JPH08332506A - テーパプレートの板厚制御方法 - Google Patents
テーパプレートの板厚制御方法Info
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Abstract
変化が大きく、また板厚制御系のゲインであるスケール
ファクタが1.0より小さい場合も目標とする勾配を有
するテーパプレートを得る。 【構成】 圧延荷重変動予測器14にて、目標テーパ板
厚変化量設定器13からの出力であるΔhT と、定数設
定器12の設定値塑性係数Qi とに基づいて、圧延荷重
変動量ΔPi =−Σ(Qi ・Δhn )を算出し、これを
目標ロールギャップ設定器15へ与え、目標ロールギャ
ップ設定器15はこれに基づいてロールギャップ目標値
SREF を(7)式に従って算出し、これをロールギャッ
プ位置制御系16へ与え、ロールギャップを制御せしめ
る。
Description
圧延機を用いて被圧延材の長手方向の一端より他端に向
かって厚みが変化する、所謂テーパプレートを圧延する
際の板厚制御方法に関する。
延荷重Pと圧延ロールのロールギャップSと圧延機の出
側板厚hとの間に成り立つ下記(1)式で示される基本
的な関係に基づいて行われる。 h=S+(P/M) …(1) 但し、M:ミル剛性係数
であるが、被圧延材の噛み込み前の予測計算において
も、目標出側板厚h0 を得るために(1)式と同様の
(2)式を用いて予測圧延荷重P0 に基づいてロールギ
ャップS0 を設定することが行われている。 h0 =S0 +(P0 /M) …(2)
を、(2)式で得られる目標出側板厚h0 に一致させる
ために下記(3)式に従ってロールギャップSを制御す
る。 S=S0 −(1/M)・(P−P0 ) …(3)
される制御方式であり、平板圧延の板厚制御に広く用い
られているが、これをテーパプレートの板厚制御に適用
する技術として、例えば特開昭51−97565号公報
では、上記(3)式をベースとして、出側板厚目標値を
圧延長に従って時々刻々変更していく(4)式の方法が
提案されている。
た目標テーパ板厚変化量 また、特願平6−225439号では、ミルヒステリシ
ス等の影響により制御系が不安定になることを防止する
ために、絶対値AGCにおいて板厚制御系のゲインであ
るスケールファクタKA を使用した場合にも目標とする
テーパ板厚が得られるように、出側板厚目標値ΔhT を
η・ΔhT と補正する方法が開示されている。
ギャップを設定することで、板厚制御系のゲインである
スケールファクタKA が1.0より小さい場合でも、出
側板厚を目標出側テーパ板厚に一致させ得るようにして
いる。
技術では、(6)式で与えられる出側板厚目標値ゲイン
ηを得るための塑性係数Qは、被圧延材の長手方向の複
数点について予め求めておき、圧延長に応じて時々刻々
これを変更することで、長手方向の塑性係数変動に対応
している。しかし、このような従来の方法では、塑性係
数変動の影響を完全に解消することはできないという問
題があった。
塑性係数変動の影響を除去すべく、研究した結果、次の
知見を得た。即ち、その1つは前述した(5),(6)
式に基づく板厚制御方法は、テーパプレートを圧延する
際に圧延荷重変動量を予測し、この予測値に基づく板厚
制御とみることが出来る。この観点にたつと、(5),
(6)式から下記(7)式を導くことが出来る。
ΔP=−Q・ΔhT で示されるがこの式による荷重変動
予測が正しい場合、換言すればΔP=(P−P0 )であ
る場合には、この関係を(7)式に代入することで、
(8)式が得られる。
ケールファクタKA を1.0として絶対値AGCを行っ
た場合、即ち(4)式と等価となり、出側板厚hは目標
出側テーパ板厚(h0 +ΔhT )に等しくなる。しか
し、ΔP=P−P0 の関係式が成り立たない場合、つま
りΔP=−Q・ΔhT の荷重変動予測に誤差がある場合
は、出側板厚に誤差が生じるという問題がある。他の1
つは被圧延材の塑性係数Qの定義(Q=−∂P/∂h)
より、ΔP=−Q・ΔhT 式が成立するのは、ΔhT が
微小である場合のみであることである。
係数Qの分布を計算した場合でも、ΔhT が大きくなる
と上記(7),(8)式は成立せず、出側板厚が目標テ
