JPH0615322A

JPH0615322A - 熱間圧延時の板クラウン制御方法

Info

Publication number: JPH0615322A
Application number: JP4177102A
Authority: JP
Inventors: Naomi Namitoko; 尚規波床; Yasushi Minami; 康司南
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1992-07-03
Filing date: 1992-07-03
Publication date: 1994-01-25

Abstract

(57)【要約】【目的】ワークロールの部分摩耗の発生を解消しなが
ら、目標の板クラウンを得る。【構成】それぞれボトル形状のプロフィールを有し、
垂直断面において互いに点対称となるように配置された
一対の上下ワークロール３、３と、ワークロールベンデ
ィング装置２とを備えた熱間圧延機を用いるＣＶＣ法に
おいて、(i) 上下ワークロール３、３に対するシフト指
示位置がシフト可能限界位置を越えない圧延材に対して
は、上下ワークロール３、３を互いに逆向きに軸方向に
シフトさせ、(ii)上下ワークロール３、３に対するシフ
ト指示位置がシフト可能限界位置を越える圧延材に対し
ては、上下ワークロール３、３のシフト量をシフト可能
範囲内で周期的に増減するとともにワークロールベンデ
ィング装置２によるベンディング力を付与する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ボトル形状のプロフィ
ルを有し、垂直断面において互いに点対称となるように
配置された一対の上下ワークロールと、ワークロールベ
ンディング装置とを備えた熱間圧延機を用い、上下ワー
クロールを互いに逆向きに軸方向へシフトさせることに
よる軸方向板厚分布（板クラウン）制御とワークロール
ベンディング制御とを行う熱間圧延時の板クラウン制御
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、鋼板の製造においては幅方向
板厚分布すなわち板クラウンを可及的小に制御すること
が求められており、厚板圧延機の型式は３重式から４重
式へと発展し大径のバックアップロールが使用されてい
る。一方、操業面ではロールにイニシャルクラウンを設
けて、板クラウンの制御を行っている。

【０００３】しかし、イニシャルクラウンの変更はロー
ル組替えを伴うため容易には行えない。そこで、板クラ
ウン制御および形状制御を行うために、外力によりロー
ルを曲げてロール摩耗と圧延時のロールたわみとを補償
するロールベンディング装置が開発された。

【０００４】ロールベンディング装置は、圧延荷重に即
応した補正を圧延中に随時ロールに付与し得るため、板
クラウンの制御能力の点では、イニシャルクラウンを設
ける手段よりも格段に優れる。なお、周知のように、ロ
ールベンディング装置にはワークロールベンダ（ＷＲ
Ｂ）とバックアップロールベンダ（ＢＵＲＢ）とがあ
る。

【０００５】ところで、近年では、熱間圧延における製
品の高寸法精度化・高品質化ニーズから板クラウン・形
状制御がより一層重要視されるようになってきた。一
方、操業面からは短納期・高能率を達成するためにスケ
ジュールフリー化も指向されている。これらの要請に応
えるには、前述の板クラウン制御手段だけでは充分とは
言えなかった。

【０００６】そこで、より高精度に板クラウンを制御で
きる手段として、ロールシフト法、またはロールベンデ
ィング機能を併用したロールシフト法が提案されてお
り、既に一部実用化されている。

【０００７】例えば、バックアップロール、中間ロール
およびワークロールからなる６重式圧延機の中間ロール
を圧延材の板幅に応じて軸方向にシフトするとともにワ
ークロールベンディング装置のベンディング力を調整す
ることにより板クラウンを制御するいわゆるＨＣミル
や、軸方向を一致させて転動するワークロールおよびバ
ックアップロールを２組互いに水平面においてそれぞれ
の回転軸を交差させて配置し、２個のバックアップロー
ルによって支持された上下ワークロールを互いに軸方向
にシフトすることにより板クラウンを制御するいわゆる
ペアクロス（ＰＣ）ミルが知られている。

【０００８】しかし、これらの圧延機は複雑な構造とな
るために高価であるばかりでなく、既存の圧延機を改造
する場合には改造工期が極めて長くなるために日常の製
品製造に支障を来したり、また既存の圧延機の設置場所
に起因する寸法制約上、改造が困難であるなど問題が多
い。

