JP2721267B2 - 棒鋼または線材あるいは形鋼の圧延におけるロール回転数のセットアップ方法 - Google Patents
棒鋼または線材あるいは形鋼の圧延におけるロール回転数のセットアップ方法Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
- B21B37/48—Tension control; Compression control
- B21B37/52—Tension control; Compression control by drive motor control
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/16—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling wire rods, bars, merchant bars, rounds wire or material of like small cross-section
- B21B1/18—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling wire rods, bars, merchant bars, rounds wire or material of like small cross-section in a continuous process
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、スタンド間を無張力とする棒鋼または線材
あるいは形鋼の圧延におけるロール回転数のセットアッ
プ方法に関する。
あるいは形鋼の圧延におけるロール回転数のセットアッ
プ方法に関する。
(従来の技術) 従来、本発明のようなタンデム圧延に於いてスタンド
間を無張力とするようにロール回転数を調整する方法と
しては、例えば特開昭60−121015号公報に開示されてい
る技術がある。これは、後面の寸法測定値と幅寸法に対
する張力の影響係数を用いて、目標張力からの偏差を推
測し、この偏差張力を相殺するようにロール回転数又は
ロール間隙を操作量として目標張力に制御する残量張力
修正法である。また本発明者の一部が先に特開平1−71
512号公報で提案した方法は、張力計を用いず圧延荷重
Pや圧延トルクGから各スタンド間の張力を推定し、こ
の推定値を用いて張力制御を行なっている。
間を無張力とするようにロール回転数を調整する方法と
しては、例えば特開昭60−121015号公報に開示されてい
る技術がある。これは、後面の寸法測定値と幅寸法に対
する張力の影響係数を用いて、目標張力からの偏差を推
測し、この偏差張力を相殺するようにロール回転数又は
ロール間隙を操作量として目標張力に制御する残量張力
修正法である。また本発明者の一部が先に特開平1−71
512号公報で提案した方法は、張力計を用いず圧延荷重
Pや圧延トルクGから各スタンド間の張力を推定し、こ
の推定値を用いて張力制御を行なっている。
(発明が解決しようとする課題) さて、前述のような特徴を持つ従来の方法では、以下
に述べる課題がある。
に述べる課題がある。
特開昭60−121015号公報の方法では、製品寸法に影響
の大きい下流スタンド間の張力ほど推定精度が高く、有
効な方法と思われるが、上流側ほどスタンド間の張力が
最終スタンドの張力あるいは幅Bに与える影響が小さい
為張力の検出が困難で、スタンド間に張力が残る事はミ
スロールの原因にもなり操業の安定上好ましくない。こ
れを解決するには、最終スタンド以外にも張力計を増設
すれば良いが、多大のコストを要する。
の大きい下流スタンド間の張力ほど推定精度が高く、有
効な方法と思われるが、上流側ほどスタンド間の張力が
最終スタンドの張力あるいは幅Bに与える影響が小さい
為張力の検出が困難で、スタンド間に張力が残る事はミ
スロールの原因にもなり操業の安定上好ましくない。こ
れを解決するには、最終スタンド以外にも張力計を増設
すれば良いが、多大のコストを要する。
そこで張力計を用いず張力を推定する方法として特開
平1−71512号公報に開示されている技術があるが、圧
延荷重,圧延トルクに対する張力の影響係数の誤差等が
原因して、十分な推定精度が得られないことがある。
平1−71512号公報に開示されている技術があるが、圧
延荷重,圧延トルクに対する張力の影響係数の誤差等が
原因して、十分な推定精度が得られないことがある。
本発明は上記の事情に鑑みなされたもので、圧延材圧
延中の各スタンドの操業データから張力に比例する負荷
パラメータを演算し、スタンド間の張力を推定し、これ
を基に次圧延材圧延前に自動的にロール回転数Nを修正
しスタンド間を無張力化する事によって、圧延材尾端部
