JPS59215206A - 圧延機、テ−ブルロ−ラの駆動速度制御方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、部間圧延ラインにおける圧延機およびテー
ブルローフの駆動速度の制御方法に関する。

熱間圧延ラインでは一般に、圧延による波圧延材の延伸
に対応して、圧延機やテーブルローラの駆動速度を、そ
れらの開の、いわゆる揃速性（正規の圧延が続行可能な
速度で各々駆動きれている状態を云う）が保たれるよう
に制御してやること（これを、「揃速制御」と云う）が
必要である。

さて一般に、このような揃速制御についてｔよ次のよう
な方法がとられる。すなわち、圧延ラインにおいてるる
特定の圧延機を基準とし、この圧延機（以下、この基準
となる圧延機をマスター圧延機と呼ぶ）の駆動速度（ワ
ークロールの回転数〕に承いて、当該圧延機よりフィン
上流１１（１１になるテーブルローラ（以下、上流側テ
ーブルローフと呼ぶ）及び圧延機（以下、この圧延機を
スレーブ圧延機と呼ぶ）のワークロールの周速度（υ）
（以下、ワークロールの周速度を圧延機の速度と略す）
を、前記マスター圧延機の速度（２）に対しある一定の
比率分遅くなるように制御するもので、云い換えれば、
マスター圧延機速度（ト）とスレーブ圧延機（上流側チ
ルプルローラ）速度（Ｖ）の差（■−υ）を前記マスタ
ー圧延機速度（Ｖ）で除した値、つまり両者間のドラフ
ト曾轄）金、一定に制御するというものでおる。ここに
、上記ドラフト曾の制御目標は、マスター圧延機におけ
る圧下量から決められる。

上記揃速制御を具体例を掲げて説明すれば以下のとおり
でおる。第１図において、（１）Ｕマスター圧延機、（
２）はスレーブ圧延機、（３）は上流テーブルローフ、
Ｑ時は加熱炉で、被圧延材はこのフィンを図中矢印し）
の方向へ進むものとすると、同図に示した制御系（８）
で次のように揃速制御される。すなわち、まずマスター
圧延機（１）のワークロールの駆動モータ（４ａ）に直
結１れた回転計（５）の出力電圧からその回軒数（Ｎａ
）を検出し、第１演算機（６／）でこの値から当該圧延
機のワークロールの周速（Ｖ）を、下式、 ■＝πＤａｇｒａ 但し、Ｄａ：マスター圧延機（１）のワークロール径 ｇｒａ　：伝達機構（７ａ）のギヤ比 により求める。次いで第２演算器（６ｊ）においてこの
Ｖの値に、予めマスター圧延機（１）の圧下■から決め
られたドラフト量に）をかけて（α■）の値を得、次段
の減算器（８）によりスレーブ圧延機（２）のワークロ
ールの目標周速（υ）を、次式、υ＝■−αＶ にて算出する。求１ったこの（υ）値を次いで、第３演
算器（６３）において、 Ｎ’り−評石 但し、Ｄ’ｂ　：スレーブ圧延機（２）のワークロール
径 ｇｒｂ　：伝達機溝（７ｂ）のギヤ比 上式によシヌレープ圧延機のワークロール駆動モータ（
４ｂ）の回転数（Ｎ’ｂ）に変換し、こうして得られた
（Ｎ’ｂ）値を駆動モータ（４ｂ）の制御器（９）に指
令信号として入力してやる。つ１リヌレ一グ圧延機（２
）の速度を、マスター圧延機（１）速度に対し前記設定
ドラフト量ハ）分だけつねに遅くなるように制御　　　
　　　゛し、マスター圧延機に対する揃速性を保ってや
るものである。

上流テーブルローフ（３）Ｋついても、全く同様の要領
で速度制御が行われる。

このような制御方式をとれば、ラインの種類によらず何
れについても揃速性を保つことが可能である。

ところがこの揃速制御が適用されると、被圧延　”材１
本毎の圧延開始時において、被圧延材が未だマスター圧
延機に噛込まれていないとき、つまり実質的にマスター
圧延機が圧延に関与していないときにまで、フィンに対
しマスター圧延機速度に基〈速度規制が加えられること
となる。もとよシこのフィン、つまり被圧延材に対する
速度規制は、圧延作朶上何ら意味をもたないわけである
が、単にそのように無意味であるというだけでは止まら
ず、これは圧延所要時間を徒らに長じて、能率の低下と
ともに、圧延中における加熱被圧延材の温度降下による
エネルギロスの増大をもたらす結果となシ、好ましくな
い。

