专利名称：轧机及轧制方法
技术领域：
本发明涉及轧机及轧制方法。本申请基于2008年3月21日在日本提出申请的特愿2008-073597号主张优先权， 这里引用其内容。
背景技术：
例如，在下述专利文献1中，公开了如下的轧机及轧制方法在通过上下一对作业 辊轧制板材的轧机中，具备对作业辊喷射基础冷却剂的基础冷却剂供给部、和对作业辊喷 射定点冷却剂的定点冷却剂供给部，基于基础冷却剂与定点冷却剂的温度差设定基础冷却 剂与定点冷却剂的流量比，通过控制基础冷却剂供给部及定点冷却剂供给部以使其以该设 定的流量比喷射基础冷却剂和定点冷却剂流量计，控制板材的板宽方向的形状。专利文献1 日本专利特许第3828784号公报如上所述，在以往技术中，基于基础冷却剂与定点冷却剂的温度差控制板材的宽 度方向的形状。但是，对于冷却剂控制带来的板材的形状变化的效果，与受基础冷却剂与定 点冷却剂的温度差影响相比，由作业辊与冷却剂的温度差决定的因素更大，在这一点上，上 述以往技术并不能说是作为板材的形状控制可靠且效果大的轧机及轧制方法。
发明内容
本发明是鉴于这样的情况做出的，目的是提供一种能够比以往更正确地进行板材 的形状控制的轧机及轧制方法。为了达到上述目的，本发明采用以下的手段。即，(1)本发明是一种通过上下的工作辊轧制板材的轧机，具备冷却剂喷射部，具有 沿着上述工作辊的旋转轴方向以规定间隔配置的多个喷嘴，从各喷嘴对上述工作辊喷射冷 却剂；辊温度推测部，推测上述工作辊的平均温度；冷却剂温度检测部，检测上述冷却剂的 温度；形状检测部，检测轧制后的上述板材的宽度方向的形状；形状偏差运算部，计算由上 述形状检测部检测到的板材形状与目标形状的偏差量；形状控制部，通过基于上述工作辊 的平均温度与上述冷却剂的温度的差、和上述板材形状与目标形状的偏差量，控制从上述 冷却剂喷射部喷射的上述冷却剂的喷射量及/或温度，从而控制上述板材的形状。(2)本发明是一种通过上下的工作辊轧制板材的轧机，具备基础冷却剂喷射部， 具有沿着上述工作辊的旋转轴方向以规定间隔配置的多个喷嘴，从各喷嘴对上述工作辊喷 射基础冷却剂；定点冷却剂喷射部，具有沿着上述工作辊的旋转轴方向以规定间隔配置的 多个喷嘴，从各喷嘴对上述工作辊喷射定点冷却剂；辊温度推测部，推测上述工作辊的平均 温度；基础冷却剂温度检测部，检测上述基础冷却剂的温度；定点冷却剂温度检测部，检测 上述定点冷却剂的温度；形状检测部，检测轧制后的上述板材的宽度方向的形状；形状偏 差运算部，计算由上述形状检测部检测到的板材的形状与目标形状的偏差量；形状控制部，通过基于上述工作辊平均温度与上述基础冷却剂的温度的差、上述工作辊的平均温度与上 述定点冷却剂的温度的差、和上述板材形状与目标形状的偏差量，进行控制从上述基础冷 却剂喷射部喷射的上述基础冷却剂的喷射量和温度、以及控制从上述定点冷却剂喷射部喷 射的上述定点冷却剂的喷射量和温度这两种控制中的至少其一，从而控制上述板材的形 状。(3)在上述(1)及(2)所述的轧机中，也可以是，上述辊温度推测部具备马达电 流检测部，检测使上述工作辊旋转的马达的电流值；温度运算部，基于上述马达的电流值计 算板塑性变形能量，使用该板塑性变形能量计算上述工作辊的平均温度。(4)在上述(1) (3)中任一项所述的轧机中，也可以是，上述辊温度推测部基于 规定的塑性加工运算式计算板塑性变形能量，使用上述板塑性变形能量计算上述工作辊的 平均温度。