JPS5832509A - 圧延材の板クラウンと板形状の制御方法 - Google Patents
圧延材の板クラウンと板形状の制御方法Info
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- JPS5832509A JPS5832509A JP56128885A JP12888581A JPS5832509A JP S5832509 A JPS5832509 A JP S5832509A JP 56128885 A JP56128885 A JP 56128885A JP 12888581 A JP12888581 A JP 12888581A JP S5832509 A JPS5832509 A JP S5832509A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crown
- roll
- sheet
- rolling mill
- rolling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、圧延材の板クラウンと板形状の制御方法に関
するものである。
するものである。
近年、銅板等の圧延製品の板クラウンおよび板形状の精
度に対する要求が厳しくなってきた。従来の圧延機では
、圧延材の長手方向の板厚は自動板厚制御装置によって
比軟的精度よく制御できるが、板幅方向の板厚はロール
ベンダによって制御しているので、板厚制御には限界が
ある。
度に対する要求が厳しくなってきた。従来の圧延機では
、圧延材の長手方向の板厚は自動板厚制御装置によって
比軟的精度よく制御できるが、板幅方向の板厚はロール
ベンダによって制御しているので、板厚制御には限界が
ある。
板クラウンの別の制御方法として、バックアップロール
に予めクラウンまたは段部等の段差を設けてワークロー
ルの撓みを制御する方法がある。
に予めクラウンまたは段部等の段差を設けてワークロー
ルの撓みを制御する方法がある。
この方法では圧延材の変形抵抗がその組成および温度等
によって変化すること、板幅が様々に変化すること、ロ
ールの熱膨張および摩耗によりロールの形状が変化する
ことな′どの要因により、種々の圧延条件に対し適正な
段差を予めロールに付与することは実際上不可能なこと
である。
によって変化すること、板幅が様々に変化すること、ロ
ールの熱膨張および摩耗によりロールの形状が変化する
ことな′どの要因により、種々の圧延条件に対し適正な
段差を予めロールに付与することは実際上不可能なこと
である。
ワークロールに付けられているイニシャルクラウンは熱
間の圧延材から熱を受けて膨張する（以下、ヒートクラ
ウンという）。このヒートクラウンのために、ロールク
ラウンは圧延時間とともに変化し、一定時間後に飽和す
る。その結果、圧延材の板クラウンや板形状の制御が不
能になる。これを補うためにロールベンダを使用してい
るが、ｊ＋ｉ常の４重式圧延機ではベンダによる板クラ
ウンや板形状の修ボ効果は少なく、ヒートクラウンを十
分に吸収できなかった。
間の圧延材から熱を受けて膨張する（以下、ヒートクラ
ウンという）。このヒートクラウンのために、ロールク
ラウンは圧延時間とともに変化し、一定時間後に飽和す
る。その結果、圧延材の板クラウンや板形状の制御が不
能になる。これを補うためにロールベンダを使用してい
るが、ｊ＋ｉ常の４重式圧延機ではベンダによる板クラ
ウンや板形状の修ボ効果は少なく、ヒートクラウンを十
分に吸収できなかった。
そこで、ロールベンダに代って板クラウンおよび板形状
の精度を向上させるものとして、軸方向に移動可能なロ
ールを備えた圧延機や、可変クラウンロールを備えた圧
延機等が開発された。前者の圧延機は、６重に重ねられ
