JPS6018496B2 - 圧延機における形状制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、圧延機における被圧延板材の形状制御装置に
関する。

圧延機で板圧延するとその圧延された板材には周知のよ
うにクラウンがつく。

これは、例えば２〜３脚の厚みの鋼板の熱間圧延では１
００ｒｍ程度の値となる。つまり板の中方向中央部の厚
みと端緑部での厚みでは１０呼ｍの差があり、そして板
厚が最小値保証となっている場合は板クラウンに対応す
る体積分だけ余分なものとなる。加えて、一般には鋼板
厚みは各部一定であるのが望ましく、例えば多数の電磁
鋼板を積層して使用するモータ、トランスなどの電気機
器用の場合には厚み差があると組立作業および電気的特
性などに悪影響が出るので特にそうである。ところでク
ラウンを所望値例えば零つまり中方向で平坦にする制御
には、４段圧延機における作業ロールのロールペンディ
ング法が開発され、一応の成果を得ているが、これは板
クラウンおよび形状修正能力に限度があり、特に板中が
大中に変化する場合には十分な効果を期待することがで
きない。

例えば熱間圧延では被圧延板材の板中は一般にコフィン
スケジュールと呼ばれているスケジュールに従って行な
われ、初めは中位幅、次に広中、最後に細中にされるが
板材が細中になるとロールベンダーはクラウン制御に殆
んど利かない。そこで本出願人は先に支持ロールの有効
胴長を短かくしその周面に凸型クラウンを付与した４段
圧延機を案出し、出願した。この圧延機によれば板中が
変っても板クラウンおよび形状を効果的に御織すること
ができ、良質の板材を歩留りよく提供できる。本発明は
これを更に改善し、ロールベンダーを併用して適切な制
御を行なうことにより板中変動その他に対しても良好な
形状制御ができるようにするものである。

本発明の圧延機における形状制御装置は、作業ロールに
接する有効胸部が、作業ロール胴長よりも短かい一種類
の長さを有しかつ、該有効胴部にロール直径で１．０柳
以上の凸状大クラウンを付した補強ロールを備えさらに
、前記作業ロールにロールペンディング装置を設けた圧
延機と、圧延荷重実測値および板中実測値を入力され、
最適ロールペンディング力を出力する計算機と、実際の
ロールペンディング力が該最適ロールペンディング力に
等しくなるように前記ロールペンディング装置を制御す
る装置とを有することを特徴とするが、次に図面を参照
しながら詳細に説明する。第１図は本出願人が先に提案
した圧延機の基本形を示す。

この図で１は被圧延板材であり、２ａ，２ｂは作業ロー
ル、３ａ，３ｂは補強または支持ロールである。この圧
延機が既知の４段圧延機と特に異なる点は補強ロール３
ａ，３ｂで、このロールは図示の如くロール耳同機より
一定長１の間は径が小になっており、長さＬの中間部は
径が大きく従って作業ロール２ａ，２ｂと接触する有効
胸部となり、しかもこの部分の周面には凸状のクラウン
を付してある。従来の４段圧延機の補強ロールにもロー
ルの摩耗などを考慮して凸状のクラウンを付与している
が、その大きさはロール直径で高々０．２側程度である
。

これに対してこの補強ロール３ａ，３ｂでは少なくとも
ロール直径で１．仇ゅ以上、好ましくは２．仇吻程度の
凸状のロールクラウンを付与する。ロールクラウンの形
状には第２図ａ〜ｅに例示するように、台型ａ、折れ線
型ｂ、正弦曲線ｃ、放物線ｄ、前記ａの台部にクラウン
を付した形状のｅなど種々の形状が考えられるが、好ま
しくはｅのように被圧延材の最大板中の圧延条件におい
て中伸び限界及びスポーリング限界のいずれかで規制さ
れる有効ロール胴長Ｌ（例えば胴長約８フィートの熱間
鋼帯圧延機の仕上圧延において、板中が３フィートから
７フィート範囲を圧延するときの有効ロール胴長Ｌは５
フィート）の位置にロールクラウン（例えば△Ｒ＝１柵
）を付与するのが、圧延中での接触長さ瓢ち実質有効ロ
ール胴長ならびに板クラウン特性から最も効果的である
。

有効胴長Ｌについては、いずれの板中の場合もこれは短
い方が板クラウンは減少する。しかし余り４・さくする
と被圧延板材に中伸びが発生したり、作業ロールと補強
ロールとの接触応力が増大してスポーリングが発生しや
すくなる。従って最小の有効ロール胴長Ｌは中伸び限界
およびスポ−リング限界などによって規制される。この
第１図に示す圧延機では圧延荷重により作業ロール２ａ
，２ｂが上方、下方へ榛もうとすると補強ロール３ａ，
３ｂがこれを抑え、そして榛み量は中心部で最も大きい
が、補強ロール３ａ，３ｂは中心部で径が最大であるか
らよくこの榛みを押えることができる。