【０００９】設備費が安価であって簡易に改造でき、し
かも大きな板クラウン制御能力を有する圧延機として、
特開昭57−91807 号公報、同63−20106 号公報、同63−
84712 号公報さらには同63−84713 号公報には、それぞ
れ略同一形状のイニシャルクラウンを付与されるととも
に垂直断面において互いに点対称になるように配置され
た一対の上下ワークロールを備えた圧延機を用い、上下
ワークロールを軸方向に互いに逆向きにシフトさせて板
クラウンを制御する技術が提案されている。

【００１０】例えば特開昭63−84712 号公報または同63
−84713 号公報には、ワークロールの軸方向へのシフト
量を、上下ワークロール形状により圧延材毎に適宜設定
し、またワークロールベンダを併用することによりワー
クロールの軸方向へのシフト量を最小化しながら所望の
板クラウンを得る技術が提案されている。図2(a)に、こ
れらの技術によるワークロールシフトおよびワークロー
ルベンダの設定例をグラフで示す。

【００１１】図2(a)において、シフト設定値とは圧延ス
ケジュールに応じて算出した板クラウン目標値を達成す
るための圧延材毎のシフト量の設定値であり、同じくベ
ンド力設定値とはシフト設定値を補償・最小化するため
の圧延材毎のベンド力の設定値である。図2(a)におい
て、１〜12本目の圧延においてはベンド力は200ton/cho
ckで一定に付与されており、シフト設定値を圧延材毎に
適宜変更することにより板クラウンを目標値に制御して
いる。しかし、13〜27本目では板クラウンの制御量が大
きくなるためにシフト設定値をベンド力設定値とともに
最大に設定する必要があり、この間ワークロールはシフ
ト上限位置に固定された状態となり、28本目以降板クラ
ウンの制御量が少なくなってワークロールはシフト上限
位置に固定された状態を解消され、シフト上限位置未満
にシフトされる。

【００１２】しかし、この技術ではワークロールの摩耗
分散およびヒートクラウン分散が全く考慮されていな
い。すなわち、図2(a)における13〜27本目の圧延の間、
ワークロールはシフト上限位置に固定されたままとなる
ためワークロールには部分摩耗が発生し、圧延材との接
触部および非接触部の境界で急激にワークロールのプロ
フィルが変化してしまい、その後に圧延を行われる圧延
材の板クラウンを目標値に制御できなくなってしまう。

【００１３】特開平２−179308号公報には、ワークロー
ルの摩耗分散およびヒートクラウン分散を考慮してワー
クロールの部分摩耗やそのヒートクラウンを緩和するた
めに、図３に示すように、ボトル形状のプロフィルを有
する対になった上下ワークロール３、３を用い、先行材
圧延時のワークロールシフト位置から予め決められた量
だけ上下ワークロール３、３を互いに逆に軸方向にシフ
トさせることにより、圧延材毎にワークロール３、３を
異なる場所にシフトさせて圧延を行う技術が提案されて
いる。同図において、１はバックアップロールであり、
２はワークロールベンディング装置を観念的に示し、４
は圧延材を示す。

【００１４】この技術は、図2(a)に示すシフト設定値、
ベンド力設定値に、図2(b)にグラフで示すように軸方向
に予め定められた量だけ周期的に変化する摩耗分散シフ
ト量、これに等価なベンド力を加算して、図2(c)に示す
シフト指令値、ベンド力指令値を得て、これらの指令値
に基づいてワークロールシフトおよびワークロールベン
ディングを行い、板クラウンを制御する技術である。こ
の板クラウン制御方法によれば、ワークロールの摩耗お
よびヒートクラウンの影響を大幅に緩和できる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ワークロー
ルベンダ量およびワークロールシフト量ともに無制限に
設定できるわけではなく、現実には設備的な限界値があ
る。図４は、図2(c)にグラフで示す特開平２−179308号
公報により提案された方法において、21〜28本目圧延時
におけるワークロールのシフト軌跡およびシフト可能限
界位置（ソフト端として設定される）の一例を水平面に
ついて示す説明図である。例えば図2(c)における20本目
以前においては、計算機から出力されるシフト信号がシ
フト可能限界範囲(0〜300mm)内であるため、ワークロー
ルはこの信号に応じてシフト可能限界範囲内で移動す
る。図４においては、シフト可能限界位置はソフト端と
してシフト中心位置よりも圧延機外側へ±150mm の位置
に設定される。

