(57)【要約】【課題】複数のスタンドが並設されそのうちにルーパレス圧延となるスタンド間とこれに続く下流側でルーパ圧延となるスタンド間とが設けられた連続式圧延機のルーパ制御方法において、被圧延材の尾端を跳ね上げてしまう等の不具合を伴わさせずに円滑に尻抜け（通板）させることができるようにする。【解決手段】ルーパレス圧延となるスタンド間Ｘ−Ｙ中の上流側スタンドＸを被圧延材５の尾端６が通過する時点を基準としてそれより前に、ルーパレス圧延となるスタンド間Ｘ−Ｙに続く下流側のスタンド間Ｙ−Ｚにおいてその張力を増加させると共にルーパ角度を低下させるものとした。【選択図】　　　図１
2004074201.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のスタンドが並設されそのうちにルーパレス圧延となるスタンド間（Ｘ−Ｙ）とこれに続く下流側でルーパ圧延となるスタンド間（Ｙ−Ｚ）とが設けられた連続式圧延機のルーパ制御方法において、
ルーパレス圧延となるスタンド間（Ｘ−Ｙ）中の上流側スタンド（Ｘ）を被圧延材（５）の尾端（６）が通過する時点を基準としてそれより前に、ルーパレス圧延となるスタンド間（Ｘ−Ｙ）に続く下流側のスタンド間（Ｙ−Ｚ）においてその張力を増加させると共にルーパ角度を低下させることを特徴とする連続式圧延機のルーパ制御方法。
【請求項２】
複数のスタンドが並設されそのうちにルーパレス圧延となるスタンド間（Ｘ−Ｙ）とこれに続く下流側でルーパ圧延となるスタンド間（Ｙ−Ｚ）とが設けられた連続式圧延機のルーパ制御方法において、
ルーパレス圧延となるスタンド間（Ｘ−Ｙ）中の上流側スタンド（Ｘ）を被圧延材（５）の尾端（６）が通過する時点を基準としてそれより前に、ルーパレス圧延となるスタンド間（Ｘ−Ｙ）中の下流側スタンド（Ｙ）の圧下位置を上昇させることを特徴とする連続式圧延機のルーパ制御方法。
【請求項３】
複数のスタンドが並設されそのうちにルーパレス圧延となるスタンド間（Ｘ−Ｙ）とこれに続く下流側でルーパ圧延となるスタンド間（Ｙ−Ｚ）とが設けられた連続式圧延機のルーパ制御方法において、
ルーパレス圧延となるスタンド間（Ｘ−Ｙ）中の上流側スタンド（Ｘ）を被圧延材（５）の尾端（６）が通過する時点を基準としてそれより前に、ルーパレス圧延となるスタンド間（Ｘ−Ｙ）中の下流側スタンド（Ｙ）の主機速度を低下させることを特徴とする連続式圧延機のルーパ制御方法。
【請求項４】
複数のスタンドが並設されそのうちにルーパレス圧延となるスタンド間（Ｘ−Ｙ）とこれに続く下流側でルーパ圧延となるスタンド間（Ｙ−Ｚ）とが設けられた連続式圧延機のルーパ制御方法において、
ルーパレス圧延となるスタンド間（Ｘ−Ｙ）中の上流側スタンド（Ｘ）を被圧延材（５）の尾端（６）が通過する時点を基準としてそれより前に、ルーパレス圧延となるスタンド間（Ｘ−Ｙ）中の下流側スタンド（Ｙ）の圧下位置を上昇させると共に、ルーパレス圧延となるスタンド間（Ｘ−Ｙ）中の上流側スタンド（Ｘ）を被圧延材（５）の尾端（６）が通過する時点を基準としてそれより前に、ルーパレス圧延となるスタンド間（Ｘ−Ｙ）中の下流側スタンド（Ｙ）の主機速度を低下させることを特徴とする連続式圧延機のルーパ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続式圧延機のルーパ制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、熱間圧延で熱延帯鋼を連続圧延する場合等において使用される連続式圧延機１００の一部を模式的に示している。
