JP4850829B2 - ロールスタンドにおいてストリップを圧延するための方法 - Google Patents

Description

本発明は、その湾曲した輪郭が３次以上の多項式によって表現可能であるＣＶＣ研磨面を備えている軸方向に移動可能な２つのワークロールと、２つのバックアップロールと、軸方向に移動可能な２つの中間ロールと、ワークロール曲げシステムと、中間ロール曲げシステムとから成り、この場合、ストリップ平面度及びストリッププロフィルをコントロールするために、調整機構としてワークロール曲げ又はワークロール移動が適用される圧延ラインのロールスタンドにおいてストリップを圧延するための方法に関する。

ストリップ平面度は、従来のロールを使用する場合、ワークロールクラウン（ポジティブ、ネガティブ又はシリンドリカル）及びワークロール曲げを適当に選択することによって調整される。従って、圧延プログラムが異なっている場合には異なったワークロールクラウンが使用されなければならないことが欠点であり、これが、ワークロールの取扱いを困難にする。更に、複雑になった圧延プログラムの場合にワークロール曲げは、しばしばその調整限度に達し、これにより、平面度は、必ずしも保証することができない。

ワークロールの取扱いを容易にし、同時にプロフィル及び平面度に積極的に影響を与えるため、ＣＶＣ輪郭（CVC = Continuously Variable Crown)を有するワークロールの使用は、圧延ラインの後のスタンドでも有効であることが分かった。

この場合、ワークロール曲げは、稀にしかその調整限度には達せず、ダイナミックなコントロールのために使用可能である。ＣＶＣワークロールの従来の移動実務では、利用される移動領域が圧延プログラム内で比較的小さく、ワークロール摩耗の一様化が、限定された形でしか行なわれないことが欠点である。従って、妥協案として、平坦なＣＶＣ研磨面が、即ち相応の移動ストロークの縮小されたＣＶＣ調整領域が使用される。

この従来技術から出発して、本発明の課題は、大きなプロフィル調整能力と平面度調整能力を同時に有する簡単なロールの取扱いで、同時にワークロール摩耗も一様化する、移動可能なＣＶＣワークロールを有するワークロールを有するロールスタンドにおいてストリップを圧延するための方法を提供することにある。

提起した課題は、請求項１の特徴によれば、ストリップからストリップへとその調整領域の予設定された一定の部分でワークロール曲げを周期的に変更することによって、同時にワークロールの、移動調整領域が拡大された周期的な移動が励起もしくは強制され、この場合、ワークロールの移動の方向とワークロール曲げの方向がワークロールのプロフィルに対して逆に作用するようにワークロール曲げ及びワークロール移動の両調整システムの作用を組み合わせることにより、これら両調整システムの効果が相互に補完され、、ワークロール移動とワークロール曲げの協働が、プロセスモデルによってオンラインで制御され、ワークロールの周期的な変更が、平面度、ストリップ輪郭品質、並びにストリッププロフィルレベルのようなストリップ品質パラメータが満足されている許容領域でのみ実施され、これらの基準を遵守するために、周期的な移動ストロークが、プロセスモデルによってオンラインで監視及び限定可能であることによって解決される。

本発明の有利な形成は、下位の請求項に記載されている。

ワークロールの周期的な移動自体は、既に公知である。但し、この運転方法は、これまでは、単に慣例的に膨らませたワークロール研磨面を有するロールによって特に圧延ラインの後のスタンドで実践されていた（Ｈｉｔａｃｈｉ Ｒｅｖｉｅｗ Ｖｏｌ．３４（１９８５）、Ｎｏ．４、１５３〜１６７ページ）か、例外的な場合には、テーパードロールによって限定された領域で使用されていた（欧州特許出願公開第０１５３ ８４９号明細書）。

比較的大きい放物線状のプロフィル調整領域を有するＣＶＣロールにおけるワークロール曲げの本発明による周期的な変更は、これまで未だ実践されておらず、新しい。圧延荷重もしくは圧延ライン内の圧延荷重配分によって支援することができるワークロール曲げのこの周期的な変更は、ＣＶＣロールの場合、同時にワークロール摩耗の一様化が行なわれる場合のワークロールの付加的な周期的な移動をもたらす。この場合、ＣＶＣワークロールの大きい放物線状のプロフィル調整領域は、バックアップロール摩耗、サーマルクラウン、圧延荷重、又はスタンド負荷等のような変更される境界条件に応じることができるように、いつでも使用可能なままである。この場合、これらの境界条件に依存して、ワークロールの周期的な移動が、好ましくは正の移動調整領域か、負の移動調整領域か、総合的な移動調整領域かのいずれかで実施される。

本発明によれば、ワークロールの周期的な移動は、ワークロール曲げを周期的に変更することによって間接的に強制され、この場合、ワークロール移動とワークロール曲げの協働は、プロセスモデルによってオンラインで制御される。

