JPH0623415A - ストリップの形状制御装置 - Google Patents
ストリップの形状制御装置Info
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- JPH0623415A JPH0623415A JP4178186A JP17818692A JPH0623415A JP H0623415 A JPH0623415 A JP H0623415A JP 4178186 A JP4178186 A JP 4178186A JP 17818692 A JP17818692 A JP 17818692A JP H0623415 A JPH0623415 A JP H0623415A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 圧延状況の変化があっても形状の制御を高精
度に行うことができるようにしたストリップの形状制御
装置を提供する。 【構成】 ストリップの幅方向に沿って設けられ、圧延
後のストリップの形状を検出する形状検出装置１、ロー
ルの幅方向の温度分布を検出するロールの温度検出装置
２と、ロールの幅方向に沿ってノズルが設けられ、ロー
ルに冷却水を噴射して冷却するスポット・クーリング装
置６と、ノズルの冷却水の温度を検出する冷却水の温度
検出装置３と、形状検出装置１の出力、ロールの温度検
出装置２の出力及び冷却水の温度検出装置３の出力に基
づいてロールのサーマル・クラウンの変化量に対応した
制御係数βを求める演算装置５と、この制御係数βに基
づいてスポット・クーリング装置６のノズルの冷却水の
量を制御する温度調整装置５とをを有する。
度に行うことができるようにしたストリップの形状制御
装置を提供する。 【構成】 ストリップの幅方向に沿って設けられ、圧延
後のストリップの形状を検出する形状検出装置１、ロー
ルの幅方向の温度分布を検出するロールの温度検出装置
２と、ロールの幅方向に沿ってノズルが設けられ、ロー
ルに冷却水を噴射して冷却するスポット・クーリング装
置６と、ノズルの冷却水の温度を検出する冷却水の温度
検出装置３と、形状検出装置１の出力、ロールの温度検
出装置２の出力及び冷却水の温度検出装置３の出力に基
づいてロールのサーマル・クラウンの変化量に対応した
制御係数βを求める演算装置５と、この制御係数βに基
づいてスポット・クーリング装置６のノズルの冷却水の
量を制御する温度調整装置５とをを有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は冷間圧延における鋼、ア
ルミ等のストリップの形状制御装置に関するものであ
る。
ルミ等のストリップの形状制御装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】図５は従来の冷間圧延におけるストリッ
プのスポット・クーリングによる形状制御装置及びその
関連設備のの構成を示すブロック図である。このような
構成の制御装置としては例えば特開昭５５−４２１６１
号公報、特開昭６３−１００１６号公報、特開平２−１
９７３０９号公報に開示されているものがある。ストリ
ップの幅方向に沿って配置されている形状検出装置１に
よってストリップ８の形状が検出され、演算回路４ａは
その形状に基づいてストリップ８の相対的に伸びすぎて
いる部分を判断し、その部分に相当するスポット・クー
リング装置６のノズルを開制御する。この制御により当
該部分の冷却が強化され、ロール７のサーマル・クラウ
ンが是正され、ストリップ８の伸び過ぎが補正され、ス
トリップ８が所定の形状に制御される。
プのスポット・クーリングによる形状制御装置及びその
関連設備のの構成を示すブロック図である。このような
構成の制御装置としては例えば特開昭５５−４２１６１
号公報、特開昭６３−１００１６号公報、特開平２−１
９７３０９号公報に開示されているものがある。ストリ
ップの幅方向に沿って配置されている形状検出装置１に
よってストリップ８の形状が検出され、演算回路４ａは
その形状に基づいてストリップ８の相対的に伸びすぎて
いる部分を判断し、その部分に相当するスポット・クー
リング装置６のノズルを開制御する。この制御により当
該部分の冷却が強化され、ロール７のサーマル・クラウ
ンが是正され、ストリップ８の伸び過ぎが補正され、ス
