特許 5835263 ＬＰ鋼板の出側板長算出方法、ＬＰ鋼板の走間板厚変更の進捗管理方法及びＬＰ鋼板の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5835263

(24)【登録日】2015年11月13日

(45)【発行日】2015年12月24日

(54)【発明の名称】ＬＰ鋼板の出側板長算出方法、ＬＰ鋼板の走間板厚変更の進捗管理方法及びＬＰ鋼板の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B21B 37/24 20060101AFI20151203BHJP

   B21B 37/20 20060101ALI20151203BHJP

【ＦＩ】

   B21B37/24

   B21B37/20 120A

【請求項の数】3

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2013-76212(P2013-76212)

(22)【出願日】2013年4月1日

(65)【公開番号】特開2014-200796(P2014-200796A)

(43)【公開日】2014年10月27日

【審査請求日】2014年11月21日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001258

【氏名又は名称】ＪＦＥスチール株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100066980

【弁理士】

【氏名又は名称】森 哲也

(74)【代理人】

【識別番号】100109380

【弁理士】

【氏名又は名称】小西 恵

(74)【代理人】

【識別番号】100103850

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 秀▲てつ▼

(74)【代理人】

【識別番号】100105854

【弁理士】

【氏名又は名称】廣瀬 一

(74)【代理人】

【識別番号】100116012

【弁理士】

【氏名又は名称】宮坂 徹

(72)【発明者】

【氏名】久寶 遼平

(72)【発明者】

【氏名】新田 和弘

【審査官】 國方 康伸

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−２０６８０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平８−１９２２１１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２１Ｂ ３７／００−３７／７８

Ｂ２１Ｂ １／００− １／４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のスタンドからなるタンデム圧延機により被圧延材を圧延し、圧下位置及びロール周速を変更する走間板厚変更制御を行うことで、板長方向に板厚が変化したＬＰ鋼板を製造する方法において、
最終スタンドのゲージメータ板厚を用いて、前記最終スタンドにおける先進率を逐次算出し、前記先進率と前記最終スタンドのロール周速に基づいて、最終スタンド出側板長を算出することを特徴とするＬＰ鋼板の出側板長算出方法。

【請求項2】

複数のスタンドからなるタンデム圧延機により被圧延材を圧延する圧延方法において、
最終スタンドから連続する複数のスタンドを選択し、該選択された複数のスタンドの圧下位置及びロール周速を変更する走間板厚変更方法であって、
走間板厚変更の開始位置、終了位置を前記最終スタンド出側板長で管理するに際し、
走間板厚変更開始スタンドの開始位置を前記最終スタンド出側板長に対して定め、
前記選択された複数のスタンドにおける各ゲージメータ板厚に基づいて、前記選択された複数のスタンドの各スタンドの先進率を算出し、
前記走間板厚変更開始スタンドの後段の各スタンドの走間板厚変更開始位置を、前記後段の各スタンドのロール周速、前記後段の各スタンドの算出された先進率、最終スタンドのロール周速、最終スタンドの先進率、スタンド間距離、及び、最終スタンド出側板長で定めた前段スタンドの走間板厚変更位置から最終スタンド出側板長として定め、
前記最終スタンド出側板長と前記各スタンドの走間板厚変更開始位置とに基づいて、各スタンドの走間板厚変更が、どの程度進行しているか示す進捗率を算出することを特徴とするＬＰ鋼板の走間板厚変更の進捗管理方法。

【請求項3】

請求項２記載のＬＰ鋼板の走間板厚変更の進捗管理方法を用いて、走間板厚変更を行い、板長方向に板厚が変化したＬＰ鋼板を製造することを特徴とするＬＰ鋼板の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、走間板厚変更制御によりＬＰ鋼板（Longitudinally Profiled Plate）を製造する際のＬＰ鋼板の出側板長算出方法、ＬＰ鋼板の走間板厚変更の進捗管理方法及びＬＰ鋼板の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

