JPS6038206B2 - スラブの自動板幅制御方法 - Google Patents
スラブの自動板幅制御方法Info
- Publication number
- JPS6038206B2 JPS6038206B2 JP54161469A JP16146979A JPS6038206B2 JP S6038206 B2 JPS6038206 B2 JP S6038206B2 JP 54161469 A JP54161469 A JP 54161469A JP 16146979 A JP16146979 A JP 16146979A JP S6038206 B2 JPS6038206 B2 JP S6038206B2
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- Japan
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- slab
- width
- rolling
- spring constant
- control method
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
- B21B37/16—Control of thickness, width, diameter or other transverse dimensions
- B21B37/22—Lateral spread control; Width control, e.g. by edge rolling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B13/00—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories
- B21B13/06—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories with axes of rolls arranged vertically, e.g. edgers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はスラブの自動板幅制御方法に係り、特に、熱間
圧延で薄板を製造するホットストリップ圧延設備におい
て、比較的板厚が大きな工程で行うスラブの自動板幅制
御方法に関する。
圧延で薄板を製造するホットストリップ圧延設備におい
て、比較的板厚が大きな工程で行うスラブの自動板幅制
御方法に関する。
熱間圧延で薄板を製造するホットストリップ圧延設備に
おいては、比較的板厚が大きな初期の工程で板素材（以
下スラブと称す）に対して板幅方向の圧延が行われてい
る。
おいては、比較的板厚が大きな初期の工程で板素材（以
下スラブと称す）に対して板幅方向の圧延が行われてい
る。
ところで一般に、このようなスラブ幅圧延においては、
スラブの長手方向の温度不均一（これは主に加熱炉で生
じるスキットマークが主体）等起因して常に一定の板幅
精度が得られない。
スラブの長手方向の温度不均一（これは主に加熱炉で生
じるスキットマークが主体）等起因して常に一定の板幅
精度が得られない。
すなわち、温度の低いスキットマーク部では圧延荷重が
大きくなり、その分だけ板幅寸法が大きくなるからであ
る。従来、かかる問題点に対処し、入側のスラブ温度や
その他の要因を検知して予測制御する方式及び圧延機に
加わる圧延荷重を検出してロール位置を制御する、いわ
ゆるビスラー制御方式等が実施されているが、未だ充分
なる板幅精度が得られていないのが実情である。本発明
の目的は前記従来の問題点を解消し得る新規なスラブの
自動板幅制御方法を提案するにある。
大きくなり、その分だけ板幅寸法が大きくなるからであ
る。従来、かかる問題点に対処し、入側のスラブ温度や
その他の要因を検知して予測制御する方式及び圧延機に
加わる圧延荷重を検出してロール位置を制御する、いわ
ゆるビスラー制御方式等が実施されているが、未だ充分
なる板幅精度が得られていないのが実情である。本発明
の目的は前記従来の問題点を解消し得る新規なスラブの
自動板幅制御方法を提案するにある。
しかして、本発明は、板厚圧延と板幅圧延では圧延時の
様相が異なる点を究明し、特に板幅圧延においては、板
厚に比較して板幅量がきわめて大きく、これがために板
