(57)【要約】【課題】トラッキング位置のずれによる圧延材の半成を防止すること。【解決手段】板厚制御装置１４が、圧延荷重が所定の異常荷重に達した際、テーパ付加を実施している場合、テーパ付加を停止して圧下位置を保持し、圧延荷重が所定のホールド解除荷重に達したらテーパ付加を再開し、テーパ付加を実施していない場合には、テーパ付加を開始する。これにより、テーパを付加する圧延時にトラッキング位置のずれが生じても荷重が設備の上限値を越えることを抑制して重故障を回避できるので、トラッキング位置のずれによる圧延材の半成を防止することができる。【選択図】    図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板にテーパを付加するＬＰ鋼板の圧延方法であって、
圧延荷重が所定の異常荷重に達した際、テーパ付加を実施している場合、テーパ付加を停止して圧下位置を保持し、前記圧延荷重が所定のホールド解除荷重に達したらテーパ付加を再開するステップと、
圧延荷重が所定の異常荷重に達した際、テーパ付加を実施していない場合、テーパ付加を開始するステップと、
を含むことを特徴とするＬＰ鋼板の圧延方法。
【請求項２】
鋼板にテーパを付加するＬＰ鋼板の圧延装置であって、
圧延荷重が所定の異常荷重に達した際、テーパ付加を実施している場合、テーパ付加を停止して圧下位置を保持し、前記圧延荷重が所定のホールド解除荷重に達したらテーパ付加を再開する手段と、
圧延荷重が所定の異常荷重に達した際、テーパ付加を実施していない場合、テーパ付加を開始する手段と、
を備えることを特徴とするＬＰ鋼板の圧延装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＰ（Longitudinally Profiled）鋼板の圧延方法および圧延装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、鋼板の長手方向に板厚をテーパ状に変化させて圧延された鋼板をＬＰ鋼板と呼ぶ。ＬＰ鋼板を用いると、構造物の軽量化をはかることができたり、溶接工程を省略できたりするなど、多数のメリットがあるため、ＬＰ鋼板の需要が拡大している。
【０００３】
ＬＰ鋼板の製造プロセスで圧延を行なう際、例えば特許文献１に開示されているように、絶対値ＡＧＣと呼ばれる板厚制御方法により、時々刻々と変化する鋼板の板厚の目標値を推定しつつ、板厚の目標値に基づいて圧延機のワークロールのロールギャップ（圧下位置）を算出し調整する。
【０００４】
その際に、圧延材の長手方向のトラッキングは、通常、ワークロールに取り付けられたパルス発生器によるパルスの積算長に、ワークロールの速度に対する出側での圧延材の速度の比率である先進率を乗じ、圧延材の時々刻々の圧延長を算出することにより行なう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５１−９７５６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＬＰ鋼板に付加するテーパの寸法（テーパ制御量）が大きい場合には、テーパを付加するスケジュールが複数パスにわたる。その際、前パスまでに付加したテーパのトラッキング位置が次パスでずれることがある。たとえば、スラブの寸法の測定誤差や、圧延材の板厚や板幅の寸法の誤差や、圧延材のクラウン（幅方向の板厚差）による長さの変動や、先進率の誤差などに起因して、トラッキング位置のずれが生じうる。トラッキング位置がずれると、圧延時に設備の上限値を超えて過大な荷重（圧延荷重）がかかることがある。荷重が設備の上限値を超えると、圧下制御系が圧延不能と判断して設備保護を目的として圧下を開放するため重故障となり、圧延材は半成となってしまう。
【０００７】
