JPS5832509A - Controlling method for sheet crown and sheet shape of rolling material - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To control the sheet crown and sheet shape of a steel sheet of rolling material, by combining stepped rolls, variable crown rolls and a roll bender to install them in a steel sheet rolling mill. CONSTITUTION:In a steel sheet rolling mill consisting of plural rolling stands, rolling stands on the upper stream side and middle stream side both of which use stepped rolls 30 as back up rolls and rolling stands on the downstream side which use variable crown rolls 20 capable of changing the quantity of crown with the aid of a hydraulic medium are used together with a bender which controls the quantity of crown by adding vertical loads on both ends of the roll axis. In controlling the quantity of sheet crown in the width direction of a rolling material, the sheet crown of the steel sheet is detected by a detector 4 provided to the inlet or outlet side of a rolling mill 10, and the detected signal is inputted to a controlling device 5 to be compared with a set sheet crown, and then the compared signal is sent to the rolls 20 or the roll bender to perform a crown quantity control and a bending force control thereby controlling the sheet thickness in the width direction of the steel sheet.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、圧延材の板クラウンと板形状の制御方法に関
するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for controlling the plate crown and plate shape of a rolled material.

近年、銅板等の圧延製品の板クラウンおよび板形状の精
度に対する要求が厳しくなってきた。従来の圧延機では
、圧延材の長手方向の板厚は自動板厚制御装置によって
比軟的精度よく制御できるが、板幅方向の板厚はロール
ベンダによって制御しているので、板厚制御には限界が
ある。In recent years, requirements for the accuracy of the plate crown and plate shape of rolled products such as copper plates have become stricter. In conventional rolling mills, the thickness of the rolled material in the longitudinal direction can be controlled with relative precision using an automatic thickness control device, but the thickness in the width direction is controlled by a roll bender, which makes it difficult to control the thickness. has its limits.

板クラウンの別の制御方法として、バックアップロール
に予めクラウンまたは段部等の段差を設けてワークロー
ルの撓みを制御する方法がある。Another method for controlling the plate crown is to control the deflection of the work roll by providing a backup roll with a crown or a stepped portion in advance.

この方法では圧延材の変形抵抗がその組成および温度等
によって変化すること、板幅が様々に変化すること、ロ
ールの熱膨張および摩耗によりロールの形状が変化する
ことな′どの要因により、種々の圧延条件に対し適正な
段差を予めロールに付与することは実際上不可能なこと
である。In this method, various factors such as the deformation resistance of the rolled material changes depending on its composition and temperature, the width of the sheet varies, and the shape of the roll changes due to thermal expansion and wear of the roll. It is practically impossible to provide the roll with an appropriate level difference in advance for the rolling conditions.

ワークロールに付けられているイニシャルクラウンは熱
間の圧延材から熱を受けて膨張する（以下、ヒートクラ
ウンという）。このヒートクラウンのために、ロールク
ラウンは圧延時間とともに変化し、一定時間後に飽和す
る。その結果、圧延材の板クラウンや板形状の制御が不
能になる。これを補うためにロールベンダを使用してい
るが、ｊ＋ｉ常の４重式圧延機ではベンダによる板クラ
ウンや板形状の修ボ効果は少なく、ヒートクラウンを十
分に吸収できなかった。The initial crown attached to the work roll expands upon receiving heat from the hot rolled material (hereinafter referred to as heat crown). Due to this heat crown, the roll crown changes with rolling time and saturates after a certain time. As a result, it becomes impossible to control the plate crown and plate shape of the rolled material. In order to compensate for this, a roll bender is used, but in the j+i regular four-layer rolling mill, the effect of the bender on repairing the plate crown and plate shape is small, and the heat crown cannot be sufficiently absorbed.

