JP2001300613A - 熱間仕上圧延機のセットアップ方法 - Google Patents
熱間仕上圧延機のセットアップ方法Info
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- JP2001300613A JP2001300613A JP2000127898A JP2000127898A JP2001300613A JP 2001300613 A JP2001300613 A JP 2001300613A JP 2000127898 A JP2000127898 A JP 2000127898A JP 2000127898 A JP2000127898 A JP 2000127898A JP 2001300613 A JP2001300613 A JP 2001300613A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】熱間圧延設備の仕上圧延機前に加熱装置を設け
た場合の仕上圧延機の圧下位置およびロール回転速度の
セットアップ精度、またはは被圧延材プロフィル制御量
のセットアップ精度の良好なセットアップ方法を提供す
る。 【解決手段】加熱装置出側の粗圧延材の表面温度、同温
度から計算した仕上入側平均温度、加熱装置入側の表面
温度から計算した仕上入側平均温度のいずれかを用いて
仕上圧延機のセットアップ計算を行う。仕上圧延機のセ
ットアップを優先して決定し、加熱装置の加熱パターン
設定にフィードフォワードしてもよい。
た場合の仕上圧延機の圧下位置およびロール回転速度の
セットアップ精度、またはは被圧延材プロフィル制御量
のセットアップ精度の良好なセットアップ方法を提供す
る。 【解決手段】加熱装置出側の粗圧延材の表面温度、同温
度から計算した仕上入側平均温度、加熱装置入側の表面
温度から計算した仕上入側平均温度のいずれかを用いて
仕上圧延機のセットアップ計算を行う。仕上圧延機のセ
ットアップを優先して決定し、加熱装置の加熱パターン
設定にフィードフォワードしてもよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、粗圧延機と仕上圧
延機の間で素材を再加熱する工程を有する熱間仕上圧延
機のセットアップ方法に関する。
延機の間で素材を再加熱する工程を有する熱間仕上圧延
機のセットアップ方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１は、一般的な熱間圧延設備における
仕上圧延機のセットアップ方法を説明するための装置構
成図である。同図において符号１は粗圧延機、２は仕上
圧延機、３は仕上圧延機入側温度計、４は圧下装置、５
はロール駆動モータ、６は被圧延材プロフィル制御用ア
クチュエータ、７はデスケーラ、８は粗圧延材、１０は
圧延条件設定装置、１１は従来の仕上圧延機のセットア
ップ装置、１２は圧下位置設定装置、１３はロール回転
速度設定装置、１４は被圧延材プロフィル制御量設定装
置である。
仕上圧延機のセットアップ方法を説明するための装置構
成図である。同図において符号１は粗圧延機、２は仕上
圧延機、３は仕上圧延機入側温度計、４は圧下装置、５
はロール駆動モータ、６は被圧延材プロフィル制御用ア
クチュエータ、７はデスケーラ、８は粗圧延材、１０は
圧延条件設定装置、１１は従来の仕上圧延機のセットア
ップ装置、１２は圧下位置設定装置、１３はロール回転
速度設定装置、１４は被圧延材プロフィル制御量設定装
置である。
【０００３】粗圧延材８を粗圧延機１によって粗圧延
し、次いで、タンデムに配置した複数のスタンドからな
る仕上圧延機２で仕上圧延する通常の熱間圧延設備にお
いて、粗圧延材を仕上圧延機に通板する前に、予め仕上
圧延機各スタンドのロール圧下位置、ロール速度などの
セットアップを行っておく。すなわち、圧延中はＡＧＣ
（Automatic Gauge Control ）装置および仕上圧延機出
側の厚さ計を用いたフィードバック制御により厚さ制御
が行われるが、被圧延材の先端部分はフィードバック制
御ができないため、被圧延材の先端部分の塑性特性と圧
延機の弾性特性を考慮したセットアップを行っている。
これによって、先端部から所定の厚さ精度もしくは板幅
方向の厚さ分布（以下、プロフィルという）精度を得る
ことができる。
し、次いで、タンデムに配置した複数のスタンドからな
る仕上圧延機２で仕上圧延する通常の熱間圧延設備にお
いて、粗圧延材を仕上圧延機に通板する前に、予め仕上
圧延機各スタンドのロール圧下位置、ロール速度などの
セットアップを行っておく。すなわち、圧延中はＡＧＣ
（Automatic Gauge Control ）装置および仕上圧延機出
側の厚さ計を用いたフィードバック制御により厚さ制御
が行われるが、被圧延材の先端部分はフィードバック制
御ができないため、被圧延材の先端部分の塑性特性と圧
延機の弾性特性を考慮したセットアップを行っている。
これによって、先端部から所定の厚さ精度もしくは板幅
方向の厚さ分布（以下、プロフィルという）精度を得る
ことができる。
【０００４】このセットアップにおいては、図１に示す
ように、仕上圧延機２の入側に設けられた仕上圧延機入
側温度計３で粗圧延材８の先端部の表面温度を検出し、
検出した表面温度と圧延条件設定装置１０により予め設
定された圧延条件とに基づき、仕上圧延機のセットアッ
プ装置１１は各スタンドの圧下位置およびロール回転速
度の初期設定値を決定し、圧下位置設定装置１２、ロー
ル回転速度設定装置１３に出力する。更に、被圧延材の
クラウンやエッジドロップなどの製品プロフィルや仕上
圧延機の形状に関する仕様が定められている場合は、被
圧延材プロフィル制御量の初期設定値を決定し、被圧延
材プロフィル制御量設定装置１４に出力する。
ように、仕上圧延機２の入側に設けられた仕上圧延機入
側温度計３で粗圧延材８の先端部の表面温度を検出し、
検出した表面温度と圧延条件設定装置１０により予め設
定された圧延条件とに基づき、仕上圧延機のセットアッ
プ装置１１は各スタンドの圧下位置およびロール回転速
度の初期設定値を決定し、圧下位置設定装置１２、ロー
ル回転速度設定装置１３に出力する。更に、被圧延材の
クラウンやエッジドロップなどの製品プロフィルや仕上
圧延機の形状に関する仕様が定められている場合は、被
圧延材プロフィル制御量の初期設定値を決定し、被圧延
材プロフィル制御量設定装置１４に出力する。
【０００５】これらの出力結果に基づき、各スタンドの
圧下装置４により圧下位置、ロール駆動モータ５により
ロール回転速度が設定され、被圧延材プロフィル制御用
アクチュエータ６により被圧延材プロフィル制御量が設
定される。被圧延材プロフィル制御量設定装置１４とは
ロールベンダ、可変クラウンロール、ロールシフト装置
あるいはペアクロス装置などの金属帯の幅方向の厚さ分
布を制御する装置の総称である。
圧下装置４により圧下位置、ロール駆動モータ５により
ロール回転速度が設定され、被圧延材プロフィル制御用
アクチュエータ６により被圧延材プロフィル制御量が設
定される。被圧延材プロフィル制御量設定装置１４とは
ロールベンダ、可変クラウンロール、ロールシフト装置
あるいはペアクロス装置などの金属帯の幅方向の厚さ分
布を制御する装置の総称である。
【０００６】図１の仕上圧延機のセットアップ装置１１
の動作について説明する。仕上圧延機入側に設けられた
温度計３で検出した温度Ｔｓ は、仕上圧延機における
被圧延材の温度計算の初期値として使用される。すなわ
ち、
の動作について説明する。仕上圧延機入側に設けられた
温度計３で検出した温度Ｔｓ は、仕上圧延機における
被圧延材の温度計算の初期値として使用される。すなわ
ち、
【０００７】
【数１】 Ｔ（ｆ，ｘ）：時刻ｔ、厚さ方向位置ｘにおける被圧延
材温度、 ｆ０ ：被圧延材の先端部が温度計を通過した時刻、 Ｔｓ ：被圧延材の表面温度測定値、 ｘｓ ：被圧延材の厚さ方向の表面に相当する座標、 Ｘｃ ：被圧延材の厚さ方向の中心に相当する座標、 ΔＴ：被圧延材の厚さ方向の表面温度と中心温度の差、 である。
材温度、 ｆ０ ：被圧延材の先端部が温度計を通過した時刻、 Ｔｓ ：被圧延材の表面温度測定値、 ｘｓ ：被圧延材の厚さ方向の表面に相当する座標、 Ｘｃ ：被圧延材の厚さ方向の中心に相当する座標、 ΔＴ：被圧延材の厚さ方向の表面温度と中心温度の差、 である。
【０００８】図２は、被圧延材の厚さ方向温度分布例を
示すグラフである。
示すグラフである。
【０００９】ここで、ΔＴは、粗圧延機１の入側に設置
された加熱炉（図１では図示されていない）を抽出した
際の粗圧延材８の温度から、粗圧延１での圧延加工によ
る温度上昇、ロール接触による冷却および粗圧延機１か
ら仕上圧延機入側温度計３までの間の大気中冷却による
温度降下を考慮して計算したり、経験的な定数値を使用
したりして決定している。いずれにしても、仕上圧延機
２の入側においては、粗圧延材８と粗圧延機のロールと
の接触による冷却や空気中への放熱のために、圧延材表
面は中心部よりも低温になることは明らかである。すな
わち、ΔＴ＞０である。
された加熱炉（図１では図示されていない）を抽出した
際の粗圧延材８の温度から、粗圧延１での圧延加工によ
る温度上昇、ロール接触による冷却および粗圧延機１か
ら仕上圧延機入側温度計３までの間の大気中冷却による
温度降下を考慮して計算したり、経験的な定数値を使用
したりして決定している。いずれにしても、仕上圧延機
２の入側においては、粗圧延材８と粗圧延機のロールと
の接触による冷却や空気中への放熱のために、圧延材表
面は中心部よりも低温になることは明らかである。すな
わち、ΔＴ＞０である。
【００１０】仕上圧延機入側温度計３以降の粗圧延材８
の温度は、次式の熱伝導方程式(2)を圧延材表面（厚み
方向位置ｘｓ ）における境界条件(3) のもとで解くこ
とによって求められる。
の温度は、次式の熱伝導方程式(2)を圧延材表面（厚み
方向位置ｘｓ ）における境界条件(3) のもとで解くこ
とによって求められる。
【００１１】
【数２】 ｃ：粗圧延材の比熱、 ρ：粗圧延材の密度、 λ：粗圧延材の熱伝導率、 Ｑ(t) ：時刻ｔにおける単位時間、単位体積あたりの入
熱量、 ｑ(t) ：時刻ｔにおける単位時間、単位体積あたりの放
熱量。
熱量、 ｑ(t) ：時刻ｔにおける単位時間、単位体積あたりの放
熱量。
【００１２】ここで、粗圧延材への入熱量Ｑ(t) および
粗圧延材からの放熱量ｑ(t) には、圧延条件設定装置１
０により予め設定された通板速度やデスケーラ７の使用
水量、各スタンドにおける被圧延材の目標厚さなどに基
づいて、粗圧延材先端部が通過する時刻ｔにおける推定
値を使用する。
粗圧延材からの放熱量ｑ(t) には、圧延条件設定装置１
０により予め設定された通板速度やデスケーラ７の使用
水量、各スタンドにおける被圧延材の目標厚さなどに基
づいて、粗圧延材先端部が通過する時刻ｔにおける推定
値を使用する。
【００１３】次に、粗圧延材８が仕上圧延機に通板され
る段階で、被圧延材の先端部が仕上圧延機２の第ｉスタ
ンドに到達すると推定される時刻ｔｉ における被圧延
材の温度Ｔ(tｉ,x)から、例えば、厚み方向の温度分布
を平均化することによって、各スタンドにおける圧延材
の平均温度Ｔｉ を計算し、これに基づいて変形抵抗を
計算する。
る段階で、被圧延材の先端部が仕上圧延機２の第ｉスタ
ンドに到達すると推定される時刻ｔｉ における被圧延
材の温度Ｔ(tｉ,x)から、例えば、厚み方向の温度分布
を平均化することによって、各スタンドにおける圧延材
の平均温度Ｔｉ を計算し、これに基づいて変形抵抗を
計算する。
【００１４】熱間圧延における変形抵抗を計算する式と
しては、次式で示す式が広く知られている。
しては、次式で示す式が広く知られている。
【００１５】
【数３】 Ｋfmｉ ：第ｉスタンドにおける被圧延材の変形抵抗 εｉ ：第ｉスタンドにおける被圧延材の歪み υｉ ：第ｉスタンドにおける被圧延材の歪み速度 Ｔｉ ：第ｉスタンドにおける被圧延材の温度 Ａ，Ｂ：定数 ここで、ε、υは予め与えられた仕上圧延機における各
スタンドの目標厚さや通板速度から求めることができ
る。
スタンドの目標厚さや通板速度から求めることができ
る。
【００１６】更に、前記変形抵抗Ｋfmｉ から(5) 、(6)
式により各スタンドにおける圧延荷重および先進率を
計算する。
式により各スタンドにおける圧延荷重および先進率を
計算する。
【００１７】
【数４】 Ｐｉ ：第ｉスタンドにおける被圧延材の圧延荷重、 ｆｉ ：第ｉスタンドにおける被圧延材の先進率、 Ｋfmｉ ：第ｉスタンドにおける被圧延材の変形抵抗、 Ｒ'ｉ：第ｉスタンドにおけるワークロールの扁平ロー
ル半径、 Ｈｉ ：第ｉスタンドにおける被圧延材の入側厚さ、 ｈｉ ：第ｉスタンドにおける被圧延材の出側厚さ、 Ｑｐｉ ：第ｉスタンドにおける被圧延材の圧下力関
数、 φｉ ：第ｉスタンドにおける被圧延材の中立角、 Ｂｉ ：第ｉスタンドにおける被圧延材の幅。
ル半径、 Ｈｉ ：第ｉスタンドにおける被圧延材の入側厚さ、 ｈｉ ：第ｉスタンドにおける被圧延材の出側厚さ、 Ｑｐｉ ：第ｉスタンドにおける被圧延材の圧下力関
数、 φｉ ：第ｉスタンドにおける被圧延材の中立角、 Ｂｉ ：第ｉスタンドにおける被圧延材の幅。
【００１８】ここで、圧延材の入出側厚さおよび幅は圧
延条件設定装置１０によって予め与えられ、圧下力関数
Ｑｐｉ および中立角φｉ は、例えばSimsによって提案
された近似圧延理論モデルによって解くことが知られて
いる。
延条件設定装置１０によって予め与えられ、圧下力関数
Ｑｐｉ および中立角φｉ は、例えばSimsによって提案
された近似圧延理論モデルによって解くことが知られて
いる。
【００１９】また、扁平ロール半径Ｒｉ'は、例えば(7)
式で示すHitchcockの式と圧延荷重を導出する前記(5)
式とを連立させることによって求めることができる。
式で示すHitchcockの式と圧延荷重を導出する前記(5)
式とを連立させることによって求めることができる。
【００２０】
【数５】 Ｒｉ ：第ｉスタンドにおけるワークロール半径、 Ｃ：定数。
【００２１】次に、(8) 式で表されるゲージメータ式に
基づいて各スタンドの圧下位置を求めるとともに、(9)
式で表されるように、各スタンドのマスフローバランス
（各スタンドの体積速度一定）を保つべくロール回転速
度を求める。
基づいて各スタンドの圧下位置を求めるとともに、(9)
式で表されるように、各スタンドのマスフローバランス
（各スタンドの体積速度一定）を保つべくロール回転速
度を求める。
【００２２】
【数６】 Ｓｉ ：第ｉスタンドの圧下位置 Ｍｉ ：第ｉスタンドのミル剛性係数 Ｓ０ｉ ：第ｉスタンドの圧下零点補正値
【００２３】
【数７】 Ｎｉ ：第ｉスタンドのロール駆動モータの回転速度 ｈF ：製品目標厚さ（最終スタンドの出側厚さ） ＶF ：製品目標通板速度（最終スタンドの出側速度） Ｇｒｉ ：第ｉスタンドのロール駆動モータとロールと
のギア比 被圧延材のクラウンやエッジドロップなどの製品プロフ
ィルや仕上圧延機の形状に関する仕様が定められている
場合は、上記(5) 式で計算された圧延荷重に基づいて、
例えば、公知文献（「ホットストリップミルにおける板
プロフィル・平坦度制御」鉄と鋼、Vol.74、No.7、p.14
02〜1409。以下、公知文献１という）等に記された方法
によって、被圧延材プロフィル制御量の初期設定値を求
める。
のギア比 被圧延材のクラウンやエッジドロップなどの製品プロフ
ィルや仕上圧延機の形状に関する仕様が定められている
場合は、上記(5) 式で計算された圧延荷重に基づいて、
例えば、公知文献（「ホットストリップミルにおける板
プロフィル・平坦度制御」鉄と鋼、Vol.74、No.7、p.14
