JPS5938042B2 - ホツトストリツプミルのドラフトスケジユ−ル決定方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、複数の圧延スタンドが連続的に配置されてい
るホットストリップミルのドラフトスケジュール決定方
法に係り、特に、ホットストリップミルの製品板クラウ
ンを所望のものとし、製品形状を良好とすることのでき
るドラフトスケジュール決定方法に関する。

一般に連続式圧延機、特にホットストリップミルにおい
ては、定められた母板板厚から所望の製品板厚を得るた
めに、各圧延スタンドの目標出側板厚を決める必要があ
る。

この目標板厚（ドラフトスケジュール）を決める作業は
、圧延能率・製品性状（製品の平担度や製品の巾方向板
厚分布）等、いくつかの諸因子を考慮する必要があるた
め一般には長年の圧延作業の経験から試行錯誤的に決定
されていた。

一方、近年製品性状への要請がきびしくなり従来の方法
ではこれらの要請を満足させることができなくなってい
る。

このため最近形状を表わす にて表わす）についての研究が活 発になっている。

形状を良好とするドラフトスケジュール決定の１つの方
法として、各圧延スタンドのクラウン比率 を一定さする ものがある。

しかしこの方法では母板板厚を基準ｌζすると、決定し
た最終板厚が目標製品板厚と一致せず、最終板厚を目標
製品板厚と一致させれば母板板厚を種々に変更する必要
があるため現実的ではない。

又、例え、クラウン比率一定のドラフトスケジュールを
取れたとしても、要求される平担塵の精度（急峻度で１
％以下）は、クラウン比率変化に換算するときわめて小
となり（０，１％以下）、板クラウンの子側誤差の方が
大きくなってしまい、形状良好な製品を得ることは困難
である。

板クラウンの制御方法としては、ロール組替復圧延本数
が進むに従って発生する圧延ロールのクラウン変化に応
じて母板板厚を変え各圧延スタンドの総圧延反力を変化
させるもの（特開昭５０−１１８９５３号）を後半スタ
ンドの合計圧延反力と各圧延スタンドの総圧延反力の任
を変化させるもの（特開昭５１−２１５４９号）が提案
されているが、これらの方法は、いずれも板クラウンの
変化を小さくするだけであって、目標板クラウンを得る
方法ではなく、非常に不十分なものであった。

更に形状を良好とするドラフトスケジュールの決定方法
として、経験にもとすく板クラウン比率のパターンを取
るもの（Ｆ、Ｈｏ１ｌａｎｄｅｒ ｅｔ。

ａｌ、ｔｔ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ ａｈａｐｅ ｃｏｎ
ｔｒｏｌ−Ｈｏｏｇ−ｏｖｅｎｓ ８８−ｉｎ ｈｏｔ
５ｔｒｉｐ ｍ１ｌｌ、ｚｚ Ｉｒｏｎａｎｄ ５ｔ
ｅｅｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒ Ａｐｒｉｌ １９７６
）や、後半の２圧延スタンドについてクラウン比率一
定制御をするもの（Ｓ、Ｗｉｍｏｔｈｅ ｅｔ 、ａ
Ｉ 、 Ｉｔ Ｎｅｗａｐｐｒｏａｃｈ ｔｏ ｃｏｍ
ｐｕｔｅｒ ｓｅｔ ｕｐ ｏｆ ｔｈｅｈｏｔ ５ｔ
ｒｉｐ ｍ１ｌｌ 、ｔｔ Ｉｒｏｎ ａｎｄ ｓｔｅ
ｅｌＥｎｇｉｎｅｅｒ Ｓｅｐｅｍｂｅｒ １９７７
）があるが、形状と板クラウンの両方を考慮したドラ
フトスケジュールの決定方法は存在しないのが実状であ
る。

本発明は、前記従来の欠点を解消するべくなされたもの
で、目標とする板クラウンと、平担な板形状を精度よく
得ることのできるホットストリップミルのドラフトスケ
ジュール決定方法を提供することを目的とする。

本発明は、複数の圧延スタンドが連続的に配置されてい
るホットストリップミルのドラフトスケジュール決定方
法において、圧延サイズに応じて入側板クラウンが出側
板クラウンに影響を与えない最小板厚を求め、入側板厚
が該最小板厚よりも小となる最下流側の圧延スタンド以
降の後段圧延スタンドの各入側板厚を、製品目標板厚と
製品目標板クラウンから、板クラウン予測式と圧延反力
予測式を連立させ、クラウン比率一定の条件下で順次算
出するようにして、前記目的を達成したものである。