(5)此外，本发明是一种通过上下的工作辊轧制板材的轧制方法，具有冷却剂喷 射工序，从沿着上述工作辊的旋转轴方向以规定间隔配置的多个喷嘴对上述工作辊喷射冷 却剂；辊温度推测工序，推测上述工作辊的平均温度；冷却剂温度检测工序，检测上述冷却 剂的温度；形状检测工序，检测轧制后的上述板材的宽度方向的形状；形状偏差运算工序， 计算由上述形状检测工序检测到的板材形状与目标形状的偏差量；形状控制工序，通过基 于上述工作辊的平均温度与上述冷却剂的温度的差、和上述板材形状与目标形状的偏差 量，控制上述冷却剂的喷射量及/或温度，从而控制上述板材的形状。(6)此外，本发明是一种通过上下的工作辊轧制板材的轧制方法，具有基础冷却 剂喷射工序，从沿着上述工作辊的旋转轴方向以规定间隔配置的多个喷嘴对上述工作辊喷 射基础冷却剂；定点冷却剂喷射工序，从沿着上述工作辊的旋转轴方向以规定间隔配置的 多个喷嘴对上述工作辊喷射定点冷却剂；辊温度推测工序，推测上述工作辊的平均温度； 基础冷却剂温度检测工序，检测上述基础冷却剂的温度；定点冷却剂温度检测工序，检测上 述定点冷却剂的温度；形状检测工序，检测轧制后的上述板材的宽度方向的形状；形状偏 差运算工序，计算由上述形状检测工序检测到的板材的形状与目标形状的偏差量；形状控 制工序，通过基于上述工作辊平均温度与上述基础冷却剂的温度的差、上述工作辊的平均 温度与上述定点冷却剂的温度的差、和上述板材形状与目标形状的偏差量，进行控制上述 基础冷却剂的喷射量和温度、以及控制上述定点冷却剂的喷射量和温度这控制控制中的至 少其一，从而控制上述板材的形状。根据本发明，由于通过基于工作辊与冷却剂的温度差、和板材形状与目标形状的 偏差量，控制相对于工作辊的冷却剂的喷射量及/或温度，从而控制板材的形状，所以能够 进行比以往技术更正确的板形状的控制。
图1是有关本发明的一实施方式的轧机的第1结构概略图。图2是有关本发明的一实施方式的轧机的第2结构概略图。图3是关于有关本发明的一实施方式的轧机的动作的第1说明图。图4A是关于有关本发明的一实施方式的轧机的动作的第2说明图，在板材表面上 局部地存在凹部，在工作辊表面上局部地存在凸部。
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图4B是关于有关本发明的一实施方式的轧机的动作的第2说明图，在板材表面上 局部地存在凸部，在工作辊表面上局部地存在凹部。图5是关于有关本发明的一实施方式的轧机的动作的第3说明图。附图标记说明10a、IOb 工作辊IlaUlb 支撑辊12a、12b基础冷却剂喷雾器13a、13b定点冷却剂喷雾器14基础冷却剂阀组15定点冷却剂阀组16形状检测装置17形状偏差运算装置18马达电流传感器19辊平均温度运算装置20冷却剂供给装置21基础冷却剂温度调节装置22定点冷却剂温度调节装置23基础冷却剂温度传感器24定点冷却剂温度传感器25形状控制装置100 板材
具体实施例方式以下，参照附图对本发明的一实施方式进行说明。图1及图2是有关本发明的实施方式的轧机的结构概略图。如这些图1及图2所 示，有关本实施方式的轧机由以下部分构成工作辊10a、10b、支撑辊11a、lib、基础冷却剂 喷雾器(基础冷却剂喷射部)12a、12b、定点冷却剂喷雾器(定点冷却剂喷射部)13a、13b、 基础冷却剂阀组14、定点冷却剂阀组15、形状检测装置(形状检测部)16、形状偏差运算装 置(形状偏差运算部)17、马达电流传感器(马达电流检测部)18、辊平均温度运算装置(温 度运算部)19、冷却剂供给装置20、基础冷却剂温度调节装置21、定点冷却剂温度调节装置 22、基础冷却剂温度传感器(基础冷却剂温度检测部)23、定点冷却剂温度传感器(定点冷 却剂温度检测部)24、形状控制装置(形状控制部)25。此外，附图标记100是由本轧机轧 制的板材。