そこで、ロールベンダに代って板クラウンおよび板形状
の精度を向上させるものとして、軸方向に移動可能なロ
ールを備えた圧延機や、可変クラウンロールを備えた圧
延機等が開発された。前者の圧延機は、６重に重ねられ
たロールのうちの中ろものである。後者の圧延機は、ロ
ールのアーμとスリーブとの間に受圧室を設け、この受
圧室に圧力媒体を供給し、媒体の圧力を加減することに
よってロールのクラウン量を制御するものである。Therefore, rolling mills equipped with axially movable rolls, rolling mills equipped with variable crown rolls, and the like have been developed to replace roll benders and improve the precision of plate crowns and plate shapes. The former rolling mill is the middle of six stacked rolls. The latter rolling mill provides a pressure receiving chamber between the arm of the roll and the sleeve, supplies a pressure medium to this pressure receiving chamber, and controls the amount of crown of the roll by adjusting the pressure of the medium.

本発明の目的は、可変クラウンロールとロールベンダと
を備えた圧延機およびクラウンまたは段部等の段差を有
するロール（以下、段付きロールという）を望ましくは
ロールベンダをも備えた圧延機を適当に組合せることに
よって圧延材の板クラウンおよび板形状の少な（とも一
方を制御することにある。An object of the present invention is to provide a rolling mill equipped with a variable crown roll and a roll bender, and a rolling mill equipped with a roll having a step such as a crown or a step (hereinafter referred to as a stepped roll), preferably also a roll bender. The aim is to control both the plate crown and the plate shape of the rolled material by combining these.

本発明の制御方法は、ロール胴部に段差を設けた段付き
ロールを備えた圧延機と、圧力媒体の圧力を加減するこ
とによってクラウン量を制゛御することができる可変ク
ラウンロールとロール軸心）両端に垂直荷重を加えてク
ラウン量を制御することができるロールベンダとを備え
た圧延機とからなる連続圧延機列において、前記段付き
ロールを備えた圧延機を上流および一中流スタンドに配
置し、前記可変クラウンロールな下流仰［スタンドに配
置して、圧延材の板クラウンおよび板形状制御を行う。The control method of the present invention includes a rolling mill equipped with a stepped roll having a step in the roll body, a variable crown roll whose crown amount can be controlled by adjusting the pressure of a pressure medium, and a roll shaft. In a continuous rolling mill train consisting of a rolling mill equipped with a roll bender that can control the amount of crown by applying a vertical load to both ends, the rolling mill equipped with the stepped rolls is placed in the upstream and midstream stands. The variable crown roll is placed on a stand to control the plate crown and plate shape of the rolled material.

ここで用いる板クラウンＣＲ，を、第１図を参照して次
のように定義する。The plate crown CR used here is defined as follows with reference to FIG.

ＣＲ＝ｈｃ−ｈ２５ ただし、ｈｃ：板断面中央部の厚み ｈ２５：板断面エツジから中央側２５０の位置における
厚み なお、参考のために、クラウン比率をＣＲ／ｈｅ板クラ
ウン変化量をへ〇Ｒ，エツジドロップをＥｄとそれぞれ
定義する。CR=hc-h25 However, hc: Thickness at the center of the plate cross section h25: Thickness at a position 250 on the center side from the edge of the plate cross section For reference, the crown ratio is CR/he plate crown change amount is 〇R, Edge drop is defined as Ed, respectively.

板形状は、通常、急峻度λによって表されている。急峻
度λを第２図を参照して次のように定義する。The plate shape is usually expressed by the steepness λ. The steepness λ is defined as follows with reference to FIG.

Ｉ］ λ＝ＨＸ１００（係） ただし、　Ｈ：板波の波高 Ｌ：板波の波長 第６図は、本発明の方法を実施する圧延機のロール配置
およびロールベンダの作用位置をそれぞれ示す。ここに
示す圧延機はワークロール１およびバックアップロール
２からなる４重式圧延機であるが、他の多重式圧延機で
もよい。本実施例においては、バックアップロール２を
可変クラウンロール（以下、単ＫｖＣロールという）に
構成する。I] λ=HX100 (corresponding) However, H: Wave height of plate waves L: Wavelength of plate waves FIG. 6 shows the roll arrangement of a rolling mill that implements the method of the present invention and the operating position of a roll bender, respectively. The rolling mill shown here is a four-layer rolling mill consisting of a work roll 1 and a backup roll 2, but other multi-layer rolling mills may be used. In this embodiment, the backup roll 2 is configured as a variable crown roll (hereinafter referred to as a single KvC roll).

