JPH0332412A - リバース圧延時の平坦度制御方法 - 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１ 本発明は、厚板等の圧延材をリバース圧延によって圧延
する際に用いるリバース圧延時の平坦度制御方法に関す
る。 【従来の技術】 一般に厚板圧延では、板厚の薄くなる後半パスで平坦度
不良が発生しやすいため、所定の板厚以下の圧延工程を
形状制御パスと称して、平坦度不良が発生しないように
予め圧下スケジュールを決定して圧延を行っている。 しかしながら、予め計算した圧下スケジュールと実際の
圧延とでは、圧延材温度の予測誤差等に起因する圧延荷
重の予測誤差、あるいはヒートクラウンやロール摩耗に
起因するロールプロフィール（ヒートクラウン、ロール
摩耗）の予測誤差、又は板クラウンの予測モデル誤差等
の種々の誤差が存在するため、実際には圧延材の板クラ
ウン変化が予測と興なってしまい、これに起因して該圧
延機に平坦度不良を生じることがある。 このような平坦度不良の発生防止のために、従来から、
形状測定情報に基づいてワークロールベンデイングカを
制御する方法（例えば、特開昭５９−１５９２０８号公
報、特開昭５２−１７３５５号公報）が知られている。

【発明が解決しようとする課題】

しかしながら、上記のような従来の制御方法は、タンデ
ムミル等の定常圧延状態に適用するには有利であるが、
厚板圧延のようなリバース圧延を行うミルでは、スラブ
毎やパス毎に圧延スゲシュ゛−ルが変化するために十分
な効果が得られないという問題を残していた。 即ち、ロールプロフィールが平坦度に及ぼす影響につい
てはヒートクラウンの予測モデルやロール摩耗予測モデ
ルを用いてロールプロフィールを予測し、これを圧下ス
ケジュール計算に反映させるようにしているが、実際に
は予測誤差による板クラウン変化に加えて、同一圧延材
の圧延中にもロールプロフィール変化が生じるため、こ
のロールプロフィール変化に起因する板クラウン変化も
生じ、いずれも平坦度不良の原因となる。 特に厚板のリバース圧延では、第３図に示されるように
、成形、幅出し、厚み出しの各圧延ステージ毎に材料幅
が変化するために常にロールプロフィール（特にヒート
クラウン）が非定常的に変化する。その上、圧延材寸法
もスラブ毎に変化するため、スラブ間でのロールプロフ
ィールの変化も大きい。 板クラウンの予測モデルについては、通常はオンライン
への適用を考慮して、計ｘｍシミュレーション結果ある
いは実機データに基づいた簡易式を用いており、必ずし
も精度がよくないのが実状である。 一方、厚板圧延では、デスケーリング等により生じる周
辺雰囲気の悪化が既存のセンサーに対して悪影響を及ば
ずため、平坦度測定を行えるパスも限定されてしまい、
それ故に途中パスで行った平坦度の測定結果で最終パス
まで制御する必要があり、十分に平坦度の制御ができな
いという問題もある。 本発明は、上述した問題点を解消すべくなされたもので
、厚板等をリバース圧延によって圧延する際に、平坦度
不良の発生を有効に防止できる制御方法を提供すること
を目的とする。

【課題を解決するための手段】

本発明は、厚板等の圧延材をリバース圧延によって圧延
する際に用いるリバース圧延時の平坦度制御方法におい
て、圧延機の前面及び後面の少なくとも一方の位置で、
圧延途中パスにおいて圧延機の平坦度及び板クラウンを
少なくとも１回測定する手順と、これらの測定データと
圧延実績データとから、圧延荷重の予測誤差、ロールプ
ロフィールの予測誤差及び板クラウンの予測モデル誤差
を推定する手順と、該推定値に基づいて、次パス以後の
圧延における平坦度不良を防止するためのワークロール
ベンディング力を決定する手順とを含むことにより、上
記目的を達成したものである。