另外，在图1及图2中，设定以工作辊10a、10b的旋转轴方向(板宽方向)为X轴 方向、以板材100的轧制方向(即与X轴方向正交的方向)为Y轴、以垂直于XY平面的方 向为Z轴方向的XYZ正交的坐标系。即，图1是从侧面(X轴方向)观察工作辊10a、10b、 支撑辊11a、lib、基础冷却剂喷雾器12a、12b、定点冷却剂喷雾器13a、13b、形状检测装置16 及板材100的示意图，图2是从上面(Z轴方向)观察工作辊10a、基础冷却剂喷雾器12a、 定点冷却剂喷雾器13a、形状检测装置16及板材100的示意图。
此外，为了便于说明，在图1及图2中，假设基础冷却剂阀组14、定点冷却剂阀组 15、形状偏差运算装置17、马达电流传感器18、辊平均温度运算装置19、冷却剂供给装置 20、基础冷却剂温度调节装置21、定点冷却剂温度调节装置22、基础冷却剂温度传感器23、 定点冷却剂温度传感器24及形状控制装置25无关系地配置在XYZ正交坐标系中。工作辊10a、10b是设在Z轴上的上下一对的轧制用作业辊，由未图示的辊马达驱 动旋转，并且通过将从未图示的板材供给辊供给的板材100夹入到辊间来轧制板材100。支 撑辊IlaUlb是设在Z轴上的上下一对的工作辊支撑用辊。支撑辊Ila从上侧支撑工作辊 10a，支撑辊lib从下侧支撑工作辊10b。基础冷却剂喷雾器12a、12b是设在Z轴上的上下一对的基础冷却剂喷射用喷雾 器。基础冷却剂经由基础冷却剂阀组14供给到该一对基础冷却剂喷雾器12a、12b中。基 础冷却剂喷雾器12a将基础冷却剂朝向工作辊IOa喷射，基础冷却剂喷雾器12b将基础冷 却剂朝向工作辊IOb喷射。定点冷却剂喷雾器13a、13b是设在Z轴上的上下一对的定点冷却剂喷射用喷雾 器。定点冷却剂经由定点冷却剂阀组15供给到该一对定点冷却剂喷雾器13a、13b中。定 点冷却剂喷雾器13a将定点冷却剂朝向工作辊IOa喷射，定点冷却剂喷雾器13b将定点冷 却剂朝向工作辊IOb喷射。另外，定点冷却剂喷雾器13a由于设在比基础冷却剂喷雾器12a 靠上方，所以对工作辊IOa向比基础冷却剂靠上方喷射定点冷却剂。此外，定点冷却剂喷雾 器13b由于设在比基础冷却剂喷雾器12b靠下方，所以对工作辊IOb向比基础冷却剂靠下 方喷射定点冷却剂。使用图2对这些一对基础冷却剂喷雾器12a、12b、一对定点冷却剂喷雾器13a、 13b、基础冷却剂阀组14、定点冷却剂阀组15的详细情况进行说明。另外，在图2中，代表性 地图示了基础冷却剂喷雾器12a和定点冷却剂喷雾器13a。如图2所示，基础冷却剂喷雾器12a是向工作辊IOa的旋转轴方向(即X轴方 向)延伸的单元构造，沿着该X轴方向以规定间隔设有能够独立喷射基础冷却剂的m个喷 嘴NBl NBm。另一方面，基础冷却剂阀组14由分别对应于上述喷嘴NBl NBm的m个阀 VBl VBm构成。这些阀VBl VBm是由从形状控制装置25输出的基础阀控制信号单独控 制开闭状态的电磁阀。阀VBl VBm(电磁阀)将经由基础冷却剂温度调节装置21供给的 基础冷却剂根据基础阀控制信号分别供给到对应的喷嘴NBl NBm中。定点冷却剂喷雾器13a与基础冷却剂喷雾器12a同样，是沿工作辊IOa的旋转轴 方向延伸的单元构造，沿着其X轴方向以规定间隔设有能够独立喷射定点冷却剂的m个喷 嘴NSl NSm。另一方面，定点冷却剂阀组15由分别对应于上述喷嘴NSl NSm的m个阀 VSl VSm构成。这些阀VSl VSm是由从形状控制装置25输出的定点阀控制信号单独控 制开闭状态的电磁阀。阀VSl VSm(电磁阀)将经由定点冷却剂温度调节装置22供给的 定点冷却剂根据定点阀控制信号分别供给到对应的喷嘴NSl NSm中。