【００１６】図2(c)における21〜28本目においては、目
標板クラウンを得るためのワークロールシフト位置は図
４中○印で示した位置であるが、特開平２−179308号公
報により提案された方法では部分摩耗の防止を考慮する
ため、ワークロールのシフト位置として、例えば＋155m
m 、＋160mm 、＋170mm といったシフト可能限界位置を
越える値 (図４の●印) が連続して計算機から出力され
る。したがって、設備保護のためにワークロールはシフ
ト上限値に固定された状態となってしまうため(図４の
×印) 、ワークロールの部分摩耗の発生を解消できな
い。

【００１７】すなわち、特開平２−179308号公報により
提案された方法では、確かに従来よりも部分摩耗の発生
を低減できるものの、ワークロールを軸方向に常時シフ
トして部分摩耗の発生を完全に解消できるものではな
い。

【００１８】また、図2(c)から明らかなように、この方
法では板クラウンの補償のために常にワークロールベン
ディング装置を利用してワークロールにベンディング力
を作用させるため、圧延材の変更に伴い、ワークロール
シフトのための駆動系の一部を構成するアクチュータの
設定値を急激に増減する必要がある。そのため、アクチ
ュエータの反応が遅れたり、補償相互間の誤差を生じる
といった問題も生じ、その改善が必要であった。

【００１９】ここに、本発明の目的は、特開平２−1793
08号公報により提案された方法を改良して、ワークロー
ルの部分摩耗の発生を解消しながら、目標の板クラウン
を得ることができる熱間圧延時の板クラウン制御方法を
提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意検討を重ねた結果、(i) ワークロ
ールがシフト可能限界位置に達しない場合は、圧延スケ
ジュールに応じて圧延材毎にワークロールシフトを行
い、目標板クラウンを得る圧下条件を維持し、(ii)シフ
ト可能限界位置を越えるワークロールシフト信号が出力
されてワークロールがシフト可能限界位置に固定された
状態になる場合には、ワークロールの固定状態を解消す
るためにワークロールをシフト可能限界範囲内、例えば
シフト可能限界位置〜 (シフト可能限界位置よりも50mm
程度内側) で上下ワークロールを軸方向へ往復移動させ
るとともに、ワークロールベンディング装置によるベン
ディング力を作用させて、目標板クラウンを得る圧下条
件を維持することにより、シフト可能限界位置を越える
ワークロールシフト信号が出力されるときにもワークロ
ールの部分摩耗の発生を完全に解消できることを知見し
た。

【００２１】また、本発明者らは、ワークロールがシフ
ト可能限界位置に達しない場合には、先行材圧延時のワ
ークロールシフト位置から予め決められた量だけ周期的
に上下ワークロールを互いに逆向きに軸方向にシフトさ
せてもよいことを知見した。

【００２２】さらに、本発明者らは、ワークロールのシ
フト量の周期的な増減は、シフト可能限界位置を予め定
められた量だけ周期的に変化させることにより行っても
よいことを知見した。これらの知見に基づき、本発明者
らはさらに鋭意検討を重ねて、本発明を完成した。

【００２３】ここに、本発明の要旨とするところは、そ
れぞれボトル形状のプロフィールを有し、垂直断面にお
いて互いに点対称となるように配置された一対の上下ワ
ークロールと、ワークロールベンディング装置とを備え
た熱間圧延機を用い、圧延材毎に、上下ワークロールを
互いに逆向きに軸方向にシフトさせることによる板クラ
ウン制御とワークロールベンディング制御とを行うこと
により目標板クラウンを得る熱間圧延時の板クラウン制
御方法であって、(i) 上下ワークロールに対するシフト
指示位置がシフト可能限界位置を越えない圧延材に対し
ては、上下ワークロールを互いに逆向きに軸方向にシフ
トさせることにより、目標板クラウンを得る圧下条件を
維持し、(ii)上下ワークロールに対するシフト指示位置
がシフト可能限界位置を越える圧延材に対しては、上下
ワークロールのシフト量をシフト可能範囲内で周期的に
増減するとともに前記ワークロールベンディング装置に
よるベンディング力を付与することにより、目標板クラ
ウンを得る圧下条件を維持することを特徴とする熱間圧
延時の板クラウン制御方法である。

