JPH0261846B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、厚板圧延におけるキヤンバー制御方
法に関するものである。

（従来の技術） 厚板圧延においてキヤンバー形状（圧延材の横
曲がり）を制御する従来の技術としては、圧延パ
ス間で公知の種々のキヤンバー量検出器により測
定もしくは操作者が目視により観測した圧延材全
長のキヤンバー量に基づき、次パス噛込迄に適当
な左右ロール開度差を設定する単純なものがほと
んどであつた。また、最近では、圧延材全長を任
意の区間に分割しキヤンバー量もしくはキヤンバ
ー曲率の分布を求め、適当な左右ロール開度差パ
ターンを設定する方法（特開昭55−112116）や、
これに加えて、圧延材噛込後のオフセンター量お
よびその変化を把握し制御に反映させる方法（特
開昭59−13506）等が提案されている。

（発明が解決しようとする問題点） 従来のキヤンバー制御で採用されるキヤンバー
量操作方法は、圧延材のウエツジ率（ウエツジ
量／平均板厚）を圧延の前後で変化させる事であ
り、圧延前後のウエツジ率変化ΔΨ₁₂とキヤンバ
ー曲率変化ΔX₁₂の関係は、次式で与えられる。

ΔX₁₂＝X₂−X₁＝f₁（ΔΨ₁₂、λ、ｂ、X₁）
………(1) ここで、ΔΨ₁₂：ウエツジ率変化 （＝（h_2df／h₂）−（h_1df／h₁））、 X₁：圧延前キヤンバー曲率、 X₂：圧延後キヤンバー曲率、 λ：延伸、ｂ：板幅、h₁：圧延前平均板厚、
h₂：圧延後平均板厚、h_1df：圧延前ウエツジ量、
h_2df：圧延後ウエツジ量 従つて、現在キヤンバー曲率がX₁の圧延材を
任意の目標曲率X₂、例えばX₂＝０に制御するた
めには、まず、(1)式にX₂＝０を代入し、延伸λ
及び板幅ｂを圧延条件より与え、ウエツジ率変化
ΔΨ₁₂について次式を解き、目標値ΔΨ^t ₁₂を求め
る。

ΔX^t ₁₂＝−X₁＝f₁（ΔΨ^t ₁₂、λ、ｂ、X₁） ………(2) 次に、圧延前のウエツジ量h_1dfと圧延前後の板
厚h₁、h₂を既知量として与えれば、次式より圧延
後のウエツジ量h_2dfの目標値h^h _2dfが得られ、 h^t _2df＝h²（ΔΨ^t ₁₂＋（h_1df／h₁）） ………(3) これを達成するように圧延を行えばよい。

しかしながら、圧延後のウエツジ量h_2dfは h_2df＝f₂（S_df、y_c、p_0df、h_1df、ｍ、Ｅ、Ｄ、ｂ、ａ
）………(4) ここで、S_df：左右ロール開度差、yc：オフセ
ンター量、p_0df：変形抵抗差、ｍ：塑性係数、
Ｅ、Ｄ：蛇行現象に対する圧延機の基本定数、
ａ：チヨツク間距離 で示されるように、人為的に設定可能な左右ロー
ル開度差S_dfや圧延中には殆ど変化しない塑性係
数ｍ、基本定数Ｅ、Ｄ、板幅ｂ、チヨツク間距離
ａのみに依存するのではなく、オフセンター量
y_c、変形抵抗差p_0df、圧延前ウエツジ量h_1dfのよ
うな、圧延中に時々刻々変化する未知の外乱量の
影響を少なからず受ける。

前述した従来のキヤンバー制御方法は、これら
外乱量を総て零と仮定し、 h_2df＝f₂（S_df、y_c＝０、p_0df＝０、h_1df＝０、ｍ、Ｅ
、Ｄ、ｂ、ａ）………（4′） を満たす左右ロール開度差S_dfに従つて圧延する
か（上掲特開昭55−112116）、特開昭59−13506の
ように、オフセンター量y_cのみ圧延中に圧延荷重
実測値から推定し、その影響を圧延中にフイード
バツク制御により補正するに止まつている。これ
に対し、発明者等は、これら総ての外乱量を考慮
しフイードバツク制御する方法法（同日付にて出
願）を提案したが、これにおいてもオフセンター
量y_c以外の外乱量は、圧延荷重から推定してい
る。

