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特許6074096熱間仕上タンデム圧延機の板プロフィル制御方法および熱間仕上タンデム圧延機
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】6074096
(24)【登録日】2017年1月13日
(45)【発行日】2017年2月1日
(54)【発明の名称】熱間仕上タンデム圧延機の板プロフィル制御方法および熱間仕上タンデム圧延機
(51)【国際特許分類】
B21B 37/28 20060101AFI20170123BHJP
B21B 28/04 20060101ALI20170123BHJP
【ＦＩ】
B21B37/28 120
B21B37/28BBM
B21B28/04 A
B21B37/28 110A
【請求項の数】10
【全頁数】23
(21)【出願番号】特願2016-110705(P2016-110705)
(22)【出願日】2016年6月2日
【審査請求日】2016年6月2日
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】314017543
【氏名又は名称】Ｐｒｉｍｅｔａｌｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｊａｐａｎ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001829
【氏名又は名称】特許業務法人開知国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】古元 秀昭
(72)【発明者】
【氏名】葉佐井 二朗
(72)【発明者】
【氏名】安部 弘紀
(72)【発明者】
【氏名】山根 雅智
(72)【発明者】
【氏名】林 寛治
(72)【発明者】
【氏名】金森 信弥
【審査官】
川崎 良平
(56)【参考文献】
【文献】
特開平０９−１４１３１２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平０１−２３３００４（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１０−０２３１０７（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開昭６１−１２９２１１（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平０５−２６１４１６（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平０７−０６８３０７（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００２−１１３５１１（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平０３−２８５７０６（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平０６−３０４６２３（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開昭５８−２２１６０１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｂ２１Ｂ ３７／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のスタンドを有する熱間仕上タンデム圧延機の板プロフィル制御方法において、
前記熱間仕上タンデム圧延機の最終スタンドに対して求めた、線荷重と平坦度制御パラメータに対する前記最終スタンド出側での板クラウンとエッジアップまたはエッジドロップとの関係に基づいて、前記エッジアップまたはエッジドロップが許容範囲となるよう前記最終スタンドの線荷重を調整し、
前記最終スタンド出側での平坦度が許容範囲内となりかつ板クラウンが所定値以下となるように前記最終スタンドの平坦度制御パラメータを調整し、
上記の調整した最終スタンドの線荷重と平坦度制御パラメータに基づいて前記最終スタンドのパススケジュールを調整する
ことを特徴とする熱間仕上タンデム圧延機の板プロフィル制御方法。
前記熱間仕上タンデム圧延機の最終スタンドに対して求めた、線荷重と平坦度制御パラメータに対する前記最終スタンド出側での板クラウンとエッジアップまたはエッジドロップとの関係に基づいて、前記エッジアップまたはエッジドロップが許容範囲となるよう前記最終スタンドの線荷重を調整し、
前記最終スタンド出側での平坦度が許容範囲内となりかつ板クラウンが所定値以下となるように前記最終スタンドの平坦度制御パラメータを調整し、
上記の調整した最終スタンドの線荷重と平坦度制御パラメータに基づいて前記最終スタンドのパススケジュールを調整する
ことを特徴とする熱間仕上タンデム圧延機の板プロフィル制御方法。
【請求項2】
請求項１に記載の熱間仕上タンデム圧延機の板プロフィル制御方法において、
前記最終スタンドの平坦度制御パラメータの調整だけで前記最終スタンド出側での平坦度が許容範囲とならないか、前記最終スタンド出側での板クラウンが所定値以下とならなかった場合は、前記最終スタンドから上流側に向けて順次、前記最終スタンドでの平坦度が許容範囲内となり板クラウンが所定値以下となるように上流側スタンドの平坦度制御パラメータを調整する
ことを特徴とする熱間仕上タンデム圧延機の板プロフィル制御方法。
前記最終スタンドの平坦度制御パラメータの調整だけで前記最終スタンド出側での平坦度が許容範囲とならないか、前記最終スタンド出側での板クラウンが所定値以下とならなかった場合は、前記最終スタンドから上流側に向けて順次、前記最終スタンドでの平坦度が許容範囲内となり板クラウンが所定値以下となるように上流側スタンドの平坦度制御パラメータを調整する
ことを特徴とする熱間仕上タンデム圧延機の板プロフィル制御方法。
【請求項3】
請求項１に記載の熱間仕上タンデム圧延機の板プロフィル制御方法において、
前記最終スタンドでの線荷重を実現する前記最終スタンドの圧下量を求め、この圧下量に基づいて平坦度が許容範囲内となるように圧下スケジュールを決定する
ことを特徴とする熱間仕上タンデム圧延機の板プロフィル制御方法。
前記最終スタンドでの線荷重を実現する前記最終スタンドの圧下量を求め、この圧下量に基づいて平坦度が許容範囲内となるように圧下スケジュールを決定する
ことを特徴とする熱間仕上タンデム圧延機の板プロフィル制御方法。
【請求項4】
請求項１に記載の熱間仕上タンデム圧延機の板プロフィル制御方法において、
前記パススケジュールを用いて各スタンドでの圧延を行いながら、前記最終スタンドのワークロールを研磨する
ことを特徴とする熱間仕上タンデム圧延機の板プロフィル制御方法。
前記パススケジュールを用いて各スタンドでの圧延を行いながら、前記最終スタンドのワークロールを研磨する
ことを特徴とする熱間仕上タンデム圧延機の板プロフィル制御方法。
【請求項5】
請求項１に記載の熱間仕上タンデム圧延機の板プロフィル制御方法において、
前記熱間仕上タンデム圧延機の既存のパススケジュールに対して、前記最終スタンド出側での板クラウンとエッジアップまたはエッジドロップの関係に基づいて前記最終スタンドの線荷重の調整を行い、
前記既存のパススケジュールの線荷重を調整した中間のパススケジュールに対して前記最終スタンドの平坦度制御パラメータの調整を行う
ことを特徴とする熱間仕上タンデム圧延機の板プロフィル制御方法。
