JPH08117825A - リバース圧延機における異厚圧延パススケジュールの決定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 リバース圧延機により一つの母材板厚の圧延
材を複数パスで圧延して圧延機の長手方向の途中から異
なる複数の成品板厚に仕上げて圧延する方法を提供す
る。 【構成】 複数の成品板厚の中で平均パス圧下率の最も
高い板厚のパススケジュールを基準パススケジュールと
し、次に薄い板厚のパススケジュールを前段パスから基
準パススケジュールの板厚に順次合わせて後段側次パス
の圧下率が下限値以上を確保できる範囲内のパスにおい
ては、前記基準パススケジュールの厚みに合わせ、次パ
スの圧下率が下限値以上を確保できないパス以降のパス
においては前記基準パススケジュールとは異厚のスケジ
ュールとしてスケジュール計算を決定スケジュールとす
る。また隣合う板厚の圧延条件により走間板厚変更か停
止板厚変更かを決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、リバース圧延機（可逆
式圧延機）により一つの母材板厚の圧延材を複数パスで
圧延して圧延材の長手方向の途中から異なる複数の成品
板厚に仕上げて圧延する場合におけるパススケジュール
の決定方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】リバース圧延機においては、圧延材を搬
送する方向を正方向と逆方向のいずれにも設定できるの
で、圧延材を往復させながら複数パスの圧延を実施する
ことにより、１台のリバース圧延機で粗圧延から仕上圧
延まで実施することができる。昨今、徹底した歩留り向
上対策の動きの中で、リバース圧延機においても、歩留
り向上対策として走間板厚変更の必要性が高まってき
た。さらに、最近建設された圧延機は信頼性の高い制御
装置の充実、高度なシステム化等に伴い、設備的にも走
間板厚変更が可能となる基盤ができており、低コストで
実用化が可能となってきた。

【０００３】リバース圧延機による異厚圧延方法に関し
て、特開昭６３−１４４８１５号公報において一つの方
法が提案されている。この方法は、「走間板厚変更パス
を最終パスのみとして調整、不可能であれば順次前段パ
スへ遡及して調整範囲を拡げて調整する。」ものであ
る。さらに詳しく述べると、母材板厚と成品板厚の差が
最大のものを基準としてパス回数を定め走間板厚変更に
より複数の異厚ゲージを造り込んでいる。

【０００４】この方法は圧延ロール材料を常時かつ全
長に亘り圧延する（全長リバース圧延）ために不要な圧
延パスが増える。 圧延負荷は圧延の安定性から必要下限値以上であるこ
とが要求されるため、異厚の範囲（最大板厚〜最小板
厚）を大きくとれない。 全長圧延しながら走間板厚変更して最終パス側で異厚
成品ゲージに仕上げるため、最終パス側で板厚差が大き
いと圧延張力差、圧延荷重差が大きくなって板破断等の
トラブルを発生するため、異厚の範囲を大きくとれな
い。等の問題点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記の問題
点に鑑み下記の課題を解決することを目的とする。同一
母材板厚の材料から複数の異厚の成品を圧延するに際
し、効率のよいパススケジュールを設定し、さらに、走
間板厚変更と停止板厚変更の組合わせにより、可能な異
厚範囲を広くし、各異厚ゲージに対し、不要な圧延パス
を極力少なくして省エネを図ることである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は、第１の発明は、リバース圧延機により圧
延材を複数パスで成品板厚まで圧延するに際し、一つの
母材板厚から圧延材の長手方向の途中から、異なる複数
の成品板厚に仕上げて圧延するパススケジュールを決定
する方法において、第１ステップとして、該パススケジ
ュールを圧延材の長手方向に順に、厚肉から薄肉へ、あ
るいは薄肉から厚肉へ板厚が推移するように割当てて異
厚順を決定する。第２ステップとして、異なる複数の成
品板厚それぞれについてパススケジュール計算を行い、
パス回数はその計算により得られた回数をそれぞれ決定
パス回数とし、厚みスケジュールは、前記復数の成品板
厚の中で平均パス圧下率の最も高い板厚のスケジュール
を決定スケジュールとし、かつ該決定スケジュールを基
準パススケジュール１とする。第３ステップとして、２
番目に薄い成品板厚のスケジュールについて前記基準パ
ススケジュール１の厚みに第１パスから順次合わせ、後
段側次パスの圧下率が下限値以上を確保できる範囲内の
パスにおいては、前記基準パススケジュール１の厚みに
合わせ、次パスの圧下率が下限値以上を確保できないパ
ス以降のパスにおいては前記基準パススケジュール１と
は異厚のスケジュールとしてスケジュール計算をして決
定スケジュールとし、かつ該決定スケジュールを基準パ
ススケジュール２とする。第４ステップとして、３番目
に薄い成品板厚のスケジュールについて前記基準パスス
ケジュール２の厚みに第１パスから順次合わせ、後段側
次パスの圧下率が下限値以上を確保できる範囲内のパス
においては、前記基準パススケジュール２の厚みに合わ
せ、次パスの圧下率が下限値以上を確保できないパス以
降のパスにおいては前記基準パススケジュール２とは異
厚のスケジュールとしてスケジュール計算をして決定ス
ケジュールとし、かつ該決定スケジュールを基準パスス
ケジュール３とする。以下、前記ステップと同様にして
順次スケジュールを決定していく。