幅方向のスラブ自体に蓄えられた変形にうち、圧延後再
び板幅方向に復元する変形が大きく、これが板幅精度に
大きく影響していることを見し、出したものであり、具
体的には、第１番目の発明では、一対のロール間でスラ
ブを幅方向に圧下して縮幅を行うスラブの幅圧延におい
て、材料の弾性復元及び塑性変形に基づいたスラブ自体
の変形特性によって生じるスラブ板幅寸法の誤差をスラ
ブの復元ばね定数として予め定めておきスラブの幅圧延
時に前記復元ばね定数に対応する圧延荷重の変動値を制
御信号としてフィードバック制御し、スラブの板幅寸法
変動を抑制することを特徴とするものである。また第２
番目の発明では、一対のロール間でスラブの幅方向に圧
下して縮幅を行うスラブの幅圧延において、圧延機のば
ね定数Ｋｅ、材料の弾性復元及び塑性変形に基づいたス
ラブ自体の復元ばね定数Ｋｂ、圧延該車Ｐ、圧延荷重の
変動値△Ｐ、ロールの開度Ｓ、ロール関度の変動値△Ｓ
、定数Ｑとする場合・Ｑ・△Ｐ（宅＋古）十△ｓ＝０と
なるように板幅圧下量を制御することを特徴とするもの
である。
様相が異なる点を究明し、特に板幅圧延においては、板
厚に比較して板幅量がきわめて大きく、これがために板
幅方向のスラブ自体に蓄えられた変形にうち、圧延後再
び板幅方向に復元する変形が大きく、これが板幅精度に
大きく影響していることを見し、出したものであり、具
体的には、第１番目の発明では、一対のロール間でスラ
ブを幅方向に圧下して縮幅を行うスラブの幅圧延におい
て、材料の弾性復元及び塑性変形に基づいたスラブ自体
の変形特性によって生じるスラブ板幅寸法の誤差をスラ
ブの復元ばね定数として予め定めておきスラブの幅圧延
時に前記復元ばね定数に対応する圧延荷重の変動値を制
御信号としてフィードバック制御し、スラブの板幅寸法
変動を抑制することを特徴とするものである。また第２
番目の発明では、一対のロール間でスラブの幅方向に圧
下して縮幅を行うスラブの幅圧延において、圧延機のば
ね定数Ｋｅ、材料の弾性復元及び塑性変形に基づいたス
ラブ自体の復元ばね定数Ｋｂ、圧延該車Ｐ、圧延荷重の
変動値△Ｐ、ロールの開度Ｓ、ロール関度の変動値△Ｓ
、定数Ｑとする場合・Ｑ・△Ｐ（宅＋古）十△ｓ＝０と
なるように板幅圧下量を制御することを特徴とするもの
である。
次に本発明の制御方法を説明するに先立ち、まずスラブ
自体の変形特性について説明する。
自体の変形特性について説明する。
一般にスラブの幅圧延では板幅は９００〜１５００肋程
度で、１回の幅圧下量は約１０仇奴程度であり、板厚圧
延の板厚がせいぜい２〜５側程度であるのに比し、板幅
量及び滅幅量はともに著しく大きい。このため、板幅圧
延時にスラブは幅方向に弾性歪みを生じ、これが原因し
てスラブは圧延後再び幅方向に弾性復元する。た板幅圧
延時には、スラブが幅方向で曲がりを生じたり、圧延ロ
ールと接触する板端に局部的なふくらみ（通常これをド
ックボーンと呼称する）を生じ、これらが圧延後直ちに
あるいは次工程の板厚圧延で板幅方向に復元する。しか
して、これらの復元変形は圧延荷重に関係して生じるか
ら、前述のように温度の低いスキットマーク部では変形
応力も大きく、その分だけ復元量も大きくなり、その結
果板幅精度を悪化させることになる。なお、反面、圧延
機のばね定数によって変形する板幅寸法の誤差は、板厚
圧延時に比較して圧延荷重も小さいためきわめて少量で
ある。第１図はスラブ自体の弾性復元による板幅精度へ
の影響を説明するものである。
度で、１回の幅圧下量は約１０仇奴程度であり、板厚圧
延の板厚がせいぜい２〜５側程度であるのに比し、板幅
量及び滅幅量はともに著しく大きい。このため、板幅圧
延時にスラブは幅方向に弾性歪みを生じ、これが原因し
てスラブは圧延後再び幅方向に弾性復元する。た板幅圧
延時には、スラブが幅方向で曲がりを生じたり、圧延ロ
ールと接触する板端に局部的なふくらみ（通常これをド
ックボーンと呼称する）を生じ、これらが圧延後直ちに
あるいは次工程の板厚圧延で板幅方向に復元する。しか
して、これらの復元変形は圧延荷重に関係して生じるか
ら、前述のように温度の低いスキットマーク部では変形
応力も大きく、その分だけ復元量も大きくなり、その結
果板幅精度を悪化させることになる。なお、反面、圧延
機のばね定数によって変形する板幅寸法の誤差は、板厚
圧延時に比較して圧延荷重も小さいためきわめて少量で
ある。第１図はスラブ自体の弾性復元による板幅精度へ
