(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱間圧延における板幅制御方法において、制御対象竪ロール圧延機より圧延方向の上流側に圧延材が存在するとき、圧延材の板幅の長手方向分布と圧延材の温度とを板幅計、温度計で測定し、この測定された圧延材の温度から該制御対象竪ロール圧延機より圧延方向の上流側の各圧延機と各圧延機間とにおける圧延材の温度を演算し、これら演算された圧延材の温度と測定された圧延材の板幅の長手方向分布とに基づき、該制御対象竪ロール圧延機より圧延方向の上流側の各圧延パスにおいて生じる圧延材の板幅変化量の長手方向分布を演算することにより、該制御対象竪ロール圧延機の入側における圧延材の板幅の長手方向分布を演算し、さらに、該制御対象竪ロール圧延機より圧延方向の下流側の各圧延機と各圧延機間、仕上最終圧延機からコイラまでの間、コイラから冷却完了時点までの間のそれぞれにおける圧延材の温度を演算し、これら演算された圧延材の温度と圧延材の板幅の長手方向分布とに基づき、該制御対象竪ロール圧延機より圧延方向の下流側の各圧延パスと各圧延機間、仕上最終圧延機からコイラまでの間、コイラから冷却完了時点までの間のそれぞれにおいて生じる圧延材の板幅変化量の長手方向分布を演算し、これら演算された圧延材の板幅変化量の合計の長手方向分布と測定された圧延材の板幅の長手方向分布と圧延材の最終目標板幅とに基づき、該制御対象竪ロール圧延機のロール開度を圧延材の長手方向にわたって演算し、該ロール開度になるように制御することを特徴とする熱間圧延における板幅制御方法。
【請求項２】
制御対象竪ロール圧延機より圧延方向の上流側に圧延材が存在するとき、圧延材の板幅の長手方向分布と温度の長手方向分布とを板幅計、温度計で測定し、この測定された圧延材の温度の長手方向分布から該制御対象竪ロール圧延機より圧延方向の上流側の各圧延機と各圧延機間とにおける圧延材の温度の長手方向分布を演算し、これら演算された圧延材の温度の長手方向分布と測定された圧延材の板幅の長手方向分布とに基づき、該制御対象竪ロール圧延機より上流側の各圧延パスにおいて生じる圧延材の板幅変化量の長手方向分布を演算することにより、該制御対象竪ロール圧延機の入側における圧延材の板幅の長手方向分布を演算することを特徴とする請求項１に記載の熱間圧延における板幅制御方法。
【請求項３】
制御対象竪ロール圧延機より圧延方向の上流側に圧延材が存在するとき、圧延材の板幅の長手方向分布と圧延材の温度の幅方向分布とを板幅計、温度計で測定し、この測定された圧延材の温度の幅方向分布と測定された圧延材の板幅の長手方向分布とから該制御対象竪ロール圧延機より上流側の各圧延機と各圧延機間における圧延材の温度の幅方向分布を演算し、これら演算された圧延材の温度の幅方向分布と圧延材の板幅の長手方向分布とに基づき、該制御対象竪ロール圧延機より圧延方向の上流側の各圧延パスにおいて生じる圧延材の板幅変化量の長手方向分布を演算することにより、該制御対象竪ロール圧延機の入側における圧延材の板幅の長手方向分布を演算することを特徴とする請求項１に記載の熱間圧延における板幅制御方法。
【請求項４】
制御対象竪ロール圧延機より圧延方向の上流側に圧延材が存在するとき、圧延材の板幅の長手方向分布と圧延材の温度の長手方向分布と圧延材の温度の幅方向分布とをそれぞれ板幅計、温度計で測定し、これら測定された圧延材の温度の長手方向分布と圧延材の温度の幅方向分布とから該制御対象竪ロール圧延機より圧延方向の上流側の各圧延機と各圧延機間とにおける圧延材の温度の長手方向分布と圧延材の温度の幅方向分布とをそれぞれ演算し、これら演算された圧延材の温度の長手方向分布と圧延材の温度の幅方向分布と測定された圧延材の板幅の長手方向分布とに基づき、該制御対象竪ロール圧延機より圧延方向の上流側の各圧延パスにおいて生じる圧延材の板幅変化量の長手方向分布を演算することにより、該制御対象竪ロール圧延機の入側における圧延材の板幅の長手方向分布を演算することを特徴とする請求項１に記載の熱間圧延における板幅制御方法。
【請求項５】
熱間圧延における板幅制御方法において、制御対象竪ロール圧延機より圧延方向の上流側に圧延材が存在するとき、圧延材の温度の長手方向分布と圧延材の温度の幅方向分布との少なくともいずれか一方と、圧延材の板幅の長手方向分布とを板幅計、温度計で測定し、これら測定された圧延材の温度の長手方向分布と圧延材の温度の幅方向分布との少なくともいずれか一方から該制御対象竪ロール圧延機より圧延方向の上流側の各圧延機と各圧延機間とにおける圧延材の温度の長手方向分布と圧延材の温度の幅方向分布との少なくともいずれか一方を演算し、これら演算された圧延材の温度の長手方向分布と圧延材の温度の幅方向分布との少なくともいずれか一方と測定された圧延材の板幅の長手方向分布とに基づき、該制御対象竪ロール圧延機より圧延方向の上流側の各圧延パスにおいて生じる圧延材の板幅変化量の長手方向分布を演算することにより、該制御対象竪ロール圧延機の入側における圧延材の板幅の長手方向分布を演算し、さらに、該制御対象竪ロール圧延機より圧延方向の下流側の各圧延機と各圧延機間、仕上最終圧延機からコイラまでの間、コイラから冷却完了時点までのそれぞれの間における圧延材の温度の長手方向分布と圧延材の温度の幅方向分布との少なくともいずれか一方を演算し、これら演算された圧延材の温度の長手方向分布と圧延材の温度の幅方向分布との少なくともいずれか一方と圧延材の板幅の長手方向分布とに基づき、該制御対象竪ロール圧延機より圧延方向の下流側の各圧延パスと各圧延機間、仕上最終圧延機からコイラまでの間、コイラから冷却完了時点までの間において生じる圧延材の板幅変化量の長手方向分布を演算し、これら演算された圧延材の板幅変化量の合計の長手方向分布と測定された圧延材の板幅の長手方向分布と圧延材の最終目標板幅とに基づき、該制御対象竪ロール圧延機のロール開度を圧延材の長手方向にわたって演算し、該ロール開度になるように制御することを特徴とする熱間圧延における板幅制御方法。
【請求項６】
制御対象竪ロール圧延機の入側において、圧延材の板幅の長手方向分布と圧延材の温度の長手方向分布と圧延材の温度の幅方向分布との少なくともいずれか一つを測定することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の熱間圧延における板幅制御方法。
【請求項７】
仕上圧延機群の各圧延機間の張力を制御して圧延材の板幅を制御することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の熱間圧延における板幅制御方法。
【請求項８】
制御対象竪ロール圧延機を仕上最入側水平ロール圧延機よりも圧延方向の上流側に配備することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の熱間圧延における板幅制御方法。
【請求項９】
各圧延パスにおける圧延材の板幅変化量を、先端部、定常部、後端部に分けて演算することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の熱間圧延における板幅制御方法。
【請求項１０】
各圧延パスにおける圧延材の板幅変化量を、当該圧延機のロールバイト入側、ロールバイト内、ロールバイト出側のそれぞれの領域における板幅変化量に分けて演算することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の熱間圧延における板幅制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱間圧延における板幅制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の熱間圧延における板幅制御方法として、例えば、特開昭６０−２０３３１５号公報には、コイラ前または仕上圧延機出側に設置された板幅計により板幅を測定し、この測定値に基づき、粗竪ロール圧延機のロール開度を制御し、板幅を制御する方法が示されている。
ところが、このような板幅計に基づくフィードバック制御を行う従来法では、検出端と制御端との距離に応じた制御の遅れが生じてしまうため、高精度な板幅制御を行うことはほとんど不可能である。
【０００３】
そのため、例えば、特開昭５４−１４９３５７号公報には、仕上圧延条件や圧延材温度等に基づいて圧延機群での板幅変動を演算し、仕上圧延機出側で製品幅が一定となるように竪ロール圧延機のロール開度を制御し、板幅を制御する方法が示されている。
