米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 加工処理操作 -> JFEスチール株式会社

発明の名称 圧延制御方法及び熱間仕上圧延機
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−185703(P2007−185703A)
公開日 平成19年7月26日(2007.7.26)
出願番号 特願2006−6983(P2006−6983)
出願日 平成18年1月16日(2006.1.16)
代理人 【識別番号】100105968
【弁理士】
【氏名又は名称】落合 憲一郎
発明者 久山 修司
要約 課題
被圧延材の先端がスタンドに噛み込まれる際の初期マスフロー外乱を高精度に防止することにより、圧延材先端のマスフロー変動を抑制することが可能な熱間仕上圧延機における圧延制御方法及び熱間仕上圧延機を提供する。

解決手段
複数スタンドを有する熱間圧延機における圧延制御方法において、スタンド間厚み計19により計測されたi番目スタンド出側板厚と、i番目スタンドとi+1番目スタンド間のルーパ角度と、i+1番目スタンド圧延荷重と、i+1番目スタンドギャップ量と、i+1番目スタンド主機速度とに基づいてi番目スタンドとi+1番目スタンド間における圧延材のループ量を算出し、この算出したループ量に応じてi番目スタンド主機速度の速度補正を行う。
特許請求の範囲
【請求項1】
複数スタンドを有する熱間圧延機における圧延制御方法において、
スタンド間厚み計により計測されたi番目スタンド出側板厚と、i番目スタンドとi+1番目スタンド間のルーパ角度と、i+1番目スタンド圧延荷重と、i+1番目スタンドギャップ量と、i+1番目スタンド主機速度とに基づいてi番目スタンドとi+1番目スタンド間における圧延材のループ量を算出し、
該算出したループ量に応じてi番目スタンド主機速度の速度補正を行うことを特徴とする圧延制御方法。
【請求項2】
複数スタンドを有する熱間圧延機における圧延制御方法において、
スタンド間厚み計により計測されたi番目スタンド出側板厚と、i番目スタンドとi+1番目スタンド間のルーパ角度と、i+1番目スタンド圧延荷重と、i+1番目スタンドギャップ量と、i+1番目スタンド主機速度とにより算出したi番目スタンド出側板速度及びi+1番目スタンド入側板速度に基づいて、i番目スタンドとi+1番目スタンド間における圧延材のループ量を算出し、該算出したループ量に応じてi番目スタンド主機速度の補正を行うことを特徴とする圧延制御方法。
【請求項3】
さらに、i番目スタンドとi+1番目スタンド間におけるルーパ角度の実績値に基づいて、算出したループ量の補正を行うことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の圧延制御方法。
【請求項4】
複数スタンドを有する熱間圧延機において、
スタンド間厚み計により計測されたi番目スタンド出側板厚と、i番目スタンドとi+1番目スタンド間のルーパ角度と、i+1番目スタンド圧延荷重と、i+1番目スタンドギャップ量と、i+1番目スタンド主機速度とに基づいてi番目スタンドとi+1番目スタンド間における圧延材のループ量を算出するループ量算出装置と、
該ループ量算出装置により算出したループ量に応じてi番目スタンド主機速度の速度補正を行う速度制御装置とを有することを特徴とする熱間圧延機。
【請求項5】
さらに、i番目スタンドとi+1番目スタンド間におけるルーパ角度実績値に基づいて、算出したループ量の補正を行うループ量補正装置を有することを特徴とする請求項4に記載の熱間圧延機。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、被圧延材の先端がスタンドに噛み込まれる際の初期マスフロー外乱を防止することにより、圧延材先端のマスフロー変動を抑制することが可能な熱間仕上圧延機における圧延制御方法及び熱間仕上圧延機に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の複数スタンドを有する熱間仕上タンデム圧延機における圧延材先端部のマスフロー変動を抑制する方法として、例えば特許文献1(特開昭63−220915号公報)には、i+1番目スタンドに圧延材先端部が噛み込んだときに、その前段のi番目スタンド出側板速と次段のi+1番目スタンド入側板速を一致させるために、両スタンドの板厚偏差から先進率偏差を計算して、i番目スタンドの主機速度の補正を行う方法が記載されている。
