JP2001269708A - 熱間圧延機のレベリング制御方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】被圧延材の先端部から尾端部までの全長にわた
って蛇行の発生を正確、完全に防止することができる熱
間圧延機のレベリング制御方法及び装置を提供する。 【解決手段】板厚測定手段５により、熱間仕上圧延機３
の入側にて被圧延材１の両幅端部の板厚Ｈｏｐ、Ｈｄｒ
を測定し、演算制御装置６により、測定された板厚の測
定値Ｈｏｐ、Ｈｄｒに基づいて被圧延材１の板ウェッジ
量Ｈｄｆを算出するとともに、算出された板ウェッジ量
Ｈｄｆに基づいて、熱間仕上圧延機３の前段の所定スタ
ンドの作業側と駆動側のロール開度差修正量Ｓｄｆを演
算し、演算されたロール開度差修正量Ｓｄｆに基づいて
所定のスタンドの圧下装置４ａ，４ｂにロール開度修正
信号を送信する

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱間圧延機のレベ
リング制御方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】鋼帯などの帯状材（被圧延材）の熱間圧
延においては、被圧延材の蛇行現象が問題となってい
る。この「蛇行現象」とは、圧延中に被圧延材が圧延機
の中心から左右（作業側あるいは駆動側）にずれること
をいう。被圧延材の蛇行が大きくなると、被圧延材が圧
延機入側のサイドガイドにあたり、被圧延材の先端部で
蛇行が発生した場合には下流の圧延機に噛みこまないト
ラブルが発生する。また、被圧延材の尾端部で蛇行が発
生した場合には、サイドガイドであたった部分が折れこ
んで２枚噛みが発生し、被圧延材に疵が入ったり、ロー
ルに疵をつけたりして製品表面品質の劣化を招き、さら
にはロール交換が必要なことから生産性が低下する。

【０００３】圧延中の被圧延材が蛇行する原因の一つ
に、圧延機の作業側（以下、ＯＰ側と称す）と駆動側
（以下、ＤＲ側と称す）とでミル剛性が異なり、これに
起因してＯＰ側とＤＲ側とのロール開度差が大きくな
り、このロール開度差が大きい状態で圧延することが挙
げられる。この状態で圧延すると、被圧延材に板ウェッ
ジ（ＯＰ側とＤＲ側との板厚差）を生じさせることにな
るが、圧延機の入側と出側とで板ウェッジ比率（板ウェ
ッジ/ 板厚）の変化が大きいと蛇行量が大きくなること
が知られている。

【０００４】このような被圧延材の蛇行を防止する技術
として、例えば、特開平７- ３２３３１９号公報には、
板圧延開始後の圧延安定時の圧延荷重と尾端部分が圧延
される前の圧延荷重とをそれぞれ検出し両圧延荷重の差
を求めるとともに、この圧延荷重差と予め求めておいた
圧延機のミル伸び特性係数を用いてミル伸び量を求め、
このミル伸び量を基に尾端部圧延時のＯＰ側とＤＲ側と
のロール開度を調節（以下、レベリングと称す）する技
術が開示されている。

【０００５】また、本出願の出願人に係る特願平１０-
２６７７３４号には、中間スタンド間にて被圧延材の両
幅端部の板厚を測定し、この測定値に基づいて、中間ス
タンド間における被圧延材の板ウェッジ量を求め、この
板ウェッジ量に基づいて上流側のＯＰ側とＤＲ側のロー
ル開度差を修正する技術が開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
７- ３２３３１９号公報に開示された被圧延材の蛇行防
止方法にあっては、制御対象が圧延荷重を基にした計算
結果のみに基づくため、必ずしも鋼帯の蛇行とあってい
ない場合もあり、蛇行の防止を正確に行うことはできな
いという問題がある。