たロールのうちの中ろものである。後者の圧延機は、ロ
ールのアーμとスリーブとの間に受圧室を設け、この受
圧室に圧力媒体を供給し、媒体の圧力を加減することに
よってロールのクラウン量を制御するものである。
の精度を向上させるものとして、軸方向に移動可能なロ
ールを備えた圧延機や、可変クラウンロールを備えた圧
延機等が開発された。前者の圧延機は、６重に重ねられ
たロールのうちの中ろものである。後者の圧延機は、ロ
ールのアーμとスリーブとの間に受圧室を設け、この受
圧室に圧力媒体を供給し、媒体の圧力を加減することに
よってロールのクラウン量を制御するものである。
本発明の目的は、可変クラウンロールとロールベンダと
を備えた圧延機およびクラウンまたは段部等の段差を有
するロール（以下、段付きロールという）を望ましくは
ロールベンダをも備えた圧延機を適当に組合せることに
よって圧延材の板クラウンおよび板形状の少な（とも一
方を制御することにある。
を備えた圧延機およびクラウンまたは段部等の段差を有
するロール（以下、段付きロールという）を望ましくは
ロールベンダをも備えた圧延機を適当に組合せることに
よって圧延材の板クラウンおよび板形状の少な（とも一
方を制御することにある。
本発明の制御方法は、ロール胴部に段差を設けた段付き
ロールを備えた圧延機と、圧力媒体の圧力を加減するこ
とによってクラウン量を制゛御することができる可変ク
ラウンロールとロール軸心）両端に垂直荷重を加えてク
ラウン量を制御することができるロールベンダとを備え
た圧延機とからなる連続圧延機列において、前記段付き
ロールを備えた圧延機を上流および一中流スタンドに配
置し、前記可変クラウンロールな下流仰［スタンドに配
置して、圧延材の板クラウンおよび板形状制御を行う。
ロールを備えた圧延機と、圧力媒体の圧力を加減するこ
とによってクラウン量を制゛御することができる可変ク
ラウンロールとロール軸心）両端に垂直荷重を加えてク
ラウン量を制御することができるロールベンダとを備え
た圧延機とからなる連続圧延機列において、前記段付き
ロールを備えた圧延機を上流および一中流スタンドに配
置し、前記可変クラウンロールな下流仰［スタンドに配
置して、圧延材の板クラウンおよび板形状制御を行う。
ここで用いる板クラウンＣＲ，を、第１図を参照して次
のように定義する。
のように定義する。
ＣＲ＝ｈｃ−ｈ２５
ただし、ｈｃ：板断面中央部の厚み
ｈ２５：板断面エツジから中央側２５０の位置における
厚み なお、参考のために、クラウン比率をＣＲ／ｈｅ板クラ
ウン変化量をへ〇Ｒ，エツジドロップをＥｄとそれぞれ
定義する。
厚み なお、参考のために、クラウン比率をＣＲ／ｈｅ板クラ
ウン変化量をへ〇Ｒ，エツジドロップをＥｄとそれぞれ
定義する。
板形状は、通常、急峻度λによって表されている。急峻
度λを第２図を参照して次のように定義する。
度λを第２図を参照して次のように定義する。
Ｉ］
λ＝ＨＸ１００（係）
ただし、 Ｈ：板波の波高
Ｌ：板波の波長
第６図は、本発明の方法を実施する圧延機のロール配置
およびロールベンダの作用位置をそれぞれ示す。ここに
示す圧延機はワークロール１およびバックアップロール
２からなる４重式圧延機であるが、他の多重式圧延機で
もよい。本実施例においては、バックアップロール２を
可変クラウンロール（以下、単ＫｖＣロールという）に
構成する。
およびロールベンダの作用位置をそれぞれ示す。ここに
示す圧延機はワークロール１およびバックアップロール
２からなる４重式圧延機であるが、他の多重式圧延機で
もよい。本実施例においては、バックアップロール２を
可変クラウンロール（以下、単ＫｖＣロールという）に
構成する。
ＶＣロールは、ロールとアーμとの間に設けられた受圧
室３（第３図は受圧室１のＶＣロールを示したが必要に
より複数受圧室のＶＣロールを用いてもよい。〕に圧圧