そこで、トラッキング位置のずれによる圧延材の半成を防止するため、トラッキングの精度を向上するべく、先進率の精度の向上や、前パスの長さの実績値をフィードバックして次パスのテーパの付加の開始位置を調整するトラッキング学習機能の導入などが検討されている。しかしながら、トラッキング位置のずれや、それによる圧延材の半成はたびたび生じている。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、トラッキング位置のずれによる圧延材の半成を防止可能なＬＰ鋼板の圧延方法および圧延装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るＬＰ鋼板の圧延方法は、鋼板にテーパを付加するＬＰ鋼板の圧延方法であって、圧延荷重が所定の異常荷重に達した際、テーパ付加を実施している場合、テーパ付加を停止して圧下位置を保持し、前記圧延荷重が所定のホールド解除荷重に達したらテーパ付加を再開するステップと、圧延荷重が所定の異常荷重に達した際、テーパ付加を実施していない場合、テーパ付加を開始するステップと、を含むことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係るＬＰ鋼板の圧延装置は、鋼板にテーパを付加するＬＰ鋼板の圧延装置であって、圧延荷重が所定の異常荷重に達した際、テーパ付加を実施している場合、テーパ付加を停止して圧下位置を保持し、前記圧延荷重が所定のホールド解除荷重に達したらテーパ付加を再開する手段と、圧延荷重が所定の異常荷重に達した際、テーパ付加を実施していない場合、テーパ付加を開始する手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、テーパを付加する圧延時にトラッキング位置のずれが生じても荷重が設備の上限値を越えることを抑制して重故障を回避できるので、トラッキング位置のずれによる圧延材の半成を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態に係る圧延機の概略構成を示す模式図である。
【図２】図２は、鋼板を厚部から薄部の方向に圧延する際の圧延荷重の推移を示す模式図である。
【図３】図３は、鋼板を薄部から厚部の方向に圧延する際の圧延荷重の推移を示す模式図である。
【図４】図４は、本実施の形態の圧下位置制御処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の一実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して示している。
【００１４】
まず、図１を参照して、本実施の形態による圧延装置（圧延機、ミル）の概略構成について説明する。図１に示すように、本発明の一実施形態である圧延機１は、鋼板２を圧延する上下一対のワークロール３ａ，３ｂと、上下一対のワークロール３ａ，３ｂをバックアップする上下一対のバックアップロール４ａ，４ｂとを備える。この圧延機１は、上下一対のワークロール３ａ，３ｂ間に鋼板２を搬送する圧延工程（以下、パスと表記）を複数パス繰り返すことによって鋼板を目的の形状に圧延する。なお、図１は、矢印Ａの方向に鋼板２を圧延するパスを示しているが、次パスは矢印Ａと逆方向になる。
【００１５】
圧延機１は、パススケジュール演算装置１１、ロードセル１２、パルス発生器１３、板厚制御装置１４、コントローラ１５、サーボバルブ１６、および油圧シリンダ１７を備える。
【００１６】
パススケジュール演算装置１１は、コンピュータ等の演算装置で構成され、各パスにおける板厚変化量（テーパ制御量）、先進率、圧下位置の初期値、圧延長などを算出し、算出結果を板厚制御装置１４に入力する。ロードセル１２は、上下一対のワークロール３ａ，３ｂの圧延荷重を検出し、検出された圧延荷重を示す信号を板厚制御装置１４に入力する。パルス発生器１３は、ワークロール３ａの回転速度を検出し、検出された回転速度を示す信号を板厚制御装置１４に入力する。
【００１７】
