JPS6045007B2 - 異周速圧延方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、タンデムに配置された圧延機列中の１以上
の任意の圧延機において、異周速圧延を行なう方法に関
する。

′ たとえば、鋼ストリップのような金属材料を上作業
ロールと下作業ロールの周速度を相違させて圧延する所
謂異周速圧延が材料の特性を改善することがある（特願
昭５４−６００５７号）。

このような異周速圧延は既に米国特許２１３９８７２夕
号公報に開示されている。処で、１同周速圧延即ち異速
率零の圧延中に、タンデムミルの圧延機列中の何れか１
台以上の圧延機を異周速圧延に変える場合、或は、一般
的に２幾つかの圧延機で異速率をＸｊからＸｊ’に変更
す。

るような場合；たとえば１の場合、通板時から異周速に
すると、反りなどにより通板トラブルを生じる恐れがあ
るのでｊスタンドに材料が噛込まれた後に、ｊ−１スタ
ンドを異周速にするなどしてトラブルを防止する。・５
２の場合、先行ストリップの尾端部と後行ストリップの
頭端部や溶接などにより接続して数コイルを連続して圧
延する場合、各ストリップの幅や厚さが異なるときは、
ミルのハードウェア（パワー等）の制約から先行ストリ
ップと後行ストリップとで異速率を変更しようとすると
き、異速率が変化すると、第１図ａおよびｂに示すよう
に、圧延荷重や先進率が変化するため、圧延材の速度が
変わり、タンデムミル全体としての速度バランスがくず
れ、張力が変動し、ストリップの幅や厚さなどの変動を
来たす。

従つて、圧延機列全体の速度制御と異周速圧延を行なお
うとする圧延機における異速率制御とは互に密接な関連
をもつていなければならない。

処で、異速率を変更（零→Ｘへ或はＸ一Ｘ″へ）する場
合、圧延材の速度を変更することなく異速率を変更でき
れば、ミル全体の速度制御と異速率制御を独立に行なう
ことができる。

この発明は、この課題を解決することを目的としてなさ
れた。その要旨とする処は圧延機を複数台タンデムに配
置した圧延機列によつて、金属材料の連続圧延を行なう
に際し、先ず、何れの圧延機においても異速率を零とし
てミルセットアップおよび圧延中の張力制御、板厚制御
、ルーパ高さ制御を行なうシステムを作動せしめて圧延
を行ない、次いでその際前記システムから指令値として
出力されるｊスタンドのロール周速ＶＯｊｌロールＳＯ
ｊに基づ゛き、但し ■Ｈｊ；高速側ロール周速 ＶＬｊ；低速側ロール周速 Ｋｊ；ｊスタンドのミル剛性 αｊ；異速率による高速側先進率の変化率βｊ；異速率
によるｊスタンドの圧延荷重の 変化率Ｘｊ；異速
率、Ｘｊ＝ＶＨｊ／ＶＬｊ−１Ｐ０ｊ；Ｘｊ＝０のとき
のＡＧＣ基準荷重ＭＯｊ；Ｘｊ＝０のときの塑性係数 となるように、高速側ロール周速、低速側ロール周速、
ロール隙および塑性係数を修正するとともに、Ｎ℃基準
荷重をＰＯｊ−ＢｊＸｊに変更して、任意のｊスタンド
において異速率Ｘｊの異周速圧延を行なうようにしたこ
とを特徴とする異周速圧延方法にある。

第１図ａおよび第１図ｂに、異周速圧延を行なうときの
異速率と圧延荷重、先進係数、後進係数との関係を示す
。

第１図Ａ，ｂから明らかなように異速率と圧延荷重、先
進係数、後進係数との間には線型的な関ノ係がある。

即ち、 ＦＨ＝ＦＯ−αＸ Ｐ＝ＰＯ−βＸ 但し、 ＦＨ；高速側先進率 ＦＯ：異速率零のときの先進率 α；異速率の変化に対応する先進率の変化率Ｐ；異速
率Ｘのときの圧延荷重ＰＯ；異速率零のときの圧延荷重 β；異速率の変化に対応する荷重の変化率Ｘ＝異速率
、Ｘ＝■日／■１−１ ■８；高速側ロール周速 ■，；低速側ロール周速 なる関係である。

異速率と、圧延荷重、先進率との間の関係の線型性を利
用して、圧延機列の速度制御と、圧延機列中の任意の圧
延機における異速率を変化させる制御を独立に行なうに
は、異速率を変化させようとする圧延機における材料の
出側速度Ｖ２を、異速率を変化させないときの材料の出
側速度Ｖ２から変化させることなく、異速率を変化させ
得ることが必要である。