【０００７】また、特願平１０- ２６７７３４号による
レベリング制御方法にあっては、板ウェッジ量を求めた
ところよりも上流側の圧延機のＯＰ側とＤＲ側のロール
開度差を修正する方法であるため、被圧延材の先端部に
は適用できずその先端部の蛇行の発生を効果的に防止す
ることができないという問題がある。従って、本発明の
目的は上記問題を解決するためになされたものであり、
その目的は、被圧延材の先端部から尾端部までの全長に
わたって蛇行の発生を正確、完全に防止することができ
る熱間圧延機のレベリング制御方法及び装置を提供する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、被圧延材
の板ウェッジ量を圧延を行う前に検出できていれば、こ
の板ウェッジを修正するように圧延を行うことは可能で
あることを利用して本発明を完成させるに至った。さら
に、複数のスタンドが連設されてなる熱間仕上圧延機に
て板ウェッジを修正するように圧延を行う場合、後段ス
タンドにおいてレベリング修正を行うことは、圧延スタ
ンドにおけるウェッジ比率の変化が大きくなるので、わ
ずかな制御誤差でも大きな蛇行につながりやすいこと、
被圧延材の板厚が厚い前段スタンドで板ウェッジを修正
するようにレベリング制御を行えば、後段スタンドでは
レベリングを修正しなくてもウェッジ比率変化が少ない
圧延を行うことができ、サイドガイドに突っかけるほど
の蛇行は生じないことを知見し、本発明を完成するに至
った。

【０００９】すなわち、本発明は、被圧延材の両幅端部
の板厚を圧延機の入側にて測定し、測定された前記板厚
の測定値に基づいて前記被圧延材の板ウェッジ量を算出
し、算出された前記板ウェッジ量に基づいて、前記圧延
機の作業側と駆動側のロール開度差を修正することを特
徴とする熱間圧延機のレベリング制御方法である。ここ
で、前記被圧延材が、熱間粗圧延が施されたシートバー
であり、前記圧延機が複数のスタンドが連設されてなる
熱間仕上圧延機の前段の所定のスタンドであることが好
ましい。

【００１０】また、本発明は、圧延機の入側に配置さ
れ、被圧延材の両幅端部の板厚を測定できる板厚測定手
段と、測定された前記板厚の測定値に基づいて前記被圧
延材の板ウェッジ量を算出するとともに、算出された前
記板ウェッジ量に基づいて、前記圧延機の作業側と駆動
側のロール開度差修正量を演算し、演算された前記ロー
ル開度差修正量に基づいて前記圧延機の圧下装置にロー
ル開度修正信号を送信する演算制御手段と、を具備した
ことを特徴とする熱間圧延機のレベリング制御装置であ
る。

【００１１】ここで、前記圧延機が複数のスタンドが連
設されてなる熱間仕上圧延機の前段の所定スタンドであ
ることが好ましい。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施形態を図面を参
照して説明する。図１は、本発明を複数のスタンドが連
設されてなる熱間仕上圧延機のＦ１スタンドに適用した
場合の概略側面図である。図２は、図１における仕上圧
延機のＦ１スタンドの概略正面図である。

【００１３】図１において、熱間圧延設備は、粗圧延機
２と、粗圧延機２の下流に設置された仕上圧延機３とを
具備している。仕上圧延機３は、複数（本実施形態にあ
っては７つ）のスタンドＦ１〜Ｆ７を有している。この
熱間圧延設備において、被圧延材１は、粗圧延機２にて
粗圧延された後、仕上圧延機３の最初のＦ１スタンドか
ら入って複数のスタンドＦ１〜Ｆ７によりタンデム圧延
され、最後のＦ７スタンドから出るようになっている。