【0003】
また、特許文献2(特開平6−335719号公報)には、i+1番目スタンドに圧延材先端部が噛み込んだときに、その前段のi番目スタンドの主機速度の補正を行ったのでは応答が間に合わないという問題を解決するために、i+1番目スタンドの出側板厚偏差を実測値、または、ゲージメータ板厚ではなく推定値を用いて、i+1番目スタンドに圧延材が噛み込む前にi番目スタンドの主機速度補正を行うことによりマスフロー外乱を抑制する方法が記載されている。
【特許文献1】特開昭63−220915号公報
【特許文献2】特開平6−335719号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、上記特許文献2に記載されている方法は、主機速度補正に用いる先進率を計算により求めているため、速度補正の精度がその推定精度に強く依存するという問題があった。
【0005】
また、上記特許文献1に記載の方法は、スタンド出側での絶対厚みを用いて先進率の算出を行っているため先進率の算出自体は正確に行われる。しかし、算出には圧延材先端部の1点での板厚、板速度等の計測値を用いて先進率の算出を行い、それに基づきi番目のスタンド主機速度の速度補正を行っているため計測のタイミングにより値の変動が大きく、制御精度が大きく左右されるという問題があった。
【0006】
そこで本発明は、被圧延材の先端がスタンドに噛み込まれる際の初期マスフロー外乱を高精度に防止することにより、圧延材先端のマスフロー変動を抑制することが可能な熱間仕上圧延機における圧延制御方法及び熱間仕上圧延機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するために、本発明は以下のような特徴を有する。
[1]複数スタンドを有する熱間圧延機における圧延制御方法において、
スタンド間厚み計により計測されたi番目スタンド出側板厚と、i番目スタンドとi+1番目スタンド間のルーパ角度と、i+1番目スタンド圧延荷重と、i+1番目スタンドギャップ量と、i+1番目スタンド主機速度とに基づいてi番目スタンドとi+1番目スタンド間における圧延材のループ量を算出し、
該算出したループ量に応じてi番目スタンド主機速度の速度補正を行うことを特徴とする圧延制御方法。
[2]複数スタンドを有する熱間圧延機における圧延制御方法において、
スタンド間厚み計により計測されたi番目スタンド出側板厚と、i番目スタンドとi+1番目スタンド間のルーパ角度と、i+1番目スタンド圧延荷重と、i+1番目スタンドギャップ量と、i+1番目スタンド主機速度とにより算出したi番目スタンド出側板速度及びi+1番目スタンド入側板速度に基づいて、i番目スタンドとi+1番目スタンド間における圧延材のループ量を算出し、該算出したループ量に応じてi番目スタンド主機速度の補正を行うことを特徴とする圧延制御方法。
[3]上記[1]または[2]において、さらに、i番目スタンドとi+1番目スタンド間におけるルーパ角度の実績値に基づいて、算出したループ量の補正を行うことを特徴とする圧延制御方法。
[4]複数スタンドを有する熱間圧延機において、
スタンド間厚み計により計測されたi番目スタンド出側板厚と、i番目スタンドとi+1番目スタンド間のルーパ角度と、i+1番目スタンド圧延荷重と、i+1番目スタンドギャップ量と、i+1番目スタンド主機速度とに基づいてi番目スタンドとi+1番目スタンド間における圧延材のループ量を算出するループ量算出装置と、
該ループ量算出装置により算出したループ量に応じてi番目スタンド主機速度の速度補正を行う速度制御装置とを有することを特徴とする熱間圧延機。
