の重量とテーブルローラーとの拘束によって、上記剛体回転に抗するモーメントが発生する。
　このモーメントは、圧延機の作業ロールに反力として伝わることになるので、作業ロールチョックに反りを発生させる圧延方向力として作用する。
　一方、上下作業ロール１、２と上下補強ロール３、４とを有する金属板材２１を圧延する圧延機において、上下作業ロール１、２の水平方向位置を安定させるために、図５に示すように、上作業ロール１と上補強ロール３との位置をずらして、オフセットを与えるのが一般的である。即ち、上作業ロール１は、上補強ロール３に対して、所定のオフセット量Δｘを形成するようにオフセットされている。下作業ロール２も下補強ロール４に対して、所定のオフセット量Δｘを形成するようにオフセットされている。このオフセットにより生じた水平方向力、すなわち圧延方向のオフセット分力Ｆｏは、幾何学的な関係から、下記の式（１）で求めることができる。
　Ｆｏ＝２×Δｘ×Ｐ／（Ｄｗ＋Ｄｂ）・・・（１）
　　ここで、Δｘ：オフセット量、Ｐ：圧延荷重、Ｄw：作業ロール直径、
　　　　　　Ｄb：補強ロール直径
　なお、上式（１）からわかるように、上下作業ロール１、２のオフセット量、作業ロール直径、補強ロール直径が等しければ、オフセット分力は上下で等しい。
　即ち、作業ロールチョックに作用する圧延方向力とオフセット分力の差が、反りを発生させる原因の圧延方向力であることが分かる。したがって、作業ロールチョックに作用する圧延方向力とオフセット分力との差を解消するように、前記圧延機の上下作業ロール１、２のロール周速度の上下非対称成分を制御することで、反りの発生を未然に防止することができる。ここで、作業ロールチョックに作用する圧延方向力とオフセット分力との差を解消するとは、その差を小さくすること、または差がゼロになることを意味する。
　次に、図面を参照して、本発明の実施の形態をさらに具体的に説明する。 
　図１は、一実施形態の圧延方法に関する圧延装置を示す図である。なお、図１は基本的に圧延作業側の装置構成のみを図示しているが、圧延機の駆動側にも同様の装置が存在する。
　図１に示されたように、本実施形態にかかる圧延装置には、上下補強ロール３、４と、前記上下補強ロール３、４に対してオフセットされた上下作業ロール１、２と、金属板材２１に圧下荷重を与える圧下装置１３とを有する圧延機を備える。さらに、上作業ロール１には上作業ロールチョック５が設けられ、下作業ロール２には下作業ロールチョック６が設けられている。さらに、上補強ロール３には上補強ロールチョック７が設けられ、下補強ロール４には下補強ロールチョック８が設けられている。
　圧延機の上作業ロール１に作用する圧延方向力は基本的には上作業ロールチョック５によって支持される。図１に示されたように、上作業ロールチョック５には、金属板材２１の出側において上作業ロール出側圧延方向力検出装置９が設けられており、金属板材２１の入側において上作業ロール入側圧延方向力検出装置１０が設けられている。前記上作業ロール出側及び上作業ロール入側圧延方向力検出装置９、１０によって、上作業ロールチョック５を圧延方向２２に固定しているプロジェクトブロック２４、２５等の部材と上作業ロールチョック５との間に作用する力を測定することができる。これらの圧延方向力検出装置は、装置構成を簡単にする点から、圧縮力を測定する構造であるのが好ましい。
　上作業ロール出側圧延方向力検出装置９は、出側においてプロジェクトブロック２４等の部材と上作業ロールチョック５との間に作用する力を検出する。上作業ロール入側圧延方向力検出装置１０は、入側においてプロジェクトブロック２５等の部材と上作業ロールチョック５との間に作用する力を検出する。上作業ロール圧延方向力演算装置（作業側）１４では、上作業ロール出側圧延方向力検出装置９と上作業ロール入側圧延方向力検出装置１０による検出値の差をとることによって、圧延作業側における上作業ロールチョック５に作用する圧延方向力を演算する。
　上記のような圧延作業側における装置構成及び演算と同じように、駆動側においても同じ装置構成で、同じ演算を実施する。即ち、上作業ロール圧延方向力演算装置（駆動側）１４’において、駆動側における上作業ロールチョックに作用する圧延方向力を演算する。
　次に、作業ロール圧延方向合力演算装置（上側）１６において、上作業ロール圧延方向力演算装置（作業側）１４の演算結果と上作業ロール圧延方向力演算装置（駆動側）１４’の演算結果の和をとることにより、上作業ロールチョック５に作用する圧延方向力を演算する。
