JPH0722767B2 - リバース圧延における板厚及び平坦度制御方法 - Google Patents

リバース圧延における板厚及び平坦度制御方法

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JPH0722767B2
JPH0722767B2 JP2167995A JP16799590A JPH0722767B2 JP H0722767 B2 JPH0722767 B2 JP H0722767B2 JP 2167995 A JP2167995 A JP 2167995A JP 16799590 A JP16799590 A JP 16799590A JP H0722767 B2 JPH0722767 B2 JP H0722767B2
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plate thickness
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和郎 大森
恒雄 瀬戸
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川崎製鉄株式会社
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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
    • B21B37/28Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B2261/00Product parameters
    • B21B2261/02Transverse dimensions
    • B21B2261/04Thickness, gauge

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

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は、厚板圧延等のリバース圧延における板厚及び
平坦度制御方法に関する。
【従来の技術】
一般に、厚板圧延においては、圧延反力による圧延機の
弾性伸びや、圧延中のロール摩耗量、ヒートクラウン
(圧延中の被圧延材の熱による昇温で生じるクラウン
量)等を考慮して圧下スケジュールが決定される。又、
圧下スケジュールを決定するに際しては、例えば特開昭
54−139862や同61−95709に示されるように、各パスに
おいて板クラウン比率変化を所定の許容値内に収めるこ
とにより、板厚と同時に平坦度も制御する方式が一般に
取られている。 この圧下スケジュールの計算に用いられるモデル式とし
ては、板厚を予測するための板厚予測モデル式、及び板
クラウンを予測するための板クラウン予測モデル式等が
ある。これらモデル式においては、ロールクラウン量と
して、ヒートクラウン及びロール摩耗が、ロール軸中央
部で多く生じるためロール中心部のクラウン量を用いて
いる。又、ロール摩耗量及びヒートクラウン量もモデル
式による予測値を用いて求めるのが一般的で、圧延前ま
での圧延材の形状、圧延条件等の覆歴を考慮して予測モ
デルが使用されている。 ここで、ロール軸方向の表面プロフィールが変化する際
の、その変化が板厚及び板クラウンに及ぼす影響を第3
図及び第4図に示す。この場合、入側、出側板厚は30m
m、24mm、板幅4000mm、圧延圧力1tonであり、表面プロ
フィールとして、sin関数等種々の場合についてロール
クラウンとロール変形、板クラウンの関係を示す。これ
らの図から明らかなように、ロール中心部のクラウンが
同一であっても、表面プロフィールが異なることによっ
て板厚及び板クラウンが大きく変化している。 従って、ロール中央部のクラウン量だけでは、板厚及び
板クラウンを精度良く予測することが困難である。
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のモデル式においては、表面プ
ロフィールの変化が、予測される板厚や板クラウン量に
影響する点を考慮していない。従って、圧延の経過に伴
い表面プロフィールが変化することにより板厚や板クラ
ウンの予測誤差が生じる場合があるため、従来技術では
十分な板厚及び平坦度の制御ができないという問題点が
ある。 又、従来は圧下スケジュールを決定するのに、表面プロ
フィールを反映させようとしても、その表面プロフィー
ルの予測精度が低く、この予測精度の低下が表面プロフ
ィールを確実に反映した精度の良い板厚及び平坦度制御
の実現を阻害する大きな要因となっていた。 これに対して、表面プロフィールをオンラインで実側
し、前記板厚板クラウン量のモデル式中に反映させる方
法が考えられるが、熱間圧延ミル近傍の悪環境下で表面
プロフィールを精度良く測定できるセンサは無いのが実
状であり、表面プロフィールを実測することによっては
前記問題点を解消し得ない。 本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたも
ので、圧延中に変動するロールプロフィールが、板厚及
び板クラウンに及ぼす影響を精度良く予測することを可
