JP2015223616A - Method for controlling the thickness of the trailing end of the rolled material in a hot rolling mill and the method for controlling the thickness of both ends - Google Patents
Method for controlling the thickness of the trailing end of the rolled material in a hot rolling mill and the method for controlling the thickness of both ends Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015223616A JP2015223616A JP2014110628A JP2014110628A JP2015223616A JP 2015223616 A JP2015223616 A JP 2015223616A JP 2014110628 A JP2014110628 A JP 2014110628A JP 2014110628 A JP2014110628 A JP 2014110628A JP 2015223616 A JP2015223616 A JP 2015223616A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hydraulic cylinder
- rolling
- plate thickness
- tail end
- biting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Control Of Metal Rolling (AREA)
Abstract
Description
本発明は、鋼板、とりわけステンレス鋼などの熱間での変形抵抗が比較的大きい鋼の厚板を熱間圧延するにあたって、仕上げ圧延上がりの板(熱間圧延板)の板厚を制御する方法に関し、特に圧延機への材料の噛み出し側の端部(尾端部)における板厚の偏差を少なくするように制御するための熱間圧延機における圧延材料の噛み出し側尾端部の板厚制御方法、及びその方法に組み合わせて、材料の噛み込み側の端部(先端部)における板厚も制御して、材料の両端部の板厚の偏差を少なくするための両端部の板厚制御方法に関するものである。 The present invention relates to a method for controlling the thickness of a finished rolled plate (hot rolled plate) when hot rolling a steel plate having a relatively large hot deformation resistance, such as a stainless steel plate. In particular, a sheet at the tail end of the biting side of the rolling material in a hot rolling mill for controlling the thickness deviation at the end (tail end) on the biting side of the material to the rolling mill Thickness control method, and in combination with that method, the plate thickness at both ends of the material is also controlled by controlling the plate thickness at the end portion (tip portion) on the material biting side, thereby reducing the thickness deviation at both ends of the material. It relates to a control method.
鋼板の熱間圧延、特に仕上げ圧延においては、圧延上がりの板の板厚が、高い歩留まりで目標通りの板厚となるように、板厚制御を行うことが必要である。
板厚制御方式としては種々の方式が知られているが、鋼板の熱間圧延においては、圧延中の圧延荷重を検出し、板厚及び塑性係数(変形抵抗)との関係から、圧延機の出側の板厚を把握して、上下のロール間の間隔(ロールギャップ)を制御する、いわゆるAGC制御(Automatic Gauge Control)方式が広く適用されている。また、AGC制御方式を適用する場合、それに併せ、ロール位置を検出して圧延中のパスラインを一定に保つようにロール位置を制御する、いわゆるAPC制御(Automatic Position Control)を適用することが多い。
In hot rolling of steel plates, particularly finish rolling, it is necessary to control the plate thickness so that the plate thickness after rolling reaches the target plate thickness with a high yield.
Various methods are known as plate thickness control methods. In hot rolling of steel plates, the rolling load during rolling is detected, and from the relationship between the plate thickness and the plastic coefficient (deformation resistance), A so-called AGC control (Automatic Gauge Control) system that grasps the thickness of the delivery side and controls the distance between the upper and lower rolls (roll gap) is widely applied. In addition, when the AGC control method is applied, so-called APC control (Automatic Position Control) is often applied to detect the roll position and control the roll position so as to keep the pass line during rolling constant. .
このような熱間仕上げ圧延機におけるAGC―APC制御の従来の一般的な制御システムの一例を、図1に概略的に示す。 An example of a conventional general control system for AGC-APC control in such a hot finish rolling mill is schematically shown in FIG.
図1において、圧延機10は、被圧延材である鋼板20、例えばステンレス鋼板20が噛み込まれる上下一対のワークロール11A、11Bと、これらのワークロール11A、11Bをバックアップするための上下のバックアップロール12A、12Bとを有する構成とされている。そして上下のワークロール11A、11Bは、それぞれ図示しない回転駆動装置によって逆方向に回転させられて、鋼板20を所定の板厚まで圧下するように構成される。ここで図示の例では、上側のバックアップロール12A及びワークロール11Aと、下側のバックアップロール12B及びワークロール11Bは、それぞれ上下位置調整可能に図示しないチョックに支持されている。そして本例の場合、上側のバックアップロール12A及びワークロール11Aは、図示しない電動モータによって上下位置が調整されるようになっている。一方、下側のバックアップロール12B及びワークロール11Bは、油圧シリンダ13によって上下位置が調整されるようになっている。
In FIG. 1, a
油圧シリンダ13は、油圧ポンプ14からの油圧がサーボバルブ15を経て加えられ、そのサーボバルブ15を制御することによって、下側のバックアップロール12B及びワークロール11Bの上下方向の位置が調整されるようになっている。また油圧シリンダ13にはその上下方向の位置を検出するための位置検出器16が付設されている。ここで、油圧シリンダ13は、下側バックアップロール12Bを介して下側ワークロール11Bに間接的に接しているから、実質的に下側ワークロール11Bの上下方向位置を検出していることになる。
The hydraulic cylinder 13 is supplied with hydraulic pressure from a hydraulic pump 14 via a servo valve 15, and the vertical position of the lower backup roll 12 </ b> B and the work roll 11 </ b> B is adjusted by controlling the servo valve 15. It has become. The hydraulic cylinder 13 is provided with a position detector 16 for detecting the position in the vertical direction. Here, since the hydraulic cylinder 13 is indirectly in contact with the
一方、上側バックアップロール12Aには、そのバックアップロール12Aに加わる荷重(圧延時に被圧延材から加えられる反力)を検出するためのロードセル17が付設されるとともに、上下のワークロール11A、11Bの間隔、すなわちロールギャップsを検出するための開度計18が付設されている。なおこの開度計18は、実際には位置検出器によってバックアップロール12Aの位置を検出して、前述の下側の位置検出器16による検出位置との関係から、ロールギャップ(開度)を算出するのが通常である。
On the other hand, the
一方、各検出信号などに基いてサーボバルブ18の動作を電気的に制御するための制御部分は、基本的には、上下のロール間の間隔(ロールギャップ)を制御するためにサーボバルブ18のゲインを設定するAGC制御部30と、そのゲインに応じて、また同時に圧延中のパスラインを一定に保つようにロール位置を制御するAPC制御部40とによって構成されている。
On the other hand, the control part for electrically controlling the operation of the servo valve 18 on the basis of each detection signal or the like basically has the function of the servo valve 18 to control the interval (roll gap) between the upper and lower rolls. The
そして、上述のような位置検出器16、開度計18からのロール位置もしくはロールギャップ開度sの検出値に関する信号は、AGC制御部30に与えられて、そのAGC制御部30内の第1のロックオンメモリ31を介して第1の演算器(引き算器)32により、開度sの変化分Δsが算出される。一方、ロードセル17により検出される実測荷重(実測反力)Fは、同じくAGC制御部30に与えられて、そのAGC制御部30内の、目標板厚部の実測反力FLを記憶した第2のロックオンメモリ33介して第2の演算器(引き算器)34により反力変化分(F−FL)が算出され、更に第3の演算器(割算器)35により、図示しない計算機から与えられるミル定数Mによる補正がなされて、(F−FL)/Mの値が算出される。
And the signal regarding the detected value of the roll position or the roll gap opening degree s from the position detector 16 and the opening degree meter 18 as described above is given to the
さらに、第1の演算器32からの開度sの変化分Δsと、上記の第3の演算器35からの(F−FL)/Mの値とが第4の演算器36に与えられて、目標とする板厚からの板厚推定偏差分Δhが求められ、更にその第4の演算器36から得られる板厚推定偏差分Δhと、塑性係数Qとの関係から、第5の演算器37により、(M+Q)/Mの値が演算される。そしてこの(M+Q)/Mの値が、AGC制御部38に与えられて、油圧シリンダ制御用のAGC指令信号(ゲイン信号)GとしてAGC制御部38に与えられ、更にそのAGC指令信号Gは、APC制御部40内のAPC制御部41に与えられ、油圧シリンダの断面積や油圧系応答時間などによる補正を行い、最終的なサーボ動作信号SBが前述のサーボバルブ16に与えられる。
このようにして、仕上げ圧延機の出側板厚を圧延中に一定に保つとともにパスラインを一定に保つための制御がなされる。
Further, the change Δs of the opening s from the
In this way, control is performed to keep the exit side plate thickness of the finish rolling mill constant during rolling and to keep the pass line constant.
ところで、仕上げ圧延機によって圧延された材料は、その長さ方向(圧延方向)両端部分が中央部分(定常圧延部分)よりも厚くなる傾向を示すことが知られている。すなわち両端部分では板厚偏差が大きくなる。特に、高強度を有していて変形抵抗が大きく、また圧延パス数が一般的な炭素鋼よりも多くなるステンレス鋼板などの仕上げ圧延では、両端部分の板厚偏差が大きくなるのが通常である。ここで、板厚偏差が大きい両端部分は、不良箇所として切り捨てるのが通常であるが、両端部分の板厚偏差が大きくて、目標板厚に対する許容範囲内(公差内)から外れる部分の長さが長ければ、製品歩留まり低下を招く。また板厚偏差が大きければ、突合せ溶接して使用する用途では溶接不良を招くなど、製品品質が低下する問題もある。 By the way, it is known that the material rolled by the finish rolling mill tends to be thicker at both end portions in the length direction (rolling direction) than the central portion (steady rolling portion). That is, the plate thickness deviation increases at both ends. In particular, in finish rolling such as a stainless steel plate having high strength and a large deformation resistance and a larger number of rolling passes than a general carbon steel, the thickness deviation at both end portions is usually large. . Here, it is normal to cut off both end portions where the thickness deviation is large as a defective part, but the length of the portion outside the tolerance (within tolerance) with respect to the target thickness due to the large thickness deviation at both ends. If it is long, the product yield will be reduced. In addition, if the plate thickness deviation is large, there is a problem that the quality of the product is deteriorated, for example, a welding failure is caused in an application in which butt welding is used.
ここで、上述のように両端部分の板厚偏差が大きくなる原因は、一つの圧延パスで見たときの、圧延機のロールバイトに噛み込まれた直後の部分、すなわち噛み込み側端部(圧延方向を基準として先端側の部分に相当するから、以下では“先端部”という)と、圧延機のロールバイトから噛み出される直前の部分、すなわち噛み出し側端部(圧延方向を基準として尾端側の部分に相当するから、以下では“尾端部”という)とでは、共通するところもあるが、若干異なっている。但し、ステンレス鋼厚板の熱間圧延においては、圧延方向を交互に逆転させて、多数回のパスの繰り返しによって圧延するリバース式圧延を適用することが一般的であり、その場合、実際上は、あるパスにおける上記の噛み込み側先端部での板厚偏差の増大と噛み出し側尾端部での板厚偏差の増大が重畳され、仕上げ圧延上がり板の両端部分で、板厚偏差が大きくなる傾向を示す。 Here, as described above, the reason why the thickness deviation of both end portions is large is that when viewed in one rolling pass, the portion immediately after being bitten by the roll bite of the rolling mill, that is, the biting side end ( Since it corresponds to the tip side portion with reference to the rolling direction, it is hereinafter referred to as “tip portion”) and the portion immediately before biting from the roll bite of the rolling mill, that is, the biting side end portion (tail with reference to the rolling direction). Since this corresponds to the end portion, it will be hereinafter referred to as “tail end”), but there are some common points, but it is slightly different. However, in the hot rolling of stainless steel thick plates, it is common to apply reverse type rolling in which the rolling direction is alternately reversed and rolled by repeating a number of passes. The increase in the plate thickness deviation at the biting side tip and the increase in the plate thickness deviation at the biting side tail end in a certain pass are superimposed, resulting in a large plate thickness deviation at both ends of the finished rolled plate. Show the trend.
このように熱延上がり板での両端部分での板厚偏差の増大の状況を、図2に模式的に示す。図2において、横軸は圧延上がり板の長さ方向を示し、縦軸は板厚を示す。図2に示しているように、長さ方向両端部分P1、P2を除いた長さ方向中央側の定常圧延部分P0では、目標板厚t0に対する板厚変動が比較的少ないのに対して、長さ方向両端部分P1、P2では、局所的に板厚が大きくなり、許容板厚上限tcを大きく超えてしまうことがある、本発明者等の経験によれば、ステンレス鋼(SUS304)についての仕上げ目標板厚22mm、板長13000mm、板幅2600mmの熱間仕上げ圧延においては、長さ方向両端部分P1、P2に、最大0.5〜1.0mm程度の板厚偏差の部分が、長さ500〜1000mm程度にわたって生じることが確認されている。 FIG. 2 schematically shows an increase in the thickness deviation at both end portions of the hot rolled plate. In FIG. 2, the horizontal axis indicates the length direction of the rolled up plate, and the vertical axis indicates the plate thickness. As shown in FIG. 2, the longitudinal end portions P1, steady rolling portion P2 excluding the central longitudinal side P0, whereas the thickness variation with respect to the target plate thickness t 0 is relatively small, in longitudinal end portions P1, P2, locally thickness is increased, it may exceed large allowable thickness limit t c, according to the experience of the present inventors, the stainless steel (SUS304) In the hot finish rolling with a finish target plate thickness of 22 mm, a plate length of 13000 mm, and a plate width of 2600 mm, the portions with a thickness deviation of about 0.5 to 1.0 mm at the maximum are long at both ends P1 and P2 in the length direction. It has been confirmed that it occurs over a length of about 500 to 1000 mm.
ところで、上記のように熱延上がり板での噛み込み側端部(先端部)で板厚偏差が大きくなる原因としては、ロールバイトに被圧延材が噛み込まれる際の衝撃荷重の影響が大きいと考えられる。 By the way, as described above, the influence of the impact load when the material to be rolled is bitten by the roll bite is large as a cause of the large thickness deviation at the biting side end (tip portion) of the hot rolled plate. it is conceivable that.
すなわち、最近の熱間圧延機では、上下の圧延ロールのうち、少なくとも一方側のロールは、図1の例でも記載したように、油圧シリンダによって上下位置調整可能に支持されていて、ロール位置を油圧によって調整し得るように構成しているのが一般的であり、そのため噛み込み時の衝撃荷重によって油圧シリンダ内の油が瞬間的に圧縮されて、油圧シリンダが沈み込み、下側のロールの位置が、ロールギャップを開ける方向に変動してしまう。その結果、ロールギャップが瞬間的に大きくなってその部分で板厚が過大となってしまう。特に被圧延材が高強度のステンレス鋼であってその板厚も大きい場合には、上記の衝撃荷重も大きく、その衝撃荷重による、油圧シリンダ内の油の瞬間的な圧縮量も大きくなり、ロールギャップの開きも大きくなって、板厚偏差量が過大となるとともに、その過大部分の長さも長くなってしまう。 That is, in recent hot rolling mills, at least one of the upper and lower rolling rolls is supported by a hydraulic cylinder so that the vertical position can be adjusted as described in the example of FIG. Generally, it is configured so that it can be adjusted by hydraulic pressure, so the oil in the hydraulic cylinder is momentarily compressed by the impact load at the time of biting, the hydraulic cylinder sinks, and the lower roll The position fluctuates in the direction of opening the roll gap. As a result, the roll gap instantaneously increases and the plate thickness becomes excessive at that portion. In particular, when the material to be rolled is high-strength stainless steel and its plate thickness is large, the impact load described above is also large, and the instantaneous compression amount of oil in the hydraulic cylinder due to the impact load increases, As the gap becomes larger, the thickness deviation amount becomes excessive, and the length of the excessive portion becomes longer.
なお、圧延機の構成によっては、油圧シリンダにより上下位置が調整されるロールが上側のロールである場合もあるが、一般には下側のロールが油圧シリンダによって支持される圧延機が多く、そこで以下では、図1に関して説明したように、上側ロールが電動シリンダで上下位置調整可能に支持されていて、下側のロールが油圧シリンダにより上下位置整可能に支持されている場合を想定して説明するものとする。すなわち、被圧延材がロールバイトに噛み込まれる際に加えられる瞬間的な衝撃荷重によって、下側のロールの油圧シリンダの油が圧縮されて(すなわち油柱が沈み込んで)、下側ロールの位置が下方に瞬間的に移動し、その結果、ロールギャップが瞬間的に開いてしまうこととして、説明を進める。 Depending on the configuration of the rolling mill, the roll whose vertical position is adjusted by the hydraulic cylinder may be the upper roll, but generally there are many rolling mills in which the lower roll is supported by the hydraulic cylinder. Now, as described with reference to FIG. 1, it is assumed that the upper roll is supported by the electric cylinder so that the vertical position can be adjusted, and the lower roll is supported by the hydraulic cylinder so that the vertical position can be adjusted. Shall. That is, the momentary impact load applied when the material to be rolled is bitten by the roll bite compresses the oil in the hydraulic cylinder of the lower roll (that is, the oil column sinks), and the lower roll The description will proceed on the assumption that the position is instantaneously moved downward, and as a result, the roll gap is instantaneously opened.
熱間仕上げ圧延延上がり板での両端部分で板厚偏差が増大する原因としては、上記のような噛み込み時の衝撃荷重のほか、圧延時の材料温度の長さ方向でのばらつきも大きく影響していると考えられる。
すなわち、一般にステンレス鋼厚板の熱間仕上げ圧延においては、リバース方式によって圧延を複数回繰り返すのが通常であり、その間には、次第に被圧延材の温度が低下する傾向を示すが、とりわけ長さ方向の両端部分では、長さ方向中央部分と比較して温度低下が激しくなる。すなわち長さ方向の両端部分は過冷却された状態となる。このような過冷却部分は、材料の変形抵抗が大きいため、上下のワークロールによって潰されにくくなり、また同時に噛み込み時における衝撃荷重も大きくなるためロールギャップの開きも大きくなってしまう。そしてこれらが相乗的に作用して、被圧延材の両端部、とりわけ噛み込み側の先端部分で過大な板厚偏差が生じてしまうものと考えられる。
The reason for the increase in thickness deviation at both ends of the hot finish rolled rolled plate is not only the impact load at the time of biting as described above, but also the variation in the length direction of the material temperature at the time of rolling is greatly affected. it seems to do.