この連続式圧延機１００は複数のスタンド（上流側（図５左側）から下流側へ向けてｘ，ｙ，ｚとおく）が並設されたものであって、各スタンド間ｘ−ｙ、ｙ−ｚ、・・・には全てルーパ１０１が設けられており、それぞれのルーパ１０１により独立してルーパ制御が実施されるようになっている。
【０００３】
このような連続式圧延機１００では、図５（Ａ）〜（Ｂ）に示すように、被圧延材１０２の尾端１０３が例えばスタンドｘを尻抜けしてその後、スタンドｙに近づいたときに、スタンド間ｙ−ｚにおいてルーパ１０１のルーパ角度を低下させると共に、このスタンド間ｙ−ｚで被圧延材１０２の張力を低下させることにより、図５（Ｃ）に示すようにスタンドｙでの尻抜けを円滑化させ、これを各スタンドで繰り返す、いわゆるＮｏ−Ｗｈｉｐ制御が実施されている。
ところで、図６に示す連続式圧延機１１０のように、スタンド間ｘ−ｙに続く下流側のスタンド間ｙ−ｚでルーパ１０１を使用する点では同じでも、上記スタンド間ｘ−ｙではルーパ１０１を使用せず、そのためこのスタンド間ｘ−ｙがルーパレス圧延とされる場合があった。
【０００４】
このような連続式圧延機１１０も、基本的にはＮｏ−Ｗｈｉｐ制御が実施されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図６に示した連続式圧延機１１０において、スタンドｘを被圧延材１０２が通過する時点でその板厚が薄ければ、計算張力の制度が悪く、張力制御系の応答が上げられない。そのため通常のタイミングでＮｏ−Ｗｈｉｐ制御を実施しても、この被圧延材１０２の尾端１０３がスタンドｘを尻抜けしようとする直前の段階でも、スタンド間ｘ−ｙでの被圧延材１０２の張力は顕著には低下しないということがある。
【０００６】
このように、張力制御に対して応答性を十分に上げられない被圧延材１０２を圧延する場合では、図６（Ｂ）に示すように、この被圧延材１０２の尾端１０３がスタンドｘを尻抜けした瞬間に、スタンド間ｘ−ｙでの張力が一気に解放されるということが起こっていた。
また、応答性の低さを考慮してＮｏ−Ｗｈｉｐ制御の開始タイミングを早めたとすると、定常圧延領域が狭くなり、歩留まりが低下するといった問題が発生することになる。
【０００７】
このようにスタンド間ｘ−ｙで張力が一気に解放される場合、スタンドｙにおいて被圧延材１０２の先進率の過度上昇やスリップ異常に繋がり、スタンド間ｙ−ｚではそのスタンド間距離に比して被圧延材１０２の板長さが長くなりすぎるということが起こる。
そのため、このスタンド間ｙ−ｚで実施されるルーパ制御として、ルーパ角度の上昇や張力制御が追いつかず、その結果としてこのスタンド間ｙ−ｚではルーパ１０１が急上昇してしまうということがあった。
【０００８】
このようなルーパ１０１の急上昇は、図６（Ｃ）に示すように被圧延材１０２の尾端１０３を跳ね上げ、スタンドｙより下流側のスタンドで絞り込みなどの不具合を生起させる原因になっている。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、ルーパレス圧延となるスタンド間とこれに続く下流側でルーパ圧延となるスタンド間とが設けられた連続式圧延機において、被圧延材の尾端を跳ね上げてしまう等の不具合を伴わさせずに円滑に尻抜け（通板）させることができるようにした連続式圧延機のルーパ制御方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は次の手段を講じた。