另外，基础冷却剂喷雾器12b及定点冷却剂喷雾器13b的详细结构也与基础冷却 剂喷雾器12a及定点冷却剂喷雾器13a是同样的。形状检测装置16设在工作辊10a、10b的下游侧，并且沿板宽方向(即X轴方向) 连结着与上述喷嘴相同数量(m个)旋转辊Rl Rm，以使其接触在轧制后的板材100的下 面上。形状检测装置16检测由各旋转辊Rl Rm轧制后的板材100的板宽方向的板形状，将表示该检测到的板形状的形状检测信号Sf输出给形状偏差运算装置17。形状偏差运算 装置17基于上述形状检测信号Sf，计算检测出的板形状与目标板形状的偏差量，将表示该 偏差量的形状偏差数据Df输出给形状控制装置25。马达电流传感器18检测流到驱动工作辊IOb旋转的辊马达中的电流Im(马达 电流)，将表示该检测到的马达电流Im的马达电流检测信号Si输出给辊平均温度运算 装置19。辊平均温度运算装置19基于从上述马达电流传感器18输出的马达电流检测信 号Si (即马达电流Im)和从基础冷却剂温度传感器23输出的基础冷却剂温度检测信号 Stc (即基础冷却剂温度Tc)计算辊平均温度Tr，将表示计算出的辊平均温度Tr的辊平均 温度运算信号Sr输出给形状控制装置25。另外，关于该辊平均温度Tr的计算方法在后面 叙述。冷却剂供给装置20经由基础冷却剂温度调节装置21将基础冷却剂供给到基础冷 却剂阀组14中，并且经由定点冷却剂温度调节装置22将点冷却剂供给到定点冷却剂阀组 15中。基础冷却剂温度调节装置21具备冷却器及加热器的功能，根据从形状控制装置25 输出的基础冷却剂温度控制信号，调节从冷却剂供给装置20供给的基础冷却剂的温度。定 点冷却剂温度调节装置22具备冷却器及加热器的功能，根据从形状控制装置25输出的定 点冷却剂温度控制信号，调节从冷却剂供给装置20供给的定点冷却剂的温度。另外，定点 冷却剂温度Ts既有比辊平均温度Tr低的情况也有高的情况。基础冷却剂温度传感器23设在基础冷却剂温度调节装置21与基础冷却剂阀组14 之间，检测基础冷却剂的温度，将表示该检测到的基础冷却剂温度Tc的基础冷却剂温度检 测信号Stc输出给辊平均温度运算装置19及形状控制装置25。定点冷却剂温度传感器24设在定点冷却剂温度调节装置22与定点冷却剂阀组15 之间，检测定点冷却剂的温度，将表示该检测到的定点冷却剂温度Ts的定点冷却剂温度检 测信号Sts输出给形状控制装置25。形状控制装置25基于以下的4个信息(形状偏差数据Df、辊平均温度运算信号 Sr、基础冷却剂温度检测信号Stc及定点冷却剂温度检测信号Sts)，通过控制以下的至少 一个进行板材100的形状控制，以使板材100的板宽方向上的形状偏差量成为零。 对基础冷却剂喷雾器12a、12b的各喷嘴NBl NBm供给的基础冷却剂的流量(即 各喷嘴NBl NBm的基础冷却剂喷射量)； 对定点冷却剂喷雾器13a、13b的各喷嘴NSl NSm供给的定点冷却剂的流量(即 各喷嘴NSl NSm的定点冷却剂喷射量)；·基础冷却剂的温度·定点冷却剂的温度在控制基础冷却剂喷射量的情况下，形状控制装置25通过输出基础阀控制信号， 控制基础冷却剂阀组14的各阀VBl VBm的开闭状态。此外，在控制定点冷却剂喷射量的情况下，形状控制装置25通过输出定点阀控制 信号，控制定点冷却剂阀组15的各阀VSl VSm的开闭状态。此外，在控制基础冷却剂的温度的情况下，形状控制装置25通过输出基础冷却剂 温度控制信号，控制基础冷却剂温度调节装置21。此外，在控制定点冷却剂的温度的情况下，形状控制装置25通过输出定点冷却剂温度控制信号，控制定点冷却剂温度调节装置22。