(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の圧延スタンドを有する圧延機で目標製品板厚を得る為にゲージメータ方式、フィードバック方式により求めたロール間隔修正量に応じて前記各圧延スタンドのロール間隔を調整しつつ圧延する方法において、前記圧延機の最終圧延スタンド以外の各圧延スタンドに設けた圧延力検出装置により測定した各圧延スタンドの圧延力量Ｐi と予め定めた各圧延スタンドの基準圧延力量Ｐi0の差Ｐi0−Ｐi を求め、この値に基づいて、最終圧延スタンド以外の各圧延スタンドのロール間隔修正量∂Ｓi を下記式（１）により求め、この求めた修正量∂Ｓi と前記ゲージメータ方式、フィードバック方式により求めたロール間隔修正量を基に、最終圧延スタンド以外の各圧延スタンドでのロール間隔をロール間隔調整装置により修正することを特徴とする通板性に優れた熱間圧延方法。
【式１】
0003825543.tif 000006
ここで、ｉは圧延スタンドの番号
αi ：各スタンド毎に定まる係数 （ｉ＝１〜ｎ−１）
ｎ ：圧延機のスタンド数
【請求項２】
前記予め定めた各圧延スタンドの基準圧延力量が該被圧延材Ｓの寸法、温度、材質及び製品板厚に基づいて求めた各圧延スタンドの初期圧延力であることを特徴とする請求項１に記載の通板性に優れた熱間圧延方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複数の圧延スタンドを有する熱間圧延機に於ける圧延方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より熱間のスラブを複数の圧延スタンドにより圧延して目標板厚の鋼板を得る事が行われている。
【０００３】
この圧延は例えば７台の圧延スタンドを有する熱間仕上圧延機で一般的に行われており、これを図２を参照しつつ説明する。
【０００４】
圧延設定計算装置２８は被圧延材（熱間スラブ）Ｓが仕上圧延機の第１圧延スタンドに噛込む前に、該被圧延材Ｓの寸法、温度、材質及び製品板厚等に基づいて、予め設定した計算モデルを用いて仕上圧延機の第１〜第７の各圧延スタンドの初期圧延力等を計算し、この計算した各圧延スタンドの初期圧延力等から各圧延スタンドの初期ロール間隔等を決定する。そして、第１〜第７の各圧延スタンドに設けたロール間隔自動調整装置２３により上記決定した初期ロール間隔になるように各圧延スタンドのロール間隔を設定する。
【０００５】
その後、被圧延材Ｓは圧延が開始され第１圧延スタンドから第７圧延スタンドへ順次噛込む。そして、各圧延スタンドに設置された圧延力検出器２４は各々の圧延スタンドの圧延力Ｐi を測定する。そして、この測定した圧延力Ｐi を基に各圧延スタンドに設置された板厚調整装置２５により被圧延材Ｓに対しゲージメータ方式による板厚制御が開始される。また、被圧延材Ｓが第７圧延スタンドの出側に設けた製品板厚検出装置２７に到達するとフィードバック方式による板厚制御装置２６による板厚制御が開始し、この両制御により製品板厚を所定の目標板厚に保持するべくロール間隔自動調整装置２３が制御される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記熱間仕上圧延機列により圧延を実施する場合、圧延機列の入側での被圧延材の温度は熱放射等により温度降下が生じるが、被圧延材の尾端に近い程圧延機入側での滞留時間が長くなるために温度低下量が大きくなる。一方、仕上圧延機出側においては圧延温度確保又は生産性向上等の為に通板速度を増加する結果、被圧延材の先端部より尾端部の方が温度上昇量が大きくなる。
【０００７】
図３は仕上圧延機列の入側温度及び出側温度の実測例である。入側温度は先端から尾端で約１００℃程度低下しているのに対して、出側温度は先端から尾端にかけて約５０℃上昇している。被圧延材にこのような温度変化があるばあいこれによる圧延力（圧延反力）の変動は仕上圧延機列の上流の圧延スタンドで先端から尾端にかけて増加し、仕上圧延機列の下流の圧延スタンドでは減少する。
