(57)【要約】【課題】  先行材の尾端と後行材の先端との間に間隔を空けて、当該先行材と後行材とを連続して圧延機に送ることで、先行材に引き続いて後行材を圧延する圧延方法に関する。【解決手段】  先行材と後行材の各圧延パラメータ設定値の差に基づいて、各圧延パラメータ設定値変更時間を求め、それらから各圧延パラメータ設定変更必要時間を算出し、該圧延パラメータ設定変更必要時間の最大値と後行材の搬送速度から先行材の尾端と後行材の先端の間隔を決定し、先行材と後行材を圧延する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先行材の尾端と後行材の先端との間に間隔を空けて、当該先行材と後行材とを連続して圧延機に送ることで、先行材に引き続いて後行材を圧延する圧延方法において、
先行材と後行材の各圧延パラメータ設定値の差に基づいて、各圧延パラメータ設定値変更時間を求め、それらから各圧延パラメータ設定変更必要時間を算出し、該圧延パラメータ設定変更必要時間の最大値と後行材の搬送速度から先行材の尾端と後行材の先端との間隔を決定し、先行材と後行材を圧延することを特徴とする圧延方法。
【請求項２】
前記の圧延パラメータ設定変更時間（ｔ）を、下記式に基づいて決定することを特徴とする請求項１記載の圧延方法。
記
ｔ  ＝  （ｔloss  ＋  ｔS   ＋  ｔb ）
但し、ｔloss：先行材の尾端噛み抜けから圧延パラメータ設定値変更起動までの遅れ時間、
ｔS   ：圧延パラメータ設定値変更時間、
ｔb   ：圧延パラメータ設定値変更完了から後行材の先端噛み込みまでの余裕時間、
である。
【請求項３】
前記圧延機がリバース圧延機であり、
前記の先行材と後行材とを連続的にリバース圧延することを特徴とする請求項１または２記載の圧延方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の鋼材等の材を圧延機に連続して搬送し、当該複数の材を圧延する圧延方法に関する。特に、本発明は、リバース圧延に好適に適用される。
【０００２】
なお、以下では、本発明の代表的な例として、鋼材のリバース圧延について説明するが、本発明を鋼材のリバース圧延に限定するものではない。
【背景技術】
【０００３】
鋼材のリバース圧延においては、一般に、鋼材毎に個別にリバース圧延機で複数パスだけ正逆繰り返し圧延を行って、初期の寸法から目的の製品寸法に仕上げる。このとき、各パスでの鋼材が圧延機に噛み込む際のロール開度等の各設備のセットアップ値を目標製品寸法等に基づいて決定し、当該セットアップ値となるようにパス毎にセットアップ替え（ロール開度の変更など）をしながら鋼材を圧延している。
【０００４】
ここで、リバース圧延においては、各パス毎に鋼材の発進加速→圧延噛み込み→圧延噛み出し（尾端抜け）→ミルの回転方向の反転及び鋼材の減速・停止の過程が繰り返され、各パス間に無駄なミルアイドル時間が生じる。
【０００５】
このパス間のミルアイドル時間を大幅に短縮して圧延効率を向上するため、従来は、特許文献１に記載のように、１パス毎に複数の鋼材を、所定間隔を開けて連続的に圧延機に通し、複数の鋼材を連続的にリバース圧延する方法が考えられている。
【０００６】
また、特許文献２に記載のように、先行材の尾端抜けから後行材の噛み込み間において変更可能な各設備のセットアップ値の最大変位量を求め、その最大変位量の範囲内で後行材のセットアップ値を決定する方法も考えられている。
【特許文献１】特開2000-263114 号公報
【特許文献２】特開2002-160005 号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
複数の鋼材を連続圧延する際の鋼材間隔は、その間隔が短ければ短いほど望ましく、圧延機の作業効率を向上することができる。しかしながら、鋼材間隔を適正に保たないと、鋼材間での圧延パラメータ設定値変更が完了する前に後行材が圧延機に噛みこむことになり、所望の板厚が得られないなどの品質面での問題や、高負荷圧延となって圧延機が破損するなどのトラブル発生原因となる問題が生じる。
