JPH06262207A - タンデム圧延機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】圧延材の板クラウン・形状の制御精度が優れた
タンデム圧延機を提供する。 【構成】タンデム圧延機の最終スタンドに、上下少なく
ともどちらか一方のロールアセンブリーが軸方向に３分
割以上に分割した分割バックアップロールによってワー
クロールを支持する機構であり、各々の分割バックアッ
プロールには独立した荷重検出装置と圧下装置とを設け
た仕上圧延機を配する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、２基以上の圧延機を連
結して、熱間圧延あるいは冷間圧延により、板状のある
いは帯状の鋼板を製造するタンデム圧延機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、熱間圧延あるいは冷間圧延で使用
するタンデム圧延機において、仕上圧延機としては、板
クラウンや耳波や中伸び等（以下板クラウン・形状と略
記する）の品質を向上させるために、板クラウン・形状
の制御能力の高い圧延機（６Ｈｉミル，６ＨｉＵＣミル
等）が用いられている。

【０００３】この６Ｈｉミルや６ＨｉＵＣミル等の板ク
ラウン・形状の制御は、仕上圧延機の出側に設けた板形
状検出器および板厚測定器が検知した信号に基づき、ワ
ークロールベンダー、中間ロールベンダー、中間ロール
シフト等を作動させて、ワークロールのたわみ形状を調
整する事によって行う。

【０００４】しかしこの制御方法の圧延機では、板クラ
ウン・形状に異常が発生した際、板クラウン・形状に異
常がある部分が仕上圧延機を出て板形状検出器や板厚測
定器に達した後で、ワークロールのたわみ形状の調整が
開始される。従って板クラウン・形状が不適当な部分が
最終スタンドを通過開始する時刻とワークロールのたわ
み形状の調整が完了する時刻との間には時間のずれがあ
り、この時間のずれの間に仕上圧延機を通過した圧延材
は板クラウン・形状が矯正されていないという問題点が
ある。

【０００５】板形状検出器や板厚測定器を仕上圧延機の
ワークロールに近接させて配すると、この時間のずれが
小さくなり、板クラウン・形状が不適当な板が製造され
る量は減少するが、仕上圧延機の出側のスペースの制約
から十分に近接させる事が難しく、従って、板クラウン
・形状が不適当な板の発生量を十分に低減させる事が難
しかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明が、熱間圧延あ
るいは冷間圧延において、板クラウン・形状が不適当な
板の発生を十分に低減する事ができるタンデム圧延機の
提供を課題としている。

【０００７】

【課題を解決するめための手段および作用】図１は本発
明のタンデム圧延機の例の説明図で、(Ａ)は全体の説明
図、(Ｂ)は＃５(最終スタンド)の詳細説明図、(Ｃ)は図
１(Ｂ)の仕上圧延機の分割バックアップロールの配置の
例の平面説明図である。本発明は、熱間圧延あるいは冷
間圧延で使用する、例えば＃１〜＃５よりなるダンデム
圧延機である。但し、熱間圧延の場合にはペイオフリー
ル(１１)は存在しない。

【０００８】このタンデム圧延機において、最終スタン
ド＃５は、上下少なくともどちらか一方のロールアセン
ブリー(図１では上ロールアセンブリー)は、軸方向に３
分割以上に分割した(図１では４分割に分割した)分割バ
ックアップロール３Ａ，３Ｂ，４Ａ，４Ｂによって、ワ
ークロール１を支持する機構である。また各々の分割バ
ックアップロールには、それぞれ独立した荷重検出装置
１６Ａ，１６Ｂ，および１７Ａ，１７Ｂと、それぞれ独
立した圧下装置１８Ａ，１８Ｂ，および１９Ａ，１９Ｂ
が配されている。尚２０は＃５の圧延スタンドのハウジ
ングの例であるが、ハウジングに取りつけた昇降する上
ロールチョックであってもよい。

【０００９】図１は、上のロールアセンブリーのみが本
発明のロールアセンブリーである仕上げ圧延機の例であ
るが、下のロールアセンブリーのみがあるいは上下双方
のロールアセンブリーが本発明のロールアセンブリーで
あってもよい。また図１は４分割に分割した分割バック
アップロールの例を示したが分割数は３以上であればよ
い。

