WO2015111295A1 - 圧延機の制御装置及び制御方法 - Google Patents

Abstract

　制御装置１０１が、被圧延材の先端部が仕上第１スタンド３ａを通過するまでの間にオフセンター量測定器１０２によって測定されたオフセンター量に基づいて仕上第１スタンド３ａの圧下レベリング量を設定し、被圧延材の先端部が仕上第１スタンド３ａを通過した後はキャンバー量測定器１０３によって測定されたキャンバー量に応じて仕上第１スタンド３ａの圧下レベリング量を調整し、仕上第２スタンド３ｂ以後の圧延スタンドについては、圧延条件及び各スタンドの幅方向のミル剛性差に基づいて作業側と駆動側とでワークロール間の間隙が等しくなるように圧下位置を調整する。

Description

圧延機の制御装置及び制御方法

　本発明は、熱間圧延ラインにおける圧延機の制御装置及び制御方法に関する。

　鋼板等の被圧延材を圧延する際には、圧延中の被圧延材が、圧延機の幅方向中心位置に安定的に存在せず、圧延の進行と共に圧延機の幅方向端部側へ移動する現象が発生することがある。この現象は、一般に「蛇行」と呼ばれている。

　被圧延材が蛇行した場合、被圧延材の尾端部が上流側の圧延機から抜け出た際にサイドガイドに衝突し、被圧延材の幅方向端部が折れ込んだ状態で下流側の圧延機で圧延されることにより、絞り込みと呼ばれる欠陥が発生することがある。

　また、圧延中に被圧延材が蛇行によってオフセンター（幅方向中心位置が圧延機の駆動側又は作業側に移動すること）すると、荷重バランスが変化することによって圧延ロールの間隙が幅方向（駆動側／作業側）で非対称になり、被圧延材のオフセンター量がさらに増加して蛇行が拡大する。

　このような背景から、従来より、被圧延材の蛇行を防止する技術が提案されている。

　具体的には、特許文献１には、圧延機の入側及び出側のいずれか一方又は双方に設置された蛇行検出器を用いて被圧延材の蛇行量を検出し、蛇行検出器によって検出された蛇行量に基づいて圧延機の圧下レベリング量を制御する技術が記載されている。

　また、特許文献２には、圧延機の入側における被圧延材のキャンバー量及び板厚ウェッジ量を測定又は推定し、測定又は推定結果に基づいて圧延機の圧下レベリング量を設定する技術が記載されている。

特開平８－３１８３０５号公報 特開２００２－１２６８１３号公報

　圧延機の入側又は出側で蛇行が発生する場合としては、被圧延材に長手方向での曲がり（以下、キャンバーと表記）が発生していないが被圧延材が全体的にオフセンターしている場合と被圧延材にキャンバーが発生している場合とがある。

　特許文献１記載の技術は前者の場合に対しては適切に作用すると考えられる。しかしながら、特許文献１記載の技術によれば、後者の場合、キャンバーの形態が円弧状又はＳ字状の曲がりのどちらであるのかによって、圧延機の入側での被圧延材の蛇行量に応じた圧下レベリング量の制御がその後の被圧延材の位置での蛇行制御に対しては不適切な制御になる可能性がある。

　一方、特許文献２記載の技術は、前者の場合、すなわち被圧延材にキャンバーが発生していないが被圧延材が全体的にオフセンターしている場合に対しては制御効果がない。

　本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、被圧延材にキャンバーが発生していないが被圧延材が全体的にオフセンターしている場合及び被圧延材にキャンバーが発生している場合のいずれの場合においても被圧延材が蛇行することを抑制可能な圧延機の制御装置及び制御方法を提供することにある。

　本発明の発明者らは、仕上圧延機において被圧延材が蛇行することを抑制するために、蛇行に対する被圧延材のオフセンター量の影響、被圧延材のキャンバー量とオフセンター量との関係、及び仕上圧延機の各スタンドでの蛇行特性について鋭意検討した結果、最適な制御方法が存在することを知見した。