第２図Ａ，ｂに異周速圧延を行なうときの高速側および
低速側の中立角、先進率の変化の模様を示す。

第２図Ａ，ｂにおいて■１は入側材料速度Ｖ２は出側側
材料速度、０Ｌは低速側中立角、θｏは高速側中立角、
ＦＬは異速率Ｘのときの低速ロールに対する先進率、Ｆ
Ｈは異速率Ｘのときの高速ロールに対する先進率である
。さて、 であるから ■２＝（１＋ＦＯ−αＸ）■Ｈ ・・・（３
）である。

また、この圧延を等価な、つまり材料速度が等しい同周
速圧延をみなすと、但し、ＶＯ；等価ロール周速 である。

式（３），（４）より ＦＯく１より また、低速側ロール周速は、異速率の定義、Ｘ＝（ＶＨ
−■Ｌ）／■，よりてある。

以上のことから、異速率Ｘの圧延を同周速圧延とみなし
、目標のロール周速■。

が与えられれば、（５），（６）式で求まる速度に高速
、低速ロールを制御すれば、異速率が変つても、材料速
度Ｖ２を変えることなく異周速圧延を実現できる。一方
、異速率が変化すると、既に述べたように圧延荷重がＰ
＝ＰＯ−βＸなる特性に従つて変化するから、圧延中の
ロール隙が変化し、それによつて材料の出側速度Ｖ２が
変化する。

従つて異速率を変化せしめようとするときは、ロール隙
を同時に変化させる（フイードフオワード）必要がある
。

それは、次のように遂行される。であるから、荷重の変
化によるロール隙の所要変更量ΔＳは、従つて、ロール
隙Ｓを、 に変更しなければならない。

但し、 ＰＯ：Ｘ＝０（同周速圧延）のときの圧延荷重ＳＯ；Ｘ
＝Ｏ（同周速圧延）のときのロール隙Ｋ；ミル剛性一般
に、第３図に示すように、ある異速率ＸＯでの異周速圧
延から、異速率をＸ１に変化させたときの圧延荷重およ
び出側板厚の変化が生じる。

第３図において、１は異速率ＸＯのときの塑性曲線、２
は異速玲■１のときの塑性曲線、３，４は圧延時のロー
ル隙の変化を示す弾性曲線、Ｈ１は入側板厚、↓は異速
率Ｘ。のときの出側板厚Ｈ２″は異速率Ｘ１のときの出
側板厚である。つまり、異速惇■。、ロール隙Ｓ。で出
側板厚Ｈ２が得られる圧延において、ロール隙を変えず
に異速率をＸ１に変更すると出側板厚はＨ２″になる。
従つて出側板厚をＨ２にするためには、ロール隙をＳ１
にしなければならない。ここで、 但し、Ｋ；ミル剛性 ＰＯ，Ｐｌは、前述の如く 但し、ＰＥ；Ｘ＝０のときの圧延荷重 従つて、 ノ この（１２），（１３）式が（８），（９）式の一
般式である。

即ちＸ。＝０，Ｘ１＝Ｘとすれば（８），（９）式とな
る。このように、設定異速率を変更するときはロール隙
も変更する必要がある。

同時に、圧延材の温７度変動や厚み変動に対して出側板
厚を制御しなければならない。その場合には、第３図か
られかるように、たとえばＢＩＳＲＡ方式のＡＧＣ（板
厚自動制御）を行なう場合では、基準荷重をＰ。からＰ
１に変更しなければならない。さらにＡＧＣにおけるフ
ロール隙の変更は、但し、Δ鴇；出側板厚偏差 Ｋ；ミル剛性係数 Ｍ；塑性係数 Ｃ；定数 ところが、第３図に示すように、塑性曲線が１から２に
変化する。

塑性曲線１および２の塑性係数Ｍｌ，Ｍ２は近似的に、
同周速圧延時には であるから このように、異速率を変更するときには、その異速率に
応じて口ビル隙、基準荷重、塑性係数をも変更する必要
がある。

以上述べたようにして、圧延機列中の任意の１以上の圧
延機の異速率を、圧延機列の速度制御系と独立の系て制
御することがてきる。

次に、この発明を実施するときの態様を説明する。

第４図に、この発明を実施するときの制御系（ハードウ
ェアシステム）を示す。

第４図において、１１は圧延材、１２は作業ロール、１
３，１４は駆動モータ、１５は圧下装置、１６，１７は
モータ速度制御装置、１８は圧下位置ホｌ御装置、１９
は板厚制御装置、２０はスタンド間張力制御装置、２１
はスタンド間ルーパ高さ制御装置、２２は異周速制御装
置である。

