JPH01202309A - タンデム圧延機の板厚制御方法 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、タンデム圧延機の板厚制御方法に係り、とく
に圧延材先端部からの板厚精度を向上させるのに好適な
タンデム圧延機の板厚制御方法に関する。

〈従来の技術〉 複数のスタンドを有するタンデム圧延機を用いてストリ
ップなどの圧延材を圧延する際、各スタンドを通過する
圧延材の体積流がタンデム圧延機のどの部分でも一定と
するように圧下開度や圧延速度を設定するいわゆるミル
設定計算を行っている。さらに詳述すると、この設定計
算は各スタンド出口に着目して、この位置における被圧
延材の体積流が全スタンドにわたって等しいとみなす、
つマリマスフロー一定則に基づくものであり、−船釣に
は第３図に示すようなタンデム圧延Ｒｉ　。

（＋−１）、　　（ｉ−２）の各スタンドにおいて、圧
延される圧延材１に対して下記（１）式が成り立つ。

ｂｌ−２°ｈ＝−意１Ｖｔ−ｚ”’ｂｔ−＋０ｈｔ−＋
０Ｖ＋−＋！＝ｂ、・ｈ、・ｖｌ・−・−・・・・−・
・・・−・・−−ｍ−−−・・・・・・−・・・・−・
−・・−・・・・−（１）ここで　ｂ：板幅 ｈ：板厚 Ｖ：圧延速度 二のようなミル設定計算において設定計算の誤差あるい
は圧延中に素材の板厚や圧下設定位置などが変化し、例
えばあるスタンド出側のｖｉ厚がその設定値と異なると
、その出側板厚を入側板厚とする次スタンドを含む下流
側スタンドの圧下スケジュールが狂い、下流側スタンド
の一出側板厚も当初の設定値と異なり、最終的にタンデ
ム圧延機出側板厚が目標値に対して誤差を招くことにな
り製品歩留りの低下の原因となる。

このような問題を解決するため、例えば桂寛−部著「圧
延技術Ｊ　（昭和４６年４月２０日　日刊工業新聞社発
行、１４７〜１４８ページ）には、タンデム圧延機出側
に板厚計を設置し、実績板厚と目標板厚と比較し、その
差分を各スタンドの圧下開度にフィードバック制御する
方法や、ゲージメータ式を用いて各スタンド出側板厚を
計測し、各スタンド目標板厚との差を瞬時に解消するよ
うに圧下開度を制御する絶対値ＡＧＣ方式が記載されて
いる。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、前者のフィードバック制御１１方法は、
応答性が悪いためオフゲージ部の長さが大となり、製品
歩留りの向上は高く望めず、また後者の絶対ＭＥ　Ａ　
Ｇ　Ｃ方式ではゲージメータ式精度に応じた板厚精度が
得られる反面、圧下開度修正量が大きい場合にはマスフ
ローバランスが一挙に崩れ、過大ループの発生により下
流スタンドへの多重噛み込みや安定した通板が保証でき
ないなどの問題がある。

本発明は、上記のような問題点を解決するタンデム圧延
機の板厚制御方法を提供することを目的とするものであ
る。

く課題を解決するための手段〉 本発明は、複数のスタンドからなるタンデム圧延機を用
いて圧延材の板厚を制御する方法であって、圧延材の先
端がスタンドに順次噛み込まれるごとに、当該スタンド
と前スタンドとの間に発生する圧延材のループ量を求め
、このループ量から当該スタンド間のマスフローアンバ
ランス量を演算し、ついでこの演算結果から前スタンド
を含む上流側スタンドの圧下開度の修正量をそれぞれ演
。

算し、これらの修正量に基づいてそれぞれのスタンドの
圧下開度を修正することにより、上記の目的を達成しよ
うとするものである。

〈作　　　用〉 以下に、本発明の原理について説明する。

前出第３図に示す条件で圧延材ｌを連続的に圧延してい
る状態で、圧延材１の先端がｉスタンドに達したときに
、（ｉ−１）スタンドと■スタンドの間でマスフロー一
定則がアンバランスになってループが発生し、両スタン
ド間での圧延材１の長さが単位時間当たりΔｌずつ増加
してい（ものとする。

いま、ループが発生した瞬間におけるマスフローバラン
スは、前出（１）式において板幅すが変化しないものと
すると、下記（２）式で表される。

（ｈｔ−＋十Δｈ！−１）Ｖｔ−１− （ｈｚ＋Δｈｔ）Ｖ五十Δｆｆｉ　−＝−−−−−−−
−・−・−−−−（２）ここで、 Δｈ＋；ｉスタンドでの出側板厚誤 差 Δｈ＋−＋　　；　　（＋−ｘ）スタンドでの出側板厚
誤差 ！’ｉ＋ｆｉｉ−１＋パススケジュールで決められるｉ
、（ｉ−１）ス タンドの板厚 Ｖム＋Ｖｉ−＋ｉ実測値あるいは（ロール周速×先進率
）の計算か ら求められる鋼板速度 そこで、ｉスタンドにおける入側板厚変動（Δｈ！−＋
）による出側板厚変動（Δｈｔ）の影響係数をα！−０
！とすると、（２）式は次式のように置換することがで
きる。