　一方、圧延荷重検出装置２６により圧延荷重を検出する。オフセット分力演算装置４３で、設定した所定のオフセット量と、検出した圧延荷重とに基づいて、圧延方向２２のオフセット分力を算出する。
　そして、圧延方向力とオフセット分力との差異値を演算する差異値演算装置１８によって、上作業ロールチョック５に作用する圧延方向力とオフセット分力との差をとる。これによって上作業ロールチョック５に作用する圧延方向力とオフセット分力との差異値が演算される。次に、周速度制御量演算装置１９において、上作業ロールチョック５に作用する圧延方向力とオフセット分力との差異値の演算結果に基づいて、上作業ロールチョック５に作用する圧延方向力とオフセット分力との差異値を解消するように、反りを防止するための上下作業ロール１、２の周速度の上下非対称成分制御量を演算する。即ち、上作業ロールチョック５に作用する圧延方向力とオフセット分力との差異値が小さくなる又はゼロになるための、上下作業ロール１、２の周速度を演算する。
　ここでは、上作業ロールチョック５に作用する圧延方向力とオフセット分力との差に基づいて、例えば、比例（Ｐ）ゲイン、積分（Ｉ）ゲイン、微分（Ｄ）ゲインを考慮したＰＩＤ演算によって制御量を演算する。
　そして、周速度制御量演算装置１９の制御量演算結果に基づいて、周速度制御装置２０によって圧延機の上下作業ロール１、２の周速度を制御する。これによって反り発生のない、あるいは極めて反りの軽微な圧延が実現できる。
　ところで、上記した装置構成において、作業ロール圧延方向合力演算装置（加算器）１６の演算結果を得るまでは、基本的には合わせて合計４個（圧延作業側の２個と駆動側の２個）の圧延方向力検出装置の出力の加減演算のみであるので、上記した装置構成及び演算の順番を任意に変更することができる。例えば、作業側と駆動側の出側圧延方向力検出装置の出力を先に加算し、次に入側の加算結果との差異を演算してもよい。
　以上に説明した実施形態において、上作業ロールチョック５に圧延方向力検出装置を設置し、それに作用する圧延方向力を検出して、上作業ロールチョック５の圧延方向力とオフセット分力の差異を解消するように構成されている。しかしながら、上作業ロールチョック５の代わりに、下作業ロールチョック６に圧延方向力検出装置を設置し、それに作用する圧延方向力を検出して、下作業ロールチョック６の圧延方向力とオフセット分力の差異を解消するように構成してもよい。
　図１に示されたように、本実施形態に係る圧延装置は、圧延作業側において、２個の圧延方向力検出装置のみが設けられている。従って、上下で４個の圧延方向力検出装置が設けられた従来技術に比べて、部品数が少なくなり、装置のコスト減及びコンパクト化を実現することができる。さらに演算装置も従来技術に比べてその数が少なくなる。
　図２は、他の実施形態にかかる圧延装置を示す。ここで、図１と同じ構成についてはその説明を省略する。図２の圧延装置では、ミルハウジング２３に固定されたプロジェクトブロック２４、２５に内蔵されたロールバランス装置（図示せず）によって上下作業ロールチョック５、６が鉛直方向に支持されている。そして、上作業ロールチョック５に作用する圧延方向力を測定するため、出側におけるプロジェクトブロック２４と上作業ロールチョック５との間に、上作業ロール出側圧延方向力検出装置９が設けられている。さらに、入側におけるプロジェクトブロック２５と上作業ロールチョック５との間に、上作業ロール入側圧延方向力検出装置１０が設けられている。このように入側と出側との双側に圧延方向力検出装置を配備することによって、上作業ロールチョック５に圧延方向の何れの方向に力が作用しても、その力の大きさを正確に測定することができる。また、圧延荷重を測定するための圧延荷重検出装置２６が設けられている。上記の実施形態と同じように、圧延荷重検出装置２６の測定結果に基づいて、オフセット分力を算出する。
　図３は、他の実施形態にかかる圧延装置を示す。ここで、図１及び図２と同じ構成についてはその説明を省略する。図３の圧延装置では、上補強ロールチョック７が上作業ロールチョック５を抱え込んだ型式となっている。この場合、上作業ロールチョック５に作用する圧延方向力を測定するため、上作業ロールチョック５と上補強ロールチョック７との間に、上作業ロール出側圧延方向力検出装置９および上作業ロール入側圧延方向力検出装置１０が設けられている。この場合も、上作業ロールチョック５の入側と出側との双側に圧延方向力検出装置を配備することによって、上作業ロールチョック５に圧延方向の何れの方向に力が作用しても、その力の大きさを正確に測定することができる。なお、この実施形態の圧延機では、スペース上、下補強ロールチョック８と下作業ロールチョック６との間に下作業ロール圧延方向力検出装置を設置することは困難なので、圧延方向力検出装置は上作業ロールチョック５に設置するのが好ましい。
