(57)【要約】【課題】  鋼板に所定の伸び率を付与する圧延において、製品板厚を設定された上下限値の範囲内とする伸び率制御方法を提供する。【解決手段】  あらかじめ伸び率および板厚の上下限値をそれぞれ設定し、圧延中に伸び率および圧延機出側板厚を測定し、圧延中に伸び制御器２２および板厚制御器２３から圧延荷重制御装置２８に荷重指令値を出力し、伸び率制御器２２からの荷重指令値のもとで圧延中に板厚測定値が上限値を超えまたは下限値未満となった場合、板厚制御器２３からの荷重指令値に切り替え、板厚制御器２３からの荷重指令値のもとで圧延中に伸び率測定値が上限値を超えまたは下限値未満となった場合、伸び率制御器２２からの荷重指令値に切り替える。【選択図】  図１
2006061970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板圧延における伸び率制御方法において、圧延中に圧延荷重制御装置に荷重指令値を出力する伸び率制御器および板厚制御器を伸び率および圧延機出側板厚に応じて切り替えることを特徴とする鋼板圧延における伸び率制御方法。
【請求項２】
あらかじめ前記伸び率および板厚の上下限値をそれぞれ設定し、圧延中に伸び率および圧延機出側板厚を測定し、前記伸び率制御器からの荷重指令値のもとで圧延中に前記板厚測定値が前記上限値を超えまたは下限値未満となった場合、板厚制御器からの荷重指令値に切り替え、前記板厚制御器からの荷重指令値のもとで圧延中に前記伸び率測定値が前記上限値を超えまたは下限値未満となった場合、伸び率制御器からの荷重指令値に切り替えることを特徴とする請求項１記載の鋼板圧延における伸び率制御方法。
【請求項３】
前記伸び率制御器から前記板厚制御器に切り替えた場合、切替え時の板厚測定値に応じて前記板厚制御器からの荷重指令値を変更することを特徴とする請求項１または請求項２記載の鋼板圧延における伸び率制御方法。
【請求項４】
前記伸び率制御器から前記板厚制御器に切替え後、伸び率測定値に応じて前記板厚制御器から前記伸び率制御器に切り替えることを特徴とする請求項１記載または請求項２記載の鋼板圧延制御方法。
【請求項５】
前記板厚制御器を前記伸び率制御器に切り替えた場合、伸び率測定値に応じて、前記伸び率制御器からの荷重指令値を変更することを特徴とする請求項４記載の鋼板圧延における伸び率制御方法。
【請求項６】
圧延された鋼板の伸び率を測定する伸び率測定装置と、圧延機出側の板厚を測定する板厚測定装置と、制御系切替装置と、伸び率制御器と、板厚制御器と、制御系切替器と、圧延荷重制御装置とを備えた伸び率制御装置であって、
前記制御系切替装置が前記伸び率測定装置および板厚測定装置から出力された測定値に基づいて、伸び率指令値を前記伸び率制御器に出力し、板厚指令値を前記板厚制御器に出力し、
前記伸び率制御器が前記制御系切替装置からの伸び率指令値に基づいて荷重指令値を制御系切替器を介して前記圧延荷重制御装置に出力し、前記板厚制御器が前記制御系切替装置からの板厚指令値に基づいて荷重指令値を制御系切替器を介して前記圧延荷重制御装置に出力する、
ことを特徴とする鋼板圧延における伸び率制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼板に所定の伸び率を付与する圧延において、製品板厚の上下限値を所定の範囲とする鋼板圧延における伸び率制御方法および伸び率制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷間圧延され、焼鈍された鋼板は、降伏伸びの抑制、板形状および平坦度の改善、適度の強度、靭性、表面粗さの付与などを目的として調質圧延される。鋼板の機械的特性は圧下の程度に大きくかかわっており、調質圧延では圧下率０．５〜３％程度で軽圧下圧延される。調質圧延では圧下の程度を表すものとして圧下率の代わりに伸び率が用いられている。伸び率は圧延による鋼板の単位長さ当たりの長さの増加と定義され、圧延機入側の板厚に対する出側板厚の比と等価である。