【００１０】荷重検出装置１６，１７には汎用の例えば
ロードセルを用いることができる。また圧下装置１８，
１９には汎用の例えば油圧圧下装置を用いる事もできる
が、例えば図２に例示した偏芯圧下装置を用いると、圧
下装置がコンパクトになるために好ましい。図２で２２
はスタンド２１に固定して取りつけたシャフトである。
また２３はシャフト２２の回りに回動させて位置設定が
できる偏芯スリーブである。分割バックアップロール３
は偏芯スリーブ２３を軸に回動する。図２(Ａ)の状態の
偏芯スリーブ２３をシャフト２２の回りに図２(Ｂ)の位
置迄回動させて設定すると、偏芯スリーブ２３を軸に回
動する分割バックアップロールの尖端の位置は、Ｌ₁か
らＬ₂に変わり、図示しないワークロールのたわみを変
えることができる。

【００１１】図１(Ｂ)で、圧延材１３の板クラウン・形
状に異常が発生すると、ワークロール１は、圧延材１３
の板クラウン・形状の異常部が通過する際に、異常な板
クラウン・形状に沿ったたわみ形状にたわもうとするた
めに、分割バックアップロール３Ａ，３Ｂ，４Ａ，４Ｂ
のそれぞれに対する荷重に変化が発生する。この荷重の
変化はそれぞれ独立に配されている荷重検出装置１６
Ａ，１６Ｂ，１７Ａ，１７Ｂで直ちに検知され、荷重分
布の変化して把握される。この荷重分布の変化を基にそ
れぞれ独立に配されている圧下装置を作動させて、ワー
クロールのたわみ形状を制御する。

【００１２】本発明によると、圧延材に板クラウン・形
状の異常が発生すると、板クラウン・形状の異常部の先
端がワークロール１を通過すると同時に、板クラウン・
形状の異常を検知してワークロールのたわみ形状の調整
を開始する。このため板クラウン・形状が不適当な部分
の先端が最終スタンドを通過開始する時刻とワークロー
ルのたわみ形状の調整が完了する時刻の間の時間のずれ
は小さく、従って板クラウン・形状が不適当な板の発生
量を十分に低減することができる。

【００１３】本発明者等の知見によると、図１の＃５で
述べた最終スタンドの圧延機は、ワークロールの胴長方
向の荷重分布を直接測定することができるので、圧延中
圧延材の形状を直接的に推定することが可能である。ま
たこの圧延機はミルヒステリシスが小さいので圧延総荷
重を測定し、ミル剛性を演算することによって、圧延中
圧延材の板厚を推定することも可能である。従ってこの
圧延機を用いると、圧延材の形状および板厚の制御の高
応答・高精度化が可能となる。

【００１４】

【実施例】本発明例の仕上圧延機は、図１の＃５の型式
で、上ワークロール１は８０ｍｍφ×４６２ｍｍ、分割
バックアップは軸方向７分割のもので、それぞれは１３
０ｍｍφ×６６ｍｍである。尚下ワークロールは１６５
ｍｍφ×４００ｍｍで下バックアップロールは４８０ｍ
ｍφ×４００ｍｍである。

【００１５】また比較例の仕上げ圧延機はワークロール
ベンダー(Max：±５トン／チョック)を有する４段圧延
機で、上下のワークロールは何れも１６５ｍｍφ×４０
０ｍｍ、上下のバックアップロールは何れも４８０ｍｍ
φ×４００ｍｍである。尚本発明例の圧延機と比較例の
圧延機の何れにもロールバイト出口から１ｍ離れた位置
に電磁相関式の形状検出器を設置した。図３はこの実施
例で用いた本発明の仕上げ圧延機の説明図である。

【００１６】本実施例の圧延に使用した供試鋼板は、板
厚１ｍｍ×板幅３００ｍｍの低炭素鋼帯板であるが、長
さ方向に、最初の５ｍはエッジドロップ部を有する板
(両エッジが中央部よりも板厚が薄い)で次の５ｍはエッ
ジアップ部を有する板(両エッジが中央部よりも板厚が
厚い)で、その次の５ｍはエッジドロップ部で更にその
次の５ｍはエッジアップ……となっている。尚この供試
鋼板は、この実施例のために、テーパーワークロールと
テンションレベラーを用いて特別に作成した鋼板であ
る。

【００１７】（比較例１）比較例の圧延機で、ワークロ
ールベンダーを圧延材の板形状が平坦になるように設定
し、形状制御を行わないで圧延した。圧延後の鋼板はエ
ッジドロップ部はフラット(板端の急峻度：１％以下)で
あったが、エッジアップ部では全長が激しい耳伸び(板
端の急峻度：２.５〜３.０％)となり、その次のエッジ
ドロップ部では再びフラット(板端の急峻度：１％以下)
となった。

