JPS6324762B2 - - Google Patents

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JPS6324762B2
JPS6324762B2 JP58035745A JP3574583A JPS6324762B2 JP S6324762 B2 JPS6324762 B2 JP S6324762B2 JP 58035745 A JP58035745 A JP 58035745A JP 3574583 A JP3574583 A JP 3574583A JP S6324762 B2 JPS6324762 B2 JP S6324762B2
Authority
JP
Japan
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rolling
lower work
work roll
warpage
top surface
Prior art date
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Expired
Application number
JP58035745A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS59163002A (ja
Inventor
Masatoshi Inoe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
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Publication of JPS59163002A publication Critical patent/JPS59163002A/ja
Publication of JPS6324762B2 publication Critical patent/JPS6324762B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B2273/00Path parameters
    • B21B2273/02Vertical deviation, e.g. slack, looper height

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、厚板圧延において圧延機出側で発生
する板反り現象を効果的に防止し得る板反り制御
方法に関する。
厚板圧延では、板材の噛出側において板反り現
象(上反り、下反り)が往々発生し、そのため、
圧延機及びその前後設備が破損することによつて
操業停止するに至つたり、あるいは、次パスでの
噛込み性が阻害されて板反り矯正に時間を費やし
生産性を低下させたり、また、板材自身に反り歪
が残留するため品質劣化を招き、極端な場合、そ
の有効端部まで切り捨てなければならなくなつて
歩留りを低下せしめる等々、非常に大きな実害を
もたらしている。しかし、有効な板反り制御技術
が未だ実用化されていないのが実情である。
その理由は、板反りを発生させている原因やメ
カニズムが、現状では、必ずしも全て把握されて
いるわけではなく、しかも、現在判明している原
因としても、せいぜい、材料の上下面の温度差
またはそれによる変形抵抗差、材料の上下面の
表面性状の差(たとえば、スケール付着状況差)、
材料と上下作業ロール接触面の潤滑状態の差、
上下作業ロールの粗度差、径差および周速差、
材料噛込時の上下作業ロールの回転数のインパ
クトドロツプ量および差、圧下量、板厚および
板幅と上下作業ロールの周速差との関係、その
他、材料自重、クリープ、下作業ロールピツクア
ツプ、等々があげられているにすぎず、かつ、実
圧延ではこれらの各要因が複雑に同時に複合して
作用している。そのため、個々の要因毎の板反り
への影響の定量的解明は勿論のこと、定性的解明
すら殆んどなされていないといつてよい状態であ
る。また、これは、従来、板反り現象自体がオン
ラインで定量的に把握されていないことも1つの
原因となつており、かつ、これらの各要因のうち
には、オンラインでは把握が殆んど不可能なもの
が多いということにもよる。
したがつて、現実には、オペレーターの目視に
よる上下作業ロールの周速差制御を行なつている
くらいが実情であつて、その効果も不明確で、全
く効果がない場合もある。
本発明者等は、このような現況を踏まえて、板
反り現象の発生の解明とその防止策について鋭意
研究の結果、厚板圧延における板の噛出側反り現
象は、圧延機前後面テーブルローラーと下作業ロ
ールとのレベル差に基づく圧延材のロールバイト
への噛込の幾何学的な上下非対称性に起因すると
の知見を得、また、下作業ロールのピツクアツプ
(下作業ロール天面レベルと圧延機前後面テーブ
ルローラー天面レベルとの差)と板反りとの関係
については、厚板圧延において、圧延中(メタル
イン中)に下作業ロールを昇降させる過程で、下
作業ロールの上昇時には明らかに材料が下反り
し、逆に下作業ロールピツクアツプを極端に下げ
て0〜負にした場合を想定すると、材料は下作業
