TW200831206A - Temperature control device for hot rolling mill - Google Patents

Description

200831206 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於熱軋機之溫度控制裝置，其係連續配置 多數個軋台，且使加熱後的鋼板等在該等軋台依序軋製者。 【先前技術】 。在軋製加熱後的鋼板等軋材之軋機，為了提升軋製製 品的品質，將軋機出側的軋材之溫度控制在目標溫度甚為 重要。因❿，習知已揭示有各種.將熱乳機出側的乾ς之溫 度控制在目標溫度之溫度控制裝置。 例如，作為熱軋機之溫度控制裝置之先前技術，已; 不有在連續配置的多數個軋台間，設有用於冷卻乾材之 數個冷卻裝置者(參照專利文獻厂及&在專利文獻ι幻 的溫度控制裝置’係從冷卻裝置噴射冷卻水以冷卻軋材 =㈣整其噴射數而控制軋機出侧之乾材溫度。而專_ =2 载之溫度控制裝置，係從多數配置之冷卻裝置^ Λ近軋機出側者，依序利用反饋而工 控制減出側之㈣溫度用反饋控制而修正冷卻水流^ 專利文獻1:日本特開平8_24362〇號公報 專利文獻2:日本特開平n_77134 Mt 【發明内容】 [發明所欲解決的問題] 根據專利文獻丨記載 Π，反覆冷=:== 。由於冷卻裝置全體之動作及停止而使Α材的 319095 6 200831206 度變化變大，就精度良好的溫度控制而言有其極限。且， 軋材溫度變化變大的情形亦對板厚精度造成不良影響。 另一方面，專利文獻2所記載者係從接近軋機出側的 /令口卩衣置依序’交更冷部水流量，因此軋材溫度在接近熱精 軋機出側處急劇地變化。因此，對板厚控制 GAUGE C0NTR0L)造成千擾，也有對板厚精度影響較大之 問題。 本發明傣為了解決如上述之課題叩π赞有，具目的 =提供可防止軋機出側附近的軋材溫度急劇變化，而實 鬲精度之板厚控制的熱軋機之溫度控制裝置。 [解決問題的手段] 本發明所相關之熱軋機之溫度控制裝置，係連續配 多數個軋台且利用多數個軋台依序軋製加熱後的乳材之 軋機之溫度控制裝置，其特徵為具備：多數個冷卻裝置 係叹在任思多數個乾台間，並噴射冷卻水以冷卻乳材； 係:軋機入側檢測軋材之溫度;出職 /、機出侧檢測軋材之溫度；第^冷卻水壓力運曾部 乾機出側的目標溫度… 乾機表現溫度，以自多數個冷卻裝置邮 之冷卻水氣二至上嶋的方式運算各冷卻裝j 和由出例、水動運算部1根據目標溫力 作中二=出之軋材的實際表現溫度，糊 力2ΓΓ 置在最靠近乾機出側者的冷卻水漫 俾使目標溫度和乾機出側的實際表現溫度之偏差變 319095 7 200831206 ' 制對象選擇部，係當麵f 2冷卻祕力運算部 •=對象之冷卻裝賴冷卻水壓力根據第2冷卻水歷力運 异4之運算係到達上限壓力時 ㈣斟金工弟2冷卻水壓力運算部 象予以變更成鄰接配置在乾機出側的冷卻裝置；當 ttr2冷卻減力運算部控制對象之冷卻裝置的冷卻水 二力，第2冷卻水I力運算部之運 :在：:2冷卻樣力運算部控制^ 置在軋機入侧冷卻裝置。 [發明之效果] 機出^據本發明，藉由熱軋機之温度控制裝置而可防止軋 J ^ ^ 4 #L # s ^ a ^ , ^ # # ^ ^ =岸該熱軋機係連續配置多數俯 序乾製加熱後的軋材，其中，該溫⑽ 1_冷卻裝置，係設在任意多數的軋台間，並噴射Ϊρ :、側/皿，5十，係於軋機出側檢測乳材之溫度；第1， 郃水壓力運算部’係根據軋材之軋機出侧 人側温度計所檢測出之乾材的實際表現溫度，= 機^者優先地使用至上限壓“方 糸根據目w度和由出側溫度計所檢測出之 =表現溫度，運算動作中的冷卻裝置中配置在最靠】； 的冷卻水壓力’且使目標溫度和軋機 ” 見>皿度之偏差變小；及控制對象選擇部，係於成為第^ 319095 8 200831206 卻水壓力運算部控制對象之冷卻裝置的冷卻水壓第 .2、冷卻水壓t運算部之運算係到達上限壓力時，將第2二 β 7JC壓力運异部控制對象予以變更成在軋機出側制 對象之冷卻裝置鄰接配置的另—冷卻裝置；#成為第^ 卻水壓力運算部則對象之冷輕㈣冷卻水壓據^ 2冷卻水壓力《部之運為襲™力時，將第二 運算部控制對象予以變更成在乾機⑽ 對象之Θ部裝置鄰接配置的另一冷卻裝置。 •【實施方式】 為了更詳細地說明本發明，根據附圖說明之。此外， ^49" ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ t ^ ^ ^ 其重複說明或予以簡略化。 實施形態1 第1圖係表示本發明之實施形態1中的熱軋機之心 ι^；2 圖中，顯示將7台軋台的吞^、由八 口汉乐丄 一例。 至F7)串列配置之熱精軋機做為 首先’說明關於熱軋機之溫度控制裝置之構成。. 第1圖及第2圖巾，在F^F7各車且= 1支撐滾同（back-up roll)2、壓下裝置3等。FJ至Η夂 台係依序從F1台設置到F7台， +丄 ° 材4。 口 構成為猎由各軋台軋製軋 在F1至F7各鄰接，秦丨A日日 讀之軋台間，即F1台及F2台間、F2 319095 9 200831206 、台及F3台間……以台及^台間…設有各冷卻裝置“ ，至5f(不須特定為冷卻裝置5a至5f之任一者時，以冷卻裝 置5表不）。各冷部裝置5之用於喷射冷卻水的噴射口係設 ^在移動於各軋台間之軋材4上方。即，各冷卻裝置5係 攸上方對軋材4的上面噴射冷卻水以冷卻軋材4。 且’在各冷卻裝置5經由配管6接續著冷卻水壓力控 制裝置7。各冷卻水壓力控制裝置7係控制來自對應的冷 郃裝置5所喷射之冷卻水的壓力。此外，上述各冷卻水壓 力_制裝置7係根據後述溫度控制器8之運算結果而控制 令部裝置5(亦即控制冷卻水壓力）。 •.係。又置在F1台之入侧之精加工入側溫度計 (Finishing Entry Temperature)，10 係設置在 F7 台之出侧之 精=工出侧溫度計（Finishing Deliveryv Temperaturep 係认置在F7台出側之精加工出侧板厚計。上述精加工入 侧μ度计9係檢測熱精軋機入側之軋材4的溫度，上述精 加工出侧溫度計10係檢測熱精軋機出侧之軋材4的溫度月。 且’上述糈加工出側板厚計11係測定熱精軋機出側之軋材 :的板厚。然後，上述溫度控制器8係根據由精加工入側 :度计9及精加工出側溫度計1〇所檢測到的軋材4之溫度 貫-表現値等，運算出各冷卻水壓力控制裝置7為了控^ 冷卻裝置5所需之冷卻水壓力。 工 具體而言，溫度控制器8具備記憶部12、初期卻皮 堡力運算部（第1冷卻水壓力運算部）13、冷卻水壓力運瞀 部（第2冷卻水壓力運算部）Η，冷卻水壓力運算部14具: 319095 10 200831206 制對象選擇部15、PI控制部16。