JPH0220608A - 圧延材の蛇行制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、連続圧延における圧延材の蛇行制御方法に関
するものであり、さらに詳しく言えば、連続圧延機列に
おける各圧延機の駆動側と操作側との圧下量の差（以下
２．レベリングという。）を操作して、圧延材の蛇行特
に圧延材の尾端部の蛇行（以下、絞込みという。）を防
止する方法に関するものである。

（ロ）従来技術 鋼帯等の圧延材を連続圧延するさいに、圧延母材の左右
曲がり、左右の圧延反力の違いまたは連続圧延機列中の
各圧延機の左右圧下調整不良等の種々の要因により、圧
延材の蛇行が発生する。

しかし、複数台の圧延機による熱間連続圧延時では、各
圧延機間に張力を付与することにより、圧延材の蛇行は
顕著に現れず、張力が無（なる後端部尻抜は時に大きく
蛇行が発生する。

この蛇行が大きい場合には、パスラインの側方に設けた
ガイドに圧延材が強く押し付けられ、折曲がり等が発生
し、次段圧延機での２枚、３枚噛み（絞込み）となり、
圧延材の折込み不良（切捨てとなる）や、板破断、圧延
ロールの損傷等のトラブルの原因となる。圧延作業を円
滑に行い、能率、歩留良く、圧延する上で圧延材の蛇行
を小さく制御することは重要である。

従来の圧延材の蛇行制御方法としては、下記のものがあ
る。

■　圧延機の入側もしくは出側のいずれか一方、または
両側に設けられた蛇行検出量と目標値との偏差にもとづ
き、圧延機の駆動側と操作側とのロール・ベンディング
圧力差またはレベリング量を調整することによって蛇行
を制御する方法（特開昭６１−１８０６０６号公報）。

■　オフセンタ量（圧延材の中心と圧延機中心とのずれ
）と左右圧下量差とより、圧延材の内部変数を推定し、
推定値にもとづいて左右の圧下量差を調整する方法（特
開昭６１−１４４２０８号公報）。

■　圧延機間に配置されたルーパによって、圧延材にか
かる左右張力差を測定し、張力差を無くすように前後の
圧延機の圧下を調整する方法（特開昭６０−１０２２１
８公報）。

上記いずれの方法も圧延機１台または２台における蛇行
制御であり、圧延機列全体を統合するような制御ではな
い。

複数台の圧延機のうちの１台で蛇行が発生した場合、こ
の蛇行の影響がそれ以降の圧延機に及ぶ。

それ以降の圧延機がそれまで正常だったのに、見掛けの
蛇行によりそれを打消す操作となり、各圧延機がそれぞ
れ蛇行修正を繰返すことになり、全体としては蛇行修正
に長時間を要すか、または、誤った蛇行修正により振動
を繰返し、収束しないなどの問題がある。その間に圧延
材の尻抜けで前述のトラブルが起きるなど、制御系統の
調整に問題があった。

換言すれば、従来の方法を連続圧延機列に適用した場合
、各圧延機の入側もしくは出側または両側における圧延
材の蛇行量は直接検出できるものの、レベリング修正す
べき圧延機の検出ができず、正常なレベリングである圧
延機をも制御し、かえってレベリング不良を引き起こし
、ひいては、圧延材尾端部における絞込み現象を助長す
るという問題があった。

第２図および第４図を参照して、従来法の問題点を具体
的に説明する。図は、出側蛇行量検出による蛇行制御の
構成および作用を示す。

第２図は連続圧延機列２の従来法による制御系の一例を
示す。この制御系は各圧延機２０の出側に圧延材１の蛇
行量αを検出する蛇行検出器３、各蛇行量と設定基準値
Ｒとから蛇行量偏差Δαを演算する演算器４、蛇行量偏
差Δαにもとづき、圧延機のレベリング操作量を調整す
る圧下調整量Ｐを出力する蛇行制御装置５とからなる。

まず、圧延材１の蛇行のメカニズムについて考えてみる
。連続圧延機列２の（ｉ−１）スタンドの圧延ａ２０に
おけるレベリング不良で蛇行が発生した場合、後段スタ
ンド（ｉ、　ｉ　＋１）の圧延Ｉａ２０のレベリングが
正常であっても、ｉスタンド、ｉ＋１スタンド入側およ
び出側の蛇行量に影響する。すなわち、上流スタンドで
発生した蛇行量は下流スタンドの蛇行量に影響を及ぼす
。

このような構成において、制御を実施すると、レベリン
グ正常スタンド（ｉ　、　ｉ　＋１）をも制御し、レベ
リング不良を引き起こし、ｉスタンドのレベリング不良
と相殺される逆方向のレベリング不良値で、見かけ上、
最適通板位置となり、レベリング量が保持される。

しかし、このレベリング状態で尾端部が（ｉ−１）スタ
ンドを抜けると、拘束力となっていたスタンド間張力が
な（なるため、一方向に蛇行量が発散する形で発生し、
絞込みが発生するという問題がある。

