JP2002178016A - 圧延機における平坦度制御方法及び装置 - Google Patents
圧延機における平坦度制御方法及び装置Info
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- JP2002178016A JP2002178016A JP2000377925A JP2000377925A JP2002178016A JP 2002178016 A JP2002178016 A JP 2002178016A JP 2000377925 A JP2000377925 A JP 2000377925A JP 2000377925 A JP2000377925 A JP 2000377925A JP 2002178016 A JP2002178016 A JP 2002178016A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 設備改造を伴うことなく平坦度制御を可能と
する。 【解決手段】 圧延機による板圧延において、圧延中の
圧延材の平坦度に基づいて平坦度を向上させる圧下位置
修正量を演算し、圧下位置修正量に応じて圧下位置を変
更する。
する。 【解決手段】 圧延機による板圧延において、圧延中の
圧延材の平坦度に基づいて平坦度を向上させる圧下位置
修正量を演算し、圧下位置修正量に応じて圧下位置を変
更する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧延機における平
坦度制御方法及び装置に関するものである。
坦度制御方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】板圧延において平坦度制御は、追加工程
となる矯正工程の回避、さらには安定生産のために重要
な課題である。圧延において発生する平坦度不良（圧延
波）は、圧下の前後で生じる鋼板端部と中央部の伸びの
偏差、即ち、板クラウン比率変化が許容値を超えた場合
に発生する。現在では、平坦度を確保するために、ソフ
ト面では、ドラフトスケジュールの算出に際して、板ク
ラウン比率変化が所定の値以下となる各パスの目標板厚
を決定する方法が広く知られている（横井・美坂 塑性
と加工vol.16 no.168(1975-1)圧延における数式モデ
ル）。
となる矯正工程の回避、さらには安定生産のために重要
な課題である。圧延において発生する平坦度不良（圧延
波）は、圧下の前後で生じる鋼板端部と中央部の伸びの
偏差、即ち、板クラウン比率変化が許容値を超えた場合
に発生する。現在では、平坦度を確保するために、ソフ
ト面では、ドラフトスケジュールの算出に際して、板ク
ラウン比率変化が所定の値以下となる各パスの目標板厚
を決定する方法が広く知られている（横井・美坂 塑性
と加工vol.16 no.168(1975-1)圧延における数式モデ
ル）。
【０００３】しかし圧延に際して各モデルの予測誤差は
避け難く、本方法のみでの平坦度確保は極めて困難であ
る。そこで、適応制御としてハード面から、ワークロー
ルあるいはバックアップロールの撓みを変化させて、板
クラウンを制御するベンダーが考案されている。しかし
ながら、本方法を実現するには圧延設備の更新あるいは
改造が不可欠であり、結果的にコストアップを避けられ
ないという問題があった。
避け難く、本方法のみでの平坦度確保は極めて困難であ
る。そこで、適応制御としてハード面から、ワークロー
ルあるいはバックアップロールの撓みを変化させて、板
クラウンを制御するベンダーが考案されている。しかし
ながら、本方法を実現するには圧延設備の更新あるいは
改造が不可欠であり、結果的にコストアップを避けられ
ないという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な問題に鑑みてなされたものであり、設備改造を伴うこ
となく平坦度制御を可能とすることを目的とする。