【００２４】上記の本発明では、さらに、上下ワークロ
ールに対するシフト指示位置がシフト可能限界位置を越
えない圧延材に対するシフト量を、先行材圧延時のワー
クロールのシフト位置から予め決められた量だけ周期的
に変化させてもよい。

【００２５】図１は、本発明にかかる熱間圧延時の板ク
ラウン制御方法におけるワークロールのシフト軌跡およ
びシフト可能限界位置（ソフト端として設定される）の
一例を水平面について示す説明図である。同図におい
て、○印、●印および×印は、図４と同一の意味で用い
ている。シフト可能限界位置も図４と同様である。

【００２６】本発明によれば、シフト可能限界位置に達
したワークロールは、×印で示すように、シフト可能範
囲内で所定量だけ (図１では50mm) 周期的にシフト量が
増減され、図４を用いて説明したようなシフト可能限界
位置におけるワークロールの固定を解消できる。したが
って、本発明によれば、ワークロールに生じる部分摩耗
を解消できる。

【００２７】また、図１中の一点鎖線は、上下ワークロ
ールに対するシフト指示位置がシフト可能限界位置を越
えない圧延材に対するシフト量を、先行材圧延時のワー
クロールのシフト位置から予め決められた量だけ周期的
に変化させた場合のワークロールの移動軌跡を示す。こ
の場合、軸方向に関するワークロールのシフト量は若干
狭められるが、若干内側に設けられた仮想シフト可能限
界位置 (破線で示す)に到達し、一定量だけシフトした
のと全く同様の挙動を示す。

【００２８】本発明においては、シフト量の周期的な増
減は、どのように行ってもよく特に限定を要するもので
はない。例えば、図１に示すように、シフト可能限界位
置を予め定められた量 (図１では50mm) だけ変化させて
もよく、またはワークロールへのシフト指示位置がシフ
ト可能限界位置を越えた場合には、ワークロールにシフ
ト可能範囲内で一定周期でシフト量を増減させる信号を
出力してワークロールのシフト可能限界位置への固定を
解消すればよい。

【００２９】

【作用】以下、本発明を作用効果とともに詳述する。本
発明は、特開平２−179308号公報により提案された発明
の改良発明であって、目的はシフト可能限界位置におけ
るワークロールの固定状態に起因する部分摩耗を解消す
ることにある。

【００３０】本発明のポイントは、略述すれば、それぞ
れボトル形状のプロフィールを有し、垂直断面において
互いに点対称となるように配置された一対の上下ワーク
ロールと、ワークロールベンディング装置とを備えた熱
間圧延機を用い、圧延材毎に、上下ワークロールを互い
に逆向きに軸方向にシフトさせることによる板クラウン
制御とワークロールベンディング制御とを行うことによ
り目標板クラウンを得る熱間圧延時の板クラウン制御方
法であって、(i) 上下ワークロールに対するシフト指示
位置がシフト可能限界位置を越えない圧延材に対して
は、上下ワークロールを互いに逆向きに軸方向にシフト
させることにより、目標板クラウンを得る圧下条件を維
持し、(ii)上下ワークロールに対するシフト指示位置が
シフト可能限界位置を越える圧延材に対しては、上下ワ
ークロールのシフト量をシフト可能範囲内で周期的に増
減するとともにワークロールベンディング装置によるベ
ンディング力を付与することにより、目標板クラウンを
得る圧下条件を維持することにある。

【００３１】すなわち、ボトル形状のプロフィルを有す
る対になった上下ワークロールがシフト可能限界位置で
固定されることを、ワークロールのシフト量をシフト可
能範囲内において周期的に増減することにより防止し、
もってワークロールが固定されることに起因する部分摩
耗を防止する。