板長さ方向に板厚が変化したＬＰ鋼板（Longitudinally Profiled Plate）は、構造物の軽量化や現地溶接工事に要するコストを大幅に削減することができる。
図６は、一形状のＬＰ鋼板１を示す斜視図であり、このＬＰ鋼板１は、長手方向一端部、長手方向他端部及び長手方向中央部にそれぞれ平行部２、３、４を設け、長手方向中央部の平行部４が、長手方向一端部及び長手方向他端部の平行部２，３より板厚が薄くなっており、平行部２，４の間及び平行部３，４の間に、長手方向に均等な板厚勾配を持ったテーパ部５，６を設けた鋼板である。

【0003】

このＬＰ鋼板１を製造する方法として、歩留の向上、燃料原単価の向上、ロット余剰材の減少等を図ることを目的として、走間板厚変更制御を用いることが知られている。
走間板厚変更制御は、単一の被圧延材を、複数のスタンドを連続して配置した圧延機により板厚を制御しながら圧延する技術であり（例えば、特許文献１）、被圧延材の圧延中の所定のタイミングで複数のスタンドの圧下位置（ロールギャップ）及びロール周速を変更することにより、板厚を変更してＬＰ鋼板１のテーパ部５，６を形成する。

【0004】

ここで、ＬＰ鋼板１の製造方法では、最終スタンドで圧延された被圧延材の出側板長に基づいて、ＬＰ鋼板１の総板長Ｌ_Ｓを演算するようにしている。すなわち、圧延前のセットアップ計算で演算した先進率と、最終スタンドのロール周速とに基づいて、最終スタンドの出側板長を演算し、この最終スタンドの出側板長に基づいてＬＰ鋼板１の目標総板長Ｌ_Ｓを演算している。

【0005】

一方、走間板厚変更制御では、板厚変更部分のオフゲージ長を極力短くすることが、歩留の向上など経済的メリットの見地から最も重要なことであり、そのためには、ＬＰ鋼板１の板厚変更点のトラッキング精度を向上させる必要がある。
そこで、圧延前のセットアップ計算で演算した先進率と最終スタンドのロール周速とに基づいて、最終スタンドの出側板長を演算するとともに、この最終スタンドの出側板長を基準としてスタンド毎に走間板厚変更の進捗管理を行うＬＰ鋼板１の走間板厚変更点トラッキング方法を行い、走間板厚変更点のトラッキングの精度を向上させるようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００２−２０５１０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかし、ＬＰ鋼板１の製造方法では、ＬＰ鋼板１の総板長Ｌ_Ｓの演算で使用される先進率が、圧延前のセットアップ計算において先進率影響係数と目標板厚変更量とに基づいて演算されているので、実際の走間板厚変更中の先進率に対して大きな誤差がある。
そのため、ＬＰ鋼板１の総板長の実測値と目標値との間に大きな誤差が生じているのが現状である。

【0008】

また、ＬＰ鋼板１の走間板厚変更点トラッキング方法でも、圧延前のセットアップ計算で演算した先進率を使用することで、演算した最終スタンドの出側板長に誤差が生じるので、走間板厚変更点のトラッキングを正確に観測することができない。
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、各走間板厚変更点の進捗を正確に把握し、走間板厚変更制御を高精度に行うことができるＬＰ鋼板の出側板長算出方法、ＬＰ鋼板の走間板厚変更の進捗管理方法及びＬＰ鋼板の製造方法を提供するとともに、ＬＰ鋼板の総板長の実測値と目標値とに誤差を生じさせず高精度のＬＰ鋼板を製造することができるＬＰ鋼板の製造方法を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るＬＰ鋼板の出側板長算出方法は、複数のスタンドからなるタンデム圧延機により被圧延材を圧延し、圧下位置及びロール周速を変更する走間板厚変更制御を行うことで、板長方向に板厚が変化したＬＰ鋼板を製造する方法において、最終スタンドのゲージメータ板厚を用いて、前記最終スタンドにおける先進率を逐次算出し、前記先進率と前記最終スタンドのロール周速に基づいて、最終スタンド出側板長を算出することを特徴とするＬＰ鋼板の出側板長算出方法である。