の影響を説明するものである。
図において、入側板幅Ｂ、ロールの圧下設定量Ｓで幅圧
延を行った場合、スラブの通常温度ではｏｍｏなる変形
応力曲線で上記Ｓまで圧下されるが、圧延後の弾性復元
によって板幅は体となる。一方、スキツトマーク部では
温度が低いため変形応力も高くｏｍなる変形応力曲線に
沿って上記Ｓまで圧下されるが、その後弾性復元して板
幅はｂとなる。このように同じ圧下重であっても弾性復
元量に差△ｂを生じ、板幅精度に誤差を生じることにな
る。なお、この弾性復元量をスラブ幅方向の縦弾性係数
Ｅに基づき第１図により計算で求めば、△ｂ＝ｂ（ｏｍ
−。
延を行った場合、スラブの通常温度ではｏｍｏなる変形
応力曲線で上記Ｓまで圧下されるが、圧延後の弾性復元
によって板幅は体となる。一方、スキツトマーク部では
温度が低いため変形応力も高くｏｍなる変形応力曲線に
沿って上記Ｓまで圧下されるが、その後弾性復元して板
幅はｂとなる。このように同じ圧下重であっても弾性復
元量に差△ｂを生じ、板幅精度に誤差を生じることにな
る。なお、この弾性復元量をスラブ幅方向の縦弾性係数
Ｅに基づき第１図により計算で求めば、△ｂ＝ｂ（ｏｍ
−。
ｍ。）／Ｅ＝ｂ△。ｍ／Ｅ）であり、ここで、Ｅ＝１５
００ｋ９ｆ／柵，ｂ＝１３００柵，△。ｍ＝３ｋ９ｆ／
桝とすると、△ｂ＝２．６１肌となる。ところで、スラ
ブの復元変形は、前述したとおり、上記弾性復元による
もののほかに、１対の圧延ロール間でスラブを幅圧延す
る場合に、幅方向面で弓なり状に曲がりを生じる弾性復
元や、ドッグボーン部によって生じる、いわゆる塑性変
形分も含まれる。
００ｋ９ｆ／柵，ｂ＝１３００柵，△。ｍ＝３ｋ９ｆ／
桝とすると、△ｂ＝２．６１肌となる。ところで、スラ
ブの復元変形は、前述したとおり、上記弾性復元による
もののほかに、１対の圧延ロール間でスラブを幅圧延す
る場合に、幅方向面で弓なり状に曲がりを生じる弾性復
元や、ドッグボーン部によって生じる、いわゆる塑性変
形分も含まれる。
本発明の実施例においては、このような材料の弾性復元
及び塑性変形に基づいたスラブ自体の幅変形特性を予め
求めておいて幅圧延後の復元ばね定数としてとらえ、こ
れに対応する圧延荷重の変動値に基づいて板幅制御を行
うものである。すなわち、△。ｍによる圧延荷重変動分
を△Ｐ、全圧延荷重をＰｏとすると、△Ｐ＝Ｐ。
及び塑性変形に基づいたスラブ自体の幅変形特性を予め
求めておいて幅圧延後の復元ばね定数としてとらえ、こ
れに対応する圧延荷重の変動値に基づいて板幅制御を行
うものである。すなわち、△。ｍによる圧延荷重変動分
を△Ｐ、全圧延荷重をＰｏとすると、△Ｐ＝Ｐ。
△。ｍ／。ｍ。で表わされ、また△Ｐによる板幅誤差を
△ｂ、スキツトマークの無い定常温度下のスラブの変形
応力を。
△ｂ、スキツトマークの無い定常温度下のスラブの変形
応力を。
ｍぃスキットマークがある低温状況下での前記スラブの
変形応力。ｍｏに対する偏差とすると、上記復元ばね定
数Ｋｂは、Ｋｂ＝△Ｐ／△ｂ＝誌．今窯 となる。
変形応力。ｍｏに対する偏差とすると、上記復元ばね定
数Ｋｂは、Ｋｂ＝△Ｐ／△ｂ＝誌．今窯 となる。
ここで、例えばＰｏ＝１３５トンｆ、△ｂ＝３肋、ｏｍ
。＝１３ｋ９ｆ／桝，△。ｍ＝３ｋｇｆ／協とすれば、
Ｋｂ＝１０．４トンｆ／側となる。このＫｂの設に定際
しては、予め実際にスラブの幅圧延を試みて、圧延荷重
Ｐｏより定常温度部のスラブの変形応力ひｍｏ、スキッ
ドマーク部のスラブの偏差応力△。ｍ、及び幅圧延され
たスラブ材の板幅寸法測定によりＡｂを求めて、上式に
従い前記Ｋｂを多数回算出し、この値の平均値を用いて
スラブ材の復元ばね定数Ｋｂとして設定するものである
。−方幅圧延における圧延機のばね定数Ｋｅは１３５ト
ンｆ／側程度であり、上記復元ばね定数Ｋｂの１０倍以
上の高いばね定数であるから、幅圧延時における板幅精
度の誤差はほとんど上記復元ばね定数Ｋｂによって生じ
ることが明らかである。従って上述した手法によって予
め設定したスラブ材の復元ばね定数Ｋｂを用いて、実際
のスラブ圧延時には圧延荷重変動△Ｐ基づきこの変動値
△Ｐを制御信号としてフィードバック制御すれば、スラ
ブの板幅寸法の変動を抑制し得るスラブの自動板幅制御
が可能となるものである。
。＝１３ｋ９ｆ／桝，△。ｍ＝３ｋｇｆ／協とすれば、
Ｋｂ＝１０．４トンｆ／側となる。このＫｂの設に定際
しては、予め実際にスラブの幅圧延を試みて、圧延荷重
