JPH024365B2 - - Google Patents

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JPH024365B2
JPH024365B2 JP57165265A JP16526582A JPH024365B2 JP H024365 B2 JPH024365 B2 JP H024365B2 JP 57165265 A JP57165265 A JP 57165265A JP 16526582 A JP16526582 A JP 16526582A JP H024365 B2 JPH024365 B2 JP H024365B2
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JP
Japan
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stand
rolling
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width direction
rolled
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JP57165265A
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English (en)
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JPS5954412A (ja
Inventor
Akihiro Tanaka
Takuo Funahashi
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication of JPH024365B2 publication Critical patent/JPH024365B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B37/00Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B1/00Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/16Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling wire rods, bars, merchant bars, rounds wire or material of like small cross-section
    • B21B1/18Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling wire rods, bars, merchant bars, rounds wire or material of like small cross-section in a continuous process

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は孔型ロールにより、ビレツトを圧延し
て所定の寸法の棒鋼または線材にする孔型圧延機
に係り、特に、スタンド入側の被圧延材の幅方向
寸法と、スタンド出側の被圧延材の幅方向寸法と
の偏差を一定に保つ制御方法に関する。
〔発明の技術的背景およびその問題点〕
一般に、棒鋼または線材は孔型ロールを備えた
圧延機群により連続圧延される。この孔型圧延機
は多種類の孔型によつて構成されるタンデムミル
であり、孔型の代表的なものは、ダイヤ孔型、ス
クエア孔型、ヘキサ孔型、オーバル孔型、ラウン
ド孔型等であり、粗材としてのビレツトをこれら
の孔型に順次通過させることによつて最終製品と
しての棒鋼または線材が得られる。
この場合、孔型ロールによる圧延は三次元変形
が主体であること、および、被圧延材に対して順
次直交する方向より圧延すること等により、板材
の如く二次元変形を主体とする圧延と異り、種々
の圧延特性値を計算する十分な圧延理論が確立さ
れておらず、圧延設定計算および制御において
も、今後より一層の向上を図る必要のある圧延技
術分野である。
第1図は、オーバル孔型を備えたi−1スタン
ドと、ラウンド孔型を備えたiスタンドとを通過
