(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクリーズベンダとディクリーズベンダからなるワークロールベンダを有する多重式圧延機での圧延における板クラウン制御方法において、圧延する金属帯の最終尾端が抜ける前にワークロール間がコンタクト状態であるかどうかを判定し、コンタクト状態の場合には最終尾端が抜けた後にベンダ圧をバランス圧に切替え、コンタクト状態でない場合には尾端が抜ける前にベンダ圧をバランス圧に切替えることを特徴とする板クラウン制御方法。
【請求項２】
前記ワークロール間のコンタクト状態の判定をワークロールのロール間ギャップが３mm以下であるときコンタクト状態と判定するものであることを特徴とする請求項１記載の板クラウン制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクリーズベンダとディクリーズベンダからなるワークロールベンダを有する多重式圧延機の板クラウン制御方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
金属帯の圧延作業において、上下ロール間ギャップを調整するために電動または油圧型の圧下装置が備わっており、被圧延材である金属帯に対し荷重が負荷される。その負荷された圧延荷重によって、被圧延材である金属帯が存在する部分と存在しない部分の境界が起点となってロール幅方向にたわみが発生し、曲線的なロール変形分布が発生する。このロール変形は被圧延材の幅方向の板厚分布に影響を及ぼす。この板厚分布は板クラウンと呼ばれ、この板厚分布を所望のものとしてロールたわみを矯正する各種板クラウン制御手段が圧延機に適用されている。その制御手段の中で最も基本的なものがワークロールベンダであり、ワークロール端部の軸受（チョック）に対し油圧シリンダを作用させ、たわみの矯正を行うものである。このワークロールベンダには、ロールたわみを逆方向にたわませるインクリーズベンダと、たわみをさらに助長させるディクリーズベンダとの２種類があり、その２種類をうまく組み合わせて制御することによって板クラウンを最適とするように板クラウン制御が行われる。このベンダによる制御は、ロールチョックを操作するものであるため、圧延中に可変とすることができる点を大きな特徴とする。
【０００３】
インクリーズベンダはワークロールとそのワークロールを支持し非駆動であるバックアップロールとのコンタクト力を維持する働きをもっており、被圧延材が噛み込んでいない状態でこの力が作用しないと、ワークロールとバックアップロールとの間ですべり（スリップ）が発生してしまう問題がある。つまり、被圧延時、すなわち圧延時の板噛み込み前および板抜け後は常にワークロールとバックアップロールの接触状態を保っておかなければ円滑、安定な圧延の継続が維持できないのである。
【０００４】
被圧延材を有しない状態で、ワークロールとバックアップロール間の摩擦係数をある値に仮定して、ワークロールとバックアップロールとのコンタクト力を確保するベンダ圧力をバランス圧力といい（一般的には100ton(2×50ton/ch) レベル）そのバランス圧力以上をインクリーズ圧、バランス圧力以下をディクリーズ圧と呼ぶ。
【０００５】
ディクリーズ圧で被圧延材の板抜けを行うことは前述のとおりワークロールとバックアップロールとのスリップという観点からは好ましくなく、従来は板抜け直前にインクリーズ圧に切り替えてバランス圧力となるように圧延を行っていた。
従来は、図２に示すように、圧延材尾端（圧延荷重が落ちてゼロとなる点）の直前までは、ベンダ圧を板クラウン制御に最適なディクリーズ圧側としての制御を行い、圧延材尾端の直前にベンダ圧を切り替えてディクリーズベンダ制御を停止し、インクリーズ圧のみとし、図示のようにバランス圧レベルで圧力をキープするか、わずかにインクリーズ圧側にベンダ圧を制御していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上下ワークロールがコンタクト状態で圧延をする板厚の薄い材料の圧延では、金属帯の尾端抜け後も上下ロールがコンタクト状態のままであるためにワークロールとバックアップロールとの間にコンタクト力が作用し続け、ワークロールとバックアップロールとのスリップが発生しない状態を形成し得る。
【０００７】
それにもかかわらず、圧延材尾端の直前で一律にベンダ圧を切り替え、バランス圧レベルで圧力をキープするか、わずかにインクリーズ圧側にベンダ圧を制御することを行っていた。板厚が薄い材料の圧延の際にこのような圧延方法を採用すると、圧延材の尾端部の板クラウンは必ずしも良好とは言えず、板の中央部が両端部に比べて伸びることによる腹伸び（ひどい場合は穴あきとなる）、形状変化による板の蛇行、サイドガイドなどの板拘束機器と板とがせり合い、折れ込んでしまうせり込み（絞りとも呼ばれる）などのトラブルの発生を避けられなかった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そこで、板厚が薄く尾端抜け後も上下ロールがコンタクト状態と予想される金属帯の圧延ではインクリーズ圧側への切替を行わず、ディクリーズ圧のままで被圧延材の尾端抜けを行うようにした。
つまり、本発明においては、インクリーズベンダとディクリーズベンダからなるワークロールベンダを有する多重式圧延機での圧延における板クラウン制御方法において、圧延する金属帯の最終尾端が抜ける前にワークロール間がコンタクト状態であるかどうかを判定し、コンタクト状態の場合には最終尾端が抜けた後にベンダ圧をバランス圧に切替え、コンタクト状態でない場合には尾端が抜ける前にベンダ圧をバランス圧に切替えることによって上記課題を解決したのである。
【０００９】