【０００７】第２の発明は、前記第１の発明の方法で決
定されたパススケジュールに従って圧延材の長手方向に
順に、厚肉から薄肉へ、あるいは薄肉から厚肉へ板厚が
推移するように複数の成品板厚に仕上げる冷間圧延を行
うに際し、前記パススケジュール途中のパスにおける板
厚変更を、隣り合う異なった板厚の圧延条件差により走
間板厚変更か停止板厚変更かを選択して行う。

【０００８】

【作用】リバース圧延機（可逆式圧延機）を用いた圧延
設備の構成例を図１に示す。図１を参照して説明する。
図１においては、圧延前のコイル状の圧延材は圧延機の
左側に配置されたテンションリール（左ＴＲ）に装填さ
れる。そして、左側テンションリールから巻き戻された
圧延材は、圧延ロールを通って、右側のテンションリー
ル（右ＴＲ）に巻き取られ、圧延ロールを通る時に圧延
される。これが第１圧延パスである。次に、各テンショ
ンリールと圧延ロールの駆動方向を逆転し、右側のテン
ションリールから巻き戻された圧延材を、圧延ロールを
通して、左側のテンションリールで巻き取る。これが第
２圧延パスである。以下同様に、圧延材を往復搬送しな
がら、第３圧延パス、第４圧延パス…の圧延を実施す
る。最終圧延パスが終了した圧延材は、右側のテンショ
ンリール側にある所定の搬送設備により、次の工程に送
られる。従ってこの設備では奇数回の圧延パスで圧延を
完了するのが望ましい。

【０００９】単一の鋼種の圧延材（シングルコイル）を
圧延する場合もあるが、この設備では、複数の圧延材を
溶接して連結した圧延材（ダブルコイル）を１回の圧延
工程で圧延することもできる。また、一つの圧延材を複
数の領域に区分し、区分された領域の各々について互い
に異なる仕上厚を設定することもできる。従って、圧延
途中でも、領域間の区切り位置では、目標板厚（圧下
量）の変更が必要な場合が生じる。圧延量の変更は圧延
材を搬送しながら実施（走間板厚変更）できる場合と圧
延材を停止した状態で実施（停止板厚変更）せざるを得
ない場合とがある。

【００１０】また、複数パスの圧延の途中では、圧延機
のワークロールの組替えが必要な場合がある。このため
実施例の設備では、１パス目、２〜ｎ−３パス目、ｎ−
２パス目、ｎ−１パス目、ｎ（最終）パス目で、それぞ
れワークロールの組替えが操業上可能になっている。但
し、通常、最終パスではワークロールの組替えが必要で
あるが、その他のパスでは常に組替えが必要なわけでは
ない。

【００１１】図１を参照すると、この設備の管理系の最
上位に位置するビジネスコンピュータ（生産管理計算
機）は、必要なコイルデータ（作業指示）を順次にプロ
セスコンピュータに入力する。プロセスコンピュータ
は、入力されるコイルデータに基づいて、各種制御設
備、即ち主幹制御用ＰＬＣ、荷重検出器、位置検出器、
油圧圧下制御用ＰＬＣ、ＡＧＣ制御用ＰＬＣ、形状検出
器、形状制御用ＰＬＣ、及びベンダ制御盤等を制御し、
圧延を実行する。