【００３２】本発明では、ワークロールのシフト量をシ
フト可能範囲内において周期的に増減させる手段・制御
は何ら限定を要するものではなく、ワークロールのシフ
トを行う制御系との関連において公知の如何なる手段に
よってもよい。例えば、I.シフト可能限界位置を越える
シフト指示値が出力される場合には、ワークロールの軸
方向へのシフトを制御するプログラムに予め組み込まれ
ているシフト可能限界位置 (ソフト端) を、シフト可能
範囲内において、例えばシフト可能限界位置〜 (シフト
可能限界位置よりも50mm程度内側) の範囲で周期的に増
減する手段、またはII. シフト可能限界位置を越えるシ
フト指示値が出力される場合には、ソフト端は何ら変更
することなく、前述のシフト可能範囲内において、シフ
ト指示値を周期的に所定量だけ増減するように変更する
手段等を例示できる。

【００３３】いずれにしても、上下ワークロールのシフ
ト限界位置への固定状態を解消できればよい。次に、本
発明における制御方法を従来の制御方法と対比しなが
ら、さらに具体的に説明する。

【００３４】図５は、特開平２−179308号公報により提
案された熱間圧延時の板クラウン制御方法におけるクラ
ウン制御量の計算方法を示す説明図であり、図5(a)は板
クラウン制御の全体のフローチャートを示し、図5(b)は
一対の上下ワークロールに付与される軸方向へのワーク
ロールシフト量を決定する計算手順の一例を示すフロー
チャートである。

【００３５】図5(a)に示す板クラウン制御を行う装置は
自動運転時には CPUが選択され、CPU において、制御を
行うためにクラウンコントロールおよびオシレーシ
ョンコントロールが行われる。以下、、について分
説する。

【００３６】クラウンコントロール図６は、この制御を行う際に使用する圧延機の一例の概
要を示す斜視図である。同図に示す装置は、クラウンコ
ントロールを行うためにアーム6a〜6dを介してシリンダ
5a〜5dによりボトル形状のプロフィールを有するワーク
ロール7a、7bを軸方向へシフトできるように構成されて
いる。また、ワークロール7a、7bの両端部にはワークロ
ールベンディング装置8a〜8dが設置されている。例え
ば、ワークロール胴長：1780mm、ワークロール径の最大
値−最小値：0.5mm 、ワークロール径最大部と最小部と
のロール胴長方向に関する距離：1040mm、バックアップ
ロール (図示しない) 胴長：1780mmであって、ワークロ
ールは、軸方向座標をｘ、幅方向座標をｙとすると−89
0 ≦ｘ≦＋890(mm) の範囲において、

【００３７】

【数１】

【００３８】で表される。図６により表される圧延機の
構成自体は特開平２−179308号公報等により公知である
ので、これ以上の説明は省略する。

【００３９】オシレーションコントロールワークロールの摩耗、ロールヒートアップ計算および目
標出側板クラウン量を算出し、これらに応じて、ワーク
ロールシフト量を計算する。以下、ワークロールのシフ
ト量δi の計算手順を図5(b)に基づいて簡単に説明す
る。図5(b)において、ロール摩耗プロフィール C_W(z)
、ロールヒートアップクラウン C_H(z) 、各スタンド
出側板クラウン目標値Ciは下記式によりそれぞれ求めら
れる。

【００４０】

【数２】

【００４１】

【数３】

【００４２】

【数４】

【００４３】ただし、α：ワークロールの線膨張率、
Ｎ：圧延本数、Ｂ：板幅、Ｐ：圧延荷重、Ｄ：ロール直
径、Ｌ：圧延長さ、ｚ：同長方向座標、ｌs ：シフト
量、Ｒ：ロール半径、ν：ポアソン比、θ：ロール温
度、θ₀：ロール初期温度、ｒ：半径方向座標、Ｃ：板
クラウン量、ｈ：出口板厚、η：塑性流れ係数、
α_max：急峻度制約値である。なお、初期のCiはアクチ
ュエータのニュートラル設定値より開始し、ΔCiを低下
させるべく変更・収束させる。

【００４４】このようにして算出した各スタンド出側板
クラウン目標値Ciを実現するため、ワークロールのシフ
ト量δi を仮決定し、仮決定したδi について、δi 変
化可能量を計算する。ここで、シフト量δi とワークロ
ールベンディング力との関係の一例を図７にグラフで示
す。