　図４は、他の実施形態にかかる圧延装置の一部を示す拡大図である。ここで、図１及び図３と同じ構成についてはその説明を省略する。図４の圧延装置では、上作業ロール１が金属板材２１の出側方向にΔxだけオフセットされている。また、上作業ロールチョック５の入側において、上作業ロール入側圧延方向力検出装置１０に隣接して入側作業ロールチョック押し付け装置２７が設けられて、上作業ロールチョック５を入側から出側に所定の押し付け力で押し付けている。入側作業ロールチョック押し付け装置２７は出側作業ロールチョック位置制御装置２８に代えても良い。ただし、押位置制御装置はオフセットに対して反対側のほうが好ましい。
　このような構成により、上作業ロールチョック５の圧延方向位置を安定させるとともに、上作業ロールチョック５に作用する圧延方向力の測定の応答性および精度を高めることができる。なお、図４の圧延装置では、入側作業ロールチョック押し付け装置２７が油圧装置であり、油圧装置とすることによって、圧延材咬み込み時のように上作業ロールチョック５が圧延方向２２に瞬間的に振動する場合に、安定した押し力を作用させて、上作業ロールチョック５の動きを安定させることができる。入側作業ロールチョック押し付け装置２７は油圧装置でなくても例えばねじ式のジャッキのようなものでも良い。
　図５は、他の実施形態にかかる圧延装置の一部を示す拡大図である。ここで、図１及び図４と同じ構成についてはその説明を省略する。図４に示す圧延装置に比べて、本実施形態において、上作業ロール入側圧延方向力検出装置１０が省略されている。即ち、上作業ロールチョック５の出側において、上作業ロール出側圧延方向力検出装置９のみが設けられている。なお、上作業ロールチョック５の入側において、油圧装置である入側作業ロールチョック押し付け装置２７が設けられている。即ち、上補強ロール３を基準として、上作業ロール１がオフセットされている側の反対側に、入作業ロールチョック押し付け装置２７が設けられている。この場合、油圧装置である入側作業ロールチョック押し付け装置２７の油圧シリンダーに供給される作動油の圧力を測定するセンサー（図示せず）が設けられている。これによって、油圧装置である入側作業ロールチョック押し付け装置２７が圧延方向力検出装置として代用することができる。
　図６は、他の実施形態にかかる圧延装置の一部を示す拡大図である。ここで、図１及び図４と同じ構成についてはその説明を省略する。図６の圧延装置では、図４の実施形態に加えて上作業ロールチョック５の出側に、出側作業ロールチョック位置制御装置２８が設けられている。この出側作業ロールチョック位置制御装置２８は油圧装置である。なお、図６の圧延装置では、形式的には上作業ロールチョック５を入側および出側の油圧シリンダーで挟み込んでいることになる。しかしながら、出側作業ロールチョック位置制御装置２８の場合、出側作業ロールチョック位置検出装置２９を配備して位置制御をしており、上作業ロールチョック５の挟み込み力は、入側作業ロールチョック押し付け装置２７によって与えられる構造となっている。このような構造とすることによって、作業ロールのオフセット量、あるいは補強ロールとの間の微小クロス角を調整できる等の付加的な制御能力を与えることができる。
　図７は、他の実施形態にかかる圧延装置の一部を示す拡大図である。ここで、図１及び図５と同じ構成についてはその説明を省略する。図７に示されたように、図５においてオフセット力が十分に確保できるようなΔxが設定されたとき、ロールチョック押し付け装置２７の設置を省略することもできる。即ち、前記上補強ロール３を基準として前記上作業ロール１がオフセットされている側のみにおいて、圧延方向力検出装置が設けられている。このとき、油圧装置を省略することによって、図５の装置に比べてさらにコンパクト化かつ安価な設備とすることができ、また上作業ロールチョック５を挟み込む力を小さくすることができるので、他の制御の外乱因子を小さく抑えることもできる。
