JP4128813B2

JP4128813B2 - Threading control method and rolling control system for tandem rolling mill

Info

Publication number: JP4128813B2
Application number: JP2002197108A
Authority: JP
Inventors: 哲服部
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2002-07-05
Filing date: 2002-07-05
Publication date: 2008-07-30
Anticipated expiration: 2022-07-05
Also published as: JP2004034116A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はタンデム圧延機に被圧延材を通板させる通板作業を自動的に行うようにしたタンデム圧延機の通板制御方法および圧延制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数段のスタンドから構成されるタンデム圧延機においては、圧延開始前に被圧延材を各スタンドのワークロール間に通す通板作業が必要になる。従来の通板作業について図６、図７を参照して説明する。
【０００３】
図６は、タンデム圧延機の概略構成と通板状態を示している。図６（ａ）に示すように、タンデム圧延機１００は複数のスタンド１０１−１〜４より構成される。被圧延材２００は、タンデム圧延機１００の入側ペイオフリール１０５より巻き出され、各スタンド１０１の上下ワークロール１１０−１〜４の間を通過することにより圧延される。上下ワークロール１１０の間隔をロールギャップと称している。タンデム圧延機出側にはデフレクターロール１０３およびテンションリール１０２が設けられ、圧延された被圧延材２００を巻き取る。
【０００４】
図６（ｂ）は通板状態を示しており、ペイオフリール１０５により巻き出された被圧延材２００が＃１スタンド（第１スタンド）１０１-１を通板し、被圧延材２００の先端部（板先端部）２０１が＃２スタンド１０１−２の入側に到達している状態を示している。
【０００５】
図７に通板作業の工程を示す。図７は＃２スタンド１０１−２を通板する場合を示している。
【０００６】
図７（ａ）のように、ペイオフリール１０５より被圧延材２００を巻き出し、＃２スタンド１０１−２まで持ってくる。板先端部２０１が＃２スタンド１０１−２の直下を通過した時から上下ワークロール１１０−２のロールギャップを閉制御して、＃２スタンド１０１−２出側の設定板厚ｈ２となるようにする。なお、Ｈは被圧延材２００の母板厚、ｈ１は＃１スタンド１０１−１の設定板厚である。
【０００７】
次に、図７（ｂ）のように、板先端部２０１が＃２スタンド１０１−２と＃３スタンド１０１−３の間に到達した時、つまり、＃１スタンド１０１−１と＃２スタンド１０１−２の間に働く張力がある一定値を超えた時、＃１スタンド１０１−１のロールギャップを変更する。同様に、＃３スタンド１０１−３、＃４スタンド１０１−４を板先端部２０１が通過するまで続ける。＃４スタンド１０１−４を通過した後は、テンションリール１０２に被圧延材２００を巻き付けて通板終了となる。このような通板方法を通板方法−１と称する。
【０００８】
従来技術の通板方法−１では、各スタンド直下に板先端部がある状態でロールギャップを閉じ、次段スタンド（次スタンド）まで通板する作業を繰り返すので時間がかかり、作業効率が著しく低下する。また、前方張力が無い状態で板先端部が次段スタンドまで進むため、板の蛇行が発生し易くなり、板破断等の操業異常が発生することもある。また、板先端部よりオンゲージしてオフゲージ長を短くするためには、所定の圧延荷重をかけるようにロールギャップを閉する圧下量を大きくとる必要があるので、やはり操業の不安定要因となる。
【０００９】
さらに、通板工程は板厚が不安定な領域で、自動化に必要な板先端のトラッキング精度（先端位置がどこにあるかを検出する機能）が悪いので、オペレータの手介入による調整が必要となり、自動化が困難である。
【００１０】
このようなことを解決するために、例えば、特開平１０−２１６８１７号公報に記載されているように、全スタンドのロールギャップを開放した状態で被圧延材をテンションリールまで通板し、その後張力が維持できる程度に全スタンドの圧下を閉して被圧延材を保持し、各スタンドで定荷重制御を行いながら圧延機を起動し、その後各スタンドの目標荷重をランプ状に変更し、板厚を徐々に設定値となるようにしていく方法が提案されている。本方法を以下通板方法−２と称する。
【００１１】
また、特開昭５１−１４８６５２号公報にあるように、前方張力が確立するまでの間は蛇行等が発生しない程度の荷重で保持し、前方張力確立後は定常圧延時のロール開度に変更することや、その場合に、荷重を一定に保つために荷重一定制御を行う（特開昭５２−５２８４９号公報）といった方法も知られている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術の通板方法−１では、各スタンド直下に板先端部がある状態でロールギャップを閉じ、次段スタンドまで通板する作業を繰り返すので時間がかかり、作業効率の著しい低下するという問題点を有している。また、前方張力が無い状態で板先端部が次段スタンドまで進むため、板の蛇行が発生し易くなり、板破断等の操業異常が発生することもある。さらに、板先端部よりオンゲージしてオフゲージ長を短くするためには、所定の圧延荷重をかけるようにロールギャップを閉する圧下量を大きくとる必要があるので、やはり操業の不安定要因となる。
【００１３】
さらに、通板工程は板厚が不安定な領域で、自動化に必要な板先端のトラッキング精度（先端位置がミル内のどこにあるかを検出する機能）が悪いので、オペレータの手介入による調整が必要となり、自動化には困難である。
【００１４】
一方、従来技術の通板方法−２では、通板時の蛇行の発生が抑制されるため、操業的には安定となるが、テンションリールまでロールギャップを開放した状態で板を通板し、その後圧下していくため、オフゲージ長が長くなるという問題点を有する。オフゲージとは、板厚精度が悪いため（製品に対する仕様を満たしていない）製品にならず、切り捨て処理が必要な部分である。
【００１５】
