JP2001105013A - 厚板圧延制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】現在圧延中の厚板圧延材のキャンバ曲がりを可
及的に抑制する。 【解決手段】例えば最終１パス前の圧延機での圧延材幅
方向への差荷重の分布状態を検出し、その差荷重の分布
状態から、次のパスで、キャンバを抑制するロール開度
やサイドガイドセンタ位置等の圧延条件を設定し、実際
の次パスでの差荷重をフィードバックしながら圧延制御
を行う。また、次パスで、キャンバを助長しない制御開
始点を設定し、この制御開始点以後から、キャンバを抑
制する圧延条件を設定することで、キャンバを可及的に
抑制して、製品の歩留まりを向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、厚板を圧延材とし
て複数パス圧延するための制御装置に関し、特に厚板の
キャンバを抑制するのに好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】板材の圧延においては、圧延材の幅方向
両端部の硬度差、圧延機の圧延材幅方向両端部への伸び
率（ミル定数）の差、その他の種々の要因により、圧延
材幅方向両端部の厚さに差が生じ、この厚さの差によっ
てキャンバと称する曲がりが発生することがある。この
圧延材のキャンバは歩留まりの低下をもたらすばかりで
なく、キャンバが大きい場合には、圧延材が圧延ロール
やサイドガイドを傷つけたり、これらの設備を破損した
りすることがある。

【０００３】このようなキャンバを抑制するものとし
て、例えば特開昭６３−９０３０９号公報に記載される
ものがある。この公報では、測定した圧延材のキャンバ
を基に次圧延材でキャンバが発生しないように、ロール
開度差のフィードバック制御を行うことが提案されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
キャンバ抑制方法では、次圧延材からしかキャンバを抑
制できないという問題がある。つまり、現在圧延してい
る圧延材については、それ以上キャンバを抑制したり防
止したりすることができない。本発明は前記諸問題を解
決すべく開発されたものであり、圧延中の厚板について
可及的にキャンバを抑制できる厚板圧延制御装置を提供
することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記諸問題を解決するた
め、本発明のうち請求項１に係る厚板圧延制御装置は、
厚板を圧延材として複数パス圧延するための制御装置で
あって、最終パスの少なくとも一つ以上前のパスで圧延
時の圧延機差荷重を検出する差荷重検出手段と、この差
荷重検出手段で検出された差荷重が圧延材の圧延方向に
分布している状態を検出する差荷重分布検出手段と、こ
の差荷重分布検出手段で検出された差荷重の分布状態か
ら、少なくとも次パスで圧延材のキャンバを抑制する圧
延条件を設定する圧延条件設定手段とを備えたことを特
徴とするものである。

【０００６】また、本発明のうち請求項２に係る厚板圧
延制御装置は、前記請求項１の発明において、前記圧延
条件設定手段は、次パスで圧延材のキャンバを助長しな
い制御開始点を求め、そこから圧延材のキャンバを抑制
する圧延条件を設定するものであることを特徴とするも
のである。また、本発明のうち請求項３に係る厚板圧延
制御装置は、前記請求項１又は２の発明において、前記
圧延条件がロール開度差であることを特徴とするもので
ある。

【０００７】また、本発明のうち請求項４に係る厚板圧
延制御装置は、前記請求項１又は２の発明において、前
記圧延条件がサイドガイドセンタ位置であることを特徴
とするものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。図１は、本実施形態の厚板圧延制御装置の
第１実施形態を示す概略構成図であり、複数パスの圧延
工程のうち、最終パスとその１パス前（以下、最終１パ
ス前とも記す）に適用したものである。ここでは、最終
１パス前と最終パスは同じ圧延機で行われる。そして、
図１ａに示すように最終１パス前の圧延において、圧延
機に設けられたロードセル等の荷重検出器１によって、
当該最終１パス前の圧延機における厚板（圧延材）の幅
方向両端部における荷重の差分値、即ち差荷重を検出す
る。同時に、エンコーダ等のパルス発信器によってワー
クロールＷＲの回転パルスを測定することにより、圧延
材の圧延長を測定する、つまりメタルインからの位置情
報を得る。従って、計算機２はこれらの情報を読込み、
差荷重の検出値と圧延材の長さ（位置情報）とを組み合
わせることにより、差荷重が圧延材の圧延方向にどのよ
うな状態で分布しているか、換言すると差荷重がどのよ
うに推移しているかという情報を得ることができる。