上述記憶部⑴ 著用於運算冷卻水壓力所必要的各種 ^己°心 ，部12之夂叙及/ "口禋芩數寻。圮憶在記憶 I # 4 ^^^^#(pattern)， 軋材4的目標溫度或目標板厚等所構成。 益法運算部13係於軋製初祕 ·: :::"0·之溫度檢測位置之期間中)，運算各冷卻裝置 先以力。此處，軋製初期的冷卻水壓力係根據預 又疋在以昆部12白勺軋材4在軋機出側之目授溫产、㈣ 由精加工入側溫度計9檢 ， 丁’皿又曰 値，而剎用p 的軋材溫度實際表現 :係IS定的計算式運算。即，軋製杯㈣ 上述目n。“L 、、 軋材4的預測温度為 溫产气。卜上述預測溫度係從藉由精加工入側 部12的軋材4速度形態等所導出者。 4在& 的冷·勒期t卻水綱算部 、 1 運异成多數個冷卻裝置5之中以配詈在貪 近軋機入側者為優先之方式予以使用至上阳立 若根據運算結果，僅藉由配置在最土 ▲八1力。思即， 置5a即可進行所要的 ：匕L:入侧的冷卻裝 定成僅使用冷卻裝置5^^將4之=麼力運算並設 ^ ^ m C 〇tt ^ 令口P此外，當僅使 5altg 實施所要的冷卻，而若使用冷卻裝置 及^可進行所要的冷卻時，則將各冷卻水產力運算 319095 11 200831206 …及設定成僅使用冷卻裝45a&5b進 入 機出側的冷卻裝置5b以外、人,、中配置在最靠近軋 六 外冷部水壓力係設定在上㈣ 力。以下，僅使料卻裝£ 5at5b時，獅= 卻時亦相同。 了…忐只％所要的冷 上述冷卻水壓力運算部14係運曾▲制、 卻裝置5之冷帽力。軋製初期後· ，工出側溫度計1。所檢測出的乳材4絲 値，利用PI控制等運算，使上述目疮4皿又只^表現 表現溫度之偏差變小。 …皿又和乳機出側實際 具體而言’首先藉由PI控制對象選擇5， 為PI控制對象之冷卻裝置5ί 廷擇做 罢ς 、 置（下，亦稱為「對象；入邱壯 置5」）。此外，做為ΡΙ控制 人知壯 7沛衣 的冷卻裝置之中配置在〜^象之冷部裝置5係動作中 ^遷力較下限機出側者’亦即選擇轉 平乂卜丨艮&力大而未達飽和狀 士 & ，，PI控制部16_由PI控制進行運算及 裝置5之冷卻水，力，使 ^疋對象冷部 側實際表現、、®声之低 ', 、处目&溫度和軋機出 卻水壓=二？變小。此外，對象冷卻裝置5的冷 力猎由PI控制部16的運算上阳 _

控制對象選擇部15將？1 普達—限反力日守，PI 形成飽和狀態的冷卻m 已猎由上述運算而 的冷卻裝置5。而，^人’ 鄰接配置在礼機出側

控制部16的運算而到達_ΓΡ裝置5的冷卻水麗力藉由PI 一到達下限壓力時，首先將該對象冷卻f 319095 12 200831206 ;部水屋力設定在下限麼力。然後，PI控制對象選 ，A、"將PI控制對象從藉由上述運算而設定在下限壓力 、/。卩，置5’交更成鄰接配置在軋機入側的冷卻裝置$。 接著具體地况明具有上述構成之熱軋機的溫度控制 裝置之動作。 碣始軋材4之軋製時’首先藉由精加工入侧溫度計9 檢測軋材4的溫度。溫度控制器8在軋製初期之間，夢由 :期冷卻水壓力運算部13運算各冷卻裝置5心^ 。此外，軋製初期之冷卻裝置5的實際動作係根據勒 冷卻水壓力運算部13的運瞀 | ^ 裝置7所㈣。果，而由各冷卻水壓力控制 在溫度控制器8的具體動作係如下述。 ㈣4板前端到達精加工出側溫度計_溫度檢測位 置j前’無法檢測軋機出側的軋材4溫度。