タンデム圧延機には、圧延機入側で１本のコイルが巻き出しが終了したら、そのコイルの被圧延材後端部に次のコイルの先端部を接続して１コイル毎に通板作業を実施する必要の無い連続式タンデム圧延機と、図７に示すように、入側のペイオフリールから１本ずつコイルを巻き出し、毎コイルずつ通板作業が必要なバッチタンデム圧延機がある。
【００１６】
連続式タンデム圧延機の場合は、通板作業を行うのは、圧延中に板が破断した（途中で切ってしまった）場合か、何らかの必要性（圧延機の点検整備作業等）があって被延圧材を途中で切断した場合しか無い為先端部にオフゲージが発生しても余り問題にはならない。ところが、バッチ圧延機においては、毎コイル通板作業が発生するのでオフゲージ長が大きな問題となる。
【００１７】
また、前方張力が確立するまでの間は蛇行等が発生しない程度の荷重で保持し、前方張力確立後は定常圧延時の荷重に荷重一定制御を用いて変更することも考えられるが、入側板厚変動等が有ると張力が変動してしまい、変動が大きいと板の蛇行が発生する問題がある。また、定常圧延時の荷重に移行する場合も、ロールギャップを変更するため張力が変動し安定に通板できない問題が有った。
【００１８】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を克服し、操業の安定を確保しながら作業時間を短縮し、かつオフゲージ長を小さくできるタンデム圧延機の通板制御方法を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、各スタンドの上下ワークロール間のロールギャップを変更するロールギャップ操作部、各スタンドのワークロール速度を変更するロール速度操作部を備えるタンデム圧延機の通板制御方法において、次スタンド（１スタンドについては２スタンド、一般にｉスタンドにたいしてｉ＋１スタンド）に板先端部が噛んでいない場合は、該当スタンドに板を保持できる程度の低圧下率の低圧延荷重と正規の圧延スケジュールの後方張力を与えて板を保持して板先端部を次スタンドまで進め、次スタンドに板が噛んだら通板中の被圧延材の正規の圧延スケジュールに該当スタンドの圧延荷重と入出側張力を変更していく作業を、最終スタンドまで実施する事により達成される。
【００２０】
圧延機出側の機械仕様は、圧延機入側（圧延前）の板厚に対して操作可能となっていない場合が多い。従って、低圧下率の圧延スケジュールは出側設備（主としてテンションリールに巻き取れるか）の仕様に応じて決定する。出側設備による規制が無い場合は、入側張力を維持できる範囲での圧下率，圧延荷重を設定する。
【００２１】
目標荷重による定荷重制御の通板制御方法は、ロールギャップ操作部の各々に被圧延材について設定された目標荷重を与えてロールギャップを変更し、前段で板厚が薄くされた部分が後段に噛み込むと後段の圧延荷重が再び変更され、最終的に各スタンドの圧延荷重が被圧延材に対する正規の目標圧延荷重に到達させることを特徴とする。
【００２２】
ロールギャップ操作部に与える目標圧延荷重は、ランプ状に変化して前記目標荷重に到達するよう制御することを特徴とする。すなわち、各スタンドでの目標圧延荷重への到達は、ランプ状変化を複数回繰り返すことにより実現される。
【００２３】
さらに、各スタンド入出側板厚の変化に応じてロール速度バランスを変更する。この変更は操業の安定性を優先して、自動張力制御によって行うことを特徴とする。
【００２４】
さらに、圧延機の起動後、ロールギャップが被圧延材に対する目標圧延荷重に達したスタンドは、ロールギャップを用いた板厚一定制御を行うことを特徴とする。被圧延材にとって重要となるのは圧延荷重ではなく出側板厚である。出側板厚を得る為の圧延荷重は、一定ではないので出側板厚を一定にするような制御に切り替える必要がある。なお、板厚一定制御に切り変わる時は、既に次スタンドまで板先端部が到達しており、出側張力が確立しているので板の蛇行等圧延操業が不安定となる事は無い。
【００２５】
本発明の定荷重による通板制御方法を適用した圧延機制御システムは、各スタンドの上下ワークロール間のロールギャップを変更するロールギャップ操作部、各スタンドのワークロール速度を変更するロール速度操作部、各スタンドの出側板厚を測定する板厚計及び各スタンド間の張力を検出する張力計を具備するタンデム圧延機と、板厚計で測定した実績値が目標値となるように制御する板厚制御部，圧延荷重を設定された目標値にするようにロールギャップ操作部を制御する荷重制御部，張力計で測定した実績値が目標値となるように制御する張力制御部を含む圧延制御装置を備えたものにおいて、板先端部が噛んでいない場合は、該当スタンドに板を保持できる程度の低圧下率の低圧延荷重と正規の圧延スケジュールの後方張力を与えて板を保持して板先端部を次スタンドまで進め、次スタンドに板が噛んだら通板中の被圧延材の正規の圧延スケジュールに該当スタンドの圧延荷重と人出側張力を変更していく作業を、最終スタンドまで実施する事を特徴とする。
【００２６】
本発明によれば、板先端部が次スタンドに噛んでいない場合は、該当スタンド後方張力を維持できる程度に各ロールギャップを閉として圧延荷重一定とするので、板の先端部が蛇行することがなく、通板作業が安全かつ容易である。なお、張力を維持できる程度に閉じたロールギャップであれば、その後に被圧延材を各スタンドを経てテンションリールまで通板することも可能になる。
【００２７】
通板後の荷重一定制御によって、各スタンドの入側板厚の変化をスタンド出側で小さく抑えながら、各段の圧延荷重を最終的に目標値に設定できるので、スタンド間の急激な張力変動を防止し、安全操業が確保される。
【００２８】
さらに、各スタンド入出側板厚変化のタイミングで張力が変化するが、これを張力一定制御が、スタンド間の速度バランスを調整する事により抑制するので、板の切断などの異常が回避でき、より安定な通板制御が実現できる。
【００２９】
通板作業中は、所定の板厚を出す為にロールギャップを操作する荷重一定制御を用い、板厚変化に伴って必要となる速度バランスの調整は張力一定制御によって、ワークロール速度を変化させる事により実施する。したがって、圧下制御と速度制御によって通常圧延を行うシステムに好適である。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態をタンデム圧延機での適用例によって説明する。
図１は、４スタンドのタンデム圧延機とその圧延制御システムの構成を示したものである。タンデム圧延機１００は複数のスタンド１０１−１〜４より構成される。被圧延材２００は、タンデム圧延機入側のペイオフリール１０５より巻き出され、各スタンド１０１の上下ワークロール１１０−１〜４の間を通過することにより圧延される。タンデム圧延機出側にはデフレクターロール１０３、およびテンションリール１０２が設けられ、圧延された被圧延材２００を巻き取る。
