(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数台のスタンドをタンデムに配列した連続式タンデム圧延機を用い、走間での板厚変更を行いつつ連続的な圧延を実施するに際し、
板材の板厚変更点がタンデム圧延機の入側に配置した板厚計に到達するよりも前に、タンデム圧延機の各スタンドにおける第１の圧下位置変更量と入側板厚偏差に対する圧延荷重の影響係数を計算する一方、前記板厚計を用いて検出した第１スタンドの入側板材の板厚偏差と前記影響係数を基に圧延荷重の変動量を算出して、複数のスタンドにおける圧延荷重の変動量を補償する第２の圧下位置変更量を求め、被圧延材の板厚変更点が各スタンドを通過する際に各スタンドの圧下位置変更量を補正することを特徴とする連続式タンデム圧延機における板材の走間板厚変更方法。
【請求項２】
前記第２の圧下位置変更量は板厚偏差の補正ゲインで補正されることを特徴とする請求項１記載の連続式タンデム圧延機における板材の走間板厚変更方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続式タンデム圧延機における板材の走間板厚変更方法に係わり、特に完全連続式タンデム圧延機を用いた板材の圧延において、走間での板厚変更を精度よく行う方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ロール組み替え時以外は圧延機を停止することなく圧延を継続する完全連続式のタンデム圧延機においては、板材の板厚を連続的に変更するため、先行材と後行材の接続点である溶接点等の板厚変更点を判断基準にして、圧延モデルにより計算した後行材の圧下位置およびロール速度に制御する走間板厚変更制御を行っているのが一般的であった（たとえば、「板圧延の理論と実際」ｐ．１３１  参照）。
【０００３】
しかし、ミル入側の板厚には前工程（熱間仕上圧延であれば熱間粗圧延、冷間圧延であれば熱間仕上圧延）での圧延において生じた板厚偏差が残っており、特に板材の先端部および尾端部においては前工程の非定常圧延部であることから板厚偏差が非常に大きく、従来の板厚制御技術では十分な板厚精度が得られないのが現状であった。
【０００４】
この問題への対策として、ミルの入側に板厚計を設け、この板厚計にて測定された入側板厚をセットアップ計算の入力値とする方法が提案されている（たとえば、特開昭６０−２２７９１３号公報参照）。しかし、セットアップ計算を板厚変更介しまでに終えるためには入側板厚計をミルから十分離す必要があり、その結果、定常部の圧延において用いられる、入側板厚測定に基づくフィードフォワード制御の精度が悪くなるという欠点を有していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この点に関して、本発明者らは既に特願平８−３２７０号によってその改良技術を出願している。その内容は、ミル入側に設置した板厚計を用いて板厚偏差を読み取り、これとあらかじめ計算しておいた板厚偏差に対する圧延荷重の影響係数を基に、板厚偏差における圧延荷重変動量を計算し、ミルの第１スタンドにおいて圧下位置変更量を補正することによって入側板厚偏差の影響を軽減しようとするものである。
【０００６】
しかしながら、上記した特願平８−３２７０号の技術は、ミル入側で検出した板厚偏差を第１スタンドですべて補正して取り除こうとするものであるが、板厚偏差の大きい場合には第１スタンドでの制御量が大きくなり、スタンド間の張力バランスを悪化させるなどの問題があるため、第１スタンドでの制御量を抑える必要があった。
【０００７】
本発明は、上記したような従来技術の有する課題を解決すべく、ミル入側直近の板厚計で入側板厚偏差を検出し、この偏差を用いて複数のスタンドの走間板厚変更量を補正することで板厚制御精度を向上させることの可能な連続式タンデム圧延機における板材の走間板厚変更方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数台のスタンドをタンデムに配列した連続式タンデム圧延機を用い、走間での板厚変更を行いつつ連続的な圧延を実施するに際し、板材の板厚変更点がタンデム圧延機の入側に配置した板厚計に到達するよりも前に、タンデム圧延機の各スタンドにおける第１の圧下位置変更量と入側板厚偏差に対する圧延荷重の影響係数を計算する一方、前記板厚計を用いて検出した第１スタンドの入側板材の板厚偏差と前記影響係数を基に圧延荷重の変動量を算出して、複数のスタンドにおける圧延荷重の変動量を補償する第２の圧下位置変更量を求め、被圧延材の板厚変更点が各スタンドを通過する際に各スタンドの圧下位置変更量を補正することを特徴とする連続式タンデム圧延機における板材の走間板厚変更方法である。
