JP3348832B2 - 圧延機における蛇行抑制方法 - Google Patents

圧延機における蛇行抑制方法

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JP3348832B2 JP14132898A JP14132898A JP3348832B2 JP 3348832 B2 JP3348832 B2 JP 3348832B2 JP 14132898 A JP14132898 A JP 14132898A JP 14132898 A JP14132898 A JP 14132898A JP 3348832 B2 JP3348832 B2 JP 3348832B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、調質圧延等におい
て、定圧圧下制御で圧延中に生じた被圧延板の蛇行を抑
制する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】定圧圧下制御中に被圧延板に許容以上の
蛇行が生じた場合に、一時的に定位圧下制御に移行して
蛇行を抑制する方法としては、例えば、特開平7−24
515号公報に記載されている蛇行抑制方法がある。
【0003】上記公報に記載された方法では、独立して
操作できる操作側及び駆動側の油圧圧下シリンダを個々
に操作することで、上下ワークローク間のロール軸方向
に沿った圧延荷重が一定になるように定圧圧下制御を実
施して調質圧延を行う。そして、ミルオープン状態から
ミルクローズ状態に昇圧した際に、最初に目標圧延荷重
に到達したときの上記操作側及び駆動側の油圧圧下シリ
ンダの各油柱位置をそれぞれ記憶しておくと共に、定圧
圧下制御で被圧延板を圧延中に、上記両油柱位置の偏差
を監視する。
【0004】そして、上記油柱位置の偏差が所定規定量
以上になったことを検出したら、蛇行が許容以上に発生
していると評価して、上記定圧圧下制御から定位圧下制
御に切り換える。続いて、定位圧下制御で圧延中に、操
作側及び駆動側の油圧圧下シリンダの圧下力の偏差を監
視して、当該圧下力の偏差が所定規定量以下になったこ
とを検出したら蛇行が抑制されたとして定圧圧下制御に
復帰する。
【0005】上記従来の蛇行抑制方法では、定圧圧下制
御から定位圧下制御に切り換える際に、上記操作側及び
駆動側の油圧圧下シリンダの各油柱位置を、上記記憶し
た目標圧延荷重に到達した際の上記操作側及び駆動側の
油圧圧下シリンダの各油柱位置にそれぞれ設定すること
で、定位圧下制御の際のロール間隙を、ミルオープン状
態からミルクローズ状態に昇圧した際に、最初に目標圧
延荷重に到達したときのロール間隙と等しくしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記蛇
行抑制方法では、定位圧下制御のロール間隙として、最
初に目標圧延荷重に到達した際のロール間隙を使用、つ
まり、被圧延板の形状をさほど考慮しないロール間隙が
固定値として被圧延板全長に渡って使用される。この結
果、ミルクローズ直後の蛇行抑制には有効なロール間隙
となる可能性は大きいものの、その他の部分では、被圧
延板の形状変化に対応できずに被圧延板の蛇行を一時的
に助長させたり、ロール間隙が板形状に対応しないで片
伸びやしぼり等の形状不良が発生するおそれがあった。
【0007】本発明は、上記のような問題点に着目して
なされたもので、定位圧下制御時の圧延精度を高めると
共により安定した蛇行抑制を行うことのできる圧延機に
おける蛇行抑制方法を提供することを課題としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のうち請求項1に記載した圧延機における蛇
行抑制方法は、操作側及び駆動側の各圧下装置によって
目標圧延荷重に制御する定圧圧下制御と、ロール隙間を
所定値に制御する定位圧下制御とを選択可能な圧延機に
よる蛇行制御方法において、被圧延板の蛇行量が所定閾
値を越えたときに定位圧下制御に切換え、更に蛇行量が