　上記知見に基づき想倒された本発明に係る圧延機の制御装置は、仕上圧延機の第１スタンド入側における被圧延材の先端部のオフセンター量を測定するオフセンター量測定手段と、粗圧延後の被圧延材の長手方向各位置におけるキャンバー量を測定するキャンバー量測定手段と、被圧延材の先端部が第１スタンドを通過するまでの間に前記オフセンター量測定手段によって測定されたオフセンター量に基づいて前記第１スタンドの圧下レベリング量を設定し、被圧延材の先端部が第１スタンドを通過した後は前記キャンバー量測定手段によって測定されたキャンバー量に応じて第１スタンドの圧下レベリング量を調整し、仕上圧延機の第２スタンド以後の圧延スタンドについては、圧延条件及び各スタンドの幅方向のミル剛性差に基づいて作業側と駆動側とで圧延ロールの間隙が等しくなるように圧下位置を調整する制御手段と、を備えることを特徴とする。

　本発明に係る圧延機の制御装置は、上記発明において、仕上圧延機の第１スタンド入側における被圧延材の幅方向の温度分布を測定する温度測定手段を備え、前記制御手段は、被圧延材の先端部が第１スタンドを通過するまでの間に前記オフセンター量測定手段によって測定されたオフセンター量及び前記温度測定手段によって測定された被圧延材の幅方向の温度分布に基づいて前記第１スタンドの圧下レベリング量を設定することを特徴とする。

　上記知見に基づき想倒された本発明に係る圧延機の制御方法は、仕上圧延機の第１スタンド入側における被圧延材の先端部のオフセンター量を測定するオフセンター量測定ステップと、粗圧延後の被圧延材の長手方向各位置におけるキャンバー量を測定するキャンバー量測定ステップと、被圧延材の先端部が第１スタンドを通過するまでの間に前記オフセンター量測定ステップにおいて測定されたオフセンター量に基づいて前記第１スタンドの圧下レベリング量を設定し、被圧延材の先端部が第１スタンドを通過した後は前記キャンバー量測定ステップにおいて測定されたキャンバー量に応じて第１スタンドの圧下レベリング量を調整し、仕上圧延機の第２スタンド以後の圧延スタンドについては、圧延条件及び各スタンドの幅方向のミル剛性差に基づいて作業側と駆動側とで圧延ロールの間隙が等しくなるように圧下位置を調整する制御ステップと、を含むことを特徴とする。

　本発明に係る圧延機の制御方法は、上記発明において、仕上圧延機の第１スタンド入側における被圧延材の幅方向の温度分布を測定する温度測定ステップを含み、前記制御ステップは、被圧延材の先端部が第１スタンドを通過するまでの間に前記オフセンター量測定ステップにおいて測定されたオフセンター量及び前記温度測定ステップにおいて測定された被圧延材の幅方向の温度分布に基づいて前記第１スタンドの圧下レベリング量を設定するステップを含むことを特徴とする。

　本発明に係る圧延機の制御装置及び制御方法によれば、被圧延材にキャンバーが発生していないが被圧延材が全体的にオフセンターしている場合及び被圧延材にキャンバーが発生している場合のいずれの場合においても被圧延材が蛇行することを抑制できる。

図１は、本発明の一実施形態である圧延機の制御方法が適用される熱間圧延ラインの構成を示す模式図である。 図２は、図１に示す仕上圧延機を構成する圧延機の構成を示す模式図である。 図３は、被圧延材が蛇行するメカニズムを説明するための模式図である。 図４は、被圧延材が作業側を中心として円弧状に曲がっている場合のキャンバー量の定義を示す図である。 図５は、被圧延材がＳ字状に曲がっている場合のキャンバー量の定義を示す図である。 図６は、粗圧延機の出側で測定されたキャンバー量の一例を示す図である。 図７は、発明例及び比較例における各スタンドでの被圧延材の蛇行量を示す図である。 図８は、発明例及び比較例において被圧延材２０本を圧延した時の蛇行トラブルの発生率を示す図である。

