JPH0484613A - 冷間タンデム圧延機の制御方法 - 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］ 本発明は、薄板の圧延方法、特に冷間タンデム圧延機を
用いた薄板の冷間圧延における制御方法に関するもので
ある。

［従来技術］ 冷間タンデム圧延機においては、製品板厚の制御を、各
スタンドの圧下位置およびロール回転数の操作によって
行っている。第３図は従来技術を示すブロックダイアダ
ラムである。本例においては、圧延機は４スタンドで構
成されている。図中１〜４は各圧延スタンドを示し、以
下第１スタンドに属する装置は符号Ａを、第２スタンド
に属する装置は符号Ｂを、第３スタンドに属する装置は
符号Ｃを、第４スタンドに属する装置は符号りをつけて
表し、これらの装置を総称する場合にはこれらの符号を
取り除いた数字のみで表す。５は各スタンドの支持ロー
ル、６は作業ロール、７は圧下位置を調節する油圧シリ
ンダーであり、８は圧延荷重計、９は作業ロールの駆動
モーター、１０はロール回転速度制御装置である。１１
．　、１−２．１３はそれぞれ、第１−第２スタンド間
、第２−第３スタンド間、第３−第４スタンド間の張力
を測定するための張力計であり、］４は製品厚さを測定
する厚さ計である。１５は厚さ制御装置、１６と１７は
比率設定器、］８．１つ、２０はそれぞれ第１−第２ス
タンド間、第２−第３スタンド間、第３−第４スタンド
間の張力を制御する張力制御装置、２１は圧下制御装置
である。

厚さ計１４で測定された製品４０の厚さは厚さ制御装置
］５で目標厚さと比較され、偏差に応じた厚さ制御装置
１５からの出力が第３スタンドのロール回転速度制御装
置１０　Ｃに加えられる。この出力は第２スタンドのロ
ール回転速度制御装置１０　Ｂにも比率設定器１６を介
して加えられ、また第１スタンドのロール回転速度制御
装置１０　Ａにも比率設定器１７を介して加えられる。

これにより、圧延機内のマスフローが変化し、製品厚さ
が目標厚さとなるように制御される。各スタンド間の張
力は張力計１１．１２．１３で検出され、張力制御装置
１８．１９．２０で目標値と比較され、目標値と一致す
るように、圧下制御装置（各張力計の下流側のスタンド
に属する）２１Ｂ、２１Ｃ１２１Ｄを介して油圧シリン
ダー７Ｂ、７Ｃ１７Ｄが操作される。

［発明が解決しようとする課題］ 冷間タンデム圧延機の製品である冷延鋼板は、次工程で
ある連続焼鈍ラインやバッチ焼鈍工程において焼鈍され
て、精整工程を経て出荷される。

連続焼鈍工程においては、通板安定性の維持のため、ま
たバッチ焼鈍においては、焼き付き防止のため冷延鋼板
にある限度以上の粗度を附加している。このため、最近
の冷間タンデム圧延機の最終スタンドのロールにはダル
加工した作業ロールを使用することがしばしば行われて
いる。一方、従来冷間圧延機において製造される冷延鋼
板は軟質材が主体であったが、変形抵抗の高い硬質材を
圧延することもしばしば行われている。ダル加工した作
業ロールは圧延材との間の摩擦係数（以下摩擦係数）が
大きい。このロールを使用して圧延する場合、また、変
形抵抗の高い鋼板を圧延する場合、下記に述べるような
問題点が発生する。

第４図は摩擦係数と正規化した張力変化係数との関係を
示すグラフである。横軸に摩擦係数、縦軸に正規化した
張力変化係数をそれぞれ示す。張力変化係数とは圧延ス
タンドの圧下位置を１．　ｍｍ変化させたときに、当該
スタンドの後方張力（当該スタンドとこれに隣接する上
流側のスタンドとの間の圧延材にかかる張力）か変化す
る割合て、縦軸は摩擦係数が０．１．５のときの値て正
規化した値を示している。

第５図は圧延材の平均変形抵抗（圧延前の圧延材の変形
抵抗）と正規化した張力変化係数との関係を示すグラフ
である。横軸に摩擦係数、縦軸に正規化した張力変化係
数をそれぞれ示す。張力変化係数とは圧延スタンドの圧
下位置をＩＩＩＩＩ＋変化さぜなときに、当該スタン１
〜の後方張力か変化する割合て、縦軸は平均変形抵抗が
１．５０　ｋｇ　／　ｍｎｔのときの値で正規化した値
を示している。第４図、第５図に示すように張力変化係
数の値は摩擦係数または変形抵抗の増加と共に急激に低
下する。

このため、最終スタンドに摩擦係数の大きな作業ロール
を使用した場合や、変形抵抗の高い圧延材を圧延した場
合、後方張力を巣位量変化させるために要する圧下位置
の変化は大きくなる。このように、圧下位置を大きく変
化させた場合には圧延荷重の変動が大きくなる。これに
伴い、ロールのベンディング量が大きく変化し、製品の
形状が不良となる。また、圧下操作が張力制御に与える
影響係数が低下しているため、張力制御が不安定となり
、安定操業が維持できない。