しかしながら、仕上圧延機出側で製品幅を一定としても、その後のランアウトテーブル上やコイラから室温までの冷却過程でも板幅は変化するので、熱間圧延製品の板幅を一定とするためには、板幅を制御する竪ロール圧延機より下流側で生じる全ての板幅変化を予測して制御することが必要となるだけでなく、圧延機群での板幅変動の演算方法についても具体的に触れられておらず、実用的な解決策とはなり得ない。
【０００４】
また、これら従来法では、板幅を制御する竪ロール圧延機入側での被圧延材の温度および板幅は、該竪ロール圧延機入側に設けられた温度計および板幅計で実測された値を用いているので、板幅制御を行う竪ロール圧延機入側に温度計および板幅計を設けることが不可欠となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、制御対象竪ロール圧延機入側における圧延材の板幅の長手方向分布を演算し、さらに、該制御対象竪ロール圧延機より圧延方向の下流側において生じる圧延材の板幅変化量の長手方向分布を演算し、これら演算板幅変化量の合計の長手方向分布から求められる圧延材の板幅の長手方向分布と圧延材の最終目標板幅とに基づき、該制御対象竪ロール圧延機のロール開度を圧延材の長手方向にわたって演算し制御することにより、高精度な板幅制御効果を得る熱間圧延における板幅制御方法を提供することを目的とする。
【０００６】
ここで、言葉の定義として、圧延機の種類を区別する場合は、水平ロール圧延機、竪ロール圧延機と記述し、単に圧延機と記述した場合は、水平ロール圧延機のみ、または、竪ロール圧延機のみ、または、水平ロール圧延機と竪ロール圧延機の両方を含むことを意味する。また、例えば、仕上圧延機群と記述した場合は、仕上水平ロール圧延機のみが複数台ある場合、または、仕上水平ロール圧延機が複数台あり、かつ、仕上竪ロール圧延機があることを意味する。また、制御対象竪ロール圧延機３は粗圧延機群２もしくは仕上圧延機群５の任意の位置に設置することもでき、例えば、粗圧延機群２内の任意の竪ロール圧延機や仕上圧延機群３内のスタンド間エッジャを制御対象竪ロール圧延機３としても良い。さらには、サイジングプレス装置などの幅圧下装置を制御対象としても良い。
また、単に温度と記述した場合は、平均温度、または任意の点における温度を意味する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、請求項１の発明は、制御対象竪ロール圧延機３より圧延方向の上流側に圧延材１が存在するとき、圧延材１の板幅の長手方向分布と圧延材１の温度とを測定し、この測定された圧延材１の温度から該制御対象竪ロール圧延機３より圧延方向の上流側の各圧延機と各圧延機間とにおける圧延材１の温度を演算し、これら演算された圧延材１の温度と測定された圧延材１の板幅の長手方向分布とに基づき、該制御対象竪ロール圧延機３より圧延方向の上流側の各圧延パスにおいて生じる圧延材１の板幅変化量の長手方向分布を演算することにより、該制御対象竪ロール圧延機３の入側における圧延材１の板幅の長手方向分布を演算し、さらに、該制御対象竪ロール圧延機３より圧延方向の下流側の各圧延機と各圧延機間、仕上最終圧延機からコイラ７までの間、コイラ７から冷却完了時点までの間のそれぞれにおける圧延材１の温度を演算し、これら演算された圧延材１の温度と圧延材１の板幅の長手方向分布とに基づき、該制御対象竪ロール圧延機３より圧延方向の下流側の各圧延パスと各圧延機間、仕上最終圧延機からコイラ７までの間、コイラ７から冷却完了時点までの間のそれぞれにおいて生じる圧延材１の板幅変化量の長手方向分布を演算し、これら演算された圧延材１の板幅変化量の合計の長手方向分布と圧延材１の板幅の長手方向分布と圧延材１の最終目標板幅とに基づき、該制御対象竪ロール圧延機３のロール開度を圧延材１の長手方向にわたって演算し、該ロール開度になるように制御することを特徴とする熱間圧延における板幅制御方法である。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載した方法において、制御対象竪ロール圧延機３より圧延方向の上流側に圧延材１が存在するとき、圧延材１の板幅の長手方向分布と圧延材１の温度の長手方向分布とを測定し、この測定された圧延材１の温度の長手方向分布から該制御対象竪ロール圧延機３より圧延方向の上流側の各圧延機と各圧延機間における圧延材１の温度の長手方向分布を演算し、これら演算された圧延材１の温度の長手方向分布と測定された圧延材１の板幅の長手方向分布とに基づき、該制御対象竪ロール圧延機３より圧延方向の上流側の各圧延パスにおいて生じる圧延材１の板幅変化量の長手方向分布を演算することにより、該制御対象竪ロール圧延機３の入側における圧延材１の板幅の長手方向分布を演算することを特徴としている。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１に記載した方法において、制御対象竪ロール圧延機３より圧延方向の上流側に圧延材１が存在する時点で、圧延材１の板幅の長手方向分布と圧延材１の温度の幅方向分布とを測定し、この測定された圧延材１の温度の幅方向分布から該制御対象竪ロール圧延機３より圧延方向の上流側の各圧延機と各圧延機間とにおける圧延材１の温度の幅方向分布を演算し、これら演算された圧延材１の温度の幅方向分布と圧延材１の板幅の長手方向分布とに基づき、該制御対象竪ロール圧延機３より圧延方向の上流側の各圧延パスにおいて生じる圧延材１の板幅変化量の長手方向分布を演算することにより、該制御対象竪ロール圧延機３の入側における圧延材１の板幅の長手方向分布を演算することを特徴としている。
【００１０】
請求項４の発明は、制御対象竪ロール圧延機３より圧延方向の上流側に圧延材１が存在するとき、圧延材１の板幅の長手方向分布と圧延材１の温度の長手方向分布と圧延材１の温度の幅方向分布とを測定し、この測定された圧延材１の温度の長手方向分布と圧延材１の温度の幅方向分布とから該制御対象竪ロール圧延機３より圧延方向の上流側の各圧延機と各圧延機間とにおける圧延材１の温度の長手方向分布と圧延材１の温度の幅方向分布とを演算し、これら演算された圧延材１の温度の長手方向分布と圧延材１の温度の幅方向分布と圧延材１の板幅の長手方向分布とに基づき、該制御対象竪ロール圧延機３より圧延方向の上流側の各圧延パスにおいて生じる圧延材１の板幅変化量の長手方向分布を演算することにより、該制御対象竪ロール圧延機３の入側における圧延材１の板幅の長手方向分布を演算することを特徴としている。
【００１１】
上記請求項２の発明によれば、圧延材１の温度情報として長手方向温度分布を測定することにより、上記請求項３の発明によれば、圧延材１の温度情報として幅方向温度分布を測定することにより、上記請求項４の発明によれば、圧延材１の温度情報として長手方向温度分布と幅方向温度分布とを測定することにより、該制御対象竪ロール圧延機３の入側における圧延材１の板幅の長手方向分布をより高精度に演算することができる。
【００１２】
請求項５の発明は、制御対象竪ロール圧延機３より圧延方向の上流側に圧延材１が存在するとき、圧延材１の温度の長手方向分布と圧延材１の温度の幅方向分布との少なくともいずれか一方と、圧延材１の板幅の長手方向分布とを測定し、これら測定された圧延材１の温度の長手方向分布と圧延材１の温度の幅方向分布との少なくともいずれか一方から該制御対象竪ロール圧延機３より圧延方向の上流側の各圧延機と各圧延機間とにおける圧延材１の温度の長手方向分布と圧延材１の温度の幅方向分布との少なくともいずれか一方を演算し、これら演算された圧延材１の温度の長手方向分布と圧延材１の温度の幅方向分布との少なくともいずれか一方と圧延材１の板幅の長手方向分布とに基づき、該制御対象竪ロール圧延機３より圧延方向の上流側の各圧延パスにおいて生じる圧延材１の板幅変化量の長手方向分布を演算することにより、該制御対象竪ロール圧延機３の入側における圧延材１の板幅の長手方向分布を演算し、さらに、該制御対象竪ロール圧延機３より圧延方向の下流側の各圧延機と各圧延機間、仕上最終圧延機からコイラ７までの間、コイラ７から冷却完了時点までの間のそれぞれにおける圧延材１の温度の長手方向分布と圧延材１の温度の幅方向分布との少なくともいずれか一方を演算し、これら演算された圧延材１の温度の長手方向分布と圧延材１の温度の幅方向分布との少なくともいずれか一方と圧延材１の板幅の長手方向分布とに基づき、該制御対象竪ロール圧延機３より圧延方向の下流側の各圧延パスと各圧延機間、仕上最終圧延機からコイラ７までの間、コイラ７から冷却完了時点までのそれぞれの間において生じる圧延材１の板幅変化量の長手方向分布を演算し、これら演算された圧延材１の板幅変化量の合計の長手方向分布と圧延材１の最終目標板幅とに基づき、該制御対象竪ロール圧延機３のロール開度を圧延材１の長手方向にわたって演算し、該ロール開度になるように制御することを特徴としている。