な問題に鑑みてなされたものであり、設備改造を伴うこ
となく平坦度制御を可能とすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
を解決すべく、検討した結果、圧下位置の変更により板
クラウンが変化することを利用し、平坦度が最適となる
圧下位置に変更することにより設備改造を伴うことなく
平坦度制御が可能であることを見出した。すなわち、本
発明における圧延機における平坦度制御方法は、圧延機
による板圧延において、圧延中の圧延材の平坦度に基づ
いて平坦度を向上させる圧下位置修正量を演算し、圧下
位置修正量に応じて圧下位置を変更することを特徴とす
る。
を解決すべく、検討した結果、圧下位置の変更により板
クラウンが変化することを利用し、平坦度が最適となる
圧下位置に変更することにより設備改造を伴うことなく
平坦度制御が可能であることを見出した。すなわち、本
発明における圧延機における平坦度制御方法は、圧延機
による板圧延において、圧延中の圧延材の平坦度に基づ
いて平坦度を向上させる圧下位置修正量を演算し、圧下
位置修正量に応じて圧下位置を変更することを特徴とす
る。
【０００６】前記圧下位置修正量の演算に際し、圧下位
置変更後の圧延後の板厚及び板長さのうち１つ以上を予
測演算し、予測演算された板厚又は予測演算された板長
さが、所定の板厚制約又は所定の板長さ制約から外れて
いる場合には、前記板厚制約又は板長さ制約内となるよ
うに圧下位置変更位置を修正するのが好ましい。このと
き、圧下位置変更後の圧延後の予測板厚は、圧下位置変
化量及び予測圧延荷重変化量に基づき演算するのが好ま
しく、圧下位置変更後の圧延後の予測板長さを、スラブ
重量、圧延幅、予測板厚及び予測出側板クラウンに基づ
き演算するのが好ましい。
置変更後の圧延後の板厚及び板長さのうち１つ以上を予
測演算し、予測演算された板厚又は予測演算された板長
さが、所定の板厚制約又は所定の板長さ制約から外れて
いる場合には、前記板厚制約又は板長さ制約内となるよ
うに圧下位置変更位置を修正するのが好ましい。このと
き、圧下位置変更後の圧延後の予測板厚は、圧下位置変
化量及び予測圧延荷重変化量に基づき演算するのが好ま
しく、圧下位置変更後の圧延後の予測板長さを、スラブ
重量、圧延幅、予測板厚及び予測出側板クラウンに基づ
き演算するのが好ましい。
【０００７】また、圧下位置修正量の演算に際し、入側
板クラウン比率及び出側クラウン比率と急峻度変化との
関係式を用いて、圧延中の平坦度に基づき圧下位置修正
料を演算するのが好ましい。さらに、本発明に係る装置
は、圧延中の圧延材の平坦度に基づいて平坦度を向上さ
せる圧下位置修正量を演算する演算手段と、圧下位置修
正量に応じて圧延機の圧下位置を変更する圧下位置修正
制御手段とを備えているものとすることができ、本装置
は、上記方法を実施する手段を更に備えているものとす
ることができる。
板クラウン比率及び出側クラウン比率と急峻度変化との
関係式を用いて、圧延中の平坦度に基づき圧下位置修正
料を演算するのが好ましい。さらに、本発明に係る装置
は、圧延中の圧延材の平坦度に基づいて平坦度を向上さ
せる圧下位置修正量を演算する演算手段と、圧下位置修
正量に応じて圧延機の圧下位置を変更する圧下位置修正
制御手段とを備えているものとすることができ、本装置
は、上記方法を実施する手段を更に備えているものとす
ることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施形態を作用とともに説明する。圧延機においては、圧
下位置Ｓを変更すると圧延荷重Ｐが変化し、それに伴い
ワークロールの撓み量が変化する。その結果、出側板ク
ラウンＣＨ２が変化する。図１は、圧下位置Ｓの変更量
と出側板クラウンの関係の例を示している。また、出側
の平坦度（急峻度）は、板クラウン比率変化によって変
化するものである。これらの点に着目してなされたのが
本発明であり、本発明者らは、圧下位置を適正量変化修
正することにより、平坦度を改善できることに想到し