02〜1409。以下、公知文献１という）等に記された方法
によって、被圧延材プロフィル制御量の初期設定値を求
める。
【００２４】近年、鋼板の使用時のコスト削減を目的と
して、冷延鋼板と同等の薄さの熱延鋼板を製造する傾向
にあり、このような圧延材では、仕上圧延における圧延
材の温度が低下しすぎて仕上圧延機の耐荷重の限界を越
えたり、圧延材の材料特性に悪影響を与える場合があ
る。このことから、粗圧延機と仕上圧延機の間に加熱装
置を設け、仕上圧延機入側において圧延材の温度を仕上
圧延機の保護や材料特性上必要な目標温度まで昇温する
技術が用いられるようになってきた。
して、冷延鋼板と同等の薄さの熱延鋼板を製造する傾向
にあり、このような圧延材では、仕上圧延における圧延
材の温度が低下しすぎて仕上圧延機の耐荷重の限界を越
えたり、圧延材の材料特性に悪影響を与える場合があ
る。このことから、粗圧延機と仕上圧延機の間に加熱装
置を設け、仕上圧延機入側において圧延材の温度を仕上
圧延機の保護や材料特性上必要な目標温度まで昇温する
技術が用いられるようになってきた。
【００２５】しかしながら、従来の仕上圧延機のセット
アップ方法では、このような加熱装置の影響による温度
変化を考慮していないため、問題が生ずる。
アップ方法では、このような加熱装置の影響による温度
変化を考慮していないため、問題が生ずる。
【００２６】図３は、加熱装置を通過する前後の圧延材
の温度変化の一例を示す模式的グラフである。同図に示
すように、加熱装置を通過した直後では粗圧延材の中心
部に比べて表面での温度が高くなる。このため、粗圧延
機出側から仕上入側温度計までの温度変化として大気中
への放熱しか考慮しない従来のセットアップ方法では十
分なセットアップ精度が得られず、被圧延材の寸法精度
が低下する。
の温度変化の一例を示す模式的グラフである。同図に示
すように、加熱装置を通過した直後では粗圧延材の中心
部に比べて表面での温度が高くなる。このため、粗圧延
機出側から仕上入側温度計までの温度変化として大気中
への放熱しか考慮しない従来のセットアップ方法では十
分なセットアップ精度が得られず、被圧延材の寸法精度
が低下する。
【００２７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、粗圧
延機と仕上圧延機の間に加熱装置を設けた場合に、仕上
圧延機の圧下位置およびロール回転速度のセットアッ
プ、あるいは被圧延材プロフィル制御量のセットアップ
精度の良好な熱間仕上圧延機のセットアップ方法を提供
することにある。
延機と仕上圧延機の間に加熱装置を設けた場合に、仕上
圧延機の圧下位置およびロール回転速度のセットアッ
プ、あるいは被圧延材プロフィル制御量のセットアップ
精度の良好な熱間仕上圧延機のセットアップ方法を提供
することにある。
【００２８】
【課題を解決するための手段】本発明者は各種のシミュ
レーションおよび実験により、下記の知見を得た。
レーションおよび実験により、下記の知見を得た。
【００２９】(a) 従来、加熱装置のない設備において、
仕上圧延機入側の被圧延材先端の温度をセットアップ計
算に用いる場合には被圧延材の平均変形抵抗を求めるべ
く、厚さ方向の温度分布を考慮した平均温度を求める手
法がとられる。この平均温度を求めるには仕上圧延機入
側の表面温度を測定し、前記(2) および(3) 式等の基づ
いた計算をすればよい。
仕上圧延機入側の被圧延材先端の温度をセットアップ計
算に用いる場合には被圧延材の平均変形抵抗を求めるべ
く、厚さ方向の温度分布を考慮した平均温度を求める手
法がとられる。この平均温度を求めるには仕上圧延機入
側の表面温度を測定し、前記(2) および(3) 式等の基づ
いた計算をすればよい。
【００３０】しかし、図３に示すように、粗圧延材の表
面温度が中心温度より高温になるため、加熱装置のない
場合のプロセス制御方法はそのままでは使えない。この
対策として、加熱装置の加熱パターンがおおよそ一定
で、加熱装置〜仕上圧延機までの粗圧延材の搬送条件が
一定であるときは、加熱装置入側または出側の粗圧延材
の表面温度を測定し、該測定値から定数または定数テー
ブルから索表した定数で仕上圧延機入側の温度を推定す
ることができる。
面温度が中心温度より高温になるため、加熱装置のない
場合のプロセス制御方法はそのままでは使えない。この
対策として、加熱装置の加熱パターンがおおよそ一定
で、加熱装置〜仕上圧延機までの粗圧延材の搬送条件が
一定であるときは、加熱装置入側または出側の粗圧延材
の表面温度を測定し、該測定値から定数または定数テー
ブルから索表した定数で仕上圧延機入側の温度を推定す
ることができる。
【００３１】(b) 粗圧延材先端部の仕上圧延機入側温度
を推定するに際し、上記のように、加熱装置入側または
出側の温度測定値から定数を用いて推定する方法をすべ
ての場合に用いると温度推定誤差が大きくなることがあ
る。その場合は加熱装置入側温度測定値または加熱装置
出側温度測定値と、加熱装置の加熱パターンに基づい
て、加熱装置出側または仕上圧延機入側の粗圧延材の厚
さ方向の温度分布を伝熱計算等によって求めるのが望ま
しい。
を推定するに際し、上記のように、加熱装置入側または
出側の温度測定値から定数を用いて推定する方法をすべ
ての場合に用いると温度推定誤差が大きくなることがあ
る。その場合は加熱装置入側温度測定値または加熱装置
出側温度測定値と、加熱装置の加熱パターンに基づい
て、加熱装置出側または仕上圧延機入側の粗圧延材の厚
さ方向の温度分布を伝熱計算等によって求めるのが望ま
しい。
【００３２】(c) 従来、加熱装置のない場合のセットア
ップ方法は、仕上圧延機入側の被圧延材温度を測定した
後セットアップ計算を開始し、結果を得てから各スタン
ドの圧下位置等の初期設定値を決定する。セットアップ
計算は相当の計算時間を要するため、温度測定してから
通板開始するまでの時間的余裕が少ないため、場合によ
っては通板開始を遅らせる必要があることもある。これ
に対して、加熱装置がある場合には、仕上入側の被圧延
材の温度を所定の値に制御することが可能である。従っ
て、予め仕上圧延機入側の被圧延材温度を想定して仕上
圧延機のセットアップ計算を行っておき、この想定値に
なるように加熱装置の制御を行えばセットアップ計算の
時間的余裕の問題が解消する。
ップ方法は、仕上圧延機入側の被圧延材温度を測定した
後セットアップ計算を開始し、結果を得てから各スタン
ドの圧下位置等の初期設定値を決定する。セットアップ
計算は相当の計算時間を要するため、温度測定してから
通板開始するまでの時間的余裕が少ないため、場合によ
っては通板開始を遅らせる必要があることもある。これ
に対して、加熱装置がある場合には、仕上入側の被圧延
材の温度を所定の値に制御することが可能である。従っ
て、予め仕上圧延機入側の被圧延材温度を想定して仕上
圧延機のセットアップ計算を行っておき、この想定値に
なるように加熱装置の制御を行えばセットアップ計算の
時間的余裕の問題が解消する。
【００３３】本発明は上記の知見に基づいて完成したも
のであり、その要旨は以下の通りである。
のであり、その要旨は以下の通りである。
【００３４】(1) 粗圧延機と仕上圧延機の間に加熱装置
を有する金属帯圧延機における熱間仕上圧延機のセット
アップ方法であって、前記加熱装置で加熱後の粗圧延材
の先端部温度を推定し、該先端部温度の推定値から仕上
圧延機入側の先端部温度を推定し、仕上圧延機入側の先
端部温度の該推定値と予め設定した仕上圧延機の圧延条
件とに基づいて仕上圧延機の各スタンドにおける被圧延
材の温度を推定し、推定した被圧延材温度に基づいて仕
上圧延機の各スタンドの圧下位置およびロール回転速度
の初期設定値を決定することを特徴とする熱間仕上圧延
機のセットアップ方法。
を有する金属帯圧延機における熱間仕上圧延機のセット
アップ方法であって、前記加熱装置で加熱後の粗圧延材
の先端部温度を推定し、該先端部温度の推定値から仕上
圧延機入側の先端部温度を推定し、仕上圧延機入側の先
端部温度の該推定値と予め設定した仕上圧延機の圧延条
件とに基づいて仕上圧延機の各スタンドにおける被圧延
材の温度を推定し、推定した被圧延材温度に基づいて仕
上圧延機の各スタンドの圧下位置およびロール回転速度
の初期設定値を決定することを特徴とする熱間仕上圧延
機のセットアップ方法。
【００３５】(2) 粗圧延機と仕上圧延機の間に加熱装置
を有する金属帯圧延機における熱間仕上圧延機のセット
アップ方法であって、前記加熱装置で加熱後の粗圧延材
の先端部温度を推定し、該先端部温度の推定値から仕上
圧延機入側の先端部温度を推定し、仕上圧延機入側の先
端部温度の該推定値と予め設定した仕上圧延機の圧延条
件とに基づいて仕上圧延機の各スタンドにおける被圧延
材の温度を推定し、推定した被圧延材温度に基づいて仕
上圧延機の各スタンドの被圧延材プロフィル制御量の初
期設定値を決定することを特徴とする熱間仕上圧延機の
セットアップ方法。
を有する金属帯圧延機における熱間仕上圧延機のセット
アップ方法であって、前記加熱装置で加熱後の粗圧延材
の先端部温度を推定し、該先端部温度の推定値から仕上
圧延機入側の先端部温度を推定し、仕上圧延機入側の先
端部温度の該推定値と予め設定した仕上圧延機の圧延条
件とに基づいて仕上圧延機の各スタンドにおける被圧延
材の温度を推定し、推定した被圧延材温度に基づいて仕
上圧延機の各スタンドの被圧延材プロフィル制御量の初
期設定値を決定することを特徴とする熱間仕上圧延機の
セットアップ方法。
【００３６】(3) 加熱後の粗圧延材の先端部温度の推定
値として、加熱装置出側の表面温度測定値を用いること
を特徴とする前記(1) または(2) 項に記載の熱間仕上圧
延機のセットアップ方法。
値として、加熱装置出側の表面温度測定値を用いること
を特徴とする前記(1) または(2) 項に記載の熱間仕上圧
延機のセットアップ方法。
【００３７】(4) 加熱後の粗圧延材の先端部温度の推定
値として、加熱装置入側または出側の粗圧延材先端部の
表面温度測定値、粗圧延材の材質と寸法、および加熱装
置の加熱パターンに基づいて算出した粗圧延材の厚さ方
向の温度分布を用いることを特徴とする前記(1) または
(2) 項に記載の熱間仕上圧延機のセットアップ方法。
値として、加熱装置入側または出側の粗圧延材先端部の
表面温度測定値、粗圧延材の材質と寸法、および加熱装
置の加熱パターンに基づいて算出した粗圧延材の厚さ方
向の温度分布を用いることを特徴とする前記(1) または
(2) 項に記載の熱間仕上圧延機のセットアップ方法。
【００３８】(5) 粗圧延機と仕上圧延機の間に加熱装置
を有する金属帯圧延機における熱間仕上圧延機のセット
アップ方法であって、仕上圧延機入側の粗圧延材の先端
部温度を想定し、該先端部温度の想定値と仕上圧延機の
圧延条件とに基づいて仕上圧延機の各スタンドにおける
被圧延材温度を推定し、該被圧延材温度に基づいて仕上
圧延機の各スタンドの圧下位置およびロール回転速度の
初期設定値を決定し、前記仕上圧延機入側の粗圧延材の
先端部温度の想定値から仕上圧延機入側の先端部温度を
遡行して算出し、該先端部温度の遡行算出値が得られる
ように加熱装置入側の粗圧延材の先端部表面温度測定値
に基づいた加熱装置の加熱パターンを設定することを特
徴とする熱間仕上圧延機のセットアップ方法。
を有する金属帯圧延機における熱間仕上圧延機のセット
アップ方法であって、仕上圧延機入側の粗圧延材の先端
部温度を想定し、該先端部温度の想定値と仕上圧延機の
圧延条件とに基づいて仕上圧延機の各スタンドにおける
被圧延材温度を推定し、該被圧延材温度に基づいて仕上
圧延機の各スタンドの圧下位置およびロール回転速度の
初期設定値を決定し、前記仕上圧延機入側の粗圧延材の
先端部温度の想定値から仕上圧延機入側の先端部温度を
遡行して算出し、該先端部温度の遡行算出値が得られる
ように加熱装置入側の粗圧延材の先端部表面温度測定値
に基づいた加熱装置の加熱パターンを設定することを特
徴とする熱間仕上圧延機のセットアップ方法。
【００３９】(6) 粗圧延機と仕上圧延機の間に加熱装置
を有する金属帯圧延機における熱間仕上圧延機のセット
アップ方法であって、仕上圧延機入側の粗圧延材の先端
部温度を想定し、該先端部温度の想定値と仕上圧延機の
圧延条件とに基づいて仕上圧延機の各スタンドにおける
被圧延材温度を推定し、被圧延材温度に基づいて仕上圧
延機の各スタンドの圧下位置およびロール回転速度の初
期設定値を決定し、前記仕上圧延機入側の粗圧延材の先
端部温度の想定値から仕上圧延機入側の先端部温度を遡
行して算出し、該先端部温度の遡行算出値が得られるよ
うに加熱装置入側の粗圧延材の先端部表面温度測定値に
基づいた加熱装置の加熱パターンを設定することを特徴
とする熱間仕上圧延機のセットアップ方法。
を有する金属帯圧延機における熱間仕上圧延機のセット
アップ方法であって、仕上圧延機入側の粗圧延材の先端
部温度を想定し、該先端部温度の想定値と仕上圧延機の
圧延条件とに基づいて仕上圧延機の各スタンドにおける
被圧延材温度を推定し、被圧延材温度に基づいて仕上圧
延機の各スタンドの圧下位置およびロール回転速度の初
期設定値を決定し、前記仕上圧延機入側の粗圧延材の先
端部温度の想定値から仕上圧延機入側の先端部温度を遡
行して算出し、該先端部温度の遡行算出値が得られるよ
うに加熱装置入側の粗圧延材の先端部表面温度測定値に
基づいた加熱装置の加熱パターンを設定することを特徴
とする熱間仕上圧延機のセットアップ方法。
【００４０】
【発明の実施の形態】図４は、本発明に係る熱間仕上圧
延機のセットアップ方法を説明するための装置構成図で
ある。
延機のセットアップ方法を説明するための装置構成図で
ある。
【００４１】同図の装置構成図において、加熱装置出側
の粗圧延材の表面温度を測定してセットアップを行う方
法について説明する。図１と同一要素は同一符号で示
す。粗圧延材を粗圧延機１によって粗圧延し、次いで、
粗圧延材８を加熱装置２０によって加熱した後、タンデ
ムに配置した複数のスタンドからなる仕上圧延機２で仕
上圧延するに際し、加熱装置２０の出側に設けられた温
度計２１で粗圧延材８の先端部の表面温度を検出し、検
出した表面温度と圧延条件設定装置１０により予め設定
された圧延条件に基づいて、仕上圧延機のセットアップ
装置３１によって各スタンドの圧下位置およびロール回
転速度の初期設定値を決定し、圧下位置設定装置１２、
ロール回転数設定装置１３に出力される。更に、被圧延
材のクラウンやエッジドロップなどの製品プロフィルや
仕上圧延機の形状に関する仕様が定められている場合
は、被圧延材プロフィル制御量の初期設定値を決定し、
被圧延材プロフィル制御量設定装置１４に出力される。
これらの結果に基づき、各スタンドの圧下装置４により
圧下位置、ロール駆動モータ５によりロール回転速度、
被圧延材プロフィル制御用アクチュエータ６により被圧
延材プロフィル制御量が設定される。
の粗圧延材の表面温度を測定してセットアップを行う方
法について説明する。図１と同一要素は同一符号で示
す。粗圧延材を粗圧延機１によって粗圧延し、次いで、
粗圧延材８を加熱装置２０によって加熱した後、タンデ
ムに配置した複数のスタンドからなる仕上圧延機２で仕
上圧延するに際し、加熱装置２０の出側に設けられた温
度計２１で粗圧延材８の先端部の表面温度を検出し、検
出した表面温度と圧延条件設定装置１０により予め設定
された圧延条件に基づいて、仕上圧延機のセットアップ
装置３１によって各スタンドの圧下位置およびロール回
転速度の初期設定値を決定し、圧下位置設定装置１２、
ロール回転数設定装置１３に出力される。更に、被圧延
材のクラウンやエッジドロップなどの製品プロフィルや
仕上圧延機の形状に関する仕様が定められている場合