[5]上記[4]において、さらに、i番目スタンドとi+1番目スタンド間におけるルーパ角度実績値に基づいて、算出したループ量の補正を行うループ量補正装置を有することを特徴とする熱間圧延機。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、被圧延材の先端がスタンドに噛み込まれる際の初期マスフロー外乱を高精度に防止することにより、圧延材先端のマスフロー変動を抑制することが可能な熱間仕上圧延機における圧延制御方法及び熱間仕上圧延機が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
以下、本発明を実施するための最良の形態の一例を説明する。
【0010】
図1は、本発明に係る圧延制御方法が適用される熱間仕上タンデム圧延機の一実施形態を示す概略構成図である。図1においては、2台の圧延スタンドのみを図示し、以下においてはこの2台の圧延スタンド(i番目スタンド,i+1番目スタンド(i=1,2,・・・))間における圧延制御方法を説明するが、3台以上の圧延スタンドを有する場合においても、任意の連続する2台の圧延スタンド間において本発明が適用できる。
【0011】
図1において、1は前段(i番目スタンド)のワークロール、2は前段(i番目スタンド)のバックアップロール、3は後段(i+1番目スタンド)のワークロール、4は後段(i+1番目スタンド)のバックアップロール、5はi番目スタンドのミル駆動モータ、6はi番目スタンドとi+1番目スタンド間に配置されたルーパ、7はルーパ6の駆動モータ、8はルーパ6のロール、9はルーパ6のルーパ角度検出器、19はi番目スタンド出側に配置されたスタンド間厚み計、10はi+1番目スタンドのスタンドギャップ実績、11はi+1番目スタンドのスタンド圧延荷重実績、13はルーパ6のルーパ角実績、15はルーパ6のルーパトルク指令、16はi番目スタンドのスタンドミル速度指令、20はスタンド間厚み計19による板厚実績である。
【0012】
また、図1において、17は前記i番目スタンドのミル駆動モータ5の主機速度を制御するスタンドミルモータ制御装置、18は前記ルーパ6の駆動モータ7のトルクを制御するルーパモータトルク制御装置、21は前記スタンドミルモータ制御装置17及びルーパモータトルク制御装置18に制御用の指令信号を送信する速度制御装置を表す。
【0013】
以下、本発明に係る圧延制御方法において使用する変数をまとめて記載する。
:i番目スタンド圧下位置実績
:i番目スタンド出側被圧延材速度実績
:i番目スタンド入側被圧延材速度実績
:i番目スタンド出側板厚実績
:i番目スタンド入側板厚実績
:i番目スタンド圧延荷重実績
Rrefi:i番目スタンド速度指令
vx:i番目スタンドとi+1番目スタンド間板速差(vx=Vi+1−v
:サンプリング時間tにおけるi番目スタンドとi+1番目スタンド間ループ量
mp:サンプリング周期
:iスタンド固有の定数
以上の変数の基準値からの偏差をΔで表し、以下に基本となるダイナミクスの式(1)〜(4)を示す。
Δv=(dV/dh)・Δh ・・・(1)
ΔVi+1=(dVi+1/dHi+1)・ΔHi+1+(dVi+1/dhi+1)・Δhi+1 ・・・(2)
=Lt−1 +vx・Smp ・・・(3)
Δhi+1=ΔSi+1+ΔPi+1/M ・・・(4)
以下に、本発明に係る圧延制御方法について説明する。図2は、本発明に係る圧延制御の一例を示すフロー図である。ここで、以下の処理は、図1に示す速度制御装置21で行われる。
【0014】
この速度制御装置21では、i+1番目スタンドに圧延材が噛み込んだ時から処理を開始する。
【0015】
前記速度制御装置21は処理開始後、つまり、i+1番目スタンドに圧延材が噛み込んだ時点(Step1)において、
スタンド間厚み計19により計測されたi番目スタンド出側板厚、i番目スタンドとi+1番目スタンド間に配置されたルーパ6のルーパ角度検出器9により検出されたルーパ角度、i+1番目スタンド圧延荷重、i+1番目スタンドギャップ量、i+1番目スタンド主機速度の各種実績データを取り込み(Step2)、上記ダイナミクス式(1)〜(4)により、所定のサンプリング周期毎にi番目スタンドとi+1番目スタンド間における圧延材のループ量Lを算出する(Step3)。ここで、前記圧延材のループ量Lの算出に際しては、i+1番目スタンドに圧延材が噛み込んだ時点のループ量Lを0(ゼロ)として算出を行うことが好ましい。