トリップ８が所定の形状に制御される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のストリップの形
状制御装置においては、形状検出装置１の出力に基づい
たストリップの伸びの情報のみに基づいてスポット・ク
ーリング装置６を制御しており、ストリップの厚、幅等
の圧延状況の変化によるロール温度の変化や、冷却水温
の変化等によるプロセスの変化が制御に反映されておら
ず、種々の状況下において最適な制御を行うことが困難
であった。このため、圧延状況の変化により、形状の制
御精度にばらつきを生ずる等の不具合があった。
状制御装置においては、形状検出装置１の出力に基づい
たストリップの伸びの情報のみに基づいてスポット・ク
ーリング装置６を制御しており、ストリップの厚、幅等
の圧延状況の変化によるロール温度の変化や、冷却水温
の変化等によるプロセスの変化が制御に反映されておら
ず、種々の状況下において最適な制御を行うことが困難
であった。このため、圧延状況の変化により、形状の制
御精度にばらつきを生ずる等の不具合があった。
【０００４】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであり、圧延状況の変化があっても形状の制御を
高精度に行うことができるようにしたストリップの形状
制御装置を提供することを目的とする。
たものであり、圧延状況の変化があっても形状の制御を
高精度に行うことができるようにしたストリップの形状
制御装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係るストリップ
の形状制御装置は、ストリップの幅方向に沿って設けら
れ、圧延後のストリップの形状を検出する形状検出装置
と、ロールの幅方向の温度分布を検出するロールの温度
検出装置と、ロールの幅方向に沿ってノズルが設けら
れ、ロールに冷却水を噴射して冷却するスポット・クー
リング装置と、各ノズルの冷却水の温度を検出する冷却
水の温度検出装置と、形状検出装置の出力、ロールの温
度検出装置の出力及び冷却水の温度検出装置の出力に基
づいてロールのサーマル・クラウンの変化量に対応した
制御係数βを求め、この制御係数βに基づいてスポット
・クーリング装置のノズルの冷却水の量を制御する制御
手段とを有する。
の形状制御装置は、ストリップの幅方向に沿って設けら
れ、圧延後のストリップの形状を検出する形状検出装置
と、ロールの幅方向の温度分布を検出するロールの温度
検出装置と、ロールの幅方向に沿ってノズルが設けら
れ、ロールに冷却水を噴射して冷却するスポット・クー
リング装置と、各ノズルの冷却水の温度を検出する冷却
水の温度検出装置と、形状検出装置の出力、ロールの温
度検出装置の出力及び冷却水の温度検出装置の出力に基
づいてロールのサーマル・クラウンの変化量に対応した
制御係数βを求め、この制御係数βに基づいてスポット
・クーリング装置のノズルの冷却水の量を制御する制御
手段とを有する。
【０００６】
【作用】本発明においては、圧延後のストリップの形状
の他に、ロールの温度及び冷却水の温度に基づいて制御
係数βを求め、この制御係数βに基づいてスポット・ク
ーリング装置による冷却水の量を調整しており、ロール
のサーマル・クラウンの変化量に応じた制御量が得ら
れ、適切な制御が可能になっている。
の他に、ロールの温度及び冷却水の温度に基づいて制御
係数βを求め、この制御係数βに基づいてスポット・ク
ーリング装置による冷却水の量を調整しており、ロール
のサーマル・クラウンの変化量に応じた制御量が得ら
れ、適切な制御が可能になっている。
【０００７】
【実施例】図１は本発明の一実施例に係るストリップの
形状制御装置及びその関連設備の構成を示すブロック図
である。図において、１はストリップの幅方向に沿って
配置された形状検出装置、２はロールの幅方向の温度分
布を検出するロール温度検出装置、３は冷却水の温度を
検出する水温検出装置、４は演算装置であり、５は温度
調節装置である。６はスポット・クーリング装置であ
り、温度調節装置５により調整される。７は圧延機本体
のワークロールであり、８は圧延されるストリップであ
る。圧延後のストリップの形状は、形状検出装置１によ
って検出される。また、ワークロール７の幅方向の温度
