JPH04351218A - ホットストリップミル仕上げ圧延機における板厚制御方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ホットストリップミル
仕上げ圧延機における圧延材板厚の制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ホットストリップミル仕上げ圧
延機での板厚制御においては、下記のゲージメータ式（
１）を用いて各スタンドの圧下位置が決定される。

【０００３】 　　　　　Ｓｉ＝ｈｉ−Ｐｉ／Ｍｉ−ＯＦＳｉ　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（１） 　　ただし、Ｓは圧下位置、ｈはスタンドの出側板厚、
Ｍはミル定数、Ｐは圧延荷重、ＯＦＳはオフセット（ロ
ール摩耗，ロール熱膨張等による基準状態からのロール
間隙の変化量）、各符号の添字ｉは当該データがｉ番目
のスタンドでのデータであることを表わす番号である。

【０００４】このゲージメータ式（１）の使用に際して
は、一般に、この（１）式を今回圧延材と前回圧延材と
の差の形式で表わし、下記（２）式を用いることが多い
。

【０００５】 　　　　　Ｓｎ，ｉ＝（ｈｎ，ｉ−ｈｎ−１，ｉ）−（
Ｐｎ，ｉ／Ｍｎ，ｉ−Ｐｎ−１，ｉ／Ｍｎ−１，ｉ）＋
Ｓｎ−１，ｉ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　−（ＯＦＳｎ，ｉ−ＯＦＳｎ−１，ｉ）　　　　　　
　　　　　　　（２） 　　ただし、ｎ−１は前回圧延材に関するデータである
ことを表わす添字、ｎは今回圧延材に関するデータであ
ることを表わす添字である。

【０００６】また、一般に、ホットストリップミル仕上
げ圧延機においては、各スタンドの出側には板厚計が設
置されていないため、上記（２）式の使用に際しては、
前回圧延材の各スタンドの出側板厚を推定する必要があ
る。前回圧延材の圧下位置と圧延荷重とは各々検出装置
により測定できるのが一般的である。

【０００７】前回圧延材の各スタンド出側板厚の推定に
あたっては、従来、大別して次の２種類の手段が採用さ
れている。

【０００８】一つは、ゲージメータ式（１）を用いて、
前回圧延材先端部の圧下位置と圧延荷重とから求める手
段である。即ち、下式（３）で求めたもので、この（３
）式により得られた板厚は、ゲージメータ板厚と呼ばれ
る。

【０００９】 　　　　　ｈｉ＝Ｓｉ＋Ｐｉ／Ｍｉ＋ＯＦＳｉ　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（３） 　　もう一つの手段は、最終スタンド出側での板厚を検
出し、マスフロー一定則から各スタンド出側板厚を求め
るものである。即ち、下式（４）を用いる。

【００１０】 　　　　　ｈｉ＝ｈｆ・ｖｆ（１＋ｆｆ）／（ｖｉ・（
１＋ｆｉ））　　　　　　　（４） ただし、ｖはロール周速、ｆは先進率、各符号の添字ｆ
は最終スタンド番号であり、この添字ｆを付されたデー
タが最終スタンドでのデータであることを表わすもので
ある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
出側板厚推定手段を用いた場合には、（３）式における
オフセットＯＦＳｉが、ロール摩擦，ロール熱膨張のほ
かに圧延機機械系のガタによっても変動するため、（３
）式で求められる各スタンド出側板厚の精度はあまり良
くない。 図４はホットストリップミル仕上げ圧延機最終スタンド
において、最終スタンド出側の板厚計で実測した板厚と
、（３）式で求めた板厚との差を示したもので、この図
４から明らかなように、その差が０．１ｍｍを超える場
合がしばしばあり、精度上問題がある。

【００１２】また、後者の出側板厚推定手段を用いた場
合では、マスフロー一定則は、圧延材が全スタンドに噛
み込まれた状態でのみ成立するものであり、この手段は
圧延材先端部の板厚の推定には適用することができない
。従って、一般には（４）式を適用して定常部の各スタ
ンド出側板厚ｈｉを求め、圧延材先端部と定常部との最
終スタンド出側での実績板厚の違いを補正して圧延材先
端部の各スタンド出側板厚を求めている。即ち、下式（
５）の通りである。

【００１３】 　　　　　ｈｉ（先端部）＝ｈｉ（定常部）・ｈｆ（先
端部）／ｈｆ（定常部）　　　　　　　　（５） 　　しかし、圧延材先端部と定常部とでは、圧延材の温
度，張力等の圧延条件が異なるため、各スタンド毎の出
側板厚の比（マスフロー比）が圧延材先端部と定常部と
で等しくなるとは限らない。従って、（５）式から求め
た前回圧延材先端部の各スタンド出側板厚ｈｉとして十
分な精度が得られない。