ＶＣロールは、ロールとアーμとの間に設けられた受圧
室３（第３図は受圧室１のＶＣロールを示したが必要に
より複数受圧室のＶＣロールを用いてもよい。〕に圧圧
力体を供給し、媒体の圧力Ｐ１を加減することによって
クラウン量が制御される。The VC roll applies pressure to a pressure receiving chamber 3 (FIG. 3 shows the VC roll of the pressure receiving chamber 1, but VC rolls of multiple pressure receiving chambers may be used if necessary.) provided between the roll and the arm. The amount of crowning is controlled by supplying a pressure body and adjusting the pressure P1 of the medium.

さらに、ロールベンダには、図示するようＵで、通常、
ワークロールベンダＢＷ、バックアップロールペンダＢ
Ｂ、ｆクリースベンダＨＤあるいはダブルチョックベン
ダ等がある。Furthermore, the roll bender is usually marked with a U as shown in the figure.
Work roll bender BW, backup roll bender B
B, f crease bender HD, double chock bender, etc.

このように構成した圧延機の制御系統の概略を第４図に
示す。圧延機１００入側もしくは出側または両側に検出
器４を設置する。検出器４は、板クラウンおよび板形状
の少なくとも一方を検出できる機能を有するものであれ
ばよい。検出器４は圧延母材の板クラウンおよび板形状
の少なくとも一方を検出できるように、圧延母材の装入
位置に設置することもできる」 検出器４からの検出信号は制御装置５に送られる。制御
装置５には後述する仮クラウンおよび板形状に関する諸
条件が設定されていて、検出信号と設定条件とにもとづ
いて圧延機１０のＶＣロールにロールクラウン制御信号
を送り、また、各ロールベンダにペンディング力制御信
号をそれぞれ送る。FIG. 4 shows an outline of the control system of the rolling mill constructed in this manner. A detector 4 is installed on the inlet side, the outlet side, or both sides of the rolling mill 100. The detector 4 only needs to have the function of detecting at least one of a plate crown and a plate shape. The detector 4 can also be installed at the charging position of the rolled base material so as to detect at least one of the plate crown and plate shape of the rolled base material.'' The detection signal from the detector 4 is sent to the control device 5. . The control device 5 is set with various conditions regarding the temporary crown and plate shape, which will be described later, and sends a roll crown control signal to the VC roll of the rolling mill 10 based on the detection signal and the setting conditions, and also sends a roll crown control signal to each roll bender. Send pending force control signals respectively.

本発明の制御方法に使用する段付きロールの代表例を第
５図に示す。図示するように、段付きロールはバックア
ップロールとして使用する。ロールの段差は、バレル状
に半径方向外側に漸次膨出しｔこ形状（Ａ）または通常
のロール胴長よりも短くかつ・ド坦な形状（Ｂｌあるい
はロール胴長両端部テーバ形状（ｑになっているものな
どでよい。A typical example of a stepped roll used in the control method of the present invention is shown in FIG. As shown, the stepped roll is used as a backup roll. The step of the roll can be a barrel-like shape that gradually bulges outward in the radial direction (A), a shape that is shorter and flat than the normal roll body length (Bl, or a tapered shape at both ends of the roll body length (Q). It can be anything you have.