分布は温度検出装置２より検出され、スポット・クーリ
ング装置６の各ノズルの冷却水の温度は温度検出装置３
によって検出される。これらの検出値は演算装置４に読
み込まれる。また、ストリップ形状の目標値も演算装置
４に設定される。
形状制御装置及びその関連設備の構成を示すブロック図
である。図において、１はストリップの幅方向に沿って
配置された形状検出装置、２はロールの幅方向の温度分
布を検出するロール温度検出装置、３は冷却水の温度を
検出する水温検出装置、４は演算装置であり、５は温度
調節装置である。６はスポット・クーリング装置であ
り、温度調節装置５により調整される。７は圧延機本体
のワークロールであり、８は圧延されるストリップであ
る。圧延後のストリップの形状は、形状検出装置１によ
って検出される。また、ワークロール７の幅方向の温度
分布は温度検出装置２より検出され、スポット・クーリ
ング装置６の各ノズルの冷却水の温度は温度検出装置３
によって検出される。これらの検出値は演算装置４に読
み込まれる。また、ストリップ形状の目標値も演算装置
４に設定される。
【０００８】次に、本実施例の制御原理を説明する。ス
トリップ８の形状はその幅方向の伸び率の差によって表
される。即ち、この幅方向の伸び率を一定とすれば、無
張力状態においてフラットな形状が得られる。スポット
・クーリング装置６による形状制御方法においては、ワ
ークロール７を局所的に冷却することによりワークロー
ル７のサーマル・クラウンを局所的に小さくし、ストリ
ップ８の当該局所に対応した箇所の伸び率を減少させる
ことによりストリップ８の形状の制御が行われる。ここ
で、ワークロール７のサーマル・クラウンの変化量は、
スポット・クーリング装置６の冷却水量及びワークロー
ル７の温度と冷却水の温度との差に比例する。本実施例
においては、ワークロール７の温度と冷却水の温度との
差を考慮して、一定の冷却水量をスポット・クーリング
装置６によりオン、オフ制御している。
トリップ８の形状はその幅方向の伸び率の差によって表
される。即ち、この幅方向の伸び率を一定とすれば、無
張力状態においてフラットな形状が得られる。スポット
・クーリング装置６による形状制御方法においては、ワ
ークロール７を局所的に冷却することによりワークロー
ル７のサーマル・クラウンを局所的に小さくし、ストリ
ップ８の当該局所に対応した箇所の伸び率を減少させる
ことによりストリップ８の形状の制御が行われる。ここ
で、ワークロール７のサーマル・クラウンの変化量は、
スポット・クーリング装置６の冷却水量及びワークロー
ル７の温度と冷却水の温度との差に比例する。本実施例
においては、ワークロール７の温度と冷却水の温度との
差を考慮して、一定の冷却水量をスポット・クーリング
装置６によりオン、オフ制御している。
【０００９】図２は形状検出装置１の検出値等を示した
図である。図２のＡは形状検出装置１の検出値を示し、
横軸は幅方向を、縦軸はストリップの伸び率の相対値を
示している。ストリップの伸び率は、ストリップの幅方
向に配置された形状検出装置１の各センサごとに検出さ
れ、センサの個数に対応した伸び率の検出値が得られ
る。他方、図２のＢはストリップの形状の目標値を示し
ている。また、図２のＣは伸び率の目標値からの偏差を
示している。この偏差をなくすように、ワークロール７
のサーマル・クラウンを制御する必要がある。
図である。図２のＡは形状検出装置１の検出値を示し、
横軸は幅方向を、縦軸はストリップの伸び率の相対値を
示している。ストリップの伸び率は、ストリップの幅方
向に配置された形状検出装置１の各センサごとに検出さ
れ、センサの個数に対応した伸び率の検出値が得られ
る。他方、図２のＢはストリップの形状の目標値を示し
ている。また、図２のＣは伸び率の目標値からの偏差を
示している。この偏差をなくすように、ワークロール７
のサーマル・クラウンを制御する必要がある。
【００１０】図３はワークロール７の幅方向の温度分布
を示した図である。図３のａはワークロール７の幅方向
の温度分布を示しており、ｂは形状検出装置８の検出値
に対応させた平均値を示している。ここで、サーマル・
クラウンの変化量ΔＣは以下の式により求められる。 ΔＣ＝α１・ΔＴR …（１） 他方、伸び率の偏差Δεについては Δε＝α２・ΔＣ …（２） 偏差Δεは式（２）及び式（１）から次式に表される。 Δε＝α１・α２・ΔＴR α１，α２：定数 …（３） 従って、伸び率の偏差Δεに対応したワークロール７の