しかしながら、実際の圧延荷重（特に、駆動側
と操作側荷重差）は検出方法によつては、スラス
ト力等上記外乱量以外の影響を少なからず受ける
ため、外乱量の推定に誤差を生じ、キヤンバー制
御精度が低下することが考えられる。

本発明は、目標設定量を、圧延荷重によらず幅
計等により検出可能なオフセンター量とすること
により、従来技術の問題点を解決できることに着
目し為されたものである。

（問題点を解決するための手段およびその作用） 以下に本発明の詳細を具体例を挙げて説明す
る。

本発明においては、例えば、第１図に示すよう
に、圧延機１に出側の圧延材９の左右板厚検出器
３，３′、オフセンター量検出器４及びキヤンバ
ー形状（キヤンバー量、キヤンバー曲率）検出器
５を設置する。オフセンター量（ロール中心軸直
下の材料蛇行量）及びキヤンバー形状検出方法
は、従来のように、圧延機直近に設けた幅計及び
ITVによる方法でも良いし、発明者が先に出願
した（特願昭59−275377号）方法でもよいが、特
開昭59−13506のようにオフセンター量変化を荷
重差信号のみから求める方法は不適である。

最終パスより前のパス、例えば最終パス直前の
パス圧延中もしくは圧延後に上記キヤンバー検出
器５により検出されたキヤンバー形状（曲率分布
X₁）及び左右板厚検出器３，３′の出力を減算器
６に入力して得られたウエツジ量h_1dfは、演算装
置７に送られ、圧延条件として予め設定した延伸
λ、板幅ｂ、最終パス前の平均板厚h₁及び最終パ
ス後の平均板厚h₂と共に、(1)、(2)、(3)式に従つて
最終パス圧延時の目標ウエツジ率変化ΔΨ^t ₁₂及び
圧延後の目標ウエツジ量h^t _2dfが計算、記憶され
る。

ここで、最終パス圧延中の圧延材９の運動は、
第２図に示すように、圧延機入側、出側で夫々圧
延方向速度v₁、v₂、回転角速度ω₁、ω₂をもつ剛
体運動で近似される。このとき、圧延材の入側回
転角速度ω₁は次式で与えられる。

ω₁＝f₄（ΔΨ^t ₁₂、v₁、λ、ｂ、α） ………(5) ここで、α：圧延条件により決る係数（≧０） すなわち、圧延条件（圧延材速度を含む）が設
定され、目標ウエツジ率変化ΔΨ^t ₁₂が決れば、キ
ヤンバー形状を目標値（例えば曲率X₂＝０）に
制御した時の圧延中の圧延材の運動が予測でき、
オフセンター量の予測値y^t _cを次式により求める。

y^t _c（ｔ）＝f₅（ω₁、X₁、V₁、ｔ） ………(6) ここで、ｔ：時刻 最終バス圧延時には、上記オフセンター量の予
測値y^t _cを目標値として設定し、オフセンター量検
出器４からの測定値y^m _cと目標値y^t _cが一致するよう
にロール開度設定装置８，８′を操作し、左右ロ
ール開度差S_dfを修正する。この時の左右ロール
開度差修正量ΔS_dfは、単にオフセンター量の目
標値y^t _cと測定値y^m _cの差Δy^tm _c（＝y^t _c−y^m _c）のみの関
数 ΔS_df＝f₆（Δy^tm _c） ………(7) としても良いが、より厳密には、荷重検出器２，
２′からの圧延機駆動側、操作側荷重P^m _d、P^m _wを含
めた ΔS_df＝f₇（Δy^tm _c、y^m _c、P^m _d、P^m _w、ｍ、Ｅ、Ｄ、ｂ、
ａ）………(8) で求める方がよい。