た。
施形態を作用とともに説明する。圧延機においては、圧
下位置Ｓを変更すると圧延荷重Ｐが変化し、それに伴い
ワークロールの撓み量が変化する。その結果、出側板ク
ラウンＣＨ２が変化する。図１は、圧下位置Ｓの変更量
と出側板クラウンの関係の例を示している。また、出側
の平坦度（急峻度）は、板クラウン比率変化によって変
化するものである。これらの点に着目してなされたのが
本発明であり、本発明者らは、圧下位置を適正量変化修
正することにより、平坦度を改善できることに想到し
た。
【０００９】＜圧下位置修正量の演算＞出側板クラウン
ＣＨ２は、圧下位置Ｓの関数として定式化が可能であ
る。例えば、図１の例では、以下のように定式化でき
る。 ＣＨ２＝Ｆ（Ｓ、・・・）＝Ａ＋Ｂ・ΔＳ・・・式（１） 一方、出側平坦度（急峻度λ）は、板クラウン比率変化
Δγによって決まる。両者の関係は、例えば、「板圧延
の理論と実際」（日本鉄鋼協会），ｐ９６の方法が広く
知られている。すなわち、 λ＝±２／π√（｜Δγ｜）・・式（２） Δγ＝ＣＨ２／Ｈ２−ＣＨ１／Ｈ１・・式（３） （ＣＨ１，ＣＨ２：入、出側板クラウン、Ｈ１，Ｈ２：
入、出側板厚） 従って、式（１）〜式（３）より、厚下位置修正量（Δ
Ｓ）と急峻度との関係は、以下の式（４）のように表さ
れる。
ＣＨ２は、圧下位置Ｓの関数として定式化が可能であ
る。例えば、図１の例では、以下のように定式化でき
る。 ＣＨ２＝Ｆ（Ｓ、・・・）＝Ａ＋Ｂ・ΔＳ・・・式（１） 一方、出側平坦度（急峻度λ）は、板クラウン比率変化
Δγによって決まる。両者の関係は、例えば、「板圧延
の理論と実際」（日本鉄鋼協会），ｐ９６の方法が広く
知られている。すなわち、 λ＝±２／π√（｜Δγ｜）・・式（２） Δγ＝ＣＨ２／Ｈ２−ＣＨ１／Ｈ１・・式（３） （ＣＨ１，ＣＨ２：入、出側板クラウン、Ｈ１，Ｈ２：
入、出側板厚） 従って、式（１）〜式（３）より、厚下位置修正量（Δ
Ｓ）と急峻度との関係は、以下の式（４）のように表さ
れる。
【００１０】 λ＝±２π／√（｜（Ａ＋Ｂ・ΔＳ）／Ｈ２−ＣＨ１／Ｈ１｜）・・式（４） すなわち、出側急峻度を０（平坦）にするための圧下位
置修正量ΔＳは、以下の式（５）で算出できる。 ΔＳ＝［｛（λπ／２）2＋ＣＨ１／Ｈ１｝・Ｈ２−Ａ］／Ｂ・・式（５） 以上のような入側クラウン比率（ＣＨ１／Ｈ１）および
出側板クラウン比率（ＣＨ２／Ｈ２）と急峻度変化との
関係式を用いると圧延中の平坦度（急峻度）に基づき、
圧下位置修正量を演算することができる。なお、具体的
な計算式としては、式（４）（５）に限定されるもので
はない。
置修正量ΔＳは、以下の式（５）で算出できる。 ΔＳ＝［｛（λπ／２）2＋ＣＨ１／Ｈ１｝・Ｈ２−Ａ］／Ｂ・・式（５） 以上のような入側クラウン比率（ＣＨ１／Ｈ１）および
出側板クラウン比率（ＣＨ２／Ｈ２）と急峻度変化との
関係式を用いると圧延中の平坦度（急峻度）に基づき、
圧下位置修正量を演算することができる。なお、具体的
な計算式としては、式（４）（５）に限定されるもので
はない。
【００１１】以上より、出側急峻度を平坦度計により計
測するか、あるいは出側板クラウン予測を用いて予測演
算し、その急峻度（平坦度）から上記のような関係式に
基づいて出側急峻度がゼロ乃至小さくなるような圧下位
置修正量を算出することができる。なお、計測された平
坦度は、制御盤に対してオンラインで自動的に入力して
もよいし、手動入力をしてもよい。圧下位置修正量の算
出は、制御装置（コンピュータ）によって行われる。具
体的には、得られた平坦度を制御装置に入力し、制御装
置は入力された平坦度（急峻度）に基づいて平坦度を適
正にするための圧下位置の変更量の演算を上記のような
式を用いて行う。制御装置は、演算された圧下位置の変
更量に応じて圧下位置の変更制御を行う。このように、
前記制御装置は、上記演算を行う演算手段と、圧延機の
圧下位置の変更制御を行う制御手段を有している。
測するか、あるいは出側板クラウン予測を用いて予測演