【作用】

本発明においては、まずリバース圧延においては、周辺
雰囲気の悪化が既存のセンサに対して悪影響を及ぼし、
平坦度測定を行えないパスが限定されてくることに鑑み
、圧延途中パスで少なくと６１回（即ち、１回のみでも
よい）圧延材の平坦度及び板クラウンを検出するように
している。そして、この平坦度及び板クラウンの測定結
果に基づき、圧延荷重の予測誤差、ロールプロフィール
の予ｐＪ誤差及び板クラウンの予測モデル誤差を推定し
、これらの推定結果から平坦度を防止するための次パス
以降の適正なワークロールベンディング力を決定するよ
うにしている。これにより、リバース圧延特有の、スラ
ブ毎、パス毎に圧延スケジュールが変化するような状況
においても、高精度の平坦度制御を行うことができるよ
うになる。

【実施例】

以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明す
る。 一般には、圧延材の平坦度不良に直接影響を及ぼす要因
は圧延材の幅方向多位置における圧延方向伸び率差であ
ることから、伸び率を一定にするために次式（２）で表
わされるクラウン比率が一定になるような圧延が行われ
る。 クラウン比率＝Ｃｒ　ｔ　／Ｈｒ　　　−（１）Ｃｒｉ
：ｔパスでの出側板クラウン 比率　　：ｉパスでの出側板厚 クラウン比率が一定とならない場合には、次式（２）で
表わされる幅方向各位置における伸び率差Δγが生じ、
該伸び率差に起因して第４図に斜視図で示すようなうね
りを伴う平坦度不良（急峻度λ）が生じる。 Δｒ＝ｃｒ　ｔ　／　Ｈｒ　　Ｃｒ　ｔ−＋／　Ｈ；−
＋−（２）Ｃｒ　１．ＨＢ：ｉパスでの出側板クラウン
、板厚 Ｃｒ　１−１　、　ＨＨ−１：　ｉ−１パスでの出側板
クラウン、板厚 λ＝２／π・ＦＩ７　　　　　　・・・（３〉クラウン
比率一定とならない原因としては、温度予測誤差等に起
因する圧延荷重予測誤差、ロールプロフィール予測誤差
及び板クラウン予測モデル誤差が挙げられる。 本発明は、これらの誤差要因をｉパス後の平坦度針（検
出）情報、板クラウン測定（検出）情報及びｉパスと！
−１パスとにおける圧延荷重実績から推定し、次パス（
ｉ＋１パス）以降のペンディング力を決定し、ｉ＋１パ
ス以後の平坦度を高精度にＩＩＩＩＸｌするものであり
、第１図に本実施例の情報処理フローの概略を示す。 以下、第１図を参照しながら、本実施例について具体的
に説明する。 まず、ロールプロフィールの予測誤差及び板クラウンの
予測モデル誤差について説明する。 ｉパスにおける真の板クラウン値Ｃｒ　Ｈは次式％式％ ） （４） ＰＩ＝圧延荷重く実績） Ｃｗ：ワークロールクラウン（真値） Ｃｅ：バックアップロールクラウン（真値〉ＦＩ：ワー
クロールベンディング力（実績）β　：モデル修正係数
（未知数） 一方、圧延においては、幅方向各位置における伸び率差
に起因する影響が平坦度に現われる限界板厚Ｈｃｓが存
在することが一般に知られており、この時の板クラウン
ｃ　ｒｃｓは次式（５）で表わされる。なお、ＣＳは限
界を示す添字である。 Ｃｒｃｓ　＝ｆ　　（Ｐｃｓ、　Ｃｗ　、　Ｃａ　、　
Ｆｃｓ、β）・・・〈５） 従って、平坦度不良を引き起こすクラウン比率変化Δγ
は、 Δγ ＝Ｃ’ｒ　Ｈ／ＨＨ−Ｃｒｃｓ　／Ｈｃｓ＝ｆ　　（Ｐ
　１　＋　ＣＷ　ｔ　ＣＢ　＋　Ｆ　ｉ　＋　β）　／
　Ｈｔ−ｆ　　（ＰＣ５，ＣＷ、　ＣＢ　、　ＦｃＳ、
β）／Ｈｃｓ・・・（６） で求めることができる。 又、ｉパスでの平坦度不良実績（急峻度）λｉから実績
のクラウン比率変化Δγｉを求めると次式（７）となる
。 Δγｉ　”　（π／２・λｉ）２　　・・・（７〉上記
（６）式において、バックアップロールは被圧延材に直
接接しないため、バックアップロールクラウン０日は１
０−ルチヤンス中の変化量が小さいので真値と仮定し、
ワークロールクラウン（ロールプロフィール）の予測誤
差をΔＣｗ、予測値をＣｗ　ｐとすると、（６）式は次
式〈８）のようになる。 Δｒ＝ｆ　　（Ｐ＋、Ｃｖ　ｐ十ΔＣｖ、ＣＢ。 Ｆｉ、β）　／　ＨＩ −ｆ　　（Ｐｃｓ、　Ｃｗ　ｐ十Δｃｗ、ｃＢＦｃｓ、
β）／Ｈｃｓ　　　　　・・・〈８）（未知数ΔＣｖ、
β〉 上記（７）、（８）式を用いて、Δγ直＝Δγと置くこ
とによって次式（９ンが得られる。 （π／２・λ１）２ ＝ｆ　　（Ｐｉ、Ｃｗ　ｐ＋ΔＣｗ、ＣＢ、Ｆｉ。 β）　／　Ｈｉ −ｆ　　（Ｐｃｓ、　Ｃｗ　ｐ十ΔＣ＊、ＣＢ。 Ｆ’　ｃ　ｓ　、β）／Ｈｃｓ　　　　　　・・・（９
