JPS5961514A - 多ストランド連続圧延機の速度制御装置 - Google Patents

多ストランド連続圧延機の速度制御装置

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JPS5961514A
JPS5961514A JP57171703A JP17170382A JPS5961514A JP S5961514 A JPS5961514 A JP S5961514A JP 57171703 A JP57171703 A JP 57171703A JP 17170382 A JP17170382 A JP 17170382A JP S5961514 A JPS5961514 A JP S5961514A
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JP
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stand
rolling
roll
tension
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JP57171703A
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Akihiro Tanaka
明弘 田中
Takuo Funahashi
舟橋 拓夫
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Toshiba Corp
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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
    • B21B37/48Tension control; Compression control
    • B21B37/52Tension control; Compression control by drive motor control
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B13/00Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories
    • B21B2013/006Multiple strand rolling mills; Mill stands with multiple caliber rolls

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発、明の技術缶型〕 この発明は棒針1や線相を多ストランドU”延する圧j
7j4 j口の速度制御装置1可に関する。
〔背恩技術とその問題点〕
棒鋼や線Iは孔型ロールを(ff&えた複数の圧延機に
よって連続圧延される。
一般に棒鋼や線相の圧延に際しては多種類の孔型により
構成されているタンデノ、ミルが用いられる。孔型ロー
ルの代表的ガものとして、ターイヤ孔型、ヌクエア孔型
、ヘキザ孔型、メーバル孔型、およびラウンド孔型碧、
が知られており、紫相としてのビレットはこれらの孔型
を順次通過することにより連続圧延されて最終製品であ
る棒鋼や線材が形成される。孔型ロールによるL1=延
は三次元変形が主体となる。
一方板圧延の場合には種々の圧延特性値を引算するt1
11式(孔型圧延理論式)は二次元変形が主体と々る。
この両者を比φQした」7合に、三次元変形の理論的考
察は二次元変形の場合に比較して未だ不充分であり、圧
延の設計割算ひいては制御の面においても今後よりいっ
そうの向上を割る必要がある。
通當の棒鋼や線材の圧延では非圧残相が一本であり、こ
の際には非圧残相の張力制御には周知の方法が採用され
ている。たとえば電流記憶方式。
圧延トルク記憶方式、圧延荷Tj・圧延トルク記憶方式
活が用いられ、現状の棒鋼や線桐に許容される6i′1
質精度の61i−聞に対しては一定の効果を上げている
しかし仮相の圧延制御による品質保ハIE技術と比べる
と塑性変形機構の複紳きはあるもののまだ技術的に劣っ