【００１４】本発明は、このような課題を解決しようと
するもので、ホットストリップミル仕上げ圧延機での板
厚制御を行なうにあたり、最終スタンド出側での目標板
厚を得るために各スタンドでの圧下位置を適切に設定で
きるようにして、高精度の板厚制御を実現した方法を提
供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のホットストリップミル仕上げ圧延機におけ
る板厚制御方法は、■前回圧延材の定常部にて各スタン
ドのロール周速と最終スタンド出側板厚とを検出し、こ
れらのロール周速および最終スタンド出側板厚に基づき
、マスフロー一定則を用いて前回圧延材の定常部につい
ての各スタンド出側板厚ｈｍ，ｎ−１，ｉを演算し、■
前回圧延材の先端部および定常部にて前回圧延材が各ス
タンドを通過した時点での各スタンドの圧下位置と圧延
荷重とを検出し、これらの各スタンドの圧下位置および
圧延荷重に基づき、ゲージメータ式により前回圧延材の
先端部から定常部までの各スタンド出側板厚変化量Δｈ
ｎ−１，ｉを演算し、■前記定常部についての各スタン
ド出側板厚ｈｍ，ｎ−１，ｉから前記各スタンド出側板
厚変化量Δｈｎ−１，ｉを差し引いて、前回圧延材の先
端部についての各スタンド出側板厚ｈｎ−１，ｉを演算
し、■前回圧延材における先端部での各スタンドの実績
圧下位置に基づいて、今回圧延材の各スタンド出側での
目標板厚ｈｎ，ｉと前記先端部についての各スタンド出
側板厚ｈｎ−１，ｉとの差、および、該各スタンド出側
板厚ｈｎ−１，ｉから算出される各スタンドでの今回圧
延材と前回圧延材の圧延荷重から、今回圧延材の各スタ
ンドでの圧下位置を決定することを特徴としている。

【００１６】

【作用】上述した本発明のホットストリップミル仕上げ
圧延機における板厚制御方法では、前回圧延材先端部の
各スタンドにおける出側板厚を精度良く推定でき、精度
の良い各スタンドの実績圧下位置に基づいて、今回圧延
材の圧下位置が決定されるため、圧延材の先端板厚精度
が向上する。

【００１７】

【実施例】以下、図面により本発明の一実施例としての
ホットストリップミル仕上げ圧延機における板厚制御方
法について説明すると、図１はその手順を説明するため
のフローチャート、図２は本発明の方法を適用されるホ
ットストリップミル仕上げ圧延機の概略を示す構成図、
図３はその効果を説明するためのグラフである。

【００１８】まず、図２により、本発明の方法が適用さ
れるホットストリップミル仕上げ圧延機の概略構成につ
いて説明する。本実施例では、７スタンドＳＴ１〜ＳＴ
７の圧延機がそなえられており、第７（最終）スタンド
ＳＴ７の出側にはＸ線板厚計２が設置され、このＸ線板
厚計２により、最終スタンドＳＴ７出側の圧延材１の板
厚が計測されるようになっている。

【００１９】なお、今回圧延材の圧下位置設定に用いる
前回圧延材先端部における各スタンド圧下位置および圧
延荷重の採取タイミングは、圧延材先端がＸ線板厚計２
に到達してから１秒後に、このＸ線板厚計２の位置にあ
る圧延材１に対応する点とする。

【００２０】また、前回圧延材の定常部における各スタ
ンドのロール周速および最終スタンドＳＴ７の出側板厚
のデータ採取は、圧延材１の先端が最終スタンドＳＴ７
出側から約６０ｍの距離に位置するＨＭＤ（Ｈｏｔ　Ｍ
ｅｔａｌ　Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）３を通過するタイミング
とする。

【００２１】さらに、前回圧延材の定常部における各ス
タンド圧下位置および圧延荷重の採取タイミングは、圧
延材１先端が上記ＨＭＤを通過するタイミングにＸ線板
厚計２の位置にある圧延材１に対応する点とする。

【００２２】さて、本実施例の板厚制御方法について、
図１に従って説明する。本実施例では、この図１に示す
ように、前回圧延材についての学習計算を行なうステッ
プＡ１〜Ａ５の流れと、これに並行して行なわれる今回
圧延材についてのステップＢ１〜Ｂ４の設定計算の流れ
とがある。