前記熱間仕上タンデム圧延機の既存のパススケジュールに対して、前記最終スタンド出側での板クラウンとエッジアップまたはエッジドロップの関係に基づいて前記最終スタンドの線荷重の調整を行い、
前記既存のパススケジュールの線荷重を調整した中間のパススケジュールに対して前記最終スタンドの平坦度制御パラメータの調整を行う
ことを特徴とする熱間仕上タンデム圧延機の板プロフィル制御方法。
【請求項6】
請求項１に記載の熱間仕上タンデム圧延機の板プロフィル制御方法において、
前記最終スタンドの平坦度制御パラメータはワークロールベンダのワークロールベンディング力、ロールクロス角度、ロールシフト量である
ことを特徴とする熱間仕上タンデム圧延機の板プロフィル制御方法。
前記最終スタンドの平坦度制御パラメータはワークロールベンダのワークロールベンディング力、ロールクロス角度、ロールシフト量である
ことを特徴とする熱間仕上タンデム圧延機の板プロフィル制御方法。
【請求項7】
複数のスタンドを有する熱間仕上タンデム圧延機において、
前記複数のスタンドのそれぞれに設けられた圧下装置および板形状制御アクチュエータと、
所定のパススケジュールを決定する決定制御装置と、
前記決定制御装置で決定された前記所定のパススケジュールに基づいて前記圧下装置と前記板形状制御アクチュエータを制御する圧延機制御装置とを備え、
前記決定制御装置は、前記熱間仕上タンデム圧延機の最終スタンドに対して求めた、線荷重と平坦度制御パラメータに対する前記最終スタンド出側での板クラウンとエッジアップまたはエッジドロップの関係に基づいて、前記エッジアップまたはエッジドロップが許容範囲となるよう前記最終スタンドの線荷重を調整し、前記最終スタンド出側での平坦度が許容範囲内となりかつ板クラウンが所定値以下となるように前記最終スタンドの平坦度制御パラメータを調整することで前記所定のパススケジュールを決定するものであり、
前記圧延機制御装置は、前記調整した最終スタンドの線荷重が得られるよう前記圧下装置を制御し、前記調整した最終スタンドの平坦度制御パラメータが得られるよう前記板形状制御アクチュエータを制御する
ことを特徴とする熱間仕上タンデム圧延機。
前記複数のスタンドのそれぞれに設けられた圧下装置および板形状制御アクチュエータと、
所定のパススケジュールを決定する決定制御装置と、
前記決定制御装置で決定された前記所定のパススケジュールに基づいて前記圧下装置と前記板形状制御アクチュエータを制御する圧延機制御装置とを備え、
前記決定制御装置は、前記熱間仕上タンデム圧延機の最終スタンドに対して求めた、線荷重と平坦度制御パラメータに対する前記最終スタンド出側での板クラウンとエッジアップまたはエッジドロップの関係に基づいて、前記エッジアップまたはエッジドロップが許容範囲となるよう前記最終スタンドの線荷重を調整し、前記最終スタンド出側での平坦度が許容範囲内となりかつ板クラウンが所定値以下となるように前記最終スタンドの平坦度制御パラメータを調整することで前記所定のパススケジュールを決定するものであり、
前記圧延機制御装置は、前記調整した最終スタンドの線荷重が得られるよう前記圧下装置を制御し、前記調整した最終スタンドの平坦度制御パラメータが得られるよう前記板形状制御アクチュエータを制御する
ことを特徴とする熱間仕上タンデム圧延機。
【請求項8】
請求項７に記載の熱間仕上タンデム圧延機において、
前記決定制御装置は、前記所定のパススケジュールを決定する際に、前記最終スタンドの平坦度制御パラメータの調整だけで前記最終スタンド出側での平坦度が許容範囲とならないか、前記最終スタンド出側での板クラウンが所定値以下とならなかった場合は、前記最終スタンドから上流側に向けて順次、前記最終スタンドでの平坦度が許容範囲内となり板クラウンが所定値以下となるように上流側スタンドの平坦度制御パラメータを調整する
ことを特徴とする熱間仕上タンデム圧延機。
前記決定制御装置は、前記所定のパススケジュールを決定する際に、前記最終スタンドの平坦度制御パラメータの調整だけで前記最終スタンド出側での平坦度が許容範囲とならないか、前記最終スタンド出側での板クラウンが所定値以下とならなかった場合は、前記最終スタンドから上流側に向けて順次、前記最終スタンドでの平坦度が許容範囲内となり板クラウンが所定値以下となるように上流側スタンドの平坦度制御パラメータを調整する
ことを特徴とする熱間仕上タンデム圧延機。
【請求項9】
請求項７に記載の熱間仕上タンデム圧延機において、
前記決定制御装置は、前記所定のパススケジュールを決定する際に、前記最終スタンドでの線荷重を実現する前記最終スタンドの圧下量を求め、この圧下量に基づいて平坦度が許容範囲内となるように圧下スケジュールを決定する
ことを特徴とする熱間仕上タンデム圧延機。
前記決定制御装置は、前記所定のパススケジュールを決定する際に、前記最終スタンドでの線荷重を実現する前記最終スタンドの圧下量を求め、この圧下量に基づいて平坦度が許容範囲内となるように圧下スケジュールを決定する
ことを特徴とする熱間仕上タンデム圧延機。
【請求項10】
請求項７に記載の熱間仕上タンデム圧延機において、
ロール研磨装置を更に備え、
前記圧延機制御装置は、前記所定のパススケジュールに基づいて前記複数のスタンドのそれぞれで圧延を行いかつ前記ロール研磨装置によって前記最終スタンドのワークロールを研磨するよう前記圧下装置および前記板形状制御アクチュエータと前記ロール研磨装置を制御する
ことを特徴とする熱間仕上タンデム圧延機。
ロール研磨装置を更に備え、
前記圧延機制御装置は、前記所定のパススケジュールに基づいて前記複数のスタンドのそれぞれで圧延を行いかつ前記ロール研磨装置によって前記最終スタンドのワークロールを研磨するよう前記圧下装置および前記板形状制御アクチュエータと前記ロール研磨装置を制御する
ことを特徴とする熱間仕上タンデム圧延機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、熱間仕上タンデム圧延機の板プロフィル制御方法および熱間仕上タンデム圧延機に関する。
【背景技術】
【0002】
熱間仕上タンデム圧延機での板幅端部近傍における急激な板厚減少であるエッジドロップを減少させる手段として、特許文献１に開示されているように、仕上圧延機後段における圧延方向張力を引張側、または中伸び方向の操業とし、圧延荷重が圧延材板幅端部近傍で小さくなり、ロール偏平に起因するエッジドロップを小さくさせ、目標板クラウンを満たしつつ、エッジドロップを低減する方法がある。
【0003】
また、特許文献２では、ロールサーマル、摩耗により生じたエッジアップを抑制する設備として、熱間仕上タンデム圧延機の最終スタンドにロールシフト機構を有する圧延機を設置することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平５−２３７５２７号公報
【特許文献2】特開昭６１−１０８４０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
通常、熱間仕上圧延機では、圧延コイル数の増加によって作業ロールは摩耗する。特に、板幅端部での局所摩耗、そして作業ロール部の熱膨張により生じるサーマルクラウンにより、板幅端部では板厚が肉厚となるエッジアップ現象が生じる。
【0006】
上述した特許文献１に記載の技術では、板クラウンを所定値とすることができる。また、これに伴って、ロール偏平に起因するエッジドロップを小さくすることが可能である。しかし、特許文献１に記載の技術では、板クラウンとエッジドロップの両方を所定値以下にすることができない、との問題点がある。これは、エッジアップの場合も同じである。特に、エッジアップは、所望の板プロフィルにできないだけでなく、通板性悪化要因となりうる為、できる限り抑制することが必要である。
【0007】