温度変化はΔＴR であり、ワークロール７の温度ＴR を
ΔＴR だけ下げることにより伸び率の偏差を消去するこ
とができる。ここで、ワークロール７の温度ＴR をΔＴ
R だけ減少させるようにスポット・クーリング装置６を
制御すると、一定時間におけるワークロール７の温度の
変化量ΔＴR は冷却量を一定とすると、ワークロール７
の温度ＴR と冷却水の温度ＴW との差に比例する。 ΔＴR ＝β（ＴR −ＴW ） …（４） ここで、制御係数βは冷却量に相当する量である。従っ
て、 β＝ΔＴR ／（Ｔr −Ｔw ） …（５） と表される制御係数βに基づいてスポット・クーリング
装置６の制御を行えば圧延状況、冷却水温の変化等によ
らず、適切な制御を行うことが可能となる。すなわち、
夏季等においてＴW が高くＴR-ＴW が小さいときはβが
大きくなり、スポット・クーリングの冷却水量が増える
ことにより、ＴW が低い時期と同様の制御ゲインが得ら
れ、安定した制御が行えることとなる。
を示した図である。図３のａはワークロール７の幅方向
の温度分布を示しており、ｂは形状検出装置８の検出値
に対応させた平均値を示している。ここで、サーマル・
クラウンの変化量ΔＣは以下の式により求められる。 ΔＣ＝α１・ΔＴR …（１） 他方、伸び率の偏差Δεについては Δε＝α２・ΔＣ …（２） 偏差Δεは式（２）及び式（１）から次式に表される。 Δε＝α１・α２・ΔＴR α１，α２：定数 …（３） 従って、伸び率の偏差Δεに対応したワークロール７の
温度変化はΔＴR であり、ワークロール７の温度ＴR を
ΔＴR だけ下げることにより伸び率の偏差を消去するこ
とができる。ここで、ワークロール７の温度ＴR をΔＴ
R だけ減少させるようにスポット・クーリング装置６を
制御すると、一定時間におけるワークロール７の温度の
変化量ΔＴR は冷却量を一定とすると、ワークロール７
の温度ＴR と冷却水の温度ＴW との差に比例する。 ΔＴR ＝β（ＴR −ＴW ） …（４） ここで、制御係数βは冷却量に相当する量である。従っ
て、 β＝ΔＴR ／（Ｔr −Ｔw ） …（５） と表される制御係数βに基づいてスポット・クーリング
装置６の制御を行えば圧延状況、冷却水温の変化等によ
らず、適切な制御を行うことが可能となる。すなわち、
夏季等においてＴW が高くＴR-ＴW が小さいときはβが
大きくなり、スポット・クーリングの冷却水量が増える
ことにより、ＴW が低い時期と同様の制御ゲインが得ら
れ、安定した制御が行えることとなる。
【００１１】本実施例の制御原理が明確になったところ
で、図１に戻ってその動作を説明する。形状検出装置１
によって検出された圧延後のストリップの形状、ロール
温度検出装置２より検出されたワークロール７の温度、
及び水温検出装置３によって検出された冷却水の温度は
それぞれ演算装置４に読み込まれる。演算装置４におい
ては、式（３）に基づいてワークロール７の温度差の変
化量ΔＴR が求められ、更に、式（５）に基づいて制御
係数βが求められる。制御係数βは温度調節装置５に設
定され、当該装置は制御係数βに応じてスポット・クー
リング装置６の各ノズルの開度を制御する。制御係数β
に基づいてスポット・クーリングを行う方法としては、
例えば、温度調節装置５により制御係数βの大きさに比
例して冷却水のオン・オフを行う方法があるが、この方
法においては、制御係数βが大きなときは冷却水のオン
の時間を長く、制御係数βが小さなときはオンの時間を
短くするような制御が行われる。なお、本実施例におけ
る上述の制御は、ストリップ８の幅方向に沿って配置さ
れた形状検出装置１毎の制御ループによって行われる。
で、図１に戻ってその動作を説明する。形状検出装置１
によって検出された圧延後のストリップの形状、ロール
温度検出装置２より検出されたワークロール７の温度、
及び水温検出装置３によって検出された冷却水の温度は
それぞれ演算装置４に読み込まれる。演算装置４におい
ては、式（３）に基づいてワークロール７の温度差の変
化量ΔＴR が求められ、更に、式（５）に基づいて制御
係数βが求められる。制御係数βは温度調節装置５に設
定され、当該装置は制御係数βに応じてスポット・クー
リング装置６の各ノズルの開度を制御する。制御係数β