（ｈ　　ｌ−＋　＋　Δ　ｈｔ−＋）ｖｔ−＋−（ｈｉ
＋　　（ｒｉ−１＋ｌ　　ＩΔｈ　ｚ−＋）　Ｖ　！＋
Δｌ　・・・−・−・−・四・曲曲曲のこのψ式を（！
−１）スタンドでの出側板厚誤差Δｈｊ−１で整理する
と、下記（３）式が得られる。

Δｈ　！−１−ΔＩｔ／　（Ｖｔ−１−αｌ−１＋　ｉ
・Ｖｔ）・−・・・・・−・・−・−・−・−・・−・
・−・・・・−・（３）（３）式により（ｉ−１’）ス
タンドの出側板厚誤差Δｈ１−８は求められるから、（
ｉ−１）スタンドの圧下開度Ｓ、−１の圧下修正量ΔＳ
　ｉ　−１は、一般によく知られている下記（４）式に
より求められる。

Ｍ、−１ ここで、Ｍ＋−＋；（＋１）スタンドのミル定数 ｍｉ−＋　　；　　（ｉ−１）スタンドでの圧延材の塑
性定数 このようにして求められた圧下修正量Δ５ｔ−１によっ
て、（＋−１）スタンドの圧下開度Ｓ＆−１を修正して
やれば、（ｉ−１）、ｉスタンド間のマスフローは維持
されるのである。

なお、（ｉ−１）スタンドで圧下修正を行う直前で、（
ｉ−２）スタンドと（ｉ−１）スタンドとの間でのマス
フローバランスが保たれていれば、（＋−１）スタンド
での圧下修正時に（ｉ−２）スタンドでも圧下を修正し
なければ、（ｌ−２）。

（ｉ−１）スタンド間でのマスフローバランスが崩れる
ことになるので、同時に（ｉ−２）スタンドの圧下修正
量Δ５ｉ−ｚを下記（５）式に基づいて演算し、圧下修
正を行う必要がある。

Ｍ、−２ ここで、　Ｍｒ−ｚ　　；　（＋　−２）スタンドのミ
ル定数 ｍｌ−ｚ　　；　（＋−２）スタンドでの圧延材の塑性
定数 Δｈ　ｌ−！　−Δｈト、／α８−２．直−１αｌ−！
＋　ｉ−＋　ｉ　　（１−１）スタンドにおける入側板
厚変動 （Δｈｔ−ｔ）による出側 板厚変動（Δｈ　＋−＋）の 影響係数 このように、（ｉ−２）スタンドより上流側のスタンド
（＋−３）、　　（ｉ−４）、・・・でも同様な圧下修
正を行うのである。

また、各スタンドにおける板厚変動の影響係数αは、予
め実験などによ６求めておけばよい。

〈実施例〉 以下に、本発明の実施例について図面を参照して詳しく
説明する。

第１図は、本発明方法を適用するのに好適な板厚制御装
置の実施例を模式的に示す側面図である。

図において、２〜４はｔ、　　（ｔ−１）、　　（ｉ　
−２）の各スタンドにおける圧延材１の先端の噛み込み
時を検出する先端噛み込み検出装置、５〜７は、ｉスタ
ンドと（ｉ−１）スタンド、（ｉ−１）　　（スタンド
と（ｉ−２）スタンド、（ｉ−２）スタンドと（ｉ−３
）スタンドのそれぞれのスタンド間の圧延材１のループ
量を検出するループ量検出　（器、８〜１０はそのルー
プ量を演算するループ量演算装置、１１〜１４はｔ、（
ｉ−１）、（＋−２）。

（ｉ−３）の各スタンドの圧下位置を制御する圧下位１
制御装置、１５は各スタンド間のループ量に応じて圧下
修正量を演算する圧下修正量演算出力制御装置、１６は
図示しない中央計算機からの情報を受けて圧延材ｌのバ
ススケジュールを演算するバススケジュール演算装置で
ある。

つぎに、この板厚制御装置の動作を説明する。

■　圧下修正量演算出力制御装置１ｆ１５は、バススケ
ジュール演算装置１６からの指令に基づいて、各スタン
ドの圧下位置制御装置１１〜１４を介して、各スタンド
出側における圧延材１の板厚がｈ五。

