JPH07164012A - 熱間走間板厚変更方法 - Google Patents

熱間走間板厚変更方法

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JPH07164012A
JPH07164012A JP5310056A JP31005693A JPH07164012A JP H07164012 A JPH07164012 A JP H07164012A JP 5310056 A JP5310056 A JP 5310056A JP 31005693 A JP31005693 A JP 31005693A JP H07164012 A JPH07164012 A JP H07164012A
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JP
Japan
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rolling
temperature
plate thickness
thickness
speed
Prior art date
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Pending
Application number
JP5310056A
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English (en)
Inventor
Yukio Kimura
幸雄 木村
Fumio Fujita
文夫 藤田
Hiroshi Sekine
宏 関根
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B37/00Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/16Control of thickness, width, diameter or other transverse dimensions
    • B21B37/24Automatic variation of thickness according to a predetermined program
    • B21B37/26Automatic variation of thickness according to a predetermined program for obtaining one strip having successive lengths of different constant thickness
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B1/00Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/22Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length
    • B21B1/24Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a continuous or semi-continuous process
    • B21B1/26Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a continuous or semi-continuous process by hot-rolling, e.g. Steckel hot mill
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B45/00Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/004Heating the product

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱間連続圧延機における走間板厚変更する被
圧延材の仕上温度を全長に渡って目標範囲に納める。 【構成】 一本の被圧延材を、先行する仕上板厚に対応
するA材から後行する仕上板厚に対応するB材へと板厚
を走間変更するとき、仕上温度が目標温度を下回ると予
測される部位に対応する位置を連続圧延機の入側または
およびスタンド間で加熱する熱間板厚変更方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は熱間連続圧延機における
走間板厚変更する被圧延材の仕上温度を全長に亘って目