算し、その急峻度（平坦度）から上記のような関係式に
基づいて出側急峻度がゼロ乃至小さくなるような圧下位
置修正量を算出することができる。なお、計測された平
坦度は、制御盤に対してオンラインで自動的に入力して
もよいし、手動入力をしてもよい。圧下位置修正量の算
出は、制御装置（コンピュータ）によって行われる。具
体的には、得られた平坦度を制御装置に入力し、制御装
置は入力された平坦度（急峻度）に基づいて平坦度を適
正にするための圧下位置の変更量の演算を上記のような
式を用いて行う。制御装置は、演算された圧下位置の変
更量に応じて圧下位置の変更制御を行う。このように、
前記制御装置は、上記演算を行う演算手段と、圧延機の
圧下位置の変更制御を行う制御手段を有している。
【００１２】なお、入側板クラウンＣＨ１、出側板クラ
ウンＣＨ２、出側板厚Ｈ２は、実測によって求めて当該
実測値が制御装置に入力されるようにしてもよいし、あ
るいは前パスの圧延荷重に基づき制御装置がゲージメー
タ式（ゲージメータモデル）により予測演算してもよ
い。なお、本発明においてその他必要な予測演算は一般
的に知られたゲージメータ式を用いて行うことができ、
ゲージメータ式としては、例えば、「鉄と鋼」vol.79 N
o.3(1992)P.86に記載のものがある。 ＜板厚、板長さに制約を有する圧延材への適用＞板厚、
板長さに規格（制約）を有する圧延材へ本発明を適用す
る場合には、圧下位置変更後の板厚、板長さを予測し、
制約内に収まるように圧下位置を変更する方法を採用す
ることができる。すなわち、圧延材の寸法の点から目標
板厚の許容範囲を演算し、圧下位置を変更した場合の予
測板厚、板長さが許容範囲から外れている場合には、圧
下位置を修正することができる。この方法によると、圧
延材の制約内で平坦度が最適となる圧下位置に変更する
ことができる。
ウンＣＨ２、出側板厚Ｈ２は、実測によって求めて当該
実測値が制御装置に入力されるようにしてもよいし、あ
るいは前パスの圧延荷重に基づき制御装置がゲージメー
タ式（ゲージメータモデル）により予測演算してもよ
い。なお、本発明においてその他必要な予測演算は一般
的に知られたゲージメータ式を用いて行うことができ、
ゲージメータ式としては、例えば、「鉄と鋼」vol.79 N
o.3(1992)P.86に記載のものがある。 ＜板厚、板長さに制約を有する圧延材への適用＞板厚、
板長さに規格（制約）を有する圧延材へ本発明を適用す
る場合には、圧下位置変更後の板厚、板長さを予測し、
制約内に収まるように圧下位置を変更する方法を採用す
ることができる。すなわち、圧延材の寸法の点から目標
板厚の許容範囲を演算し、圧下位置を変更した場合の予
測板厚、板長さが許容範囲から外れている場合には、圧
下位置を修正することができる。この方法によると、圧
延材の制約内で平坦度が最適となる圧下位置に変更する
ことができる。
【００１３】板厚は、前記圧下位置修正量及び厚下位置
変更による圧延荷重の変化量の予測（予測圧延荷重変化
量）に基づく板クラウン予測演算を制御装置で行うこと
で求めることができる。または２点以上の板厚の計測が
可能な厚み計によって実測した板厚を用いることも可能
である。また、出側板長さは、板幅方向の板クラウンと
既知のスラブ重量を用いて予測演算が可能である。すな
わち、予測板長さは、スラブ重量、圧延幅、予測板厚及
び予測出側板クラウンに基づき制御装置で演算すること
ができる。
変更による圧延荷重の変化量の予測（予測圧延荷重変化
量）に基づく板クラウン予測演算を制御装置で行うこと
で求めることができる。または２点以上の板厚の計測が
可能な厚み計によって実測した板厚を用いることも可能
である。また、出側板長さは、板幅方向の板クラウンと
既知のスラブ重量を用いて予測演算が可能である。すな
わち、予測板長さは、スラブ重量、圧延幅、予測板厚及
び予測出側板クラウンに基づき制御装置で演算すること
ができる。
【００１４】以上より、所定の出側板圧および板長さを
