(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の圧延スタンドから構成される連続圧延機で被圧延材を圧延するに際し、
被圧延材後端が２段目以降のある圧延スタンドよりも一つ上流の圧延スタンドを通過する時、当該被圧延材後端における圧延実績と1本前に圧延した被圧延材後端の圧延実績を比較し、
両者の圧延実績差と１本前に圧延した被圧延材後端通過時の蛇行変化量に基づき、当該被圧延材後端が当該圧延スタンド通過時の左右ロール間隙を補正することを特徴とする連続圧延における被圧延材後端部分の絞り防止方法。
【請求項２】
複数の圧延スタンドから構成される連続圧延機において、
被圧延材後端通過時の当該圧延スタンドの圧延実績を計測・記憶する手段と、
被圧延材後端が当該圧延スタンドよりも一つ上流の圧延スタンドから当該圧延スタンドを通過する間の当該圧延スタンド入側や出側における蛇行変化量の少なくとも一つを計測・記憶する手段と、
当該被圧延材後端が当該圧延スタンドよりも一つ上流の圧延スタンドを通過する時、当該被圧延材後端における圧延実績と1本前に圧延した被圧延材後端の圧延実績を比較する手段と、
両者の圧延実績差と１本前に圧延した被圧延材後端通過時の蛇行変化量に基づき、当該被圧延材後端が当該圧延スタンド通過時の左右ロール間隙を補正する手段と、
を備えたことを特徴とする連続圧延における被圧延材後端部分の絞り防止装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続圧延における被圧延材後端部分の絞り防止方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
連続式圧延機において、特に薄物材（例えば熱間圧延の場合、板厚２ｍｍ未満）を圧延するような場合、板後端部分の圧延時、蛇行が発生し、絞り現象が発生することがある。ここで、絞りとは、蛇行によって板後端がサイドガイドにせり寄って座屈を生じ、折れ込んで圧延されることをいう。絞りは、成品の歩留まり低下につながるだけでなく、圧延機のワークロール（以下、単にロールと称する）に疵をつけることにより、ロール原単位の悪化、作業能率の低下（ロール組替増）、後続の被圧延材にロールの疵が転写してできる表面性状の悪化をもたらすもので大きな問題となっている。
【０００３】
上記被圧延材後端において発生する絞りを防止するため、例えば特開平７−３２３３１９号公報では、板圧延開始後の圧延安定時と後端部分が圧延される前の圧延荷重をそれぞれ検出し、両荷重の差を求めるとともに、この荷重差と予め求めておいた圧延機のミル伸び特性係数を用いてミル伸び量を求め、このミル伸び量を基に後端部分圧延時の左右のロール開度（レベリング圧下量）を調整している。
【０００４】
また、特開昭６４−２７１２号公報では、予め実験的に求めた蛇行量、ロールシフト位置、圧延鋼板寸法、圧延荷重、レベリング圧下量の関係実験式を用いて、圧延機出側における圧延鋼板の蛇行量検出値から、蛇行量を「０」とするのに必要なレベリング圧下修正量を演算し、被圧延材後端が前スタンド抜けおよび圧延スケジュールから決定されるタイミングでレベリング圧下位置を修正している。
【０００５】
【本発明が解決しようとする課題】
しかし、特開平７−３２３３１９号公報記載の方法では、蛇行発生要因には圧延機左右のミル伸び特性差以外にも存在するところ、他の要因を考慮していないため、絞りを根絶するには至っていない。また、特開昭６４−２７１２号公報記載の方法では、蛇行と操業条件の関係を実験的に求め、蛇行防止を図っているが、蛇行発生の要因が複雑であるため、高い精度の実験式を導出することは難しいという問題点を有していた。
【０００６】
本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、被圧延材の後端部分における蛇行のみを抑制して、後端部分に発生する絞りを効果的に抑制することを課題とする。