ーパ板厚から外れてしまうこととなる。本発明はかかる
知見に基づきなされたものであって、その目的とすると
ころは、薄肉端と厚肉端との肉厚差が大きく、被圧延材
の長手方向における塑性係数変化が大きい場合、また絶
対値AGCのスケールファクタを制御安定化のために
1.0よりも小さい値とした場合にも目的とする勾配を
持つテーパプレートを得られるようにしたテーパプレー
トの板厚制御方法を提供するにある。
ートの板厚制御方法は、平板圧延時の圧延ロールギャッ
プと圧延荷重との関係、及び予測圧延荷重に基づいて板
厚制御を行う制御系を用いて、出側板厚目標値を圧延長
に従ってテーパ状に変更することにより出側板厚を圧延
方向に連続的に変化させるテーパプレートの板厚制御方
法において、被圧延材の塑性係数の長手方向分布と出側
板厚目標値とから圧延荷重変化量を演算し、ミル剛性値
及び前記板厚制御系のゲインに基づいて、前記圧延荷重
変化量を補正することを特徴とする。
値として、目標出側テーパ板厚値を用い、この目標出側
テーパ板厚値を得るための予測圧延荷重変動量を前記テ
ーパ板厚目標値と被圧延材の長手方向の塑性係数分布と
から求めると共に、これをミル剛性値と板厚制御系のゲ
インとに基づいて補正することで、被圧延材の長手方向
における塑性係数変化が大きい場合、或いは板厚制御系
のゲインであるスケールファクタが1.0よりも小さい
値とした場合も正確な勾配を持つテーパプレートを得る
ことが可能となる。
具体的に説明する。図1は本発明に係るテーパプレート
の板厚制御方法を実施するための制御系を示すブロック
図であり、図中1は圧延機、2は油圧シリンダを備えた
圧下装置、3は圧下位置検出器、4は圧延荷重検出器、
5はワークロール1aの回転数に応じてパルスを出力す
るパルス発生器、6は被圧延材を示している。圧延機1
はワークロール1a、バックアップロール1bを備えて
おり、これに矢符方向から被圧延材6を複数回、同方向
又は交互に逆向きに挿通せしめて圧延する。圧延中圧下
位置検出器3にて圧下位置を、圧延荷重検出器4にて圧
延荷重を、更にパルス発生器5にて圧延速度を検出し、
これら検出結果に基づいて圧下装置2にてロールギャッ
プを調節するようになっている。
パ板厚(圧延機1出側における被圧延材6の薄肉端と厚
肉端との肉厚差)Δhを設定するための設定器、12は
ミル噛み込み時ロールギャップS0 ,予測圧延荷重
P0 、ミル剛性係数M、板厚制御系のゲインであるスケ
ールファクタKA 及び被圧延材のi点における塑性係数
Q i 等を設定するための定数設定器である。設定器11
で設定された目標出側テーパ板厚Δhは、目標テーパ板
厚変化量設定器13へ入力される。目標テーパ板厚変化
量設定器13は入力された目標出側テーパ板厚Δhとパ
ルス発生器5から取り込んだパルス数、換言すれば被圧
延材6の圧延長(噛み込み端からの距離mm)とに基づ
き、下記(9)式に従ってその長手方向各部の出側板厚
目標値(i点での出側板厚目標値ΔhT )を算出し、こ
れを圧延荷重変動予測器14及び目標ロールギャップ設
定器15へ与える。 ΔhT =Δhn ・i …(9) 但し、Δhn :Δhをn等分した値
向各部の出側板厚目標値ΔhT との関係を示す説明図で
ある。図2は、横軸に圧延機出側における被圧延材6の
薄肉端から厚肉端までの距離を、また縦軸に薄肉端と厚
肉端との肉厚差をとって示してある。被圧延材6をその
長手方向である圧延方向にn等分、換言すれば目標出側
テーパ板厚Δhをn等分し、その値をΔhn とすると、
被圧延材6の薄肉端を起点としてここから、i番目の点
における出側板厚目標値ΔhT は前記(9)式で表され
る。
厚変化量設定器13から入力された被圧延材6の長手方
向各部の出側板厚目標値ΔhT と定数設定器12にて設
定されたi点圧延時における被圧延材の塑性係数Qi と
に基づき、下記(10)式で示す如き圧延荷重変動予測
値ΔPi を算出し、これを目標ロールギャップ設定器1
5へ与える。 ΔPi =−Σ(Qi ・Δhn ) …(10) 但し、i=1〜n(被圧延材の長手方向をn等分したと
きの噛み込み端からi番目の位置を示す)ΔPi :i点圧延時におけるミル噛み込み時からの圧延
荷重変動予測値 Qi :i点圧延時における被圧延材の塑性係数