　ところで、図４、図５及び図６に示した実施形態で、圧延機の入側に作業ロールチョック押し付け装置を配備した例を示しているが、これを出側に配備してもよい。ただし、図５及び図７の作業ロールのオフセットとの位置関係は維持する必要がある。また、図４、図５、図６及び図７の実施形態では、上作業ロールチョック５近辺の実施形態のみを示しているが、下作業ロールチョック６に適用する場合の実施形態も基本的には同様である。
　図８は、他の実施形態にかかる圧延装置を示す。前記実施形態と同じ構成などについてその説明を省略する。本実施形態において、圧延機の非対称成分制御量として潤滑剤の供給量を採用している。図８の実施形態では、圧延方向力とオフセット分力との差異値を演算する差異値演算装置１８によって、上作業ロールチョック５に作用する圧延方向力とオフセット分力の差異値を演算するまでは、図１と同様である。したがって、図８において、上作業ロール圧延方向力演算装置（作業側）１４、上作業ロール圧延方向力演算装置（駆動側）１４’、作業ロール圧延方向合力演算装置（加算器）１６、及びオフセット分力演算装置４３は、省略されている。
　次に、上作業ロールチョック５に作用する圧延方向力とオフセット分力の差異値の演算結果に基づいて、上側及び下側の潤滑剤の供給量演算装置３０において、上作業ロールチョック５に作用する圧延方向力とオフセット分力の差異値を解消して、反りを防止するための上下作業ロール１、２への潤滑剤の供給量を演算する。そして、上側及び下側の潤滑剤の供給量演算装置３０の供給量の演算結果に基づいて、上側及び下側の潤滑剤の供給量制御装置３１によって上下作業ロール１、２への潤滑剤の供給量を制御し、上側及び下側の潤滑剤供給装置３２、３２’によって上下作業ロール１、２に潤滑剤を供給して、反り発生のない、あるいは極めて反りの軽微な圧延が実現できる。ここで、潤滑剤を供給することにより、上下作業ロール１、２と金属板材２１との表面摩擦係数が制御されて、反りの発生を制御することができる。
　図９は、他の実施形態にかかる圧延装置を示し、すなわち、圧延機の非対称成分制御量として、上下面温度差を採用した圧延装置の実施形態を示す。図９の圧延装置では、圧延方向力とオフセット分力との差異値を演算する差異値差演算装置１８によって、上作業ロールチョック５に作用する圧延方向力とオフセット分力の差異値を演算するまでは、図１と同様である。したがって、図９において、上作業ロール圧延方向力演算装置（作業側）１４、上作業ロール圧延方向力演算装置（駆動側）１４’、作業ロール圧延方向合力演算装置（加算器）１６、オフセット分力演算装置４３は、省略している。
　次に、上作業ロールチョック５に作用する圧延方向力とオフセット分力の差異値の演算結果に基づいて、温度差演算装置３３において、上作業ロールチョック５に作用する圧延方向力とオフセット分力の差異値を解消して反りを防止するための金属板材２１の上下面温度差を演算する。
　そして、温度差演算装置３３の演算結果に基づいて、温度制御装置３４と上側及び下側の加熱冷却装置３５、３５’によって、金属板材２１の上下面温度差を制御する。これにより、反り発生のない、あるいは極めて反りの軽微な圧延が実現できる。
　上側及び下側の加熱冷却装置３５、３５’は、金属板材２１の上下面に温度差を作るように制御できるものであればよい。金属板材２１の上下面を別々に加熱だけする加熱装置であっても、上下面を別々に冷却だけする冷却装置であってもよい。本実施形態において、温度制御装置３４と上側及び下側の加熱冷却装置３５、３５’とを夫々に設置して、温度制御装置３４により金属板材２１の上下面の温度差を制御し、上側及び下側の加熱冷却装置３５、３５’により金属板材２１を加熱又は冷却する。しかし、本実施形態の変形例として、温度の制御機能と、加熱及び冷却機能とを一体化した温度制御装置だけを設置することもできる。
　図１０は、他の実施形態にかかる圧延装置を示し、すなわち、圧延装置の非対称成分として、圧延機への金属板材の入射角を採用した圧延装置の実施形態を示す。図１０の圧延装置では、圧延方向力とオフセット分力との差異値を演算する差異値演算装置１８によって、上作業ロールチョック５に作用する圧延方向力とオフセット分力の差異値を演算するまでは、図１と同様である。したがって、図１０において、上作業ロール圧延方向力演算装置１４、上作業ロール圧延方向力演算装置（駆動側）１４’、作業ロール圧延方向合力演算装置（加算器）１６、オフセット分力演算装置４３は、省略している。