　以下、図面を参照して、本発明の一実施形態である圧延機の制御方法について詳細に説明する。

〔熱間圧延ラインの構成〕
　始めに、本発明の一実施形態である圧延機の制御方法が適用される熱間圧延ラインの構成について説明する。

　図１は、本発明の一実施形態である圧延機の制御方法が適用される熱間圧延ラインの構成を示す模式図である。図１に示すように、本発明の一実施形態である圧延機の制御方法が適用される熱間圧延ライン１は、矢印で示す被圧延材の搬送方向（圧延方向）に沿って粗圧延機２及び仕上圧延機３を備えている。

　粗圧延機２は、粗第１スタンド２ａ、粗第２スタンド２ｂ、及び粗第３スタンド２ｂの３つの圧延スタンドを備え、これら３つの圧延スタンドを用いて加熱された被圧延材を中間厚まで圧下する。

　仕上圧延機３は、仕上第１スタンド３ａ～仕上第７スタンド３ｇの７つの圧延スタンドを備え、これら７つの圧延スタンドを用いて粗圧延機２によって圧延された被圧延材を仕上厚まで圧下する。

〔圧延機の構成〕
　次に、図２を参照して、上記仕上第１スタンド３ａ～仕上第７スタンド３ｇを構成する圧延機の構成について説明する。

　図２は、上記仕上第１スタンド３ａ～仕上第７スタンド３ｇを構成する圧延機の構成を示す模式図である。図２に示すように、上記仕上第１スタンド３ａ～仕上第７スタンド３ｇを構成する圧延機１０は、４段式のロール配置を有する圧延機によって構成され、上下２本のワークロール１１ａ，１１ｂと、ワークロール１１ａ，１１ｂを上下方向から支持する上下２本のバックアップロール１２ａ，１２ｂと、を備えている。

　バックアップロール１２ａ，１２ｂの駆動側及び作業側はそれぞれロールチョック１３ａ，１３ｂによって回転可能に支持されている。ロールチョック１３ａ，１３ｂにはそれぞれ、油圧シリンダや電動スクリュー等によって構成された圧下装置１４ａ，１４ｂが接続されている。圧下装置１４ａ，１４ｂからロールチョック１３ａ，１３ｂに圧下力（和荷重又は単に荷重ともいう）を付与することによって、ワークロール１１ａ，１１ｂ間の被圧延材Ｓを圧下することができる。

　なお、図２中の符号１５ａ，１５ｂはそれぞれ、圧下装置１４ａ，１４ｂの圧下力を測定するための駆動側及び作業側のロードセルを示し、符号１６ａ，１６ｂは駆動側及び作業側のハウジングを示している。また、本明細書中において、駆動側とは、バックアップロール１２ａ，１２ｂを回転駆動させるための電動機と連結している方のバックアップロール１２ａ，１２ｂの幅方向端部側のことを意味する。また、作業側とは、駆動側とは反対側のバックアップロール１２ａ，１２ｂの幅方向端部側のことを意味する。

〔蛇行発生のメカニズム〕
　次に、図３を参照して、被圧延材Ｓが蛇行するメカニズムについて説明する。なお、以下の説明では、圧下装置１４ａ，１４ｂによる圧下量はワークロール１１ａ，１１ｂが密着している状態ではゼロであるとし、そこからの圧下装置１４ａ，１４ｂの圧下量の変更量を締込み量と定義する。また、駆動側及び作業側の締込み量をそれぞれＬｄｒ，Ｌｏｐと定義し、駆動側及び作業側の締込み量Ｌｄｒ，Ｌｏｐの偏差を圧下レベリング量と定義する。

