JPH01210111A

JPH01210111A - 熱間仕上圧延における板厚制御方法

Info

Publication number: JPH01210111A
Application number: JP63032880A
Authority: JP
Inventors: Kunio Yoshida; 邦雄吉田
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1988-02-17
Filing date: 1988-02-17
Publication date: 1989-08-23
Also published as: JPH052404B2

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、熱間仕上圧延における板厚制御方法に係り、
特に、粗圧延された熱間シートバーをコイラーで巻取っ
た後、巻戻して仕上圧延するに当たり、コイラーで巻取
られた熱間シートバーコイルの最内径部の板厚精度を向
上させるのに好適な板厚制御方法に関する。

〈従来の技術〉 −Ｆｌｕに鋼等のシートバーの熱間圧延方法において、
粗圧延から仕上圧延への加工工程間で、熱間シートバー
はその保有する熱の一部を大気中に放散する。この放散
する熱量はシートバーの先端部（ＬＨ）と尾端部（ＴＥ
）とでは差が生じ、例えば第５図に示すように、先端部
（Ｌｌりに比べ尾端部（ＴＥ）が低温になる。このよう
に熱間シートバーの温度分布が不均一であると、仕上圧
延機の圧下値Ｒ１ｌ１Ｊ整が難しく、品質の良いシート
バーを圧延できないという問題がある。

このような問題を改善するために、従来から例えば特公
昭５０−３００２８号、特公昭５１−２６３１７号、特
公昭５２−４５３０４号、特公昭５３−１６３８０号等
の公報に開示されているように、粗圧延機と仕上圧延機
との間にコイラーを設ける方法が提案されている。

このような技術を具体的に説明すると、その圧延設備に
は、第６図に示すように、粗圧延機２０とクロツブシ中
−２４との間に、熱間シートバー２１を巻取り・巻戻す
コイラー２３が設けられる。搬送テーブルローラ２２上
を移送された熱間シートバー２１は、−たんコイラー２
３でコイル状に巻取られることにより、熱間シートバー
２１自体の保有する熱で熱間シートバー２１の全長にわ
たって保温・均熱化される。均熱された熱間シートバー
２１は巻戻されて、粗圧延されたときの尾端部ＴＥを頭
にして複数のスタンドからなる仕上圧延機２５に送られ
、仕上圧延されてストリップとされるのである。

〈発明が解決しようとする課題〉しかしながら、上記の従来例にあっては、熱間シートバ
ー２１の温度分布は、概ね改善されて均熱化を図ること
ができるが、コイラー２３で熱間シートバー２１が保温
均熱化されている間において、熱間シートバー２１のコ
イル最内径部（粗圧延での先端部ＬＨ付近）は大気にさ
らされて、放熱が進行する。そこで、仕上圧延機２５人
側での熱間シートバー２１の温度分布を測定したところ
、第７図に示すように、熱間シートバー２１の大半は均
一な温度になっているが、先端部ＬＨを含む最内径部の
１巻の温度は急激な低下を示すことがわかった。

その結果、熱間シートバー２１を仕上圧延する場合に、
この温度の低下している部分は他の部分と比べ、変形抵
抗がステップ状に高くなる。そのため、この変形抵抗に
対応すべく、仕上圧延機２５の圧下位置を自動板厚制御
装置ｆ（以下ＡＧＣという）で制御することになるが、
しかし、前記ＡＧＣは、応答遅れを有するので、ステッ
プ状の変形抵抗変化に追従することができず、仕上圧延
後の最内径部に対応するストリップの板厚は第８図に示
すように他の部分に比べ１００μｍ程度厚くなっており
、板厚精度を確保することができないという問題点が生
じていた。

ところで、このような問題点を解消する手段として、本
出願人は、既に特願昭６２−１９１７３０号にて、巻き
取ったコイルの最内径部の温度降下量を予測すると共に
、当該最内径部の位置を把握し、前記最内径部が仕上圧
延機に達したときに、鋼種データと前記温度降下予測量
に基づいて、当該仕上圧延機の圧下位置を修正する板厚
制御方法を提案している。

しかしながら、この方法の温度降下予測において、予測
計算の起点となる温度は、熱間シートバーの粗圧延機出
側温度あるいは仕上圧延機入側温度の計測値を用いる必
要があるため、次のような問題がある。

すなわち、熱間シートバー温度の計測には、−般に、放
射温度計が採用されるのであるが、熱間シートバーはそ
の厚さや測温時刻により復熱状態が変ること、またロー
ルクーラント水の水量や表面スケールの発生状況などの
測定条件が変化することなどから、放射温度計に測定誤
差が生じることは否めず、この誤差が圧下修正量の誤差
となるため、常時、精度の良い修正を行うことは困難で
ある。