標範囲に納める熱間走間板厚変更方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】連続熱間圧延機は図4に示すように、通
常#1〜#7の7スタンドで構成され、スタンド間にル
ーパー10が設けられている。一本の被圧延材を連続熱
間圧延機にて圧延を行いながら、仕上板厚を変更する走
間板厚変更技術は、材料先行端部の板厚不良部を減少さ
せ、通板・尻抜時に発生しやすい作業トラブルを低減す
るため、生産能率、歩留の向上に大きな効果がある。こ
のような走間板厚変更技術は、すでに冷間圧延において
は広くおこなわれているものであるが、熱間圧延におい
ては以下のような問題点があった。 (1)熱間圧延では、連続圧延機出口の圧延仕上温度
が、製品品質上重要な要素であるが、圧延中に各スタン
ドでの板厚を変更する場合には、板厚や圧延速度が変化
することによって、加工発熱やスタンド間搬送中熱移動
量が変化するため、被圧延材の長手方向に温度変化が生
じる。このため仕上圧延温度が目標範囲から外れ、製品
品質上の問題が生じる。 (2)冷間圧延に比べて、スタンド間張力が最大でも数
kgf/mm2 と低く、変動の許容範囲も小さい。そのため熱
間圧延ではルーパーによってマスフローのアンバランス
を修正しているものの、現在の張力やルーパー制御の精
度や応答性では、走間板厚変更時の大きな条件の変化に
従って生じる誤差が原因となる張力変動を、十分な応答
性で制御することができない。したがって、走間板厚変
更時のスタンド間張力変動が、板厚変動を引き起こし、
結果的にオフゲージが長くなってしまう。また張力変動
と共にルーパー変動が生じ、圧延状態を不安定にするこ
とや、張力変動による被圧延材の幅変動も製品品質上問
題がある。
【0003】従来上記のような仕上温度の問題について
は、特公平4−33522号公報に開示されているよう
に、板厚変更中のマスフロー変化を吸収するために隣接
するスタンドの相対速度を変化させると共に、板厚変化
に伴うスタンド間での温度変化を補償すべく、全体の速
度を変更するという方法がある。すなわち板厚を薄いも
のに変更する場合には、被圧延材が薄いほど温度低下し
易くなるため、板厚変更点が各スタンドを通過する間
に、徐々に圧延速度を上げていくものである。また特開
昭56−114521号公報に開示されているように、
板厚変更点の通過に合わせてスタンド間冷却水量を調整
して仕上温度制御を行う方法がある。これは先行するA
材よりも後行するB材の板厚が厚い場合には、スタンド
間冷却水量を多くして、より良く材料を冷やし、逆に先
行するA材よりも後行するB材の板厚が薄い場合には、
スタンド間冷却水を絞って、材料を冷やさないようにす
るというものである。一方、張力変動やオフゲージを低
減するための技術は、例えば特公昭63−39321、
特公平3−11847に開示されている。特公昭63−
39321に開示されている従来技術は、板厚変更時に
圧下と速度変更を同期させながら行うものであり、時事
刻々変更する圧下の変化に対して、速度も同じように変
更していくことによって、マスフローのアンバランスを
生じさせないようにしたものであり、張力や板厚の変動
を極力抑えようとするものである。また特公平3−11
847では、自動板厚制御装置による圧下の修正に対応
して、板厚や先進率の変化分から修正すべき速度変更量
を求め、スタンド間のマスフローアンバランスを生じさ
せないようにして、張力やルーパー高さの変動を抑制し
ようとするものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の熱
間走間板厚変更方法では、仕上温度を目標温度範囲にお
さめるためには、圧延速度がある程度高速のまま板厚変
更を行う必要があり、一方、張力変動やルーパー変動は
様々な要因から生じる設定・予測誤差によって、避けら
れないものであり、そのために発生したオフゲージを短
くするには圧延速度を低くしてから板厚変更を行う必要
がある。すなわち従来技術として特公平4−33522
に示されているような方法では、例えば板厚を薄く変更
する場合には、後行するB材のほうがスタンド間搬送中
に温度低下しやすいため、板厚変更点が各スタンドを通
過する間に除々に全体の圧延速度を上げて、被圧延材の
放冷を小さくする必要がある。ところが走間板厚変更時
の圧下や速度修正量に対しては、材料温度の予測誤差や
その変動、先進率・板厚推定誤差、板厚変更点トラッキ
ング誤差などが避けられない。現在の連続熱延プロセス
においては、このような誤差などによるスタンド間の過
大な張力やループ発生を防止するために、ルーパーを用
いた張力制御を行うと共に、スタンドの主機速度を修正