　次に、上作業ロールチョック５に作用する圧延方向力とオフセット分力の差異値の演算結果に基づいて、ローラーテーブル高さの演算装置３６において、上作業ロールチョック５に作用する圧延方向力とオフセット分力の差異値を解消して反りを防止するための上下可変ローラーテーブル３８の高さを演算する。そして、演算された上下可変ローラーテーブル３８の高さに基づいて、上下可変ローラーテーブル３８の高さ制御装置３７によって、上下可変ローラーテーブル３８の高さを制御する。上下可変ローラーテーブル３８の高さを制御することにより、圧延機への金属板材２１の入射角が制御される。これによって、反り発生のない、あるいは極めて反りの軽微な圧延が実現できる。
　なお、上記図１～図１０に示された圧延装置において、いずれも上作業ロールチョック５に圧延方向力検出装置を設置して、上作業ロールチョック５の圧延方向力を検出し、圧延方向力とオフセット分力との差異値を解消するように、上下作業ロール１、２の周速度、潤滑剤の供給量、金属板材２１の上下面温度差、または上下可変ローラーテーブル３８の高さを制御して、反りの発生を防止している。しかし、上作業ロールチョック５の代わりに、下作業ロールチョック６に圧延方向力検出装置を設置して、下作業ロールチョック６の圧延方向力を検出し、圧延方向力とオフセット分力との差異値を解消するように、上下作業ロール１、２の周速度、潤滑剤の供給量、金属板材２１の上下面温度差、または上下可変ローラーテーブル３８の高さを制御して、反りの発生を防止することもできる。また、上記実施形態の変形例として、上下作業ロール１、２の周速度、潤滑剤の供給量、金属板材２１の上下面温度差、及び上下可変ローラーテーブル３８の高さから選ばれた２つ以上の成分を組み合わせて、反りを制御することもできる。
　以上の実施形態において、オフセット分力はオフセット量と荷重測定値とから算出する。オフセット量及び荷重は通常の圧延をする際に取っている通常に取られているデータである。上下どちらかの圧延方向力の測定は必要であるが、これ以外は通常にとっているデータで反りを制御することができる。
　以上の実施形態において、上記の通り４段圧延機において説明したが、６段圧延機でも、作業ロールと中間ロールとでオフセットさせ、作業ロールの上下いずれかの圧延方向力を検出することにより、４段圧延機と同様に実施することができる。
　実施例の一つとして、図２に示された圧延装置を用いて鉄の熱間圧延を実施した。図２に示された圧延装置は、演算された圧延方向力とセットオフ分力との差異値を解消するように、上下作業ロール１、２の周速度を制御する。また、図２に示された圧延装置の圧延機は、作業ロール直径が９９０ｍｍであるリバース圧延機である。図２に示された圧延装置を用いて、入側の板厚４９ｍｍ、板幅２４００ｍｍの同一寸法の金属板材２１について、７パスで、出側の板厚が１０ｍｍとなる圧延を実施した。５２枚の上記寸法の金属板材２１について、圧延を実施し、夫々圧延した後の金属板材２１の反りを測定した結果、５２枚の平均反りは、１４ｍｍであり、反りとしては小さいものしか発生しなかった。
　比較例として、特許文献１に示す、金属板材に上下温度差を付与して反りを制御する方法を用いて、同一寸法の金属板材を圧延した。その結果、圧延した金属板材の３８枚の平均反りは、７２ｍｍであり、反りとしては大きいものが発生した。
　なお、図２に示された圧延装置の代わりに、図３、図８～図１０に示された圧延装置を用いることもできる。また、圧延方向力の検出方法を図４～図７に示した方法に変えてもよい。さらに、下作業ロールで圧延方向力を測定しても、本実施例と変わりのない反りの小さい圧延が実現できる。
　以上の実施形態にかかる圧延方法及びその圧延方法によれば、圧延装置のコスト減及びコンパクト化が実現できる。さらに、反りのない、あるいは極めて反りの軽微な金属板材を安定して製造することができる。
１　　　上作業ロール
２　　　下作業ロール
３　　　上補強ロール
４　　　下補強ロール
５　　　上作業ロールチョック（作業側）
６　　　下作業ロールチョック（作業側）
７　　　上補強ロールチョック（作業側）
８　　　下補強ロールチョック（作業側）
９　　　上作業ロール出側圧延方向力検出装置（作業側）
１０　　　上作業ロール入側圧延方向力検出装置（作業側）
１３　　　圧下装置
１４　　　上作業ロール圧延方向力演算装置（作業側）
１４’　　　上作業ロール圧延方向力演算装置（駆動側）
１６　　　作業ロール圧延方向合力演算装置（加算器）（上側）
１８　　　差異値演算装置
１９　　　周速度制御量演算装置
２０　　　周速度制御装置
２１　　　金属板材
２２　　　圧延方向
２３　　　ミルハウジング
２４　　　出側プロジェクトブロック