本発明は、上記のような課題を解決すべくなされたもの
であって、板厚精度のよい熱間仕上圧延における板厚制
御方法を提供することを目的とする。

く課題を解決するための手段〉上記目的を達成するために、本発明は、粗圧延された熱
間シートバーをコイラーで巻取ってコイルとした後、巻
戻して仕上圧延機で仕上圧延する際の板厚制御方法にお
いて、前記コイルの最内径部の先端側位置を把握し、こ
の先端側位置が前記仕上圧延機のｌスタンドに達したと
き、このｌスタンドの入・出側での実績板厚と実績圧延
荷重とを用いてシートバーの塑性定数を求め、ついで予
め与えられている塑性定数と板温度の関係から板温度を
求め、この板温度にもとづいて各スタンドの温度降下予
測パターンを修正し、さらにこれらの修正値から塑性定
数を修正して、ゲージメータ式に基づいて（＋＋１）ス
タンド以降の仕上圧延機の圧下位置を修正するようにし
たものである。

以下に、本発明の構成について、図面を参照して具体的
に説明する。

第１図は、本発明方法に係る一実施例を示す構成図であ
る０図中、従来例と同一部材は、同一符号を付して説明
を省略する。

図において、１は、コイラー２３で巻き取られた熱間シ
ートバー２１のコイルであり、２は、コイル１の最内径
部１ａの径を測定する測長器である。

３は、コイル１の最内径部１ａの先端側位置を把握する
ための熱片検出器（以下、単にＨＭＤという）であり、
コイラー２３とクロツブシ中−２４との間でかつ仕上圧
延機２５からＬｌの距離に設けられる。

４は、熱間シートバー２１の長さを測定する測長用ピン
チロールであり、クロツブシ中−２４と仕上圧延機２５
との間でかつ仕上圧延機２５からり、の距離に設けられ
る。この測長用ピンチロール４には、例えば１回転で１
パルスを出力するパルス発信器５が連結される。

ここで、コイルｌの最内径部１ａの周長しは、最内径部
１ａの直径をＤとすると次式で表すことができる。

Ｌ・ｔＤ　　・・・・・・・・・・・・・・・＝　０）
したがって、熱間シートバー２１の尾端部（ＴＥ）を検
出してから、コイル１の最内径部１ａの先端側が仕上圧
延機２５の入側に到達したことを検出するには、少なく
とも最内径部１ａの先端が仕上圧延機２５に到達するま
での間をパルス発信器５で追跡可能とする必要がある。

このため、測長用ピンチロール４と仕上圧延８！２５と
の間の距＃Ｌ８は、最内径部１ａの周長りに対してり、
＜Ｌとして選定され、またＨＭＤ３の取付は位置と仕上
圧延機２５の間の距ｉ！１ＩＬｌは、前記周長りに対し
てり、　＞Ｌとして選定される。

６．７は、熱間シートバー２１の板厚を測定する板厚計
であり、それぞれ仕上圧延機２５のｌスタンド（図では
第１番目のスタンド）の入側と出側に設けられ、入側板
厚信号ｈ・と出側板厚信号ｈ＋を発信する。

９は、トラッキング装置であり、ＨＭＤ　３の検出信号
およびパルス発信器５からのパルス信号を入力して、コ
イル１の最内径部１ａの位置を把握する。

このトラッキング装置９には、予め距離ＬｌおよびＬ８
と周長りとに基づき、ＨＭＤ３で尾端を検出してから最
内径部２の先端側が仕上圧延機２５に到達するまでのパ
ルス発信器５のパルス数がパルス設定値Ｐ、として入力
されており、ＨＭＤ４の検出信号によってパルス発信器
５のパルスをカウント開始し、そのカウント値がパルス
設定値と一致した後に、板厚計６．７に測定指令を出力
する。

また、パルス設定値Ｐ、は、下記（２）式に示すように
距離Ｌｌ　から周長りを減算して熱間シートバー２１の
移動距離Ｌｍを算出し、これを下記（３）式に示すよう
に測長用ピンチローラ５の周長り、で割算することによ
り算出することができる。

Ｌ、・Ｌ、・Ｌ　　・・・・・・・・・・・・（２）Ｐ
　！　＝　Ｌ　３　／　Ｌ　Ｐ　　・・・・・・・・・
・（３）ｌＯは、仕上圧延機２５の各スタンドの圧下位
置を制御して熱間シートバー２１の板厚を最終的なスト
リップの板厚に自動制御するＡＧＣであり、上位計算機
１１からの各種圧延指令信号とトラッキング装２９から
のトラッキング信号に基づいて、ｌスタンドを除＜　（
ｉ＋１）スタンド以降の圧下量修正値ΔＳを算出し、圧
下位置の修正制御を行う。