してマスフローのアンバランスを修正している。そのた
め板厚変更中にもこのようなマスフローアンバランスの
修正のための速度変更が必要であり、仕上温度制御を行
うために、スタンド全体速度を変更した場合には、それ
ぞれの速度修正が干渉して、マスフローアンバランスを
修正する機能が有効に働かない可能性が大きい。そのた
め、張力変動やルーパー変動が安定するまでに時間がか
かり、オフゲージの増大あるいは板破断やループ発生に
よる圧延トラブルが発生しやすい。
【0005】また特開昭56−114521号公報に記
載されたスタンド間冷却水量による仕上温度制御方法
は、温度制御を冷却のみで行うものであるが、冷却水量
の変化による仕上温度制御範囲はそれほど大きくないた
めに、特に先行するA材から後行するB材へ板厚を薄く
変更する場合には、仕上温度を目標温度範囲に確保する
ために、板厚変更点通過にしたがってスタンド間冷却水
を絞っていく必要がある。ところがスタンド間にて搬送
されている材料は、熱放射によってのみでも温度低下が
生じるため、仕上板厚や板厚変更量によっては仕上温度
が低下しすぎてしまう場合がある。特に一本の被圧延材
において次々と薄い板厚に変更するような場合では、数
回の板厚変更で仕上目標範囲を確保できなくなる可能性
がある。逆にどのような板厚変更量をとっても、スタン
ド間冷却水量によって、仕上温度を制御可能とするため
には、圧延速度を非常に高速にしたまま板厚変更を行う
必要がある。しかし熱間圧延における圧延速度として
は、連続圧延機出側で600〜1200mpm程度と非
常に高速であり、オフゲージ長を5m程度に抑えるため
には、各スタンド共少なくとも0.5sec以下で板厚
変更を行い、さらに張力変動やルーパー変動をこの時間
内に安定させなければならない。ところがスケジュール
計算によって求められる圧下設定や速度設定について
は、材料温度の予測誤差やその変動、先進率・変形抵抗
誤差などの設定誤差や高速圧延で顕著になる板厚変更タ
イミングや計算方法を精密化しても、これらの誤差が原
因となって張力変動やルーパー変動が発生する。しかも
現在の張力、ルーパー制御における応答性では、一旦発
生した張力、ルーパー変動が安定するまでに数秒程度の
時間を必要とする。オフゲージ長さは圧延速度と前記変
動が安定するまでの時間の積によって決定されるため、
圧延速度が高速の状態ではオフゲージが増大し、圧延ト
ラブルの発生を招き易くなる。そのために発生したオフ
ゲージを短くするには圧延速度を低くしてから板厚変更
を行う必要があり、温度低下は避けられない状態が出現
する。
【0006】図4に示すような7スタンドの連続圧延機
により、バー厚35mmの圧延素材を用いて、先行するA
材の仕上板厚2.3mm、後行するB材の仕上板厚1.6
mmとする走間板厚変更を行った。その際、仕上圧延温度
を目標範囲に確保するために必要な最終スタンドでの圧
延速度は図5に示す様相を呈し、約800mpmの高速
にする必要がある。このときの張力およびルーパー変動
(ルーパー角度=エプロンの立上り角度の変動)は、図
6に示すように各スタンドにおける温度変動、先進率、
変形抵抗、スタンド間板厚などの各種の誤差が、圧下、
速度修正量に誤差を与え、さらに板厚変更点のトラッキ
ング誤差によって張力、ルーパー高さに変動が生じ、安
定するまでに約4secを要し被圧延材の50m長に及
んでいる。板厚精度を±30μmとすると約20mのオ
フゲージとなる。連続圧延機による通常圧延でのコイル
先端部オフゲージが5〜10m程度であることから、圧
延歩留の点から大きな問題となる。図7は板厚変更点が
連続圧延機入口にくる前に圧延速度を減速して、低速で
板厚変更を行ったもので、この場合、各種の設定誤差、
圧下・速度変更の動作遅れによる張力・ルーパー変動が
生じても圧延速度が遅いことから、被圧延材の進行距離
が短くなり、板厚オフゲージ部は短くなる。そして、前
記の減速領域は温度低下し仕上温度が目標温度下回るこ
ととなる。この部分は時間にして15sec程度であ
り、約100mの長さに亘って仕上温度が目標値を下回
ることになり品質的に問題となる。本発明はこのような
問題点を解決するためになされたものであり、圧延速度
を低速にした場合等に仕上温度を目標温度範囲になし得
る熱間走間板厚変更方法を提供すること目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明に係る熱間走間板
厚変更方法は、一本の被圧延材の板厚を、先行する仕上
板厚に対応するA材から後行する仕上板厚に対応するB
材へと板厚を走間変更するとき、仕上温度が目標温度を
下回ると予測される部位に対応する位置を、連続圧延機