ていることは否定でき々い。このように棒鋼や線材の圧
延においては仮相の圧延に比較してその精度が悪いにも
かかわらず生産性を向上させるために二本以上の非圧残
相を一つのH”延ロールで同時に圧延する多ストランド
圧延が実施される場合がある、 このよう々多ストランド圧延では一木七)たり2個以上
の孔型を備えた圧延ロールが用いられる。
このような多ストランド圧延は生産性向上には役立つが
、圧延の影響因子が複雑となり制御の不確実性も加わっ
て品質の面でl木のみの被圧延材を圧延する場合に比べ
てもその品質が劣り−Cくることu: 1;x k+’
られない。
〔発明の目的〕
この発明の目的は仙ストランド圧延による圧延製品の品
Ipf向十を計ることのできる連続圧延機の速度制御装
置を提供するにあり、!I゛、11゛に後行材があるス
タンドで圧延開始される(活魚のスタンド間の張力変化
を検出して圧延ロールの速度を補正する+!ン構を有す
る速度制御装置を提供するにある。
〔発明の概要〕
この発明での、上記目的を達成するために、各スタンド
の圧延ロールの回転速度を制御するロール凍g+制御装
に1と、前記圧延ロールの回転]1愕ハを検出する回転
速度検出器と、前記スタンド間の張力を所望の館に皐一
定する張力設定器と 前配回転速度検出Rニー)とり「
力設定唇:1の出力Cて応答して前記ロール速度flt
i岬装置に71する制11111悟月を;■出する計a
1:パ・とる・−U面一 、前記スタンド間に伸長され
た俵数の被圧延材を同一の圧延ロールで並行に圧延する
多ストランド連続圧延機の速度制御装置において。
後行被圧延材が第1スタンド(1は整数)で圧延開始さ
れることによる第1ヌクンドと上流側第1−lスタンド
間の張力変化に対応する第1スタンドの圧延トルク変化
を第1ヌタンドと第1−/スタンドに設けた前配回転速
度検出器の出力に基づいて算出し、この算出値に第1ス
タンドの比例制御ゲインを乗算して第1スタンドの圧延
ロールに対するロール速度補正値ΔN1 を算出する手
段と。
後行被圧延材が第1スタンドで圧延開始されることによ
る第1スタンドと下流側第i+/スタンド間の張力変化
に対応する第i+/スタンドの圧延トルク変化を第i+
/スタンドに設けた前記回転速度検出器の出力に基づい
て算出し、この算出値に97% 1 + tスタンドの
比例制御ゲインを乗算し。
さらに前記ロール速度補正値Δ)11 と前U己回転速
瓜検出器の検出値から算出した第1スタンドおよび第1
+tスタンドの圧延ロール回転速度Ni。
Ni +/とから算出した補正値を加nして第1千/ス
タンドの圧延ロールに対するロール速度補正値ΔNj+
/をη出する手段とを前記引算器内に設け。
この両ロール速度補止値ΔNi、ΔNi+/を前記側部
1信吋に加γPして出力することをl特徴とする。
以下この発明を実施例に基づいて詳細に説明する。
〔発明の実施例〕
寸ず多ヌクンド圧延において後行材がIf延開始される
場合の基本的圧延特性について述べる。
2セ、1図は2本の被圧延t41..iが同11”iに
F[:延をれる一ストランド圧延の例を枦式的に示した
ものでk]る。第1図(A) Q:1:被圧延材のうち
先行拐/力伸17 * 71−”とへ→−/スタンドV
Cまたがって連続圧延をれ、被圧延材のうち徒行材コは
未だ≠iスタンドによる圧延が開始されていない状態を
示したものである。
第1図(旬d:第1回(A)から時間が経過して移行材
ユか1スタンドに等1〜.+1スタンドの孔型ロールや
す ]′:liでは先行側lと伝行相λとが同時に圧延され
ている状状な1774式的に示している。
ここで図中に示したGi、Gi+/はそれぞれ後行材コ
が+1スタンドに達しない前の+i、”i+/スタンド
の圧延トルクを示したものである。またT1は+1スタ
ンドと+1+/スタンドとの間のスタンド間張力である
。娘/図(C)はペンレコーダによる測定チャートを示
したもので9時間に対する圧延トルクとスタンド間張力
の変化を示している。
時間を示す横軸中のtlは拶行材λが嗜iスタンドで圧
延をuト」始する時刻を示す。後行材コが+1スタンド
で圧延を開始すると、+1ヌクンドの下流スタンドであ
る+l+/、Xタンドの圧延トルクはG1+/からG1