Ｐｏより定常温度部のスラブの変形応力ひｍｏ、スキッ
ドマーク部のスラブの偏差応力△。ｍ、及び幅圧延され
たスラブ材の板幅寸法測定によりＡｂを求めて、上式に
従い前記Ｋｂを多数回算出し、この値の平均値を用いて
スラブ材の復元ばね定数Ｋｂとして設定するものである
。−方幅圧延における圧延機のばね定数Ｋｅは１３５ト
ンｆ／側程度であり、上記復元ばね定数Ｋｂの１０倍以
上の高いばね定数であるから、幅圧延時における板幅精
度の誤差はほとんど上記復元ばね定数Ｋｂによって生じ
ることが明らかである。従って上述した手法によって予
め設定したスラブ材の復元ばね定数Ｋｂを用いて、実際
のスラブ圧延時には圧延荷重変動△Ｐ基づきこの変動値
△Ｐを制御信号としてフィードバック制御すれば、スラ
ブの板幅寸法の変動を抑制し得るスラブの自動板幅制御
が可能となるものである。
また、別のスラブ板幅制御としてはこの２種類のばね定
数の和Ｋｍを用いて制御し得るものであり、この場合、
肌志＝；十でり求ぬれ、上記計算例を用いるとＫｍ＝９
．７トンｆ／側となる。
数の和Ｋｍを用いて制御し得るものであり、この場合、
肌志＝；十でり求ぬれ、上記計算例を用いるとＫｍ＝９
．７トンｆ／側となる。
第２図は本発明を適用した自動板幅制御装置の一実施例
を示すものである。スラブーはチョック４に取付けられ
た一対のロール３によって圧延される。
を示すものである。スラブーはチョック４に取付けられ
た一対のロール３によって圧延される。
ロール３はジャッキ８、スクリュウ９に支持されたピス
トン６及びシリンダ７より油圧アクチュェータにより位
置決めされるように構成されている。このような加圧機
構がスラブ１を挟んでフレーム２内で左右対称に設けら
れている。前記油圧ァクチュェータによる板幅制御はピ
ストン６とチョック４間に設けられた２つの荷重計５の
信号を演算器１５により処理し、次にこの信号を定数Ｑ
を乗じるための演算器１６でＱ・Ｋｂ・Ｋｅ／（Ｋｅ＋
Ｋｂ）を演算する。
トン６及びシリンダ７より油圧アクチュェータにより位
置決めされるように構成されている。このような加圧機
構がスラブ１を挟んでフレーム２内で左右対称に設けら
れている。前記油圧ァクチュェータによる板幅制御はピ
ストン６とチョック４間に設けられた２つの荷重計５の
信号を演算器１５により処理し、次にこの信号を定数Ｑ
を乗じるための演算器１６でＱ・Ｋｂ・Ｋｅ／（Ｋｅ＋
Ｋｂ）を演算する。
この値と指令器１８との間に差が生じれば、分配器１４
により左右のサーボバルブ１１に信号を与え、ポンプ１
２とタンク１３よりなる油圧源を用いて油をシリンダ７
に出し入れし、ロール３の位置を制御する。ロール３が
移動すると、左右の位置検出計１０より信号が出されこ
れを演算器１７により演算して主制御回路に戻す、いわ
ゆる閉ループとして作動するように構成されている。な
お、本制御回路において、左右の荷重Ｐ．，Ｐ２及び位
置Ｓ，，Ｓ２の平均値をとって制御せず、左右各々単独
に指令器１８より独立の信号を出し、ｑ・Ｋｂ・Ｋｅ／
（Ｋｅ＋Ｋｂ）を用いる板幅制御を行ってもよい。
により左右のサーボバルブ１１に信号を与え、ポンプ１
２とタンク１３よりなる油圧源を用いて油をシリンダ７
に出し入れし、ロール３の位置を制御する。ロール３が
移動すると、左右の位置検出計１０より信号が出されこ
れを演算器１７により演算して主制御回路に戻す、いわ
ゆる閉ループとして作動するように構成されている。な
お、本制御回路において、左右の荷重Ｐ．，Ｐ２及び位
置Ｓ，，Ｓ２の平均値をとって制御せず、左右各々単独
に指令器１８より独立の信号を出し、ｑ・Ｋｂ・Ｋｅ／
（Ｋｅ＋Ｋｂ）を用いる板幅制御を行ってもよい。
また前述したように、圧延機のばね定数Ｋｅは復元ばね
定数Ｋｂに比較してきわめて大きいから、これを無視し
て制御してもよい。つまり、スラブの復元ばね定数Ｋｂ
のみを用いる場合には演算器１５から検出される実際の
圧延荷重値Ｐｏと、指令器１８から出力される前記復元
バネ定数Ｋｂに対応した所望の圧延荷重値とを演算器１
６にて比較して圧延荷重変動値△Ｐを算出すると共に、
この荷重変動値△Ｐが零となるように分配器１４にフィ
ードバック制御すれば良いものである。以上述べたとお
り、本発明ではスラブ自体の復元ばね定数に対応する荷
重変動をとらえて板幅を連続的にフィードバック制御す
るので、きわめて精度のよい板幅制御が可能となる。
定数Ｋｂに比較してきわめて大きいから、これを無視し