は、被圧延材プロフィル制御量の初期設定値を決定し、
被圧延材プロフィル制御量設定装置１４に出力される。
これらの結果に基づき、各スタンドの圧下装置４により
圧下位置、ロール駆動モータ５によりロール回転速度、
被圧延材プロフィル制御用アクチュエータ６により被圧
延材プロフィル制御量が設定される。
【００４２】本発明に係る仕上圧延機のセットアップ装
置３１の動作を説明する。
置３１の動作を説明する。
【００４３】加熱装置２０の出側に設けられた加熱装置
出側温度計２１で検出した温度 は、仕上圧延機におけ
る圧延材の温度計算の初期値として使用される。すなわ
ち、
出側温度計２１で検出した温度 は、仕上圧延機におけ
る圧延材の温度計算の初期値として使用される。すなわ
ち、
【００４４】
【数８】 ｔ０ ：粗圧延材の先端部が加熱装置出側温度計２１を
通過した時刻、 Ｔｂ０ ：粗圧延材の表面温度測定値、 ΔＴ' ：粗圧延材の厚さ方向の表面温度と中心部温度の
差、 とする。ここで、ΔＴ' は図３に示すように加熱後の表
面温度が中心より高くなる場合もあることを考慮して、
予め記憶しておいた定数値または粗圧延材の材質・寸法
毎に異なるパラメータを使用する。例えば、図３の特性
を持つ加熱装置ではΔＴ'＝−６０℃である。
通過した時刻、 Ｔｂ０ ：粗圧延材の表面温度測定値、 ΔＴ' ：粗圧延材の厚さ方向の表面温度と中心部温度の
差、 とする。ここで、ΔＴ' は図３に示すように加熱後の表
面温度が中心より高くなる場合もあることを考慮して、
予め記憶しておいた定数値または粗圧延材の材質・寸法
毎に異なるパラメータを使用する。例えば、図３の特性
を持つ加熱装置ではΔＴ'＝−６０℃である。
【００４５】加熱装置出側温度計２１以降の圧延材の温
度は、前記した熱伝導方程式(2) を粗圧延材表面（厚さ
方向位置ｘｓ ）における境界条件(3) のもとで解くこ
とによって求める。
度は、前記した熱伝導方程式(2) を粗圧延材表面（厚さ
方向位置ｘｓ ）における境界条件(3) のもとで解くこ
とによって求める。
【００４６】ここで、圧延材への入熱量Ｑ(t) 、圧延材
からの放熱量ｑ(t) は、圧延条件設定装置１０により予
め設定された通板速度やデスケーラ７の使用水量、各ス
タンドにおける圧延材の目標厚さなどに基づいて、圧延
材先端部が通過する時刻ｔにおける値を使用する。
からの放熱量ｑ(t) は、圧延条件設定装置１０により予
め設定された通板速度やデスケーラ７の使用水量、各ス
タンドにおける圧延材の目標厚さなどに基づいて、圧延
材先端部が通過する時刻ｔにおける値を使用する。
【００４７】次に、圧延材の先端部が仕上圧延機の第ｉ
スタンドに到達すると推定される時刻ｔｉ における圧
延材の温度Ｔ(tｉ,x)から、例えば、厚さ方向の温度分
布を平均化することによって、各スタンドにおける圧延
材の平均温度Ｔｉ を計算し、これに基づいて前記した
式(4) に従って、各スタンドの変形抵抗を計算する。
スタンドに到達すると推定される時刻ｔｉ における圧
延材の温度Ｔ(tｉ,x)から、例えば、厚さ方向の温度分
布を平均化することによって、各スタンドにおける圧延
材の平均温度Ｔｉ を計算し、これに基づいて前記した
式(4) に従って、各スタンドの変形抵抗を計算する。
【００４８】次に、求められた各スタンドの変形抵抗に
基づき、前記した式(5) 、(6) 、(7) に従って、各スタ
ンドにおける圧延荷重および先進率を計算する。
基づき、前記した式(5) 、(6) 、(7) に従って、各スタ
ンドにおける圧延荷重および先進率を計算する。
【００４９】次に、求められた各スタンドの圧延荷重お
よび先進率に基づき、前記式(8) 、(9) に従って、各ス
タンドの圧下位置、ロール回転速度を決定する。
よび先進率に基づき、前記式(8) 、(9) に従って、各ス
タンドの圧下位置、ロール回転速度を決定する。
【００５０】本発明の仕上圧延機のプロフィル制御量の
セットアップ方法に係る仕上圧延機のセットアップ装置
３１の動作は以下のように行う。
セットアップ方法に係る仕上圧延機のセットアップ装置
３１の動作は以下のように行う。
【００５１】被圧延材のクラウンやエッジドロップなど
の製品プロフィルや仕上圧延機の形状に関する仕様が定
められている場合は、上記に述べた各スタンドの圧下位
置、ロール回転速度を決定する方法にて計算された各ス
タンドの圧延荷重から、例えば、公知文献１に従って被
圧延材プロフィル制御量を決定する。
の製品プロフィルや仕上圧延機の形状に関する仕様が定
められている場合は、上記に述べた各スタンドの圧下位
置、ロール回転速度を決定する方法にて計算された各ス
タンドの圧延荷重から、例えば、公知文献１に従って被
圧延材プロフィル制御量を決定する。
【００５２】次に、本発明において、粗圧延材の先端部
の厚さ方向の温度分布に基づいて仕上圧延機のセットア
ップを行う場合のセットアップ装置３１の動作を説明す
る。この場合の装置構成図は図４と同一である。
の厚さ方向の温度分布に基づいて仕上圧延機のセットア
ップを行う場合のセットアップ装置３１の動作を説明す
る。この場合の装置構成図は図４と同一である。
【００５３】圧延材の温度分布は以下の方法に基づいて
推定する。加熱装置の一形態として、誘導加熱装置を使
用した場合、誘導加熱装置から圧延材に与えられる熱量
は厚さ方向の表面から中心部に向かって指数関数的に減
少していくことが知られている。すなわち、各時刻ｔに
おいて圧延材の厚み方向位置ｘの位置に加熱装置から与
えられる熱量Ｑｂ(t,x) を、加熱装置の消費電力などの
時間推移である加熱パターンを基に推定し、加熱装置の
内部での圧延材の温度変化を、次式を用いて計算する。
推定する。加熱装置の一形態として、誘導加熱装置を使
用した場合、誘導加熱装置から圧延材に与えられる熱量
は厚さ方向の表面から中心部に向かって指数関数的に減
少していくことが知られている。すなわち、各時刻ｔに
おいて圧延材の厚み方向位置ｘの位置に加熱装置から与
えられる熱量Ｑｂ(t,x) を、加熱装置の消費電力などの
時間推移である加熱パターンを基に推定し、加熱装置の
内部での圧延材の温度変化を、次式を用いて計算する。
【００５４】
【数９】 Ｑｂ(t,x) ：時刻ｔ、粗圧延材の厚さ方向の位置ｘに対
して加熱装置から与えられる熱量、 ｑ'(t)：時刻ｔにおける単位時間、単位体積あたりの放
熱量。
して加熱装置から与えられる熱量、 ｑ'(t)：時刻ｔにおける単位時間、単位体積あたりの放
熱量。
【００５５】これにより、圧延材先端部が加熱装置出側
に達すると推定される時刻ｔｂ０における圧延材の表面
温度Ｔ(tb０,xｓ)と中心部の温度Ｔ(tb０,xｃ)をそれぞ
れ求める。この計算結果に基づいて、加熱装置出側温度
計２１で検出した表面温度Ｔb０と、圧延材中心部の温
度との差を推定する。すなわち、前記(10)式において、
に達すると推定される時刻ｔｂ０における圧延材の表面
温度Ｔ(tb０,xｓ)と中心部の温度Ｔ(tb０,xｃ)をそれぞ
れ求める。この計算結果に基づいて、加熱装置出側温度
計２１で検出した表面温度Ｔb０と、圧延材中心部の温
度との差を推定する。すなわち、前記(10)式において、
【００５６】
【数１０】 として、仕上圧延機における圧延材の温度計算の初期値
として使用する。
として使用する。
【００５７】加熱装置出側温度計２１以降の圧延材の温
度は、前記した熱伝導方程式(2) を、境界条件(3) のも
とで解くことによって求める。
度は、前記した熱伝導方程式(2) を、境界条件(3) のも
とで解くことによって求める。
【００５８】ここで、圧延材への入熱量Ｑ(t) 、圧延材
からの放熱量ｑ(t) は、圧延条件設定装置１０により予
め設定された通板速度やデスケーラ７の使用水量、各ス
タンドにおける圧延材の目標厚さなどに基づいて、圧延
材先端部が通過する時刻ｔにおける値を使用する。
からの放熱量ｑ(t) は、圧延条件設定装置１０により予
め設定された通板速度やデスケーラ７の使用水量、各ス
タンドにおける圧延材の目標厚さなどに基づいて、圧延
材先端部が通過する時刻ｔにおける値を使用する。
【００５９】次いで、圧延材の先端部が仕上圧延機の第
ｉスタンドに到達すると推定される時刻ｔｉ における
圧延材の温度Ｔ(tｉ,x)から、例えば、厚み方向の温度
分布を平均化することによって、各スタンドにおける圧
延材の平均温度Ｔｉ を計算し、これに基づいて前記し
た(4) 式に従って、各スタンドの変形抵抗を計算する。
ｉスタンドに到達すると推定される時刻ｔｉ における
圧延材の温度Ｔ(tｉ,x)から、例えば、厚み方向の温度
分布を平均化することによって、各スタンドにおける圧
延材の平均温度Ｔｉ を計算し、これに基づいて前記し
た(4) 式に従って、各スタンドの変形抵抗を計算する。
【００６０】その後、求められた各スタンドの変形抵抗
に基づき、前記の(5) 〜(7) 式に従って、各スタンドに
おける圧延荷重および先進率を計算する。
に基づき、前記の(5) 〜(7) 式に従って、各スタンドに
おける圧延荷重および先進率を計算する。
【００６１】最後に、求められた各スタンドの圧延荷重
および先進率に基づき、(8) 、(9)に従って、各スタン
ドの圧下位置およびロール回転速度を決定する。
および先進率に基づき、(8) 、(9)に従って、各スタン
ドの圧下位置およびロール回転速度を決定する。
【００６２】一方、被圧延材のクラウンやエッジドロッ
プなどの製品プロフィルや仕上圧延機の形状に関する仕
様が定められている場合は、上述の仕上圧延機のセット
アップ計算で求められた各スタンドの圧延荷重から、前
記公知文献１に従って被圧延材プロフィル制御量を決定
する。
プなどの製品プロフィルや仕上圧延機の形状に関する仕
様が定められている場合は、上述の仕上圧延機のセット
アップ計算で求められた各スタンドの圧延荷重から、前
記公知文献１に従って被圧延材プロフィル制御量を決定
する。
【００６３】図５は、本発明に係る加熱装置の入側に温
度計を有する熱間仕上圧延機のセットアップ方法を説明
するための装置構成図である。同図において、図４と同
一要素は同一符号で示す。同図では加熱装置２０の入側
に温度計が設置されている。
度計を有する熱間仕上圧延機のセットアップ方法を説明
するための装置構成図である。同図において、図４と同
一要素は同一符号で示す。同図では加熱装置２０の入側
に温度計が設置されている。
【００６４】粗圧延材８を粗圧延機１によって粗圧延
し、次いで、加熱装置２０によって加熱した後、タンデ
ムに配置した複数のスタンドからなる仕上圧延機２で仕
上圧延するに際し、加熱装置２０の入側に設けられた加
熱装置入側温度計２２で粗圧延材８の先端部の表面温度
を検出する。この温度Ｔbｉは加熱装置２０および仕上
圧延機２における圧延材の温度計算の初期値として使用
される。すなわち、
し、次いで、加熱装置２０によって加熱した後、タンデ
ムに配置した複数のスタンドからなる仕上圧延機２で仕
上圧延するに際し、加熱装置２０の入側に設けられた加
熱装置入側温度計２２で粗圧延材８の先端部の表面温度
を検出する。この温度Ｔbｉは加熱装置２０および仕上
圧延機２における圧延材の温度計算の初期値として使用
される。すなわち、
【００６５】
【数１１】 Ｔ(t,x) ：時刻ｔ、厚さ方向位置ｘにおける粗圧延材温
度、 ｔ０ ：粗圧延材の先端部が加熱装置入側温度計を通過
した時刻、 Ｔｓ ：粗圧延材の表面温度測定値 ｘｓ ：粗圧延材の厚さ方向の表面に相当する座標、 ｘｃ ：粗圧延材の厚さ方向の中心に相当する座標、 ΔＴｂ ：粗圧延材の厚さ方向の表面と中心の温度差、 とする。
度、 ｔ０ ：粗圧延材の先端部が加熱装置入側温度計を通過
した時刻、 Ｔｓ ：粗圧延材の表面温度測定値 ｘｓ ：粗圧延材の厚さ方向の表面に相当する座標、 ｘｃ ：粗圧延材の厚さ方向の中心に相当する座標、 ΔＴｂ ：粗圧延材の厚さ方向の表面と中心の温度差、 とする。
【００６６】ここで、ΔＴｂ は粗圧延機１の入側に設
置された図示しない加熱炉を抽出した際の温度から、粗
圧延機１での温度変化および粗圧延機１から加熱装置入
側温度計２２までの間で放熱されることによる温度変化
を考慮して計算したり、経験的な定数値を使用するなど
して決定する。いずれにしても、加熱装置入側において
は、粗圧延材と粗圧延機の圧延ロールとの接触による冷
却や放熱のために、圧延材表面は中心部よりも低温にな
ることは明らかである。すなわち、ΔＴｂ ≧０であ
る。
置された図示しない加熱炉を抽出した際の温度から、粗
圧延機１での温度変化および粗圧延機１から加熱装置入
側温度計２２までの間で放熱されることによる温度変化
を考慮して計算したり、経験的な定数値を使用するなど
して決定する。いずれにしても、加熱装置入側において
は、粗圧延材と粗圧延機の圧延ロールとの接触による冷
却や放熱のために、圧延材表面は中心部よりも低温にな
ることは明らかである。すなわち、ΔＴｂ ≧０であ
る。
【００６７】式(14)で与えられる圧延材温度を初期値と
して、加熱装置における温度変化を前記式(11)、(12)に
従って計算し、加熱装置出側から仕上圧延機入側まで、
および仕上圧延機における温度変化を(2) 、(3) に従っ
て計算する。
して、加熱装置における温度変化を前記式(11)、(12)に
従って計算し、加熱装置出側から仕上圧延機入側まで、
および仕上圧延機における温度変化を(2) 、(3) に従っ
て計算する。
【００６８】ここで、圧延材への入熱量Ｑ(t) 、Ｑb(t,
x)、圧延材からの放熱量ｑ(t) 、ｑ'(t)は、圧延条件設
定装置１０により予め設定された加熱装置の消費電力な
どの時間推移である加熱パターンおよび通板速度、デス
ケーラ７の使用水量、各スタンドにおける圧延材の目標
厚さなどに基づいて、圧延材先端部が通過する時刻ｔに
おける値を使用する。
x)、圧延材からの放熱量ｑ(t) 、ｑ'(t)は、圧延条件設
定装置１０により予め設定された加熱装置の消費電力な
どの時間推移である加熱パターンおよび通板速度、デス
ケーラ７の使用水量、各スタンドにおける圧延材の目標
厚さなどに基づいて、圧延材先端部が通過する時刻ｔに
おける値を使用する。
【００６９】次に、圧延材の先端部が仕上圧延機の第ｉ
スタンドに到達すると推定される時刻ｔｉ における圧
延材の温度Ｔ(tｉ,x)から、例えば、厚み方向の温度分
布を平均化することによって、各スタンドにおける圧延
材の平均温度Ｔｉ を計算し、これに基づいて前記した
式(4) に従って、各スタンドの変形抵抗を計算する。
スタンドに到達すると推定される時刻ｔｉ における圧
延材の温度Ｔ(tｉ,x)から、例えば、厚み方向の温度分
布を平均化することによって、各スタンドにおける圧延
材の平均温度Ｔｉ を計算し、これに基づいて前記した
式(4) に従って、各スタンドの変形抵抗を計算する。
【００７０】次いで、求められた各スタンドの変形抵抗
に基づき、(5) 〜(7) に従って、各スタンドにおける圧
延荷重および先進率を計算する。
に基づき、(5) 〜(7) に従って、各スタンドにおける圧
延荷重および先進率を計算する。
【００７１】その後、求められた各スタンドの圧延荷重
および先進率に基づき、前記した(8) 、(9) に従って、
各スタンドの圧下位置、ロール回転速度を決定する。
および先進率に基づき、前記した(8) 、(9) に従って、
各スタンドの圧下位置、ロール回転速度を決定する。
【００７２】一方、被圧延材のクラウンやエッジドロッ
プなどの製品プロフィルや仕上圧延機の形状に関する仕
様が定められている場合は、上述の仕上圧延機のセット
アップ計算で求められた各スタンドの圧延荷重から、前
記公知文献１に従って被圧延材プロフィル制御量を決定
する。
プなどの製品プロフィルや仕上圧延機の形状に関する仕
様が定められている場合は、上述の仕上圧延機のセット