+/+ΔGi+/となり、魁スタンドと+i+/ヌクン
ドとの間のスタンド間張力Ti1dr1+ΔT1となる
すなわちす1スタンドで後行相コの圧延が開始された時
点で”i+/スタンドはあいかわらず先行材lのみの圧
延であるにもかかわらず後方張力T1がΔTi だけ変
化して、圧延トルクもΔGi+lの変化をする。
この時、+1スタンドはlストランド圧延状態からコス
トランド圧延状態になったため圧延トルクはG1から0
1+ΔG1 となる。このΔG1 には被圧延材が1本
から2本になった影響も含寸れる。
この時魁スタンドの隣接上流スタンドでt)る+1−/
  スタンドと+1スタンドとの間の張力も変化する。
このようにコストランド圧延においては尚該スタンド(
第1図においては+1スタンド)に後行材−が述するこ
とにより肖該ヌクンドの上流gjllおよび下流側スタ
ンドのH・延トルクおよび張力が同時に変化するという
將徴がある。
以上の貯E11.lはコストランド圧延の場合にのみ限
定さAするものではなく、先行材/および後行相ユがお
のおのl木のみではなくすでに被圧砥料λ本以上が圧延
されている状態と判断すれげ3ストランド以上の多スト
ランド圧延の場合にも同様に適合する。
次に以上説明した多ストランド圧延の特徴を踏まえて彷
行相ユが圧延開始される際のスタンド間の張力制御を実
施するための基本原理について説明する。
第一図は棒鋼・線材ミルの圧延機群のうち≠i−/、+
1.”i+/の3スタンドでの圧延の模様を示した模式
図である。第一図(A)は、先行材lが≠1+/ヌタン
ドに在り、後行材コは未だ1ヌタンドに達していない状
態を示しており、このときの+1−/、″#′1.φi
+/ の各スタンドの圧延トルクはGi−/、Gi、G
i+/である。
第2図(B)は後行材λカ神1スタンドで圧延を開始し
た状態を示したもので、このとき+1−l、+1゜+1
+lの各スタンドの圧延トルクはG’i−/ 、 G’
i 。
G’i+/となる。
ここで第一図(A) 、 (19間でトルク変化が生じ
るのは、4′1ヌクンドに後行材コが逮し、圧延トルク
G1がG’iになると同時に◆i−/と+1スタンド問
および+1と11+lスタンド間の張力が同時に変化す
ることによる。+1スタンドに後行材−が達したために
生じる+1スタンドと”i+/スタンドとの間の張力変
化による+i+/ヌクンドの圧延トルク変化ΔGi+/
は ΔGi+/−Gi+/−G’i+/    (1)≠ である。1スタンドと”i+/スタンドとの間の張力は
+1+lヌタンドの圧馬ロールR1−1−/の回転数N
1+/をΔNi+/だけ変化させることにより制御され
る。すなわち ΔNi+/−gi+/・Δ01+/   (,2)が叡
、立する。ここでg1+/は”i+/スタンドの比例制
御ゲインを示す。
次に+1スタンドの圧延トルク変化は後行Iコの用9■
開始による+1スタンドの圧延トルク増加分と。
後行相コが圧延開始したことにょる11スタンド前後方
張力変化による分との和であるが、≠i−iスタンドの
rq’t=トルク変化ΔG1+tを引き起こした+1−
/スタンドとイと1スタンド間の張力変化に対応する″
l!′1スタンドの圧9JLトルク変化Δa1(i、−
/)は。
ΔGi (j−/)、wi+ΔGi−/−wi−/−θ
  (3)なる1ダ1係式を満足する。ここでwlとw
i−/はぞれぞれ讐1スタンドと≠1−/スタンドの圧
延ロールF1およびFti−/  の角速度である。こ
こで、Δa1−t=a1−t−a’1−t    (グ
)が成立するため、(3)式および(qj式からWi−
/ ΔGi(i−/)−−−(G1−7−a’1−/)  
 (s)1 が導かれる。+1スタンドと”i−/スタンドとの間の
張力は+1スタンドの回転数N1をΔN1だけ変化させ
ることにより制御される。すなわち。
ΔNi=gi・Δa1(1−/)    (X)が成立
する。ここで、glは+1スタンドの比例制御ゲインで
ある。
多ストランド圧延の場合には後行材コが当該スタンドで
ある+1スタンドに達することにより当該スタンドの前
後方張力が同時に変化する。多ストランド圧延の張力制
御はこの基本特性を踏まえた制御を実施すべきであり、