力体を供給し、媒体の圧力Ｐ１を加減することによって
クラウン量が制御される。
室３（第３図は受圧室１のＶＣロールを示したが必要に
より複数受圧室のＶＣロールを用いてもよい。〕に圧圧
力体を供給し、媒体の圧力Ｐ１を加減することによって
クラウン量が制御される。
さらに、ロールベンダには、図示するようＵで、通常、
ワークロールベンダＢＷ、バックアップロールペンダＢ
Ｂ、ｆクリースベンダＨＤあるいはダブルチョックベン
ダ等がある。
ワークロールベンダＢＷ、バックアップロールペンダＢ
Ｂ、ｆクリースベンダＨＤあるいはダブルチョックベン
ダ等がある。
このように構成した圧延機の制御系統の概略を第４図に
示す。圧延機１００入側もしくは出側または両側に検出
器４を設置する。検出器４は、板クラウンおよび板形状
の少なくとも一方を検出できる機能を有するものであれ
ばよい。検出器４は圧延母材の板クラウンおよび板形状
の少なくとも一方を検出できるように、圧延母材の装入
位置に設置することもできる」 検出器４からの検出信号は制御装置５に送られる。制御
装置５には後述する仮クラウンおよび板形状に関する諸
条件が設定されていて、検出信号と設定条件とにもとづ
いて圧延機１０のＶＣロールにロールクラウン制御信号
を送り、また、各ロールベンダにペンディング力制御信
号をそれぞれ送る。
示す。圧延機１００入側もしくは出側または両側に検出
器４を設置する。検出器４は、板クラウンおよび板形状
の少なくとも一方を検出できる機能を有するものであれ
ばよい。検出器４は圧延母材の板クラウンおよび板形状
の少なくとも一方を検出できるように、圧延母材の装入
位置に設置することもできる」 検出器４からの検出信号は制御装置５に送られる。制御
装置５には後述する仮クラウンおよび板形状に関する諸
条件が設定されていて、検出信号と設定条件とにもとづ
いて圧延機１０のＶＣロールにロールクラウン制御信号
を送り、また、各ロールベンダにペンディング力制御信
号をそれぞれ送る。
本発明の制御方法に使用する段付きロールの代表例を第
５図に示す。図示するように、段付きロールはバックア
ップロールとして使用する。ロールの段差は、バレル状
に半径方向外側に漸次膨出しｔこ形状（Ａ）または通常
のロール胴長よりも短くかつ・ド坦な形状（Ｂｌあるい
はロール胴長両端部テーバ形状（ｑになっているものな
どでよい。
５図に示す。図示するように、段付きロールはバックア
ップロールとして使用する。ロールの段差は、バレル状
に半径方向外側に漸次膨出しｔこ形状（Ａ）または通常
のロール胴長よりも短くかつ・ド坦な形状（Ｂｌあるい
はロール胴長両端部テーバ形状（ｑになっているものな
どでよい。
第６図は板圧延特性係数にと塑性流れ係数ηとの関係を
求めた実験結果を示す。塑性流れ係数ηは、板クラウン
の変化がどの程度塑性流れｆよって吸収されるかを示す
量であって次式で表される、η＝−Δεｒ／△εｈ ・
・・・・・・・・・・・・・・（１まただし、 △ｉｔ二／ｎ（／ｅｌ／／ｅｏ）−１ｎ（ｌｃ１／１ｃ
ｏ）△ｅｈ＝ｌｎ（ｈｅｔ／ｈｅｏ）−１ｉｎ（ｈｃｔ
／ｈｃｏ）ｌ：局部板長 ｈ：局部板厚 ｌｎはｌｏｇｅの意味 添字ｅ：板端部 Ｃ：板中央部 ０：圧延前 １：圧延後 板圧延特性係数には次式で表される。
求めた実験結果を示す。塑性流れ係数ηは、板クラウン
の変化がどの程度塑性流れｆよって吸収されるかを示す
量であって次式で表される、η＝−Δεｒ／△εｈ ・
・・・・・・・・・・・・・・（１まただし、 △ｉｔ二／ｎ（／ｅｌ／／ｅｏ）−１ｎ（ｌｃ１／１ｃ
ｏ）△ｅｈ＝ｌｎ（ｈｅｔ／ｈｅｏ）−１ｉｎ（ｈｃｔ
／ｈｃｏ）ｌ：局部板長 ｈ：局部板厚 ｌｎはｌｏｇｅの意味 添字ｅ：板端部 Ｃ：板中央部 ０：圧延前 １：圧延後 板圧延特性係数には次式で表される。
ただし
ＲＬｌ：板幅