）ｉパスでの板クラウン測定結果Ｃｒａｉと前記（４〉
式のＣｒ　ｉを等しくおくことによって、Ｃｒａｉ　＝
ｆ　　（ＰＨ，Ｃｗ　ｐ＋ΔＣｖｖ、ＣＢ。 Ｆｉ、β）　　　　　　・・・（１０）が得られる。 （９）、（１０〉式を連立して解くことによって、ワー
クロールクラウン（ロニルプロフィール）の予測誤差Δ
Ｃｗが算出可能であり、又、板クラウン予測モデルの補
正係数βの算出、即ち板クラウンの予測モデル誤差の算
出が可能である。 次に、圧延荷重の予測誤差について説明する。 圧延荷重予測誤差（Ｆ　ＣＦ　ｉｄ　）は、温度予測誤
差の影響が大きく、同一スラブ内ではほぼ同傾向となる
から、実、ｌ！／予測の比をｉパス以前のパスまでに学
習することでｉ＋１パス以降に反映することが可能であ
り、次式（１１）（１２＞で表わすことができる。 Ｆｃ　ｐ　ｉｌｌ　＝　（実績荷！／予測荷重）＋Ｘα
＋ｒ；’ｃＦ’＋　（１−α）・・・（１１）Ｐ”Ｐｉ
◆１　＝＝　Ｆ　ＣＦ　ｉ◆・＊Ｐ　Ｐ　ｉ◆１　　　
・・・〈１２〉α　　：指数平滑係数 Ｐｐ二、Ｉ：予測圧延荷重（修正前） Ｐ’Ｐｉ＋ｌ：予測圧延荷重（修正後）以上説明したよ
うにして求めたΔＣｗ、β、ＦＣＦ　ｉｌｌを用いて、
ｔ＋１パス以降のクラウン比率Ｃ「ｉ◆Ｉ／　Ｈｉ◆１
が所定のクラウン比率になるように、ワークロールベン
デイングカＦ、、、を求め制御する。 この所定のクラウン比率としては、通常Ｃｒｃｓ／ＨＣ
３を用いる。その結果得られる次式（１３〉より、上記
Ｆ　ｔｅｌを具体的に算出することができる。 ｆ（Ｐ’ｐ；中口　　Ｃｗｐ　　＋　Δ　Ｃｗ、Ｃ８Ｆ
　、會１　・β）　／　Ｈｔｅｌ ＝ｆ　　（Ｐｃｓ、　ＣＷ　ｐ＋ΔＣＶ　、Ｃ日、　Ｆ
ｃｓ、β）／Ｈｃｓ　　　　　　　　　　　　　　・・
・〈１３〉以上の説明では、ｉパス後に形状（平坦度及
び板クラウン）測定を行った例を示したが、これに限る
ものでなく、途中パスのどのタイミングで測定を行って
も、同様の処理を行うことで平坦度制御が可能であるこ
とはいうまでもない。 次に、前記実施例の方法に適用可能な圧延機の一例を、
第２図に示す概略構成図に基づいて説明する。 図中符号１．１′は上下ワークロールで、２．２′のベ
ンディング装置によってベンディングされる。３はペン
ディング力（圧力）を制御するための制御装置である。 又、符号７はペンディング力を演算するためのＣＰＵで
あり、ロードセル４からの荷重実績、平坦度計（検出装
置）６からの平坦度情報、板クラウン測定（検出）装置
８からの板クラウン情報、ベンディングカ実績、プロセ
スコンピュータ５からの圧延条件データがそれぞれ人力
さ２れるようになっており、これらの各データから、前
述した荷重予測誤差、ワークロールクラウン予測誤差及
び板クラウン予測モデル誤差を演算し、次パス以降のペ
ンディング力を決定する。その決定信号は、上記制御装
置３に出力され、該制御装置３は、上下ワークロール１
．１′に適切なペンディング力を付与し、高精度の平坦
度で圧延を可能とする。 なお、図中符号９．９′は上下バックアップロールであ
る。このベンディング制御における個々のハード構成に
ついては、従来と特に異なるところがないため、詳細な
説明は省略する。 なお、上記の平坦度計６及び板クラウン測定装置８は、
圧延機前方及び後方の少なくとも一方に設置してあれば
よい。 以上詳述した本実施例の圧延機の平坦度制御方法によれ
ば、圧延における平坦度を精度良く予測し、高い平坦度
に制御することが可能であり、圧延における絞り込みの
発生防止、矯正負荷の低減、平坦度不良に起因する精整
工程の負荷低減に効果を発揮することができる。 又、平坦度の観点から制約をうけていたロールチャンス
を拡大することができるので、素材の物流簡素化を図る
こともできる。 以上、本発明について実施例に基づいて具体的に説明し
たが、本発明の方法は前記実施例に示したものに限られ
るものでなく、要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能で
あることはいうまでもなく、又、適用可能な圧延機も第
２図に示したものに限られるものでないことはいうまで
もない。 前記実施例では特に明示しなかったが、圧延機の平坦度
及び板クラウンの測定は少なくとも１回行えばよく、２
回以上行ってもよい、２回以上の測定を行うことにより
、制御の精度を向上させることができる。