２５　　　入側プロジェクトブロック
２６　　　圧延荷重検出装置
２７　　　入側作業ロールチョック押し付け装置
２８　　　出側作業ロールチョック位置制御装置
２９　　　出側作業ロールチョック位置検出装置
３０　　　潤滑剤供給量演算装置
３１　　　潤滑剤供給量制御装置
３２　　　上側潤滑剤供給装置
３２’　　　下側潤滑剤供給装置
３３　　　上下面温度差の演算装置
３４　　　温度制御装置
３５　　　上側加熱冷却装置
３５’　　　下側加熱冷却装置
３６　　　ローラーテーブル高さの演算装置
３７　　　ローラーテーブルの高さ制御装置
３８　　　上下可変ローラーテーブル
４３　　　オフセット分力演算装置
Ｍ　　　ミルモータ 

Claims (11)

  1. 　少なくとも上下作業ロールと上下補強ロールとを有する圧延機を用意し、
    　前記上下作業ロールに、前記上下補強ロールに対する所定のオフセット量を設定し、
    　上作業ロールまたは下作業ロールの何れかの作業ロールチョックに作用する圧延方向力、並びに、圧延荷重を検出し、
    　前記圧延荷重と前記所定のオフセット量とからオフセット分力を算出し、
    　前記圧延方向力と前記オフセット分力との差異値を演算し、
    　前記差異値を解消するように、前記上下作業ロールのロール周速度、前記上下作業ロールと材料間との摩擦係数、前記材料の上下面温度差、及び前記圧延機への板の入射角から選ばれた少なくとも１つを制御することを特徴とする、金属板材の圧延方法。
  2. 　前記作業ロールチョックの圧延方向入側または出側において、前記作業ロールチョックを前記圧延方向に押しつけることを特徴とする請求項１に記載の金属板材の圧延方法。
  3. 　油圧装置を用いて、前記作業ロールチョックを前記圧延方向に押しつけることを特徴とする請求項２に記載の金属板材の圧延方法。
  4. 　前記作業ロールチョックの圧延方向入側または出側において、前記補強ロールを基準として前記作業ロールがオフセットされている側の反対側で、油圧装置を用いて、前記作業ロールチョックを前記圧延方向に押しつけることを特徴とする請求項３に記載の金属板材の圧延方法。
  5. 　前記補強ロールを基準として前記作業ロールがオフセットされている側のみにおいて、前記作業ロールチョックに作用する圧延方向力を検出することを特徴とする請求項１に記載の金属板材の圧延方法。
  6. 　前記オフセット分力Ｆｏは、Ｆｏ＝２×Δｘ×Ｐ／（Ｄｗ＋Ｄｂ）の式により演算され、Δｘは前記所定のオフセット量であり、Ｐは測定された前記圧延荷重であり、Ｄｗは前記作業ロールの直径であり、Ｄｂは前記補強ロールの直径であることを特徴とする請求項１に記載の金属板材の圧延方法。
  7. 　少なくとも上下補強ロールと、前記上下補強ロールに対して所定のオフセット量を形成するようにオフセットされた上下作業ロールとを有する金属板材の圧延機と、
    　上作業ロールまたは下作業ロールの何れかの作業ロールチョックにおける圧延方向入側及び出側に設置されて、前記作業ロールチョックに作用する圧延方向力を検出する圧延方向力検出装置と、
    　圧延荷重を検出する圧延荷重検出装置と、
    　前記圧延荷重検出装置によって検出された前記圧延荷重と前記所定のオフセット量とからオフセット分力を算出するオフセット分力演算装置と、
    　前記圧延方向力検出装置によって検出された前記圧延方向力と前記オフセット分力との差異値を演算する差異値演算装置とを備え、
    　更に、下記の装置セットＡ、装置セットＢ、装置セットＣ、及び装置セットＤから選ばれた少なくとも１つの装置セットを備え、
    　前記装置セットＡには、前記差異値に基づいて、前記上下作業ロールのロール周速度の制御量を演算する周速度制御量演算装置、並びに、前記ロール周速度の制御量に基づいて、前記上下作業ロールのロール周速度を制御する周速度制御装置が含まれ；
    　前記装置セットＢには、前記差異値に基づいて、前記上下作業ロールと材料間との摩擦係数を制御する潤滑剤の供給量を演算する潤滑剤供給量演算装置、並びに、演算された前記潤滑剤の供給量に基づいて、前記潤滑剤の供給量を制御する潤滑剤供給量制御装置及び前記潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置が含まれ；
    　前記装置セットＣには、前記差異値に基づいて、前記材料の上下面温度差を演算する上下面温度差の演算装置、並びに、演算された前記上下面温度差に基づいて、前記材料の上下面温度を制御する温度制御装置及び前記材料の上下面を加熱又は冷却する加熱冷却装置が含まれ；
