JPH08238509A

JPH08238509A - 冷間圧延時のエッジドロップ制御方法

Info

Publication number: JPH08238509A
Application number: JP7065100A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Aizawa; 敦相沢; Kenji Hara; 健治原; Kazunari Nakamoto; 一成中本; Masaki Otsuka; 正樹大塚; Junya Hayakawa; 淳也早川
Original assignee: Nisshin Steel Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority date: 1995-02-28
Filing date: 1995-02-28
Publication date: 1996-09-17

Abstract

(57)【要約】【目的】金属板を冷間圧延する際、操業性を低下させ
ることなく高精度でエッジドロップを制御する。【構成】ワークロールベンダー，中間ロールベンダ
ー，中間ロールシフト等の制御手段を備えた複数スタン
ドからなる圧延機で金属板のエッジドロップを制御する
際、板端からの距離が異なる複数の地点におけるパラメ
ータで素材及び／又は圧延材のエッジドロップを表し、
これらパラメータを取り込んだ数式モデルを予め作成し
ておく。圧延中に素材プロフィールや最終スタンド出側
の圧延材プロフィールを連続的に測定し、実測値を数式
モデルに代入し、最終スタンド出側のエッジドロップが
目標値に一致するように、ワークロールベンダー，中間
ロールベンダー及び中間ロールシフトの一つ以上を制御
又はプリセットする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属板圧延時に発生し
がちな端部の形状不良を抑えるエッジドロップ制御方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】冷間圧延された金属板は、板幅方向に関
する厚み分布が均一であることが要求される。しかし、
板幅方向端部近傍では、圧延時の塑性流動に起因してエ
ッジドロップが生じる。エッジドロップを抑制する手段
として、ロール胴端部が先細りになってワークロールを
板幅方向にシフトさせるテーパ付きワークロールシフト
法が通常採用されている。たとえば、複数スタンドで構
成される圧延機においてエッジドロップを防止するた
め、テーパ付きワークロールの最適シフト量を制御する
ことが特開平４−９１８１１号公報に紹介されている。
この方法では、エッジプロフィールを複数のパラメータ
で表している。そして、圧延時のエッジプロフィールと
最終パス出側における目標エッジプロフィールとの差を
従属変数とし、圧延前のエッジプロフィールを表すパラ
メータ及びシフト位置を独立変数とする数式モデルに従
ってワークロールの幅方向シフト量を時々刻々調整して
いる。また、特開平３−２４３２０４号公報では、複数
スタンドからなる圧延機でのエッジドロップを制御する
ため、テーパ付きワークロールの最適シフト量を設定す
ることが開示されている。この方法では、予め求めてい
る数式モデルから最終パス圧延機出側のエッジドロップ
量を予測し、予測結果に応じて上流側圧延機のワークロ
ールシフト量を設定している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】テーパ付きワークロー
ルシフト法では、圧延中にワークロールのシフト量を常
時補正することにより、エッジドロップを制御してい
る。そのため、ワークロールの移動に時間がかかり、応
答性も低い。ロール胴端部にテーパを付けるためには、
ワークロールの研磨が必要とされる。また、板幅が大き
く異なる金属板を圧延するとき、ロールシフトに関する
圧延機の制約から、板幅に応じて複数のテーパ付きワー
クロールを使い分ける必要が生じる。その結果、ロール
交換が必要となり、通常の圧延に比較して操業性が低下
する。

【０００４】本発明者等は、このような問題を解消する
ため、板端からの距離が異なる複数の地点において基準
位置に対する板厚の差を複数のパラメータとして冷間圧
延される金属板のエッジドロップを表し、これらパラメ
ータを表す数式モデルを予め作成すると共に、圧延前の
素材プロフィール又は最終スタンド出側のプロフィール
を連続的に測定し、この実測値を変数として前記数式モ
デルに基づき、最終スタンド出側のエッジドロップが目
標値に一致するように、第１スタンドから最終の１段手
前のスタンドまでのうちの複数スタンドにおいてワーク
ロールベンダー，中間ロールベンダー及び中間ロールシ
フトの一つ又は複数を制御することによりエッジドロッ
プ改善量を常時補正することを特徴とする冷間圧延時の
エッジドロップ制御方法を開発した（特願平６−２１４
２５９号）。この制御方法により、エッジドロップ改善
精度は大きく向上した。しかし、このエッジドロップ制
御方法は、各スタンドにおけるエッジドロップ改善量に
上限値を設けているが、このエッジドロップ改善量の上
限値を経験的に余裕をもたせて安全サイド側で設定して
いるため、目標のエッジドロップが得られない場合があ
る。

【０００５】特に、前段スタンドでエッジドロップを大
きく改善すると、後工程で問題となるエッジアップが端
部から３０ｍｍ近傍で生じやすい製品板厚１ｍｍ以上の
厚ゲージ鋼板においては、目標のエッジドロップを得る
ためには、最終の１段手前のスタンドでのエッジドロッ
プ改善量を大きくとることが必要となるが、エッジドロ
ップ改善量の上限値に引っかかり、目標のエッジドロッ
プ改善量が得られないことが多い。したがって、板破断
の指標となる板端部の張力を予測し、張力の上限値を設
定することにより、破断防止を図りながらエッジドロッ
プを有効に制御することが重要である。本発明は、先願
で提案した方法を更に改良したものであり、テーパ付き
ワークロール以外のワークロールベンダー，中間ロール
ベンダー，中間ロールシフト等によってエッジドロップ
を効果的に制御し、板幅方向に関して板厚分布の均一性
に優れた金属板を得ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者は、板端部の張
力を表す数式モデルを組み込んだエッジドロップ制御方
法について検討を重ね、本発明を完成するに至った。す
なわち、本発明のエッジドロップ制御方法は、板端から
の距離が異なる複数の位置における基準位値に対する板
厚の差を複数のパラメーターとして冷間圧延される金属
板のエッジドロップを表し、これらパラメーター及び第
１スタンドから最終の１段手前のスタンドまでの板端か
ら所定の距離にある位置の張力を表す数式モデルをあら
かじめ作成しておくと共に、圧延前の素材プロフイール
又は最終スタンド出側のプロフイールを連続的に測定
し、この実測値を変数として前記数式モデルに基づき、
前記張力が限界値を越えない範囲で、最終スタンド出側
のエッジドロップが目標値に一致するように、第１スタ
ンドから最終の１段手前のスタンドまでのうちの複数ス
タンドにおいて、ワークロールベンダー、中間ロールベ
ンダー及び中間ロールシフトの一つ又は複数を制御する
ことにより、エッジドロップ改善量を常時補正すること
を特徴とする。