（ハ）発明が解決しようとした課題 本発明が解決しようとした課題は、連続圧延機における
圧延材の蛇行制御を、各スタンドの圧延機に及ぼす影響
を考慮に入れて行うことにある。

（課題を解決するための手段） 本発明の圧延材の蛇行制御方法は、連続圧延機列におい
て、圧延機の入側および出側において、圧延材の蛇行量
をそれぞれ検出し、各圧延機における出入側の蛇行量の
差を蛇行量偏差として算出し、該蛇行量偏差が所定値を
越えた異常圧延機のうちの最上流側の異常圧延機につい
て前記蛇行量偏差が零となるように該圧延機の駆動側と
操作側との圧下量差を操作する圧下調整をすることから
なる手段によって、上記課題を解決している。

本発明の方法はさらに、前記異常圧延機の次段以降の圧
延機の影響度を演算し、蛇行量偏差が一定値以内に納ま
らない場合に次段圧延機について圧下調整を行い、以下
、順次下流圧延機に向けて同様の演算および圧下調整を
行うことからなる手段によっても、上記課題を解決でき
る。

（ホ）作用 本発明者等は、種々テスト解析を行った結果、蛇行現象
において下記の知見を得た。

■　上流スタンドにおける圧延材の蛇行量は下流スタン
ドの蛇行量へ影響を及ぼす。

■　下流スタンドにおける圧延材の蛇行量は上流スタン
ド蛇行量へ影響を及ぼさない。

そこで、本発明においては、各圧延機の入側および出側
における圧延材の蛇行量を検出し、それぞれの蛇行量の
差を蛇行量偏差として演算し、蛇行量偏差が零となるよ
うに、各圧延機のレベリングまたはロール・ベンディン
グ差を調整する。

熱間鋼帯圧延では圧延開始初期、中期と尻抜は後期との
３段階があり、各段階毎に制御が異なり、通常蛇行制御
の場合、先端がダうンコイラに巻き付き、圧延機間に張
力が付与された中間段階より制御が行われる。制御開始
時に、調帯に蛇行がある場合は、どの圧延機が異常なの
か不明のまま各圧延機が勝手に制御を行うと、全体とし
ては各圧延機間で蛇行調整が影響し合い正常にもどるま
でに長時間を要するぽかりではなく、前段の調整方向と
、次段圧延機の調整方向とが同方向に働いた場合は、調
整オーバにより前述の絞込みトラブル等が発生する。

このため、本発明においては、全体の蛇行を検出した後
、調整順位を付けて、上流側より調整を行う。この場合
、調整により、下流にその影響が出た後に、再度全体の
蛇行を検出し、再度調整（前回の調整が適正であれば、
次段以降となる）を行い、順次この操作を行うことによ
り、全体としては、早期に蛇行調整を完了する。

調整制御の応答性をより向上させる場合には、蛇行発生
の最上流圧延機の調整指示を行い、その指示値にもとづ
いて、次段圧延機での影響オフセンタ量（蛇行量偏差）
を算出し、そのオフセンタ量と検出オフセンタ量との加
算値を求め、この加算値にもとづいて圧下調整の指示を
行えばよい。

この演算を順次下流圧延機に適用して演算を進めること
により、全体としては一回の調整で蛇行の調整を完了で
きる。ただし、圧延機間には張力が働いており、蛇行が
そのまま次段圧延機に行くのではないことより、順次下
流に行くに従い、最上流圧延機での調整量の影響は低減
するので、この分の影響係数を乗じた制御量とした必要
がある。

（へ）実施例 第１図および第３図を参照して本発明の実施例について
説明する。第１図は連続圧延機列２の本発明による制御
系の一実施例を示す。この制御系は各圧延機２０の入側
および出側における圧延材１の蛇行量αを検出する蛇行
検出！ｉｉ３、各蛇行量から蛇行量偏差Δαを演算する
演算器４、蛇行量偏差Δαにもとづき、圧延機のレベリ
ング操作量を調整する圧下調整ＩＰを出力する蛇行制御
装置５からなる。

次に、上記制御系の作用について第３図を参照して説明
する。図示する圧延材１の蛇行の状態は（ｉ−１）スタ
ンドの圧延機２０のレベリング不良により、（ｉ）スタ
ンドおよび（ｉ＋１）スタンドの圧延機２０のレベリン
グは正常であるが、下流スタンドで蛇行が発生している
例を示す。

これに対し、各スタンド入側および出側の蛇行量偏差Δ
αを演算すると、Δα１−１＝α−〇−α、Δαｉ＝α
−α＝０．Δαｉ＋１＝α−α＝Ｏとなり（ｉ−１）ス
タンドに対して、レベリング修正が必要であることが検
出される。この結果、（ｉ　−１）スタンドのレベリン
グ修正が行われ、Δα１１が零となるまで、レベリング
が修正される。これにより、蛇行の伝播現象による下流
スタンドでの蛇行も解消する。