【００１２】プロセスコンピュータに入力されるコイル
データには、作業指示番号（圧延後コイル毎の番号）、
圧延材全体のコイル外径、圧延鋼種コード、仕上区分
（表面品質等）、コイル巻状（溶接点に対するコイルの
外径／内径）、板幅、圧延後板厚、圧延前実測板厚、圧
延前圧下率、ワークロールの使用区分、圧延形状目標
値、材料変形抵抗、圧延前形状等が含まれている。これ
らのコイルデータと予め用意されたミル・ロール情報と
に基づいて、プロセスコンピュータは、パススケジュー
ル計算処理を実施して、スケジュール情報を生成し、こ
の情報に基づいて実際の圧延制御を実施する。

【００１３】パススケジュール計算処理によって生成さ
れる情報には、圧延材全体に対する作業指示番号と最大
パス数、ならびに圧延後コイル毎の、作業指示番号、ト
ータルパス数、目標板厚、ならびに各コイルのパス毎
の、パス順、モード指示、空パス指示、ワークロール組
替指示、溶接点指示、入側板厚、出側板厚、板幅、圧延
荷重、ミル定数、ロールギャップ等を含んでいる。

【００１４】異厚圧延処理の概要を図２に示す。図２を
参照すると、第１ステップでは「異厚順決定」処理を実
施し、第２ステップでは「パススケジュール計算、基準
パススケジュールの決定」処理を実施し、第３，４ステ
ップでは「基準パススケジュールへの合わせ込み」処理
を実施する。さらに次のステップ（請求項２）では「異
厚点、板厚変更方法（走間板厚変更ｏｒ停止板厚変更）
の決定」処理を実施する。最後に通常行われる「異厚制
約条件のチェック」処理を実施する。

【００１５】

【実施例】次に実施例によりステップ順に詳細説明す
る。実施例のパススケジュール決定法のステップを表１
〜表５に示す。

【００１６】第１ステップの「異厚順決定」処理では、
通常奇数パス仕上げの圧延機においては、コイル内で仕
上板厚の厚いものから薄いものへ順に並べる。実施例で
は２mm厚の素材を用いて０．６０mm、０．４５mm、０．
３０mmの３サイズの板厚に圧延する例について説明す
る。

【００１７】第１ステップの「異厚順決定」処理では、
コイル内で仕上板厚の厚いものから薄いものへ順（０．
６０mm、０．４５mm、０．３０mm）に並べる（表１）。

【表１】

【００１８】第２ステップの「パススケジュール計算及
び基準パススケジュールの決定」処理では、各異厚ゲー
ジ、各パスについて通常の圧延荷重モデルを用いて圧延
荷重上限（設備制約、圧延トルク制約）、圧延トルク制
約に基づくパス圧下率上限を求め、ロール間スリップ限
界、表面焼付き限界圧下率のうち最も低い圧下率をパス
圧下率とし、パススケジュールを作成する。厚みスケジ
ュールは平均パス圧下率の最も高い板厚についてはその
計算により得られたスケジュールを決定スケジュールと
し、かつこのスケジュールを基準パススケジュール１と
する（表２）。

【表２】

【００１９】第３ステップの「パススケジュールの合わ
せ込み」処理では、２番目に薄い成品板厚（０．４５m
m) のスケジュールについて前記基準パススケジュール
１の厚みに第１パスから合わせ、順次前段パス側から、
後段パス側の圧下率が下限値以上を確保できる範囲内
（目標品質、ミル特性等によって決定される値、本発明
の実施例では、第２ステップで計算された各パス圧下率
の７０％以上で、前記基準パススケジュール１の厚み
１．４７mm、１．１２mm、０．８４mmに合わせる。４パ
ス以降のパスにおいては前記基準パススケジュール１と
は異厚のスケジュールとして計算する。その結果が０．
６９mm、０．６０mm、０．５２mm、０．４５mmとなる。
このパススケジュールを基準パススケジュール２とする
（表３）。

【００２０】

【表３】

【００２１】第４ステップの「パススケジュールの合わ
せ込み」処理では、３番目に薄い成品板厚のスケジュー
ルについて前記基準パススケジュール２の厚みに第１パ
スから、後段パス厚みに合わせ、それ以降のパスにおい
ては前記基準パススケジュール２とは異厚のスケジュー
ルとして計算をして決定スケジュール１．４７mm、１．
１２mm、０．８４mm、０．６９mm、０．６０mmとし、こ
のスケジュールを基準パススケジュール３として全体の
パススケジュールを決定する（表４）。