さらに、上述した特許文献１の熱間圧延での板プロフィルプリセット制御モデルは、所定位置で定義された板クラウンのみを所定値以下に制御するモデルであり、このモデルでは、板クラウンおよびエッジプロフィルの両方を所定値以下に制御することが非常に困難である、との問題があった。
【0008】
そこで、本発明は、以上の従来技術における問題点を解決し、エッジプロフィルを所定値以下に制御することができ、且つ板形状を許容範囲内で板クラウンを所定値以下に制御することができる熱間仕上タンデム圧延機の板プロフィル制御方法および熱間仕上タンデム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】
【0009】
上記目的を達成するために、第１の発明は、複数のスタンドを有する熱間仕上タンデム圧延機の板プロフィル制御方法において、前記熱間仕上タンデム圧延機の最終スタンドに対して求めた、線荷重と平坦度制御パラメータに対する前記最終スタンド出側での板クラウンとエッジアップまたはエッジドロップとの関係に基づいて、前記エッジアップまたはエッジドロップが許容範囲となるよう前記最終スタンドの線荷重を調整し、前記最終スタンド出側での平坦度が許容範囲内となりかつ板クラウンが所定値以下となるように前記最終スタンドの平坦度制御パラメータを調整し、上記の調整した最終スタンドの線荷重と平坦度制御パラメータに基づいて前記最終スタンドのパススケジュールを調整することを特徴とするものである。
【0010】
また、第２の発明は、第１の発明において、前記最終スタンドの平坦度制御パラメータの調整だけで前記最終スタンド出側での平坦度が許容範囲とならないか、前記最終スタンド出側での板クラウンが所定値以下とならなかった場合は、前記最終スタンドから上流側に向けて順次、前記最終スタンドでの平坦度が許容範囲内となり板クラウンが所定値以下となるように上流側スタンドの平坦度制御パラメータを調整することを特徴とするものである。
【0011】
また、第３の発明は、第１の発明において、前記最終スタンドでの線荷重を実現する前記最終スタンドの圧下量を求め、この圧下量に基づいて平坦度が許容範囲内となるように圧下スケジュールを決定することを特徴とするものである。
【0012】
また、第４の発明は、第１の発明において、前記パススケジュールを用いて各スタンドでの圧延を行いながら、前記最終スタンドのワークロールを研磨することを特徴とするものである。
【0013】
また、第５の発明は、第１の発明において、前記熱間仕上タンデム圧延機の既存のパススケジュールに対して、前記最終スタンド出側での板クラウンとエッジアップまたはエッジドロップの関係に基づいて前記最終スタンドの線荷重の調整を行い、前記既存のパススケジュールの線荷重を調整した中間のパススケジュールに対して前記最終スタンドの平坦度制御パラメータの調整を行うことを特徴とするものである。
【0014】
また、第６の発明は、第１の発明において、前記最終スタンドの平坦度制御パラメータはワークロールベンダのワークロールベンディング力、ロールクロス角度、ロールシフト量であることを特徴とするものである。
【0015】
また、上記目的を達成するために、第７の発明は、複数のスタンドを有する熱間仕上タンデム圧延機において、前記複数のスタンドのそれぞれに設けられた圧下装置および板形状制御アクチュエータと、所定のパススケジュールを決定する決定制御装置と、前記決定制御装置で決定された前記所定のパススケジュールに基づいて前記圧下装置と前記板形状制御アクチュエータを制御する圧延機制御装置とを備え、前記決定制御装置は、前記熱間仕上タンデム圧延機の最終スタンドに対して求めた、線荷重と平坦度制御パラメータに対する前記最終スタンド出側での板クラウンとエッジアップまたはエッジドロップの関係に基づいて、前記エッジアップまたはエッジドロップが許容範囲となるよう前記最終スタンドの線荷重を調整し、前記最終スタンド出側での平坦度が許容範囲内となりかつ板クラウンが所定値以下となるように前記最終スタンドの平坦度制御パラメータを調整することで前記所定のパススケジュールを決定するものであり、前記圧延機制御装置は、前記調整した最終スタンドの線荷重が得られるよう前記圧下装置を制御し、前記調整した最終スタンドの平坦度制御パラメータが得られるよう前記板形状制御アクチュエータを制御することを特徴とするものである。
【0016】
また、第８の発明は、第７の発明において、前記決定制御装置は、前記所定のパススケジュールを決定する際に、前記最終スタンドの平坦度制御パラメータの調整だけで前記最終スタンド出側での平坦度が許容範囲とならないか、前記最終スタンド出側での板クラウンが所定値以下とならなかった場合は、前記最終スタンドから上流側に向けて順次、前記最終スタンドでの平坦度が許容範囲内となり板クラウンが所定値以下となるように上流側スタンドの平坦度制御パラメータを調整することを特徴とするものである。
【0017】
また、第９の発明は、第７の発明において、前記決定制御装置は、前記所定のパススケジュールを決定する際に、前記最終スタンドでの線荷重を実現する前記最終スタンドの圧下量を求め、この圧下量に基づいて平坦度が許容範囲内となるように圧下スケジュールを決定することを特徴とするものである。
【0018】
また、第１０の発明は、第７の発明において、ロール研磨装置を更に備え、前記圧延機制御装置は、前記所定のパススケジュールに基づいて前記複数のスタンドのそれぞれで圧延を行いかつ前記ロール研磨装置によって前記最終スタンドのワークロールを研磨するよう前記圧下装置および前記板形状制御アクチュエータと前記ロール研磨装置を制御することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0019】
第１および第７の発明によれば、最終スタンド出側でのエッジプロフィルを所定値以下に制御でき、且つ板形状を許容範囲内で、板クラウンを伴に所定値以下に制御でき、良好な板プロフィルを得ることができる。
【0020】
また、第２および第８の発明によれば、より確実にエッジプロフィルを所定値以下に制御できるだけでなく、板形状を許容範囲内で、板クラウンについても伴に所定値以下に制御することができる。
【0021】
また、第３および第９の発明によれば、各スタンド出側での板クラウン比率一定を実現できるため、板形状も良好となり、より良好な板プロフィルを提供することが可能となる。
【0022】
また、第４および第１０の発明によれば、ワークロールの表面形状が改善されながら圧延が行われるため、より容易に最終スタンド出側でのエッジプロフィルを所定値に制御できる。従って、最終スタンドでの線荷重をはじめとした各パラメータの制御幅が広がり、操業がより容易になる。
【0023】
また、第５の発明によれば、安定かつ確実にエッジプロフィルを所定値以下に制御できるだけでなく、板形状を許容範囲内で、板クラウンについても伴に所定値以下に制御することができる。
【0024】
また、第６の発明によれば、圧延時にワークロールベンダ、ロールクロス角度、ロールシフト量を変えることになり、良好な板プロフィルをより容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】熱間仕上タンデム圧延機の最終スタンドと板プロフィルを示した図である。
【図2】熱間仕上タンデム圧延機のワークロール部のサーマルクラウン、摩耗クラウンによるロールプロフィルの原理を説明する図である。
【図3】実施例１の熱間仕上タンデム圧延機の概略を示す図である。
【図4】熱間仕上タンデム圧延機における板クラウンおよびエッジドロップ、エッジアップの定義を示す図である。
【図5】熱間仕上タンデム圧延機の最終スタンドでのエッジドロップの遺伝性を示す図である。