即ち、本発明に係るルーパ制御方法は、複数のスタンドが並設され、そのうちにルーパレス圧延となるスタンド間Ｘ−Ｙと、これに続く下流側でルーパ圧延となるスタンド間Ｙ−Ｚとが設けられた連続式圧延機を対象とする。
そして、本発明に係るルーパ制御方法の第１の手段（以下に「第１実施形態」として説明）として、ルーパレス圧延となるスタンド間Ｘ−Ｙ中の上流側スタンドＸを被圧延材５の尾端６が通過する時点を基準としてそれより前に、ルーパレス圧延となるスタンド間Ｘ−Ｙに続く下流側のスタンド間Ｙ−Ｚにおいてその張力を増加させると共にルーパ角度を低下させるものとする。
【００１０】
このようにすれば、ルーパレス圧延となるスタンド間Ｘ−Ｙ中の上流側スタンドＸを被圧延材５の尾端６が尻抜けしても、このスタンド間Ｘ−Ｙの下流側でルーパ圧延となっているスタンド間Ｙ−Ｚでは、張力を上げていることが要因となってルーパの急上昇が緩和乃至防止されることになる。
このようなことから、このスタンド間Ｙ−Ｚのスタンド間距離に比して被圧延材５の板長さが長くなりすぎるということが防止され、被圧延材５の尾端６跳ね上げの解消、並びに絞り込みなどの不具合解消になる。
【００１１】
なお、「ルーパレス圧延となるスタンド間Ｘ−Ｙ中の上流側スタンドＸを被圧延材５の尾端６が通過する時点を基準としてそれより前」としていることに関して、通過時点と、それより前の時点との時間差は、可及的に短い時間を設定するのが好ましいとされる。
それは、ルーパレス圧延となるスタンド間Ｘ−Ｙ及びそれより更に上流側のスタンドで少しでも永く、被圧延材５に対する板幅制御を実施したいとの要請に基づくものである。具体的には３秒以内程度とすればよい。
【００１２】
また、本発明に係るルーパ制御方法の第２の手段（以下に「第２実施形態」として説明）として、ルーパレス圧延となるスタンド間Ｘ−Ｙ中の上流側スタンドＸを被圧延材５の尾端６が通過する時点を基準としてそれより前に、ルーパレス圧延となるスタンド間Ｘ−Ｙ中の下流側スタンドＹの圧下位置を上昇させるものとする。
このような圧下位置の上昇は、ルーパレス圧延となるスタンド間Ｘ−Ｙに続く下流側のスタンド間Ｙ−Ｚでの張力を直接に増加させることになる。
【００１３】
そのため、ルーパレス圧延となるスタンド間Ｘ−Ｙ中の上流側スタンドＸを被圧延材５の尾端６が尻抜けしたときに、この下流側のスタンド間Ｙ−Ｚではルーパの急上昇が緩和乃至防止されることになる。
すなわち、上記第１手段の場合と同様に、スタンド間Ｙ−Ｚではそのスタンド間距離に比して被圧延材５の板長さが長くなりすぎるということが防止され、被圧延材５の尾端６跳ね上げの解消、並びに絞り込みなどの不具合解消になる。
更に、本発明に係るルーパ制御方法の第３の手段（以下に「第３実施形態」として説明）としては、ルーパレス圧延となるスタンド間Ｘ−Ｙ中の上流側スタンドＸを被圧延材５の尾端６が通過する時点を基準としてそれより前にルーパレス圧延となるスタンド間Ｘ−Ｙ中の下流側スタンドＹの主機速度を低下させるものとする。
【００１４】
このような主機速度の低下も、ルーパレス圧延となるスタンド間Ｘ−Ｙに続く下流側のスタンド間Ｙ−Ｚでの張力を直接に増加させるものとなる。
そのため、ルーパレス圧延となるスタンド間Ｘ−Ｙ中の上流側スタンドＸを被圧延材５の尾端６が尻抜けしたときに、この下流側のスタンド間Ｙ−Ｚではルーパの急上昇が緩和乃至防止されることになり、以下、第１や第２の手段の場合と同様の作用効果が得られる。
本発明に係るルーパ制御方法の第４の手段（以下に「第４実施形態」として説明）としては、上記した第２の手段の実施後更に、第３の手段を実施するものとする。
【００１５】