(,21式と(6)式が最小限同時に考慮される必要が
ある。
次に以上説明した基本原理に基づく具体的実施例につい
て説明する。第3図はこの発明による多ストランド連続
圧延機の速度制御装置の一実施例を示した構成図である
。第3図の構成図では+1−/、”i、+i+/スタン
ドの部分のみを示している。
+1スタンドでの圧延トルクG1は次式で計算できる0 ここでVは圧延ロールを駆動する駆!Iihモータ3の
モータm圧、Jはモータ電1流、Pばm根子抵抗を示し
β、r、δはそれぞれ定数を示す。(7)式の右辺第1
かはモータトルクを、第2項は加減速トルクを第3項は
ロストルクをそれぞれ示す。
なお第3図の構成図には減速機が示されていないが減速
機のある場合も容易に被王延材の圧延に必要な圧延トル
クとモータトルクを定めることができる。
この賜金には減速機仕様(減速比)から両者を1!Wす
ることができる。オた萌述したロール角速度W]とモー
タ回転数1・11との間にも一定の関係がk〕る。卯、
3図の構成図では、圧延ロールP(pl−7,ni、p
i+/)を駆動モータ3(、yl−t。
3t 、 31−1−/ )が駆動しており、この駆動
モータ3の電圧および電流は速度制御装置1(11−1
゜71、.71+l)によって制御されており、一方駆
動モータ3の出力値である回転数や電圧、電流値は速度
検出機グによって検出され上述した(7)式により計獅
、器Sが各スタンドの圧延トルクを算出し。
張力設定器6であらかじめ設定したスタンド間張力値と
なるように角速度制御装置7を介し駆動モータ3の回転
速度制御をおこなうように構成されている。
次に速度制御についてさらに詳細に説明する。
後行材ユが+1スタンドに達する前後の各スタンドの圧
延トルクGi−/、Gi 、Gi+1.G’i−/ 、
G’i 。
G’i+/はそれぞれ(7)式によって計算機Sが計算
してこれを記憶する。
また(1)式と(2)式とからΔN j、 十/が、ま
た(5)式と(A)式とからΔN1が引算機5により計
算される。
多ストランド圧延においては後行材コが圧延開始される
当該スタンド(+1スタンド)の前後方張力は同時に変
化するものであり、したがって多ストランド圧延におい
ては前後方張力を同時に制御する必要がある。この前後
方張力を制御するために当該スタンド(4p1スタンド
)と下流スタンド(14− /スタンド)の回転速度制
御をおこなう。
ここで+1スタンドの回転速度制御量は第(6)式によ
り算出したΔN1であり、”i+/+1スタンド転速度
制御量は第(,2)式により計算されたΔN i + 
/に寺1スタンドの回転速度制tTI量Δ旧を加味した
トータルの制御量ΔN1+7である。このトータルの制
h111量ΔN□+7は。
ΔN1 石再]7=ΔNi+/+−飼1−1− /  (g)1 のどとく表わきれる。
この時+1千/ヌタンドの隣接下流スタンド寺i+λ 
スタンドの圧延ロール回転速度の変化量ΔN]+2は。
と力る。ここでN:14−.2は”i+、2スタンドの
FF延ロール回転辿1μである。さらにそれよりも下流
スタンドである+1+3以下についても同様に制御する
第1図e」、≦4′11.7[;!1に示し在削算機S
の内部構成を示した1ン1でに、る。(1)式から(g
I式笠での言1鎧式にしたがって速度検出器ヶからの出
力値に基づいて≠1千lスタンドと+1スタンドに設け
られた速度制御装置7に対するロール速度補正値ΔN1
およびΔN1+/とを算出する。
このようにして算出された一つのロール速度補正値ΔN
i、およびΔNi+/とd、張力設定器乙によってあら
かじめ定められる制御信号に加算して速度制御装置7に
与えられる・ このような制御をおこkうことにより後行拐が尚該スタ
ンド(+1スタンド)に達した時に生ずる前仕方張力の
変動は補償される。
〔発明の効果〕
以上実施例に基づいて詳細に説明したようにこの発明で
は棒鋼や線側の多ストランド連続圧延時において後行材
が当該スタンドで圧延開始されて圧延状態が変った場合
に当該スタンドとその下流スタンドの圧延ロール1rJ
1転速肝を同時に制御するように構成したので、被圧残
相にかかる張力を先行相および後行相の別なく高精度に
制御することができるので棒鋼や線側の寸法および真円