本発明は上記の問題点を解決し、製品に形状不良を発生
させず、安定操業を維持できる冷間タンデム圧延機の制
御方法を提案することをその目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ この目的のためには、従来の制御方法に代えて、次のよ
うにする。

薄板の冷間タンデム圧延機において、最終スタンドの圧
下位置を制御することによって、該スタンドの圧延荷重
を一定に保持し、最終スタンドのロール回転数を制御す
ることによって、最終スタンドの後方張力く該スタンド
とその前段スタンド間の張力）を一定に保持し、第１ス
タンドと最終スタンドを除くスタンドの圧下位置を制御
することによって、当該スタンドの後方張力を一定に保
持し、最終スタンドおよび該スタンドの前段のスタンド
のロール回転数を制御することによって、製品板厚を一
定に保持することを特徴とする、最終スタンドに摩擦係
数の高い圧延ロールを使用する、あるいは、変形抵抗の
高い材料を圧延する冷間タンデム圧延機の制御方法であ
る。

また、他の発明は、最終スタンドの圧下位置を制御する
ことによって、該スタンドの圧延荷重を一定に保持し、
最終スタンドを除くスタンドのロール回転数を制御する
ことによって、最終スタンドの後方張力（該スタンＩ・
とその前段スタンド間の張力）を一定に保持し、第１ス
タンドと最終スタンドを除くスタンドの圧下位置を制御
することによって、当該スタンドの後方張力を一定に保
持し、最終スタンドを除くスタンドのロール回転数を制
御することによって、最終スタンド圧延後の製品板厚一
定に保持することを特徴とする、変形抵抗の高い材料を
圧延するための冷間タンデム圧延機の制御方法である。

［作用］ 上記の方法により、最終スタンドに摩擦係数の大きな作
業ロールを使用した場合や、変形抵抗の高い圧延材を圧
延した場合、後方張力を変化さぜるために圧下位置を大
きく変化させる必要がなくなり、圧延荷重が一定となる
。これに伴い、ロルのベンディング量も最適に保持でき
るため、製品の形状が良好となる。また、張力制御が安
定し、操業も安定する。さらに、圧延荷重、後方張力、
及びロールベンディング量が、最適に保持されるので、
製品形状を良好に保持したまま、製品板厚を許容範囲内
に制御することができる。

［実施例］ 以下本発明の実施例について、第１図および第２図を参
照して説明する。第１図および第２図は本発明の一実施
例を示すブロックダイアダラムである。第１図および第
２図において、第３図と同一の部品については説明を省
略し、２ｏは第３スタンドと第４スタンドとの間の張力
制御装置、３］は第４スタンドの圧延荷重制御装置であ
る。

第４スタンド圧延荷重計８Ｄの信号は圧延荷重制御装置
３１に入り、目標値と比較される。偏差に対応した出力
が圧延荷重制御装置３１がら圧下位置制御装置２１Ｄに
出力され、圧下位置制御装置２１Ｄは油圧シリンダー７
Ｄを指令された位置に制御する。圧延荷重制御装置３１
の制御動作は、通常のフィードバック制御装置に使用さ
れているもの、例えば連続ＰＩ副制御ザンプリング制御
などを使用することが出来る。また、偏差の不感帯を使
用することにより、圧延荷重を許容巾を持った一定範囲
に抑えることもできる。

次に第４スタンドの後方張力の制御および製品板厚の制
御について説明するが、第１図と第２図においては、制
御方式が異なる。

第１図において、張力計１３により検出された第４スタ
ンド後方張力は張力制御装置２ｏに入力される。張力制
御装置２ｏはこの値を目標値と対比し、偏差に対応した
出力を第４スタンドのロル回転速度制御装置１．　ＯＤ
に入力する。ロール回転速度制御装置１０Ｄは、この値
に応じてモーター９Ｄの回転数を変化させる。張力制御
装置２０の制御動作としては、圧延荷重制御装置３１の
制御動作と同様に、通常のフィードバック制御装置に使
用されているもの、例えば連続ＰＩ副制御サンプリング
制御などを使用することが出来る。また、偏差の不感帯
を使用することにより、圧延荷重を許容中を持った一定
範囲に抑えることもできる。

厚さ計１４で測定された製品４０の厚さは厚さ制御装置
１５で目標値と比較され、偏差に応じた出力は第４スタ
ンドのロール回転速度制御装置１０Ｄに、また同時に第
３スタンドのロール回転制御装置１０Ｃに比率設定器１
７を介して、加えられる。これにより、圧延機内てのマ
スフローが変化し、製品厚さが目標厚さとなるように制
御される。

第２図において、張力計１３により検出された第４スタ
ンド後方張力は張力制御装置２０に入力される。張力制
御装置ｆ　２０はこの値を目標値と対比し、偏差に対応
した出力を第３スタンドのロル回転速度制御装置１０Ｃ
に入力する。ロール回転速度制御装置Ｉ　ＯＣは、この
値に応じてモーター９Ｃの回転数を変化させる。張力制
御装置２０の制御動作としては、圧延荷重制御装置３１
の制御動作と同様に、通常のフィードバック制御装置に
使用されているもの、例えば連続ＰＩ副制御サンプリン
グ制御などを使用することがてきる。また、偏差の不感
帯を使用することにより、第４スタンド後方張力を許容
幅を持った一定範囲に抑えることもできる。

