CN100512988C - 轧制控制方法和轧制控制装置 - Google Patents

Abstract

在使用一台轧机，用此轧机多次轧制成为一个制品的被轧制材时，由于在结束最终次轧制之前，不能检测出最终的边部减薄量，因此很难既维持板面品质同时又控制目标边部减薄。对多次轧制的每次轧制设定目标边部减薄量，规定对表面质量产生影响的边部减薄控制的动作，通过限制，修正每次轧制的目标形状，使不可控制的边部减薄的范围尽量减小。

Description

轧制控制方法和轧制控制装置

技术领域

本发明涉及轧制控制方法和轧制控制装置。

背景技术

以往就有使用轧机轧制被轧制材，然后用相同的轧机轧制此已轧制过的被轧制材，通过反复进行此过程得到设定板厚的制品的技术。

另一方面，近年来，对轧制制品板宽度方向端部附近的控制(以下称为边部减薄控制)精度的要求提高，在如上所述的技术的装置中，在输出侧设置板宽度方向板厚计，根据该测定值，修正轧机的轧辊轴向移动位置技术已被考虑并使用过了。这样的技术在例如特开04—294808号公报中能了解到。

被轧制材的边部减薄(edge drop)，由于在板厚厚且软时易于控制，因此，在串列式轧机中，通过移动设置在轧入侧的轧机的轧辊进行控制。由于控制结果能够在轧辊轴向移动后的被轧制材来到输出侧边部减薄检测机构的位置为止的阶段进行检测，因此，当边部减薄量偏离事先设定的目标时，可以再进行控制，成为规定的边部减薄量。

但是，如上所述，用相同的轧机，多次轧制相同的被轧制材，得到规定板厚时，在最后轧制结束之前，最终的边部减薄量不清楚。由于被多次轧制的被轧制材变薄变硬，最后轧制被轧制材时，控制轧辊轴向移动是困难的。因此，有必要在板子厚且软的多次轧制的前几次中进行控制，但是控制在某个目标的边部减薄值后，在成为最终的制品之前的期间，由于还要进行轧制，因此存在最终的边部减薄值与作为目标的边部减薄值不同的问题。

另外，在成为最终的制品的多次中途的轧制中，控制移动轧辊作为目标的边部减薄时，由于移动方向不同，有时产生被轧制材表面质量问题。工作轧辊由于和被轧制材之间的摩擦产生磨损，尤其是板端部的磨损更激烈。因此，此前位于板端部而产生较大磨损的轧辊位置，通过轧辊轴向移动而进入被轧制材的板宽度中，则损伤表面，成为表面质量方面的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供在边部减薄控制中可以提高精度的轧制控制方法或者轧制控制装置。

为了实现上述目的，本发明采用这样的构成，即，用轧辊轧制被轧制材(第1轧制)，进一步，用上述轧辊再次轧制已轧制过的被轧制材(第2轧制)，其中，对第1轧制～第2轧制分别设定与板宽度方向端部附近板厚相关的目标值，并以接近所述各自的目标值的方式控制所述轧辊，所述目标值被存储在存储器中，被存储的该目标值由修正值修正，所述修正值是通过学习获得的，所述学习通过作为之后道次的轧制结果的最终目标边部减薄量和实际边部减薄量的控制偏差量求出所述修正值。。

为了实现上述目的，本发明采用这样的构成，用轧机轧制被轧制材(第1轧制)，用相同的轧机再次轧制经过第1轧制后的被轧制材(第2轧制)，并且，用相同的轧机再次轧制经过第2轧制的被轧制材(第3轧制)，以下重复该过程，进行至最后一次轧制，对从第1轧制到最后一次轧制，分别设定与板宽度方向的端部附近板厚相关的目标值，所述目标值被存储在存储器中，被存储的该目标值由修正值修正，所述修正值是通过学习获得的，所述学习通过最终目标边部减薄量和实际边部减薄量的偏差量求出所述修正值。。