【0010】

また、本発明の一態様に係るＬＰ鋼板の走間板厚変更の進捗管理方法は、複数のスタンドからなるタンデム圧延機により被圧延材を圧延する圧延方法において、最終スタンドから連続する複数のスタンドを選択し、該選択された複数のスタンドの圧下位置及びロール周速を変更する走間板厚変更方法であって、走間板厚変更の開始位置、終了位置を前記最終スタンド出側板長で管理するに際し、走間板厚変更開始スタンドの開始位置を前記最終スタンド出側板長に対して定め、前記選択された複数のスタンドにおける各ゲージメータ板厚に基づいて、前記選択された複数のスタンドの各スタンドの先進率を算出し、前記走間板厚変更開始スタンドの後段の各スタンドの走間板厚変更開始位置を、前記後段の各スタンドのロール周速、前記後段の各スタンドの算出された先進率、最終スタンドのロール周速、最終スタンドの先進率、スタンド間距離、及び、最終スタンド出側板長で定めた前段スタンドの走間板厚変更位置から最終スタンド出側板長として定め、前記最終スタンド出側板長と前記各スタンドの走間板厚変更開始位置とに基づいて、各スタンドの走間板厚変更が、どの程度進行しているか示す進捗率を算出することを特徴とするＬＰ鋼板の走間板厚変更の進捗管理方法である。

【0011】

また、本発明の一態様に係るＬＰ鋼板の製造方法は、ＬＰ鋼板の走間板厚変更の進捗管理方法を用いて、走間板厚変更を行い、板長方向に板厚が変化したＬＰ鋼板を製造することを特徴とするＬＰ鋼板の製造方法である。

【発明の効果】

【0012】

本発明に係るＬＰ鋼板の出側板長算出方法によると、最終スタンドのゲージメータ板厚を用いて、前記最終スタンドにおける先進率を逐次算出し、前記先進率と前記最終スタンドのロール周速に基づいて、最終スタンド出側板長を算出するようにしているので、最終スタンド出側板長を高精度に算出することができる。
また、本発明に係るＬＰ鋼板の走間板厚変更の進捗管理方法によると、複数のスタンドのゲージメータ板厚を使用して各スタンドの走間板厚変更開始点を算出し、夫々のスタンドの走間板厚変更が、最終スタンドのゲージメータ板厚に基づいて算出した出側板長に対してどの程度進行しているか示す進捗率を算出しているので、各走間板厚変更点の進捗を正確に把握し、走間板厚変更制御を高精度に行うことができる。

【0013】

さらに、本発明に係るＬＰ鋼板の製造方法によると、圧延前のセットアップ計算において算出した先進率を使用している従来のＬＰ鋼板の製造方法と比較して、最終スタンドのゲージメータ板厚に基づいて先進率を算出し、この先進率と最終スタンドのロール周速とに基づいて最終スタンドの出側板長を算出し、この最終スタンドの出側板長に基づいてＬＰ鋼板の総板長を算出するようにしているので、実測値と目標値とに誤差を生じさせず、高精度のＬＰ鋼板を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明に係るＬＰ鋼板の製造ラインを示すブロック図である。

【図2】本発明に係る先進率算出処理を示すフローチャートである。

【図3】本発明に係る進捗管理処理を示すフローチャートである。

【図4】本発明に係る目標面高処理を示すフローチャートである。

【図5】本発明に係る先進率の算出方法を説明するための圧延モデル図である。

【図6】本発明に係るＬＰ鋼板を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明を実施するための形態（以下、実施形態という。）を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明に係るＬＰ鋼板の製造ラインを示すブロック図であり、７スタンドからなる連続圧延機の後段４スタンドを示している。
ＬＰ鋼板７を圧延する第４スタンドＦ４から第７スタンドＦ７は、それぞれ上下に配置した一対のワークロールＷＲと、これらワークロールＷＲを支持する一対のバックアップロールＢＵＲとを備えている。各ワークロールＷＲは、駆動モータ８ａ〜８ｄから回転駆動力が伝達されている。また、第４スタンドＦ４から第７スタンドＦ７には、それぞれ、ワークロール間ギャップを変更する圧下制御装置１０ａ〜１０ｄが設けられている。