【００２２】

【表４】

【００２３】次に、第５ステップの「異厚点、異厚圧延
方法の決定」処理では、目標とする各板厚成品の長さの
入力情報から異厚点を計算し、異厚点での異厚圧延方法
を決定する。その決定基準は、板厚差率〔（圧延前板
厚）−（圧延後板厚）／圧延後板厚×１００〕が２５％
以上の場合は走間板厚変更とし、２５％未満の場合が停
止板厚変更とした。その結果を表５に示す。

【００２４】

【表５】

【００２５】最後に目標品質、ミル特性等によって決定
される板厚制御条件のチェックを行う。

【００２６】

【発明の効果】以上の説明のように、一つの母材板厚か
ら圧延長手方向の途中から、異なる複数の成品板厚に仕
上げて圧延するパススケジュールを決定する方法におい
て、本発明によれば、走間板厚変更と停止板厚変更の
組合わせにより、仕上板厚差が大きく異なる圧延材の圧
延範囲を広くする。各スケジュールは通常圧延時のパ
ス回数で仕上げ、以降のパスは空パス又は非挿入とする
ことにより、各異厚ゲージに対し、不要な圧延パスを極
力少なくして省エネを図る。前記の走間板厚変更と
停止板厚変更の組合わせ及び隣接するゲージ間の板厚差
の少ない状態で薄肉側ゲージを仕上げることができ、複
数圧延パスのスケジュールを適切に決定することができ
るので圧延の作業効率が改善される。しかもスケジュー
ル決定の作業は自動化できるので、作業者の負担が軽減
される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の適用対象である圧延設備の構成の一例
を示すブロック図である。

【図２】本発明の異厚圧延パススケジュール決定フロー
図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 舘下 直純 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リバース圧延機により圧延材を複数パス
   で成品板厚まで圧延するに際し、一つの母材板厚より圧
   延材の長手方向の途中から異なる複数の成品板厚に仕上
   げて圧延するパススケジュールを決定する方法におい
   て、 第１ステップとして、該パススケジュールを圧延材の長
   手方向に順に、厚肉から薄肉へ、あるいは薄肉から厚肉
   へ板厚が推移するように割当てて異厚順を決定し、 第２ステップとして、異なる複数の成品板厚それぞれに
   ついてパススケジュール計算を行い、パス回数はその計
   算により得られた回数をそれぞれ決定パス回数とし、厚
   みスケジュールは、前記複数の成品板厚の中で最も平均
   パス圧下率の高い板厚のスケジュールを決定スケジュー
   ルとし、かつ該決定スケジュールを基準パススケジュー
   ル（１）とし、 第３ステップとして、２番目に薄い成品板厚のスケジュ
   ールについて前記基準パススケジュール（１）の厚みに
   第１パスから順次合わせ、後段側次パスの圧下率が下限
   値以上を確保できる範囲内のパスにおいては、前記基準
   パススケジュール（１）の厚みに合わせ、次パスの圧下
   率が下限値以上を確保できないパス以降のパスにおいて
   は前記基準パススケジュール（１）とは異厚のスケジュ
   ールとしてスケジュール計算をして決定スケジュールと
   し、かつ該決定スケジュールを基準パススケジュール
   （２）とし、 第４ステップとして、３番目に薄い成品板厚のスケジュ
   ールについて前記基準パススケジュール（２）の厚みに
   第１パスから順次合わせ、後段側次パスの圧下率が下限
   値以上を確保できる範囲内のパスにおいては、前記基準
   パススケジュール（２）の厚みに合わせ、次パスの圧下
   率が下限値以上を確保できないパス以降のパスにおいて
   は前記基準パススケジュール（２）とは異厚のスケジュ
   ールとしてスケジュール計算をして決定スケジュールと
   し、かつ該決定スケジュールを基準パススケジュール
   （３）とし、 以下、前記ステップと同様にして順次スケジュールを決
   定していくことを特徴とするリバース圧延機における異
   厚圧延パススケジュールの決定方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の方法で決定されたパス
   スケジュールに従って圧延材の長手方向に順に、厚肉か
   ら薄肉へ、あるいは薄肉から厚肉へ板厚が推移するよう
   に複数の成品板厚に仕上げる冷間圧延を行うに際し、前
   記パススケジュール途中のパスにおける板厚変更を、隣
   り合う異なった板厚の圧延条件差により走間板厚変更か
   停止板厚変更かを選択して行うことを特徴とするリバー
   ス圧延機における異厚圧延パススケジュールの決定方
   法。