JPH05123725A - 冷間タンデム圧延機の板厚制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱延コイルの先後端部のような急激な硬度変
動がある材料を圧延したことによって発生した中間スタ
ンドでの板厚変動を修正し、最終スタンド出側におい
て、板厚精度が高い冷延ストリップ製品を安定的に製造
すること。 【構成】 冷間タンデム圧延機において、最終スタンド
より１つ前のスタンドとその上流のスタンドとの間に板
厚計２０を設けるとともに、その板厚計２０の出力に基
づいて、第１スタンドから最終スタンドより２つ前のス
タンドまでのロール速度と最終スタンドより１つ前のス
タンドの圧下位置とを、もしくは最終スタンド及び最終
スタンドより１つ前のスタンドのロール速度と最終スタ
ンドより１つ前のスタンドの圧下位置とをフィードフォ
ワード方式により同時に変更するとともに、最終スタン
ドには速度変更のみの板厚制御を行なうようにしたもの
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷間タンデム圧延機に
おける板厚制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、冷間タンデム圧延機では図２に
示す如く、以下のような板厚制御（ＡＧＣ）方法が採用
されている（鉄鋼便覧III （１）「圧延基礎・鋼板」P5
74〜P579参照）。尚、図２において、１は被圧延材、２
Ａ，２Ｂ，２Ｃは板厚計、３は圧下装置である。

【０００３】(1) 第１スタンド出側板厚を一定に制御す
るＡＧＣ (a)フィードフォワード圧下ＡＧＣ…第１スタンド入側
板厚計２Ａで測定された母板板厚偏差に基づき第１スタ
ンド圧下位置を変更する。 (b)ゲージメーター圧下ＡＧＣ…第１スタンドの圧下位
置と圧延荷重から板厚を演算し、これが一定になるよう
に圧下位置を変更する。 (c)フィードバック圧下ＡＧＣ…第１スタンド出側板厚
計２Ｂで測定された第１スタンド出側板厚偏差に基づき
第１スタンド圧下位置を変更する。

【０００４】(2) 第２スタンド出側板厚を一定に制御す
るＡＧＣ フィードフォワード張力ＡＧＣ…第１スタンド出側板厚
計２Ｂで測定された第１スタンド出側板厚偏差に基づ
き、第１スタンドロール速度を変更する。

【０００５】(3) 最終スタンド出側板厚を一定に制御す
るＡＧＣ フィードバック張力ＡＧＣ…最終スタンド出側板厚計２
Ｃで測定された製品板厚偏差に基づき最終スタンドロー
ル速度を変更する。

【０００６】即ち、冷間タンデム圧延機では、板厚制御
は第１スタンドで熱延板の板厚変動を修正し、その後は
各スタンドをそのまま通過させることで高い板厚精度を
得ている。従って、通常の冷間タンデム圧延機にあって
は、熱延板の板厚・硬度変動が後段スタンドまで影響を
及ぼすことは殆どない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】然るに、完全連続化さ
れたタンデム圧延機では、熱延コイルをタンデム圧延機
入側にて溶接して圧延するため、熱延コイルの先後端部
（ホットタンデムミルの非定常部のため、急激な硬度変
動を有する）もコイル中央の定常部と同様に精度良く圧
延することが必要になってくる。然しながら、上記の完
全連続化されたタンデム圧延機で熱延コイルの先後端部
を圧延する場合、第１スタンド出側で比較的良好な板厚
精度が得られていても、その後のスタンドで熱延コイル
の急激な硬度変動の影響が現われ、最終スタンドでは、
板厚精度が大幅に悪化してしまう問題があった。

【０００８】本発明は、熱延コイルの先後端部のような
急激な硬度変動がある材料を圧延したことによって発生
した中間スタンドでの板厚変動を修正し、最終スタンド
出側において、板厚精度が高い冷延ストリップ製品を安
定的に製造することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、冷間タンデム
圧延機において、最終スタンドより１つ前のスタンドと
その上流のスタンドとの間に板厚計を設けるとともに、
その板厚計の出力に基づいて、第１スタンドから最終ス
タンドより２つ前のスタンドまでのロール速度と最終ス
タンドより１つ前のスタンドの圧下位置とを、もしくは
最終スタンド及び最終スタンドより１つ前のスタンドの
ロール速度と最終スタンドより１つ前のスタンドの圧下
位置とをフィードフォワード方式により同時に変更する
とともに、最終スタンドには速度変更のみの板厚制御を
行なうようにしたものである。