ｌｄ：ｌｄ＝「
ＲＩ＝偏平ロール半径
Δｈ：圧下量
η＝１のとき、版クラウンの変化がすべて圧延方向の長
さ変化となり、形状が変化することになる。
さ変化となり、形状が変化することになる。
η＝０のとき、板クラウンの変化がすべて塑ｖＪ流れに
よって吸収され、形状が圧延前と変化しないことを示す
。
よって吸収され、形状が圧延前と変化しないことを示す
。
第６図かられかるように、係数Ｋが大きくなるほど、η
の値は太き（なっている。逆に、Ｋが小さくなるとηは
小さくなる。
の値は太き（なっている。逆に、Ｋが小さくなるとηは
小さくなる。
この変化は、Ｋ＝２５〜４０の範囲で急激に起る。これ
は６スタンドの熱間仕上連続圧延機列における＾３スタ
ンドから腐５スタンドの圧延条件に相当する。したがっ
て、通常の製品板厚の場合ψには、上流スタンドで板ク
ラウンを修正すれば、板の形状に影響を及ぼすことはな
い。
は６スタンドの熱間仕上連続圧延機列における＾３スタ
ンドから腐５スタンドの圧延条件に相当する。したがっ
て、通常の製品板厚の場合ψには、上流スタンドで板ク
ラウンを修正すれば、板の形状に影響を及ぼすことはな
い。
圧延材の板幅Ｂが９００龍から２１００１１認の製造範
囲であるホットストリップの７スタンド連続仕上圧延機
列に第１表に示すような各種圧延機を組み込んで板クラ
ウンの制御範囲を調査した。第１表中の各種圧延機の記
号は次のとおりである。
囲であるホットストリップの７スタンド連続仕上圧延機
列に第１表に示すような各種圧延機を組み込んで板クラ
ウンの制御範囲を調査した。第１表中の各種圧延機の記
号は次のとおりである。
ＶＭ：ＶＣロールをバックアップロールに備工た圧延機
ＢＭ二バレル状胴部を有する段付きロール（第６図（Ａ
））をバックアップロールに備えた圧延機 ＳＭ：平坦状胴部を有する段付きロール（第６図の）あ
るいは（Ｃ） ）をバックアップロールに備えた圧延機 第１表 第５図に示すように、段付きロールの有効胴長しおよび
ロールの段差ΔＤは各スタンドについて第２表に示すよ
うに設定する。
））をバックアップロールに備えた圧延機 ＳＭ：平坦状胴部を有する段付きロール（第６図の）あ
るいは（Ｃ） ）をバックアップロールに備えた圧延機 第１表 第５図に示すように、段付きロールの有効胴長しおよび
ロールの段差ΔＤは各スタンドについて第２表に示すよ
うに設定する。
第２表
ロールペンディング力の制御範囲は−４１〜、亀６スタ
ンドにおいてはＱ 〜８Ｑ ｔｏｎ ／ ｃｈｏｃｋ
、 Ｊ６７スタンドはＯ〜１６０ ｔｏｎ ／ ｃｈｏ
ｃｋ とした。
ンドにおいてはＱ 〜８Ｑ ｔｏｎ ／ ｃｈｏｃｋ
、 Ｊ６７スタンドはＯ〜１６０ ｔｏｎ ／ ｃｈｏ
ｃｋ とした。
このような圧延機配列における圧延材製品の板クラウン
板形状制御については第７図に示すような結果が得られ
１こ８第７図かられかるように、版クラウンの大きさお
よびその制御範囲からみると、圧延機配りＩＢが最良で
はあるが、Ａ、Ｄ、Ｅの場合も実用的に必要な板クラウ
ンの大きさおよび制錘範囲ではＢとほぼ等しいことがわ
かった８圧延機配列Ｂの場合、ＶＣロールを備え１こ圧
延機は、通常の圧延機にくらべて割高となる１こめ、所
望の叛クラウンおよび板形状を得られる限りにおいて、
ＶＣロールを有する圧延機のスタンド数は少ない方が経
済的である。一方、段付きロールを有する圧延機は、通
常の圧延機と同程度の■費ですむ。圧延機配列Ｃ，Ｄ、
Ｅは、板クラウンおよび板形状の制御特性からみれば、
Ｂと同程度、であるから、実用上有効である。
板形状制御については第７図に示すような結果が得られ
１こ８第７図かられかるように、版クラウンの大きさお
よびその制御範囲からみると、圧延機配りＩＢが最良で
はあるが、Ａ、Ｄ、Ｅの場合も実用的に必要な板クラウ