    　前記装置セットＤには、前記差異値に基づいて、前記圧延機への板の入射角を制御するローラーテーブルの高さを演算するローラーテーブル高さの演算装置、並びに、演算された前記ローラーテーブルの高さに基づいて、ローラーテーブルの高さを制御するローラーテーブルの高さ制御装置及び上下可変ローラーテーブルが含まれている、
    ことを特徴とする金属板材の圧延装置。
  8. 　前記作業ロールチョックの圧延方向入側または出側において、前記作業ロールチョックを前記圧延方向に押しつける装置が設けられていることを特徴とする請求項７に記載の金属板材の圧延装置。
  9. 　前記作業ロールチョックを前記圧延方向に押しつける装置が油圧装置であることを特徴とする請求項８に記載の金属板材の圧延装置。
  10. 　前記作業ロールチョックの圧延方向入側または出側において、前記補強ロールを基準として前記作業ロールがオフセットされている側の反対側に、前記作業ロールチョックを前記圧延方向に押しつける油圧装置が設けられていることを特徴とする請求項９に記載の金属板材の圧延装置。
  11. 　前記圧延方向力検出装置は、前記補強ロールを基準として前記作業ロールがオフセットされている側のみに設けられていることを特徴とする請求項７に記載の金属板材の圧延装置。 
PCT/JP2009/003660 2008-08-04 2009-07-31 金属板材の圧延方法および圧延装置 WO2010016216A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009548511A JP4505550B2 (ja) 2008-08-04 2009-07-31 金属板材の圧延方法および圧延装置

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008-200307 2008-08-04
JP2008200307 2008-08-04
JP2009119375 2009-05-18
JP2009-119375 2009-05-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010016216A1 true WO2010016216A1 (ja) 2010-02-11

Family

ID=41663445

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2009/003660 WO2010016216A1 (ja) 2008-08-04 2009-07-31 金属板材の圧延方法および圧延装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP4505550B2 (ja)
WO (1) WO2010016216A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102688909A (zh) * 2012-05-16 2012-09-26 燕山大学 热轧卷取机夹送辊夹紧力综合设定方法
EP2792427A4 (en) * 2012-06-26 2015-09-09 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp DEVICE FOR ROLLING METAL SHEETS
CN111570534A (zh) * 2020-06-18 2020-08-25 燕山大学 酸轧机组基于大数据理论的热轧特性对摩擦系数影响预测方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000140908A (ja) * 1998-11-06 2000-05-23 Hitachi Ltd 圧延機及び圧延方法
JP2002205107A (ja) * 2000-12-28 2002-07-23 Nkk Corp 薄物ブリキ用鋼板の冷間圧延方法
JP2007260775A (ja) * 2006-03-01 2007-10-11 Nippon Steel Corp 金属板材の圧延方法及び圧延装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000140908A (ja) * 1998-11-06 2000-05-23 Hitachi Ltd 圧延機及び圧延方法