【００４５】図７は、ワークロールベンダ力(ton/ チョ
ック) 、ワークロールクラウン (mm/ 直径) ないしはワ
ークロールシフト量(mm)に及ぼす、圧延後板クラウン
(μm)の影響を、板幅：1200mm、荷重：1.5ton/min、バ
ックアップロールクラウン：０の条件で計算により求め
た結果を示すグラフである。同図から、シフト量δi と
ワークロールベンディング力とは一次直線関係にあり、
同図に示す例では150mmシフト＝200ton/CH ベンダの関
係にあることがわかる。したがって、δi 変化可能量は
この関係を用いて、ワークロールベンダ(Min値− Max
値) により計算できる。

【００４６】ここで、δは、前回の圧延時における設定
値と今回の算出値との比較を行い、同一値を示さないこ
とを確認して、δi を最終的に決定する。同一値を示す
場合にはδi ＋αとする。

【００４７】そして、分割モデルを利用して、δi にお
ける各種影響係数 (例えば、バックアップロール、ワー
クロールにおけるｊ点の荷重がｉ点の軸心たわみに及ぼ
す影響係数、ワークロールにおけるｊ点の荷重がｉ点の
表面変位に及ぼす影響係数、ベンダにおける板クラウン
影響係数等）を計算し、平坦度を考慮しながらCiを達成
すべく、 WRB、VCを設定する。

【００４８】このようにして、従来はワークロールの軸
方向へのシフト量の制御を行っていた。略述すれば、シ
フト量の決定は、ワークロールシフト量とワークロール
ベンダ、VCロールとの等価クラウン変更量の計算結果に
基づき圧延スケジュールにより必然的に決定されるシフ
ト量にワークロールの部分摩耗を解消するために設定さ
れるシフト量を加算することにより、総シフト量を決定
して行われていた。

【００４９】しかし、前述したように、このようにシフ
ト量δi を決定すると、(a) ワークロールの部分摩耗の
原因となるシフト可能限界位置での固定対策、換言すれ
ばシフト可能限界位置へのワークロールの固定状態の解
消対策が全く考慮されていないこと、および(b) シフト
量に応じて常時ワークロールベンディング力を変更する
ことになるため、各圧延材間の設定変更量が大きくな
り、付与されるワークロールベンディング力に誤差が生
じ易くなることといった問題が発生し、特にの問題は
不可避であった。

【００５０】そこで、このような問題を解決するため
に、本発明では例えば図８により説明されるようにδi
を決定する。図８に示す例は、シフト可能上限位置 (ソ
フト端) を予め定められた量(50mm)だけシフト可能範囲
内において周期的に増減させることにより、上下ワーク
ロールのシフト量を周期的に増減する場合である。すな
わち、上下ワークロールに対するシフト指示位置がシフ
ト可能限界位置を越える間 (同図中のＡ〜Ｂ点間）は、
ワークロールのシフト量をシフト可能範囲内において周
期的に増減させることにより、上下ワークロールがシフ
ト可能限界位置に固定されることを防止し、さらにこの
間は、ワークロールのシフト量の低減分を補償して所望
の板クラウン量を得るためベンド力設定値を適宜付与す
る。

【００５１】すなわち、本発明では、図５(b) に示す制
御においては、シフト量δi を仮決定する段階で、周期
的に変化するワークロールシフト可能限界範囲を問合わ
せ、シフト位置がこの範囲内となるようにする。

【００５２】このように、図８にグラフで示す本発明の
板クラウン制御によれば、上下ワークロールのシフト位
置がシフト上限位置に達したときにシフト量を周期的に
増減するとともにベンディング力の重ね合わせを行う。
ワークロールのベンディング力は前記以外のときには重
ね合わせを行う必要はない。換言すれば、ワークロール
にシフト可能限界位置を越えるシフト指示値が出力され
ている間は、シフト可能範囲内であってシフト可能限界
位置の近傍のある範囲における、ワークロールのシフト
量の周期的な変動とワークロールベンディング装置によ
るベンディング力付与とをともに行う。