上位計算機１１は、圧延ライン全体を制御するもので、
粗圧延機の出側における熱間シートバーの板厚、コイラ
ーでの熱間シートバーの巻取り開始から巻戻し終了まで
の時間、粗圧延機出側の熱間シードバー表面温度、シー
トバーの鋼種データ。

ｌスタンドにおけるコイル最内径部１ａの圧延荷重Ｐ、
ｉスタンド人・出側の板厚ｈａ、ｈ＋がそれぞれ入力さ
れることにより、熱間シートバー２１の塑性定数ｍを求
めて、ＡＣＣＩＯに出力する機能を有する。

すなわち、上位計算機１１内には、第２図に示すような
塑性定数ｍと板温度Ｔとの特性曲線Ａを保有しており、
ここで得られた板温度例えば、１を計算起点として、仕
上圧延機２５の各スタンドにおける温度降下を第３図に
パターンＢで示すように予測して、その温度に相当する
塑性定数ｍをＡＣＣＩＯに指令するのである。

〈作　　　用〉以下に、本発明の作用について説明する。

（１）　　コイラー２３で巻き取られたコイル１の最内
径部１ａの径りを測長器で測定し、トラッキング装置９
において（１）式を用いて内周長りを求め、トラッキン
グ開始点を決定する。

（２）　　コイラー２３でコイル１が巻戻されて、熱間
シートバー２１の先端部がクロップシャー２４で剪断さ
れ、測長用ビンチロール４で測長されながら仕上圧延機
２５に送り込まれ、ストリップに仕上圧延される。

（３）熱間シートバー２１の尾端部がＨＭＤ３で検出さ
れた時点で、トラッキング装置９は、最内径部１ａの先
端側のトラッキングを開始する。そして、パルス発信器
５の出力パルスが予め設定されたパルス設定値Ｐ、に到
達したときに、板厚計６．７に熱間シートバー２１の板
厚測定指令を出力し、ｉスタンドの入側板厚信号り、お
よび出側板厚信号ｈｉが上位計算機１１に入力される。

また、そのときの圧延荷重信号Ｐ、　も同時にロードセ
ル８から入力される。

（４）　　上位計算器１１において、まず、下記（４）
式によりそのときの熱間シートバー２１の塑性定数ｍ、
を計算する。

ｍ　＋　・Ｐ　＋　／　（ｈ　ｏ　・ｈ　ｔ　）　　　
・・・＝・（４）さらに、求められた塑性定数ｍ、から
、第２図の特性曲線Ａにより、真の板温度ＴＩを求め、
各スタンドの温度予測を第３図に示すパターンＢからパ
ターンＣに修正する。

（５）　　いま、（ｉ＋１）スタンドにおいて、パター
ンＢにおける予測温度が１であったとして、パターンＣ
で求められた予測温度がＴ２であるとするとこの差のΔ
Ｔ（−Ｔ、−７つ）だけが修正されることになる。

したがって、再び第２図において、予測温度Ｔ、に基づ
（塑性定数ｍ！が求められて、ＡＣＣＩＯに出力する。

（６）　　ＡＣＣＩＯにおいては、下記（５）式のゲー
ジメータ式により、（ｉ＋１）スタンドの圧下位置修正
量ΔＳを演算する。

ΔＳ干Δｈ・（、Ｍ　＋　ｍ　ｚ）　／　Ｍ・・・・（
５）ここで、 Δｈ　−（ｓ＠＋　Ｐ　／　Ｍ）　、　　ＩｉＭ：ミル
常数Ｓ、：ロールギャップ五二出側目標板厚（７）求めれらた圧下位置修正量ΔＳを、トラッキング
装置９のトラッキング信号すなわち、熱間シートバー２
１の最内径部１ａの先端側に相当する部分が（ｉ＋１）
スタンドに到達したときに、（ｉ＋１）スタンドの圧下
位置を修正する。

（８）　　（ｉ　＋　２　）スタンド以降についても、
同様に前記（５）〜（７）のステップによって圧下修正
を行う。

なお、（ｉ＋１）スタンド以降のコイルｌの最内径部１
ａのトラッキング方法としては、マスフロー一定則を利
用することにより、以下のように容易に行うことができ
る。

すなわち、仕上圧延機２５が６スタンドから構成される
ものとし、各スタンドの間隔がＬであり、最終の第６ス
タンドにおけるロール周速をｖｈ、先進率をｆ、とする
、また、各スタンド出側板厚をｈ　五（＝　Ｓ　０五　
＋　Ｐ　ＩｉＭ五、　ｉ　　：　１〜６　）　と　す　
る　。