【０００３】
鋼板に所定の伸び率を付与する圧延設備では、圧延機の前後の板速度、もしくは入側鋼板が一定距離走行する間に出側鋼板が走行する距離を板と共動するロールや板速度計により測定して、伸び率実績を求め、伸び率が目標値となるように圧下量等の圧延条件を操作している。
【０００４】
入側板厚が減少または増加した場合においては、圧延機にて付与する伸び率を一定とすると、出側板厚も入側板厚変動に伴って増加または減少するが、その変動が過大となると、製品として満たすべき板厚上下限値を満たせなくなるケースが発生する。
【０００５】
圧延鋼板の品質を確保するために被圧延材の伸び率を一定に保つ制御方法は、従来よりよく知られている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、伸び率制御時に圧延後の板厚を保証する方法については、これまで行なわれていなかった。
【特許文献１】特開平４−３０５３０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した従来の制御方法では、圧延機によって鋼板に付与される伸び率を、所定の許容範囲内に納めることは可能である。しかしながら板厚については考慮されていない為、伸び率制御を実施した結果、製品が最低限満たすべき板厚の上下限値を外れてしまい、不合格となってしまうという難点がある。
【０００７】
本発明は、鋼板に所定の伸び率を付与する圧延において、製品板厚を設定された上下限値の範囲内とする伸び率制御方法および伸び率制御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】
【０００８】
本発明の鋼板圧延における伸び率制御方法は、圧延中に圧延荷重制御装置に荷重指令値を出力する伸び率制御器および板厚制御器を伸び率および圧延機出側板厚に応じて切り替えることを特徴としている。
【０００９】
前記伸び率制御方法における第１の態様は、あらかじめ前記伸び率および板厚の上下限値をそれぞれ設定し、圧延中に伸び率および圧延機出側板厚を測定し、前記伸び率制御器からの荷重指令値のもとで圧延中に前記板厚測定値が前記上限値を超えまたは下限値未満となった場合、板厚制御器からの荷重指令値に切り替え、前記板厚制御器からの荷重指令値のもとで圧延中に前記伸び率測定値が前記上限値を超えまたは下限値未満となった場合、伸び率制御器からの荷重指令値に切り替えることである。
【００１０】
前記伸び率制御方法における第２の態様は、前記伸び率制御器から前記板厚制御器に切り替えた場合、切替え時の板厚測定値に応じて前記板厚制御器からの荷重指令値を変更することである。
【００１１】
前記伸び率制御方法の第３の態様は、前記伸び率制御器から前記板厚制御器に切替え後、伸び率測定値に応じて前記板厚制御器から前記伸び率制御器に切り替えることである。
【００１２】
前記伸び率制御方法における第４の態様は、前記第３の態様において前記板厚制御器を前記伸び率制御器に切り替えた場合、伸び率測定値に応じて、前記伸び率制御器からの荷重指令値を変更することである。
【００１３】
本発明の伸び率制御装置は、圧延された鋼板の伸び率を測定する伸び率測定装置と、圧延機出側の板厚を測定する板厚測定装置と、制御系切替装置と、伸び率制御器と、板厚制御器と、制御系切替器と、圧延荷重制御装置とを備えた伸び率制御装置であって、
前記制御系切替装置が前記伸び率測定装置および板厚測定装置から出力された測定値に基づいて、伸び率指令値を前記伸び率制御器に出力し、板厚指令値を前記板厚制御器に出力し、
