CN102821884A - 串列式轧制设备的动作控制方法和使用该方法的热轧钢板的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种串列式轧制设备的动作控制方法和使用该方法的热轧钢板的制造方法。其能够进行在制造微细晶粒钢等所需的串列式轧制设备的后段轧机中的高压下轧制。串列式轧制设备的动作控制方法包括：第1工序，其确定各轧机的在轧制被轧件的稳定部时的出口侧板厚；第2工序，其以使预紧载荷在设定值以下的方式确定各轧机的在轧制被轧件的前端部时的出口侧板厚，以至少在被轧件的最前端部被各轧机咬入之前，达到在第2工序中确定的出口侧板厚的方式对被轧件进行轧制，被轧件的稳定部由第N－m+1轧机到第N轧机轧制至在第1工序中确定的出口侧板厚，在第2工序中确定的第N－m+1轧机到第N轧机的出口侧板厚厚于在第1工序中确定的相同轧机的出口侧板厚。热轧钢板的制造方法具有使用由该方法控制动作的热精轧机列来轧制钢板的工序。

Description

串列式轧制设备的动作控制方法和使用该方法的热轧钢板的制造方法

技术领域

本发明涉及一种串列式轧制设备（日文：タンデム圧延機）的动作控制方法和使用该方法的热轧钢板的制造方法。本发明例如涉及一种在被轧件的前端被构成热轧生产线的串列式精轧设备的各轧机（stand）咬入之前被施加有压紧载荷的串列式轧制设备的动作控制方法和使用该方法的热轧钢板的制造方法。

背景技术

在利用热轧生产线中的精轧设备等具有多台轧机（stand）的串列式轧制设备来轧制被轧件时，要以使最终轧机出口侧的被轧件的板厚、板宽等满足目标条件的方式来确定各轧机的动作。上述各轧机的动作条件被称为压下规程（draft schedule）（即轧制方案（pass schedule）），其会对产品的质量、生产率等产生较大的影响。因此，要求根据产品来确定适当的压下规程。

通常，在热轧生产线中的串列式精轧设备的压下规程中，为了减少工作辊表面橘皮的产生而保持良好的产品的表面特性，越是靠近最终产品的后段（被轧件的移动方向下游侧）的轧机，使其轧制载荷越小。在此，具有如下的轧制上的特性：即使将前段（被轧件的移动方向上游侧）轧机和后段轧机的压下率设定为相同，轧制板厚较薄的被轧件的后段轧机也需要较大的轧制载荷。因此，在通常的压下规程中，越是后段轧机，其压下率越小。

另一方面，用作汽车用途、结构材料用途等的钢材要求具有优异的强度、加工性、韧性这样的机械特性，为了综合性地提高这些机械特性，有效的做法是使钢板的晶粒微细化。而且，如果使晶粒微细化，则即使减少合金元素的添加量，也能制造具有优异的机械特性的高强度热轧钢板。

作为热轧钢板的晶粒的微细化方法，已知有如下方法，即，在热精轧的特别是后段轧机中，进行高压下轧制（提高了后段轧机的压下率的精轧）而对奥氏体粒施加较大的变形而使位错密度上升，从而谋求冷却后的铁素体晶粒的微细化。为了利用该方法制造具有微细晶粒的热轧钢板（以下，称作“微细晶粒钢”。），需要比以往的情况高地提高热轧生产线中的串列式精轧设备的后段轧机的压下率。因此，为了制造微细晶粒钢，需要确定与以往不同的压下规程，需要以与以往不同的形态来控制串列式精轧设备的动作。

此外，特别是在对轧制时的变形阻力较大的硬质材料进行高压下轧制的情况下，轧制载荷会显著变大，由轧机的弹性变形产生的上下工作辊之间的间隙（以下，称作“轧机开度”。）也会变大。其结果，为了获得目标的出口侧板厚，即为了使承受轧制载荷状态下的轧机开度与目标的板厚相匹配，需要预先将承受轧制载荷前的开度设定得较小，在轧制载荷较大且目标板厚较小的情况下，事先设定的设定开度在名义上为负。实际上，在使上下工作辊接触后（以下，将该状态称作“辊压靠（kissroll）”。），进而利用压下装置将上下辊压紧而施加载荷，从而使轧机事先就发生了弹性变形。在通常的热轧中，由于需要辊压靠的情况本身就很少且在辊压靠时的载荷也极小，因此并没有问题产生，但是，在轧制上述微细晶粒钢的情况下，会产生极大的辊压靠载荷，而产生设备维护上的问题。例如因由上下工作辊的微小的圆周速度差导致的扭矩循环而使辊驱动系统的零件发生破损，或者，在使上下工作辊的轴线在水平面内交叉（交叉或偏斜（skew））的情况下，因辊之间的轴向力（以下称为“推力”）而使辊轴承发生破损。上述问题均是由上下的工作辊直接接触而导致的，若在工作辊之间存在轧件，即在轧制过程中，则不会成为问题。

