JPH0413413A - 熱間連続圧延機における通板時の板厚制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、複数のスタンドを有する熱間連続圧延機に被
圧延材を通板する際、該圧延材の板厚を制御する熱間連
続圧延機における通板時の板厚制御方法の改良に関する
。

【従来の技術】

熱間連続圧延機、例えは熱間連続仕上圧延機の通板時に
おいて、ホットストリップの先端から目標通りの厚みを
得るなめには、予め各スタンドの圧下位置くロール間隙
）を適正な位置に設定（セットアツプ）する必要がある
。 従来、各スタンドの圧下位置設定は、過去の圧延データ
からの類推、作業者の経験等がら行われていたが、最近
では圧延理論式（圧延荷重式、変形抵抗式、ゲージメー
タ式、被圧延材温度式等）を駆使して計Ｘ機により行わ
れることが多くなってきている。この計算機による各ス
タンドの圧下設定は、計算機に放射温度計等により検出
される圧延機入口側の被圧延材の表面温度データを入力
し、このデータを計算機に予め設定された理論式に基づ
いて処理を行い圧下設定値を算出し、この圧下設定値に
基づいて各スタンドの圧下位置設定を行うというもので
ある。 しかしながら、理論計算により各スタンドの圧下設定を
行ったとしても、実際にそれらが最適値となっていると
は言い雛く、良好な板厚がコイルの先端から得られると
は限らなかった。それは、セットアツプ計算に用いる理
論式自体に精度上の問題が存在するため、及び、計算の
入力条件として必要な、放射温度計等により検出される
仕上圧延機入側の被圧延材の表面温度に検出誤差が存在
するためである。このうち、前者の理論式については、
圧延実績データの集積により改善され得るか、後者の仕
上圧延機入側の被圧延材表面温度に関しては、高精度に
測定することは現状では困難である。即ち、表面温度測
定は、被圧延材の表面性状、あるいは水乗り等の測定環
境の問題により、測定値と実際値が食い違うことが多々
あるだけでなく、セットアツプ計算に必要であるのは板
厚方向の平均温度であり、これは実測表面温度から推定
する以外に方法がなく、板厚サイズ等により誤差を生じ
る可能性がある。 以上の点から、良好な板厚をホットストリップの先端か
ら得るためには、通板中に各スタンドの圧下位置を適正
な値に修正する必要がある。この対策としては、ゲージ
メータＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔ＋ｃＧ　ａｕｇｅ　　Ｃ
ｏｎｔｒｏ　ｌ　）を通板時から採用することが考えら
れるが、フィードバック制御であるため制御の応答性が
問題になること、ゲージメータ式で必要な実ロール開度
か圧延によるロールの熱膨張及び摩耗等で変化するなめ
正確な板厚か算出されないこと等により、コイルの先端
から良好な板厚を得ることは困難である。 又、この修正制御として、特開昭５９−１４４５１０で
は、スタンド間に厚み計を設置して、検出した被圧延材
の板厚偏差に基づいて圧下蓋又は、圧延荷重を修正制御
する方法を提案している。しかしながら、被圧延材の温
度偏差は圧延時の荷重変動に大きな影響を及ぼすにもか
かわらず、精度良く予測する方法を考慮しておらず、前
述の通り被圧延材の温度測定として種々の問題点のある
放射温度計等による表面温度測定によって行っているた
め、良好な板厚を得ることは困難であった。 又、その他の方法として、前段スタンドの圧延荷重のみ
を、あるいはスタンド開厚み計による板厚と当該厚み計
の上流側の圧延荷重の両者を検出して変形抵抗偏差を算
出し、この変形抵抗偏差が後段スタンドにおいても同一
、あるいは変形抵抗偏差の変化率が各スタンドで同一と
仮定して、これらの値に基づいて後段スタンドの圧下位
置を短時間内に修正する方法（特公昭５１−２０６１、
特開昭６３−２２０９１５）が提案されている。 しかしながら、変形抵抗は、被圧延材温度、圧下率、圧
延速度、化学成分等の複雑な関数であり、前段スタンド
で検出した変形抵抗から後段スタンドの変形抵抗を予測
することは困難である。 一方、発明者等は、上記の問題点を解決するものとして
、既に、特開昭６０−２４７４０８において、検出した
圧延荷重偏差及び圧下位置偏差から次スタンドでの被圧
延材温度偏差及び入側板厚偏差を予測して、被圧延材が
噛み込まれる前に圧下修正を行う方法を開示している。 この方法によれば、圧下スクリューの回転及び油圧シリ
ンダの動きから検出した圧下位置が、実際のロール開度
（上下ワークロール間の間隙）と一致する場合には、コ
イルの先端から目標の板厚を得ることができるという利
点を有する。

