JPS6195711A - 厚板圧延における板キヤンバ制御方法 - 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、厚板圧延における板キャンバの制御方法に関
するものである。

（ロ）従来技術 厚板圧延においては、圧延材が平面内で湾凹するいわゆ
る板キャンバが発生し、それにともなういろいろな問題
が生ずる。このような板キャンバ発生のために、厚板仕
上材から所要製品板幅が得られないことも起る。それを
防ぐために、所要製品寸法に対して圧延板幅に余裕をも
たせた圧延を行うが、これによる歩留の低下は著しい。

このような板キャンバの生ずる原因としては、板幅方向
左右での圧延材の伸びの差によるものえられる。まず第
１の原因は、加熱炉内での圧延材の偏加熱（片焼け）や
板幅方向の板厚分布の左右不均一（ウェツジ量）等が考
えられる。

例えば、第５図に示すように、圧延材１が加熱炉内で右
側が左側に比較してよく焼は抽出後の板温度に差がある
と仮定すると、圧延材の右側の変形抵抗（硬さ）は左側
のそれに比較して小さい（軟らかい）ため、厚板圧延機
２で圧延したときの伸びは右側が大きく、右側を外側と
する板キャンバが発生する。

第２の原因としては、厚板圧延機の上下ワーク・ロール
の平行度が狂っていることである。

一般に、左右の圧延機ハウジングおよび圧下系の剛性曲
線がまったく一致している訳ではない。

たとえ、ある荷重で上下ワーク・ロール開度の左右平行
度が完全に得られたとしても、この荷重と異なった圧延
荷重域では、左右平行度が狂うこともありうる。

第３の原因としては、ロール・バレルの中心と圧延材の
板幅中心とがずれた状態（オフセンタのある状態）で圧
延された場合も考えられる。

いずれにしても、このように左右での非対称の圧延が行
われると、圧延材左右の伸び率に相違が生じ、板キャン
バを発生することとなる。

このような厚板圧延で生ずる板キャンバの制御方法とし
て、特公昭５９−２６３６７号公報には最終の圧延パス
に先立って圧延材の板キャンバ量を計測し、この計測値
にもとづいて最終パスでの圧延機左右圧下位置を修正す
る方法を開示している。ところが、圧延材の板キャンバ
量を所要の精度でオンラインで計測できる装置はいまだ
開発されていない。仮に開発されたとしても、非常に高
価なものになり、このような装置が圧延機前後に近接し
て配置されることは鋼板冷却装置の設置や板厚計の設置
等に障害となるので好ましくない。

特開昭５９−１１８２１６号公報には圧延機入側および
出側に圧延材のセンタリング手段（例えば、エツジヤ・
ロール）を設置し、それらのセンタリング手段と圧延ロ
ールとの開ニコンタクト・ロールを設置して圧延材の板
キャンバ量を計測し、その計測値にもとづいて圧延機の
左右圧下位置を修正する方法を開示している。

この方法においても板キャンバ量の計測方法においても
同様に計測精度の点で問題が残る。さらに、現在用いら
れている板キャンバ抑制に効果・のあるサイド・ガイド
の一部または全部を取り外す必要があり、好ましくない
。

特公昭５８−５３６６号公報には、銅帯圧延における蛇
行修正方法として圧延機入口のサイド・ガイドにかかる
圧力を検出して圧延機の圧下量を調整する方法が開示さ
れている。この方法は、サイド・ガイドに圧力検出器を
設け、その圧力検出器によって検出された銅帯耳部の接
触圧力値信号によって銅帯圧延中のロール圧下量を制御
し、これにより蛇行制御を行う。この方法では、圧延材
がワーク・サイド方向またはドライブ・サイド方向に寄
り、入口側サイド・ガイドに接触した場合、その接触し
た側のみの圧下スクリュを締め込むため、圧延機出側の
板幅方向の平均板厚が薄くなるという不都合が生じる。

また、圧延機入側の圧延材にキャンバ等があり、ロール
軸心と直角な正規の圧延方向に対して斜めに圧延機が進
入して来た場合、ワーク・サイドとドライブ・サイドと
の両側のサイド・ガイドに同時に圧力がかかることも生
じる。