为了保护轧机，需要谋求即使产生辊压靠也会抑制扭矩循环、推力的方法或需要减轻辊压靠载荷。但是，若为了减轻辊压靠载荷而限制预紧，则无法获得目标的板厚，因此，需要对轧机进行特殊的动作控制。

作为对策，例如在非专利文献1中，公开了在辊压靠时在辊上涂敷润滑剂而减轻辊之间的摩擦力的方法。此外，作为与轧机的动作控制相关的技术，例如在专利文献1中，公开了如下的热精轧方法，该热精轧方法在由多台轧机构成的热精轧设备中，扩大连续设置的各轧机中的至少1台轧机的开度，其中，该热精轧方法包括以下步骤：第一步骤，其当被输送的轧板的前端部到达要进行开度变更的轧机的工作辊时，开始进行该轧机的开度变更；第二步骤，其经过一段时间且连续地进行在该第一步骤中开始的开度变更直至达到预先设定的开度为止，从而将轧板的前端部轧制成坡面形；以及第三步骤，其在该第二步骤中变更至预先设定的开度之后，通过将该开度保持恒定而以恒定的板厚轧制轧板的稳定部。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第4266185号公报

非专利文献

非专利文献1：林宽治及其他5人，《轧辊成对交叉式轧机的开发（第7个报告）－辊压靠时的推力与润滑之间的关系－》，昭和58年度塑性加工春季演讲会演讲论文集，社团法人日本塑性加工学会，昭和58年，p.313－316

发明内容

发明要解决的问题

如非专利文献1所公开的那样，一般认为若使用润滑剂，则不仅能够减轻由辊压靠时被施加的载荷导致的推力，而且还能够减轻因上下工作辊的微小的圆周速度差而使驱动系统的零件发生破损的情况，即能够减轻所谓的扭矩循环。但是，在使用了不会阻碍热咬入性的润滑剂的情况下，会大幅降低热轧过程中的摩擦系数，而减少轧制载荷本身的效果较小。因此，当欲通过比以往的情况高地提高后段轧机的压下率来制造微细晶粒钢时，存在稳定部的压紧载荷超过辊压靠时的压紧载荷上限的问题。在专利文献1中，虽然记载了在轧制过程中改变轧机的开度的方法，但并不是从辊压靠状态开始进行开度变更，也没有记载从辊压靠状态过渡到稳定轧制时各自的开度的确定方法。因此，难以使用专利文献1所公开的技术来控制串列式轧制设备的从辊压靠状态开始的动作，并且，存在无法进行制造微细晶粒钢板所需的后段轧机的高压下轧制这样的问题。

因此，本发明的课题在于提供一种能够进行制造微细晶粒钢等所需的串列式轧制设备中的后段轧机的高压下轧制的串列式轧制设备的动作控制方法和使用该方法的热轧钢板的制造方法。

用于解决问题的技术手段

以下，说明本发明。另外，为了易于理解本发明，以用括号括上附图中的附图标记的方式进行记载，但是本发明并不因此而限定于图示的形态。

本发明的第1技术方案是串列式轧制设备的动作控制方法，其控制串列式轧制设备（10）的动作，该串列式轧制设备（10）具有N台（N为2以上的整数）轧机（1、2、…、7），事先对从咬入被轧件（8）之前的第N－m+1轧机（m为1以上N以下的整数）起到第N轧机（7）为止的各轧机施加压紧载荷，该方法的特征在于，该串列式轧制设备的动作控制方法具有确定从第1轧机（1）起到第N轧机（7）为止的各轧机的出口侧板厚的出口侧板厚确定工序（S1），该出口侧板厚确定工序包括：第1出口侧板厚确定工序（S11），其确定第1轧机（1）起到第N轧机（7）的在轧制被轧件的稳定部时的出口侧板厚；以及第2出口侧板厚确定工序（S15），其以使事先对轧机（5、6、7）施加的压紧载荷在预先设定的压紧载荷以下的方式确定第1轧机（1）到第N轧机（7）的在轧制被轧件的前端轧制部时的出口侧板厚，以在至少被轧件的最前端部被各轧机咬入之前达到在第2出口侧板厚确定工序中确定的出口侧板厚的方式对被轧件（8）进行轧制，并且，被轧件的稳定部由第N－m+1轧机（5）到第N轧机（7）轧制至在第1出口侧板厚确定工序中确定的出口侧板厚，在第2出口侧板厚确定工序中确定的第N－m+1轧机（5）到第N轧机（7）的出口侧板厚厚于在第1出口侧板厚确定工序中确定的相同轧机的出口侧板厚。

