WO2021192713A1 - 圧延機の形状制御方法及び形状制御装置 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a shape control method and a shape control device for a rolling mill.
  • the above-mentioned method is a control for keeping the plate thickness of the steel plate within the permissible range, it has an effect of suppressing the occurrence of defective plate thickness, but it cannot suppress the occurrence of breakage of the steel plate.
  • a wide steel plate having a plate width of 1200 mm or more there is a problem that the steel plate is likely to be broken due to a poor shape.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is rolling that can suppress the occurrence of fracture even in a wide steel sheet without increasing the cost of equipment modification or the like.
  • An object of the present invention is to provide a shape control method and a shape control device for a machine.
  • the shape of the steel plate is within the permissible range based on the measurement step of measuring the shape of the steel plate on the outlet side of the rolling mill and the shape of the steel plate measured in the measurement step.
  • the control step includes a control step for controlling the rolling mill as described above, and the control step is based on the control gain when the width of the steel sheet to be rolled exceeds a predetermined value and the width of the steel sheet to be rolled is equal to or less than a predetermined value. Also includes the step of setting the control gain small.
  • the shape of the steel plate is within the permissible range based on the measuring means for measuring the shape of the steel plate on the outlet side of the rolling mill and the shape of the steel plate measured by the measuring means.
  • a control means for controlling the rolling mill is provided, and the control means is used to obtain a control gain when the width of the steel sheet to be rolled exceeds a predetermined value and the width of the steel sheet to be rolled is equal to or less than a predetermined value. Also set the control gain small.
  • the shape control method and shape control device of the rolling mill according to the present invention it is possible to suppress the occurrence of breakage even in a steel plate having a wide plate width without increasing the cost of equipment modification and the like.
  • FIG. 1 is a diagram showing a target shape and an actual shape of a steel sheet when the plate width is 1200 mm or less and more than 1200 mm.
  • FIG. 2 is a schematic view showing the configuration of the continuous cold rolling mill in the embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram showing the breaking rates of the conventional example and the example of the present invention.
  • FIG. 1 (a) and 1 (b) are diagrams showing the target shape and the actual shape of the steel sheet when the plate width is 1200 mm or less and more than 1200 mm, respectively.
  • the edge portion and the central portion in the width direction of the steel sheet have an elongated shape, and the edge portion and the central portion are between the edge portion and the central portion.
  • the intermediate position (quarter position) has a tension shape, and both tend to have the same tendency as the target shape. In such a shape distribution of the steel sheet, the steel sheet is hard to break because the edge portion has an elongated shape.
  • the actuator of the rolling mill for adjusting the shape of the region where the shape unevenness is partially generated may be over-controlled. Then, due to over-control, the shape of the place other than the position where the shape unevenness occurs collapses, so that the shape near the edge portion changes in the tension direction, and the steel sheet is liable to break.
  • the control gain of the actuator has been set to a constant value regardless of the plate width of the steel plate.
  • the control gain indicates the amount of movement of the actuator that controls the shape.
  • the actuator operates to control the shape, and the degree of the movement amount is defined as the control gain.
  • the plate width of the steel plate becomes larger than a predetermined plate width, for example, more than 1200 mm, overcontrol is performed when the same control gain value is used, and the steel plate breaks due to the increase in shape collapse. It can occur. Therefore, in the present invention, the plate width of the steel plate at which the shape of the steel plate is likely to collapse is set in advance as a predetermined plate width.
  • the control gain of the actuator for controlling the shape of the steel plate is set from the control gain when the plate width of the steel plate to be rolled is equal to or less than the predetermined plate width. Also make it smaller. Specifically, in the examples shown in FIGS. 1A and 1B, when rolling a steel sheet having a plate width of more than 1200 mm, the control gain is smaller than the control gain when the plate width is 1200 mm or less. do. As a result, the steel sheet can be stably rolled by suppressing the steel sheet from breaking due to the shape collapse of the steel sheet without increasing the cost of equipment modification or the like.
  • the shape of the steel sheet is controlled by using the shape measurement result in the width direction of the steel sheet on the exit side of the final rolling stand.
  • the continuous cold rolling mill 1 shown in FIG. 2 is a rolling mill in which the steel plate S discharged from the reel 2a is rolled by the rolling stands 3a to 3e and then wound by the reel 2b. Further, a shape meter 10 for measuring the shape of the steel plate S in the width direction is installed on the exit side of the rolling stand 3e, which is the final rolling stand.
  • control device 11 controls the actuators (shift control and bender control of the tapered first intermediate roll) provided on each rolling stand based on the shape of the steel plate S in the width direction measured by the shape meter 10. By doing so, the shape of the steel plate S in the width direction is controlled within an allowable range.
  • the plate thickness of the steel plate S was 0.1 to 3.5 mm, and the rolling speed was 30 to 2000 rpm.
  • the width of the steel plate S was set within the range of 600 to 1300 mm.
  • the plate width of the steel plate S for which the control gain is changed is set to 1200 mm, which is a boundary where the occurrence rate of breakage due to the shape collapse becomes high based on the past operation results. Then, rolling with the same control gain as the plate width of 1200 mm or less (conventional example: normal gain), rolling with a control gain of 1/2 with respect to the control gain of the plate width of 1200 mm or less (Example 1: Gain value 1).
  • Example 2 shows that the breaking rate of the conventional example was about 3.9%, whereas the breaking rate of the example of the present invention was 0%.
  • the steel sheet can be stably rolled by suppressing the occurrence of breakage of the steel sheet without increasing the cost of equipment modification and the like.
  • the present invention is not limited by the description and the drawings which form a part of the disclosure of the present invention according to the present embodiment.
  • it can be applied to a single-stand rolling mill such as a Z-mill. That is, other embodiments, examples, operational techniques, and the like made by those skilled in the art based on the present embodiment are all included in the scope of the present invention.