【００１４】ここで、粗圧延機２の出側には、被圧延材
１の両幅端部の板厚をオンラインで測定する板厚計５
（板厚測定手段）が設置され、板厚計５には、演算制御
装置６（演算制御手段）が接続されている。演算制御装
置６は、板厚計５によって測定された板厚の測定値に基
づいて被圧延材１の板ウェッジ量を算出するとともに、
算出された板ウェッジ量に基づいて、粗圧延機２に対し
て下流側の仕上圧延機の最初のＦ１スタンドの作業側
（以下、ＯＰ側と称す）と駆動側（以下、ＤＲ側と称
す）のロール開度差修正量を演算し、演算されたロール
開度差修正量に基づいて最初のＦ１スタンドのＯＰ側及
びＤＲ側圧下装置４ａ，４ｂにロール開度修正信号を送
信するようになっている。

【００１５】次に、図２を参照して仕上圧延機３のＦ１
スタンドの具体的な構成について説明する。Ｆ１スタン
ドは、被圧延材１を圧延するための上下ワークロール７
ａ，７ｂと、これら上下ワークロール７ａ，７ｂを支持
する上下バックアップロール８ａ，８ｂとを具備してい
る。そして、上バックアップロール８ａのＯＰ側ロール
チョック９ａには、ＯＰ側圧下装置４ａの油圧シリンダ
４ｃが作用し、上バックアップロール８ａのＤＲ側ロー
ルチョック９ｂには、ＤＲ側圧下装置４ｂの油圧シリン
ダ４ｄが作用するようになっている。そして、各油圧シ
リンダ４ｃ，４ｄには、マグネスケール（図示せず）が
設置されてあり、油柱位置はマグネスケールにより認識
されるようになっている。

【００１６】次に、仕上圧延機３における具体的なレベ
リング制御方法について図１及び図２を参照して説明す
る。被圧延材１を粗圧延機２によって粗圧延させる前
に、初期条件として、Ｆ１スタンドのＯＰ側とＤＲ側と
を、レベリング零調を行っておく。即ち、上ワークロー
ル７ａと下ワークロール７ｂとのロール間開度は、ＯＰ
側とＤＲ側とで略等しくなるように設定しておく。この
レベリング零調は、通常、ワークロール７ａ，７ｂを交
換する際に、行われる。

【００１７】Ｆ１スタンドのレベリング零調が行われた
状態で、被圧延材１が粗圧延機２によって粗圧延される
と、板厚計５は、被圧延材１（以後、粗圧延された被圧
延材をシートバーと呼ぶ）のＯＰ側端部の板厚Ｈｏｐ及
びＤＲ側端部の板厚Ｈｄｒを測定し、これら板厚測定値
Ｈｏｐ及びＨｄｒは、演算制御装置６に入力される。一
方、演算制御装置６には、図示しない上位コンピュータ
より、Ｆ１スタンド出側の被圧延材１の出側板厚ｈ（被
圧延材幅方向中心部の板厚）及びＦ１スタンド入側の被
圧延材１の入側板厚Ｈ（被圧延材幅方向中心部の板
厚）、被圧延材１の板幅ｂ、ＯＰ側とＤＲ側との圧下装
置４ａ，４ｂ間の距離Ｌ、Ｆ１スタンドの平行剛性Ｋ
（被圧延材１の板厚、板幅毎の定数）、Ｆ１スタンドの
平行塑性剛性Ｑ（被圧延材１の鋼種、板厚、板幅毎の定
数）が入力されている。

【００１８】ここで、ＨｏｐとＨｄｒとの差が大きい場
合には、粗圧延機２にてＯＰ側よりもＤＲ側を、また
は、ＤＲ側よりもＯＰ側を薄く圧延してしまっているの
で、シートバーには長手方向に沿った曲がりが生じてい
る。このシートバーの曲がりを修正しないように仕上圧
延すると、仕上圧延機３にて蛇行が生じてしまう。本発
明では、演算制御装置６は、板厚計５から板厚測定値Ｈ
ｏｐ及びＨｄｒの情報を受け取ると、これらの情報に基
づいて次の（１）式に従ってＦ１スタンド入側の板ウェ
ッジ量Ｈｄｆを算出するとともに、算出された板ウェッ
ジ量Ｈｄｆに基づいて次の（２）式に従ってロール開度
修正量、即ちレベリング修正量Ｓｄｆを算出する。