【図6】熱間仕上タンデム圧延機の最終スタンドでの板クラウン遺伝性を示す図である。
【図7】本発明の実施例１における、表２に示す条件での各スタンド出側板プロフィルの計算結果を示す図である。
【図8】表２における、各スタンドワークロールのサーマルクラウン、摩耗クラウンの設定を示す図である。
【図9】最終スタンドのサーマルクラウン、摩耗クラウン、ワークロール偏平分布の計算結果を示す図である。
【図10】最終スタンドのサーマルクラウン、摩耗クラウン、ワークロール偏平分布の関係を示す図である。
【図11】実施例１の表３に示す、最終スタンドで線荷重１２．９ｋＮ／ｍｍとした条件でのサーマルクラウン、摩耗クラウン、ワークロール偏平分布の計算結果を示す図である。
【図12】実施例１の表３に示す、最終スタンドで線荷重１２．９ｋＮ／ｍｍとした条件での各スタンド出側板プロフィルの計算結果を示す図である。
【図13】実施例１における、最終スタンドでの線荷重毎の板クラウンとエッジプロフィルとの関係を示す図である。
【図14】実施例１における最終スタンドの線荷重アップとワークロールベンディング力調整による板プロフィル制御の一例を示す図である。
【図15】実施例１における最終スタンドの線荷重アップとワークロールベンディング力調整による急峻度の変化を示す図である。
【図16】実施例１における最終スタンドの線荷重アップとワークロールベンディング力調整による板クラウンの変化を示す図である。
【図17】実施例１における板プロフィル制御による最終スタンド出側でのベンディング力を変える前での板プロフィルの変化の一例を示す図である。
【図18】実施例１における板プロフィル制御による最終スタンド出側でのベンディング力を変えた後での板プロフィルの変化の一例を示す図である。
【図19】実施例１における、最終スタンドでの線荷重に応じた各スタンドでの圧下スケジュールの一例を示す図である。
【図20】実施例１における、最終スタンドでの線荷重１２．９ｋＮ／ｍｍでの各スタンドの出側板クラウンの目標値を示す図である。
【図21】実施例１における、最終スタンドでの線荷重１２．９ｋＮ／ｍｍでの板クラウン比率スケジュールを示す図である。
【図22】実施例１における板プロフィルの制御フローを示す図である。
【図23】本発明の実施例２の熱間仕上タンデム圧延機の概略を示す図である。
【図24】表５における、各スタンドワークロールのサーマルクラウン、摩耗クラウンの設定を示す図である。
【図25】実施例２における、表５に示す最終スタンドでのサーマル＆摩耗クラウン無条件での各スタンド出側板プロフィルの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
はじめに、本発明における板プロフィルとは、板幅方向の板厚分布のことであり、板中央部と板エッジ部とに分類される。板中央と板中央・エッジ部分割位置での板厚差で定義される板クラウンと、板エッジ部における、板中央・エッジ部分割位置と板端近傍位置での板厚差で定義されるエッジアップあるいはエッジドロップから構成される。
【0027】
また、板形状とは、板の平坦度を意味するものであり、平坦度は端延びや中延びなどがある。また板の波高さを板の波のピッチで除した急峻度などがある。平坦度と板クラウンとは関係があり、スタンドの出側と入側での板クラウン比率の変化にワークロール径、板幅、板厚などによって決定される形状変化係数を乗じたものが平坦度となる。以後説明される板形状とは平坦度のことである。
【0028】
次に、本発明の成された経緯について以下説明する。
【0029】
圧延材の板プロフィルは、図１に示すように、板中央部領域と板端部領域とで特性が異なり、板端部では急激に板プロフィルが変化する。
【0030】
ここで、板中央部クラウン、すなわち板クラウンは、圧延中におけるロール撓みに影響される。板端領域でのエッジドロップ、またはエッジアップは、板幅端部近傍でのメタルフローおよびロール偏平に大きく影響される。
【0031】
そのため、圧延材の板クラウンを板幅方向全体に亘って所望のプロフィルに制御するには、エッジドロップ、またはエッジアップを所定値以下に制御し、且つ板形状を許容範囲内とし、板クラウンについても所定値以下となるように制御する必要がある。
【0032】
一般的に、熱間圧延でのエッジドロップ、またはエッジアップは、当該スタンドのみの操業条件に影響され、上流側スタンドの影響は小さい、とされている。つまり、エッジドロップ、またはエッジアップは遺伝性が小さいとされているが、定量的に評価されたものはない。
【0033】
また、圧延本数が増加すると、図２に示すようにロール摩耗が増加する。特に板幅端部での局所摩耗と、そしてロール熱膨張によるサーマルクラウンとにより、板幅端部ではエッジアップを生じることになる。
【0034】
上述のようにエッジドロップ、またはエッジアップの遺伝性が小さいとされていることから、最終スタンドの操業条件を変更することで、エッジドロップ、またはエッジアップを抑制することができることになる。
【0035】
また、通常、最終スタンドでは、圧下率が小さい操業を行っている。線荷重が小さくなると板幅端部近傍でのロール偏平変形が小さくなる。そのため、この圧下率が小さい操業方法を用いると、板形状を許容範囲内で板クラウンは所定値にできるが、最終スタンドでのロールサーマル、摩耗により生じたエッジアップを抑制する効果は小さくなり、エッジプロフィルを所定値に制御できないことになる。
【0036】
そこで、本発明では、最終スタンド出側での板クラウンとエッジドロップ、またはエッジアップの関係に基づいて、好ましくは上述の関係を予め求めておき、圧下装置を制御して最終スタンドでの線荷重を調整し、熱間仕上タンデム圧延機の最終スタンドでの板形状制御アクチュエータを操作して、板形状を許容範囲内とし、板クラウンを所定値以下となるように調整する制御とした。この方法により、板クラウン、およびエッジプロフィルを所定値以下となるように調整することができ、良好な板プロフィルを得ることができる。
【0037】
また、最終スタンドでの板形状制御アクチュエータだけで板形状を許容範囲内、且つ板クラウンを所定値以下に制御することが容易でない場合は、仕上後段側から順番に板形状を優先しながら所定の板クラウンとなるように調整する方法とした。
【0038】
更に、ワークロール研磨装置を配置して最終スタンドのワークロールのロール表面を改善することによってより容易に板形状を許容範囲内とし、板クラウンを所定値以下となるように調整する制御とした。
【0039】
上述の検討に基づいた、本発明の熱間仕上タンデム圧延機の板プロフィル制御方法および熱間仕上タンデム圧延機の実施例を、以下図面を用いて説明する。
【0040】
＜実施例１＞ 本発明の熱間仕上タンデム圧延機の板プロフィル制御方法および熱間仕上タンデム圧延機の実施例１を、図３乃至図２２を用いて説明する。まず、熱間仕上タンデム圧延機１について図３を用いて説明する。図３は、熱間仕上タンデム圧延機の概略を示す図である。
【0041】
図３に示すように、熱間仕上タンデム圧延機１は、熱間圧延材１１０をストリップに熱間圧延する圧延機であって、Ｆ１スタンド１０、Ｆ２スタンド２０、Ｆ３スタンド３０、Ｆ４スタンド４０、Ｆ５スタンド１００の５スタンドと、制御系５０とを有している。なお、熱間仕上タンデム圧延機１は図３に示すような５スタンドに限られず、最低２スタンド以上からなるものであればよい。
【0042】