接着，对如以上那样构成的有关本实施方式的轧机的动作进行说明。首先，形状控制装置25在进行板材100的轧制之前，进行基础冷却剂的喷射量及 温度、定点冷却剂的喷射量及温度的初始设定。并且，形状控制装置25通过输出成为如上 述那样初始设定的基础冷却剂的喷射量及温度的基础阀控制信号及基础冷却剂温度控制 信号，控制各阀VBl VBm的开闭状态并且控制基础冷却剂温度调节装置21。此外，形状控制装置25通过输出成为如上述那样初始设定的定点冷却剂的喷射 量及温度的定点阀控制信号及定点冷却剂温度控制信号，控制各阀VSl VSm的开闭状态 并且控制定点冷却剂温度调节装置22。由此，在轧制开始前，对于工作辊10a、10b，从各喷 嘴NBl NBm喷射初始设定温度且初始设定喷射量的基础冷却剂，并且从各喷嘴NSl NSm 喷射初始设定温度且初始设定喷射量的定点冷却剂。接着，由工作辊10a、10b开始板材100的轧制，如果轧制后的板材100通过形状检 测装置16上，则从形状检测装置16对形状偏差运算装置17输出表示轧制后的板材100的 板形状的形状检测信号Sf。具体而言，作为该表示板形状的形状检测信号Sf，例如可以使 用伸长差率Δ eso该伸长差率Δ ε s是在轧制领域中的板形状评价中普遍使用的，用下述 (1)式表示。另外，在下述(1)式中，Hs是轧制后的板材100的轧制方向(Y轴方向)上的 波的高度，L是该波的间距(参照图3)。以下，将该Δ ε s称作检测伸长差率。Aes = Hs/L ......(1)并且，形状偏差运算装置17基于上述形状检测信号Sf，计算检测到的板形状(检 测伸长差率Δ ε s)与目标板形状(目标伸长差率Δ ε τ)的偏差量，将表示该计算出的偏差 量的形状偏差数据Df输出给形状控制装置25。如图3所示，目标板形状(目标伸长差率 Δ ετ)用下述(2)式表示，形状偏差数据Df用下述(3)式表示。Δ ε T = HT/L ......(2)Df = Δ ε τ- Δ ε s = (Ht-Hs) /L ......(3)此外，辊平均温度运算装置19基于从马达电流传感器18输出的马达电流检测信 号Si (即马达电流Im)、和从基础冷却剂温度传感器23输出的基础冷却剂温度检测信号 Stc (即基础冷却剂温度Tc)计算辊平均温度Tr。具体而言，如果设工作辊10a、IOb的直径 为D、热传导率为h、工作辊通过带来的板塑性变形能量为Es、系数为K，则辊平均温度Tr用 下述⑷式表示。Tr = Tc+K · Es/ (D · h) ......(4)此外，板塑性变形能量Es如果设辊马达的电压为Vm、功率因数为cos Φ，则用下述 (5)式表不。Es = Im · Vm · cos Φ ......(5)另外，在上述(4)、(5)式中，工作辊10a、10b的直径D、热传导率h、系数k、辊马达 的电压Vm及功率因数cos Φ是常数。S卩，辊平均温度运算装置19将由马达电流检测信号Si表示的马达电流Im代入到 上述(5)式中，计算板塑性变形能量Es。进而，通过将计算出的板塑性变形能量Es和由基 础冷却剂温度检测信号Stc表示的基础冷却剂温度Tc代入到上述(4)式中，计算辊平均温度Tr。并且，辊平均温度运算装置19将如上述那样计算出的表示辊平均温度Tr的辊平均 温度运算信号Sr输出给形状控制装置25。 这样，在板材100的轧制开始以后，从形状控制装置25输出以下4个信息从形状 偏差运算装置17输出形状偏差数据Df，从辊平均温度运算装置19输出辊平均温度运算信 号Sr,从基础冷却剂温度传感器23输出基础冷却剂温度检测信号Stc，从定点冷却剂温度 传感器24输出定点冷却剂温度检测信号Sts。 