That is, in general, in hot finish rolling of stainless steel thick plates, it is usual to repeat rolling a plurality of times by the reverse method, and during that time, the temperature of the material to be rolled tends to decrease gradually, At both end portions in the direction, the temperature decreases more severely than the central portion in the length direction. That is, both end portions in the length direction are supercooled. Such a supercooled portion is not easily crushed by the upper and lower work rolls because of the large deformation resistance of the material, and at the same time, the impact load at the time of biting is increased, so that the opening of the roll gap is also increased. And it is thought that these act synergistically, and an excessive thickness deviation will occur at both ends of the material to be rolled, particularly at the tip portion on the biting side.
特にステンレス鋼は、普通鋼よりも材料強度が高くて、熱間圧延温度でも普通鋼より変形抵抗が大きく、そのため上記の両端部分の過冷却の影響が強くなる。また、ステンレス鋼は、そもそも普通鋼よりも変形抵抗が大きいところから、熱間仕上げ圧延のパス数も、普通鋼よりも多くするのが通常であり、その場合、仕上げ圧延の間における両端部分の温度低下も、普通鋼よりも大きくなる。そのため、上記のような両端部分の過冷却が激しくなって、最終的に両端部分の板厚偏差も、更に大きくなってしまうと考えられる。 In particular, stainless steel has higher material strength than ordinary steel and has a higher deformation resistance than ordinary steel even at hot rolling temperatures, and therefore the influence of the above-described supercooling at both end portions becomes stronger. In addition, since stainless steel has a larger deformation resistance than ordinary steel, the number of hot finish rolling passes is usually higher than that of ordinary steel. The temperature drop is also greater than that of plain steel. For this reason, it is considered that the above-described overcooling at both end portions becomes intense, and finally the plate thickness deviation at both end portions is further increased.
本発明者等の経験によれば、ステンレス鋼(SUS316)についての仕上げ目標板厚4mm、板長19000mm、板幅1220mmの熱間仕上げ圧延最終パスにおいて、長さ方向中央部分の温度が1100℃である場合に、両端部分の温度は700〜800℃程度まで低下し、その場合の両端部分の変形抵抗は、普通鋼の数倍となってしまうことが確認されている。 According to the experience of the present inventors, the temperature in the center portion in the longitudinal direction is 1100 ° C. in the hot finish rolling final pass of stainless steel (SUS316) with a finish target plate thickness of 4 mm, a plate length of 19000 mm, and a plate width of 1220 mm. In some cases, it has been confirmed that the temperature at both ends decreases to about 700 to 800 ° C., and the deformation resistance at both ends in that case is several times that of ordinary steel.
一方、熱間仕上げ圧延における噛み出し側の尾端部では、噛み込み側の先端部とは異なり、噛み込み時の衝撃荷重は作用しないが、前述のように被圧延材の長さ方向の端部での過冷却が生じる点では、噛み込み側の先端部と同様である。そのため特に変形抵抗が大きく、しかも圧延パス数も多くなりがちなステンレス鋼の仕上げ圧延では、噛み出し側でも過冷却によって板厚変動が生じてしまう。このように、仕上げ圧延における1パスについてのみ考慮すれば、噛み込み側の先端部では、前述のように噛み込み時の衝撃荷重と長さ方向温度分布のばらつき(噛み込み側先端部分の過冷却)とに起因して、大きな板厚偏差が生じ、一方噛み出し側の尾端部では、主として長さ方向の温度分布のばらつき(噛み出し側尾端部分の過冷却)に起因して、かなりの大きさの板厚偏差が生じることになる。このような1パスについてのみ考慮した板厚偏差発生状況を、図3に模式的に示す。但し既に述べたように、ステンレス鋼厚板の熱間圧延においては、圧延方向を交互に逆転させて繰り返し圧延するリバース式圧延を適用することが一般的であり、したがって各パスごとに、噛み込み側先端部と噛み出し側尾端部とが逆転するから、最終的に仕上げパス後の板としては、図2に示したように、板の両端部分に、ほぼ同程度の大きな板厚偏差が存在する状態となるのが通常である。 On the other hand, at the tail end on the biting side in hot finish rolling, unlike the tip on the biting side, the impact load at the time of biting does not act, but as described above, the end in the length direction of the material to be rolled This is the same as the tip portion on the biting side in that supercooling occurs at the portion. Therefore, in the finish rolling of stainless steel, which has a particularly large deformation resistance and tends to increase the number of rolling passes, the plate thickness fluctuates due to supercooling even on the biting side. Thus, if only one pass in finish rolling is taken into consideration, the impact load at the time of biting and the variation in temperature distribution in the length direction (supercooling of the biting side tip portion) at the biting side tip as described above. ), A large plate thickness deviation occurs. On the other hand, the tail end on the biting side is considerably caused mainly by variations in the temperature distribution in the length direction (supercooling on the biting side tail end). A plate thickness deviation of the size will occur. FIG. 3 schematically shows the state of occurrence of thickness deviation considering only one pass. However, as already mentioned, in the hot rolling of stainless steel thick plates, it is common to apply reverse rolling in which the rolling direction is alternately reversed and repeatedly rolled. Since the side front end and the biting side tail end are reversed, the plate after the finishing pass finally has a large thickness deviation of about the same degree at both ends of the plate as shown in FIG. Usually, it exists.
ところで噛み込み側先端部において、衝撃荷重によって瞬間的に下側ロール(油圧側のロール)を支持する油圧シリンダの沈み込みが生じて、ロールギャップが瞬間的に開いてしまった場合でも、ある時間が経過すれば、油圧シリンダの油柱が初期設定状態に戻され、ロールギャップが初期設定値に戻るように(すなわち目標板厚が得られるはずのロールギャップに)、下側ロールが復帰(上昇)する。但し、その際に何ら制御を行わなければ、初期設定位置に戻るまでに、かなりの時間(例えば0.2〜0.3sec程度の時間)を要するから、板厚公差を越える過大偏差部分が、前述のようにかなりの長さ(例えば500〜1000mm)にわたって生じてしまう。 By the way, even if the roll gap is momentarily opened because the hydraulic cylinder supporting the lower roll (hydraulic roll) momentarily sinks due to the impact load at the biting side tip, a certain period of time is required. After the elapse of time, the lower roll returns (ascends) so that the oil column of the hydraulic cylinder is returned to the initial setting state and the roll gap returns to the initial setting value (that is, to the roll gap where the target plate thickness should be obtained). ) However, if no control is performed at that time, it takes a considerable time (for example, about 0.2 to 0.3 sec) to return to the initial setting position. As described above, it occurs over a considerable length (for example, 500 to 1000 mm).
ここで、従来の一般的なAGC−APC制御方式では、パスライン制御(APC制御)のために下側ロールの位置を位置検出器が検出し、パスラインが常に正常な位置を保つように下側ロールの位置を制御する構成としているのが一般的である。この場合、上記のような衝撃荷重による下側ロールの油圧シリンダ沈み込み量が、予め定めた閾値を超えたことが位置検出器によって検出されれば、その検出信号がAGC制御部を経てAPC制御部に与えられ、正常なパスライン位置に復帰するように、下側ロールを上昇(復帰)させる機能が働く。しかしながら、下側ロールの沈み込み量が、予め定めた閾値を超えたことを検出してから、実際に下側ロールが復帰するまでにはかなりの時間を要し、そのため、実際上は、噛み込み側の先端部分の板厚偏差過大部分の長さを短くすることは困難であって、かなりの長さにわたって、板厚偏差過大部分が残ってしまう。 Here, in the conventional general AGC-APC control method, the position detector detects the position of the lower roll for the pass line control (APC control), and the pass line is always kept at a normal position. In general, the position of the side roll is controlled. In this case, if the position detector detects that the hydraulic cylinder sinking amount of the lower roll due to the impact load as described above exceeds a predetermined threshold value, the detection signal is sent to the APC control unit via the AGC control unit. A function of raising (returning) the lower roll works so as to return to the normal pass line position. However, it takes a considerable amount of time for the lower roll to return after it has been detected that the amount of depression of the lower roll has exceeded a predetermined threshold value. It is difficult to shorten the length of the excessive thickness deviation portion of the leading end portion on the insertion side, and the excessive thickness deviation portion remains over a considerable length.
一方、噛み込み時のロールギャップの瞬間的な開きを補償するために、噛み込み開始時においてはAPC制御をオフにしておくとともに、噛み込み開始前における下側ロールの位置を、正常な圧延時のパスラインよりも所定の高さだけ上げておき、これによって噛み込み時に油圧シリンダの沈み込みによる先端部板厚過大化を防止しようとすることも従来から行われている。これは、いわゆる“噛み込み時沈み込み補償方式”、俗に“ゲタ履かせ方式”と称される手法であり、噛み込み時に衝撃荷重によって油圧シリンダが沈み込んでも、その分、予め下側ロールの位置を高くしておく(ゲタを履かせておく)ことにより、衝撃荷重が加わった時にロールギャップが過剰に大きくならないようにすることによって、前述の噛み込み時の先端部分板厚偏差を小さくしようとするものである。なおこの場合、一般には、予め、過去の実績などから、ゲタを履かせる高さ及びその期間を予測して、それらの予測値を制御部に設定しておき、ゲタ履かせ期間が経過したら、APC制御を機能させて、下側ロールの位置を正常パスラインの位置に制御するのが通常である。 On the other hand, in order to compensate for the momentary opening of the roll gap at the time of biting, the APC control is turned off at the start of biting, and the position of the lower roll before the biting start is set during normal rolling. In order to prevent the tip plate from becoming excessively thick due to the depression of the hydraulic cylinder when it is bitten, it has been conventionally performed. This is a so-called “sinking compensation method when biting”, commonly referred to as a “getter wearing method”. By making the position of the position high (with gettering on), the roll gap does not become excessively large when an impact load is applied. It is something to try. In this case, in general, in advance, from the past results, predict the height and period to wear the geta, set the predicted value in the control unit, when the getter wearing period has passed, Usually, the APC control is functioned to control the position of the lower roll to the position of the normal pass line.
しかしながら、上述のようなゲタ履かせ方式では、次のような問題があった。
すなわち、噛み込み開始時における下側ロールの位置を、正常な圧延時(定常圧延時)のパスラインよりも所定の高さだけ上げておくことは、ロールギャップを定常圧延時よりも小さく設定しておくことを意味する。これは、かえって噛み込み時の衝撃荷重を大きくする結果となるから、実際上は、衝撃荷重を小さくして、前述の問題を確実に解決するには限界があった。
However, the getter wearing method as described above has the following problems.
That is, raising the position of the lower roll at the start of biting by a predetermined height above the pass line during normal rolling (during steady rolling) sets the roll gap smaller than during regular rolling. It means to keep. This, in turn, results in an increase in the impact load at the time of biting. In practice, there has been a limit to reducing the impact load and reliably solving the aforementioned problems.
また、実際の圧延工場においては、変形抵抗が異なる種々の鋼種、種々の板厚の鋼板を圧延する必要がある。一方、材料固有の変形抵抗の差や、板厚の相違などによって、噛み込み開始時の初劇荷重による油圧シリンダの沈み込み量は、大きく異なる。したがって、あらゆる鋼種、板厚について、適切なゲタ履かせ量を予測して、適切にゲタ履かせ量及び時間を適切に設定することは極めて困難である。そのため、常に最適な制御が行われるとは限らず、実際上は前述のような先端部分板厚偏差過大発生を確実に抑制することは困難であった。 Moreover, in an actual rolling mill, it is necessary to roll various steel types with different deformation resistances and various steel plate thicknesses. On the other hand, the amount of subsidence of the hydraulic cylinder due to the initial play load at the start of biting varies greatly depending on the difference in deformation resistance inherent to the material and the difference in plate thickness. Therefore, it is extremely difficult to predict an appropriate amount of gettering and set an appropriate amount of gettering and time appropriately for all steel types and plate thicknesses. For this reason, optimal control is not always performed, and in practice, it has been difficult to reliably suppress the occurrence of excessive tip portion thickness deviation as described above.
さらに、ゲタ履かせ方式では、前述のようにゲタ履かせ期間が経過したら、APS制御を機能させて、下側ロールの位置を正常パスラインに対応する位置まで上昇させる制御を行うが、予測によるゲタ履かせ量が過大であった場合には、ゲタ履かせ終了時に下側ロールが正常位置よりも高い位置まで上昇してしまって、いわゆるハンチング(波打ち)が生じ、板厚が変動して、板厚公差内であっても板厚不均一により不良品となってしまうことがある。 Further, in the gettering method, when the gettering period elapses as described above, the APS control is functioned to control the lower roll to the position corresponding to the normal pass line. When the amount of gettering is excessive, the lower roll rises to a position higher than the normal position at the end of gettingtering, so-called hunting occurs, and the plate thickness fluctuates. Even within the plate thickness tolerance, non-uniform plate thickness may result in a defective product.
したがってこれらの事情から、いわゆるゲタ履かせ方式も、先端部板厚偏差を抑えるための最良の対策とは言えず、より確実かつ安定して噛み込み側先端部分の板厚偏差を小さくするための根本的な解決策が求められている。 Therefore, the so-called gettering method is not the best measure for suppressing the tip thickness deviation, and more reliably and stably reducing the thickness deviation at the biting tip. A fundamental solution is needed.
また一方、噛み出し側の尾端部の板厚偏差については、噛み出し側の過冷却部分(変形抵抗が大きい部分)がロールに噛み込まれる際に大きな荷重(反力)が作用し、そのため噛み込み側先端部と同様に、下側ロールを支持する油圧シリンダの沈み込みが生じて、ロールギャップが開いてしまう。この場合でも、ある時間が経過すれば、下側ロールが復帰(上昇)する。但し、その際に何ら制御を行わなければ、初期設定位置に戻るまでに、かなりの時間(例えば0.2〜0.3sec程度の時間)を要するから、その間には噛み出し側尾端部がロールギャップを通過してしまい、したがって尾端部分の板厚偏差の発生を防止することは、実際上は困難である。 On the other hand, with regard to the plate thickness deviation of the tail end on the biting side, a large load (reaction force) acts when the supercooling portion (the portion with large deformation resistance) on the biting side is bitten by the roll. As with the biting side tip, the hydraulic cylinder that supports the lower roll sinks, and the roll gap opens. Even in this case, the lower roll returns (rises) after a certain period of time. However, if no control is performed at that time, it takes a considerable time (for example, about 0.2 to 0.3 seconds) to return to the initial setting position. Therefore, it is practically difficult to prevent the occurrence of the thickness deviation of the tail end portion because it passes through the roll gap.
また、前述のように従来の一般的なAGC−APC制御方式を適用した場合は、噛み出し側の過冷却部分の大きな変形抵抗による下側ロールの油圧シリンダ沈み込み量が、予め定めた閾値を超えたことを位置検出器によって検出されれば、その検出信号がAGC制御部を経てAPC制御部に与えられ、下側ロールを押し上げる機能が働く。しかしながら、下側ロールの沈み込み量が、予め定めた閾値を超えたことを検出してから、実際に下側ロールが復帰するまでにはかなりの時間を要し、そのため、実際上は、噛み出し側の先端部分の板厚偏差を小さくすることは困難であった。 In addition, when the conventional general AGC-APC control method is applied as described above, the amount of depression of the hydraulic cylinder in the lower roll due to the large deformation resistance of the supercooling portion on the biting side has a predetermined threshold value. If it is detected by the position detector that the value has been exceeded, the detection signal is given to the APC control unit via the AGC control unit, and the function of pushing up the lower roll works. However, it takes a considerable amount of time for the lower roll to return after it has been detected that the amount of depression of the lower roll has exceeded a predetermined threshold value. It was difficult to reduce the thickness deviation at the leading end on the delivery side.
また、前述のような“噛み込み時沈み込み補償方式”、俗に“ゲタ履かせ方式”と称される手法は、噛み出し側の尾端部分には適用することができない。すなわち、ゲタ履かせ方式は、噛み込み時の沈み込み量を見積もって、あらかじめ噛み込み直前における下側ロールの位置を、定常圧延状態の位置よりも上げておこうとするものであるから、定常圧延に引き続いて生じる噛み出し側の尾端部の板厚制御には適用することができない。 Further, the method referred to as the “sinking subsidence compensation method” as described above, commonly referred to as “getter wearing method”, cannot be applied to the tail end portion on the biting side. That is, in the gettering method, the amount of subsidence at the time of biting is estimated, and the position of the lower roll immediately before biting is set higher than the position of the steady rolling state. It cannot be applied to the thickness control of the tail end portion on the biting side that occurs following the rolling.
ところで、圧延機の板厚を目標値に確実に近づけることを目的とした圧延機の板厚制御方法として、特許文献1(特開2013−81969号)の技術が提案されている。
この特許文献1の板厚制御方法は、基本的には、圧延機の動特性を考慮しつつ、ゲージメータ式を満足する圧延荷重変動値ΔP´を算出し、その動特性圧延荷重変動値ΔP´を用いて、ロールギャップ修正量ΔSを求め、その修正量ΔSを圧延機に適用するものとされている。ここで、ゲージメータ式は、ミル定数を含むものであり、したがってこの方法では、ロール自体の伸びなどの圧延機本体に関する要素を考慮して制御することとしている。したがって、衝撃荷重によるロールギャップの瞬間的な開きによる噛み込み側先端部分や、実質的にミル定数に関係しない噛み出し側尾端部分の板厚増大に対しては有効でないと考えられる。またこの特許文献1の技術では、仮に噛み込み時や、尾端側の過冷却部分の到来による荷重を検出したとしても、瞬間的なロールギャップの開きに対しては応答が遅れ、実際上は、噛み出し側の尾端部分を含め、両端部分の板厚増大を抑制することは困難と思われる。
By the way, the technique of patent document 1 (Unexamined-Japanese-Patent No. 2013-81969) is proposed as a sheet thickness control method of a rolling mill aiming at making the sheet thickness of a rolling mill approach the target value reliably.