【０００７】プロフィールの連続測定は、素材又は最終
スタンド出側の圧延材に対して行われ、それぞれに応じ
ワークロールベンダー，中間ロールベンダー，中間ロー
ルシフト等がフィードフォワード制御又はフィードバッ
ク制御される。或いは、実測値を変数として前記数式モ
デルに基づき、最終スタンド出側のエッジドロップが目
標値に一致するように、第１スタンドから最終の１段手
前のスタンドまでのうちの複数スタンドにおいてワーク
ロールベンダー，中間ロールベンダー及び中間ロールシ
フトの一つ又は複数を制御することによりエッジドロッ
プ改善量を設定するプリセット方式も採用可能である。

【０００８】素材のエッジドロップは、式（１）及び
（２）でそれぞれ定義されるＦ_x 及びＦ_y で表される。
Ｆ_x 及びＦ_y は、図１に示すように板幅方向端部から距
離ｘ及びｙの位置における素材の肉厚減少量を示す。最
終スタンド出側のエッジドロップは、式（３）及び
（４）でそれぞれ定義されるＥ_x ，Ｅ_y で表される。Ｅ
_x 及びＥ_y も、図２に示すように板幅方向端部から距離
ｘ及びｙの位置における肉厚減少量を示す。Ｆ_x ＝Ｈ_k −Ｈ_x ・・・・（１）Ｆ_y ＝Ｈ_k −Ｈ_y ・・・・（２）Ｅ_x ＝ｈ_k −ｈ_x ・・・・（３）Ｅ_y ＝ｈ_k −ｈ_y ・・・・（４）

【０００９】式中、Ｈ_x ，Ｈ_y 及びＨ_k は板端からそれ
ぞれｘ，ｙ及びｋの距離における素材の板厚であり、ｈ
_x ，ｈ_y 及びｈ_k は板端からそれぞれｘ，ｙ及びｋの距
離における最終スタンド出側での板厚である。ただし、
ｘ＜ｙ＜ｋとする。距離ｘ，ｙ及びｋは、エッジドロッ
プを適切に表し、且つ精度のよい数式モデルが得られる
ように経験的に選定される。以上のように定義された最
終スタンド出側のエッジドロップＥ_x 及びＥ_y は、図３
〜図６に示すように、ワークロールベンダー，中間ロー
ルベンダー，中間ロールシフト量及び同一位置における
素材のエッジドロップとほぼリニアな関係にある。した
がって、エッジドロップは、次式（５）及び（６）で予
測することができる。

【００１０】

【００１１】式中、ｉは上流スタンド側からｉスタンド
目の圧延機，ｎはスタンド数，Ｗ_iはｉスタンドのワー
クロールベンダーの制御量，Ｉ_i はｉスタンドの中間ロ
ールベンダーの制御量，δ_i はｉスタンドの中間ロール
シフトの制御量，ａ_1i，ａ_2i，ａ_3i，ａ₄ ，ａ₅ ，
ｂ_1i，ｂ_2i，ｂ_3i，ｂ₄ ，ｂ₅ は影響係数を示す。影響
係数ａ_1i，ａ_2i，ａ_3i，ａ₄ ，ｂ_1i，ｂ_2i，ｂ_3i，ｂ₄
は、実験又はロールの弾性変形解析と素材の塑性変形解
析とを連成させた解析モデルによるシミュレーションか
らそれぞれ求められる。すなわち、他の圧延条件を全て
一定にし、各形状制御手段の制御量Ｗ_i ，Ｉ_i ，δ_i や
素材のエッジドロップ量Ｆ_x ，Ｆ_y等を変化させたと
き、制御量Ｗ_i ，Ｉ_i ，δ_i と素材のエッジドロップ量
Ｆ_x ，Ｆ_y 及び最終スタンド出側のエッジドロップ量Ｅ
_x ，Ｅ_y との間で成立しているリニアーの関係における
傾きとして求められる。なお、影響係数ａ₅ ，ｂ₅ は、
その関係における定数項として求められる。

【００１２】同一スタンドにおいては、ワークロールベ
ンダー，中間ロールベンダー及び中間ロールシフトのエ
ッジドロップ制御特性は、図７に示すように非常によく
類似しており、式（７）の関係で表すことができる。ｂ_1i／ａ_1i＝ｂ_2i／ａ_2i＝ｂ_3i／ａ_3i ・・・・（７）したがって、ｉスタンドで与える板端からｘの距離にお
けるエッジドロップ改善量（最終スタンド出側）をＳ_xi
とすると、Ｅ_x 及びＥ_y はそれぞれ次式（８）及び
（９）で表される。