アップ計算で求められた各スタンドの圧延荷重から、前
記公知文献１に従って被圧延材プロフィル制御量を決定
する。
【００７３】これまでに説明した本発明のセットアップ
方法はいずれも加熱装置出側の粗圧延材の表面温度を測
定した後、セットアップ計算を開始し、または加熱装置
入側の粗圧延材の粗圧延材の表面温度を測定した後、加
熱装置における伝熱計算を開始し、仕上圧延機の圧下位
置およびロール回転速度、あるいは被圧延材プロフィル
制御量のセットアップをする方法である。
方法はいずれも加熱装置出側の粗圧延材の表面温度を測
定した後、セットアップ計算を開始し、または加熱装置
入側の粗圧延材の粗圧延材の表面温度を測定した後、加
熱装置における伝熱計算を開始し、仕上圧延機の圧下位
置およびロール回転速度、あるいは被圧延材プロフィル
制御量のセットアップをする方法である。
【００７４】セットアップ計算は相当の計算時間を要
し、さらに、加熱装置による粗圧延材の温度変化を計算
する際に、多大な計算量を要する可能性があり、加熱装
置出側から仕上圧延機までの距離が短かく、圧延材の通
板速度が速いと、粗圧延材表面温度を検出した後では、
セットアップが間に合わないこともある。
し、さらに、加熱装置による粗圧延材の温度変化を計算
する際に、多大な計算量を要する可能性があり、加熱装
置出側から仕上圧延機までの距離が短かく、圧延材の通
板速度が速いと、粗圧延材表面温度を検出した後では、
セットアップが間に合わないこともある。
【００７５】この対策として、本発明では仕上圧延機の
セットアップを優先的に決定し、加熱装置の加熱パター
ンを調整するセットアップ方法を提供する。
セットアップを優先的に決定し、加熱装置の加熱パター
ンを調整するセットアップ方法を提供する。
【００７６】図６は、本発明に係る加熱装置の加熱パタ
ーンをフィードフォワードして熱間仕上圧延機のセット
アップ方法を説明するための装置構成図である。
ーンをフィードフォワードして熱間仕上圧延機のセット
アップ方法を説明するための装置構成図である。
【００７７】同図において、材料特性制約などから仕上
圧延機における圧延材温度を確保する目的で、仕上圧延
機入側での目標圧延材温度が目標温度設定装置３４によ
り予め設定される。
圧延機における圧延材温度を確保する目的で、仕上圧延
機入側での目標圧延材温度が目標温度設定装置３４によ
り予め設定される。
【００７８】粗圧延材８を粗圧延機１によって粗圧延
し、加熱装置２０によって加熱した後、タンデムに配置
した複数のスタンドからなる仕上圧延機２で仕上圧延す
るに際し、加熱装置２０の入側に設けられた温度計２２
で検出した粗圧延材８の先端部の表面温度に基づいて、
加熱装置２０に加熱パターンをフィードフォワードする
ことによって仕上圧延機入側における被圧延材の温度を
目標温度設定装置３４により予め与えられた目標温度に
制御するとともに、前記仕上圧延機入側における被圧延
材目標温度と圧延条件設定装置１０により予め設定され
た圧延条件に基づいて、本発明に係る仕上圧延機のセッ
トアップ装置３１によって各スタンドの圧下位置および
ロール回転速度の初期設定値を決定し、圧下位置設定装
置１２、ロール回転数設定装置１３に出力される。
し、加熱装置２０によって加熱した後、タンデムに配置
した複数のスタンドからなる仕上圧延機２で仕上圧延す
るに際し、加熱装置２０の入側に設けられた温度計２２
で検出した粗圧延材８の先端部の表面温度に基づいて、
加熱装置２０に加熱パターンをフィードフォワードする
ことによって仕上圧延機入側における被圧延材の温度を
目標温度設定装置３４により予め与えられた目標温度に
制御するとともに、前記仕上圧延機入側における被圧延
材目標温度と圧延条件設定装置１０により予め設定され
た圧延条件に基づいて、本発明に係る仕上圧延機のセッ
トアップ装置３１によって各スタンドの圧下位置および
ロール回転速度の初期設定値を決定し、圧下位置設定装
置１２、ロール回転数設定装置１３に出力される。
【００７９】一方、被圧延材のクラウンやエッジドロッ
プなどの製品プロフィルや仕上圧延機の形状に関する仕
様が定められている場合は、被圧延材プロフィル制御量
の初期設定値を決定し、被圧延材プロフィル制御量設定
装置１４に出力される。これらの結果に基づき、各スタ
ンドの圧下装置４により圧下位置、ロール駆動モータ５
によりロール回転速度、被圧延材プロフィル制御用アク
チュエータ６により被圧延材プロフィル制御量が設定さ
れる。
プなどの製品プロフィルや仕上圧延機の形状に関する仕
様が定められている場合は、被圧延材プロフィル制御量
の初期設定値を決定し、被圧延材プロフィル制御量設定
装置１４に出力される。これらの結果に基づき、各スタ
ンドの圧下装置４により圧下位置、ロール駆動モータ５
によりロール回転速度、被圧延材プロフィル制御用アク
チュエータ６により被圧延材プロフィル制御量が設定さ
れる。
【００８０】セットアップ装置３１の制御動作は以下の
通りである。仕上圧延機における圧延材の温度を、前記
仕上圧延機入側目標温度を初期値として、前記した熱伝
導方程式(2) を圧延材表面（厚さ方向位置ｘｓ ）にお
ける境界条件(3) のもとで解くことによって求める。
通りである。仕上圧延機における圧延材の温度を、前記
仕上圧延機入側目標温度を初期値として、前記した熱伝
導方程式(2) を圧延材表面（厚さ方向位置ｘｓ ）にお
ける境界条件(3) のもとで解くことによって求める。
【００８１】ここで、圧延材への入熱量Ｑ(t) 、圧延材
からの放熱量ｑ(t) は、圧延条件設定装置１０により予
め設定された通板速度やデスケーラ７の使用水量、各ス
タンドにおける圧延材の目標厚さなどに基づいて、圧延
材先端部が通過する時刻ｔにおける値を使用する。
からの放熱量ｑ(t) は、圧延条件設定装置１０により予
め設定された通板速度やデスケーラ７の使用水量、各ス
タンドにおける圧延材の目標厚さなどに基づいて、圧延
材先端部が通過する時刻ｔにおける値を使用する。
【００８２】次に、圧延材の先端部が仕上圧延機の第ｉ
スタンドに到達すると推定される時刻ｔｉ における圧
延材の温度Ｔ(tｉ,x)から、例えば、厚さ方向の温度分
布を平均化することによって、各スタンドにおける圧延
材の平均温度Ｔｉ を計算し、これに基づいて前記した
式(4) に従って、各スタンドの変形抵抗を計算する。
スタンドに到達すると推定される時刻ｔｉ における圧
延材の温度Ｔ(tｉ,x)から、例えば、厚さ方向の温度分
布を平均化することによって、各スタンドにおける圧延
材の平均温度Ｔｉ を計算し、これに基づいて前記した
式(4) に従って、各スタンドの変形抵抗を計算する。
【００８３】次いで、求められた各スタンドの変形抵抗
に基づき、前記した(5) 〜(7) 式に従って、各スタンド
における圧延荷重および先進率を計算する。
に基づき、前記した(5) 〜(7) 式に従って、各スタンド
における圧延荷重および先進率を計算する。
【００８４】その後、求められた各スタンドの圧延荷重
および先進率に基づき、前記(8) 、(9) 式に従って、各
スタンドの圧下位置およびロール回転速度を決定する。
および先進率に基づき、前記(8) 、(9) 式に従って、各
スタンドの圧下位置およびロール回転速度を決定する。
【００８５】一方、被圧延材のクラウンやエッジドロッ
プなどの製品プロフィルや仕上圧延機の形状に関する仕
様が定められている場合は、上述した仕上圧延機のセッ
トアップ装置にて計算された仕上圧延機の各スタンドの
圧延荷重から、公知文献１に従って被圧延材プロフィル
制御量を決定する。
プなどの製品プロフィルや仕上圧延機の形状に関する仕
様が定められている場合は、上述した仕上圧延機のセッ
トアップ装置にて計算された仕上圧延機の各スタンドの
圧延荷重から、公知文献１に従って被圧延材プロフィル
制御量を決定する。
【００８６】
【実施例】加熱装置の出側に圧延材の温度を検出する温
度計を設置し、被圧延材プロフィル制御用アクチュエー
タとしてワークロールベンダーを備えている熱間圧延設
備におけるシミュレーションによる比較試験結果を示
す。
度計を設置し、被圧延材プロフィル制御用アクチュエー
タとしてワークロールベンダーを備えている熱間圧延設
備におけるシミュレーションによる比較試験結果を示
す。
【００８７】表１は、本発明に係る加熱装置出側の表面
温度をセットアップ計算に用いる方法を適用した場合の
試験結果として、仕上圧延機各スタンドにおける圧延材
温度の推定値を示す（但し、加熱装置出側の表面温度は
実測値）。但し、Ｆ１〜Ｆ７は仕上圧延機の第１スタン
ドから第７スタンドを示す。
温度をセットアップ計算に用いる方法を適用した場合の
試験結果として、仕上圧延機各スタンドにおける圧延材
温度の推定値を示す（但し、加熱装置出側の表面温度は
実測値）。但し、Ｆ１〜Ｆ７は仕上圧延機の第１スタン
ドから第７スタンドを示す。
【００８８】
【表１】 表２は、従来の仕上圧延機入側の温度測定値をセットア
ップ計算に用いる方法を適用した場合の試験結果とし
て、仕上圧延機各スタンドにおける圧延材温度の推定値
を示す（但し、加熱装置出側の表面温度は実測値）。
ップ計算に用いる方法を適用した場合の試験結果とし
て、仕上圧延機各スタンドにおける圧延材温度の推定値
を示す（但し、加熱装置出側の表面温度は実測値）。
【００８９】
【表２】 本発明に係る方法を適用すれば、加熱装置出側において
は、圧延材中心部の温度が表面よりも低くなることを正
確に推定して仕上圧延機における圧延材温度を計算して
いるが、従来の方法を適用した場合は、加熱装置を想定
していないので、圧延材中心部の温度が表面よりも高く
なると誤って推定して仕上圧延機における圧延材温度を
計算している。
は、圧延材中心部の温度が表面よりも低くなることを正
確に推定して仕上圧延機における圧延材温度を計算して
いるが、従来の方法を適用した場合は、加熱装置を想定
していないので、圧延材中心部の温度が表面よりも高く
なると誤って推定して仕上圧延機における圧延材温度を
計算している。
【００９０】この温度計算結果に基づいて決定した、両
方法による圧下位置およびロール回転速度の初期設定値
の相違をそれぞれ表３、表４に示す。
方法による圧下位置およびロール回転速度の初期設定値
の相違をそれぞれ表３、表４に示す。
【００９１】
【表３】
【表４】 表３、表４の初期設定値に圧下位置およびロール回転速
度を設定して、圧延を実施した際の先端部の製品厚さ
（最終スタンドＦ７出側の厚さ）の偏差を表５に示す
が、本発明を実施することによって製品の寸法精度悪化
を防止できることがわかる。
度を設定して、圧延を実施した際の先端部の製品厚さ
（最終スタンドＦ７出側の厚さ）の偏差を表５に示す
が、本発明を実施することによって製品の寸法精度悪化
を防止できることがわかる。
【００９２】
【表５】 次に、本発明に係る加熱装置出側の表面温度を用い、被
圧延材のプロフィル制御量をセットアップする方法を適
用した場合の試験結果として、仕上圧延機各スタンドに
おけるワークロールベンダーの初期設定値を表６に示
す。
圧延材のプロフィル制御量をセットアップする方法を適
用した場合の試験結果として、仕上圧延機各スタンドに
おけるワークロールベンダーの初期設定値を表６に示
す。
【００９３】
【表６】 表６の初期設定値にワークロールベンダーを設定して、
圧延を実施した際の先端部製品クラウン偏差を表７に示
すが、本発明を実施することによって製品の寸法精度悪
化を防止できることがわかる。
圧延を実施した際の先端部製品クラウン偏差を表７に示
すが、本発明を実施することによって製品の寸法精度悪
化を防止できることがわかる。
【００９４】
【表７】
【発明の効果】本発明によって、加熱装置を有する金属
帯の熱間圧延装置において仕上圧延機の圧下位置および
ロール回転速度、あるいは被圧延材プロフィル制御量の
初期設定を精度高く行うことができ、圧延材先端部の寸
法品質を保証することが可能である。
帯の熱間圧延装置において仕上圧延機の圧下位置および
ロール回転速度、あるいは被圧延材プロフィル制御量の
初期設定を精度高く行うことができ、圧延材先端部の寸
法品質を保証することが可能である。
【図１】一般的な熱間圧延設備における仕上圧延機のセ
ットアップ方法を説明するための装置構成図である。
ットアップ方法を説明するための装置構成図である。
【図２】被圧延材の厚さ方向温度分布例を示すグラフで
ある。
ある。
【図３】加熱装置を通過する前後の圧延材の温度変化の
一例を示す模式的グラフである。
一例を示す模式的グラフである。
【図４】本発明に係る熱間仕上圧延機のセットアップ方
法を説明するための装置構成図である。
法を説明するための装置構成図である。
【図５】本発明に係る加熱装置の入側に温度計を有する
熱間仕上圧延機のセットアップ方法を説明するための装
置構成図である。
熱間仕上圧延機のセットアップ方法を説明するための装
置構成図である。
【図６】本発明に係る加熱装置の加熱パターンをフィー
ドフォワードして熱間仕上圧延機のセットアップ方法を
説明するための装置構成図である。
ドフォワードして熱間仕上圧延機のセットアップ方法を
説明するための装置構成図である。
１：粗圧延機 ２：仕上圧延機 ３：仕上圧延機入側温度計 ４：圧下装置 ５：ロール駆動モータ ６：被圧延材プロフィル制御用アクチュエータ ７：デスケーラ ８：粗圧延材 １０：圧延条件設定装置 １１：セットアップ装置 １２：圧下位置設定装置 １３：ロール回転速度設定装置 １４：被圧延材プロフィル制御量設定装置 ２０：加熱装置 ２１：加熱装置出側温度計 ２２：加熱装置入側温度計 ３１：セットアップ装置 ３４：目標温度設定装置
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１２年６月２１日（２０００．６．２
１）
１）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 熱間仕上圧延機のセットアップ方法
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、粗圧延機と仕上圧
延機の間で素材を再加熱する工程を有する熱間仕上圧延
機のセットアップ方法に関する。
延機の間で素材を再加熱する工程を有する熱間仕上圧延
機のセットアップ方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１は、一般的な熱間圧延設備における
仕上圧延機のセットアップ方法を説明するための装置構
成図である。同図において符号１は粗圧延機、２は仕上
圧延機、３は仕上圧延機入側温度計、４は圧下装置、５
はロール駆動モータ、６は被圧延材プロフィル制御用ア
クチュエータ、７はデスケーラ、８は粗圧延材、１０は
圧延条件設定装置、１１は従来の仕上圧延機のセットア
ップ装置、１２は圧下位置設定装置、１３はロール回転
速度設定装置、１４は被圧延材プロフィル制御量設定装
置である。
仕上圧延機のセットアップ方法を説明するための装置構
成図である。同図において符号１は粗圧延機、２は仕上
圧延機、３は仕上圧延機入側温度計、４は圧下装置、５
はロール駆動モータ、６は被圧延材プロフィル制御用ア
クチュエータ、７はデスケーラ、８は粗圧延材、１０は
圧延条件設定装置、１１は従来の仕上圧延機のセットア
ップ装置、１２は圧下位置設定装置、１３はロール回転
速度設定装置、１４は被圧延材プロフィル制御量設定装
置である。
【０００３】粗圧延材８を粗圧延機１によって粗圧延
し、次いで、タンデムに配置した複数のスタンドからな
る仕上圧延機２で仕上圧延する通常の熱間圧延設備にお
いて、粗圧延材を仕上圧延機に通板する前に、予め仕上
圧延機各スタンドのロール圧下位置、ロール速度などの
セットアップを行っておく。すなわち、圧延中はＡＧＣ