【００１３】
上記請求項５の発明によれば、圧延材１の温度情報として長手方向温度分布と幅方向温度分布との少なくともいずれか一方を測定して該制御対象竪ロール圧延機３より圧延方向の下流側の各圧延機と各圧延機間、仕上最終圧延機からコイラ７までの間、コイラ７から冷却完了時点までの間のそれぞれにおける圧延材１の温度の長手方向分布と幅方向分布との少なくともいずれか一方を演算するので、該制御対象竪ロール圧延機３より圧延方向の下流側の各圧延パスと各圧延機間、仕上最終圧延機からコイラ７までの間、コイラ７から冷却完了時点までの間のそれぞれにおいて生じる圧延材１の板幅変化量の長手方向分布をより高精度に演算することができる。
【００１４】
請求項６の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載した方法において、制御対象竪ロール圧延機３の入側において、圧延材１の板幅の長手方向分布と圧延材１の温度の長手方向分布と圧延材１の温度の幅方向分布との少なくともいずれか一つを測定することを特徴としている。
上記請求項６の発明によれば、制御対象竪ロール圧延機３の入側において、圧延材１の板幅の長手方向分布と圧延材１の温度の長手方向分布と圧延材１の温度の幅方向分布の少なくともいずれか一つを測定するので、制御対象竪ロール圧延機３の入側における圧延材１の板幅の長手方向分布の予測誤差を小さくすることができる。
【００１５】
請求項７の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載した方法において、仕上圧延機群５の各圧延機間の張力を制御して、板幅を制御することを特徴としている。
上記請求項７の発明によれば、仕上圧延機群５の各圧延機間の張力制御による板幅制御が制御対象竪ロール圧延機３による板幅制御を補うので、より高精度に板幅を制御することができる。
【００１６】
請求項８の発明は、請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載した方法において、制御対象竪ロール圧延機３を仕上最入側水平ロール圧延機よりも圧延方向の上流側に配備することを特徴としている。
上記請求項８の発明によれば、制御対象竪ロール圧延機３を仕上最入側水平ロール圧延機よりも圧延方向の上流側に配備するので、圧延材１の板厚がより厚い段階で竪ロール圧延機による幅圧下が行え、幅圧下に伴う圧延材１の座屈変形を防止できるので、より効率的に板幅を制御することができる。
【００１７】
請求項９の発明は、請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載した方法において、各圧延パスにおける圧延材１の板幅変化量を、先端部、定常部、後端部に分けて演算することを特徴としている。
請求項１０の発明は、請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載した方法において、各圧延パスにおける圧延材１の板幅変化量を、当該圧延機のロールバイト入側、ロールバイト内、ロールバイト出側のそれぞれの領域における板幅変化量に分けて演算することを特徴としている。
上記請求項９の発明によれば、先端部、定常部、後端部に分けて演算するので、上記請求項１０の発明によれば、当該圧延機のロールバイト入側、ロールバイト内、ロールバイト出側のそれぞれの領域に分けて演算するので、より高精度に各圧延パスにおける圧延材１の板幅変化量を予測できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明者らは、熱間圧延工程における板幅変化挙動に対する数多くの理論検討および実験検討を行った結果、以下の知見を得た。
熱間圧延工程における板幅変化は、各圧延パスと圧延機間、仕上最終圧延機からコイラまで間のランアウトテーブル上、コイラから室温まで冷却されるまでの間のそれぞれの過程において生じており、それぞれの過程に分けて予測することにより、熱間圧延工程における板幅変化挙動を高精度に予測できる。この板幅変化には、圧下スケジュール、クラウンスケジュール、各圧延ロール径、各圧延機ロール周速度、各圧延機間の張力、各圧延機の剛性などの圧延機側条件、冷却水量や冷却パターンなどのランアウトテーブル上の冷却装置側条件、コイラ巻取速度などのコイラ側条件、鋼種（成分）、板幅、板厚、板クラウン、温度、当該部位の圧延材先端、もしくは後端からの距離などの圧延材側条件が大きく影響する。なお、圧延材の温度条件として、平均温度のみならず、長手方向分布や幅方向分布も大きく影響する。また、これらの条件がたとえ同一であったとしても、圧延材の先端部と定常部と後端部とで、板幅変化挙動は異なる。さらに、圧延変形に関して、ロールバイト内での板幅変化のみならず、ロールバイト入側での変形（予変形）やロールバイト出側での変形（ポスト変形）も大きい。加えて、竪ロール圧延機のロール開度と圧延機間の張力とが板幅制御の制御端となり得るが、圧延機間の張力よりも竪ロール圧延機のロール開度のほうがより広い板幅制御範囲を有するものの、圧延材の板厚が薄くなるほど幅圧下に伴う圧延材の座屈変形が生じる。
【００１９】
上記の知見に基づき、以下に説明する方法で、従来に比してより高精度な板幅制御を実現し、板幅精度および歩留を向上させることを発明した。以下、図１に示すフローに従って、本発明の板幅制御方法について説明する。
まず、制御対象竪ロール圧延機よりも圧延方向の上流側に圧延材が存在する時点で、圧延材の板幅の長手方向分布と圧延材の温度とを測定し、測定された圧延材の温度情報から、制御対象竪ロール圧延機よりも圧延方向の上流側の各圧延機と各圧延機間とにおける圧延材の温度を演算する。このとき、本発明の請求項２で開示しているように、圧延材の長手方向温度分布を測定し、該制御対象竪ロール圧延機よりも圧延方向の上流側の各圧延機と各圧延機間とにおける圧延材の長手方向温度分布を演算することが好ましい。また、本発明の請求項３で開示しているように、圧延材の幅方向温度分布を測定し、該制御対象竪ロール圧延機よりも圧延方向の上流側の各圧延機と各圧延機間とにおける圧延材の幅方向温度分布を演算することが好ましい。さらには、本発明の請求項４で開示しているように、圧延材の温度の長手方向分布と圧延材の温度の幅方向分布とを測定し、該制御対象竪ロール圧延機よりも圧延方向の上流側の各圧延機と各圧延機間とにおける圧延材の温度の長手方向分布と圧延材の温度の幅方向分布とを演算することが好ましい。また、本発明の請求項８で開示しているように、該制御対象竪ロール圧延機は仕上最入側水平ロール圧延機よりも圧延方向の上流側に配備することが好ましい。
【００２０】
上記した方法で演算された圧延材の温度情報と測定された圧延材の板幅情報とを基に、該制御対象竪ロール圧延機よりも圧延方向の上流側の各圧延機と各圧延機間とにおける圧延材の板幅変化量の長手方向分布を計算する。圧延材の同一部位に対する各圧延機と各圧延機間とにおける板幅変化量を合算することで、該制御対象竪ロール圧延機入側における圧延材の板幅変化量の長手方向分布が演算される。なお、制御対象竪ロール圧延機よりも圧延方向の上流側で、より該制御対象竪ロール圧延機に近い時点での板幅と温度との少なくともいずれか一方が測定できるのであれば、各時点における板幅と温度との推定値の少なくともいずれか一方を各時点における測定値で修正すれば良いことは言うまでもない。また、例えば、竪ロール圧延機のロール開度の設定値と竪ロール圧延機の圧延荷重と粗水平ロール圧延機の圧延荷重との少なくともいずれか一つに基づいて、該圧延機出側における板幅、温度を演算することも可能である。さらに、本発明の請求項６で開示しているように、制御対象竪ロール圧延機の入側に板幅計と温度計との少なくともいずれか一方を配置し、圧延材の板幅の長手方向分布と圧延材の温度の長手方向分布と圧延材の温度の幅方向分布との少なくともいずれか一つの推定値を測定値で修正することが好ましい。
【００２１】