以下本発明の詳細な説明する。

一般に鋼板の圧延において、ある圧延スタンドの出側板
クラウンは、圧延材の入側板厚・出側板厚・板幅・変形
抵抗・入側板クラウンや、圧延ロールの径・ロールクラ
ウン（ヒートクラウン・ロール摩耗・イニシャルクラウ
ン）等の要因に支配される複雑な関係式となる。

それらの要因の中で、入側板クラウンの影響は板厚が大
きいほど小さく、変形抵抗が大きいほど大きい。

例えば冷間圧延ミルでは、最エツジ部を除き、出側板ク
ラウンは、はとんど冷延母板板クラウンに影響され、厚
板ミルでは、はとんど入側クラウンに影響されずその圧
延スタンドの圧延条件にて決定される。

この現象は圧延中の材料の幅方向へのメタルフローの難
易度によるものである。

ホットストリップミルにおける各スタンド出側板クラウ
ンの挙動は、冷間圧延ミルと厚板ミルの中間の性質を持
つものであり、きわめて複雑であるが、種々の検討の結
果、ホットストリップミルにおける各圧延スタンド出側
の板クラウンは前段スタンドではほとんど入側板クラウ
ンの影響を受けないが、後半スタンドでは入側板クラウ
ンの影響が顕著であることがわかった。

第１図り入側板クラウンの出側板クラウンへの影響量を
示したものであり、この影響量は圧延前後のクラウン比
率の比として評価できる。

すなわち影響量ａはとして表わすことができる。

ただし、Ｈ：入側板厚、ｈ：出側板厚、Ｃｒ （ｉ −
１） ：入側板クラウン、Ｃｒｉ：出側板クラウンであ
る。

この量は実圧延データから重回帰分析によって決定した
ものである。

なお、影響量はエツジ部板厚をエツジよりどの程度内側
に取るかどうかということと、圧延材の温度とに左右さ
れる。

図において、実線Ａはエツジ部より５０ｍｍ内側を使用
し、且つ、圧延材温度が高い場合、実素Ｂは同じくエツ
ジ部より５０ｍｍ内側を使用し、且つ、圧延材温度が低
い場合、破線Ｃは、エツジ部より２００ｍｍ内側を使用
した場合である。

ホットストリップミルの板クラウンではエツジ部より３
０ｍｍ〜６０ｍｍを考えてよいので、入側板クラウンの
影響は板厚８ ｍｍ−５ｍｍにて急激に増加しているこ
とがわかる。

本発明はホットストリップミルにおける板クラウンに関
する以上のような研究成果に立脚してなされたものであ
る。

即ち、出側板クラウンが入側板クラウンにほとんど影響
されず、その圧延スタンドの圧延条件だけで決定される
最小板厚ｈ＊が決まれば、製品目標板厚と製品目標板ク
ラウンから板クラウン予測式との連立によりクラウン比
率一定の条件下でスタンドの各入側板厚を順次算出する
処理を、前記最小板厚を境界とする北流側厚延スタンド
における最下流スタンドを含む後段スタンド以降で実施
し、最小板厚を境界とする下流側圧延スタンドにてクラ
ウン比率一定制御圧延を行わせるスケジュールとし、目
標板クラウンを得るためのクラウン制御は、最小板厚を
含む後段圧延スタンドで実施すればよく、出側板形状を
良好にする形状制御は入側板厚が該最小板厚よりも小と
なる前記下流側圧延スタンドでクラウン比率一定制御を
実施すればよいことがわかる。

更に、入側板クラウンの出側板クラウンへの影響が複雑
であり、出側板クラウンの予測式の精度が十分得られな
い場合には、圧延材出側に設置したクラウン検出器及び
形状検出器にて、前回圧延時の出側板クラウン及び板形
状を実測し、これにより出測板クラウン予測式を補正す
ればよい。

以下本発明の実施例を７スタンドホツトストリツプミル
を例にとって説明する。

まず圧延するサイズが決まれば、第１図に示す性質から
出側板クラウンが入側板クラウンにほとんど影響されな
い最小入側板厚ｈ＊が決定される。

すなわち、前述したように、入側板クラウンが出側板ク
ラウンに影響を与えるか否かを、圧延前後のクラウン比
率の比で評価しており、影響が表われない最小板厚を許
容限界値として設定できる。

そしてこのときの最小板厚より小さい入側板厚とされる
スタンド以降で始めて入側クラウンの影響が生じるので
、当該スタンド以降でクラウン比率一定制御を行えばよ
いのである。

この板厚はホットストリップミルの通常の圧延材では、
第５段圧延スタンド入側板厚（＝第４段圧延スタンド出
側板厚）よりも小さく、第６段圧延スタンド入側板厚よ
りも大きいので、以下のドラフトスケジュールの決定例
では第５段圧延スタンド以降にて、クラウン・形状制御
を実施するものとして説明する。