【発明が達成しようとする課題】 しかしながら、スタンド間に配置した温度計で予測され
た被圧延材表面温度から該圧延材温度を求める方法では
、前述の通り測定環境、板厚サイズ、計算式誤差等によ
り誤差を生じる可能性がある。 又、特開昭６０−２４７４０８の方法では、圧延時の荷
重変動に大きな影響を及ぼす被圧延材温度は、圧延ロー
ルの圧下位置偏差と圧延荷重偏差の測定値から算出して
いるが、この計算式には誤差が含まれている。又、圧延
本数が増えるに連れてロールの熱膨張及び摩耗が発生し
検出圧下位置がロール開度と一致しなくなると、正しい
圧下位置偏差や圧延荷重偏差を検出することができない
。 これらのため、この方法による被圧延材温度算出は不正
確になってしまう。 それで、これらのように従来、被圧延材温度を正確に得
ることができなかったため、板厚制御が不安定になると
いう問題点があった。 本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたも
ので、荷重変動への影響の大きい被圧延材の温度偏差を
測定環境や板厚サイズ、圧延ロールの熱膨張や摩耗等の
影響を受けることなく正確に求めて、精度良く安定な圧
下修正を行うことができ、ホットストリップの先端から
目標の板厚を確実に得ることができる熱間連続圧延機に
おける通板時の板厚制御方法を提供することを目的とす
る。

【課題を達成するための手段】

本発明は、複数のスタンドを有する熱間連続圧延機に被
圧延材を通板する際、該圧延材の板厚を制御する熱間連
続圧延機における通板時の板厚制御方法において、スタ
ンド間に少なくとも２台の厚み計、及び少なくとも１台
の温度計を設け、被圧延材の先端が所定のスタンドを通
過した時点で、当該スタンドの圧延荷重、及び該圧延材
の板厚を検出し、前記圧延荷重、及び板厚により後行ス
タンドの仮圧延温度偏差を予測し、先端か当該温度計を
通過した時点で被圧延材表面温度を検出し、前記仮圧延
温度偏差と被圧延材表面温度から被圧延材先端か未だ噛
み込まれていない後行スタンドでの被圧延材の圧延温度
偏差を予測し、この圧延温度偏差予測値及び板厚偏差検
出値より後行スタンドの圧下位置を修正することにより
、前記課題を達成したものである。

【作用】

本発明は、熱間速続圧延における板厚変動の主たる原因
が温度偏差と入側板厚偏差であることに着目してなされ
たものである。そして−板厚偏差を検出するために、ス
タンド間に少なくとも２台の厚み計を設け、又温度偏差
をより正確に確認するために、スタンド間に少なくとも
１台の温度計を設け、この温度測定値による表面温度偏
差と、圧延荷重偏差と圧下位置偏差から認識した温度偏
差とを併用して被圧延材の温度偏差を求めている。 このようにして、正しい被圧延材温度偏差を求めること
により、安定した板厚制御を行うことができる。