さらに、演算された制御対象竪ロール圧延機入側における圧延材の温度情報に基づき、該制御対象竪ロール圧延機および該制御対象竪ロール圧延機よりも圧延方向の下流側の各圧延機と各圧延機間、仕上圧延機群の出側からコイラまでの間、コイラから冷却完了時点までの間の各時点における圧延材の温度情報を演算する。これら演算された圧延材の温度情報と圧延材の板幅情報とに基づき、該制御対象竪ロール圧延機および該制御対象竪ロール圧延機よりも圧延方向の下流側の各圧延機と各圧延機間、仕上圧延機群の出側からコイラまでの間、コイラから冷却完了時点までの間の各時点で生じる圧延材の板幅変化量を全長にわたって演算し、同一部位に対する各時点における板幅変化量を合算することにより、制御対象竪ロール圧延機よりも圧延方向の下流での板幅変化量が計算され、圧延材の最終板幅の予想値が演算される。このとき、本発明の請求項５で開示しているように、該制御対象竪ロール圧延機および該制御対象竪ロール圧延機よりも下流側の各圧延機と各圧延機間、仕上圧延機群の出側からコイラまでの間、コイラから冷却完了時点までの間の各時点における圧延材の温度の長手方向分布と圧延材の温度の幅方向分布との少なくともいずれか一方を演算することが好ましい。
【００２２】
ここで、本発明の請求項９で開示しているように、板幅変化量の予測式は、圧延材の先端部、定常圧延部、後端部に分けて定式化することが好ましい。また、本発明の請求項１０で開示しているように、板幅変化量の予測式は、ロールバイト入側、ロールバイト内、ロールバイト出側それぞれの領域に分けて定式化することが好ましい。板幅変化量の予測式は、圧下率、圧延ロール径、圧延ロール周速度、各圧延機間の張力、各圧延機の剛性などの圧延機側条件、冷却水量や冷却パターンなどのランアウトテーブル上の冷却装置側条件、コイラ巻取速度などのコイラ側条件、鋼種（成分）、板幅、板厚、板クラウン、温度、当該部位の先端もしくは後端からの距離などの圧延材条件などの関数として表され、例えば、日本鉄鋼協会圧延理論部会編「板圧延の理論と実際」（１９８４）第７３頁の表３．１にまとめられているような種々の板幅変化量の予測式を用いて演算すれば良い。
【００２３】
このようにして求められた圧延材の最終板幅の予想値と圧延材の最終目標板幅とを比較し、予想値のほうが目標値よりも大きければ当該部位に対する該制御対象竪ロール圧延機のロール開度を狭くし、予想値のほうが目標値よりも小さければ当該部位に対する該制御対象竪ロール圧延機のロール開度を広くすることにより、圧延材の最終板幅の予想値と圧延材の板幅の目標値とが一致するように該制御対象竪ロール圧延機のロール開度を制御するものである。
【００２４】
また、上述したような該制御対象竪ロール圧延機のロール開度制御のみでは、最終目標板幅を十分に達成できない場合には、本発明の請求項７で開示しているように、仕上水平ロール圧延機群の圧延機間の張力制御により上記の板幅制御を補う方法を適用することによって、より高精度な板幅制御を実現することができる。なお、この張力変更によって各仕上水平ロール圧延機の圧延荷重が変化し、板厚および板クラウンが変化するが、元の板厚および板クラウン設定値を保つように、仕上水平ロール圧延機群の各圧延機の圧下制御機能およびクラウン・形状制御機能の設定値の変更を行う必要があることは言うまでもない。
【００２５】
以上、本発明における板幅制御の過程を説明したが、本発明では、制御対象竪ロール圧延機より圧延方向の上流側に圧延材が存在するとき、圧延材の板幅の長手方向分布と圧延材の温度とを測定し、この測定された圧延材の温度から該制御対象竪ロール圧延機より圧延方向の上流側の各圧延機と各圧延機間とにおける圧延材の温度を演算し、これら演算された圧延材の温度と測定された圧延材の板幅の長手方向分布とに基づき、該制御対象竪ロール圧延機より圧延方向の上流側の各圧延パスにおいて生じる圧延材の板幅変化量の長手方向分布を演算することにより、該制御対象竪ロール圧延機入側における圧延材の板幅の長手方向分布を演算し、さらに、該制御対象竪ロール圧延機より圧延方向の下流側の各圧延機と各圧延機間、仕上最終圧延機からコイラまでの間、コイラから冷却完了時点までの間の各時点における圧延材の温度を演算し、これら演算された圧延材の温度と圧延材の板幅の長手方向分布とに基づき、該制御対象竪ロール圧延機より圧延方向の下流側の各圧延パスと各圧延機間、仕上最終圧延機からコイラまでの間、コイラから冷却完了時点までの間の各時点において生じる圧延材の板幅変化量の長手方向分布を演算し、これら演算された板幅変化量の合計の長手方向分布と測定された板幅の長手方向分布と圧延材の最終目標板幅とに基づき、該制御対象竪ロール圧延機のロール開度を圧延材の長手方向にわたって演算し、該ロール開度になるように制御するので、従来に比して高精度な板幅制御が実現できる。
【００２６】
【実施例】
［実施例１］
図３に示す、粗竪ロール圧延機と粗水平ロール圧延機からなる計ｒ段の圧延機を有する粗圧延機群２、仕上竪ロール圧延機３と仕上水平ロール圧延機群４とからなる計ｆ段の圧延機を有する仕上圧延機群５、ランアウトテーブル上の冷却装置６、コイラ７、粗圧延機群２の入側に設置された板幅計８、温度計９、粗圧延機群制御装置１０、仕上竪ロール圧延機制御装置１１、仕上水平ロール圧延機群制御装置１２、冷却制御装置１３、コイラ制御装置１４、演算処理装置１５からなる熱間圧延ラインに本発明を適用する場合を考える。以下では、仕上竪ロール圧延機３を制御対象竪ロール圧延機として使用する場合について説明する。
【００２７】
なお、粗圧延機群制御装置１０は各粗竪ロール圧延機のロール開度制御機能、ロール周速制御機能と各粗水平ロール圧延機のクラウン・形状制御機能、圧下制御機能およびロール周速制御機能を有し、仕上竪ロール圧延機制御装置１１は仕上竪ロール圧延機のロール開度制御機能、ロール周速制御機能を有し、仕上水平ロール圧延機群制御装置１２は仕上各圧延機の圧延機間張力制御機能、クラウン・形状制御機能、圧下制御機能、ロール周速制御機能およびルーパ制御機能を有し、冷却制御装置１３はランアウトテーブル上の冷却装置の水量パターン制御機能を有し、コイラ制御装置１４はコイラ周速制御機能を有する。演算処理装置１５は板幅計８による板幅測定値、温度計９による温度測定値や、図示しない上位の処理装置から転送された鋼種などの圧延材１に関する情報を入力として演算し、粗圧延機群制御装置１０、仕上竪ロール圧延機制御装置１１、仕上水平ロール圧延機群制御装置１２、冷却制御装置１３、コイラ制御装置１４の制御情報を出力する。
【００２８】
以下、図１に示すフローに従って、本発明の板幅制御方法について説明する。演算処理装置１５では、セットアップ計算において、圧延材１の仕上圧延機群出側における目標板厚、目標板クラウン、目標コイラ巻取温度等より、粗圧延機群２における圧下スケジュール、仕上圧延機群５における圧下スケジュール、クラウンスケジュール、各圧延機ロール周速、圧延機間張力、ランアウトテーブル上における冷却装置６の冷却条件およびコイラ巻取速度等の条件が決定される。
【００２９】
演算処理装置１５では、圧延材１を長手方向にｎL 個の要素に分割する。粗圧延機群２の入側に設置された板幅計８により測定された各要素に対応する板幅測定値Ｗ0 (i) （ｉ＝１〜ｎL ）が演算処理装置１５に転送され、記憶される。また、粗圧延機群２の入側に設置された温度計９により測定された圧延材１の温度Ｔ0 が演算処理装置１５に転送され、前記各要素の温度として記憶される。
【００３０】
この板幅Ｗ0 (i) 、温度Ｔ0 と、セットアップ計算により決定された粗圧延条件とにより、粗圧延機群２の各圧延機と各圧延機間および制御対象竪ロール圧延機である仕上竪ロール圧延機３入側における圧延材１の温度を演算処理装置１５により演算する。以下では、粗圧延機群２の第ｋ段目の圧延機（ｋ＝１〜ｒ）における圧延材１の温度をＴRR(k) 、第（ｋ−１）段目圧延機と第ｋ段目圧延機との間における圧延材１の温度をＴRI(k) 、制御対象竪ロール圧延機である仕上竪ロール圧延機３入側における圧延材１の温度をＴent とする。これら演算された圧延材１の温度情報と粗圧延機群２の入側に設置された板幅計８により測定された圧延材１の板幅の長手方向分布とに基づいて、粗圧延機群２の各圧延機と各圧延機間とにおける板幅変化量を演算処理装置１５により演算する。以下では、粗圧延機群２の第ｋ段目の圧延機における圧延材１の第ｉ番目要素の板幅変化量をΔＷRR(k) (i) 、第（ｋ−１）目圧延機と第ｋ段目圧延機との間における圧延材１の第ｉ番目要素の板幅変化量をΔＷRI(k) (i) 、粗圧延機群２の第ｒ段目の圧延機と制御対象竪ロール圧延機である仕上竪ロール圧延機３との間における圧延材１の第ｉ番目要素の板幅変化量をΔＷent (i) とする。
