(57)【要約】【課題】クロスロール圧延機での圧延が含まれている鋼帯の連続熱間圧延において、クロスロール圧延機の駆動側と操作側の荷重差の偏差と圧延機の平行剛性値に基づいて鋼帯の蛇行制御を良好に行うことができ、それによって鋼帯尾端部の折れ込みの発生を適切に防止することができる連続熱間圧延における鋼帯の蛇行制御方法を提供する。【解決手段】当該スタンドがクロスロール圧延機からなるスタンドの場合には、当該クロスロール圧延機のクロス角に応じて平行剛性値を変更する。【選択図】図４
2006150415.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続熱間圧延機の任意のスタンドにおいて、鋼帯の尾端部が当該スタンドの直前のスタンドを抜けてから当該スタンドに到達するまでの間について、当該スタンドの駆動側と操作側の荷重差の偏差と当該スタンドの平行剛性に基づいて当該スタンドのレベリングを修正して鋼帯の蛇行制御を行うに際し、当該スタンドがクロスロール圧延機からなるスタンドの場合には、当該クロスロール圧延機のクロス角に応じて、レベリング修正量を変更することを特徴とする連続熱間圧延における蛇行制御方法。
【請求項２】
連続熱間圧延機の任意のスタンドにおいて、鋼帯の尾端部が当該スタンドの直前のスタンドを抜けてから当該スタンドに到達するまでの間について、当該スタンドの駆動側と操作側の荷重差の偏差に基づき下記式によって当該スタンドのレベリングを修正して鋼帯の蛇行制御を行うに際し、当該スタンドがクロスロール圧延機からなるスタンドの場合には、当該クロスロール圧延機のクロス角に応じて、下記式における平行剛性Ｍを変更することを特徴とする連続熱間圧延における蛇行制御方法。
Ｓdf＝−α・ΔＰdf／Ｍ
ここで、Ｓdf ：レベリング修正量
ΔＰdf：当該スタンドにおける駆動側と操作側の荷重差の偏差
Ｍ  ：平行剛性
α  ：制御ゲイン
【請求項３】
連続熱間圧延機の任意のスタンドにおいて、鋼帯の尾端部が当該スタンドの直前のスタンドを抜けてから当該スタンドに到達するまでの間について、当該スタンドの駆動側と操作側の荷重差の偏差に基づき下記式によって当該スタンドのレベリングを修正して鋼帯の蛇行制御を行うに際し、当該スタンドがクロスロール圧延機からなるスタンドの場合には、当該クロスロール圧延機のクロス角に応じて、下記式における制御ゲインαを変更することを特徴とする連続熱間圧延における蛇行制御方法。
Ｓdf＝−α・ΔＰdf／Ｍ
ここで、Ｓdf ：レベリング修正量
ΔＰdf：当該スタンドにおける駆動側と操作側の荷重差の偏差
Ｍ  ：平行剛性
α  ：制御ゲイン
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続熱間圧延における鋼帯の蛇行を制御する方法に関するものであり、特に、クロスロール圧延機が含まれている場合の鋼帯の蛇行を制御する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、各種のクラウン制御ミルが実用化され、板クラウンの小さい平坦な鋼帯が安定して製造されるようになってきた。しかしながら、板クラウンが小さいと圧延中に鋼帯が蛇行しやすく、特に鋼帯の尾端部が尻抜けする際にその領域に折れ込み又は絞り込みが発生する可能性が高くなる不具合があった。
【０００３】
従来、こうした折れ込みの発生を防ぐための鋼帯の蛇行制御技術として、下記（１） 式に示される圧延機の平行剛性に基づく制御方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
Ｓdf＝−α・Ｐdf／Ｍ ……（１）
ここで、Ｓdf：レベリング修正量
Ｐdf：駆動側及び操作側の圧延荷重差
Ｍ ：平行剛性値
α ：制御ゲイン
この方法は、圧延中に鋼帯が蛇行すると、スタンドの駆動側と操作側で圧延荷重差Ｐdf（以下の説明では、駆動側の圧延荷重から操作側の圧延荷重を差し引くものとする）が生じることから、圧延機の平行剛性値をＭとすれば、ロール開度の幅方向の偏差はＰdf／Ｍ となる。そこで、上記の（１）式を用いてロール開度の差を補償するように、駆動側と操作側の圧下位置の差、すなわち、レベリングをＳdfだけ修正することにより、鋼帯の蛇行を制御する方法である（図２参照）。