【００２３】前記（２）式を用いて今回圧延材の圧下位
置を設定するにあたり、まず、前回圧延材についての学
習計算において、前回圧延材の定常部にて、各スタンド
ＳＴ１〜ＳＴ７のロール周速ｖｍ，ｎ−１，ｉ（ｉ＝１
〜７）と最終スタンドＳＴ７の出側板厚（Ｘ線板厚計２
の検出結果）ｈｍ，ｎ−１，７とを検出するとともに、
前回圧延材の先端部および定常部にて、前回圧延材が各
スタンドＳＴ１〜ＳＴ７を通過した時点での各スタンド
ＳＴ１〜ＳＴ７の圧下位置Ｓｎ−１，ｉ，Ｓｍ，ｎ−１
，ｉ（ｉ＝１〜７）と圧延荷重Ｐｎ−１，ｉ，Ｐｍ，ｎ
−１，ｉ（ｉ＝１〜７）とを検出し、これらの前回圧延
材についてのデータを実績情報として読み込む（ステッ
プＡ１）。なお、上述した符号中、ｍを添字として付し
たものは圧延材の定常部についてのデータであることを
表わし、添字ｍを付していないものは、圧延材の先端部
についてのデータであることを表わす。

【００２４】そして、ステップＡ１にて読み込まれたロ
ール周速ｖｍ，ｎ−１，ｉおよび最終スタンドＳＴ７の
出側板厚ｈｍ，ｎ−１，７に基づき、マスフロー一定則
による次式（６）を用いて前回圧延材の定常部について
の各スタンド出側板厚ｈｍ，ｎ−１，ｉ（ｉ＝１〜７）
を演算する（ステップＡ２）。

【００２５】 　　　　　　ｈｍ，ｎ−１，ｉ＝ｈｍ，ｎ−１，７・ｖ
ｍ，ｎ−１，７（１＋ｆｍ，ｎ−１，７）　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　／
（ｖｍ，ｎ−１，ｉ・（１＋ｆｍ，ｎ−１，ｉ））　　
　　（６） 　　次に、ステップＡ１にて読み込まれた前回圧延材の
先端部および定常にて圧延材が各スタンドＳＴ１〜ＳＴ
７を通過したときの各スタンドＳＴ１〜ＳＴ７の圧下位
置Ｓｎ−１，ｉ，Ｓｍ，ｎ−１，ｉおよび圧延荷重Ｐｎ
−１，ｉ，Ｐｍ，ｎ−１，ｉに基づいて、次式（７）に
示すようなゲージメータ式により前回圧延材の先端部か
ら定常部までの各スタンド出側板厚変化量Δｈｎ−１，
ｉ（ｉ＝１〜７）を演算する（ステップＡ３）。

【００２６】 　　　Δｈｎ−１，ｉ＝（Ｓｎ−１，ｉ−Ｓｍ，ｎ−１
，ｉ）＋（Ｐｎ−１，ｉ−Ｐｍ，ｎ−１，ｉ）／Ｍｎ−
１，ｉ　　（７） ただし、ミル定数Ｍｎ−１，ｉは同一圧延材では先端部
と定常部とで同じである。なお、オフセットＯＦＳの先
端部から定常部までの変化量は先端部から定常部までの
圧延材からの入熱によるロールの熱膨張量の変化に依存
するが、この変化量は比較的小さいのでここでは無視し
て扱う。

【００２７】ついで、次式（８）に示すように、ステッ
プＡ２において（６）式により算出された定常部での各
スタンド出側板厚ｈｍ，ｎ−１，ｉから、ステップＡ３
において（７）式により算出された各スタンド出側板厚
変化量Δｈｎ−１，ｉを差し引き、前回圧延材の先端部
での各スタンド出側板厚ｈｎ−１，ｉ（ｉ＝１〜７）を
演算する（ステップＡ４）。

【００２８】 　　　　　　　ｈｎ−１，ｉ＝ｈｍ，ｎ−１，ｉ−Δｈ
ｎ−１，ｉ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　（８） 　　以上のごとく演算された各スタンド出側板厚ｈｎ−
１，ｉと、前回圧延材先端部での各スタンド圧下位置Ｓ
ｎ−１，ｉとが今回圧延材についての設定計算処理へ送
信される（ステップＡ５）。

【００２９】一方、今回圧延材についての設定計算にお
いては、まず、今回圧延材についての指令情報を読み込
み（ステップＢ１）、今回圧延材の各スタンドＳＴ１〜
ＳＴ７出側での目標板厚ｈｎ，ｉ（ｉ＝１〜７）を決定
する（ステップＢ２）。

【００３０】この後、前回圧延材と今回圧延材との各々
について、学習計算処理のステップＡ４において算出さ
れた各スタンド出側板厚ｈｎ−１，ｉに基づいて、各ス
タンドＳＴ１〜ＳＴ７での圧延荷重Ｐｎ−１，ｉ，Ｐｎ
，ｉ（ｉ＝１〜７）を演算する（ステップＢ３）。この
ときの圧延荷重の計算式は、一般的に使用されているも
のであり、圧延材の変形抵抗値，入出側板厚，圧延ロー
ル径等の関数である。