【０００９】
なお、本発明での前記第２の圧下位置変更量は板厚偏差の補正ゲインで補正されるのがよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して詳しく説明する。図１は本発明の実施に用いる連続式タンデム圧延機の構成を示す概要図であり、図２はその走間板厚変更の手順を説明する流れ図である。
図１において、被圧延材（板材）である先行材１ａと後行材１ｂは溶接点Ｐ点で接合されて、矢示Ｆ方向すなわち紙面に対して左から右に向かって移動して、第１スタンド２ａ、第２スタンド２ｂ、・・・第ｎスタンド（最終スタンド）２ｎを経て圧延されるものとする。
【００１１】
図中における３はミル入側に設置される板厚計、４は圧下位置演算器、５はプロセスコンピュータなどの演算制御装置、６ａ，６ｂ，・・・６ｎは各スタンドの圧下制御装置、７ａ，７ｂ，・・・７ｎは各スタンドの圧下装置、８ａ，８ｂ，・・・８ｎは各スタンドの駆動モータである。
つぎに、このように構成された連続式タンデム圧延機（以下、単に圧延機という）で本発明法を実施する場合の板厚制御の手順を図２に基づいて説明する。いまＰ点で接合された先行材１ａと後行材１ｂが矢示Ｆ方向に移動し、溶接点Ｐにおいて板厚を先行材１ａに対するスケジュール（以下、スケジュールＳ１という）から後行材１ｂに対するスケジュール（以下、スケジュールＳ２という）に変更するものとする。
▲１▼圧延荷重の計算；
溶接点Ｐが板厚計３に到達するよりも前の段階で、演算制御装置５で以下の計算を実施する。まず、スケジュールＳ１における先行材１ａの各スタンドの圧延荷重ＰＳ１ｉ  を下記（１）  式で計算する。ここで、添字Ｓ１は先行材１ａを表す。また、ｉはスタンドＮｏ．  で１〜ｎである。
【００１２】
【数１】
0003588960.tif 000002
【００１３】
つぎに、溶接点Ｐが第ｉスタンドを通過し、第ｉスタンドと第ｉ＋１スタンドとの間にあるトランジェント時（添字Ｔで表示）の後行材１ｂの各スタンドの圧延荷重ＰＴｉを下記（２）  式で計算する。
【００１４】
【数２】
0003588960.tif 000003
【００１５】
そして、第３番目に溶接点Ｐが第ｉ＋１スタンドを通過したときのスケジュールＳ２における後行材１ｂの各スタンドの圧延荷重ＰＳ２ｉ  を下記（３）  式で計算する。ここで、添字Ｓ２は後行材１ｂを表す。
【００１６】
【数３】
0003588960.tif 000004
【００１７】
▲２▼第１の圧下位置変更量の計算；
これらの圧延荷重から各スタンドの第１の圧下位置変更量ΔＳＴｉ，ΔＳＳ２ｉ  を下記（４）  ，（５）  式で計算する。
ΔＳＴｉ＝（ｈＳ２ｉ  −ｈＳ１ｉ  ）−（ＰＴｉ−ＰＳ１ｉ  ）／Ｍｉ  ……………（４）
ΔＳＳ２ｉ  ＝（ＰＳ２ｉ  −ＰＴｉ）／Ｍｉ                    ……………（５）
ここで、Ｍｉ  ；第ｉスタンドのミル剛性である。
▲３▼影響係数の計算；
これらの計算はミル入側の板厚に偏差がない場合のものである。そこで、板厚計３の実測値を用いる場合の圧延荷重ＰＳ１ｉ  ’およびＰＴｉ’は、スケジュールＳ１およびスケジュールＳ２においてそれぞれ、設定値に相当する入側板厚偏差があったものと仮定して、下記（６）  ，（７）  式によって計算する。
【００１８】
【数４】
0003588960.tif 000005
【００１９】
これらにより、各スタンドの入側板厚偏差が存在する場合の各スタンドの圧延荷重への影響係数を下記（８）  ，（９）  で計算する。
【００２０】
【数５】
0003588960.tif 000006
【００２１】
▲４▼第２の圧下位置変更量の計算；