【0016】

そして、本実施形態のＬＰ鋼板の製造ラインは、先進率算出部１２と、出側板長算出部１４と、総板長算出部１６と、進捗管理部１８と、目標値変更部２０と、を備えている。
先進率算出部１２は、圧下制御装置１０ａ〜１０ｄから得られた出力値で各スタンドＦ４〜Ｆ７のゲージメータ板厚を算出し、それらゲージメータ板厚に基づいて、各スタンドＦ４〜Ｆ７の先進率を算出する。

【0017】

この先進率算出部１２は、図２に示す先進率算出処理を行う。
この先進率算出処理は、先ず、ステップＳＴ１で示すように、各スタンドＦ４〜Ｆ７のゲージメータ板厚ｈ_ＧＭを算出する。
すなわち、 各スタンドＦ４〜Ｆ７のゲージメータ板厚ｈ_ＧＭは、以下に示す式１で求められる。
ｈ_ＧＭ ＝ Ｓ＋Ｐ／Ｋ ……（式１）

【0018】

ここで、Ｋはミル定数、Ｓは圧下位置、Ｐは圧延荷重である。
次に、ステップＳＴ２で示すように、各スタンドＦ４〜Ｆ７のゲージメータ板厚ｈ_ＧＭを使用して先進率ｆｉ（ｉ＝４〜７）を算出する。
各スタンドＦ４〜Ｆ７の先進率ｆｉは、以下に示す式２で求められる。

【0019】

【数1】

【0020】

ここで、図５で示すように、ｈ_ｉ−１はＦｉスタンド入側厚、ｈｉはＦｉスタンド出側厚、Ｘｎは中立地点位置、ｌは接触弧長である。
そして、各スタンドＦ４〜Ｆ７のゲージメータ板厚ｈ_ＧＭを、式２のＦｉスタンド入側厚ｈ_ｉ−１、Ｆｉスタンド出側厚ｈｉとして使用することで、各スタンドＦ４〜Ｆ７の先進率ｆｉ（ｉ＝４〜７）を求める。
出側板長算出部１４は、ＬＰ鋼板７の板先端部が最終スタンド（第７スタンド）Ｆ７を出てから時刻ｔ経過した後の板先端部の出側板長Ｌ_７（ｔ）を、以下の式３で求める。

【0021】

【数2】

【0022】

ここで、Δｔ：制御周期、ｆ_７：最終スタンドＦ７の先進率、ＶＲ_７：駆動モータ８ｄの出力値から求めた最終スタンドＦ７のロール周速である。
また、総板長算出部１６は、板先端部の出側板長Ｌ_７（ｔ）と、予め記憶されているロール周速、各スタンドＦ４〜Ｆ７の間の距離などに基づいて、ＬＰ鋼板７の総板長を算出するものである。

【0023】

また、進捗管理部１８は、ＬＰ鋼板７の板先端部が最終スタンドＦ７を出た時点で、板先端部の出側板長Ｌ_７（ｔ）に基づいて走間板厚変更点の進捗を管理する。
この進捗管理部１８は、図３に示す進捗管理処理を行う。
この進捗管理処理は、先ず、ステップＳＴ３において、各スタンドＦ４〜Ｆ７の走間板厚変更開始点Ｌ４（０）〜Ｌ７（０）を、以下の式４〜式７で求める。