因此，軋材4 板前端到達精加工出側溫度計」〇的溫度檢測位置之前，根 據精加工入側溫度計9所檢測出的軋材4溫度實萨表現 値、和其他預定參數(例如，目標溫度或軋材4速度形7態_ 或預先具備的學習功能，而設定使其動作之冷卻妒置$及 其冷卻水壓力，且在排除了軋材4板前端之時點_冷 水。 此時，使其動作之冷卻裝置5係如上述，從配置在軋 機入侧者開始優先地使用至上限壓力。意即，若根據運算 結果，僅藉由配置在最靠近軋機入側之冷卻裳置即可、隹 行所要的冷卻時，則僅使用冷卻裝置5a進行軋材* 2 = 319095 13 200831206 .卻。具體而言’將冷卻裝置5 a的冷卻水壓力藉由預定的運 ，算而設定在下限壓力及上限璧力間之適當値，並且將配置 在較冷卻裝置5 a靠近軋機出側的冷卻裝f 5七至$ f之μ 水㈣設定為〇。即，不使冷卻裝置5]3至分嘴射冷卻:欠。 ^ ^ X ^ ^ ^ ^ ^ ^ > ^ £ 5 , ： ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ 部衣置5a至5d時，除了要使用的冷卻裝置5&至5(1之中 ^置在最靠近軋機出側的冷卻裝置5 d以外，冷卻水壓力係 • Γ疋在上限壓力。然後’將配置在最靠近軋機出側的冷卻 ^ 之冷卻水壓力，藉由預定的運算而設定在下限摩力 =上限壓力間之適當値，以調整全體的冷卻能力。此時， 將Γ裝置|及5f之冷卻水签力設定為0。意即不^^^ 部裝置5e及5f喷射冷卻水。 /更7 置日士軋=4，前端到達精加工出側.溫度計！ 〇的溫度檢測位 猎由精加工出側溫度計1Q檢測乳材4的溫度。將夢 ^加工出側溫度計1G所檢測出之溫度實際表現值輪二 ，皿度控制器8'然後，溫度控制器8根據目卜产 側:度計1。的溫度f槪^ 差ί:: °Ρ水壓力控制’使目標溫度和實際表現溫度之偏

，體而言’首先藉由PI控制對象選擇部15選擇對象 ::裝置μ控制部16選擇對象冷卻装 式的目標溫度和軋機出側實際表現溫度之偏差變小之方 料：:1控制’而運算縣冷卻裝置5的操作修正量(A 修正量）。然後，冷卻水壓力運算部14將對^ . 319095 14 200831206 .之至當時為止的冷卻水>1力加上上述修正量後 .所仔輪㈣對應的冷卻㈣力裝置里後 此外，對象;人外壯班〆 ？农直/ 7 σΡ衣置5的冷卻水壓力蕤由狄 運算而超過上限遷 首春 力猎由上逑修正置 卻水壓力設定在上限心先將上述對象冷卻裝置5的冷 修正量運管而丨* i /且’將Pl控制對象從藉由上述 一 運开而到達飽和狀態的冷卻裝置5,移動到呷接膨 置於軋機出侧的冷卻I置 立gp二山 4接配 15變更對象人/、壯、。思即猎由PI控制對象選擇部 _ 5。然後’藉由⑴空制部^對變 更，的對象冷卻裝置5進行卿 水昼力使目標溫度和實際表現溫度之偏差變小。” 測出Ϊ軋^上4述相反地，當藉由精加工出側_ t=:度低於目標溫度，對象冷卻裝置5的冷 μ、、土由於上述修正量運算而低於下限壓力時，首先將 ^對象冷卻裝置5的冷卻水壓力設定在下限Μ力。且， 以對象藉由上述修正量運算而設定在下限屢力 立7二衣置5，移動到鄰揍配置在軋機入側的泠卻襞置5。 ::即，Π控制對象選擇部15變更對象冷輕置、5。缺 後，猎由ΡΙ控制部16針對變更後的對象冷卻裝置$進^ pi控制’俾使運算及設定冷卻 目_、 $ 一 : 現溫度之偏差變小。