本発明は、部間圧延ラインの揃速制御におけるこのよう
な不都合を排除できる制御方法を提供するもので、その
特徴とするところは、既述した熱間圧延フィンにおける
圧延機、デーグルローフの揃速制御において、被圧延材
の先端が前記マスター圧延機に噛込む直前までは、揃速
制御の適用を控えて上流側テーブルローフ、ヌレ−１１
１４機の速度全マスター圧延機に対する揃速制御速度よ
りも高く設定しておき、マスター圧延機にｌ’ｌ＋、ｉ
込む直前にこれを上記揃速制御速度まで漸時低下させる
点にある。すなわち本発明の方法とは要するに、被圧延
材の先端がマスター圧延機に噛込寸れる直前までの圧延
段階において、そのマスター圧延機よシ上流側のテーブ
ルローフやスレーブ圧延機速度をマスター圧延機速度を
無視して単独的に高いレベ／Ｉ’に設定してやることに
より、被圧延材がマスター圧延機まで至るに要する時間
を短縮し、もって圧延能率の改善並びに被圧延材の温度
降下の低減による省エネルギを図るというものである。

以下、本発明の方法を具体例をもって詳細に説明する。

前出第１図に、本発明の方法を実施するための装置を符
号（ト）で示す。これは、既述した制御系（Ａ）によっ
てマスター圧延機（１）とスレーブ圧延機（２）或いは
玉流側テーブルローラ（３）間に与えられるドラフト量
を自動調整するものでめり、次のような構成をもつ。す
なわち、制御系（ト）における、マスター圧延機（１ン
の速度（９）に設定ドラフト灯）をかける第２演算器（
６コ）に設定するドラフト量を発信する２つのドラフト
量設定器（１０／）（１０λ）と、その次段にあって前
記２つの設定器からの信号の一方を選択、通過でせる切
換回路θυと、該切換回路を通過した信号に一定の傾斜
関数に基〈経時変化を与えこれを上記第２演算器（６コ
）へ入力する関数発生器（イ）を備えている。ドラフト
量設定器は、その一方（１０／）はラインの揃速性を保
つためにマスター圧延機（１）とスレーブ圧延機（２）
（上流側テーブルローラ（３））間に設定する必要があ
るドラフト量（以下、同期ドラフト量と云う）（αコ）
を与えるもの、他方（１０，２）はスレーブ圧延機（２
）（上流側テーブルローラ（３））の速度をマスター圧
延機（１）との揃速性を無視して単独的にマスター圧延
機との揃速速度よりも高く設定するために必要な上記ド
ラフト量（以下、単独ドラフト量と云う）（α／）を与
えるもの、である。

この設定器としては、単なる手動ボリウム式のものでも
よいが、必要な圧延情報を入力してやればそれに応じた
ドラフト量を自動設定する演算機能をもつものを使用す
るのが便利である。

傾斜関数発生器０のは、上記単独ドラフト量（αλ）の
信号を変成して、ドラフト量が（αｌ）から（αコ）へ
時間に対し一定の傾斜で変化する形の信号を発生させる
ものである。

本発明の方法は、例えばこのような装置Ｑ３）を用い次
のようにして圧延フィンの制御を行うものである。

の　まず、予めドラフト量設定器の一方（１０／）に、
パススケジュールにおけるマスター圧延機（１）の圧下
量に基いてその圧延による被圧延材の後進率を考慮して
求めた前記同期ドラフト量（αコ）を、他方（１０２）
にはスレーブ圧延機（２）（上流側テーブルローラ（３
））そのものの能力や被圧延材の材料特性等を考慮して
決めた前記単独ドラフト量（αｌ）をそれぞれ設定して
やる。