【０００８】
このようなことから、圧延機、特に、リバース圧延機において鋼材間隔を適切に決定することは、複数の鋼材を連続圧延する場合に非常に重要な意味を持つ。
【０００９】
そのため、従来は、ドラフトスケジュール計算と呼ばれる初期計算において、複数の鋼材間の圧延機の圧延パラメータ設定値変更を考慮する方法が提案されている。
【００１０】
しかしながら、初期計算は全て圧延モデル等を用いた予測であり、以降の圧延実績や鋼材間のばらつきを考慮できない問題がある。
【００１１】
また、複数の鋼材間隔を最適に保つことができないため、品質面での問題や圧延機破損などのトラブルを防止するために作業効率を犠牲にしてしまう問題がある。
【００１２】
そこで、本発明では、最適化した鋼材間隔での圧延を可能とすることで上記課題を解決した。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、複数の鋼材それぞれの圧延機の圧延パラメータ設定値を基にしてそれぞれの圧延パラメータ設定値変更時間を確保するように鋼材間隔を決定することを特徴とするものである。
【００１４】
特に、圧延効率を高めようとするほど上記許容時間が短くなり、鋼材間隔の最適化が困難になる。本発明は、上記の点に着目してなされたもので、圧延機の圧延パラメータ設定値を考慮して先行材と後行材の鋼材間隔時間を調整することで、複数の鋼材を連続的に圧延、特に好適にはリバース圧延するに際しての各鋼材の仕上り向上を可能とした圧延方法を提供する。
【００１５】
本発明は、先行材の尾端と後行材の先端との間に間隔を空けて、当該先行材と後行材とを連続して圧延機に送ることで、先行材に引き続いて後行材を圧延する圧延方法において、先行材と後行材の各圧延パラメータ設定値の差に基づいて、各圧延パラメータ設定値変更時間を求め、それらから各圧延パラメータ設定変更必要時間を算出し、該圧延パラメータ設定変更必要時間の最大値と後行材の搬送速度から先行材の尾端と後行材の先端との間隔を決定し、先行材と後行材を圧延することを特徴とする圧延方法である。
【００１６】
また、本発明は、前記の圧延パラメータ設定変更時間（ｔ）を、下記式に基づいて決定することを好適とする。
【００１７】
記
ｔ  ＝  （ｔloss  ＋  ｔS   ＋  ｔb ）
但し、ｔloss：先行材の尾端噛み抜けから圧延パラメータ設定値変更起動までの遅れ時間、
ｔS   ：圧延パラメータ設定値変更時間、
ｔb   ：圧延パラメータ設定値変更完了から後行材の先端噛み込みまでの余裕時間、
である。
さらに、本発明は、前記圧延機がリバース圧延機であり、前記の先行材と後行材とを連続的にリバース圧延することを好適とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によって、複数の鋼材の連続圧延、特に好適にはリバース圧延において、作業効率の向上を最大限に享受できるようになった。
【００１９】
本発明の圧延方法を採用することで、先行材と後行材の間隔を適切に制御することができることから、複数の鋼材の連続的な圧延を安定的に行うことができ、圧延作業効率の向上にもつなげることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
まず、図２に基づき、本発明の圧延方法を好適に適用するリバース圧延設備の設備構成について説明する。
【００２１】
図２中、符号１はリバース圧延機である。この圧延機１は、後述の圧延コントローラ２からの指令に基づき、その指令値となるように、圧延速度やロール開度などが所定の状態に設定される。
【００２２】
その圧延機１の左側に左側搬送テーブル３が配置されると共に、圧延機１の右側に右側搬送テーブル４が配置される。なお、図２のように左から右に向けて鋼材Ｍ、Ｎが送られるパスの場合には、左側搬送テーブル３が入側搬送テーブルとなり、右側搬送テーブル４が出側搬送テーブルとなる。上記の両搬送テーブル３、４の各ローラは、それぞれ個別の駆動装置５、６によって回転駆動されることで、所定の速度で各鋼材を搬送可能となっている。上記駆動装置５、６は、圧延コントローラ２からの指令に基づき駆動される。