従って、より一層、制御の確実性が得られることになる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
図１に模式的に示すように、本発明に係るルーパ制御方法を実施する連続式圧延機１は、複数のスタンド（上流側（図１左側）から下流側へ向けてＸ，Ｙ，Ｚとおく）が並設されたものであって、スタンド間Ｘ−Ｙではルーパ２を使用しないものとしてあり、これに続く下流側のスタンド間Ｙ−Ｚではルーパ２を使用するものとしてある。
【００１７】
すなわち、スタンド間Ｘ−Ｙではルーパレス圧延とされ、スタンド間Ｙ−Ｚではルーパ制御が実施されるようになっている。
なお、このルーパレス圧延とするスタンド間Ｘ−Ｙは、連続式圧延機１としての最下流部以外のスタンド間であればどこでもよいものとする。
本発明に係るルーパ制御方法において、その第１実施形態では、まず、ルーパレス圧延となるスタンド間Ｘ−Ｙのうち、その上流側位置付けのスタンドＸを被圧延材５の尾端６が通過する時点の特定を行う。
【００１８】
そして、この特定された時点を基準として、それより３秒程度前に、スタンド間Ｙ−Ｚの張力を増加させると共に、ルーパ２のルーパ角度を低下させるものとする。このときのスタンド間Ｙ−Ｚは、ルーパレス圧延となるスタンド間Ｘ−Ｙに対し、これに続く下流側の位置付けにあるものという意味である。
スタンド間Ｙ−Ｚの張力を増加させたことによる作用効果を図４に示し、またルーパ角度を低下させたことによる作用効果を図５に示す。
このようにすれば、図１（Ａ）〜（Ｂ）に示すようにルーパレス圧延となるスタンド間Ｘ−Ｙ中の上流側スタンドＸを被圧延材５の尾端６が尻抜けしても、このスタンド間Ｘ−Ｙの下流側でルーパ圧延となっているスタンド間Ｙ−Ｚでは、張力を上げていることが要因となってルーパの急上昇が緩和乃至防止されることになる。
【００１９】
このようなことから、このスタンド間Ｙ−Ｚのスタンド間距離に比して被圧延材５の板長さが長くなりすぎるということが防止され、図１（Ｃ）に示すように、このスタンド間Ｙ−Ｚに設けられたルーパ２が急上昇することはない。
その結果、このルーパ２により、被圧延材５の尾端６が跳ね上げられるということもなくなり、被圧延材５が絞り込みなどの不具合を起こすこともなくなる。スタンド間Ｙ−Ｚの張力を増加させるには、当該スタンド間Ｙ−Ｚ中において上流側となるスタンドＹの主機速度に対し、下流側となるスタンドＺの主機速度を速くさせればよい。
【００２０】
また、ルーパレス圧延となるスタンド間Ｘ−Ｙのうち、その上流側位置付けのスタンドＸを被圧延材５の尾端６が通過する時点を特定する方法としては、以下に一例（第１〜第４特定方法）を示すような、各種方法を採用すればよい。
第１の特定方法は、まず、スタンドＸの圧延速度と先進率、出側板厚の積算値（単位時間あたりにミル直下を通過する被圧延材５の体積）を積分することにより、スタンドＸで圧延された被圧延材５の体積Ｘｎｏｗを求める。
そしてこの体積Ｘｎｏｗを、粗ミル圧延時に算出した被圧延材５の総体積（又はスラブ情報から得られる総体積）Ｘａｌｌと比較し、求められる差値が所定の設定値よりも小さくなる時点を探す。
【００２１】
このようにして探しだされた時点を、スタンドＸを被圧延材５の尾端６が通過する時点とおく、というものである。
スタンドＸで圧延された被圧延材５の体積Ｘｎｏｗは、次式、
Ｘｎｏｗ＝Σ（Ｖ・ｆ・ｈ・Ｗ）
によって求める。ここにおいて、
Ｖ：圧延速度（ｍｍ／ｓｅｃ）　　　ｈ：出側板厚（ｍｍ）
Ｗ：板幅（ｍｍ）　　　　　　　ｆ：先進率
とする。
【００２２】
