JPS591484B2 - 金属ストリップの圧延方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は可逆式冷間圧延機による鋼板ストリップの圧延
制御１装置に関するものであって、特に板厚制御と形状
制御の両者を圧延回数毎に効果的に作用させる技術に関
するものである。

広く知られているように鋼板ストリップの圧延において
、板の形状と板厚精度は板の品質を支配する重要な要因
であり、それらを制御する技術については各方向で種々
の検討がなされ、既に確立された技術も数多く存在する
。

近年、有力な形状検出装置が開発されるにおよんで高精
度の形状制御の実用化が可能となり、従来の単にロール
ペンディング力の調整のみによるものではなく、その他
の操作端を併せ制御する方式が考えられるようになった
。

その一つとして圧下刃も又、形状制御を目的として調整
される。

しかしながら形状調整のために圧下刃を変化させた場合
、成品の板厚が変動することを考慮せねばならず、ここ
に板厚制御と形状制御とが互いに関係し合うことになる
。

ここで、両者の関係を無視して各々独立に制御操作を行
なわしめた場合、両制御機能が効果的に発揮されずしか
も形状、板厚精度ともに良好な鋼板ストリップを得るこ
とが困難になる事態も十分に起こり得る。

本発明は上述の事実に鑑み、可逆式圧延機における板厚
制御と形状制御の効果的な使用方法を提供するものであ
り、それにより板形状、板厚精度の両者を良好に保つこ
とを可能ならしめる。

即ち、圧延回数（パス回数）の増加に伴ない、圧延材の
変形抵抗が増加していく現象を定量的に把握し、それに
より圧延回数毎に板厚制御及び形状制御の優先度を決定
し、その優先度に従って圧延回数毎に板厚制御と形状制
御を実施するものである。

以下に実施例に基づいて具体的な説明を行う。

第１図は圧下及び前後方張力を操作端とする自動板厚制
御装置、可逆式圧延機及びロールペンディング力、圧下
刃、クーラントを操作端とする形状制御装置の構成を本
発明の説明に必要な部分のみについて図示したものであ
る。

１は圧延機、２は圧延材、３，４はそれぞれ捲取り、捲
戻しリール、３’、４’はこれを駆動する電動機、５は
板の形状検出装置、６は板厚計、７は圧下装置、８は自
動形状制御装置、９，１０はそれぞれ圧下、張力を操作
端とする自動板厚制御装置である。

圧延材２は捲戻しリール４から圧延機１を経て圧延され
、捲取リール３に捲取られる。

このとき圧延されたストリップの形状及び板厚はそれぞ
れ形状検出装置５、板厚計６で計測され、形状信号ａ１
板板厚差信号すとして出力される。

自動板厚制御装置９及び１０は板厚偏差信号を受けてこ
れをゼロに近づける方向の張力補正出力信号ｅ、ｆ及び
圧下補正信号ｄを出力する。

一方、形状検出装置からの板形状を示す信号ａが出力さ
れ、形状制御装置８に入力され、該形状制御装置は形状
調整のため各種の操作端の補正量を計算し、その一つと
して圧下刃の補正を行なうことになる。

この形状調整のための圧下力補正による板厚変化は板厚
制御装置により逆に修正されることとなり、こ５に板厚
制御と形状制御の競合作用が生じる。

これを未然に防止するために、板厚制御と形状制御の圧
延回数毎の優先度を決定する必要性が生じる。

以下に本発明の特徴となる、板厚制御と形状制御の優先
度の決定について説明する。

圧延材の軟らかい状態（即ち圧延回数の若い状態）で形
状修正のため圧下刃を操作すると板形状は確保されるが
、板厚精度は不良となる。

ここで不良になった板厚を次パス即ち圧延材のやや硬く
なった状態で修正するためには、より大きな圧下力操作
を必要さする。

圧延回数による板の加工硬化が著しい場合には後続パス
での板厚修正が極度に困難になる場合も想定され、圧延
材の軟らかい状態で形状修正のために圧下力操作を行な
うことは、初回パスから成品圧延パスまでの一連の圧延
操作の中で見ると必ずしも効果的な操作とは認められな
い。

即ち圧延材の軟らかい状態では板厚修正を第一とした圧
下力操作を行なうことが一連の圧延課程の中では効果的
である。

圧延材の硬くなった状態（即ち最終段に近い圧延回数）
で形状修正のため圧下刃を操作すると、板厚精度にはほ
とんど影響を及ぼすことなく形状修正を効果的に行なう
ことが可能である。

即ち、これは圧延材の硬い状態では一定の圧下力操作に
よっても板厚変化は非常に小さいが、板形状なるものは
板巾方向の極く僅かの板厚変化によって大きく変わり、
又、この僅かの板厚変化というものは鋼板として確保す
べき板厚精度という観点からはほとんど問題とならない
変化量であることによる。