この場合、ワーク・サイドとドライブ・サイドとの両側
の圧下スクリュを締め込むことになるので、圧延機出側
の圧延材の平均厚がさらに薄くなるという不都合が生ず
る。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 本発明が解決しようとする問題点は、既設のサイド・ガ
イドを有効に利用し、精度よく確実に厚板圧延におげろ
板キャンバを制御する方法を得ることｋある。

に）問題点を解決するための手段 本発明の厚板圧延における板キャンバ制御方法は、厚板
圧延機の出入側に設けてあるサイド・ガイドにそれぞれ
ロード・セルを設置して該サイド・ガイドにかかる圧延
材の板幅方向の力を検出可能にすること、前記サイド・
ガイドの開隔を圧延材の板幅よりも５〜９０龍広く設定
すること、圧延中における厚板圧延機の入側に相当する
左右サイト−ガイドに加わる圧延材幅方向の左右の力の
差を演算すること、該差にもとづいて厚板圧延機のロー
ル平行度修正量を演算すること、該修正量にもとづいて
圧延パス間において左右のロール圧下量を互いに逆方向
に修正することによって、上記問題点を解決している。

（ホ）実　施　例 第１図を参照して本発明の方法について説明する。第１
図で、１は圧延材であり、２は厚板圧延機を、３α、３
ｂは入側のサイド・ガイドを、３ｃ、３ｄは出側のサイ
ド・ガイドを示す。

なお、第１図の例では、図中圧から右への圧延パスを示
している。通常の厚板圧延はレバース圧延（可逆圧延）
を行うので、図中右から左への圧延パスの場合には入側
サイド・ガイドが３ｃ。

３ｃ１．となり、出側サイド・ガイドは３α、３ｂとな
る（以下、代表例として第１図に矢印で示した圧延パス
の場合について述べる）。

４α、４α’＋４ｂ、４ｈ’はそれぞれ入側サイド・ガ
イド３α、３ｂの板幅方向の力を検出するために取り付
けられたロード・セルを示す。４ｃ。

４Ｃ’、　４ｄ、　４ｄ／も出側での同様な目的のロー
ドセルを示す。ｃ、ａ、　５（Ｚ’、　５ｂ、　５１！
ｌ’は入側サイド・ガイド３α、３ｂを圧延板幅に応じ
て板幅方向に開閉するためのサイド・ガイド開閉装置を
示す。また、５ｃ、　５ｃ’、　５ｄ、、　５ｃ？’も
同様に出側のサイド・ガイド開閉装置を示す。

ここで注意すべき点は、ロード・セル４α。

４α′で圧延材１の板幅方向力がなるべく精度よく検出
可能なことである。その具体的な構造例を第２図に示す
。

第２図は入側（または出側）のサイド・ガイド開閉装置
５の横断面図を示す。サイド・ガイド３の支持シャフト
１２はボール・スライド・ベアリング１１を介して滑動
自在にサイド・ガイド開閉装置５に支持されている。こ
れにより、サイド・ガイド３にかかる圧延材１の板幅方
向力Ｆをロード・セル４で精度よく検出可能としている
。

ロード・セル４α、４α′等で検出されたガイド力はガ
イドごとの合計値として（この場合はガイド力信号７）
演算装置６に送られる。演算装置６では圧延パスの入側
ガイド力信号（第１図の場合は圧延方向に向かつて右側
のガイド力信号が７となり、また、左側のガイド力信号
が８となる。）を判断する。演算装置６は、これら信号
７．８の差を演算する。例えば、いま何らかの理由で圧
延材１の圧延方向左側の伸び率が右側の伸び率より大き
くなったとすると、圧延材１は圧延方向に向かって右側
へ寄ってくるため、ガイド力信号７がガイド力信号８に
比較して大きくなる。