【0016】
なお、前記サンプリング周期としては、0.1秒以下が好ましい。現実に圧延材のループ量が問題となるのはi+1番目スタンドに圧延材が噛み込んでから0.5秒までの時間のため、サンプリング周期を0.1秒より大きくすると、速度の補正が圧延材のループ量増加に追従できなくなる場合があるからである。
【0017】
ここで、時間tにおける圧延材のi番目スタンドとi+1番目スタンド間のループ量Lはルーパ6のルーパ角に相当するルーパがつくるループ量Rより下回ることはない。そのため、L<Rの場合(Step4,Yes)には、L=Rとする補正(Step5)を行うことが好ましい。これにより、i番目スタンド主機速度操作量の補正精度をより高めることができ、より高精度にマスフロー外乱が抑制できる。
【0018】
次に、例えば、予め用意しておいたLをキーとするテーブルから、i番目スタンドへの速度補正量ΔVRrefiを得て(Step6)、i番目スタンドへ補正指令を送る(Step7)。ここで、ΔVRrefiを得るために、Lをキーとするテーブルを用いる代わりに、Lを引数とする式から算出してもよい。
【実施例1】
【0019】
以下、本発明に係る圧延制御方法の優位性を確認するために、5スタンドを有する熱間仕上タンデム圧延機の第4番目スタンド(F4)と第5番目スタンド(F5)間をモデルにした数値シミュレーションの実施例を示す。
【0020】
このシミュレーションにおいては、ミル定数や塑性係数等の設備定数や圧延材に関する定数は、実際に圧延された材料(低炭素鋼で目標板厚2mm)の設定計算データと実績データを用いている。
【0021】
何も制御をしない場合には圧延材の通板が安定でなくなるようにギャップ設定に誤差を付加してシミュレーションを行っている。サンプリング周期は0.02秒としている。
【0022】
図3は、横軸時刻(第5番目スタンドに圧延材が噛み込んだ時点を時刻0)、縦軸を第4番目と第5番目のスタンド間のループ量としたときの本発明例(a)と、比較例(b)として従来から知られているダイナミックセットアップ(DSU)方法との板ループの出来方を比較した図である。図3(b)からわかるように、DSU方法を用いた比較例は、圧延材がルーパと接触しないまま許容ループ量を超えてしまい、通板が不安定となった。一方、図3(a)の本発明例の場合は、圧延材のループ量がルーパの調整範囲内に抑えられており、通板の安定化が図られていた。
【0023】
また、図4は、本発明に係る圧延制御方法を用いたときの第4番目スタンド主機速度操作量と、第4番目スタンド出側板速度と第5番目スタンド入側板速度との様子をあらわした図である。第4番目スタンド出側板速度が第5番目スタンド入側板速度に近づくように、第5番目スタンド噛み込み直後から第4番目スタンド主機速度を操作しているのが分かる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】本発明に係る圧延制御方法が適用される熱間仕上タンデム圧延機の一実施形態を示す概略構成図である。
【図2】本発明に係る圧延制御の一例を示すフロー図である。
【図3】本発明例(a)と、比較例(b)として従来から知られているダイナミックセットアップ(DSU)方法との板ループの出来方を比較した図である。
【図4】本発明に係る圧延制御方法を用いたときの第4番目スタンド主機速度操作量と、第4番目スタンド出側板速度と第5番目スタンド入側板速度との様子をあらわした図である。
【符号の説明】
【0025】
1 後段ワークロール
2 後段バックアップロール
3 前段ワークロール
4 前段バックアップロール
5 ミルモータ
6 ルーパ
7 ルーパモータ
8 ルーパロール
9 ルーパ角度検出器
10 スタンドギャップ実績
11 スタンド圧延荷重実績
13 ルーパ角度実績
14 圧下位置指令
15 ルーパトルク指令
16 スタンドミル速度指令
17 スタンドミルモータ制御装置
18 ルーパモータトルク制御装置
19 スタンド間厚み計
20 板厚実績
21 速度制御装置




 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013