【０００９】計算機２は、前記差荷重分布情報から、図
１ｂに示すように、後述のロジックに従って次パス、即
ち最終パスでの圧延条件としてロール開度を設定し、そ
れを圧延機制御装置３に伝達する。即ち、計算機２は、
最終パスの圧延材の差荷重と長さ、つまり位置情報とを
読込みながら、差荷重が小さくなるようにフィードバッ
ク制御してロール開度の設定を行い、圧延機制御装置３
は、このロール開度を参考にしながら圧延機を制御す
る。

【００１０】次に、前記計算機内で行われる制御ロジッ
クについて、図２のフローチャートに従って説明する。
このロジックでは、まずステップＳ１で前述のように最
終１パス前の圧延中の圧延材の差荷重を測定すると共
に、圧延材の長さ、つまり位置情報を検出する。次にス
テップＳ２に移行して、前記差荷重や位置情報等の測定
値に基づいて圧延材圧延方向への差荷重の分布状態を検
出する。

【００１１】次にステップＳ３に移行して、前記差荷重
分布から、次パス、つまり最終パスでの圧延で、これ以
上キャンバを助長しない制御開始点を算出する。ここ
で、差荷重分布に基づき、次パスの先端からキャンバを
抑制する圧延条件により制御を行ってもよい。この場
合、次パス先端を制御開始点とする。次にステップＳ４
に移行して、次パス、つまり最終パスでの予測圧延長に
相当させたときの制御開始点までのメタルインからの所
要時間を算出する。

【００１２】次にステップＳ５に移行して、最終パス圧
延中、制御開始点までの所要時間が過ぎた時点から、圧
延機左右の差荷重を測定しながら、その差荷重が小さく
なるようにロール開度差のフィードバック制御を行う。
次に、前記ロジックの作用について説明する。図３ａに
は最終１パス前の差荷重分布を、図３ｂには最終パスの
差荷重分布を示す。具体的に、各図は、横軸に長さ位置
／圧延長を、縦軸に差荷重／差荷重最大値をとっている
が、横軸方向、つまり圧延材の圧延方向に対して差荷重
がどのように分布しているかを示している。両図から明
らかなように、差荷重のバラツキにこそ程度の差がある
ものの、最終１パス前と最終パスでは差荷重分布は同傾
向にある。また、図３ｃには、最終パス出側での圧延材
のキャンバの状態を示す。図３ｃでは、横軸に長さ位置
／圧延長を、縦軸に曲がり量／最大曲がり量をとってい
るが、横軸方向、つまり圧延材の圧延方向に対してキャ
ンバがどのようになっているかを示している。この図３
ｃと前記図３ａ，ｂとから、差荷重分布と圧延材のキャ
ンバとは同傾向にあることが分かる。従って、例えば最
終パスの一つ前のパスで差荷重分布を検出し、その次の
パスでは、それ以上差荷重分布を助長しないように、即
ち可及的にキャンバを抑制するように圧延条件を設定す
ればよい。この圧延条件にロール開度を用いる場合に
は、前述の曲がり量と差荷重とがリニアな関係にあるこ
とから、差荷重に制御ゲイン（又は制御係数）を乗ずる
ことでロール開度に置換することが可能となる。

【００１３】このようなキャンバを抑制する圧延条件で
の制御（キャンバ抑制制御）は、次パスの先端から開始
することが可能である。しかしながら、噛み込み端であ
る先端域は非定常状態であるため、左右の板厚差、温度
差等が大きい場合、キャンバ抑制制御を行っても、逆に
キャンバを助長してしまう場合がある。その場合には、
差荷重分布から、次パスでのキャンバを助長しない制御
開始点を算出し、そこからキャンバ抑制制御を行うこと
が望ましい。

【００１４】例えば、最終１パス前の圧延で、圧延方向
の全長にキャンバが発生しているとき、即ち圧延材の曲
がりが図４ａに示すような状態であるときには、次パス
先端からキャンバ抑制制御を行うと、この曲がり傾向は
更に助長されて、図４ｂに示すようになる場合がある。
この場合は、最終１パス前において、圧延方向で曲がり
量が最大になる点、即ち差荷重が最大になる点がキャン
バを助長しない制御開始点となる。また、最終１パス前
の先端部にのみキャンバが発生した図４ｃのような場合
は、次パスでは、図４ｄのように後端部にキャンバが存
在することになる。この場合は、キャンバが発生した部
分と発生していない部分の境界点がキャンバを助長しな
い制御開始点となる。