【００１３】ここで、ｂ_6iは影響係数であり、式（１０）で表され
る。ｂ_6i＝ｂ_1i／ａ_1i ・・・・（１０）

【００１４】フィードフォワード制御では、圧延前の素
材プロフィールを連続的に測定し、式（１）及び（２）
からＦ_x 及びＦ_y を算出する。そして、式（８）及び
（９）で表されるＥ_x 及びＥ_y がそれぞれ目標値Ｅ_x'及
びＥ_y'となるように、ｉスタンドで与える板端から距離
ｘの地点における最終スタンド出側のエッジドロップ改
善量Ｓ_xiを常時補正する。ここで、圧延前の素材プロフ
ィールの測定には、板幅方向に関して移動可能なＸ線板
厚計等が使用される。プリセット制御では、式（８）及
び（９）で表されるＥ_x 及びＥ_y がそれぞれ目標値Ｅ_x'
及びＥ_y'となるように、ｉスタンドで与える板端から距
離ｘの地点における最終スタンド出側のエッジドロップ
改善量Ｓ_xiを決定する。

【００１５】各スタンドにおけるエッジドロップ改善量
が大きすぎる場合、途中形状が悪化し、板破断を生じる
危険がある。これは板端部の張力が過大となるためであ
る。したがって、この板破断は板端部の張力に上限値を
設けることによって防止できる。各スタンドにおける板
端部の張力は板端から所定の距離にある位置の張力Ｔ_i
で評価する。なお、所定の距離の位置としては板端に近
いことが望ましい。この各スタンドにおける板端から所
定の距離にある位置の張力Ｔ_i は図８に示すように、制
御手段によらずエッジドロップ改善量Ｓ_Xiとほぼリニア
な関係にある。従って、張力Ｔ_i は式（１１）で予測す
ることができる。Ｔ_i ＝ｄ_1iＳ_Xi＋ｄ_2i・・・・（１１）

【００１６】式中、ｄ_1i，ｄ_2iは影響係数を示す。影響
係数ｄ_1i，ｄ_2iは、実験又はロールの弾性変形解析と素
材の塑性変形解析とを連成させた解析モデルによるシュ
ミレーションからそれぞれ求められる。即ち、影響係数
ｄ_1iは他の圧延条件を全て一定にし、各形状制御手段の
制御量Ｗ_1,Ｉ_i,δ_i を変化させることによりエッジドロ
ップ改善量Ｓ_Xiを変化させたとき、エッジドロップ改善
量Ｓ_Xiと板端から所定の距離にある位置の張力Ｔ_i との
間で成立しているリニアな関係における傾きとして求め
られる。又、影響係数ｄ_2iは、その関係における定数項
として求められる。なお、影響係数ｄ_2iは素材のプロフ
イールや当該スタンドよりも前スタンドのエッジドロッ
プ改善量により変わってくるが、その変化量は式（１
１）の第１項の値の変化量に比べて小さいので、一定値
とする。

【００１７】式（１１）で示した板端から所定の距離に
ある位置の張力Ｔ_i に上限値Ｔ_i ^MAXを設け、張力Ｔ_i が
その上限値Ｔ_i ^MAXを越えないようにエッジドロップ改善
量Ｓ_Xiを常時補正することにより、板破断を防止でき
る。なお、上限値Ｔ_i ^MAXの値は圧延材の変形抵抗レベル
に設定する。上限値Ｔ_i ^MAXの設定によって、エッジドロ
ップの目標値Ｅ_x'，Ｅ_y'が得られない場合、式（１２）
で示す評価関数Ｊ₁ を導入し、評価関数Ｊ₁ が最小とな
るように各スタンドにおけるエッジドロップ改善量Ｓ_Xi
を常時補正する。Ｊ₁ ＝Ｗ_x （Ｅ_x −Ｅ_x'）² ＋Ｗ_y （Ｅ_y −Ｅ_y'）（１２）式中、Ｗ_x ，Ｗ_y は、重み係数を表す。４スタンド以上
の圧延機でエッジドロップの目標値Ｅ_x'及びＥ_y'が得ら
れる場合、各スタンドにおけるエッジドロップ改善量Ｓ
_xiに関しては任意の組合せを採用できる。しかし、途中
形状を考慮し、たとえば式（１３）に示すような評価関
数Ｊ₂ を導入し、評価関数Ｊ₂ が最小となるように各ス
タンドにおけるエッジドロップ改善量Ｓ_xiを常時補正す
ることが好ましい。

【００１８】各スタンドにおけるエッジドロップの改善量Ｓ_xiに対す
るワークロールベンダーの制御量Ｗ_i ，中間ロールベン
ダーの制御量Ｉ_i ，中間ロールシフトの制御量δ_i は、
任意の組合せで設定することができる。しかし、応答性
を考慮して、中間ロールシフトよりもワークロールベン
ダー及び中間ロールベンダーの制御量を優先させること
が好ましい。また、最終スタンド出側のエッジドロップ
を式（３）及び（４）で示したＥ_x及びＥ_y で表した
が、式（１４）で表されるＥ_z を取り込んで表すことも
できる。式（１４）のＥ_z は、更に式（１５）の関係か
ら式（１６）で表すこともできる。

【００１９】

【００２０】式中、ｃ_6iは影響係数を示し、次式（１
７）で表される。ｃ_6i＝ｃ_1i／ａ_1i ・・・・（１７）また、次式（１８）で表される評価関数Ｊ₃ が使用され
る。Ｊ₃ ＝ｗ_x(Ｅ_x −Ｅ_x')²＋ｗ_y(Ｅ_y −Ｅ_y')²＋ｗ_z(Ｅ_z −Ｅ_z')² ・・・・（１８）フィードバック制御では、最終スタンド出側のエッジド
ロップがワークロールベンダー，中間ロールベンダー，
中間ロールシフト等とリニアーな関係にあるので、次式
（１９）及び（２０）に従ったエッジドロップ制御式を
使用する。