　被圧延材Ｓの厚さが幅方向（駆動側／作業側）で均等であれば、駆動側及び作業側の締込み量Ｌｄｒ，Ｌｏｐを同じ大きさに設定することによって被圧延材Ｓも幅方向で均等に圧下され、駆動側及び作業側のロールチョック１３ａ，１３ｂに付加される荷重Ｐｄｒ，Ｐｏｐも等しくなる。しかしながら、圧延中に被圧延材Ｓがオフセンターすると、幅方向での力の釣り合いから荷重バランスが変化する。

　例えば図３を用いて説明すると、被圧延材Ｓの幅方向中心位置Ｓｃがワークロール１１ａ，１１ｂの幅方向中心位置Ｍｃよりも駆動側に移動した場合には、作業側のロールチョック１３ｂに付加される荷重Ｐｏｐが駆動側のロールチョック１３ａに付加される荷重Ｐｄｒよりも大きくなり、ワークロール１１ａ，１１ｂ間の間隙は駆動側の方が広くなる。このため、被圧延材Ｓのロール間隙の小さい側、すなわち作業側の方が薄く圧延され、その結果として、被圧延材Ｓの作業側の長手方向での伸びが大きくなり、被圧延材Ｓはさらに駆動側へと移動する。これが被圧延材Ｓが蛇行するメカニズムである。

〔圧延機の制御方法〕
　次に、本発明の一実施形態である圧延機の制御方法について説明する。なお、以下では、作業側を中心として円弧状に曲がったキャンバーのキャンバー量は、図４に示すように、被圧延材Ｓの先端部の幅方向中心位置Ｓｃを基準位置とした幅方向中心位置の偏差Ｃｘで定義する。また、Ｓ字状に曲がったキャンバーのキャンバー量も同様、図５に示すように、被圧延材Ｓの先端部の幅方向中心位置Ｓｃを基準位置とした幅方向中心位置の偏差Ｃｘで定義する。

　図３において、被圧延材Ｓのオフセンター量をワークロール１１ａ，１１ｂの幅方向中心位置Ｍｃと被圧延材Ｓの幅方向中心位置Ｓｃとの偏差Ｙｃで定義すると、駆動側のロールチョック１３ａに付加される荷重Ｐｄｒと作業側のロールチョック１３ｂに付加される荷重Ｐｏｐとの偏差（差荷重）Ｐｄｅｆは以下に示す数式（１）のように表される。ここで、Ｐは圧延荷重、Ｌはロールチョック１３ａ，１３ｂを圧下する圧下装置１４ａ，１４ｂ（図２参照）間の距離を示す。

　また、駆動側と作業側との間の圧下位置の調整量である圧下レベリング量ΔＬは、圧下装置１４ａ，１４ｂでの締込み量をそれぞれＬｄｒ，Ｌｏｐで表すと、以下に示す数式（２）のように表される。ここで、圧下装置１４ａ，１４ｂでの締込み量を大きくすると、ワークロール１１ａ，１１ｂ間の間隙は小さくなる。

　一方、圧下レベリング量ΔＬと差荷重Ｐｄｅｆとの比は、平行剛性Ｋ１と定義され、以下に示す数式（３）のように表される。

　従って、被圧延材Ｓにオフセンター量Ｙｃが発生した場合、被圧延材Ｓをそれ以上蛇行させない（オフセンター量が拡大しない）ために必要な圧下レベリング量ΔＬは以下に示す数式（４）のようになる。なお、数式（４）中の平行剛性Ｋ１及び距離Ｌの値は圧延機１０の形式に応じて予め算出しておくことができ、圧延荷重Ｐは被圧延材Ｓの変形抵抗や圧下率等の圧延条件に応じて圧延前に予測計算することができる。

　そこで、本発明の一実施形態である圧延機の制御方法では、被圧延材Ｓの先端部が仕上第１スタンド３ａに到達するまでの間に、図１に示すように、制御装置１０１が、仕上第１スタンド３ａの入側に設置されたオフセンター量測定器１０２を利用して仕上第１スタンド３ａの入側における被圧延材Ｓのオフセンター量Ｙｃを測定し、測定されたオフセンター量Ｙｃを上述の数式（４）に代入することによって圧下レベリング量ΔＬを算出する。そして、制御装置１０１は、仕上第１スタンド３ａの圧下レベリング量を算出された圧下レベリング量ΔＬに設定する。