する被圧延材の断面形状を示すもので、aに示す
ように直径Dの被圧延材をi−1スタンドのロー
ルに噛み込ませると、bに示すように矢印で示し
た圧延方向寸法Hi-1は直径Dよりも小さくなると
同時に、圧延方向と直交する方向(以下幅方向と
言う)の寸法Bi-1は直径Dよりも拡がり、次いで
iスタンドのロールに噛み込ませると、cに示す
ようにi−1スタンドの圧延方向とは直交する方
向より圧延され、この圧延方向寸法Biがi−1ス
タンド出側の幅方向寸法Bi-1よりも狭められ、反
対に、幅方向寸法Hiがi−1スタンド出側の圧
延方向寸法Hi-1よりも拡がり、結果として円形断
面を得ようとするものである。
かかる、孔型ロールによる圧延では、圧延方向
寸法の変化と同等のレベルで幅方向寸法の変化を
考慮しなければならないことは第1図の圧延例を
まつまでもなく当然のことである。
しかしながら、従来の孔型圧延にあつては、ホ
リゾンタルスタンドとバーチカルスタンドとを交
互に配列する等のミル構成の複雑さ、および、製
品精度の許容範囲が使途を考慮した場合に甘くな
つている等の理由により、スタンド間張力制御が
なされていても積極的な寸法制御は殆んどなされ
ていないのが実情であり、板材に比較して品質面
で劣る現状にある。
〔発明の目的〕
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、
棒鋼または線材の圧延方向の寸法制御と併せて幅
方向の寸法制御を同等のレベルで行い得る新規な
孔型圧延機の制御方法の提供を目的とする。
〔発明の概要〕
上記目的を達成するために、本発明の孔型圧延
機の制御方法は、それぞれ孔型ロールをそなえて
隣接するi−1スタンドおよびiスタンドが、被
圧延材を略直交する方向より圧延する場合、i−
1スタンドおよびiスタンドのロールギヤツプ、
ならびに、iスタンド出側の被圧延材の圧下方向
寸法および幅方向寸法の比を設定し、且つ、i−
1スタンドおよびiスタンドの圧延荷重を検出
し、これらの設定値および検出値に基いてiスタ
ンド入側被圧延材の幅方向寸法と、このiスタン
ド出側の被圧延材の幅方向寸法との偏差を演算
し、この偏差が所定の値になるようにiスタンド
およびi−1の圧延荷重を制御することを特徴と
する。
〔発明の実施例〕
以下、添付図面を参照して本発明の一実施例に
ついて説明する。
第2図は、圧延機群よりi−1スタンドおよび
iスタンドを抽出したもので、バーチカルロール
として示したi−1スタンドの圧延ロールRi-1
よつて被圧延材1が圧延されたときの圧延荷重を
Pi-1、圧延後の被圧延材1の圧下方向寸法を
Hi-1、この幅方向寸法をBi-1とし、ホリゾンタル
ロールとして示したiスタンドの圧延ロールRi
よつて被圧延材1が圧延されたときの圧延荷重を
Pi、圧延後の圧下方向寸法をBi、その幅方向寸法
をHiとする。
また、i−1スタンドのミル定数をMi-1、i
スタンドのミル定数をMiとするとともに、これ
らのスタンドのロールギヤツプの設定値をそれぞ
れSi-1,Siとする。ただし、このロールギヤツプ
とはこれらのロールが孔型を有することから、第
3図に示すように、ロールギヤツプの最大値を言
う。
このように仮定すると、i−1スタンドにおい
ては周知のゲージメータ基本式を用いることによ
つて次式の関係が成立する。
Hi-1=Si-1+Pi-1/Mi-1 …(1) また、iスタンドにおいては次式の関係が成立
する。
Bi=Si+Pi/Mi …(2) 一方、i−1スタンド出側の圧延方向寸法Hi-1
が、iスタンド入側の幅方向寸法となり、さら
に、iスタンド出側の幅方向寸法がHiとなるこ
とから、これらの間には次式の関係が成立する。
Hi=Hi-1+ΔHi …(3) ここで、ΔHiはiスタンドによつて圧延された
ことに伴う幅方向の拡がり量である。
このとき、iスタンド出側の幅方向寸法Hi
圧延方向寸法Biとの比をαとすると α=Hi/Bi …(4) と表わすことができる。
この(4)式で示されたαは各スタンドにおいて適
切な値に保持する必要があり、例えば、iスタン
ドを最終スタンドとして、丸棒を得る場合にはこ
のαが1になる。
上記(1)、(2)、(3)、(4)式より次式が得られる。
ΔHi=α(Si+Pi/Mi)−(Si-1+Pi-1/Mi-1) …(5) 本発明は、この(5)式を用いて被圧延材の幅方向
寸法制御を行なわんとするもので、この幅方向寸