【００２３】
また、左側搬送テーブル３の上方に鋼材の搬送方向に沿ってＣＣＤカメラ等からなる左側間隔測定装置７が配置されている。左側間隔測定装置７は、左側搬送テーブル３で搬送される先行材Ｍと後行材Ｎとの実際の間隔を検出するためのもので、検出信号を圧延コントローラ２に出力する。同様に、右側搬送テーブル４の上方にも鋼材の搬送方向に沿って右側間隔測定装置８が配置され、右側間隔測定装置８も検出信号を圧延コントローラ２に出力する。なお、間隔測定装置７、８は、上記構成に限定されない。
【００２４】
また、上記圧延コントローラ２は、駆動装置５、６に指令を供給して、予め設定した搬送速度で各鋼材Ｍ、Ｎを搬送すると共に、間隔測定装置７、８からの信号に基づき各鋼材Ｍ、Ｎの搬送速度及び鋼材間の間隔（先行材Ｍの尾端と後行材Ｎの先端との間の距離）を補正する等の搬送テーブル制御を行う。
【００２５】
また、圧延コントローラ２は、計算されたパススケジュールに基づき、圧延機１の各設備に対し、圧延パラメータである圧延速度やロール開度、ベンダー圧力、入側サイドガイド開度、出側サイドガイド開度等についての指令値を供給する。なお、圧延機によっては、圧延パラメータとして更に、ワークロールシフト位置やペアクロス角度等をあげることもできる。
【００２６】
また、先行材Ｍの圧延前、即ち、先行材Ｍが圧延機１に噛み込む前においては、入側間隔測定装置７によって得られた先行材Ｍの尾端と後行材Ｎの先端との間隔の測定値が、先行材Ｍの噛み込み時の速度降下により先行材Ｍと後行材Ｎとが衝突しない間隔として予め設定された設定値（鋼材間隔）になるように、入側搬送テーブル３の速度を補正する。
【００２７】
図２の圧延設備において、複数の鋼材をリバース圧延するに際し、本発明の圧延方法では、 図１に示すように鋼材間隔を決定する。
【００２８】
図１に基づき、本発明の圧延方法における鋼材間隔の決定について説明する。
【００２９】
図１では、先行材噛み抜け時の圧延機に対する設定値と、後行材噛み込み時の圧延機に対して設定する圧延パラメータ設定値の代表例として、ＳM （または、ＶM ）、ＳN （または、ＶN ）を示している。ここで、ＳM 、ＳN は、先行材と後行材の圧延時のロール開度設定値であり、また、ＶM 、ＶN は、圧延速度設定値である。
【００３０】
圧延機では、鋼材Ｍを圧延後、鋼材Ｎの圧延開始までの間に、上記の圧延機における鋼材間の圧延パラメータ設定値の差（ＳN −ＳM 、ＶN −ＶM 等）に基づく圧延パラメータ設定値変更を行う。その圧延パラメータ設定値変更開始から完了までの時間（ＡＰＣ時間という。）を圧延パラメータ設定値変更時間ｔS とする。
【００３１】
また、圧延機は、起動信号を受けてから実際に起動するまで、すなわち、先行材の尾端噛み抜けから圧延パラメータ設定値変更起動までにわずかな遅れがあり、この起動遅れ時間を、ｔlossとする。ここで、圧延機への起動信号は、先行材抜けのタイミングで供給される。
【００３２】
一方、圧延パラメータ設定値変更が完了する前に後行材が圧延機に噛み込んでしまう等のトラブルを回避するため、圧延パラメータ設定値変更完了から後行材噛み込みまでの余裕時間を見込んでおく必要がある。この余裕時間をｔb とする。
【００３３】
以上のｔlossとｔb は、圧延パラメータによって異なった値となり得るものである。
【００３４】
鋼材間隔は、以上の圧延パラメータ設定変更に要する時間（ｔloss＋ｔS ＋ｔb ）を確保できるように決定され、この圧延パラメータ設定変更に要する時間（ｔloss＋ｔS ＋ｔb ）と後行材の搬送速度から算出して決定される。
【００３５】
本発明のようにして鋼材間隔を適正に決定し、連続する先行材と後行材を圧延するようにしたことで、以下の効果を得ることができた。
１）鋼材間隔を無駄に広げることがなくなり、作業効率が向上する。
２）圧延機の圧延パラメータ設定値変更時間を確保して確実に圧延パラメータ設定値変更を実施できることから、鋼材の品質面での問題を解消し、また、設備破損などのトラブルを防止することができる。