（Automatic Gauge Control ）装置および仕上圧延機出
側の厚さ計を用いたフィードバック制御により厚さ制御
が行われるが、被圧延材の先端部分はフィードバック制
御ができないため、被圧延材の先端部分の塑性特性と圧
延機の弾性特性を考慮したセットアップを行っている。
これによって、先端部から所定の厚さ精度もしくは板幅
方向の厚さ分布（以下、プロフィルという）精度を得る
ことができる。
し、次いで、タンデムに配置した複数のスタンドからな
る仕上圧延機２で仕上圧延する通常の熱間圧延設備にお
いて、粗圧延材を仕上圧延機に通板する前に、予め仕上
圧延機各スタンドのロール圧下位置、ロール速度などの
セットアップを行っておく。すなわち、圧延中はＡＧＣ
（Automatic Gauge Control ）装置および仕上圧延機出
側の厚さ計を用いたフィードバック制御により厚さ制御
が行われるが、被圧延材の先端部分はフィードバック制
御ができないため、被圧延材の先端部分の塑性特性と圧
延機の弾性特性を考慮したセットアップを行っている。
これによって、先端部から所定の厚さ精度もしくは板幅
方向の厚さ分布（以下、プロフィルという）精度を得る
ことができる。
【０００４】このセットアップにおいては、図１に示す
ように、仕上圧延機２の入側に設けられた仕上圧延機入
側温度計３で粗圧延材８の先端部の表面温度を検出し、
検出した表面温度と圧延条件設定装置１０により予め設
定された圧延条件とに基づき、仕上圧延機のセットアッ
プ装置１１は各スタンドの圧下位置およびロール回転速
度の初期設定値を決定し、圧下位置設定装置１２、ロー
ル回転速度設定装置１３に出力する。更に、被圧延材の
クラウンやエッジドロップなどの製品プロフィルや仕上
圧延機の形状に関する仕様が定められている場合は、被
圧延材プロフィル制御量の初期設定値を決定し、被圧延
材プロフィル制御量設定装置１４に出力する。
ように、仕上圧延機２の入側に設けられた仕上圧延機入
側温度計３で粗圧延材８の先端部の表面温度を検出し、
検出した表面温度と圧延条件設定装置１０により予め設
定された圧延条件とに基づき、仕上圧延機のセットアッ
プ装置１１は各スタンドの圧下位置およびロール回転速
度の初期設定値を決定し、圧下位置設定装置１２、ロー
ル回転速度設定装置１３に出力する。更に、被圧延材の
クラウンやエッジドロップなどの製品プロフィルや仕上
圧延機の形状に関する仕様が定められている場合は、被
圧延材プロフィル制御量の初期設定値を決定し、被圧延
材プロフィル制御量設定装置１４に出力する。
【０００５】これらの出力結果に基づき、各スタンドの
圧下装置４により圧下位置、ロール駆動モータ５により
ロール回転速度が設定され、被圧延材プロフィル制御用
アクチュエータ６により被圧延材プロフィル制御量が設
定される。被圧延材プロフィル制御量設定装置１４とは
ロールベンダ、可変クラウンロール、ロールシフト装置
あるいはペアクロス装置などの金属帯の幅方向の厚さ分
布を制御する装置の総称である。
圧下装置４により圧下位置、ロール駆動モータ５により
ロール回転速度が設定され、被圧延材プロフィル制御用
アクチュエータ６により被圧延材プロフィル制御量が設
定される。被圧延材プロフィル制御量設定装置１４とは
ロールベンダ、可変クラウンロール、ロールシフト装置
あるいはペアクロス装置などの金属帯の幅方向の厚さ分
布を制御する装置の総称である。
【０００６】図１の仕上圧延機のセットアップ装置１１
の動作について説明する。仕上圧延機入側に設けられた
温度計３で検出した温度Ｔs は、仕上圧延機における被
圧延材の温度計算の初期値として使用される。すなわ
ち、
の動作について説明する。仕上圧延機入側に設けられた
温度計３で検出した温度Ｔs は、仕上圧延機における被
圧延材の温度計算の初期値として使用される。すなわ
ち、
【０００７】
【数１】 Ｔ（ｔ，ｘ）：時刻ｔ、厚さ方向位置ｘにおける被圧延
材温度、 ｔ0 ：被圧延材の先端部が温度計を通過した時刻、 Ｔs ：被圧延材の表面温度測定値、 ｘs ：被圧延材の厚さ方向の表面に相当する座標、 ｘc ：被圧延材の厚さ方向の中心に相当する座標、 ΔＴ：被圧延材の厚さ方向の表面温度と中心温度の差、 である。
材温度、 ｔ0 ：被圧延材の先端部が温度計を通過した時刻、 Ｔs ：被圧延材の表面温度測定値、 ｘs ：被圧延材の厚さ方向の表面に相当する座標、 ｘc ：被圧延材の厚さ方向の中心に相当する座標、 ΔＴ：被圧延材の厚さ方向の表面温度と中心温度の差、 である。
【０００８】図２は、被圧延材の厚さ方向温度分布例を
示すグラフである。
示すグラフである。
【０００９】ここで、ΔＴは、粗圧延機１の入側に設置
された加熱炉（図１では図示されていない）を抽出した
際の粗圧延材８の温度から、粗圧延１での圧延加工によ
る温度上昇、ロール接触による冷却および粗圧延機１か
ら仕上圧延機入側温度計３までの間の大気中冷却による
温度降下を考慮して計算したり、経験的な定数値を使用
したりして決定している。いずれにしても、仕上圧延機
２の入側においては、粗圧延材８と粗圧延機のロールと
の接触による冷却や空気中への放熱のために、圧延材表
面は中心部よりも低温になることは明らかである。すな
わち、ΔＴ＞０である。
された加熱炉（図１では図示されていない）を抽出した
際の粗圧延材８の温度から、粗圧延１での圧延加工によ
る温度上昇、ロール接触による冷却および粗圧延機１か
ら仕上圧延機入側温度計３までの間の大気中冷却による
温度降下を考慮して計算したり、経験的な定数値を使用
したりして決定している。いずれにしても、仕上圧延機
２の入側においては、粗圧延材８と粗圧延機のロールと
の接触による冷却や空気中への放熱のために、圧延材表
面は中心部よりも低温になることは明らかである。すな
わち、ΔＴ＞０である。
【００１０】仕上圧延機入側温度計３以降の粗圧延材８
の温度は、次式の熱伝導方程式(2)を圧延材表面（厚み
方向位置ｘs ）における境界条件(3) のもとで解くこと
によって求められる。
の温度は、次式の熱伝導方程式(2)を圧延材表面（厚み
方向位置ｘs ）における境界条件(3) のもとで解くこと
によって求められる。
【００１１】
【数２】 ｃ：粗圧延材の比熱、 ρ：粗圧延材の密度、 λ：粗圧延材の熱伝導率、 Ｑ(t) ：時刻ｔにおける単位時間、単位体積あたりの入
熱量、 ｑ(t) ：時刻ｔにおける単位時間、単位体積あたりの放
熱量。
熱量、 ｑ(t) ：時刻ｔにおける単位時間、単位体積あたりの放
熱量。
【００１２】ここで、粗圧延材への入熱量Ｑ(t) および
粗圧延材からの放熱量ｑ(t) には、圧延条件設定装置１
０により予め設定された通板速度やデスケーラ７の使用
水量、各スタンドにおける被圧延材の目標厚さなどに基
づいて、粗圧延材先端部が通過する時刻ｔにおける推定
値を使用する。
粗圧延材からの放熱量ｑ(t) には、圧延条件設定装置１
０により予め設定された通板速度やデスケーラ７の使用
水量、各スタンドにおける被圧延材の目標厚さなどに基
づいて、粗圧延材先端部が通過する時刻ｔにおける推定
値を使用する。
【００１３】次に、粗圧延材８が仕上圧延機に通板され
る段階で、被圧延材の先端部が仕上圧延機２の第ｉスタ
ンドに到達すると推定される時刻ｔi における被圧延材
の温度Ｔ(ti,x)から、例えば、厚み方向の温度分布を平
均化することによって、各スタンドにおける圧延材の平
均温度Ｔi を計算し、これに基づいて変形抵抗を計算す
る。
る段階で、被圧延材の先端部が仕上圧延機２の第ｉスタ
ンドに到達すると推定される時刻ｔi における被圧延材
の温度Ｔ(ti,x)から、例えば、厚み方向の温度分布を平
均化することによって、各スタンドにおける圧延材の平
均温度Ｔi を計算し、これに基づいて変形抵抗を計算す
る。
【００１４】熱間圧延における変形抵抗を計算する式と
しては、次式で示す式が広く知られている。
しては、次式で示す式が広く知られている。
【００１５】
【数３】 Ｋfmi ：第ｉスタンドにおける被圧延材の変形抵抗 εi ：第ｉスタンドにおける被圧延材の歪み υi ：第ｉスタンドにおける被圧延材の歪み速度 Ｔi ：第ｉスタンドにおける被圧延材の温度 Ａ，Ｂ：定数 ここで、ε、υは予め与えられた仕上圧延機における各
スタンドの目標厚さや通板速度から求めることができ
る。
スタンドの目標厚さや通板速度から求めることができ
る。
【００１６】更に、前記変形抵抗Ｋfmi から(5) 、(6)
式により各スタンドにおける圧延荷重および先進率を計
算する。
式により各スタンドにおける圧延荷重および先進率を計
算する。
【００１７】
【数４】 Ｐi ：第ｉスタンドにおける被圧延材の圧延荷重、 ｆi ：第ｉスタンドにおける被圧延材の先進率、 Ｋfmi ：第ｉスタンドにおける被圧延材の変形抵抗、 Ｒi'：第ｉスタンドにおけるワークロールの扁平ロール
半径、 Ｈi ：第ｉスタンドにおける被圧延材の入側厚さ、 ｈi ：第ｉスタンドにおける被圧延材の出側厚さ、 Ｑｐi ：第ｉスタンドにおける被圧延材の圧下力関数、 φi ：第ｉスタンドにおける被圧延材の中立角、 Ｂi ：第ｉスタンドにおける被圧延材の幅。
半径、 Ｈi ：第ｉスタンドにおける被圧延材の入側厚さ、 ｈi ：第ｉスタンドにおける被圧延材の出側厚さ、 Ｑｐi ：第ｉスタンドにおける被圧延材の圧下力関数、 φi ：第ｉスタンドにおける被圧延材の中立角、 Ｂi ：第ｉスタンドにおける被圧延材の幅。
【００１８】ここで、圧延材の入出側厚さおよび幅は圧
延条件設定装置１０によって予め与えられ、圧下力関数
Ｑｐi および中立角φi は、例えばSimsによって提案さ
れた近似圧延理論モデルによって解くことが知られてい
る。
延条件設定装置１０によって予め与えられ、圧下力関数
Ｑｐi および中立角φi は、例えばSimsによって提案さ
れた近似圧延理論モデルによって解くことが知られてい
る。
【００１９】また、扁平ロール半径Ｒi'は、例えば(7)
式で示すHitchcockの式と圧延荷重を導出する前記(5)
式とを連立させることによって求めることができる。
式で示すHitchcockの式と圧延荷重を導出する前記(5)
式とを連立させることによって求めることができる。
【００２０】
【数５】 Ｒi ：第ｉスタンドにおけるワークロール半径、 Ｃ：定数。
【００２１】次に、(8) 式で表されるゲージメータ式に
基づいて各スタンドの圧下位置を求めるとともに、(9)
式で表されるように、各スタンドのマスフローバランス
（各スタンドの体積速度一定）を保つべくロール回転速
度を求める。
基づいて各スタンドの圧下位置を求めるとともに、(9)
式で表されるように、各スタンドのマスフローバランス
（各スタンドの体積速度一定）を保つべくロール回転速
度を求める。
【００２２】
【数６】 Ｓi ：第ｉスタンドの圧下位置 Ｍi ：第ｉスタンドのミル剛性係数 Ｓ０i ：第ｉスタンドの圧下零点補正値
【００２３】
【数７】 Ｎi ：第ｉスタンドのロール駆動モータの回転速度 ｈF ：製品目標厚さ（最終スタンドの出側厚さ） ＶF ：製品目標通板速度（最終スタンドの出側速度） Ｇｒi ：第ｉスタンドのロール駆動モータとロールとの
ギア比 被圧延材のクラウンやエッジドロップなどの製品プロフ
ィルや仕上圧延機の形状に関する仕様が定められている
場合は、上記(5) 式で計算された圧延荷重に基づいて、
例えば、公知文献（「ホットストリップミルにおける板
プロフィル・平坦度制御」鉄と鋼、Vol.74、No.7、p.14
02〜1409。以下、公知文献１という）等に記された方法
によって、被圧延材プロフィル制御量の初期設定値を求
める。
ギア比 被圧延材のクラウンやエッジドロップなどの製品プロフ
ィルや仕上圧延機の形状に関する仕様が定められている
場合は、上記(5) 式で計算された圧延荷重に基づいて、
例えば、公知文献（「ホットストリップミルにおける板
プロフィル・平坦度制御」鉄と鋼、Vol.74、No.7、p.14
02〜1409。以下、公知文献１という）等に記された方法
によって、被圧延材プロフィル制御量の初期設定値を求
める。
【００２４】近年、鋼板の使用時のコスト削減を目的と
して、冷延鋼板と同等の薄さの熱延鋼板を製造する傾向
にあり、このような圧延材では、仕上圧延における圧延
材の温度が低下しすぎて仕上圧延機の耐荷重の限界を越
えたり、圧延材の材料特性に悪影響を与える場合があ
る。このことから、粗圧延機と仕上圧延機の間に加熱装
置を設け、仕上圧延機入側において圧延材の温度を仕上
圧延機の保護や材料特性上必要な目標温度まで昇温する
技術が用いられるようになってきた。
して、冷延鋼板と同等の薄さの熱延鋼板を製造する傾向
にあり、このような圧延材では、仕上圧延における圧延
材の温度が低下しすぎて仕上圧延機の耐荷重の限界を越
えたり、圧延材の材料特性に悪影響を与える場合があ
る。このことから、粗圧延機と仕上圧延機の間に加熱装
置を設け、仕上圧延機入側において圧延材の温度を仕上
圧延機の保護や材料特性上必要な目標温度まで昇温する
技術が用いられるようになってきた。
【００２５】しかしながら、従来の仕上圧延機のセット
アップ方法では、このような加熱装置の影響による温度
変化を考慮していないため、問題が生ずる。
アップ方法では、このような加熱装置の影響による温度
変化を考慮していないため、問題が生ずる。
【００２６】図３は、加熱装置を通過する前後の圧延材
の温度変化の一例を示す模式的グラフである。同図に示
すように、加熱装置を通過した直後では粗圧延材の中心
部に比べて表面での温度が高くなる。このため、粗圧延
機出側から仕上入側温度計までの温度変化として大気中
への放熱しか考慮しない従来のセットアップ方法では十
分なセットアップ精度が得られず、被圧延材の寸法精度
が低下する。
の温度変化の一例を示す模式的グラフである。同図に示
すように、加熱装置を通過した直後では粗圧延材の中心
部に比べて表面での温度が高くなる。このため、粗圧延
機出側から仕上入側温度計までの温度変化として大気中
への放熱しか考慮しない従来のセットアップ方法では十
分なセットアップ精度が得られず、被圧延材の寸法精度
が低下する。
【００２７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、粗圧
延機と仕上圧延機の間に加熱装置を設けた場合に、仕上
圧延機の圧下位置およびロール回転速度のセットアッ
プ、あるいは被圧延材プロフィル制御量のセットアップ
精度の良好な熱間仕上圧延機のセットアップ方法を提供
することにある。
延機と仕上圧延機の間に加熱装置を設けた場合に、仕上
圧延機の圧下位置およびロール回転速度のセットアッ
プ、あるいは被圧延材プロフィル制御量のセットアップ
精度の良好な熱間仕上圧延機のセットアップ方法を提供
することにある。
【００２８】
【課題を解決するための手段】本発明者は各種のシミュ
レーションおよび実験により、下記の知見を得た。
レーションおよび実験により、下記の知見を得た。
【００２９】(a) 従来、加熱装置のない設備において、
仕上圧延機入側の被圧延材先端の温度をセットアップ計
算に用いる場合には被圧延材の平均変形抵抗を求めるべ
く、厚さ方向の温度分布を考慮した平均温度を求める手
法がとられる。この平均温度を求めるには仕上圧延機入
側の表面温度を測定し、前記(2) および(3) 式等の基づ
いた計算をすればよい。
仕上圧延機入側の被圧延材先端の温度をセットアップ計
算に用いる場合には被圧延材の平均変形抵抗を求めるべ
く、厚さ方向の温度分布を考慮した平均温度を求める手
法がとられる。この平均温度を求めるには仕上圧延機入
側の表面温度を測定し、前記(2) および(3) 式等の基づ
いた計算をすればよい。
【００３０】しかし、図３に示すように、粗圧延材の表
面温度が中心温度より高温になるため、加熱装置のない