【００３１】
圧延材１の第ｉ番目要素に対して、上記演算により演算された粗圧延機群２の各圧延機と各圧延機間における板幅変化量の総和ΔＷR (i) と粗圧延機群２の入側に設置された板幅計８により測定された板幅測定値Ｗ0 (i) とを合算することにより、該制御対象竪ロール圧延機である仕上竪ロール圧延機３入側における圧延材１の板幅の長手方向分布Ｗent (i) が演算処理装置１５で演算される。
【数１】
0003679699.tif 000002
【００３２】
さらに、演算処理装置１５において、制御対象竪ロール圧延機である仕上竪ロール圧延機３入側における圧延材１の板幅Ｗent (i) 、温度Ｔent に基づき、仕上竪ロール圧延機３を含む仕上圧延機群５の各圧延機と各圧延機間、仕上圧延機群５の出側からコイラ７までの間、コイラ７から冷却完了時点までの間の各時点における圧延材１の温度を演算する。以下では、仕上圧延機群５の第ｋ段目（ｋ＝１〜ｆ）における圧延材１の温度をＴRF(k) 、第（ｋ−１）段目圧延機と第ｋ段目圧延機との間における圧延材１の温度をＴRI(k) 、仕上圧延機群５の出側からコイラ７までの間を長手方向にＮ個の区間に分割した際の第ｋ個目（ｋ＝１〜Ｎ）区間における平均温度をＴROT (k) とする。この圧延材１の温度情報と圧延材１の板幅の長手方向分布とに基づいて、仕上竪ロール圧延機３を含む仕上圧延機群５の各圧延機と各圧延機間と、仕上圧延機群５の出側からコイラ７までの間と、コイラ７から冷却完了時点までの間との各時点における圧延材１の板幅変化量を演算する。以下では、仕上圧延機群５の第ｋ段目（ｋ＝１〜ｆ）における圧延材１の第ｉ番目要素の板幅変化量をΔＷFR(k) (i) 、第（ｋ−１）段目圧延機と第ｋ段目圧延機との間における圧延材１の第ｉ番目要素の板幅変化量をΔＷFI(k) (i) 、仕上圧延機群５の出側からコイラ７までの間を長手方向にＮ個の区間に分割した際の第ｋ番目（ｋ＝１〜Ｎ）の区間における圧延材１の第ｉ番目要素の板幅変化量をΔＷROT (k) (i) 、コイラ７から冷却完了時点まで圧延材１の第ｉ番目要素の板幅変化量をΔＷC2(i) とする。
【００３３】
圧延材１の第ｉ番目要素に対して、上記演算により演算された仕上圧延機群５の各圧延機と各圧延機間とにおける板幅変化量の総和ΔＷF (i) と、仕上圧延機群５の出側からコイラ７までの間における板幅変化量の総和ΔＷC1(i) と、コイラ７から冷却完了時点までの間における板幅変化量ΔＷC2(i) と、仕上竪ロール圧延機３入側における圧延材１の板幅Ｗent (i) とを合算することにより、圧延材の最終板幅の予想値Ｗcal (i) が演算される。
【数２】
0003679699.tif 000003
【００３４】
粗圧延機群２の第ｋ段目の圧延機における圧延材１の第ｉ番目要素の板幅変化量ΔＷRR(k) (i) 、第（ｋ−１）段目圧延機と第ｋ段目圧延機との間における圧延材１の第ｉ番目要素の板幅変化量ΔＷRI(k) (i) 、粗圧延機群２の第ｒ段目の圧延機と制御対象竪ロール圧延機である仕上竪ロール圧延機３との間における圧延材１の板幅変化量ΔＷent (i) 、仕上圧延機群５の第ｋ段目（ｋ＝１〜ｆ）における圧延材１の第ｉ番目要素の板幅変化量ΔＷFR(k) (i) 、第（ｋ−１）段目圧延機と第ｋ段目圧延機との間における圧延材１の第ｉ番目要素の板幅変化量ΔＷFI(k) (i) 、仕上圧延機群５の出側からコイラ７までの間を長手方向にＮ個の区間に分割した際の第ｋ個目（ｋ＝１〜Ｎ）の区間における圧延材１の第ｉ番目要素の板幅変化量ΔＷROT (k) (i) 、コイラ７から冷却完了時点まで圧延材１の第ｉ番目要素の板幅変化量ΔＷC2(i) の予測式は、各圧延機における圧下量、圧延ロール径、圧延ロール周速度、各圧延機間の張力、各圧延機の剛性などの圧延機側条件、冷却水量や冷却パターンなどのランアウトテーブル上の冷却装置側条件、コイラ巻取速度などのコイラ側条件、鋼種（成分）、板幅、板厚、板クラウン、温度、当該部位の先端もしくは後端からの距離などの圧延材条件などの関数として表され、例えば、日本鉄鋼協会圧延理論部会編「板圧延の理論と実際」  （１９８４）第７３頁の表３．１にまとめられているような種々の板幅変化量の予測式を用いて演算すれば良い。
【００３５】
このようにして求められた圧延材１の最終板幅の予想値Ｗcal (i) と最終目標板幅Ｗaim とを比較し、Ｗcal (i) のほうがＷaim よりも大きければ当該部位に対する仕上竪ロール圧延機３のロール開度を狭くし、Ｗcal (i) のほうがＷaim よりも小さければ当該部位に対する仕上竪ロール圧延機３のロール開度を広くすることにより、圧延材１の最終板幅の予想値Ｗcal (i) と最終目標板幅Ｗaim とが一致するように仕上竪ロール圧延機３のロール開度を制御する。
【００３６】
以上のようなシステムを用いて、板幅制御精度に関して、従来法との比較を行った。対象とした圧延材は、それぞれ１００本ずつで、次工程においてコイル内の板幅を測定した。
その結果、従来板幅制御方法においては、圧延材の長手方向の全長で定義した板幅の実測値と目標値との差の標準偏差が２．５mmであったのに対し、本発明の板幅制御方法では１．５mmと、板幅精度が向上することが確認され、本発明の新板幅制御方法の効果が検証された。
【００３７】
なお、ここでは、仕上圧延機群の最入側に配置された仕上竪ロール圧延機を制御対象竪ロール圧延機とした場合を例として説明したが、本発明は制御対象竪ロール圧延機を仕上竪ロール圧延機に限定するものではなく、例えば粗圧延機群内の竪ロール圧延機や仕上圧延機群内のスタンド間エッジャを制御対象竪ロール圧延機としても良い。また、幅圧下装置を竪ロール圧延機とした場合を例として説明したが、本発明は幅圧下装置を竪ロール圧延機に限定するものではなく、例えばサイジングプレス装置などの幅圧下装置を用いても良い。さらに、ここでは、板幅計８、温度計９が粗圧延機群２の入側に設置された場合を例として説明したが、本発明は板幅計、温度計を粗圧延機群の入側に配置することに限定したものではなく、制御対象竪ロール圧延機よりも圧延方向の上流側に設置してあれば良い。
【００３８】
［実施例２］
実施例１と同様に、図３に示す熱間圧延ラインに本発明を適用する場合を考える。本実施例では、粗圧延機群２の入側に設置された温度計９により圧延材１の温度の長手方向分布を測定して演算処理装置１５に転送し、圧延材１の長手方向にｎL 個に分割された各要素に対応する温度Ｔ0 (i) を与えて記憶させ、粗圧延機群２の各圧延機と各圧延機間と、制御対象竪ロール圧延機である仕上竪ロール圧延機３の入側とにおける圧延材１の温度の長手方向分布を演算処理装置１５により演算した。この演算された圧延材１の温度情報と粗圧延機群２の入側に設置された板幅計８により測定された圧延材１の板幅の長手方向分布とを基に、粗圧延機群２の各圧延機と各圧延機間と、制御対象竪ロール圧延機である仕上竪ロール圧延機３の入側とにおける圧延材１の板幅変化量の長手方向分布を演算処理装置１５により演算した。
【００３９】
その結果、粗圧延機群２の各圧延機と各圧延機間と、制御対象竪ロール圧延機である仕上竪ロール圧延機３の入側とにおける圧延材の板幅変化量の予測精度が向上したので、本実施例の板幅制御方法では圧延材の長手方向の全長で定義した板幅の実測値と目標値との差の標準偏差が１．３mmと、さらに板幅精度が向上することが確認された。
【００４０】
［実施例３］
実施例１と同様に、図３に示す熱間圧延ラインに本発明を適用する場合を考える。本実施例では、粗圧延機群２の入側に設置された温度計９により圧延材１の温度の幅方向分布を測定して演算処理装置１５に転送し、圧延材１の幅方向にｎC 個に分割された各要素に対応する温度Ｔ0 (j) を与えて記憶させ、粗圧延機群２の各圧延機と各圧延機間と、制御対象竪ロール圧延機である仕上竪ロール圧延機３の入側とにおける圧延材１の温度の幅方向分布を演算処理装置１５により演算した。この演算された圧延材１の温度情報と粗圧延機群２の入側に設置された板幅計８により測定された圧延材１の板幅の長手方向分布とを基に、粗圧延機群２の各圧延機と各圧延機間と、制御対象竪ロール圧延機である仕上竪ロール圧延機３の入側とにおける圧延材１の板幅変化量の長手方向分布を演算処理装置１５により演算した。