の寸法偏差をなくし全長に渡って均一な幅寸法を確保す
ることを目的とする。
延中の各スタンドの操業データから張力に比例する負荷
パラメータを演算し、スタンド間の張力を推定し、これ
を基に次圧延材圧延前に自動的にロール回転数Nを修正
しスタンド間を無張力化する事によって、圧延材尾端部
の寸法偏差をなくし全長に渡って均一な幅寸法を確保す
ることを目的とする。
以後、圧延荷重を記号Pで、圧延トルクを記号Gで、
トルクアーム長を記号lで、材料表面温度を記号Tで、
ロール間隙設定値を記号Sで、負荷パラメータを記号L
で、ロール回転数を記号Nで、ロール回転数の修正量を
記号ΔNで各々表わす。
トルクアーム長を記号lで、材料表面温度を記号Tで、
ロール間隙設定値を記号Sで、負荷パラメータを記号L
で、ロール回転数を記号Nで、ロール回転数の修正量を
記号ΔNで各々表わす。
(問題を解決するための手段) 本発明は上記目的を解決するために、圧延材を複数の
スタンドにて圧延する棒鋼または線材あるいは形鋼の圧
延において、圧延材が1つ上流側スタンドを尻抜けする
時点から1つ下流側スタンドを尻抜けする時点までの1
つ下流側スタンドの負荷パラメータL及び幅Bを記録
し、圧延理論と実験結果から、各々の当該スタンド尻抜
け前後の変化量(以後、各々記号ΔL,ΔBで表わす)が
張力に比例することに着目し、ΔLとΔBがゼロとなる
ように、当該スタンドのΔNを求めるセットアップ回転
数演算機能を具備し、1つ上流側スタンドと当該スタン
ド間の無張力化を安定的に行なうものである。また、1
つ下流側スタンドでBが計測できないときには、上記セ
ットアップ回転数演算機能ではΔLのみをゼロとするよ
うに同様の手法で当該スタンドのΔNを求める。
スタンドにて圧延する棒鋼または線材あるいは形鋼の圧
延において、圧延材が1つ上流側スタンドを尻抜けする
時点から1つ下流側スタンドを尻抜けする時点までの1
つ下流側スタンドの負荷パラメータL及び幅Bを記録
し、圧延理論と実験結果から、各々の当該スタンド尻抜
け前後の変化量(以後、各々記号ΔL,ΔBで表わす)が
張力に比例することに着目し、ΔLとΔBがゼロとなる
ように、当該スタンドのΔNを求めるセットアップ回転
数演算機能を具備し、1つ上流側スタンドと当該スタン
ド間の無張力化を安定的に行なうものである。また、1
つ下流側スタンドでBが計測できないときには、上記セ
ットアップ回転数演算機能ではΔLのみをゼロとするよ
うに同様の手法で当該スタンドのΔNを求める。
(作用) 以下、本発明について詳しく説明する。
第1図のように、制御系はデータ入力機能とセットア
ップ回転数演算機能から構成する。
ップ回転数演算機能から構成する。
データ入力機能においては、圧延材がNo.(N−1)
スタンドを尻抜けする時点からNo.(N+1)スタンド
を尻抜けする時点までの間、No.(N+1)スタンドの
P,G,l,TおよびSから求まるL並びにプロフィールメー
タからのBを記録する。データの取り込みが終了する
と、No.Nスタンド尻抜け時のΔLを算出し、Bを用いて
No.Nスタンド尻抜け時のΔBを算出する。以上が終了す
ると、求めたΔL,ΔBをセットアップ回転数演算機能へ
送る。
スタンドを尻抜けする時点からNo.(N+1)スタンド
を尻抜けする時点までの間、No.(N+1)スタンドの
P,G,l,TおよびSから求まるL並びにプロフィールメー
タからのBを記録する。データの取り込みが終了する
と、No.Nスタンド尻抜け時のΔLを算出し、Bを用いて
No.Nスタンド尻抜け時のΔBを算出する。以上が終了す
ると、求めたΔL,ΔBをセットアップ回転数演算機能へ
送る。
セットアップ回転数演算機能では、データ入力機能か
ら受け取ったΔL,ΔBを入力としてNo.NスタンドのΔN
を出力とするΔL,ΔBに対するΔNの影響係数からΔN
を求め、次圧延材がNo.(N−1)スタンドに噛み込む
前にΔNを用いてNを修正する。このときNo.(N+
1)スタンド出側にプロフィールメータが存在しないと
きにはBが取り込めず、従ってΔBを算出できないた
め、ΔLが入力でΔNを出力に持つ1入力1出力とす
る。以上のセットアップロール回転数の演算により、次
圧延材のΔL及びΔBがゼロとなるように、即ちNo.Nス
タンドとNo.(N+1)スタンド間が無張力となるよう
にΔNを決定することが可能である。
ら受け取ったΔL,ΔBを入力としてNo.NスタンドのΔN
を出力とするΔL,ΔBに対するΔNの影響係数からΔN
を求め、次圧延材がNo.(N−1)スタンドに噛み込む
前にΔNを用いてNを修正する。このときNo.(N+
1)スタンド出側にプロフィールメータが存在しないと
きにはBが取り込めず、従ってΔBを算出できないた
め、ΔLが入力でΔNを出力に持つ1入力1出力とす
る。以上のセットアップロール回転数の演算により、次