【０００４】
また、上記の蛇行制御技術をベースにして、下記（２）式に示される圧延機の平行剛性に基づく制御方法が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
Ｓdf＝−α・ΔＰdf／Ｍ ……（２）
ここで、Ｓdf ：レベリング修正量
ΔＰdf：鋼板の尾端部が当該スタンド直前のスタンドを抜けてからの、
当該スタンドにおける駆動側と操作側の荷重差の偏差
Ｍ ：平行剛性
α ：制御ゲイン
この方法は、鋼板の尾端部が当該スタンド直前のスタンドを抜けた後、当該スタンドでの圧延中に鋼帯が蛇行すると、当該スタンドにおける駆動側と操作側の荷重差Ｐdfが増減する。すなわち、駆動側と操作側の荷重差Ｐdfに偏差ΔＰdfが生じることから、圧延機の平行剛性値をＭとすれば、当該スタンドのロール開度の駆動側と操作側の差はΔＰdf／Ｍとなる。そこで、このロール開度の差を補償するように、当該スタンドの駆動側と操作側の圧下位置の差、すなわち、レベリングをＳdfだけ修正することにより、鋼帯の蛇行を制御する方法である。
【０００５】
一方、クラウン制御ミルの一つとして、クロスロール圧延機が知られている（例えば、特許文献３参照。）。クロスロール圧延機は、図２に示すように、上ワークロール７の中心軸Ａ−Ａと下ワークロール７’の中心軸Ｂ−Ｂを、それぞれ水平面内において鋼帯６の圧延方向Ｃ−Ｃと直角な方向Ｄ−Ｄに対して所定の角度θ1とθ2だけ傾けて配置することにより、上ワークロール７と下ワークロール７’が角度θ（＝θ1＋θ2）で交差（クロス）するようにした圧延機である。なお、角度θはクロス角と呼ばれている。
【特許文献１】特開平０８−２６７１１７号公報
【特許文献２】特開平０９−０３８７１０号公報
【特許文献３】特開昭５８−０３８６０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、これまで、クロスロール圧延機によって鋼帯を圧延する際に、特許文献１あるいは特許文献２に記載の技術を用いても、良好な蛇行制御を行うことができないことが多かった。
【０００７】
その原因について、発明者らは鋭意検討した結果、クロスロール圧延機では、図３に示すように、クロス角θを増加するにつれて平行剛性Ｍが低下するにもかかわらず、従来、それを考慮した蛇行制御が行われていないためであることが分かった。すなわち、通常の圧延機と同様であるクロス角θ＝０における平行剛性を前提にして、上記（１）式又は（２）式を用いて蛇行制御を行うと、算出されるレベリング修正量Ｓdfは、平行剛性が低下した状態のクロスロール圧延機において必要となるレベリング修正量に比べて不足するからである。
【０００８】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、クロスロール圧延機での圧延が含まれている鋼帯の連続熱間圧延において、クロスロール圧延機の駆動側と操作側の荷重差の偏差と圧延機の平行剛性値に基づいて鋼帯の蛇行制御を良好に行うことができ、それによって鋼帯尾端部の折れ込みの発生を適切に防止することができる連続熱間圧延における鋼帯の蛇行制御方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有している。
【００１０】
［１］連続熱間圧延機の任意のスタンドにおいて、鋼帯の尾端部が当該スタンドの直前のスタンドを抜けてから当該スタンドに到達するまでの間について、当該スタンドの駆動側と操作側の荷重差の偏差と当該スタンドの平行剛性に基づいて当該スタンドのレベリングを修正して鋼帯の蛇行制御を行うに際し、当該スタンドがクロスロール圧延機からなるスタンドの場合には、当該クロスロール圧延機のクロス角に応じて、レベリング修正量を変更することを特徴とする連続熱間圧延における蛇行制御方法。
【００１１】