【００４１】
その結果、粗圧延機群２の各圧延機と各圧延機間とにおける圧延材の板幅変化量の予測精度が向上したので、本実施例の板幅制御方法では圧延材の長手方向の全長で定義した板幅の実測値と目標値との差の標準偏差が１．３mmと、さらに板幅精度が向上することが確認された。
【００４２】
［実施例４］
実施例１と同様に、図３に示す熱間圧延ラインに本発明を適用する場合を考える。本実施例では、粗圧延機群２の入側に設置された温度計９により圧延材１の温度の長手方向と圧延材の温度の幅方向分布とを測定して演算処理装置１５に転送し、圧延材１の長手方向にｎL 個、幅方向にｎC 個に分割された各要素に対応する温度Ｔ0 (i,j) を与えて記憶させ、粗圧延機群２の各圧延機と各圧延機間と、制御対象竪ロール圧延機である仕上竪ロール圧延機３の入側とにおける圧延材１の温度の長手方向分布と圧延材１の温度の幅方向分布とを演算処理装置１５により演算した。この演算された圧延材１の温度情報と粗圧延機群２の入側に設置された板幅計８により測定された圧延材１の板幅の長手方向分布とを基に、粗圧延機群２の各圧延機と各圧延機間と、制御対象竪ロール圧延機である仕上竪ロール圧延機３の入側とにおける圧延材１の板幅変化量の長手方向分布を演算処理装置１５により演算した。
【００４３】
その結果、粗圧延機群２の各圧延機と各圧延機間とにおける圧延材１の板幅変化量の予測精度が向上したので、本実施例の板幅制御方法では、圧延材の長手方向の全長で定義した板幅の実測値と目標値との差の標準偏差が１．２mmと、さらに板幅精度が向上することが確認された。
【００４４】
［実施例５］
実施例１と同様に、図３に示す熱間圧延ラインに本発明を適用する場合を考える。本実施例では、図２に示したフローに従って、粗圧延機群２の入側に設置された温度計９により圧延材１の温度の長手方向と圧延材１の温度の幅方向分布とを測定して演算処理装置１５に転送し、圧延材１の長手方向にｎL 個、幅方向にｎC 個に分割された各要素に対応する温度Ｔ0 (i,j) を与えて記憶させ、粗圧延機群２の各圧延機と各圧延機間と、制御対象竪ロール圧延機である仕上竪ロール圧延機３入側とにおける圧延材１の温度の長手方向分布と圧延材１の温度の幅方向分布とを演算処理装置１５により演算した。この演算された圧延材１の温度情報と粗圧延機群２の入側に設置された板幅計８により測定された圧延材１の板幅の長手方向分布とを基に、粗圧延機群２の各圧延機と各圧延機間と、制御対象竪ロール圧延機である仕上竪ロール圧延機３の入側とにおける圧延材１の板幅変化量の長手方向分布を演算処理装置１５により演算した。次に、仕上竪ロール圧延機３を含む仕上圧延機群５の各圧延機と各圧延機間と、仕上圧延機群５の出側からコイラ７までの間と、コイラ７から冷却完了時点までの間との各時点における圧延材１の温度の長手方向分布と圧延材１の温度の幅方向分布とを演算した。この演算された圧延材１の温度情報と圧延材１の板幅の長手方向分布とを基に、仕上圧延機群５の各圧延機と各圧延機間と、仕上圧延機群５の出側からコイラ７までの間と、コイラ７から冷却完了時点までの間との各時点における圧延材１の板幅変化量の長手方向分布を演算処理装置１５により演算した。
【００４５】
その結果、粗圧延機群２および仕上圧延機群５の各圧延機と各圧延機間と、仕上圧延機群５の出側からコイラ７までの間と、コイラ７から冷却完了時点までの間との各時点における圧延材１の板幅変化量の予測精度が向上したので、本実施例の板幅制御方法では、圧延材の長手方向の全長で定義した板幅の実測値と目標値との差の標準偏差が１．０mmと、さらに板幅精度が向上することが確認された。
【００４６】
［実施例６］
本実施例は、仕上竪ロール圧延機のロール開度制御のみでは最終目標板幅Ｗaim を十分に達成できない場合に好適な方法である。
実施例１と同様に、図３に示す熱間圧延ラインに本発明を適用する場合を考える。本実施例では、仕上水平ロール圧延機群４の圧延機間の張力制御により、仕上竪ロール圧延機３のロール開度制御による板幅制御を補った。なお、仕上水平ロール圧延機群４の圧延機間の張力変更によって各仕上水平ロール圧延機の圧延荷重が変化し、板厚および板クラウンが変化するが、元の板厚および板クラウン設定値を保つように、仕上水平ロール圧延機制御装置１３の各圧延機の圧下制御機能およびクラウン・形状制御機能の設定値の変更もあわせて行った。
その結果、本実施例の板幅制御方法では、圧延材の長手方向の全長で定義した板幅の実測値と目標値との差の標準偏差が１．３mmと、さらに板幅精度が向上することが確認された。
【００４７】
［実施例７］
実施例１と同様に、図３に示す熱間圧延ラインに本発明を適用する場合を考える。本実施例では、板幅変化量の予測式を、圧延材の先端部、定常部、後端部に分けて定式化を行った。
その結果、本実施例の板幅制御方法では、圧延材の長手方向の全長で定義した板幅の実測値と目標値との差の標準偏差が１．２mmと、さらに板幅精度が向上することが確認された。
【００４８】
［実施例８］
実施例１と同様に、図３に示す熱間圧延ラインに本発明を適用する場合を考える。本実施例では、圧延材１の板幅変化量の予測式を、ロールバイト入側、ロールバイト内、ロールバイト出側それぞれの領域に分けて定式化を行った。
その結果、本実施例の板幅制御方法では、圧延材の長手方向の全長で定義した板幅の実測値と目標値との差の標準偏差が１．２mmと、さらに板幅精度が向上することが確認された。
【００４９】
［実施例９］
本実施例は、粗圧延機群２の中に板幅計８と温度計９とを有する場合に好適な方法である。
図４に示す、粗竪ロール圧延機と粗水平ロール圧延機からなる計ｒ段の圧延機を有する粗圧延機群２、仕上竪ロール圧延機３と仕上水平ロール圧延機群４とからなる計ｆ段の圧延機を有する仕上圧延機群５、ランアウトテーブル上の冷却装置６、コイラ７、粗圧延機群２の中に設置された板幅計８、温度計９、粗圧延機群制御装置１０、仕上竪ロール圧延機制御装置１１、仕上水平ロール圧延機群制御装置１２、冷却制御装置１３、コイラ制御装置１４、演算処理装置１５からなる熱間圧延ラインに本発明を適用する場合を考える。
【００５０】
本実施例では、圧延材１が粗圧延機群２の中に設置された温度計９を通過するときに、圧延材１の温度の長手方向分布を測定して演算処理装置１５に転送し、圧延材１の長手方向にｎL 個に分割された各要素に対応する温度Ｔ0 (i) を与えて記憶させ、温度計９よりも圧延方向の下流側の粗圧延機群２の各圧延機と各圧延機間と、制御対象竪ロール圧延機である仕上竪ロール圧延機３の入側とにおける圧延材１の温度の長手方向分布を演算処理装置１５により演算した。この演算された圧延材１の温度情報と粗圧延機群２の中に設置された板幅計８により測定された圧延材１の板幅の長手方向分布とを基に、温度計９よりも圧延方向の下流側の粗圧延機群２の各圧延機と各圧延機間と、制御対象竪ロール圧延機である仕上竪ロール圧延機３の入側とにおける圧延材１の板幅変化量の長手方向分布を演算処理装置１５により演算した。
【００５１】
その結果、粗圧延機群２の中において圧延材１の板幅の長手方向分布と圧延材１の温度とが実測されるので、仕上竪ロール圧延機３の入側における圧延材１の板幅の長手方向分布と圧延材１の温度との予測誤差が小さくなったため、本実施例の板幅制御方法では、圧延材の長手方向の全長で定義した板幅の実測値と目標値との差の標準偏差が１．４mmと、さらに板幅精度が向上することが確認された。
【００５２】
［実施例１０］
本実施例は、制御対象竪ロール圧延機を粗圧延機群２の最入側粗竪ロール圧延機１６とした場合に好適な方法である。
図５に示す、最入側粗竪ロール圧延機１６を含む粗竪ロール圧延機と粗水平ロール圧延機とからなる計ｒ段の圧延機を有する粗圧延機群２、計ｆ段の水平ロール圧延機を有する仕上水平ロール圧延機群４、ランアウトテーブル上の冷却装置６、コイラ７、粗圧延機群２の入側に設置された板幅計８、温度計９、粗圧延機群制御装置１０、仕上水平ロール圧延機群制御装置１２、冷却制御装置１３、コイラ制御装置１４、演算処理装置１５からなる熱間圧延ラインに本発明を適用する場合を考える。ここでは、最入側粗竪ロール圧延機１６を制御対象竪ロール圧延機として使用する場合について説明する。
【００５３】