また操み量は圧延荷重の増大と共に増大するが「 この
とき補強ロール３ａ，３ｂはその弾性変形により、より
広い接触面積で作業ロール２ａ，２ｂと接触するように
なり、結局圧延荷重に従って自動的に胴長を増減する可
変胴長ロールとなる。圧延荷重は板中に対応しているの
で、上記のことは板中が変った場合に対しても言える。
これらの結果この圧延機によれば圧下率、板中などが変
つても被圧延板材にクラウンおよび形状不良が発生する
のを有効に阻止することができる。更に補強ロール３ａ
，３ｂが作業ロール２ａ，２ｂにその両端部所定範囲１
では接触していない点も重要で、この結果ロールペンデ
ィング力が作業ロール端部で支持ロールにより拘束され
ないので該作業ロールによく利き、ロールベンダーによ
る形状制御が効果的に行なわれる。ロールベンダーによ
る形状制御は、それがよく利く範囲では遠応性もあり、
可成り効果的である。従ってこれが各種の板中に対して
有効になるということは、大きな利点である。なお４段
圧延機に更に中間ロールを付加して６段型にしこの中間
ロールを左右にシフトさせる形式のものも提案されてい
るが、この型の圧延機では中間ロールおよび該ロールの
シフト機構が必要になって、大型、複雑化が避けられな
い。ところでクラウン量を決定する因子は圧延荷重の外
に、作業ロールのイニシャルプロフィル、熱膨張および
摩耗などによるその変化等種々ある。

これらの諸因子に適切に対処し、常に所望の板クラウン
および板形状を得るには第１図の圧延機のみではなお不
充分で、その然るべき制御、調整が必要である。本発明
はか）る点に鑑み、第１図の圧延機にロールベンダーを
併用して極めて、有効確実な形状制御を行なおうとする
ものである。次に本発明を実施例につきこれを詳細に説
明する。第３図は第１図の圧延機における板中Ｂをパラ
メータとした圧延荷重Ｐ（ｔｏｎ）と形状が平坦となる
最適ロールペンディング力Ｆｏ（ｔｏｎ）との関係の一
例を示す。このグラフに示されるように板中と圧延荷重
が判机ま、最適ロールペンディング力を求めることがで
きる。形状の所望値は零とは限らず、適当なある値にす
ることが望まれることがある。

例えば被圧延材が硬い場合は板端縁に割れが発生しやす
いので耳波発生加減に圧延するのが好ましく、この場合
には入側板クラウンより出側板クラウンを若干大きくす
る圧延が行なわれることになる。この様な場合にも、そ
の所望形状に対する第３図に示す如きＰ−Ｆｏ特性曲線
が画けるので、それよりＦｏを求めることができる。本
発明はこの第３図の関係を用いてロールペンディング力
の帰還制御を行ない、板の形状制御を行なおうとするも
ので、その実施例を第４図に示す。第４図で１，２ａと
２ｂ、および３ａと３ｂは第１図と同様に被圧延板材、
作業ロール、および補強ロールである。

４はロールペンディング装置であり、図示しないが作業
ロール２ａ，２ｂの他側にも設ける。

５は被圧延板材１の板中検出器、６は計算機または演算
器、７は比較器、８はロールペンディング力制御装置、
９はロールペンディング力検出器、１０は圧延荷重検出
器である。

動作を説明するに「検出器５，１０により板中Ｂ、圧延
荷重Ｐが測定されるとこれらより計算機６は第３図の関
係を用いて、クラウンを所望値にする最適ロールペンデ
ィング力Ｆｏを算出する。比較器７はこのペンディグ力
Ｆｏと、検出器９により測定した実際のロールペンディ
ング力Ｆとの差Ｅｒを求め、これを制御装置８に入力す
る。制御装置８はこの差Ｅｒが零になるようにロールペ
ンディング装置４にロールペンディング力を発生させ、
この結果板形状が所望値に制御される。以上詳細に説明
したように本発明によれば、作業ロールより短い実効胴
長を持ちかつ凸型クラウンを有する補強ロールを備える
４段圧延機において、ロールベンダー併用によって板形
状制御性を改善し、板中変動等に対して更に効果的な遠
応性ある形状修正能力を付与することができ、これによ
って製品品質、歩蟹向上に大きな効果が得られ、しかも
構造は比較的簡単である特徴を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は既提案の４段圧延機の構造を示す概略正面図、
第２図ａ〜ｅは各種のロールクラウンの形状を示す説明
図、第３図は特性曲線図、第４図は本発明の実施例を示
すブロック図である。 図面で、２ａ，２ｂは作業ロール、３ａ，３ｂは補強ロ
ール、４はロールペンディング装置、６は計算機、７，
８はロールペンディング装置の制御装置である。第１図 第２図 第４図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 作業ロールに接する有効胴部が、作業ロール胴長よ
   りも短かい一種類の長さを有しかつ、該有効胴部にロー
   ル直径で１．０ｍｍ以上の凸状大クラウンを付した補強
   ロールを備えさらに、前記作業ロールにロールベンデイ
   ング装置を設けた圧延機と、 圧延荷重実測値および板
   巾実測値を入力され、最適ロールベンデイング力を出力
   する計算機と、 実際のロールベンデイング力が該最適
   ロールベンデイング力に等しくなるように前記ロールベ
   ンデイング装置を制御する装置とを有することを特徴と
   する圧延機における形状制御装置。