に基づいてスポット・クーリングを行う方法としては、
例えば、温度調節装置５により制御係数βの大きさに比
例して冷却水のオン・オフを行う方法があるが、この方
法においては、制御係数βが大きなときは冷却水のオン
の時間を長く、制御係数βが小さなときはオンの時間を
短くするような制御が行われる。なお、本実施例におけ
る上述の制御は、ストリップ８の幅方向に沿って配置さ
れた形状検出装置１毎の制御ループによって行われる。
【００１２】図４は形状偏差を示した特性図である。こ
の特性図において、縦軸はスポット・クーリングの対象
となる形状偏差の成分を示し、横軸は時間を示してい
る。図４に示した従来の技術では冷却水の温度等の変化
により制御状態がＡからＢまで変動し常に適性な状態に
保つことができない。しかし、上述の実施例においては
上述の制御係数βに基づいて制御を行うことにより常に
適切な状態Ｂに保持することが可能になっている。
の特性図において、縦軸はスポット・クーリングの対象
となる形状偏差の成分を示し、横軸は時間を示してい
る。図４に示した従来の技術では冷却水の温度等の変化
により制御状態がＡからＢまで変動し常に適性な状態に
保つことができない。しかし、上述の実施例においては
上述の制御係数βに基づいて制御を行うことにより常に
適切な状態Ｂに保持することが可能になっている。
【００１３】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、圧延後の
ストリップの形状の他に、ロールの温度及び冷却水の温
度に基づいてロールのサーマル・クラウンの変化量に対
応した制御係数βを求め、この制御係数βに基づいてス
ポット・クーリング装置による冷却を調整するようにし
たので、ロールのサーマル・クラウンの変化量に応じた
制御が可能になり、圧延するストリップの厚み、幅、温
度、ロールの材質、ロール冷却水の温度等の影響を受け
ることなく、常に適切な制御を行うことが可能となる。
このため、これらの状況の変化により人手を煩わすこと
無く、高精度にストリップの形状制御を行うことが可能
となる。その結果として、下洗のプロセスにおける通板
性が向上しそれによる実働能率の向上、更に形状不良部
の低減による歩留向上等の効果が得られている。
ストリップの形状の他に、ロールの温度及び冷却水の温
度に基づいてロールのサーマル・クラウンの変化量に対
応した制御係数βを求め、この制御係数βに基づいてス
ポット・クーリング装置による冷却を調整するようにし
たので、ロールのサーマル・クラウンの変化量に応じた
制御が可能になり、圧延するストリップの厚み、幅、温
度、ロールの材質、ロール冷却水の温度等の影響を受け
ることなく、常に適切な制御を行うことが可能となる。
このため、これらの状況の変化により人手を煩わすこと
無く、高精度にストリップの形状制御を行うことが可能
となる。その結果として、下洗のプロセスにおける通板
性が向上しそれによる実働能率の向上、更に形状不良部
の低減による歩留向上等の効果が得られている。
【図１】本発明の一実施例に係るストリップの形状制御
装置及びその関連設備の構成を示すブロック図である。
装置及びその関連設備の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の形状検出装置の検出値等を示した特性図
である。
である。
【図３】図１のロールの幅方向の温度分布を示した特性
図である。
図である。
【図４】形状偏差を示した特性図である。
【図５】従来のストリップの形状制御装置及びその関連
設備の構成を示すブロック図である。
設備の構成を示すブロック図である。
１ 形状検出装置 ２ ロール温度検出装置 ３ 水温検出装置 ４ 演算装置 ５ 温度調節装置 ６ スポット・クーリング装置 ７ ワークロール ８ ストリップ
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２１Ｃ 51/00 Ｅ 8315−4Ｅ
Claims (1)
- 【請求項１】 ストリップの幅方向に沿って設けられ、
圧延後のストリップの形状を検出する形状検出装置と、 ロールの幅方向の温度分布を検出するロールの温度検出
装置と、 ロールの幅方向に沿ってノズルが設けられ、ロールに冷
却水を噴射して冷却するスポット・クーリング装置と、 前記ノズルの冷却水の温度を検出する冷却水の温度検出