所定閾値以内となったときに定圧圧下制御に復帰させる
方法であって、上記定位圧下制御時のロール隙間とし
て、定圧圧下制御中のロール隙間の移動平均を使用する
ことを特徴とするものである。
【0009】本発明にあっては、定位圧下制御に切り替
わる前における蛇行量が所定閾値以内に収まっている状
態での定圧圧延中、即ち、定位圧下制御に切り替わる直
前までの、実際の被圧延板の形状に応じてうまく定圧圧
延制御が行われている状態でのロール隙間の移動平均
を、定位圧下制御のロール間隙として使用する。
【0010】この結果、定位圧下制御の際に、実際の板
形状に合ったものと十分に推定できるロール間隙に設定
されて、板形状に応じたロール間隙で且つより安定した
蛇行抑制が実現される。
【0011】次に、請求項2に記載した圧延機における
蛇行抑制方法は、操作側及び駆動側の各圧下装置によっ
て目標圧延荷重に制御する定圧圧下制御と、ロール隙間
を所定値に制御する定位圧下制御とを選択可能な圧延機
による蛇行制御方法において、被圧延板の蛇行量が所定
閾値を越えたときに定位圧下制御に切換え、更に蛇行量
が所定閾値以内となったときに定圧圧下制御に復帰させ
る方法であって、上記定位圧下制御時のロール間隙とし
て、定圧圧下制御中のロール隙間の移動平均、次いで前
に定位圧下制御から定圧圧下制御へ切り替えた際のロー
ル間隙の順番に選択する際の優先度を高く設定してロー
ル間隙を選択して使用することを特徴とするものであ
る。
【0012】定圧圧下制御中のロール隙間の移動平均に
次いで、定位圧下制御から定圧圧下制御へ切り替えた際
のロール間隙は、蛇行が所定閾値となっている状態での
ロール間隙であるので、このロール間隙を使用しても、
従来よりも安定した蛇行制御が実現される。
【0013】ここで、この「前に定位圧下制御から定圧
圧下制御へ切り替えた際のロール間隙」は、必ずしも1
つには限定されず、過去に複数回の切換えが行われてい
れば、その複数回のロール間隙を指す場合を含む。
【0014】本発明によれば、例えば,一番板形状に合
っていると推定される直前の定圧圧下制御中のロール隙
間の移動平均が板形状が存在すれば、それをロール間隙
として使用し、それがなければ、次に板形状に合ってい
ると推定される前に使用したロール間隙を選択してロー
ル間隙として使用して定位圧下制御を行う。なお、上記
2つのロール間隙情報が共にない場合には、従来と同様
に定圧圧下制御時に目標荷重力到達した際のロール間隙
を使用して定圧圧下制御を行えばよい。
【0015】すなわち、通常は優先して、一番板形状に
合っていると推定される直前の定圧圧下制御中のロール
隙間の移動平均が選択されて使用されるが、当該移動平
均が存在しないか、若しくはデータ不足等で不十分な値
の場合には、次に板形状に合っていると推定される,前
に使用したロール間隙が選択されて蛇行が有効に抑制さ
れる。
【0016】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面を
参照しつつ説明する。本実施形態では、圧延機として調
質圧延機(スキンパスミル)を例に説明する。ここに、
調質圧延機は、焼きなまし後の板の材質調整と平たん度
修正のために2〜3%以下の軽圧下をかける圧延機であ
る。
【0017】本実施形態におけるスキンパスミルを使用
した圧延設備では、図1に示すように、スキンパスミル
1の前後に、入側ブライドルロール2及び出側ブライド
ルロール3が配置されることで、被圧延板4に所定の張
力が付与された状態で調質圧延が実施される。
【0018】ここで、図示していないが、上記入側ブラ
イドルロール2の上流側には、例えば、上流側からペイ
オフリール、アンコイラレべラ、入側シャー、及び溶接
機が配置され、また、出側ブライドルロール3の下流側
には、例えば、出側シャー及びテンションリールが配置
される。そして、先行板の尾端部と後行板の先端部とが
溶接機で接合されることで、被圧延板4は、連続的にス
キンパスミル1で調質圧延が行なわれつつ、テンション
リールに巻き取られる。
【0019】上記スキンパスミル1は、図2に示すよう