本実施例では、粗圧延機群２の入側に設置された温度計９により圧延材１の温度の長手方向分布を測定して演算処理装置１５に転送し、圧延材１の長手方向にｎL 個に分割された各要素に対応する温度Ｔ0 (i) を与えて記憶させ、制御対象竪ロール圧延機である最入側粗竪ロール圧延機１６の入側における圧延材１の温度の長手方向分布を演算処理装置１５により演算した。この演算された圧延材１の温度情報と粗圧延機群２の入側に設置された板幅計８により測定された圧延材１の板幅の長手方向分布とを基に、粗圧延機群２の各圧延機と各圧延機間と、制御対象竪ロール圧延機である仕上竪ロール圧延機３の入側とにおける圧延材１の板幅変化量の長手方向分布を演算処理装置１５により演算した。次に、最入側粗竪ロール圧延機１６を含む粗圧延機群２および仕上水平ロール圧延機群４の各圧延機と各圧延機間と、仕上水平ロール圧延機群４の出側からコイラ７までの間と、コイラ７から冷却完了時点までの間との各時点における圧延材１の温度の長手方向分布と圧延材１の温度の幅方向分布とを演算した。この演算された圧延材１の温度情報と圧延材１の板幅の長手方向分布とを基に、最入側粗竪ロール圧延機１６を含む粗圧延機群２および仕上水平ロール圧延機群４の各圧延機と各圧延機間と、仕上水平ロール圧延機群４の出側からコイラ７までの間と、コイラ７から冷却完了時点までの間との各時点における圧延材１の板幅変化量の長手方向分布を演算処理装置１５により演算した。
【００５４】
その結果、従来板幅制御方法においては、圧延材の長手方向の全長で定義した板幅の実測値と目標値との差の標準偏差が２．５mmであったのに対し、本発明の板幅制御方法では１．９mmと、板幅精度が向上することが確認され、本発明の新板幅制御方法の効果が検証された。
【００５５】
［実施例１１］
本実施例は、制御対象竪ロール圧延機を粗圧延機群２の最出側粗竪ロール圧延機１７とした場合に好適な方法である。
図５に示す、最出側粗竪ロール圧延機１７を含む粗竪ロール圧延機と粗水平ロール圧延機とからなる計ｒ段の圧延機を有する粗圧延機群２、計ｆ段の水平ロール圧延機を有する仕上水平ロール圧延機群４、ランアウトテーブル上の冷却装置６、コイラ７、粗圧延機群２の入側に設置された板幅計８、温度計９、粗圧延機群制御装置１０、仕上水平ロール圧延機群制御装置１２、冷却制御装置１３、コイラ制御装置１４、演算処理装置１５からなる熱間圧延ラインに本発明を適用する場合を考える。ここでは、最出側粗竪ロール圧延機１７を制御対象竪ロール圧延機として使用する場合について説明する。
【００５６】
本実施例では、粗圧延機群２の入側に設置された温度計９により圧延材１の温度の長手方向分布を測定して演算処理装置１５に転送し、圧延材１の長手方向にｎL 個に分割された各要素に対応する温度Ｔ0 (i) を与えて記憶させ、粗圧延機群２の最出側粗竪ロール圧延機１７よりも圧延方向の上流側にある各圧延機と各圧延機間と、制御対象竪ロール圧延機である最出側粗竪ロール圧延機１７の入側とにおける圧延材１の温度の長手方向分布を演算処理装置１５により演算した。この演算された圧延材１の温度情報と粗圧延機群２の入側に設置された板幅計８により測定された圧延材１の板幅の長手方向分布とを基に、粗圧延機群２の最出側粗竪ロール圧延機１７よりも圧延方向の上流側にある各圧延機と各圧延機間と、制御対象竪ロール圧延機である最出側粗竪ロール圧延機１７の入側とにおける圧延材１の板幅変化量の長手方向分布を演算処理装置１５により演算した。次に、最出側粗竪ロール圧延機１７を含む最出側粗竪ロール圧延機１７よりも圧延方向の下流側の粗圧延機群２および仕上水平ロール圧延機群４の各圧延機と各圧延機間と、仕上水平ロール圧延機群４の出側からコイラ７までの間と、コイラ７から冷却完了時点までの間との各時点における圧延材１の温度の長手方向分布と圧延材１の温度の幅方向分布とを演算した。この演算された圧延材１の温度情報と圧延材１の板幅の長手方向分布とを基に、最出側粗竪ロール圧延機１７を含む最出側粗竪ロール圧延機１７よりも圧延方向の下流側の粗圧延機群２および仕上水平ロール圧延機群４の各圧延機と各圧延機間と、仕上水平ロール圧延機群４の出側からコイラ７までの間と、コイラ７から冷却完了時点までの間との各時点における圧延材１の板幅変化量の長手方向分布を演算処理装置１５により演算した。
【００５７】
その結果、従来板幅制御方法においては、圧延材の長手方向の全長で定義した板幅の実測値と目標値との差の標準偏差が２．５mmであったのに対し、本発明の板幅制御方法では１．７mmと、板幅精度が向上することが確認され、本発明の新板幅制御方法の効果が検証された。
【００５８】
［実施例１２］
本実施例は、制御対象竪ロール圧延機の入側において、圧延材の板幅を測定できる場合に好適な方法である。
図６に示す、粗竪ロール圧延機と粗水平ロール圧延機からなる計ｒ段の圧延機を有する粗圧延機群２、仕上竪ロール圧延機３と仕上水平ロール圧延機群４とからなる計ｆ段の圧延機を有する仕上圧延機群５、ランアウトテーブル上の冷却装置６、コイラ７、粗圧延機群２の入側に設置された板幅計８、温度計９、仕上竪ロール圧延機３の入側に設置された板幅計８′、粗圧延機群制御装置１０、仕上竪ロール圧延機制御装置１１、仕上水平ロール圧延機群制御装置１２、冷却制御装置１３、コイラ制御装置１４、演算処理装置１５からなる熱間圧延ラインに本発明を適用する場合を考える。ここでは、仕上竪ロール圧延機３を制御対象竪ロール圧延機として使用する場合について説明する。
【００５９】
なお、粗圧延機群制御装置１０は各粗竪ロール圧延機のロール開度制御機能、ロール周速制御機能と各粗水平ロール圧延機のクラウン・形状制御機能、圧下制御機能およびロール周速制御機能を有し、仕上竪ロール圧延機制御装置１１は仕上竪ロール圧延機のロール開度制御機能、ロール周速制御機能を有し、仕上水平ロール圧延機群制御装置１２は仕上各圧延機の圧延機間張力制御機能、クラウン・形状制御機能、圧下制御機能、ロール周速制御機能およびルーパ制御機能を有し、冷却制御装置１３はランアウトテーブル上の冷却装置の水量パターン制御機能を有し、コイラ制御装置１４はコイラ周速制御機能を有する。演算処理装置１５は板幅計８、８′による板幅測定値、温度計９による温度測定値や、図示しない上位の処理装置から転送された鋼種などの圧延材１に関する情報を入力として演算し、粗圧延機群制御装置１０、仕上竪ロール圧延機制御装置１１、仕上水平ロール圧延機群制御装置１２、冷却制御装置１３、コイラ制御装置１４の制御情報を出力する。
【００６０】
本実施例では、実施例１と同様の方法で圧延を実行するが、圧延の進行に伴い、圧延材１が仕上竪ロール圧延機３の入側に達した時点で、仕上竪ロール圧延機３の入側に設置された板幅計８′により、圧延材１の板幅の長手方向分布を測定し、仕上竪ロール圧延機３入側における圧延材１の板幅Ｗent (i) を修正した。この修正された仕上竪ロール圧延機３の入側における圧延材１の板幅Ｗent (i) と、演算された温度Ｔent とを基に、仕上竪ロール圧延機３を含む仕上圧延機群５の各圧延機と各圧延機間と、仕上圧延機群５の出側からコイラ７までの間と、コイラ７から冷却完了時点までの間との各時点における圧延材１の温度と圧延材１の板幅変化量とを演算した。
【００６１】
その結果、仕上竪ロール圧延機３の入側において圧延材１の板幅の長手方向分布が実測されるので、仕上竪ロール圧延機３の入側における圧延材１の板幅の長手方向分布の予測誤差がゼロとなったため、本実施例の板幅制御方法では、圧延材の長手方向の全長で定義した板幅の実測値と目標値との差の標準偏差が１．３mmと、さらに板幅精度が向上することが確認された。
【００６２】
［実施例１３］
本実施例は、制御対象竪ロール圧延機の入側において、圧延材の板幅と圧延材の温度とを測定できる場合に好適な方法である。
図７に示す、粗竪ロール圧延機と粗水平ロール圧延機からなる計ｒ段の圧延機を有する粗圧延機群２、仕上竪ロール圧延機３と仕上水平ロール圧延機群４とからなる計ｆ段の圧延機を有する仕上圧延機群５、ランアウトテーブル上の冷却装置６、コイラ７、粗圧延機群２の入側に設置された板幅計８、温度計９、仕上竪ロール圧延機３の入側に設置された板幅計８′、温度計９′、粗圧延機群制御装置１０、仕上竪ロール圧延機制御装置１１、仕上水平ロール圧延機群制御装置１２、冷却制御装置１３、コイラ制御装置１４、演算処理装置１５からなる熱間圧延ラインに本発明を適用する場合を考える。ここでは、仕上竪ロール圧延機３を制御対象竪ロール圧延機として使用する場合について説明する。
【００６３】