“度和貫際表 10Μ:]如’當預先設定成各冷卻裝置5的上限壓力為 、人"a下限壓力為2MPa，且設定成軋製初期之軋材* ，冷卻裝置5的壓力量在F1台及F2台間之冷卻 衣置化為i 0MPa、在F2台及F3台間之冷卻裝置讣為 319095 15 200831206 時，在軋材4到達精加工出侧溫度計10的溫度檢測位置之 : 時點，以冷卻裝置5b為對象進行PI控制。 然後，當藉由精加工出侧溫皮計1 〇所檢測出之軋材4 的溫度較目標溫度高，亦即軋材4的冷卻不足時，在作為 PI控制對象之冷卻裝置5b的冷卻水壓力到達10Mpa之時 點，將PI控制對象移動到F3台及F4台間的冷卻裝置5c， 且開始運算冷卻水壓力。亦即，在此時點，冷卻裝置5a 的冷卻水壓力係設定成lOMPa、冷卻裝置5b的冷卻水壓 _力係設定成lOMpa，冷卻裝置5c的冷卻水壓力處於所謂 PI控制中之狀態。 另一方面，當藉由精加工出侧溫度計10所檢測出之軋 材4的溫度低於目標溫度，亦即將軋材4過度地冷卻時， 在作為PI控制對象之冷卻裝置5b的冷卻水壓力降低至 2Mpa之時點，將PI控制對象移動到冷卻裝置5a，且開始 運算冷卻水壓力。亦即，在此時點，冷卻裝置5 a的冷卻水 •壓力從lOMpa變成實施PI控制中的狀態，冷卻裝置5b的 冷卻水壓力處於所謂2Mpa之狀態。 此外，第2圖係表示軋材4板前端到達精加工出侧溫 度計10的溫度檢測位置後之溫度控制器8動作之一例。第 2圖中，17係表示溫度控制功能（比例、積分器）、18係表 示溫控限制器、19係表示閥打開度控制功能（計裝控制 器）。然後，藉由控制為循環成各冷卻裝置5的閥打開度到 達打開限度時往下游台，而到達關閉限度時則往上游台的 方式，實施上述動作。 16 319095 200831206 冷卻水壓力 / 另一方面，對PI控制對象之冷卻裝置5 ’ 的全體操作量Qn係利用下式算出。广 •[數式1] Q^Qln(設定壓力）+Q2n 〇>：[控制輪出） [數式2] Q2n= (Kp—n+Ki一n/s) X (Tf-Ta) 此處，Tf係表示實際表現温度、Ta係一 η係表示對象台間的冷卻裝置。且，夂、人、/、、不目標溫度 • M ^ 10MPa> ^ ^ ' 果為Qn>10MPa時式3成立，< ’式1的』 [數式3] ) % 2略時式4成立。

Qn十 1-Qln+1 ( =〇 ) +Q2 =〇2 ΓΛ [數式4] n+H，Q㈣崎a

Qn-i=Qln.1+Q2n.1 ^ Qn-2MPa 下藉由熱精乳機所產生的礼機出側板厚 _下式表不。 双7予一般係 [數式5] hn=Fn/Mn 此處，h為軋機出侧板厚為 + 為軋製塑性係數、n為對象軋機。為知加在乳機的負载、. 若軋機的軋製塑性係數為—— 係的不意圖。如第3圖所示，牙Λ不，力和真變形之關 相同變形量時，愈被冷卻則愈。=:_物 勺應力。且因軋材4 319095 17 200831206 :右被冷部則乾材4的氣製人 #變硬而使施加在乾機的負^大，因此軋材今會 侧的板厚變成較目標板厚更厚:其結果，軋機出 就軋製時，則施加在乾 I ，若不冷卻軋材4 的板厚變成較目標板厚^载變輕。其結果為《 使軋聽:_控^^ 程中，使A材4^面平^才’且藉由在使_ 4變薄的過 因而，若在熱精乾機出側二產獲二板厚之控制。 