厚さ計１４で測定された製品４０の厚さは厚さ制御装置
１５で目標値と比較され、偏差に応した出力は第２スタ
ンドのロール回転速度制御装置］、　ＯＢに、また同時
に第１スタンドのロール回転制御装置］、　ＯＡに比率
設定器１７を介して、加えられる。これにより、圧延機
内でのマスフローが変化し、製品厚さが目標厚さとなる
ように制御される。

本発明の実施例においては、従来例と比較して、検出端
である厚さ計１４の設置位置と操作端である圧延スタン
ドとの間の距離が遠いので、最終スタンドの圧延条件の
変化に起因する製品厚さの補償が困難なので製品厚さの
制御性は多少悪くなるが、最終スタンドの圧延荷重、後
方張力がほぼ一定に保たれているので、製品厚さの偏差
は許容範囲に収まる。

以上の制御方法を、冷延鋼板の製造に適用した例を次の
表に示す。方法１と２は本発明の請求範囲１に係わる方
法、方法３は本発明の請求範囲２に係わる方法であり、
方法４と５は従来法の実施例である。製品板厚はいずれ
も０．８ｍｍである。

最終スタンドのワークロールの摩擦係数は方法１と４で
は０．１０、それ以外の方法では０．０３であり、最終
スタンドの入側における被圧延材の変形抵抗は、方法２
．３．５では１．３０ｋｇ／ｍｎ、それ以外の方法では
７０ｋｇ／−である。なお、板形状の指標として用いた
急峻度は、中伸びあるいは耳波等の波の高さＨ（ｍｍ）
とその波長Ｌ（ｍｍ）の比Ｈ／　Ｌを、百分率（％）で
表したものであり、板形状が良好なほど低い値となる。

本発明に係わる方法１ないし３においては、最終スタン
ドの荷重変動が従来法の１／２ないし１／３に激減し、
操業が安定するため、板の形状も急峻度が従来法の１／
２以下と大幅に向」ニしている。しかも、形状制御に付
随して起こりがちな板厚変動も十分抑制され、板厚精度
は板厚に対し±１％前後であり、従来法と同等ないしは
やや劣る程度にとどまっている。

［発明の効果］ 本発明によれば、高摩擦係数圧延および硬質材圧延にお
いて、操業が安定するのみならず、圧延製品の形状を安
定させると同時に、板厚を許容範囲内に収めることがで
き、薄板製品の品質向」二に多大な効果がある。

１６．１７・・・比率設定器、１８．１９．２０・・・
張 力制御装置、２１　圧下制御装置、３１・第４ス

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の実施例を示すブロックダ
イアダラム、第３図は従来技術を示すブロックダイアダ
ラム、第４図は摩擦係数と正規化した張力変化係数との
関係を示すグラフ、第５図は圧延材の平均変形抵抗（圧
延前の圧延材の変形抵抗）と正規化した張力変化係数と
の関係を示すグラフである。なお、末尾符号Ａ、Ｂは、
それぞれ第１．第２スタンドに属する機器、末尾符号Ｃ
１Ｄはそれぞれ最終スタンドの前段の（第３）スタンド
、最終（第４）スタンドに属する機器であることを表す
。 ］・第１スタンド、２・第２スタンド、３・第３スタン
ド、４・・第４スタンド、５・・支持ロール、６・・・
作業ロール、７・・油圧シリンダ８・・圧延荷重計、９
・・駆動モーター、１０・ロル回転速度制御装置、１１
．１２．１３・・張力計、１４・・厚さ計、１５　厚さ
制御装置、タンドの圧延荷重制御装置、４０・・製品。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）薄板の冷間タンデム圧延機において、最終スタン
   ドの圧下位置を制御することによって、該スタンドの圧
   延荷重を一定に保持し、最終スタンドのロール回転数を
   制御することによって、最終スタンドの後方張力を一定
   に保持し、 第１スタンドと最終スタンドを除くスタンドの圧下位置
   を制御することによって、当該スタンドの後方張力をそ
   れぞれ一定に保持し、 最終スタンドおよび該スタンドの前段のスタンドのロー
   ル回転数を制御することによって、製品板厚を一定に保
   持すること、 を特徴とする冷間タンデム圧延機の制御方法。
2. （２）薄板の冷間タンデム圧延機において、最終スタン
   ドの圧下位置を制御することによって、該スタンドの圧
   延荷重を一定に保持し、最終スタンドを除くスタンドの
   ロール回転数を制御することによって、最終スタンドの
   後方張力を一定に保持し、 第１スタンドと最終スタンドを除くスタンドの圧下位置
   を制御することによって、当該スタンドの後方張力をそ
   れぞれ一定に保持し、 最終スタンドを除くスタンドのロール回転数を制御する
   ことによって、製品板厚を一定に保持すること、 を特徴とする変形抵抗の高い材料の冷間圧延における、
   冷間タンデム圧延機の制御方法。