优选构成具有，将各道次中的边部减薄量的数据库与过去轧制的类似的被轧制材的实际值相比，然后，赋予推断的各道次中的边部减薄目标值的各道次目标边部减薄设定机构。

优选构成具有，与轧制实际值相比，修正各道次的目标边部减薄量，用于优选化以后被轧制材轧制时的目标边部减薄量的各道次目标边部减薄修正机构。

优选构成具有，通过上述各道次的目标边部减薄设定机构，可以去除轧辊轴向移动的变化在未被规定的范围内的状态，修正设定的目标边部减薄量的目标边部减薄修正机构。

优选构成具有，从维持被轧制材的表面质量观点出发，根据上述目标边部减薄修正机构的设定，规定移动修正边部减薄的机构的轧辊轴向移动的变化的规定机构。采用以上机构，通过边部减薄控制去除设定的目标边部减薄量和边部减薄量测定值的偏差。此时，轧辊的移动方向与由上述移动规定机构的规定相关。

通过本发明，能够提高板宽度方向端部附近的控制精度。特别是，可以生产表面质量优异的被轧制材。

附图说明：

图1是边部减薄控制装置的框图。

图2是轧机的构成图。

图3是边部减薄的定义和利用轧辊轴向移动的控制的说明图。

图4是各道次(pass)的实际边部减薄量和目标边部减薄量的关系图。

图5是各道次目标边部减薄量的说明图。

图6是各道次目标边部减薄量修正的动作图。

图7是目标边部减薄量修正的动作图。

图中：20—工作轧辊轴向移动装置，30—边部减薄控制装置，31—各道次目标边部减薄量设定装置，32—各道次目标边部减薄量修正装置，33—目标边部减薄量修正装置，34—移动规定装置。

具体实施方式

以下，对本发明实施例，以使用如图1所示的单机座可逆式轧机多次轧制被轧制材的情形作为例子进行说明。

单机座可逆式(single stand reverse)轧机是由轧机1、设置在其左侧的左张力卷取机2和设置在右侧的右张力卷取机3构成。

采用图2对轧机1的构成进行说明。

由轴方向夹住被轧制材15，由上下工作轧辊111、112(以下，将上下工作轧辊111和112总称为工作轧辊11)，上下中间轧辊121、122(以下，将上下中间轧辊121和122总称为中间轧辊12)，上下支承辊131、132(以下，将上下支承辊131和132总称为支承辊13)构成。上下工作轧辊111、112在上下位置，在被轧制材的板宽度方向上的相反的位置具有锥度，对于被轧制材15可以控制边部减薄的板端部以上下相反的方式构成。同样，上下中间轧辊121、122也是以在上下可以控制边部减薄的板端部相互相反的方式构成。

再返回图1，对从轧机右侧向左侧轧制被轧制材15的情形为例，进行说明。首先，右侧张力卷取机3中插入的圈状的被轧制材15被轧机1轧制，通过左张力卷取机2卷取(称此为第1道次)。右张力卷取机中插入的被轧制材15如果被卷取到左侧，下次进行由相反的左张力卷取机2向右张力卷取机3的轧制，被卷在左张力卷取机2上的被轧制材到用右张力卷取机3全部卷取之前，进行再次轧制(称此为第2道次)。如果卷取在左张力卷取机2上的被轧制材没有了，再次由右张力卷取机3向左张力卷取机2进行轧制(此称为第3道次)。每次用轧机轧制被轧制材15，被轧制材15都变薄，通过重复该轧制动作，能够得到规定的板厚。用于得到规定的板厚的最后从左或者右张力卷取机向右或者左张力卷取机的轧制称为最终道次。被轧制材15的板厚每次经过各道次都逐渐的变薄。在本实施例中，将用轧机1对由右张力卷取机3卷出的被轧制材15轧制后，用左张力卷取机卷取作为第1道次，以下依次轧制到第5道次(即，将第5道次作为最终道次)。