前記伸び率制御器が前記制御系切替装置からの伸び率指令値に基づいて荷重指令値を制御系切替器を介して前記圧延荷重制御装置に出力し、前記板厚制御器が前記制御系切替装置からの板厚指令値に基づいて荷重指令値を制御系切替器を介して前記圧延荷重制御装置に出力することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は上記構成とすることにより、鋼板に所望の伸び率を付与するように伸び率制御を実施している圧延機において、原板板厚変動による圧延後鋼板の板厚上下限外れが発生するような場合に、製品の材質を保証するための伸び率の上下限値の範囲内で板厚制御を実施することから、製品の材質に影響を与えない範囲で板厚の上下限値外れを抑制することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の方法が適用された圧延設備の一実施形態を示す概略構成図である。圧延設備は、主として調質圧延機１および伸び率制御装置５とからなっている。
【００１６】
調質圧延機１は、後述の圧延荷重制御装置２８によって油圧圧下サーボ装置２を操作することで設定された圧延荷重となるように制御される。伸び率制御装置５は、伸び率制測定装置１０、板厚測定装置１８、制御系切替装置２０、伸び率制御器２２、板厚制御器２３、制御系切替器２６、および圧延荷重制御装置２８を備えている。
【００１７】
伸び率測定装置１０は、圧延機入、出側にそれぞれ配置された板速度検出ロール１１、１３、板速度検出器１２、１４および伸び率演算器１６とからなっている。伸び率演算器１６は板速度検出器１２、１４で検出された入出側板速度差から圧延された鋼板Ｓの伸び率を演算する。板厚測定装置１８は、圧延機出側配置されており、圧延された鋼板Ｓの板厚を測定する。板厚測定装置１８は、例えばＸ線板厚測定装置である。
【００１８】
制御系切替装置２０は伸び率測定装置１０および板厚測定装置１８からの測定値に基づいて、伸び率指令値を前記伸び率制御器２２に、板厚指令値を前記板厚制御器２３にそれぞれ出力する。伸び率制御器２２は、制御系切替装置２０からの伸び率指令値に基づいて荷重指令値を制御系切替器２６に出力する。板厚制御器２３は、制御系切替装置２０からの板厚指令値に基づいて荷重指令値を制御系切替器２６に出力する。また、制御系切替装置２０からの指令に基づいて軽圧下荷重を制御系切替器２６に出力する。制御系切替器２６は、荷重指令値を圧延機１の圧延荷重制御装置２８に出力する。
【００１９】
上記のように構成された圧延設備において、伸び率制御では、圧延荷重制御装置２８によって油圧圧下サーボ装置２を操作することで設定された圧延荷重となるように制御される。圧延荷重制御装置２８へ設定される荷重指令値は、伸び率制御器２２にて伸び率測定装置１０で測定された伸び率が所定の値となるように、もしくは、板厚制御器２３にて板厚測定装置１８で測定された板厚が所定の値となるように、それぞれ操作される。これらの制御において、以下に説明するように、圧延荷重制御装置２８に入力する荷重指令値を操作する制御器を、伸び率制御器２２と板厚制御器２３とに制御系切替装置２０を用いて適宜切替え、かつ各制御器２２、２３に設定する目標伸び率、もしくは目標板厚についても適宜変更して圧延機１を制御する。
【００２０】
鋼板Ｓの伸び率制御は、次のようにして実行される。まず、圧延開始時に伸び率制御器２２を選択し、鋼板Ｓに所望の伸び率を付与させるように圧延する。この際の伸び率指令値は、材料ごとに設定される目標伸び率とする。
【００２１】
目標伸び率を伸び率指令値として伸び率制御実施時に、圧延機入側板厚変動が増大し、板厚測定装置１８で測定された圧延後板厚が材料毎に設定される板厚上限値を上回った場合、制御系切替装置２０により、圧延荷重制御装置２８へ荷重指令値を出力する制御器を伸び率制御器２２から板厚制御器２３へと切り替える。この時の板厚指令値は、板厚上限値とする。
【００２２】
板厚上限値を板厚指令値として板厚制御時に入側板厚変動が減少し、伸び率測定装置１０で検出された伸び率が、前記目標伸び率を下回った場合、制御系切替え装置２０により、圧延荷重制御装置２８へ荷重指令値を出力する制御器を板厚制御器２３から伸び率制御器２２へと切り替える。この時の伸び率指令値は、目標伸び率とする。
【００２３】