Ｆ１スタンド１０は、上下一対のワークロール１２，１２および上下一対のバックアップロール１３，１３、上下一対のワークロールベンダ１４，１４、圧下装置１５を有する。Ｆ２スタンド２０は、上下一対のワークロール２２，２２および上下一対のバックアップロール２３，２３、上下一対のワークロールベンダ２４，２４、圧下装置２５を有する。Ｆ３スタンド３０は、上下一対のワークロール３２，３２および上下一対のバックアップロール３３，３３、上下一対のワークロールベンダ３４，３４、圧下装置３５を有する。Ｆ４スタンド４０は、上下一対のワークロール４２，４２および上下一対のバックアップロール４３，４３、上下一対のワークロールベンダ４４，４４、圧下装置３５を有する。最終スタンドとなるＦ５スタンド１００は、上下一対のワークロール１２０，１２０および上下一対のバックアップロール１３０，１３０、上下一対のワークロールベンダ１４０，１４０、圧下装置１５０を有する。
【0043】
ワークロール１２，２２，３２，４２，１２０は熱間圧延材１１０を圧延する。バックアップロール１３，２３，３３，４３，１３０は、対応するワークロール１２，２２，３２，４２，１２０をそれぞれ支える。
【0044】
また、上側のワークロール１２，２２，３２，４２，１２０とバックアップロール１３，２３，３３，４３，１３０と、および下側の側のワークロール１２，２２，３２，４２，１２０とバックアップロール１３，２３，３３，４３，１３０とは、互いに水平面内でクロス可能なペアクロスロールである。
【0045】
ワークロールベンダ（板形状制御アクチュエータ）１４，２４，３４，４４，１４０は、ワークロール１２，２２，３２，４２，１２０に曲げ力を付与するための装置であり、そのベンディング力を変更することで熱間圧延材１１０の断面の形状、特に板クラウンや平坦度を修正することができる。
【0046】
圧下装置１５，２５，３５，４５，１５０は、対応するバックアップロール１３，２３，３３，４３，１３０に対し個別に圧下力を付与する装置である。
【0047】
制御系５０は、所定のパススケジュールを決定する決定制御装置６０と、決定制御装置６０で決定された所定のパススケジュールに基づいて圧下装置１５，２５，３５，４５，１５０やワークロールベンダ１４，２４，３４，４４，１４０、図示しないクロス角変更アクチュエータを制御する圧延機制御装置７０と、予め熱間仕上タンデム圧延機１の最終スタンド１００に対して求めた、線荷重と平坦度制御パラメータ（以下、板形状制御パラメータと記載）に対する最終スタンド１００出側での板クラウンとエッジプロフィルとの関係を記憶する記憶部８０を有している。
【0048】
ここで、本実施例では、最終スタンド１００の形状制御アクチュエータをワークロールベンダ１４０とし、板形状制御パラメータをワークロールベンダ１４０のワークロールベンディング力とする。
【0049】
なお、最終スタンド１００の形状制御アクチュエータをクロス角変更アクチュエータとし、板形状制御パラメータをロールクロス角度としてもよい。また、最終スタンド１００の形状制御アクチュエータをロールシフトアクチュエータとし、板形状制御パラメータをロールシフト量としてもよい。更には、最終スタンド１００の形状制御アクチュエータをワークロールベンダ１４０およびクロス角変更アクチュエータまたはロールシフトアクチュエータとし、板形状制御パラメータをワークロールベンディング力およびロールクロス角度またはロールシフト量とすることも可能である。
【0050】
決定制御装置６０は、熱間仕上タンデム圧延機１の既存のパススケジュールに対して、記憶部８０に記憶されている、線荷重とワークロールベンダ１４０のワークロールベンディング力に対する最終スタンド１００出側での板クラウンとエッジプロフィルの関係に基づいて、エッジプロフィルが許容範囲となるよう最終スタンド１００の線荷重を調整することで、中間のパススケジュールを決定する。また、中間のパススケジュールに対して、最終スタンド１００出側での板形状が許容範囲内となり、かつ板クラウンが所定値以下となるようにワークロールベンダ１４０のワークロールベンディング力を調整する。そして、調整した最終スタンド１００の線荷重とワークロールベンダ１４０のワークロールベンディング力に基づいて複数のスタンド（Ｆ１スタンド１０〜Ｆ５スタンド１００）のパススケジュール（所定のパススケジュール）を決定する。
【0051】
特に、決定制御装置６０は、所定のパススケジュールを決定する際に、最終スタンド１００のワークロールベンダ１４０のワークロールベンディング力の調整だけで最終スタンド１００出側での板形状が許容範囲とならないか、板クラウンが所定値以下とならないと判断される場合は、最終スタンド１００側から上流側に向けて順次、最終スタンド１００での板形状が許容範囲内となり板クラウンが所定値以下となるように上流側スタンド（Ｆ１スタンド１０〜Ｆ４スタンド４０）のワークロールベンダ１４，２４，３４，４４のワークロールベンディング力を調整する。
【0052】
また、決定制御装置６０は、所定のパススケジュールを決定する際に、最終スタンド１００での線荷重を実現する最終スタンド１００の圧下量を求め、この圧下量に基づいて板形状が許容範囲内となるように圧下スケジュールを決定する。
【0053】
圧延機制御装置７０は、調整した最終スタンド１００の線荷重が得られるよう各スタンドの圧下装置１５，２５，３５，４５，１５０を制御し、調整した最終スタンド１００の板形状制御パラメータが得られるよう各スタンドのワークロールベンダ１４，２４，３４，４４，１４０を制御する。
【0054】
次に、決定制御装置６０において、所定のパススケジュールを決定するために用いる、線荷重とワークロールベンダ１４０のワークロールベンディング力に対する最終スタンド１００出側での板クラウンとエッジプロフィルの関係と、エッジプロフィルが許容範囲となるよう最終スタンド１００の線荷重を調整する方法、最終スタンド１００出側での板形状が許容範囲内となり、かつ板クラウンが所定値以下となるように最終スタンド１００のワークロールベンダ１４０のワークロールベンディング力を調整する方法の一例について以下説明する。
【0055】
まず、エッジドロップ遺伝特性について本発明者らが検討した結果について説明する。
【0056】
最初に、熱間仕上タンデム圧延機での板プロフィルを有限要素法を用いて計算し、入側エッジドロップの量と出側エッジドロップの量との関係を整理した。表１に計算条件を、図５にその結果を示す。
【0057】
【表1】
【0058】
表１に示すように、ワークロールを直径６８０ｍｍ、バックアップロールを直径１４５０ｍｍ、板幅を１５７７ｍｍ、仕上板厚を４．８８ｍｍの条件とした。また、計算では、サーマルクラウン−３７．５μｍ／ｒａｄと摩耗クラウン−２５μｍ／ｒａｄのワークロールプロフィルを考慮した。
【0059】
ここで、サーマルクラウンとは板との接触によってワークロールが熱膨張して大きくなる現象であり、板端から１００ｍｍまでに半径当り３７．５μｍほどワークロールの径が大きくなる条件とし、ここでは、板中央からの偏差として定義した。また、摩耗クラウンとは板との接触により板端部で局部摩耗する現象であり、板端部で半径当り２５μｍほどワークロールの径が小さくなる条件とし、ここでは板中央からの偏差として定義した。
【0060】
また、図４に示すように、板クラウンの詳細な定義は、板端１００ｍｍ位置での板厚と板中央部での板厚との差（Ｃｈ１００）とした。エッジドロップ、またはエッジアップの詳細な定義は、板中央から板端１００ｍｍまでの板厚分布から多項式近似して板端２５ｍｍ位置での板厚（板厚２５ｍｍ，ｈｅ’）を推定し、実際の板端２５ｍｍでの板厚（ｈｅ）との差としてエッジドロップ、またはエッジアップを評価した。なお、板端１００ｍｍ位置での板厚が板端２５ｍｍ位置での板厚よりも厚い場合は、エッジアップとして許容できることとした。
【0061】