の入側またはおよびスタンド間で加熱するものである。
【0008】
【作用】本発明においては、一本の被圧延材の板厚を先
行する仕上板厚に対応するA材から後行する仕上板厚に
対応するB材へと板厚を変更する走間板厚変更時に、仕
上温度が目標仕上温度以下になると予測される場合に
は、目標温度を下回る仕上温度になると予測される部位
に対応する位置を、連続圧延機入側もしくはスタンド間
に少なくとも1台設置された加熱装置を動作させ、被圧
延材の温度を上昇させて温度補償することにより、被圧
延材の仕上温度を全長に渡って目標範囲に納めることが
できる。
【0009】
【実施例】
実施例1.図1は本発明の一実施例に係る熱間走間板厚
変更方法を実証するための連続圧延機の説明図である。
#1スタンド〜#7の7スタンドからなる連続圧延機で
あり、10はルーパーでスタンド間に設置され、エプロ
ンが旋回して上端部に設けられたローラーが上下する。
11は誘導加熱装置である。12は被圧延材である。前
記誘導加熱装置11は、被圧延材12が通過するライン
の上下に配置され、急速加熱が可能で、加熱精度も良い
ので、加速、減速などの圧延速度の変化に素早く対応し
て加熱できる。誘導加熱装置11の設置位置としては、
図1(a)が連続圧延機入口に設けた場合、図1(b)
が#2スタンドと#3スタンドと間に設けた場合であ
り、連続圧延機入口よりもスタンド間に設けることが仕
上温度の制御精度を上げる点で望ましく、その際、被圧
延材の移動速度が大きくなるが、急速加熱が可能なこと
から十分対応できる。なお加熱装置11をスタンド間に
設けるときは、被圧延材12を効率よく加熱するため
に、圧延中に生じるルーパー10の動きに従って誘導加
熱装置を同期させて動かすが、マスフロー変化の影響が
少ない前段のスタンド間に設置し、ルーパーレス圧延で
初期設定位置に静止させたものとする。そして図2に示
すように仕上温度が、特段に圧延速度を考慮せず一本の
被圧延材12を、先行する仕上板厚に対応するA材のパ
ススケジュールから決定される定常圧延に対して、先行
する仕上板厚に対応するA材から後行する仕上板厚に対
応するB材へと板厚を変更する走間板厚変更圧延での張
力およびルーパー等の安定化によってオフゲージ長の短
縮を図る減速圧延で、ΔTFだけ温度降下して目標仕上温
度以下になると予測される場合に、被圧延材を加熱によ
り昇温して温度補償し、所望の品質特性を確保するもの
である。
【0010】上記の熱間走間板厚変更方法は具体的に
は、まず走間板厚変更時の板厚変更部位の仕上温度を予
測し、予測される仕上温度が目標仕上温度以下となる場
合には、前記加熱装置11を動作させ、被圧延材の温度
を上昇させておく。その上で板厚変更点が各スタンドを
通過するにしたがって、圧下と速度を予め計算された値
に順次修正していく。その後板厚変更点が最終スタンド
を出た後、後行材のパススケジュール設定で計算される
圧延速度まで、全体速度を加速すると共に、前記加熱手
段を停止させるものである。上記のように板厚変更は圧
延速度を減速してから行うため、たとえ板厚変更時の圧
下や速度修正量あるいは板厚変更点トラッキングに誤差
があり、張力やルーパー変動が生じた場合にもそれらが
安定するまでに被圧延材が進行する距離は短く、オフゲ
ージは非常に短くなる。また板厚変更時に減速し、被圧
延材温度が目標仕上温度以下となるものは、前記加熱装
置11を動作させて、被圧延材の温度を高める温度補償
を行う。なお加熱によるエネルギー消費は製造コストを
上昇させることも懸念させるが、板厚変更点が連続スタ
ンドを通過してから全体の圧延速度を上昇させるため、
加熱装置を使用しなくても目標仕上温度とすることがで
きるようになる。したがった、加熱装置が動作する時間
は比較的に短くて済むため、エネルギーコストの上昇も
少い。
【0011】図3は圧延スケジュールが図7に示したも
のと同一の場合について、仕上温度が目標仕上温度を下
回ると予測される部位に連続圧延機入口で誘導加熱を施
したものである。圧延スケジュールは図3(a)に示す
ように、先行するA材のパススケジュールの圧延速度か
ら、板厚変更点が連続圧延機入口に入る以前に圧延速度
を減速し、低速圧延で走間板厚変更を行った後、後行す
るB材のパススケジュール計算にて決定される圧延速度
まで加速する。低速圧延を行う領域では、図3(b)に
示すように仕上温度が仕上目標温度範囲を下回ることが
予測される。そこで被圧延材の圧延速度を減速すると同
時に、減速した部位に誘導加熱で入熱して昇温させる。
なお、先行するA材のパススケジュールから決定される
圧延速度において予測される温度降下に対して、板厚変
更圧延前に減速された状態における部位の温度降下は急