【００３１】
タンデム圧延機の＃１〜＃４の各スタンド１０１に、ワークロール速度を指令値に応じて変更する速度制御装置１２０−１〜４，ロールギャップを指令値に応じて変更する圧下制御装置１２１−１〜４を設けている。また、各スタンドの出側板厚を検出する板厚計１２５−１〜４，各スタンド間の張力(スタンド間張力)を検出する張力計１２６−１〜４，各スタンドの圧下荷重を検出する荷重計（ロードセル）１２７−１〜４を設置している。検出器については、設備によっては全てが設置されていない場合もある。
【００３２】
圧延制御系としては、張力計１２６で測定した実績張力が設定値となるように、速度制御装置１２０を介して前段スタンドの速度を制御する張力制御部（ＡＴＲ）１２３−１〜４と、板厚計１２５で測定した実績板厚が設定値となるように、圧下制御装置１２１を介して制御する板厚制御部１２４−１〜４と、荷重計１２７で測定した圧延荷重が一定になるように、圧下制御装置１２１を介して制御する荷重制御部１２２−１〜４をそれぞれ設けている。なお、圧延設備または圧延状態によっては、張力制御部１２３がロールギャップを、板厚制御部１２４が前段スタンド速度を制御する構成もある。
【００３３】
圧延制御装置に対する各目標値の設定は、セットアップ制御装置１３０によって行なわれる。圧延する板の製品仕様により、各スタンドのロールギャップ，ロール速度及び荷重の目標値を指示し、速度指令作成装置１３１，ロールギャップ指令作成装置１３２，荷重指令作成装置１３３へ出力する。指令作成装置１３１〜１３３の指令値は、目標値変更制御装置１４０からの変更指令により変更される。
【００３４】
目標値変更制御装置１４０は、被圧延材の溶接点通過のタイミングで速度の目標値などを変更する溶接点通過制御部１４５や、図示していないロール替後制御部などにより、いくつかのタイミングで目標値の変更を行う。本実施例では、自動通板制御部１５０を付加し、圧延機の通板のタイミングで、各スタンドの設定圧延荷重変更によるロールギャップ変更を実施する。さらに、板先端部の各スタンド通過および各スタンド出側板厚の状態変化のタイミングで、圧延制御装置の各部の制御動作のオン／オフを行う。
【００３５】
図２、図３に本発明による自動通板の状態を示す。
圧延開始前に＃１〜＃４スタンド１０１−１〜４のロールギャップを板先端部噛込みが可能なように開放して、ペイオフリール１０５から被圧延材２００を通板する。板先端部２０１が噛込んだスタンドは、低圧下率の低圧延荷重になるよう荷重一定制御および入側張力を前段スタンドロール速度を用いて一定に入側張力一定制御を開始する。
【００３６】
＃１スタンド１０１−１については、前段スタンドが存在しないが、設備に応じてタンデム圧延機手前に設置されたペイオフリール１０５またはブライドルロールの速度を操作して張力一定を実現する。
【００３７】
図２（ａ）は、＃２スタンド１０１−２に板先端部２０１が噛み込んだ状態であるが、この時＃２スタンドは低圧下率の低圧延荷重を目標とする荷重一定制御と、＃１スタンド１０１−１と＃２スタンド１０１−２の間の張力を一定とする入側張力一定制御を開始し、＃１スタンド速度を調整する。＃２スタンドのロールギャップを低圧下率の低荷重Ｐとなるように閉じて、入側張力が発生するようにする。
【００３８】
低荷重Ｐは入側張力が維持できる程度に板を押さえられる荷重を最小とし、出側設備の仕様によって決定する。自動通板制御部１５０の指令に応じて、荷重指令作成装置１３３から各スタンドの荷重制御部１２２−１〜４に与える。
【００３９】
図２（ｂ）は、＃２スタンド１０１−２を板先端部２０１が通過した状態であるが、板先端部２０１が次スタンドを通過したスタンドについては正規の圧延荷重に荷重目標値をランプ状に変更し図２（ｃ）にように荷重一定制御を行う。すなわち、各スタンドの最終的な板厚設定値（目標値：ｈｏｉ）に対応する目標荷重Ｐｏｉにより、出側板厚ｈｉが目標値ｈｏｉとなるように各スタンドの圧延荷重Ｐｏｉを決定し、維持するようにロールギャップＳｉを変更する。
【００４０】
また、出側張力についても、次スタンドが後方張力を維持できる状態となったので張力制御を開始する。図２（ｂ）の場合は、＃１スタンド１０１−１の圧延荷重を正規の圧延荷重目標値に変更し（ｃ）、＃１スタンド出側張力すなわち＃１スタンド１０１−１と＃２スタンド１０１−２間の張力制御を開始する。
【００４１】
通板制御時の圧延荷重Ｐｏｉは、セットアップ制御装置１３０で計算された目標値で、荷重指令作成装置１３３から各スタンドの荷重制御部１２２−１〜４に与えられる。セットアップ制御装置１３０は同時に、ロール速度目標値Ｖｉを速度指令作成装置１３１に、ロールギャップ目標値Ｓｉをロールギャップ指令作成装置１３２に指示する。ロール速度については、スタンド間張力制御が、スタンド間の張力が一定となるように修正する。
【００４２】
前段スタンドで荷重をランプ状に変化させた被圧延材上の位置に同期させて、該当する位置が次スタンド直下に到達したら、次スタンドの圧延荷重を前記と同様にランプ状に変更する。この場合、両スタンドでの圧延荷重を変更している位置が同じくなるように荷重指令の変更レートを調整する。被圧延材は各スタンドで圧延されて板厚が変化しており、板長さも長くなっているためである。図２（ｄ）は＃２スタンド１０１−２に＃１スタンド１０１−１で荷重指令をランプ状に変更した部分が到達した場合を示す。
【００４３】
荷重制御部１２２は設定荷重Ｐｏｉと荷重計１２７の実績荷重Ｐｉの偏差によるロールギャップ指令を圧下制御装置１２１に出力し、圧下制御装置１２１はロールギャップ操作装置（油圧圧下装置）を通じてロールギャップを変更し、これを設定荷重がランプ状に変化して目標値Ｐｏｉに達するまで繰り返す。
【００４４】
圧延荷重の変更により出側板厚が変化する。また、前段スタンドでの出側板厚つまり該当スタンドの入側板厚変動によっても出側板厚が変動する。したがってスタンド入出側のマスフローバランスが変化するので、各スタンドの速度バランスを変化させる必要がある。この場合、ロール直下の板厚が不明なことから、操業の安定性を優先させ、張力制御部１２３を起動して、スタンド間の張力変化を抑制するように各スタンドのロール速度を、速度制御部１２０を介しロール速度操作部によって変更し、スタンド間の速度バランスを変化させる。
【００４５】
図３（ｃ）は＃３スタンド１０１−３で圧延荷重をランプ状に変更するのを行った時の状態である。この後、テンションリールに板先端部を巻きつけて＃４スタンドの前方張力を確立させ、＃４スタンドでも＃１〜＃３スタンドと同様の変更を実施すると、最終的に図３（ｄ）の状態となる。この状態は、タンデム圧延機の＃１スタンド１０１−１から＃４スタンド１０１−４まですべて正規の圧延荷重設定値となっている。また、スタンド間張力もすべて正規の設定値となっている。