【０００８】
また、前述の様にゲージメータ方式による板厚制御装置は各圧延スタンドの板厚を一定に保つ操作を各々独立に行う為、被圧延材に温度変化、例えば温度降下が有る場合は、上記圧延力の増加をさらに助長させることになる。
【０００９】
以上のように、従来の圧延方法では各圧延スタンドでの圧延力は圧延の進行に伴い板内で変化するが、各圧延スタンドの於ける出側の板厚は一定に保たれることになる。ここで各圧延スタンド間の被圧延材の平坦度について考えると、前記圧延力の変化により、ロールの撓みが変化し、これにより板巾方向の板厚分布が変化するので、この変化に応じて被圧延材によって生じる鋼板長手方向の平坦度が変化する。この平坦度が悪化すると通板性を損ない、著しい場合は圧延スタンド間での板破断に至る。
【００１０】
本発明は通板中の各圧延スタンドでの被圧延材の平坦度をほぼ一定とし、通板性を損なう事を防止しつつ、所定の製品板厚を得ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決する為になされたものであり、その手段１は、複数の圧延スタンドを有する圧延機で目標製品板厚を得る為にゲージメータ方式、フィードバック方式により求めたロール間隔修正量に応じて前記各圧延スタンドのロール間隔を調整しつつ圧延する方法において、前記圧延機の最終圧延スタンド以外の各圧延スタンドに設けた圧延力検出装置により測定した各圧延スタンドの圧延力量Ｐi と予め定めた各圧延スタンドの基準圧延力量Ｐi0の差Ｐi0−Ｐi を求め、この値に基づいて、最終圧延スタンド以外の各圧延スタンドのロール間隔修正量∂Ｓi を下記式（１）により求め、この求めた修正量∂Ｓi と前記ゲージメータ方式、フィードバック方式により求めたロール間隔修正量を基に、最終圧延スタンド以外の各圧延スタンドでのロール間隔をロール間隔調整装置により修正する通板性に優れた熱間圧延方法である。
【００１２】
【式２】
0003825543.tif 000002
【００１３】
ここで、ｉは圧延スタンドの番号
αi ：各スタンド毎に定まる係数  （ｉ＝１〜ｎ−１）
ｎ ：圧延機のスタンド数
更に、手段２は、前記予め定めた各圧延スタンドの基準圧延力量が該被圧延材Ｓの寸法、温度、材質及び製品板厚に基づいて求めた各圧延スタンドの初期圧延力量とするもの
である。
【００１４】
本発明において手段１の基準圧延力量としては、圧延機の圧延能力の範囲内の値であればよいが、圧延対象被圧延材の寸法、温度、材質及び製品板厚を基に、求めた、各圧延スタンドの初期圧延力量を用いることが好ましい。
【００１５】
以下、本発明の実施の内容を詳細に説明する。圧延中の被圧延材の平坦度の異常は圧延前後のクラウン比率の変化により説明される。即ち、被圧延材の平坦度の異常は被圧延材の幅方向での伸び率不均一によるものであり、幅方向での伸び率不均一が被圧延材に内部応力が発生して、それが一定限界を越えると被圧延材が座屈し、平坦度不良となる。この平坦度を良好とするには、被圧延材の中央部から端部までの伸び率を等しくすればよい。この為には下記式（２）が満たされれば良い。ここで、被圧延材の平坦度が通板性に及ぼす影響を考える場合、各圧延機間での平坦度の変化を抑制することは重要であるが、最終圧延スタンド出側に於ける平坦度については製品に要求される平坦度を確保すれば十分である為、式（２）は最終圧延スタンド以外に於いて満たされれば十分である。
【００１６】
（Ｃｒi - 1 ）／（ｈi - 1 ）＝Ｃｒi ／ｈi                     （２）
ここで、
Ｃｒi ／ｈi ：ｉ圧延スタンド出側板のクラウン比率
Ｃｒi       ：ｉ圧延スタンド出側板の板クラウン
ｈi         ：ｉ圧延スタンド出側板の板厚
短い時間を考えるとその時間内での圧延力及び板厚の変化は微小であり、スタンド出側の板クラウン及び板厚の変化は圧延力の変化に比例する。従って、式（２）は次の式（３）と表すことができる。
【００１７】