激である。また(i)スタンドから仕上温度計位置まで
の温度降下量は、途中スタンドでの温度自身には殆ど影
響されない。従って、その際の必要温度上昇量は、図3
(c)に示すように圧延速度と減速状態での圧延速度と
で予測される仕上圧延温度の差に見合った分である。こ
の結果、仕上温度は図3(d)に示すように被圧延材の
全長に亘って目標範囲に納めることができる。なお、上
述の実施例においては、被圧延材の加熱手段として誘導
加熱を例示したが、本発明ではそれに限定されるもので
はなく、他の同様な機能を有するもの、例えば圧延機入
口に設けたトンネル式の加熱炉、あるいは通電ロールを
被圧延材の上下面または横面に相対して設置した直接通
電加熱方式を用いる等の適宜設計変更してもよい。
【0012】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、板厚変更
時の圧下や速度修正量あるいは板厚変更点トラッキング
に誤差があり、張力やルーパー変動が生じる場合に、そ
れらが安定するまでの被圧延材の進行する距離を短くし
てオフゲージを短くする減速圧延等での温度低下があっ
ても、仕上温度を被圧延材の全長に渡って目標範囲にお
さめることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る熱間走間板厚変更方法
を実証するための連続圧延機の説明図である。
【図2】本発明の一実施例に係る熱間走間板厚変更方法
を説明するための模式図である。
【図3】本発明の一実施例に係る熱間走間板厚変更方法
による圧延スケジュールと仕上温度との関係を示すグラ
フ図である。
【図4】一般的な熱間圧延機の説明図である。
【図5】従来の高速圧延で熱間走間圧延した際の圧延速
度と仕上温度の関係を示すグラフ図である。
【図6】従来の高速圧延で熱間走間圧延した際の張力お
よびルーパー角度の変動状態を示すグラフ図である。
【図7】従来の減速して熱間走間板厚変更圧延した際の
圧延速度と仕上温度の関係を示すグラフ図である。
【符号の説明】
10 ルーパー 11 誘導加熱装置 12 被圧延材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B21B 37/26

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一本の被圧延材を、先行する仕上板厚に
    対応するA材から後行する仕上板厚に対応するB材へと
    板厚を走間変更するとき、仕上温度が目標温度を下回る
    と予測される部位に対応する位置を連続圧延機の入側ま
    たはおよびスタンド間で加熱することを特徴とする熱間
    走間板厚変更方法。
JP5310056A 1993-12-10 1993-12-10 熱間走間板厚変更方法 Pending JPH07164012A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5310056A JPH07164012A (ja) 1993-12-10 1993-12-10 熱間走間板厚変更方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5310056A JPH07164012A (ja) 1993-12-10 1993-12-10 熱間走間板厚変更方法

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ID=18000640

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JP5310056A Pending JPH07164012A (ja) 1993-12-10 1993-12-10 熱間走間板厚変更方法

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JP (1) JPH07164012A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012240077A (ja) * 2011-05-18 2012-12-10 Kobe Steel Ltd 差厚板の製造方法及び圧延装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012240077A (ja) * 2011-05-18 2012-12-10 Kobe Steel Ltd 差厚板の製造方法及び圧延装置

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