■　圧延に当っては、当初切換回路０υを単独ドラフト
量（α／）の信号が通過する側にセットし、その（α／
〕値を関数発生器０のによる変成を加えずにそのまま第
２演算機（６コ）へ設定ドラフト量として入力してやり
、制御系（Ａｃｆ：介してスレーブ圧延機（２Ｊ（上流
側テーブルローラ（３）　）の速度（υ）を、マスター
圧延機（１）の速度（２）に対し単独ドラフト量（α／
）の比率分だけの差をもつ速度に制御する。ここに、単
独ドラフト量（α／）は、第２図（０に示す如く同期ド
ラフト量（αコ）よフ小芒〈設定器れるものであり、上
記制御により、スレーブ圧延機（２）（テーブルローラ
（３））の速度（υ）を、同図（ロ）に（υ／〕で示す
ようにマスター圧１（１）との揃速速度（ｖ、２）より
も高いところに設定するものである。

圧延時、加熱１ｆｉＱ６）から抽出式れた被圧延材は上
流側テーブルローラ（３）上を走行してまずスレーブ圧
延機（２）に噛込まれ所要の圧延を受けるわけであるが
、この際被圧延材は上記のように速度制御δれた上流側
テーブルローフ（３）とヌレーブ圧１４ＵＣ２５によっ
てマスター圧延機（１）に基づく通常の揃速制御適用の
場合よりも速い速度で送られることとなる。

■　次に、このようにして被圧延材は送られ、スレーブ
圧延機（２）を通過したその先端がマスター圧延機（１
）に向かって進行してゆくが、このときマスター圧延機
（１）から所定の距Ｍ（Ｌ）離れた平目口位置［Ｆ］に
上記先端が到達したことを、例えばそのに位置に設置し
た熱塊検出器（１３により、或いはスレーブ圧延機（２
）ニ設けたロードセルとタイマーの組合せによって間接
的に検出し、その検出信号を次のように利用する。すな
わちまず、関数発生器（イ）にその作動開始信等として
入力してやるとともに、切換回路Ｑｌ）に対しても作動
チャンスの指令信号として使用する。ただし切換回路へ
の信号は、一旦タイマーＣＩり等に入力して、前記被圧
延材先端が前記検出後マスター圧延機（１）　（ロール
センター）のまさに直近（Ｑに達するまでに要する時間
（ｔｓ）だけ遅らせてから、切換回路へ入力するように
する。この遅れ時間（ｊＳ）の設定は、後述の＠数発生
器（２）によるスレーブ圧延機（３）（上流側テーブル
ローフ（３））の、つまり被圧延材の速度変更を予め考
慮して行う必要がある。

関数発生器（２）は前記検出信号の入力を受けて作動を
開始するわけであるが、この関数発生器（６）では、切
換回路θＵ高出力しての単独ドラフト量（α／）の信号
を次のように変成する。すなわち、第２図（イ）に符号
（Ｓ／）で示すように、被圧延材先端が（Ｄ位置で検出
された時点（Ｔ／）から、ドラフト量が上記（α７〕よ
り経時的に一定の変化率（’ｔＯｎθ）でもって漸増す
る形の信号に変成する。そしてこの変成信号を前記第２
演算器（６コ）へ設定ドラフト量（ロ）として連続的に
入力してやり、これにより、前記（Ｔ／）時点からスレ
ーブ圧延機（２）（上流側テーブルローフ（３））の速
度（７Ｊ）を、第２図（ロ）に示す如く当初の速度（Ｖ
／）から漸次低下延せてやる。このとき、被圧延材先端
がマスター圧延機（１）へ噛込む直前の時点（Ｔ２）（
マスク−圧延機への噛込み時点を（Ｔ３〕で図示した）
でドラフト量が同期ドラフト量（αコ）のレベルまで上
昇し、したがってスレーブ圧延機（２）（上流側テーブ
ルローラ（３））の速度がマスター圧延機（１）に対す
る揃速速度（υ、２）まで低下し、この時点（Ｔ、２）
で関数発生器（イ）の作動が停止するようにする。

この作動の停止は、後述の切換回路θｐの作動による入
力信号の変化を自らに検出させその信号を利用する等し
て行わせることができる。

被圧延材としては、先端が前記口位置を通過してから更
にマスター圧延機（１）に向う段階において、前記スレ
ーブ圧延機（２）（上流側テーブルローフ（３））の速
度の漸減を受けて減速でれ、マスター圧延機（１）直近
０に至ったところで当該圧延機速度に同調せられること
となる。

