JP2607017B2 - ペアクロス圧延における板厚制御方法 - Google Patents
ペアクロス圧延における板厚制御方法Info
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Description
−ス圧延機を用いる圧延の板圧制御に関する。
ルによる圧延では、ロールバイト中にロールがたわむこ
とにより、被圧延材の幅によって荷重/ミル伸び量の関
係が大きく変化する為に、幅に応じたミルストレッチ量
を推定計算し、これに基づいて、目標板厚を得るロ−ル
ギャップを予測計算している。
る荷重/ミル伸び量の関係を把握するためにキスロール
状態で荷重を付加してミルストレッチ量を実測してミル
スプリングカーブを得て、これに基づいてロ−ルギャッ
プを設定する方法がある。
は圧延材料幅によって変化するロールベンディング量
は、圧延時におけるロールプロフィール、すなわちロー
ル曲り,ロ−ルクラウン等の影響を受けるために、単純
なキスロール時の荷重/変位カーブから正確に推定する
ことは困難であり、信頼性が高い実績が無い圧延材料幅
に追従困難な問題がある。また、クロスミルの場合に
は、クロス角がいくらかであるかによってロールチョッ
ク当たり面の状況が異なって検出荷重偏差が生じるため
に、被圧延材の変形挙動によって現われる荷重の把握が
誤まるという問題がある。本発明は、板厚精度を向上す
ることを目的とする。
に、板材を圧延する際のロールギャップ設定値を計算す
るにあたり、あらかじめロールをクロスさせないキスロ
ール状態でのミルストレッチ量を実測しておき、次いで
今度はロールをクロスさせた状態でのキスロール締めこ
みによりミルストレッチ量を実測し、それらの実測値を
基準に圧延材料の幅に応じた荷重/変位カーブを計算
し、圧延中のミルストレッチ量を予測計算する。そして
このミルストレッチ量に基づいてロ−ルギャップを設定
する。
ル間に材料がある場合のロ−ルの曲りに類似し、幅Bの
圧延材料の圧延中のロ−ルの曲りに対応するロ−ルの曲
りを、キスロ−ル状態(非圧延時)でロ−ルクロス角θ
によってもたらすことができる。これは、各幅での荷重
P/変位Sカ−ブを、キスロ−ル状態で得ることを意味
する。しかして本発明では、ロ−ルクロスがあるときと
無いときのキスロ−ル状態でのミルストレッチ量すなわ
ち荷重P/変位S=ミル剛性Mを実測して、圧延材料の
幅Bをパラメ−タとする荷重/変位カ−ブを得るので、
圧延材のそれぞれにつき、その幅Bに対応する荷重/変
位カ−ブを選択し、カ−ブが存在しないときには該カ−
ブを算出して、そのカ−ブに基づいてロ−ルギャップを
設定するので、圧延材料幅による圧延板厚誤差が低減す
る。
ながら説明する。図1に、本発明におけるミル伸び量の
推定方法の概要を示す。図1を参照すると、まず、圧延
を開始する前の準備段階として、材料のない状態で上下
のワークロール(WR)を接触させた(キスロ−ル)状
態で油圧圧下装置を利用して、油柱量を変化させキスロ
ール状態における荷重/変位カーブを測定する(図1の
a)。このときは、WRはロール胴長全体に渡って接触
状態であり、ロールのたわみ量は、一般に材料圧延時よ
り小さい為に見掛上のミル剛性(P/S=M)は小さく
検出される。このときに付加する圧延荷重Pは、ミルヒ
ステリシスがあるために、低荷重領域から通常圧延荷重
域以上まで広範囲に測定することが望ましく、かつ、負
荷の上昇/下降を繰り返して荷重Pを検出するようにす
る。
角θ=0)でのみで、実圧延幅状態でのミルスプリング
量を推定計算していたが、実際の圧延中には図2の
(b)に示すように、キスロール状態よりも大きなロー
ルたわみが発生する為に、圧延中のミルスプリング量を
精度よく予測することは困難であった。そこで本発明で
は、ロールをペアでクロスさせてキスロール〔図2のc
−1(正面図)およびc−2(平面図)の状態〕による
ミルスプリングカーブを採取することで、図2の(b)
のような材料圧延時のロールたわみ状態と等価な荷重−
ミルスプリングカーブを測定し(図1のb)、それを幅
換算して実圧延と同等な状況でのミルストレッチ量を予
測する(図1のc)。さらに、具体的な予測方法につい
て式を用いて説明する。まず、ミルストレッチ量の予測
の基準となるロール平行時のミルスプリングカーブの決
定方法について説明する。 P:圧延荷重、 M(P):ロール平行キスロール時の基準ミル伸び量、 とすると、キスロール時に測定した荷重/変位データ
(図1のa)をベースとして、 M(P)(at kiss)=function(P) なる関数に当てはめて、関数M(P)を決定後、任意の
荷重Pにおけるミル変位量を計算できるようにする。こ