この被圧延材５の体積Ｘｎｏｗは制御周期ごとに求めるものとし、従って、この体積Ｘｎｏｗと総体積Ｘａｌｌとの比較も、制御周期ごとに行うものとする。
第２の特定方法は、スタンドＸにおける入側の所定位置に設けられた既存の位置検出器を利用するか又は新設して（図２中にスタンドＦ１をスタンドＸとする場合を想定してこの位置検出器を符号１０で示した）、被圧延材５の尾端６がこの位置検出器１０を通過する時刻を検出する。
そして、上記第１の特定方法と同じく、スタンドＸで圧延された被圧延材５の体積Ｘｎｏｗを求めておき、位置検出器１０が尾端検出をした時刻から、被圧延材５の体積Ｘｎｏｗの積分値を補正して用いる、というものである。
【００２３】
すなわち、被圧延材５の総体積Ｘａｌｌが判っているという前提で所定のスタンド（ここではスタンドＸ）を通過する被圧延材５の体積を監視しようとする場合、制御周期ごとに求まる通過体積を圧延開始時点から積分する操作を含んでいるので、求められる体積値には誤差が累積していることが推測される。
そのため、場合によってはこのことが尾端検出時を狂わせることも予測される。
そこで、位置検出器１０とスタンドＸとの相互間距離を使えば、上記のように位置検出器１０が尾端検出した時点でのスタンドＸで圧延された被圧延材５の体積を求めることができるので、この尾端検出と同時に先進率の設定見直しをし、これで被圧延材５の体積Ｘｎｏｗを補正するというものである。
【００２４】
なお、位置検出器１０とスタンドＸとの相互間距離を使えば、位置検出器１０が尾端検出した時点でのスタンドＸで未圧延となる被圧延材５の体積を求めることもできるので、この求められた体積を被圧延材５の体積Ｘｎｏｗと比較するという方法も有効である。
第３の特定方法は、まず、上記第２の特定方法と同様に位置検出器１０にて被圧延材５の尾端６の通過時刻を検出したうえで、スタンドＸの圧延速度及び後進率を用いて、この通過時刻からスタンドＸに対する入側板速度の積分値Ｌｎｏｗを求める。
【００２５】
そして、この積分値Ｌｎｏｗを、位置検出器１０とスタンドＸとの間の距離Ｌ（ｍｍ）と比較し、求められる差値が所定の設定値よりも小さくなる時点を探す。このようにして探しだされた時点を、スタンドＸを被圧延材５の尾端６が通過する時点とおく、というものである。
積分値Ｌｎｏｗは、次式、
Ｌｎｏｗ＝Σ（ｂ・Ｖ）
によって求める。ここにおいて、
ｂ：後進率　　　　　　　　　　Ｖ：圧延速度（ｍｍ／ｓｅｃ）
とする。
【００２６】
この積分値Ｌｎｏｗは制御周期ごとに求めるものとし、従って、この積分値Ｌｎｏｗと、位置検出器１０からスタンドＸまでの距離Ｌとの比較も、制御周期ごとに行うものとする。
第４の特定方法は、スタンドＸにおける入側の所定位置に画像採取装置（図示略）を設けて、この画像採取装置にて被圧延材５の尾端６がスタンドＸを通過するタイミングを検出する、というものである。
一方、本発明は、以下に示すような各実施形態を実施するものであってもよい。
【００２７】
すなわち、本発明に係るルーパ制御方法において、その第２実施形態では、まず、ルーパレス圧延となるスタンド間Ｘ−Ｙのうち、その上流側位置付けのスタンドＸを被圧延材５の尾端６が通過する時点の特定を行う。
ここまでは第１実施形態の場合と同じである。
そして、この特定された時点を基準として、それより３秒程度前に、スタンドＹの圧下位置を上昇させるものとする。このときのスタンドＹは、ルーパレス圧延となるスタンド間Ｘ−Ｙのうちの下流側の位置付けにあるものという意味である。
【００２８】