【実施例】
【００３６】
実施例として、１基のリバース圧延機において、２枚の鋼板をリバース圧延する際の鋼板間隔の決定フローを以下に示す。
【００３７】
ここで、本実施例では、圧延パラメータとしてロール開度と圧延速度の２つのパラメータのみを考慮している。
（ステップ１）  ２枚の鋼板それぞれについて、リバース圧延機の圧延ロール開度決定機能、圧延速度決定機能に基づき、圧延機における各設定値を算出する。
（ステップ２）  次の圧延パスにおいて、先行鋼板と後行鋼板とのロール開度設定値の差からリバース圧延機の圧延パラメータ設定値変更時間ｔ1 を求める。
【００３８】
ここで、後行鋼板に対するリバース圧延機の開度設定変更は、先行鋼板の圧延機抜けタイミングの時点で直ちに実施可能である。なお、ここでは、リバース圧延機の開度変更が油圧圧下のみで実施されるものとする。
【００３９】
リバース圧延機の油圧圧下速度をＶS （mm／sec ）とすれば、油圧圧下による開度変更時間ｔSSは、ｔSS＝｜ＳM −ＳN ｜／ＶS の式により求めることができる。ここで、ＳM は先行鋼板の噛み抜けロール開度、ＳN は後行鋼板噛み込みのロール開度を示す。
【００４０】
圧延パラメータ設定値変更時間ｔ1 は、先行鋼板の圧延機抜けタイミングから圧延パラメータ設定値変更開始までのロス時間ｔSloss 、および圧延パラメータ設定値変更完了から後行鋼板噛み込みまでの余裕時間ｔSbを加えた時間（ｔSloss ＋ｔSS＋ｔSb）となる。
【００４１】
次に、リバース圧延機での圧延速度で、鋼板の噛み込みと噛み抜け速度が規定される場合について説明する。
【００４２】
この場合、先行鋼板の噛み抜け速度から後行鋼板の噛み込み速度となるまでの速度変更に必要な時間ｔ2 を算出する。
【００４３】
圧延速度変更は、上述の開度と同様に、先行鋼板の噛み抜けから設定変更が可能であり、開度の場合と同様にロス時間をｔVloss 、余裕時間をｔVbとする。
【００４４】
ここで、リバース圧延機の加減速度をα、先行鋼板の噛み抜け速度をＶM 、後行鋼板の噛み込み速度をＶN とすれば、速度の設定替え開始から完了までの時間ｔV は、｜ＶM −ＶN ｜／αとして算出される。
【００４５】
そして、リバース圧延機の速度設定替え時間ｔ2 は、（ｔVloss ＋ｔV ＋ｔVb）で求めることができる。
（ステップ３）  上記の（ステップ２）で決定した設定替え時間ｔ1 、ｔ2 は、ともに同じ圧延設備であるから、必要な設定替え時間Δｔは、下式に示すように、ｔ1 、ｔ2 の大きい方で決定される。
【００４６】
Δｔ  ＝  max （ｔ1 、ｔ2 ）
なお、上記以外にも、先行鋼板と後行鋼板の圧延に際してリバース圧延機の設定替え時間を要する他のパラメータも検討し、その最大時間をΔｔとすることを好適とする。
【００４７】
そして、この設定替えに要する時間Δｔと後行鋼板の搬送速度から先行鋼板と後行鋼板の鋼板間隔を決定してその間隔で搬送し圧延を行う。
【００４８】
上記のようにしてリバース圧延を行うようにしたので、複数の鋼板間隔を最適に保つことができるようになり、従来のような品質面での問題や圧延機破損などのトラブルを解消することができた。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の鋼材の圧延方法における鋼材間隔の決め方を説明するグラフである。
【図２】本発明の鋼材の圧延方法を適用する圧延設備の概略を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５０】
１    圧延機
２    圧延コントローラ
３    左側搬送テーブル
４    右側搬送テーブル
５、６    駆動装置
７    左側間隔測定装置
８    右側間隔測定装置
Ｍ    先行材
Ｎ    後行材
【図１】
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【図２】
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