【0024】

【数3】

【0025】

ここで、Ｌ_Ｓ：上位計算機で予め設定した第４スタンドＦ４の走間板厚開始位置を示す値、Ｌｄ４５：第４スタンドＦ４と第５スタンドＦ５の間のスタンド間距離、Ｌｄ５６：第５スタンドＦ５と第６スタンドＦ６の間のスタンド間距離、Ｌｄ６７：第６スタンドＦ６と第７スタンドＦ７の間のスタンド間距離、ｆ_４：第４スタンドＦ４の先進率、ｆ_５：第５スタンドＦ５の先進率、ｆ_６：第６スタンドＦ６の先進率、ＶＲ_４：スタンドＦ４のロール周速、ＶＲ_５：スタンドＦ５のロール周速、ＶＲ_６：スタンドＦ６のロール周速である。
次に、ステップＳＴ４において、出側板長算出部１４で求めた最終スタンドＦ７の出側板長Ｌ_７（ｔ）を基準とし、時刻ｔにおける夫々のスタンドの走間板厚変更が、出側板長Ｌ_７（ｔ）の何％進行しているか示す進捗率ratio_ｉ（ｔ）を、以下の式８で求める。

【0026】

【数4】

【0027】

ここで、Ｌ_ＦＧＣ：出側板長さに換算した走間板厚変更長さである。
また、目標値変更部２０は、進捗管理部１８で算出した進捗率ratio_ｉ（ｔ）に基づいて各スタンドＦ４〜Ｆ７の圧下位置及びロール周速の目標値の変更指令を出力するものである。
この目標値変更部２０は、図４で示す目標変更処理を行う
この目標変更処理は、先ず、ステップＳＴ５において、各スタンドＦ４〜Ｆ７の圧下位置（ロールギャップ）及びロール周速の実績値を読み込む。

【0028】

次に、ステップＳＴ６において、圧下位置（ロールギャップ）及びロール周速の実績値に、進捗管理部１８で求めた進捗率ratio_ｉ（ｔ）を掛けて算出し、各スタンドＦ４〜Ｆ７の圧下位置及びロール周速の変更値とする。
次に、ステップＳＴ７において、圧下位置の変更値を圧下制御装置１０ａ〜１０ｄに出力し、ロール周速の変更値を駆動モータ８ａ〜８ｄに出力する。
このように、各スタンドＦ４〜Ｆ７の進捗率ratio_ｉ（ｔ）が１００％となるまで、走間板厚変更制御を行う。

【0029】

次に、本実施形態のＬＰ鋼板の製造ラインの効果について説明する。
本実施形態の総板長算出部１６は、圧下制御装置１０ｄから得た最終スタンドＦ７のゲージメータ板厚を使用してＬＰ鋼板７の総板長を算出している。すなわち、最終スタンドＦ７のゲージメータ板厚に基づいて先進率ｆ_７を算出し、この先進率ｆ_７と最終スタンドＦ７のロール周速ＶＲ_７とに基づいて板先端部の出側板長Ｌ_７（ｔ）を算出し、この出側板長Ｌ_７（ｔ）に基づいてＬＰ鋼板７の総板長を算出している。このように、本実施形態の総板長算出部１６は、圧延前のセットアップ計算において算出した先進率を使用した従来のＬＰ鋼板の製造方法と比較して、実測値と目標値とに誤差を生じさせず、高精度のＬＰ鋼板７を製造することができる。

【0030】

また、進捗管理部１８においても、圧下制御装置１０ａ〜１０ｄから得た各スタンドＦ４〜Ｆ７のゲージメータ板厚を使用してスタンドＦ４〜Ｆ７の走間板厚変更開始点Ｌ４（０）〜Ｌ７（０）を算出し、夫々のスタンドＦ４〜Ｆ７の走間板厚変更が、出側板長Ｌ_７（ｔ）の何％進行しているか示す進捗率ratio_ｉ（ｔ）を算出しているので、各走間板厚変更点の進捗を正確に把握し、走間板厚変更制御を高精度に行うことができる。

【符号の説明】

【0031】

７…ＬＰ鋼板、８ａ〜８ｄ…駆動モータ、１０ａ〜１０ｄ…圧下制御装置、１２…先進率算出部、１４…出側板長算出部、１６…総板長算出部、１８…進捗管理部、２０…目標値変更部、Ｆ４〜Ｆ６…スタンド、Ｆ７…第７スタンド（最終スタンド）、Ｌ_７…最終スタンドの出側板長、ratio_ｉ…進捗率

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】