【００１９】 Ｈｄｆ＝Ｈｏｐ−Ｈｄｒ …（１） Ｓｄｆ＝Ｓｄｒ−Ｓｏｐ＝Ｈｄｆ×ｈ/ Ｈ×Ｌ/ ｂ×（Ｋ＋Ｑ）/ Ｋ …（２ ） 但し、Ｓｄｒ、ＳｏｐはそれぞれＤＲ側のロール開度、
ＯＰ側のロール開度である。

【００２０】そして、演算制御装置６は、算出されたレ
ベリング修正量Ｓｄｆに基づいてＯＰ側の圧下装置４ａ
及びＤＲ側の圧下装置４ｂにロール開度修正信号を送信
し、レベリング量を調整する。具体的には、ＯＰ側とＤ
Ｒ側とにロール開度差が前記（１）式および（２）式で
算出したレベリング修正量Ｓｄｆとなるように、ＯＰ側
の油柱位置を−Ｓｄｆ/ ２だけ、ＤＲ側の油柱位置を＋
Ｓｄｆ/ ２だけ修正するよう、それぞれの圧下装置４
ａ，４ｂに対して信号を送信する。

【００２１】これにより、ＯＰ側とＤＲ側とにロール開
度差がレベリング修正量Ｓｄｆだけつき、この状態で被
圧延材１の先端がＦ１スタンドを通板する。このよう
に、レベリング修正を行った状態で被圧延材（シートバ
ー）１の先端をＦ１スタンドで圧延すると、圧延により
板ウェッジを修正でき、Ｆ１スタンド出側における板ウ
ェッジ量ｈｄｆは零に近い値とすることが可能になる。
従って、シートバーの長手方向に沿った曲がりをＦ１ス
タンドにて修正でき、Ｆ１スタンド出側においては蛇行
が生じない。

【００２２】なお、被圧延材１の圧延中、すなわちシー
トバーがＦ１スタンドに噛み込んだ以降も、Ｆ１スタン
ドの入側における板ウェッジ量Ｈｄｆを常時求めて、こ
れにもとづいて、レベリング修正を行えば、被圧延材尾
端までの全長にわたって蛇行を防止できる。さらに、Ｆ
１スタンド出側では被圧延材１の板ウェッジ量ｈｄｆが
零に近い値であるので、Ｆ２スタンド以降の圧延におい
ては、特に、レベリングを修正せずとも、ウェッジ比率
を変化させずに圧延を行うことが可能になり、特に被圧
延材１の板厚が薄く蛇行が生じやすい後段スタンドにお
いても、蛇行を防止することが可能になる。

【００２３】なお、以上説明した実施形態は、Ｆ１スタ
ンドのみのレベリング修正を行う場合の例であるが、本
発明はこれに限らず、Ｆ１スタンドとＦ２スタンドをレ
ベリング制御して、シートバー段階で生じていた板ウェ
ッジの修正をＦ１スタンドとＦ２スタンドとに負担させ
るようにしてもよい。また、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４スタンド
についてもレベリング修正を行うようにしてもよい。

【００２４】さらに、仕上圧延機３のスタンド間におい
て、被圧延材１の両幅端部の板厚を測定して、この測定
値に基づいて被圧延材１のスタンド間における板ウェッ
ジ量を求め、この板ウェッジ量に基づいて、板厚を測定
したスタンド間よりも下流のスタンドのレベリング修正
を行うようにしてもよい。ただし、後段スタンド、特
に、Ｆ５スタンド以降で板ウェッジ量を修正しようとす
ると、わずかな板ウェッジ量変化でも、ウェッジ比率の
変化が大きくなってしまうので蛇行が生じやすくなる。
従って、レベリング修正を行うスタンドは、Ｆ５スタン
ドよりも上流側に限ることが好ましい。