形状控制装置25基于辊平均温度运算信号Sr、基础冷却剂温度检测信号Stc及基 础冷却剂温度检测信号Stc，计算辊平均温度Tr与基础冷却剂温度Ts的温度差八Tc( = Tr-Ts)。并且，形状控制装置25通过基于如上述那样计算出的温度差Δ Tc及温度差Δ Ts 和形状偏差数据Df、控制基础冷却剂和定点冷却剂的喷射量及温度，进行板材100的形状 控制。另外，ATs既有正的情况也有负的情况。以下，对本实施方式的形状控制的具体例进行说明。(1)实施例 1本实施例1的形状控制装置25使基础冷却剂的喷射量及温度不从初始设定值变 化，通过控制定点冷却剂的喷射量及温度来进行板材100的形状控制。在此情况下，形状控 制装置25基于形状偏差数据Df判断在轧制后的板材100的表面上是否局部存在隆起的区 域(凸部)、在轧制后的板材100的表面上是否局部存在凹陷的区域(凹部)。即，由于形 状偏差数据Df表示目标板形状(目标伸长差率Δ ετ)与检测到的板形状(检测伸长差率 Δ es)的差，所以当形状偏差数据Df <0时，如图4A所示，判断在板材表面上局部存在凹 部、在工作辊表面上局部存在凸部。在温度差Δ Ts > 0的情况下，形状控制装置25如图4Α所示，通过提高从定点冷 却剂喷雾器13a、13b的对应于板材100的凹部的喷嘴喷射的定点冷却剂的喷射量(增大冷 却效果)、使在工作辊10a、10b上产生的凸部热收缩，减小对于板材100的表面的凹部的压 下量，使其表面形状平坦化。此外，在定点冷却剂的喷射量达到最大额定值、不能进一步增 大喷射量的情况下，通过控制定点冷却剂温度调节装置22而降低定点冷却剂的温度，增大 冷却效果。另一方面，当形状偏差数据Df > 0时，如图4B所示，判断在板材表面上局部存在 凸部、在工作辊表面上局部存在凹部。在这样的情况下，形状控制装置25如图4B所示，通 过降低从定点冷却剂喷雾器13a、13b的对应于板材100的凸部的喷嘴喷射的定点冷却剂的 喷射量(减小冷却效果)、使在工作辊10a、10b上产生的凹部热膨胀，增加对于板材100的 表面的凸部的压下量，使其表面形状平坦化。此外，在定点冷却剂的喷射量达到最小额定 值、不能进一步减小喷射量的情况下，控制定点冷却剂温度调节装置22而提高定点冷却剂 的温度。另外，作为控制定点冷却剂的喷射量的增减的方法，如图5所示，有控制阀的开闭 时间的比率的方法。即，使阀的打开时间的比例相对于关闭时间越大，越使定点冷却剂的喷 射量(流量)增大。此外，也可以通过控制阀的开度来控制定点冷却剂的喷射量。(2)实施例 2本实施例2的形状控制装置25使定点冷却剂的喷射量及温度不从初始设定值 变化，通过控制基础冷却剂的喷射量及温度来进行板材100的形状控制。即，在温度差
10Δ Tc ( = Tr-Tc) > 0的情况下，形状控制装置25通过提高从基础冷却剂喷雾器12a、12b的 对应于板材100的凹部的喷嘴喷射的基础冷却剂的喷射量、使在工作辊10a、10b上产生的 凸部热收缩，减小对于板材100的表面的凹部的压下量，使其表面形状变得平坦。此外，在 基础冷却剂的喷射量达到最大额定值、不能进一步增大喷射量的情况下，通过控制基础冷 却剂温度调节装置21而降低基础冷却剂的温度，增大冷却效果。另一方面，在温度差Δ Tc < 0的情况下，形状控制装置25通过降低从基础冷却剂 喷雾器12a、12b的对应于板材100的凸部的喷嘴喷射的基础冷却剂的喷射量、使在工作辊 IOaUOb上产生的凹部热膨胀，增加对于板材100的表面的凸部的压下量，使其表面形状变 得平坦。