上記（ＴＪ）時点においてはまた同時に、前記タイマー
４１４）からの作動指令信号等により切換回路０■を作
動させ選択、通過させる信号を同期ドラフト量（α、２
）に切換え、以降は第２図の符号（８，２）に明らかな
ように同期ドラブト雷（αコ）の信号を関数発生器αの
を素通りさせて直接制御系像）へ設定ドラフト量　　　
　　　′轄）として入力させ、同図（ロ）に符号（Ｓコ
）で示すようにマスター圧延機（１）を基準とする通常
どおりの揃速制御を行うものである。

ここで、ライン上に設定するη点の位置、つまυマスタ
ー圧延機からの距離（Ｌ）　、そして単独ドラフト量（
αｌ）の決定に当っては次のことを考慮する必要がある
。云う迄もなく上記（ト）、（αｌ）としては何れも、
その値が小δければ小式いほど圧延所要時間短縮という
意味において有効なわけであるが、突際上圧延機等の減
速率には限界があり、したがって上記の値は小さくする
にも限度がある。すなわち、（ト）、（α／）を決める
に当っては次のような考慮が必要である。

まず、第２図に示した減速的速度（Ｖ／）と全減速完了
後の速度（υ−）は、それぞれ次式で示される。

７Ｊ／　−π、ｐａｇｒａ　（１−α７）Ｎａ・・・・
・■ ｖＪ　＝ｙｒＤａｇｒａ　（１−（ｌｘ　）Ｎａしたが
って、上記（υ／）と（Ｖλ）間の全減速量（△υ）は
、△υ＝ｔｌ／−υλ ＝ｙｒＤａｇｒａ（Ｑ’、ｇ−α、）Ｎａ　　　　””
■上式にて表現できる。

一方、第３図の説明図に示すように上記υノがらυ−へ
減速するに要する時間を（ｔ′／）とし、その時間（ｔ
ｌ）内に被圧延材先端が進行する距１４￥を（Ｌ）とお
くと、これらの間には次の関係が成立つ。

Ｌ′−ｔｌ７　＋　Ｚ’ｊ・ｔ′／　　　　　　　　　
・・・・・■ここで、スレーブ圧延機（２）の減速率、
つまシＶ −５（ｔ　：時間）をα）とすると、０式は、Ｌ′−＆
±シβＶ　　　　　　　　・・・・・■２　　　　γ となり、これに前記の、０式の関係を代入して、Ｌ′＝
　（７ｒ””ａＮａ”　・（（２−α２−Ｑ’ｚ）　（
（Ｚｚ−α７）　〕２γ −ｚ　　−５０Ｌ　　　＝０・・・の ’　”　”／２　”　ｙ　＋　２”ｘ−（Ｏｘ２＋＜　
、ｎ、ａｒａ　Ｎａ　）Ｊと表わ芒れる。

ここで、Ｌ′とは前記のとおシ全減速過程、つまりドラ
フト量（ロ）をα／からαλへ変化きせる過程において
被圧延材の先端が進む短周Ｅであるが、これはつまり前
記距離（ト）として最低限必要とδれる距＃に他ならな
い。そしてαコｌ　Ｄａｌ　ｇｍ、　Ｎａの各位は圧延
条件から初期値として与えられるものであシ、したがっ
て０式中のＬをＬに置換えるとそれは、圧延時被圧延材
先端がマスター圧延機（１）位置に達しそれに噛込まれ
る丁度そのときにドラフト５軽）が同期ドラフト量（α
２）に一致するという条件を満たすαハＬ、γの３者間
の関係を示すものとなる。

すなわち、制御に当ってのα／、Ｌ、γの設定は・基本
的には、スレーブ圧延機（３）に固有の限界減速率（γ
ｍａｘ）とヌレープ圧１４機（２１、上流側テーブルロ
ーラ（３）の限界速度（υｍａｘ　）を考慮して、下式
、を満＞１すように行えばよい。圧延時間短縮上置も好
せしいのは、γをγｍａｘとしてα／をヌレープ圧ＩＡ
機（２）の速度が上記限界速度（υｍａｘ）となる値（
α／　ｍａｘ　）に決め、Ｌをこれら７　ｍａｘとα、
ｍａｘの値から■によって求められる値に設定すること
である・但し、突際にはＬについては、■による算出値
に若干の余裕を見込んでやるのがよい。