場合のプロセス制御方法はそのままでは使えない。この
対策として、加熱装置の加熱パターンがおおよそ一定
で、加熱装置〜仕上圧延機までの粗圧延材の搬送条件が
一定であるときは、加熱装置入側または出側の粗圧延材
の表面温度を測定し、該測定値から定数または定数テー
ブルから索表した定数で仕上圧延機入側の温度を推定す
ることができる。
面温度が中心温度より高温になるため、加熱装置のない
場合のプロセス制御方法はそのままでは使えない。この
対策として、加熱装置の加熱パターンがおおよそ一定
で、加熱装置〜仕上圧延機までの粗圧延材の搬送条件が
一定であるときは、加熱装置入側または出側の粗圧延材
の表面温度を測定し、該測定値から定数または定数テー
ブルから索表した定数で仕上圧延機入側の温度を推定す
ることができる。
【００３１】(b) 粗圧延材先端部の仕上圧延機入側温度
を推定するに際し、上記のように、加熱装置入側または
出側の温度測定値から定数を用いて推定する方法をすべ
ての場合に用いると温度推定誤差が大きくなることがあ
る。その場合は加熱装置入側温度測定値または加熱装置
出側温度測定値と、加熱装置の加熱パターンに基づい
て、加熱装置出側または仕上圧延機入側の粗圧延材の厚
さ方向の温度分布を伝熱計算等によって求めるのが望ま
しい。
を推定するに際し、上記のように、加熱装置入側または
出側の温度測定値から定数を用いて推定する方法をすべ
ての場合に用いると温度推定誤差が大きくなることがあ
る。その場合は加熱装置入側温度測定値または加熱装置
出側温度測定値と、加熱装置の加熱パターンに基づい
て、加熱装置出側または仕上圧延機入側の粗圧延材の厚
さ方向の温度分布を伝熱計算等によって求めるのが望ま
しい。
【００３２】(c) 従来、加熱装置のない場合のセットア
ップ方法は、仕上圧延機入側の被圧延材温度を測定した
後セットアップ計算を開始し、結果を得てから各スタン
ドの圧下位置等の初期設定値を決定する。セットアップ
計算は相当の計算時間を要するため、温度測定してから
通板開始するまでの時間的余裕が少ないため、場合によ
っては通板開始を遅らせる必要があることもある。これ
に対して、加熱装置がある場合には、仕上入側の被圧延
材の温度を所定の値に制御することが可能である。従っ
て、予め仕上圧延機入側の被圧延材温度を想定して仕上
圧延機のセットアップ計算を行っておき、この想定値に
なるように加熱装置の制御を行えばセットアップ計算の
時間的余裕の問題が解消する。
ップ方法は、仕上圧延機入側の被圧延材温度を測定した
後セットアップ計算を開始し、結果を得てから各スタン
ドの圧下位置等の初期設定値を決定する。セットアップ
計算は相当の計算時間を要するため、温度測定してから
通板開始するまでの時間的余裕が少ないため、場合によ
っては通板開始を遅らせる必要があることもある。これ
に対して、加熱装置がある場合には、仕上入側の被圧延
材の温度を所定の値に制御することが可能である。従っ
て、予め仕上圧延機入側の被圧延材温度を想定して仕上
圧延機のセットアップ計算を行っておき、この想定値に
なるように加熱装置の制御を行えばセットアップ計算の
時間的余裕の問題が解消する。
【００３３】本発明は上記の知見に基づいて完成したも
のであり、その要旨は以下の通りである。
のであり、その要旨は以下の通りである。
【００３４】(1) 粗圧延機と仕上圧延機の間に加熱装置
を有する金属帯圧延機における熱間仕上圧延機のセット
アップ方法であって、前記加熱装置で加熱後の粗圧延材
の先端部温度を推定し、該先端部温度の推定値から仕上
圧延機入側の先端部温度を推定し、仕上圧延機入側の先
端部温度の該推定値と予め設定した仕上圧延機の圧延条
件とに基づいて仕上圧延機の各スタンドにおける被圧延
材の温度を推定し、推定した被圧延材温度に基づいて仕
上圧延機の各スタンドの圧下位置およびロール回転速度
の初期設定値を決定することを特徴とする熱間仕上圧延
機のセットアップ方法。
を有する金属帯圧延機における熱間仕上圧延機のセット
アップ方法であって、前記加熱装置で加熱後の粗圧延材
の先端部温度を推定し、該先端部温度の推定値から仕上
圧延機入側の先端部温度を推定し、仕上圧延機入側の先
端部温度の該推定値と予め設定した仕上圧延機の圧延条
件とに基づいて仕上圧延機の各スタンドにおける被圧延
材の温度を推定し、推定した被圧延材温度に基づいて仕
上圧延機の各スタンドの圧下位置およびロール回転速度
の初期設定値を決定することを特徴とする熱間仕上圧延
機のセットアップ方法。
【００３５】(2) 粗圧延機と仕上圧延機の間に加熱装置
を有する金属帯圧延機における熱間仕上圧延機のセット
アップ方法であって、前記加熱装置で加熱後の粗圧延材
の先端部温度を推定し、該先端部温度の推定値から仕上
圧延機入側の先端部温度を推定し、仕上圧延機入側の先
端部温度の該推定値と予め設定した仕上圧延機の圧延条
件とに基づいて仕上圧延機の各スタンドにおける被圧延
材の温度を推定し、推定した被圧延材温度に基づいて仕
上圧延機の各スタンドの被圧延材プロフィル制御量の初
期設定値を決定することを特徴とする熱間仕上圧延機の
セットアップ方法。
を有する金属帯圧延機における熱間仕上圧延機のセット
アップ方法であって、前記加熱装置で加熱後の粗圧延材
の先端部温度を推定し、該先端部温度の推定値から仕上
圧延機入側の先端部温度を推定し、仕上圧延機入側の先
端部温度の該推定値と予め設定した仕上圧延機の圧延条
件とに基づいて仕上圧延機の各スタンドにおける被圧延
材の温度を推定し、推定した被圧延材温度に基づいて仕
上圧延機の各スタンドの被圧延材プロフィル制御量の初
期設定値を決定することを特徴とする熱間仕上圧延機の
セットアップ方法。
【００３６】(3) 加熱後の粗圧延材の先端部温度の推定
値として、加熱装置出側の表面温度測定値を用いること
を特徴とする前記(1) または(2) 項に記載の熱間仕上圧
延機のセットアップ方法。
値として、加熱装置出側の表面温度測定値を用いること
を特徴とする前記(1) または(2) 項に記載の熱間仕上圧
延機のセットアップ方法。
【００３７】(4) 加熱後の粗圧延材の先端部温度の推定
値として、加熱装置入側または出側の粗圧延材先端部の
表面温度測定値、粗圧延材の材質と寸法、および加熱装
置の加熱パターンに基づいて算出した粗圧延材の厚さ方
向の温度分布を用いることを特徴とする前記(1) または
(2) 項に記載の熱間仕上圧延機のセットアップ方法。
値として、加熱装置入側または出側の粗圧延材先端部の
表面温度測定値、粗圧延材の材質と寸法、および加熱装
置の加熱パターンに基づいて算出した粗圧延材の厚さ方
向の温度分布を用いることを特徴とする前記(1) または
(2) 項に記載の熱間仕上圧延機のセットアップ方法。
【００３８】(5) 粗圧延機と仕上圧延機の間に加熱装置
を有する金属帯圧延機における熱間仕上圧延機のセット
アップ方法であって、仕上圧延機入側の粗圧延材の先端
部温度を想定し、該先端部温度の想定値と仕上圧延機の
圧延条件とに基づいて仕上圧延機の各スタンドにおける
被圧延材温度を推定し、該被圧延材温度に基づいて仕上
圧延機の各スタンドの圧下位置およびロール回転速度の
初期設定値を決定し、前記仕上圧延機入側の粗圧延材の
先端部温度の想定値から仕上圧延機入側の先端部温度を
遡行して算出し、該先端部温度の遡行算出値が得られる
ように加熱装置入側の粗圧延材の先端部表面温度測定値
に基づいた加熱装置の加熱パターンを設定することを特
徴とする熱間仕上圧延機のセットアップ方法。
を有する金属帯圧延機における熱間仕上圧延機のセット
アップ方法であって、仕上圧延機入側の粗圧延材の先端
部温度を想定し、該先端部温度の想定値と仕上圧延機の
圧延条件とに基づいて仕上圧延機の各スタンドにおける
被圧延材温度を推定し、該被圧延材温度に基づいて仕上
圧延機の各スタンドの圧下位置およびロール回転速度の
初期設定値を決定し、前記仕上圧延機入側の粗圧延材の
先端部温度の想定値から仕上圧延機入側の先端部温度を
遡行して算出し、該先端部温度の遡行算出値が得られる
ように加熱装置入側の粗圧延材の先端部表面温度測定値
に基づいた加熱装置の加熱パターンを設定することを特
徴とする熱間仕上圧延機のセットアップ方法。
【００３９】(6) 粗圧延機と仕上圧延機の間に加熱装置
を有する金属帯圧延機における熱間仕上圧延機のセット
アップ方法であって、仕上圧延機入側の粗圧延材の先端
部温度を想定し、該先端部温度の想定値と仕上圧延機の
圧延条件とに基づいて仕上圧延機の各スタンドにおける
被圧延材温度を推定し、被圧延材温度に基づいて仕上圧
延機の各スタンドの圧下位置およびロール回転速度の初
期設定値を決定し、前記仕上圧延機入側の粗圧延材の先
端部温度の想定値から仕上圧延機入側の先端部温度を遡
行して算出し、該先端部温度の遡行算出値が得られるよ
うに加熱装置入側の粗圧延材の先端部表面温度測定値に
基づいた加熱装置の加熱パターンを設定することを特徴
とする熱間仕上圧延機のセットアップ方法。
を有する金属帯圧延機における熱間仕上圧延機のセット
アップ方法であって、仕上圧延機入側の粗圧延材の先端
部温度を想定し、該先端部温度の想定値と仕上圧延機の
圧延条件とに基づいて仕上圧延機の各スタンドにおける
被圧延材温度を推定し、被圧延材温度に基づいて仕上圧
延機の各スタンドの圧下位置およびロール回転速度の初
期設定値を決定し、前記仕上圧延機入側の粗圧延材の先
端部温度の想定値から仕上圧延機入側の先端部温度を遡
行して算出し、該先端部温度の遡行算出値が得られるよ
うに加熱装置入側の粗圧延材の先端部表面温度測定値に
基づいた加熱装置の加熱パターンを設定することを特徴
とする熱間仕上圧延機のセットアップ方法。
【００４０】
【発明の実施の形態】図４は、本発明に係る熱間仕上圧
延機のセットアップ方法を説明するための装置構成図で
ある。
延機のセットアップ方法を説明するための装置構成図で
ある。
【００４１】同図の装置構成図において、加熱装置出側
の粗圧延材の表面温度を測定してセットアップを行う方
法について説明する。図１と同一要素は同一符号で示
す。粗圧延材を粗圧延機１によって粗圧延し、次いで、
粗圧延材８を加熱装置２０によって加熱した後、タンデ
ムに配置した複数のスタンドからなる仕上圧延機２で仕
上圧延するに際し、加熱装置２０の出側に設けられた温
度計２１で粗圧延材８の先端部の表面温度を検出し、検
出した表面温度と圧延条件設定装置１０により予め設定
された圧延条件に基づいて、仕上圧延機のセットアップ
装置３１によって各スタンドの圧下位置およびロール回
転速度の初期設定値を決定し、圧下位置設定装置１２、
ロール回転数設定装置１３に出力される。更に、被圧延
材のクラウンやエッジドロップなどの製品プロフィルや
仕上圧延機の形状に関する仕様が定められている場合
は、被圧延材プロフィル制御量の初期設定値を決定し、
被圧延材プロフィル制御量設定装置１４に出力される。
これらの結果に基づき、各スタンドの圧下装置４により
圧下位置、ロール駆動モータ５によりロール回転速度、
被圧延材プロフィル制御用アクチュエータ６により被圧
延材プロフィル制御量が設定される。
の粗圧延材の表面温度を測定してセットアップを行う方
法について説明する。図１と同一要素は同一符号で示
す。粗圧延材を粗圧延機１によって粗圧延し、次いで、
粗圧延材８を加熱装置２０によって加熱した後、タンデ
ムに配置した複数のスタンドからなる仕上圧延機２で仕
上圧延するに際し、加熱装置２０の出側に設けられた温
度計２１で粗圧延材８の先端部の表面温度を検出し、検
出した表面温度と圧延条件設定装置１０により予め設定
された圧延条件に基づいて、仕上圧延機のセットアップ
装置３１によって各スタンドの圧下位置およびロール回
転速度の初期設定値を決定し、圧下位置設定装置１２、
ロール回転数設定装置１３に出力される。更に、被圧延
材のクラウンやエッジドロップなどの製品プロフィルや
仕上圧延機の形状に関する仕様が定められている場合
は、被圧延材プロフィル制御量の初期設定値を決定し、
被圧延材プロフィル制御量設定装置１４に出力される。
これらの結果に基づき、各スタンドの圧下装置４により
圧下位置、ロール駆動モータ５によりロール回転速度、
被圧延材プロフィル制御用アクチュエータ６により被圧
延材プロフィル制御量が設定される。
【００４２】本発明に係る仕上圧延機のセットアップ装
置３１の動作を説明する。
置３１の動作を説明する。
【００４３】加熱装置２０の出側に設けられた加熱装置
出側温度計２１で検出した温度 は、仕上圧延機におけ
る圧延材の温度計算の初期値として使用される。すなわ
ち、
出側温度計２１で検出した温度 は、仕上圧延機におけ
る圧延材の温度計算の初期値として使用される。すなわ
ち、
【００４４】
【数８】 ｔ0 ：粗圧延材の先端部が加熱装置出側温度計２１を通
過した時刻、 Ｔb0：粗圧延材の表面温度測定値、 ΔＴ' ：粗圧延材の厚さ方向の表面温度と中心部温度の
差、 とする。ここで、ΔＴ' は図３に示すように加熱後の表
面温度が中心より高くなる場合もあることを考慮して、
予め記憶しておいた定数値または粗圧延材の材質・寸法
毎に異なるパラメータを使用する。例えば、図３の特性
を持つ加熱装置ではΔＴ'＝−６０℃である。
過した時刻、 Ｔb0：粗圧延材の表面温度測定値、 ΔＴ' ：粗圧延材の厚さ方向の表面温度と中心部温度の
差、 とする。ここで、ΔＴ' は図３に示すように加熱後の表
面温度が中心より高くなる場合もあることを考慮して、
予め記憶しておいた定数値または粗圧延材の材質・寸法
毎に異なるパラメータを使用する。例えば、図３の特性
を持つ加熱装置ではΔＴ'＝−６０℃である。
【００４５】加熱装置出側温度計２１以降の圧延材の温
度は、前記した熱伝導方程式(2) を粗圧延材表面（厚さ
方向位置ｘs ）における境界条件(3) のもとで解くこと
によって求める。
度は、前記した熱伝導方程式(2) を粗圧延材表面（厚さ
方向位置ｘs ）における境界条件(3) のもとで解くこと
によって求める。
【００４６】ここで、圧延材への入熱量Ｑ(t) 、圧延材
からの放熱量ｑ(t) は、圧延条件設定装置１０により予
め設定された通板速度やデスケーラ７の使用水量、各ス
タンドにおける圧延材の目標厚さなどに基づいて、圧延
材先端部が通過する時刻ｔにおける値を使用する。
からの放熱量ｑ(t) は、圧延条件設定装置１０により予
め設定された通板速度やデスケーラ７の使用水量、各ス
タンドにおける圧延材の目標厚さなどに基づいて、圧延
材先端部が通過する時刻ｔにおける値を使用する。
【００４７】次に、圧延材の先端部が仕上圧延機の第ｉ
スタンドに到達すると推定される時刻ｔi における圧延
材の温度Ｔ(ti,x)から、例えば、厚さ方向の温度分布を
平均化することによって、各スタンドにおける圧延材の
平均温度Ｔi を計算し、これに基づいて前記した式(4)
に従って、各スタンドの変形抵抗を計算する。
スタンドに到達すると推定される時刻ｔi における圧延
材の温度Ｔ(ti,x)から、例えば、厚さ方向の温度分布を
平均化することによって、各スタンドにおける圧延材の
平均温度Ｔi を計算し、これに基づいて前記した式(4)
に従って、各スタンドの変形抵抗を計算する。
【００４８】次に、求められた各スタンドの変形抵抗に
基づき、前記した式(5) 、(6) 、(7) に従って、各スタ
ンドにおける圧延荷重および先進率を計算する。
基づき、前記した式(5) 、(6) 、(7) に従って、各スタ
ンドにおける圧延荷重および先進率を計算する。
【００４９】次に、求められた各スタンドの圧延荷重お
よび先進率に基づき、前記式(8) 、(9) に従って、各ス
タンドの圧下位置、ロール回転速度を決定する。
よび先進率に基づき、前記式(8) 、(9) に従って、各ス
タンドの圧下位置、ロール回転速度を決定する。
【００５０】本発明の仕上圧延機のプロフィル制御量の