ンの大きさおよび制錘範囲ではＢとほぼ等しいことがわ
かった８圧延機配列Ｂの場合、ＶＣロールを備え１こ圧
延機は、通常の圧延機にくらべて割高となる１こめ、所
望の叛クラウンおよび板形状を得られる限りにおいて、
ＶＣロールを有する圧延機のスタンド数は少ない方が経
済的である。一方、段付きロールを有する圧延機は、通
常の圧延機と同程度の■費ですむ。圧延機配列Ｃ，Ｄ、
Ｅは、板クラウンおよび板形状の制御特性からみれば、
Ｂと同程度、であるから、実用上有効である。
第８図に、本発明の方法にもとづく圧延機配列の一実施
例を示す。本実施例にお（・て、下流側スタンド、４６
５〜７スタンドにＶＣロール２０（ｆ＋線を施し１こロ
ール）を備え１こ圧延機を配置し、残りのスタンド・ぢ
１〜・ぢ４に段付きロール３０を備え１こ圧延機を配置
する。
例を示す。本実施例にお（・て、下流側スタンド、４６
５〜７スタンドにＶＣロール２０（ｆ＋線を施し１こロ
ール）を備え１こ圧延機を配置し、残りのスタンド・ぢ
１〜・ぢ４に段付きロール３０を備え１こ圧延機を配置
する。
なおＶＣロールを使用する場合には、ワークロール径が
細い方がＶＣ効果が大きくなるので、下流５〜７スタン
ドのワークロール径を上流側より小径にする方が効果が
大きくなる。ま１こ、場合によっては片側のみ小径の異
径ロール圧延が有効となる。ロール径を小さくすると圧
延荷重が低下するので、エツジドロップの減少に相当大
きな効果を発揮する。
細い方がＶＣ効果が大きくなるので、下流５〜７スタン
ドのワークロール径を上流側より小径にする方が効果が
大きくなる。ま１こ、場合によっては片側のみ小径の異
径ロール圧延が有効となる。ロール径を小さくすると圧
延荷重が低下するので、エツジドロップの減少に相当大
きな効果を発揮する。
本発明の方法は、冷間または熱間の連続圧延に適用でき
る。
る。
本発明の方法によれば、板クラウンおよび板形状が改善
されるので、製品の品質の向上および歩留の向上を図る
ことができる。
されるので、製品の品質の向上および歩留の向上を図る
ことができる。
第１図は板クラウンを説明するための板の横断面図。第
２図は板形状を説明するための板の側面図。第３図は本
発明の方法を実施する圧延機のロール配置を示す正面図
。・第４図は圧延機の制御系統を示す概略構成図。第５
図は本発明の方法に使用する従来の段付きロールを有す
る圧延機の正面図。第６図は板圧延特性係数と塑性流れ
係数との関係を示すグラフ。第７図は各種圧延機配列に
おける板クラウンの大きさおよび制御範囲を示すグラフ
。第８図は本発明の方法を実施する圧延機列の概略説明
図。 １：ワークロール ２：バックアップロール４：検
出 器 １０：圧 延 機２０：ＶＣロー
ル ３０＝段付きロー・ルＬ：有効胴長 ΔＤ：段
差 特許出願人 住友金褌工業株式会社 手 続 補 正 書 １．事件の表示 昭和５６年特許願第１２８８８５ 号 ２、発明の名称 圧延材の板クラウンと板形状の制御方法３、補正をする
者 事件との関係 特許出願人 住所 名 称（２１１）住友金属工業株式会社４、代理人 ６、補正の内容 明細書第１１ページ第１７行のｆｃＪをＩＡ、上に訂正
する。 以 」ニ
２図は板形状を説明するための板の側面図。第３図は本
発明の方法を実施する圧延機のロール配置を示す正面図
。・第４図は圧延機の制御系統を示す概略構成図。第５
図は本発明の方法に使用する従来の段付きロールを有す
る圧延機の正面図。第６図は板圧延特性係数と塑性流れ
係数との関係を示すグラフ。第７図は各種圧延機配列に
おける板クラウンの大きさおよび制御範囲を示すグラフ
。第８図は本発明の方法を実施する圧延機列の概略説明
図。 １：ワークロール ２：バックアップロール４：検
出 器 １０：圧 延 機２０：ＶＣロー
ル ３０＝段付きロー・ルＬ：有効胴長 ΔＤ：段