The sheet thickness control method of Patent Document 1 basically calculates a rolling load fluctuation value ΔP ′ that satisfies the gauge meter type while considering the dynamic characteristics of the rolling mill, and the dynamic characteristic rolling load fluctuation value ΔP. 'Is used to determine the roll gap correction amount ΔS, and the correction amount ΔS is applied to the rolling mill. Here, the gauge meter formula includes a mill constant, and therefore, in this method, control is performed in consideration of factors relating to the rolling mill body such as elongation of the roll itself. Therefore, it is considered that this is not effective for increasing the plate thickness at the biting side tip portion due to the momentary opening of the roll gap due to impact load and the biting side tail end portion which is not substantially related to the mill constant. Further, in the technique of Patent Document 1, even if a load is detected due to biting or the arrival of the supercooling portion on the tail end side, the response is delayed with respect to an instantaneous roll gap opening, and in practice It seems that it is difficult to suppress the increase in the plate thickness at both end portions including the tail end portion on the biting side.
また特許文献2(特許第3350140号)には、板圧延の噛み込み端部の板厚制御方法が提案されている。この特許文献2の技術は、基本的にはAGC制御を前提としながらも、前パスの実測値から次パスを予測して、その次パスにおけるロール開度を制御しようとするものである。このような前パスからの予測による制御技術では、変形抵抗が異なる種々鋼種、種々の板厚の圧延には、必ずしも適切な制御を行い得ないという問題がある。またこの特許文献2の方法では、噛み出し側の尾端部の板厚偏差には対処できないという問題がある。 Patent Document 2 (Patent No. 3350140) proposes a method for controlling the thickness of the biting end of plate rolling. The technique disclosed in Patent Document 2 basically assumes AGC control, but predicts the next path from the measured value of the previous path and controls the roll opening degree in the next path. Such a control technique based on prediction from the previous pass has a problem that appropriate control cannot always be performed for rolling of various steel types and various plate thicknesses having different deformation resistances. Further, the method of Patent Document 2 has a problem that it cannot cope with the plate thickness deviation of the tail end portion on the biting side.
さらに特許文献3(特許第2885601号)には、AGC制御を前提とし、予測に基づいて噛み込み時のロール開度を正常圧延時の開度よりも大きく設定することによって、噛み込み時の衝撃荷重による油圧シリンダの沈み込みを補償しようとするものである。この技術は、噛み込み時のロール開度を、前述のようなゲタ履かせ方式とは逆方向に設定しておくものであり、この技術では、噛み込み開始時の衝撃荷重が小さくなって、油圧側ロールの沈み込み量も少なくなると考えられるが、逆にその設定が不適切であれば、噛み込み側先端部の板厚がむしろ増大してしまうおそれがある。また、噛み込み時の沈み量は特許文献2の技術と同様に、以前のパスからの予測に基づいているため、変形抵抗が異なる種々鋼種、種々の板厚の圧延には、必ずしも適切な制御を行い得ないという問題がある。さらにこの特許文献3の方法でも、噛み出し側の尾端部の板厚偏差には対処できないという問題がある。 Further, in Patent Document 3 (Japanese Patent No. 2885601), on the premise of AGC control, the roll opening at the time of biting is set larger than the opening at the time of normal rolling based on the prediction, so that the impact at the time of biting is set. It is intended to compensate for the subsidence of the hydraulic cylinder due to the load. In this technique, the roll opening at the time of biting is set in the opposite direction to the gettering method as described above, and in this technique, the impact load at the start of biting becomes small, Although it is considered that the amount of subsidence of the hydraulic-side roll is reduced, conversely, if the setting is inappropriate, there is a possibility that the plate thickness of the biting-side front end portion will rather increase. Moreover, since the amount of sinking at the time of biting is based on the prediction from the previous pass as in the technique of Patent Document 2, it is not always appropriate to control various steel types with different deformation resistance and various sheet thicknesses. There is a problem that cannot be performed. Further, even the method of Patent Document 3 has a problem that it cannot cope with the plate thickness deviation of the tail end portion on the biting side.
また特許文献4(特許第3278120号)には、噛み込み側端部の板厚制御のための方法として、噛み込み時のロール開度を大きくしておく(いわゆるゲタ履かせ)を行ない、AGC制御することが開示されているが、この技術では、前記したゲタ履かせ方式について述べた種々の問題点があり、また既に述べたようにこの方式が適用され得るのは、噛み込み側の先端部分に限られ、噛み出し側の尾端部の板厚偏差には対処できないという問題がある。 Further, in Patent Document 4 (Patent No. 3278120), as a method for controlling the thickness of the biting side end, the roll opening at the time of biting is increased (so-called gettering), and AGC is performed. Although it is disclosed to control, this technique has various problems described with respect to the getter wearing method, and as described above, this method can be applied to the tip on the biting side. There is a problem that it is limited to the portion, and it is impossible to deal with the plate thickness deviation of the tail end portion on the biting side.
さらに特許文献5(特開2000−288613号)には、AGC制御方式を前提とした板厚制御方法として、圧延中におけるロールギャップ変動量、ロールギャップ値、及びロールギャップ変動速度(すなわちロールギャップ変動量の時間微分値)を、ロール位置制御装置(AGC制御部)にフィードバックすることにより、ロールギャップを自動調整し板厚偏差を少なくする方法が提案されている。この提案の方法では、ロールギャップの変動量ではなく、ロールギャップ変動速度(微分値)によってロールギャップをフィードバック制御するため、ロールギャップの変動量によってフィードバック制御する場合と比較すれば、比較的応答性が良好となると考えられるが、実際上は、噛み出し尾端側の板厚偏差発生部分のロールギャップ通過時間(過冷却による尾端側偏差の発生開始から尾端がロールギャップから抜け出るまでに時間)は極めて短いから、噛み出し尾端側の板厚偏差を確実に抑えることは困難であった。すなわち、特許文献5の技術では、ロールギャップの変動が生じれば、その変動速度(微分値)が算出されて、その値がAGC制御部に与えられ、更にそのAGC制御部からの制御信号によって油圧シリンダのサーボ系が制御され、これによって油圧シリンダが動作して、最終的にロールギャップが修正(調整)されることになるが、このような制御方式では、過冷却により噛み出し側尾端部分で偏差の発生が開始されてから、実際にロールギャップが調整されるまでの間には、尾端がロールギャップから抜け出てしまって、実際上尾端部分の板厚偏差を抑えることは困難と考えられる。すなわち、特許文献5の制御方式では、いまだ応答性が充分に良好ではなく、噛み出し側の尾端部分の板厚偏差を確実には抑制し得ない問題があった。 Furthermore, in Patent Document 5 (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-288613), as a sheet thickness control method based on the AGC control method, a roll gap fluctuation amount during rolling, a roll gap value, and a roll gap fluctuation speed (that is, roll gap fluctuation speed). A method has been proposed in which the roll gap is automatically adjusted to reduce the plate thickness deviation by feeding back the amount time differential value) to the roll position controller (AGC controller). In this proposed method, since the roll gap is feedback controlled not by the roll gap fluctuation amount but by the roll gap fluctuation speed (differential value), it is relatively responsive compared to the feedback control by the roll gap fluctuation amount. In practice, however, the roll gap passage time at the portion where the thickness deviation occurs on the tail end side (the time from the start of the tail end deviation due to overcooling until the tail exits the roll gap) is considered. ) Is extremely short, and it is difficult to reliably suppress the thickness deviation on the tail end side. That is, in the technique of Patent Document 5, when the roll gap varies, the variation speed (differential value) is calculated, the value is given to the AGC control unit, and further by the control signal from the AGC control unit. The servo system of the hydraulic cylinder is controlled, and this causes the hydraulic cylinder to operate, and finally the roll gap is corrected (adjusted). The tail end slips out of the roll gap until the roll gap is actually adjusted after the occurrence of deviation at the part, and it is difficult to actually suppress the plate thickness deviation at the top end part. Conceivable. That is, the control method of Patent Document 5 has a problem that the responsiveness is not sufficiently good and the thickness deviation of the tail end portion on the biting side cannot be reliably suppressed.
また、特許文献5の制御方式では、上記のように応答性が充分に良好ではないため、噛み込み側の先端部板厚偏差についても、確実には抑制し得ない問題、があった。すなわち、噛み込み時における衝撃荷重によるロールギャップの開き(下側ロールの沈み込み)は、前述のように急激かつ瞬間的な現象であるため、たとえ噛み込み時における衝撃荷重によるロールギャップの開きを早期に検出したとしても、実際に油圧シリンダが動作してロールギャップの調整が開始されるまでには、ロールギャップの開きが大きくなってしまっていることが多く、そのため、噛み込み側の板厚偏差も、確実には小さく抑えることが困難であった。 Further, in the control method of Patent Document 5, since the responsiveness is not sufficiently good as described above, there is a problem that it is not possible to surely suppress the tip side plate thickness deviation on the biting side. That is, the opening of the roll gap due to the impact load at the time of biting (sinking of the lower roll) is an abrupt and instantaneous phenomenon as described above. Even if it is detected at an early stage, the roll gap is often widened until the hydraulic cylinder actually operates and the adjustment of the roll gap is started. The deviation was also difficult to be surely kept small.
本発明は、以上の事情を背景としてなされたもので、ステンレス鋼で代表されるような変形抵抗が大きい高強度の鋼板を熱間仕上げ圧延するにあたって、噛み出し側尾端部における板厚偏差を、確実かつ安定して抑制し、これによって製品歩留まりを向上させるとともに、板厚のばらつきの少ない良好な品質の熱延板製品を確実かつ安定して製造し得る板厚制御方法を提供することを第1の課題としている。また、噛み出し側尾端部における板厚偏差を抑制すると同時に、噛み込み側先端部の板厚偏差も確実かつ安定して抑制し、これによって、最終的な仕上げ圧延上がりの板の両端部分の板厚偏差を小さくし、ひいては、圧延上がり板の長さ方向両端部の板厚過大部分の長さを小さくして製品歩留まりを向上させるとともに、板厚のばらつきの少ない良好な品質の熱延板製品を確実かつ安定して製造し得る板厚制御方法を提供することを第2の課題としている。そして、特に、変形抵抗が異なる種々の鋼種、種々の板厚の被圧延材についても、噛み出し側尾端部もしくはそれを含む両端部分における板厚偏差の発生を、確実かつ安定して抑制し得る板厚制御方法を提供することをも、主要な課題としている。 The present invention has been made against the background described above, and when hot-rolling a high-strength steel sheet having a high deformation resistance as represented by stainless steel, the thickness deviation at the tail end on the biting side is reduced. To provide a plate thickness control method that can reliably and stably produce a hot-rolled plate product of good quality with little variation in plate thickness while suppressing product reliably and stably and thereby improving product yield. This is the first issue. Moreover, at the same time as suppressing the plate thickness deviation at the biting side tail end, the plate thickness deviation at the biting side tip is also reliably and stably suppressed. Reduced sheet thickness deviation and, in turn, reduced the length of excessively thick parts at both ends in the length direction of rolled-up sheets, improving product yield, and good quality hot rolled sheets with less variation in sheet thickness It is a second object to provide a plate thickness control method capable of manufacturing a product reliably and stably. In particular, it is possible to reliably and stably suppress the occurrence of thickness deviations at the tail end of the biting side or both end portions including the same for various steel types having different deformation resistance and materials to be rolled having various thicknesses. Providing a plate thickness control method that can be obtained is also a major issue.
前述のような課題を解決するため、本発明者らが種々実験、研究を重ねた結果、噛み出し側尾端部の板厚制御としては、仕上げ圧延パス中の尾端の位置を検出し、その位置が、上下のロールバイトに所定距離まで近接した時点からの、ロールギャップ開度の変化速度(ロールギャップ開度変化量の微分値)を求め、そのロールギャップ開度変化速度(ロールギャップ開度変化量の微分値)を打ち消すように、ロールギャップ開度変化速度の値に応じた制御信号を油圧シリンダのサーボ系に直接与え、油圧シリンダをロールギャップ閉方向に制御(したがってロールの位置移動を制御)することによって、早い時点でロールギャップを修正(ロールギャップを小さくする)ことが可能となり、その結果、噛み出し時における噛み出し側尾端部の過冷却等に起因する板厚偏差を最小限に抑制し得ると同時に、不良部分として切り捨てるべき板厚偏差過大領域の長さを最小限に抑え得ること、更に変形抵抗の異なる鋼種や板厚の異なる被圧延材にも、共通して適用し得ることを見い出した。 In order to solve the problems as described above, as a result of repeated various experiments and researches by the present inventors, as the sheet thickness control of the biting side tail end, the position of the tail end in the finish rolling pass is detected, Obtain the rate of change of the roll gap opening (the differential value of the amount of change in the roll gap opening) from the point when the position approaches the upper and lower roll bites up to a predetermined distance. The control signal corresponding to the value of the roll gap opening change speed is directly given to the servo system of the hydraulic cylinder so as to cancel the differential value of the degree change degree), and the hydraulic cylinder is controlled in the roll gap closing direction (therefore, the roll position is moved). Control)), it becomes possible to correct the roll gap (reduce the roll gap) at an early point in time, and as a result, The thickness deviation due to cooling, etc. can be minimized and at the same time the length of the excessive thickness deviation area to be discarded as a defective part can be minimized, and the steel grades and thicknesses with different deformation resistance are different. It has been found that it can be applied in common to the material to be rolled.
すなわち、変形抵抗が異なる鋼種、板厚が異なる被圧延材では、噛み出し時におけるロールギャップの変動の大きさは異なるが、ロールギャップ変動のパターン自体は、実質的に同じであることを新規に認識した。 In other words, the steel grades with different deformation resistance and rolled materials with different plate thicknesses have different roll gap fluctuation magnitudes when biting, but the roll gap fluctuation patterns themselves are substantially the same. Recognized.
すなわち、あるパスでの圧延末期において被圧延材の尾端がロールバイトに近接したことを検出して、実際に変形抵抗が大きい部分(過冷却部分)が上下のロール間に噛み込まれれば、ロールギャップの開度拡大が開始されて板厚の増大も開始されるが、その板厚増大の開始は、ロールギャップの開度拡大の変動量の微分値(変化速度)として直ちに現れる。例えば、長さ方向中央部分の定常圧延状態では、厚みの変動は実質的になく、その状態では上記のロールギャップの開度拡大の変動量の微分値は実質的にゼロであるが、その状態からさらに被圧延在の圧延が進行して、上記のように尾端側の変形抵抗が大きい部分(過冷却部分)のロール間への噛み込みによりロールギャップの開度拡大が開始されれば、上記の微分値はゼロから急激に一定方向に変化するというパターンとなる。このようなパターンは、鋼種や板厚を問わず、実質的に共通することを認識した。 That is, at the end of rolling in a certain pass, it is detected that the tail end of the material to be rolled is close to the roll bite, and if the portion where the deformation resistance is actually large (supercooled portion) is caught between the upper and lower rolls, The increase in the opening of the roll gap is started and the increase in the plate thickness is also started, but the start of the increase in the plate thickness immediately appears as a differential value (change speed) of the variation amount of the opening increase in the roll gap. For example, in the steady rolling state in the central portion in the length direction, there is substantially no variation in thickness, and in that state, the differential value of the variation amount of the roll gap opening expansion is substantially zero. From the further progress of rolling in the rolled state, if the opening of the roll gap is started by biting between the rolls of the part having a large deformation resistance on the tail end side (supercooled part) as described above, The differential value has a pattern of suddenly changing from zero to a certain direction. It was recognized that such a pattern is substantially common regardless of the steel type and plate thickness.
そして、ロールギャップの開度拡大の変動量自体ではなく、ロールギャップの開度拡大の変化速度(微分値)を制御のため出発因子として用いれば、尾端側の過冷却部分がロール間に達したごく初期の段階で、早期にロールギャップの開度拡大を検出して油圧シリンダの動作制御を開始することができ、その結果ロールギャップの開度拡大を、無制御の場合よりも格段に小さくし得ること、しかも鋼種や板厚の相違に影響されることなく、適切に制御し得ることを認識した。 If the change rate (differential value) of the roll gap opening expansion is used as a starting factor for control instead of the fluctuation amount of the roll gap opening expansion itself, the supercooling part on the tail end side reaches between the rolls. At an extremely early stage, it is possible to detect the opening of the opening of the roll gap at an early stage and start the operation control of the hydraulic cylinder. As a result, the opening of the opening of the roll gap is much smaller than in the case of no control. It was recognized that it can be controlled appropriately without being affected by the difference in steel type and plate thickness.
さらに、上記のように被圧延材の噛み出し時において、ロールギャップ開度を検出し、その変化速度(開度変化量の微分値)を求め、その変化速度を打ち消すように、油圧シリンダの動作を制御するにあたっては、求められた位置変化速度から得られた油圧シリンダの動作を制御する信号(制御指令信号)を、油圧シリンダのサーボ系に直接与えること、すなわち、いわゆるAGC制御部ではなく、油圧シリンダ制御系の末端(一般にはAPC制御部)に与えることが好ましく、これによって、制御の応答性をより一層向上させて、噛み出し側先端部分の板厚偏差および板厚偏差過大領域の長さを、確実かつ安定して最小限に抑え得ることを見い出し、噛み出し側尾端部の板厚制御方法についての発明をなすに至ったのである。 Furthermore, when the material to be rolled is biting as described above, the roll gap opening is detected, the change speed (differential value of the opening change amount) is obtained, and the operation of the hydraulic cylinder is performed to cancel the change speed. In controlling the operation of the hydraulic cylinder obtained from the obtained position change speed (control command signal) directly to the servo system of the hydraulic cylinder, that is, not the so-called AGC control unit, It is preferable to apply to the end of the hydraulic cylinder control system (generally, the APC control unit), thereby further improving the control responsiveness and the length of the plate thickness deviation and the plate thickness deviation excessive region at the biting end. As a result, it has been found that the thickness can be reliably and stably suppressed to the minimum, and an invention has been made for a method for controlling the thickness of the tail end on the biting side.