さらに第１スタンド出側の板厚計７は、第２スタンドか
らｌの距離に配置するものとする。

いま、第６スタンド出側における板速度を■とすると、
下記式で表される。

Ｖ雛Ｖ、・ｆ。

そこで、熱間シートバー２１が第１スタンドで圧延され
て、その先端が板厚計７を通過してから、第２スタンド
に到達するまでの時刻１．は、下記式によって求められ
る。

１、＝２・（ｈｌ／ｈ＆）／Ｖ同様に、第３〜６スタンドへの到達時間り、〜ｔ、は、
それぞれ下記のように求められる。

ｔ　ｓ＝　ｔ　！　＋　Ｌ　　・（ｈｚ／　ｈｈ）／　
ｖｔ　４−　ｔ　ｓ＋　Ｌ　　・（ｈｓ／　ｈａ）／　
Ｖｔ　ｓ＝　ｔ　ａ＋　ｔ、　　・＜ｈ　ａ／　ｈ　ｈ
＞／　Ｖｔｈ−ｔｉ＋Ｌ　　’　＜ｈｓｌｈｈ＞／ｖ〈
実施例〉つぎに、この発明方法で圧延した実施結果を以下に説明
する。

圧延に供された材料の材質は５ＯＳ３０４、コイラーで
巻取られた熱間シートバーのコイルの巻取り厚みが３０
６１１１、最内径部の周長が約２ｍで、圧延された仕上
製品であるストリップの厚さと幅はそれぞれ４．０ｍｓ
、　９５０　ａｍであった。このときのストリップ製品
の長さ方向の板厚変動量を測定した結果、第４図のデー
タが得られた。

この図から明らかなように、従来問題となっていた熱間
シートバー２１の最内径部１ａに対応する位置の板厚変
動は約２５ｐｍ程度に納まることが確認された。

したがって、従来第８図に示すように１００μｍの厚さ
変動の生じていたものが、Ｘの２５μｍの厚さ変動に減
少したことになり、従来例に比べて格段に板厚精度を向
上させることができた。

〈発明の効果〉以上説明したように、本発明によれば熱間シートバーコ
イルの最内径部を仕上圧延する際に、この最内径部の位
置を把握し、該最内径部が仕上圧延機のｉスタンドに達
したときにｉスタンド人・出側の板厚と圧延荷重よりシ
ートバーの塑性定数を求め、ついで板温度を求め、この
板温度に基づいて各スタンドの温度降下予測パターンを
修正し、これらの修正値から塑性定数を修正して、ゲー
ジメータ式で（ｉ＋１）スタンド以降の圧下位置を修正
するようにしたので、前記最内径部の変形抵抗がステッ
プ状に変化していても均一な板厚のストリップを圧延す
ることが可能となり、製品の歩留りおよび品質の向上に
寄与する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法に係る一実施例を示す構成図、第
２図は仕上圧延時における板温度と塑性定数の関係を示
す特性図、第３図は、仕上圧延機のスタンド毎の温度予
測パターンを示す特性図、第４図は本発明方法を実施し
たときのストリップの板厚変動分布を示す特性図、第５
図は、熱間シートバーの仕上圧延機入側温度分布を示す
特性図、第６図は、従来例を模式的に示す構成図、第７
図は、従来例での熱間シートバーの仕上圧延機入側温度
分布を示す特性図、第８図は、従来例でのストリップの
板厚変動分布を示す特性図である。１・・・コイル、　　　　　ｌａ・・・最内径部。２・・・測長器、　　　　３・・・ＨＭＤ　（熱片検出
器）。４・・・測長用ピンチローラ。５・・・パルス発信器、　　６．７・・・板厚計。８・・・ロードセル、　　　９・・・トラッキング装置
。１０・・・ＡＧＣ（自動板厚制御装置）。１１・・・上位計算機、２０・・・粗圧延機。２１・・・熱間シートバー、２３・・・コイラー。２４・・・クロップシャー、２５・・・仕上圧延機。特許出願人　　　　川崎製鉄株式会社第１図第２図第３図イＬｄヨ画殿のスタンド阻第４図ストリップ先端　　　　　　ストリッツ“尾端第５図熱間シートバー第６図

Claims

【特許請求の範囲】

粗圧延された熱間シートバーをコイラーで巻取ってコイ
ルとした後、巻戻して仕上圧延機で仕上圧延する際の板
厚制御方法において、前記コイルの最内径部の先端側位
置を把握し、この先端側位置が前記仕上圧延機のｉスタ
ンドに達したとき、このｉスタンドの入・出側での実績
板厚と実績圧延荷重とを用いてシートバーの塑性定数を
求め、ついで予め与えられている塑性定数と板温度の関
係から板温度を求め、この板温度に基づいて各スタンド
の温度降下予測パターンを修正し、さらにこれらの修正
値から塑性定数を修正して、ゲージメータ式に基づいて
（ｉ＋１）スタンド以降の仕上圧延機の圧下位置を修正
することを特徴とする熱間仕上圧延における板厚制御方
法。