【００４６】
図４に、該当スタンドおよび次スタンドと板先端部の位置関係により圧延荷重設定、張力設定、およびロール速度設定をどのように計算するかの一例を示す。また、図５に通板作業の進行に応じて、板先端部がタンデム圧延機スタンド間を移動するが、それに図４のどのデータを用いて圧延荷重設定，張力設定，ロール速度設定を行うか示す。図４における、ＳＥＴＵＰ−Ｄの計算式が、低圧下率の低荷重設定の計算式となる。
【００４７】
板先端部が次スタンドに到達し、入出側張力が確立し、かつ圧延荷重設定を正規の圧延荷重に変更が終了したら（各スタンドの設定値が図４のＳＥＴＵＰ−Ｃになった状態）、各スタンドの荷重一定制御を終了し、出側板厚を一定にする板厚制御を開始する。板厚制御は、出側板厚を板厚計を用いて測定し、板厚偏差が０となるようにロールギャップまたはロール速度を修正する。
【００４８】
なお、通板状態においては、板厚はロールギャップ、張力は前段スタンドロール速度によって制御するが、圧延速度が上がった場合は、板厚は前段スタンドロール速度、張力はロールギャップによって制御するようになる。
【００４９】
以上のようにして通板作業を行うが、テンションリールには板先端部の板厚の厚い部分が巻きついているので、圧延開始前に一時圧延機を停止し、テンションリールに巻きついている板厚の厚い部分を除去してから圧延を開始する場合もある。
【００５０】
【発明の効果】
本発明によれば、板先端部が次スタンドに到達し、出側張力が確立してから該当スタンドの圧下を閉して設定荷重に持っていく為、先端部を急激に圧下することによる板先端部が蛇行することがなく、通板作業が安全かつ容易である。
【００５１】
また、その後に、各スタンドにおいて、＃１スタンドで荷重変更を行ったのと同一場所で荷重変更を行う為、オフゲージ長を小さくすることができる。また、荷重一定制御によって各スタンドの圧下率の変動を小さく抑えながら、各段のロールギャップを最終的に目標値に設定でき、かつ張力制御により、スタンド間の急激な張力変動を防止し、安全操業が確保される。
【００５２】
さらに、板厚変化のタイミングで張力制御が張力を一定とするために、スタンド間の速度バランスを調整するので、板の切断やたわみなどの異常が回避でき、より安定な通板制御が実現できる。
【００５３】
また、定位制御と張力制御によりロール速度をマスフローバランスに合致した速度に制御できるため、マスフローバランスを維持しながら、各段のロールギャップ及びワークロール速度を速やかに目標値に設定できるので、安全かつ短時間の通板制御が実現できる。
【００５４】
さらに、通板制御に板厚制御を作用させることで、第１スタンド通過以降の板厚を目標板厚に制御でき、通板制御に伴うオフゲージ長を低減できる。
【００５５】
本発明を適用したタンデムミルの圧延制御装置は、自動通板制御部を設け、通板制御時にセットアップ制御装置からの指令を変更して、圧延制御装置が荷重一定制御および張力一定制御を行うようにしているので、通板作業が安全になり完全自動化が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用する圧延制御システムの構成図。
【図２】本発明の通板工程の動作説明図。
【図３】本発明の通板工程の動作説明図。
【図４】本発明を説明するための各スタンド設定値の一例図。
【図５】本発明を説明するための各スタンド設定値の一例図。
【図６】従来技術のタンデム圧延機の構成図。
【図７】従来の通板方法の説明図。
【符号の説明】
１００…タンデム圧延機、１０１−１〜４…タンデム圧延機の＃１〜＃４スタンド、１０２…テンションリール、１０３…デフロール、１０５…ペイオフリール、１１０−１〜４…＃１〜＃４スタンドのワークロール、２００…被圧延材、２０１…被圧延材の先端部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a threading control method and a rolling control system for a tandem rolling mill which automatically perform a threading operation for passing a material to be rolled through a tandem rolling mill.
[0002]
[Prior art]
In a tandem rolling mill composed of a plurality of stands, it is necessary to perform a plate passing operation for passing the material to be rolled between the work rolls of each stand before starting rolling. A conventional plate passing operation will be described with reference to FIGS.
[0003]
FIG. 6 shows a schematic configuration and a sheet passing state of the tandem rolling mill. As shown to Fig.6 (a), the tandem rolling mill 100 is comprised from several stand 101-1-4. The material to be rolled 200 is unwound from the entry-side payoff reel 105 of the tandem rolling mill 100 and rolled by passing between the upper and lower work rolls 110-1 to 4 of each stand 101. The interval between the upper and lower work rolls 110 is called a roll gap. A deflector roll 103 and a tension reel 102 are provided on the delivery side of the tandem rolling mill, and the rolled material 200 is wound up.