圧延材のΔL及びΔBがゼロとなるように、即ちNo.Nス
タンドとNo.(N+1)スタンド間が無張力となるよう
にΔNを決定することが可能である。
(実施例) 以下、実施例の実施例として棒鋼圧延プロセスへの適
用例を図面を参照しながら説明する。
用例を図面を参照しながら説明する。
第2図は、全システム構成を示すブロック図である。
圧延機はNo.1スタンドからNo.10スタンドまでの10基で
構成するタンデム圧延機で、No.10スタンド出側にプロ
フィールメータを設置しBを計測する。回転数セットア
ップシステムは、No.1スタンドからNo.9スタンドまで独
立に9つ設置し、各々のNを修正する。回転数セットア
ップシステムは、データ入力機能とセットアップ回転数
演算機能からなる。
圧延機はNo.1スタンドからNo.10スタンドまでの10基で
構成するタンデム圧延機で、No.10スタンド出側にプロ
フィールメータを設置しBを計測する。回転数セットア
ップシステムは、No.1スタンドからNo.9スタンドまで独
立に9つ設置し、各々のNを修正する。回転数セットア
ップシステムは、データ入力機能とセットアップ回転数
演算機能からなる。
まず、データ入力機能を説明する。No.(N+1)ス
タンドのLを次の式を用いてサンプリング周期毎に求
め、記録する。
タンドのLを次の式を用いてサンプリング周期毎に求
め、記録する。
L=((G−G0)/G0)−((P−P0)/P0) −((l−l0/l0) 但し、G0:Gの基準値 P0:Pの基準値 l :トルクアーム長 l0:lの基準値 ここで、Δx*=(x−x0)/x0と表示すると、Δl
*は近似的に次式で表わされる。
*は近似的に次式で表わされる。
(l−l0)/l0=Δl*=(∂l*/∂T*)* ΔT*+(∂l*/∂S*)*ΔS* ここで、T:材料表面温度 S:ロール間隙設定値 LとBを記録した例を第3図に示す。ここで、時刻
t0,t1及びt2は、それぞれ第4図に示すように圧延材がN
o.(N−1)スタンド,No.Nスタンド,及びNo.(N+
1)スタンドを抜けた時刻を表わす。このとき、ΔLと
ΔBは時刻t1前後の各々LとBの変化量を用いて定量化
する。
t0,t1及びt2は、それぞれ第4図に示すように圧延材がN
o.(N−1)スタンド,No.Nスタンド,及びNo.(N+
1)スタンドを抜けた時刻を表わす。このとき、ΔLと
ΔBは時刻t1前後の各々LとBの変化量を用いて定量化
する。
次にセットアップ回転数演算機能について説明する。
ここで用いる演算は、No.9スタンドのΔNを求める規則
として、 Rule 1) ΔN1=k1*ΔL/α Rule 2) ΔN2=k2*ΔB/β の2つを用い、No.1スタンドからNo.8スタンドのΔNを
求める規則としては、ΔBが取り込めないので、 Rule 1) ΔN1=k1*ΔL/α の1つを用いる。この規則において、αはΔNのΔLに
対する影響係数、βはΔNのΔBに対する影響係数、
k1,k2は0以上1以下の実数で影響係数調整係数であ
る。
ここで用いる演算は、No.9スタンドのΔNを求める規則
として、 Rule 1) ΔN1=k1*ΔL/α Rule 2) ΔN2=k2*ΔB/β の2つを用い、No.1スタンドからNo.8スタンドのΔNを
求める規則としては、ΔBが取り込めないので、 Rule 1) ΔN1=k1*ΔL/α の1つを用いる。この規則において、αはΔNのΔLに
対する影響係数、βはΔNのΔBに対する影響係数、
k1,k2は0以上1以下の実数で影響係数調整係数であ
る。
この演算式にΔL,ΔBが入力されたとき、ΔNを求め
る計算方法を説明する。まず最初に、No.9スタンドのΔ
Nを求める2つの規則に重み付ける。すなわち、 Wi:i番目の規則から求まるΔNに掛かる重み係数 (i=1,2) ここで、0≦Wi≦1,W1+W2=1とする。No.1〜8スタ
ンドのΔNを求める場合、規則は1つであるから、W1=
1であり、ΔN=ΔN1である。
る計算方法を説明する。まず最初に、No.9スタンドのΔ
Nを求める2つの規則に重み付ける。すなわち、 Wi:i番目の規則から求まるΔNに掛かる重み係数 (i=1,2) ここで、0≦Wi≦1,W1+W2=1とする。No.1〜8スタ
ンドのΔNを求める場合、規則は1つであるから、W1=
1であり、ΔN=ΔN1である。
次に、ΔNを次の式を用いて求める。
以上で求まったΔNiを用いて、次圧延材がNo.(i−
1)スタンドに噛み込む前にNo.iスタンドのロール回転
数Niを修正する。
1)スタンドに噛み込む前にNo.iスタンドのロール回転
数Niを修正する。
上記の方法を用いて実際に棒鋼圧延を行なった結果を
第5図に示す。製品サイズは80φで、仕上スタンドは#
10スタンドである。第5図では、No.9スタンドの尻抜け
前後のNo.10スタンドの負荷パラメータの変化ΔLとNo.