また一方、噛み込み側先端部の板厚制御についても、同様な考え方を適用し得ることを知見した。すなわち、圧延機のロール間ロールバイト圧延機への被圧延材の先端部分の噛み込み時における油圧シリンダの位置を検出して、その位置変化の速度(位置変化量の微分値;したがってその油圧シリンダにより位置調整可能に支持されている側のロールの位置変化量の微分値)を求め、その位置変化速度(位置変化量の微分値)を打ち消すように、油圧シリンダをロールギャップ閉方向に制御(したがってロールの位置移動を制御)することによって、早い時点でロールギャップを修正(ロールギャップを正常圧延時のロールギャップまで閉方向に戻す)ことが可能となり、その結果、噛み込み時における衝撃荷重及び長さ方向両端部の過冷却に起因する、油圧シリンダの沈み込み量の絶対量の最大値を最小限に抑えることが可能となり、ひいては、圧延上がり材における噛み込み側の先端部分の板厚偏差を最小限に抑制し得ることを認識した。またこの場合も、噛み込み側尾端部と同様に、変形抵抗の異なる鋼種や板厚の異なる被圧延材にも、共通して適用し得ることを見い出した。 On the other hand, it has been found that the same concept can be applied to the thickness control of the biting side tip. That is, the position of the hydraulic cylinder is detected when the tip of the material to be rolled is caught in the roll roll rolling mill of the rolling mill, and the position change speed (the differential value of the position change amount; therefore, the hydraulic cylinder) (The differential value of the position change amount of the roll on the side supported so that the position can be adjusted) is obtained, and the hydraulic cylinder is controlled in the roll gap closing direction so as to cancel the position change speed (differential value of the position change amount) ( Therefore, by controlling the roll position movement, it becomes possible to correct the roll gap at an early stage (return the roll gap back to the roll gap at the time of normal rolling). It is possible to minimize the maximum absolute amount of subsidence of the hydraulic cylinder due to overcooling at both ends in the length direction. Te is recognized that it is possible to minimize the thickness deviation of the tip portion of the biting side in the rolling up material. Also in this case, it has been found that, similarly to the biting side tail end portion, it can be commonly applied to steel materials having different deformation resistances and rolled materials having different plate thicknesses.
すなわち、変形抵抗が異なる鋼種、板厚が異なる被圧延材では、既に述べたように、噛み込み時における前述のような油圧シリンダの位置変動(沈み込み)の大きさやその継続時間は異なるが、油圧シリンダの位置変動(沈み込み)のパターン自体は、実質的に共通することを新規に認識した。すなわち、被圧延材の先端がロールバイトに噛み込まれた瞬間から上記の位置変動が急激に発生するが、その位置変動の速度(したがって位置の時間微分値の絶対値)は噛み込みの瞬間から急激に大きくなり、位置変動速度が極大を越えれば漸次位置変化速度が小さくなり、位置変動量が最大値に達した後、APC制御によって噛み込み時の衝撃に起因する油圧シリンダの位置が目標位置に収束される、という沈み込みパターンとなること、そしてその沈み込みパターンにおける上記の位置変化速度の絶対値が極大となる時点は、沈み込み量が最大値となる時点よりも早いことを認識した。そしてこのような噛み込み時のパターンは、変形抵抗が異なる鋼種、板厚が異なる被圧延材でも基本的に共通であることを認識した。 That is, as described above, the steel type with different deformation resistance and the rolled material with different plate thickness differ in the magnitude of the position fluctuation (sinking) of the hydraulic cylinder at the time of biting and the duration thereof, It was newly recognized that the hydraulic cylinder position variation (sinking) pattern itself is substantially the same. In other words, the position fluctuation suddenly occurs from the moment when the tip of the material to be rolled is caught in the roll bite, but the speed of the position fluctuation (hence the absolute value of the time differential value of the position) is from the moment of biting. If the position fluctuation speed exceeds the maximum, the position change speed gradually decreases, and after the position fluctuation amount reaches the maximum value, the position of the hydraulic cylinder resulting from the impact at the time of biting by APC control becomes the target position. Recognize that the subtraction pattern is converged to the maximum, and that the time when the absolute value of the position change speed in the subtraction pattern reaches the maximum is earlier than the time when the subtraction amount reaches the maximum value. . It was recognized that such a pattern at the time of biting is basically common to steel materials having different deformation resistances and materials to be rolled having different plate thicknesses.
したがって噛み込み側の先端部の板厚制御としても、油圧シリンダの沈み込みの大きさ(位置変化量)自体ではなく、沈み込みの変化速度(位置変化速度)を制御のため出発因子として用いれば、噛み込み開始のごく初期、すなわち無制御の場合における沈み込み量が最大となる時点以前の段階で、早期に油圧シリンダの動作を制御して、沈み込み量の最大量を無制御の場合よりも格段に小さくし、かつ沈み込みにより板厚偏差が大きくなる領域の長さ(噛み込み側先端位置から圧延板長さ方向への長さ)を短くし得ること、しかも鋼種や板厚の相違に影響されることなく、適切に制御し得ることを見い出した。そしてこのような噛み込み側先端部についての板厚制御と、前述の噛み出し側尾端部の板厚制御とを併用すれば、リバース式圧延機によって仕上げ圧延された圧延上がり板として、両端部分の板厚偏差が少なく、かつ許容公差を越えるような両端部の大きな板厚偏差領域の長さを短きし得ることを知見し、両端部分の板厚制御方法についての発明をなすに至ったのである。 Therefore, when controlling the thickness of the tip on the biting side, if the subsidence change rate (position change rate) is used as a starting factor for control, not the magnitude of subsidence (position change amount) of the hydraulic cylinder itself. At the very beginning of biting, that is, before the point when the amount of subsidence becomes maximum in the case of no control, control the operation of the hydraulic cylinder at an early stage so that the maximum amount of subsidence is less than in the case of no control. Can be significantly reduced, and the length of the region where the thickness deviation increases due to subduction (length from the biting side tip position in the length direction of the rolled plate) can be shortened, and the difference in steel type and thickness It was found that it can be controlled properly without being affected by And if the plate thickness control for the biting side tip and the plate thickness control of the biting side tail end are used in combination, both end portions are rolled up as finished rolled plates by a reverse rolling mill. As a result, it was found that the length of the large thickness deviation area at both ends so that the thickness deviation is less than the allowable tolerance can be shortened, and the invention for the method of controlling the thickness at both ends has been made. It is.
また、上記のように被圧延材の噛み出し直前や噛み込み時において、油圧シリンダの位置を検出し、その沈み込み(位置変化)の速度(位置変化量の微分値)を求め、その位置変化速度(微分値)を打ち消すように、油圧シリンダの動作を制御するにあたっては、求められた位置変化速度から得られた油圧シリンダの動作を制御する信号(制御指令信号)を、油圧シリンダのサーボ系に直接与えること、すなわち、いわゆるAGC制御部ではなく、油圧シリンダ制御系の末端(一般にはAPC制御部)に与えることが好ましく、これによって、制御の応答性をより一層向上させて、噛み出し側尾端部分や噛み込み側先端部分の板厚偏差および板厚偏差過大領域の長さを、確実かつ安定して最小限に抑え得ることを見い出した。 In addition, as described above, the position of the hydraulic cylinder is detected immediately before or during biting of the material to be rolled, and the speed of subtraction (position change) (differential value of the position change) is obtained, and the position change When controlling the operation of the hydraulic cylinder so as to cancel the speed (differential value), a signal (control command signal) for controlling the operation of the hydraulic cylinder obtained from the obtained position change speed is sent to the servo system of the hydraulic cylinder. To the end of the hydraulic cylinder control system (generally, the APC control unit) rather than the so-called AGC control unit. It has been found that the thickness deviation of the tail end portion and the biting side tip portion and the length of the excessive thickness deviation region can be reliably and stably minimized.
そしてこのような噛み込み側の先端部分の板厚制御と、前述のような噛み出し側の尾端部分の板厚制御とを併用することによって、圧延材の両端の板厚偏差を最小限に抑制し得ることを見い出した。 And by using both the thickness control of the leading end portion on the biting side and the thickness control of the tail end portion on the biting side as described above, the thickness deviation at both ends of the rolled material is minimized. I found that it can be suppressed.
すなわち本発明の基本的な態様(第1の態様)の熱間圧延機における圧延材料の噛み出し側尾端部の板厚制御方法は、
仕上げ圧延パス中において、ロールギャップ開度を検出するとともに、
仕上げ圧延パス中の圧延材料の、圧延方向に対し後方側の尾端の位置がロールバイトに予め定めた距離まで近接したことを検出して、
その尾端検出時以降における前記ロールギャップ開度の変化を時間微分してロールギャップ開度の変化速度を求め、
ロールを位置調整可能に(ロールギャップ開度調整可能に)支持している油圧シリンダを駆動するサーボ系に対して、前記ロールギャップ開度の変化速度を打ち消すように、油圧シリンダ動作制御指令信号を与えることを特徴とするものである。
That is, the plate thickness control method of the biting side tail end of the rolling material in the hot rolling mill of the basic aspect (first aspect) of the present invention is as follows.
While detecting the roll gap opening during the finish rolling pass,
Detecting that the position of the tail end on the rear side of the rolling material in the finish rolling pass is close to the roll bite by a predetermined distance with respect to the rolling direction,
The time difference of the change in the roll gap opening after the tail end is detected, and the rate of change in the roll gap opening is obtained.
A hydraulic cylinder operation control command signal is sent to the servo system that drives the hydraulic cylinder that supports the roll so that the position of the roll can be adjusted (the roll gap can be adjusted) so as to cancel the rate of change of the roll gap. It is characterized by giving.
また本発明の第2の態様の熱間圧延機における圧延材料の噛み出し側尾端部の板厚制御方法は、前記第1の態様の板厚制御方法において、
仕上げ圧延パス中の圧延材料の、圧延方向に対し後方側の尾端の位置がロールバイトに予め定めた距離まで近接したことを検出するにあたり、圧延速度に応じて、尾端検出位置を圧延方向に調整することを特徴とするものである。
Moreover, the plate thickness control method of the biting side tail end portion of the rolling material in the hot rolling mill of the second aspect of the present invention is the plate thickness control method of the first aspect,
When detecting that the position of the tail end on the rear side of the rolling material in the finish rolling pass is close to a predetermined distance from the roll bite in the rolling direction, the tail end detection position is set in the rolling direction according to the rolling speed. It is characterized by adjusting to.
さらに以下の第3〜第6の態様では、上記の第1、第2のいずれかの態様の熱間圧延機における圧延材料の噛み出し側尾端部の板厚制御方法で記載した噛み出し側尾端部の板厚制御に併せて、噛み込み側先端部の板厚制御をも行う方法、すなわち圧延材料の両端部の板厚制御方法を規定している。 Further, in the following third to sixth aspects, the biting side described in the sheet thickness control method of the biting side tail end of the rolling material in the hot rolling mill according to any of the first and second aspects described above In addition to controlling the thickness of the tail end, a method of controlling the thickness of the biting side tip is also defined, that is, a method of controlling the thickness of both ends of the rolled material.
すなわち第3の態様の熱間圧延機における圧延材料の両端部の板厚制御方法は、前記第1、第2のいずれかの態様の熱間圧延機における圧延材料の噛み出し側尾端部の板厚制御方法によって噛み出し側尾端部の板厚制御を行い、
しかも、噛み込み側先端部の板厚制御として、
油圧シリンダにより位置調整可能に支持されている側のロールについて、圧延機のロールバイトへの被圧延材の噛み込み時における、前記油圧シリンダの位置を検出し、
前記油圧シリンダの位置検出値を時間微分して上記油圧シリンダの位置変化速度を求め、
上記位置変化速度を打ち消すように、上記油圧シリンダの動作を制御すること、
を特徴とするものである。
That is, the thickness control method of the both ends of the rolling material in the hot rolling mill of the third aspect is the same as that of the tail end on the biting side of the rolling material in the hot rolling mill of the first or second aspect. Thickness control at the tail end of the biting side is performed by the plate thickness control method,
Moreover, as the plate thickness control of the biting side tip,
For the roll on the side supported by the hydraulic cylinder so that the position can be adjusted, the position of the hydraulic cylinder is detected when the material to be rolled is caught in the roll bite of the rolling mill,
The position detection value of the hydraulic cylinder is obtained by time differentiation of the position detection value of the hydraulic cylinder,
Controlling the operation of the hydraulic cylinder so as to cancel the position change speed;
It is characterized by.
また本発明の第4の態様の熱間圧延機における圧延材料の両端部の板厚制御方法は、第3の態様の両端部の板厚制御方法において、
前記噛み込み側先端部の板厚制御として、
前記位置変化速度を打ち消すように油圧シリンダの動作を制御するにあたっては、求められた前記位置変化速度から得られた油圧シリンダの動作制御の指令信号を、油圧シリンダのサーボ系に与えることを特徴とするものである。
Moreover, the thickness control method of the both ends of the rolling material in the hot rolling mill of the fourth aspect of the present invention is the thickness control method of both ends of the third aspect,
As the plate thickness control of the biting side tip,
In controlling the operation of the hydraulic cylinder so as to cancel the position change speed, a hydraulic cylinder operation control command signal obtained from the obtained position change speed is provided to a servo system of the hydraulic cylinder. To do.
さらに本発明の第5の態様の熱間圧延機における圧延材料の両端部の板厚制御方法は、第3、第4のいずれかの態様の両端部の板厚制御方法において、
前記噛み込み側先端部の板厚制御として、
前記油圧シリンダの位置変化速度を求めるにあたり、少なくともその位置変化速度の絶対値が最大となるまでの期間内で、位置変化速度を求め、
少なくとも前記期間において前記位置変化速度を打ち消すように油圧シリンダの動作を制御することを特徴とするものである。
Furthermore, the thickness control method of both ends of the rolling material in the hot rolling mill of the fifth aspect of the present invention is the thickness control method of both ends of the third or fourth aspect,
As the plate thickness control of the biting side tip,
In determining the position change speed of the hydraulic cylinder, at least within the period until the absolute value of the position change speed is maximized, the position change speed is determined,
The operation of the hydraulic cylinder is controlled so as to cancel the position change speed at least during the period.
さらに本発明の第6の態様の熱間圧延機における圧延材料の両端部の板厚制御方法は、第5の態様の両端部の板厚制御方法において、
前記噛み込み側先端部の板厚制御として、
前記油圧シリンダの位置変化速度の絶対値が最大となった時点で、その位置変化速度を打ち消すように油圧シリンダの動作を制御することを特徴とするものである。
Furthermore, the thickness control method of both ends of the rolling material in the hot rolling mill of the sixth aspect of the present invention is the thickness control method of both ends of the fifth aspect,
As the plate thickness control of the biting side tip,
When the absolute value of the position change speed of the hydraulic cylinder becomes maximum, the operation of the hydraulic cylinder is controlled so as to cancel the position change speed.
本発明の熱間圧延機における圧延材料の噛み出し側尾端部の板厚制御方法によれば、ステンレス鋼で代表される熱間圧延温度での変形抵抗が大きい鋼板を熱間仕上げ圧延するにあたって、噛み出し側尾端部における板厚偏差の発生を、確実かつ安定して抑制することができる。また、本発明の熱間圧延機における圧延材料の両端部の板厚制御方法によれば、噛み出し側尾端部のみならず、噛み込み側の先端部での板厚偏差の発生を、確実かつ安定して抑制することができる。したがって各発明の板厚制御方法によれば、圧延上がり板の長さ方向端部の板厚過大部分の長さを小さくして製品歩留まりを向上させるとともに、板厚のばらつきの少ない良好な品質の熱延板製品を確実かつ安定して製造することが可能となり、また変形抵抗が異なる種々の鋼種、種々の板厚の被圧延材を対象とした場合でも、各端部における板厚偏差の発生を、確実かつ安定して抑制して、長さ方向端部の板厚過大部分の長さが小さく、かつ板厚のばらつきの少ない良好な品質の熱延板製品を確実に得ることができる。 According to the thickness control method for the biting side tail end of the rolling material in the hot rolling mill of the present invention, in hot finish rolling a steel sheet having a large deformation resistance at a hot rolling temperature represented by stainless steel. The occurrence of the thickness deviation at the biting side tail end can be reliably and stably suppressed. In addition, according to the method for controlling the thickness of both ends of the rolling material in the hot rolling mill of the present invention, it is possible to reliably generate not only the tail end on the biting side but also the tip thickness on the biting side. And it can suppress stably. Therefore, according to the thickness control method of each invention, the length of the excessively thick portion at the end in the length direction of the rolled-up plate is reduced to improve the product yield, and the quality of the plate is less variable. It is possible to manufacture hot-rolled sheet products reliably and stably, and even when rolling materials with various steel grades and various sheet thicknesses with different deformation resistance, occurrence of sheet thickness deviations at each end. Can be reliably and stably suppressed, and a hot-rolled sheet product of good quality with a small length of the excessively thick part at the end in the lengthwise direction and with little variation in the thickness can be reliably obtained.
次に本発明の各実施形態について詳細に説明する。
[第1の実施形態]
この第1の実施形態は、前述の第1、第2の態様の噛み出し側尾端部の板厚制御方法に対応する実施形態である。ここでは、本発明の第1の実施形態の板厚制御方法の前提として、従来の無制御の場合の噛み出し側尾端部での油圧シリンダの沈み込み状況およびそれに伴うロールギャップ開度の変動状況と、板厚変動状況を図4に模式的に示し、それと比較しての、本発明の第1の実施形態の板厚制御方法による噛み出し側尾端部での油圧シリンダの沈み込み状況およびそれに伴うロールギャップ開度の変動状況と、板厚変動状況を、図5に模式的に示し、更に図6には、図4と図5とを重ねあわせて示す。また図7には、第1の実施形態を実施するためのシステム構成の一例を示す。
Next, each embodiment of the present invention will be described in detail.
[First embodiment]
This 1st embodiment is an embodiment corresponding to the board thickness control method of the biting side tail end part of the above-mentioned 1st and 2nd mode. Here, as a premise of the plate thickness control method according to the first embodiment of the present invention, the subsidence of the hydraulic cylinder at the biting side tail end in the case of the conventional non-control and the accompanying fluctuation of the roll gap opening degree FIG. 4 schematically shows the situation and the plate thickness fluctuation state, and the subsidence of the hydraulic cylinder at the biting side tail end by the plate thickness control method according to the first embodiment of the present invention compared with that. FIG. 5 schematically shows the fluctuation state of the roll gap opening and the thickness fluctuation situation associated therewith, and FIG. 6 shows FIGS. 4 and 5 superimposed on each other. FIG. 7 shows an example of a system configuration for carrying out the first embodiment.