【００５３】なお、ワークロールを軸方向にシフトさせ
るための具体的手段としては、例えばアクチュエータ可
撓範囲の限界値に基づき、ワークロールをシフトさせる
シリンダのストロークエンドについてソフト端として設
定されるシフト可能限界位置(シフト可能限界位置から5
0mm程度内側までの位置) を、周期的・経時的に変更さ
せる (オシレーション) 態様を例示でき、この態様によ
れば、シフト可能限界位置におけるワークロールの固定
状況を解消でき、ワークロールに生じる部分摩耗を解消
できる。

【００５４】一方、ワークロールに対するシフト指示位
置がシフト可能限界位置を越えない場合には、特開平２
−179308号公報により提案された方法と同様に所望の板
クラウンを維持することができるシフト位置の算出・設
定を行い、前述のようなシフト量の経時的な増減を行う
必要はない。ただし、このような場合にも、周期的にシ
フト量を増減させて、ワークロールを軸方向にシフトさ
せることは、ワークロールに生じる部分摩耗をより低減
することができるため、望ましい。

【００５５】このようにして、本発明によれば、圧延の
際にワークロールがシフト可能限界位置に固定されるこ
とがなくなり、ワークロールの部分摩耗を解消すること
ができる。また、本発明によれば、上下ワークロールに
ワークロールベンディング力が付与される期間は従来よ
りも大幅に短縮されるため、ワークロールの温度降下を
可及的低減できる。さらに、本発明を実施例を参照しな
がら詳述するが、これは本発明の例示であり、これによ
り本発明が限定されるものではない。

【００５６】

【実施例】仕上げ圧延スタンドの前段であるF₁〜F₄スタ
ンドに本発明にかかる方法を適用して、熱間圧延時の板
クラウン制御を行った。なお、各スタンドF1〜F4のワー
クロールシフト量およびワークロールベンディング値を
表１にまとめて示す。

【００５７】

【表１】

【００５８】図９は、熱間圧延の１ロールチャンス約20
00ton の間におけるF₁〜F₄の各々のワークロールのシフ
ト位置の軌跡を示すグラフであり、図９においてはF1お
よびF2スタンドについて10〜40本のときにワークロール
のシフト可能限界位置を０〜50mmの範囲で周期的に増減
させた。同図から、10〜40本のときの圧延材において
は、本発明により、ワークロールのシフト設定位置が適
正に増減して設定され、シフト可能限界位置(0mmの位
置）にワークロールが固定される状態を完全に解消でき
た。

【００５９】また、図10は、同一圧延条件における特開
平２−179308号公報により提案された板クラウン制御方
法例と本発明例との双方におけるワークロールの部分摩
耗の状況例を示すグラフであり、図10(a) は特開平２−
179308号公報により提案された制御方法例を、図10(b)
は本発明例をそれぞれ示す。

【００６０】同図から明らかなように、従来法によると
ワークロールがシフト可能限界位置に固定された状態で
圧延を行う時間が解消されないため、Ａ部において部分
摩耗が発生する。これに対し、本発明によれば、従来の
制御方法に比較してワークロールの摩耗プロフィルの不
均一が低減され、Ｂ部の部分摩耗の深さが低減されたこ
とがわかる。

【００６１】さらに、図11には、ワークロールを固定し
た比較例 (41〜65本) と、本発明例(０〜40、66〜120
本）とを対比させながら、板クラウンの (実績値−目標
値)を求めた結果を示す。同図から、本発明によれば、
クラウン制御精度は良好であることがわかる。

【００６２】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
特開平２−179308号公報により提案されたいわゆるCVC
法において、ワークロールの部分摩耗の発生を解消しな
がら、目標の板クラウンを得ることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明におけるワークロールのシフト軌跡およ
びシフト可能限界位置（ソフト端として設定される）の
一例を水平面について示す説明図である。

【図２】従来の技術によるワークロールシフトおよびワ
ークロールベンダの設定例を示すグラフであり、図2(a)
は特開昭63−84712 号公報または同63−84713 号公報に
より提案された技術により設定されるシフト設定量およ
びベンド力設定値を、図2(b)は摩耗分散およびヒートク
ラウン分散を考慮して加算される摩耗シフト量および等
価なベンド力を、図2(c)は特開平２−179308号公報によ
り提案された技術により設定されるシフト指令値および
ベンド力指令値を示す。