に、上下一対のワークロール5a,5b及びバックアッ
プロール6a,6bを備え、目標圧延荷重になるよう
に、下側のバックアップロール6aの軸受箱の下部に設
けられた操作側(WS)および駆動側(DS)油圧圧下
シリンダ7a,7bによってそれぞれ個別に圧下力が負
荷される。なお、この各油圧圧下シリンダ7a,7b
は、油圧サーボ機構の油圧サーボ弁(不図示)で制御さ
れる。
【0020】また、上記油圧圧下シリンダ7a,7bの
各圧下力は、ロードセル8a,8bで検知され、ロード
セル8a,8bは、荷重信号をコントローラ9に供給可
能となっている。
【0021】また、各油圧圧下シリンダ7a,7bの油
柱位置をそれぞれ検出する油柱検出器10a,10bを
備え、各油柱検出器10a,10bは、検出した位置信
号をコントローラ9に供給可能となっている。
【0022】また、スキンパスミル1の上流側には光学
タイプの蛇行検出器11が配置され、検出した被圧延板
4の蛇行量をコントローラ9に供給可能となっている。
図1中、符号11aがそのカメラ側であり、符号11b
が光源側を表す。
【0023】コントローラ9は、図3に示されるよう
に、メイン制御部12、定圧圧下制御部13、及び定位
圧下制御部14を備えると共に、ロール間隙決定部15
を有する。
【0024】定圧圧下制御部13は、メイン制御部12
の指令により作動し、ロードセル8a,8bからの荷重
信号に基づき各油圧圧下シリンダ7a,7bの油圧を調
整して各油圧圧下シリンダ7a,7bが目標圧下力とな
るように制御する。
【0025】定位圧下制御部14は、メイン制御部12
の指令により作動し、ロール間隙決定部15で選択され
たロール間隙選択情報17に基づき、操作側及び駆動側
の各油圧圧下シリンダ7a,7bの油柱位置を、強制的
に、ロール間隙決定部15で選択された油柱位置にそれ
ぞれ設定して、ワークロール5a,5b間のロール間隙
を一定に制御する。
【0026】ロール間隙決定部15は、ロール間隙情報
格納部15Aとロール間隙選択部15Bとを備える。ロ
ール間隙情報格納部15Aは、上記油柱検出器10a,
10b及びロードセル8a,8bからの各信号に基づ
き、操作側及び駆動側の圧下力を監視し、ミルクローズ
となってから両圧下力が目標圧下力となった時の操作側
及び駆動側の各油柱位置を、第3ロール間隙情報16C
として記憶する。また、定圧圧下制御中と判定した場合
には、操作側及び駆動側の各油柱位置についてそれぞ
れ、所定サンプリング時間単位に油柱位置を入力して、
例えば,下記(1)式に基づき移動平均Lを計算して第
1ロール間隙情報16Aとして記憶又は更新する。 ここで、 L0 :直前の移動平均値 LN :サンプリングした油柱位置 N :L0 のサンプリング回数 である。
【0027】さらに、上記ロール間隙情報格納部15A
では、定位圧下制御から定圧圧下制御への切換えを検知
すると、現在のロール間隙選択情報17を第2ロール間
隙情報16Bとして格納する。なお、上記第1〜第3ロ
ール間隙情報16A〜16Cは、メイン制御部12によ
って、所定のタイミングで初期クリアされる。
【0028】また、ロール間隙選択部15Bでは、メイ
ン制御部12の指令により作動し、図4に示されるよう
に、第1ロール間隙情報16Aにデータが格納されてい
れば、その第1ロール間隙情報16Aに格納されている
データをロール間隙選択情報17に格納し、そのデータ
が上記定位圧下制御部14で使用される。
【0029】第1ロール間隙情報16Aが存在しないと
判定した場合には、第2ロール間隙情報16Bにデータ
が格納されているか確認し、格納されている場合には、
第2ロール間隙情報16Bをロール間隙選択情報17に
格納する。第2ロール間隙情報16Bが存在しないと判
定した場合には、第3ロール間隙情報16Cに格納され
ているデータをロール間隙選択情報17に格納する。
【0030】また、上記メイン制御部12は、図5に示
されるように、上記第1〜第3ロール間隙情報16A〜
16Cをゼロクリアする(ステップ1)と共に通常状態
では定圧圧下制御部13に作動指令を供給する(ステッ