第６図は板圧延特性係数にと塑性流れ係数ηとの関係を
求めた実験結果を示す。塑性流れ係数ηは、板クラウン
の変化がどの程度塑性流れｆよって吸収されるかを示す
量であって次式で表される、η＝−Δεｒ／△εｈ　・
・・・・・・・・・・・・・・（１まただし、 △ｉｔ二／ｎ（／ｅｌ／／ｅｏ）−１ｎ（ｌｃ１／１ｃ
ｏ）△ｅｈ＝ｌｎ（ｈｅｔ／ｈｅｏ）−１ｉｎ（ｈｃｔ
／ｈｃｏ）ｌ：局部板長 ｈ：局部板厚 ｌｎはｌｏｇｅの意味 添字ｅ：板端部 Ｃ：板中央部 ０：圧延前 １：圧延後 板圧延特性係数には次式で表される。FIG. 6 shows the experimental results for determining the relationship between the plate rolling characteristic coefficient and the plastic flow coefficient η. The plastic flow coefficient η is a quantity that indicates how much change in the plate crown is absorbed by the plastic flow f, and is expressed by the following formula, η=-Δεr/Δεh ・
......
o) △eh=ln(het/heo)-1in(hct
/hco)l: Local plate length h: Local plate thickness ln means loge Subscript e: Plate end C: Plate center 0: Before rolling 1: After rolling The plate rolling characteristic coefficient is expressed by the following formula.

ただし ＲＬｌ：板幅 ｌｄ：ｌｄ＝「 ＲＩ＝偏平ロール半径 Δｈ：圧下量 η＝１のとき、版クラウンの変化がすべて圧延方向の長
さ変化となり、形状が変化することになる。However, RLl: plate width ld: ld = "RI = flat roll radius Δh: reduction amount η = 1, all changes in the plate crown result in changes in length in the rolling direction, resulting in changes in shape.

η＝０のとき、板クラウンの変化がすべて塑ｖＪ流れに
よって吸収され、形状が圧延前と変化しないことを示す
。When η = 0, all changes in the plate crown are absorbed by the plastic vJ flow, indicating that the shape remains unchanged from before rolling.

第６図かられかるように、係数Ｋが大きくなるほど、η
の値は太き（なっている。逆に、Ｋが小さくなるとηは
小さくなる。As can be seen from Fig. 6, the larger the coefficient K, the more η
The value of is thick. Conversely, as K becomes smaller, η becomes smaller.

この変化は、Ｋ＝２５〜４０の範囲で急激に起る。これ
は６スタンドの熱間仕上連続圧延機列における＾３スタ
ンドから腐５スタンドの圧延条件に相当する。したがっ
て、通常の製品板厚の場合ψには、上流スタンドで板ク
ラウンを修正すれば、板の形状に影響を及ぼすことはな
い。This change occurs rapidly in the range of K=25-40. This corresponds to the rolling conditions of stands ^3 to stand 5 in a 6-stand hot finishing continuous rolling mill row. Therefore, in the case of normal product plate thickness ψ, if the plate crown is corrected at the upstream stand, the shape of the plate will not be affected.

圧延材の板幅Ｂが９００龍から２１００１１認の製造範
囲であるホットストリップの７スタンド連続仕上圧延機
列に第１表に示すような各種圧延機を組み込んで板クラ
ウンの制御範囲を調査した。第１表中の各種圧延機の記
号は次のとおりである。Various rolling mills as shown in Table 1 were installed in a 7-stand continuous hot strip finishing mill row whose width B of the rolled material was within the approved manufacturing range of 900 to 210,011, and the control range of the strip crown was investigated. The symbols of the various rolling mills in Table 1 are as follows.

ＶＭ：ＶＣロールをバックアップロールに備工た圧延機 ＢＭ二バレル状胴部を有する段付きロール（第６図（Ａ
））をバックアップロールに備えた圧延機 ＳＭ：平坦状胴部を有する段付きロール（第６図の）あ
るいは（Ｃ）　）をバックアップロールに備えた圧延機 第１表 第５図に示すように、段付きロールの有効胴長しおよび
ロールの段差ΔＤは各スタンドについて第２表に示すよ
うに設定する。VM: Rolling machine equipped with a VC roll as a backup roll BM A stepped roll with a two-barrel body (Fig. 6 (A)
) )) as a backup roll: Rolling machine SM with a stepped roll having a flat body (as shown in Figure 6) or (C) ) as a backup roll As shown in Table 1, Figure 5. , the effective length of the stepped roll, and the step difference ΔD of the roll are set as shown in Table 2 for each stand.