ロールとテーブルローラーによつて上方へ3点曲
げを受けて上反りすることも容易に推定できるか
ら、下作業ロールピツクアツプを制御することが
板反り制御に有効であるとの知見を得て、本発明
を完成したものである。
本発明は、前記各要因のうち、比較的制御しや
すく、ロジカルに、かつ、定量的に取扱うことが
でき、しかも板反りへの影響が大きいと考えられ
る下作業ロールピツクアツプを、積極的に制御す
る新規な板反り制御方法を提供することを目的と
するものであつて、その要旨とするところは、一
対の上下作業ロールを有し、入側および出側にそ
れぞれテーブルローラーを設けた圧延機によつて
厚板を圧延するに際し、各圧延パス毎の圧延材噛
込み前までに、下作業ロール天面レベルと圧延機
前後面テーブルローラー天面レベルとの差Xが下
式の値となるように、下作業ロールの高さを調整
して圧延することを特徴とする厚板圧延における
板反り制御方法。
X=1/2ΔHi+α ただし、 X:(下作業ロール天面レベル)−(圧延機前後面
テーブルローラー天面レベル) ΔHi:当該パス圧下量 α:付加調整量(初期パス時はα=0とし、その
後は前パスの板反りに応じて上反りの場合には
正、下反りの場合には負の値とする。) の点にある。
以下、本発明について実施例に基づき詳細に説
明する。実施例は4段圧延機に適用した場合の一
例である。
第1図は、一対の上下作業ロール4,5及びバ
ツクアツプロール1,2を有し、入側及び出側に
それぞれテーブルローラー7,8を設けた4段厚
板圧延機によつて圧延材6を圧延している状態を
概略的に示している。なお、図中、3は下方バツ
クアツプロールの軸箱(上バツクアツプロール1
の軸箱は図示されていない)、9はテーブルロー
ラー7,8の天面、10は下作業ロールピツクア
ツプ(量)Xを圧延中に制御するためのアクチユ
エーター例としての油圧シリンダー、11はその
プランジヤー、12はシリンダー内油であり、矢
印の圧延方向に圧延中であることを示している。
この圧延状態において、圧延材6が圧延機の噛
出側で下反り傾向を呈する場合(第2図)と上反
り傾向を呈する場合(第3図)とがある。第2図
に示す下反り傾向は、下作業ロールピツクアツプ
以外の要因による外乱を無視するとすれば、その
ピツクアツプXがX>1/2ΔH(ただし、ΔHは圧 下量)の関係にある場合に生じ、逆にX<1/2 ΔHの関係にあるときは第3図に示す上反り傾向
が生ずる。
下作業ロールピツクアツプXの如何によつて板
反りが発生するメカニズムを、第2図に示す下反
りの場合について、第4図で説明する。なお図
中、A及びBはそれぞれ圧延材6の上下作業ロー
ル4,5との噛込側接触開始点、C及びDはそれ
ぞれ圧延材6が上下作業ロール4,5から噛み出
される点を示す。(第2図におけるA,Bも同様
である。) これらのA,B,C及びDで囲まれた部分が上
下作業ロール4,5により圧延加工を受けている
部分であり、図示の如く、圧延材6の上作業ロー
ル側と下作業ロール側にはそれぞれ圧縮応力σU
σLが生じ、その結果、σL−σU=Δσの圧縮応力差
によつて上作業ロール4から下作業ロール5へ曲
げモーメントが生ずる。
また、A,Bの圧延方向の位置をlとすると、
α、すなわちX−1/2ΔH=αとの関係は第5図 に示すような関係にある。
さて、第3図に示すように、入側圧延材6の自
重をPとすると、圧延材6における内部応力分布
の状態は、第6図の模式図のように仮定すること
ができる。なお、図中、Hは板厚、Wは板幅を示
す。ここで、内部応力分布をy=axと仮定し、
曲げモーメントMとの釣合をとると、下式 M=Pl ………(1) よりa=12Pl/H3となり、一方Δσ・W=a・Hであ るから、単位幅当たりの内部応力差ΔσはΔσ=
a・H/W=12Pl/H2Wとなる。したがつて、Δσ=0
と なるようにlを制御する。すなわち、第5図に示
すlとαとの関係から、Xを制御することによつ
て、板反り現象が発生しない板反り制御が可能と
なる。
以上、説明したところにしたがい、実際に他の
いくつかの外乱要因によつて上反り傾向や下反り
傾向を呈した場合、次パスにおいて板反り制御を
行う例について説明する。
まず、第7図に示すように、X=1/2ΔHの関 係で板反りが生じない正常な圧延状態で厚板圧延
を行なつている場合に、他のいくつかの外乱要因
によつて、第8図イに示すように、上反りが生じ
たり、また第9図イに示すように、下反りが生ず
ると、圧延機出側に設けた板反り検出装置13
(例えば、光学式センサー等)によつて板反り現
象が検知され、その結果、次パスにおいて、上反
り(第8図イ)に対してはX=1/2ΔH+α(α> 0)にするように下作業ロール5の高さを制御し
(第6図ロ、下反り(第9図イ)に対してはX=
1/2ΔH+α(α<0)にするように下作業ロール 5の高さを制御して、次パスでは板反りなしの圧
延が行われる。
次に、下作業ロールのピツクアツプ制御により
板反り制御をする本発明方法の実施に用いる制御
装置例について説明する。
第10図は、4段厚板圧延機における前記ピツ
クアツプ制御のクローズドループを示している。
まず、圧下スケジユール等々を演算するプロセス