プ2)。次に、所定サンプリング時間単位に、蛇行検出
器11からの信号に基づき、蛇行量が第1の閾値18A
以内か判定し(ステップ3)、第1の閾値18Aを越え
たと判定した場合には、上記ロール間隙選択部15Bを
作動させる(ステップ4)と共に、定圧圧下制御部13
に停止指令を供給し(ステップ5)且つ定位圧下制御部
14に作動指令を供給する(ステップ6)。
【0031】さらに、上記定位圧下制御中には、所定サ
ンプリング時間単位に、蛇行検出器11からの信号に基
づき、蛇行量が第1の閾値18Aよりも小さい第2の閾
値18B以内かどうか確認し(ステップ7)、蛇行量が
第2の閾値18B以内になったと判定したら、定位圧下
制御部14に停止指令を供給し(ステップ8)且つ定圧
圧下制御部13に作動指令を供給する(ステップ2)。
【0032】また、メイン制御部12では、被圧延板4
同士の溶接接合点がスキンパスミル1を通過する際、上
下のワークロールへの打込み疵発生を防ぐために、溶接
接合点の通過前に各油圧圧下シリンダ7a,7bの油柱
位置をそれぞれ油柱検出器10a,10bの検出信号に
基づき下ワークロールの位置を急速降下(ミルオープ
ン)する。次いで、目標圧下荷重となるように下ワーク
ロールが上昇して次の被圧延板の調質圧延が行われる。
【0033】なお、このミルオープンの動作時に、上記
第1〜第3ロール間隙情報16A〜16Cをゼロクリア
する。これは、被圧延板4が変更され板形状の傾向が異
なるために前回の情報が使用できないためである。
【0034】また、上記説明では、ミル前側に配置した
蛇行検出器11で、蛇行量を直接,判定しているが、従
来例と同様に、定圧圧下制御時は、操作側及び駆動側の
油柱位置の差で、定位圧下制御時は、操作側及び駆動側
の圧下力の差で、蛇行量を評価するようにしてもよい。
【0035】次に、上記構成の装置における動作の一例
について、図6を例に説明する。ミルクローズとなっ
て、操作側及び駆動側の油圧圧下シリンダ7a,7bの
圧下力が共に目標圧下力となったときに(図6中(C)
のタイミング)、ロール間隙情報格納部15Aは、その
時点の操作側及び駆動側の油柱位置を第3ロール間隙情
報16Cに格納する。
【0036】そして、定圧圧下制御状態で調質圧延が行
われる。この状態ですぐに蛇行量が第1の閾値18A以
上になると、定圧圧下制御状態から定位圧下制御状態に
切り替わり蛇行抑制処理が行われる。
【0037】このとき、まだ第1及び第2ロール間隙情
報16A,16Bにはデータが格納されていないので、
定位圧下制御時のデータとして上記格納した第3ロール
間隙情報16Cがロール間隙選択情報17として使用さ
れて、ミルクローズとなって最初に目標圧下荷重となっ
たときのロール間隙で、定位圧下制御が行われる。
【0038】続いて、蛇行量が抑制され第2の閾値18
B以下と判定されると、定位圧下制御から定圧圧下制御
に復帰する。この復帰の際に(図6中(B)のタイミン
グ)、ロール間隙選択情報17のデータを第2ロール間
隙情報16Bに格納する。
【0039】さらに、定圧圧下制御中に、所定サンプリ
ング間隔で操作側及び駆動側の各油圧圧下シリンダ7
a,7bの油柱位置が検出されて移動平均が求められ、
第1ロール間隙情報16Aを更新する(図6中(A)の
タイミング)。
【0040】続いて、蛇行量が第1の閾値18A以上と
なると、定圧圧下制御状態から定位圧下制御状態に切り
替わり蛇行抑制処理が行われる。このとき、優先順位の
高い第1ロール間隙情報16Aにデータが格納されてい
るので、第1ロール間隙情報16Aがロール間隙選択情
報17として定位圧下時の油柱位置として使用される。
【0041】さらに、蛇行が抑制されて蛇行量が第2の
閾値18B以下と判定されると、定位圧下制御から定圧
圧下制御に復帰する。この復帰の際に(図6中(B)の
タイミング)、ロール間隙選択情報17のデータを第2
ロール間隙情報16Bに格納する。
【0042】続いて、上記と同様に、定圧圧下制御中
に、所定サンプリング間隔で操作側及び駆動側油圧圧下
シリンダ7a,7b装置の油柱位置が検出されて移動平