セットアップ方法に係る仕上圧延機のセットアップ装置
３１の動作は以下のように行う。
セットアップ方法に係る仕上圧延機のセットアップ装置
３１の動作は以下のように行う。
【００５１】被圧延材のクラウンやエッジドロップなど
の製品プロフィルや仕上圧延機の形状に関する仕様が定
められている場合は、上記に述べた各スタンドの圧下位
置、ロール回転速度を決定する方法にて計算された各ス
タンドの圧延荷重から、例えば、公知文献１に従って被
圧延材プロフィル制御量を決定する。
の製品プロフィルや仕上圧延機の形状に関する仕様が定
められている場合は、上記に述べた各スタンドの圧下位
置、ロール回転速度を決定する方法にて計算された各ス
タンドの圧延荷重から、例えば、公知文献１に従って被
圧延材プロフィル制御量を決定する。
【００５２】次に、本発明において、粗圧延材の先端部
の厚さ方向の温度分布に基づいて仕上圧延機のセットア
ップを行う場合のセットアップ装置３１の動作を説明す
る。この場合の装置構成図は図４と同一である。
の厚さ方向の温度分布に基づいて仕上圧延機のセットア
ップを行う場合のセットアップ装置３１の動作を説明す
る。この場合の装置構成図は図４と同一である。
【００５３】圧延材の温度分布は以下の方法に基づいて
推定する。加熱装置の一形態として、誘導加熱装置を使
用した場合、誘導加熱装置から圧延材に与えられる熱量
は厚さ方向の表面から中心部に向かって指数関数的に減
少していくことが知られている。すなわち、各時刻ｔに
おいて圧延材の厚み方向位置ｘの位置に加熱装置から与
えられる熱量Ｑb(t,x)を、加熱装置の消費電力などの時
間推移である加熱パターンを基に推定し、加熱装置の内
部での圧延材の温度変化を、次式を用いて計算する。
推定する。加熱装置の一形態として、誘導加熱装置を使
用した場合、誘導加熱装置から圧延材に与えられる熱量
は厚さ方向の表面から中心部に向かって指数関数的に減
少していくことが知られている。すなわち、各時刻ｔに
おいて圧延材の厚み方向位置ｘの位置に加熱装置から与
えられる熱量Ｑb(t,x)を、加熱装置の消費電力などの時
間推移である加熱パターンを基に推定し、加熱装置の内
部での圧延材の温度変化を、次式を用いて計算する。
【００５４】
【数９】 Ｑb(t,x)：時刻ｔ、粗圧延材の厚さ方向の位置ｘに対し
て加熱装置から与えられる熱量、 ｑ'(t)：時刻ｔにおける単位時間、単位体積あたりの放
熱量。
て加熱装置から与えられる熱量、 ｑ'(t)：時刻ｔにおける単位時間、単位体積あたりの放
熱量。
【００５５】これにより、圧延材先端部が加熱装置出側
に達すると推定される時刻ｔb0における圧延材の表面温
度Ｔ(tb0,xs)と中心部の温度Ｔ(tb0,xc)をそれぞれ求め
る。この計算結果に基づいて、加熱装置出側温度計２１
で検出した表面温度Ｔb0と、圧延材中心部の温度との差
を推定する。すなわち、前記(10)式において、
に達すると推定される時刻ｔb0における圧延材の表面温
度Ｔ(tb0,xs)と中心部の温度Ｔ(tb0,xc)をそれぞれ求め
る。この計算結果に基づいて、加熱装置出側温度計２１
で検出した表面温度Ｔb0と、圧延材中心部の温度との差
を推定する。すなわち、前記(10)式において、
【００５６】
【数１０】 として、仕上圧延機における圧延材の温度計算の初期値
として使用する。
として使用する。
【００５７】加熱装置出側温度計２１以降の圧延材の温
度は、前記した熱伝導方程式(2) を、境界条件(3) のも
とで解くことによって求める。
度は、前記した熱伝導方程式(2) を、境界条件(3) のも
とで解くことによって求める。
【００５８】ここで、圧延材への入熱量Ｑ(t) 、圧延材
からの放熱量ｑ(t) は、圧延条件設定装置１０により予
め設定された通板速度やデスケーラ７の使用水量、各ス
タンドにおける圧延材の目標厚さなどに基づいて、圧延
材先端部が通過する時刻ｔにおける値を使用する。
からの放熱量ｑ(t) は、圧延条件設定装置１０により予
め設定された通板速度やデスケーラ７の使用水量、各ス
タンドにおける圧延材の目標厚さなどに基づいて、圧延
材先端部が通過する時刻ｔにおける値を使用する。
【００５９】次いで、圧延材の先端部が仕上圧延機の第
ｉスタンドに到達すると推定される時刻ｔi における圧
延材の温度Ｔ(ti,x)から、例えば、厚み方向の温度分布
を平均化することによって、各スタンドにおける圧延材
の平均温度Ｔi を計算し、これに基づいて前記した(4)
式に従って、各スタンドの変形抵抗を計算する。
ｉスタンドに到達すると推定される時刻ｔi における圧
延材の温度Ｔ(ti,x)から、例えば、厚み方向の温度分布
を平均化することによって、各スタンドにおける圧延材
の平均温度Ｔi を計算し、これに基づいて前記した(4)
式に従って、各スタンドの変形抵抗を計算する。
【００６０】その後、求められた各スタンドの変形抵抗
に基づき、前記の(5) 〜(7) 式に従って、各スタンドに
おける圧延荷重および先進率を計算する。
に基づき、前記の(5) 〜(7) 式に従って、各スタンドに
おける圧延荷重および先進率を計算する。
【００６１】最後に、求められた各スタンドの圧延荷重
および先進率に基づき、(8) 、(9)に従って、各スタン
ドの圧下位置およびロール回転速度を決定する。
および先進率に基づき、(8) 、(9)に従って、各スタン
ドの圧下位置およびロール回転速度を決定する。
【００６２】一方、被圧延材のクラウンやエッジドロッ
プなどの製品プロフィルや仕上圧延機の形状に関する仕
様が定められている場合は、上述の仕上圧延機のセット
アップ計算で求められた各スタンドの圧延荷重から、前
記公知文献１に従って被圧延材プロフィル制御量を決定
する。
プなどの製品プロフィルや仕上圧延機の形状に関する仕
様が定められている場合は、上述の仕上圧延機のセット
アップ計算で求められた各スタンドの圧延荷重から、前
記公知文献１に従って被圧延材プロフィル制御量を決定
する。
【００６３】図５は、本発明に係る加熱装置の入側に温
度計を有する熱間仕上圧延機のセットアップ方法を説明
するための装置構成図である。同図において、図４と同
一要素は同一符号で示す。同図では加熱装置２０の入側
に温度計が設置されている。
度計を有する熱間仕上圧延機のセットアップ方法を説明
するための装置構成図である。同図において、図４と同
一要素は同一符号で示す。同図では加熱装置２０の入側
に温度計が設置されている。
【００６４】粗圧延材８を粗圧延機１によって粗圧延
し、次いで、加熱装置２０によって加熱した後、タンデ
ムに配置した複数のスタンドからなる仕上圧延機２で仕
上圧延するに際し、加熱装置２０の入側に設けられた加
熱装置入側温度計２２で粗圧延材８の先端部の表面温度
を検出する。この温度Ｔbiは加熱装置２０および仕上圧
延機２における圧延材の温度計算の初期値として使用さ
れる。すなわち、
し、次いで、加熱装置２０によって加熱した後、タンデ
ムに配置した複数のスタンドからなる仕上圧延機２で仕
上圧延するに際し、加熱装置２０の入側に設けられた加
熱装置入側温度計２２で粗圧延材８の先端部の表面温度
を検出する。この温度Ｔbiは加熱装置２０および仕上圧
延機２における圧延材の温度計算の初期値として使用さ
れる。すなわち、
【００６５】
【数１１】 Ｔ(t,x) ：時刻ｔ、厚さ方向位置ｘにおける粗圧延材温
度、 ｔ0 ：粗圧延材の先端部が加熱装置入側温度計を通過し
た時刻、 Ｔs ：粗圧延材の表面温度測定値 ｘs ：粗圧延材の厚さ方向の表面に相当する座標、 ｘc ：粗圧延材の厚さ方向の中心に相当する座標、 ΔＴb ：粗圧延材の厚さ方向の表面と中心の温度差、 とする。
度、 ｔ0 ：粗圧延材の先端部が加熱装置入側温度計を通過し
た時刻、 Ｔs ：粗圧延材の表面温度測定値 ｘs ：粗圧延材の厚さ方向の表面に相当する座標、 ｘc ：粗圧延材の厚さ方向の中心に相当する座標、 ΔＴb ：粗圧延材の厚さ方向の表面と中心の温度差、 とする。
【００６６】ここで、ΔＴb は粗圧延機１の入側に設置
された図示しない加熱炉を抽出した際の温度から、粗圧
延機１での温度変化および粗圧延機１から加熱装置入側
温度計２２までの間で放熱されることによる温度変化を
考慮して計算したり、経験的な定数値を使用するなどし
て決定する。いずれにしても、加熱装置入側において
は、粗圧延材と粗圧延機の圧延ロールとの接触による冷
却や放熱のために、圧延材表面は中心部よりも低温にな
ることは明らかである。すなわち、ΔＴb ≧０である。
された図示しない加熱炉を抽出した際の温度から、粗圧
延機１での温度変化および粗圧延機１から加熱装置入側
温度計２２までの間で放熱されることによる温度変化を
考慮して計算したり、経験的な定数値を使用するなどし
て決定する。いずれにしても、加熱装置入側において
は、粗圧延材と粗圧延機の圧延ロールとの接触による冷
却や放熱のために、圧延材表面は中心部よりも低温にな
ることは明らかである。すなわち、ΔＴb ≧０である。
【００６７】式(14)で与えられる圧延材温度を初期値と
して、加熱装置における温度変化を前記式(11)、(12)に
従って計算し、加熱装置出側から仕上圧延機入側まで、
および仕上圧延機における温度変化を(2) 、(3) に従っ
て計算する。
して、加熱装置における温度変化を前記式(11)、(12)に
従って計算し、加熱装置出側から仕上圧延機入側まで、
および仕上圧延機における温度変化を(2) 、(3) に従っ
て計算する。
【００６８】ここで、圧延材への入熱量Ｑ(t) 、Ｑb(t,
x)、圧延材からの放熱量ｑ(t) 、ｑ'(t)は、圧延条件設
定装置１０により予め設定された加熱装置の消費電力な
どの時間推移である加熱パターンおよび通板速度、デス
ケーラ７の使用水量、各スタンドにおける圧延材の目標
厚さなどに基づいて、圧延材先端部が通過する時刻ｔに
おける値を使用する。
x)、圧延材からの放熱量ｑ(t) 、ｑ'(t)は、圧延条件設
定装置１０により予め設定された加熱装置の消費電力な
どの時間推移である加熱パターンおよび通板速度、デス
ケーラ７の使用水量、各スタンドにおける圧延材の目標
厚さなどに基づいて、圧延材先端部が通過する時刻ｔに
おける値を使用する。
【００６９】次に、圧延材の先端部が仕上圧延機の第ｉ
スタンドに到達すると推定される時刻ｔi における圧延
材の温度Ｔ(ti,x)から、例えば、厚み方向の温度分布を
平均化することによって、各スタンドにおける圧延材の
平均温度Ｔi を計算し、これに基づいて前記した式(4)
に従って、各スタンドの変形抵抗を計算する。
スタンドに到達すると推定される時刻ｔi における圧延
材の温度Ｔ(ti,x)から、例えば、厚み方向の温度分布を
平均化することによって、各スタンドにおける圧延材の
平均温度Ｔi を計算し、これに基づいて前記した式(4)
に従って、各スタンドの変形抵抗を計算する。
【００７０】次いで、求められた各スタンドの変形抵抗
に基づき、(5) 〜(7) に従って、各スタンドにおける圧
延荷重および先進率を計算する。
に基づき、(5) 〜(7) に従って、各スタンドにおける圧
延荷重および先進率を計算する。
【００７１】その後、求められた各スタンドの圧延荷重
および先進率に基づき、前記した(8) 、(9) に従って、
各スタンドの圧下位置、ロール回転速度を決定する。
および先進率に基づき、前記した(8) 、(9) に従って、
各スタンドの圧下位置、ロール回転速度を決定する。
【００７２】一方、被圧延材のクラウンやエッジドロッ
プなどの製品プロフィルや仕上圧延機の形状に関する仕
様が定められている場合は、上述の仕上圧延機のセット
アップ計算で求められた各スタンドの圧延荷重から、前
記公知文献１に従って被圧延材プロフィル制御量を決定
する。
プなどの製品プロフィルや仕上圧延機の形状に関する仕
様が定められている場合は、上述の仕上圧延機のセット
アップ計算で求められた各スタンドの圧延荷重から、前
記公知文献１に従って被圧延材プロフィル制御量を決定
する。
【００７３】これまでに説明した本発明のセットアップ
方法はいずれも加熱装置出側の粗圧延材の表面温度を測
定した後、セットアップ計算を開始し、または加熱装置
入側の粗圧延材の粗圧延材の表面温度を測定した後、加
熱装置における伝熱計算を開始し、仕上圧延機の圧下位
置およびロール回転速度、あるいは被圧延材プロフィル
制御量のセットアップをする方法である。
方法はいずれも加熱装置出側の粗圧延材の表面温度を測
定した後、セットアップ計算を開始し、または加熱装置
入側の粗圧延材の粗圧延材の表面温度を測定した後、加
熱装置における伝熱計算を開始し、仕上圧延機の圧下位
置およびロール回転速度、あるいは被圧延材プロフィル
制御量のセットアップをする方法である。
【００７４】セットアップ計算は相当の計算時間を要
し、さらに、加熱装置による粗圧延材の温度変化を計算
する際に、多大な計算量を要する可能性があり、加熱装
置出側から仕上圧延機までの距離が短かく、圧延材の通
板速度が速いと、粗圧延材表面温度を検出した後では、
セットアップが間に合わないこともある。
し、さらに、加熱装置による粗圧延材の温度変化を計算
する際に、多大な計算量を要する可能性があり、加熱装
置出側から仕上圧延機までの距離が短かく、圧延材の通
板速度が速いと、粗圧延材表面温度を検出した後では、
セットアップが間に合わないこともある。
【００７５】この対策として、本発明では仕上圧延機の
セットアップを優先的に決定し、加熱装置の加熱パター
ンを調整するセットアップ方法を提供する。
セットアップを優先的に決定し、加熱装置の加熱パター
ンを調整するセットアップ方法を提供する。
【００７６】図６は、本発明に係る加熱装置の加熱パタ
ーンをフィードフォワードして熱間仕上圧延機のセット
アップ方法を説明するための装置構成図である。
ーンをフィードフォワードして熱間仕上圧延機のセット
アップ方法を説明するための装置構成図である。
【００７７】同図において、材料特性制約などから仕上
圧延機における圧延材温度を確保する目的で、仕上圧延
機入側での目標圧延材温度が目標温度設定装置３４によ
り予め設定される。
圧延機における圧延材温度を確保する目的で、仕上圧延
機入側での目標圧延材温度が目標温度設定装置３４によ
り予め設定される。
【００７８】粗圧延材８を粗圧延機１によって粗圧延
し、加熱装置２０によって加熱した後、タンデムに配置
した複数のスタンドからなる仕上圧延機２で仕上圧延す
るに際し、加熱装置２０の入側に設けられた温度計２２
で検出した粗圧延材８の先端部の表面温度に基づいて、
加熱装置２０に加熱パターンをフィードフォワードする
ことによって仕上圧延機入側における被圧延材の温度を
目標温度設定装置３４により予め与えられた目標温度に
制御するとともに、前記仕上圧延機入側における被圧延
材目標温度と圧延条件設定装置１０により予め設定され
た圧延条件に基づいて、本発明に係る仕上圧延機のセッ
トアップ装置３１によって各スタンドの圧下位置および
ロール回転速度の初期設定値を決定し、圧下位置設定装
置１２、ロール回転数設定装置１３に出力される。
し、加熱装置２０によって加熱した後、タンデムに配置
した複数のスタンドからなる仕上圧延機２で仕上圧延す
るに際し、加熱装置２０の入側に設けられた温度計２２
で検出した粗圧延材８の先端部の表面温度に基づいて、
加熱装置２０に加熱パターンをフィードフォワードする
ことによって仕上圧延機入側における被圧延材の温度を
目標温度設定装置３４により予め与えられた目標温度に
制御するとともに、前記仕上圧延機入側における被圧延
材目標温度と圧延条件設定装置１０により予め設定され
た圧延条件に基づいて、本発明に係る仕上圧延機のセッ
トアップ装置３１によって各スタンドの圧下位置および
ロール回転速度の初期設定値を決定し、圧下位置設定装