能とし、板厚及び平坦度制御の精度を大幅に向上させ得
る、リバース圧延における板厚及び平坦度制御方法を提
供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
本発明は、厚板圧延等のリバース圧延を行うに際し、圧
延前又はパス前に圧延材の板厚及び板クラウンを検出
し、検出板厚及び板クラウンを用いて、圧延ロールの表
面プロフィールの変化が板厚及び板クラウンに及ぼす影
響を表わす係数を求め、求められた影響を表わす係数を
板厚予測モデル式及び板クラウン予測モデル式中に取込
んで、当該板厚予測モデル式に従って板厚制御を行うと
共に、当該板クラウン予測モデル式に従って平坦度制御
を行うことにより、前記課題を解決するものである。
【作用】
板厚及び板クラウンに対するロールの表面プロフィール
の影響は、前出第3図及び第4図に示したように、ロー
ル中央部とロール端部との径差(ロール中央クラウン)
に加えて、ロールの表面プロフィールによるものが大き
い。 ロール表面プロフィールはロールのイニシャルクラウ
ン、ロール摩耗プロフィール、ヒートクラウンの重ね合
せで決まるため、圧延経過によって大幅に変化する。 発明者は、上記の観点から、ロール表面プロフィールの
変化が、板厚及び板クラウンに及ぼす影響を表わすパラ
メータについて、種々のシミュレーションを行った。 この場合において、前記評価パラメータを第2図に示す
ように、変化前のロール表面形状A0と変化後のロール表
面形状A1との比(A1/A0)の表面形状影響係数ΔV0と定
義する。ここで、A0は、第2図において、ロール胴長端
部とロール胴長中央を結んだ直線l1と、ロール胴長端部
同士を直接結ぶ直線l0で囲まれた三角形の面積、A1は、
ロールプロフィール式により求めたロールの長手方向プ
ロフィールl2と、前記l0で囲まれた領域の面積からA0
差し引いたものである。この表面形状影響係数ΔV0を板
厚予測モデル及び板クラウン予測モデル中に取込むこと
により、圧延における板厚精度、クラウン比率一定方式
の平坦度制御の精度を向上させることが可能である。 表面形状影響係数ΔV0がロールの変形及び板クラウンに
及ぼす影響を、種々の圧延条件、種々のロールプロフィ
ールでシミュレーションした結果を基に、板厚予測モデ
ル式及び板クラウン予測モデル式を回帰によって求めた
板厚予測モデル式を次式(1)に、板クラウン予測モデ
ル式を次式(2)に示す。 H=S+f1(P,P0)+a1・ΔCw +a2ΔV0 ………(1) 但し、H:出側板厚、S:設定開度、f1:荷重によるミルの
変形式、P:圧延荷重、P0:零調時のキスロール荷重、Δ
Cw:ロール中央クラウンの変化量、a1,a2:係数であ
る。 Cr=g1(P)+g2(Cp)+b1 ×Cw+b2・ΔV0 ………(2) 但し、Cr:出側板クラウン、Cp:入側板クラウン、g1:荷
重によるロールの変形式、g2:入側板クラウンの影響
式、Cw:ロール中央クラウン、b1,b2:係数である。 上記モデル式(1)、(2)中のロール中央クラウンの
変形量ΔCw、ロール中央クラウンCw、及び、表面形状影
響係数ΔV0の精度は、ヒートクラウン及びロール摩耗プ
ロフィールの予測精度に依存している。従って、前記モ
デル式(1)、(2)の予測精度を向上させるために、
圧延実績データ及び板厚、板クラウン測定データを、
(1)、(2)式を連立した次式(3)〜(5)に代入
することにより、ロール中央クラウンの変化量ΔCw、ロ
ール中央クラウンCw、表面形状影響係数ΔV0を算出す
る。 即ち、(1)、(2)式における圧延荷重P、入側板ク
ラウンCpの代わりに、各圧延パス毎、あるいは各スラブ
毎の圧延荷重をPi、入側板クラウンをCpiとし、イニシ
ャルクラウンをCwo、板厚及び板クラウンの実測値をHa
及びCraとすれば、前記ロール中央クラウンの変化量ΔC
w、ロール中央クラウンCw、表面形状影響係数ΔV0は、
次式(3)〜(5)で与えられる。 ΔCw=Cw−Cwo ………(3) Cw=[b2{Ha−S−f1(Pi,Po)+a1・Cwo}−a2{Cra
−g1(Pi)−g2(Cpi)}]/(a1・b2−a2・b1) …
(4) ΔV0=[b1{Ha−S−f1(Pi,Po)+a1・Cwo}−a1{Cr
a−g1(Pi)−g2(Cpi)}]/(a2・b1−a1・b2) …
(5) この(3)〜(5)式で圧延荷重Pi等の各実測値を入れ
て求めたロール中央クラウン変化量ΔCw、ロール中央ク
ラウンCw、表面形状影響係数ΔV0を前記(1)、(2)
式の板厚予測モデル式、板クラウン予測モデル式に代入
することにより、直近の圧延データから推定した表面形
状影響係数、即ち、ロールプロフィールを表わすパラメ
ータを板厚予測モデル式及び板クラウン予測モデル式に
取込むことができる。よって、板厚、板クラウンに影響
を及ぼすロール表面プロフィールを予測モデル式に反映
することができる。 本発明は、前記の如き知見に基づきなされたものであ
る。本発明によれば、圧延中に変動するロール表面プロ
フィールが板厚、板クラウンに及ぼす影響を精度良く予
測することが可能となり、このため、板厚及び板クラウ
ンの予測精度、ひいては制御精度を大幅に向上できる。