使用图3，将边部减薄的定义和其控制方法作为一个例子，对带有锥度的工作轧辊11的移动方法进行说明。轧制后的被轧制材15在板宽度方向不能达到一定的板厚，特别是在板端部附近板厚大大减少。将该区域称为边部减薄(edge drop)区域，从制品成品率提高的观点出发，进行为了尽量减少边部减薄的控制，将其称为边部减薄控制。将在板宽度方向距板端某个长度的内侧的点(例如，距板端10mm)，定义为边部减薄测定点，边部减薄量由此位置的板厚和板宽度方向中心部板厚(或者，也可以用距板端100mm点的板厚)的偏差来定义。并且，还有其他的定义方法，本实施例中，根据这个定义进行说明。

作为控制边部减薄量方法的一个例子，如图2的工作轧辊111的放大图即如图3(b)所示，对于在板宽度方向(轧辊轴线方向)移动位于工作轧辊111下部的端部的锥度的情况，进行说明。在轧辊直径小的轧辊端部，由于破坏被轧制材的力变小板厚变厚。利用此现象，将工作轧辊11移动到内侧(板宽度方向中心方向)，板厚分布变为如1点划线那样，边部减薄量减少。另一方面，移动工作轧辊11到外侧(板宽度方向板端部方向)，板厚分布变为2点划线那样，边部减薄量增大。

再次返回图1，对边部减薄控制的概要进行说明。并且，在概要说明之后，用图4～图7进行进一步说明。各道次目标边部减薄量设定装置31设定对应各道次的目标边部减薄量E_n′(n表示道次数。例如，1道次n＝1，2道次n＝2。)。另一方面，各道次目标边部减薄量修正装置32，根据过去的边部减薄控制的学习，设定用于修正目标边部减薄量E_n′的目标边部减薄修正值△E₁′_n。该值被输入到各道次边部减薄量设定装置31中，并由此，从各道次目标边部减薄量设定装置31输出指令值E_n′+△E₁′_n。

另一方面，目标边部减薄量修正装置33根据左边部减薄检测装置4(或者，右边部减薄检测装置5)的检测输出，设定目标边部减薄量修正值△E₂′_n。目标边部减薄量修正值△E₂′_n由加法器41相加，作为目标边部减薄量E_n′+△E₁′_n+△E₂′_n输出。

目标边部减薄量E_n′+△E₁′_n+△E₂′_n和由左边部减薄检测装置4(或者，右边部减薄检测装置5)检测到的边部减薄量检测值E用减法器42相减，得到边部减薄偏差量(E_n′+△E₁′_n+△E₂′_n)-E。边部减薄控制装置30根据偏差量(E_n′+△E₁′_n+△E₂′_n)-E，运算工作轧辊11的移动量δ_n。

另一方面，目标边部减薄量修正装置33输出限制工作轧辊33的移动的能否移动指令。移动规定装置34，根据目标边部减薄量修正装置33输出的能否移动指令，原样输出来自边部减薄控制装置30的移动量δ_n，或者，进行控制，输出到工作轧辊轴向移动装置20。

并且，工作轧辊移动装置20、边部减薄控制装置30、目标边部减薄量修正装置33、各道次目标边部减薄量设定装置31和各道次目标边部减薄量修正装置32，也可以用一台计算机作为输入输出软件进行工作来构成，也可以划分成组，构成各组的装置作为一台计算机工作。

下面，对各道次目标边部减薄量设定装置31进行说明。

图3表示作为单机座可逆式轧机中被轧制材的制品的目标边部减薄量(最终目标边部减薄量)。作为与板厚方向中心部板厚的偏差量，目标边部减薄量E_n′用一点划线表示。进行边部减薄控制时，如图3所示，需要最终目标边部减薄量和用于实现其各道次的目标边部减薄量E_n′。由各道次目标边部减薄设定装置31设定目标边部减薄量E_n′。