この点に関し、鉛材を用いたモデル圧延テストを実施し
た。その圧延条件を第１表に示す。

なお、このようなミニアチュア鉛スラブを用いたモデル
圧延でも、実機厚板圧延の現象が少なくとも定性的には
シミュレートできまることが知られている。

第１表 圧延機の出入側には、第２図に示す構造のサイド・ガイ
ド３を設置し、故意に上下ワーク・ロールの左右平行度
を狂わせて、そのときの圧延後のキャンバ発生傾向と、
出入側のサイド・ガイド３にかかるカの関係を調べた。

その結果、以下に示す知見が得られた。

１、入側サイド・ガイドと出側サイド・ガイドとを適度
に締めると、入側サイド・ガイドにかかるガイドカビー
ク値（１パス圧延中の最大値）の左右サイド・ガイドで
の差と圧延後の板キャンバ量がよく対応する。

１１．上記対応関係は発生する板キャンバ量が小さいほ
ど（すなわち、圧延材が真直なほど）良好な対応となる
。

ｉｉｉ　、出側サイド・ガイドを開く（すなわち、入側
サイド・ガイドのみを使用する）と前記入側サイド・ガ
イドカピーク値の左右の差と発生板キャンバ量の対応関
係が非常に悪くなる。

１ｖ、出入側サイド・ガイド幅余裕（サイド・ガイド幅
−圧延材板幅）は実機換算で２０〜６０ｍｍ程度が望ま
しい。サイド・ガイド幅を締めすぎると（例えば、板幅
＋３ｍｍ以下）、左右サイド・ガイドに同程度の力が生
じ、前記対応関係が悪くなる。一方、サイド・ガイド幅
を広げすぎると（例えば、板幅＋１００朋以上）圧延材
がまったくサイド・ガイドに接触しなくなり、前記対応
関係がまったくつかなくなる。

以上の知見にもとづき、実機厚板仕上圧延をシミュレー
トした。１／１２　縮尺のモデル多ハス圧延を第１表に
示す圧延機と圧延材とを用いて第２表および第３表に示
す条件で実施した。第２表はドラフト・スケジュールを
示す。第３表でパス間レベル修正とは、前パスで測定さ
れた入側ガイド力ピーク値の左右の差にもとづき、上下
ロール平行度修正量△Ｓを求め、これをｈ右の圧下スク
リュ纜互いに逆向きの圧下となイ・ようにＺΔＳずろ振
り分けて圧下位置の修正を行うことをいう。例えば、あ
るパスで右側ガイドカピーク値が生じ、左側ガイドカビ
ーク値（通常はＯとなる）より大きい場合は、圧延材は
右側へ寄ろうとしているのであり、左側の伸び率が右側
の伸び率より大きいのであるから、次のパスを圧延する
前に右側の圧下スクリュをロール・ギャップを開く方向
に乎修正し、一方、左側の圧下スクリュを逆方向にｉト
だけ修正する。このモデル圧延テスト後の圧延材の板キ
ャンバ量を第３表に合せて示す。

第２表 第３表 ケースＩの本発明の場合、圧延後１ｍ当り０−２　ｍ　
（実機換算圧延長さ１２ｍ当り２．４闘の板キャンバ量
）と非常に小さな板キャンバの圧延材が得られた。一方
、ケース■のように、出入側のサイド・ガイド条件はま
ったく同じでも、パス閂でのレベル修正をまったく行わ
ないと、圧延材１７ｒＬ当り２．７　ｍｍ　（実機換算
１２ｍ当り３２．４ｘｍ）とかなり大きな板キャンバが
発生した。

さらだ、ケース■のように、出側のサイド・ガイドを用
いないと、たとえパス閉レベル修正をしても、圧延材１
ｍ当り３．２　ｘｍ　（実機換算１２ｒＩＬ当り３８．
４ｍｍ）とかなり大きな板キャンバの発生をみた。この
原因は、前述のように、出側サイド・ガイドを開いて、
入側サイド・ガイドのみを用いて圧延すると、入側サイ
ド・ガイド力と板キャンバ発生量との関係の対応が悪く
なり、パス開レベル修正のさいのレベル修正量決定が不
正確となることによる。