【実施例】

以下、図を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。 第２図は、本実施例が適用される熱間連続圧延機であり
、圧延スタンドの段数が１ｆ段で構成されている。 被圧延材８は第２図において左方から送り出されるか、
被圧延材先端８Ａは厚み計９のやや右方の位置にある。 各圧延スタンドはワークロール１０とバックアップロー
ル１２によって構成され、該圧延スタンドにおいての圧
延荷重偏差ΔＰはロードセル１４によって検出され、圧
下位置偏差ΔＳは圧下位置制御装置１６によって検出さ
れ、この圧下位置制御装置１６は計算機２２から入力さ
れる圧下位置修正量ΔＳ′によって指令される位置に圧
延スタンドの圧下位置を修正する。計算機２２にはロー
ドセル１４により検出される圧延荷重偏差ΔＰと圧下位
置制御装置１６によって検出される圧下位置偏差ΔＳと
厚み計９Ａ、９Ｂによって検出されるそれぞれの板厚Δ
ｈ　ｉ−Ｉ、Δｈｉと温度計１７によって検出される被
圧延材温度算出ΔＴ］が計算機２２に入力さ力１、計算
機２２は、この入力されたデータに基づいて第１図のフ
ローチャートに示されるような処理を内部で行い、この
処理結果に基づいて各圧延スタンドに対して圧下位置修
正量ΔＳ°°を出力する。 計′Ｘ機２２の内部で行われる処理は第１図のフローチ
ャートに示される通りである。 以下、実施例の作用を説明する。 第２図において、左方から送り込まれる被圧延材８の先
＃Ａ８Ａは第１−１スタンド、第１スタンド、厚み計９
の位置を順に通過していく、これらの圧延スタンドを通
過する時点でそれぞれの圧延スタンドに配置されたロー
ドセル１４と圧下位置制御装置１６により圧延荷重偏差
ΔＰ　ｉ−１、ΔＰ圧下位置信差ΔＳ　ｉ−１、ΔＳ１
が検出される。又、この間、厚み計９Ａ、９Ｂ、温度計
１７の配置されている各位置を被圧延材先端８Ａが通過
する各時点で、それぞれ厚み偏差測定値Δｈｉ−１、Δ
ｈｉ、被圧延材表面温度偏差ΔＴ１か検出される。これ
ら検出及び測定の処理は第１図のフローチャートにおい
ては４０．４２．４４の各ステップに相当する。 前記圧延荷重偏差ΔＰｉと厚み偏差予測値Δｈｉ−１、
ΔＥｌｉとから次式により、被圧延材先端８Ａが第１ス
タンドのロール１０に噛み込まれた時点での被圧延材８
の仮圧延温度閑差ΔＴ′Ｉを計算する。 ΔＴ′ｉ＝（ΔＰ （ａ　Ｐ／ａＨ）ｉ　ｘＡｈ　１−（ （２１Ｐ　／　ａ　ｈ　　）　　；　　ｘΔｔｌｉ）／
　（ａＰ／ｃ）Ｔ）ｉ　　　　　　　　−（１）ココテ
、（ａＰ／ａＨ）ｉ、（ｃ）Ｐ／ａｈ）ｉ、（ｃ）Ｐ／
ａＴ）ｉは第１スタンドの圧延荷重Ｐに及ぼす入側板厚
Ｈ１、出側板厚ｈ１、圧延温度Ｔｊの影響係数である。 続いて、この第１スタンドにおける被圧延材８の板圧延
温度偏差ΔＴ′１により、被圧延材先端８Ａが第１＋１
スタンドに噛み込まれた時点での被圧延材８の板圧延温
度偏差ΔＴ　′ｉ＋１を次式で求める。 ΔＴ′ｉ＋ｌ＝　（ｃ）Ｔ；、＋／ａＴｉ　　）ＸΔＴ
′・・・・・・・・・　（２） ここで、＜　ａ　Ｔ　；＋＋　／　ｃ）　Ｔ　ｉ　）は
第１＋１スタンド圧延温度偏差Ｔ　ｉｌｌに及ぼす第１
スタンド圧延温度偏差Ｔ１の影響係数である。 更に、被圧延材先端８Ａか第１スタンド、第＋１スタン
ド間に配置された温度計１７を通過した時点で、この温
度計１７により検出を行った該被圧延材表面温度偏差Δ
Ｔ　ｉ　、ｉｌｌから次式により第ｉ＋１スタンドでの
該被圧延材の板圧延温度偏差ΔＴＩ＋　、や１を求める
。 ΔＴ　”　ｉｌｌ　−（ｃｌ　Ｔ　ｉｌｌ　／　ｂ　Ｔ
　ｉ　、ｉｌｌ　）×ΔＴ　ｊ　、　ｉｌｌ　　　・・
・・・・・・・（３）こコテ、（ａ　Ｔ　ｒ−＋　／　
ａ　Ｔ　ｉ　、　ｉ−＋　）　ハ、第ｉ＋１スタンドの
被圧延材圧延温度に及ぼす第１、１＋１スタンド間の被
圧延材表面温度の影響係数である。 続いて、本実施例では、圧下位置修正値を計算するため
に用いる被圧延材圧延温度偏差ΔＴ、や１を求めるにあ
たり、前記被圧延材の板圧延温度偏差ΔＴ′ｉや１（第
１スタンドの圧延荷重偏差ΔＰｉ等から算出したもの）
と被圧延材の板圧延温度偏差ΔＴ　”　ｉｌｌ　（温度
計１７の被圧延材表面温度測定値から算出したもの）を
それぞれ加味して求める。 これは、前述の通り圧延スタンドの圧延荷重から算出す
る被圧延材の温度偏差には計算式等の誤差があり、又、
前述の通り放射温度計等により検出される被圧延材の表