【図３】特開平２−179308号公報により提案された熱間
圧延機の一例を示す説明図である。

【図４】図2(c)にグラフで示す特開平２−179308号公報
により提案された方法において、21〜28本目圧延時にお
けるワークロールのシフト軌跡およびシフト可能限界位
置（ソフト端として設定される）の一例を水平面につい
て示す説明図である。

【図５】特開平２−179308号公報により提案された熱間
圧延時の板クラウン制御方法におけるクラウン制御量の
計算方法を示す説明図であり、図5(a)は板クラウン制御
の全体のフローチャートを示し、図5(b)は一対の上下ワ
ークロールに付与される軸方向へのワークロールシフト
量を決定する計算手順の一例を示すフローチャートであ
る。

【図６】図５に示す制御を行う際に使用する圧延機の一
例の概要を示す斜視図である。

【図７】ワークロールベンダ力(ton/ チョック) 、ワー
クロールクラウン (mm/ 直径)ないしはワークロールシ
フト量(mm)に及ぼす、圧延後板クラウン (μm)の影響
を、板幅：1200mm、荷重：1.5ton/min、バックアップロ
ールクラウン：０の条件で計算により求めた結果を示す
グラフである。

【図８】本発明におけるワークロールシフト量δi の決
定方法の一例を示す説明図である。

【図９】熱間圧延の１ロールチャンス約2000ton の間に
おけるF₁〜F₄の各々のワークロールのシフト位置の軌跡
を示すグラフである。

【図１０】同一圧延条件における特開平２−179308号公
報により提案された板クラウン制御方法例と本発明例と
の双方におけるワークロールの摩耗状況例を示すグラフ
であり、図10(a) は特開平２−179308号公報により提案
された制御方法例を、図10(b) は本発明例をそれぞれ示
す。

【図１１】ワークロールを固定した比較例 (41〜65本)
と、本発明例 (０〜40、66〜120本）とを対比させなが
ら、板クラウンの (実績値−目標値) を求めた結果を示
すグラフである。

【符号の説明】

１：バックアップロール２：ワークロールベンディ
ング装置３：ワークロール４：圧延材 5a〜5d：シリンダ 6a〜6d：アーム 7a〜7b：ワークロール 8a〜8d：ワークロールベン
ディング装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】それぞれボトル形状のプロフィールを有
し、垂直断面において互いに点対称となるように配置さ
れた一対の上下ワークロールと、ワークロールベンディ
ング装置とを備えた熱間圧延機を用い、圧延材毎に、前
記上下ワークロールを互いに逆向きに軸方向にシフトさ
せることによる板クラウン制御とワークロールベンディ
ング制御とを行うことにより目標板クラウンを得る熱間
圧延時の板クラウン制御方法であって、(i) 前記上下ワ
ークロールに対するシフト指示位置がシフト可能限界位
置を越えない圧延材に対しては、前記上下ワークロール
を互いに逆向きに軸方向にシフトさせることにより、目
標板クラウンを得る圧下条件を維持し、(ii)前記上下ワ
ークロールに対するシフト指示位置がシフト可能限界位
置を越える圧延材に対しては、前記上下ワークロールの
シフト量をシフト可能範囲内で周期的に増減するととも
に前記ワークロールベンディング装置によるベンディン
グ力を付与することにより、目標板クラウンを得る圧下
条件を維持することを特徴とする熱間圧延時の板クラウ
ン制御方法。
【請求項２】さらに、前記上下ワークロールに対する
シフト指示位置がシフト可能限界位置を越えない圧延材
に対するシフト量を、先行材圧延時のワークロールのシ
フト位置から予め決められた量だけ周期的に変化させる
ことを特徴とする請求項１記載の熱間圧延時の板クラウ
ン制御方法。
【請求項３】前記シフト量の周期的な増減は、前記シ
フト可能限界位置を予め定められた量だけ周期的に変化
させることにより行う請求項１または請求項２記載の熱
間圧延時の板クラウン制御方法。