均が求められて、第1ロール間隙情報16Aを更新する
(図6中(A)のタイミング)。
【0043】この定圧圧下制御中に、被圧延板4の接合
部が通過すると判定されると、強制的に下ワークロール
が急激に下降されてミルオープン動作が行われて所定時
間,開放状態となり、次いで目標圧下荷重となるように
下ワークロールが上昇して次の圧延板の調質圧延が行わ
れる。
【0044】以上の動作例のように、被圧延板4の先端
部の圧延時においては、第1及び第2ロール間隙情報1
6A,16Bのデータがないので、従来と同様に、目標
圧下荷重となったときのロール間隙が定位圧下制御で使
用されるが、その他の部分を圧延している際には、原則
して実際の板形状に応じたロール間隙になると推定され
る第1又は第2ロール間隙情報16A,16Bに基づく
ロール間隙で定位圧下制御が行われる。
【0045】この結果、少なくも被圧延板4の先端部以
外の位置での定位圧下制御では、蛇行の助長がないか小
さくなり安定した蛇行抑制が行われる。このことはま
た、定圧圧下制御時よりも板の表面性状が劣る定位圧下
制御の時間を短くすることにも繋がる。
【0046】しかも、板形状にマッチングしたロール間
隙で定位圧下制御が行われるので、耳伸び等の形状不良
発生が小さく抑えられるし、定位圧下制御時の板の表面
性状も従来より向上する。
【0047】なお、上記実施形態では、3つのロール間
隙情報16A〜16Cから定位圧下制御時のロール間隙
(油柱位置)を選択しているようにしているが、第1ロ
ール間隙情報16Aだけを無条件に定位圧下制御時の油
柱位置(ロール間隙)として使用するようにしてもよ
い。
【0048】この場合には、ミルクローズから早期に油
柱位置の情報をサンプリングすることで、上記被圧延板
4の先端部での蛇行に対する定位圧下制御の油柱位置
(ロール間隙)として、上記第3ロール間隙情報16C
(目標圧下荷重到達時の油柱位置)と同程度の値が取れ
る。
【0049】または、第1ロール間隙情報16A及び第
2ロール間隙情報16Bだけを定位圧下制御時の油柱位
置(ロール間隙)として使用するようにしてもよい。ま
た、上記実施形態では、第1〜第3ロール間隙情報16
A〜16Cの順に優先度を高くして、第1ロール間隙情
報16A等が無いかどうか判定して、使用するロール間
隙情報を選択しているが、選択方法はこれに限定されな
い。例えば、サンプリング数Nが所定値以上の場合に
は、無条件で第1ロール間隙情報16Aを使用し、サン
プリング数Nが所定値未満の場合に、第2ロール間隙情
報16Bを使用し、さらに、その第2ロール間隙情報1
6Bが格納されていない場合には第3ロール間隙情報1
6Cを使用するとしてもよい。
【0050】すなわち、サンプリング数が所定値以上で
あれば、十分に対象とする被圧延板4の板形状の実績に
対応しているために第1ロール間隙情報16Aを使用
し、サンプリング数が所定値未満であれば、次に被圧延
板4の板形状の実績に対応しているだろう第2ロール間
隙情報16Bを使用するようにしてもよい。
【0051】また、上記実施形態では、熱間圧延のスキ
ンパスミル1での蛇行抑制に適用した例であるが、表面
処理ライン、酸洗ライン用等のスキンパスミルにも適用
できる。また、スキンパスミルに限定されず、冷間タン
デム圧延機等、定圧圧下制御によって圧延が行われる圧
延機であれば他の圧延であっても適用可能である。
【0052】
【実施例】図7は、上記実施形態による蛇行抑制を実施
した場合(図7(b)参照)と、従来例のように定位圧
下制御時のロール間隙として、ミルクローズ時に目標圧
下荷重に到達した際の油柱位置を鋼帯全長に渡って固定
値として使用した場合(図7(a)参照)の結果例であ
る。
【0053】この図7から分かるように、定位圧下制御
時のロール間隙として、板形状がさほど反映していない
目標圧下荷重に到達した際の油柱(固定値)を、被圧延
板4全長に渡って固定値として使用すると、蛇行量の助
長が見られる。
【0054】一方、本発明に基づく上記実施形態による
蛇行抑制では、被圧延板4(鋼帯)の全長に渡り蛇行量