对各道次目标边部减薄设定装置31的详情进行说明。如图5所示，各道次目标边部减薄设定装置31由目标边部减薄量数据库311和数据库检索装置312构成。目标边部减薄量数据库311，与过去轧制的实际值相比，轧制材被分类作为制品A、B、...，生成各制品各道次的目标边部减薄量的表格(存储第1道次～第5道次的目标边部减薄量E_n′)，作为目标边部减薄量数据实现存储起来。如果通过来自轧机操作者的开关输入，赋予制品类别，通过数据库检索装置312检索目标边部减薄量数据库311内的数据，能够得到该制品类别用的各道次目标边部减薄量333(E_n′)。

例如，对于制品A，如果选择制品A用目标边部减薄量设定表格333，第1道次～第5道次的目标值就被选择。

接着，对各道次目标边部减薄量修正装置32进行说明。

如先前所述，由于边部减薄控制在被轧制材的板厚厚且软时有效，考虑在1道次、2道次中边部减薄的情况。被轧制材变为与各道次目标边部减薄设定装置31相同的各道次的边部减薄量，成为图3的情形，能够得到最终目标边部减薄量。但是，板端部比预测的软时，变为大的边部减薄量，不能成为最终目标边部减薄量。被轧制材的材质和工作轧辊的状态是原因，但是，由于接着轧制相同制品类别的材料时，也有变为一样的可能性，这样的情形，有必要修正各道次的目标边部减薄量。在各道次目标边部减薄修正装置32，作为修正目标边部减薄量E_n′的值，得到目标边部减薄量修正量△E₁′_n。

如图5所示，各道次目标边部减薄修正装置32由目标边部减薄修正量运算装置321和数据库检索装置322构成。

在各道次目标边部减薄修正装置32中，从各道次的边部减薄量实际效果(过去的边部减薄控制的学习)中，得到最终目标边部减薄量，但是，用目标边部减薄修正量演算装置321求出必要的各道次目标边部减薄量，据此，计算修正各目标边部减薄量En′的边部减薄量修正量△E₁′_n。数据库检索装置322检索应该修正的数据库(例如，选择制品A用目标边部减薄量设定表格333)，修正目标边部减薄量数据库311内的各道次目标边部减薄量(目标边部减薄量数据库的值被改写为目标边部减薄量E_n′+边部减薄修正量△E₁′_n值)。

图6表示各道次目标边部减薄量修正的例子。由于边部减薄控制只对第1道次、第2道次实施，将最终目标边部减薄量和实际边部减薄量偏差量与第1道次和第2道次的目标边部减薄量相加。由于第3道次、第4道次没有边部减薄控制，考虑自然衰减量，修正目标边部减薄量。第1道次和第2道次中，通过变为修正后的目标边部减薄量那样，实施边部减薄控制，在第5道次中，可以决定最终目标边部减薄量。

接着，对目标边部减薄量修正装置33进行说明。首先，对边部减薄修正的概念进行说明，然后，对具体的构成进行说明。

此前，边部减薄控制只是针对第1道次和第2道次。由于板厚厚且软时易于控制，对于3道次～第5道次而言，控制效果变小，但是能够得到由轧辊轴向移动产生的控制效果。对表面质量而言，成为问题的是由于在板端部磨损的工作轧辊部分进入被轧制材板宽度内的情况，工作轧辊规定经常移动到外侧，在第3道次以后，通过实施移动工作轧辊的边部减薄控制，回避表面质量方面的问题。

目标边部减薄量修正装置33发挥以下功能，即，即使在第3道次以后，也能在工作轧辊外侧的移动可能的制约条件下，进行边部减薄控制。由于通过将工作轧辊移动向外侧，边部减薄量变大，可以使小的边部减薄量变大。因此，如果设定目标边部减薄量为小量，则也能够与出于被轧制材每圈的材料特性分散等而使得边部减薄量变为大量的相对应。