【００２１】

【００２２】式中、ｉは上流スタンド側からｉスタンド
目の圧延機，ｎはスタンド数，ΔＷ_i はｉスタンドのワ
ークロールベンダー力Ｗ_i の補正量，ΔＩ_i はｉスタン
ドの中間ロールベンダー力Ｉ_i の補正量，Δδ_i はｉス
タンドの中間ロールシフト量δ_i の補正量である。Ｅ_x ¹
及びＥ_y ¹は、それぞれ連続的に測定される最終スタンド
出側のプロフィールから式（３）及び（４）によって算
出されたＥ_x 及びＥ_yの値であり、式（２１）及び（２
２）でそれぞれ表される。Ｅ_x ¹＝ｈ_k ¹−ｈ_x ¹ ・・・・（２１）Ｅ_y ¹＝ｈ_k ¹−ｈ_y ¹ ・・・・（２２）ここで、ｈ_x ¹，ｈ_y ¹及びｈ_k ¹は、連続的に測定された板
端からそれぞれｘ，ｙ及びｋの距離における最終スタン
ド出側の板厚を示す。この場合も同一スタンドでのワー
クロールベンダー，中間ロールベンダー及び中間ロール
シフトのエッジドロップ制御特性は非常によく類似して
おり、前掲した式（７）が成立する。したがって、ｉス
タンドで与える板端からｘの距離における最終スタンド
出側のエッジドロップ改善量Ｓ_xiの補正量をΔＳ_xiで表
すと、Ｅ_x 及びＥ_y はそれぞれ次式（２３）及び（２
４）で表される。

【００２３】

【００２４】そこで、圧延中の最終スタンド出側のプロ
フィールを連続的に測定し、式（２１）及び（２２）に
従ってＥ_x ¹，Ｅ_y ¹を算出し、式（２３）及び（２４）で
表されるＥ_x 及びＥ_y がそれぞれ目標値Ｅ_x'及びＥ_y'に
なるように、ｉスタンドで与えられる板端から距離ｘの
地点における最終スタンド出側のエッジドロップ改善量
Ｓ_xiの補正量ΔＳ_xiを常時設定する。この場合にも、各
スタンドにおける過大なエッジドロップ改善量に起因し
た途中形状が悪化する虞れがあるとき、前掲した式（１
２）で表される評価関数Ｊ₁を導入し、評価関数Ｊ₁ が
最小となるように各スタンドにおけるエッジドロップ改
善量Ｓ_xiの補正量ΔＳ_xiを常時設定することもできる。
また、式（１３）で表される評価関数Ｊ₂ を導入し、評
価関数Ｊ₂ が最小となるように各スタンドにおけるエッ
ジドロップ改善量Ｓ_xiの補正量ΔＳ_xiを常時設定するこ
ともできる。

【００２５】

【作用】ワークロールベンダー，中間ロールベンダー及
び中間ロールシフトによるエッジドロップ制御は、テー
パ付きワークロールシフト法と異なり、テーパを付ける
ためのワークロール研磨が不要であり、テーパ付きワー
クロールを板幅に応じて使い分けるロール交換も省略さ
れる。そのため、操業性を低下させることなく、エッジ
ドロップが制御される。また、ワークロールベンダー，
中間ロールベンダー及び中間ロールシフトによるエッジ
ドロップ制御では、ワークロールに移動に時間を要する
テーパ付きワークロールシフト法に比較して応答性が高
い。しかも、テーパ付きワークロールシフト法よりも板
端部の張力上昇が抑えられ、板破断を生じにくい利点も
ある。

【００２６】エッジドロップを改善するスタンドの板端
近傍の張力を、板端部から１０ｍｍの位置で測定したと
ころ、図９に示すように、エッジドロップの改善量が増
加するに従って大きくなっている。しかし、同一のエッ
ジドロップ改善量で比較すると、テーパ付きワークロー
ルシフト法に比較して、ワークロールベンダー，中間ロ
ールベンダー及び中間ロールシフトによりエッジドロッ
プを改善する場合は、板端近傍の張力増加量が少ない。
これは、両者におけるエッジドロップの改善形態が異な
ることに由来する。ワークロールベンダー，中間ロール
ベンダー及び中間ロールシフトによりエッジドロップを
改善する場合、板幅方向全域で板幅中央に対する伸び率
の差が変化する。これに対し、テーパ付きワークロール
でエッジドロップを改善する場合、板幅中央に対する伸
び率の差がテーパを付けた板端近傍でのみ変化するた
め、板端近傍で集中的に張力が増加し易い。その結果、
テーパ付きワークロール法では、前述したように板破断
が生じる危険が高くなる。

【００２７】さらに、本発明では、板端部の張力を表す
数式モデルを作成すると共に張力の上限値を設け、板端
部の張力がその上限値を越えないようにエッジドロップ
を改善するので、板破断を生じない範囲で効果的にエッ
ジドロップを制御できる。エッジドロップの最適な制御
方法は、プリセット制御＋フィードフォワード制御又は
プリセット制御＋フィードバック制御である。プリセッ
ト制御は、各形状制御手段の制御量を初期設定するもの
であり、圧延の初期からエッジドロップを制御していく
ために欠かせない。また、圧延中には、素材のプロフィ
ールが変動するので、圧延後のプロフィールも変動す
る。これに対応して、圧延中に各形状制御手段の制御量
を補正する制御として、フィードフォワード制御及び／
又はフィードバック制御がある。フィードフォワード制
御は、制御の時間遅れがフィードバック制御よりも少な
い利点があるが、制御モデルの誤差を生じ易い。精度面
では、フィードバック制御の方が優れている。なお、本
発明を構成する板端から所定の距離にある位置の張力を
表す数式モデルに基づき、前記張力が限界値を越えない
範囲でエッジドロップを制御する方法は、テーパ付きワ
ークロールを用いたエッジドロップ制御でも使えること
は言うまでもない。