[0004]
FIG. 6 (b) shows a threaded state, where the material to be rolled 200 unwound by the payoff reel 105 passes the # 1 stand (first stand) 101-1 and the tip of the material to be rolled 200. A state in which (plate front end) 201 reaches the entry side of the # 2 stand 101-2 is shown.
[0005]
FIG. 7 shows the process of plate passing work. FIG. 7 shows a case where the # 2 stand 101-2 is passed.
[0006]
As shown in FIG. 7A, the material to be rolled 200 is unwound from the payoff reel 105 and brought to the # 2 stand 101-2. The roll gap of the upper and lower work rolls 110-2 is closed and controlled so that the set plate thickness h2 on the exit side of the # 2 stand 101-2 is reached when the plate tip 201 passes directly under the # 2 stand 101-2. To do. In addition, H is a base plate thickness of the material 200 to be rolled, and h1 is a set plate thickness of the # 1 stand 101-1.
[0007]
Next, as shown in FIG. 7B, when the plate tip 201 reaches between the # 2 stand 101-2 and the # 3 stand 101-3, that is, the # 1 stand 101-1 and the # 2 stand 101. When the tension acting between -2 exceeds a certain value, the roll gap of # 1 stand 101-1 is changed. Similarly, it continues until the board front-end | tip part 201 passes # 3 stand 101-3 and # 4 stand 101-4. After passing through the # 4 stand 101-4, the material to be rolled 200 is wound around the tension reel 102 and the sheet passing is completed. Such a threading method is referred to as threading method-1.
[0008]
In the prior art plate-passing method-1, it takes time because the roll gap is closed and the plate is passed to the next stage stand (next stand) while the plate tip is directly under each stand, and the work efficiency is significantly reduced. To do. In addition, since the front end of the plate advances to the next stage stand in the absence of forward tension, the plate is likely to meander, and an operation abnormality such as plate breakage may occur. Also, in order to shorten the off gauge length by on-gauge from the front end of the plate, it is necessary to increase the reduction amount for closing the roll gap so as to apply a predetermined rolling load, which is also an unstable factor of operation.
[0009]
Furthermore, the plate passing process is an area where the plate thickness is unstable, and the tracking accuracy of the plate tip required for automation (the function to detect where the tip position is) is poor, so adjustment by manual intervention of the operator is necessary, Automation is difficult.
[0010]
In order to solve this, for example, as described in JP-A-10-216817, the material to be rolled is passed to the tension reel with the roll gaps of all the stands open, and then the tension is applied. Hold the material to be rolled by closing the reduction of all the stands to the extent that can be maintained, start the rolling mill while performing constant load control at each stand, then change the target load of each stand to a ramp shape, A method of gradually increasing the value to a set value has been proposed. This method is hereinafter referred to as plate passing method-2.
[0011]
Further, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 51-148652, the load is maintained at such a level that no meandering or the like occurs until the forward tension is established, and after the establishment of the forward tension, the roll opening is changed to that during steady rolling. In such a case, a method of performing constant load control in order to keep the load constant (Japanese Patent Laid-Open No. 52-52849) is also known.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
In the prior art plate passing method-1, it takes time since the roll gap is closed with the plate tip directly under each stand, and the plate passing to the next stage stand is repeated, and the work efficiency is significantly reduced. have. In addition, since the front end of the plate advances to the next stage stand in the absence of forward tension, the plate is likely to meander, and an operation abnormality such as plate breakage may occur. Furthermore, in order to shorten the off gauge length by on-gauge from the front end of the plate, it is necessary to increase the reduction amount for closing the roll gap so as to apply a predetermined rolling load.
[0013]
Furthermore, the plate passing process is an unstable region, and the tracking accuracy of the tip of the plate necessary for automation (the function to detect where the tip is located in the mill) is poor, so adjustment by manual operator intervention is not possible. It is necessary and difficult to automate.
[0014]
On the other hand, in the passing plate method-2 of the prior art, since the occurrence of meandering at the time of passing is suppressed, the operation is stable, but the plate is passed with the roll gap opened to the tension reel, Since the pressure is then reduced, there is a problem that the off-gauge length becomes long. Off-gauge is a part that does not become a product because the plate thickness accuracy is poor (does not meet the specifications for the product) and needs to be discarded.
[0015]
In a tandem rolling mill, when one coil has been unwound on the rolling mill entrance side, the leading end of the next coil is connected to the rear end of the material to be rolled, and the sheet passing operation is performed for each coil. There are continuous tandem rolling mills that do not need to be implemented, and batch tandem rolling mills that require one coil to be unwound from the pay-off reel on the entry side and a sheet passing operation for each coil, as shown in FIG.
[0016]
In the case of a continuous tandem rolling mill, the plate-passing operation is performed when the plate is broken during the rolling (cutting in the middle) or there is some necessity (such as inspection and maintenance of the rolling mill). Since there is only a case where the material to be rolled is cut in the middle, even if an off gauge is generated at the tip, it does not matter much. However, in a batch rolling mill, an off-gauge length is a big problem because a coil passing operation is generated every time.
[0017]
Also, until the front tension is established, it is possible to hold it with a load that does not cause meandering, etc., and after establishing the front tension, it is possible to change the load during steady rolling using constant load control. If there is a thickness variation or the like, the tension varies, and if the variation is large, there is a problem that the meandering of the plate occurs. In addition, even when shifting to the load during steady rolling, there is a problem that the tension varies because the roll gap is changed and the plate cannot be passed stably.
[0018]
An object of the present invention is to provide a threading control method for a tandem rolling mill capable of overcoming the above-described problems of the prior art, reducing the working time while ensuring stable operation, and reducing the off-gauge length.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
The above object is achieved in a method for controlling the passing of a tandem rolling mill comprising a roll gap operation unit that changes a roll gap between upper and lower work rolls of each stand, and a roll speed operation unit that changes a work roll speed of each stand. If the plate tip is not bitten by 2 stands for 1 stand, generally i + 1 stand for i stand), the low rolling load at a low pressure drop rate that can hold the plate on the corresponding stand and the back tension of the regular rolling schedule Hold the plate and advance the plate tip to the next stand, and when the plate bites into the next stand, change the rolling load and entry / exit tension of the corresponding stand to the regular rolling schedule of the material to be rolled in the passing plate This is achieved by performing the work up to the final stand.