図4は、従来の、無制御の場合の噛み出し側尾端部での油圧シリンダの沈み込み状況およびそれに伴うロールギャップ開度の変動状況と、板厚変動状況を示している。
図4に示すように、被圧延材における噛み出し側尾端部付近の過冷却による変形抵抗が大きい領域がタイミングT1においてロールバイトに達すれば、そのタイミングT1から油圧ロールの沈み込みが開始され、通常は次第にその沈み込み量が増大し、それに伴ってロールギャップ開度が大きくなり、板厚偏差も大きくなる。すなわち噛み出し側尾端部の板厚が目標板厚よりも大きくなり、板厚偏差が許容公差を越えることもある。
FIG. 4 shows a conventional submerged state of the hydraulic cylinder at the biting side tail end in the case of no control, a fluctuation state of the roll gap opening, and a fluctuation state of the plate thickness.
As shown in FIG. 4, if the region where the deformation resistance due to supercooling near the biting side tail end portion of the material to be rolled reaches the roll bite at the timing T1, the subtraction of the hydraulic roll is started from the timing T1, Normally, the amount of subsidence gradually increases, and accordingly, the roll gap opening increases and the thickness deviation also increases. That is, the thickness of the tail end on the biting side becomes larger than the target thickness, and the thickness deviation may exceed the allowable tolerance.
ここで、図4に示す過程、とりわけ変形抵抗が大きい領域がロールバイトに達したタイミングT1の直後の油圧シリンダの沈み込みに伴うロールギャップ開度の変化の挙動を詳細に観察すれば、そのロールギャップ開度の変化速度(したがってロールギャップ開度の変動量の時間微分値)は、タイミングT1まではほぼゼロの状態を保ち、タイミングT1の瞬間から急激に大きくなって、その後、ロールギャップ開度の変動速度が極大(タイミングT2)を越えれば、急激にロールギャップ開度の変動速度が小さくなり、ゼロもしくはそれに近い値に戻る。
このような噛み出し側尾端部でのロールギャップ開度の変動パターンにおける上記の開度変動速度の絶対値が極大となるタイミングT2は、変形抵抗が大きい領域がロールバイトに達したタイミングT1に極めて近いことが分かる。
Here, if the behavior of the change in the roll gap opening accompanying the subsidence of the hydraulic cylinder immediately after the timing T1 when the region having a large deformation resistance reaches the roll bite, particularly the process shown in FIG. The speed of change of the gap opening (and hence the time differential value of the fluctuation amount of the roll gap opening) remains substantially zero until the timing T1, increases rapidly from the moment of the timing T1, and then the roll gap opening. If the fluctuation speed exceeds the maximum (timing T2), the fluctuation speed of the roll gap opening degree suddenly decreases and returns to zero or a value close thereto.
The timing T2 at which the absolute value of the opening fluctuation speed in the roll gap opening fluctuation pattern at the biting side tail end is maximized is the timing T1 when the region where the deformation resistance is large reaches the roll bite. It turns out that it is very close.
そこで本発明の噛み出し側尾端部の板厚制御方法では、噛み出し側尾端部の板厚偏差が大きくならないうちに、早期に板厚偏差の増大を抑制するために、ロールギャップ開度の変動量を時間微分して、得られる微分値、すなわちロールギャップ開度変動速度の値によって油圧シリンダの動作を制御する(具体的には、その変動速度を打ち消して、変動速度をゼロに向かわせる制御を行う)こととしている。
なお上述のような噛み出し側尾端部のロールギャップ開度の変動のパターン、とりわけ変形抵抗が大きい領域がロールバイトに達したタイミングT1付近でのパターンは、変形抵抗が異なる鋼種、板厚が異なる被圧延材でも基本的に共通であるため、鋼種や板厚にかかわらず、適用可能となる。
Therefore, in the thickness control method of the biting side tail end according to the present invention, the roll gap opening degree is controlled in order to suppress the increase in the plate thickness deviation at an early stage before the plate thickness deviation of the biting side tail end increases. The hydraulic cylinder operation is controlled based on the obtained differential value, i.e., the roll gap opening fluctuation speed value (specifically, the fluctuation speed is canceled and the fluctuation speed is set to zero). Dodging control).
It should be noted that the pattern of fluctuation of the roll gap opening at the tail end on the biting side as described above, particularly the pattern in the vicinity of the timing T1 when the region having a large deformation resistance reaches the roll bite, has different steel types and plate thicknesses with different deformation resistance. Since different materials to be rolled are basically the same, they can be applied regardless of the steel type and thickness.
図5には、上述のようなパターンに基いた、本発明の第1の実施形態の板厚制御における噛み出し側尾端部での油圧シリンダの沈み込み状況及びそれに伴うロールギャップ開度の変動状況と、板厚変動状況を示している。
この第1の実施形態の場合、変形抵抗が大きい尾端側の領域がロールバイトに近い位置まで達したことを検出(タイミングT0)してから、ロールギャップ開度の変動速度(微分値)に応じて、その変動速度を打ち消す方向に油圧シリンダの動作を制御する。すなわち本実施形態では、ロールギャップ開度が大きくなる方向へのロールギャップ開度変動の速度が零となるように、したがって油圧シリンダの沈み込み方向(下降方向)への位置変化速度が零となるように油圧シリンダを制御する制御指令信号を、後述するように、油圧シリンダのサーボ系に与える。そして実際に油圧シリンダの沈み込み速度が小さくなり、さらに沈み込み速度が零となってロールギャップ開度の変動速度が零となれば(タイミングT3)、油圧シリンダの沈み込み動作が停止される。この時点(T3)において、シリンダ沈み込み量(絶対値)が最大となり、結果的にロールギャップ開度が最大となる。このときの油圧シリンダの最大の沈み込み量を、ΔGaとする。
ロールギャップ開度が最大となった時点、すなわちシリンダ沈み込み量が最大のΔGaとなった時点(T3)以降は、従来と同様なAPC制御機能によって、油圧シリンダを上昇させ、最終的にロールギャップが定常圧延時の開度もしくはそれに近い開度に復帰する。
FIG. 5 shows the subsidence of the hydraulic cylinder at the tail end on the biting side and the fluctuation of the roll gap opening associated therewith in the plate thickness control according to the first embodiment of the present invention based on the pattern as described above. The situation and the thickness fluctuation situation are shown.
In the case of the first embodiment, after detecting that the region on the tail end side where the deformation resistance is large has reached a position close to the roll bite (timing T0), the fluctuation speed (differential value) of the roll gap opening is set. In response, the operation of the hydraulic cylinder is controlled in a direction to cancel the fluctuation speed. That is, in this embodiment, the position change speed in the sinking direction (downward direction) of the hydraulic cylinder becomes zero so that the speed of the roll gap opening fluctuation in the direction in which the roll gap opening increases becomes zero. As described later, a control command signal for controlling the hydraulic cylinder is applied to the servo system of the hydraulic cylinder. When the subsidence speed of the hydraulic cylinder actually decreases, and when the subsidence speed becomes zero and the fluctuation speed of the roll gap opening becomes zero (timing T3), the subsidence operation of the hydraulic cylinder is stopped. At this time (T3), the cylinder sinking amount (absolute value) is maximized, and as a result, the roll gap opening is maximized. The maximum sinking amount of the hydraulic cylinder at this time is represented by ΔGa.
When the roll gap opening becomes maximum, that is, after the time (T3) when the cylinder sinking amount reaches the maximum ΔGa, the hydraulic cylinder is raised by the same APC control function as before, and finally the roll gap is reached. Returns to the opening at or near that of steady rolling.
なおここで、上記の制御のためには、変形抵抗が大きい尾端側の領域がロールバイトに近い位置まで達したことを検出(タイミングT0)すること、言い換えれば、圧延パス中における尾端の位置がロールバイトにある程度近接したことを検出して、その検出時点(T0)から、ロールギャップ開度の変化量の微分値による油圧シリンダの動作制御を開始する必要がある。すなわち、定常圧延時に若干の板厚変動があった場合、そのわずかな板厚変動でも、ロールギャップ開度の変化量の微分値は大きな値として現われる。そのため、変形抵抗が大きい領域がロールバイトに達するよりも、かなり以前の段階で上述のような微分値による制御を開始すれば、定常圧延時の若干の板厚変動の影響によりハンチングが生じて、かえって板厚偏差が大きくなったり、板厚偏差が許容公差内であっても板厚偏差品質が悪くなってしまう。このような悪影響をできるだけ回避するためには、変形抵抗が大きい領域がロールバイトに達するタイミングT1にできるだけ近いタイミングT0から、上記の制御を開始することが望ましい。そのためには、圧延速度に応じて、過去の実績などから、尾端側における過冷却により変形抵抗が大きくなる領域の長さを予測し、尾端からの長さが上記の予測長さよりわずかに長い箇所がロールバイトに達した時点から、上述の微分値により制御を開始することが望ましい。 Here, for the above control, it is detected (timing T0) that the region on the tail end side where the deformation resistance is large has reached a position close to the roll bite, in other words, the tail end in the rolling pass. It is necessary to detect that the position is close to the roll bite to some extent, and to start operation control of the hydraulic cylinder based on the differential value of the change amount of the roll gap opening from the detection time (T0). That is, if there is a slight variation in the plate thickness during steady rolling, the differential value of the change amount of the roll gap opening appears as a large value even with the slight variation in the plate thickness. Therefore, if the control by the differential value as described above is started at a considerably earlier stage than the area where the deformation resistance is large reaches the roll bite, hunting occurs due to the influence of slight plate thickness fluctuation during steady rolling, On the contrary, the plate thickness deviation becomes large, or the plate thickness deviation quality deteriorates even if the plate thickness deviation is within the allowable tolerance. In order to avoid such an adverse effect as much as possible, it is desirable to start the above control from the timing T0 as close as possible to the timing T1 at which the region having a large deformation resistance reaches the roll bite. For that purpose, according to the rolling speed, the length of the region where the deformation resistance increases due to overcooling on the tail end side is predicted from the past results, etc., and the length from the tail end is slightly smaller than the above predicted length. It is desirable to start the control with the above-described differential value from the time when the long part reaches the roll bite.
上記の図4に示される従来の無制御の場合のパターンと、図5に示される第1の実施形態によるパターンとを、時間軸を同一尺度として重ねあわせれば、図6に示すようにあらわされる。
図6から明らかなように、本発明第1の実施形態の方法において、ロールギャップ開度が最大となって油圧シリンダの沈み込み量が最大値ΔGaとなるタイミングT3での、油圧シリンダの沈み込み量(ΔGa)は、本発明法を適用しない場合における最大の沈み込み量(ΔGb)よりも格段に小さい沈み込み量となる。すなわち噛み出し時における板厚偏差の最大偏差が小さくなる。これは、本発明の場合、ロールギャップ開度の変動量によって制御するのではなく、ロールギャップ開度の変動の変化の速度(微分値)によって制御していることに起因する。
If the conventional uncontrolled pattern shown in FIG. 4 and the pattern according to the first embodiment shown in FIG. 5 are overlapped with the same time scale, the result is shown in FIG. .
As is apparent from FIG. 6, in the method according to the first embodiment of the present invention, the subsidence of the hydraulic cylinder at the timing T3 at which the roll gap opening becomes the maximum and the subsidence amount of the hydraulic cylinder reaches the maximum value ΔGa. The amount (ΔGa) is much smaller than the maximum subsidence amount (ΔGb) when the method of the present invention is not applied. That is, the maximum deviation of the plate thickness deviation at the time of biting is reduced. In the case of the present invention, this is because the control is not performed by the variation amount of the roll gap opening, but by the change rate (differential value) of the variation of the roll gap opening.
このような第1の実施形態の板厚制御方法を実施するためのシステムは、AGC−APC制御システムを前提とし、ロールギャップ開度の検出値(開度変動量)を微分してロールギャップ開度の変動速度を求める機能、及びその微分値に応答して油圧サーボ系の制御部分(通常はAPC制御部)に、ロールギャップ開度変動速度を打ち消すように油圧シリンダの動作を制御する制御指令信号SDを与える機能を付与するとともに、噛み出し側尾端の位置がロールバイトに近接したことを検出する尾端位置検出器を組み込んだ構成とすればよく、それ以外は特に限定されないが、図1に示した従来の代表的なAGC−APC制御システムにこれらの機能、及び尾端位置検出器を組み込んだシステムの構成を図7に示す。なお図7において、図1に示される要素と同一の要素については、図1と同じ符号を付し、その説明は省略する。 The system for carrying out such a plate thickness control method of the first embodiment is based on the AGC-APC control system and differentiates the detected value of the roll gap opening (opening fluctuation amount) to open the roll gap. Control command to control the operation of the hydraulic cylinder to cancel the roll gap opening fluctuation speed to the control part (usually APC control part) of the hydraulic servo system in response to the differential value A function of giving the signal SD and a structure incorporating a tail end position detector for detecting that the position of the tail end on the biting side is close to the roll bite may be incorporated, and the rest is not particularly limited. FIG. 7 shows a system configuration in which these functions and the tail end position detector are incorporated in the conventional representative AGC-APC control system shown in FIG. 7, the same elements as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those in FIG.
図7において、仕上げ圧延パス中の尾端部の位置を検出し、その位置が、ロールバイトに所定距離まで近接した時に、尾端部のロールギャップ開度変動量の微分値による制御を開始する。例えば図7に示すように、ロールバイトの入側(噛み込み側)におけるロールバイトから所定の距離だけ離れた位置に、尾端位置検出器70を配設しておき、その尾端位置検出器70が尾端を検出したタイミングT0(図5参照)から、第4の演算器36から得られる板厚推定偏差分Δhが、微分器である第7の演算器71に導かれる。ここで、上記の板厚推定偏差分Δhは、ロールギャップ開度の変動分に相当するから、微分器である第7の演算器71には、ロールギャップ開度変動量が与えられることになる。そして第7の演算器71により、ロールギャップ開度変動量の微分値が算出され、得られた微分値が、制御指令信号発生部72に導入され、上記の微分値に応じた制御指令信号(ロールギャップ開度変動速度を打ち消すための制御指令信号)SDがAPC制御器41に与えられ、そのAPC制御器41からのサーボ動作信号SBによってサーボバルブ15が制御される。
すなわち上記の制御指令信号SDに基づくサーボバルブ15の動作によって、油圧シリンダ13の動作が制御されて、その沈み込み速度が遅くなる。したがってロールギャップ開度の変動速度が遅くなる。その後、油圧シリンダの上昇が停止されて、ロールギャップ開度の変動が停止される(図5のタイミングT3)。このタイミングT3以降は、APC制御によって油圧シリンダの下降が開始され、ロールギャップが定常圧延時の開度もしくはそれに近い開度に戻される。
したがって、第1の実施形態によれば、尾端部分の板厚偏差が大きくなることが抑制され、同時に許容公差を越える尾端側の領域の長さが短くなり、歩留まりも向上する。
In FIG. 7, the position of the tail end portion in the finish rolling pass is detected, and when the position approaches a predetermined distance to the roll bite, the control based on the differential value of the roll gap opening fluctuation amount at the tail end portion is started. . For example, as shown in FIG. 7, a tail
That is, the operation of the hydraulic cylinder 13 is controlled by the operation of the servo valve 15 based on the control command signal SD, and the sinking speed thereof is slowed down. Therefore, the fluctuation speed of the roll gap opening is reduced. Thereafter, the rise of the hydraulic cylinder is stopped, and the fluctuation of the roll gap opening is stopped (timing T3 in FIG. 5). After this timing T3, the descent of the hydraulic cylinder is started by APC control, and the roll gap is returned to the opening at the time of steady rolling or an opening close thereto.
Therefore, according to the first embodiment, an increase in the plate thickness deviation of the tail end portion is suppressed, and at the same time, the length of the tail end side region exceeding the allowable tolerance is shortened, and the yield is improved.
なお、尾端位置検出器70の具体的構成は特に限定されないが、例えば、HMD(Hot Metal Detector)、あるいはレーザー位置検出器などを用いた構成とすればよい。
またここで、尾端位置検出によってロールギャップ開度の変動速度による制御を開始するタイミングは、圧延速度によって変えることが望ましく、そこで尾端位置検出器70も、尾端の検出位置を圧延方向に沿って調整し得るように設けることが望ましい。
The specific configuration of the tail
Here, the timing at which the control based on the fluctuation speed of the roll gap opening by the tail end position detection is desirably changed according to the rolling speed, so that the tail
ここで、上記の実施形態では、噛み出し側尾端部についての制御指令信号SDは、サーボバルブ15を直接制御するためのAPC制御器41の箇所、言い換えればサーボバルブ制御のための制御部分の末端であるサーボ系に直接加えられるため、制御指令信号SDに対する応答時間が極めて短い。すなわち、従来の一般的なAGC−APC制御では、ロールギャップ開度の変動に伴う油圧シリンダの位置の制御は、AGC制御部30の全体を経て行われているため、応答性が悪く、高速で圧延される被圧延材の噛み出し側尾端部分の板厚制御を確実に行うことは困難であったが、直接サーボ系(APC制御器38)に制御指令信号SDを与えることによって、応答性を向上させることが可能となった。そして前述のように、尾端側の変形抵抗が大きい領域(過冷却領域)がロールバイトに至った瞬間から変化するロールギャップ開度の変動速度を捉えて制御することと相俟って、従来よりも格段に早期に油圧シリンダを制御して、噛み出し側尾端部の板厚偏差が大きくなることを、確実に抑制することが可能となった。
Here, in the above embodiment, the control command signal SD for the biting side tail end is the position of the
[第2の実施形態]
前述の第1の実施形態では、噛み出し側尾端部分の制御についてのみ示したが、噛み出し側尾端部分の制御(第1の実施形態)の単独ではなく、噛み込み側先端部の制御をも併用することによって、リバース式圧延で交互に逆方向に噛み込まれる圧延方式での、両端部分の板厚偏差を、より一層確実に小さくすることが可能となる。そこでこの併用方式を、第2の実施形態として、図8〜図11を参照して説明する。なお、噛み出し側尾端部についての板厚制御は、前述の第1の実施形態と同様であればよく、そこで、ここでは、噛み込み側先端部の板厚制御に関してのみ説明する。
[Second Embodiment]
In the first embodiment described above, only the control of the biting side tail end portion has been described. However, the control of the biting side tip end portion is not performed independently of the control of the biting side tail end portion (first embodiment). In combination, it is possible to further reliably reduce the thickness deviation of both end portions in the rolling method in which reverse rolling is alternately bitten in the reverse direction. Therefore, this combination method will be described as a second embodiment with reference to FIGS. The plate thickness control for the biting side tail end may be the same as in the first embodiment, and therefore only the plate thickness control for the biting side tip is described here.