［２］連続熱間圧延機の任意のスタンドにおいて、鋼帯の尾端部が当該スタンドの直前のスタンドを抜けてから当該スタンドに到達するまでの間について、当該スタンドの駆動側と操作側の荷重差の偏差に基づき下記式によって当該スタンドのレベリングを修正して鋼帯の蛇行制御を行うに際し、当該スタンドがクロスロール圧延機からなるスタンドの場合には、当該クロスロール圧延機のクロス角に応じて、下記式における平行剛性Ｍを変更することを特徴とする連続熱間圧延における蛇行制御方法。
Ｓdf＝−α・ΔＰdf／Ｍ
ここで、Ｓdf ：レベリング修正量
ΔＰdf：当該スタンドにおける駆動側と操作側の荷重差の偏差
Ｍ  ：平行剛性
α  ：制御ゲイン
［３］連続熱間圧延機の任意のスタンドにおいて、鋼帯の尾端部が当該スタンドの直前のスタンドを抜けてから当該スタンドに到達するまでの間について、当該スタンドの駆動側と操作側の荷重差の偏差に基づき下記式によって当該スタンドのレベリングを修正して鋼帯の蛇行制御を行うに際し、当該スタンドがクロスロール圧延機からなるスタンドの場合には、当該クロスロール圧延機のクロス角に応じて、下記式における制御ゲインαを変更することを特徴とする連続熱間圧延における蛇行制御方法。
Ｓdf＝−α・ΔＰdf／Ｍ
ここで、Ｓdf ：レベリング修正量
ΔＰdf：当該スタンドにおける駆動側と操作側の荷重差の偏差
Ｍ  ：平行剛性
α  ：制御ゲイン
【発明の効果】
【００１２】
本発明においては、クロスロール圧延機のクロス角に応じて、レベリング修正量を変更するようにしているので、平行剛性がクロス角によって変化するクロスロール圧延機においても、鋼帯の蛇行制御を良好に行うことができ、それによって鋼帯尾端部の折れこみの発生を適切に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の一実施形態を、図面を用いて説明する。図１は、この実施形態において用いられる制御システムを示すものであり、連続熱間圧延機の所定のスタンド（例えば、Ｆ７スタンド）において、ワークロール（作業ロール）７、７’とバックアップロール（補強ロール）８、８’からなる４段圧延機にて被圧延材６を圧延する状態を示している。
【００１４】
ここで、このＦ７スタンドの４段圧延機は、クロスロール圧延機であり、図２に示すように、上ワークロール７の中心軸Ａ−Ａと下ワークロール７’の中心軸Ｂ−Ｂを、それぞれ水平面内において被圧延材６の圧延方向Ｃ−Ｃと直角な方向Ｄ−Ｄに対して所定のクロス角θだけ傾けて配置することで、上ワークロール７と下ワークロール７’がクロスするようにした圧延機である。なお、バックアップロール８、８’もそれぞれワークロール７、７’に追随してクロス角θだけ傾けて配置されるようになっている。
【００１５】
そして、図示した制御装置５は、このＦ７スタンドにおける駆動側の荷重計２の出力ＰD（Ｆ７）と操作側の荷重計１の出力ＰF（Ｆ７）との出力差Ｐdf（Ｆ７）、すなわち、Ｐdf（Ｆ７）＝ＰD（Ｆ７）−ＰF（Ｆ７）について、鋼帯の尾端部が直前のＦ６スタンドを抜けた直後の出力差を基準として、その偏差ΔＰdf（Ｆ７）を平行剛性値Ｍで除して、駆動側と操作側のロール開度の差を算出し、これに制御ゲインαを乗じて、レベリング修正量Ｓdfを算出し、このレベリング修正量Ｓdfを駆動側の圧下位置制御装置４及び／又は操作側の圧下位置制御装置３に出力するものである。その結果に基づき、駆動側の圧下位置制御装置４及び／又は操作側の圧下位置制御装置３は、駆動側と操作側の圧下位置の差、すなわち、レベリングをＳdfだけ修正するように圧下位置を変更する。なお、図示の１、２は荷重計である。
【００１６】
その際に、この実施形態においては、当該クロスロール圧延機のクロス角θに応じて、平行剛性Ｍを変更するようにしている。すなわち、平行剛性Ｍをクロス角θの関数Ｍ（θ）とし、図３に基づいて、クロスロール圧延機のクロス角θが増加するにつれて、平行剛性Ｍ（θ）を小さくする。
【００１７】
数式で示すと、
Ｓdf＝−α・ΔＰdf／Ｍ（θ）
ここで、Ｓdf ：レベリング修正量