板厚制御装置１４は、パススケジュール演算装置１１、ロードセル１２、及びパルス発生器１３からの入力情報に基づいて、コントローラ１５を介してサーボバルブ１６の開度を制御する。油圧シリンダ１７は、サーボバルブ１６の開度に応じて昇降し、ワークロール３ａとワークロール３ｂとの間のロールギャップ（圧下位置）を調整する。
【００１８】
このような構成を有する圧延機１では、板厚制御装置１４が、以下に示す圧下位置制御処理を実行することによって、テーパを付加する圧延時にトラッキング位置のずれが生じても荷重が設備の上限値を越えることを抑制する。
【００１９】
ここでまず、図２および図３を参照して、本実施の形態の圧下位置制御の原理について説明する。図２は、鋼板２を厚部から薄部の方向に圧延する際の圧延荷重の推移を示す模式図である。この図２は、鋼板２の圧延にともなってワークロール３ａ，３ｂの圧下位置を開状態（図２紙面に向かって右側）から閉状態（図２紙面に向かって左側）へと変化させる場合の圧延荷重のＰ０からの推移を例示している。
【００２０】
図２に点線で示すように、トラッキング位置のずれがない場合には、圧下位置が開状態である（鋼板２が厚い）ほど圧延荷重は小さく、圧下位置が閉状態である（鋼板２が薄い）ほど圧延荷重は大きく、圧下位置が一定であれば圧延荷重は一定となる。しかし、図２に実線で示すように、予定より後方にトラッキング位置がずれた場合、ワークロール３ａ，３ｂの圧下位置は鋼板２の予定の形状に合わせて制御されるため、鋼板２のテーパが付加される部分（テーパ部）より先に、圧下位置を変更してテーパを付加する処理（テーパ付加）を開始してしまう（図２の時点ａ１）。そうすると、圧延荷重が予定より過大になる。
【００２１】
そこで、本実施の形態では、図２に鎖線で示すように、圧延荷重が所定の異常荷重に達すると、一旦テーパ付加を停止してその位置で圧下位置を保持する（時点ａ２）。そして、鋼板２のテーパ部の通過（時点ａ３）にともなって圧延荷重が減少し、所定のホールド解除荷重に達すると（時点ａ４）、テーパ付加を再び開始する。
【００２２】
また、図３は、鋼板２を薄部から厚部の方向に圧延する際の圧延荷重の推移を示す模式図である。この図３に、鋼板２の圧延にともなってワークロール３ａ，３ｂの圧下位置を閉状態（図３紙面に向かって左側）から開状態（図３紙面に向かって右側）へと変化させる場合の圧延荷重のＰ０からの推移を例示している。
【００２３】
図３に点線で示すように、トラッキング位置のずれがない場合には、図２に示す例と同様に、圧下位置が閉状態である（鋼板２が薄い）ほど圧延荷重は大きく、圧下位置が開状態である（鋼板２が厚い）ほど圧延荷重は小さく、圧下位置が一定であれば圧延荷重は一定となる。しかし、図３に実線で示すように、予定より手前にトラッキング位置がずれた場合、ワークロール３ａ，３ｂの圧下位置は鋼板２の予定の形状に合わせて制御されるため、鋼板２のテーパ部の到達（図３の時点ｂ１）よりワークロール３ａ，３ｂのテーパ付加の開始が遅れてしてしまう。そうすると、圧延荷重が予定より過大になる。
【００２４】
そこで、本実施の形態では、図３に鎖線で示すように、圧延荷重が所定の異常荷重に達すると（時点ｂ２）、その時点から直ちにテーパ付加を開始する。
【００２５】
以下、図４に示すフローチャートを参照して、この圧下位置制御処理を実行する際の板厚制御装置１４の動作について説明する。図４のフローチャートは、例えば、板厚制御装置１４に対してパルス発生器１３からの圧延荷重を示す信号の入力があったタイミングで開始となり、圧下位置制御処理はステップＳ１の処理に進む。
【００２６】
ステップＳ１の処理では、板厚制御装置１４が、パルス発生器１３から入力された圧延荷重を示す信号が所定の異常荷重に達していることを検知すると（時点ａ２，ｂ２）、圧下位置制御処理は、ステップＳ２の処理に進む。なお、所定の異常荷重は、設備の上限値から５００−１０００ｔｏｎ下回った値を設定する。本実施の形態では、８５００ｔｏｎとした。
【００２７】