本発明によれば、本来修正すべき、レベリング不良スタ
ンドのレベリングを修正し、レベリング正常スタンドの
レベリングは保持されるため、すべてのスタンドのレベ
リングが正常な値に制御され、圧延材尾端部における絞
込みも大幅に減少することができる。

ここで、スタンド入側および出側での蛇行検出位置は異
なるため、圧延材の移動を考慮して蛇行偏差量を演算す
る必要がある。

また、蛇行検出器の配置としては、複数スタンドのすべ
てのスタンドの入側・出側に存在する必要はなく、複数
スタンドの前段または後段のみでもよい。複数スタンド
の前後に設置し、蛇行量偏差にもとづき、複数スタンド
のレベリングを調整してもよい。蛇行の代わりに、圧延
荷重差量により検出した間接的な蛇行量を用いてもよい
。

本発明の方法の具体的実施例について説明する。

本発明の方法を熱間鋼帯圧延設備の仕上圧延機列に適用
し、その効果を確認した。まず、７スタンドの仕上圧延
機列の人出側および各圧延機間に光学式板エツジ位置検
出器を設けた０人出側は、光透過式の板幅計測器を流用
し、板幅測定と同時に板中心位置を演算で求めるように
した。圧延機間は、上方からＩＴＶにより、仮中心位置
を求めた。

なお、圧延機間の場合は、張力制御用のルーバがあり、
調帯通板の高さ方向位置が変わるため、測定値にもわず
かの誤差が生じるが、板中心位置測定精度としては、±
１．５−以下であった。このため、圧延機の前後板セン
タ量のずれ１１（α）が３ｍ以上の場合に蛇行として判
定し、本制御を適用するようにした。

制御方式は、蛇行が発生したとき、上流圧延機の圧下バ
ランスを調整した後、通板速度より調整済み板部が次の
圧延機へ噛み込むまでの間はそれ以降の圧延機の左右圧
下バランスは、固定とした。

そして、噛込まれた後は、再度全体の蛇行を検出し、噛
込んだ圧延機を含めてその上流側に蛇行が有るか否か求
め、有った場合は再度調整を行い、無い場合は、さらに
、次の圧延機に調整点が噛み込むまで固定とした。

本方法により、製品寸法で厚み１．６閣、板幅１４２０
ｍの調帯圧延を行った結果、第２スタンド５閣の蛇行量
を検出したさい、約５秒で蛇行をなくすることができた
。

１物圧延操業時に本制御法を適用し、１０００本の圧延
コイルについて、絞込み発生を調査した結果、８木の絞
込みが発生したものの、他はまったく問題がなかった。

これは、従来の圧延機列の人出側のみの検出による制御
時には、約２．４χのトラブル本数比率にくらべて、大
幅な改善効果が見られた。

従来の各圧延機ごとに単独に蛇行制御をする場合は、第
３スタンドで６ｆｆｉＩ１１の蛇行量差を検出し、第６
および第７スタンドに絞込みが発生した。蛇行調整収束
に約１０秒以上かかり、実用的でなかった。

（ト）効果 本発明によれば、連続圧延機列における各圧延機の入側
および出側における圧延材の蛇行量を検出し、それぞれ
の蛇行量の差、すなわち蛇行量偏差を演算することによ
りレベリング不良スタンドのレベリング修正が可能であ
り、圧延材の蛇行を防止して圧延の安定化が実現できる
。その結果、圧延材のキャンバが減るので、製品の歩留
が向上し、圧延材尾端部での絞込みによる板の破断事故
が解消し、歩留の向上およびミル稼働率の向上、ロール
替えの減少が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の連続圧延における蛇行制御方法の説明
図。第２図は従来の蛇行制御方法の説明図、第３図は本
発明の方法の実施例の説明図。第４図は従来の方法の実
施例の説明図。 １：圧延材　　　　　２：連続圧延機列３：蛇行検出器
　　　４：演算器 ２０：圧延機 特許出願人　　住友金属工業株式会社 （外４名） Ｃ７−７） ＜７＞ （ｉφ１） 第 図 Ｃ７−７） （ｊ） （ｉす７）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、連続圧延機列において、圧延機の入側および出側に
   おいて、圧延材の蛇行量をそれぞれ検出し、各圧延機に
   おける出入側の蛇行量の差を蛇行量偏差として算出し、
   該蛇行量偏差が所定値を越えた異常圧延機のうちの最上
   流側の異常圧延機に、ついて前記蛇行量偏差が零となる
   ように該圧延機の駆動側と操作側との圧下量差を操作す
   る圧下調整をすることを特徴とした連続圧延における圧
   延材の蛇行制御方法。 ２、前記異常圧延機の次段以降の圧延機の影響度を演算
   し、蛇行量偏差が一定値以内に納まらない場合に次段圧
   延機について圧下調整を行い、以下、順次下流圧延機に
   向けて同様の演算および圧下調整を行うことを特徴とし
   た請求項（１）記載の方法。