確保できる範囲で圧下位置を変化させ、平坦度を改善で
きる。
確保できる範囲で圧下位置を変化させ、平坦度を改善で
きる。
【００１５】
【実施例】圧延に際して、出側の板厚プロフィール予測
はゲージメータ板厚モデルにより行い、その予測側板厚
プロフィール（板クラウン）に基づき目標出側板長さの
予測を行った。入出側急峻度の計測は目視により行い、
その結果を制御装置に入力した。制御装置内では、その
入力に基づき、圧下位置の変更量の演算を行い圧下位置
の変更を行った。
はゲージメータ板厚モデルにより行い、その予測側板厚
プロフィール（板クラウン）に基づき目標出側板長さの
予測を行った。入出側急峻度の計測は目視により行い、
その結果を制御装置に入力した。制御装置内では、その
入力に基づき、圧下位置の変更量の演算を行い圧下位置
の変更を行った。
【００１６】図２は、この演算概要を示しており、圧延
条件は次の表１の通りである。
条件は次の表１の通りである。
【００１７】
【表１】
【００１８】図２に基づいて演算概要を説明すると、ま
ず圧延前に板厚許容範囲（板厚制約）、目標板長さ（板
長さ制約）を制御装置（計算機）に設定する。圧延が開
始されると制御装置は、ゲージメータモデルによる板厚
プロフィール（板クラウン）計算を行う。また、急峻度
λが計測され制御装置に入力される。制御装置は、入力
された急峻度λに基づいて圧下位置の修正量（変更量）
ΔＳを計算する。さらに、制御装置は、算出された圧下
位置変更量ΔＳに基づいて変更後の板厚プロフィール
（板クラウン）、板長さの予測計算を行う。板厚と板長
さの予測計算の結果が制約の許容範囲内であれば、算出
された圧下位置変更量ΔＳをその値で決定し、制御装置
は、その値で圧延機の圧下位置を変更制御する。
ず圧延前に板厚許容範囲（板厚制約）、目標板長さ（板
長さ制約）を制御装置（計算機）に設定する。圧延が開
始されると制御装置は、ゲージメータモデルによる板厚
プロフィール（板クラウン）計算を行う。また、急峻度
λが計測され制御装置に入力される。制御装置は、入力
された急峻度λに基づいて圧下位置の修正量（変更量）
ΔＳを計算する。さらに、制御装置は、算出された圧下
位置変更量ΔＳに基づいて変更後の板厚プロフィール
（板クラウン）、板長さの予測計算を行う。板厚と板長
さの予測計算の結果が制約の許容範囲内であれば、算出
された圧下位置変更量ΔＳをその値で決定し、制御装置
は、その値で圧延機の圧下位置を変更制御する。
【００１９】また、算出された圧下位置変更量ΔＳに基
づいてなされた予測演算の結果が制約の許容範囲内でな
い場合には、圧下位置変更量ΔＳの修正を行い、許容範
囲内で平坦度が最適になるように圧下位置変更量ΔＳが
求められる。圧下位置変更量の修正は、例えば、最初に
算出されたΔＳを基に、板厚、板長さの制約を満足する
まで徐々にΔＳを減少させることによって行うことがで
きる。すなわち、ΔＳ＝ΔＳ×Ｎ（Ｎ：０〜１未満）の
式において、前記制約を満足するまで、Ｎを減少させれ
ばよい。
づいてなされた予測演算の結果が制約の許容範囲内でな
い場合には、圧下位置変更量ΔＳの修正を行い、許容範
囲内で平坦度が最適になるように圧下位置変更量ΔＳが
求められる。圧下位置変更量の修正は、例えば、最初に
算出されたΔＳを基に、板厚、板長さの制約を満足する
まで徐々にΔＳを減少させることによって行うことがで
きる。すなわち、ΔＳ＝ΔＳ×Ｎ（Ｎ：０〜１未満）の
式において、前記制約を満足するまで、Ｎを減少させれ
ばよい。
【００２０】本実施例における圧延中の演算結果は、次
の表２の通りであり、圧延結果は、（１）板厚：６．１
７ｍｍ、（２）波高さ：１．４ｍｍ、ピッチ１１５０ｍ
ｍとなった。
の表２の通りであり、圧延結果は、（１）板厚：６．１
７ｍｍ、（２）波高さ：１．４ｍｍ、ピッチ１１５０ｍ
ｍとなった。
【００２１】
【表２】
【００２２】以上の結果からわかるように板厚、板長
さ、平坦度いずれも良好な結果となり、波高さについて
は、図３に示すようにより従来法に比べて本発明法によ