板厚上限値を板厚指令値として板厚制御時に入側板厚変動がさらに増大し、伸び率測定装置１０で検出された伸び率が、圧延後鋼板の材料特性を保証するため等に設定される伸び率上限値を上回った場合、制御系切替装置２０により、圧延荷重制御装置２８へ荷重指令値を出力する制御器を板厚制御器２３から伸び率制御器２２へと切り替える。この時の伸び率指令値は、伸び率上限値とする。
【００２４】
伸び率上限値を伸び率指令値として伸び率制御時に入側板厚変動が減少し、板厚測定装置１８で測定された圧延後板厚が材料毎に設定される板厚上限値を下回った場合、制御系切替装置２０により、圧延荷重制御装置２８へ荷重指令値を出力する制御器を伸び率制御器２２から板厚制御器２３へと切り替える。この時の板厚指令値は、板厚上限値とする。
【００２５】
前記目標伸び率を伸び率指令値として伸び率制御実施時に、入側板厚変動が減少し、板厚測定装置１８で測定された圧延後板厚が材料毎に設定される板厚下限値を下回った場合、制御系切替装置２０により、圧延荷重制御装置２８へ荷重指令値を出力する制御器を伸び率制御器２２から板厚制御器２３へと切り替える。この時の板厚指令値は、板厚下限値とする。
【００２６】
板厚下限値を板厚指令値として板厚制御時に入側板厚変動がさらに減少し、伸び率測定装置１０にて検出された伸び率が、伸び率下限値を下回った場合、伸び率制御および板厚制御ともにＯＦＦし、鋼板Ｓが弾性変形する範囲内の軽荷重にて荷重制御のみ実施する。なお、板厚下限値にて板厚制御時に、伸び率下限値を下回った場合は軽圧下による荷重制御を実施するものとしたが、圧延機１を開放して圧延機による加工を中止してもよい。
【００２７】
板厚が上限値を超え、その上限値からの超過量が後工程で対応可能な程度に小さい場合、その板厚は許容範囲内にあるとみなす。この場合には、特に制御器の切替えまたは目標値の設定変更は行わない。板厚が下限値未満となった場合、後工程での対応ができないので、板厚が許容範囲内にあるとみなすことはない。したがって、制御器の切替えまたは目標値の設定変更を行う。
【実施例】
【００２８】
図２は、入側板厚変動が大きい場合において、本発明の方法が理想的に動作した際における制御系の切替りの様子とその際の出側板厚をシミュレートした結果を示している。当該シミュレーションは、制御動作そのものを確認するため、誤差を零すなわち、制御における目標値＝実績値として数値計算したものである。
【００２９】
図２において、横軸は時間を示し、縦軸が鋼板の板厚をそれぞれ示しており、図中の実線が、本発明を適用した場合における出側板厚の時間変化を示している。また、図の下部には各期間において実施されている制御方式および、制御目標値を記載している。
【００３０】
この結果から、原板板厚変動に伴い、制御器および伸び率もしくは板厚指令値の切替えを行なうことで、伸び率上限値以上に圧延することによる鋼板の材質上の特性の変化を生じさせない範囲で鋼板の板厚上下限値を保証しながら伸び率制御が実施できていることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態の圧延機の概略を示すブロック図である。
【図２】本発明を実施した場合の鋼板の板厚実績の時系列推移を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３２】
１  圧延機                    ２  油圧圧下サーボ装置
５  伸び率制御装置          １０  伸び率測定装置
１１  圧延機入側ロール        １２  入側板速度検出器
１３  圧延機出側ロール        １４  出側板速度検出器
１６  伸び率演算器            １８  板厚測定装置
２０  制御系切替装置          ２２  伸び率制御器
２３  板厚制御器              ２６  制御系切替器
２８  圧延荷重制御装置
【図１】
2006061970.tif 000003
【図２】
2006061970.tif 000004