この場合、ワークロールの周期的な変更は、平面度、ストリップ輪郭品質、並びにストリッププロフィルレベルのようなストリップ品質パラメータを満足することができる許容領域でのみ実施され、この場合、そのような場合には、これらの基準を遵守するために、プロセスモデルによってオンラインで監視されて、ワークロール曲げのための周期的な移動ストロークが限定可能である。

例えばロール交換直後に最初にストリップが進入する時にその場合に必要なプロフィル及び平面度を調整する場合、自動的に大きな移動位置変更が期待できるので、ワークロールの周期的な変更は、ロール交換直後か、最初の５つのストリップの直後に初めてのいずれかで行なわれる。

ワークロール曲げの周期的な変更の代わり又はこれに対して補足的に、選択的に、同様の中間ロール曲げ又は中間ロール移動又はバックアップロールプロフィルアクチュエータを、ワークロール位置の周期的な変更を生じさせるために使用することができる。

本発明の更なる詳細、特徴及び利点を、概略図に図示した実施例で以下で詳細に説明する。

図示したそれぞれの例では、シミュレートした２つの運転方法、即ち、８５本のストリップ（コイル）の圧延プログラムの例で異なった移動に対するワークロール移動とワークロール曲げが図示されている。図１〜１０には、それぞれ横座標としてストリップの数もしくはストリップの通し番号（コイルの番号）が記載されている。

図１には、圧延プログラムに応じて圧延すべきストリップ幅ＢＢが、図２には、仕上げストリップ厚さＢＤが、それぞれｍｍで縦座標としてプロットされている。ほぼＮｏ．４０のストリップまでは、異なったストリップ幅ＢＢと仕上げストリップ厚さＢＤのものが圧延され、その後は、約１２００ｍｍの一定のストリップ幅ＢＢと約２．８ｍｍの一定の仕上げストリップ厚さを有するストリップが製造される。

図１及び２に図示された圧延プログラムのため、図３〜６には、スタンド負荷が異なっているもしくはバックアップロール摩耗が異なっているＣＶＣワークロールの従来の移動について期待すべき結果がプロットされている。

図３及び４には、必要なワークロール移動位置ＶＰについて得られた結果がｍｍで図示され（図３）、高いバックアップロール摩耗又は高いスタンド負荷に対して適用されたワークロール曲げ荷重ＢＫがｋＮで図示されている（図４）。この場合図３から読み取ることができるように、この従来の運転方法では、ワークロール位置は、特に正の領域で調整され、これにより、例えばスタンドの負荷が補償される。部分的に、最大移動限度ＶＰｍａｘに達している。

図５及び６には、図３及び４に応じて少ない中間ロール摩耗又は低いスタンド負荷に付いて得られた結果が図示されている。ワークロール移動位置ＶＰについて得られた曲線（図５）とワークロール曲げ荷重ＢＫについて得られた曲線（図６）は、その特徴が図３及び４の特徴と似ており、この場合、曲げ荷重がほぼ同じ場合、ワークロール移動値ＶＰは、変更された境界条件に応じて、むしろ平均的な移動調整領域で推移している。全体的に見て、ＣＶＣワークロールの従来の移動実務では移動値が比較的小さく、圧延プログラムに応じてワークロール曲げ荷重ＢＫがほぼ４０本のストリップ以降一定に推移する（ＢＫｃｏｎｓｔ）ことが共通している。

図７〜１０には、同じ圧延プログラムについて、ＣＶＣワークロールの本発明による周期的な移動もしくはスタンド負荷が異なっている場合もしくは中間ロール摩耗が異なっている場合のワークロール曲げについて期待すべき結果がプロットされている。

図７及び８には、ワークロール移動位置ＶＰについて得られた結果がｍｍで図示され（図７）、高い中間ロール摩耗もしくは高いスタンド負荷に対して適用されたワークロール曲げ荷重ＢＫがｋＮで図示されている（図８）。図３の従来の移動の結果に対して明らかであるのは、ＣＶＣワークロールの利用される大きな調整領域であり、この場合、ワークロールは、正の領域でも、負の領域でも運転される。

図９及び１０には、図７及び８に応じて、少ないバックアップロール摩耗又は低いスタンド負荷について得られた結果が図示されている。ワークロール移動位置ＶＰについて得られた曲線（図９）とワークロール曲げ荷重ＢＫについて得られた曲線（図１０）は、ここでもその特性が図７及び８の特性と似ており、この場合、曲げ荷重がほぼ同じ場合、ＣＶＣロールの周期的な移動は、変更された境界条件に応じて、むしろ負の移動調整領域で行なわれる。