ステップＳ２の処理では、板厚制御装置１４が、パススケジュール演算装置１１から入力されたテーパ制御量の情報を参照し、テーパを付加する処理（テーパ付加）を実施中であるか否かを確認する。テーパ制御量が０ではなく、テーパ付加を実施中である場合には、圧下位置制御処理は、ステップＳ３の処理に進む。一方、テーパ制御量が０であってテーパ付加を実施していない場合には、圧下位置制御処理は、ステップＳ５の処理に進む。
【００２８】
ステップＳ３の処理では、板厚制御装置１４が、テーパ付加を中止して圧下位置を保持する（時点ａ２〜ａ４）。これにより、ステップＳ３の処理は完了し、圧下位置制御処理は、ステップＳ４の処理に進む。
【００２９】
ステップＳ４の処理では、板厚制御装置１４が、パルス発生器１３から入力された圧延荷重を示す信号が所定のホールド解除荷重に達していることを検知すると（時点ａ４）、圧下位置制御処理は、ステップＳ５の処理に進む。一方、圧延荷重がホールド解除荷重に達していない場合には、圧下位置制御処理は、ステップＳ３の処理に戻る。なお、本実施の形態では、所定のホールド解除荷重は、７５００ｔｏｎとした。
【００３０】
ステップＳ５の処理では、板厚制御装置１４が、テーパ付加を開始する（時点ａ４，ｂ２）。これにより、ステップＳ５の処理は完了し、一連の圧下位置制御処理は終了する。
【００３１】
なお、板厚制御装置１４は、ステップＳ２以前に実施済みのテーパ制御量とステップＳ５でのテーパ制御量との合計が予定の（パススケジュール演算装置１１が算出した）テーパ制御量と同量になるように制御する。
【００３２】
以上の処理により、図２の場合には、時点ａ４でホールド解除荷重に達した圧延荷重は、ワークロール３ａ，３ｂが鋼板２のテーパ部を通過する（時点ａ５）まで変化して、予定どおりの圧延荷重に到達して安定する。また、図３の場合には、時点ｂ２で異常荷重に達した圧延荷重は、ワークロール３ａ，３ｂがテーパ付加を終了する（時点ｂ５）まで一様に減少し、さらに鋼板２のテーパ部を通過する（時点ｂ６）まで減少して安定する。したがって、いずれの場合にも圧延荷重が所定の異常荷重を超えることがなく、設備の上限値を超えることを抑制できる。
【００３３】
なお、鋼板２を厚部から薄部の方向に圧延する際に、予定より前方にトラッキング位置がずれた場合、ワークロール３ａ，３ｂの圧下位置は鋼板２の予定の形状に合わせて制御されるため、ワークロール３ａ，３ｂのテーパ付加の開始より先に鋼板２のテーパ部が到達してしまう。そうすると、圧延荷重が予定より過小になる。その場合には、板厚制御装置１４が、パルス発生器１３から入力された圧延荷重を示す信号が所定のメタルオフ検知荷重（例えば、予定荷重×０．５）を下回ったことを検知すると、ただちにテーパ付加を開始する。
【００３４】
本実施の形態により圧下位置制御を実施したところ、１月あたり６ｔｏｎのＬＰ鋼板の半成が減少した。これは、年間２．１百万円の経済効果に相当する。
【００３５】
以上、説明したように、本実施の形態の装置１によれば、テーパを付加する圧延時にトラッキング位置のずれが生じても圧延荷重が設備の上限値を越えることを抑制して重故障を回避できるので、トラッキング位置のずれによる圧延材の半成を防止することができる。
【００３６】
また、上記実施の形態は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、仕様等に応じて種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施の形態が可能であることは上記記載から自明である。
【符号の説明】
【００３７】
１  圧延機
２  鋼板
３ａ，３ｂ  ワークロール
４ａ，４ｂ  バックアップロール
１１  パススケジュール演算装置
１２  ロードセル
１３  パルス発生器
１４  板厚制御装置
１５  コントローラ
１６  サーボバルブ
１７  油圧シリンダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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