JP2002205107A (ja) * 2000-12-28 2002-07-23 Nkk Corp 薄物ブリキ用鋼板の冷間圧延方法
JP2007260775A (ja) * 2006-03-01 2007-10-11 Nippon Steel Corp 金属板材の圧延方法及び圧延装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102688909A (zh) * 2012-05-16 2012-09-26 燕山大学 热轧卷取机夹送辊夹紧力综合设定方法
EP2792427A4 (en) * 2012-06-26 2015-09-09 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp DEVICE FOR ROLLING METAL SHEETS
US9770747B2 (en) 2012-06-26 2017-09-26 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Rolling apparatus for flat-rolled metal materials
CN111570534A (zh) * 2020-06-18 2020-08-25 燕山大学 酸轧机组基于大数据理论的热轧特性对摩擦系数影响预测方法
CN111570534B (zh) * 2020-06-18 2021-08-17 燕山大学 酸轧机组热轧特性对摩擦系数影响预测方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP4505550B2 (ja) 2010-07-21
JPWO2010016216A1 (ja) 2012-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4819202B1 (ja) 圧延機および圧延機の零調方法
JP5026091B2 (ja) 金属板材の圧延方法及び圧延装置
JP4214150B2 (ja) 金属板材の圧延方法および圧延装置
JP5883455B2 (ja) ローラレベラおよびそれを用いた板材の矯正方法
JP5742703B2 (ja) 金属板材の圧延機および圧延方法
JP4505550B2 (ja) 金属板材の圧延方法および圧延装置
JP4504874B2 (ja) 形状検出装置及びその方法
TWI380858B (zh) 板壓延機及板壓延方法
JP2010540250A (ja) 圧延機及びその動作方法
JP2010540250A5 (ja)
JP7127447B2 (ja) 圧延機の設定方法
JP3426398B2 (ja) ペアクロス圧延機のクロスポイント修正装置及びクロスポイント修正方法
CN112437701B (zh) 轧机和轧机的设定方法
CN112243394B (zh) 轧机以及轧机的设定方法
JP7127446B2 (ja) 圧延機の設定方法
JP5533754B2 (ja) 金属板材のタンデム圧延設備及び熱間圧延方法
JP4256827B2 (ja) 金属板材の圧延方法および圧延装置
KR102252361B1 (ko) 크로스각 동정 방법, 크로스각 동정 장치, 및 압연기
JP2007190579A (ja) 金属板材の圧延方法および圧延装置
JP5066860B2 (ja) 厚鋼板の圧延方法
JP2005254275A (ja) 金属板材の圧延方法および圧延装置
JP4181000B2 (ja) 板圧延機の変形特性同定方法およびそれを用いる板圧延方法
JP2002210512A (ja) 板圧延における圧下位置設定方法
JP6566012B2 (ja) テーパー鋼板の矯正方法
JPH0839123A (ja) 熱間圧延における絞り込み防止方法

Legal Events

Date Code Title Description
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2009548511

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09804703

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 09804703

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1