【００３１】そして、前回圧延材における先端部での各
スタンドＳＴ１〜ＳＴ７の実績圧下位置をベースとして
、■今回圧延材の各スタンドＳＴ１〜ＳＴ７出側での目
標板厚ｈｎ，ｉとステップＡ４において算出された各ス
タンド出側板厚ｈｎ−１，ｉとの差（ｈｎ，ｉ−ｈｎ−
１，ｉ）、および、■各スタンド出側板厚ｈｎ−１，ｉ
から算出される各スタンドＳＴ１〜ＳＴ７での今回圧延
材と前回圧延材の予測圧延荷重Ｐｎ，ｉ，Ｐｎ−１，ｉ
に基づき、前記（２）式を用いて、今回圧延材の各スタ
ンドＳＴ１〜ＳＴ７での圧下位置を決定する（ステップ
Ｂ４）。

【００３２】なお、（２）式における前回圧延材と今回
圧延材とのオフセットの差は、公知の手段で圧延材１本
分のロール摩耗量とロール膨張量とを予測して求めるこ
とができるが、この量はあまり大きくないため無視して
もよい。

【００３３】このように本実施例の方法によれば、ホッ
トストリップミル仕上げ圧延機での板厚制御を行なうに
あたり、前回圧延材先端部の各スタンドＳＴ１〜ＳＴ７
における出側板厚を精度良く推定でき、精度の良い各ス
タンドの実績圧下位置に基づいて、今回圧延材に対する
各スタンドＳＴ１〜ＳＴ７での圧下位置が適切に決定さ
れ、圧延材の全長に亘って高精度の板厚制御を実現でき
る。

【００３４】なお、本発明の方法を実際に適用した場合
について、目標板厚に対する圧延材先端部の的中精度を
図３に示す。この図３から明らかなように、圧延材先端
部の実績板厚は目標板厚に対して±５０μｍ以内に制御
され、極めて高精度の板厚制御が行なわれる。

【００３５】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のホットス
トリップミル仕上げ圧延機における板厚制御方法によれ
ば、最終スタンド出側での目標板厚を得るために各スタ
ンドでの圧下位置を適切に設定できるように構成したの
で、圧延材の先端板厚精度を大幅に向上させることがで
きる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としてのホットストリップミ
ル仕上げ圧延機における板厚制御方法の手順を説明する
ためのフローチャートである。

【図２】本発明の方法を適用されるホットストリップミ
ル仕上げ圧延機の概略を示す構成図である。

【図３】本実施例の効果を説明するためのグラフである
。

【図４】最終スタンド出側におけるＸ線板厚とゲージメ
ータ板厚との差を示すグラフである。

【符号の説明】

１　　　　　　　　　　　　　　　　圧延材２　　　　
　　　　　　　　　　　　Ｘ線板厚計３　　　　　　　
　　　　　　　　　ＨＭＤＳＴ１〜ＳＴ７　　　　スタ
ンド

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　複数のスタンドをそなえてなるホット
   ストリップミル仕上げ圧延機により、各スタンドでの圧
   下位置を決定して今回圧延材の板厚を制御する方法にお
   いて、前回圧延材の定常部にて各スタンドのロール周速
   と最終スタンド出側板厚とを検出し、これらのロール周
   速および最終スタンド出側板厚に基づき、マスフロー一
   定則を用いて前回圧延材の定常部についての各スタンド
   出側板厚を演算し、前回圧延材の先端部および定常部に
   て前回圧延材が各スタンドを通過した時点での各スタン
   ドの圧下位置と圧延荷重とを検出し、これらの各スタン
   ドの圧下位置および圧延荷重に基づき、ゲージメータ式
   により前回圧延材の先端部から定常部までの各スタンド
   出側板厚変化量を演算し、前記定常部についての各スタ
   ンド出側板厚から前記各スタンド出側板厚変化量を差し
   引いて、前回圧延材の先端部についての各スタンド出側
   板厚を演算し、前回圧延材における先端部での各スタン
   ドの実績圧下位置に基づいて、今回圧延材の各スタンド
   出側での目標板厚と前記先端部についての各スタンド出
   側板厚との差、および、該各スタンド出側板厚から算出
   される各スタンドでの今回圧延材と前回圧延材の圧延荷
   重から、今回圧延材の各スタンドでの圧下位置を決定す
   ることを特徴とするホットストリップミル仕上げ圧延機
   における板厚制御方法。