【００２５】また、本発明は、熱間粗圧延機にも適用す
ることができ、この場合、粗圧延機の入側にて板厚を測
定して、粗圧延機について上述のＦ１スタンドに対する
レベリング制御と同様の制御を行えばよいことは言うま
でもない。

【００２６】

【実施例】本発明を、ホットコイルを生産する熱間圧延
ラインの仕上圧延機のＦ１スタンドに適用した。本発明
を適用する前は、レベリング不適当による蛇行トラブル
でのライン休止率（レベリング不適当による蛇行トラブ
ルでのライン休止時間/ 全ライン休止時間）が０．５％
であったが、本発明の適用によって、０．２％に削減で
き、熱間圧延ラインのライン停止を０．３％改善した。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のうち請求
項１に係る熱間圧延機のレベリング制御方法及び請求項
３に係るレベリング制御装置によれば、圧延機の入側に
て被圧延材の両幅端部の板厚を測定し、測定された前記
板厚の測定値に基づいて前記被圧延材の板ウェッジ量を
算出するとともに、算出された前記板ウェッジ量に基づ
いて、前記圧延機の作業側と駆動側のロール開度差修正
するので、レベリング修正を行った状態で被圧延材を前
記圧延機で圧延すると、圧延により板ウェッジ量を減少
させることができ、被圧延材の蛇行は生じない。また、
このレベリング制御は、被圧延材の先端部から実施する
ことができるので、被圧延材の先端部から尾端部までの
全長にわたり蛇行の発生を正確、完全に防止することが
できる。

【００２８】また、本発明のうち請求項２に係る熱間圧
延機のレベリング制御方法及び請求項４に係るレベリン
グ制御装置によれば、算出された前記板ウェッジ量に基
づいて、熱間仕上圧延機の前段の所定スタンドの作業側
と駆動側のロール開度差を修正するので、最も効果的に
被圧延材の先端部からの蛇行の発生を防止することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した熱間圧延機の概略側面図であ
る。

【図２】図１における仕上圧延機のＦ１スタンドの概略
正面図である。

【符号の説明】

１は被圧延材 ２は粗圧延機 ３は仕上圧延機 ４ａは作業側圧下装置 ４ｂは駆動側圧下装置 ４ｃ、４ｄは油圧シリンダ ５は板厚計（板厚測定手段） ６は演算制御装置（演算制御手段） ７ａは上ワークロール ７ｂは下ワークロール ８ａは上バックアップロール ８ｂは下バックアップロール ９ａは作業側ロールチョック ９ｂは駆動側ロールチョック

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被圧延材の両幅端部の板厚を圧延機の入側
   にて測定し、測定された前記板厚の測定値に基づいて前
   記被圧延材の板ウェッジ量を算出し、算出された前記板
   ウェッジ量に基づいて、前記圧延機の作業側と駆動側の
   ロール開度差を修正することを特徴とする熱間圧延機の
   レベリング制御方法。
2. 【請求項２】前記被圧延材が、熱間粗圧延が施されたシ
   ートバーであり、前記圧延機が複数のスタンドが連設さ
   れてなる熱間仕上圧延機の前段の所定スタンドであるこ
   とを特徴とする請求項１記載の熱間圧延機のレベリング
   制御方法。
3. 【請求項３】圧延機の入側に配置され、被圧延材の両幅
   端部の板厚を測定できる板厚測定手段と、測定された前
   記板厚の測定値に基づいて前記被圧延材の板ウェッジ量
   を算出するとともに、算出された前記板ウェッジ量に基
   づいて、前記圧延機の作業側と駆動側のロール開度差修
   正量を演算し、演算された前記ロール開度差修正量に基
   づいて前記圧延機の圧下装置にロール開度修正信号を送
   信する演算制御手段と、を具備したことを特徴とする熱
   間圧延機のレベリング制御装置。
4. 【請求項４】前記圧延機が複数のスタンドが連設されて
   なる熱間仕上圧延機の前段の所定スタンドであることを
   特徴とする請求項３記載の熱間圧延機のレベリング制御
   装置。