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。 この実施例は、第1図に示すような構成のリバース圧延
機において、厚板圧延する際に本発明を実施し、厚板の
板厚及び平坦度を制御するシステムである。 第1図において、符号10は厚板で、12は当該厚板を圧延
するためのワークロールである。このワークロール12の
上下方向には、当該ワークロールを上下方向から狭圧下
するためのバックアップロール14が設けられている。
又、このバックアップロール14には、圧延荷重を検出す
るためのロードセル16が設けられている。 又、符号18は、厚板10の板厚及び板クラウンを測定する
板厚及び板クラウン測定器であり、圧延機直近に設けら
れている。前記ロードセル16で検出した圧延荷重及びこ
の板厚及び板クラウン測定器18で検出した板厚及び板ク
ラウンは演算装置20に入力される。演算装置20は、入力
される板厚、板クラウン及び圧延荷重に基づき、ロール
中央クラウン変化量ΔCw、ロール中央クラウンCw、表面
形状影響係数ΔV0を求めるものである。 又、符号22は、圧下スケジュールが記憶されていて、圧
延工程を全体的に制御するプロセスコンピュータであ
る。この圧下スケジュールには、前記演算装置20で求め
られた表面形状影響係数ΔV0等が入力され圧下スケジュ
ールに反映されるようになっている。 以下、実施例の作用を説明する。 演算装置20は、前回パスあるいは前回に厚板10を圧延し
たときに入力された圧延荷重Pと、板厚H及び板クラウ
ンCwの測定値から、前記(3)〜(5)式を用いて、ロ
ール中央クラウンCw、表面形状影響係数ΔV0を算出す
る。算出されたロール中央クラウンCw等は上位のプロセ
スコンピュータ22に転送され、該プロセスコンピュータ
22は、前記(1)、(2)式のモデル式へこの算出結果
を反映させて、次回以降のパス、あるいは次に圧延する
厚板10の圧下スケジュール計算を行う。 従って、圧下スケジュール計算において、ロール表面プ
ロフィールの変化が板厚及び板クラウンに及ぼす影響を
精度よく評価して圧下スケジュールを決めることがで
き、板厚精度及び平坦度の良好な厚板10を圧延すること
が可能になる。 なお、前記実施例においては、四重式のリバース圧延機
で厚板を圧延する際に本発明を実施していたが、本発明
が実施可能な圧延機は図のものに限定されるものではな
く、他の例えば6重式圧延機でも同様に本発明の効果が
得られる。
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によれば、圧延中に変動する
ロール表面プロフィールが板厚及び板クラウンに及ぼす
影響を精度良く予測し、圧下スケジュールに反映させる
ことが可能になる。従って、板厚及び平坦度制御の精度
を大幅に向上させ得るため、板厚の予測の誤差に起因す
る格落ちを防止できると共に、平坦度不良に起因する精
整工程の負荷を低減し得る。又、従来、平坦度制御の観
点から制限があった圧延過程の条件ロールチャンスを拡
大乃至緩和し得るため、素材の物流の簡素化を図ること
ができる等の優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の実施例に係る板厚及び平坦度制御シ
ステムの構成を示す、一部断面図を含むブロック図、 第2図は、本発明の原理を説明するためのロールプロフ
ィールの変化の例を示す要部断面図、 第3図は、ロールプロフィールが変化した際の板厚及び
板クラウンに及ぼす影響の例を示す線図、 第4図は、同じく他の影響の例を示す線図である。 10……板厚(圧延材)、12……ワークロール、14……バ
ックアップロール、15……ロードセル、18……板厚及び
形状測定器、20……形状変化影響係数の演算装置、22…
…プロセスコンピュータ。
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 8315−4E B21B 37/00 116 K BBJ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】厚板圧延等のリバース圧延を行うに際し、 圧延前又はパス前に圧延材の板厚及び板クラウンを検出
    し、 検出板厚及び板クラウンを用いて、圧延ロールの表面プ
    ロフィールの変化が板厚及び板クラウンに及ぼす影響を
    表わす係数を求め、 求められた影響を表わす係数を板厚予測モデル式及び板
    クラウン予測モデル式中に取込んで、当該板厚予測モデ
    ル式に従って板厚制御を行うと共に、当該板クラウン予
    測モデル式に従って平坦度制御を行うことを特徴とする
    リバース圧延における板厚及び平坦度制御方法。
JP2167995A 1990-06-26 1990-06-26 リバース圧延における板厚及び平坦度制御方法 Expired - Lifetime JPH0722767B2 (ja)

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JPH0455006A JPH0455006A (ja) 1992-02-21
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