【００１５】従って、その制御開始点を最終１パス前出
側の圧延材の長さ位置で求め、それを最終パス後の予測
長に置き換えたときの制御開始点に変換し、メタルイン
から当該制御開始点までの所要時間（ワークロールＷＲ
の回転状態から逆算）を求め、その所要時間後から、差
荷重分布を助長しないロール開度制御を行うことによ
り、例えば図４ｂ又は図４ｄに二点鎖線で示すように、
最終パスの前半部では、非制御時と同形であっても、そ
れ以後の後半部では、キャンバを抑制することができ
る。実際の厚板圧延工程では、特に圧延材の先端部及び
後端部は除去して使用しないことを考えると、除去され
た残りの中央部分で、少しでもキャンバが少ない方が歩
留まりの向上につながる。

【００１６】図５には、圧延厚が５〜１０ｍｍ、圧延幅
が３０００〜４０００ｍｍの厚板を圧延材とし、前記差
荷重分布の抑制制御を行った場合のキャンバ量（最大曲
がり量）のヒストグラムを図５ａに、行わない場合のキ
ャンバ量のヒストグラムを図５ｂに示す。同図から明ら
かなように、差荷重分布の抑制制御を行った方が、キャ
ンバのバラツキも減少し、且つキャンバ自体も減少して
いることから、この制御が非常に有効であることが分か
る。

【００１７】次に、本発明の第２の実施の形態について
説明する。図６は、本実施形態の厚板圧延制御装置の第
２実施形態を示す概略構成図であり、複数パスの圧延工
程のうち、最終パスとその１パス前に適用したものであ
る。ここでも、前記第１実施形態と同様に、最終１パス
前と最終パスは同じ圧延機で行われる。そして、この実
施形態では、図６ａに示すように最終１パス前の圧延に
おいて、圧延機に設けられたロードセル等の荷重検出器
１によって、当該最終１パス前の圧延機における厚板
（圧延材）の幅方向両端部における差荷重を検出し、同
時に、エンコーダ等のパルス発信器によってワークロー
ルＷＲの回転パルスを測定することにより、メタルイン
からの位置情報を得、計算機２はこれらの情報を読込
み、差荷重の検出値と圧延材の長さ（位置情報）とを組
み合わせることにより、前記第１実施形態と同様に、差
荷重分布を算出する。また、この実施形態では、出側に
設けられたオフセンター計等のキャンバ量検出器５によ
ってキャンバ量を測定し、それを前記メタルインからの
位置情報と組合せて記憶するように構成されている。

【００１８】計算機２は、前記差荷重分布情報及びキャ
ンバ量情報から、図６ｂに示すように、後述のロジック
に従って次パス、即ち最終パスでの圧延条件としてサイ
ドガイドセンタ位置を設定し、それをサイドガイド制御
装置４に伝達する。即ち、計算機２は、最終パスの圧延
材の差荷重及びキャンバ量と位置情報及びとを読込みな
がら、キャンバ量が小さくなるようにフィードバック制
御してサイドガイドセンタ位置の設定を行い、サイドガ
イド制御装置４は、このサイドガイドセンタ位置を参考
にしながらサイドガイドＳＧを制御する。

【００１９】前記サイドガイドセンタ位置制御とは、例
えば図７に示すように、厚板の幅方向両側位置を規制す
るサイドガイドＳＧの位置を、制御開始点の前後で、入
側出側のサイドガイドを同時にずらすことを意味する。
ここで、サイドガイドセンタ位置ＣＬとは、幅方向両側
のサイドガイドＳＧの中間の位置である。このサイドガ
イドセンタ位置ＣＬを、前記制御開始点が圧延機に入る
以前とそれ以後とで、入側出側とも同時にずらすことに
より、ガイドされる厚板にキャンバ矯正力が作用し、キ
ャンバ量を低減することができる。

【００２０】次に、前記計算機内で行われる制御ロジッ
クについて、図８のフローチャートに従って説明する。
このロジックでは、まずステップＳ１１で前述のように
最終１パス前の圧延中の圧延材の差荷重及びキャンバを
測定すると共に、圧延材の長さ、つまり位置情報を検出
する。次にステップＳ１２に移行して、前記差荷重及び
キャンバ測定値と位置情報に基づいて圧延材圧延方向へ
の差荷重の分布状態及びキャンバの推移状態、即ちキャ
ンバプロフィールを算出する。

【００２１】次にステップＳ１３に移行して、前記差荷
重分布から、次パス、つまり最終パスでの圧延で、これ
以上キャンバを助長しない制御開始点を算出する。ここ
で、差荷重分布に基づき、次パスの先端からキャンバを
抑制する圧延条件で制御を行ってもよい。その場合、次
パス先端を制御開始点とする。次にステップＳ１４に移
行して、次パス、つまり最終パスでの予測圧延長に相当
させたときの制御開始点までのメタルインからの所要時
間を算出する。