面温度測定値には検出誤差が存在するので、これらの誤
差を相殺するためである。この被圧延材圧延温度偏差Δ
Ｔ　ｉｎは、測定環境及び板厚等に依存する予め定めら
れた係数をα（測定環境が悪いほど又板厚か厚いほどこ
のαは大きくなる）とし、次式によって求めることがで
きる。 Δ　Ｔ、會１　：　α　ｉ◆１　×　Δ　Ｔ　′　　ｉ
◆１十（１−αｉ＋Ｉ　）　×ΔＴ゛１や１０≦αｉや
１≦１　　・・・・・・・・・（４）この第１＋１スタ
ンドでの被圧延材圧延温度偏差ΔＴ　ｉｌｌから、更に
、次式により第１＋２スタンドでの被圧延材圧延温度偏
差ΔＴ　ｉ−２を求める。 ΔＴ、＋２＝　　＜　；ａ　Ｔ；、ｚ／ａ　Ｔｉヤ＋）
ＸΔＴｉやビ・・　（５）こコテ、（ａ　Ｔ　ｉ−２／
　Ｃ）　Ｔ　ｉｌｌ　）　ハ第１　＋　２　スタッドの
被圧延材圧延温度に及ぼす第ｉ＋１スタンドの被圧延材
圧延温度の影響係数である。 このようにして被圧延材光＃Ａ８Ａか第１＋１スタンド
及び第　１＋２スタンドに噛み込まれたときのそれぞれ
の被圧延材の圧延温度偏差ΔＴ　ｉｌｌ、ΔＴ１ヤ２を
予測計算することかできるが、この予測計算を行う処理
は第１図のフローチャートにおいての各スタンド温度偏
差計算ステップ４８に相当する。 続いて、計算機２２は、厚み偏差測定値Δｈｉと被圧延
材８の圧延温度偏差へＴ＝や富とΔＴ　ｉｌｌと次の２
つの式により第１＋１スタンドと第１＋２スタンドにお
けるそれぞれの圧下位置修正量ΔＳ゛。 ｉや１、ΔＳ′°１や２を求める。 ΔＳ　”　ｉｌｌ　＝（Ｇ　ｉｌｌ　／　Ｍ　ｉｌｌ　
）Ｘ　（（ａ　Ｐ　／　ａ　Ｈ）　ｉｌｌ　Ｘ　Ａ　ｈ
　；”、　　（ａ　Ｐ　／　；３　Ｔ　）　ｉｌｌ　Ｘ
ΔＴ　ｒ＋＋　１ΔＳ　＋＋　、や２　＝　　　（Ｇ　
ｉや２　／　Ｍ　；や２）ｘ　　（ａ　Ｐ　／　ｃ）　
Ｔ　）　　ｒ−２ＸΔＴ　ｉｌｌここで、Ｇはゲイン定
数であり、Ｍはミル剛性定数である。 このようにして計算機２２は第１＋１スタンドと第１＋
２スタンドにおけるそれぞれの圧下位置修正量Δ３　＋
＋　、＋、、Δ３　＋＋　、２を算出することかできる
が、この算出処理は、第１図のフローチャートにおける
各スタンド圧下位置修正量計算ステップ５０に相当する
。 最終的に、計算機２２は、第１＋１スタンドと第１＋２
スタンドの圧下位置を修正することによる板厚制御を行
うなめに、これらのスタンドにおけるそれぞれの圧板位
置修正量ΔＳＩ＋　、＋、、ΔＳ　ＩＩｉ＋２をそれぞ
れ該当するスタンドに配置された圧下位置制御装置１６
に出力する。そして、これらスタンドに配置された圧下
位置制御装置１６は、被圧延材光＠８Ａか噛み込まれる
よりも前にこの圧下位置修正量ΔＳ　＋＋をもとにして
圧延ロールの圧下位置の修正を行い、正しい板厚を得る
ことかできるように制御を行う。 本実施例では前記の通り少なくとも１台の厚み計及び少
なくとも１台の温度計を配置し、このようにして、第　
１＋１スタンドと第　１＋２スタンドの圧下位置修正を
行うことにより、ホットストリップの先端から目標通り
の板厚を得ることかできるが、これにより、測定環境や
板厚サイズによる影響を抑えて正確な被圧延材温度偏差
を測定することかでき、圧延本数が進むにつれてロール
の熱膨張及び摩耗が発生し、検出圧下位置がロール開度
と一致しなくなる場合においても正しい板厚制御を行う
ことができる。 なお、下記第１表に、７スタンド熱間連続圧延機におい
て、第５スタンドと第６スタンド間に厚み計と温度計を
配置し、目標最終出側板厚２．３１１及び５．０ｍｍ　
（幅ｉ　２００＋ｓｎ）のホットストリップに対して、
本発明法と厚み計により検出される板厚偏差だけに基づ
いて制御を行った比較法と無制御の従来法をそれぞれ実
施したときの先端板厚精度（最終出側板厚偏差の標準偏
差）を示す。 但し、本発明法の（４）式のαの値は目標板厚２．３ｉ
Ｉ厚で０゜４とし、目標板厚５．０ｉＩ厚で０．６とし
た。 第　　１　　表 第１表から明らかなように、本発明法よれば、ホ・ｙト
ストリップの先端から良好な板厚を得ることかできると
いう優れた結果か得られた。 なお、上記実施例では、第１−１スタンドと第スタンド
間と第１スタンドと第１＋１スタンド間にそれぞれ厚み
計９Ａ、９Ｂを配置し、板厚偏差Δｈ１−１、Δｈｉの
検出を行ったか、このΔｈ　ｉ−１とΔｈｉは第　ｉ−
１スタンドの圧下位置Ｓ　ｉ−Ｉと第スタンドの圧下位
置Ｓ１を検出し、ゲージメータ式より求めることもでき
る。このとき当然ながら厚み計は必要としない。