10スタンド出側幅の変化ΔBを示した。セットアップ開
始後1〜2本でΔLが±2.5%以内に収束し、その結果
寸法精度は、±0.1mm程度に収束した。
第5図に示す。製品サイズは80φで、仕上スタンドは#
10スタンドである。第5図では、No.9スタンドの尻抜け
前後のNo.10スタンドの負荷パラメータの変化ΔLとNo.
10スタンド出側幅の変化ΔBを示した。セットアップ開
始後1〜2本でΔLが±2.5%以内に収束し、その結果
寸法精度は、±0.1mm程度に収束した。
(発明の効果) 本発明による回転数セットアップ方法を用いて各スタ
ンドのNを調整すると、サイズ替え後数本でスタンド間
を無張力化でき、オペレータの調整と比較して格段に効
率がよい。
ンドのNを調整すると、サイズ替え後数本でスタンド間
を無張力化でき、オペレータの調整と比較して格段に効
率がよい。
第1図はロール回転数セットアップ処理の流れを示すブ
ロック図、第2図はロール回転数セットアップ処理の10
スタンド圧延機への適用例を示すブロック図、第3図は
LとBの時系列信号例を示すタイミングチャート、第4
図はLとBの入力タイミングを示すブロック図、第5図
は第1図のロール回転数セットアップの制御結果例を示
すグラフである。
ロック図、第2図はロール回転数セットアップ処理の10
スタンド圧延機への適用例を示すブロック図、第3図は
LとBの時系列信号例を示すタイミングチャート、第4
図はLとBの入力タイミングを示すブロック図、第5図
は第1図のロール回転数セットアップの制御結果例を示
すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤井 章 福岡県北九州市八幡東区枝光1―1―1 新日本製鐵株式會社第3技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭59−183916(JP,A) 特公 昭61−3564(JP,B2) 特公 平2−21885(JP,B2)
Claims (2)
- 【請求項1】複数のスタンドに圧延材を噛み込ませて連
続的に圧延を行なう棒鋼または線材あるいは形鋼の圧延
において、圧延材が任意のスタンド間の上流側スタンド
を抜けて、当該スタンド間の張力が解放された時の下流
側スタンドの圧延荷重と圧延トルクから求まる負荷パラ
メータの変化量及び下流側スタンド出側の幅寸法の変化
量を測定し、上記2つの変化量と予め求められる影響係
数に基づき上流側スタンドのロール回転数を修正し、当
該スタンド間を無張力化することを特徴とする棒鋼また
は線材あるいは形鋼の圧延におけるロール回転数のセッ
トアップ方法。 - 【請求項2】複数のスタンドに圧延材を噛み込ませて連
続的に圧延を行なう棒鋼または線材あるいは形鋼の圧延
において、圧延材が任意のスタンド間の上流側スタンド
を抜けて、当該スタンド間の張力が解放された時の下流
側スタンドの圧延荷重と圧延トルクから求まる負荷パラ
メータの変化量を測定し、上記負荷パラメータの変化量
と予め求められる影響係数に基づき上流側スタンドのロ
ール回転数を修正し、当該スタンド間を無張力化するこ
とを特徴とする棒鋼または線材あるいは形鋼の圧延にお
けるロール回転数のセットアップ方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2249554A JP2721267B2 (ja) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | 棒鋼または線材あるいは形鋼の圧延におけるロール回転数のセットアップ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2249554A JP2721267B2 (ja) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | 棒鋼または線材あるいは形鋼の圧延におけるロール回転数のセットアップ方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04127906A JPH04127906A (ja) | 1992-04-28 |
JP2721267B2 true JP2721267B2 (ja) | 1998-03-04 |
Family
ID=17194726
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2249554A Expired - Fee Related JP2721267B2 (ja) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | 棒鋼または線材あるいは形鋼の圧延におけるロール回転数のセットアップ方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2721267B2 (ja) |
-
1990
- 1990-09-19 JP JP2249554A patent/JP2721267B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04127906A (ja) | 1992-04-28 |
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Legal Events
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