この各パスでの出入側ガイド力ピーク値の左右の差と各
パス出側での圧延材１ｍ当りの板キャンバ量との関係を
多パス圧延テストによって得た結果を第３図（ケース■
の場合）および第４図（ケース■の場合）に示す。両図
において、ＷＳはワーク・サイドを、また、ＤＳはドラ
イブ・サイドを示す。第３図において、Ｏ印は入側サイ
ド・ガイド力を、また、ｅ印は出側サイド・ガイド力を
示す。第４図は出側サイド・ガイド板がオーブンの場合
を示す。

第３図から、ケース■の場合、各パスでの入側サイド・
ガイド力と各パス圧延後の板キャンバ量とはよく対応し
ていることがわかる。一方、第３図忙示すケース■の場
合の出側サイド・ガイド力および第４図に示すケース■
の場合の入側サイド・ガイド力では各パスでのガイド力
と圧延後の板キャンバ量との対応がまったくついていな
いことがわかる。

再び第２図に戻って、ガイド力信号７とガイド力信号８
との差ΔＦを演算装置６で演算し、このΔＦにもとづい
て下式（１）で上下ロール平行度修正量△Ｓを求める。

ΔＳ＝Ｋ・ΔＦ　　　・・・・・・・・・・・・（１）
ココテ、Ｋは圧延材ｌの各パス入側での板厚。

板幅および圧延材の硬さく降伏応力）等の条件によって
予めテーブル値等で区分された定数である。

前述の鉛材圧延テストで詳述したように、このΔＳより
ぺ／２ずつ互いに逆方向に左右の圧下位置修正信号な圧
下位置修正装置１３０Ｌ、　１１に送り、圧延材の後端
がロールを抜けてから、次パスの圧延材先端がかみ込む
までの間の短いパス間時間内に上下ロールの平行度を修
正する。

このため、左右の圧下位置修正装置としては応答速度の
速い油圧圧下装置が望ましい。

（へ）効　果 本発明の方法によれば、新たな板キャンバ計測装置等を
設置することなく、既設の出入側のサイド・ガイドを利
用して、キャンバ発生傾向をサイド・ガイドにかかる力
により検出し、パス間でロール平行度修正を行うため、
圧延の安定性を損うことなく、仕上圧延材の板キャンバ
量を大幅に低減し歩留の向上を図ることができ、　る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を示す説明図。第２図は本発明の
方法において使用されるサイド・ガイド力測定装置の横
断面図。第３図は本発明法によるガイド力と板キャンバ
量との関係を示す相関図。 第４図は従来法による第３図と同様な相関図。第５図は
従来の板キャンバの発生例を示す説明図。 １：圧延材　　　２：厚板圧延機用ワーク・ロール３α
、　３ｂ、　３ｃ、　３ｄ　：サイド・ガイド板４α、
４α−４，６，４６’、　４ｃ、　４ｃ’、　４ｄ、　
４ｄ’　：ロード・セル５α、５α’、　５ｂ、　５ｈ
’ｔ　５ｃ、　５Ｃ’、　５ｄ、　５ｄ／：サイド・ガ
イド開閉装置 ６：演算装置　　７．８．９．１０　：ロード・セル信
号１１：ポール・スライド・ベアリング １２：支持／ヤフト １３α、　１３，６　：圧下位置修正装置特許出願人　
住友金属工業株式会社 （外５名） 第４図　　第５図 板１方ｆ５３位置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 厚板圧延機の出入側に設けてあるサイド・ガイドにそれ
   ぞれロード・セルを設置して該サイド・ガイドにかかる
   圧延材の板幅方向の力を検出可能にすること、前記サイ
   ド・ガイドの間隔を圧延材の板幅よりも５〜９０ｍｍ広
   く設定すること、圧延中における厚板圧延機の入側に相
   当する左右サイド・ガイドに加わる圧延材幅方向の力の
   差を演算すること、該差にもとづいて厚板圧延機のロー
   ル平行度修正量を演算すること、該修正量にもとづいて
   圧延パス間において左右のロール圧下量を互いに逆方向
   に修正することからなる厚板圧延における板キャンバ制
   御方法。