【００２２】次にステップＳ５に移行して、最終パス圧
延中、前記所要時間、即ち制御開始点までの所要時間が
過ぎた時点から、前パスのキャンバプロフィールに基づ
いて、そのキャンバ量が減少するようにサイドガイドセ
ンタ位置のフィードバック制御を行う。この図８のロジ
ックの作用は、制御出力が、ロール開度差からサイドガ
イドセンタ位置（実質的にはサイドガイドセンタ位置の
補正量）であることを除いて、前記第１実施形態の作用
と同様であるので省略する。

【００２３】図９には、圧延厚が５〜１０ｍｍ、圧延幅
が３０００〜４０００ｍｍの厚板を圧延材とし、前記キ
ャンバプロフィールの抑制制御を行った場合のキャンバ
量のヒストグラムを図９ａに、行わない場合のキャンバ
量（最大曲がり量）のヒストグラムを図９ｂに示す。同
図から明らかなように、キャンバプロフィールの抑制制
御を行った方が、キャンバのバラツキも減少し、且つキ
ャンバ自体も減少していることから、この制御が非常に
有効であることが分かる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のうち請求
項１に係る厚板圧延制御装置によれば、最終パスの少な
くとも一つ以上前のパスで圧延時の圧延機差荷重を検出
し、その差荷重の圧延材圧延方向の分布状態を検出し、
この差荷重分布状態から、次パスで圧延材のキャンバを
抑制する圧延条件を設定する構成としたため、現在圧延
中の厚板のキャンバを可及的に抑制することができる。

【００２５】また、本発明のうち請求項２に係る厚板圧
延制御装置によれば、次パスで圧延材のキャンバを助長
しない制御開始点を求め、そこから圧延材のキャンバを
抑制する圧延条件を設定するものとしたため、必要な圧
延を行いながら、最も効率的に厚板のキャンバを抑制す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の厚板圧延制御装置の第１実施形態を示
す概略説明図であり、（ａ）は最終１パス前の状態説明
図、（ｂ）は最終パスの状態説明図である。

【図２】図１の計算機で行われる制御ロジックのフロー
チャートである。

【図３】差荷重分布及び曲がり量分布の説明図である。

【図４】圧延材のキャンバの説明図であり、（ａ）は最
終１パス前パス後の圧延材の平面図、（ｂ）はその圧延
材の最終パス後の平面図、（ｃ）は最終１パス前パス後
の個別の圧延材の平面図、（ｄ）はその圧延材の最終パ
ス後の平面図である。

【図５】図２の制御ロジックによる制御及び非制御時の
キャンバ量のヒストグラムである。

【図６】本発明の厚板圧延制御装置の第２実施形態を示
す概略説明図であり、（ａ）は最終１パス前の状態説明
図、（ｂ）は最終パスの状態説明図である。

【図７】サイドガイドセンタ位置制御の説明図である。

【図８】図６の計算機で行われる制御ロジックのフロー
チャートである。

【図９】図８の制御ロジックによる制御及び非制御時の
キャンバ量のヒストグラムである。

【符号の説明】

１は荷重検出器 ２は計算機 ３は圧延機制御装置 ４はサイドガイド制御装置 ５はキャンバ量検出器 ＷＲはワークロール ＢＵＲはバックアップロール ＳＧはサイドガイド ＣＬはサイドガイドセンタ位置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大原 孝幸 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 Ｆターム(参考） 4E024 AA06 AA07 CC01 CC02 FF02

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 厚板を圧延材として複数パス圧延するた
   めの制御装置であって、最終パスの少なくとも一つ以上
   前のパスで圧延時の圧延機差荷重を検出する差荷重検出
   手段と、この差荷重検出手段で検出された差荷重が圧延
   材の圧延方向に分布している状態を検出する差荷重分布
   検出手段と、この差荷重分布検出手段で検出された差荷
   重の分布状態から、少なくとも次パスで圧延材のキャン
   バを抑制する圧延条件を設定する圧延条件設定手段とを
   備えたことを特徴とする厚板圧延制御装置。
2. 【請求項２】 前記圧延条件設定手段は、次パスで圧延
   材のキャンバを助長しない制御開始点を求め、そこから
   圧延材のキャンバを抑制する圧延条件を設定するもので
   あることを特徴とする請求項１に記載の厚板圧延制御装
   置。
3. 【請求項３】 前記圧延条件がロール開度差であること
   を特徴とする請求項１又は２に記載の厚板圧延制御装
   置。
4. 【請求項４】 前記圧延条件がサイドガイドセンタ位置
   であることを特徴とする請求項１又は２に記載の厚板圧
   延制御装置。