また、オフセンター量の目標値y^t _cと記憶してお
いた目標ウエツジ量h^t _2dfから次式に従つて、予め
最終パス左右ロール開度差S^t _dfを次式に従い計算、
記憶しておき、 h^t _2df＝f₂（S^t _df、y^t _c、p_0df＝０、h_1df＝０、ｍ、Ｅ、
Ｄ、ｂ、ａ）………（4″） 最終パスでは、この記憶した左右ロール開度差
S^t _dfに従つて左右ロール開度設定を行い圧延し、
オフセンター量の目標値y^t _cと実測値y^m _cの僅かな差
を、次式のような左右ロール開度差修正により解
消する方法もある。

S^tc _df＝S^t _df＋ΔS_df ………(9) ここで、S^tc _df：修正後の左右ロール開度差、 ΔS_df：左右ロール開度差修正量
………(7)or(8)式 上記記載中においては、最終直前パスからの適
用について示したが、それ以前のパスから継続も
しくは部分的に本発明を適用しても良い。

上記記載中の諸量、例えばキヤンバー曲率X₁、
X₂、ΔX₁₂、ウエツジ率ΔΨ₁₂、ΔΨ^t ₁₂、圧延方向
速度v₁、v₂、回転角速度ω₁、ω₂、ウエツジ量
h_1df、h^t _2df、板厚h₁、h₂、オフセンター量y^t _c、y^m _c、
左右ロール開度差S^t _df、S^tc _df、変形抵抗差、p_0df等
は、圧延材長手方向位置もしくは時間の関数であ
つても良い。

また、最終パス直前のパスにおいて、検出器に
より、オフセンター量、駆動側及び操作側荷重を
測定すれば、下式により、最終パス入側のウエツ
ジ量h_1dfが推定可能となり、検出器のうち板厚検
出器３，３′は不要となる。

h^e _1df＝f₃（y^m _c、P^m _d、P^m _w、S_df、ｍ、Ｅ、Ｄ、ａ、
ｂ） ………(10) （実施例） 本発明の実施例を以下に示す。

圧延機は、ワークロール径1000mm、バツクアツ
プロール径2500mmの４段の可逆圧延機であり、入
側、出側にそれぞれ１台設置した幅計によりオフ
センター量及びキヤンバー形状を特願昭59−
275377号の方法で検出し、また、圧延荷重をハウ
ジング内に組み込んだロードセルで、板厚をγ線
板厚計で測定している。圧延材は普通鋼であり、
最終パス直前で幅2000mm、長さ約20ｍ、平均板厚
12mm、最終パスで平均板厚８mmまで圧延される。

圧延スケジユールは、最終２パス前迄は通常の
圧延、最終前パスでキヤンバー形状及びウエツジ
量の測定、最終パスで本発明の基づくキヤンバー
制御を行うものである。

第３図、第７図に圧延結果を示す。第３図は最
終パス直前の圧延材キヤンバー量、第４図は最終
パス直前の圧延材キヤンバー曲率、第５図はオフ
センター量の予測値、第６図は計算された左右ロ
ール開度差パターンS^t _df、第７図は最終パス圧延
後の圧延材キヤンバー量である。第３図に示すキ
ヤンバー量は、最終パス圧延後はほぼ完全に消去
されていることがわかる。

（発明の効果） 本発明によれば、従来法に比べより高精度なキ
ヤンバー制御が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す説明図、第２図は
本発明の作用説明図、第３図〜第７図は本発明の
実施例を説明するグラフである。 １……圧延機、２，２′……圧延荷重検出器、
３，３′……板厚計、４，５……オフセンター量
検出器及びキヤンバー形状検出器、６……減算
器、７……演算装置、８，８′……ロール開度設
定装置、９……圧延材、１０……圧延ロール。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧延後のキヤンバー量、キヤンバー曲率であ
   る圧延材のキヤンバー形状と圧延材の左右板厚差
   であるウエツジ量を求め、得られた値および次パ
   ス圧延条件に応じて、次パス圧延においてキヤン
   バー形状を目標の形状に修正する際に生じるロー
   ル中心軸直下の材料蛇行量であるオフセンター量
   変化を予測し、これを目標オフセンター量パター
   ンとして設定し次パス圧延を行うに際し、圧延中
   のオフセンター量検出値を上記目標オフセンター
   量パターンとなるように左右ロール開度制御を行
   うことを特徴とする厚板圧延におけるキヤンバー
   制御方法。