入側板厚変動による圧延荷重の影響の計算；計算された影響係数は圧下位置演算器４に送られ、次いで溶接点Ｐがミル入側の板厚計３の地点を通過し、第１スタンド２ａに到達する前に圧下位置演算器４にて以下の計算がなされる。すなわち、溶接点Ｐの前後における板厚の設置入側板厚に対する先行材１ａの板厚偏差ｄＨＳ１１  および後行材１ｂの板厚偏差ｄＨＳ２１  は板厚計３で実測される。これらの板厚偏差の補正ゲインαＳ１１  ，αＳ２１  分を下記（１０）式を用いて第１スタンド２ａでまず補正する。
【００２２】
【数６】
0003588960.tif 000007
【００２３】
この圧延荷重変動を補償するため、次に第１スタンド２ａの第２の圧下位置変更量ΔＳＴ１’を下記（１１）式で計算する。
ΔＳＴ１’＝−ΔＰＴ１／Ｍ１                            ……………（１１）
一方、第１スタンド２ａ入側の板厚を修正できなかった量は第１スタンド２ａ出側で下記（１２），  （１３）式のようになる。
【００２４】
【数７】
0003588960.tif 000008
【００２５】
これらの板厚偏差は第２スタンド２ｂにおいて（１０）〜（１３）式を用いて圧下位置変更量の補正値を計算する際の入側板厚偏差として用いる。第３スタンド以降においても同様に入側板厚偏差として前スタンドの出側板厚偏差を用いる。
▲５▼第１の圧下位置変更量と第２の圧下位置変更量の和の計算；
演算制御装置５からの出力である第１の圧下位置変更量と上記（１１）式で計算された第２の圧下位置変更量との和ΔＳＴ１０  を下記（１４）式で計算する。
【００２６】
ΔＳＴ１０  ＝ΔＳＴ１＋ΔＳＴ１’                      ………………（１４）
▲６▼圧下位置変更量の圧下制御装置への出力；
溶接点Ｐが第１スタンド通過直後に、圧下位置演算器４から第１スタンド２ａの圧下制御装置６ａに圧下位置変更量ΔＳＴ１０  を出力し、第１スタンド２ａの圧下位置を変更する。
▲７▼スケジュールＳ２の出力；
溶接点Ｐが第２スタンド２ｂ通過直後に演算制御装置５からスケジュールＳ２での第１の圧下位置変更量ΔＳＳ２１  を出力し、第１スタンド２ａの圧下位置がスケジュールＳ２の圧下位置に変更される。
▲８▼以下、同様の処理を各スタンド２ｂ，・・・２ｎで行う。
【００２７】
これによって、走間の板厚変更量を補正することができる。
【００２８】
【実施例】
前出図１に示したような構成とされる４Ｈｉ式のミルを５スタンド配置した連続式タンデム冷間圧延機を用いて、下記の条件のもとに本発明法に従う板厚制御を行いつつ、圧延を実施し得られた出側板厚について調査した。なお、圧延機の入側および出側に板厚計として、γ線厚さ計をそれぞれ設置して板厚偏差を測定した。
【００２９】
0003588960.tif 000009
その結果を図３に示した。この図に示すように、入側板厚偏差が溶接点前後で存在した場合、板厚偏差の大きな場合においても最終スタンドの出側において板厚精度が向上することが確認された。これは、従来法では圧延機入側板厚偏差が大きな場合に補正しきれずに出側板厚偏差として残っていたものが、本発明法によれば圧延機入側の板厚偏差をすべて補正することが可能となったので、製品歩留りが著しく改善された。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、板厚変更点がミルの直近に設けた板厚計よりも前に存在するときに求めた影響係数と、板厚変更点が板厚計を通過したときに検出した入側板厚偏差とに基づいて第１スタンドおよび後段のスタンドにおいて圧下位置を補正するようにしたので、板厚精度が改善され、歩留りの向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施に用いる連続式タンデム圧延機の構成を示す概要図である。
【図２】本発明法の板厚制御の手順を説明する流れ図である。
【図３】本発明法を適用したときの板厚変動を示す特性図である。
【符号の説明】
１ａ  先行材
１ｂ  後行材
２ａ  第１スタンド
２ｂ  第２スタンド
２ｎ  第ｎスタンド（最終スタンド）
３  板厚計
４  圧下位置演算器
５  演算制御装置
６ａ，６ｂ，・・・６ｎ  圧下制御装置
７ａ，７ｂ，・・・７ｎ  圧下装置
８ａ，８ｂ，・・・８ｎ  駆動モータ
Ｐ  溶接点
【図１】
0003588960.tif 000010
【図２】
0003588960.tif 000011
【図３】
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