【００１０】

【作用】図１に本発明に係る板厚制御方法の一実施例に
用いられる板厚制御装置１０の制御系統図を示す。

【００１１】被圧延材１は、第１〜第ｎ−２（最終スタ
ンドより２スタンド前の）スタンドで圧延される間に、
熱延コイル先後端部等の急激な硬度変動のため板厚変動
が生じる。この板厚変動を板厚計２０で測定し、速度変
更量演算装置２１に第ｎ−２スタンド出側板厚変動測定
値Δｈ_n-2 を出力する。速度変更量演算装置２１におい
て(1) 、(2) 式を用いて、第ｎ−１スタンド出側板厚ｈ
_n-1 を一定に保つべく、第ｎ−１スタンドの速度変更量
ΔＶ_Rn-1、第ｎスタンドの速度変更量ΔＶ_Rnを演算す
る。

【００１２】

【数１】

【００１３】速度変更量ΔＶ_Rn-1、ΔＶ_Rnは、速度制御
装置２２及び３２に送られ、第ｎ−１及び第ｎスタンド
のロール速度比を保ったままロール速度を変更する。

【００１４】また、第ｎ−２スタンド出側板厚変動測定
値Δｈ_n-2 は、圧下位置変更量演算装置２３に送られ、
第ｎ−２スタンドと第ｎ−１スタンドとの間の張力Ｔ
_n-2 を一定に保つべく、(3) 式を用いて第ｎ−１スタン
ドの圧下位置変更量ΔＳ_n-1 を演算する。

【００１５】

【数２】

【００１６】圧下位置変更量ΔＳ_n-1 は、圧下位置制御
装置２４に送られ、圧下装置２５による圧下位置が変更
される。

【００１７】これらのロール速度と圧下位置の変更は、
フィードフォワード方式で同時に行なわれる。更に、第
ｎ−１スタンドで新たに生じた板厚変動については、第
ｎ−１スタンドと第ｎスタンドとの間に設置された板厚
計３０により測定し、速度変更量演算装置３１に第ｎ−
１スタンド出側板厚変動測定値Δｈ_n-1 を出力する。速
度変更量演算装置３１において(4) 式を用いて第ｎ（最
終）スタンド出側板厚ｈ_n を一定に保つべく、第ｎスタ
ンドの速度変更量ΔＶ_R'_n を演算する。

【００１８】

【数３】

【００１９】速度変更量ΔＶ_R'は、速度制御装置３２に
送られ、ロール速度をフィードフォワード方式で変更す
る。

【００２０】本方法によれば、第ｎ−２スタンド出側板
厚変動（第１〜第ｎ−２スタンドの圧延によって生じた
板厚変動）を第ｎ−２スタンドと第ｎ−１スタンドとの
間の張力を乱すことなく、第ｎ−１スタンドにおいて改
善することが可能であり、張力の乱れによる第ｎ−１ス
タンドでのスリップの発生、第１〜第ｎ−２スタンドで
の新たな板厚変動の発生を抑制することができる。ま
た、第ｎ−１スタンド出側板厚変動が小さくなるので第
ｎ（最終）スタンドでは、板厚制御をロール速度の変更
のみによって行なっても、張力変動が小さいので圧下変
更を行なう必要がない。その結果、最終スタンドでの圧
下変更による形状の悪化を生じることが回避可能であ
る。尚、冷延ストリップ製品の形状は、タンデム圧延機
の最終（第ｎ）スタンドのみで決定されるため、第ｎ−
１スタンドでの圧下位置の変更は、形状への悪影響はほ
とんど存在しない。更に、第ｎ−１スタンドで新たに発
生する硬度変動による板厚変動について、速度変更量Δ
Ｖ_Rn-1、ΔＶ_Rn圧下位置変更量ΔＳ_n-1 をその分補正し
て用いる場合には、最終（第ｎ）スタンドでの上記ロー
ル速度の変更のみによる板厚制御は省略することも可能
である。

【００２１】また、速度変更スタンドを第ｎ−１、第ｎ
スタンドとするかわりに第１〜第ｎ−２スタンドを現状
の第１〜第ｎ−２スタンドの速度比を保ったまま変更す
ることも全く同一の効果を得ることが可能である。

【００２２】更に、本発明方法は、例えば図２に示され
る従来法と組み合せることも当然可能である。

【００２３】また、本発明法は最終スタンドを除いて、
後段のスタンドに適用すれば効果が得られることは明白
であり、特許請求の範囲に記載されている最終スタンド
の１つ前のスタンドのみではなく、その前のスタンド、
更にその前のスタンドと複数のスタンドに適用していく
ことも当然本発明の範囲内である。