此外，在基础冷却剂的喷射量达到最小额定值、不能进一步减小喷射量的情况下， 控制基础冷却剂温度调节装置21而提高基础冷却剂的温度。(3)实施例 3本实施例3的形状控制装置25通过控制基础冷却剂的喷射量及温度、定点冷却剂 的喷射量及温度两者，进行板材100的形状控制。在此情况下，由于温度差ATc和温度差 ATs表示相同的趋势，所以只要使用任意其一的温度差进行板形状的凸凹判断就可以。此 外，由于该实施例3是实施例1与实施例2的组合，所以在温度差ATc(ATs) > 0的情况 下，只要根据形状偏差量控制基础冷却剂与定点冷却剂的喷射量(流量)的比率、或者基础 冷却剂与定点冷却剂的温度的比率、以使冷却效果变大就可以。此外，在温度差Δ Tc ( Δ Ts) < 0的情况下，只要根据形状偏差量控制基础冷却剂与定点冷却剂的喷射量(流量)的比 率、或者基础冷却剂与定点冷却剂的温度的比率、以使冷却效果变小就可以。以上，根据有关本实施方式的轧机，由于通过基于工作辊10a、10b与基础冷却剂 或定点冷却剂的温度差、和板材形状与目标形状的偏差量、控制相对于工作辊10a、10b的 基础冷却剂的喷射量和温度、定点冷却剂的喷射量和温度的至少其一来控制板材的形状， 所以能够进行比以往更正确的板形状的控制。另外，本发明并不限定于上述实施方式，可以考虑以下这样的变形例。(i)在上述实施方式中，使用上述(5)式根据马达电流Im计算板塑性变形能量 Es，但也可以使用作为塑性加工运算式的下述(6)式计算该板塑性变形能量Es。另外，在下 述(6)式中，km是2维平均变形阻力(材料固有值)，V是通过体积，hi是出口厚度，h2是 入口厚度。Es = km · V · ln(hl/h2) ......(6)(ii)在上述实施方式中，使用上述(2)式计算辊平均温度Tr，但并不限于此，例如 也可以通过使用辐射温度计测量工作辊IOa或IOb的辐射热温度、对该测量出的辐射温度 实施时间性或地定点上的平均化处理来推测辊平均温度Tr。(iii)在上述实施方式中，例示说明了具备基础冷却剂喷雾器12a、12b、和定点冷 却剂喷雾器13a、13b的两种冷却剂喷射部的类型的轧机，但本发明并不限于这样的类型的 轧机，也可以应用到仅具备一种冷却剂喷射部的类型的轧机中。工业实用性根据有关本发明的轧机，由于通过基于工作辊与冷却剂的温度差、和板材形状与 目标形状的偏差量控制对于工作辊的冷却剂的喷射量及/或温度来控制板材的形状，所以 能够进行比以往更正确的板形状的控制。
1权利要求
一种轧机，通过上下的工作辊轧制板材，其特征在于，具备冷却剂喷射部，具有沿着上述工作辊的旋转轴方向以规定间隔配置的多个喷嘴，从各喷嘴对上述工作辊喷射冷却剂；辊温度推测部，推测上述工作辊的平均温度；冷却剂温度检测部，检测上述冷却剂的温度；形状检测部，检测轧制后的上述板材的宽度方向的形状；形状偏差运算部，计算由上述形状检测部检测到的板材形状与目标形状的偏差量；形状控制部，通过基于上述工作辊的平均温度与上述冷却剂的温度的差、和上述板材形状与目标形状的偏差量，控制从上述冷却剂喷射部喷射的上述冷却剂的喷射量及/或温度，从而控制上述板材的形状。