因此，在目标边部减薄修正装置33中，如图7(a)所示，对第1道次和第2道次的目标边部减薄量而言，设定为小量(板厚厚度)。

即，将边部减薄修正量△E₂′₁和△E₂′₂设定为负值。

并且，根据被轧制材的材质计算边部减薄修正量△E₂′_n。

当被轧制材与预想相反很硬而边缘部板厚变厚(边部减薄量小)时，如图7(b)所示，通过边部减薄修正量△E₂′₃、△E₂′₄变大，能进行工作轧辊移动向外侧的边部减薄控制，板厚变薄(边部减薄量变大)。边部减薄控制通过边部减薄控制装置30来实施。在边部减薄控制装置30中，用由左边部减薄检测装置4和右边部减薄检测装置5测定的边部减薄量实际值，输出工作轧辊轴向移动指令。从右张力卷取机3向左张力卷取机2轧制时，由于轧机轧制的结果能用左边部减薄检测装置4测定，因此用左边部减薄检测装置4的边部减薄量实际值，进行边部减薄控制。来自边部减薄控制装置30的工作轧辊轴向移动指令，由移动规定装置34规定，输出到工作轧辊轴向移动装置20，进行工作轧辊轴向移动。在移动规定装置34中，只对边部减薄控制装置30更外侧实施移动，禁止表面质量恶化的内侧移动。

相反，边缘部板厚变薄(边部减薄量大)时，如图7(c)所示，边部减薄修正量设定为零，不进行边部减薄控制，放任其自然衰减。这样，通过修正目标边部减薄量，即使在某种程度上边部减薄量实际值与预测的相反而偏离各道次目标边部减薄量，也可以一边维持表面质量一边进行修正。

以上，在本实施例中，对用一台轧机将被轧制材从右张力卷取机3向左张力卷取机2轧制、接着从左张力卷取机2向右张力卷取机3轧制的单机座可逆式轧机进行了说明，而对于例如用反复进行从左张力卷取机2形右张力卷取机3的轧制的单向式轧机实施多次轧制的情况也同样可以适用。

另外，在从右张力卷取机3向左张力卷取机2的轧制中，除了用左边部减薄检测装置4的边部减薄量实际值进行反馈控制之外，也可以用右边部减薄检测装置5的边部减薄量实际值进行前馈控制。

另外，边部减薄检测装置4、5只设置在右侧或者左侧的情形，也可以适用于本方式。

另外，本方式不仅适用于一台轧机，在将多台轧机串联排列的串列式轧机中，也可以适用于用此轧机多次轧制一个制品的被轧制材情况。

Claims (15)

1、一种轧制控制方法，用轧辊对被轧制材进行轧制，将此作为第1轧制，用所述轧辊再次轧制所述已轧制过的被轧制材，将此作为第2轧制，该轧制控制方法的特征在于，

对所述第1轧制和所述第2轧制分别设定与板宽度方向端部附近的板厚相关的目标值，并以接近所述各自的目标值的方式控制所述轧辊，

所述目标值被存储在存储器中，

被存储的该目标值由修正值修正，

所述修正值是通过学习获得的，

所述学习通过最终目标边部减薄量和实际边部减薄量的偏差量求出所述修正值。

2、根据权利要求1所述的轧制控制方法，其特征在于，存储过去的轧制信息，根据所述存储信息，得到所述目标值。

3、根据权利要求1所述的轧制控制方法，其特征在于，接受来自检测被轧制材的板宽度方向端部附近的板厚、或者被轧制后的板宽度方向端部附近的板厚的检测机构的输出，修正所述目标值。