こで、荷重/変位カーブを表わす関数M(P)の形は、
式(1)のように近似する。 M(P)=〔(P/M0)−a+b〕〔1−exp(−α・P)〕+a ・・・(1) ただし M0:高荷重域におけるミル定数(TON/mm) b :高荷重域での回帰直線の切片 である。式(1)によるカーブの形を図3に示す。
値(図1のa)からの係数の決定方法について述べる。
求めるべき係数は、 M0:高荷重域におけるミル定数(呼称代表ミル定数)
(TON/mm) a :高荷重ゼロイング定数(低荷重域P=0時のギャ
ップ)(mm) b :低荷重ゼロイング定数(高荷重域P=0時のギャ
ップ)(mm) α :自然対数カーブからのかい離を表すパラメータ
(−) の4つである。実測値サンプリング(図1のa)につい
ては、油柱を用いて数回、締めこみ/開放を繰り返し
て、カーブの安定した最終回の締め込み(増荷重)時
の、ギャップS/荷重Pの関係を採用するのが望まし
い。
る高荷重域とミル定数が低下する低荷重域に分離し、各
々のサンプリングデータを用いて各一次回帰を行ない、
2直線を組み合わせて自然対数で両直線に漸近するカー
ブを表現する。すなわち、高荷重域におけるデータのみ
を対象に最小自乗法で一次関数 y=(P/M0)+b を決定し、低荷重域におけるデータのみを対象に最小自
乗法で一次関数 y=(P/ML)+a を決定して、M0,ML,B,Aを用いてα値を次のよ
うに決定する。 α=Ln〔1−a/(b−a・ML/M0)〕/−a・M
L 次いで、今度はロールをクロスさせた場合における荷重
/変位カーブを同様の方法で関数化する。このときのク
ロス角θの選定は、圧延材料幅のとりうる範囲を考慮し
て以下とする。図4にロールクロス状態で幾何的に形成
されるロールギャップの拡がり状態を演算する為の図を
示す。図4より、ロール胴長センタでのギャップがSc
のとき、ある幅Bにおける端部のギャップSeは、 Se=Sc+〔B2(πθ/180)2/2(Sc+D
W )〕 で表わされる。 キスロールで Sc=0のとき Se=〔B2(πθ/180)2〕/2DW となる。
ィング力が作用することによりロール間の接触は点接触
から面接触に変化して、その接触長Wは、ロール曲がり
と偏平の相関関係で数値計算的に求めることができ、荷
重Pとクロス角θの関数として一義的に表わすことがで
きる。このときの接触長を簡単のために、 W=function(P,θ) とすると、図5のようになる。図5を参照すると、通常
圧延時における基準荷重P2で接触長がW1,W2,
W3,・・・となるθ1,θ2,θ3,・・・を決定する。
なお、W1,W2,W3,・・・の選定は、実際に圧延す
る材料のとりうる範囲とする。
し、先に示したロール平行時(θ=0)と同様の方法
で、ミルスプリングカーブを測定すると、数種のミルス
プリングカーブが描けることになる。その結果を図6に
示す。図6は、凝以的に幅Bを変化した時のミルスプリ
ングカーブに相当し、測定して得られた数本のカーブ
を、幅Bに対応した関数で表わすことが可能となる。
る、M0,a,b,αについて、それぞれ、 M0=FM(W) a=FA(W) b=FB(W) として近似式を求めて、もとの式(1)を表現できる。
でなく、凝以的に、圧延中の幅Bによって定まるミルス
プリングカーブを、クロス角θを与えたキスロ−ルの場
合の実測値から推定算出して、それらを合成して式化近
似できることになり、任意の荷重P,幅Bに対して y=M(P,B) (図6に示す関数を、図5に示すW/θ関係に従って、
パラメ−タθを幅Bに変換したもの)が推定できる。
プで行なう際には、ゲージメータ基本式として Hout=S+y−ΔOFI+ΔCRS+ΔDRC+GA
GEOSS+GAGEOSP S=Hout−y+ΔOFI−ΔCRS−ΔDRC+GA
GEOSS−GAGEOSP S:設定ロールギャップ値(mm) Hout:出側板厚 (mm) y:ミルストレッチ量 (mm) ΔOFI:BuR油膜補正量 (mm) ΔCRS:クロス角板厚補正量 (mm) ΔDRC:圧延方向補正量 (mm) GAGEOSS:スラブ間板厚学習係数(mm) GAGEOSP:パス間板厚学習係数 (mm) ただし、ミルストレッチ量yは、 y=M(P)+ΔOVAL+ΔBEND M(P):キスロール時における実績ミルストレッチ値(荷重関数)(mm) ΔOVAL:ロール偏平補正項 (mm) ΔBEND:ロール撓み補正項 (mm) なる式を用いて設定すべきロールギャップ値Sを算出す
る。
絶対値AGC板厚制御する際においては、プロコンから
DDCに対して圧延材料幅に応じたミルスプリングカー
ブの情報を伝送し、制御することが可能となる。すなわ
ちDDCとプロコンのゲージメータ構成は以下のように