このシステムの動作を説明する。先ず、初期セットアッ
プ時に、図示しない上位設定演算装置により、異速率Ｘ
＝０として各種演算がなされ、ミルスピード■ｓおよび
初期ロール隙Ｓ２が出力され、圧下位置制御装置１８に
より、圧下装置１５、速度制御装置１６，１７によりモ
ーータ１３，１４が運転され、設定値にセットされる。

若し通板時点から異周速圧延を行なうときは、前述のＸ
＝０とした設定演算によるＶｓ，Ｓｓを出力後、希望す
る異速率Ｘ（≠Ｏ）を異周速制御装置２２に入力すれば
（５），（６），（８），（１５）式より高速ロール周
速■８、低速ロール周速■５、ロール隙変更量ΔＳｘお
よび塑性係数Ｍｊが異周速制御装置２２により演算され
指令或は設定される。

ここでは、通板後任意の時刻に異速率Ｘ（≠０）となる
ように、当該スタンドコントロールする場合を考える。

その場合は、希望する時刻に異速率Ｘ（≠０）を異周速
制御装置２２に入力すれはロール周速、ロール隙が異周
速制御装置２２からの指令により変化し、さらにＡＧＣ
装置１９に７は新たな基準荷重と塑性係数が設定される
。このとき、張力制御装置２０、ルーパ高さ制御装置１
１およびＮ℃装置１９はこれまでと同様に、同周速圧延
による圧延が行なわれているとして制御動作を続けれぱ
よい。ノ この発明は、以上説明したように構成しかつ
作用せしめるようにしたから、圧延機列中の任意の１以
上の圧延機における異速率を変化せしめ制御することを
、圧延機列の速度制御システムに独立に行なうことがで
き、制御システムを簡便にする・ことを可能にし、安定
した圧延を行なうことを可能にする効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ，ｂは、異周速圧延を行なうときの異速率と、
圧延荷重、先進係数、後進係数との関係゛を示す図、第
２図Ａ，ｂは、異周速圧延を行なうときの高速側、低速
側の中立角、異速率を変化させたときの高速側、低速側
の先進率の変化の模様を示す図である。 第３図は異速率の変化による圧延荷重、出口厚の変化を
示す図てある。第４図は本発明の実施例を示すものてあ
る。１１・・・・・・圧延材、１２・・・・・・作業ロ
ール、１３，１４・・・・・・駆動モータ、１５・・・
・・・圧下装置、１６，１７・・・・・・モータ速度制
御装置、１８・・・・・・圧下位置制御装置、１９・・
・・・・板厚制御装置、２０・・・・・・スタンド間張
力制御装置、２１・・・・・スタンド間ルーパ高さ制御
装置、２２・・・・・異周速制御装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 圧延機を複数台タンデムに配置した圧延機列によつ
   て、金属材料の連続圧延を行なうに際し、先ず、何れの
   圧延機においても異速率を零としてミルセットアップお
   よび圧延中の張力制御、板厚制御、ルーパ高さ制御を行
   なうシステムを作動せしめて圧延を行ない、次いでその
   際前記システムから指令値として出力されるｊスタンド
   のロール周速Ｖｏｊ、ロール隙Ｓｏｊに基づき、Ｖ＿Ｈ
   ｊ＝Ｖｏｊ／（１−αｊＸｊ） Ｖ＿Ｌｊ＝Ｖ＿Ｈｊ／（１＋Ｘｊ） Ｓｊ＝Ｓｏｊ＋βｊＫｊＸｊ Ｍｊ＝（１−〔βｊ〕／〔Ｐｏｊ〕Ｘｊ）Ｍｏｊ但しＶ
   ＿Ｈｊ；高速側ロール周速 Ｖ＿Ｌｊ；低速側ロール周速 Ｋｊ；ｊスタンドのミル剛性 αｊ；異速率による高速側先進率の変化率βｊ；異速率
   によるｊスタンドの圧延荷重の変化率Ｘｊ；異速率、Ｘ
   ｊ＝Ｖ＿Ｈｊ／Ｖ＿Ｌｊ−１Ｐｏｊ；Ｘｊ＝０のときの
   ＡＧＣ基準荷重Ｍｏｊ；Ｘｊ＝０のときの塑性係数 となるように高速側ロール周速、低速側ロール周速、ロ
   ール隙および塑性係数を修正するとともに、ＡＧＣ基準
   荷重をＰｏｊ−βｊＸｊに変更して任意のｊスタンドに
   おいて異速率Ｘｊの異周速圧延を行なうようにしたこと
   を特徴とする異周速圧延方法。