　なお、被圧延材Ｓの幅方向に温度分布がある場合、被圧延材Ｓの変形抵抗が幅方向で変化するために、差荷重Ｐｄｅｆが発生することによって圧下レベリング量ΔＬに影響が生じる。そこで、温度測定器１０４を利用して被圧延材Ｓの幅方向の温度分布を測定し、測定された温度分布に基づいて圧下レベリング量ΔＬを設定することが望ましい。

　具体的には、被圧延材Ｓの幅方向の温度分布及びこの温度分布に起因する変形抵抗の分布が線形に変化すると仮定すると、幅方向の温度分布による差荷重Ｐｄｅｆは以下に示す数式（５）のように表される。ここで、数式（５）中、ｂは被圧延材Ｓの板幅、ＫＦｏｐは被圧延材Ｓの作業側端部の変形抵抗、ＫＦｄｒは被圧延材Ｓの駆動側端部の変形抵抗を示している。

　一般に、熱間圧延操業での被圧延材Ｓの変形抵抗の値としては、被圧延材Ｓの化学成分や温度をパラメータするモデル式やテーブルで算出、設定された値が用いられている。従って、数式（５）中のパラメータＫＦｄｒ／ＫＦｏｐの値は、被圧延材Ｓの化学成分及び温度測定器１０４によって測定された被圧延材Ｓの幅方向の温度分布を用いて算出することができる。

　従って、被圧延材Ｓの幅方向に温度分布がある場合には、数式（１）によって算出されるオフセンターによる差荷重Ｐｄｅｆに、数式（５）によって算出される幅方向の温度分布による差荷重Ｐｄｅｆを加算した値を用いればよい。すなわち、このときの圧下レベリング量ΔＬは、以下に示す数式（６）のように表される。

　さらに、被圧延材Ｓにキャンバーが発生した場合、圧延の進行に伴い仕上第１スタンド３ａの所でオフセンターが発生する。このオフセンターを仕上第１スタンド３ａの入側で測定して圧下レベリング量を制御することも可能であるが、この場合、測定から制御までの時間遅れによって未制御部分が生じ、特に圧延速度が速い定常部ではその影響は顕著になる。

　そこで、本発明の一実施形態である圧延機の制御方法では、被圧延材Ｓの先端部が仕上第１スタンド３ａを通過した後は、制御装置１０１が、粗圧延機２の出側に設定されたキャンバー測定器１０３を利用して粗圧延後の被圧延材Ｓの長手方向各位置でのキャンバー量Ｃｘを測定し、測定されたキャンバー量Ｃｘを以下に示す数式（７）に代入することによって圧下レベリング量ΔＬ’を算出する。そして、制御装置１０１は、算出された圧下レベリング量ΔＬ’に従って仕上第１スタンド３ａの圧下レベリング量を制御する。

　すなわち、制御装置１０１は、被圧延材Ｓの先端部が仕上第１スタンド３ａに到達するまでの間に、被圧延材Ｓの先端部の幅方向中心位置Ｓｃのオフセンター量Ｙｃに合わせて仕上第１スタンド３ａの圧下レベリング量ΔＬを設定する。そして、被圧延材Ｓの先端部が仕上第１スタンド３ａを通過した後は、制御装置１０１は、粗圧延後の被圧延材Ｓの長手方向各位置でのキャンバー量Ｃｘに応じて仕上第１スタンド３ａの圧下レベリング量を圧下レベリング量ΔＬ’に調整する。一方、制御装置１０１は、仕上第２スタンド３ｂ～３ｇについては、圧延条件及び各スタンドの幅方向のミル剛性差に基づいて作業側と駆動側とでワークロール１１ａ，１１ｂ間の間隙が等しくなるように圧下位置を調整する。これにより、時間遅れによる未制御部分を発生させることなく、蛇行を抑制しつつ被圧延材Ｓを圧下することができる。ここで、本実施形態では、作業側と駆動側とでワークロール１１ａ，１１ｂ間の間隙が等しくなるように圧下位置を調整したが、ワークロール１１ａ，１１ｂ間の間隙は作業側と駆動側とで厳密に等しくある必要は無い。すなわち、ワークロール１１ａ，１１ｂ間の間隙は、被圧延材Ｓの蛇行量が許容範囲内に収まる限り作業側と駆動側とで若干異なっていても良く、作業側と駆動側とで実質的に等しければ良い。