【００２８】

【実施例】

実施例１、２（フィードフォワード制御）本発明者等が先に発明した特願平６−２１４２５９号に
おいてエッジドロップ改善量の上限値のため、目標のエ
ッジドロップが得られない場合の少なかった製品板厚
０．５ｍｍの冷延鋼鈑（実施例１）目標のエッジドロッ
プが得られない場合の多かった製品板厚１．５ｍｍの冷
延鋼鈑（実施例２）の圧延について、本発明による方法
と特願平６−２１４２５９号による方法都を比較する。
本実施例では、図１０に示すように４スタンド１〜４を
備えたタンデム圧延機５を使用した。圧延条件は、上位
コンピュータ６に入力し、プロセスコンピュータ７でＮ
o.１〜３スタンドにおける最適なエッジドロップ改善量
を算出し、形状制御手段８に入力した。また、板幅方向
に移動可能なＸ線板厚計９によって、圧延中の鋼板１０
の圧延前プロフィールを連続的に測定し、測定値を上位
コンピュータ６に取り込んだ。プロセスコンピュータ７
では、実測値及び製造品種ごとに予め求められている影
響係数に基づき最適なエッジドロップ改善量を算出す
る。算出値は形状制御手段８に入力され、各スタンドで
圧延条件をフィードフォワード制御する。板厚保証点が
１０ｍｍであるので、ｘ＝１０ｍｍに設定した。また、
エッジドロップを制御して減少させたとき、後工程で問
題となるエッジアップが板端から３０ｍｍ近傍に生じ易
いことから，ｙ＝３０ｍｍとした。本実施例の圧延条件
では、エッジドロップ制御によって板厚が変わらない範
囲が板端から５０〜１００ｍｍよりも板幅方向中央側に
あることから、エッジドロップ量評価の基準点をｋ＝１
００ｍｍに設定した。

【００２９】素材のエッジドロップを式（２５）及び
（２６）に示すＦ₁₀，Ｆ₃₀で定義し、最終スタンド出側
のエッジドロップを式（２７）及び（２８）に示す
Ｅ₁₀，Ｅ₃₀で定義した。Ｆ₁₀＝Ｈ₁₀₀ −Ｈ₁₀ ・・・・（２５）Ｆ₃₀＝Ｈ₁₀₀ −Ｈ₃₀ ・・・・（２６）Ｅ₁₀＝ｈ₁₀₀ −ｈ₁₀ ・・・・（２７）Ｅ₃₀＝ｈ₁₀₀ −ｈ₃₀ ・・・・（２８）Ｅ₁₀及びＥ₃₀は、それぞれ式（２９）及び（３０）で表
される。Ｅ₁₀及びＥ₃₀がそれぞれ目標値Ｅ₁₀' 及び
Ｅ₃₀' になるように、圧延前の素材プロフィールをＸ線
板厚計９で連続的に測定し、式（２５）及び（２６）に
従ってＦ₁₀及びＦ₃₀を算出する。そして、Ｎo.１〜３ス
タンドで与える板端から１０ｍｍの距離における最終ス
タンド出側のエッジドロップ改善量Ｓ_10i を次式（２
９）及び（３０）に従って常時補正した。

【００３０】

【００３１】このとき、途中形状の悪化に起因した板破
断を防止するため、各製造品種ごとに式（３１）で示さ
れる各スタンドにおける板端から１０ｍｍの距離におけ
る張力Ｔ_i の上限値Ｔ_i ^MAXを、圧延材の変形抵抗値に設
定した。Ｔ_i ＝ｄ_1iＳ_10i ＋ｄ_2i ・・・・（３１）上限値Ｔ_i ^MAXの設定によってエッジドロップの目標値Ｅ
₁₀' 及びＥ₃₀' が得られない場合、式（３２）に示す評
価関数Ｊ₁ を導入し、評価関数Ｊ₁ が最小となるように
各スタンドにおけるエッジドロップ改善量Ｓ_10i を補正
した。Ｊ₁ ＝ｗ₁₀（Ｅ₁₀−Ｅ₁₀')² ＋ｗ₃₀（Ｅ₃₀−Ｅ₃₀')² ・・・・（３２）式中の重み係数ｗ₁₀及びｗ₃₀は、それぞれｗ₁₀＝１及び
ｗ₃₀＝２とした。エッジドロップの目標値Ｅ₁₀' 及びＥ
₃₀' が得られる場合、各スタンドにおけるエッジドロッ
プ改善量Ｓ_10i に関して任意の組合せが採用できるが、
途中形状の如何による悪影響を考慮して、式（３３）の
評価関数Ｊ₂ を導入し、評価関数Ｊ₂ が最小となるよう
に各スタンドにおけるエッジドロップ改善量Ｓ_10i を常
時補正した。