図５に示すように、最終スタンド１００の入側エッジドロップと出側エッジドロップの関係を整理した結果、両者は線形の関係にあることが分かった。また、その勾配であるエッジドロップの遺伝性は０．１７と小さいことも分かった。すなわち、入側のエッジドロップが変わってもその１７％しか出側エッジドロップへは影響しないことになる。このことから、当該スタンドのみで、エッジアップ、またはエッジドロップ特性がほぼ決まることが定量的に分かった。
【0062】
なお、最終スタンド１００の入側板クラウンと出側板クラウンとの関係も併せて整理した。その結果を図６に示す。図６に示すように、両者は線形の関係にあり、その勾配である板クラウンの遺伝性は、最終スタンド１００の入側エッジドロップと出側エッジドロップとの関係とは異なり、０．５６と大きいことが分かった。すなわち、入側の板クラウンはその５６％が出側板クラウンへ影響することが分かった。
【0063】
次に、サーマルクラウン、摩耗クラウンのみを考慮した条件における熱間仕上タンデム圧延機１での圧延鋼板プロフィルの計算を行った。この計算の条件を表２に、結果を図７に示す。表２は、最終スタンド１００での線荷重を６．７ｋＮ／ｍｍとした条件であり、これをタンデム圧延計算条件１（既存のパススケジュールに相当）と定義する。
【0064】
【表2】
【0065】
Ｆ１スタンド１０〜Ｆ５スタンド１００のワークロール１２，２２，３２，４２，１２０のサーマルクラウン、摩耗クラウン、イニシャルクラウンについては、図８に示すように、サーマルクラウンは−３７．５μｍ／ｒａｄ（板端１００ｍｍ）、摩耗クラウンは−２５μｍ／ｒａｄ（板端６０ｍｍ）、イニシャルクラウンは−１４０μｍ／ｒａｄのプロフィルを考慮した。
【0066】
図７に示すように、圧延鋼板プロフィルは、後段に近付くにつれ、サーマルクラウンおよび摩耗クラウンに応じた局所摩耗の影響を受け、板幅端部近傍ではエッジアップを生じる結果となることが分かった。
【0067】
また、図９に、最終スタンドでのサーマルクラウン、摩耗クラウン、ワークロール偏平分布の計算結果を示す。ここで、ロール偏平分布とは、図１０の最下段に示すように、板からの荷重分布がワークロール１２０に作用した場合のロール表面偏平量の板幅方向分布であり、ここでは、板中央からの偏差として定義した。参考のため、サーマルクラウン、摩耗クラウンの概略についても図１０に示した。
【0068】
図９に示すように、サーマルクラウンと摩耗クラウンの合計は、板幅端部で急激に変化するものの、ロール偏平量はそれと比較すると変化が緩やかであり、結果として、エッジアップとなることが分かった。
【0069】
この結果を受けて、エッジアップ抑制のために、最終スタンド１００の圧下率を上げて、線荷重を１２．９ｋＮ／ｍｍと大きくする場合の熱間仕上タンデム圧延機１での圧延鋼板プロフィルの計算を行った。この計算の条件を表３に、結果を図１１および図１２に示す。表３は、最終スタンド１００での線荷重を１２．９ｋＮ／ｍｍとした条件であり、これをタンデム圧延計算条件２（中間のパススケジュール）と定義する。
【0070】
【表3】
【0071】
表３では、パススケジュールは、熱間仕上タンデム圧延機１全体での入側板厚と仕上板厚は表２に示すタンデム圧延計算条件１と同じとし、最終スタンド１００での圧下率を線荷重１２．９ｋＮ／ｍｍとなるように調整し、また最終スタンド１００を除く各スタンド出側板厚を、板形状が所定の範囲で圧下率３０％近傍となるように調整した。
【0072】
図１１に示すように、最終スタンド１００の単位幅あたりの荷重を１２．９ｋＮ／ｍｍに大きくすると、サーマルクラウン、摩耗クラウンに対して、板幅端部近傍でのロール偏平量は急速に変わることがわかった。また、このため、図１２に示すように、最終スタンド１００でのエッジアップを抑制でき、エッジドロップとなることが分かった。
【0073】
これらの結果をもとに、最終スタンド１００での板端１００ｍｍ位置での板クラウンと板端２５ｍｍ位置でのエッジドロップ、またはエッジアップの関係を、最終スタンド１００での線荷重は６．７ｋＮ／ｍｍ、１２．９ｋＮ／ｍｍの２条件とし、各線荷重の条件において、最終スタンド１００での板形状制御アクチュエータであるワークロールベンダ１４０の設定を変えて求め、図１３に示すように整理した。
【0074】
図１３に示すように、最終スタンド１００でのワークロールベンダ１４０によるベンディング力を高くすると板クラウンは小さくなり、ワークロールベンダ１４０によるベンディング力を弱くすると板クラウンは大きくなることが分かった。また、最終スタンド１００での線荷重を大きくすると、エッジアップは小さい方向となり、また、ワークロールベンダ１４０によって付与するベンディング力を弱くして板クラウンを大きくするとエッジアップも小さくなることが分かった。
【0075】
最終スタンド１００出側の板クラウン目標値を、図１３に示すように０．０５５ｍｍとすると、最終スタンド１００での線荷重６．７ｋＮ／ｍｍでは、板クラウンを所定値以下とするためにワークロールベンダ１４０を変えてもエッジアップを許容範囲内に抑制することができる条件は存在しないことが分かる。
【0076】
そのため、エッジアップを許容範囲内とするには、最終スタンド１００の線荷重を上げる必要があること、例えばエッジアップを０とするには最終スタンド１００での線荷重を１２．９ｋＮ／ｍｍまで上げる必要があることが分かった。
【0077】
このように、予め、線荷重とワークロールベンダ１４０のワークロールベンディング力に対する最終スタンド１００での板クラウンとエッジドロップ、またはエッジアップの関係を求めておき、所定の板クラウンから必要な最終スタンド１００での線荷重を決定することによって、容易かつ確実にエッジプロフィルが許容範囲となり、かつ最終スタンド１００出側での板形状が許容範囲内となり、かつ板クラウンが所定値以下にできることが分かった。
【0078】
最終スタンド１００での線荷重を６．７ｋＮ／ｍｍから１２．９ｋＮ／ｍｍまで上げた際の板端１００ｍｍでの板クラウンと板端２５ｍｍでのエッジプロフィルの関係を図１４に、最終スタンド１００（Ｆ５）でのワークロール１２０でのベンディング力と最終スタンド１００での板形状である急峻度（圧延材の圧延方向における、板端部の波高さＨに対するピッチＬとの比率で表される）との関係を図１５に、最終スタンド１００のワークロールベンダ１４０と板端１００ｍｍでの板クラウンとの関係を図１６に示す。
【0079】
ベンディング力は９０２ｋＮ／ｃｈｏｃｋで固定したまま最終スタンド１００での線荷重を６．７ｋＮ／ｍｍから１２．９ｋＮ／ｍｍまで上げる（図１４，１５，１６中の（１）に相当）と、図１４および図１６に示すように板クラウンは大きくなり、図１５に示すように急峻度は端伸び傾向となる。
【0080】
板クラウンの所定値を０．０５５ｍｍ以下、急峻度の制約を±０．５％以内とすると、いずれも所定値からずれる結果であり、板形状制御アクチュエータであるワークロールベンダ１４０による調整が必要となる。
【0081】
具体的には、板クラウンが所定値よりも大きいため、Ｆ５スタンド１００におけるワークロールベンダ１４０によるワークロールベンディング力をインクリーズ側に変更する必要がある。そこで、Ｆ５スタンド１００のワークロールベンディング力を９０２ｋＮ／ｃｈｏｃｋから１１７６ｋＮ／ｃｈｏｃｋに上げる（図１４，１５，１６中の（２）に相当）。この変更により、急峻度の制約を+０．５％程度に、板クラウンを０．０５５ｍｍ以下にすることができ、よって板形状を所定の範囲内で、所定の板クラウンに制御できるようになることが分かる。この時の計算条件を表４に示す。この表４は、線荷重アップ＋ワークロールベンディング力調整後であり、タンデム圧延計算条件３（最終のパススケジュールに相当）と定義する。
【0082】
【表4】
【0083】