置１２、ロール回転数設定装置１３に出力される。
【００７９】一方、被圧延材のクラウンやエッジドロッ
プなどの製品プロフィルや仕上圧延機の形状に関する仕
様が定められている場合は、被圧延材プロフィル制御量
の初期設定値を決定し、被圧延材プロフィル制御量設定
装置１４に出力される。これらの結果に基づき、各スタ
ンドの圧下装置４により圧下位置、ロール駆動モータ５
によりロール回転速度、被圧延材プロフィル制御用アク
チュエータ６により被圧延材プロフィル制御量が設定さ
れる。
プなどの製品プロフィルや仕上圧延機の形状に関する仕
様が定められている場合は、被圧延材プロフィル制御量
の初期設定値を決定し、被圧延材プロフィル制御量設定
装置１４に出力される。これらの結果に基づき、各スタ
ンドの圧下装置４により圧下位置、ロール駆動モータ５
によりロール回転速度、被圧延材プロフィル制御用アク
チュエータ６により被圧延材プロフィル制御量が設定さ
れる。
【００８０】セットアップ装置３１の制御動作は以下の
通りである。仕上圧延機における圧延材の温度を、前記
仕上圧延機入側目標温度を初期値として、前記した熱伝
導方程式(2) を圧延材表面（厚さ方向位置ｘs ）におけ
る境界条件(3) のもとで解くことによって求める。
通りである。仕上圧延機における圧延材の温度を、前記
仕上圧延機入側目標温度を初期値として、前記した熱伝
導方程式(2) を圧延材表面（厚さ方向位置ｘs ）におけ
る境界条件(3) のもとで解くことによって求める。
【００８１】ここで、圧延材への入熱量Ｑ(t) 、圧延材
からの放熱量ｑ(t) は、圧延条件設定装置１０により予
め設定された通板速度やデスケーラ７の使用水量、各ス
タンドにおける圧延材の目標厚さなどに基づいて、圧延
材先端部が通過する時刻ｔにおける値を使用する。
からの放熱量ｑ(t) は、圧延条件設定装置１０により予
め設定された通板速度やデスケーラ７の使用水量、各ス
タンドにおける圧延材の目標厚さなどに基づいて、圧延
材先端部が通過する時刻ｔにおける値を使用する。
【００８２】次に、圧延材の先端部が仕上圧延機の第ｉ
スタンドに到達すると推定される時刻ｔi における圧延
材の温度Ｔ(ti,x)から、例えば、厚さ方向の温度分布を
平均化することによって、各スタンドにおける圧延材の
平均温度Ｔi を計算し、これに基づいて前記した式(4)
に従って、各スタンドの変形抵抗を計算する。
スタンドに到達すると推定される時刻ｔi における圧延
材の温度Ｔ(ti,x)から、例えば、厚さ方向の温度分布を
平均化することによって、各スタンドにおける圧延材の
平均温度Ｔi を計算し、これに基づいて前記した式(4)
に従って、各スタンドの変形抵抗を計算する。
【００８３】次いで、求められた各スタンドの変形抵抗
に基づき、前記した(5) 〜(7) 式に従って、各スタンド
における圧延荷重および先進率を計算する。
に基づき、前記した(5) 〜(7) 式に従って、各スタンド
における圧延荷重および先進率を計算する。
【００８４】その後、求められた各スタンドの圧延荷重
および先進率に基づき、前記(8) 、(9) 式に従って、各
スタンドの圧下位置およびロール回転速度を決定する。
および先進率に基づき、前記(8) 、(9) 式に従って、各
スタンドの圧下位置およびロール回転速度を決定する。
【００８５】一方、被圧延材のクラウンやエッジドロッ
プなどの製品プロフィルや仕上圧延機の形状に関する仕
様が定められている場合は、上述した仕上圧延機のセッ
トアップ装置にて計算された仕上圧延機の各スタンドの
圧延荷重から、公知文献１に従って被圧延材プロフィル
制御量を決定する。
プなどの製品プロフィルや仕上圧延機の形状に関する仕
様が定められている場合は、上述した仕上圧延機のセッ
トアップ装置にて計算された仕上圧延機の各スタンドの
圧延荷重から、公知文献１に従って被圧延材プロフィル
制御量を決定する。
【００８６】
【実施例】加熱装置の出側に圧延材の温度を検出する温
度計を設置し、被圧延材プロフィル制御用アクチュエー
タとしてワークロールベンダーを備えている熱間圧延設
備におけるシミュレーションによる比較試験結果を示
す。
度計を設置し、被圧延材プロフィル制御用アクチュエー
タとしてワークロールベンダーを備えている熱間圧延設
備におけるシミュレーションによる比較試験結果を示
す。
【００８７】表１は、本発明に係る加熱装置出側の表面
温度をセットアップ計算に用いる方法を適用した場合の
試験結果として、仕上圧延機各スタンドにおける圧延材
温度の推定値を示す（但し、加熱装置出側の表面温度は
実測値）。但し、Ｆ１〜Ｆ７は仕上圧延機の第１スタン
ドから第７スタンドを示す。
温度をセットアップ計算に用いる方法を適用した場合の
試験結果として、仕上圧延機各スタンドにおける圧延材
温度の推定値を示す（但し、加熱装置出側の表面温度は
実測値）。但し、Ｆ１〜Ｆ７は仕上圧延機の第１スタン
ドから第７スタンドを示す。
【００８８】
【表１】 表２は、従来の仕上圧延機入側の温度測定値をセットア
ップ計算に用いる方法を適用した場合の試験結果とし
て、仕上圧延機各スタンドにおける圧延材温度の推定値
を示す（但し、加熱装置出側の表面温度は実測値）。
ップ計算に用いる方法を適用した場合の試験結果とし
て、仕上圧延機各スタンドにおける圧延材温度の推定値
を示す（但し、加熱装置出側の表面温度は実測値）。
【００８９】
【表２】 本発明に係る方法を適用すれば、加熱装置出側において
は、圧延材中心部の温度が表面よりも低くなることを正
確に推定して仕上圧延機における圧延材温度を計算して
いるが、従来の方法を適用した場合は、加熱装置を想定
していないので、圧延材中心部の温度が表面よりも高く
なると誤って推定して仕上圧延機における圧延材温度を
計算している。
は、圧延材中心部の温度が表面よりも低くなることを正
確に推定して仕上圧延機における圧延材温度を計算して
いるが、従来の方法を適用した場合は、加熱装置を想定
していないので、圧延材中心部の温度が表面よりも高く
なると誤って推定して仕上圧延機における圧延材温度を
計算している。
【００９０】この温度計算結果に基づいて決定した、両
方法による圧下位置およびロール回転速度の初期設定値
の相違をそれぞれ表３、表４に示す。
方法による圧下位置およびロール回転速度の初期設定値
の相違をそれぞれ表３、表４に示す。
【００９１】
【表３】
【表４】 表３、表４の初期設定値に圧下位置およびロール回転速
度を設定して、圧延を実施した際の先端部の製品厚さ
（最終スタンドＦ７出側の厚さ）の偏差を表５に示す
が、本発明を実施することによって製品の寸法精度悪化
を防止できることがわかる。
度を設定して、圧延を実施した際の先端部の製品厚さ
（最終スタンドＦ７出側の厚さ）の偏差を表５に示す
が、本発明を実施することによって製品の寸法精度悪化
を防止できることがわかる。
【００９２】
【表５】 次に、本発明に係る加熱装置出側の表面温度を用い、被
圧延材のプロフィル制御量をセットアップする方法を適
用した場合の試験結果として、仕上圧延機各スタンドに
おけるワークロールベンダーの初期設定値を表６に示
す。
圧延材のプロフィル制御量をセットアップする方法を適
用した場合の試験結果として、仕上圧延機各スタンドに
おけるワークロールベンダーの初期設定値を表６に示
す。
【００９３】
【表６】 表６の初期設定値にワークロールベンダーを設定して、
圧延を実施した際の先端部製品クラウン偏差を表７に示
すが、本発明を実施することによって製品の寸法精度悪
化を防止できることがわかる。
圧延を実施した際の先端部製品クラウン偏差を表７に示
すが、本発明を実施することによって製品の寸法精度悪
化を防止できることがわかる。
【００９４】
【表７】
【発明の効果】本発明によって、加熱装置を有する金属
帯の熱間圧延装置において仕上圧延機の圧下位置および
ロール回転速度、あるいは被圧延材プロフィル制御量の
初期設定を精度高く行うことができ、圧延材先端部の寸
法品質を保証することが可能である。
帯の熱間圧延装置において仕上圧延機の圧下位置および
ロール回転速度、あるいは被圧延材プロフィル制御量の
初期設定を精度高く行うことができ、圧延材先端部の寸
法品質を保証することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】一般的な熱間圧延設備における仕上圧延機のセ
ットアップ方法を説明するための装置構成図である。
ットアップ方法を説明するための装置構成図である。
【図２】被圧延材の厚さ方向温度分布例を示すグラフで
ある。
ある。
【図３】加熱装置を通過する前後の圧延材の温度変化の
一例を示す模式的グラフである。
一例を示す模式的グラフである。
【図４】本発明に係る熱間仕上圧延機のセットアップ方
法を説明するための装置構成図である。
法を説明するための装置構成図である。
【図５】本発明に係る加熱装置の入側に温度計を有する
熱間仕上圧延機のセットアップ方法を説明するための装
置構成図である。
熱間仕上圧延機のセットアップ方法を説明するための装
置構成図である。
【図６】本発明に係る加熱装置の加熱パターンをフィー
ドフォワードして熱間仕上圧延機のセットアップ方法を
説明するための装置構成図である。
ドフォワードして熱間仕上圧延機のセットアップ方法を
説明するための装置構成図である。
【符号の説明】 １：粗圧延機 ２：仕上圧延機 ３：仕上圧延機入側温度計 ４：圧下装置 ５：ロール駆動モータ ６：被圧延材プロフィル制御用アクチュエータ ７：デスケーラ ８：粗圧延材 １０：圧延条件設定装置 １１：セットアップ装置 １２：圧下位置設定装置 １３：ロール回転速度設定装置 １４：被圧延材プロフィル制御量設定装置 ２０：加熱装置 ２１：加熱装置出側温度計 ２２：加熱装置入側温度計 ３１：セットアップ装置 ３４：目標温度設定装置
Claims (6)
- 【請求項１】粗圧延機と仕上圧延機の間に加熱装置を有
する金属帯圧延機における熱間仕上圧延機のセットアッ
プ方法であって、前記加熱装置で加熱後の粗圧延材の先
端部温度を推定し、該先端部温度の推定値から仕上圧延
機入側の先端部温度を推定し、仕上圧延機入側の先端部
温度の該推定値と予め設定した仕上圧延機の圧延条件と
に基づいて仕上圧延機の各スタンドにおける被圧延材の
温度を推定し、推定した被圧延材温度に基づいて仕上圧
延機の各スタンドの圧下位置およびロール回転速度の初
期設定値を決定することを特徴とする熱間仕上圧延機の
セットアップ方法。 - 【請求項２】粗圧延機と仕上圧延機の間に加熱装置を有
する金属帯圧延機における熱間仕上圧延機のセットアッ
プ方法であって、前記加熱装置で加熱後の粗圧延材の先
端部温度を推定し、該先端部温度の推定値から仕上圧延
機入側の先端部温度を推定し、仕上圧延機入側の先端部
温度の該推定値と予め設定した仕上圧延機の圧延条件と
に基づいて仕上圧延機の各スタンドにおける被圧延材の
温度を推定し、推定した被圧延材温度に基づいて仕上圧
延機の各スタンドの被圧延材プロフィル制御量の初期設
定値を決定することを特徴とする熱間仕上圧延機のセッ
トアップ方法。 - 【請求項３】加熱後の粗圧延材の先端部温度の推定値と
して、加熱装置出側の表面温度測定値を用いることを特
徴とする請求項１または２に記載の熱間仕上圧延機のセ
ットアップ方法。 - 【請求項４】加熱後の粗圧延材の先端部温度の推定値と
して、加熱装置入側または出側の粗圧延材先端部の表面
温度測定値、粗圧延材の材質と寸法、および加熱装置の
加熱パターンに基づいて算出した粗圧延材の厚さ方向の
温度分布を用いることを特徴とする請求項１または２に
記載の熱間仕上圧延機のセットアップ方法。 - 【請求項５】粗圧延機と仕上圧延機の間に加熱装置を有
する金属帯圧延機における熱間仕上圧延機のセットアッ
プ方法であって、仕上圧延機入側の粗圧延材の先端部温
度を想定し、該先端部温度の想定値と仕上圧延機の圧延
条件とに基づいて仕上圧延機の各スタンドにおける被圧
延材温度を推定し、該被圧延材温度に基づいて仕上圧延
機の各スタンドの圧下位置およびロール回転速度の初期
設定値を決定し、前記仕上圧延機入側の粗圧延材の先端
部温度の想定値から仕上圧延機入側の先端部温度を遡行
して算出し、該先端部温度の遡行算出値が得られるよう
に加熱装置入側の粗圧延材の先端部表面温度測定値に基
づいた加熱装置の加熱パターンを設定することを特徴と
する熱間仕上圧延機のセットアップ方法。 - 【請求項６】粗圧延機と仕上圧延機の間に加熱装置を有
する金属帯圧延機における熱間仕上圧延機のセットアッ
プ方法であって、仕上圧延機入側の粗圧延材の先端部温
度を想定し、該先端部温度の想定値と仕上圧延機の圧延
条件とに基づいて仕上圧延機の各スタンドにおける被圧
延材温度を推定し、被圧延材温度に基づいて仕上圧延機
の各スタンドの圧下位置およびロール回転速度の初期設
定値を決定し、前記仕上圧延機入側の粗圧延材の先端部
温度の想定値から仕上圧延機入側の先端部温度を遡行し
て算出し、該先端部温度の遡行算出値が得られるように
加熱装置入側の粗圧延材の先端部表面温度測定値に基づ
いた加熱装置の加熱パターンを設定することを特徴とす
る熱間仕上圧延機のセットアップ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000127898A JP3692904B2 (ja) | 2000-04-27 | 2000-04-27 | 熱間仕上圧延機のセットアップ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000127898A JP3692904B2 (ja) | 2000-04-27 | 2000-04-27 | 熱間仕上圧延機のセットアップ方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001300613A true JP2001300613A (ja) | 2001-10-30 |
| JP3692904B2 JP3692904B2 (ja) | 2005-09-07 |
Family
ID=18637419
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000127898A Expired - Fee Related JP3692904B2 (ja) | 2000-04-27 | 2000-04-27 | 熱間仕上圧延機のセットアップ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3692904B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003301223A (ja) * | 2002-02-07 | 2003-10-24 | Jfe Steel Kk | 鋼材の熱処理方法及びそのプログラム |
| JP2014079778A (ja) * | 2012-10-16 | 2014-05-08 | Jfe Steel Corp | 熱延鋼板の製造方法及び製造装置 |
-
2000
- 2000-04-27 JP JP2000127898A patent/JP3692904B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003301223A (ja) * | 2002-02-07 | 2003-10-24 | Jfe Steel Kk | 鋼材の熱処理方法及びそのプログラム |
| JP2014079778A (ja) * | 2012-10-16 | 2014-05-08 | Jfe Steel Corp | 熱延鋼板の製造方法及び製造装置 |
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