JPH02207909A - 熱間圧延材のオンラインでの形状測定方法 - Google Patents

熱間圧延材のオンラインでの形状測定方法

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JPH02207909A
JPH02207909A JP1027273A JP2727389A JPH02207909A JP H02207909 A JPH02207909 A JP H02207909A JP 1027273 A JP1027273 A JP 1027273A JP 2727389 A JP2727389 A JP 2727389A JP H02207909 A JPH02207909 A JP H02207909A
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JP
Japan
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rolled material
distribution
shape
transverse
tension
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Pending
Application number
JP1027273A
Other languages
English (en)
Inventor
Akinori Sagawa
寒川 顕範
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
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Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B38/00Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
    • B21B38/02Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product for measuring flatness or profile of strips

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

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〉 この発明は、薄板の熱間圧延に際して、オンラインで圧
延材の平坦度形状を精確に測定する方法に関するもので
ある。
〈従来技術とその課題〉 近年、各種圧延材の製造技術は著しい進歩を遂げてきた
が、中でも薄板材製造時における形状制御技術の進展に
は目を見張るものがあり、現在ではその長さ方向板厚分
布に関してははパ満足し得る精度が得られるようになっ
ている。しかし、圧延材の幅方向形状に関しては、素材
の“幅方向板厚分布ムラ”や“幅方向の伸び率分布ムラ
”等の形状不良因子が十分に把握されていないこともあ
って平坦度形状の制御効果は未だ十分とは言い難いため
、オンラインでの的確な平坦度形状制御手段を求めて様
々な観点に立った研究が続けられ、数多くの提案がなさ
れているのが現状であった。
ところで、各種の提案がなされているこれらオンライン
制御技術においては、フィードバック或いはフィードフ
ォワードの何れの方式を採用するにしても「オンライン
で圧延材の形状を正確に測定すること」が制御の精度を
高める上で必要不可欠なものとなることは言うまでもな
いが、従来、オンラインで薄板の平坦度形状を把握する
指標として“板材の長手方向伸びに対応して生じる板幅
方向張力分布“を採用することが一般的に行われていた
。そして、“板材の長手方向伸びに対応して生じる板幅
方向張力分布“の測定には、通常、第4図に略示したよ
うな分割ロール式形状測定装置が使用されていた。
この第4図に略示される分割ロール式形状測定装置は、
圧延材の幅方向に分割して並べられた複数個のロール1
.l、・・・をオンラインでの圧延材2に押し付け、各
ロールにかかる力を測定して圧延材板幅方向の張力分布
を求めるものであり、特に冷間圧延においては大きな信
頼が置かれて広く実用されている装置である。
しかしながら、圧延材板幅方向の張力分布を測定して形
状を把握する上記方法は、冷間圧延に適用した場合には
板幅方向張力分布が長手方向伸び率分布と精度良く対応
して的確な形状測定ができるものの、該方法を熱間圧延
に適用した場合には板幅方向張力分布と長手方向伸び率
分布との対応精度が十分でなくなるきらいがあり、しば
しば精確な形状測定が出来ない事態に陥るとの報告がな
されていた。
そこで、本発明の目的は、上記問題点を払拭し、薄板熱
間圧延材のオンライン平坦度形状を精確に測定し得る手
段を提供して、形状精度の優れた薄板圧延材を安定に製
造できるようにすることに置かれた。
〈課題を解決するための手段) 本発明者等は、上記目的を達成すべく数多くの実験を繰
り返しながら研究を重ねた結果、次の(a)及び(b)
項に示すような知見を得ることができた。
(al  “圧延材板幅方向の張力分布を測定して形状
を把握する従来の方法”が、冷間圧延の場合に適切な効
果を発揮するのは i)圧延環境が常温付近である。
ii)圧延材の幅方向温度差も小さい。
等のために張力分布が伸び率分布と精度良く対応するか
らであるが、熱間圧延の場合に上記従来法で的確な形状
測定ができないのは、 i)圧延材の温度が仕上げ圧延機列のスタンド間におい
てもなお1000℃程度と高温である。
ii)冷却水等による圧延材の冷却ムラから、圧延材に
幅方向の温度差が生じ易くなる。
等の理由から張力分布に“板幅方向の温度偏差に起因す
る要素“が含まれることとなって伸び率分布と正しく対
応しなくなるためである。従って、張力分布測定に際し
て上記“熱間圧延材の幅方向温度差”が何ら考慮されて
いなかった従来の技術では、オンラインにおける長手方
向伸び率分布を正確に把握することはできず、高精度の
形状制御は望めない。
(b)  ところで、実際の薄板熱間圧延材では、板端
からの放熱が大きくて板中央と板端とで数十℃の温度差
が生じる。ところが、圧延材の伸び率に大きく影響する
ヤング率(縦弾性係数)は圧延材の温度が高くなるに従