（∂Ｐi - 1 ）／（Ｐi - 1 ）＝∂Ｐi ／Ｐi                                （３）
ここで、
Ｐi ：ｉ圧延スタンドの圧延力量
∂Ｐi ：ｉ圧延スタンドの圧延力変化量
式（３）は各圧延機の圧延力をある一定の比率に維持することを意味している。ここで言うある一定比率は、例えば各圧延スタンドの基準圧延力量Ｐi0の比率を用いて計算すれば良い。この場合は各圧延スタンドの圧延力変化∂Ｐi は式（４）となる。
【００１８】
【式３】
0003825543.tif 000003
【００１９】
式（４）を用いて圧延中の全圧延スタンドを操作する場合には、当然最終圧延スタンドを含む各圧延スタンドの出側板厚が変更されることになる為目標とする製品板厚を確保することができない。従って式（４）を用いた制御は最終圧延スタンド以外の各圧延スタンドにて実施されなければならない。最終圧延スタンド以外の各圧延スタンドに於いて式（４）で示した圧延力変化量を確保する為に、最終圧延スタンド以外の各圧延スタンドでのロール間隔修正量が式（５）となる様にすると同時に、最終圧延スタンドでは板厚一定制御を実施することにより、通板中の各圧延スタンド間での板の平坦度を一定として通板性を損なう事を防止しつつ所定の製品板厚を得ることができる。
【００２０】
【式４】
0003825543.tif 000004
【００２１】
ここで、
∂Ｓi ：各圧延スタンドのロール間隔修正量（ｉ＝１〜ｎ−１）
Ｐi0  ：各圧延スタンドの基準圧延力量    （ｉ＝１〜ｎ−１）
∂Ｐi ：各圧延スタンドの圧延力変化量    （ｉ＝１〜ｎ−１）
αi   ：各圧延スタンド毎に定まる係数    （ｉ＝１〜ｎ−１）
ｎ    ：圧延機の圧延スタンド数
上の式（５）に式（４）の∂Ｐi を代入すると、式（５）は以下のように変形することができる。
【００２２】
【式５】
0003825543.tif 000005
【００２３】
即ち、上記式（１）を用いて各圧延スタンドのロール間隔を修正することにより、本発明の熱間圧延を実施することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は第１〜第７圧延スタンドの熱間圧延機の場合のシステム構成図である。
【００２５】
図中、１１は熱間仕上圧延機の各圧延スタンドのワ−クロール、１２は同バックアップロール、１３はロール間隔自動調整装置、１５は圧延力検出器１４で測定したロールの圧延力を基にゲージメータ方式による板厚制御を行うゲージメータ板厚制御装置、１６は仕上圧延機の第７圧延スタンドの出側に設けた製品板厚検出器１７により測定した製品板厚を基にフィードバック方式による板厚制御を行うフィードバック板厚調整装置、１８は演算装置、１９は圧延機設定計算装置、Ｓは被圧延材である。
【００２６】
圧延機設定計算装置１９は、被圧延材Ｓが仕上圧延機の第１圧延スタンドに噛込前に、該被圧延材Ｓの寸法、温度、材質、及び製品板厚に基づいて、予め設定した計算モデルを用いて仕上圧延機の各圧延スタンドの初期圧延力を計算し、この計算した初期圧延力から各圧延スタンドの初期ロール間隔を決定する。この決定した初期ロール間隔を演算装置１８を介して第１〜第７の圧延スタンドに設けた各ロール間隔自動調整装置１３に与える。また、式（５）の演算に必要な各圧延スタンドのスタンド係数αi を圧延機設定計算装置１９に予め設定したモデル式などから演算し、演算装置１８に与える。
【００２７】
第１〜第７圧延スタンドのロール間隔自動調整装置１３は、被圧延材Ｓが第１圧延スタンドに噛込む前に、演算装置１８を介して入力した圧延機設定計算装置１９で決定した各圧延スタンドの初期ロール間隔値をもとに第１〜第７圧延スタンドのロール間隔を調整する。また、被圧延材Ｓが各圧延スタンドに噛込んだ後は、各圧延スタンド別にゲージメータ板厚制御装置１５、フィードバック板厚制御装置１６及び演算装置１８より与えられたロール間隔修正量によりロール間隔の修正を行う。
【００２８】