[0020]
In many cases, the machine specifications on the exit side of the rolling mill are not operable with respect to the plate thickness on the entrance side of the rolling mill (before rolling). Therefore, the rolling schedule of the low pressure reduction rate is determined according to the specifications of the delivery facility (mainly whether it can be wound around the tension reel). If there is no restriction by the delivery side equipment, set the rolling reduction and rolling load within the range where the entry side tension can be maintained.
[0021]
The plate feed control method for constant load control with the target load is to change the roll gap by applying the target load set for the material to be rolled to each roll gap operation part, and the part where the plate thickness is reduced in the previous stage is in the subsequent stage. When it is bitten, the subsequent rolling load is changed again, and finally the rolling load of each stand reaches the normal target rolling load for the material to be rolled.
[0022]
The target rolling load applied to the roll gap operation unit is controlled to change to a ramp shape and reach the target load. That is, reaching the target rolling load at each stand is realized by repeating the ramp-like change a plurality of times.
[0023]
Further, the roll speed balance is changed according to the change in the thickness of each stand entry / exit side. This change is performed by automatic tension control, giving priority to operational stability.
[0024]
Furthermore, after the start of the rolling mill, the stand whose roll gap has reached the target rolling load for the material to be rolled is characterized by performing plate thickness constant control using the roll gap. What is important for the material to be rolled is not the rolling load but the outlet side plate thickness. Since the rolling load for obtaining the delivery side plate thickness is not constant, it is necessary to switch to a control that makes the delivery side plate thickness constant. When switching to constant plate thickness control, the leading end of the plate has already reached the next stand, and the exit side tension has been established, so the rolling operation such as meandering of the plate does not become unstable.
[0025]
The rolling mill control system to which the sheet feeding control method with constant load according to the present invention is applied includes a roll gap operation unit that changes a roll gap between upper and lower work rolls of each stand, and a roll speed operation unit that changes the work roll speed of each stand. , A tandem rolling mill equipped with a thickness gauge for measuring the exit side thickness of each stand and a tension meter for detecting the tension between the stands, and a plate for controlling the actual value measured by the thickness gauge to be a target value Rolling control including a thickness control unit, a load control unit that controls the roll gap operation unit so as to set the rolling load to a set target value, and a tension control unit that controls the actual value measured by the tensiometer to be a target value If the plate tip is not chewed with a device, a low rolling load with a low pressure drop rate that can hold the plate on the corresponding stand and a rear tension of the regular rolling schedule are given. Hold the plate, advance the plate tip to the next stand, and when the plate bites into the next stand, change the rolling load and the tension on the outlet side to the regular rolling schedule of the material to be rolled in the passing plate It is characterized by carrying out until the last stand.
[0026]
According to the present invention, when the front end of the plate does not bite into the next stand, each roll gap is closed and the rolling load is kept constant to such an extent that the rear stand tension can be maintained, so that the front end of the plate can meander. There is no, and the threading work is safe and easy. If the roll gap is closed to such an extent that the tension can be maintained, then the material to be rolled can be passed through each stand to the tension reel.
[0027]
The constant load control after passing the plate allows the rolling load at each stage to be finally set to the target value while keeping the change in the thickness of the entry side of each stand small on the exit side of the stand. Prevent and ensure safe operation.
[0028]
In addition, the tension changes at the timing of each stand entry / exit plate thickness change, but this constant tension control is controlled by adjusting the speed balance between the stands, so that abnormalities such as cutting of the plate can be avoided and more stable. Plate control can be realized.
[0029]
During sheeting work, constant load control is used to operate the roll gap in order to obtain a predetermined thickness, and the speed balance adjustment that is required as the thickness changes changes the work roll speed using constant tension control. We carry out by thing. Therefore, it is suitable for a system that performs normal rolling by rolling control and speed control.
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described by application examples in a tandem rolling mill.
FIG. 1 shows the configuration of a 4-stand tandem rolling mill and its rolling control system. The tandem rolling mill 100 includes a plurality of stands 101-1 to 101-4. The material to be rolled 200 is unwound from the payoff reel 105 on the entry side of the tandem rolling mill and rolled by passing between the upper and lower work rolls 110-1 to 4 of each stand 101. A deflector roll 103 and a tension reel 102 are provided on the delivery side of the tandem rolling mill, and the rolled material 200 is wound up.
[0031]
Speed control devices 120-1 to 120-4 for changing the work roll speed according to the command value on each stand 101 of # 1 to # 4 of the tandem rolling mill, and a rolling control device 121-for changing the roll gap according to the command value. 1-4 are provided. Further, plate thickness gauges 125-1 to 12-4 for detecting the exit side plate thickness of each stand, tension meters 126-1 to 12-4 for detecting the tension between the stands (tension between the stands), and a load for detecting the rolling load of each stand Totals (load cells) 127-1 to 4 are installed. Some detectors may not be installed depending on the equipment.
[0032]
As the rolling control system, a tension control unit (ATR) 123-1 to 4-4 that controls the speed of the front stand via the speed control device 120 so that the actual tension measured by the tension meter 126 becomes a set value, and a plate The sheet thickness control units 124-1 to 124-4 controlled via the reduction control device 121 and the rolling load measured by the load meter 127 are made constant so that the actual sheet thickness measured by the thickness meter 125 becomes a set value. In addition, load control units 122-1 to 122-4 that are controlled via the reduction control device 121 are provided. Depending on the rolling equipment or the rolling state, there is a configuration in which the tension control unit 123 controls the roll gap and the plate thickness control unit 124 controls the front stand speed.
[0033]
Setting of each target value for the rolling control device is performed by the setup control device 130. According to the product specifications of the plate to be rolled, the target values of the roll gap, roll speed, and load of each stand are instructed and output to the speed command creation device 131, roll gap command creation device 132, and load command creation device 133. The command values of the command creation devices 131 to 133 are changed by a change command from the target value change control device 140.
[0034]
The target value change control device 140 has several timings, such as a welding point passage control unit 145 that changes a target value of speed at the timing of passing the welding point of the material to be rolled, a post-roll change control unit that is not shown, Change the target value with. In this embodiment, an automatic sheet passing control unit 150 is added, and the roll gap is changed by changing the set rolling load of each stand at the timing of passing the rolling mill. Furthermore, the control operation of each part of the rolling control device is turned on / off at the timing of the state change of each stand passing and each stand outlet side plate thickness of the plate tip.