法制御を実施する制御系の構成を第4図に示す。
同図において、i−2スタンドの圧延ロール
Ri-2と、iスタンドの圧延ロールRiはホリゾンタ
ルロールを示し、その中間のi−1スタンドの圧
延ロールRi-1はバーチカルロールであるが便宜上
他のスタンドと同様にホリゾンタルロールとして
画かれている。
ここで、i−1スタンドには、圧延荷重を検出
する荷重検出器21と、ロールギヤツプを調整す
る圧下装置31と、この圧下装置31を具体的に
制御する圧下制御装置41とが設けられ、これと
同様にiスタンドには、圧延荷重を検出する荷重
検出器22と、ロールギヤツプを調整する圧下装
置32と、この圧下装置32を具体的に制御する
圧下制御装置42とが設けられている。
また、i−2スタンドには圧延ロールRi-2を駆
動する電動機70、この電動機70の速度を検出
する回転速度計80、および、後述する計算機1
0の信号を受けて電動機70を制御する速度制御
装置90が設けられ、i−1スタンドにも、これ
と同様に電動機70、回転速度計81および速度
制御装置91が設けられており、さらに、iスタ
ンドにもまた、電動機72、回転速度計82およ
び速度制御装置92が設けられている。
また、上述した各構成要素は直接若しくは間接
的に計算機10に接続されるとともに、この計算
機10に対して、圧延スケジユール、速度基準、
スタンド間張力等を設定する設定器11と、iス
タンド出側の被圧延材の寸法を測定する寸法計5
とが接続され、さらに、i−1スタンドの荷重検
出器21と計算機10との間に不感時間を圧延速
度に反比例して保証する遅延回路6が設けられて
いる。
上記の如く構成された圧延制御装置の作用を原
理式である(1)〜(5)式と対応させて以下に説明す
る。
先ず、(5)式におけるSi-1およびSiは、それぞれ、
i−1スタンドおよびiスタンドのロールギヤツ
プの設定値であり、設定器11による圧延スケジ
ユールにより、計算機10が圧下制御装置41お
よび42に制御信号を加えると、この圧下制御装
置41が圧下装置31を駆動し、圧下制御装置4
2が圧下装置32を駆動することによりロールギ
ヤツプ設定がなされる。また、(5)式中のMi-1
よびMiはそれぞれi−1スタンドおよびスタン
ドのミル定数で、これらの値は予め計算機10に
記憶されている。さらに、(5)式中のαは孔型ロー
ルRi-2,Ri-1,Ri等の寸法形状と圧延スケジユー
ルによつて定まる定数であり、例えば、第4図の
iスタンドが最終スタンドで、且つ、丸棒鋼を製
品とする場合には、圧延方向寸法Biと幅方向Hi
が完全に等しいことが望まれるためα=1にな
る。
ところで、被圧延材1のロール出側における寸
法変動は、ロール入側の寸法変動若しくは不整、
および、被圧延材1の温度分布等による変形抵抗
の相異に起因するものであり、結局は圧延荷重の
変動として捉えることができる。
従つて(5)式におけるΔHiを制御することは、i
スタンド出側の幅方向寸法Hiを制御することに
他ならず、i−1スタンドおよびiスタンドのそ
れぞれの圧延荷重Pi-1およびPiを同時に制御すれ
ば、ΔHiを所定の値に制御することができる。
しかして、i−1スタンドの圧延荷重Pi-1は荷
重検出器21によつて検出され、この検出信号が
遅延回路6を介して計算機10に取り込まれて上
記(1)式に従つてi−1スタンド出側の圧下方向寸
法Hi-1が演算される。なお、遅延回路6はi−1
スタンドで圧延された部分がiスタンドに到達す
るまでの時間を保証するもので、実際の演算はこ
の不感時間を経て行なわれる。
また、計算機10はこの(1)式の演算を行うと同
時に、(5)式に従つて、iスタンド入側の幅方向寸
法とその出側の幅方向寸法との偏差ΔHiが所定の
αを満足するようなiスタンドの圧延荷重Piを演
算し、この圧延荷重が得られるような制御信号を
iスタンドの圧下制御装置42に加える。次い
で、この圧下制御装置42が圧下装置32を駆動
してロールギヤツプSiが制御される。
しかして、i−1スタンドの圧延荷重Pi-1とi
スタンドの圧延荷重Piを同時に制御することによ
つてΔHiを所定の値に制御することができる。
なお、上述した圧延制御には必要不可欠のもの
ではないが、この種の圧延機では何れかの位置に
寸法計5が設けられる。したがつてこの寸法計5
を第4図に示した如く、iスタンドの出側に設け
るならば、このiスタンド出側の寸法を検出しな
がら上記制御を実施することも可能になり、これ