つまり、ゲージメータ板厚制御装置１５は、被圧延材Ｓが仕上圧延機列の各圧延スタンドに噛込後、ゲージメータ方式の板厚制御を各々実施する。このゲージメータ方式による板厚制御は各圧延スタンドに設置した圧延力検出装置１４により測定された圧延力、及び各圧延スタンドの圧延機弾性定数により圧延機の弾性変形を算出し、これを補償する様にロール間隔修正量∂Ｓｇを計算し、この計算したロール間隔修正量∂Ｓｇを第１から第７圧延スタンドのロール間隔自動調整装置１３に与える。
【００２９】
又、フィードバック板厚調整装置１６は、被圧延材Ｓが製品板厚検出装置１７に到達後、板厚制御を実施する。このフィードバック方式による板厚調整は目標製品板厚と製品板厚検出装置１７による検出板厚の差を補償する様にロール間隔修正量∂Ｓｆを計算し、このロール間隔修正量∂Ｓｆを第１から第７圧延スタンドの各ロール間隔自動調整装置１３に与える。
【００３０】
演算装置１８は、被圧延材Ｓが仕上圧延機に噛込む前に圧延機設定計算装置１９より与られた各圧延スタンドのスタンド係数αi 、初期圧延力Ｐi0として記憶する。更に、被圧延材Ｓが仕上圧延機列の第１〜第７圧延スタンドに噛込んだことを検出（各圧延スタンドに設置された圧延力検出装置１４により測定した圧延力の変化等により検出）すると、この測定した圧延力Ｐi の入力を開始する。そして、先ず、この記憶した各圧延スタンドの圧延力量Ｐi と予め定めた各圧延スタンドの基準圧延力量Ｐi0の差Ｐi0−Ｐi を求め、この値に基づいて、前記式（１）により最終圧延スタンド以外の各圧延スタンドのロール間隔修正量∂Ｓi を逐次演算を行う。この演算したロール間隔修正量∂Ｓi を第１から第６圧延スタンドのロール間隔自動調整装置１３に与える。
【００３１】
これによりロール間隔自動調整装置１３はゲージメータ板厚制御装置１５で計算したロール間隔修正量∂Ｓｇ、フィードバック板厚制御装置１６で計算したロール間隔修正量∂Ｓｆ、演算装置１８で計算したロール間隔修正量∂Ｓi が同時に入力した場合は、その各々を加算し、この加算ロール間隔修正量∂Ｓｔによりロール間隔を調整する。また、各々単独で入力した場合にはそれぞれ単独でロールの間隔を調整する。
【００３２】
【実施例】
本発明を用いた実施例を図４に示す。図４は図３に示す様な温度分布を有する圧延材に於ける本発明の実施結果である。図４において（ａ）は圧延開始直後の各スタンド出側平坦度である。（ｂ）は圧延終了直前の各スタンド出側平坦度、（ｃ）は従来例の圧延終了直前の各圧延スタンド出側の平坦度を示す。
【００３３】
この図からわかるように圧延開始直後から圧延終了直前迄の平坦度の変化は最大０．２％程度である。従来例（Ｃ）の平坦度の変化は最大で１．１％であり、本実施例の方が各圧延スタンド出側の平坦度が改善されていることが判る。
【００３４】
【発明の効果】
本発明の方法によれば、被圧延材全長にわたり、圧延力の比率を一定に保つことが可能であるため、仕上圧延機列各スタンド間での被圧延材の平坦度を良好に保つことができ、これにより、通板性を損なうことなく又圧延材の破断を引き起こすことなく温度変化・速度変化等の伴う圧延を実施可能となり、圧延作業の能率を向上させるとが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す制御ブロック図。
【図２】従来の方法による制御ブロック図。
【図３】圧延機入出側における圧延材の温度と時間経過の関係を示す図。
【図４】本発明を実施した場合の各スタンド出側の圧延材の平坦度を示す図。
【符号の説明】
１１、２１  ワークロール
１２、２２  バックアップロール
１３、２３  ロール間隔自動調整装置
１４、２４  圧延力検出器
１５、２５  ゲージメータ板厚制御装置
１６、２６  フィードバック板厚制御装置
１７、２７  製品板厚検出器
１８、２８  演算装置
１９        圧延機設定計算装置
Ｓ          被圧延材
【図１】
0003825543.tif 000007
【図２】
0003825543.tif 000008
【図３】
0003825543.tif 000009
【図４】
0003825543.tif 000010