第2の実施形態の板厚制御方法の前提として、従来の無制御の場合の噛み込み側先端部での油圧シリンダの沈み込み状況及び板厚変動状況を、図8に模式的に示し、それと比較して、本発明の第2の実施形態の板厚制御方法による噛み込み側先端部での油圧シリンダの沈み込み状況及び板厚変動状況を、図9に模式的に示し、さらに図10には、図8と図9を重ねあわせた様子を示す。また図11には、第2の実施形態を実施するためのシステム構成の一例を示す。 As a premise of the plate thickness control method of the second embodiment, FIG. 8 schematically shows a sinking state and a plate thickness fluctuation state of the hydraulic cylinder at the front end of the biting side in the case of conventional non-control, In comparison, FIG. 9 schematically shows the hydraulic cylinder sinking state and the plate thickness fluctuation state at the biting side tip by the plate thickness control method of the second embodiment of the present invention, and FIG. Shows a state in which FIGS. 8 and 9 are overlapped. FIG. 11 shows an example of a system configuration for implementing the second embodiment.
図8は、従来の、無制御の場合(但し、一般的なAGC―APC制御は行っているものとする)の噛み込み側先端部での油圧シリンダの沈み込み状況及び板厚変動状況を示している。
図8に示すように、噛み込みの瞬間(N1)に、衝撃荷重によって油圧シリンダの沈み込み(油柱の沈み込み)が発生する。この沈み込み中の期間(N2)では、板厚偏差が増加する。すなわち目標板厚よりも板厚が大きくなる。板厚偏差が最大となった時点(N3:谷点と記す)の油柱の沈み込み料の最大値をΔGnとする。そして谷点N3から、APC制御により、APC制御によってシリンダ位置を目標位置に復帰(収束)させるように油圧シリンダが上昇し(N4)、それに従って板厚偏差が減少し、最終的に目標板厚に到達する。
FIG. 8 shows the state of subsidence of the hydraulic cylinder and the state of fluctuation of the plate thickness at the front end of the bite side in the conventional case of no control (however, general AGC-APC control is performed). ing.
As shown in FIG. 8, at the moment of biting (N1), the hydraulic cylinder is sunk by the impact load (the oil column is sunk). During the subduction period (N2), the thickness deviation increases. That is, the plate thickness becomes larger than the target plate thickness. Let ΔGn be the maximum value of the oil column subsidence when the plate thickness deviation becomes maximum (N3: indicated as valley point). Then, from the valley point N3, the hydraulic cylinder rises so as to return (converge) the cylinder position to the target position by APC control by APC control (N4), and the plate thickness deviation decreases accordingly, and finally the target plate thickness To reach.
上記の図8に示す過程、とりわけ噛み込みの瞬間(N1)から谷点(N3)に達するまでの油圧シリンダの沈み込みの挙動(位置の変化)を詳細に観察すれば、その沈み込みの速度(したがって位置の時間微分値)は噛み込みの瞬間から急激に大きくなり、沈み込み速度(位置変化速度)が極大を越えれば、次第に沈み込み速度(位置変化速度)が小さくなり、その後、谷点(N3)に到達する、というパターンとなること、したがってその沈み込みパターンにおける上記の位置変化速度の絶対値が極大となる時点は、沈み込み量が最大値となる時点(谷点N3)よりも早いことを認識した。そこで本発明では、噛み込み側先端部の板厚偏差を早期に抑制するために、油圧シリンダの沈み込みの変化(位置変化)を微分して、得られる変化速度の値によって油圧シリンダの動作を制御することとしている。また上述のような噛み込み開始初期の沈み込み量の変化速度のパターンは、変形抵抗が異なる鋼種、板厚が異なる被圧延材でも基本的に共通であるため、鋼種や板厚にかかわらず、適用可能となる。 If the behavior (position change) of the hydraulic cylinder sinking from the moment of biting (N1) to the valley point (N3) is observed in detail, the speed of the sinking will be described. (Therefore, the time derivative of the position) suddenly increases from the moment of biting, and if the sinking speed (position changing speed) exceeds the maximum, the sinking speed (position changing speed) gradually decreases, and then the valley point (N3) is reached, and therefore the time point when the absolute value of the position change speed in the subtraction pattern becomes maximum is greater than the time point when the subtraction amount reaches the maximum value (valley point N3). Recognized that it was early. Therefore, in the present invention, in order to suppress the plate thickness deviation at the biting side tip portion at an early stage, the change in the subsidence (position change) of the hydraulic cylinder is differentiated, and the operation of the hydraulic cylinder is performed according to the obtained change speed value. Trying to control. In addition, the pattern of the change rate of the amount of subduction at the beginning of biting as described above is basically common to steel materials with different deformation resistances and rolled materials with different plate thicknesses, so regardless of the steel type and plate thickness, Applicable.
図9には、上述のようなパターンに基いて、本発明の第2の実施形態の板厚制御における噛み込み側先端部での油圧シリンダの沈み込み状況及び板厚変動状況を示している。なおこの場合、従来の一般的なAGC−APC制御方式を前提として、噛み込む時における本発明特有の制御方式を付加(導入)している。 FIG. 9 shows a subsidence state and a plate thickness fluctuation state of the hydraulic cylinder at the biting side tip in the plate thickness control according to the second embodiment of the present invention based on the pattern as described above. In this case, on the premise of the conventional general AGC-APC control method, a control method peculiar to the present invention at the time of biting is added (introduced).
この第2の実施形態の場合も、噛み込みの瞬間(C1)に、衝撃荷重によって油圧シリンダの沈み込み(油柱の沈み込み)が発生し、この沈み込みは、時間の経過とともに急激に大きくなる。そして、その沈み込みの速度(位置変化速度)は、噛み込みの瞬間から急激に大きくなる(C1〜C2)。ここで、油圧シリンダの位置を、油圧シリンダに付設された位置検出器によって検出して、その変化量を時間によって微分し、変化速度(沈み込み速度)を求める(C3)。そしてこの変化速度が最大値となった時点Cpにおいて、油圧シリンダの変化速度を打ち消すように油圧シリンダの動作を制御するための指令信号が油圧シリンダのサーボ系に与えられる(C3〜C4)。すなわち本実施形態では、油圧シリンダの沈み込み方向(下降方向)への位置変化速度が零となるように、油圧シリンダを制御する。なお、変化速度が最大値となる時点Cpのタイミングは、変化速度の微分値が零となることによって検出することができる。 Also in the case of this second embodiment, at the moment of biting (C1), the hydraulic cylinder sinks (sink of the oil column) due to the impact load, and this sinking increases rapidly with time. Become. The sinking speed (position change speed) increases rapidly from the moment of biting (C1 to C2). Here, the position of the hydraulic cylinder is detected by a position detector attached to the hydraulic cylinder, the amount of change is differentiated with time, and the change speed (sinking speed) is obtained (C3). Then, at the time point Cp when the change speed reaches the maximum value, a command signal for controlling the operation of the hydraulic cylinder is given to the servo system of the hydraulic cylinder so as to cancel the change speed of the hydraulic cylinder (C3 to C4). That is, in this embodiment, the hydraulic cylinder is controlled so that the position change speed in the sinking direction (downward direction) of the hydraulic cylinder becomes zero. Note that the timing of the time point Cp at which the change rate becomes the maximum value can be detected when the differential value of the change rate becomes zero.
上記のようにしてCpにおいて、変化速度の微分値が零となって油圧シリンダの変化速度の絶対値を打ち消すように油圧シリンダの動作を制御するための指令信号が、油圧シリンダのサーボ系に与えられた後、実際に油圧シリンダの沈み込み速度が小さくなり、さらに沈み込み速度が零となれば(C4)、沈み込み動作が停止される(C5)。この時点(C5)において、シリンダ沈み込み量(絶対値)が最大となる。このときの最大の沈み込み量をΔGcとする。 As described above, at Cp, a command signal for controlling the operation of the hydraulic cylinder is given to the servo system of the hydraulic cylinder so that the differential value of the changing speed becomes zero and the absolute value of the changing speed of the hydraulic cylinder is canceled. After that, if the subsidence speed of the hydraulic cylinder actually decreases and the subsidence speed becomes zero (C4), the subsidence operation is stopped (C5). At this time (C5), the cylinder sinking amount (absolute value) becomes maximum. The maximum sinking amount at this time is set to ΔGc.
シリンダ沈み込み量が最大のΔGcとなった時点(C5)以降は、従来と同様なAPC制御機能によって、油圧シリンダを上昇させ(C6〜C7)、最終的にロールギャップが目標とする開度となる(C8)。 After the time point (C5) when the cylinder sinking amount reaches the maximum ΔGc, the hydraulic cylinder is raised (C6 to C7) by the APC control function similar to the conventional one, and the roll gap finally reaches the target opening degree. (C8).
なおC6〜C7の期間においてある程度ロールギャップが目標開度に近づいたときに、圧延速度を、噛み込み開始時の低速状態から、定常圧延速度に向けて上昇させる指令を与えるのが好ましい。 In addition, when the roll gap approaches the target opening to some extent during the period of C6 to C7, it is preferable to give a command to increase the rolling speed from the low speed state at the start of biting toward the steady rolling speed.
また、上記のCpのタイミングにおいて、変化速度の微分値が零となって油圧シリンダの変化速度の絶対値を打ち消すように油圧シリンダの動作を制御するための指令信号が一旦油圧シリンダのサーボ系に与えられた後には、特に変化速度の微分値による制御を積極的に行わなくても、上記の指令信号とシリンダのAPC制御の機能によって、油圧シリンダを上昇させることができる。言い換えれば、変化速度の微分値が零となった後は、微分値による制御はおこなう必要がなくなるから、それ以降は、微分値の算出及びその算出値に制御は不要となる。 Further, at the timing of Cp, a command signal for controlling the operation of the hydraulic cylinder is once given to the servo system of the hydraulic cylinder so that the differential value of the changing speed becomes zero and the absolute value of the changing speed of the hydraulic cylinder is canceled. After being given, the hydraulic cylinder can be raised by the function of the command signal and the APC control of the cylinder without actively performing the control based on the differential value of the changing speed. In other words, after the differential value of the change speed becomes zero, it is not necessary to perform control with the differential value, and thereafter, the calculation of the differential value and the control are not necessary for the calculated value.
上記の図8に示される従来の噛み込み側での制御方法の場合の噛み込み側でのパターンと、図9に示される第2の実施形態による噛み込み側でのパターンとを、時間軸を同一尺度として重ねあわせれば、図10に示すようにあらわされる。
図10から明らかなように、本発明第2の実施形態の方法において、噛み込み側の先端部分における油圧シリンダの沈み込み量が最大値ΔGcとなるタイミングCpは、本発明法を適用しない場合において沈み込み量が最大値ΔGnとなるタイミングCnよりも格段に早いタイミングとなる。そのため、本発明第2の実施形態の方法における沈み込み量の最大値ΔGc自体も、本発明法を適用しない場合における沈み込み量の最大値ΔGnよりも小さくなり、その結果、噛み込み時における板厚偏差の大きさ(最大偏差)も小さくなる。これは、油圧シリンダの沈み込みの変化量によって制御するのではなく、噛み込み開始の瞬間から直ちに現れる沈み込みの変化の速度(変化量の微分値)によって制御していることに起因する。
さらに、上記のように沈み込み量の最大値ΔGcが小さくなって、噛み込み側での最大の板厚偏差量が小さくなるに伴い、板厚偏差が教養公差を越える領域の長さも小さくなるのである。
The pattern on the biting side in the conventional control method on the biting side shown in FIG. 8 above and the pattern on the biting side according to the second embodiment shown in FIG. If superimposed as the same scale, it is represented as shown in FIG.
As is apparent from FIG. 10, in the method of the second embodiment of the present invention, the timing Cp at which the amount of subsidence of the hydraulic cylinder at the tip end portion on the biting side becomes the maximum value ΔGc is determined when the method of the present invention is not applied. The timing is much earlier than the timing Cn at which the sinking amount reaches the maximum value ΔGn. Therefore, the maximum value ΔGc of the subduction amount in the method of the second embodiment of the present invention itself is also smaller than the maximum value ΔGn of the subduction amount when the method of the present invention is not applied, and as a result, the plate at the time of biting The thickness deviation (maximum deviation) is also reduced. This is because it is not controlled by the amount of change in the subsidence of the hydraulic cylinder, but is controlled by the speed of change in subsidence that immediately appears from the moment of start of biting (the differential value of the amount of change).
Furthermore, as described above, the maximum value ΔGc of the sinking amount is reduced and the maximum thickness deviation amount on the biting side is reduced, so that the length of the region where the thickness deviation exceeds the education tolerance is also reduced. is there.
このような第2の実施形態の板厚制御方法を実施するためのシステムは、AGC−APC制御システムを前提とし、前述のような第1の実施形態の制御(噛み出し側尾端部の制御)のための機能に、噛み込み側での油圧シリンダの位置検出器の検出値(位置変動量)を微分してシリンダ位置変化速度を求める機能、及びその微分値(シリンダ位置変化速度)に応答して油圧サーボ系の制御部分(通常はAPC制御部)に、沈み込み変化速度を打ち消すような指令信号SCを与える機能を与えた構成とすればよく、それ以外は特に限定されないが、図7に示した噛み出し側尾端部の板厚制御のためのシステムに、これらの噛み込み側先端部分の制御のための機能を組み込んだシステムの構成を図11に示す。なお図11において、図1あるいは図7に示される要素と同一の要素については、図1、図7と同じ符号を付し、その説明は省略する。 The system for carrying out the plate thickness control method of the second embodiment is based on the AGC-APC control system, and the control of the first embodiment as described above (control of the biting side tail end portion). ) Function to obtain the cylinder position change speed by differentiating the detection value (position fluctuation amount) of the hydraulic cylinder position detector on the biting side, and respond to the differential value (cylinder position change speed) Then, the control part (usually the APC control part) of the hydraulic servo system may be configured to have a function of giving a command signal SC that cancels the subsidence change speed. FIG. 11 shows the configuration of a system in which the function for controlling the biting side tip portion is incorporated into the system for controlling the thickness of the biting side tail end shown in FIG. In FIG. 11, the same elements as those shown in FIG. 1 or FIG. 7 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1 and FIG.
図11において、位置検出器16によって、油圧シリンダ13の位置が検出される。この油圧シリンダ13の位置は、下側ワークロール11Bの上下方向の位置に対応するから、位置検出器16から出力される検出信号は、ロール位置検出信号に相当することになる。そしてこのロール位置検出信号が微分器である第6の演算器61に導かれ、その微分値が指令信号発生部62に導入され、上記の微分値に応じた指令信号(噛み込み時における沈み込みの変化速度を打ち消すための指令信号)SCがAPC制御器41に与えられ、そのAPC制御器41によってサーボバルブ15が制御されるようになっている。
なおここでは、位置検出器16から得られる油圧シリンダの沈み込み量の変化速度そのものではなく、ロールギャップ開度sの変化分Δsを微分しているが、ロールギャップ開度sの変化分Δsの変化速度(微分値)は、油圧シリンダの沈み込み量の変化速度に対応する。したがってこのようなシステムにより、第2の実施形態の制御方法を実施することができる。
In FIG. 11, the position detector 16 detects the position of the hydraulic cylinder 13. Since the position of the hydraulic cylinder 13 corresponds to the vertical position of the
Here, the change amount Δs of the roll gap opening s is differentiated, not the change rate itself of the subsidence amount of the hydraulic cylinder obtained from the position detector 16, but the change Δs of the roll gap opening s is differentiated. The change speed (differential value) corresponds to the change speed of the subsidence amount of the hydraulic cylinder. Therefore, the control method of the second embodiment can be implemented by such a system.
ここで、第2の実施形態でも、噛み込み側先端部の板厚制御のための指令信号SCは、サーボバルブ15を直接制御するためのAPC制御器41の箇所、言い換えればサーボバルブ制御のための制御部分の末端であるサーボ系に直接加えられるため、指令信号SCに対する応答時間が極めて短い。すなわち、従来の一般的なAGC−APC制御では、油圧シリンダの位置の制御は、AGC制御部30の全体を経て行われているため、応答性が悪く、高速で圧延される被圧延材の噛み込み側先端部分の板厚制御を確実に行うことは困難であったが、直接サーボ系(APC制御器38)に指令信号を与えることによって、応答性を向上させることが可能となった。そして前述のように、噛み込みの瞬間から変化する沈み込み量の変化速度を捉えて制御することと相俟って、従来よりも格段に早期に油圧シリンダを制御して、噛み込み側先端部の板厚偏差が大きくなることを、確実に抑制することが可能となった。
Here, also in the second embodiment, the command signal SC for controlling the plate thickness at the biting side tip is the position of the
[第3の実施形態]
さらに、噛み出し側の尾端部の板厚制御と噛み込み側先端部の板厚制御とを併用する場合において、噛み込み側先端部分板厚制御については、前述の噛み込み時沈み込み補償方式(ゲタ履かせ方式)と併用することができる。この場合の実施形態について、第3の実施形態として、図12及び図13を参照して説明する。なお図12は、前述の第2の実施形態において説明した噛み込み時の板厚制御を適用せず、AGC−APC制御を前提として従来の一般的なゲタ履かせ方式を実施した場合の、噛み込み側先端部での油圧シリンダの沈み込み状況及び板厚変動状況を示し、図13に、第3の実施形態として、AGC−APC制御を前提とし、本発明に従った噛み込み時の板厚制御方法とゲタ履かせ方式を併用した場合の噛み込み側先端部での油圧シリンダの沈み込み状況及び板厚変動状況を示す。但し、噛み出し側尾端部分の板厚制御については第1の実施形態と同様であるが、噛み込み側の先端部の制御にはゲタ履かせ方式は適用できないため、噛み出し側については第1、第2の実施形態と同様であることとし、その説明は省略する。
[Third Embodiment]
Further, when the thickness control of the tail end on the biting side and the thickness control of the tip on the biting side are used in combination, the above-mentioned subtraction compensation method for biting on the biting side tip partial plate thickness control Can be used together with (getter wearing system). An embodiment in this case will be described as a third embodiment with reference to FIGS. 12 and 13. Note that FIG. 12 does not apply the plate thickness control at the time of biting described in the second embodiment, and is a bite when the conventional general gettering method is implemented on the premise of AGC-APC control. FIG. 13 shows the submerged state of the hydraulic cylinder and the plate thickness fluctuation state at the tip of the insertion side, and FIG. 13 shows the plate thickness at the time of biting according to the present invention on the premise of AGC-APC control as the third embodiment. The submerged state of the hydraulic cylinder and the plate thickness fluctuation state at the biting side tip when the control method and the getter wearing method are used together are shown. However, although the thickness control of the tail end portion of the biting side is the same as that of the first embodiment, the gettering method cannot be applied to the control of the tip portion on the biting side, so This is the same as the first and second embodiments, and a description thereof is omitted.