さらに、前記ワークロール間のコンタクト状態の判定を、ワークロールのロール間ギャップが３mm以下であるときコンタクト状態と判定するものであるとすることがコンタクト状態の判定に好適であることを見出したのである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明は、図１に示すごとく、インクリーズベンダ４とディクリーズベンダ5a、5bからなるワークロールベンダで構成されるクラウン形状制御手段を有する圧延機に適用されるが、図示のような２重式圧延機に限定されるものではなく、インクリーズベンダとディクリーズベンダからなるワークロールベンダを有する多重式圧延機全般に適用可能な制御方法である。図１は圧延方向から見たワークロールベンダの説明図である。金属帯１は、上下のワークロール2a、2bによって圧延される。このワークロール間には、その左右のチョック部にインクリーズベンダ４が設けられている。一方、上下それぞれのワークロールとバックアップロール（2aと3a、2bと3b）間のチョックにはそれぞれディクリーズベンダ5a、5bが設けられている。
【００１１】
本発明の板クラウン制御方法は、金属帯を圧延する多重式圧延機に適用されるが、ここで、代表的な例として熱延鋼帯の仕上げ圧延に適用する場合を例として説明する。熱延鋼帯の仕上げ圧延機は、例えば７スタンドの圧延機がタンデムに並んでおり、そのうちの任意のスタンドへの適用を前提として以下説明する。ここで、本発明を適用する圧延機は、制御用計算機によって制御されている。制御用計算機には、圧延対象である熱延鋼帯のトラッキング信号、熱延鋼帯の先後端部の通過信号などが入力されている。
【００１２】
本発明の板クラウン制御方法を図３に示すフローチャートに沿って説明する。熱延鋼帯は圧延機上流側からトラッキングされており、そのトラッキングを基にして、当該スタンドを熱延鋼帯の尾端抜け２秒前に本発明の制御が開始される。ここで、本例では尾端抜け２秒前としているが、尾端が抜ける少し前に制御を開始できればよく、2 秒に限定するものではない。
【００１３】
そして、ワークロールがコンタクト状態であるかどうかが判定される。ここで、ロールギャップが３mm以下である場合には、実際のワークロールの圧下状態から見てワークロールはコンタクト状態であるとして良いことを経験的に見出した。この経験をベースにワークロールのロールギャップが３mm以下であるかどうかの判定を行っている。そして、ワークロールがコンタクト状態である場合には、熱延鋼帯の尾端抜けが検知されるまで、そのままの板クラウン制御が継続され、当然、インクリーズ圧側とされ、制御される。
【００１４】
尾端抜け検知後、ベンダ圧のバランス圧への切替を行い、ロールギャップの開放を行っている。これによって、板のない状態においてワークロールを開放し、次材圧延のセットアップへの移行をスムーズに行えるようにしておく。一方、ワークロールがコンタクト状態にない場合には、従来と同様に熱延鋼帯の尾端抜け直前まで制御を継続させ、尾端抜け直前である0.3 秒前にベンダ圧をディクリーズ圧側からバランス圧側に切替を行う。ただし、ほぼバランス圧を越えたくらいのインクリーズ圧とすることもある。
【００１５】
この尾端抜け直前として規定した0.3 秒前は、制御及びベンダ設備の油圧応答等が追従する時間を勘案したものであり、この値に限定するものでないことは言うまでもない。
そして、尾端抜け検知後ワークロールを開放し、次材圧延のセットアップへの移行をスムーズに行えるようにする。尾端抜け後ベンダをインクリーズ圧側に切り替えた後にロールギャップを開放することが必要となる。この間の時間は0.2 秒と短時間であれば機械上問題のないレベルである。
【００１６】
【実施例】
本発明を適用した実施例のタイムチャートを図４に示す。
図４は、ワークロールがコンタクト状態である場合の例であり、上から、圧延荷重、ベンダ圧、ロールギャップのそれぞれの時間的推移をタイムチャートとして示している。図３で説明したフローに従い、尾端抜け２秒前（図４において、Ａで示す。）に本発明の制御が開始される。ここで、ロールギャップは、３mm以下であるため、コンタクト状態であると判定され尾端抜けまで、それまでと同じ板クラウン制御が継続される。そして、尾端抜け後直ちにベンダ圧がバランス圧へと切替えられる。ここで、図示においては、切替えに0.2 秒を要している。その後、ロールギャップの開放も行われ次材圧延のセットアップの準備が完了することとなる。
【００１７】
従来、板厚２mm以下の熱延鋼板において、腹伸びが0.5 ％、板の蛇行によるせり合い、せり込みが0.1 ％程度発生していたが、本発明の実施によって、腹伸びが0.3 ％、板の蛇行によるせり合い、せり込みが0.1 ％とそれぞれ減少しており、本発明の効果を確認することができた。
【００１８】
【発明の効果】
本発明の適用によって、特に板厚が薄い材料での腹伸び、ひどい場合は穴あき、形状変化による板の蛇行、サイドガイドなどの板拘束機器と板とがせり合い、折れ込んでしまうせり込み、もしくは絞り、などのトラブルを激減させることができ、操業の安定と歩留まりの向上を実現することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用する２重式圧延機でのクラウン形状制御手段の説明図である。
【図２】従来制御による圧延尾端部でのベンダ圧の変化を示すタイムチャートである。
【図３】本発明の制御方法を説明するフローチャートである。
【図４】本発明を適用した実施例を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１        金属帯
2a、2b    ワークロール
3a、3b    バックアップロール
４        インクリーズベンダ
5a、5b    ディクリーズベンダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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