従って圧延すべき原板から成品板厚までの一連の可逆圧
延課程においては、前半の比較的圧延材の軟らかい状態
では板厚修正を優先的に実施することが、効果的な圧延
制御方法であることがわかる。

又、後半の比較的圧延材の硬くなった状態では板厚修正
のための圧下操作はほとんど行なわず、形状修正を優先
的に実施することが効果的な圧延制御方法であることが
わかる。

以下に各圧延回数毎に板厚修正と形状修正の優先塵を決
定する手法について、図に従って説明する。

第２図に示す１は圧延機、２は圧延材、３゜４は各々、
捲取り捲戻しリール、５は鋼板の形状検出装置、６は板
厚計・、７Ｃｊ圧下装置であり、前述の圧延機動作と同
一であるので説明を省略する。

形状制御装置８からの操作出力のうち圧下補正信号Ｃは
補正装置１２により優先度設定装置１１から出力される
係数αＳによって補正された信号αｓｃとして圧下装置
７に出力される。

又、板厚制御装置９からの操作出力のうち圧下補正信号
ｄは補正装置１３により優先度設定装置１１から出力さ
れる係数αＴによって補正された信号αＴｄとして圧下
装置７に出力される。

この優先度設定装置から出力されるαＳとαＴのパター
ンは第３図に示す如くであり、αＴは塑性係数の増加に
伴なって減少し、αＳは塑性係数の増加に伴なって増大
する。

更に塑性係数Ｑは圧延中の諸データ（圧下刃、入側板厚
及び偏差、出側板厚及び偏差、ロール径、摩擦係数、前
方張力、後方張力等）のサンプリング及びプリセットに
より近似計算から容易に得ることが出来る。

本発明の特徴は以上述べた如く、塑性係数あるいはそれ
と類似した量をパラメータとして板厚修正のための圧下
補正信号と形状修正のための圧下補正信号の各々に更に
補正を加えることにより、板厚、形状共に良好な鋼板を
効果的に得ることにある。

ここで板厚修正と形状修正の優先度を設定した例につい
て本発明者らの実験結果について説明する。

圧延回数毎の塑性係数Ｑに応じて一定の圧下補正量によ
り修正される板厚変化量及び形状変化量は、第４図に示
すように変化する。

この図では一定圧下補正量を１００ＰＬとした。

塑性係数の大きい状態では圧下補正によっても板厚はほ
とんど変化せず、形状変化の方が相対量としてはるかに
大きく、従って形状制御が有効であり、又、塑性係数の
小さい状態では圧下補正によって形状変化も引き起すが
、板厚変化の方が相対量としてはるかに大きく、従って
板厚制御が有効であることが示される。

この状況より、塑性係数により、板厚修正のための圧下
補正信号と形状修正のための圧下補正信号、各々の補正
係数αＳ、αＴが第５図に示すようなパターンで与えら
れる。

このパターンは本発明者らが実験を行なった圧延に対す
るものであり、本発明の特徴とすべき点は前に述べたよ
うに塑性係数あるいはそれと類似した量に対応して板厚
修正のための圧下補正量及び形状修正のための圧下補正
量、この二つの量の優先度合を設定することにある。

そして更にこの優先度合に従った圧延をすることにより
、板厚、形状共に優ねた鋼板を得ることにある。

最後に、以上の本発明に関する説明は説明の便宜上可逆
式圧延機について行なったが、内容から明らかなように
本発明は特に可逆式圧延に限るべきものでなく、一般の
板厚と形状を良好に保とうとする圧延に適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は板厚および形状制御を行なう圧延法を説明する
ブロック図、第２図は本発明の詳細な説明するブロック
図、第３図は第２図における優先度決定装置からの出力
のパターンの例を示す特性図、第４図は一定の圧下補正
量により修正される板厚変化量及び形状変化量を示すグ
ラフ、第５図は補正係数αＴおよびαＳのパターン例を
示す特性図である。 図面で、８は形状制御装置、９は板厚制御装置、１は冷
間圧延機、２は金属スＩ−ＩＪツブ、Ｑは塑性係数、７
はロール位置修正装置である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 板厚制御装置ならびに形状制御装置を有する冷間圧
   延機を用いて金属ストＩＪツブを圧延するに際し、金属
   ストリップの圧延パス回数の増加に伴なう塑性係数或い
   はそれと等価のパラメータの変化により、板厚修正のた
   めの圧下補正信号と形状修正のための圧下補正信号の各
   々を補正し、これによってロール位置修正量を調節する
   ことを特徴とする金属ストリップの圧延方法。