【０００７】
尚、本発明にいう板とは、金属板のことを指し、その金属板とは金属帯をも含む意味とする。また、その板のことを本発明の詳細な説明中随所で被圧延材と称している。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
被圧延材後端部分における蛇行現象は、幅方向のロール表面の潤滑状態や被圧延材の温度分布、板厚分布など、多くの操業条件が複雑に関与しているため、高い精度で予測することは難しい。
【０００９】
本願発明者らは、被圧延材後端における蛇行の発生要因を調査した結果、被圧延材後端が当該圧延スタンドよりも一つ上流圧延スタンドから当該圧延スタンドを通過する間の当該圧延スタンド入側／出側における蛇行変化量が、当該圧延スタンド起因の蛇行要因を特定するのに適しており、当該被圧延材の１本前に圧延された被圧延材の後端部分における蛇行発生状況と当該被圧延材の後端部分の蛇行発生状況に強い相関があることを見出した。
【００１０】
蛇行変化量とは、被圧延材後端が、当該圧延スタンドよりも１つ上流スタンドから当該圧延スタンドを通過するわずかな時間内での通過位置の被圧延材幅方向移動量を指す。これは、光式の幅計など、被圧延材幅端をとらえることのできるセンサを蛇行計として応用するなどの方法で測定することができる。しかし、本発明ではこれに限るものではなく、もちろんその他の方法によって測定してもよい。
【００１１】
本発明は上記知見に基づいてなされたものであり、過去に圧延された被圧延材後端部分の蛇行発生情報に基づき、各被圧延材の圧延条件における蛇行発生を防止する平均的なレベリング圧下量を算出するとともに、１本前に圧延された蛇行情報に基づいて当該被圧延材のレベリング圧下位置を修正することにより、絞りを防止するものである。
【００１２】
請求項１に記載の発明は、複数の圧延スタンドから構成される連続圧延機で被圧延材を圧延するに際し、被圧延材後端が２段目以降のある圧延スタンドよりも一つ上流の圧延スタンドを通過する時、当該被圧延材後端における圧延実績と1本前に圧延した被圧延材後端の圧延実績を比較し、両者の圧延実績差と１本前に圧延した被圧延材後端通過時の蛇行変化量に基づき、当該被圧延材後端が当該圧延スタンド通過時の左右ロール間隙を補正することを特徴とする連続圧延における被圧延材後端部分の絞り防止方法である。
【００１３】
又、請求項２に記載の発明は、複数の圧延スタンドから構成される連続圧延機において、被圧延材後端通過時の当該圧延スタンドの圧延実績を計測・記憶する手段と、被圧延材後端が当該圧延スタンドよりも一つ上流の圧延スタンドから当該圧延スタンドを通過する間の当該圧延スタンド入側や出側における蛇行変化量の少なくとも一つを計測・記憶する手段と、当該被圧延材後端が当該圧延スタンドよりも一つ上流の圧延スタンドを通過する時、当該被圧延材後端における圧延実績と1本前に圧延した被圧延材後端の圧延実績を比較する手段と、両者の圧延実績差と１本前に圧延した被圧延材後端通過時の蛇行変化量に基づき、当該被圧延材後端が当該圧延スタンド通過時の左右ロール間隙を補正する手段を備えたことを特徴とする連続圧延における被圧延材後端部分の絞り防止装置である。
【００１４】
被圧延材が複数の圧延スタンドに同時に圧延される状態を定常状態といい、その状態で圧延される被圧延材部位を定常部と称することにすれば、被圧延材定常部では、当該圧延スタンドにおいて蛇行要因が発生しても、他圧延スタンドの被圧延材拘束作用のために蛇行が生じないことがあり、逆に、当該圧延スタンドに蛇行発生要因がなくても、他圧延スタンドの蛇行に引きずられて当該圧延スタンド前後において被圧延材が蛇行してしまうことがある。従って、被圧延材定常部におけるデータを採取して蛇行挙動を表現するモデルを作成しても、高い精度の予測モデルを得ることは難しい。