って低くなり、特に熱間圧延温度である1000℃付近
ではその変化度合が非常に著しくなる。
例えば、第1図は炭素鋼(C含有量:0.15wt、%
)の“温度によるヤング率の変化”を示したグラフであ
るが、この第1図からも、常温域と比較して1000℃
付近の温度域では材料のヤング率が著しく低下して材料
が伸び易くなっており、かつ温度に対する変化も極めて
大きくなっていることが分かる。因に、この材料に均一
に分布した張力をかけた場合の伸び率を試算すると(伸
び率の算出には、材料にかかる張力を測定し、これをヤ
ング率で除算して求める方法が一般に用いられる)、材
料内に100℃の温度偏差が存在する場合には、常温で
は伸び率誤差が1%であるが1000℃程度の高温の場
合には23%・もの伸び率誤差を生じることとなる。
従って、薄板の熱間圧延の場合には単に板幅方向の張力
分布を測定しただけでは到底正確な形状把握はなされな
いが、板幅方向温度差から生じる伸び率偏差に起因した
張力分布の変動分をも考慮した場合には、極めて正確な
板形状の把握が可能となる。
本発明は上記知見等に基づいてなされたものであり、 [薄板の熱間圧延ラインで圧延材の幅方向張力分布から
板平坦度形状を測定するに当って、圧延材の幅方向温度
分布に起因する張力変動分を補正して平坦度形状を求め
ることにより、オンラインでの熱間圧延材の形状測定精
度を一段と高めた点」に特徴を有している。
く作用〉 本発明は、熱間圧延ラインで薄板圧延材の幅方向張力分
布から平坦度形状を測定する際に、圧延材の幅方向温度
分布に起因する張力変動分を補正することを骨子とする
ものであり、例えば上記張力変動分の補正は“圧延材の
温度変化によるヤング率変化を補正すること”によって
行われる。
即ち、板平坦度形状としての板幅方向伸び重分布を板幅
方向張力分布から求めるに当っては、ヤング率は“定数
”としてではなく “圧延材温度Tの関数ELT、とし
て伸び率算出式に適用される。
即ち、板幅方向の各測定点について下記式で伸び率が算
出される。
なお、圧延材の幅方向温度分布は、例えば放射温度計を
板幅方向に適宜間隔で配置することにより測定すること
ができる。
そして、このような板形状測定法を採用することにより
、既に説明したような薄板圧延材板幅方向の温度差に基
づく板形状測定測定誤差が的確に防止され、精確な形状
測定が可能となる。
次いで、実施例により、本発明を比較例と対比しながら
説明する。
〈実施例〉 第1表は、全幅が1200 amの炭素鋼(C含有量:
0.15wt、%)を熱間圧延した際の、板幅方向にお
ける温度、ヤング率及び伸び率の分布状況測定結果をま
とめたものである。
測定に旨っては、温度は周知の放射温度計を、また張力
は既知の第4図に示したような分割ロール方式の測定装
置をそれぞれ使用した。更に、伸び率については、本発
明に係る方法によって測定されたものに加えて、比較例
として従来法(温度補正なしのオンライン測定)及びオ
フライン測定法(熱収縮分補正済み)による値も併せて
示した。
なお、これらの測定値について、横軸に板幅方向位置(
板幅中央からの距離)を取りグラフ化したものを第2図
に示したが、更に各測定値の比較が容易なように板母端
部付近については拡大図して第3図として示した。
このうち、第2図tal及び第3図+8)は板幅方向の
温度分布を示すもので、同図からも明らかな如く、根端
部付近においては板中央に比較して約50℃の急激な温
度低下が認められる。従って、この温度低下に伴うヤン
グ率分布は、第2図世)及び第3図(b)に示すように
板幅中央に比較して根端部付近で相当急激な上昇を示す
ことになる。
この温度による変化分を考慮したヤング率El?>を用
いて算出した本発明法による板幅方向伸び率分布を、第
2図IC)及び第3図(C)中に実線で示す。
更に、第2図(C1及び第3図(C)中の破線は、張力
から伸び率を算出する際に板幅中央の圧延材温度に基づ
くヤング率を全幅に亘って適用した従来法による伸び率
分布を、また、−点鎖線は圧延後にオフラインで熱収縮
分を補正して測定した伸び率分布を各々示している。
これら第2図(C1及び第3図(C1からも明らかなよ
うに、本発明法によって測定された伸び率分布は誤差の
生じ易い根端部付近においてもオフライン測定値から殆
んど背離することがなく、板幅中央から端部に至るまで
極めて精度の高い伸び率分布が得られている。
これに対し、従来法によって測定された伸び率分布は、
板幅中央付近では的確な値が得られはするものの、板端
に近づくにつれてオフライン測定値から大きく背離して
おり、正しい伸び率分布状況を示さないことが分かる。
(効果の総括) 以上に説明した如く、この発明によれば、オンラインに
おいて薄板熱間圧延材の平坦度形状を的確に精度良く測
定することができ、これに基づいて平坦度形状制御のた
めの各種操作量を正確に設定することが可能となるなど
、産業上極めて有用な効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
第1図は炭素鋼の温度によるヤング率変化を示したグラ
フである。 第2図は、熱間圧延鋼板における各種測定値の板幅方向
分布図を示したグラフであり、第2図(a)は温度分布
を、第2図(b)はヤング率分布を、そして第2図(C
1は伸び率分布をそれぞれ示している。 第3図は、第2図で示したグラフの一部を拡大して示し
たものであり、第3図(alは温度分布に関するもの、
第3図(b)はヤング率分布に関するもの、そして第3
図(C1は伸び率分布に関するものの拡大図である。 第4図は、分割ロール方式形状測定装置の概略説明図で
ある。 図面において、 1・・・分割ロール、   2・・・圧延材。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 薄板の熱間圧延ラインで圧延材の幅方向張力分布から板
    平坦度形状を測定する方法において、圧延材の幅方向温
    度分布に起因する張力変動分を補正して平坦度形状を求
    めることを特徴とする、熱間圧延材のオンラインでの形
    状測定方法。
JP1027273A 1989-02-06 1989-02-06 熱間圧延材のオンラインでの形状測定方法 Pending JPH02207909A (ja)

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