て制御してもよい。つまり、スラブの復元ばね定数Ｋｂ
のみを用いる場合には演算器１５から検出される実際の
圧延荷重値Ｐｏと、指令器１８から出力される前記復元
バネ定数Ｋｂに対応した所望の圧延荷重値とを演算器１
６にて比較して圧延荷重変動値△Ｐを算出すると共に、
この荷重変動値△Ｐが零となるように分配器１４にフィ
ードバック制御すれば良いものである。以上述べたとお
り、本発明ではスラブ自体の復元ばね定数に対応する荷
重変動をとらえて板幅を連続的にフィードバック制御す
るので、きわめて精度のよい板幅制御が可能となる。
図面の簡単な説賜
第１図はスラブ自体の弾性復元による板幅精度への影響
を説明する図、第２図は本発明方法を適用した自動板幅
制御装置の一実施例図である。
を説明する図、第２図は本発明方法を適用した自動板幅
制御装置の一実施例図である。
１・・・・・・スラブ、３…・・・ロール、５・・・・
・・荷重計、１０・・・・・・位置検出計、１１・・・
・・・サーボバルブ、１４・・・・・・分配器、１５，
１６，１７・・・・・・演算器、ｉ８・・・・・・指令
器。
・・荷重計、１０・・・・・・位置検出計、１１・・・
・・・サーボバルブ、１４・・・・・・分配器、１５，
１６，１７・・・・・・演算器、ｉ８・・・・・・指令
器。
繁ー図
柊２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 一対のロール間でスラブを幅方向に圧下して縮幅を
行うスラブの幅圧延において、材料の弾性復元及び塑性
変形に基づいたスラブ自体の変形特性によつて生じるス
ラブ板幅寸法の誤差をスラブの複元ばね定数として予め
定めておき、スラブの幅圧延時に前記複元ばね定数に対
応する圧延荷重の変動値を制御信号としてフイードバツ
ク制御し、スラブの板幅寸法の変動を抑制することを特
徴とするスラブの自動板幅制御方法。 ２ 一対のロール間でスラブを幅方向に圧下して縮幅を
行うスラブの幅圧延において、圧延機のばね定数Ｋｅ、
材料の弾性復元及び塑性変形に基づいたスラブ自体の複
元ばね定数Ｋｂ、圧延該重Ｐ圧延荷重の変動値ΔＰ、ロ
ールの開度Ｓ、ロール開度の変動値ΔＳ、定数αとする
場合、α・ΔＰ（１／（Ｋｅ）＋１／（Ｋｂ））＋ΔＳ
＝０となるように板幅圧下量を制御することを特徴とす
るスラブの自動板幅制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54161469A JPS6038206B2 (ja) | 1979-12-14 | 1979-12-14 | スラブの自動板幅制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54161469A JPS6038206B2 (ja) | 1979-12-14 | 1979-12-14 | スラブの自動板幅制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5684111A JPS5684111A (en) | 1981-07-09 |
| JPS6038206B2 true JPS6038206B2 (ja) | 1985-08-30 |
Family
ID=15735682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54161469A Expired JPS6038206B2 (ja) | 1979-12-14 | 1979-12-14 | スラブの自動板幅制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6038206B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5832044A (ja) * | 1981-08-14 | 1983-02-24 | Sekisui Chem Co Ltd | 合せガラス用中間膜の積み重ね体 |
-
1979
- 1979-12-14 JP JP54161469A patent/JPS6038206B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5684111A (en) | 1981-07-09 |
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