【００１８】（比較例２）比較例の圧延機で、電磁相関
式の形状検出器の出力をもとに、目標とする板形状が得
られるようにワークロールベンダー力を制御する、形状
フィードバック制御を用いた圧延を行った。圧延後の鋼
板は、最初のエッジドロップ部はフラット(板端の急峻
度：１.０以下)であった。次のエッジアップ部はエッジ
アップ部に変わった直後の約１ｍは激しい耳伸び(板端
の急峻度：２.５〜３.０)でその後はフラットである。
しかし次のエッジドロップ部は、エッジドロップ部に変
わった直後の約１ｍは激しい中伸び(板中央の急峻度：
１.５〜２％)が生じその後はフラットとなる。

【００１９】（比較例３）本発明例の圧延機を用いて、
本発明の荷重検出装置の検知結果を用いないで、電磁相
関式の形状検出器の出力をもとに、目標とする板形状が
得られるように分割バックアップロールの圧下装置を制
御する形状フィードバック制御を用いた圧延を行った。
この場合の圧延後の鋼板の形状は比較例２と略同じ結果
であった。

【００２０】（本発明例１）本発明の圧延機を用いて、
各分割バックアップの荷重検出装置（ロードセル）の出
力をもとに、各分割バックアップロールの圧延荷重分布
が目標とする荷重分布になるように、各分割バックアッ
プロールの圧下装置の圧下量を制御する形状フィードバ
ック制御を用いて圧延した。圧延後の鋼板は、最初のエ
ッジドロップ部はフラット(板端の急峻度：１％以下)
で、次のエッジアップ部ではエッジアップ部に変わった
直後の約５ｃｍは耳伸びが生じているが、残りの部分は
フラット(板端の急峻度：１％以下)である。次のエッジ
ドロップ部ではエッジドロップ部に変わった直後の約５
ｃｍは中伸びが生じたがその後は再びフラット(板端の
急峻度：１％以下)となる。

【００２１】図４は、本実施例における、比較例１、比
較例２、比較例３、本発明例１の板端急峻度の説明図で
ある。以上述べた如く、図１の＃５で述べた仕上圧延機
をタンデム圧延機の最終スタンドに配し、＃５で述べた
荷重検出装置に基づく制御圧延を行うと、図１の＃１〜
＃４スタンドで製造した圧延材の板クラウン・形状が不
適当な場合でも、＃５が不適当な板クラウン・形状を迅
速にかつ精度よく矯正する。

【００２２】

【発明の効果】本発明の効果を、冷間圧延の実施例につ
いて述べたが、熱間圧延の場合にも同様の作用効果を奏
する。以上述べた如く、本発明のタンデムミルを用いる
と、熱間圧延あるいは冷間圧延において、板クラウン・
形状が不適当な板の発生を十分に低減することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】は本発明のタンデム圧延機の例の説明図。

【図２】は本発明の圧延機に用いる圧下装置の例の説明
図。

【図３】は実施例で用いた本発明の仕上げ圧延機の説明
図。

【図４】は実施例における冷間圧延後の鋼板の、板形状
の説明図。

【符号の説明】

１：ワークロール、 ２：下ロールアセンブリーのワー
クロール、 ３(３Ａ，３Ｂ，)：分割バックアップロー
ル、 ４(４Ａ，４Ｂ)：分割バックアップロール、
５：下ロールアセンブリーのバックアップロール、
６：潤滑油供給ノズル、 ７：潤滑油供給ノズル、
８：形状検出器、 ９：ディフレクターロール、 １
０：ディフレクターロール、 １１：ペイオフリール、
１２：テンションリール、 １３：圧延材、 １４：
演算機、 １５：形状設定器、 １６(16A,16B)：荷重
検出装置、 １７(１７Ａ，１７Ｂ)：荷重検出装置、１
８(１８Ａ，１８Ｂ)：圧下装置、 １９(１９Ａ，１９
Ｂ)：圧下装置、 ２０：圧延スタンドハウジング又は
ロールチョック、 ２１：スタンド、 ２２：シャフ
ト、 ２３：偏芯スリーブ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱間圧延あるいは冷間圧延で使用するタン
   デム圧延機において、最終スタンドに、上下少なくとも
   どちらか一方のロールアセンブリーが軸方向に３分割以
   上に分割した分割バックアップロールによってワークロ
   ールを支持する機構であり、各々の分割バックアップロ
   ールには独立した荷重検出装置と圧下装置とを設けた仕
   上圧延機を配した事を特徴とするタンデム圧延機。