度等を均一にすることができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図、@−図は多ストランド圧延の基本特性を訝、明
するための図、 卯; 、7図はこの発明の一実施例を
示した速度制御装置の構成図、第を図はこの発明に用い
られる計算機の内部構成を示した図である。 l・先行材1.2・・後行材、ダ・・速度検出器、j・
i−174:機、6 張力設定器、7・・ロール速度f
tt制御装醸。 出願人代理人  猪  股     清第1図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 者ヌクンドの圧延ロールの回転速度を制御するロール速
    度側が11装置と、前記圧延ロールの回転速m−を検出
    する回転速度検出器と、前記スタンド間の張力を所望の
    値に設定する張力設定器と、前言11回回転度検出器と
    張力設定器との出方に応答して前記ロール速度制御装置
    に対する制御1イ8刊を送出する泪3つ機とを備え、前
    記スタンド間に伸長はれた複数の松用砥料を凹−の圧延
    ロールで並行に圧9J1.する多ストランド連続圧延機
    の速度制御TII 4!j lt’iにおいて、後行被
    圧砥料が第1スタンド(1は整数)で圧延開始されるこ
    とによる第1ヌクンドと上流(ill第i −/スタン
    ド間の張力変化に対応する第1スタンドの圧延トルク変
    化を第1スタンドと第1−/スタンドに設けた前記回転
    速度検出器の出力に基づいて算出し、この算出値に第1
    スタンドの比例制御ゲインを乗算して第1スタンドの圧
    延ロールに対するロール速度補正値ΔN1を算出する手
    段と、後行被圧延材が第1スタンドで圧延開始されるこ
    とによる第1スタンドと下流側@1+lスタンド間の張
    力変化に対応する第1 + /スタンドの圧延トルク変
    化を第1+/スタンドに設けた前記回転速度検出器の出
    力に基づいて算出し、この算出値に第1+/スタンドの
    比例制御ゲインを乗算しさらに前記ロール速度補正値Δ
    N1と前記回転速度検出器の検出器の検出値から算出し
    た第1スタンドおよび第1+/スタンドの圧延ロール回
    転速度Ni、Nj、+/とから算出した補正値を加算し
    てz 14−7ヌクンドの圧延ロールに対するロール速
    度補正値ΔN 1. + /を算出する手段とを前記引
    算器内に設け、この両ロール速度補正値ΔNi、ΔNi
    +/を前記制御信号に加算して出力することを特徴とす
    る多ストランド連続圧延機の速度制御装置。
JP57171703A 1982-09-30 1982-09-30 多ストランド連続圧延機の速度制御装置 Granted JPS5961514A (ja)

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JPH02125B2 JPH02125B2 (ja) 1990-01-05

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5113678A (en) * 1987-10-09 1992-05-19 Hitachi, Ltd. Method for controlling plate material hot rolling equipment
JP2008036686A (ja) * 2006-08-08 2008-02-21 Kobe Steel Ltd 条鋼圧延材の圧延方法
CN107159718A (zh) * 2017-06-28 2017-09-15 山东钢铁股份有限公司 一种轧钢控制方法、装置及系统

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CN107159718B (zh) * 2017-06-28 2018-11-23 山东钢铁股份有限公司 一种轧钢控制方法、装置及系统

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