ｈ　！−１＋　ｈ　ｉ−ｔ、ｈ　ｉ−２になるようにそ
れぞれｉ。

（ｉ−１）、（＋−２）、　　（ｉ−３）スタンドのロ
ール開度を設定する。

わ　圧延材１がマスフロー一定則を保持するように、各
スタンドの圧延速度Ｖ　ｉｔ　Ｖ　ｉ−１＋　ｖｉ−ｔ
＋ｖト、が設定され、圧延が行われる。

ｐ　圧延材１の先端が各スタンドに噛み込まれるごとに
、各先端噛み込み検出器２〜４によって検出されて各ル
ープ量演算装置８〜１ｏに入力され、この各ループ量演
算装置８〜１０の指令によりループ量検出器５〜７が動
作して圧延材１のそのスタンドと前スタンドの間におけ
るループ発生の有無が連続的に検出されて、各ループ量
演算装置８〜１０に゛入力され、そのループ量が演算さ
れる。

このループ量の演算の仕方について、第２図を用いて説
明する。

図に示すように、ｉスタンドと（ｉ−１）スタンドの間
の距離をＬ（−）とし、その中間でパスラインＰＬの上
方にループ量検出器５として例えば、距離計を設置して
おく。

いま、ｉスタンドと（ｉ−１）スタンドの間にループが
発生し、圧延材ＩがノタスラインＰＬから浮き上がり１
．その高、さＨ（ｓ）が距離計５によって検出されたと
する。この検出信号に基づいて、ループ量演算装置８に
おいてループ量Ｒが下記（６）式により演算される。

Ｒ＝！　２　　　　　　＋　　　　　　　　　　　・・
−−−・−−−・・・・・・・・−・・・−（６）なお
、このループ量の検出方式としては、距離計の代わりに
スタンド間に設けられているルーパの高さ位置を位置検
出器で検出して上記（６）式で演算してもよいし、ルー
プを撮像管で撮像して画像処理してループ量を求める方
式でもよ（、とくに限定するものではない。

■　ついで、各ループ量演算装置８〜１０において、ル
ープ量の単位時間当たりの変化量Δｌを演算して、圧下
修正量演算出力制御装置１５に出力する。なお、いずれ
のスタンドにおいてもループ量が検出されないときは、
各スタンドにおいてマスフロー一定則が維持されている
とみなし、指令されたパススケジュールに基づいた圧下
位置制御が継続される。

■　そこで、あるスタンドに圧延材１の先端が噛み込ま
れたときに、そのスタンド間でループが発生したことが
検出された場合、圧下修正量演算出力制御装置１５にお
いて、前出（３）式に準じて前スタンドを含む上流側ス
タンド、即ち例えば当該スタンドがｉスタンドであれば
（ｉ−１）。

（ｉ−２）および（ｉ−３）スタンド、また当２亥スタ
ンドが（ｉ−１）スタンドであれば（ｉ−２）および（
ｉ−３）スタンドにおけるそれぞれの出側板厚誤差Δｈ
を演算する。

■　さらに、圧下修正量演算出力制御装置１５において
、いま求められた各スタンドの出側板厚誤差値に基づい
て、前出（４）、　（５）式によって各スタンドの圧下
修正量ΔＳを演算し、それらに応じた修正信号を、関係
するスタンド圧下位置制御装置１２．１３．１４に出力
し、各スタンドのロールの圧下位置を修正する。これに
より、ループ量がなくなるから、マスフローアンバラン
スは解消され、所望の板厚に圧延される。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によれば、パススケジュー
ルにおける板厚設定計算の誤差をタイムリーに修正する
ようにしたので、圧延材の先端からの板厚精度を飛躍的
に向上させることが可能である。また、圧延ロールの圧
下開度を修正する際、マスフローバランスを常に保持す
るようにしたので、急激な圧下修正に対しても通板性が
損われるこさなく安定した操業を維持することが可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法を適用するのに好適な板厚制御装
置の実施例を模式的に示す側面図、第２図は、ループ量
の測定例を部分拡大して示す側面図、第３図は従来のタ
ンデム圧延機におけるマスフロー一定則の原理を模式的
に示す側面図である。 １・・・圧延材、　　　２〜４・・・先端噛み込み検出
器。 ５〜７・・・ループ量検出器。 ８〜１０・・・ループ量演算装置。 １１〜１４・・・圧下位置制御装置。 １５・・・圧下修正量演算出力制御装置。 １６・・・パススケジュール演算装置。 特許出願人　　　　川崎製鉄株式会社 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数のスタンドからなるタンデム圧延機を用いて圧延材
   の板厚を制御する方法であって、圧延材の先端がスタン
   ドに順次噛み込まれるごとに、当該スタンドと前スタン
   ドとの間に発生する圧延材のループ量を求め、このルー
   プ量から当該スタンド間のマスフローアンバランス量を
   演算し、ついでこの演算結果から前スタンドを含む上流
   側スタンドの圧下開度の修正量をそれぞれ演算し、これ
   らの修正量に基づいてそれぞれのスタンドの圧下開度を
   修正することを特徴とするタンデム圧延機の板厚制御方
   法。