　なお、上記キャンバー測定器１０３としては、被圧延材Ｓの長手方向３カ所に被圧延材Ｓの幅方向位置を測定する撮像装置を有し、被圧延材Ｓの搬送と共に被圧延材Ｓの曲率を測定することによって被圧延材Ｓの長手方向各位置でのキャンバー量を算出するものを用いることが望ましい。また、圧延機の幅方向のミル剛性差がある場合には、圧延機の幅方向のミル剛性差に基づいて作業側と駆動側とで等しいワークロールの間隙に圧下位置を調整すべく、以下に示す数式（８）で表されるような従来から用いられている数式を用いて圧下レベリング量ΔＬを調整するとよい。なお、数式（８）中、Ｋｄｒ，Ｋｏｐはそれぞれ駆動側及び作業側のミル定数を示している。

　以上の説明から明らかなように、本発明の一実施形態である圧延機の制御方法では、被圧延材Ｓの先端部が仕上第１スタンド３ａに到達するまでの間に、制御装置１０１が、オフセンター量測定器１０２によって測定されたオフセンター量に基づいて仕上第１スタンド３ａの圧下レベリング量を設定し、被圧延材Ｓの先端部が仕上第１スタンド３ａに到達した後は、キャンバー量測定器１０３によって測定されたキャンバー量に応じて仕上第１スタンド３ａの圧下レベリング量を調整し、仕上第２スタンド３ｂ以後の圧延スタンドについては、圧延条件及び各スタンドの幅方向のミル剛性差に基づいて作業側と駆動側とでワークロール間の間隙が等しくなるように圧下位置を調整する。これにより、被圧延材Ｓにキャンバーが発生していないが被圧延材Ｓが全体的にオフセンターしている場合及び被圧延材Ｓにキャンバーが発生している場合のいずれの場合においても被圧延材Ｓが蛇行することを抑制できる。

　本発明を全７スタンドからなる仕上圧延機に適用した場合の実施例について説明する。本実施例における仕上圧延機のワークロールの直径及び胴長はそれぞれ８００ｍｍ、２０００ｍｍであり、バックアップロールの直径及び胴長はそれぞれ６００ｍｍ、２０００ｍｍである。また、荷重支点間距離は３０００ｍｍである。また、仕上圧延機の入側には、被圧延材の先端部のオフセンター量を測定するためのセンサ及び被圧延材の幅方向の温度分布を計測する温度測定器が設置され、上流の粗圧延機の出側には被圧延材のキャンバー量を測定するためのセンサが設置されている。また、仕上圧延機のミル定数等の条件は以下の表１に示す通りである。

　また、被圧延材は、板幅１５００ｍｍの低炭素鋼板であり、入側板厚及び出側板厚をそれぞれ４０ｍｍ、２ｍｍとし、各スタンドでは２０～４０％の圧延を施す。このとき、圧延荷重は工業的に実用化されている圧延理論式によって２００００ｋＮになると予想され、平行剛性Ｋ１は４０００ｋＮ／ｍｍである。なお、粗圧延機の出側に設置されたセンサによって測定された被圧延材のキャンバー量は図６に示す通りであった。また、仕上圧延機の入側に設置されたセンサによって測定された被圧延材の先端部のオフセンター量は駆動側へ２０ｍｍであった。また、被圧延材の幅方向の温度分布は作業側端部と駆動側端部との間で３０℃程あり、被圧延材の駆動側端部の変形抵抗ＫＦｄｒと被圧延材の作業側端部の変形抵抗ＫＦｏｐとの比ＫＦｄｒ／ＫＦｏｐの値は１．０５であった。以下、蛇行量は駆動側にオフセンターした時を正とする。