が±8mm以内に抑制されていて、極めて安定した制御が
実施されている。
【0055】これは、実際の板形状に合ったレベリング
等を持ったロール間隙が使用されたことによるものであ
る。
【0056】
【発明の効果】以上説明してきように、本発明の圧延機
における蛇行抑制方法を採用すると、蛇行抑制のための
定位圧下制御が、板形状に見合ったロール間隙で行われ
ることで、蛇行抑制が早期に行われると共に、定位圧下
制御中にしぼり等の形状不良の発生が抑制されるという
効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る装置構成を示す図で
ある。
【図2】本発明の実施の形態に係るスキンパスミルを示
す図である。
【図3】本発明の実施の形態に係るコントローラの構成
を示す図である。
【図4】ロール間隙選択部の処理の流れを示す図であ
る。
【図5】メイン制御部での処理の流れを示す図である。
【図6】本発明の実施の形態に係る蛇行抑制の制御例を
説明するための図である。
【図7】蛇行抑制の実際の結果例を示す図であり、
(a)は比較例であり、(b)は本願発明に基づく結果
である。
【符号の説明】
1 スキンパスミル 2,3 ブライドルロール 4 被圧延板 5a,5b ワークロール 6a,6b バックアップロール 7a,7b 油圧圧下シリンダ 8a,8b ロードセル 9 コントローラ 11 蛇行検出器 12 メイン制御部 13 定圧圧下制御部 14 定位圧下制御部 15 ロール間隙決定部 15A ロール間隙情報格納部 15B ロール間隙選択部 16A 第1ロール関係情報 16B 第2ロール関係情報 16C 第3ロール関係情報 17 ロール間隙選択情報 18A 第1の閾値 18B 第2の閾値
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−24515(JP,A) 特開 平3−216208(JP,A) 特開 平8−39122(JP,A) 特開 昭63−63517(JP,A) 特開 昭57−94413(JP,A) 特公 昭52−29977(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B21B 37/68

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 操作側及び駆動側の各圧下装置によって
    目標圧延荷重に制御する定圧圧下制御と、ロール隙間を
    所定値に制御する定位圧下制御とを選択可能な圧延機に
    よる蛇行制御方法において、被圧延板の蛇行量が所定閾
    値を越えたときに定位圧下制御に切換え、更に蛇行量が
    所定閾値以内となったときに定圧圧下制御に復帰させる
    方法であって、 上記定位圧下制御時のロール隙間として、定圧圧下制御
    中のロール隙間の移動平均を使用することを特徴とする
    圧延機における蛇行抑制方法。
  2. 【請求項2】 操作側及び駆動側の各圧下装置によって
    目標圧延荷重に制御する定圧圧下制御と、ロール隙間を
    所定値に制御する定位圧下制御とを選択可能な圧延機に
    よる蛇行制御方法において、被圧延板の蛇行量が所定閾
    値を越えたときに定位圧下制御に切換え、更に蛇行量が
    所定閾値以内となったときに定圧圧下制御に復帰させる
    方法であって、 上記定位圧下制御時のロール間隙として、定圧圧下制御
    中のロール隙間の移動平均、次いで前に定位圧下制御か
    ら定圧圧下制御へ切り替えた際のロール間隙の順番に選
    択する際の優先度を高く設定してロール間隙を選択して
    使用することを特徴とする圧延機における蛇行抑制方
    法。
JP14132898A 1998-05-22 1998-05-22 圧延機における蛇行抑制方法 Expired - Fee Related JP3348832B2 (ja)

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