【００３２】

【００３３】なお、エッジドロップ改善量Ｓ_10i の補正
にあたっては、応答性を考慮してワークロールベンダー
及び中間ロールベンダーの制御量を補正した。図１１
は、以上に説明した手順を示すフローである。製品板厚
０．５ｍｍの冷延鋼鈑（実施例１）について、エッジド
ロップの実績値を目標値Ｅ₁₀' 及びＥ₃₀' と比較し、図
１２及び図１３に示す。また、特願平６−２１４２５９
号の方法によるエッジドロップの実績値を、目標値
Ｅ₁₀' 及びＥ₃₀' と比較して図１４及び図１５に示す。
本発明による方法、特願平６−２１４２５９号による方
法共に、エッジドロップの実績値は目標値Ｅ₁₀' 及びＥ
₃₀' を基準として±５μｍの範囲に収まっており、高精
度でエッジドロップ改善されていることが判る。製品板
厚１．５ｍｍの冷延鋼鈑（実施例２）について、エッジ
ドロップの実績値を目標値Ｅ₁₀' 及びＥ₃₀' と比較し、
図１６及び図１７に示す。また特願平６−２１４２５９
号の方法によるエッジドロップの実績値を目標値Ｅ₁₀'
及びＥ₃₀' と比較し、図１８及び図１９に示す。

【００３４】特願平６−２１４２５９号の方法では、エ
ッジドロップ改善量の上限値Ｓ_10i ^M ^AXを余裕をもたせて
安全サイド側で設定しているので、板端から１０ｍｍの
位置においてエッジドロップの実績値は、目標値Ｅ₁₀'
を基準としてプラス側で＋５μｍの範囲を越えている。
これに対し、本発明に従って制御したとき、エッジドロ
ップの実績値は、図１６及び図１７に示されているよう
に目標値Ｅ₁₀' 及びＥ₃₀' を基準として±５μｍ以内に
収まっており、高精度でエッジドロップが改善されてい
ることが判る。また、製品板厚０．５ｍｍの冷延鋼鈑及
び製品板厚１．５ｍｍの冷延鋼鈑の圧延において、本発
明による方法及び特願平６−２１４２５９号による方法
共に、各スタンドにおける張力の上限値Ｔ_i ^MAX、エッジ
ドロップ改善量の上限値Ｓ_10i ^MAXを設定しているため、
途中形状の悪化起因した破断も防止されている。その結
果、Ｎｏ．４スタンドではエッジドロップ制御を行わず
に形状制御することから、良好な形状を持つ製品が得ら
れた。

【００３５】実施例３（フイ−ドバック制御）本発明者等が先に発明した特願平６−２１４２５９号の
方法において、エッジドロップ改善量の上限値のため、
目標のエッジドロップが得られない場合の多かった製品
板厚１．５ｍｍの冷延鋼鈑の圧延についてフイードバッ
ク制御した。本実施例では、Ｎｏ．４スタンド出側にＸ
線板厚計９を配置する他は図１０と同じ設備構成で、Ｎ
ｏ．４スタンド出側における圧延中の鋼鈑１０のプロフ
イールをＸ線板厚計９により連続的に測定した。板厚の
実測値を上位コンピュータ６に取り込み、実測値及び製
造品種ごとに予め求められた影響係数に応じてプロセス
コンピュータ７によりＮo.１〜３スタンドにおけるエッ
ジドロップ改善量の最適補正量を算出し、形状制御手段
８によるフィードバック制御を行った。

【００３６】このとき、実施例１、２と同様にｘ＝１０
ｍｍ，ｙ＝３０ｍｍ及びｋ＝１００ｍｍに設定し、Ｎo.
４スタンド出側のエッジドロップを式（３４）及び（３
５）で定義されるＥ₁₀及びＥ₃₀で表した。Ｅ₁₀＝ｈ₁₀₀ −ｈ₁₀ ・・・・（３４）Ｅ₃₀＝ｈ₁₀₀ −ｈ₃₀ ・・・・（３５）Ｅ₁₀及びＥ₃₀は、それぞれ式（３６）及び（３７）で表
される。Ｅ₁₀及びＥ₃₀がそれぞれ目標値Ｅ₁₀' 及び
Ｅ₃₀' になるように、圧延中のＮo.４スタンド出側にお
けるプロフィールをＸ線板厚計９で連続的に測定し、式
（３８）及び（３９）に従ってＥ₁₀ ¹ 及びＥ₃₀ ¹ を算出
する。そして、Ｎo.１〜３スタンドで与える板端から距
離１０ｍｍの地点で最終スタンド出側におけるエッジド
ロップ改善量Ｓ_10i の補正量ΔＳ_10i を次式（３６）及
び（３７）に従って常時設定した。

【００３７】

【００３８】このとき、途中形状の悪化に起因した板破
断を防止するため、各製造品種ごとに式（４０）で示さ
れる各スタンドにおける板端から１０ｍｍの距離におけ
る張力Ｔ_i の上限値Ｔ_i ^MAXを圧延材の変形抵抗値に設定
した。Ｔ_i ＝ｄ_1iＳ_10i ＋ｄ_2i ・・・・（４０）上限値Ｔ_i ^MAX設定によってエッジドロップの目標値
Ｅ₁₀' 及びＥ₃₀' が得られない場合、式（４１）に示す
評価関数Ｊ₁ を導入し、評価関数Ｊ₁ が最小となるよう
に各スタンドにおけるエッジドロップ改善量Ｓ_10i の補
正量ΔＳ_10i を常時設定した。Ｊ₁ ＝ｗ₁₀（Ｅ₁₀−Ｅ₁₀')² ＋ｗ₃₀（Ｅ₃₀−Ｅ₃₀')² ・・・・（４１）式中の重み係数ｗ₁₀及びｗ₃₀は、それぞれｗ₁₀＝１及び
ｗ₃₀＝２とした。エッジドロップの目標値Ｅ₁₀' 及びＥ
₃₀' が得られる場合、各スタンドにおけるエッジドロッ
プ改善量Ｓ_10i の補正量ΔＳ_10i に関して任意の組合せ
が採用できるが、途中形状の如何による悪影響を考慮し
て、式（４２）の評価関数Ｊ₂ を導入し、評価関数Ｊ₂
が最小となるように各スタンドにおけるエッジドロップ
改善量Ｓ_10i の補正量ΔＳ_10i を常時設定した。