【００１５】
本発明では、当該圧延スタンドでの被圧延材後端圧延における被圧延材後端の蛇行に対する影響が顕著に現われる、被圧延材後端が当該圧延スタンドよりも一つ上流圧延スタンドを通過するタイミングから当該圧延スタンドを通過する間の当該圧延スタンド入側／出側における蛇行変化量に着目してデータ採取を行うと共に、本データを用いて、蛇行変化量が「０」となるレベリング圧下量と圧延条件の関係を記述するレベリング圧下量設定モデルである次の（１）式を作成する。
【００１６】
Ｌ＝ｆ（ｘ１、ｘ２、ｘ３、・・・）    …（１）
Ｌ：レベリング圧下量設定値
ｘ１、ｘ３、・・・：要因
【００１７】
本レベリング圧下量設定モデルが取り扱う要因としては、圧延荷重、被圧延材板幅、被圧延材板厚、左右圧延荷重差、入側蛇行量、ワークロール潤滑剤量、ロールシフト量、ロールクロス角などがあり、圧延スタンドの型式や圧延条件によって影響度の強いものから取捨選択する。
【００１８】
ここで、レベリング圧下量とは、左右のロールの開度差、正確には被圧延材幅端の開度差を圧延機の左右の圧下位置の差に換算したもののことを指す。更に、ここで左右とは、ロールを円柱に見立てた場合の一方の端部と他方の端部のことをいう。当業者間でオペレータサイド、ドライブサイドと呼んでいるものもこれに相当し、どちらが左でどちらが右か適宜決定してよい。
【００１９】
上記レベリング圧下量設定モデルから各要因のレベリング圧下量設定値への影響係数（δL/δｘｉ）を算出し、当該被圧延材後端における圧延荷重、左右の圧延荷重差、入側蛇行量など、蛇行発生の要因となる圧延実績について、次式に示す如く、１本前に圧延した被圧延材後端の圧延実績と比較し、両者の圧延実績の差による蛇行への影響を打ち消すレベリング圧下量補正値ｄL1を算出する。
【００２０】
ｄL1＝（δL/δx1）×［ｘ1（当該材）−ｘ1（前材）］
＋（δL/δx2）×［ｘ2（当該材）−ｘ2（前材）］
＋（δL/δx3）×［ｘ3（当該材）−ｘ3（前材）］    …（２）
ここで、当該材とは当該被圧延材を、前材とは１本前に圧延した被圧延材を指す。
【００２１】
本機能により、各被圧延材の平均的な圧延条件における蛇行発生を防止できる。
【００２２】
また、上記レベリング圧下量設定モデル（１）式の予測誤差について、図１に示すように前材の蛇行変化量と当該材の蛇行変化量には相関がある。従って、前材の蛇行変化量に基づき、当該材のレベリング圧下位置を、次式により算出されるｄL2だけ補正すれば、当該材の蛇行量を抑制することができる。
【００２３】
ｄL2＝gain／（δｙ/δＬ）×ｙ      …（３）
ここで、ｙ：前材の蛇行変化量
（δｙ/δＬ）：レベリング圧下位置から蛇行への影響係数
gain：ゲイン（定数）
【００２４】
本機能により、平均的な圧延条件に基づいて設定されたレベリング圧下補正量ｄL1の設定誤差に伴う蛇行発生が複数のコイルに亘って継続して発生することを防止できる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００２６】
図２は、当該圧延スタンド入側に蛇行計４を設置した第１実施形態の装置構成を説明するものであり、図３は、当該スタンド出側に蛇行計６を設置した第２実施形態の装置構成を説明するものである。
【００２７】
（第１実施形態）入側蛇行計４を設置した場合
【００２８】
前記レベリング圧下量設定モデル（１）式および各影響係数の算出に当たっては、まず、被圧延材１の後端が、（ｉ−１）圧延スタンド２ａ通過直前のタイミングにおいて、当該ｉ圧延スタンド２ｂの入側蛇行量および圧延実績を圧延実績記憶装置１０に記憶する。
【００２９】
次に、被圧延材１の後端が当該ｉ圧延スタンド２ｂの入側に設置された蛇行計４通過直前の蛇行量を圧延実績記憶装置１０に記憶する。
【００３０】