∂P/∂h)に従って、出側テーパ板厚が漸次変化して
いくのに伴う圧延荷重変動量を表している。(10)式
によって圧延荷重変動を正確に予測するためには、被圧
延材6の長手方向の分割数nを十分に大きくし、出側テ
ーパ板厚の変化刻み幅Δhn を微小量とするのが望まし
い。この(10)式と、前述したΔP=−Q・ΔhT 式
との違いは、被圧延材6の長手方向各部の塑性係数Qの
履歴が、前者では最終的に圧延荷重変動予測値ΔPに反
映されているのに、後者では反映されていない点であ
る。
ーパ板厚変化量設定器13から入力された目標出側テー
パ板厚変化量ΔhT 、圧延荷重変動予測器14から与え
られた圧延荷重変動予測値ΔP、定数設定器12から設
定された圧延機1への被圧延材の噛み込み時におけるロ
ールギャップS0 、圧延機1への噛み込み時の予測圧延
荷重P0 、ミル剛性係数M、及び板厚制御系のゲインで
あるスケールファクタKA に基づいて、前述した(7)
式に従ってロールギャップSREF (7式の左辺に相当す
る)を算出し、これをロールギャップ位置制御系16へ
与える。
を用いることは言うまでもない。ロールギャップ位置制
御系16は目標ロールギャップ設定器15から入力され
た目標ロールギャップSREF と、圧下位置検出器3から
得た現在の圧下位置、即ちロールギャップSとに基づき
下記(11)式に従って圧下装置2に対するロールギャ
ップ変更量ΔSを得、これを制御信号として圧下装置2
に与え、ロールギャップを制御せしめる。
御系との比較を行うために、ミル剛性係数700ton
/mmの圧延機でテーパ量15mm(薄肉端の肉厚17
mm、厚肉端の肉厚32mm)のテーパプレートの圧延
を実施した。絶対値AGCの板厚制御系のゲインである
スケールファクタKA は0.7、被圧延材の長さは22
〜23m、被圧延材の長手方向における塑性係数分布は
300〜1000ton/mmであった。従来法として
ΔP=−Q・ΔhT 式を用いて圧延荷重変動予測を行っ
た場合の板厚精度と、本発明の圧延荷重変動予測法(1
0式)を用いた場合の板厚精度との比較を行った。
る。従来法では、圧延長が長くなりテーパ板厚変化量Δ
hT が大きくなるにつれて、板厚偏差も大きくなり、最
大で0.4mm以上の板厚外れが生じた。これに対し
て、本発明方法では、全長にわたって板厚偏差が0.1
mm以内に制御されており、ほぼ目標通りの板厚及びテ
ーパ勾配が得られている。
延材の長手方向における材料の塑性係数分布の影響を含
めて、圧延荷重変動を正確に予測することが可能とな
り、常に安定して目標通りのテーパ勾配を有するテーパ
プレートを製造できる。
る。
側板厚目標値との関係を示す説明図である。
図表である。
Claims (1)
- 【請求項1】 平板圧延時の圧延ロールギャップと圧延
荷重との関係、及び予測圧延荷重に基づいて板厚制御を
行う制御系を用いて、出側板厚目標値を圧延長に従って
テーパ状に変更することにより出側板厚を圧延方向に連
続的に変化させるテーパプレートの板厚制御方法におい
て、 被圧延材の塑性係数の長手方向分布と出側板厚目標値と
から圧延荷重変化量を演算し、ミル剛性値及び前記板厚
制御系のゲインに基づいて、前記圧延荷重変化量を補正
することを特徴とするテーパプレートの板厚制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7142160A JP3016119B2 (ja) | 1995-06-08 | 1995-06-08 | テーパプレートの板厚制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|---|
KR20020018227A (ko) * | 2000-09-01 | 2002-03-08 | 이구택 | 길이방향 대칭형 테이퍼 후판의 제조방법 |
JP2008246513A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Nisshin Steel Co Ltd | 圧延方向に板厚がテーパ状に変化する片面テーパ鋼板の製造方法 |
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