第２表 ロールペンディング力の制御範囲は−４１〜、亀６スタ
ンドにおいてはＱ　〜８Ｑ　ｔｏｎ　／　ｃｈｏｃｋ　
、　Ｊ６７スタンドはＯ〜１６０　ｔｏｎ　／　ｃｈｏ
ｃｋ　とした。Table 2 The control range of roll pending force is from -41 to Q to 8Q ton/chock for Kame 6 stand.
, J67 stand is O~160 ton/cho
ck.

このような圧延機配列における圧延材製品の板クラウン
板形状制御については第７図に示すような結果が得られ
１こ８第７図かられかるように、版クラウンの大きさお
よびその制御範囲からみると、圧延機配りＩＢが最良で
はあるが、Ａ、Ｄ、Ｅの場合も実用的に必要な板クラウ
ンの大きさおよび制錘範囲ではＢとほぼ等しいことがわ
かった８圧延機配列Ｂの場合、ＶＣロールを備え１こ圧
延機は、通常の圧延機にくらべて割高となる１こめ、所
望の叛クラウンおよび板形状を得られる限りにおいて、
ＶＣロールを有する圧延機のスタンド数は少ない方が経
済的である。一方、段付きロールを有する圧延機は、通
常の圧延機と同程度の■費ですむ。圧延機配列Ｃ，Ｄ、
Ｅは、板クラウンおよび板形状の制御特性からみれば、
Ｂと同程度、であるから、実用上有効である。Regarding the control of plate crown plate shape of rolled material products in such a rolling mill arrangement, the results shown in Fig. 7 were obtained. From this perspective, rolling mill arrangement IB is the best, but in cases A, D, and E, it was found that the practically necessary plate crown size and weight control range are almost equal to B. 8 rolling mill arrangement B In this case, a single rolling mill equipped with VC rolls is more expensive than a normal rolling mill, but as long as the desired crown and plate shape can be obtained,
It is more economical to have fewer stands in a rolling mill having VC rolls. On the other hand, a rolling mill with stepped rolls costs about the same as a regular rolling mill. Rolling mill arrangement C, D,
From the viewpoint of control characteristics of plate crown and plate shape, E is:
Since it is about the same as B, it is practically effective.

第８図に、本発明の方法にもとづく圧延機配列の一実施
例を示す。本実施例にお（・て、下流側スタンド、４６
５〜７スタンドにＶＣロール２０（ｆ＋線を施し１こロ
ール）を備え１こ圧延機を配置し、残りのスタンド・ぢ
１〜・ぢ４に段付きロール３０を備え１こ圧延機を配置
する。FIG. 8 shows an embodiment of a rolling mill arrangement based on the method of the invention. In this embodiment, downstream stand, 46
Stands 5 to 7 are equipped with VC rolls 20 (1 roll with F+ wire applied) and 1 rolling mill is installed, and the remaining stands 1 to 4 are equipped with stepped rolls 30 and 1 rolling mill is installed. do.

なおＶＣロールを使用する場合には、ワークロール径が
細い方がＶＣ効果が大きくなるので、下流５〜７スタン
ドのワークロール径を上流側より小径にする方が効果が
大きくなる。ま１こ、場合によっては片側のみ小径の異
径ロール圧延が有効となる。ロール径を小さくすると圧
延荷重が低下するので、エツジドロップの減少に相当大
きな効果を発揮する。Note that when using a VC roll, the smaller the work roll diameter, the greater the VC effect, so the effect will be greater if the work roll diameter of the downstream 5th to 7th stands is made smaller than that of the upstream side. In some cases, rolling with a roll of a smaller diameter on one side may be effective. Decreasing the roll diameter reduces the rolling load, which has a considerable effect on reducing edge drops.

本発明の方法は、冷間または熱間の連続圧延に適用でき
る。The method of the present invention can be applied to continuous cold or hot rolling.