【００２４】

【実施例】板幅800mm 、板厚2.0mm の母板を５スタンド
の冷間タンデム圧延機列において、0.24mmまで冷間圧延
した。

【００２５】板厚制御のシステムは、図１の本発明法の
板厚制御システムと図２の従来法の板厚制御システムの
両方のシステムを設置した。

【００２６】従来法の図２に示される第１スタンドのフ
ィードフォワード圧下ＡＧＣ、ゲージメータＡＧＣ、フ
ィードバック圧下ＡＧＣ、フィードフォワード張力ＡＧ
Ｃ及び第５スタンドのフィードバック張力ＡＧＣを用い
て制御する場合（従来法Ｉ）、更に図２の従来法Ｉに図
３に示される第４、第５スタンドのフィードフォワード
張力ＡＧＣを追加した場合（従来法II）、また図２の従
来法Ｉに図１に示される第４スタンドに圧下位置とロー
ル速度を同時に変更する制御を、第５スタンドにフィー
ドフォワード張力ＡＧＣを追加した場合（本発明法）の
それぞれについて、熱延コイルの溶接部での圧延を行な
った。尚、図３に示される第４スタンドでのフィードフ
ォワード張力ＡＧＣによる速度変更量は(1) 、(2) 式と
同様に計算されたものである。

【００２７】図４に第３、第４、第５スタンド出側板厚
偏差量、第３〜４、第４〜５スタンド間張力を示す。第
３スタンド出側では熱延コイルの先後端部の急激な硬度
変動のため、±10μm 以上の板厚変動が発生している。

【００２８】従来法Ｉでは、第４スタンドでの板厚制御
はなく、また第５スタンドでもフィードバック張力ＡＧ
Ｃのみであるため、第５スタンド出側で定常的な偏差は
完全に修正されるものの、溶接点近傍の熱延コイル先後
端部の硬度変動にともなう急激な板厚変動には全く対処
できない。また、この硬度変動によって第３〜４、第４
〜５スタンド間張力も同様に変動している。

【００２９】従来法IIでは、張力変更のみでのフィード
フォワード方式で制御を行なうため、第３〜４スタンド
間張力が従来法Ｉに比べ、大幅に変動しており、高張力
側では第４スタンドでのスリップ、破断の危険、低張力
側ではしぼり込みの危険があり、実験的に行なえても実
際の操業を続けるのは難しい。また、第４スタンド出側
板厚偏差についても第３〜４スタンド間張力が大きく変
化するため、第３スタンドで新たに板厚偏差を発生させ
ることになり、完全には修正しきれていない。同様に第
５スタンドでも修正されるが、そのため第４〜５スタン
ド間張力も大きな変動となっている。

【００３０】一方、本発明法では、第３〜４スタンド間
張力を全く変動させることなく制御できるため、第４ス
タンド出側板厚偏差は従来法I 、IIに比べ非常に小さく
制御することが可能である。また、その結果、第５スタ
ンドでの張力変更量も小さくできるため、第４〜５スタ
ンド間張力の変動も少なくて、第５スタンド出側板厚偏
差を小さく制御できている。

【００３１】尚、従来法I 、II、本発明法とも第５スタ
ンドの圧下位置を変更する板厚制御を行なっていないた
め、第５スタンド出側の形状は良好であった。

【００３２】即ち、本発明法によれば、硬度変動等によ
る中間スタンドで新たに発生する板厚変動を張力変動を
発生させることなく、修正することが可能であり、更に
最終スタンドの圧下を変更しないため、その結果板厚偏
差の少ない形状の良好な冷延ストリップ製品を板のスリ
ップ、板破断、しぼり込み等のトラブルなく安定的に製
造することができる。

【００３３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、熱延コイ
ルの先後端部のような急激な硬度変動がある材料を圧延
したことによって発生した中間スタンドでの板厚変動を
修正し、最終スタンド出側において、板厚精度が高い冷
延ストリップ製品を安定的に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明を実施するための板厚制御装置の
一例を示す制御系統図である。

【図２】図２は従来より用いられている板厚制御装置の
一例を示す制御系統図である。

【図３】図３は最終スタンド及びその１つ前のスタンド
にフィードフォワード張力ＡＧＣを適用した場合の制御
系統図である。

【図４】図４は本発明による板厚精度改善効果を示す線
図である。

【符号の説明】

１ 被圧延材 １０ 板厚制御装置 ２０、３０ 板厚計 ２１、３１ 速度変更量演算装置 ２２、３２ 速度制御装置 ２３ 圧下位置変更量演算装置 ２４ 圧下位置制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 輝弘 千葉県千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株式 会社千葉製鉄所内 (72)発明者 三吉 貞行 千葉県千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株式 会社千葉製鉄所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷間タンデム圧延機において、最終スタ
   ンドより１つ前のスタンドとその上流のスタンドとの間
   に板厚計を設けるとともに、その板厚計の出力に基づい
   て、第１スタンドから最終スタンドより２つ前のスタン
   ドまでのロール速度と最終スタンドより１つ前のスタン
   ドの圧下位置とを、もしくは最終スタンド及び最終スタ
   ンドより１つ前のスタンドのロール速度と最終スタンド
   より１つ前のスタンドの圧下位置とをフィードフォワー
   ド方式により同時に変更するとともに、最終スタンドに
   は速度変更のみの板厚制御を行なうことを特徴とする冷
   間タンデム圧延機の板厚制御方法