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Abstract

本発明に係る圧延機の形状制御方法は、圧延機の出側における鋼板の形状を測定する測定ステップと、測定ステップにおいて測定された鋼板の形状に基づいて鋼板の形状が許容範囲内になるように圧延機を制御する制御ステップと、を含み、制御ステップは、圧延対象の鋼板の幅が所定値超である場合、圧延対象の鋼板の幅が所定値以下である場合の制御ゲインよりも制御ゲインを小さく設定するステップを含む。

Description

圧延機の形状制御方法及び形状制御装置
　本発明は、圧延機の形状制御方法及び形状制御装置に関する。
　連続式冷間圧延機等の圧延機では、圧延終了後の鋼板の形状を測定し、測定結果を圧延機にフィードバックして鋼板の形状を許容範囲内に制御する方法が採られている。また、その他に、各圧延スタンドに板厚計、又は板厚計及び板速度計を設置し、各圧延スタンドにおいてロールギャップ制御又はロール速度制御を実施する方法が採られている（特許文献１参照）。
特開２０１２－１１０９３９号公報
　しかしながら、上述した方法は、鋼板の板厚を許容範囲内に収めるための制御であるため、板厚不良が発生することを抑制する効果はあるが、鋼板の破断が発生することは抑制できない。特に板幅が１２００ｍｍ以上の広幅の鋼板になると、形状不良に起因する鋼板の破断が発生しやすくなるという問題があった。
　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、設備改造等のコストを増大させることなく、板幅が広い鋼板であっても破断が発生することを抑制可能な圧延機の形状制御方法及び形状制御装置を提供することにある。
　本発明に係る圧延機の形状制御方法は、圧延機の出側における鋼板の形状を測定する測定ステップと、前記測定ステップにおいて測定された鋼板の形状に基づいて鋼板の形状が許容範囲内になるように圧延機を制御する制御ステップと、を含み、前記制御ステップは、圧延対象の鋼板の幅が所定値超である場合、圧延対象の鋼板の幅が所定値以下である場合の制御ゲインよりも制御ゲインを小さく設定するステップを含む。
　本発明に係る圧延機の形状制御装置は、圧延機の出側における鋼板の形状を測定する測定手段と、前記測定手段によって測定された鋼板の形状に基づいて鋼板の形状が許容範囲内になるように圧延機を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、圧延対象の鋼板の幅が所定値超である場合、圧延対象の鋼板の幅が所定値以下である場合の制御ゲインよりも制御ゲインを小さく設定する。
　本発明に係る圧延機の形状制御方法及び形状制御装置によれば、設備改造等のコストを増大させることなく、板幅が広い鋼板であっても破断が発生することを抑制できる。
図１は、板幅が１２００ｍｍ以下及び１２００ｍｍ超である場合の鋼板の目標形状及び実形状を示す図である。 図２は、実施例における連続式冷間圧延機の構成を示す模式図である。 図３は、従来例及び本発明例の破断率を示す図である。
〔概念〕
　まず、図１（ａ），（ｂ）を参照して、本発明に係る圧延機の形状制御方法及び形状制御装置の概念について説明する。
　図１（ａ），（ｂ）はそれぞれ、板幅が１２００ｍｍ以下及び１２００ｍｍ超である場合の鋼板の目標形状及び実形状を示す図である。図１（ａ）に示すように、板幅が１２００ｍｍ以下である場合、実形状では、鋼板の幅方向のエッジ部及び中央部は伸び形状となっており、エッジ部と中央部との間の中間位置（クオーター位置）は張り形状となっており、いずれも目標形状と同様の傾向になっている。このような鋼板の形状分布では、エッジ部が伸び形状となっているために、鋼板は破断しにくい。
　これに対して、図１（ｂ）に示すように、板幅が１２００ｍｍ超である場合には、実形状では、板幅方向での伸び形状と張り形状の分布が目標形状と必ずしも一致していない部分（形状ムラ）があり、その領域も広い。この場合、部分的に形状ムラが発生した領域の形状を調整するための圧延機のアクチュエータが過制御になる可能性がある。そして、過制御になることで形状ムラが発生した位置とは別の場所の形状が崩れることにより、エッジ部付近の形状がより張り方向に変化する等して鋼板が破断しやすくなる。