本発明による周期的な移動の運転方法について特徴的であるのは、ワークロール移動位置ＶＰとワークロール曲げ荷重ＢＫ間の逆方向の相互作用であり、これは、図で明らかになっている。負方向ＶＰｎにＣＶＣワークロールを移動させた場合、正方向の曲げＢＫｐが認められ、その逆も認められる。

ＣＶＣワークロールの本発明による周期的な移動によって得られるワークロール摩耗の一様化は、図１１及び１２で明らかにされている。ここでは、ｍｍで示したワークロール摩耗ＡＶが、ｍｍで示したワークロール胴長さＢＬにわたってプロットされており、ワークロール摩耗は、圧延プログラムの終了時に生じる。胴の中心の摩耗値がほぼ同じ場合、エッジ領域の周期的な運転方法（図１１）でのロール輪郭ＷＫは、従来の運転方法（図１２）に比べて調和するように形成されているのに対し、従来の運転方法の場合は少ない移動に条件付けられて、角のある移行領域を有する急勾配の摩耗フランクが認められる。

調和的なワークロール摩耗輪郭は、ストリップの輪郭に対してプラスに作用する。従って、ストリップの膨らみの発生又は大きなストリップエッジの低下（エッジドロップ）は、効果的に補償することができる。

８５本のストリップのためのストリップ幅用圧延プログラムを示す。 ８５本のストリップのための仕上げストリップ厚さ用圧延プログラムを示す。 高いスタンド負荷による従来の移動を示す。 高いスタンド負荷による従来の移動を示す。 低いスタンド負荷による従来の移動を示す。 低いスタンド負荷による従来の移動を示す。 高い圧延負荷による周期的な移動を示す。 高い圧延負荷による周期的な移動を示す。 低い圧延負荷による周期的な移動を示す。 低い圧延負荷による周期的な移動を示す。 周期的な移動におけるワークロール摩耗輪郭を示す。 従来の移動におけるワークロール摩耗輪郭を示す。

ＡＶ ワークロール摩耗
ＢＢ ストリップ幅
ＢＤ 仕上げストリップ厚さ
ＢＫ ワークロール曲げ荷重
ＢＫｃｏｎｓｔ 一定の曲げ荷重
ＢＫｍａｘ 最大曲げ荷重
ＢＫｐ 正方向の曲げ
ＢＬ ワークロール胴長さ
Ｎｏ． コイル数
ＶＰ ワークロール移動位置
ＶＰｍａｘ 最大移動限界
ＶＰｍｉｎ 最小移動限界
ＶＰｎ 負方向の移動
ＶＰｐ 正方向の移動
ＷＫ ワークロール輪郭

Claims (5)

1. その湾曲した輪郭が３次以上の多項式によって表現可能であるＣＶＣ研磨面を備えている軸方向に移動可能な２つのワークロールと、２つのバックアップロールと、軸方向に移動可能な２つの中間ロールと、ワークロール曲げシステムと、中間ロール曲げシステムとから成り、この場合、ストリップ平面度及びストリッププロフィルをコントロールするために、調整機構としてワークロール曲げ又はワークロール移動が適用される圧延ラインのロールスタンドにおいてストリップを圧延するための方法において、
   ストリップからストリップへとその調整領域の予設定された一定の部分でワークロール曲げを周期的に変更することによって、同時にワークロールの、移動調整領域が拡大された周期的な移動が励起もしくは強制され、この場合、ワークロールの移動の方向とワークロール曲げの方向がワークロールのプロフィルに対して逆に作用するようにワークロール曲げ及びワークロール移動の両調整システムの作用を組み合わせることにより、これら両調整システムの効果が相互に補完され、ワークロール移動とワークロール曲げの協働が、プロセスモデルによってオンラインで制御され、ワークロールの周期的な変更が、平面度、ストリップ輪郭品質、並びにストリッププロフィルレベルのようなストリップ品質パラメータが満足されている許容領域でのみ実施され、これらの基準を遵守するために、周期的な移動ストロークが、プロセスモデルによってオンラインで監視及び限定可能であることを特徴とする方法。
2. バックアップロール摩耗、サーマルクラウン、圧延荷重等のような境界条件に依存して、ワークロールの周期的な移動が、正の移動調整領域か、負の移動調整領域か、総合的な移動調整領域かのいずれかで実施されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. ワークロール曲げが、圧延ライン内で圧延荷重もしくは圧延荷重配分を周期的に変更することによって支援されることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
4. ワークロール曲げの周期的な変更の代わり又はこれに対して補足的に、選択的に、同様の中間ロール曲げ又は中間ロール移動又はバックアップロールプロフィルアクチュエータが、ワークロール位置の周期的な変更を生じさせるために使用されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の方法。
5. 最初にストリップが進入する時にプロフィル及び平面度を調整する場合、自動的に大きな移動位置変更が期待できるので、ワークロールの周期的な変更が、ロール交換直後又は最初の５つのストリップの直後に行なわれることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の方法。

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