差 特許出願人 住友金褌工業株式会社 手 続 補 正 書 １．事件の表示 昭和５６年特許願第１２８８８５ 号 ２、発明の名称 圧延材の板クラウンと板形状の制御方法３、補正をする
者 事件との関係 特許出願人 住所 名 称（２１１）住友金属工業株式会社４、代理人 ６、補正の内容 明細書第１１ページ第１７行のｆｃＪをＩＡ、上に訂正
する。 以 」ニ
Claims (1)
- ロール胴部に段差を設けた段付きロールを備え１こ圧延
機と、圧力媒体の圧力を加減することによってクラウン
量を制御することができる可変クラウンロールとロール
軸心の両端部に垂直荷重を加えてクラウン歇を制御する
ことができるロールベンダとを備えた圧延機とからなる
連続圧延機列において、前記段付きロールを備えた圧延
機を上流および中流スタンドＶｃ装置し、前記可変クラ
ウンロールを下流側スタンドに配置して、圧延材の板ク
ラウンおよび板形状制御を行うことを特徴とした圧延材
の板クラウンと板形状の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56128885A JPS5832509A (ja) | 1981-08-18 | 1981-08-18 | 圧延材の板クラウンと板形状の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56128885A JPS5832509A (ja) | 1981-08-18 | 1981-08-18 | 圧延材の板クラウンと板形状の制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5832509A true JPS5832509A (ja) | 1983-02-25 |
Family
ID=14995754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56128885A Pending JPS5832509A (ja) | 1981-08-18 | 1981-08-18 | 圧延材の板クラウンと板形状の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5832509A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5347353A (en) * | 1976-10-14 | 1978-04-27 | Nippon Steel Corp | Rolling mill alignment |
| JPS55156606A (en) * | 1979-05-24 | 1980-12-05 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Rolling mill provided with variably crowned roll |
-
1981
- 1981-08-18 JP JP56128885A patent/JPS5832509A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5347353A (en) * | 1976-10-14 | 1978-04-27 | Nippon Steel Corp | Rolling mill alignment |
| JPS55156606A (en) * | 1979-05-24 | 1980-12-05 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Rolling mill provided with variably crowned roll |
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