〔発明例〕
　発明例１では、仕上第１スタンドでの圧下レベリング量を以下の手順で設定した。すなわち、始めに、被圧延材を圧延した際の圧延荷重を予測した。圧延荷重は、被圧延材の化学成分や温度等の材料条件及び圧延ロール径や圧延速度等の圧延条件を入力情報として、工業的に使用されている圧延荷重計算モデル式を用いて算出することができる。次に、発明例１では、上述の数式（４）を利用して仕上圧延機の入側で測定された被圧延材の先端部のオフセンター量から仕上第１スタンドの圧下レベリング量ΔＬ１（本例では０．０６７）を算出した。また、発明例２では、数式（６）を利用して、被圧延材の幅方向の温度分布による圧下レベリング量―０．０２を算出した。

　次に、上述の数式（８）を利用して、仕上第１スタンドの駆動側及び作業側の弾性変形を補償するためのレベリング量ΔＬ２（本例では０．０５７）を算出した。次に、仕上第１スタンドの圧下レベリング量を圧下レベリング量ΔＬ１と圧下レベリング量ΔＬ２との和（本例では０．１２４）に設定した。次に、仕上第２スタンド以後では、各スタンドの圧延荷重と各スタンドのハウジングのバネ定数差に基づいて圧下レベリング量を設定した。そして、圧延中は、粗圧延機の出側で測定されたキャンバー量に応じて上述の数式（７）を用いて仕上第１スタンドの圧下レベリング量を調整した。また、仕上第２スタンド以後では、圧延機の幅方向のミル剛性差に基づいて駆動側と作業側とでワークロール間の間隙が等しくなるように圧下位置を調整した。

〔比較例１〕
　比較例１では、各スタンドのミル定数に基づいて幅方向の剛性差を補償するように圧下レベリング量を比例制御した。各スタンドでの圧延荷重は発明例と同様に圧延荷重計算モデル式を用いて算出した。また、仕上圧延機の入側での被圧延材の先端部のオフセンター量に応じた圧下レベリング量の設定、調整は行わなかった。

〔比較例２〕
　比較例２では、幅方向のワークロール開度差が均等になるように圧下レベリング量を設定したまま全く制御を行わなかった。

〔評価〕
　図７は、発明例１，２及び比較例１，２における各スタンドでの被圧延材の蛇行の様子を示す図である。なお、蛇行量は、スタンド間の上方に設置したテレビカメラによって撮影した被圧延材の尾端部の幅方向中心位置の軌跡を示している。図７に示すように、比較例２では、被圧延材の進行と共に蛇行が始まり、蛇行量はそのまま拡大した。そして、比較例２では、仕上第３スタンド以後において被圧延材がサイドスタンドに接触し、エッジ部の折れ込みが発生した。また、比較例１でも同様、比較例２と比べて蛇行量は小さいが、やはり後段の仕上スタンドに行くに従って蛇行量が拡大した。これに対して、発明例１では、当初のオフセンター量が維持され、その後はほとんど蛇行しなかった。また、発明例２では、被圧延材の幅方向の温度分布による影響を除去できたので、蛇行はさらに抑制された。

　図８は、発明例１，２及び比較例１，２において被圧延材２０本をそれぞれ圧延した時の蛇行トラブルの発生率を示す図である。ここで、蛇行トラブル発生とは、被圧延材の幅方向端部がサイドガイドに接触することによる品質トラブルや被圧延材の折れ込みが発生したことを意味する。図８に示すように、比較例１，２では、蛇行トラブルが発生したのに対して、発明例１，２では、蛇行トラブルは全く発生しなかった。