図１７にタンデム圧延計算条件３における線荷重を６．７ｋＮ／ｍｍから１２．９ｋＮ／ｍｍまで上げた際（図１４，１５，１６中の（１）に相当）の最終スタンド１００出側での板プロフィル計算結果を、図１８にタンデム圧延計算条件３における最終スタンド１００でのワークロールベンダ１４０をインクリーズ側に調整した際（図１４，１５，１６中の（２）に相当）の最終スタンド１００出側での板プロフィル計算結果を示す。
【0084】
図１７に示すように、線荷重を上げることで最終スタンド１００出側プロフィルは板クラウンが大きくなることが分かった。また、図１８に示すように、ワークロールベンダ１４０をインクリーズ側に調整することで、板端１００ｍｍ位置での板クラウンを同じ値に制御できることが分かった。このとき、エッジアップ量も小さい結果であることも分かった。
【0085】
次に、最終スタンド１００でのワークロールベンダ１４０だけで、板形状が許容範囲内、および板クラウンを所定値にできない場合における、決定制御装置６０での所定のパススケジュールを決定する方法の一例について以下説明する。
【0086】
圧延条件によっては、最終スタンド１００の線荷重および最終スタンド１００のワークロールベンダ１４０のワークロールベンディング力を調整するだけでは、エッジプロフィルが許容範囲となり、最終スタンド１００出側での板形状が許容範囲内となり、かつ板クラウンが所定値以下とすることが難しい場合がある。このような場合、決定制御装置６０では、後段側から順番にワークロールベンダ１４，２４，３４，４４についても調整し、入側板プロフィルを変更して所定のパススケジュールを作成する。
【0087】
上述したように、従来法では板クラウンは所定値に制御することは可能であった。しかし、板クラウンは中伸び方向への圧延で板クラウン比率（圧延前の圧延材の中央の厚さ（Ｈ）とクラウン（ＣＨ）の比率（ＣＨ／Ｈ）で定義される）を一定にすることができない。これに対し、本実施例では、最終スタンド１００の線荷重調整によりずれた板形状、板クラウンについても、ワークロールベンダ１４０を調整することで目標板クラウンを満たすことができる。
【0088】
また、板クラウン比率一定条件を満たすために、最終スタンド１００の線荷重を調整するのであれば、圧下スケジュールについても修正する必要がでてくる。
【0089】
具体的には、図１９に示すように、圧延機の入側板厚と最終出側目標板厚を固定し、予め設定した変形抵抗を用いて、最終スタンド１００の必要線荷重となる圧下量を決定し、図２０に示すように板形状が許容範囲内で、所定の板クラウンとなるようにワークロールベンダ１４０を調整する。
【0090】
これで、図２１に示すように全スタンド出側で板クラウン比率一定を実現できればよいが、板クラウン比率一定を実現できない場合は、上流側スタンドの圧下量を修正するとともに、ワークロールベンダ１４０を調整させて上流側において板クラウン比率一定を実現させ、この作業を全てのスタンドにおいて板クラウン比率一定を満たす圧下スケジュールとなるまで、後段側から順に上流側スタンドへ向けて圧下装置１５，２５，３５，４５による圧下スケジュールとワークロールベンダ１４，２４，３４，４４によるワークロールベンディング力を修正する。
【0091】
図２２に、決定制御装置６０における所定のパススケジュールの決定するための制御フローを示す。
【0092】
まず、決定制御装置６０は、既存のパススケジュールによる最終スタンド１００出側でのエッジプロフィルがエッジアップであるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。エッジアップであると判定されたときは処理をステップＳ１２０に進め、エッジアップでないと判定されなかったときは処理をステップＳ１３０に進める。
【0093】
ステップＳ１１０でエッジアップであると判定されたときは、決定制御装置６０は、記憶部８０に記憶されている、予め求めておいた板クラウンとエッジアップの関係から最終スタンド１００での線荷重を調整し、処理をＳ１１０に戻して再度エッジアップであるか否かを判定し、エッジアップとならない条件を求める。
【0094】
ステップＳ１１０でエッジアップでないと判定された後は、決定制御装置６０は、ステップＳ１１０で選択された線荷重とする場合に、板形状が許容範囲内で、最終スタンド１００での板クラウンが所定値以下となっているか否かを判定する（ステップＳ１３０）。板形状が許容範囲内で、最終スタンド１００での板クラウンが所定値以下となっていると判定されたときは、ワークロールベンダ１４０による特別な板プロフィル制御は行わないパススケジュールとして処理を終了し、なっていないと判定されたときは処理をステップＳ１４０に進める。
【0095】
次いで、決定制御装置６０は、図１３に示すような予め記憶部８０に記憶された板クラウンとエッジプロフィルの関係に基づいて、最終スタンド１００でのワークロールベンダ１４０のワークロールベンディング力を調整する（ステップＳ１４０）。 次いで、決定制御装置６０は、再び、最終スタンド１００出側での板形状が許容範囲内で、最終スタンド１００での板クラウンが所定値以下となっているか否かを判定する（ステップＳ１５０）。板形状が許容範囲内で、最終スタンド１００での板クラウンが所定値以下となっていると判定されたときは処理を終了し、なっていないと判定されたときは処理をステップＳ１６０に進める。
【0096】
ステップＳ１５０で板形状が許容範囲内で、最終スタンド１００での板クラウンが所定値以下となっていないと判定されたときは、決定制御装置６０は、仕上後段側（最初はＦ４スタンド４０、ステップＳ１６０が２度目の時はＦ３スタンド３０、３度目の時はＦ２スタンド２０、…）から順番に、ワークロールベンダ４４，３４，２４，１４によるワークロールベンディング力を調整を調整する（ステップＳ１６０）。すなわち、最終前スタンドでも最終スタンド１００出側での板形状が許容範囲とならないか、最終スタンド出側での板クラウンが所定値とならなかった場合は、更に上流側へと順次ワークロールベンダのベンディング力（板形状制御パラメータ）を調整する。その後処理をステップＳ１３０に戻して判定を行うことで板形状が許容範囲内および板クラウンが所定値となる解を探し、最終のパススケジュールを決定し、板プロフィル制御を行う。
【0097】
次に、本実施例の効果について説明する。
【0098】
上述した本発明の実施例１の熱間仕上タンデム圧延機１では、制御系５０の決定制御装置６０において、熱間仕上タンデム圧延機１の最終スタンド１００に対して求めた、線荷重と板形状制御パラメータに対する最終スタンド１００出側での板クラウンとエッジプロフィルの関係に基づいて、エッジプロフィルが許容範囲となるよう最終スタンド１００の線荷重を調整し、最終スタンド１００出側での板形状が許容範囲内となりかつ板クラウンが所定値以下となるように最終スタンド１００の板形状制御パラメータを調整することで所定のパススケジュールを決定し、圧延機制御装置７０において、調整した最終スタンド１００の線荷重が得られるよう圧下装置１５，２５，３５，４５，１５０を制御し、調整した最終スタンド１００の板形状制御パラメータが得られるようワークロールベンダ１４，２４，３４，４４，１４０を制御する。
【0099】
これによって、熱間仕上タンデム圧延において、エッジプロフィルについて所定値以下に制御できるだけでなく、板形状を許容範囲内で、板クラウンについても伴に所定値以下に制御でき、良好な板プロフィルを得ることができる。
【0100】