在此，“第N轧机（7）”是指串列式轧制设备（10）的最终轧机，即是指串列式轧制设备的配置于由串列式轧制设备（10）轧制的被轧件（8）的移动方向的下游端的轧机（7）。此外，“第1轧机（1）”是指串列式轧制设备的配置于由串列式轧制设备（10）轧制的被轧件（8）的移动方向的上游端的轧机（1）。此外，在本发明中，“被轧件（8）的前端轧制部”是指在用于实现第1出口侧板厚确定工序（S11）的轧机动作开始之前所轧制的部分。此外，在本发明中，“被轧件（8）的稳定部”是指完成了用于实现第1出口侧板厚确定工序（S11）的轧机动作之后的所轧制的部分。此外，“在第2出口侧板厚确定工序中确定的第N－m+1轧机（5）到第N轧机（7）的出口侧板厚厚于在第1出口侧板厚确定工序中确定的相同轧机的出口侧板厚”是指，以使在第2出口侧板厚确定工序中确定的出口侧板厚厚于在第1出口侧板厚确定工序中确定的出口侧板厚的方式分别确定从第N－m+1轧机（5）起到第N轧机（7）为止的各轧机的出口侧板厚。

此外，在上述本发明的第1技术方案中，优选当从被轧件的前端轧制部向稳定部过渡时，基于从前端轧制部向稳定部的轧制载荷变化来预测轧机（7）的形状变化，基于预测出的形状变化来控制轧机的形状控制部件（7x、7y）的动作。

在此，在本发明中，“轧机的形状控制部件（7x、7y）”是指例如以能够改变工作辊（7a、7a）的交叉角的致动器（7x）、能够改变应对工作辊（7a、7a）等施加的弯曲力的弯辊装置（7y）等为代表的致动器。

此外，在上述本发明的第1技术方案中，也可以是事先被施加有压紧载荷的轧机（5、6、7）具有两个以上的形状控制部件（5x、5y、6x、6y、7x、7y），该两个以上的形状控制部件包括第1形状控制部件（5x、6x、7x）和至少在从被轧件的前端轧制部向稳定部过渡时能够进行高速动作的第2形状控制部件（5y、6y、7y），在从被轧件的前端轧制部向稳定部过渡之前，对第2形状控制部件的动作进行预测，基于预测结果，以没有超过第2形状控制部件的容许动作范围的方式来设定第1形状控制部件和第2形状控制部件的动作。

在此，在本发明中，“能够进行高速动作”是指，相对于伴随着轧机开度的变更等而产生的轧制载荷变化，能够以基本上没有时间延迟的状态完成形状控制部件的动作。

此外，在上述本发明的第1技术方案中，优选事先被施加有压紧载荷的轧机（5、6、7）具有至少在从被轧件的前端轧制部向稳定部过渡时能够进行高速动作的第1形状控制部件（5z、6z、7z）和能够进行高速动作的第2形状控制部件（5y、6y、7y），在超过了第1形状控制部件的容许动作范围的情况下，改变第2形状控制部件的动作。

此外，在上述本发明的第1技术方案中，优选出口侧板厚确定工序（S1）还包括第3出口侧板厚确定工序（S16），该第3出口侧板厚确定工序（S16）以使轧机的在被轧件的后端轧制部的轧制完成时的压紧载荷在预先设定的压紧载荷以下的方式确定第1轧机（1）到第N轧机（7）的出口侧板厚。

在此，“被轧件的后端轧制部”是指被轧件（8）的位于比被轧件（8）的稳定部靠被轧件（8）的移动方向上游侧的位置的末端侧部分。

本发明的第2技术方案是一种热轧钢板的制造方法，其特征在于，该制造方法具有使用由上述本发明的第1技术方案的串列式轧制设备的动作控制方法控制动作的热精轧机列（20）来轧制钢板（8）的工序。

发明的效果

在本发明的第1技术方案中，具有第2出口侧板厚确定工序，其以使事先对轧机施加的压紧载荷在预先设定的压紧载荷以下的方式确定各轧机的对被轧件的稳定部进行轧制时的出口侧板厚，在该第2出口侧板厚确定工序中确定的第N－m+1轧机到第N轧机的出口侧板厚厚于在第1出口侧板厚确定工序中确定的相同轧机的出口侧板厚。因此，采用本发明的第1技术方案，即使是在进行高压下轧制的情况下，通过以使由事先被施加有压紧载荷的轧机轧制的被轧件的前端轧制部的出口侧板厚厚于稳定部的出口侧板厚的方式对辊间隙（开度）进行调整，能够控制为辊压靠时的压紧载荷在从设备维护方面出发而确定的压紧载荷以下。因而，通过将本发明的第1技术方案应用于热精轧机列（20），能够提供能够制造微细晶粒钢的串列式轧制设备的动作控制方法。而且，本发明的第2技术方案具有使用由本发明的第1技术方案的串列式轧制设备的动作控制方法控制动作的热精轧机列（20）来轧制钢板（8）的工序。因此，采用本发明的第2技术方案，能够提供能够制造微细晶粒钢的热轧钢板的制造方法。