本発明の方法によれば、板クラウンおよび板形状が改善
されるので、製品の品質の向上および歩留の向上を図る
ことができる。According to the method of the present invention, the plate crown and plate shape are improved, so it is possible to improve product quality and yield.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は板クラウンを説明するための板の横断面図。第
２図は板形状を説明するための板の側面図。第３図は本
発明の方法を実施する圧延機のロール配置を示す正面図
。・第４図は圧延機の制御系統を示す概略構成図。第５
図は本発明の方法に使用する従来の段付きロールを有す
る圧延機の正面図。第６図は板圧延特性係数と塑性流れ
係数との関係を示すグラフ。第７図は各種圧延機配列に
おける板クラウンの大きさおよび制御範囲を示すグラフ
。第８図は本発明の方法を実施する圧延機列の概略説明
図。 １：ワークロール　　　２：バックアップロール４：検
　　出　　器　　１０：圧　　延　　機２０：ＶＣロー
ル　　３０＝段付きロー・ルＬ：有効胴長　ΔＤ：段　
　差 特許出願人　住友金褌工業株式会社 手　　続　　補　　正　　書 １．事件の表示 昭和５６年特許願第１２８８８５　号 ２、発明の名称 圧延材の板クラウンと板形状の制御方法３、補正をする
者 事件との関係　　特許出願人 住所 名　称（２１１）住友金属工業株式会社４、代理人 ６、補正の内容 明細書第１１ページ第１７行のｆｃＪをＩＡ、上に訂正
する。 以　　　　　」ニFIG. 1 is a cross-sectional view of the plate for explaining the plate crown. FIG. 2 is a side view of the plate for explaining the plate shape. FIG. 3 is a front view showing the roll arrangement of a rolling mill that implements the method of the present invention.・Figure 4 is a schematic configuration diagram showing the control system of the rolling mill. Fifth
The figure is a front view of a conventional rolling mill with stepped rolls used in the method of the present invention. FIG. 6 is a graph showing the relationship between the plate rolling characteristic coefficient and the plastic flow coefficient. FIG. 7 is a graph showing the size and control range of plate crown in various rolling mill arrangements. FIG. 8 is a schematic explanatory diagram of a rolling mill row implementing the method of the present invention. 1: Work roll 2: Backup roll 4: Detector 10: Rolling machine 20: VC roll 30 = Stepped roll L: Effective body length ΔD: Step
Difference Patent Applicant Sumitomo Kin Fundoshi Industries Co., Ltd. Procedure Amendment 1. Display of the case Patent Application No. 128885 of 1982 2, Name of the invention: Method for controlling plate crown and plate shape of rolled material 3, Person making the amendment Relationship with the case Patent applicant Address Name (211) Sumitomo Metal Industries, Ltd. Company 4, Agent 6, amend fcJ on page 11, line 17 of the amended statement of contents to IA, above. ” ni

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] ロール胴部に段差を設けた段付きロールを備え１こ圧延
機と、圧力媒体の圧力を加減することによってクラウン
量を制御することができる可変クラウンロールとロール
軸心の両端部に垂直荷重を加えてクラウン歇を制御する
ことができるロールベンダとを備えた圧延機とからなる
連続圧延機列において、前記段付きロールを備えた圧延
機を上流および中流スタンドＶｃ装置し、前記可変クラ
ウンロールを下流側スタンドに配置して、圧延材の板ク
ラウンおよび板形状制御を行うことを特徴とした圧延材
の板クラウンと板形状の制御方法。The rolling mill is equipped with a stepped roll with a step on the roll body, a variable crown roll whose crown amount can be controlled by adjusting the pressure of the pressure medium, and a vertical load on both ends of the roll axis. In addition, in a continuous rolling mill train consisting of a rolling mill equipped with a roll bender capable of controlling the crown break, the rolling mill equipped with the stepped rolls is provided with an upstream and midstream stand Vc device, and the variable crown roll is A method for controlling the plate crown and plate shape of a rolled material, the method comprising controlling the plate crown and plate shape of the rolled material by placing it in a downstream stand.