【発明の効果】

以上説明した通り、本発明によれば、測定環境や板厚サ
イズや計算式誤差、圧延ロールの熱膨張や摩耗等による
影響を抑えて正確な被圧延材温度偏差を測定することか
できる。従って、圧延ロールの圧下修正を確実に安定し
て行うことができ、通板時においてホットストリップの
先端から目標通りの板厚を得ることができるという優れ
た効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る熱間連続圧延機における通板時
の板厚制御方法の実施例の制御フローを示す流ノ’Ｌ図
、 第２図は、本発明が適用された、熱間連続圧延機の板厚
制御方法の構成を示すブロック線図である。 ２２・・・計算機−ΔＰ・・・圧延荷重備差、ΔＳ・・
・圧下位置偏差、　ΔＳ°゛・・・圧下位置修正量、Δ
Ｔ１・・・被圧延材表面温度偏差測定値、Δｈ　ｉ−１
、Δｈｉ・・・厚み偏差測定値。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数のスタンドを有する熱間連続圧延機に被圧延
   材を通板する際、該圧延材の板厚を制御する熱間連続圧
   延機における通板時の板厚制御方法において、 スタンド間に少なくとも２台の厚み計、及び少なくとも
   １台の温度計を設け、 被圧延材の先端が所定のスタンドを通過した時点で、当
   該スタンドの圧延荷重、及び該圧延材の板厚を検出し、 前記圧延荷重、及び板厚により後行スタンドの仮圧延温
   度偏差を予測し、 先端が当該温度計を通過した時点で被圧延材表面温度を
   検出し、 前記仮圧延温度偏差と被圧延材表面温度から被圧延材先
   端が未だ噛み込まれていない後行スタンドでの被圧延材
   の圧延温度偏差を予測し、 この圧延温度偏差予測値及び板厚偏差検出値より後行ス
   タンドの圧下位置を修正することを特徴とする熱間連続
   圧延機における通板時の板厚制御方法。