使板厚變化變大，則可 '、、、心劇的溫度變化而 機數變少，=戶 厚控制(AGC)修正板厚的耗 音戶 ^板厚控制的干擾變大而無法抑制板厚變動。 :p、’會產生軋材4定常部的板厚偏差變大之問題。此乃 =為了提升軋材4溫度控制之精度而在軋機出侧附近提 ^卻能力’則對乳材4的板厚精度會造成影響。此外， 4提升板厚精度，則必須抑制軋材4的溫度控制。 根據本發明之實施形態i，可解決上述問題。即，可 防止熱精軋機出側附近的軋材4溫度激烈變化，而減少對 才^厚控制（AGC)的干擾，及可有效地活用在多數軋機的板 厚控制（AGC)。因此，可高精度地控制軋材4的溫度及板 厚，容易生產高品質製品。 [產業上可利用性] 如上述’根據本發明所相關之熱軋機之溫度控制裝 置’可有效地使用利用多數軋機之板厚控制（AGC)，而可 18 319095 200831206 高精度地控制軋材的溫度及板厚。因此，可提供高品質製 品。 •【圖式簡單說明】 第1圖係表示本發明之實施形態1中的熱軋機之溫度 控制裝置全體構成圓。 第2圖係表示本發明之實施形態1中的溫度控制裝置 主要部分構成圖。 第3圖係軋材之實際應力和真變形關係之示意圖。 •【主要元件符號說明】 1 工作滚筒 2 支撐滚筒 3 壓下裝置 4 軋材 5 7 8 10 11 13 14 15 16 18 冷卻裝置. 6配管 冷卻水壓力控制裝置 溫度控制器 9 精軋入侧溫度計（FET) 精軋出侧溫度計（ FDT) 精軋出侧板厚計 12 記憶部 初期冷卻水壓力運算部 冷卻水壓力運算部 PI控制對象選擇部 PI控制部 17 溫度控制功能 溫控限制器 19 閥卡開度控制功能 19 319095

Claims (1)

1. 200831206 十、申請專利範圍： • 1. 一種熱軋機之溫度控制裝置，該熱軋機係連續配置多數 V個軋台且利用前述多數個軋台依序乾製加熱後的乾 材，該溫度控制裝置具備： 、，+多數個冷卻裝置，係設在任意多數個前述軋台間， 並贺射冷卻水以冷卻前述乳材； 入侧溫度計’係於軋機入侧檢測前述軋材之溫度； 出側溫度計’係於軋機出側檢測前述軋材之溫ί · 第工冷卻水屢力運算部，係根據前述乳材之車^出 側的目標溫度和由前述入側溫度計所檢測出之前述乾 2貫際表現溫度’以自前述多數個冷卻裝置中配置在 者優純使用至上限壓力之方式，運算前述各 々郃裝置之冷卻水壓力； 十=今卻水壓力運算部，係根據前述目標溫度和由 月j、出侧溫度計所檢測屯乂 , t 度，運瞀動作由沾、， 則述軋材的實際表現溫 側者以11:_!裝置中配置在最靠近軋機出 述# ♦現、W ^ ’俾使則34目標溫度和軋機出側的前 只丨不表現溫度之偏差變小；及 控制對象選擇部，係告志盔么斤 算部控㈣奴前述冷置;=2料水麗力運 述第鼻部之運算係到達上限屢力時，將前 卩水壓力運算部控制對 $ 在軋機出例的、人知壯E丄丁水予以交更成鄰接配置 算部控制對象11 /成為前述第2冷卻水盧力運 别述冷郃裝置的冷卻水壓力根據前述 319095 20 200831206 第2冷卻水壓力運算部之 :述第2冷讎力運算部控制以下：壓力時’將前 在軋機入側的冷卻裝置。以文更成鄰接配置 2. ^請專利_第）項之熱軋機之温度控制裝置，发中 弟1冷卻水壓力運算部係純軋材前端進人軋機:中 ^到達出侧溫度計之溫度檢測位置為止之軋製才則起 算各冷卻裝置之冷卻水壓力。^^ ’運 319095 21