【００３９】

【００４０】なお、エッジドロップ改善量Ｓ_10i の補正
にあたっては、応答性を考慮してワークロールベンダー
及び中間ロールベンダーの制御量を補正した。図２０
は、以上に説明した手順を示すフローである。エッジド
ロップの実績値を目標値Ｅ₁₀' 及びＥ₃₀' と比較し、図
２１及び図２２に示す。図２１及び図２２に示されてい
るようにエッジドロップの実績値は、目標値Ｅ₁₀' 及び
Ｅ₃₀' を基準として±５μｍの範囲に収まっており、高
精度でエッジドロップが改善されていることが判る。ま
た、各製造品種ごとに各スタンドにおける張力の上限Ｔ
_i ^MAXを設定しているため、途中形状の悪化に起因した板
破断も防止されている。その結果、Ｎo.４スタンドで
は、エッジドロップ制御を行わずに形状制御することか
ら、良好な形状をもつ製品が得られた。

【００４１】実施例４（プリセット制御）本発明者等が先に発明した特願平６−２１４２５９号の
方法において、エッジドロップ改善量の上限値のため、
目標のエッジドロップが得られない場合の多かった製品
板厚１．５ｍｍの冷延鋼鈑の圧延をプリセット制御し
た。本実施例では、図２３に示す設備構成の４スタンド
１〜４を備えたタンデム圧延機５を使用し、素材のエッ
ジドロップ情報及び圧延条件を上位コンピュータ６に入
力した。プロセスコンピュータ７では、製造品種ごとに
予め求められた影響係数に基づき上位コンピュータ６か
らの情報に応じてＮo.１〜３スタンドにおけるエッジド
ロップの最適改善量を算出し、形状制御手段８を介して
プリセットした。実施例１と同様にｘ＝１０ｍｍ，ｙ＝
３０ｍｍ及びｋ＝１００ｍｍに設定し、最終スタンド出
側のエッジドロップを式（４３）及び（４４）に示すＥ
₁₀，Ｅ₃₀で定義した。Ｅ₁₀＝ｈ₁₀₀ −ｈ₁₀ ・・・・（４３）Ｅ₃₀＝ｈ₁₀₀ −ｈ₃₀ ・・・・（４４）Ｅ₁₀及びＥ₃₀は、それぞれ式（４５）及び（４６）で表
される。Ｅ₁₀及びＥ₃₀がそれぞれ目標値Ｅ₁₀' 及び
Ｅ₃₀' になるように、Ｎo.１〜３スタンドで与える板端
から距離１０ｍｍの地点における最終スタンド出側のエ
ッジドロップ改善量Ｓ_10i を決定した。

【００４２】

【００４３】このとき、途中形状の悪化に起因した板破
断を防止するため、各製造品種ごとに式（４７）で示さ
れる各スタンドにおける板端から１０ｍｍの距離におけ
る張力Ｔ_i の上限値Ｔ_i ^MAXを圧延材の変形抵抗値に設定
した。Ｔ_i ＝ｄ_1iＳ_10i ＋ｄ_2i ・・・・（４７）上限値Ｔ_i ^MAXの設定によってエッジドロップの目標値Ｅ
₁₀' 及びＥ₃₀' が得られない場合、式（４８）に示す評
価関数Ｊ₁ を導入し、評価関数Ｊ₁ が最小となるように
各スタンドにおけるエッジドロップ改善量Ｓ_10i を決定
した。Ｊ₁ ＝ｗ₁₀（Ｅ₁₀−Ｅ₁₀')² ＋ｗ₃₀（Ｅ₃₀−Ｅ₃₀')² ・・・・（４８）式中の重み係数ｗ₁₀及びｗ₃₀は、それぞれｗ₁₀＝１及び
ｗ₃₀＝２とした。エッジドロップの目標値Ｅ₁₀' 及びＥ
₃₀' が得られる場合、各スタンドにおけるエッジドロッ
プ改善量Ｓ_10i に関して任意の組合せが採用できるが、
途中形状の如何による悪影響を考慮して、式（４９）の
評価関数Ｊ₂ を導入し、評価関数Ｊ₂ が最小となるよう
に各スタンドにおけるエッジドロップ改善量Ｓ_10i を決
定した。

【００４４】

【００４５】図２４は、以上に説明した手順を示すフロ
ーである。エッジドロップの実績値を目標値Ｅ₁₀' 及び
Ｅ₃₀' と比較し、図２５及び図２６に示す。エッジドロ
ップの実績値は、図２５及び図２６に示されているよう
に目標値Ｅ₁₀' 及びＥ₃₀' を基準として±５μｍの範囲
に収まっており、高精度でエッジドロップが改善されて
いることが判る。また、各製造品種ごとに各スタンドに
おける張力の上限Ｔ_i ^MAXを設定しているため、途中形状
の悪化に起因した板破断も防止されている。その結果、
Ｎo.４スタンドでは、エッジドロップ制御を行わずに形
状制御することから、良好な形状をもつ製品が得られ
た。