なお、粗圧延機群制御装置１０は各粗竪ロール圧延機のロール開度制御機能、ロール周速制御機能と各粗水平ロール圧延機のクラウン・形状制御機能、圧下制御機能およびロール周速制御機能を有し、仕上竪ロール圧延機制御装置１１は仕上竪ロール圧延機のロール開度制御機能、ロール周速制御機能を有し、仕上水平ロール圧延機群制御装置１２は仕上各圧延機の圧延機間張力制御機能、クラウン・形状制御機能、圧下制御機能、ロール周速制御機能およびルーパ制御機能を有し、冷却制御装置１３はランアウトテーブル上の冷却装置の水量パターン制御機能を有し、コイラ制御装置１４はコイラ周速制御機能を有する。演算処理装置１５は板幅計８、８′による板幅測定値、温度計９、９′による温度測定値や、図示しない上位の処理装置から転送された鋼種などの圧延材１に関する情報を入力として演算し、粗圧延機群制御装置１０、仕上竪ロール圧延機制御装置１１、仕上水平ロール圧延機群制御装置１２、冷却制御装置１３、コイラ制御装置１４の制御情報を出力する。
【００６４】
本実施例では、実施例１と同様の方法で圧延を実行するが、圧延の進行に伴い、圧延材１が仕上竪ロール圧延機３の入側に達した時点で、仕上竪ロール圧延機３の入側に設置された板幅計８′および温度計９′により、圧延材１の板幅の長手方向分布と圧延材１の温度とを測定し、仕上竪ロール圧延機３入側における圧延材１の板幅Ｗent (i) 、温度Ｔent を修正した。この修正された仕上竪ロール圧延機３の入側における圧延材１の板幅Ｗent (i) 温度Ｔent を基に、仕上竪ロール圧延機３を含む仕上圧延機群５の各圧延機と各圧延機間と、仕上圧延機群５の出側からコイラ７までの間と、コイラ７から冷却完了時点までの間との各時点における圧延材１の温度と圧延材１の板幅変化量とを演算した。
【００６５】
その結果、仕上竪ロール圧延機３の入側において圧延材１の板幅の長手方向分布と圧延材１の温度とが実測されるので、仕上竪ロール圧延機３の入側における圧延材１の板幅の長手方向分布と圧延材１の温度との予測誤差がゼロとなったため、本実施例の板幅制御方法では、圧延材の長手方向の全長で定義した板幅の実測値と目標値との差の標準偏差が１．２mmと、さらに板幅精度が向上することが確認された。
【００６６】
［実施例１４］
本実施例は、制御対象竪ロール圧延機を最出側粗竪ロール圧延機１７とし、かつ、最出側粗竪ロール圧延機１７の入側において、圧延材の板幅と圧延材の温度とを測定できる場合に好適な方法である。
図８に示す、粗竪ロール圧延機と粗水平ロール圧延機からなる計ｒ段の圧延機を有する粗圧延機群２、計ｆ段の仕上水平ロール圧延機を有する仕上水平ロール圧延機群４、ランアウトテーブル上の冷却装置６、コイラ７、粗圧延機群２の入側に設置された板幅計８、温度計９、最出側粗竪ロール圧延機１７の入側に設置された板幅計８′、温度計９′、粗圧延機群制御装置１０、仕上水平ロール圧延機群制御装置１２、冷却制御装置１３、コイラ制御装置１４、演算処理装置１５からなる熱間圧延ラインに本発明を適用する場合を考える。ここでは、最出側粗竪ロール圧延機１７を制御対象竪ロール圧延機として使用する場合について説明する。
【００６７】
なお、粗圧延機群制御装置１０は各粗竪ロール圧延機のロール開度制御機能、ロール周速制御機能と各粗水平ロール圧延機のクラウン・形状制御機能、圧下制御機能およびロール周速制御機能を有し、仕上水平ロール圧延機群制御装置１２は各仕上水平ロール圧延機の圧延機間張力制御機能、クラウン・形状制御機能、圧下制御機能、ロール周速制御機能およびルーパ制御機能を有し、冷却制御装置１３はランアウトテーブル上の冷却装置の水量パターン制御機能を有し、コイラ制御装置１４はコイラ周速制御機能を有する。演算処理装置１５は板幅計８、８′による板幅測定値、温度計９、９′による温度測定値や、図示しない上位の処理装置から転送された鋼種などの圧延材１に関する情報を入力として演算し、粗圧延機群制御装置１０、仕上竪ロール圧延機制御装置１１、仕上水平ロール圧延機群制御装置１２、冷却制御装置１３、コイラ制御装置１４の制御情報を出力する。
【００６８】
本実施例では、実施例１と同様の方法で圧延を実行するが、圧延の進行に伴い、圧延材１が最出側粗竪ロール圧延機１７の入側に達した時点で、最出側粗竪ロール圧延機１７の入側に設置された板幅計８′および温度計９′により、圧延材１の板幅の長手方向分布と圧延材１の温度とを測定し、最出側粗竪ロール圧延機１７入側における圧延材１の板幅Ｗent (i) 、温度Ｔent を修正した。この修正された最出側粗竪ロール圧延機１７の入側における圧延材１の板幅Ｗent (i) 、温度Ｔent を基に、最出側粗竪ロール圧延機１７を含む最出側粗竪ロール圧延機１７よりも圧延方向の下流側の粗圧延機群２および仕上水平ロール圧延機群４の各圧延機と各圧延機間と、仕上水平ロール圧延機群４の出側からコイラ７までの間と、コイラ７から冷却完了時点までの間との各時点における圧延材１の温度と圧延材１の板幅変化量とを演算した。
【００６９】
その結果、最出側粗竪ロール圧延機１７の入側において圧延材１の板幅の長手方向分布と圧延材１の温度とが実測されるので、最出側粗竪ロール圧延機１７の入側における圧延材１の板幅の長手方向分布と圧延材１の温度との予測誤差がゼロとなったため、本実施例の板幅制御方法では、圧延材の長手方向の全長で定義した板幅の実測値と目標値との差の標準偏差が１．２mmと、さらに板幅精度が向上することが確認された。
【００７０】
【発明の効果】
以上、説明したとおり、本発明では、制御対象竪ロール圧延機より圧延方向の上流側に圧延材が存在する時点で、圧延材の板幅の長手方向分布と圧延材の温度とを測定し、この測定された圧延材の温度から該制御対象竪ロール圧延機より圧延方向の上流側の各圧延機と各圧延機間とにおける圧延材の温度を演算し、これら演算された圧延材の温度と測定された圧延材の板幅の長手方向分布とに基づき、該制御対象竪ロール圧延機より圧延方向の上流側の各圧延パスにおいて生じる圧延材の板幅変化量の長手方向分布を演算することにより、該制御対象竪ロール圧延機入側における圧延材の板幅の長手方向分布を演算し、さらに、該制御対象竪ロール圧延機より圧延方向の下流側の各圧延機と各圧延機間と、仕上最終圧延機からコイラまでの間と、コイラから冷却完了時点までの間とにおける圧延材の温度を演算し、これら演算された圧延材の温度と圧延材の板幅の長手方向分布とに基づき、該制御対象竪ロール圧延機より圧延方向の下流側の各圧延パスと各圧延機間と、仕上最終圧延機からコイラまでの間と、コイラから冷却完了時点までの間とにおいて生じる圧延材の板幅変化量の長手方向分布を演算し、これら演算された圧延材の板幅変化量の合計の長手方向分布と測定された圧延材の板幅の長手方向分布と圧延材の最終目標板幅とに基づき、該制御対象竪ロール圧延機のロール開度を圧延材の長手方向にわたって演算し、該ロール開度になるように制御するので、従来に比べ飛躍的に板幅精度および歩留を向上させるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の請求項１の演算の流れを表す図。
【図２】本発明の請求項５の演算の流れを表す図。
【図３】本発明の実施例１〜８に用いた熱間圧延ラインの概要を表す図。
【図４】本発明の実施例９に用いた熱間圧延ラインの概要を表す図。
【図５】本発明の実施例１０〜１１に用いた熱間圧延ラインの概要を表す図。
【図６】本発明の実施例１２に用いた熱間圧延ラインの概要を表す図。
【図７】本発明の実施例１３に用いた熱間圧延ラインの概要を表す図。
【図８】本発明の実施例１４に用いた熱間圧延ラインの概要を表す図。
【符号の説明】
１        圧延材
２        粗圧延機群
３        仕上竪ロール圧延機（制御対象竪ロール圧延機）
４        仕上水平ロール圧延機群
５        仕上圧延機群
６        ランアウトテーブル上の冷却装置
７        コイラ
８、８′  板幅計
９、９′  温度計
１０        粗圧延機群制御装置
１１        仕上竪ロール圧延機制御装置
１２        仕上水平ロール圧延機群制御装置
１３        冷却制御装置
１４        コイラ制御装置
１５        演算処理装置
１６        最入側粗竪ロール圧延機
１７        最出側粗竪ロール圧延機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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