なる。
CRS+ΔDRC+GAGEOSS+GAGEOSP DDC :Hout=S+y+OFFSET /100 y=Wp(ダイナミック荷重)/100 ここでスラブ毎に伝送するミルスプリングカーブyの値
は、圧延荷重,例えば11層別の基本荷重の各々につい
て圧延幅Bに対応したy値のテーブルを計算して、さら
に Wp(F1〜11)=〔y(mm)−a(mm)〕×1
00 で零点補正とオーダ変換を行なってWpを伝送する。こ
こで、 y(mm)=M(P)+ΔOVAL+ΔBEND a(mm):零イング定数(負数)〔M(P)式内の更
新定数〕 である。
フセット量を伝送する。 OFFSET(10μm)=(a−ΔOFI+ΔCRS+ΔDR
C+GAGEOSS+GAGEOSP)×100 以上のようにして、得られたミルストレッチ量の予測演
算式を用いて実際に圧延した際の実施例を図7に示す。
(番号)をとり、縦軸に圧延材料幅Bをとったものであ
り、図7の(b)は(b)に示す圧延スラブ(No.)
のラストパスの板厚誤差(狙い厚−実績厚)を示す。
7のbの丸印)を比較すると、材料幅が小さい場合にお
いて、両者の板厚誤差に有意差はないが、材料幅が大き
い場合に従来法で著しく板厚誤差が拡大するのに対し、
本発明の場合では板厚誤差が小さく安定しており、圧延
材料幅に対するミルストレッチ量が正確に予測されてい
ることを示している。
る。
重/変位カ−ブを得る過程を示すブロック図である。
す図であり、(a)はクロス角が0のときのキスロ−ル
状態を示す正面図、(b)は圧延中のロ−ルの曲りを示
す正面図、(c−1)および(c−2)はあるクロス角
でのキスロ−ル状態を示す正面図および平面図である。
位カーブを示すグラフである。
−クロ−ルの平面図、(b)は側面図である。
ス角と接触長の関係を示すグラフである。
/変位カーブを示すグラフである。
(b)は圧延板厚誤差分布を示すグラフである。
クロ−ル 7a:上バックアップロ−ル 7b:下バッ
クアップロ−ル
Claims (1)
- 【請求項1】上下のバックアップロールおよびワークロ
ールをそれぞれペアにしたロール組を圧延材に対して平
行な面内で相対的に交差させてリバース圧延する圧延機
において、板材を圧延する際のロールギャップ設定値を
計算するにあたり、まずあらかじめロールをクロスさせ
ないキスロール状態でのミルストレッチ量ならびに、ロ
ールをクロスさせた状態でのミルストレッチ量を実測し
ておき、その実測値を基準として、圧延材料の幅に応じ
た荷重/変位カーブを計算して圧延中におけるミルスト
レッチ量を予測計算し、これに基づいてロールギャップ
を制御する、ペアクロス圧延における板厚制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31322792A JP2607017B2 (ja) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | ペアクロス圧延における板厚制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31322792A JP2607017B2 (ja) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | ペアクロス圧延における板厚制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06154820A JPH06154820A (ja) | 1994-06-03 |
JP2607017B2 true JP2607017B2 (ja) | 1997-05-07 |
Family
ID=18038645
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31322792A Expired - Lifetime JP2607017B2 (ja) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | ペアクロス圧延における板厚制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2607017B2 (ja) |
-
1992
- 1992-11-24 JP JP31322792A patent/JP2607017B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06154820A (ja) | 1994-06-03 |
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