4、根据权利要求1所述的轧制控制方法，其特征在于，限制所述轧辊的向内侧的移动。

5、根据所述权利要求1～4中任何一项所述的轧制控制方法，其特征在于，所述轧制是包含单机座可逆式轧制而成。

6、根据所述权利要求1～4中任何一项所述的轧制控制方法，其特征在于，所述轧制是包含单向的单机座轧制而成。

7、根据所述权利要求1～4中任何一项所述的轧制控制方法，其特征在于，所述轧制包含串列式轧制。

8、一种轧制控制方法，使用轧机，将被轧制材用该轧机多次轧制，得到规定板厚的制品，该轧制控制方法的特征在于，

设定目标值，进行控制，其中，所述目标值与成为在进行多次轧制时各个轧制中的目标的板宽度方向端部附近的板厚相关，

所述目标值被存储在存储器中，

被存储的该目标值由修正值修正，

所述修正值是通过学习获得的，

所述学习通过最终目标边部减薄量和实际边部减薄量的偏差量求出所述修正值。

9、一种轧制控制方法，用轧机轧制被轧制材即进行第1轧制，用相同的轧机再次轧制经过第1轧制的被轧制材即进行第2轧制，再用相同的轧机再次轧制经过第2轧制的被轧制材，并且重复这样的过程，进行至最后一次轧制，所述轧制控制方法的特征在于，

对从第1轧制到最后一次轧制，分别设定与板宽度方向的端部附近板厚相关的目标值，

所述目标值被存储在存储器中，

被存储的该目标值由修正值修正，

所述修正值是通过学习获得的，

所述学习通过最终目标边部减薄量和实际边部减薄量的偏差量求出所述修正值。

10、一种轧制控制装置，其特征在于，包括：

用轧辊轧制被轧制材即进行第1轧制的第1机构；

用所述轧辊再次轧制所述已轧制过的被轧制材即进行第2轧制的第2机构；

对所述第1轧制和所述第2轧制分别设定与板宽度方向的端部附近的板厚相关的目标值的机构；以及，

以分别接近所述目标值的方式控制所述轧辊的机构，

所述目标值被存储在存储器中，

被存储的该目标值由修正值修正，

所述修正值是通过学习获得的，

所述学习通过最终目标边部减薄量和实际边部减薄量的偏差量求出所述修正值。

11、根据权利要求10所述的轧制控制装置，其特征在于，具有存储过去轧制信息的存储机构，根据所述存储的信息得到所述目标值。

12、根据权利要求10所述的轧制控制装置，其特征在于，具有：接受来自检测被轧制材的板宽度方向端部附近的板厚、或者已被轧制后的板宽度方向端部附近的板厚的检测机构的输出而修正所述目标值的机构。

13、根据权利要求10所述的轧制控制装置，其特征在于，具有限制所述轧辊向内侧移动的机构。

14、一种轧制控制装置，使用轧机，将被轧制材用该轧机多次轧制，得到规定板厚的制品，该轧制控制装置的特征在于，

设定目标值，进行控制，其中，所述目标值与成为在进行多次轧制时各个轧制中的目标的板宽度方向端部附近的板厚相关，

所述目标值被存储在存储器中，

被存储的该目标值由修正值修正，

所述修正值是通过学习获得的，

所述学习通过最终目标边部减薄量和实际边部减薄量的偏差量求出所述修正值。

15、一种轧制控制装置，用轧机轧制被轧制材即进行第1轧制，用相同的轧机再次轧制经过第1轧制的被轧制材即进行第2轧制，再用相同的轧机再次轧制经过第2轧制的被轧制材，并且重复这样的过程，进行至最后一次轧制，所述轧制控制装置的特征在于，

对从第1轧制到最后一次轧制，分别设定与板宽度方向的端部附近板厚相关的目标值，

所述目标值被存储在存储器中，

被存储的该目标值由修正值修正，

所述修正值是通过学习获得的，

所述学习通过最终目标边部减薄量和实际边部减薄量的偏差量求出所述修正值。

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