　従来は、アクチュエータの制御ゲインは、鋼板の板幅によらず一定値としていた。ここで、制御ゲインとは、形状を制御するアクチュエータの動作量を示す。目標とする形状に対する検出された形状の偏差が所定値以上となった場合に、形状を制御するためにアクチュエータが動作するが、その動作量の程度を制御ゲインとして定義する。しかしながら、鋼板の板幅が例えば１２００ｍｍ超になる等、所定の板幅よりも大きくなる場合には、同じ制御ゲインの値を用いると過制御になり、形状崩れが増長することによって鋼板の破断が発生する可能性がある。そこで、本発明では、鋼板の形状崩れが発生しやすくなる鋼板の板幅を所定の板幅として予め定めておく。そして、圧延対象の鋼板の板幅が所定の板幅を超える場合、鋼板の形状を制御するアクチュエータの制御ゲインを、圧延対象の鋼板の板幅が所定の板幅以下である場合の制御ゲインよりも小さくする。具体的には、図１（ａ），（ｂ）に示す例では、板幅が１２００ｍｍを超える鋼板を圧延する際には、板幅が１２００ｍｍ以下である場合の制御ゲインよりも制御ゲインを小さくする。これにより、設備改造等のコストを増大させることなく、鋼板の形状崩れに伴い鋼板が破断することを抑制し、安定して鋼板を圧延することができる。
〔実施例〕
　次に、図２及び図３を参照して、本発明に係る圧延機の形状制御方法及び形状制御装置の実施例について説明する。
　本実施例では、一例として、図２に示す連続式冷間圧延機１において、最終圧延スタンド出側における鋼板の幅方向の形状測定結果を用いて鋼板の形状制御を行った。なお、図２に示す連続式冷間圧延機１は、リール２ａから払い出された鋼板Ｓを圧延スタンド３ａ～３ｅにより圧延した後にリール２ｂにより巻き取る圧延機である。また、最終圧延スタンドである圧延スタンド３ｅの出側には鋼板Ｓの幅方向の形状を測定する形状計１０が設置されている。そして、制御装置１１が、形状計１０によって計測された鋼板Ｓの幅方向の形状に基づいて各圧延スタンドに設けられたアクチュエータ(テーパーのついた第一中間ロールのシフト制御やベンダー制御)を制御することにより鋼板Ｓの幅方向の形状を許容範囲内に制御する。
　また、本実施例では、鋼板Ｓの板厚は０．１～３．５ｍｍとし、圧延速度は３０～２０００ｒｐｍとした。また、鋼板Ｓの板幅は６００～１３００ｍｍの範囲内とした。また、制御ゲインを変更する鋼板Ｓの板幅は、過去の操業実績から形状崩れによる破断の発生率が高くなる境となる１２００ｍｍとした。そして、板幅が１２００ｍｍ以下と同じ制御ゲインでの圧延（従来例：通常ゲイン）、板幅１２００ｍｍ以下の制御ゲインに対して１／２の制御ゲインでの圧延（本発明例１：ゲイン値１／２）、及び板幅が１２００ｍｍ以下の制御ゲインに対して１／４の制御ゲインでの圧延（本発明例２：ゲイン値１／４）をそれぞれ図３に示す通板数（コイル数）について行った。この結果、図３に示すように、従来例の破断率は３．９％程度であったのに対して、本発明例の破断率は０％であった。これにより、本発明によれば、設備改造等のコストを増大させることなく、鋼板の破断が発生することを抑制し、安定して圧延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。例えば、ゼンジミアミル等の単スタンドの圧延機にも適用することができる。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、設備改造等のコストを増大させることなく、板幅が広い鋼板であっても破断が発生することを抑制可能な圧延機の形状制御方法及び形状制御装置を提供することができる。
　１　連続式冷間圧延機
　２ａ，２ｂ　リール
　３ａ～３ｅ　圧延スタンド
　１０　形状計
　１１　制御装置
　Ｓ　鋼板

Claims (2)

  1. 　圧延機の出側における鋼板の形状を測定する測定ステップと、
    　前記測定ステップにおいて測定された鋼板の形状に基づいて鋼板の形状が許容範囲内になるように圧延機を制御する制御ステップと、
    　を含み、
    　前記制御ステップは、圧延対象の鋼板の幅が所定値超である場合、圧延対象の鋼板の幅が所定値以下である場合の制御ゲインよりも制御ゲインを小さく設定するステップを含む、圧延機の形状制御方法。
  2. 　圧延機の出側における鋼板の形状を測定する測定手段と、
    　前記測定手段によって測定された鋼板の形状に基づいて鋼板の形状が許容範囲内になるように圧延機を制御する制御手段と、
    　を備え、
    　前記制御手段は、圧延対象の鋼板の幅が所定値超である場合、圧延対象の鋼板の幅が所定値以下である場合の制御ゲインよりも制御ゲインを小さく設定する、圧延機の形状制御装置。
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