【００４６】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によると
き、最終スタンド出側のエッジドロップを目標エッジド
ロップに一致させることができると共に、途中形状の悪
化に起因した板破断が防止され、最終スタンド出側で良
好な形状が得られる。また、ワークロールベンダー，中
間ロールベンダー，中間ロールシフト等をエッジドロッ
プ制御手段として用いているので、テーパ付きワークロ
ールシフト法によるエッジドロップ制御のように操業性
を低下させることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】２個のパラメータＦ_x ，Ｆ_y で表した素材の
エッジドロップ

【図２】２個のパラメータＥ_x ，Ｅ_y で表した最終ス
タンド出側のエッジドロップ

【図３】ワークロールベンダーの制御量と最終スタン
ド出側のエッジドロップとの関係

【図４】中間ロールベンダーの制御量と最終スタンド
出側のエッジドロップとの関係

【図５】中間ロールシフトの制御量と最終スタンド出
側のエッジドロップとの関係

【図６】同一位置における素材のエッジドロップと最
終スタンド出側のエッジドロップとの関係

【図７】同一スタンドにおけるワークロールベンダ
ー，中間ロールベンダー及び中間ロールシフトのエッジ
ドロップ制御特性を示す比較図

【図８】エッジドロップ改善量と板端部近傍の張力と
の関係

【図９】エッジドロップ改善量と板端近傍の張力との
関係について、ワークロールベンダー、中間ロールベン
ダー及び中間ロ−ルシフトとテーパ付きワークロールシ
フトの比較図

【図１０】実施例１、２で使用したタンデム圧延機

【図１１】実施例１、２における手順を示すフロー

【図１２】実施例１におけるエッジドロップの実績値
と目標値Ｅ₁₀' との比較

【図１３】実施例１におけるエッジドロップの実績値
と目標値Ｅ₃₀' との比較

【図１４】特願平６−２１４２５９号の方法における
エッジドロップの実績値と目標値Ｅ₁₀' との比較（製品
板厚０．５ｍｍの冷延鋼鈑）

【図１５】特願平６−２１４２５９号の方法における
エッジドロップの実績値と目標値Ｅ₃₀' との比較（製品
板厚０．５ｍｍの冷延鋼鈑）

【図１６】実施例２におけるエッジドロップの実績値
と目標値Ｅ₁₀' との比較

【図１７】実施例２におけるエッジドロップの実績値
と目標値Ｅ₃₀' との比較

【図１８】特願平６−２１４２５９号の方法における
エッジドロップの実績値と目標値Ｅ₁₀' との比較（製品
板厚１．５ｍｍの冷延鋼鈑）

【図１９】特願平６−２１４２５９号の方法における
エッジドロップの実績値と目標値Ｅ₃₀' との比較（製品
板厚１．５ｍｍの冷延鋼鈑）

【図２０】実施例３における手順を示すフロー

【図２１】実施例３におけるエッジドロップの実績値
と目標値Ｅ₁₀' との比較

【図２２】実施例３におけるエッジドロップの実績値
と目標値Ｅ₃₀' との比較

【図２３】実施例４で使用したタンデム圧延機の制御
機構

【図２４】実施例４における手順を示すフロー

【図２５】実施例４におけるエッジドロップの実績値
と目標値Ｅ₁₀' との比較

【図２６】実施例４におけるエッジドロップの実績値
と目標値Ｅ₃₀' との比較

【符号の説明】

１〜４：スタンド５：タンデム圧延機６：上位
コンピュータ７：プロセスコンピュータ８：形
状制御手段９：Ｘ線板厚計１０：鋼板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大塚正樹大阪府堺市石津西町５番地日新製鋼株式会社堺製造所内 (72)発明者早川淳也大阪府堺市石津西町５番地日新製鋼株式会社堺製造所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】板端からの距離が異なる複数の地点にお
ける基準位置に対する板厚の差を複数のパラメータとし
て冷間圧延される金属板のエッジドロップを表し、これ
らパラメータ及び第１スタンドから最終の１段手前のス
タンドまでの板端から所定の距離にある位置の張力を表
す数式モデルを予め作成しておくと共に、圧延前の素材
プロフィール又は最終スタンド出側のプロフィールを連
続的に測定し、この実測値を変数として前記数式モデル
に基づき、前記張力が限界値を越えない範囲で、最終ス
タンド出側のエッジドロップが目標値に一致するよう
に、第１スタンドから最終の１段手前のスタンドまでの
うちの複数スタンドにおいてワークロールベンダー，中
間ロールベンダー及び中間ロールシフトの一つ又は複数
を制御することによりエッジドロップ改善量を常時補正
することを特徴とする冷間圧延時のエッジドロップ制御
方法。
【請求項２】板端からの距離が異なる複数の地点にお
ける基準位置に対する板厚の差を複数のパラメータとし
て冷間圧延される金属板のエッジドロップを表し、これ
らパラメータ及び第１スタンドから最終の１段手前のス
タンドまでの板端から所定の距離にある位置の張力を表
す数式モデルを予め作成しておくと共に、圧延前の素材
プロフィール又は最終スタンド出側のプロフィールを連
続的に測定し、この実測値を変数として前記数式モデル
に基づき、前記張力が限界値を越えない範囲で、最終ス
タンド出側のエッジドロップが目標値に一致するよう
に、第１スタンドから最終の１段手前のスタンドまでの
うちの複数スタンドにおいてワークロールベンダー，中
間ロールベンダー及び中間ロールシフトの一つ又は複数
を制御することによりエッジドロップ改善量を常時設定
することを特徴とする冷間圧延時のエッジドロップ制御
方法。
【請求項３】第１スタンドから最終の１段手前のスタ
ンドまでの板端から所定の距離にある位置の張力を表す
数式モデルに基づき、前記張力が限界値を越えない範囲
でエッジドロップを制御することを特徴とする冷間圧延
時のエッジドロップ制御方法。