コンピユーター18から信号X=1/2ΔH+α(初 期パスではα=0)が下位ピツクアツプ制御装置
である油圧シリンダー位置制御演算装置17に出
力され、この油圧シリンダー位置制御演算装置1
7は、前記信号Xに基づいて、ピツクアツプ制御
アクチユエーター(油圧シリンダー10)を直接
作動させるサーボ弁15に弁開度指令を出力し、
アクチユエーター内蔵の油圧シリンダー位置セン
サー14によつて、油圧シリンダー位置信号が油
圧シリンダー位置制御演算装置17にフイードバ
ツクされ、マイナーの閉回路を構成する。なお、
16は油圧シリンダー10を作動させる源である
油圧発生源である。
また、メイン制御ループでは、圧延機出側に設
けた板反り検出装置13の検出信号が板反り検出
信号処理演算装置19を経てプロセスコンピユー
ター18にフイードバツクされて、メインの閉ル
ープを構成している。
なお、アクチユエーターとして、油圧シリンダ
ーを例示したが、電動式など他のアクチユエータ
ーであつてもよい。
以上、説明したところから明らかなように、本
発明によれば、前述の従来技術における諸問題を
一挙に解決し、板反り現象の生じない厚板圧延を
高能率で行なうことができ、高品質の厚板製品を
高歩留で製造することが可能となる、等々の顕著
な効果が期待できるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、4段厚板圧延機による圧延状態を示
す概略説明図、第2図は、第1図の圧延機におい
て、圧延材が下反り傾向を呈する場合の概略説明
図、第3図は、第1図の圧延機において、逆に、
圧延材が上反り傾向を呈する場合の概略説明図、
第4図は、第2図に示す下反りの場合の板反り発
生メカニズムについての説明図、第5図は、上下
作業ロール噛込開始位置差lと下作業ロールピツ
クアツプαとの関係を示す図面、第6図は、圧延
材における内部応力分布の状態を説明する模式
図、第7図は、板反りが発生することなく正常な
圧延状態で厚板圧延が行われている場合を示す概
略説明図、第8図は、本発明による板反り制御の
一例を示す概略説明図であつて、同図イは上反り
が発生した場合を示す図面、同図ロはその場合に
次パスで下作業ロールのピツクアツプ制御を行う
状態を示す図面、第9図は、本発明による板反り
制御の他の例を示す概略説明図であつて、同図イ
は下反りが発生した場合を示す図面、同図ロはそ
の場合に次パスで下作業ロールのピツクアツプ制
御を行う状態を示す図面、第10図は、本発明の
実施に用いる板反り制御装置の一例であつて、下
作業ロールのピツクアツプ制御のクローズドルー
プを示す説明図である。 1……上バツクアツプロール、2……下バツク
アツプロール、3……下バツクアツプロール軸
箱、4……上作業ロール、5……下作業ロール、
6……圧延材、7……入側テーブルローラー、8
……出側テーブルローラー、9……テーブルロー
ラー天面、10……油圧シリンダー、11……油
圧シリンダー用プランジヤー、12……油圧シリ
ンダー内油、13……板反り検出装置、14……
油圧シリンダー位置センサー、15……サーボ
弁、16……油圧源、17……油圧シリンダー位
置制御演算装置、18……プロセスコンピユータ
ー、19……板反り検出信号処理演算装置。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 一対の上下作業ロールを有し、入側および出
    側にそれぞれテーブルローラーを設けた圧延機に
    よつて厚板を圧延するに際し、各圧延パス毎の圧
    延材噛込み前までに、下作業ロール天面レベルと
    圧延機前後面テーブルローラー天面レベルとの差
    Xが下式の値となるように、下作業ロールの高さ
    を調整して圧延することを特徴とする厚板圧延に
    おける板反り制御方法。 X=1/2ΔHi+α ただし、 X:(下作業ロール天面レベル)−(圧延機前後面
    テーブルローラー天面レベル) ΔHi:当該パス圧下量 α:付加調整量(初期パス時はα=0とし、その
    後は前パスの板反りに応じて上反りの場合には
    正、下反りの場合には負の値とする。)
JP58035745A 1983-03-07 1983-03-07 厚板圧延における板反り制御方法 Granted JPS59163002A (ja)

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JP58035745A JPS59163002A (ja) 1983-03-07 1983-03-07 厚板圧延における板反り制御方法

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JPS59163002A JPS59163002A (ja) 1984-09-14
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JPH0314779U (ja) * 1989-06-26 1991-02-14

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