また、決定制御装置６０は、所定のパススケジュールを決定する際に、最終スタンド１００の板形状制御パラメータの調整だけで最終スタンド１００出側での板形状が許容範囲とならないか、板クラウンが所定値以下とならなかった場合は、最終スタンド１００から上流側に向けて順次、最終スタンド１００での板形状が許容範囲内となり板クラウンが所定値以下となるように上流側スタンド（Ｆ１スタンド１０〜Ｆ４スタンド４０）の板形状制御パラメータを調整するため、より確実にエッジプロフィルを所定値以下に制御できるだけでなく、板形状を許容範囲内で、板クラウンについても伴に所定値以下に制御することができる。
【0101】
更に、熱間仕上タンデム圧延機１の既存のパススケジュールに対して、最終スタンド１００出側での板クラウンとエッジプロフィルの関係に基づいて最終スタンド１００の線荷重の調整を行い、既存のパススケジュールの線荷重を調整した中間のパススケジュールに対して最終スタンド１００の板形状制御パラメータの調整を行うことで、安定かつ確実にエッジプロフィルを所定値以下に制御できるだけでなく、板形状を許容範囲内で、板クラウンについても伴に所定値以下に制御することができる。
【0102】
また、所定のパススケジュールを決定する際に、最終スタンド１００での線荷重を実現する最終スタンド１００の圧下量を求め、この圧下量に基づいて板形状が許容範囲内となるように圧下スケジュールを決定することにより、各スタンド出側での板クラウン比率一定を実現できるため、板形状も良好となり、より良好な板プロフィルを提供することが可能となる。
【0103】
また、最終スタンド１００の板形状制御パラメータは、ワークロールベンダ１４０のワークロールベンディング力であることにより、圧延時に調整が容易なワークロールベンダ１４０を変えることになり、良好な板プロフィルをより容易に得ることができる。
【0104】
＜実施例２＞ 本発明の実施例２の熱間仕上タンデム圧延機の板プロフィル制御方法および熱間仕上タンデム圧延機を図２３乃至図２５を用いて説明する。実施例１と同じ構成には同一の符号を示し、説明は省略する。
【0105】
図２３に示すように、本実施例の熱間仕上タンデム圧延機１Ａは、実施例１の熱間仕上タンデム圧延機１に加えてＦ５スタンド１００Ａのワークロール１２０Ａの周囲にロール研磨装置１６０が更に配置されている。
【0106】
ロール研磨装置１６０は、摩耗したワークロール１２０Ａの表面をオンラインまたはオフラインで研磨する装置である。
【0107】
また、制御系５０Ａの決定制御装置６０Ａでは、最終スタンド１００Ａに配置されたロール研磨装置１６０によってワークロール１２０Ａが研磨されていることを加味してエッジプロフィルが許容範囲となるよう最終スタンド１００の線荷重を調整することで、所定のパススケジュールを決定する。
【0108】
圧延機制御装置７０Ａは、決定制御装置６０Ａで決定された所定のパススケジュールに基づいて、Ｆ１スタンド１０〜Ｆ５スタンド１００Ａのそれぞれで圧延を行い、かつロール研磨装置１６０によって最終スタンド１００Ａのワークロール１２０Ａを研磨するよう、圧下装置１５，２５，３５，４５，１５０、ワークロールベンダ１４，２４，３４，４４，１４０およびロール研磨装置１６０を制御する。
【0109】
次に、熱間仕上タンデム圧延機１Ａでの圧延鋼板プロフィルの計算結果の一例について説明する。
【0110】
最終スタンド１００にロール研磨装置１６０を設置して摩耗クラウンを調整することでサーマルクラウンを補償した本実施例の計算条件を表５に、結果を図２５に示す。
【0111】
表５では、最終スタンド１００での線荷重は６．７ｋＮ／ｍｍとし、Ｆ１スタンド１０〜Ｆ４スタンド４０のワークロール１２，２２，３２，４２のサーマルクラウン、摩耗クラウン、イニシャルクラウンについては、図２４に示すように、サーマルクラウンは−３７．５μｍ／ｒａｄ（板端１００ｍｍ）、摩耗クラウンは−２５μｍ／ｒａｄ（板端６０ｍｍ）、イニシャルクラウンは−１４０μｍ／ｒａｄのプロフィルを考慮した。
【0112】
また、Ｆ５スタンド１００のワークロール１２０Ａは、ロール研磨装置１６０によって表面が絶えず改善されているため、サーマルクラウンおよび摩耗クラウン、ロールクラウンは０とした。この表５の条件をタンデム圧延計算条件４と定義する。
【0113】
【表5】
【0114】
図２５に示すように、最終スタンド１００Ａにロール研磨装置１６０を設置して、サーマルクラウンを補償することで、ワークロール径、バックアップロール径、板幅、入側板厚、出側板厚、圧下量、圧下率、圧延荷重、線荷重、ワークロールベンディング力、クロス角の諸条件がタンデム圧延計算条件１と同じであっても、エッジアップを抑制できることが分かり、線荷重の調整を大幅に低減できることが分かった。
【0115】
その他の構成・動作は前述した実施例１の熱間仕上タンデム圧延機の板プロフィル制御方法および熱間仕上タンデム圧延機１と略同じ構成・動作であり、詳細は省略する。
【0116】
本発明の実施例２の熱間仕上タンデム圧延機の板プロフィル制御方法および熱間仕上タンデム圧延機においても、前述した実施例１の熱間仕上タンデム圧延機の板プロフィル制御方法および熱間仕上タンデム圧延機とほぼ同様な効果が得られる。
【0117】
また、熱間仕上タンデム圧延機１Ａにロール研磨装置を配置し、パススケジュールを用いて各スタンド（Ｆ１スタンド１０〜Ｆ５スタンド１００Ａ）での圧延を行いながら、ロール研磨装置１６０を用いて最終スタンド１００Ａのワークロール１２０Ａを研磨してワークロール１２０Ａの表面の摩耗クラウンを調整しながら圧延を行うようにすることにより、ワークロール１２０Ａの表面形状が改善されながら圧延が行われるため、より容易に最終スタンド出側でのエッジプロフィルを所定値に制御できる。従って、最終スタンド１００Ａでの線荷重をはじめとした各パラメータの制御幅が広がり、操業がより容易になる、との効果が得られる。また、ワークロール１２０Ａの表面が調整されるため、ワークロール１２０の改造に必要な多大な設備投資を低減できることになる、との効果も得られる。なお、最終スタンド１００Ａのみにロール研磨装置１６０を用いて、それより前のスタンドにはロール研磨装置を用いないことで、初期設備コスト、メンテナンスコストを抑えながら、良好な板プロフィルを保つことができ、特に有益である。
【0118】
＜その他＞ なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記の実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【0119】
１，１Ａ…熱間仕上タンデム圧延機１０…Ｆ１スタンド
２０…Ｆ２スタンド
３０…Ｆ３スタンド
４０…Ｆ４スタンド
１２，２２，３２，４２…ワークロール
１３，２３，３３，４３…バックアップロール
１４，２４，３４，４４…ワークロールベンダ（板形状制御アクチュエータ）
１５，２５，３５，４５…圧下装置
５０，５０Ａ…制御系
６０，６０Ａ…決定制御装置
７０，７０Ａ…圧延機制御装置
８０…記憶部
１００，１００Ａ…Ｆ５スタンド（最終スタンド）
１１０…熱間圧延材
１２０，１２０Ａ…ワークロール
１３０…バックアップロール
１４０，…ワークロールベンダ（板形状制御アクチュエータ）
１５０…圧下装置
１６０…ロール研磨装置
【要約】
【課題】エッジプロフィルを所定値以下に制御することができ、且つ板形状を許容範囲内で板クラウンを所定値以下に制御する。【解決手段】制御系５０の決定制御装置６０において、熱間仕上タンデム圧延機１の最終スタンド１００に対して求めた、線荷重と板形状制御パラメータに対する最終スタンド１００出側での板クラウンとエッジプロフィルの関係に基づいて、エッジプロフィルが許容範囲となるよう最終スタンド１００の線荷重を調整し、最終スタンド１００出側での板形状が許容範囲内となりかつ板クラウンが所定値以下となるように最終スタンド１００の板形状制御パラメータを調整することで所定のパススケジュールを決定する。
【選択図】 図１４