【発明の効果】

本発明の圧延機の平坦度制御方法によれば、厚板等のリ
バース圧延時において、平坦度不良の発生を有効に防止
できるため、高い平坦度の圧延材を製造することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における情報処理のフローを示
す説明図、 第２図は上記実施例に適用可能なリバース圧延機を示す
概略構成図、 第３図は圧延過程における断面形状の変化を示す説明図
、 第４図（Ａ）、（Ｂ）は平坦度不良の圧延材の例を示す
部分斜視図である。 ■、１゛・・・ワークロール、 ２．２′・・・ベンディング装置、 ３・・・ペンディング力制御装置、 ４・・・ロードセルさ ５・・・プロセスコンピュータ、 ６・・・平坦置針、 ７・・・ＣＰＵ。 ８・・・板クラウン測定装置、 ９．９′・・・バックアップロール。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）厚板等の圧延材をリバース圧延によつて圧延する
   際に用いるリバース圧延時の平坦度制御方法において、 圧延機の前面及び後面の少なくとも一方の位置で、圧延
   途中パスにおいて圧延機の平坦度及び板クラウンを少な
   くとも１回測定する手順と、これらの測定データと圧延
   実績データとから、圧延荷重の予測誤差、ロールプロフ
   ィールの予測誤差及び板クラウンの予測モデル誤差を推
   定する手順と、 該推定値に基づいて、次パス以後の圧延における平坦度
   不良を防止するためのワークロールベンディング力を決
   定する手順と、を含むことを特徴とするリバース圧延時
   の平坦度制御方法。