　以上のことから、本発明によれば、被圧延材にキャンバーが発生していないが被圧延材が全体的にオフセンターしている場合及び被圧延材にキャンバーが発生している場合のいずれの場合においても被圧延材が蛇行することを抑制できることが確認された。

　以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例、及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。

　本発明によれば、被圧延材にキャンバーが発生していないが被圧延材が全体的にオフセンターしている場合及び被圧延材にキャンバーが発生している場合のいずれの場合においても被圧延材が蛇行することを抑制可能な圧延機の制御装置及び制御方法を提供することができる。

　１　熱間圧延ライン
　２　粗圧延機
　３　仕上圧延機
　１０　圧延機
　１１ａ，１１ｂ　ワークロール
　１２ａ，１２ｂ　バックアップロール
　１３ａ，１３ｂ　ロールチョック
　１４ａ，１４ｂ　圧下装置
　１５ａ，１５ｂ　ロードセル
　１６ａ，１６ｂ　ハウジング
　１０１　制御装置
　１０２　オフセンター量測定器
　１０３　キャンバー量測定器
　１０４　温度測定器
　Ｓ　被圧延材

Claims (4)

1. 　仕上圧延機の第１スタンド入側における被圧延材の先端部のオフセンター量を測定するオフセンター量測定手段と、
   　粗圧延後の被圧延材の長手方向各位置におけるキャンバー量を測定するキャンバー量測定手段と、
   　被圧延材の先端部が第１スタンドを通過するまでの間に前記オフセンター量測定手段によって測定されたオフセンター量に基づいて前記第１スタンドの圧下レベリング量を設定し、被圧延材の先端部が第１スタンドを通過した後は前記キャンバー量測定手段によって測定されたキャンバー量に応じて第１スタンドの圧下レベリング量を調整し、仕上圧延機の第２スタンド以後の圧延スタンドについては、圧延条件及び各スタンドの幅方向のミル剛性差に基づいて作業側と駆動側とで圧延ロールの間隙が等しくなるように圧下位置を調整する制御手段と、
   　を備えることを特徴とする圧延機の制御装置。
2. 　仕上圧延機の第１スタンド入側における被圧延材の幅方向の温度分布を測定する温度測定手段を備え、前記制御手段は、被圧延材の先端部が第１スタンドを通過するまでの間に前記オフセンター量測定手段によって測定されたオフセンター量及び前記温度測定手段によって測定された被圧延材の幅方向の温度分布に基づいて前記第１スタンドの圧下レベリング量を設定することを特徴とする請求項１に記載の圧延機の制御装置。
3. 　仕上圧延機の第１スタンド入側における被圧延材の先端部のオフセンター量を測定するオフセンター量測定ステップと、
   　粗圧延後の被圧延材の長手方向各位置におけるキャンバー量を測定するキャンバー量測定ステップと、
   　被圧延材の先端部が第１スタンドを通過するまでの間に前記オフセンター量測定ステップにおいて測定されたオフセンター量に基づいて前記第１スタンドの圧下レベリング量を設定し、被圧延材の先端部が第１スタンドを通過した後は前記キャンバー量測定ステップにおいて測定されたキャンバー量に応じて第１スタンドの圧下レベリング量を調整し、仕上圧延機の第２スタンド以後の圧延スタンドについては、圧延条件及び各スタンドの幅方向のミル剛性差に基づいて作業側と駆動側とで圧延ロールの間隙が等しくなるように圧下位置を調整する制御ステップと、
   　を含むことを特徴とする圧延機の制御方法。
4. 　仕上圧延機の第１スタンド入側における被圧延材の幅方向の温度分布を測定する温度測定ステップを含み、前記制御ステップは、被圧延材の先端部が第１スタンドを通過するまでの間に前記オフセンター量測定ステップにおいて測定されたオフセンター量及び前記温度測定ステップにおいて測定された被圧延材の幅方向の温度分布に基づいて前記第１スタンドの圧下レベリング量を設定するステップを含むことを特徴とする請求項３に記載の圧延機の制御方法。

Images