従来の一般的なゲタ履かせ方式は、噛み込み時のロールギャップの瞬間的な開きを補償するために、噛み込み開始時においてはAPC制御をオフにしておくとともに、噛み込み開始時における油圧シリンダの位置を、定常圧延時よりも所定の高さだけ上げておき(したがってロール開度を定常圧延時よりも小さく設定しておき)、これによって噛み込み時に下側ロールの沈み込みを補償し、沈み込みによる先端部板厚過大化を防止する手法である。すなわち噛み込み時に衝撃荷重によって油圧シリンダが沈み込んでも、その分、予め油圧シリンダの位置を高くしておく(ゲタを履かせておく)ことにより、衝撃荷重が加わった時にロールギャップが過剰に大きくならないようにするものである。なおこの場合、予め、過去の実績などから、ゲタを履かせる高さ及びその期間を予測して、それらの予測値を制御部に設定しておき、ゲタ履かせ期間が経過したら、APC制御を機能させて、油圧シリンダの位置を、定常圧延時のロールギャップが得られる位置に位置させる。 In order to compensate for the momentary opening of the roll gap at the time of biting, the conventional general gettering method is such that the APC control is turned off at the start of biting and the hydraulic cylinder at the start of biting The position of is raised by a predetermined height than during steady rolling (thus setting the roll opening smaller than during steady rolling), thereby compensating for the sinking of the lower roll during biting, This is a technique for preventing an excessive increase in the thickness of the tip due to subduction. That is, even if the hydraulic cylinder sinks due to impact load when biting, the roll gap becomes excessively large when the impact load is applied by increasing the position of the hydraulic cylinder in advance (by putting the getter on). It is to prevent it from becoming. In this case, the height and period of wearing the getter are predicted in advance from past results, and the predicted values are set in the control unit. When the getter wearing period elapses, the APC control is performed. It is made to function, and the position of the hydraulic cylinder is positioned at a position where a roll gap during steady rolling can be obtained.
上述のような従来の一般的なゲタ履かせ方式では、既に述べたように、ゲタ履かせ量(沈み込み補償量)を大きくすれば、それに伴って、ロールギャップの開度が小さくなってしまい、そのため、かえって噛み込み時の衝撃荷重が大きくなってしまい、図12に示しているように、噛み込み開始後の初期に、油圧シリンダの急激な上下動が生じて、跳ね上がり状の板厚偏差が生じてしまうことが多い。しかるに、噛み込み側先端部分の板厚制御として、第2の実施形態に記載した方式とゲタ履かせ方式とを組み合わせた第3の実施形態の制御方法とすれば、ゲタ履かせ量(沈み込み補償量)を小さくしても、噛み込み側先端部分の上述のような従来のゲタ履かせ方式における跳ね上がりによる板厚偏差の発生を、より確実に抑制することができる。すなわち、油圧シリンダ沈み込み速度(微分値)による制御とゲタ履かせ方式と組み合わせることにより、ゲタ履かせ方式での噛み込み時のロールギャップ開度を過剰に大きくする必要性を減じ、ゲタ履かせ方式のデメリットを最小限に抑えつつ、噛み込み側先端部分の板厚偏差の減少を図ることができるのである。 In the conventional general gettering method as described above, as described above, if the gettering amount (sinking compensation amount) is increased, the opening of the roll gap is reduced accordingly. As a result, the impact load at the time of biting becomes large, and as shown in FIG. 12, the hydraulic cylinder suddenly moves up and down at the initial stage after biting, resulting in a jumping-up thickness deviation. Often occurs. However, if the control method of the third embodiment, which combines the method described in the second embodiment and the gettering method, is used as the plate thickness control of the biting side tip portion, the gettering amount (sinking) Even if the compensation amount) is reduced, it is possible to more reliably suppress the occurrence of a plate thickness deviation due to the jumping in the conventional gettering system as described above at the biting side tip portion. In other words, by combining the control by the hydraulic cylinder sinking speed (differential value) with the gettering method, the need to excessively increase the roll gap opening when biting with the gettering method is reduced, and gettering is performed. It is possible to reduce the thickness deviation at the biting side tip while minimizing the disadvantages of the method.
なお、本発明が適用される鋼種は、基本的には限定されないが、特に熱間圧延温度での変形抵抗の大きい鋼種、例えばステンレス鋼、そのほか耐熱鋼、超合金等に適用することが効果的である。ステンレス鋼としては、フェライト系ステンレス鋼、マルテンサイト系ステンレス鋼、オーステナイト系ステンレス鋼、2相ステンレス鋼、析出効果型ステンレス鋼、そのほかいずれの鋼種にも適用可能である。
また、熱間仕上げ圧延の上がり目標板厚は特に限定されないが、ステンレス鋼の場合、一般には4mm〜100mm程度である。
さらに1パス当たりの平均圧下率、平均圧延荷重、圧延速度も特に限定されず、通常の熱間仕上げ圧延における値と同程度とすればよく、ステンレス鋼の場合、一般には1パスでの圧下率は10%〜25%程度であり、圧延荷重は1000ton〜6500ton程度であり、圧延速度は0.5m/sec〜5.0m/sec程度である。
The steel type to which the present invention is applied is not basically limited, but is particularly effective when applied to a steel type having a large deformation resistance at a hot rolling temperature, such as stainless steel, heat resistant steel, superalloy, and the like. It is. As the stainless steel, ferritic stainless steel, martensitic stainless steel, austenitic stainless steel, duplex stainless steel, precipitation effect type stainless steel, and any other steel types can be applied.
In addition, the target plate thickness after the hot finish rolling is not particularly limited, but in the case of stainless steel, it is generally about 4 mm to 100 mm.
Furthermore, the average rolling reduction per pass, the average rolling load, and the rolling speed are not particularly limited and may be the same as those in normal hot finish rolling. In the case of stainless steel, the rolling reduction in one pass is generally used. Is about 10% to 25%, the rolling load is about 1000 to 6500 tons, and the rolling speed is about 0.5 m / sec to 5.0 m / sec.
以下に本発明の実施例を、比較例とともに記す。なお以下の実施例は、本発明の作用、効果を明確化するためのものであり、各実施例に記載した条件が本発明の技術的範囲を限定しないことはもちろんである。 Examples of the present invention will be described below together with comparative examples. The following examples are for clarifying the operation and effect of the present invention, and it is needless to say that the conditions described in each example do not limit the technical scope of the present invention.
〔実施例1〕
オーステナイト系ステンレス鋼であるSUS316鋼の熱間粗圧延上がりの原板について、リバース式圧延機により10パスにて仕上げ圧延を行った。原板の寸法は、長さ3000m、幅1500mm、板厚150mmであり、最終パス上がりの目標板厚は、12mmとし、良品と認められるべき板厚許容公差は、±1.5mmと設定した。仕上げ圧延直前の原板の温度は、平均で1000℃である。また各パスでの平均圧延速度は2.0mm/sec、平均圧下率は20%、平均圧延荷重(目標板厚とするための設定圧延荷重)は3500tonである。
以上のような条件で、第1の実施形態として記載した噛み出し側尾端部の板厚制御方法を適用しながら熱間仕上げ圧延を行った。
なお、尾端位置検出器は、尾端がロールバイトに3000mmの距離まで接近した時に尾端を検出して、尾端板厚制御を開始するようにした。
[Example 1]
About the SUS316 steel which is an austenitic stainless steel, the raw plate after hot rough rolling was subjected to finish rolling in 10 passes with a reverse rolling mill. The dimensions of the original plate were a length of 3000 m, a width of 1500 mm, a plate thickness of 150 mm, the target plate thickness of the final pass rise was set to 12 mm, and the plate thickness tolerance that should be recognized as a non-defective product was set to ± 1.5 mm. The temperature of the original sheet immediately before finish rolling is 1000 ° C. on average. The average rolling speed in each pass is 2.0 mm / sec, the average rolling reduction is 20%, and the average rolling load (set rolling load for setting the target plate thickness) is 3500 ton.
Under the above-described conditions, hot finish rolling was performed while applying the thickness control method for the biting side tail end described as the first embodiment.
The tail end position detector detects the tail end when the tail end approaches a roll bit up to a distance of 3000 mm, and starts tail end plate thickness control.
上記実施例1により仕上げ圧延最終パスを経て得られた板について、板幅中心線に沿って、長さ方向の板厚分布を、シミュレーションにより算出したところ、長さ方向の全長の平均板厚は12mmで、長さ方向の尾端側の部分(最終仕上げ圧延パスにおける噛み出し側に相当する部分)における最大厚み偏差は0.12mmであることが確認された。さらに、許容公差を上回る領域の長さは0mmであることが確認された。また、クロップ不良部の領域を除いた部分(長さ方向中央部分;切り捨てずに製品とされる部分)の長さ方向の平均板厚は12mmで、かつその部分の板厚偏差は、上記の長さ方向中央部分の平均板厚に対して最大で+0.05mm、−0mmの範囲内となっていることが確認された。 About the plate obtained through the final pass of finish rolling in Example 1, the plate thickness distribution in the length direction along the plate width center line was calculated by simulation, and the average plate thickness of the total length in the length direction was At 12 mm, it was confirmed that the maximum thickness deviation in the portion on the tail end side in the length direction (the portion corresponding to the biting side in the final finish rolling pass) was 0.12 mm. Furthermore, it was confirmed that the length of the region exceeding the allowable tolerance was 0 mm. In addition, the average plate thickness in the length direction of the portion excluding the region of the crop defective portion (the central portion in the length direction; the portion which is regarded as a product without being cut off) is 12 mm, and the thickness deviation of the portion is the above It was confirmed that it was within a range of +0.05 mm and −0 mm at the maximum with respect to the average thickness of the central portion in the length direction.
〔実施例2〕
実施例1で用いたと同様な熱間粗圧延上がりの原板について、前記の第2の実施形態として記載したように、各パスの噛み込み側の先端部について板厚制御を適用するとともに、各パスの噛み出し側の尾端部についても制御して、熱間仕上げ圧延を行った。なお、各パスの噛み出し側の尾端部についての制御の条件は、実施例1に記載した条件と同じである。
[Example 2]
As described in the second embodiment above, the plate thickness control is applied to the leading end portion of each pass on the raw plate that has been subjected to hot rough rolling similar to that used in Example 1, and each pass The tail end on the biting side was also controlled to perform hot finish rolling. The control conditions for the tail end on the biting side of each path are the same as those described in the first embodiment.
上記実施例2により仕上げ圧延最終パスを経て得られた板について、板幅中心線に沿って、長さ方向の板厚分布を、シミュレーションにより算出したところ、長さ方向の全長の平均板厚は12mmで、長さ方向の先端側の部分(最終仕上げ圧延パスにおける噛み込み側に相当する部分)における最大厚みは0.68mmで、長さ方向の尾端側の部分(最終仕上げ圧延パスにおける噛み出し側に相当する部分)における最大厚みは0.1mmとなっていることが確認された。さらに、前記先端側の部分において、前記許容公差を上回る領域の長さは0mm、前記尾端側の部分において、前記許容公差を上回る領域の長さは0mmであることが確認された。また、クロップ不良部の領域を除いた部分(長さ方向中央部分;切り捨てずに製品とされる部分)の長さ方向の平均板厚は12mmで、かつその部分の板厚偏差は、上記の長さ方向中央部分の平均板厚に対して最大で+0.04mm、−0mmの範囲内となっていることが確認された。 With respect to the plate obtained through the final rolling in Example 2 above, the plate thickness distribution in the length direction along the plate width center line was calculated by simulation, and the average plate thickness of the total length in the length direction was 12 mm, the maximum thickness at the tip end portion in the length direction (the portion corresponding to the biting side in the final finish rolling pass) is 0.68 mm, and the tail end portion in the length direction (the biting in the final finish rolling pass) It was confirmed that the maximum thickness in the portion corresponding to the delivery side was 0.1 mm. Further, it was confirmed that the length of the region exceeding the allowable tolerance in the tip side portion was 0 mm, and the length of the region exceeding the allowable tolerance was 0 mm in the tail side portion. In addition, the average plate thickness in the length direction of the portion excluding the region of the crop defective portion (the central portion in the length direction; the portion which is regarded as a product without being cut off) is 12 mm, and the thickness deviation of the portion is the above It was confirmed that it was within the range of +0.04 mm and −0 mm at the maximum with respect to the average thickness of the central portion in the length direction.
〔比較例1〕
実施例1で用いたと同様な熱間粗圧延上がりの原板について、各パスの噛み出し側の尾端部に本発明の板厚制御を適用せず、かつ各パスの噛み込み側の先端部にも前述の板厚制を適用せずに、図1に示す従来の一般的なAGC制御―APC制御方式を適用して熱間仕上げ圧延を行った。なお、本発明の板厚制御方法を適用しなかった点以外は、実施例1に記載した条件を適用した。
[Comparative Example 1]
For the same hot rough rolled finished sheet as used in Example 1, the thickness control of the present invention is not applied to the tail end on the biting side of each pass, and the tip on the biting side of each pass is applied. Also, the hot finish rolling was performed by applying the conventional general AGC control-APC control method shown in FIG. The conditions described in Example 1 were applied except that the plate thickness control method of the present invention was not applied.
上記比較例1により仕上げ圧延最終パスを経て得られた板について、板幅中心線に沿って、長さ方向の板厚分布を、シミュレーションにより算出したところ、長さ方向の全長の平均板厚は12mmで、長さ方向の先端側の部分(最終仕上げ圧延パスにおける噛み込み側に相当する部分)における最大厚みは0.86mmで、長さ方向の尾端側の部分(最終仕上げ圧延パスにおける噛み出し側に相当する部分)における最大厚みは0.26mmとなっていることが確認された。さらに、前記先端側の部分において、前記許容公差を上回る領域の長さは0mm、前記尾端側の部分において、前記許容公差を上回る領域の長さは0mmであることが確認された。また、クロップ不良部の領域を除いた部分(長さ方向中央部分;切り捨てずに製品とされる部分)の長さ方向の平均板厚は12mmで、かつその部分の板厚偏差は、上記の長さ方向中央部分の平均板厚に対して最大で+0.18mm、−0mmの範囲内となっていることが確認された。 With respect to the plate obtained through the final rolling in the comparative example 1, the plate thickness distribution in the length direction along the plate width center line was calculated by simulation. The average plate thickness of the total length in the length direction is The maximum thickness at the tip side portion in the length direction (the portion corresponding to the biting side in the final finish rolling pass) is 0.86 mm, and the tail end side portion in the length direction (the biting in the final finish rolling pass) It was confirmed that the maximum thickness in the portion corresponding to the delivery side was 0.26 mm. Further, it was confirmed that the length of the region exceeding the allowable tolerance in the tip side portion was 0 mm, and the length of the region exceeding the allowable tolerance was 0 mm in the tail side portion. In addition, the average plate thickness in the length direction of the portion excluding the region of the crop defective portion (the central portion in the length direction; the portion which is regarded as a product without being cut off) is 12 mm, and the thickness deviation of the portion is the above It was confirmed that it was within the range of +0.18 mm and −0 mm at the maximum with respect to the average plate thickness in the central portion in the length direction.
上記の実施例1、実施例2の結果と比較例1の結果を比較すれば明らかなように、実施例1及び実施例2の場合は、本発明の板厚制御方法を適用しなかった比較例1と比べて、熱間仕上げ圧延上がり板における長さ方向両端部分の板厚偏差が格段に小さくなった。また実施例1及び実施例2の場合は、板厚許容公差を上回らない中央部分の領域の板厚偏差も、比較例1の場合よりも小さく、したがって製品の板厚品質も良好となることが明らかである。 As is clear from the comparison between the results of Examples 1 and 2 and the results of Comparative Example 1, in the case of Examples 1 and 2, the comparison in which the plate thickness control method of the present invention was not applied. Compared to Example 1, the thickness deviation at both end portions in the length direction of the hot finish rolled sheet was significantly reduced. Further, in the case of Example 1 and Example 2, the thickness deviation of the central portion region that does not exceed the thickness tolerance is also smaller than in the case of Comparative Example 1, and thus the product thickness quality may be good. it is obvious.
〔実施例3〕
マルテンサイト系ステンレス鋼であるSUS410鋼の熱間粗圧延上がりの原板について、リバース式圧延機により12パスにて仕上げ圧延を行った。原板の寸法は、長さ3200mm、幅1250mm、板厚250mmであり、最終パス上がりの目標板厚は、16mmとし、良品と認められるべき板厚許容公差は、±1.9mmと設定した。仕上げ圧延直前の原板の温度は、平均で900℃である。また各パスでの平均圧延速度は2.0m/sec、平均圧下率は22%、平均圧延荷重(目標板厚とするための設定圧延荷重)は2250tonである。なおこの実施例3では、実施例1と同様に、各パスの噛み込み側の先端部には前述の板厚制御を適用せずに、各パスの噛み出し側の尾端部についてのみ、本発明の板厚制御方法を適用して熱間仕上げ圧延を行った。また尾端位置検出器の位置は、実施例1と同じとした。
Example 3
About the SUS410 steel which is martensitic stainless steel, the hot rolled plate was subjected to finish rolling in 12 passes with a reverse rolling mill. The dimensions of the original plate were 3200 mm in length, 1250 mm in width, and 250 mm in thickness, the target plate thickness after final pass was 16 mm, and the plate thickness tolerance that should be recognized as a non-defective product was set to ± 1.9 mm. The temperature of the original sheet immediately before finish rolling is 900 ° C. on average. The average rolling speed in each pass is 2.0 m / sec, the average rolling reduction is 22%, and the average rolling load (set rolling load for setting the target plate thickness) is 2250 ton. In the third embodiment, as in the first embodiment, the above-described plate thickness control is not applied to the leading end portion on the biting side of each path, and only the tail end portion on the biting side of each path is used. Hot finish rolling was performed by applying the sheet thickness control method of the invention. The position of the tail end position detector was the same as in Example 1.