[0035]
2 and 3 show the state of the automatic threading plate according to the present invention.
Before starting rolling, the roll gaps of the # 1 to # 4 stands 101-1 to 10-4 are opened so that the front end of the plate can be caught, and the material to be rolled 200 is passed through the payoff reel 105. The stand in which the plate tip 201 is engaged starts constant load-side control and constant load-side tension control using the preceding stand roll speed so as to obtain a low rolling load with a low low-pressure rate.
[0036]
For the # 1 stand 101-1, there is no pre-stage stand, but a constant tension is realized by operating the speed of the payoff reel 105 or bridle roll installed in front of the tandem rolling mill according to the equipment.
[0037]
FIG. 2 (a) shows a state in which the plate tip 201 is engaged with the # 2 stand 101-2. At this time, the # 2 stand has a constant load control that targets a low rolling load at a low pressure reduction rate, and # The entrance side tension constant control for keeping the tension between the 1 stand 101-1 and the # 2 stand 101-2 constant is started, and the # 1 stand speed is adjusted. Close the roll gap of the # 2 stand so as to achieve a low load P with a low low pressure ratio so that the entry side tension is generated.
[0038]
The low load P is determined by the specifications of the exit side equipment, and minimizes the load that can hold the plate to such an extent that the entrance side tension can be maintained. In response to a command from the automatic threading controller 150, the load command generator 133 gives the load to the load controllers 122-1 to 12-4 of each stand.
[0039]
FIG. 2B shows a state in which the plate tip 201 has passed through the # 2 stand 101-2. For the stand in which the plate tip 201 has passed the next stand, the load target value is ramped to the normal rolling load. The constant load control is performed as shown in FIG. That is, the rolling load Poi of each stand is determined and maintained so that the exit side plate thickness hi becomes the target value hoi based on the target load Poi corresponding to the final plate thickness setting value (target value: hoi) of each stand. Thus, the roll gap Si is changed.
[0040]
As for the exit side tension, the tension control is started because the next stand is in a state in which the rear tension can be maintained. In the case of FIG. 2B, the rolling load of the # 1 stand 101-1 is changed to a normal rolling load target value (c), and the # 1 stand exit side tension, that is, the # 1 stand 101-1 and the # 2 stand 101 are changed. -2 tension control is started.
[0041]
The rolling load Poi at the time of sheet passing control is a target value calculated by the setup control device 130, and is given from the load command creation device 133 to the load control units 122-1 to 12-4 of each stand. At the same time, the setup control device 130 instructs the roll speed target value Vi to the speed command creation device 131 and the roll gap target value Si to the roll gap command creation device 132. Regarding the roll speed, the tension between the stands is corrected so that the tension between the stands becomes constant.
[0042]
When the corresponding position reaches directly below the next stand in synchronization with the position on the material to be rolled whose load has been changed to a ramp shape at the previous stage stand, the rolling load of the next stand is changed to the ramp shape as described above. In this case, the load command change rate is adjusted so that the positions at which the rolling loads on both stands are changed are the same. This is because the material to be rolled is rolled at each stand, the plate thickness is changed, and the plate length is also long. FIG. 2D shows a case where the portion where the load command is changed to a ramp shape in the # 1 stand 101-1 reaches the # 2 stand 101-2.
[0043]
The load control unit 122 outputs a roll gap command based on the deviation between the set load Poi and the actual load Pi of the load meter 127 to the reduction control device 121, and the reduction control device 121 changes the roll gap through the roll gap operation device (hydraulic reduction device). This is repeated until the set load changes to a ramp and reaches the target value Poi.
[0044]
The exit side plate thickness changes by changing the rolling load. Further, the exit side plate thickness also varies depending on the exit side plate thickness at the front stage stand, that is, the entry side plate thickness variation of the corresponding stand. Therefore, since the mass flow balance on the stand entry / exit side changes, it is necessary to change the speed balance of each stand. In this case, since the plate thickness directly under the roll is unknown, priority is given to the stability of operation, and the tension control unit 123 is activated to control the roll speed of each stand so as to suppress the change in tension between the stands. It is changed by the roll speed operation unit via the unit 120, and the speed balance between the stands is changed.
[0045]
FIG.3 (c) is a state when changing a rolling load into a ramp shape with # 3 stand 101-3. After this, the front end of the plate is wound around the tension reel to establish the forward tension of the # 4 stand, and the same change as the # 1 to # 3 stand is performed on the # 4 stand. It becomes a state. This state is a normal rolling load setting value from # 1 stand 101-1 to # 4 stand 101-4 of the tandem rolling mill. Further, the tension between the stands is also a regular set value.
[0046]
FIG. 4 shows an example of how the rolling load setting, tension setting, and roll speed setting are calculated according to the positional relationship between the corresponding stand and the next stand and the plate tip. In addition, as shown in FIG. 5, the plate tip moves between the tandem rolling mill stands as the plate-passing operation proceeds. Which data in FIG. 4 is used to set the rolling load, tension, and roll speed? Show. The calculation formula of SETUP-D in FIG. 4 is a calculation formula for setting a low load at a low pressure reduction rate.
[0047]
When the leading end of the plate reaches the next stand, the entry / exit side tension is established, and the change of the rolling load setting to the normal rolling load is completed (a state in which the setting value of each stand is SETUP-C in FIG. 4), The constant load control of each stand is finished, and the plate thickness control to make the outlet plate thickness constant is started. In the plate thickness control, the delivery side plate thickness is measured using a plate thickness meter, and the roll gap or roll speed is corrected so that the plate thickness deviation becomes zero.
[0048]
In the sheet passing state, the plate thickness is controlled by the roll gap and the tension is controlled by the front stand roll speed. However, when the rolling speed is increased, the plate thickness is controlled by the front stand roll speed and the tension is controlled by the roll gap. Become.
[0049]
Although the sheet passing operation is performed as described above, since the thick portion of the plate tip is wound around the tension reel, the temporary rolling mill is stopped before starting rolling, and the plate thickness wound around the tension reel In some cases, rolling is started after removing the thick part.