ΔＰdf：クロスロール圧延機における駆動側と操作側の荷重差の偏差
Ｍ（θ）：平行剛性
θ  ：クロス角θ
α  ：制御ゲイン
とする。
【００１８】
以下に、この実施形態における蛇行制御の制御フローを、図４を参照しながら説明する。
【００１９】
（ステップＳ１）まず、Ｆ７スタンドのクロスロール圧延機のクロス角θに基づいて、平行剛性Ｍを設定する。
【００２０】
（ステップＳ２）次に、Ｆ６スタンドの荷重変化等から鋼帯の尾端部がＦ６スタンドを通過したことを検知する。
【００２１】
（ステップＳ３）そこで、Ｆ７スタンドの駆動側と操作側の荷重差Ｐdf（Ｆ７）をロックオンする。
【００２２】
（ステップＳ４）そして、Ｆ７スタンドにおけるレベリングの調整を開始する。
すなわち、ステップＳ７でロックオンした荷重差Ｐdf（Ｆ７）を基準として、その荷重差の偏差ΔＰdf（Ｆ７）に応じて、Ｆ７スタンドにおけるレベリング修正量Ｓdfを算出し、それに基づいて圧下位置を調整する。
【００２３】
（ステップＳ５）その後、Ｆ７スタンドの荷重変化等から鋼帯の尾端部がＦ７スタンドを通過したことを検知する。
【００２４】
（ステップＳ６）それによって、Ｆ７スタンドにおけるレベリングの調整を終了する。
【００２５】
以上のようにして、この実施形態においては、クロスロール圧延機のクロス角θに応じて平行剛性Ｍを設定し、それに基づいてレベリング修正量Ｓdfを変更するようにしているので、平行剛性Ｍがクロス角θによって変化するクロスロール圧延機においても、鋼帯の蛇行制御を良好に行うことができ、それによって鋼帯尾端部の折れこみの発生を適切に防止することができる。
【００２６】
なお、この実施形態においては、クロスロール圧延機の平行剛性Ｍをクロス角θの関数Ｍ（θ）とし、クロス角θに応じて平行剛性Ｍ（θ）を設定し、それに基づいてレベリング修正量Ｓdfを変更するようにしているが、場合によっては、平行剛性Ｍを固定して、制御ゲインαをクロス角θの関数α（θ）とし、クロス角θに応じて制御ゲインα（θ）を設定し、それに基づいてレベリング修正量Ｓdfを変更するようにしてもよい。
【００２７】
数式で示すと、
Ｓdf＝−α（θ）・ΔＰdf／Ｍ
ここで、Ｓdf ：レベリング修正量
ΔＰdf：クロスロール圧延機における駆動側と操作側の荷重差の偏差
Ｍ：平行剛性
θ  ：クロス角θ
α（θ）：制御ゲイン
とする。
【００２８】
また、上記において、平行剛性Ｍとクロス角θとの関係あるいは制御ゲインαとクロス角θを関数形で表示しているが、テーブルの形で持つようにしてもよい。
【実施例】
【００２９】
本発明の実施例として、クロスロール圧延機での蛇行制御を上記の実施形態によって行った場合（本発明例）と、従来の蛇行制御方法（クロス角θが０°の時の平行剛性を用いる方法）によって蛇行制御を行った場合（従来例）と、蛇行制御を行わなかった場合（制御なし）とで、Ｆ７スタンドにおける蛇行量を比較した結果を図５に示す。
【００３０】
従来例では、蛇行を充分には制御することができていないが、本発明例によれば、蛇行も良好に制御することができている。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態に用いた圧延機とその制御系を示した図である。
【図２】クロスロール圧延機の説明図である。
【図３】クロスロール圧延機の平行剛性を示した図である。
【図４】本発明の一実施形態における蛇行制御の制御フローを示す図である。
【図５】本発明の実施例における蛇行量の変化を示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
１、 ２   荷重計
３、 ４   圧下位置制御
５  制御装置
６  鋼帯
７、 ７’  作業ロール
８、 ８’  補強ロール
【図１】
2006150415.tif 000003
【図２】
2006150415.tif 000004
【図３】
2006150415.tif 000005
【図４】
2006150415.tif 000006
【図５】
2006150415.tif 000007