2.一种轧机，通过上下的工作辊轧制板材，其特征在于，具备基础冷却剂喷射部，具有沿着上述工作辊的旋转轴方向以规定间隔配置的多个喷嘴， 从各喷嘴对上述工作辊喷射基础冷却剂；定点冷却剂喷射部，具有沿着上述工作辊的旋转轴方向以规定间隔配置的多个喷嘴， 从各喷嘴对上述工作辊喷射定点冷却剂；辊温度推测部，推测上述工作辊的平均温度； 基础冷却剂温度检测部，检测上述基础冷却剂的温度； 定点冷却剂温度检测部，检测上述定点冷却剂的温度； 形状检测部，检测轧制后的上述板材的宽度方向的形状；形状偏差运算部，计算由上述形状检测部检测到的板材的形状与目标形状的偏差量； 形状控制部，通过基于上述工作辊平均温度与上述基础冷却剂的温度的差、上述工作 辊的平均温度与上述定点冷却剂的温度的差、和上述板材形状与目标形状的偏差量，进行 控制从上述基础冷却剂喷射部喷射的上述基础冷却剂的喷射量和温度、以及控制从上述定 点冷却剂喷射部喷射的上述定点冷却剂的喷射量和温度这两种控制中的至少其一，从而控 制上述板材的形状。
3.如权利要求1或2所述的轧机，其特征在于， 上述辊温度推测部具备马达电流检测部，检测使上述工作辊旋转的马达的电流值；温度运算部，基于上述马达的电流值计算板塑性变形能量，使用该板塑性变形能量计 算上述工作辊的平均温度。
4.如权利要求1 3中任一项所述的轧机，其特征在于，上述辊温度推测部基于规定的 塑性加工运算式计算板塑性变形能量，使用上述板塑性变形能量计算上述工作辊的平均温度。
5.一种轧制方法，通过上下的工作辊轧制板材，其特征在于，具有冷却剂喷射工序，从沿着上述工作辊的旋转轴方向以规定间隔配置的多个喷嘴对上述 工作辊喷射冷却剂；辊温度推测工序，推测上述工作辊的平均温度； 冷却剂温度检测工序，检测上述冷却剂的温度； 形状检测工序，检测轧制后的上述板材的宽度方向的形状；形状偏差运算工序，计算由上述形状检测工序检测到的板材形状与目标形状的偏差量；形状控制工序，通过基于上述工作辊的平均温度与上述冷却剂的温度的差、和上述板 材形状与目标形状的偏差量，控制上述冷却剂的喷射量及/或温度，从而控制上述板材的 形状。
6. 一种轧制方法，通过上下的工作辊轧制板材，其特征在于，具有 基础冷却剂喷射工序，从沿着上述工作辊的旋转轴方向以规定间隔配置的多个喷嘴对 上述工作辊喷射基础冷却剂；定点冷却剂喷射工序，从沿着上述工作辊的旋转轴方向以规定间隔配置的多个喷嘴对 上述工作辊喷射定点冷却剂；辊温度推测工序，推测上述工作辊的平均温度； 基础冷却剂温度检测工序，检测上述基础冷却剂的温度； 定点冷却剂温度检测工序，检测上述定点冷却剂的温度； 形状检测工序，检测轧制后的上述板材的宽度方向的形状；形状偏差运算工序，计算由上述形状检测工序检测到的板材的形状与目标形状的偏差量；形状控制工序，通过基于上述工作辊的平均温度与上述基础冷却剂的温度的差、上述 工作辊的平均温度与上述定点冷却剂的温度的差、和上述板材形状与目标形状的偏差量， 进行控制上述基础冷却剂的喷射量和温度、以及控制上述定点冷却剂的喷射量和温度这两 种控制中的至少其一，从而控制上述板材的形状。
全文摘要
本发明关于能够比以往技术更正确地进行板材形状的控制的轧机的提供以及轧制方法，一种通过上下的工作辊轧制板材的轧机，具备冷却剂喷射部，具有沿着工作辊的旋转轴方向以规定间隔配置的多个喷嘴，从各喷嘴对工作辊喷射冷却剂；辊温度推测部，推测工作辊的平均温度；冷却剂温度检测部，检测冷却剂的温度；形状检测部，检测轧制后的板材的宽度方向的形状；形状偏差运算部，计算由形状检测部检测到的板材形状与目标形状的偏差量；形状控制部，通过基于工作辊的平均温度与冷却剂的温度的差、和板材形状与目标形状的偏差量，控制从冷却剂喷射部喷射的冷却剂的喷射量及/或温度，从而控制板材的形状。
文档编号B21B37/32GK101959624SQ20098010722
公开日2011年1月26日 申请日期2009年3月18日 优先权日2008年3月21日
发明者大塚裕之, 本城恒, 杉安刚, 松泽司, 石井肇, 都筑茂 申请人:株式会社Ihi;Ihi金属生产设备科技株式会社