各圧延スタンドの出側板クラウンは前述のように諸要因
の複雑な関係式となるが、種々の検討の結果次式で表わ
されることが経験的にわかった。

＋α５１Ｂ１＋αａｉｃｒｉ−ｉ＋α７ｉ ・、、、
、、 （１）ここで、Ｃｒは出側板クラウン、Ｂは板
巾、Ｐは圧延反力、Ｄは圧延ロール径、Ｒｃはワークロ
ールクラウン（イニシャルクラウン＋ヒートクラウン＋
摩耗クラウン）、α１１〜７１は定数（この具体例では
α６１〜α６４＝ｏ、α６６．α６６、α６□＝実験で
得られる定数）、ｉは圧延スタンド番号を表わす定数で
ある。

入側板クラウンの影響を考慮しない場合の、予測板クラ
ウンと実測板クラウンとの関係の１例を第２図に示す。

以下、上記の板クラウン予測式に基づき各圧延スタンド
出側板厚を決定する具体的な方法を説明する。

製品の目標板クラウンをＣｒ７、目標板厚をｈ７とする
と、前出の板クラウン予測式（１）と、下記の圧延反力
予測式 ％式％（２） と（ここでＫは変形抵抗）、下記のクラウン比率一定式 とを連立させて解くことにより、第６スタンド目標板ク
ラウンＣｒ６及び第６スタンド出側板厚ｈ６を決定出来
る。

ここで圧延反力予測式（２）は、例えば５１ｍ５の圧延
理論式を用いればよい。

同様にしてＣｒ６ ｐ ｈ５ 、Ｃｒ５ 、ｈ４を順次
決定できる。

第１〜第３スタンド出側板厚は、どのような値を収って
も最終板クラウンに影響しないため、どのような方法で
決めてもよい。

例えば母板板厚と第４スタンド出側板厚ｈ４を、負荷配
分比一定で配分することが考えられる。

以北がドラフトスケジュールを決定する基本であるが、
板クラウン予測式には前述の入側板クラウンの影響の推
定が困難なために生じる誤差が含まれている。

従って必要に応じて次の補正を行なう。

まず、最終圧延スタンド出側に設置した板クラウン検出
器で、前回圧延時の最終スタンド出側板クラウンＣｒ７
Ａを検出し、目標板クラウンＣｒ７との偏差を取り、次
回圧延以降の第５段、第６段、第７段圧延スタンドの板
クラウン予測式を修正する。

補正量は以下のように計算する。ΔＣｒｃ＝ＣｒＡ７−
Ｃｒ７ ・・・・・・・・・ （４）ΔＣｒ７′−ΔＣ
ｒｃ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・ （７
）ここで、ΔＣｒ５ 、ΔＣｒ６ 、ΔＣｒ７’は、そ
れぞれ第５段、第６段、第７段圧延スタンドのクラウン
予測式補正書である。

次いで最終スタンド出側に設置した形状検出器で、同じ
く前回圧延時の最終スタンド出側板形状λ％（急峻度）
を検出し、次回圧延以降の第７スタンド板クラウン予測
式を修正する。

補正量は以下のように計算する。即ち、まず急峻度λ％
を変換係数αによって坤び率（即ち板クラウン比率）に
変換する。

ここで、 は坤び率の差、ΔＣｒ７〃は第７段 圧延スタンドのクラウン予測誤差である。

又、αは急峻度を坤び率に変換する係数で、圧延材の幅
広がりを無視し、板波を正弦波と仮定すればであられさ
れるから で あるが、第１図に示すように圧延材に幅方向へのメタル
フローが残っているために実験で得られる係数である。

従って、第７段圧延スタンドのクラウン補正量ΔＣｒ７
は次式となる。

ΔＣｒ７１１＝α・λ２・ｈ７ ・・・・・・・・・
００）ΔＣｒ７−ΔＣｒ７′十ΔＣｒ７ｔｔ ＝−
（１υ以北により、各圧延スタンド出側板クラウン予測
式の補正量ΔＣｒ７．ΔＣｒ６．ΔＣｒ５が決定できた
が、この補正量を、それぞれ各圧延スタンドの板クラウ
ン予測式に加算して再度各圧延スタンドの出側板厚を計
算し、最終的に各圧延スタンドの出側板厚目標値ｈ１〜
６を得ることができる。

前記のようなドラフトスケジュール決定手順を流れ図で
示したのが第３図である。

なお、第３図においては、一般化して入側板厚が最小板
厚ｈ＊よりも小となる最下流側の圧延スタンドのスタン
ド番号をｎ、最終段圧延スタンドのスタンド番号をＦで
表わしている。