装置と、 前記形状検出装置の出力、前記ロールの温度検出装置の
出力及び前記冷却水の温度検出装置の出力に基づいてロ
ールのサーマル・クラウンの変化量に対応した制御係数
βを求め、この制御係数βに基づいて前記スポット・ク
ーリング装置の冷却水の量を制御する制御手段とを有す
ることを特徴とするストリップの形状制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4178186A JPH0623415A (ja) | 1992-07-06 | 1992-07-06 | ストリップの形状制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4178186A JPH0623415A (ja) | 1992-07-06 | 1992-07-06 | ストリップの形状制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0623415A true JPH0623415A (ja) | 1994-02-01 |
Family
ID=16044106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4178186A Pending JPH0623415A (ja) | 1992-07-06 | 1992-07-06 | ストリップの形状制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0623415A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09216009A (ja) * | 1996-02-07 | 1997-08-19 | Hitachi Ltd | 冷間圧延設備とそのクーラント装置 |
| CN100404153C (zh) * | 2005-04-11 | 2008-07-23 | 株式会社日立制作所 | 辊轧形状控制方法以及辊轧形状控制装置 |
| JP2010125453A (ja) * | 2008-11-25 | 2010-06-10 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 圧延機における形状制御方法および形状制御装置 |
| CN103272847A (zh) * | 2013-06-05 | 2013-09-04 | 浙江兆隆合金股份有限公司 | 智能式制冷型金属复合轧制辊系统 |
| JP2024042196A (ja) * | 2022-09-15 | 2024-03-28 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 監視システム及び監視方法 |
-
1992
- 1992-07-06 JP JP4178186A patent/JPH0623415A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09216009A (ja) * | 1996-02-07 | 1997-08-19 | Hitachi Ltd | 冷間圧延設備とそのクーラント装置 |
| CN100404153C (zh) * | 2005-04-11 | 2008-07-23 | 株式会社日立制作所 | 辊轧形状控制方法以及辊轧形状控制装置 |
| JP2010125453A (ja) * | 2008-11-25 | 2010-06-10 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 圧延機における形状制御方法および形状制御装置 |
| CN103272847A (zh) * | 2013-06-05 | 2013-09-04 | 浙江兆隆合金股份有限公司 | 智能式制冷型金属复合轧制辊系统 |
| JP2024042196A (ja) * | 2022-09-15 | 2024-03-28 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 監視システム及び監視方法 |
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