レベリング圧下量設定モデル（１）式の各影響係数は、圧延実績記憶装置１０において、複数の被圧延材情報を記憶し、算出する。本作業は必ずしも被圧延材１本毎に行う必要はなく、被圧延材複数本について被圧延材情報が蓄積された後、オフライン作業として人が行っても良い。
【００３１】
当該被圧延材のレベリング圧下位置補正については、図４に示すように、当該被圧延材後端が（ｉ−１）スタンド通過直前のタイミングにおいて圧延実績を採取し、当該材と前材の圧延実績の差により（２）式を用いてレベリング圧下量補正値ｄL1を算出する。また、前材の蛇行変化量に基づき（３）式によりレベリング圧下量補正値ｄL2を算出する。そして、本レベリング圧下量補正値（ｄL1、ｄL2）を合計し、当該圧延スタンドのレベリング圧下位置を修正する。
【００３２】
従来は、被圧延材後端において蛇行が発生するが、本発明においては、上記レベリング圧下量補正の結果、蛇行を抑制することが可能である。
【００３３】
図５にレベリング圧下量補正ｄL2の効果を示す。
【００３４】
従来の方法では、被圧延材２０本目以降において、被圧延材後端が右側へ蛇行していたが、自動的に上記蛇行を修正する手段がなかった。本発明においては、レベリング圧下量を補正するため、被圧延材後端における蛇行量を抑制可能である。
【００３５】
（第２実施形態）出側蛇行計６を設置した場合
【００３６】
第１実施形態では、入側蛇行計４を設置した場合について説明したが、図３に示すように出側に蛇行計を設置して制御してもよい。この場合、以下の説明のようになる。
【００３７】
まず、被圧延材１の後端が（ｉ−１）圧延スタンド２ａ通過直前のタイミングにおいて当該ｉ圧延スタンド２ｂの出側蛇行量および圧延実績を圧延実績記憶装置１０に記憶する。
【００３８】
次に、被圧延材１の後端が当該ｉ圧延スタンド２ｂ通過直前の蛇行量を圧延実績記憶装置１０に記憶する。当該ｉ圧延スタンド２ｂ通過直前のタイミングから実際に当該ｉ圧延スタンド２ｂ通過までの間に、次に述べるレベリング圧下位置補正制御する時間を確保する必要はあるが、当該被圧延材のレベリング圧下位置補正については、第１実施形態に述べたのと同様に、図４に示すように、当該被圧延材後端が（ｉ−１）スタンド通過直前のタイミングにおいて圧延実績を採取し、当該材と前材の圧延実績の差により（２）式を用いてレベリング圧下量補正値ｄL1を算出する。また、前材の蛇行変化量に基づき（３）式によりレベリング圧下量補正値ｄL2を算出する。そして、本レベリング圧下量補正値（ｄL1、ｄL2）を合計し、当該圧延スタンドのレベリング圧下位置を修正する。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、各被圧延材の平均的な圧延条件に対応してレベリング圧下量を補正し、更にレベリング圧下量の設定誤差に伴う蛇行発生を前材の蛇行実績を用いて修正するため、被圧延材後端部分における蛇行を防止することができ、絞りを防止することができる。従って、製品品質の劣化や生産性の低下を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】前材の蛇行変化量と当該材の蛇行変化量の関係を示す図
【図２】本発明の第１実施形態における装置構成を説明する図
【図３】本発明の第２実施形態における装置構成を説明する図
【図４】ある被圧延材における入側蛇行量とレベリング圧下位置の推移を従来と比較して示す図
【図５】圧延本数と蛇行変化量及びレベリング圧下量の関係の例を従来と比較して示す図
【符号の説明】
１…被圧延材
２ａ〜２ｃ…圧延スタンド
４…入側蛇行計
６…出側蛇行計
１０…圧延実績記憶装置
２０…レベリング圧下位置設定装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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