このようにしても、スタンドＸを被圧延材５の尾端６が尻抜けしたときに、このスタンド間Ｘ−Ｙの下流側でルーパ圧延となっているスタンド間Ｙ−Ｚでは、張力を上げていることが要因となってルーパの急上昇が緩和乃至防止されることになる。
従って、上記第１実施形態の場合と同様に、このスタンド間Ｙ−Ｚのスタンド間距離に比して被圧延材５の板長さが長くなりすぎるということが防止され、被圧延材５の尾端６跳ね上げの解消、並びに絞り込みなどの不具合解消になる。
【００２９】
本発明に係るルーパ制御方法において、その第３実施形態では、スタンドＸを被圧延材５の尾端６が通過する時点を基準としてそれより前に、スタンドＹの主機速度を低下させるものとする。
このときのスタンドＹは、ルーパレス圧延となるスタンド間Ｘ−Ｙのうちの下流側の位置付けにあるものという意味である。
このようにしても、スタンドＸを被圧延材５の尾端６が尻抜けしたときにこの下流側のスタンド間Ｙ−Ｚでは、ルーパの急上昇が緩和乃至防止されるので、上記第１及び第２実施形態の場合と同様に、このスタンド間Ｙ−Ｚのスタンド間距離に比して被圧延材５の板長さが長くなりすぎるということが防止され、被圧延材５の尾端跳ね上げの解消、並びに絞り込みなどの不具合解消になる。
【００３０】
本発明に係るルーパ制御方法において、その第４実施形態では、上記した第２実施形態及び第３実施形態を組み合わせたもので、スタンドＸを被圧延材５の尾端６が通過する時点を基準としてそれより前に、スタンドＹの圧下位置を上昇させると共に、スタンドＹの主機速度を低下させるものとする。
このようにすることで、より一層、制御の確実性が得られることになる。
本発明は、上記した各実施形態に限定されるものではなく、実施の形態に応じて適宜変更可能である。
【００３１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る連続式圧延機のルーパ制御方法では、ルーパレス圧延となるスタンド間とこれに続く下流側でルーパ圧延となるスタンド間とが設けられた連続式圧延機において、被圧延材の尾端を跳ね上げてしまう等の不具合を伴わさせずに円滑に尻抜け（通板）させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るルーパ制御方法の第１実施形態を説明した模式図とそれに関するルーパ角度変化及び張力の変化を示したグラフとを併記したものである。
【図２】連続式圧延機の一例を示した模式図である。
【図３】本発明に係るルーパ制御方法によって制御されたルーパ角度の変化状況を示したグラフである。
【図４】本発明に係るルーパ制御方法によって制御された張力の変化状況を示したグラフである。
【図５】全体としてルーパ制御を行う連続式圧延機において従来のＮｏ−Ｗｈｉｐ制御を実施した状況を説明した模式図とそれに関するルーパ角度変化及び張力の変化を示したグラフとを併記したものである。
【図６】ルーパレス制御とルーパ制御とが混在する連続式圧延機において従来のＮｏ−Ｗｈｉｐ制御を実施した状況を説明した模式図とそれに関するルーパ角度変化及び張力の変化を示したグラフとを併記したものである。
【符号の説明】
１　　連続式圧延機
２　　ルーパ
５　　被圧延材
６　　尾端
Ｘ，Ｙ，Ｚ　　スタンド
【図１】
2004074201.tif 000003
【図２】
2004074201.tif 000004
【図３】
2004074201.tif 000005
【図４】
2004074201.tif 000006
【図５】
2004074201.tif 000007
【図６】
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