によつて製品精度をさらに向上させることができ
る。
また、上記制御過程で被圧延材1の先進率若し
くはマスフローも変化し、これに伴つて圧延速度
およびスタンド間張力も変動するが、これらの変
動はi−1スタンドの速度制御装置91によつて
電動機71が、iスタンドの速度制御装置92に
よつて電動機72がそれぞれ制御され、常に設定
器11に設定された速度基準を満足する運転が続
けられる。これらの制御は従来技術でよい。
なおまた、上記実施例では、(1)式および(2)式の
如く、最も簡単なゲージメータ基本式を用いてい
るが、回転速度変化に伴う油膜補正、圧延ロール
の熱膨脹補正および摩耗補正等を取り入れた式を
用いても上述した略同様な制御を行うことができ
る。
また、圧延荷重の制御を、圧延ロールの回転速
度の制御によるスタンド間張力制御を行つても、
上述したと同様にスタンド出側の寸法制御が可能
である。
〔発明の効果〕
以上の説明によつて明らかな如く、本発明によ
れば、孔型ロールによる連続圧延の特徴を十分に
考慮して隣接するスタンドの圧延特性が同時に使
われるとともに、圧下方向寸法と幅方向寸法との
比が一定に保持された制御がなされるため、寸法
精度の高い棒鋼、線材製品が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は一般的な孔型圧延機の圧延状態を説明
するための説明図、第2図は本発明の基本的な原
理を説明するための模式図、第3図は本発明の基
本的な原理説明に伴うロールギヤツプの概念を示
す図、第4図は本発明を実施するための圧延制御
系の構成を示すブロツク図である。 1……被圧延材、21,22……荷重検出器、
31,32……圧下装置、41,42……圧下制
御装置、5……寸法計、6……遅延回路、70,
71,72……電動機、80,81,82……回
転速度計、90,91,92……速度制御装置、
10……計算機、11……設定器、Ri,Ri-1
Ri-2……孔型ロール。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 隣接するスタンドがそれぞれ孔型ロールをそ
    なえ、これらの孔型ロールが被圧延材を略直交す
    る方向より圧延する孔型圧延機の制御方法におい
    て、隣接するi−1スタンドおよびiスタンドの
    ロールギヤツプ、ならびに、iスタンド出側の被
    圧延材の圧下方向寸法および幅方向寸法の比を設
    定し、且つ、i−1スタンドおよびiスタンドの
    圧延荷重を検出し、これらの設定値および検出値
    に基いてiスタンド入側の被圧延材の幅方向寸法
    と、このiスタンド出側の被圧延材の幅方向寸法
    との偏差を演算し、この偏差が所定の値になるよ
    うに、iスタンドおよびi−1スタンドの圧延荷
    重を制御することを特徴とする孔型圧延機の制御
    方法。 2 i−1スタンドのロールギヤツプの設定値を
    Si、ミル定数をMi、圧延荷重をPi、iスタンドの
    ロールギヤツプの設定値をSi-1、ミル定数を
    Mi-1、圧延荷重をPi-1とするとともに、設定され
    たiスタンド出側の被圧延材の圧下方向寸法およ
    び幅方向寸法の比をαとして、iスタンド入側の
    被圧延材の幅方向寸法と、このiスタンド出側の
    被圧延材の幅方向寸法との偏差ΔHiを次式 ΔHi=α(Si+Pi/Mi)−(Si-1+Pi-1/Mi-1) を用いて算出することを特徴とする特許請求の範
    囲第1項記載の孔型圧延機の制御方法。
JP57165265A 1982-09-22 1982-09-22 孔型圧延機の制御方法 Granted JPS5954412A (ja)

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JPH0613279U (ja) * 1992-07-16 1994-02-18 三洋電機株式会社 クランプパルス生成回路

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JPS62107809A (ja) * 1985-11-06 1987-05-19 Toshiba Corp 圧延制御装置
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