ると大幅に改善された。
さ、平坦度いずれも良好な結果となり、波高さについて
は、図３に示すようにより従来法に比べて本発明法によ
ると大幅に改善された。
【００２３】
【発明の効果】本発明によると、平坦度に基づいて圧下
位置が変更されるので、容易に平坦度を確保することが
できる。
位置が変更されるので、容易に平坦度を確保することが
できる。
【図１】圧下位置を出側板クラウンの関係図である。
【図２】制御装置の演算概要図である。
【図３】従来法と本発明法による波高の比較グラフであ
る。
る。
フロントページの続き (72)発明者 藤本 雅人 兵庫県加古川市金沢町１番地 株式会社神 戸製鋼所加古川製鉄所内 Ｆターム(参考） 4E024 AA02 AA07 CC01 CC02 DD02
Claims (6)
- 【請求項１】 圧延機による板圧延において、圧延中の
圧延材の平坦度に基づいて平坦度を向上させる圧下位置
修正量を演算し、圧下位置修正量に応じて圧下位置を変
更することを特徴とする圧延機における平坦度制御方
法。 - 【請求項２】 前記圧下位置修正量の演算に際し、圧下
位置変更後の圧延後の板厚及び板長さのうち１つ以上を
予測演算し、予測演算された板厚又は予測演算された板
長さが、所定の板厚制約又は所定の板長さ制約から外れ
ている場合には、前記板厚制約又は板長さ制約内となる
ように圧下位置変更位置を修正することを特徴とする圧
延機における平坦度制御方法。 - 【請求項３】 圧下位置変更後の圧延後の予測板厚を、
圧下位置修正量及び予測圧延荷重変化量に基づき演算す
ることを特徴とする請求項２記載の圧延機における平坦
度制御方法。 - 【請求項４】 圧下位置変更後の圧延後の予測板長さ
を、スラブ重量、圧延幅、予測板厚及び予測出側板クラ
ウンに基づき演算することを特徴とする請求項２記載の
圧延機における平坦度制御方法。 - 【請求項５】 圧下位置修正量の演算に際し、入側板ク
ラウン比率及び出側クラウン比率と急峻度変化との関係
式を用いて、圧延中の平坦度に基づき圧下位置修正料を
演算することを特徴とする１〜４のいずれかに記載の圧
延機における平坦度制御方法。 - 【請求項６】 圧延中の圧延材の平坦度に基づいて平坦
度を向上させる圧下位置修正量を演算する演算手段と、 圧下位置修正量に応じて圧延機の圧下位置を変更する圧
下位置修正制御手段とを備えていることを特徴とする圧
延機における平坦度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000377925A JP2002178016A (ja) | 2000-12-12 | 2000-12-12 | 圧延機における平坦度制御方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000377925A JP2002178016A (ja) | 2000-12-12 | 2000-12-12 | 圧延機における平坦度制御方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002178016A true JP2002178016A (ja) | 2002-06-25 |
Family
ID=18846581
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000377925A Pending JP2002178016A (ja) | 2000-12-12 | 2000-12-12 | 圧延機における平坦度制御方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002178016A (ja) |
-
2000
- 2000-12-12 JP JP2000377925A patent/JP2002178016A/ja active Pending
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