なお前記実施例においては、説明が全て圧延機の入側板
厚に着目してなされていたが、圧延機の出側板厚に着目
しても同様のドラフトスケジュール決定が行なることは
明らかである。

また前記実施例においては、板クラウン補正量をその才
ま用いていたが、各板クラウン補正量を平滑化して使用
したり、或いは各圧延スタンドごとに重みをつけて配分
することも勿論可能である。

また、前記実施例においては、第５段圧延スタンド入側
板厚を出側板クラウンに影響を与えない最小板厚層より
小としているが、第１図に示す範囲内でスタンド番号が
変動しても一般性は失われない。

また、前記実施例においては、クラウン検出器信号の目
標板クラウンからの偏差を、第５段、第６段、第７段圧
延スタンドの板クラウン予測式の修正に用いていたが、
クラウン制御開始スタンドが変動すれば、修正されるべ
き板クラウン予測式もそれにつれて変動することは勿論
である。

なお、前記実施例は、本発明を７圧延スタンドのホット
ストリップミルに適用したものであるが、本発明の適用
範囲はこれに限定されず、圧延スタンド数も７に限定さ
れない。

以上の如く、本発明は、複数の圧延スタンドが連続的に
配置されているホットストリップミルのドラフトスケジ
ュール決定方法において、圧延入側に対する出側のクラ
ウン比率の比を影響量として入側板厚の関係で求めて影
響量許容限界値に対する最小板厚を決定し、製品目標板
厚と製品目標板クラウンから板クラウン予測式と圧延反
力予測式の連立によりクラウン比率一定の条件下でスタ
ンドの各入側板厚を順次算出する処理を、前記最小板厚
を境界とする血流側圧延スタンドにおける最下流スタン
ドを含む後段スタンド以降で実施し、最小板厚を境界と
する下流側圧延スタンドにてクラウン比率一定制御圧延
を行わせるスケジュールとするようにしたので、目標と
板クラウンを有し且つ、形状（平担塵）の良好な製品を
同時に得ることができる。

また、仕とげ圧延スタンドの入側板厚（即ち、粗ミル仕
と厚）を変更することなく目標とする板クラウンを得る
ことができる。

更に、ロール組替え後の圧延本数に関係なく任意の板ク
ラウンを得ることができる等の優れた効果を有する０ 図面の簡単な説明 第１図は、ホットストリップミルにおける圧延機入側板
厚と入側板クラウンの出側板クラウンへ与える影響との
関係を示す線図、第２図は、同じくホットストリップミ
ルにおけるクラウン予測式の精度を示す線図、第３図は
、本発明に係るホットストリップミルのドラフトスケジ
ュール決定方法の実施例を示す流れ図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の圧延スタンドが連続的に配置されているホッ
   トストリップミルのドラフトスケジュール決定方法にお
   いて、圧延入側に対する出側のクラウン比率の比を影響
   量として入側板厚の関係で求めて影響量許容限界値に対
   する最小板厚を決定し、製品目標板厚と製品目標板クラ
   ウンから板クラウン予測式と圧延反力予測式の連立によ
   りクラウン比率一定の条件下でスタンドの各入側板厚を
   順次算出する処理を、前記最小板厚を境界とする北流側
   圧延スタンドにおける最下流スタンドを含む後段スタン
   ド以降で実施し、最小板厚を境界とする下流側圧延スタ
   ンドにてクラウン比率一定制御圧延を行わせるスケジュ
   ールとすることを特徴とするホットストリップのドラフ
   トスケショール決定方法。 ２ 前記板クラウン予測式が、すべて経１験式とされて
   いる特許請求の範囲第１項に記載のホットストリップミ
   ルのトラフトスケシ°ニール決定方法。 ３ 前記板クラウン予測式のうち最終圧延スタンドの板
   クラウン予測式が、経験式を、前回圧延時の最終圧延ス
   タンドの実端出側板形状により補正したものとされてい
   る特許請求の範囲第１項に記載のホットストリップミル
   のドラフトスケショール決定方法。 ４ 前記板クラウン予測式が、経、験式を、前回圧延時
   の最終圧延スタンドの実測出側板クラウンにより補正し
   たものとされている特許請求の範囲第１項に記載のホッ
   トストリップミルのドラフトスケジュール決定方法。 ５ 前記板クラウン予測式のうち、最終圧延スタンドの
   板クラウン子端式が、経験式を、前回圧延時の最終圧延
   スタンドの実測出側板形状により補正したものとされ、
   他の後段圧延スタンドの板クラウン予測式が、同じく経
   験式を、前回圧延時の最終圧延スタンドの実測出側板ク
   ラウンにより補正したものとされている特許請求の範囲
   第１項に記載のホットストリップミルのドラフトスケジ
   ュール決定方法。