[0050]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the leading end of the plate reaches the next stand and the exit side tension is established, the reduction of the corresponding stand is closed and brought to the set load. The tip portion does not meander, and the plate passing operation is safe and easy.
[0051]
Further, after that, in each stand, the load change is performed at the same place as the load change in the # 1 stand, so that the off-gauge length can be reduced. In addition, the roll gap at each stage can be finally set to the target value while keeping the fluctuation of the rolling reduction of each stand small by constant load control, and sudden tension fluctuation between stands can be prevented by tension control. Operation is secured.
[0052]
Furthermore, since the tension control keeps the tension constant at the timing of the plate thickness change, the speed balance between the stands is adjusted, so that abnormalities such as cutting and bending of the plate can be avoided and more stable plate passing control can be realized. .
[0053]
In addition, since the roll speed can be controlled to a speed that matches the mass flow balance by the localization control and the tension control, the roll gap and the work roll speed at each stage can be quickly set to the target values while maintaining the mass flow balance. Short time plate control can be realized.
[0054]
Furthermore, by applying the plate thickness control to the plate passing control, the plate thickness after passing through the first stand can be controlled to the target plate thickness, and the off-gauge length accompanying the plate passing control can be reduced.
[0055]
The rolling control device of the tandem mill to which the present invention is applied is provided with an automatic threading control unit so that a command from the setup control device is changed at the time of threading control so that the rolling control device performs constant load control and constant tension control. As a result, the threading operation is safe and complete automation can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a rolling control system to which the present invention is applied.
FIG. 2 is an operation explanatory view of a sheet passing process of the present invention.
FIG. 3 is an operation explanatory view of a sheet passing process of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing an example of each stand setting value for explaining the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing an example of each stand setting value for explaining the present invention.
FIG. 6 is a configuration diagram of a conventional tandem rolling mill.
FIG. 7 is an explanatory diagram of a conventional threading method.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Tandem mill, 101-1-4 ... # 1- # 4 stand of tandem mill, 102 ... Tension reel, 103 ... Deflor, 105 ... Payoff reel, 110-1-4 ... # 1- # 4 stand Work roll, 200 ... rolled material, 201 ... tip of the material to be rolled.

Claims

複数スタンドの上下ワークロール間のロールギャップを変更するロールギャップ操作部を備えるタンデム圧延機の通板制御方法において、被圧延材が通板した当該スタンドの入側張力を前段スタンド速度を操作して制御すると共に、前記被圧延材の板先端部が次段スタンドまで到達していない状態では前記当該スタンドのロールギヤップを操作する荷重一定制御を行い前記入側張力制御により入側張力を維持して前記被圧延材を次段スタンドまで送り、前記被圧延材の板先端部が次段スタンドに到達して張力を維持できる圧延荷重をかけられる状態になると当該スタンドの圧延荷重を正規値にランプ状に変更するようにし、第２のスタンド以降の圧延荷重設定値の変更は、第１のスタンドで圧延荷重設定値を変更した被圧延材の同一位置で行い、第２のスタンド以降の圧延荷重設定値の変更レートを調整することを特徴とするタンデム圧延機の通板制御方法。In the threading control method of a tandem rolling mill provided with a roll gap operation part that changes the roll gap between the upper and lower work rolls of a plurality of stands, the entry side tension of the stand through which the material to be rolled is threaded is operated by operating the preceding stage speed. And controlling the load constant to operate the roll gap of the stand and maintaining the entry side tension by the entry side tension control. When the material to be rolled is fed to the next stage stand and the plate tip of the material to be rolled reaches the next stage stand and a rolling load capable of maintaining the tension is applied, the rolling load of the stand is ramped to a normal value. so as to change the change of rolling load set value after the second stand, the line at the same position of the material to be rolled which changes the rolling load set value in the first stand , Passing plate control method of tandem rolling mill, characterized by adjusting the change rate of rolling load set value after the second stand.

複数のスタンドを有するタンデム圧延機において、各スタンドの上下ワークロール間のロールギャップを変更するロールギャップ操作部と、各スタンドのワークロール速度を変更するロール速度操作部と、各スタンドの出側板厚を測定する板厚計と、各スタンド間の張力を検出する張力計と、前記板厚計で測定した実績値が目標値となるように制御する板厚制御部と，圧延荷重を設定された目標値にするように前記ロールギャップ操作部を制御する荷重制御部と，前記張力計で測定した実績値が目標値となるように制御する張力制御部とを備え、被圧延材の板先端部が噛んでいない状態では、該当スタンドに前記被圧延材を保持できる程度の低圧下率の低圧延荷重と後方張力を与えて前記被圧延材を保持して板先端部を次スタンドまで進め、次スタンドに前記被圧延材が噛んだ状態では該当スタンドの圧延荷重を正規値にランプ状に変更するようにし、第２のスタンド以降の圧延荷重設定値の変更は、第１のスタンドで圧延荷重設定値を変更した被圧延材の同一位置で行い、第２のスタンド以降の圧延荷重設定値の変更レートを調整することを特徴とする圧延制御システム。In a tandem rolling mill having a plurality of stands, a roll gap operation unit that changes the roll gap between the upper and lower work rolls of each stand, a roll speed operation unit that changes the work roll speed of each stand, and the exit side plate thickness of each stand A thickness meter for measuring the tension, a tension meter for detecting the tension between the stands, a thickness control unit for controlling the actual value measured by the thickness meter to be a target value, and a rolling load are set A plate tip portion of the material to be rolled, comprising: a load control unit that controls the roll gap operation unit so as to be a target value; and a tension control unit that controls the actual value measured by the tensiometer to be a target value. in a state where no biting, the giving low rolling load and the rear tension of low pressure ratio enough to hold the material to be rolled in the appropriate stand holding the material to be rolled advances the sheet front end portion to the next stand, In the state where the material to be rolled is bitten on the stand so as to change in a ramp shape to rolling load corresponding stand normal value, changes in the rolling load set value after the second stand, the rolling load set at the first stand A rolling control system characterized in that it is performed at the same position of the material to be rolled whose value has been changed, and the change rate of the rolling load set value after the second stand is adjusted .