本発明者らの実績によれば、第１図に示した形式の熱間
粗圧延フィン（加熱炉１）υ〜ヌレーブ圧延機（２＋ｔ
’！１の距離−１３０ｍ、スレーブ圧延機（２）〜マヌ
ター圧延機（１）間の距＠＝２．５ｍにおいて、２１０
朋１’ＪＸ１２００龍巾Ｘ８０００龍長芒のスラブの圧
延（スレーブ圧延機（但し、縦ロール）の圧下量３　Ｑ
　ｍｙ　、マヌター圧延機の圧下；’、ｔ　２９　ａｍ
　）全行い、この際本発明に基いてα／、α−１γ、Ｌ
　ｆ：それぞれα／＝０、αｚ＝２５％、Ｌ＝　１　ｍ
、　’）’　＝４．６叩ｓ’　トして第２図（ロ）に示
したパターンで制御を行なったところ、一般の揃速制御
方式適用の場合に比べ約ＩＯ先（約３秒）はど圧延所要
時間の短縮が達成できた。

なお、本発明の方法はその適用列象を図示したフィンに
限るものでないのは云う迄もない。例えば圧延機は一基
でその前後にテーブルローラがあり、被圧延材をリバー
スぢせて圧延するようなもの、或いは水平圧延機のみな
らず縦ロール圧延機をもつフィン、その他あらゆる熱間
圧延フィンに対し同様の要領にて適用し得るものである
。

以上の説明から明らかなように本発明の制御方法によれ
ば、あらゆる熱間圧延フィンにおいて圧延所要時間を効
果的に短縮することがでさ、しかも揃速制御本来の有効
性が損われるといった弊害を伴うことがないから、本発
明は圧延能率の向上並びに省エネルギ対策として利用価
値はきわめて高いものでるる。

【図面の簡単な説明】

第１図は熱間圧延ラインにおける一般の揃速制御の制御
系統図および本発明方法実施のための装置の一例を示す
図、第２図（イ）、（ロ）は本発明の制御方法適用下で
のスレーブ圧延機（上流側テーブルローラ）とマノター
圧延機間のドラフト量轄）およびスレーブ圧延機（上流
側テーブルローフ）の速度（υ）の経時的開化を示す線
図、第３図は本発明の制御方法実施に当っての距離（ト
）、単独ドラフト量（αｌ）の設定のし方を説明するた
めの図、である。 図中、１：マヌクー圧延機、２：ヌレーブ圧延ｉ、３：
上流側デープルローフ、４：駆動モータ、５：回転計、
６：演算器、７：伝達機構、８：減算器、′９：制御器
、１０ニドラフト量設定器、１１：切換回路、１２：傾
斜関数発生器、１３：熱塊検出器、１４：タイマー、１
５：加熱炉手続補正書（方式） 昭和５８年９月２９日 特許庁長官　若杉和犬　　殿 １、事件の表示 昭和５８年特許願第８８７５４号 ２、発明の名称 圧延機、テーブルローラの駆動速度制御方法３、補正を
する者 事件との関係　　特許出願人 住　所　　大阪市東区北浜５丁目１５番地名　称　（２
１１）住友金属工葉株式会社代表者　　熊　谷　典　文 ４、代理人 ５　補正命令の１ヨ付 ６　補正の対象 図面 ７、補正の内容 （１）第２図を別紙のとおり。 第　　２　　図 一 走旭Ｖ） １１　　　　１２　　１３ 一一腎庁間（１） 一一一直間（１）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱間圧延ラインにおいて、基準となる特定の圧延
   機よυ上流側にあるテーブルローフ及び圧延機の駆動速
   度を、上記基準圧延機の駆動速度に基いて被圧延材の伸
   び率を考慮して揃速制御する場合において、被圧延材の
   先端が上記基準圧延様にＱＭ込む直前までは、上記揃速
   制御の適用外として基準圧延機よυ上流側のテーブルロ
   ーラ及び圧延機の駆動速度を基準圧延機に対する揃速制
   御速度よりも高く設定しておき、基準圧延機に噛込む直
   前にこれを上記揃速制御速度まで漸次低下δせることを
   特徴とする圧延機、テーブルローフの駆動速度制御方法
   。