上記実施例3により仕上げ圧延最終パスを経て得られた板について、板幅中心線に沿って、長さ方向の板厚分布を、シミュレーションにより算出したところ、長さ方向の全長の平均板厚は16mmで、長さ方向の先端側の部分(最終仕上げ圧延パスにおける噛み込み側に相当する部分)における最大厚みは0.62mmで、長さ方向の尾端側の部分(最終仕上げ圧延パスにおける噛み出し側に相当する部分)における最大厚みは0.10mmとなっていることが確認された。さらに、前記先端側の部分において、許容公差を上回る領域の長さは0mm、前記尾端側の部分において、許容公差を上回る領域の長さは0mmであることが確認された。さらに、クロップ不良部を除いた部分(長さ方向中央部分;切り捨てずに製品とされる部分)の長さ方向の平均板厚は16mmで、かつその部分の板厚偏差は、上記の長さ方向中央部分の平均板厚に対して最大で+0.03mm、−0mmの範囲内となっていることが確認された。 For the plate obtained through the final rolling in Example 3 above, the plate thickness distribution in the length direction along the plate width center line was calculated by simulation, and the average plate thickness of the total length in the length direction was The maximum thickness at the tip end portion in the length direction (the portion corresponding to the biting side in the final finish rolling pass) is 16 mm, and the tail end portion in the length direction (the biting in the final finish rolling pass) It was confirmed that the maximum thickness in the portion corresponding to the delivery side was 0.10 mm. Further, it was confirmed that the length of the region exceeding the allowable tolerance in the tip side portion was 0 mm, and the length of the region exceeding the allowable tolerance in the tail side portion was 0 mm. Further, the average plate thickness in the length direction of the portion excluding the crop defective portion (the central portion in the length direction; the portion which is regarded as a product without being cut off) is 16 mm, and the thickness deviation of the portion is the length described above. It was confirmed that it was within the range of +0.03 mm and −0 mm at the maximum with respect to the average plate thickness in the central portion in the direction.
〔比較例2〕
実施例3で用いたと同様な熱間粗圧延上がりの原板について、本発明の板厚制御方法を適用せずに、図1に示す従来の一般的なAGC制御―APC制御方式を適用して熱間仕上げ圧延を行った。なお、本発明の板厚制御方法を適用しなかった点以外は、実施例3に記載した条件を適用した。
[Comparative Example 2]
With respect to the raw sheet after hot rough rolling similar to that used in Example 3, the conventional AGC control-APC control method shown in FIG. 1 is applied without applying the sheet thickness control method of the present invention. Intermediate finish rolling was performed. The conditions described in Example 3 were applied except that the plate thickness control method of the present invention was not applied.
上記比較例2により仕上げ圧延最終パスを経て得られた板について、板幅中心線に沿って、長さ方向の板厚分布を、シミュレーションにより算出したところ、長さ方向の全長の平均板厚は16mmで、長さ方向の先端側の部分(最終仕上げ圧延パスにおける噛み込み側に相当する部分)における最大厚みは0.77mmで、長さ方向の尾端側の部分(最終仕上げ圧延パスにおける噛み出し側に相当する部分)における最大厚みは0.21mmとなっていることが確認された。さらに、前記先端側の部分において、前記許容公差を上回る領域の長さは0mm、前記尾端側の部分において、許容公差を上回る領域の長さは0mmであることが確認された。さらに、クロップ不良部を除いた部分を除いた部分(長さ方向中央部分;切り捨てずに製品とされる部分)の長さ方向の平均板厚は16mmで、かつその部分の板厚偏差は、上記の長さ方向中央部分の平均板厚に対して最大で+0.16mm、−0mmの範囲内となっていることが確認された。 About the plate obtained through the final pass of finish rolling in Comparative Example 2 above, the plate thickness distribution in the length direction along the plate width center line was calculated by simulation. The average plate thickness of the total length in the length direction was The maximum thickness at the tip end portion in the length direction (the portion corresponding to the biting side in the final finish rolling pass) is 0.77 mm, and the tail end portion in the length direction (the biting in the final finish rolling pass) It was confirmed that the maximum thickness in the portion corresponding to the delivery side was 0.21 mm. Further, it was confirmed that the length of the region exceeding the allowable tolerance was 0 mm in the tip side portion, and the length of the region exceeding the allowable tolerance was 0 mm in the tail side portion. Furthermore, the average plate thickness in the length direction of the portion excluding the portion other than the crop defective portion (the central portion in the length direction; the portion that is regarded as a product without being cut off) is 16 mm, and the plate thickness deviation of the portion is It was confirmed that it was within the range of +0.16 mm and −0 mm at the maximum with respect to the average plate thickness at the central portion in the length direction.
鋼種が実施例1、実施例2と異なる、マルテンサイト系ステンレス鋼である場合(実施例3)においても、上記の実施例3の結果と比較例2の結果を比較すれば明らかなように、本発明の板厚制御方法を適用しなかった比較例2と比べて、熱間仕上げ圧延上がり板における長さ方向両端部分の板厚偏差が小さくなった。またクロップ不良部を除く中央部分の領域の板厚偏差も、比較例2の場合よりも小さく、したがって製品の板厚品質も良好となることが明らかである。
なお、以上の実施例で示した鋼種以外の鋼、例えばフェライト系ステンレス鋼や析出硬化系、オーステナイト・フェライト二相系ステンレス鋼で場合においても、上記と同様な効果が得られることが確認されている。
Even in the case where the steel type is martensitic stainless steel different from Example 1 and Example 2 (Example 3), as is clear by comparing the results of Example 3 and Comparative Example 2 above, Compared with Comparative Example 2 in which the plate thickness control method of the present invention was not applied, the plate thickness deviation at both end portions in the length direction of the hot finish rolled plate was reduced. In addition, it is clear that the thickness deviation of the central portion area excluding the defective crop portion is also smaller than that in the case of Comparative Example 2, and thus the thickness quality of the product is also good.
In addition, in the case of steels other than the steel types shown in the above examples, for example, ferritic stainless steel, precipitation hardening, austenite / ferrite duplex stainless steel, it has been confirmed that the same effect as described above can be obtained. Yes.
以上、本発明の好ましい実施形態および実施例を説明したが、本発明はこれらの実施形態、実施例に限定されないことはもちろんである。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。 The preferred embodiments and examples of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to these embodiments and examples. Additions, omissions, substitutions, and other modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
10 熱間仕上げ圧延機
11A、11B ワークロール
12A、12B バックアップロール
13 油圧シリンダ
14 油圧ポンプ
15 サーボバルブ
16 位置検出器
20 鋼板(被圧延材)
30 AGC制御部
40 APC制御部
70 尾端位置検出器
SB サーボ動作信号
SC 指令信号
SD 指令信号
DESCRIPTION OF
30
Claims (6)
仕上げ圧延パス中の圧延材料の、圧延方向に対し後方側の尾端の位置がロールバイトに予め定めた距離まで近接したことを検出して、
その尾端検出時以降における前記ロールギャップ開度の変化を時間微分してロールギャップ開度の変化速度を求め、
ロールを位置調整可能に(ロールギャップ開度調整可能に)支持している油圧シリンダを駆動するサーボ系に対して、前記ロールギャップ開度の変化速度を打ち消すように、油圧シリンダ動作制御指令信号を与えることを特徴とする、熱間圧延機における圧延材料の噛み出し側尾端部の板厚制御方法。 While detecting the roll gap opening during the finish rolling pass,
Detecting that the position of the tail end on the rear side of the rolling material in the finish rolling pass is close to the roll bite by a predetermined distance with respect to the rolling direction,
The time difference of the change in the roll gap opening after the tail end is detected, and the rate of change in the roll gap opening is obtained.
A hydraulic cylinder operation control command signal is sent to the servo system that drives the hydraulic cylinder that supports the roll so that the position of the roll can be adjusted (the roll gap can be adjusted) so as to cancel the rate of change of the roll gap. A sheet thickness control method for a tail end portion of a biting side of a rolled material in a hot rolling mill.
仕上げ圧延パス中の圧延材料の、圧延方向に対し後方側の尾端の位置がロールバイトに予め定めた距離まで近接したことを検出するにあたり、
圧延速度に応じて、尾端検出位置を圧延方向に調整することを特徴とする熱間圧延機における圧延材料の噛み出し側尾端部の板厚制御方法。 In the sheet thickness control method of the biting side tail end of the rolling material in the hot rolling mill according to claim 1,
In detecting that the position of the tail end on the rear side of the rolling material in the finish rolling pass is close to a predetermined distance to the roll bite in the rolling direction,
A method for controlling the thickness of a tail end portion of a rolled material biting side in a hot rolling mill, wherein the tail end detection position is adjusted in the rolling direction according to the rolling speed.
しかも、噛み込み側先端部の板厚制御として、
油圧シリンダにより位置調整可能に支持されている側のロールについて、圧延機のロールバイトへの被圧延材の噛み込み時における、前記油圧シリンダの位置を検出し、
前記油圧シリンダの位置検出値を時間微分して前記油圧シリンダの位置変化速度を求め、
前記位置変化速度を打ち消すように、前記油圧シリンダの動作を制御すること、
を特徴とする熱間圧延機における圧延材料の両端部の板厚制御方法。 The thickness control of the biting side tail end is performed by the plate thickness control method of the biting side tail end of the rolled material in the hot rolling mill according to any one of claims 1 and 2,
Moreover, as the plate thickness control of the biting side tip,
For the roll on the side supported by the hydraulic cylinder so that the position can be adjusted, the position of the hydraulic cylinder is detected when the material to be rolled is caught in the roll bite of the rolling mill,
The position detection value of the hydraulic cylinder is differentiated with respect to time to determine the position change speed of the hydraulic cylinder,
Controlling the operation of the hydraulic cylinder so as to cancel the position change speed;
A method for controlling the thickness of both end portions of a rolling material in a hot rolling mill.
前記噛み込み側先端部の板厚制御として、
前記位置変化速度を打ち消すように油圧シリンダの動作を制御するにあたっては、求められた前記位置変化速度から得られた油圧シリンダの動作制御の指令信号を、油圧シリンダのサーボ系に与えることを特徴とする熱間圧延機における圧延材料の両端部の板厚制御方法。 In the thickness control method of the both ends of the rolling material in the hot rolling mill according to claim 3,
As the plate thickness control of the biting side tip,
In controlling the operation of the hydraulic cylinder so as to cancel the position change speed, a hydraulic cylinder operation control command signal obtained from the obtained position change speed is provided to a servo system of the hydraulic cylinder. The thickness control method of the both ends of the rolling material in the hot rolling mill which performs.
前記噛み込み側先端部の板厚制御として、
前記油圧シリンダの位置変化速度を求めるにあたり、少なくともその位置変化速度の絶対値が最大となるまでの期間内で、位置変化速度を求め、
少なくとも前記期間において前記位置変化速度を打ち消すように油圧シリンダの動作を制御することを特徴とする熱間圧延機における圧延材料の両端部の板厚制御方法。 In the plate thickness control method of both ends of the rolling material in the hot rolling mill according to any one of claims 3 and 4,
As the plate thickness control of the biting side tip,
In determining the position change speed of the hydraulic cylinder, at least within the period until the absolute value of the position change speed is maximized, the position change speed is determined,
A method for controlling the thickness of both ends of a rolling material in a hot rolling mill, wherein the operation of the hydraulic cylinder is controlled so as to cancel the position change speed at least during the period.
前記噛み込み側先端部の板厚制御として、
前記油圧シリンダの位置変化速度の絶対値が最大となった時点で、その位置変化速度を打ち消すように油圧シリンダの動作を制御することを特徴とする熱間圧延機における圧延材料の両端部の板厚制御方法。 In the thickness control method of the both ends of the rolling material in the hot rolling mill according to claim 5,
As the plate thickness control of the biting side tip,
When the absolute value of the position change speed of the hydraulic cylinder becomes maximum, the operation of the hydraulic cylinder is controlled so as to cancel the position change speed. Thickness control method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014110628A JP6322482B2 (en) | 2014-05-28 | 2014-05-28 | Method for controlling the thickness of the trailing end of the rolled material in a hot rolling mill and the method for controlling the thickness of both ends |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014110628A JP6322482B2 (en) | 2014-05-28 | 2014-05-28 | Method for controlling the thickness of the trailing end of the rolled material in a hot rolling mill and the method for controlling the thickness of both ends |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015223616A true JP2015223616A (en) | 2015-12-14 |
JP6322482B2 JP6322482B2 (en) | 2018-05-09 |
Family
ID=54840805
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014110628A Active JP6322482B2 (en) | 2014-05-28 | 2014-05-28 | Method for controlling the thickness of the trailing end of the rolled material in a hot rolling mill and the method for controlling the thickness of both ends |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6322482B2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113600622A (en) * | 2021-07-23 | 2021-11-05 | 首钢水城钢铁(集团)有限责任公司 | Method for controlling dimension of finished product poker obtained by multi-line slitting of bar |
CN114850213A (en) * | 2022-05-20 | 2022-08-05 | 宝武集团鄂城钢铁有限公司 | Reduced pass rolling production method for uncontrolled rolled steel plate |
CN116393529A (en) * | 2023-06-07 | 2023-07-07 | 太原理工大学 | Rolling force determination method and device in metal laminated plate hot rolling process and electronic equipment |
US12145185B2 (en) * | 2019-09-12 | 2024-11-19 | Tmeic Corporation | Prediction system of strip chew in hot rolling mill |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000288613A (en) * | 1999-04-08 | 2000-10-17 | Nippon Steel Corp | Automatic thickness control method for rolling mill |
JP2001225103A (en) * | 2000-02-15 | 2001-08-21 | Daido Steel Co Ltd | Rolling mill provided with automatic gage control system and rolling method using the same system |
-
2014
- 2014-05-28 JP JP2014110628A patent/JP6322482B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000288613A (en) * | 1999-04-08 | 2000-10-17 | Nippon Steel Corp | Automatic thickness control method for rolling mill |
JP2001225103A (en) * | 2000-02-15 | 2001-08-21 | Daido Steel Co Ltd | Rolling mill provided with automatic gage control system and rolling method using the same system |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US12145185B2 (en) * | 2019-09-12 | 2024-11-19 | Tmeic Corporation | Prediction system of strip chew in hot rolling mill |
CN113600622A (en) * | 2021-07-23 | 2021-11-05 | 首钢水城钢铁(集团)有限责任公司 | Method for controlling dimension of finished product poker obtained by multi-line slitting of bar |
CN113600622B (en) * | 2021-07-23 | 2023-08-11 | 首钢水城钢铁(集团)有限责任公司 | Method for controlling size of finished product full bar through multi-line bar segmentation |
CN114850213A (en) * | 2022-05-20 | 2022-08-05 | 宝武集团鄂城钢铁有限公司 | Reduced pass rolling production method for uncontrolled rolled steel plate |
CN114850213B (en) * | 2022-05-20 | 2023-06-27 | 宝武集团鄂城钢铁有限公司 | Method for producing uncontrolled rolled steel plate by reducing pass rolling |
CN116393529A (en) * | 2023-06-07 | 2023-07-07 | 太原理工大学 | Rolling force determination method and device in metal laminated plate hot rolling process and electronic equipment |
CN116393529B (en) * | 2023-06-07 | 2023-08-18 | 太原理工大学 | Method, device and electronic equipment for determining rolling force during hot rolling of metal laminates |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6322482B2 (en) | 2018-05-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6322482B2 (en) | Method for controlling the thickness of the trailing end of the rolled material in a hot rolling mill and the method for controlling the thickness of both ends | |
KR101242841B1 (en) | Method and apparatus for roughing mill of thick steel sheet | |
CN101905246A (en) | Automatic Control Method of Welding Seam with Dynamic Variable Size in Rolling Mill | |
JP6322481B2 (en) | Thickness control method of biting side end of rolling material in hot rolling mill | |
JP5811051B2 (en) | Method for cold rolling metal plate and method for producing metal plate | |
JP4990747B2 (en) | Temper rolling method | |
US9776229B2 (en) | Method for influencing the geometry of a rolled item in a controlled manner | |
JP2011088172A (en) | Device and method for controlling sheet thickness in cold rolling mill | |
KR101203045B1 (en) | Control of hot rolled product cross section under localized temperature disturbances | |
US10780474B2 (en) | Robust band tension control | |
JP2006095592A (en) | Elongation rate control method in temper rolling mill | |
CN113134515B (en) | Method for controlling width of strip steel by utilizing front vertical roll of finishing mill in hot continuous rolling production line | |
JP6965904B2 (en) | Heat tempering rolling method and tempering rolling mill | |
JP5246947B2 (en) | Method for temper rolling of steel sheet | |
JP5440288B2 (en) | Tandem finish rolling mill, its operation control method, hot-rolled steel plate manufacturing apparatus, and hot-rolled steel plate manufacturing method | |
JP5705083B2 (en) | Thickness control method of rolling mill | |
JP2018134673A (en) | Tandem rolling mill control device and tandem rolling mill control method | |
JP4790516B2 (en) | Method for predicting material quality of temper rolled steel sheet and method for operating continuous annealing line using the same | |
JP4787023B2 (en) | Rolling control method, rolling control device, and tandem rolling mill | |
JP7294278B2 (en) | Strip thickness control method in cold rolling mill | |
JP5691948B2 (en) | Tandem finish rolling mill, its operation control method, hot-rolled steel plate manufacturing apparatus, and hot-rolled steel plate manufacturing method | |
JP4330132B2 (en) | Temper rolling method | |
JP5381859B2 (en) | Tandem finish rolling mill, its operation control method, hot-rolled steel plate manufacturing apparatus, and hot-rolled steel plate manufacturing method | |
JP3281593B2 (en) | Steel sheet thickness control method | |
KR101482416B1 (en) | Apparatus for reducing rolling chattering |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170112 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20171121 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20171212 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180208 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180313 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180409 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6322482 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |