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KR20210014144A - 압연기 및 압연기의 설정 방법 - Google Patents

압연기 및 압연기의 설정 방법 Download PDF

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KR20210014144A
KR20210014144A KR1020207037599A KR20207037599A KR20210014144A KR 20210014144 A KR20210014144 A KR 20210014144A KR 1020207037599 A KR1020207037599 A KR 1020207037599A KR 20207037599 A KR20207037599 A KR 20207037599A KR 20210014144 A KR20210014144 A KR 20210014144A
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roll
choke
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rolling
work
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KR1020207037599A
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아쓰시 이시이
가즈마 야마구치
다이스케 닉쿠니
Original Assignee
닛폰세이테츠 가부시키가이샤
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Publication date
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Abstract

4단 이상의 압연기로서, 어느 1개의 롤을 기준 롤로 하여, 적어도 보강 롤 이외의 각 롤의 작업측의 롤 초크와 구동측의 롤 초크에 작용하는 압연 방향력을 측정하는 측정 장치와, 롤 초크의 압연 방향 입측 또는 출측 중 어느 한쪽에 설치되고, 롤 초크를 압연 방향으로 압압(押壓)하는 압압 장치와, 롤 초크에 압압 장치와 대향하도록 설치되고, 롤 초크를 압연 방향으로 이동시키는 구동 장치와, 기준 롤의 롤 초크의 압연 방향 위치를 기준 위치로서 고정하고, 구동 장치를 구동하여, 작업측의 압연 방향력과 구동측의 압연 방향력의 압연 방향력차에 의거해, 각 롤의 압연 방향력차가 허용 범위 내의 값이 되도록, 롤 초크의 압연 방향에 있어서의 위치를 제어하는 위치 제어 장치를 구비한다.

Description

압연기 및 압연기의 설정 방법
본 발명은, 피압연재를 압연하는 압연기 및 당해 압연기의 설정 방법에 관한 것이다.
열연 압연 프로세스에 있어서 통판 트러블의 기인이 되는 현상으로서, 예를 들어 강판의 사행이 있다. 강판이 사행하는 요인 중 하나로 압연 장치의 롤간의 미소 크로스(롤 스큐(roll skew)로도 말한다)에서 발생하는 스러스트(thrust)력이 있는데, 스러스트력을 직접 측정하는 것은 어렵다. 그래서, 종래부터 롤간에서 발생하는 스러스트력의 합계값의 반력으로서 검출되는 스러스트 반력 혹은 롤 스큐각(角)을 측정하여, 당해 스러스트 반력 혹은 당해 롤 스큐각에 의거하여 롤간에서 발생하는 스러스트력을 동정(同定)하여, 강판의 사행 제어를 행하는 것이 제안되고 있다.
예를 들어, 특허문헌 1에는, 롤축 방향의 스러스트 반력과 압하 방향의 하중을 측정하여, 압하 위치 영점과 압연기의 변형 특성 중 어느 한쪽 또는 양쪽을 구하고, 압연 실행시의 압하 위치를 설정하고 압연 제어하는 판 압연 방법이 개시되어 있다. 또, 특허문헌 2에는, 압연기의 내부에 설치된 거리 센서를 이용하여 측정된 롤간 미소 크로스(롤 스큐각)에 의거하여 롤에 발생하는 스러스트력을 산출하고, 당해 스러스트력에 의거하여 압하 방향의 하중 측정값으로부터 사행 기인의 차하중 성분을 연산하고 압하 레벨링 제어하는, 사행 제어 방법이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 3에는, 페어 크로스 압연기에 있어서 상하측의 롤의 중심축이 수평 방향으로 교차하는 점(크로스포인트)의 편차를 수정하는 크로스포인트 수정 장치가 개시되어 있다. 이러한 장치는, 크로스 헤드와 롤 초크 사이에 발생하는 유격을 흡수하는 액추에이터와, 롤 초크 위치를 검출하는 검출기를 구비하고, 롤 초크 위치에 의거하여 크로스포인트의 편차를 수정하고 있다.
일본국 특허 제3499107호 일본국 특허공개 2014-4599호 공보 일본국 특허공개 평8-294713호 공보
그러나, 상기 특허문헌 1에 기재된 기술에서는, 보강 롤 이외의 롤의 스러스트 반력의 측정이 압하 위치 영점 조절시와 압연 중에 필요하나, 압연 중에 스러스트 반력을 측정하는 경우, 압연 하중 등의 압연 조건의 변화에 따라서는, 스러스트 반력의 작용점 등의 특성이 변화하여, 스러스트력에 수반하는 비대칭 변형을 바르게 특정할 수 없는 경우가 있다. 이로 인해, 압하 레벨링 제어를 정확하게 실시할 수 없을 가능성이 있다.
또, 상기 특허문헌 2에 기재된 기술에서는, 와류식 등의 거리 센서에 의해 측정된 롤의 수평 방향 거리로부터 롤 스큐각을 구하고 있다. 그러나, 롤 몸체 길이 부분의 편심 혹은 원통도 등 기계 가공 정밀도에 의해 롤이 수평 방향으로 진동하거나, 또, 압연 개시시의 물려 들어갈 때의 충격 등에 의해 수평 방향의 초크 위치가 변동하기 때문에, 스러스트력의 발생의 원인이 되는 롤의 수평 변위를 정확히 측정하는 것은 어렵다. 또, 롤의 마찰 계수는, 압연 개수가 증가함에 따라 롤의 조도가 경시적으로 변화하기 때문에, 시시각각 변화한다. 이로 인해, 마찰 계수의 동정없이 스러스트력의 연산을 롤 스큐각의 측정만으로 정확하게 행할 수 없다.
또한, 상기 특허문헌 3에 기재된 기술에서는, 롤간 크로스각은 롤간의 상대적인 크로스에 의해서 생기고, 롤 베어링 등에도 덜걱거림이 있기 때문에, 각 롤 초크 위치를 개별적으로 압연 방향으로 위치 제어해도 롤 자체의 상대적인 위치 관계의 편차는 해소되지 않는다. 이로 인해, 롤간 크로스각에 의해 발생하는 스러스트력을 없앨 수 없다.
또, 통상의 압연 전의 준비 작업으로서, 작업 롤의 교체 후에, 키스 롤 상태에 있어서 압하 위치의 영점은, 압하 방향 하중의 작업측과 구동측의 값에 의거해 오퍼레이터에 의해서 조정된다. 이때, 롤간 미소 크로스에 의해서 롤간 스러스트력이 발생하면, 압하 방향 하중은 작업측과 구동측에 차가 생겨, 압하 위치 영점 조정을 바르게 실시할 수 없는 경우가 있다. 그러나, 상기에 개시한 모든 특허문헌에 기재된 기술에서는, 압하 위치 영점 조정 전에 롤간 스러스트력을 저감할 수 없다.
그래서, 본 발명은, 상기 문제를 감안하여 이루어진 것이며, 본 발명의 목적으로 하는 점은, 압하 위치 영점 조정 전 또는 압연 개시 전에 롤간에서 발생하는 스러스트력을 저감함으로써, 피압연재의 사행 및 캠버의 발생을 억제하는 것이 가능한, 신규 또한 개량된 압연기 및 압연기의 설정 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 어느 관점에 의하면, 적어도 한 쌍의 작업 롤과 상기 작업 롤을 지지하는 한 쌍의 보강 롤을 포함하는, 복수의 롤을 구비하는 4단 이상의 압연기로서, 압하 방향으로 배열된 각 롤 중 어느 1개의 롤을 기준 롤로 하여, 적어도 상기 보강 롤 이외의 각 상기 롤의 작업측의 롤 초크와 구동측의 롤 초크에 작용하는 압연 방향에 있어서의 압연 방향력을 측정하는 측정 장치와, 적어도 상기 기준 롤 이외의 상기 롤의 롤 초크에 대해, 압연 방향 입측 또는 출측 중 어느 한쪽에 설치되고, 피압연재의 압연 방향으로 압압(押壓)하는 압압 장치와, 적어도 상기 기준 롤 이외의 상기 롤의 롤 초크에 대해, 압연 방향에 있어서 상기 압압 장치와 대향하도록 설치되고, 피압연재의 압연 방향으로 이동시키는 구동 장치와, 상기 기준 롤의 롤 초크의 압연 방향 위치를 기준 위치로서 고정하고, 상기 구동 장치를 구동하여, 상기 작업측의 압연 방향력과 상기 구동측의 압연 방향력의 차인 압연 방향력차에 의거해, 각 상기 롤의 상기 압연 방향력차가 허용 범위 내의 값이 되도록, 상기 기준 롤 이외의 상기 롤의 상기 롤 초크의 압연 방향에 있어서의 위치를 제어하는 위치 제어 장치를 구비하는, 압연기가 제공된다.
복수의 롤 중 압하 방향에 있어서 최하부 또는 최상부에 위치하는 롤을 기준 롤로 해도 된다.
또한, 롤에 대해서 벤딩력을 가하는 벤딩 장치를 구비하고, 위치 제어 장치는, 작업 롤의 롤 갭을 열린 상태로 하며, 작업 롤의 롤 초크에 대해서, 벤딩 장치에 의해 벤딩력을 가해도 된다.
구동 장치로서, 예를 들어 롤 초크 위치 검출 장치를 구비한 유압 실린더를 이용해도 된다.
또, 상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 다른 관점에 의하면, 압연기의 설정 방법으로서, 상기 압연기는, 적어도 한 쌍의 작업 롤과 상기 작업 롤을 지지하는 한 쌍의 보강 롤을 포함하는, 복수의 롤을 구비하는 4단 이상의 압연기이며, 압하 위치 영점 조정 전 또는 압연 개시 전에 실시되고, 압하 방향으로 배열된 각 롤 중 어느 1개의 롤을 기준 롤로 하여, 적어도 상기 보강 롤 이외의 상기 롤의 작업측의 롤 초크와 구동측의 롤 초크에 작용하는 압연 방향에 있어서의 압연 방향력을 측정하고, 측정된 상기 작업측의 압연 방향력과 상기 구동측의 압연 방향력의 차인 압연 방향력차가 허용 범위 내가 되도록, 상기 기준 롤의 롤 초크의 압연 방향 위치를 기준 위치로서 고정하고, 상기 기준 롤 이외의 상기 롤의 롤 초크를 피압연재의 압연 방향으로 이동시켜, 상기 롤 초크의 위치를 조정하는, 압연기의 설정 방법이 제공된다.
복수의 롤 중 압하 방향에 있어서 최하부 또는 최상부에 위치하는 롤을 기준 롤로 해도 된다.
기준 롤과 반대측의 롤계로부터 차례로, 인접하는 롤에 발생하는 압연 방향력차가 허용 범위 내가 되도록, 롤의 롤 초크를 피압연재의 압연 방향으로 이동시켜 롤 초크의 위치를 조정하고, 이때, 이미 롤 초크의 위치가 조정된 롤의 롤 초크를, 조정 중인 롤의 롤 초크와의 상대 위치를 유지하면서, 동시 또한 동일 방향으로 제어하도록 해도 된다.
또, 4단의 압연기에 있어서, 피압연재에 대해서 압하 방향 상측에 설치된 복수의 롤을 상측 롤계로 하고, 피압연재에 대해서 압하 방향 하측에 설치된 복수의 롤을 하측 롤계로 하여, 작업 롤의 롤 갭을 열린 상태로 하고, 상측 롤계 및 하측 롤계 각각에 대해, 작업 롤의 롤 초크와 보강 롤의 롤 초크의 위치를 조정하는 제1 조정과, 제1 조정을 끝낸 후, 작업 롤을 키스 롤 상태로 하여, 상측 롤계 또는 하측 롤계 중 어느 한쪽을 기준 롤계로 하고, 다른 쪽의 롤계의 각 롤의 롤 초크를, 당해 롤 초크간의 상대 위치를 유지하면서 동시 또한 동일 방향으로 제어하여, 롤 초크의 위치를 조정하는 제2 조정을 실시하고, 제1 조정에서는, 상측 롤계 및 하측 롤계 각각에 대해, 벤딩 장치를 갖는 작업 롤의 롤 초크에 대해서 벤딩력을 가한 상태에서, 측정된 압연 방향력차가 허용 범위 내가 되도록, 기준 롤측의 작업 롤의 롤 초크, 및, 기준 롤과 반대측의 롤계의 작업 롤의 롤 초크 또는 보강 롤의 롤 초크 중 어느 한쪽을 피압연재의 압연 방향으로 이동시켜, 롤 초크의 위치를 조정하도록 해도 된다.
또, 작업 롤과 보강 롤 사이에 중간 롤을 각각 구비하는 6단의 압연기에 있어서, 피압연재에 대해서 압하 방향 상측에 설치된 복수의 롤을 상측 롤계로 하고, 피압연재에 대해서 압하 방향 하측에 설치된 복수의 롤을 하측 롤계로 하여, 작업 롤의 롤 갭을 열린 상태로 하고, 상측 롤계 및 하측 롤계 각각에 대해, 중간 롤의 롤 초크와 보강 롤의 롤 초크의 위치를 조정하는 제1 조정과, 제1 조정을 끝낸 후, 작업 롤의 롤 갭을 열린 상태로 유지하고, 상측 롤계 및 하측 롤계 각각에 대해, 중간 롤의 롤 초크와 작업 롤의 롤 초크의 위치를 조정하는 제2 조정과, 제2 조정을 끝낸 후, 작업 롤을 키스 롤 상태로 하여, 상측 롤계 또는 하측 롤계 중 어느 한쪽을 기준 롤계로 하고, 다른 쪽의 롤계의 각 롤의 롤 초크를, 당해 롤 초크간의 상대 위치를 유지하면서 동시 또한 동일 방향으로 제어하여, 롤 초크의 위치를 조정하는 제3 조정을 실시하고, 제1 조정 및 제2 조정은, 벤딩 장치를 갖는 중간 롤의 롤 초크 및 작업 롤의 롤 초크에 대해서 벤딩력을 가한 상태에서 행해지며, 제1 조정에서는, 상측 롤계 및 하측 롤계 각각에 대해, 측정된 압연 방향력차가 허용 범위 내가 되도록, 기준 롤측의 중간 롤의 롤 초크, 및, 기준 롤과 반대측의 롤계의 중간 롤의 롤 초크 또는 보강 롤의 롤 초크 중 어느 한쪽을 피압연재의 압연 방향으로 이동시켜, 롤 초크의 위치를 조정하고, 제2 조정에서는, 상측 롤계 및 하측 롤계 각각에 대해, 측정된 압연 방향력차가 허용 범위 내가 되도록, 기준 롤측의 작업 롤의 롤 초크, 및, 기준 롤과 반대측의 롤계의 작업 롤의 롤 초크 또는 중간 롤의 롤 초크 중 어느 한쪽을 피압연재의 압연 방향으로 이동시켜, 롤 초크의 위치를 조정하며, 기준 롤과 반대측의 롤계의 중간 롤의 롤 초크를 이동시키는 경우에는, 당해 중간 롤의 롤 초크와 이것에 인접하는 보강 롤의 롤 초크의 상대 위치를 유지하면서 동시 또한 동일 방향으로 제어해도 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 롤간에서 발생하는 스러스트력을 저감하여, 피압연재의 사행 및 캠버의 발생을 억제하는 것이 가능해진다.
도 1은 압연시에 있어서 압연기의 롤간에서 발생하는 스러스트력 및 스러스트 반력을 설명하기 위한, 압연기의 개략 측면도 및 개략 정면도이다.
도 2a는 본 발명의 제1 실시 형태에 따르는 압연기와, 당해 압연기를 제어하기 위한 장치의 구성을 도시한 설명도이다.
도 2b는 도 2a의 압연기의 입측 및 출측에 배치된 압연 방향력 측정 장치를 도시한 설명도이다.
도 3a는 동일 실시 형태에 따르는 압연기의 설정 방법을 설명하는 플로차트이며, 기준 롤과 반대측의 롤로부터 위치 조정을 행하는 경우의 예를 도시한다.
도 3b는 동일 실시 형태에 따르는 압연기의 설정 방법을 설명하는 플로차트이며, 기준 롤과 반대측의 롤로부터 위치 조정을 행하는 경우의 예를 도시한다.
도 3c는 동일 실시 형태에 따르는 압연기의 설정 방법을 설명하는 플로차트이며, 기준 롤과 반대측의 롤로부터 위치 조정을 행하는 경우의 예를 도시한다.
도 4는 도 3a~도 3c에 도시한 압연기의 설정 방법에 있어서의 롤 위치 조정의 순서를 도시한 설명도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 형태에 따르는 압연기와, 당해 압연기를 제어하기 위한 장치의 구성을 도시한 설명도이다.
도 6a는 동일 실시 형태에 따르는 압연기의 설정 방법을 나타내는 플로차트이다.
도 6b는 동일 실시 형태에 따르는 압연기의 설정 방법을 나타내는 플로차트이다.
도 7은 도 6a 및 도 6b에 도시한 압연기의 설정 방법에 있어서의 롤 위치 조정의 순서를 도시한 설명도이다.
도 8은 키스 롤 상태가 된 압연기의, 작업 롤 및 보강 롤의 배치를 도시한 설명도이며, 페어 크로스가 없는 상태를 도시한다.
도 9는 롤간 크로스각의 정의를 도시한 설명도이다.
도 10은 도 9에 도시한 키스 롤 상태에서의, 보강 롤 크로스각과 보강 롤 압연 방향력의 일 관계를 나타내는 그래프이다.
도 11은 키스 롤 상태가 된 압연기의, 작업 롤 및 보강 롤의 배치를 도시한 설명도이며, 페어 크로스가 있는 상태를 도시한다.
도 12a는 도 11에 도시한 키스 롤 상태에서의, 작업 롤과 보강 롤의 페어 크로스각과, 상하측의 보강 롤 압연 방향력차의 일 관계를 나타내는 그래프이다.
도 12b는 도 11에 도시한 키스 롤 상태에서의, 작업 롤과 보강 롤의 페어 크로스각과, 상하측의 작업 롤 압연 방향력차의 일 관계를 나타내는 그래프이다.
도 13은 롤 갭이 열린 상태인 압연기의, 작업 롤 및 보강 롤의 배치를 도시한 설명도이다.
도 14는 롤 갭이 열린 상태에서의, 보강 롤 크로스각과 작업 롤 압연 방향력의 일 관계를 나타내는 그래프이다.
도 15는 도 4에 도시한 압연기의 설정 방법을 6단 압연기에 적용한 경우의 롤 위치 조정의 순서를 도시한 설명도이다.
도 16은 도 7에 도시한 압연기의 설정 방법을 6단 압연기에 적용한 경우의 롤 위치 조정의 순서를 도시한 설명도이다.
이하에 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명의 적절한 실시 형태에 대해 상세하게 설명한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 구성 요소에 대해서는, 동일한 부호를 붙임으로써 중복 설명을 생략한다.
＜1. 목적＞
본 발명의 실시 형태에 따르는 압연기와 당해 압연기의 설정 방법에서는, 롤간에서 발생하는 스러스트력을 없애고, 사행 및 캠버가 없는, 혹은 사행 및 캠버가 극히 경미한 제품을 안정적으로 제조 가능하게 하는 것을 목적으로 한다. 도 1은, 피압연재(S)의 압연시에 있어서 압연기의 롤간에서 발생하는 스러스트력 및 스러스트 반력을 설명하기 위한, 압연기의 개략 측면도 및 개략 정면도를 도시한다. 이하에서는, 도 1에 도시한 바와 같이, 롤 몸체 길이 방향의 작업측을 WS(Work Side), 구동측을 DS(Drive Side)로 표시한다.
도 1에 도시한 압연기는, 상측 작업 롤(1) 및 하측 작업 롤(2)로 이루어지는 한 쌍의 작업 롤과, 압하 방향(Z방향)에 있어서 상측 작업 롤(1)을 지지하는 상측 보강 롤(3) 및 하측 작업 롤(2)을 지지하는 하측 보강 롤(4)로 이루어지는 한 쌍의 보강 롤을 갖는다. 상측 작업 롤(1)은, 작업측이 상측 작업 롤 초크(5a), 구동측이 상측 작업 롤 초크(5b)에 지지되어 있다. 하측 작업 롤(2)은, 작업측이 하측 작업 롤 초크(6a), 구동측이 하측 작업 롤 초크(6b)에 지지되어 있다. 마찬가지로, 상측 보강 롤(3)은, 작업측이 상측 보강 롤 초크(7a), 구동측이 상측 보강 롤 초크(7b)에 지지되어 있다. 하측 보강 롤(4)은, 작업측이 하측 보강 롤 초크(8a), 구동측이 하측 보강 롤 초크(8b)에 지지되어 있다.
상측 작업 롤(1), 하측 작업 롤(2), 상측 보강 롤(3) 및 하측 보강 롤(4)은, 피압연재(S)의 반송 방향과 직교하도록, 각 롤의 몸체 길이 방향을 평행하게 하여 배치된다. 그러나, 압하 방향에 평행한 축(Z축) 둘레로 롤이 아주 약간 회전하여, 상측 작업 롤(1)과 상측 보강 롤(3)의 몸체 길이 방향의 편차, 혹은, 하측 작업 롤(2)과 하측 보강 롤(4)의 몸체 길이 방향의 편차가 생기면, 작업 롤과 보강 롤의 사이에, 롤의 몸체 길이 방향으로 작용하는 스러스트력이 발생한다. 롤간 스러스트력은, 롤에 여분의 모멘트를 발생시켜, 당해 모멘트에 의해 비대칭인 롤 변형을 발생시킨다. 이 비대칭인 롤 변형은 압연을 불안정한 상태로 하는 한 요인이며, 예를 들어 사행 혹은 캠버를 일으킨다. 이 롤간 스러스트력은, 작업 롤과 보강 롤의 롤 몸체 길이 방향에 편차가 생겨, 롤간 크로스각이 발생하는 것에 의해 발생한다. 예를 들어, 하측 작업 롤(2)과 하측 보강 롤(4) 사이에 롤간 크로스각이 발생되어 있다고 한다. 이때, 하측 작업 롤(2)과 하측 보강 롤(4) 사이에는 스러스트력이 발생하고, 그 결과, 하측 보강 롤(4)에 모멘트가 발생하여, 이 모멘트에 밸런스를 이루도록 롤간의 하중 분포가 변화해, 비대칭인 롤 변형이 생긴다. 이 비대칭인 롤 변형에 의해서 사행 혹은 캠버를 일으키는 등, 압연이 불안정해진다.
이상으로, 본 발명에서는, 압연기에 의한 피압연재의 압연에 있어서, 압하 위치 영점 조정 전 또는 압연 개시 전에 압연 방향력의 좌우차에 의거하여, 롤간에서 발생하는 롤간 스러스트력이 없어지도록 각 롤의 롤 초크 위치를 조정함으로써, 사행 및 캠버가 없는, 혹은 사행 및 캠버가 극히 경미한 제품을 안정적으로 제조 가능하게 하는 것을 목적으로 한다.
＜2. 제1 실시 형태＞
도 2a~도 4에 의거하여, 본 발명의 제1 실시 형태에 따르는 압연기 및 당해 압연기를 제어하기 위한 장치의 구성과, 압연기의 설정 방법에 대해 설명한다. 제1 실시 형태는, 압하 위치 영점 조정 전 또는 압연 개시 전에, 기준으로 하는 보강 롤과 다른 롤의 롤간 크로스각을 제로로 하도록 롤 초크의 위치를 조정하여, 스러스트력이 발생하지 않는 압연을 실현하는 것이다.
[2－1. 압연기의 구성]
우선, 도 2a 및 도 2b에 의거하여, 본 실시 형태에 따르는 압연기와, 당해 압연기를 제어하기 위한 장치를 설명한다. 도 2a는, 본 실시 형태에 따르는 압연기와, 당해 압연기를 제어하기 위한 장치의 구성을 도시한 설명도이다. 도 2b는, 도 2a의 압연기의 입측 및 출측에 배치된 압연 방향력 측정 장치를 도시한 설명도이다. 또한, 도 2a에 도시한 압연기는, 롤 몸체 길이 방향의 작업측에서 본 상태를 도시하고 있다고 한다. 또, 도 2a에서는, 하측 보강 롤을 기준 롤로 한 경우의 구성을 도시한다. 또한, 기준 롤은, 초크와 하우징의 접촉 면적이 크고, 위치가 안정되는 최하부 또는 최상부에 위치하는 롤이 바람직하다.
도 2a에 도시한 압연기는, 한 쌍의 작업 롤(1, 2)과, 이것을 지지하는 한 쌍의 보강 롤(3, 4)을 갖는 4단의 압연기이다. 4단의 압연기에 있어서, 상측 작업 롤(1), 하측 작업 롤(2), 상측 보강 롤(3) 및 하측 보강 롤(4)은, 압하 방향으로 배열된 복수의 롤이다. 상측 작업 롤(1) 및 하측 작업 롤(2)은, 구동용 전동기(21)에 의해 회전 구동된다. 도 2b에 도시한 바와 같이, 상측 작업 롤(1)은 상측 작업 롤 초크(5a, 5b)에 의해 지지되어 있고, 하측 작업 롤(2)은 하측 작업 롤 초크(6a, 6b)에 의해 지지되어 있다. 도 2a에서는 작업측의 상측 작업 롤 초크(5a)와 하측 작업 롤 초크(6a)만을 도시하고 있는데, 도 2a 지면 안쪽의 구동측에는, 도 2b에 도시하는 상측 작업 롤 초크(5b)와 하측 작업 롤 초크(6b)가 설치되어 있다. 상측 작업 롤 초크(5a, 5b), 하측 작업 롤 초크(6a, 6b), 상측 보강 롤 초크(7a, 7b) 및 하측 보강 롤 초크(8a, 8b)에는, 도 2b에 도시한 바와 같이, 각각 압연 방향의 하중을 검출하는 압연 방향력 측정 장치(24a~24d, 25a~25d, 34a~34d, 35a~35d)가 설치되어 있다. 각 롤 초크의 입측에는 압연 방향력 측정 장치(24a, 24c, 25a, 25c, 34a, 34c, 35a, 35c)가 설치되고, 각 롤 초크의 출측에는, 압연 방향력 측정 장치(24b, 24d, 25b, 25d, 34b, 34d, 35b, 35d)가 설치되어 있다. 또한, 상측 작업 롤 초크(5), 하측 작업 롤 초크(6), 상측 보강 롤 초크(7) 및 하측 보강 롤 초크(8)를, 단순히 롤 초크로 칭하기도 한다. 또, 압연 방향력 측정 장치(24a~24d, 25a~25d, 34a~34d, 35a~35d)에 대해서도, 단순히 측정 장치로 칭하기도 한다.
또, 상측 보강 롤(3)은 상측 보강 롤 초크(7a, 7b)에 의해 지지되어 있고, 하측 보강 롤(4)은 하측 보강 롤 초크(8a, 8b)에 의해 지지되어 있다. 도 2a에서는 작업측의 상측 보강 롤 초크(7a)와 하측 보강 롤 초크(8a)만을 도시하고 있는데, 도 2a 지면 안쪽의 구동측에는, 도 2b에 도시한 상측 보강 롤 초크(7b)와 하측 보강 롤 초크(8b)가 설치되어 있다. 상측 작업 롤 초크(5a, 5b), 하측 작업 롤 초크(6a, 6b), 상측 보강 롤 초크(7a, 7b), 및 하측 보강 롤 초크(8a, 8b)는, 하우징(30)에 의해 유지되어 있다.
상측 작업 롤 초크(5a, 5b)에는, 압연 방향 입측에 설치되고, 상측 작업 롤 초크(5a, 5b)를 압연 방향으로 압압하는 상측 작업 롤 초크 압압 장치(9)와, 압연 방향 출측에 설치되고, 압연 방향의 위치를 검출하여 상측 작업 롤 초크(5a, 5b)를 압연 방향으로 구동하는 상측 작업 롤 초크 위치 검출 기능을 갖는 구동 장치(11)가 설치되어 있다. 또, 상측 작업 롤(1)에는, 당해 상측 작업 롤(1)에 걸리는 압연 방향력을 측정하는 압연 방향력 측정 장치(24a~24d)가 설치되어 있다.
마찬가지로, 하측 작업 롤 초크(6a, 6b)에는, 압연 방향 입측에 설치되고, 하측 작업 롤 초크(6a, 6b)를 압연 방향으로 압압하는 하측 작업 롤 초크 압압 장치(10)와, 압연 방향 출측에 설치되고, 압연 방향의 위치를 검출하여 하측 작업 롤 초크(6a, 6b)를 압연 방향으로 구동하는 하측 작업 롤 초크 위치 검출 기능을 갖는 구동 장치(12)가 설치되어 있다. 상측 작업 롤 초크 위치 검출 기능을 갖는 구동 장치(11), 하측 작업 롤 초크 위치 검출 기능을 갖는 구동 장치(12), 상측 작업 롤 초크 압압 장치(9)의 구동 기구, 및 하측 작업 롤 초크 압압 장치(10)의 구동 기구에는, 예를 들어 유압 실린더가 이용된다. 또한, 도 2a에 있어서, 상하측의 작업 롤 초크 위치 검출 기능을 갖는 구동 장치(11, 12)와 상하측의 작업 롤 초크 압압 장치(9, 10)는, 작업측만을 표시하고 있는데, 지면 안쪽(구동측)에도 동일하게 설치되어 있다.
상측 보강 롤 초크(7a, 7b)에는, 압연 방향 출측에 설치되고, 상측 보강 롤 초크(7a, 7b)를 압연 방향으로 압압하는 상측 보강 롤 초크 압압 장치(13)와, 압연 방향 입측에 설치되고, 압연 방향의 위치를 검출하여 상측 보강 롤 초크(7a, 7b)를 압연 방향으로 구동하는 상측 보강 롤 초크 위치 검출 기능을 갖는 구동 장치(14)가 설치되어 있다. 상측 보강 롤 초크 위치 검출 기능을 갖는 구동 장치(14), 및, 상측 보강 롤 초크 압압 장치(13)의 구동 기구에는, 예를 들어 유압 실린더가 이용된다. 또한, 도 2a에 있어서, 상측 보강 롤 초크 위치 검출 기능을 갖는 구동 장치(14)와 상측 보강 롤 초크 압압 장치(13)는, 작업측만을 표시하고 있는데, 지면 안쪽(구동측)에도 동일하게 설치되어 있다.
한편, 하측 보강 롤 초크(8a, 8b)는, 본 실시 형태에 있어서는 하측 보강 롤(4)을 기준 롤로 하고 있기 때문에, 기준 보강 롤 초크가 된다. 따라서, 하측 보강 롤 초크(8a, 8b)를 구동시켜 위치 조정을 행하는 것은 아니므로, 상측 보강 롤 초크(7a, 7b)와 같이, 반드시 구동 장치 및 위치 검출 장치를 구비하지 않아도 된다. 단, 위치 조정의 기준으로 하는 기준 보강 롤 초크의 위치가 변화하지 않도록, 압연 방향의 입측 또는 출측에, 예를 들어 하측 보강 롤 초크 압압 장치(40) 등을 설치하여, 하측 보강 롤 초크(8a, 8b)의 덜걱거림을 억제해도 된다. 또한, 도 2a에 있어서, 하측 보강 롤 초크 압압 장치(40)는, 작업측만을 표시하고 있는데, 지면 안쪽(구동측)에도 동일하게 설치되어 있다.
상측 작업 롤 초크 압압 장치(9), 하측 작업 롤 초크 압압 장치(10), 상측 보강 롤 초크 압압 장치(13) 및 하측 보강 롤 초크 압압 장치(40)는, 피압연재의 압연 방향 입측 또는 출측 중 어느 한쪽에 설치되고, 롤 초크를 압연 방향으로 압압하는 압압 장치이며, 단순히 압압 장치로 칭하기도 한다. 압압 장치는, 적어도 기준 롤 이외의 롤의 롤 초크에 대해서 설치되어 있으면 된다. 또, 상측 작업 롤 초크 위치 검출 기능을 갖는 구동 장치(11), 하측 작업 롤 초크 위치 검출 기능을 갖는 구동 장치(12) 및 상측 보강 롤 초크 위치 검출 기능을 갖는 구동 장치(14)는, 압연 방향에 있어서 압압 장치와 대향하도록 설치되고, 롤 초크를 압연 방향으로 이동시키는 구동 장치이며, 단순히 구동 장치로 칭하기도 한다. 구동 장치도, 적어도 기준 롤 이외의 롤의 롤 초크에 대해서 설치되어 있으면 된다.
압연기를 제어하기 위한 장치로서, 예를 들어 도 2a에 도시한 바와 같이, 롤 초크 압연 방향력 제어 장치(15)와, 롤 초크 위치 제어 장치(16)와, 구동용 전동기 제어 장치(22)와, 롤간 크로스 제어 장치(23)를 갖는다.
롤 초크 압연 방향력 제어 장치(15)는, 상측 작업 롤 초크 압압 장치(9), 하측 작업 롤 초크 압압 장치(10), 상측 보강 롤 초크 압압 장치(13), 및 하측 보강 롤 초크 압압 장치(40)의 압연 방향의 압압력을 제어한다. 롤 초크 압연 방향력 제어 장치(15)는, 후술하는 롤간 크로스 제어 장치(23)의 제어 지시에 의거하여, 초크 위치의 제어 대상인 상측 작업 롤 초크 압압 장치(9), 하측 작업 롤 초크 압압 장치(10), 및, 상측 보강 롤 초크 압압 장치(13)를 구동시켜, 소정의 압압력을 부여함으로써 초크 위치를 제어 가능한 상태를 형성한다.
롤 초크 위치 제어 장치(16)는, 상측 작업 롤 초크 위치 검출 기능을 갖는 구동 장치(11), 하측 작업 롤 초크 위치 검출 기능을 갖는 구동 장치(12), 및, 상측 보강 롤 초크 위치 검출 기능을 갖는 구동 장치(14)의 구동 제어를 행한다. 롤 초크 위치 제어 장치(16)를, 단순히 위치 제어 장치로도 칭한다. 롤 초크 위치 제어 장치(16)는, 롤간 크로스 제어 장치(23)의 제어 지시에 의거하여, 작업측의 롤 초크에 작용하는 압연 방향력과 구동측의 롤 초크에 작용하는 압연 방향력의 차인 압연 방향력차가 소정 범위 내가 되도록, 상측 작업 롤 초크 위치 검출 기능을 갖는 구동 장치(11), 하측 작업 롤 초크 위치 검출 기능을 갖는 구동 장치(12), 및, 상측 보강 롤 초크 위치 검출 기능을 갖는 구동 장치(14)를 구동시킨다. 위치 검출 기능을 갖는 구동 장치(11, 12, 14)에 대해서는, 작업측 및 구동측의 양측에 배치되어 있으며, 작업측 및 구동측의 압연 방향의 위치에 대해, 동량을 작업측 및 구동측에서 역방향으로 제어함으로써, 작업측 및 구동측의 평균적인 압연 방향 위치를 변경하는 일 없이, 롤 크로스각만을 변경할 수 있다.
구동용 전동기 제어 장치(22)는, 상측 작업 롤(1) 및 하측 작업 롤(2)을 회전 구동시키는 구동용 전동기(21)를 제어한다. 본 실시 형태에 따르는 구동용 전동기 제어 장치(22)는, 롤간 크로스 제어 장치(23)로부터의 지시에 의거하여, 상측 작업 롤(1) 또는 하측 작업 롤(2)의 구동을 제어한다.
롤간 크로스 제어 장치(23)는, 압연기를 구성하는 상측 작업 롤(1), 하측 작업 롤(2), 상측 보강 롤(3), 및, 하측 보강 롤(4)에 대해서, 롤간 크로스각이 제로가 되도록, 롤 초크의 위치를 조정함으로써 각 롤의 위치를 제어한다. 본 실시 형태에 따르는 압연기에서는, 롤 초크에 작용하는 작업측의 압연 방향력과 구동측의 압연 방향력의 차(압연 방향력차)가 소정 범위 내의 값이 되도록 함으로써, 롤 초크의 위치를 조정한다.
작업측의 상측 작업 롤 초크(5a)에 대해서는, 상측 작업 롤 작업측 압연 방향력 연산 장치(26)에 의해, 작업측의 입측 압연 방향력 측정 장치(24a)로 측정된 압연 방향력과 출측 압연 방향력 측정 장치(24b)로 측정된 압연 방향력의 차가 연산되어, 상측 작업 롤(1)의 작업측의 압연 방향력이 된다. 마찬가지로, 상측 작업 롤 구동측 압연 방향력 연산 장치(도시하지 않음)에 의해, 구동측의 입측 압연 방향력 측정 장치(24c)로 측정된 압연 방향력과 출측 압연 방향력 측정 장치(24d)로 측정된 압연 방향력의 차가 연산되어, 상측 작업 롤(1)의 구동측의 압연 방향력이 된다. 그리고, 상측 작업 롤 작업측-구동측차 연산 장치(28)에 의해, 상측 작업 롤(1)의 작업측의 압연 방향력의 연산값(f11)과 구동측의 압연 방향력의 연산값(f12)의 차가 연산되어, 상측 작업 롤 초크(5a, 5b)에 작용하는 압연 방향력차가 연산된다.
작업측의 하측 작업 롤 초크(6a)에 대해서는, 하측 작업 롤 작업측 압연 방향력 연산 장치(27)에 의해, 작업측의 입측 압연 방향력 측정 장치(25a)로 측정된 압연 방향력과 출측 압연 방향력 측정 장치(25b)로 측정된 압연 방향력의 차가 연산되어, 하측 작업 롤(2)의 작업측의 압연 방향력이 된다. 마찬가지로, 하측 작업 롤 구동측 압연 방향력 연산 장치(도시하지 않음)에 의해, 구동측의 입측 압연 방향력 측정 장치(25c)로 측정된 압연 방향력과 출측 압연 방향력 측정 장치(25d)로 측정된 압연 방향력의 차가 연산되어, 하측 작업 롤(2)의 구동측의 압연 방향력이 된다. 그리고, 하측 작업 롤 작업측-구동측차 연산 장치(29)에 의해, 하측 작업 롤(2)의 작업측의 압연 방향력의 연산값(f21)과 구동측의 압연 방향력의 연산값(f22)의 차가 연산되어, 하측 작업 롤 초크(6a, 6b)에 작용하는 압연 방향력차가 연산된다.
작업측 상측 보강 롤 초크(7a)에 대해서는, 상측 보강 롤 작업측 압연 방향력 연산 장치(36)에 의해, 작업측의 입측 압연 방향력 측정 장치(34a)로 측정된 압연 방향력과 출측 압연 방향력 측정 장치(34b)로 측정된 압연 방향력의 차가 연산되어, 상측 보강 롤(3)의 작업측의 압연 방향력이 된다. 마찬가지로, 상측 보강 롤 구동측 압연 방향력 연산 장치(도시하지 않음)에 의해, 구동측의 입측 압연 방향력 측정 장치(34c)로 측정된 압연 방향력과 출측 압연 방향력 측정 장치(34d)로 측정된 압연 방향력의 차가 연산되어, 상측 보강 롤(3)의 구동측의 압연 방향력이 된다. 그리고, 상측 보강 롤 작업측-구동측차 연산 장치(38)에 의해, 상측 보강 롤(3)의 작업측의 압연 방향력의 연산값(f31)과 구동측의 압연 방향력의 연산값(f32)의 차가 연산되어, 상측 보강 롤 초크(7a, 7b)에 작용하는 압연 방향력차가 연산된다.
작업측의 하측 보강 롤 초크(8a)에 대해서는, 하측 보강 롤 작업측 압연 방향력 연산 장치(37)에 의해, 작업측의 입측 압연 방향력 측정 장치(35a)로 측정된 압연 방향력과 출측 압연 방향력 측정 장치(35b)로 측정된 압연 방향력의 차가 연산되어, 하측 보강 롤(4)의 작업측의 압연 방향력이 된다. 마찬가지로, 하측 보강 롤 구동측 압연 방향력 연산 장치(도시하지 않음)에 의해, 구동측의 입측 압연 방향력 측정 장치(35c)로 측정된 압연 방향력과 출측 압연 방향력 측정 장치(35d)로 측정된 압연 방향력의 차가 연산되어, 하측 보강 롤(4)의 구동측의 압연 방향력이 된다. 그리고, 하측 보강 롤 작업측-구동측차 연산 장치(39)에 의해, 하측 보강 롤(4)의 작업측의 압연 방향력의 연산값(f41)과 구동측의 압연 방향력의 연산값(f42)의 차가 연산되어, 하측 보강 롤 초크(8a, 8b)에 작용하는 압연 방향력차가 연산된다.
롤간 크로스 제어 장치(23)는, 상측 작업 롤 작업측-구동측차 연산 장치(28), 하측 작업 롤 작업측-구동측차 연산 장치(29), 상측 보강 롤 작업측-구동측차 연산 장치(38) 및 하측 보강 롤 작업측-구동측차 연산 장치(39)에 의해 산출된 압연 방향력차에 의거하여, 압연 방향력차가 허용 범위 이하가 되도록, 롤 초크 압연 방향력 제어 장치(15), 롤 초크 위치 제어 장치(16)와, 구동용 전동기 제어 장치(22)에 대해서 제어 지시를 행하여, 롤 사이에 발생되어 있던 크로스를 없애도록 한다. 또한, 당해 압연기의 설정 방법의 상세에 대해서는 후술한다.
또, 상술에서는, 작업 롤 초크(5, 6)에 대해서는, 압연기의 출측에 위치 검출 기능을 갖는 구동 장치(11, 12), 입측에 압압 장치(9, 10), 보강 롤 초크(7)에 대해서는, 압연기의 입측에 위치 검출 기능을 갖는 구동 장치(14), 출측에 압압 장치(13)를 배치하는 예를 설명했는데, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 이들의 배치를 압연기의 입측과 출측에서 반대로 설치해도 되고, 혹은, 작업 롤 및 보강 롤에서 동일 방향으로 설치해도 된다. 또한, 위치 검출 기능을 갖는 구동 장치(11, 12, 14)에 대해서는, 작업측 및 구동측의 양측에 배치하고, 각각을 위치 제어하는 예를 설명했는데, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 이들의 장치를 작업측 및 구동측의 편측에만 배치, 혹은, 편측만을 동작시켜, 그 반대측을 회전의 지점으로 하여, 위치 제어를 행함으로써 롤 크로스각을 제어하는 것이 가능하고, 롤간 크로스를 저감한다고 하는 동일한 효과가 얻어지는 것은, 말할 필요도 없다.
또, 상술에서는, 압연 방향력 측정 장치를 전체 롤에 배치하는 예를 설명했는데, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 상측 작업 롤 압연 방향력 측정 장치(24a~24d)와 하측 작업 롤 압연 방향력 측정 장치(25a~25d)만인 경우, 혹은, 이들과 상측 보강 롤 압연 방향력 측정 장치(34a~34d) 또는 하측 보강 롤 압연 방향력 측정 장치(35a~35d)를 배치하는 경우에 있어서도, 동일한 제어를 행하는 것이 가능하다. 이들의 차례로 대해서는 후술한다.
또, 상술에서는, 압연 방향력 측정 장치를 입측 및 출측의 쌍방에 배치하는 예를 설명했는데, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 작업 롤을 압연기의 입측 또는 출측의 편측의 압연 방향으로 오프셋하는 경우, 혹은, 롤 초크 압압 장치의 힘이 큰 경우에서, 압연기의 입측 또는 출측의 한 방향으로만 압연 방향력이 작용하는 경우에는, 압연 방향력 측정 장치를, 작용하는 방향의 입측 또는 출측의 편측의 한쪽에 배치하고, 이들 편측에 작용하는 압연 방향력의 작업측과 구동측의 차를 연산하는 것에 의해서도, 동일하게 제어 가능하다.
또, 상술에서는, 작업측 및 구동측에 위치 검출 기능을 갖는 구동 장치를 기준 롤 이외에 배치하는 예를 설명했는데, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 위치 검출 기능을 갖는 구동 장치를 전체 롤에 배치하고, 상황에 따라 기준 롤을 변경하며, 그 변경한 기준 롤에 의거하여 제어해도 된다. 혹은, 작업측 또는 구동측 중 어느 한쪽에 위치 검출 기능부 구동 장치를 배치하고, 그 반대측을 선회 축으로 하며, 편측의 롤 초크 위치만을 제어함으로써, 롤간 크로스각을 동일하게 제어해도 된다.
[2－2. 압연기의 설정 방법]
도 3a~도 4에 의거하여, 본 실시 형태에 따르는 압연기의 설정 방법에 대해서 설명한다. 본 실시 형태에 따르는 압연기의 설정 방법은, 압하 위치 영점 조정 전 또는 압연 개시 전에 실시되고, 기준 롤과 반대측의 롤로부터 롤 초크의 위치를 조정하는 방법이며, 롤 초크의 위치 조정을 위해, 전체 롤의 압연 방향력차가 측정된다. 도 3a~도 3c는, 본 실시 형태에 따르는 압연기의 설정 방법을 설명하는 플로차트이며, 기준 롤과 반대측의 롤로부터 위치 조정을 행하는 경우의 예를 나타낸다. 도 4는, 본 실시 형태에 따르는 압연기의 설정 방법에 있어서의 롤 위치 조정의 순서를 도시한 설명도이다. 또한, 도 4에 있어서는, 롤간에서 작용하는 하중 분포의 기재를 생략하고, 대상으로 하는 롤간 스러스트력만이 압연 방향력의 측정값으로서 나타나는 것으로 기재하고 있다.
이하의 설명에서는, 하측 보강 롤(4)을 기준 롤로서 설명하는데, 본 실시 형태에서는 기준 롤은 압하 방향에 있어서 최상부 또는 최하부에 있는 롤 중 어느 한쪽으로 하면 되고, 상측 보강 롤(3)이 기준 롤이 되는 경우도 있다. 이 경우도 이하와 동일한 순서로, 기준 롤(상측 보강 롤(3))로부터 가장 먼 롤(하측 보강 롤(4))과 2번째로 먼 롤(하측 작업 롤(2))의 위치 조정, 이들 2개의 롤과 3번째로 먼 롤(상측 작업 롤(1))의 위치 조정, 그리고, 이들 3개의 롤과 기준 롤의 위치 조정과 같이, 기준 롤과 반대측의 롤계로부터 차례로 롤의 위치 조정을 행하면 된다.
(초기 설정：S100, S102)
도 3a에 도시한 바와 같이, 우선, 롤간 크로스 제어 장치(23)는, 압하 장치(50)에 대해서, 상측 작업 롤(1)과 하측 작업 롤(2)이 소정의 키스 롤 상태가 되도록, 압하 방향에 있어서의 롤 위치를 조정하는 지시를 출력한다(S100). 압하 장치(50)는, 당해 지시에 의거하여 롤에 대해서 소정의 부하를 부여하고, 작업 롤(1, 2)을 키스 롤 상태로 한다. 그리고, 롤간 크로스 제어 장치(23)는, 구동용 전동기 제어 장치(22)에 대해서, 상측 작업 롤(1) 및 하측 작업 롤(2)을 소정의 회전 속도로 회전시키도록 지시한다(S102).
이어서, 각 롤의 위치 조정이 단계적으로 행해진다. 이때, 기준 롤의 롤 초크의 압연 방향 위치는 기준 위치로서 고정하고, 기준 롤 이외의 롤의 롤 초크의 압연 방향에 있어서의 위치를 이동하여, 롤 초크의 위치가 조정된다.
(제1 조정：S104~S110)
제1 조정에서는, 도 4에 도시한 바와 같이, 기준 롤인 하측 보강 롤(4)과 반대측의 롤계에 있는 상측 보강 롤(3)에 작용하는 압연 방향력차가 제로가 되도록, 상측 보강 롤 초크(7a, 7b)의 위치를 조정한다(P11). 그래서, 우선, 롤간 크로스 제어 장치(23)는, 구동용 전동기 제어 장치(22)에 의해 구동용 전동기(21)를 구동시켜, 각 롤을 회전시킨다. 그리고, 압연 방향력 측정 장치(34a~34d)에 의해, 상측 보강 롤(3)에 작용하는 압연 방향력이 측정된다(S104). 압연 방향력 측정 장치(34a, 34b)에 의해 작업측에 있어서의 상측 보강 롤 초크(7a, 7b)의 입측 및 출측의 압연 방향력이 측정되면, 상측 보강 롤 작업측 압연 방향력 연산 장치(36)에 의해, 상측 보강 롤(3)의 작업측에 작용하는 압연 방향력이 연산된다. 또, 압연 방향력 측정 장치(34c, 34d)에 의해 구동측에 있어서의 상측 보강 롤 초크(7a, 7b)의 입측 및 출측의 압연 방향력이 측정되면, 상측 보강 롤 구동측 압연 방향력 연산 장치(도시하지 않음)에 의해, 상측 보강 롤(3)의 구동측에 작용하는 압연 방향력이 연산된다. 그리고, 상측 보강 롤 작업측-구동측차 연산 장치(38)에 의해, 상측 보강 롤(3)의 작업측의 압연 방향력과 구동측의 압연 방향력의 차인, 상측 보강 롤(3)에 작용하는 압연 방향력차가 연산된다(S106). 상측 보강 롤(3)에 작용하는 압연 방향력차는, 롤간 크로스 제어 장치(23)로 출력된다.
이어서, 롤간 크로스 제어 장치(23)는, 측정된 상측 보강 롤(3)에 작용하는 압연 방향력차가 허용 범위 내가 되도록, 상측 보강 롤 초크(7a, 7b)의 위치를 제어한다(S108). 압연 방향력차의 허용 범위 내의 값의 상하한값은, 키스 롤 조건에 있어서의 롤 변형 해석을 행하여, 비대칭 변형분을 압하 레벨링량으로 환산한 다음 구해도 된다. 예를 들어, 롤 크로스각의 허용 범위 내의 상하한값은, 제품에 요구되는 캠버의 한계값 또는 테일 크래쉬(tail crash)가 발생하는 캠버의 한계값을 기준으로서 기존의 압연 모델에 의거하여 계산하면 된다.
롤간 크로스 제어 장치(23)는, 압연 방향력차가 허용 범위 내가 되도록, 롤 초크 압연 방향력 제어 장치(15), 롤 초크 위치 제어 장치(16)에 대해서, 상측 보강 롤 초크(7a, 7b)의 위치를 조정하도록 지시한다. 롤 초크 위치 제어 장치(16)에 의해 상측 보강 롤 초크(7a, 7b)의 위치를 검출하면서, 롤 초크 압연 방향력 제어 장치(15)에 의해, 상측 보강 롤(3)에 작용하는 압연 방향력차가 허용 범위 내가 될 때까지 상측 보강 롤 초크(7a, 7b)의 위치가 조정된다(S110).
그리고, 단계 S110에서, 상측 보강 롤(3)에 작용하는 압연 방향력차가 허용 범위 내가 되었다고 판정되면, 상측 보강 롤 초크(7a, 7b)의 위치 조정이 종료한다. 제1 조정에 의해, 상측 보강 롤(3)과 상측 작업 롤(1)의 롤간 크로스가 허용 범위 내로 조정된다.
(제2 조정：S112~S118)
이어서, 제2 조정에서는, 도 4에 도시한 바와 같이, 기준 롤인 하측 보강 롤(4)과 반대측의 롤계에 있는 상측 작업 롤(1)에 대해서 작용하는 압연 방향력차가 제로가 되도록 조정한다(P12). 도 3b에 도시한 바와 같이, 롤간 크로스 제어 장치(23)는, 구동용 전동기(21)에 의해 각 롤이 회전되고 있는 상태에서, 상측 작업 롤(1)에 작용하는 압연 방향력이, 압연 방향력 측정 장치(24a~24d)에 의해 측정된다(S112). 압연 방향력 측정 장치(24a, 24b)에 의해 작업측에 있어서의 상측 작업 롤 초크(5a, 5b)의 입측 및 출측의 압연 방향력이 측정되면, 상측 작업 롤 작업측 압연 방향력 연산 장치(26)에 의해 상측 작업 롤(1)의 작업측에 작용하는 압연 방향력이 연산된다. 또, 압연 방향력 측정 장치(24c, 24d)에 의해 구동측에 있어서의 상측 작업 롤 초크(5a, 5b)의 입측 및 출측의 압연 방향력이 측정되면, 상측 작업 롤 구동측 압연 방향력 연산 장치(도시하지 않음)에 의해, 상측 작업 롤(1)의 구동측에 작용하는 압연 방향력이 연산된다. 그리고, 상측 작업 롤 작업측-구동측차 연산 장치(28)에 의해, 상측 작업 롤(1)의 작업측의 압연 방향력과 구동측의 압연 방향력의 차인, 상측 작업 롤(1)에 작용하는 압연 방향력차가 연산된다(S114). 상측 작업 롤(1)에 작용하는 압연 방향력차는, 롤간 크로스 제어 장치(23)로 출력된다.
이어서, 롤간 크로스 제어 장치(23)는, 측정된 상측 작업 롤(1)에 작용하는 압연 방향력차가 허용 범위 내가 되도록, 상측 작업 롤 초크(5a, 5b)의 위치를 제어한다(S116). 롤간 크로스 제어 장치(23)는, 롤 초크 압연 방향력 제어 장치(15), 롤 초크 위치 제어 장치(16)에 대해서, 상측 작업 롤 초크(5a, 5b)의 위치를 조정하도록 지시한다. 롤 초크 위치 제어 장치(16)에 의해 상측 작업 롤 초크(5a, 5b)의 위치를 검출하면서, 롤 초크 압연 방향력 제어 장치(15)에 의해, 상측 작업 롤(1)에 작용하는 압연 방향력차가 허용 범위 내가 될 때까지 상측 작업 롤 초크(5a, 5b)의 위치가 조정된다(S118). 이때, 이미 상측 작업 롤(1)과의 롤간 크로스가 조정된 상측 보강 롤(3)도, 상측 작업 롤(1)에 대한 롤 초크간의 상대 위치를 유지하면서, 상측 작업 롤(1)과 동시에 또한 동일 방향으로 움직이도록, 상측 보강 롤 초크(7a, 7b)의 위치 제어가 행해진다. 이로써, 상측 보강 롤(3), 상측 작업 롤(1) 및 하측 작업 롤(2)의 롤간 크로스의 조정을 행할 수 있다.
그리고, 단계 S118에서, 상측 작업 롤(1)에 작용하는 압연 방향력차가 허용 범위 내가 되었다고 판정되면, 상측 작업 롤 초크(5a, 5b)의 위치 조정이 종료한다. 제2 조정에 의해, 상측 보강 롤(3), 상측 작업 롤(1) 및 하측 작업 롤(2)의 롤간 크로스가 허용 범위 내로 조정된다.
(제3 조정：S120~S128)
그리고, 제3 조정에서는, 도 3c 및 도 4에 도시한 바와 같이, 기준 롤인 하측 보강 롤(4)과 동일측의 롤계에 있는 하측 작업 롤(2) 또는 하측 보강 롤(4)에 대해서 작용하는 압연 방향력차가 제로가 되도록 조정한다(P13). 이미 하측 작업 롤(2)로부터 상방의 롤계의 롤간 크로스가 조정되고 있기 때문에, 롤간 크로스는 하측 작업 롤(2)과 하측 보강 롤(4) 사이만 존재하고, 그것에 의해 스러스트 반력이 발생한다. 이때, 동일한 크기로 부호가 상이한 스러스트 반력이 하측 작업 롤(2)과 하측 보강 롤(4)에 생긴다. 따라서, 어느 한 압연 방향력차를 제로로 하도록 초크 위치를 조정함으로써, 롤간 크로스를 제로로 할 수 있다.
롤간 크로스 제어 장치(23)는, 구동용 전동기(21)에 의해 각 롤이 회전되고 있는 상태에서, 하측 작업 롤(2)에 작용하는 압연 방향력을 압연 방향력 측정 장치(25a~25d)에 의해 측정한다, 혹은, 하측 보강 롤(4)에 작용하는 압연 방향력을 압연 방향력 측정 장치(35a~35d)에 의해 측정하도록 지시한다(S120).
압연 방향력 측정 장치(25a~25d)에 의해 하측 작업 롤(2)에 작용하는 압연 방향력을 측정한 경우, 하측 작업 롤 작업측 압연 방향력 연산 장치(27)와 하측 작업 롤 구동측 압연 방향력 연산 장치(도시하지 않음)에 의해, 하측 작업 롤(2)의 작업측 및 구동측의 압연 방향력이 각각 연산된다. 그리고, 하측 작업 롤 작업측-구동측차 연산 장치(29)에 의해, 하측 작업 롤(2)의 작업측에 작용하는 압연 방향력과 구동측에 작용하는 압연 방향력의 차가 연산된다. 한편, 압연 방향력 측정 장치(35a~35d)에 의해 하측 보강 롤(4)에 작용하는 압연 방향력을 측정한 경우, 하측 보강 롤 작업측 압연 방향력 연산 장치(37)와 하측 보강 롤 구동측 압연 방향력 연산 장치(도시하지 않음)에 의해, 하측 보강 롤(4)의 작업측 및 구동측의 압연 방향력이 각각 연산된다. 그리고, 하측 보강 롤 작업측-구동측차 연산 장치(39)에 의해, 하측 보강 롤(4)의 작업측에 작용하는 압연 방향력과 구동측에 작용하는 압연 방향력의 차가 연산된다(S122).
이와 같이 하여 산출된 하측 작업 롤(2)에 작용하는 압연 방향력차, 또는, 하측 보강 롤(4)에 작용하는 압연 방향력차는, 롤간 크로스 제어 장치(23)에 출력된다.
이어서, 롤간 크로스 제어 장치(23)는, 측정된 압연 방향력차가 허용 범위 내가 되도록, 하측 작업 롤 초크(6a, 6b)의 위치를 제어한다(S124). 롤간 크로스 제어 장치(23)는, 롤 초크 압연 방향력 제어 장치(15), 롤 초크 위치 제어 장치(16)에 대해서, 하측 작업 롤 초크(6a, 6b)의 위치를 조정하도록 지시한다. 롤 초크 위치 제어 장치(16)에 의해 하측 작업 롤 초크(6a, 6b)의 위치를 검출하면서, 롤 초크 압연 방향력 제어 장치(15)에 의해, 단계 S124에서 산출된 압연 방향력차가 허용 범위 내가 될 때까지 하측 작업 롤 초크(6a, 6b)의 위치가 조정된다(S126). 이때, 이미 하측 작업 롤(2)과의 롤간 크로스가 조정된 상측 작업 롤(1) 및 상측 보강 롤(3)도, 롤 초크간의 상대 위치를 유지하면서 하측 작업 롤(2)과 동시에 또한 동일 방향으로 움직이도록, 상측 작업 롤 초크(5a, 5b) 및 상측 보강 롤 초크(7a, 7b)의 위치 제어가 행해진다. 이로써, 상측 보강 롤(3), 상측 작업 롤(1), 하측 작업 롤(2) 및 하측 보강 롤(4)의 롤간 크로스의 조정을 행할 수 있다.
그리고, 단계 S126에서, 단계 S122에서 산출된 압연 방향력차가 허용 범위 내가 되었다고 판정되면, 하측 작업 롤 초크(6a, 6b)의 위치 조정이 종료한다. 제3 조정에 의해, 상측 보강 롤(3), 상측 작업 롤(1), 하측 작업 롤(2) 및 하측 보강 롤(4)의 롤간 크로스가 허용 범위 내로 조정된다. 이렇게 하여 압연기의 모든 롤의 롤간 크로스가 허용 범위 내가 되면, 롤간 크로스 제어 장치(23)는, 압하 장치(50)에 대해서 상측 작업 롤(1)과 하측 작업 롤(2)의 롤 갭이 소정의 크기가 되도록 조정시킨다(S128). 그 후, 당해 압연기에 의한 피압연재의 압연이 개시된다.
이상, 본 발명의 제1 실시 형태에 따르는 압연 장치와 압연기의 설정 방법에 대해 설명했다.
＜3. 제2 실시 형태＞
다음으로, 도 5~도 7에 의거하여, 본 발명의 제2 실시 형태에 따르는 압연기 및 당해 압연기를 제어하기 위한 장치의 구성과, 압연기의 설정 방법에 대해 설명한다. 제2 실시 형태는, 우선, 상측 작업 롤(1)과 상측 보강 롤(3)로 이루어지는 상측 롤계와, 하측 작업 롤(2)과 하측 보강 롤(4)로 이루어지는 하측 롤계에 대해서, 각각 작업 롤(1, 2)에 작용하는 압연 방향력차가 제로가 되도록 한다. 그 후, 상측 작업 롤(1)과 하측 작업 롤(2)을 키스 롤 상태로 하고, 상측 작업 롤(1) 및 하측 작업 롤(2)에 작용하는 압연 방향력차가 제로가 되도록 한다. 이로써, 압연기를 구성하는 모든 롤의 롤간 크로스각을 제로로 하도록 조정하여, 스러스트력이 발생하지 않는 압연을 실현한다.
[3－1. 압연기의 구성]
우선, 도 5에 의거하여, 본 실시 형태에 따르는 압연기와, 당해 압연기를 제어하기 위한 장치를 설명한다. 도 5는, 본 실시 형태에 따르는 압연기와, 당해 압연기를 제어하기 위한 장치의 구성을 도시한 설명도이다. 도 5에 도시한 압연기는, 롤 몸체 길이 방향의 작업측에서 본 상태를 도시하고 있고, 하측 보강 롤을 기준 롤로 한 경우의 구성을 도시하고 있다. 또한, 본 실시 형태에 따르는 발명에서는, 압하 방향으로 배열된 각 롤 중 어느 1개의 롤을 기준 롤로서 설정하면 된다. 기준 롤은, 초크와 하우징의 접촉 면적이 크고, 위치가 안정되는 최하부 또는 최상부에 위치하는 롤이 바람직하다.
도 5에 도시한 본 실시 형태에 따르는 압연기는, 한 쌍의 작업 롤(1, 2)과, 이것을 지지하는 한 쌍의 보강 롤(3, 4)을 갖는 4단의 압연기이다. 본 실시 형태에 따르는 압연기는, 도 2a에 도시한 제1 실시 형태의 압연기와 비교하여, 상측 보강 롤 초크(7a, 7b)의 압연 방향력 측정 장치(34a~34d) 및 하측 보강 롤 초크(8a, 8b)의 압연 방향력 측정 장치(35a~35d)를 구비하지 않은 점, 인크리스 벤딩 장치(61a~61d, 62a~62d)와, 이들을 제어하는 인크리스 벤딩 제어 장치(63)를 구비하는 점에서 다르다. 다른 구성은 동일하기 때문에, 본 실시 형태에서는 그 설명을 생략한다.
본 실시 형태에 따르는 압연기는, 상측 작업 롤 초크(5a, 5b)와 하우징(30) 사이의 프로젝트 블록에 입측 상측 인크리스 벤딩 장치(61a) 및 출측 상측 인크리스 벤딩 장치(61b)를 구비하고, 하측 작업 롤 초크(6a, 6b)와 하우징(30) 사이의 프로젝트 블록에 입측 하측 인크리스 벤딩 장치(62a) 및 출측 하측 인크리스 벤딩 장치(62b)를 구비하고 있다. 또, 도시하지 않으나, 도 7의 지면 안쪽(구동측)에는, 구동측의 입측 상측 인크리스 벤딩 장치(61c), 출측 상측 인크리스 벤딩 장치(61d), 입측 하측 인크리스 벤딩 장치(62c), 및 출측 하측 인크리스 벤딩 장치(62d)가 동일하게 설치되어 있다. 각 인크리스 벤딩 장치는, 상측 작업 롤(1)과 상측 보강 롤(3), 하측 작업 롤(2)과 하측 보강 롤(4)에 부하를 부여하기 위한 인크리스 벤딩력을 작업 롤 초크에 가한다.
인크리스 벤딩 제어 장치(63)는, 각 인크리스 벤딩 장치(61a~61d, 62a~62d)를 제어하는 장치이다. 본 실시 형태에 따르는 인크리스 벤딩 제어 장치(63)는, 롤간 크로스 제어 장치(23)로부터의 지시에 의거하여, 작업 롤 초크에 대해서 인크리스 벤딩력을 부여하도록, 인크리스 벤딩 장치를 제어한다. 또한, 인크리스 벤딩 제어 장치(63)는, 본 실시 형태에 따르는 롤간 크로스의 조정을 행하는 경우 이외에 있어서도, 예를 들어 피압연재의 크라운 제어 혹은 형상 제어를 행할 때에도 이용해도 된다. 또, 입측 상측 인크리스 벤딩 장치(61a, 61c), 출측 상측 인크리스 벤딩 장치(61b, 61d), 입측 하측 인크리스 벤딩 장치(62a, 62c), 및 출측 하측 인크리스 벤딩 장치(62b, 62d)는, 롤에 대해서 벤딩력을 가하는 벤딩 장치이며, 단순히 벤딩 장치로 칭하기도 한다.
[3－2. 압연기의 설정 방법]
다음으로, 도 6a~도 7에 의거하여, 본 실시 형태에 따르는 압연기의 설정 방법에 대해 설명한다. 도 6a 및 도 6b는, 본 실시 형태에 따르는 압연기의 설정 방법을 나타내는 플로차트이다. 도 7은, 도 6a 및 도 6b에 도시한 압연기의 설정 방법에 있어서의 롤 위치 조정의 순서를 도시한 설명도이다. 또한, 도 7에 있어서는, 롤간에서 작용하는 하중 분포의 기재를 생략하고, 대상으로 하는 롤간 스러스트력만이 압연 방향력의 측정값으로서 나타나는 것으로 기재하고 있다.
본 실시 형태에 따르는 압연기의 설정 방법은, 우선, 상측 작업 롤(1)과 하측 작업 롤(2)의 롤 갭을 열린 상태로 하고, 상측 롤계와 하측 롤계에 대해서, 각각 독립하여 작업 롤에 작용하는 압연 방향력이 제로가 되도록, 인크리스 벤딩 장치를 갖는 작업 롤 초크의 위치를 조정하여, 이들 롤간 크로스를 허용 범위 내로 한다. 그리고, 상측 작업 롤(1)과 하측 작업 롤(2)을 키스 롤 상태로 하고, 어느 한쪽의 롤계의 롤 초크의 위치를 조정하여, 상측 작업 롤(1) 및 하측 작업 롤(2)의 압연 방향력이 제로가 되도록 한다. 이로써, 상측 롤계와 하측 롤계의 롤간 크로스가 허용 범위 내가 되고, 압연기를 구성하는 모든 롤의 롤간 크로스를 허용 범위 내로 한다. 이와 같이, 본 실시 형태에 있어서도, 기준 롤의 롤 초크의 압연 방향 위치는 기준 위치로서 고정하고, 기준 롤 이외의 롤의 롤 초크의 압연 방향에 있어서의 위치를 이동하여, 롤 초크의 위치가 조정된다. 이하, 상세하게 설명해 나간다.
(각 롤계의 롤간 크로스 조정(제1 조정)：S200~S212)
롤 갭이 열린 상태에서의 위치 조정을 행하는 제1 조정에서는, 상측 작업 롤과 하측 작업 롤을 열린 상태로 하고 인크리스 벤딩력을 가하여 작업 롤-보강 롤간에 하중을 부여하고, 그 상태에서 당해 롤간의 스러스트력이 기인으로 생기는 롤간의 하중 분포의 변화에 의해 발생하는 압연 방향력의 좌우차가 소정의 목표값이 되도록 상하측의 작업 롤 초크 위치를 제어한다. 우선, 도 6a에 도시한 바와 같이, 롤간 크로스 제어 장치(23)는, 압하 장치(50)에 대해서, 상측 작업 롤(1)과 하측 작업 롤(2)의 롤 갭이 소정의 간극을 갖는 열린 상태가 되도록, 압하 방향에 있어서의 롤 위치를 조정시킨다(S200). 압하 장치(50)는, 당해 지시에 의거하여 인크리스 벤딩력을 밸런스 상태로 하고, 작업 롤(1, 2)의 롤 갭을 열린 상태로 한다. 또한, 여기서, 밸런스 상태란, 작업 롤, 롤 초크 등의 자중을 들어 올리는 정도의 벤딩력을 가하고 있는 상태를 말하며, 작업 롤과 보강 롤 사이에 작용하는 하중이 거의 제로인 것을 의미한다.
또, 롤간 크로스 제어 장치(23)는, 인크리스 벤딩 제어 장치(63)에 대해서, 인크리스 벤딩 장치(61a~61d, 62a~62d)에 의해 밸런스 상태로부터 소정의 인크리스 벤딩력을 작업 롤 초크(5, 6)에 가하도록 지시한다(S202). 인크리스 벤딩 제어 장치(63)는, 당해 지시에 의거해 각 인크리스 벤딩 장치(61a~61d, 62a~62d)를 제어하여, 소정의 인크리스 벤딩력을 작업 롤 초크(5, 6)에 가한다. 이로써, 상하측의 작업 롤간에는 하중을 작용시키는 일 없이, 상하측의 작업 롤-보강 롤간에만 소정의 하중을 부여할 수 있다. 또한, 단계 S200과 단계 S202는, 어느 한쪽을 먼저 실행해도 된다.
이어서, 롤간 크로스 제어 장치(23)는, 구동용 전동기 제어 장치(22)에 의해 구동용 전동기(21)를 구동시켜, 상하측의 작업 롤(1, 2)을 회전시킨다(S204). 그리고, 상하측의 작업 롤에 작용하는 압연 방향력이 측정되어(S206), 압연 방향력차가 연산된다(S208).
상측 작업 롤(1)에 작용하는 압연 방향력은, 우선, 압연 방향력 측정 장치(24a~24d)에 의해 측정되는 압연 방향력에 의거하여, 상측 작업 롤 작업측 압연 방향력 연산 장치(26)와 상측 작업 롤 구동측 압연 방향력 연산 장치(도시하지 않음)에 의해, 상측 작업 롤(1)의 작업측 및 구동측의 압연 방향력이 각각 연산된다. 그리고, 상측 작업 롤 작업측-구동측차 연산 장치(28)에 의해, 상측 작업 롤(1)의 작업측에 작용하는 압연 방향력과 구동측에 작용하는 압연 방향력의 차가 연산되어, 상측 작업 롤(1)에 작용하는 압연 방향력차가 연산된다.
한편, 하측 작업 롤(2)에 작용하는 압연 방향력은, 우선, 압연 방향력 측정 장치(25a~25d)에 의해 측정되는 압연 방향력에 의거하여, 하측 작업 롤 작업측 압연 방향력 연산 장치(27)와 하측 작업 롤 구동측 압연 방향력 연산 장치(도시하지 않음)에 의해, 하측 작업 롤(2)의 작업측 및 구동측의 압연 방향력이 각각 연산된다. 그리고, 하측 작업 롤 작업측-구동측차 연산 장치(29)에 의해, 하측 작업 롤(2)의 작업측에 작용하는 압연 방향력과 구동측에 작용하는 압연 방향력의 차가 연산되어, 하측 작업 롤(2)에 작용하는 압연 방향력차가 연산된다.
연산된 상하측의 작업 롤에 작용하는 압연 방향력차는, 롤간 크로스 제어 장치(23)로 출력된다. 그리고, 롤간 크로스 제어 장치(23)는, 상하측의 작업 롤에 작용하는 압연 방향력차가 허용 범위 내의 값이 되도록, 벤딩 장치를 갖는 롤의 롤 초크, 즉, 작업 롤 초크(5, 6)의 위치를 제어한다(도 7에 도시한 제1 조정(P21, P22), S210). 롤 초크 압연 방향력 제어 장치(15)에 의해 소정의 압연 방향의 압압력을 부여하여, 롤 초크 위치 제어 장치(16)에 의해 작업 롤 초크(5, 6)의 위치를 검출하면서, 작업 롤에 작용하는 압연 방향력차가 허용 범위 내가 될 때까지 작업 롤 초크(5, 6)의 위치가 조정된다(S212). 또한, 상술에서는, 제1 조정으로서 상측 작업 롤 초크(5a, 5b)를 위치 제어하는 경우(도 7의 P21, P22)에 대해 설명했는데, 다른 방법에 의해서도 제1 조정은 실시 가능하다. 예를 들어, 상측 롤계에 대해서는, 상측 롤계의 상측 작업 롤에 작용하는 압연 방향력차가 허용 범위 내의 값이 되도록, 기준 롤과 반대측의 롤계의 보강 롤, 즉, 상측 보강 롤 초크(7a, 7b)의 위치 제어를 행하고(도 7의 P23), 제1 조정을 행해도 된다. 이때, 하측 롤계에 대해서는, 도 7의 P22와 동일하게, 하측 작업 롤 초크(6)의 위치가 조정된다(P24).
그리고, 단계 S212에서, 상측 롤계 및 하측 롤계에 대해서, 작업 롤 또는 보강 롤에 작용하는 압연 방향력차가 허용 범위 내가 되었다고 판정되면, 작업 롤 초크(5, 6)의 위치 조정이 종료한다. 이러한 제1 조정에 의해, 상측 보강 롤(3)과 상측 작업 롤(1)의 롤간 크로스, 및, 하측 보강 롤(4)과 하측 작업 롤(2)의 롤간 크로스가 각각 허용 범위 내로 조정된다. 또한, 여기에서는, 상측 롤계와 하측 롤계의 롤간 크로스의 조정을 병행하여 실행하는 것으로 설명했는데, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않으며, 한쪽의 롤계의 롤간 크로스를 조정한 후, 다른 쪽의 롤계의 롤간 크로스를 조정하도록 해도 된다. 또, 단계 S212까지의 처리가 종료한 단계에서, 일단 구동용 전동기(21)의 구동을 정지해도 되고, 롤 회전을 계속한 채로 다음의 단계로 진행해도 된다.
(상측 롤계와 하측 롤계의 롤간 크로스 조정(제2 조정)：S214~S224)
상측 롤계 및 하측 롤계 각각에 있어서, 작업 롤과 보강 롤의 롤간 크로스가 조정되면, 다음으로, 롤간 크로스 제어 장치(23)는, 제2 조정으로서, 도 7 하측에 도시한 바와 같이, 상측 롤계와 하측 롤계의 롤간 크로스를 조정한다. 도 6b에 도시한 바와 같이, 우선, 롤간 크로스 제어 장치(23)는, 압하 장치(50)에 대해서, 상측 작업 롤(1)과 하측 작업 롤(2)이 소정의 키스 롤 상태가 되도록, 압하 방향에 있어서의 롤 위치를 조정시킨다(S214). 압하 장치(50)는, 당해 지시에 의거하여 롤에 대해서 소정의 부하를 부여하여, 작업 롤(1, 2)을 접촉시켜 키스 롤 상태로 한다.
이어서, 롤간 크로스 제어 장치(23)는, 구동용 전동기 제어 장치(22)에 의해 구동용 전동기(21)를 구동하여 각 롤을 회전시켜, 상측 작업 롤(1) 및 하측 작업 롤(2)에 작용하는 압연 방향력차를, 압연 방향력 측정 장치(24a~24d, 25a~25d)에 의해 압연 방향력을 측정하고(S216), 측정된 압연 방향력에 의거하여 압연 방향력차를 연산한다(S218). 단계 S216 및 S218의 처리는, 단계 S206, S208과 동일하게 행하면 되기 때문에, 여기에서는 설명을 생략한다. 연산된 압연 방향력차는, 롤간 크로스 제어 장치(23)로 출력된다.
그리고, 롤간 크로스 제어 장치(23)는, 상측 작업 롤(1) 및 하측 작업 롤(2)에 작용하는 압연 방향력차가 허용 범위 내의 값이 되도록, 상측 롤계 또는 하측 롤계의 작업 롤 초크 및 보강 롤 초크의 위치를, 롤 초크간의 상대 위치를 유지하면서, 동시 또한 동일 방향으로 제어한다(S220). 예를 들어, 하측 롤계를 기준 롤계로 하면, 하측 롤계와의 롤간 크로스가 허용 범위 내가 되도록, 상측 롤계의 상측 작업 롤 초크(5a, 5b) 및 상측 보강 롤 초크(7a, 7b)의 위치를 제어한다(도 7의 P25).
롤간 크로스 제어 장치(23)는, 롤 초크 압연 방향력 제어 장치(15), 롤 초크 위치 제어 장치(16)에 대해서, 기준 롤계와 반대측의 작업 롤 초크 및 보강 롤 초크의 위치를 조정하도록 지시한다. 롤 초크 위치 제어 장치(16)에 의해 작업 롤 초크 및 보강 롤 초크의 위치를 검출하면서, 롤 초크 압연 방향력 제어 장치(15)에 의해, 상측 작업 롤(1) 및 하측 작업 롤(2)에 작용하는 압연 방향력차가 허용 범위 내가 될 때까지 작업 롤 초크 및 보강 롤 초크의 위치가 조정된다(S222). 이때, 이미 상측 롤계의 롤간 크로스와 하측 롤계의 롤간 크로스는 조정되고 있다. 따라서, 롤 초크간의 상대 위치를 유지하면서, 보강 롤이 작업 롤과 동시에 또한 동일 방향으로 움직이도록, 작업 롤 초크뿐만이 아니라 보강 롤 초크의 위치 제어도 행해진다.
그리고, 단계 S222에서, 상측 작업 롤(1) 및 하측 작업 롤(2)에 작용하는 압연 방향력차가 허용 범위 내가 되었다고 판정되면, 상측 보강 롤(3), 상측 작업 롤(1), 하측 작업 롤(2) 및 하측 보강 롤(4)의 롤간 크로스가 허용 범위 내로 조정된다. 이렇게 하여 압연기의 모든 롤의 롤간 크로스가 허용 범위 내가 되면, 롤간 크로스 제어 장치(23)는, 압하 장치(50)에 대해서 상측 작업 롤(1)과 하측 작업 롤(2)의 롤 갭이 소정의 크기가 되도록 조정시킨다(S224). 그 후, 당해 압연기에 의한 피압연재의 압연이 개시된다.
이상, 본 발명의 제2 실시 형태에 따르는 압연 장치와 압연기의 설정 방법에 대해 설명했다. 또한, 상술에서는, 압연 방향력 측정 장치를 상하측의 작업 롤에만 배치하는 예를 설명했는데, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 상하측의 작업 롤에 대한 압연 방향력 측정 장치에 더해, 상측 보강 롤 또는 하측 보강 롤 중 적어도 어느 한쪽에 대해서 압연 방향력 측정 장치를 배치하는 경우에 있어서도, 동일한 제어를 행하는 것이 가능한 것은 말할 필요도 없다.
＜4. 롤간 크로스각과 각종 값의 관계＞
상술의 제1 및 제2 실시 형태에 따르는 압연기의 설정 방법에서는, 롤간 크로스를 없애기 위해서, 압연 방향력차가 제로 또는 허용 범위 내의 값이 되도록, 롤 초크의 위치 제어를 행하고 있다. 이것은, 압연 방향력차와 롤간 크로스각 사이에, 이하에 개시하는 상관이 있다고 하는 지견에 의거하고 있다. 이하, 도 8~도 14에 의거하여, 작업 롤경 80mm의 소형 압연기에 있어서 행한 실험 결과에 의거하여, 롤간 크로스각과 각종 값의 관계에 대해 설명한다.
[4－1. 키스 롤 상태에서의 관계(페어 크로스가 없음)]
다음으로, 도 8~도 10에 의거하여, 작업 롤이 키스 롤 상태인 경우에서의, 롤간 크로스와 각종 값의 관계에 대해 설명한다. 도 8은, 키스 롤 상태가 된 압연기의, 작업 롤(1, 2) 및 보강 롤(3, 4)의 배치를 도시한 설명도이다. 도 9는, 롤간 크로스각의 정의를 도시한 설명도이다. 도 10은, 키스 롤 상태에서의, 보강 롤 크로스각과 보강 롤 압연 방향력차의 일 관계를 나타내는 그래프이다. 또한, 도 10에 있어서, 보강 롤 압연 방향력차는, 보강 롤 크로스각을 증가 방향으로 설정한 경우와 감소 방향으로 설정한 경우에 대해 각각 측정하여, 증가 방향에서의 측정값과 감소 방향에서의 측정값을 평균화한 값을 표시하고 있다. 보강 롤의 크로스각은, 도 9에 도시한 바와 같이, 롤 몸체 길이 방향으로 연장되는 롤축(Aroll)의 작업측이, 폭 방향(X방향)으로부터 출측으로 향하는 방향을 양으로 나타낸다.
여기에서는, 도 8에 도시한 바와 같이, 상측 작업 롤(1)과 하측 작업 롤(2)을 키스 롤 상태로 하여, 상측 보강 롤(3) 및 하측 보강 롤(4)의 크로스각을 각각 변화시켰을 때의, 보강 롤 압연 방향력차의 변화를 조사했다. 이때, 키스 롤 조임 하중은 0.5tonf로 했다. 보강 롤의 크로스각은, 도 9에 도시한 바와 같이, 롤 몸체 길이 방향으로 연장되는 롤축(Aroll)의 작업측이, 폭 방향(X방향)으로부터 출측으로 향하는 방향을 양으로 나타낸다.
그 결과, 도 10에 도시한 바와 같이, 상측 보강 롤(3) 및 하측 보강 롤(4)의 크로스각을, 음의 각도로부터, 각도 제로, 양의 각도로 점차 크게 해 가면, 보강 롤 압연 방향력차에 대해서는 크로스각이 -0.2°~0.2°의 범위에서는 크로스각과 동일하게 값이 커지는 것을 알았다. 그리고, 보강 롤 압연 방향력차에 대해서, 보강 롤의 크로스각이 제로일 때, 이들의 값도 제로에 가까워지는 것이 확인되었다. 또한, 일반적으로, 미소 크로스각은 ±0.1° 이하이며, 크로스각의 조정에 있어서는 그 범위에 있어서의 압연 방향력차의 거동을 확인하면 충분하다.
크로스각에 수반하여 압연 방향력차가 변화하는 이유로는, 롤간 스러스트력에 의해 모멘트가 밸런스 상태가 되도록 롤간의 하중 분포가 변화하여, 이 롤간의 하중 분포의 좌우차에 의해, 롤간의 접선력에 좌우차가 생기기 때문이라고 생각된다. 따라서, 압연 방향력차가 제로가 되도록 롤 초크의 위치를 제어함으로써, 롤간 하중분을 균일하게 수 있으며, 롤간 스러스트력을 억제할 수 있다.
따라서, 키스 롤 상태에 있어서 조인 상태에서는, 보강 롤 압연 방향력차의 값으로부터, 각 롤계의 보강 롤과 작업 롤의 롤간 크로스각에 기인하는 스러스트력의 영향을 파악하는 것이 가능하다. 그리고, 이러한 값이 제로가 되도록 롤 초크의 위치를 제어함으로써, 롤간 스러스트력을 저감하는 것이 가능한 것을 안다.
[4－2. 키스 롤 상태에서의 관계(페어 크로스가 있음)]
다음으로, 도 11~도 12b에 의거하여, 작업 롤이 키스 롤 상태인 경우에서의, 롤간 크로스와 각종 값의 관계에 대해 설명한다. 도 11은, 키스 롤 상태가 된 압연기의, 작업 롤(1, 2) 및 보강 롤(3, 4)의 배치를 도시한 설명도이다. 도 12a는, 키스 롤 상태에서의, 작업 롤과 보강 롤의 페어 크로스각과, 상하측의 보강 롤 압연 방향력차의 일 관계를 나타내는 그래프이다. 도 12b는, 키스 롤 상태에서의, 작업 롤과 보강 롤의 페어 크로스각과, 상하측의 작업 롤 압연 방향력차의 일 관계를 나타내는 그래프이다. 또한, 도 12a 및 도 12b에 있어서, 상하측의 보강 롤 압연 방향력차, 및, 상하측의 작업 롤 압연 방향력차는, 페어 크로스각을 증가 방향으로 설정한 경우와 감소 방향으로 설정한 경우에 대해서 각각 측정하여, 증가 방향에서의 측정값과 감소 방향에서의 측정값을 평균화한 값을 표시하고 있다.
여기에서는, 도 11에 도시한 바와 같이, 상측 작업 롤(1)과 하측 작업 롤(2)을 키스 롤 상태로 하여, 작업 롤과 보강 롤의 페어 크로스각을 각각 변화시켰을 때의, 작업 롤 압연 방향력차, 및, 보강 롤 압연 방향력차의 변화를 조사했다. 이때, 키스 롤 조임 하중은 편측 3.0tonf로 했다
그 결과, 도 12a 및 도 12b에 도시한 바와 같이, 페어 크로스각을, 음의 각도로부터, 각도 제로, 양의 각도로 점차 크게 해 가면, 작업 롤 및 보강 롤의 크로스각의 변화에 수반하여 보강 롤 및 작업 롤의 압연 방향력차가 변화하고, 페어 크로스각이 제로일 때, 이들의 측정값도 거의 제로가 되는 것을 알았다. 이것으로부터, 키스 롤 조임 하중을 가한 상태에서는, 작업 롤 압연 방향력차로부터, 상하측 작업 롤간의 크로스에 기인하는 스러스트력의 영향을 검출하는 것이 가능하다. 그리고, 이들의 값이 제로가 되도록 상하측 각각의 작업 롤과 보강 롤을 일체로서 롤 초크 위치를 제어함으로써, 상하측 작업 롤간 스러스트력을 저감할 수 있을 가능성이 있는 것이 확인되었다.
또한, 작업 롤의 압연 방향력차에 대해서는, 극값을 취해 증가감하는 거동이 보여지는데, 크로스각이 0°일 때에는 압연 방향력차는 거의 제로가 되어 있다. 롤 초크 위치 제어의 대상은 ±0.1° 이하이며, 그 범위에 있어서의 압연 방향력차가 제로가 되도록 롤 초크의 위치를 제어함으로써, 롤간 하중분을 균일하게 할 수 있어, 롤간 스러스트력을 억제할 수 있다.
[4－3. 롤 갭이 열린 상태에서의 관계]
도 13 및 도 14에 의거하여, 작업 롤의 롤 갭이 열린 상태인 경우에서의, 롤간 크로스와 각종 값의 관계에 대해 설명한다. 도 13은, 롤 갭이 열린 상태인 압연기의, 작업 롤(1, 2) 및 보강 롤(3, 4)의 배치를 도시한 설명도이다. 도 14는, 롤 갭이 열린 상태에서의, 작업 롤 크로스각과 상하측의 작업 롤 압연 방향력차의 일 관계를 나타내는 그래프이다. 또한, 도 14에 있어서, 상하측의 작업 롤 압연 방향력차는, 작업 롤 크로스각을 증가 방향으로 설정한 경우와 감소 방향으로 설정한 경우에 대해 각각 측정하여, 증가 방향에서의 측정값과 감소 방향에서의 측정값을 평균화한 값을 표시하고 있다.
도 13에 도시한 바와 같이, 상측 작업 롤(1)과 하측 작업 롤(2)의 롤 갭을 열린 상태로 하고, 작업 롤 초크에 대해서 인크리스 벤딩 장치에 의해 인크리스 벤딩력을 가한 상태를 형성한다. 그리고, 상측 작업 롤(1) 및 하측 작업 롤(2)의 크로스각을 각각 변화시켰을 때의, 작업 롤 압연 방향력차의 변화를 조사했다. 인크리스 벤딩력은, 1롤 초크당 0.5tonf로 했다.
그 결과, 도 14에 도시한 바와 같이, 상측 작업 롤(1) 및 하측 작업 롤(2)의 크로스각을, 음의 각도로부터, 각도 제로, 양의 각도로 점차 크게 해 가면, 작업 롤 압연 방향력차에 대해서는 크로스각이 -0.2°~0.2°의 범위에서는 점차 값이 커진다고 하는 관계가 있는 것을 알았다. 그리고 작업 롤 압연 방향력차는, 작업 롤의 크로스각이 0°일 때, 이들의 값도 제로가 되는 것이 확인되었다.
따라서, 롤 갭을 열린 상태로 하고 인크리스 벤딩력을 가한 상태에서는, 작업 롤 압연 방향력차의 값으로부터, 각 롤계의 보강 롤과 작업 롤의 롤간 크로스각에 기인하는 스러스트력의 영향을 파악하는 것이 가능하다. 그리고, 이들의 값이 제로가 되도록 롤 초크의 위치를 제어함으로써, 롤간 스러스트력을 저감하는 것이 가능한 것을 안다.
실시예 1
도 2a에 도시한 구성의 열간 마무리 압연기의 제5~제7 스탠드에 대해서, 롤간 크로스에 의한 롤간 스러스트력의 영향을 고려한 압하 레벨링 설정에 관해서, 종래법과 본 발명의 방법의 비교를 행했다.
우선, 종래법에서는, 본 발명의 롤간 크로스 제어 장치의 기능은 이용하지 않고, 정기적으로 하우징 라이너 및 초크 라이너의 교환을 행하여, 롤간 크로스가 생기지 않도록 설비 관리를 행했다. 그 결과, 하우징 라이너의 교환 직전의 시기에 있어서, 출측 판두께 1.2mm, 폭 1200mm의 박물 광폭재를 압연했을 때에, 제6 스탠드에 있어서 100mm 이상의 사행이 생기고, 이에 따른 테일 크래쉬가 발생했다.
한편, 본 발명의 방법에서는, 상기 제1 실시 형태에 따르는 롤간 크로스 제어 장치의 기능을 이용하여, 키스 롤 조임 상태에서, 각 롤의 압연 방향력을 측정하고, 도 3a~도 3c에 도시한 처리 플로우에 따라, 압연 전에 압연 방향력차가 미리 설정한 허용 범위 내에 들어가도록 각 롤의 롤 초크 위치를 제어했다. 그 결과, 하우징 라이너의 교환 직전의 시기에 있어서도, 종래법으로 테일 크래쉬가 생긴 출측 판두께 1.2mm, 폭 1200mm의 박물 광폭재를 압연한 경우에도, 12mm 이하의 사행의 발생에 머물어, 피압연재에 테일 크래쉬를 발생시키는 일 없이 압연 라인을 통판시킬 수 있었다.
이상과 같이, 본 발명의 방법에서는, 압연 전에 각 롤의 압연 방향력차를 측정하고, 적정한 로직에 의거하여 허용 범위 내에 들어가도록, 기준 롤에 대해서 각 롤의 롤 초크 위치를 제어함으로써, 롤간 크로스 자체를 없애고, 롤간 크로스에 기인하는 스러스트력에 의해서 생기는 피압연재의 좌우 비대칭 변형을 배제할 수 있다. 따라서, 사행 및 캠버가 없는, 혹은 사행 및 캠버가 극히 경미한 금속판재를, 안정적으로 제조할 수 있다.
실시예 2
다음으로, 도 5에 도시한 구성의 열간 후판 압연기에, 롤간 크로스에 의한 스러스트력의 영향을 고려한 압하 레벨링 설정에 관해서, 종래법과 본 발명의 방법의 비교를 행했다.
우선, 종래법에서는, 본 발명의 롤간 크로스 제어 장치의 기능은 이용하지 않고, 정기적으로 하우징 라이너 및 초크 라이너의 교환을 행하고, 롤간 크로스가 생기지 않도록 설비 관리를 행했다.
한편, 본 발명의 방법에서는, 상기 제2 실시 형태에 따르는 롤간 크로스 제어 장치의 기능을 이용하여, 압연 전에, 도 6a 및 도 6b에 도시한 처리 플로우에 따라, 롤 초크의 위치 조정을 행했다. 즉, 우선, 롤 갭을 열린 상태로 하고 인크리스 벤딩력을 가한 상태에서, 상하측의 작업 롤에 작용하는 압연 방향력을 측정하고, 상하측의 작업 롤 초크의 위치를 제어했다. 이어서, 키스 롤 상태로 하고, 상하측의 작업 롤에 작용하는 압연 방향력차를 연산하여, 당해 압연 방향력차가 미리 설정한 허용 범위 내에 들어가도록 상하측의 작업 롤 및 보강 롤의 롤 초크의 위치를 제어했다.
표 1에, 본 발명과 종래법에 대해서, 대표 압연 개수에 대한 캠버 발생의 실측값을 기재한다. 피압연재의 선단부 1m당 캠버 실측값 중, 보강 롤 교체 직전 또한 하우징 라이너 교환 직전의 값을 보면, 본 발명의 경우, 0.12mm/m로 비교적 작은 값으로 억제되어 있는 것을 안다. 이에 비해 종래법의 경우, 보강 롤 교체 직전이나 하우징 라이너 교환 직전의 시기에 있어서, 본 발명의 경우와 비교하여 캠버 실측값이 커지고 있다.
[표 1]
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이상과 같이, 본 발명의 방법에서는, 압연 전에 작업 롤의 압연 방향력을 측정하여, 적정한 로직에 의거하여 허용 범위 내에 들어가도록, 기준 롤에 대해서 각 롤의 초크 위치 제어를 행함으로써, 롤간 크로스 자체를 없애고, 롤간 크로스에 기인하는 스러스트력에 의해서 생기는 피압연재의 좌우 비대칭 변형을 배제할 수 있다. 따라서, 사행 및 캠버가 없는, 혹은 사행 및 캠버가 극히 경미한 금속판재를, 안정적으로 제조할 수 있다.
이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 적절한 실시 형태에 대해 상세하게 설명했는데, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 본 발명이 속하는 기술 분야에 있어서의 통상의 지식을 갖는 자이면, 특허 청구의 범위에 기재된 기술적 사상의 범주 내에 있어서, 각종의 변경예 또는 수정예를 도출할 수 있는 것은 분명하고, 이들에 대해서도, 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다.
예를 들어, 상기 실시 형태에서는, 한 쌍의 작업 롤과, 한 쌍의 보강 롤을 구비하는 4단의 압연기에 대해 설명했는데, 본 발명은, 4단 이상의 압연기에 대해서 적용 가능하다. 예를 들어, 6단 압연기의 경우, 롤 초크의 위치 조정에 있어서는 기준으로 하는 기준 롤을 설정하는데, 이 경우에는, 압하 방향으로 배열된 각 롤 중, 최하부 또는 최상부에 위치하는 롤을 기준 롤로 하면 된다.
6단 압연기는, 예를 들어 도 15에 도시한 바와 같이, 복수의 롤로서, 작업 롤(1, 2)과 보강 롤(3, 4) 사이에 각각 중간 롤(41, 42)이 설치되어 있다. 상측 중간 롤(41)은, 작업측의 상측 중간 롤 초크(43a) 및 구동측의 상측 중간 롤 초크(43b)에 지지되어 있다. 하측 중간 롤(42)은, 작업측의 상측 중간 롤 초크(44a) 및 구동측의 상측 중간 롤 초크(44b)에 지지되어 있다. 또한, 상측 중간 롤 초크(43a, 43b) 및 하측 중간 롤 초크(44a, 44b)도, 단순히 롤 초크로 칭하는 경우도 있다.
상측 작업 롤(1)에는, 당해 상측 작업 롤(1)에 걸리는 압연 방향력을 측정하는 압연 방향력 측정 장치(24a~24d)가 설치되어 있고, 하측 작업 롤(2)에는, 당해 하측 작업 롤(2)에 걸리는 압연 방향력을 측정하는 압연 방향력 측정 장치(25a~25d)가 설치되어 있다. 마찬가지로, 상측 보강 롤(3)에는, 당해 상측 보강 롤(3)에 걸리는 압연 방향력을 측정하는 압연 방향력 측정 장치(34a~34d)가 설치되어 있고, 하측 보강 롤(4)에는, 당해 하측 보강 롤(4)에 걸리는 압연 방향력을 측정하는 압연 방향력 측정 장치(35a~35d)가 설치되어 있다. 그리고, 상측 중간 롤(41)에는, 당해 상측 중간 롤(41)에 걸리는 압연 방향력을 측정하는 압연 방향력 측정 장치(46a~46d)가 설치되어 있고, 하측 중간 롤(42)에는, 당해 하측 중간 롤(42)에 걸리는 압연 방향력을 측정하는 압연 방향력 측정 장치(47a~47d)가 설치되어 있다.
예를 들어, 키스 롤 상태에 있어서의 롤간 크로스각의 조정에 있어서는, 도 15에 도시한 바와 같이, 도 4에 도시한 4단 압연기의 경우와 동일하게, 압연 방향력차가 허용 범위 내가 되도록, 기준 롤과 반대측의 보강 롤의 롤 초크로부터, 롤 초크 위치의 조정을 순차적으로 행하면 된다.
즉, 도 15에 도시한 6단 압연기의 조정에 있어서는, 상측 보강 롤(3)의 상측 보강 롤 초크(7a, 7b)와 상측 중간 롤(41)의 상측 중간 롤 초크(43a, 43b)의 롤 초크간의 조정을 행하는 제1 조정, 상측 중간 롤(41)의 상측 중간 롤 초크(43a, 43b)와 상측 작업 롤(1)의 상측 작업 롤 초크(5a, 5b)의 롤 초크간의 조정을 행하는 제2 조정, 상측 작업 롤(1)의 상측 작업 롤 초크(5a, 5b)와 하측 작업 롤(2)의 하측 작업 롤 초크(6a, 6b)의 롤 초크간의 조정을 행하는 제3 조정, 하측 작업 롤(2)의 하측 작업 롤 초크(6a, 6b)와 하측 중간 롤(42)의 하측 중간 롤 초크(44a, 44b)의 롤 초크간의 조정을 행하는 제4 조정, 하측 중간 롤(42)의 하측 중간 롤 초크(44a, 44b)와 하측 보강 롤(4)의 하측 보강 롤 초크(8a, 8b)의 롤 초크간의 조정을 행하는 제5 조정이 순차적으로 행해진다. 이때, 제2 조정~제5 조정에서는, 그 이전에 조정된 롤 초크에 대해서는, 조정 중의 롤 초크와의 상대 위치를 유지하면서, 동시 또한 동일 방향으로 제어된다.
또, 롤 갭의 열린 상태에 있어서의 롤간 크로스각의 조정에 있어서는, 예를 들어 도 16에 도시한 바와 같이, 도 7에 도시한 4단 압연기의 경우와 동일하게, 상측 작업 롤과 하측 작업 롤을 열린 상태로 하여, 상측 롤계와 하측 롤계에 대해서 각각 롤 초크의 조정을 행한 후, 키스 롤 상태로 하여 상측 롤계의 롤 초크와 하측 롤계의 롤 초크의 조정을 행하면 된다. 또한, 도 16에 도시한 6단 압연기에서는, 상측 보강 롤(3) 및 하측 보강 롤(4)에는 압연 방향력 측정 장치는 배치되지 않고, 상측 작업 롤(1), 하측 작업 롤(2), 상측 중간 롤(41) 및 하측 중간 롤(42)에만, 도 15와 동일하게, 압연 방향력 측정 장치(24a~24d, 25a~25d, 46a~46d, 47a~47d)가 설치되어 있다.
예를 들어, 도 16에 도시한 6단 압연기의 조정에 있어서는, 우선, 작업 롤(1, 2)의 롤 갭을 열린 상태로 하고, 상측 롤계 및 하측 롤계 각각에 대해, 중간 롤(41, 42)의 롤 초크(43a, 43b, 44a, 44b)와 보강 롤(3, 4)의 롤 초크(7a, 7b, 8a, 8b)의 위치를 조정하는 제1 조정이 행해진다. 이어서, 제1 조정을 끝낸 후, 작업 롤(1, 2)의 롤 갭을 열린 상태로 유지하고, 상측 롤계 및 하측 롤계 각각에 대해, 중간 롤(41, 42)의 롤 초크(43a, 43b, 44a, 44b)와 작업 롤(1, 2)의 롤 초크(5a, 5b, 6a, 6b)의 위치를 조정하는 제2 조정이 행해진다. 제2 조정을 끝내면, 작업 롤(1, 2)을 키스 롤 상태로 하고, 상측 롤계 또는 하측 롤계 중 어느 한쪽을 기준 롤계로 결정한다. 도 20의 예에서는 하측 롤계를 기준 롤계로 하고 있다. 그리고, 기준 롤계의 롤 초크 위치를 기준 위치로서 고정하고, 상측 롤계의 각 롤(1, 41, 3)의 롤 초크(5a, 5b, 43a, 43b, 7a, 7b)를, 당해 롤 초크(5a, 5b, 43a, 43b, 7a, 7b)간의 상대 위치를 유지하면서 동시 또한 동일 방향으로 제어하여, 상측 롤계와 하측 롤계의 롤 초크의 위치를 조정하는 제3 조정을 실시한다.
또한, 제1 조정 및 제2 조정에 있어서는, 중간 롤(41, 42)의 벤딩 장치를 사용하여, 중간 롤(41, 42)과 보강 롤(3, 4) 사이에 하중을 가해, 작업 롤(1, 2)의 벤딩 장치는 제로 혹은 밸런스 상태로 한다.
이와 같이, 4단 압연기뿐만 아니라 6단 압연기에도 본 발명은 적용 가능하다. 또, 본 발명은, 4단 압연기 및 6단 압연기 이외에도 동일하게 적용 가능하고, 예를 들어 8단 압연기 혹은 5단 압연기에 대해서도 적용 가능하다.
1 상측 작업 롤
2 하측 작업 롤
3 상측 보강 롤
4 하측 보강 롤
5a 상측 작업 롤 초크(작업측)
5b 상측 작업 롤 초크(구동측)
6a 하측 작업 롤 초크(작업측)
6b 하측 작업 롤 초크(구동측)
7a 상측 보강 롤 초크(작업측)
7b 상측 보강 롤 초크(구동측)
8a 하측 보강 롤 초크(작업측)
8b 하측 보강 롤 초크(구동측)
9 상측 작업 롤 초크 압압 장치
10 하측 작업 롤 초크 압압 장치
11 상측 작업 롤 초크 위치 검출 기능을 갖는 구동 장치
12 하측 작업 롤 초크 위치 검출 기능을 갖는 구동 장치
13 상측 보강 롤 초크 압압 장치
14 상측 보강 롤 초크 위치 검출 기능을 갖는 구동 장치
15 롤 초크 압연 방향력 제어 장치
16 롤 초크 위치 제어 장치
21 구동용 전동기
22 구동용 전동기 제어 장치
23 롤간 크로스 제어 장치
24a 상측 작업 롤 초크 입측 압연 방향력 측정 장치(작업측)
24b 상측 작업 롤 초크 출측 압연 방향력 측정 장치(작업측)
24c 상측 작업 롤 초크 입측 압연 방향력 측정 장치(구동측)
24d 상측 작업 롤 초크 출측 압연 방향력 측정 장치(구동측)
25a 하측 작업 롤 초크 입측 압연 방향력 측정 장치(작업측)
25b 하측 작업 롤 초크 출측 압연 방향력 측정 장치(작업측)
25c 하측 작업 롤 초크 입측 압연 방향력 측정 장치(구동측)
25d 하측 작업 롤 초크 출측 압연 방향력 측정 장치(구동측)
26 상측 작업 롤 압연 방향력 연산 장치(작업측)
27 하측 작업 롤 압연 방향력 연산 장치(작업측)
28 상측 작업 롤 작업측-구동측차 연산 장치(작업측)
29 하측 작업 롤 작업측-구동측차 연산 장치(작업측)
30 하우징
34a 상측 보강 롤 초크 입측 압연 방향력 측정 장치(작업측)
34b 상측 보강 롤 초크 출측 압연 방향력 측정 장치(작업측)
34c 상측 보강 롤 초크 입측 압연 방향력 측정 장치(구동측)
34d 상측 보강 롤 초크 출측 압연 방향력 측정 장치(구동측)
35a 하측 보강 롤 초크 입측 압연 방향력 측정 장치(작업측)
35b 하측 보강 롤 초크 출측 압연 방향력 측정 장치(작업측)
35c 하측 보강 롤 초크 입측 압연 방향력 측정 장치(구동측)
35d 하측 보강 롤 초크 출측 압연 방향력 측정 장치(구동측)
36 상측 보강 롤 압연 방향력 연산 장치(작업측)
37 하측 보강 롤 압연 방향력 연산 장치(작업측)
38 상측 보강 롤 작업측-구동측차 연산 장치(작업측)
39 하측 보강 롤 작업측-구동측차 연산 장치(작업측)
40 하측 보강 롤 초크 압압 장치
41 상측 중간 롤
42 하측 중간 롤
43a 상측 중간 롤 초크(작업측)
43b 상측 중간 롤 초크(구동측)
44a 하측 중간 롤 초크(작업측)
44b 하측 중간 롤 초크(구동측)
46a 상측 중간 롤 초크 입측 압연 방향력 측정 장치(작업측)
46b 상측 중간 롤 초크 출측 압연 방향력 측정 장치(작업측)
46c 상측 중간 롤 초크 입측 압연 방향력 측정 장치(구동측)
46d 상측 중간 롤 초크 출측 압연 방향력 측정 장치(구동측)
47a 하측 중간 롤 초크 입측 압연 방향력 측정 장치(작업측)
47b 하측 중간 롤 초크 출측 압연 방향력 측정 장치(작업측)
47c 하측 중간 롤 초크 입측 압연 방향력 측정 장치(구동측)
47d 하측 중간 롤 초크 출측 압연 방향력 측정 장치(구동측)
50 압하 장치
61a 입측 상측 인크리스 벤딩 장치(작업측)
61b 출측 상측 인크리스 벤딩 장치(작업측)
61c 입측 상측 인크리스 벤딩 장치(구동측)
61d 출측 상측 인크리스 벤딩 장치(구동측)
62a 입측 하측 인크리스 벤딩 장치(작업측)
62b 출측 하측 인크리스 벤딩 장치(작업측)
62c 입측 하측 인크리스 벤딩 장치(구동측)
62d 출측 하측 인크리스 벤딩 장치(구동측)
63 인크리스 벤딩 제어 장치

Claims (9)

  1. 적어도 한 쌍의 작업 롤과 상기 작업 롤을 지지하는 한 쌍의 보강 롤을 포함하는, 복수의 롤을 구비하는 4단 이상의 압연기로서,
    압하 방향으로 배열된 각 롤 중 어느 1개의 롤을 기준 롤로 하여,
    적어도 상기 보강 롤 이외의 각 상기 롤의 작업측의 롤 초크와 구동측의 롤 초크에 작용하는 압연 방향에 있어서의 압연 방향력을 측정하는 측정 장치와,
    적어도 상기 기준 롤 이외의 상기 롤의 롤 초크에 대해, 압연 방향 입측 또는 출측 중 어느 한쪽에 설치되고, 피압연재의 압연 방향으로 압압(押壓)하는 압압 장치와,
    적어도 상기 기준 롤 이외의 상기 롤의 롤 초크에 대해, 압연 방향에 있어서 상기 압압 장치와 대향하도록 설치되고, 피압연재의 압연 방향으로 이동시키는 구동 장치와,
    상기 기준 롤의 롤 초크의 압연 방향 위치를 기준 위치로서 고정하고, 상기 구동 장치를 구동하여, 상기 작업측의 압연 방향력과 상기 구동측의 압연 방향력의 차인 압연 방향력차에 의거해, 각 상기 롤의 상기 압연 방향력차가 허용 범위 내의 값이 되도록, 상기 기준 롤 이외의 상기 롤의 상기 롤 초크의 압연 방향에 있어서의 위치를 제어하는 위치 제어 장치
    를 구비하는, 압연기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 롤 중 압하 방향에 있어서 최하부 또는 최상부에 위치하는 롤을 상기 기준 롤로 하는, 압연기.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 롤에 대해서 벤딩력을 가하는 벤딩 장치를 구비하고,
    상기 위치 제어 장치는, 상기 작업 롤의 롤 갭을 열린 상태로 하며, 상기 작업 롤의 상기 롤 초크에 대해서, 상기 벤딩 장치에 의해 벤딩력을 가하는, 압연기.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구동 장치는, 롤 초크 위치 검출 장치를 구비한 유압 실린더인, 압연기.
  5. 압연기의 설정 방법으로서,
    상기 압연기는, 적어도 한 쌍의 작업 롤과 상기 작업 롤을 지지하는 한 쌍의 보강 롤을 포함하는, 복수의 롤을 구비하는 4단 이상의 압연기이며,
    압하 위치 영점 조정 전 또는 압연 개시 전에 실시되고,
    압하 방향으로 배열된 각 롤 중 어느 1개의 롤을 기준 롤로 하여,
    적어도 상기 보강 롤 이외의 상기 롤의 작업측의 롤 초크와 구동측의 롤 초크에 작용하는 압연 방향에 있어서의 압연 방향력을 측정하고,
    측정된 상기 작업측의 압연 방향력과 상기 구동측의 압연 방향력의 차인 압연 방향력차가 허용 범위 내가 되도록, 상기 기준 롤의 롤 초크의 압연 방향 위치를 기준 위치로서 고정하고, 상기 기준 롤 이외의 상기 롤의 롤 초크를 피압연재의 압연 방향으로 이동시켜, 상기 롤 초크의 위치를 조정하는, 압연기의 설정 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 복수의 롤 중 압하 방향에 있어서 최하부 또는 최상부에 위치하는 롤을 상기 기준 롤로 하는, 압연기의 설정 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 기준 롤과 반대측의 롤계로부터 차례로, 인접하는 상기 롤에 발생하는 상기 압연 방향력차가 허용 범위 내가 되도록, 상기 롤의 상기 롤 초크를 상기 피압연재의 압연 방향으로 이동시켜 상기 롤 초크의 위치를 조정하고,
    이때, 이미 상기 롤 초크의 위치가 조정된 상기 롤의 상기 롤 초크를, 조정 중인 상기 롤의 상기 롤 초크와의 상대 위치를 유지하면서, 동시 또한 동일 방향으로 제어하는, 압연기의 설정 방법.
  8. 청구항 6에 있어서,
    4단의 상기 압연기에 있어서,
    상기 피압연재에 대해서 압하 방향 상측에 설치된 복수의 롤을 상측 롤계로 하고,
    상기 피압연재에 대해서 압하 방향 하측에 설치된 복수의 롤을 하측 롤계로 하여,
    상기 작업 롤의 롤 갭을 열린 상태로 하고, 상기 상측 롤계 및 상기 하측 롤계 각각에 대해, 상기 작업 롤의 상기 롤 초크와 상기 보강 롤의 상기 롤 초크의 위치를 조정하는 제1 조정과,
    상기 제1 조정을 끝낸 후, 상기 작업 롤을 키스 롤 상태로 하여, 상기 상측 롤계 또는 상기 하측 롤계 중 어느 한쪽을 기준 롤계로 하고, 다른 쪽의 롤계의 각 롤의 상기 롤 초크를, 당해 롤 초크간의 상대 위치를 유지하면서 동시 또한 동일 방향으로 제어하여, 상기 롤 초크의 위치를 조정하는 제2 조정
    을 실시하고,
    상기 제1 조정에서는, 상기 상측 롤계 및 상기 하측 롤계 각각에 대해, 벤딩 장치를 갖는 상기 작업 롤의 상기 롤 초크에 대해서 벤딩력을 가한 상태에서, 측정된 상기 압연 방향력차가 허용 범위 내가 되도록, 상기 기준 롤측의 상기 작업 롤의 상기 롤 초크, 및, 상기 기준 롤과 반대측의 롤계의 상기 작업 롤의 상기 롤 초크 또는 상기 보강 롤의 상기 롤 초크 중 어느 한쪽을 상기 피압연재의 압연 방향으로 이동시켜, 상기 롤 초크의 위치를 조정하는, 압연기의 설정 방법.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 작업 롤과 상기 보강 롤 사이에 중간 롤을 각각 구비하는 6단의 상기 압연기에 있어서,
    상기 피압연재에 대해서 압하 방향 상측에 설치된 복수의 롤을 상측 롤계로 하고,
    상기 피압연재에 대해서 압하 방향 하측에 설치된 복수의 롤을 하측 롤계로 하여,
    상기 작업 롤의 롤 갭을 열린 상태로 하고, 상기 상측 롤계 및 상기 하측 롤계 각각에 대해, 상기 중간 롤의 상기 롤 초크와 상기 보강 롤의 상기 롤 초크의 위치를 조정하는 제1 조정과,
    상기 제1 조정을 끝낸 후, 상기 작업 롤의 롤 갭을 열린 상태로 유지하고, 상기 상측 롤계 및 상기 하측 롤계 각각에 대해, 상기 중간 롤의 상기 롤 초크와 상기 작업 롤의 상기 롤 초크의 위치를 조정하는 제2 조정과,
    상기 제2 조정을 끝낸 후, 상기 작업 롤을 키스 롤 상태로 하여, 상기 상측 롤계 또는 상기 하측 롤계 중 어느 한쪽을 기준 롤계로 하고, 다른 쪽의 롤계의 각 롤의 상기 롤 초크를, 당해 롤 초크간의 상대 위치를 유지하면서 동시 또한 동일 방향으로 제어하여, 상기 롤 초크의 위치를 조정하는 제3 조정
    을 실시하고,
    상기 제1 조정 및 상기 제2 조정은, 벤딩 장치를 갖는 상기 중간 롤의 상기 롤 초크 및 상기 작업 롤의 상기 롤 초크에 대해서 벤딩력을 가한 상태에서 행해지며,
    상기 제1 조정에서는, 상기 상측 롤계 및 상기 하측 롤계 각각에 대해, 측정된 상기 압연 방향력차가 허용 범위 내가 되도록, 상기 기준 롤측의 상기 중간 롤의 상기 롤 초크, 및, 상기 기준 롤과 반대측의 롤계의 상기 중간 롤의 상기 롤 초크 또는 상기 보강 롤의 상기 롤 초크 중 어느 한쪽을 상기 피압연재의 압연 방향으로 이동시켜, 상기 롤 초크의 위치를 조정하고,
    상기 제2 조정에서는, 상기 상측 롤계 및 상기 하측 롤계 각각에 대해,
    측정된 상기 압연 방향력차가 허용 범위 내가 되도록, 상기 기준 롤측의 상기 작업 롤의 상기 롤 초크, 및, 상기 기준 롤과 반대측의 롤계의 상기 작업 롤의 상기 롤 초크 또는 상기 중간 롤의 상기 롤 초크 중 어느 한쪽을 상기 피압연재의 압연 방향으로 이동시켜, 상기 롤 초크의 위치를 조정하며,
    상기 기준 롤과 반대측의 롤계의 상기 중간 롤의 상기 롤 초크를 이동시키는 경우에는, 당해 중간 롤의 상기 롤 초크와 이것에 인접하는 상기 보강 롤의 상기 롤 초크의 상대 위치를 유지하면서 동시 또한 동일 방향으로 제어하는, 압연기의 설정 방법.
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