附图说明

图1是表示本发明的串列式轧制设备的动作控制方法的形态例的流程图。

图2是表示利用本发明的串列式轧制设备的动作控制方法控制动作的串列式轧制设备10的形态例的图。

图3是表示具有由本发明的串列式轧制设备的动作控制方法控制动作的精轧机列20的热轧钢板的制造生产线100的形态例的图。

具体实施方式

下面，一边参照附图，一边说明本发明的实施方式。

图1是表示本发明的串列式轧制设备的动作控制方法（以下，有时称为“本发明的动作控制方法”。）的形态例的流程图。图1所示的本发明的动作控制方法具有出口侧板厚确定工序（以下，有时称为“S1”。）。该S 1包括第1出口侧板厚确定工序（S11）、稳定部负载预测工序（S12）、开度计算工序（S13）、压紧载荷预测工序（S14）、第2出口侧板厚确定工序（S15）和第3出口侧板厚确定工序（S16）。即，在本发明的动作控制方法中，使用具有上述工序的S1来控制串列式轧制设备的动作。

图2是表示利用本发明的动作控制方法控制动作的串列式轧制设备10的形态例的图。在图2中，简化地表示了串列式轧制设备10的实施方式。如图2所示，串列式轧制设备10具有第1轧机1、第2轧机2、…及第7轧机7这7台轧机，串列式轧制设备10能够利用从第1轧机1到第7轧机7这7台轧机对被轧件8（以下，有时称为“钢板8”。）进行连续轧制。上述7台轧机1、2、…、7分别具有一对工作辊和一对支承辊，以及用于改变辊的交叉角的致动器和用于对辊施加弯曲力的弯辊装置，利用控制装置来控制上述动作。即，例如第1轧机1具有一对工作辊1a、1a和一对支承辊1b、1b，以及致动器1x和弯辊装置1y，借助于由控制装置1c控制动作的致动器1x和弯辊装置1y来控制工作辊1a、1a和支承辊1b、1b的动作。同样地，例如第7轧机7具有一对工作辊7a、7a和一对支承辊7b、7b，以及致动器7x和弯辊装置7y，借助于由控制装置7c控制动作的致动器7x和弯辊装置7y来控制工作辊7a、7a和支承辊7b、7b的动作。在串列式轧制设备10中，控制装置1c、2c、…、7c为公知的过程控制计算机。以下，一边参照图1和图2，一边对于作为本发明的一实施方式的N=7和m=3的情况，具体地说明本发明的动作控制方法。

出口侧板厚确定工序S1

S1是分别确定从第1轧机起到第N轧机为止（N为2以上的整数）的各轧机的出口侧板厚的工序。即，在N=7和m=3的情况下，S 1是分别确定从第1轧机1起到第7轧机7为止这7台轧机的出口侧板厚的工序。在本发明的动作控制方法中，S 1只要至少具有后述的S11和S15即可，其实施方式并没有特别限定。

第1出口侧板厚确定工序S11

第1出口侧板厚确定工序（以下，有时称为“S11”。）是确定第1轧机～第N轧机的在轧制被轧件的稳定部时的出口侧板厚的工序。即，在N=7的情况下，S11能够成为确定第1轧机1到第7轧机7的在轧制钢板8的稳定部时的出口侧板厚h1～h7的工序。在本发明的动作控制方法中，钢板8的稳定部是指在完成用于实现S11的轧机动作之后所轧制的部分。

在本发明的动作控制方法中，S11只要是分别确定第1轧机1到第7轧机7的在轧制被轧件8的稳定部时的出口侧板厚h1～h7的工序即可，其实施方式并没有特别限定。

稳定部负载预测工序S12

稳定部负载预测工序（以下，有时称为“S12”。）是在以达到在上述S11中确定的出口侧板厚的方式使第1轧机到第N轧机工作的情况下，对应对被轧件的稳定部施加的负载进行预测的工序。即，在N=7的情况下，S12能够形成为在以达到在上述S11中确定的出口侧板厚h1～h7的方式使第1轧机1到第7轧机7工作的情况下，对应对钢板8的稳定部施加的负载进行预测的工序。S12的预测结果用于后述的开度计算工序。

开度计算工序S13

开度计算工序（以下，有时称为“S13”。）是基于在上述S12中预测出的负载来计算从第1轧机起到第N轧机为止的各轧机的在轧制被轧件的稳定部时的轧机开度（辊间隙）的工序。即，在N=7的情况下，S13能够形成为基于在上述S 12中预测出的负载来计算从第1轧机1起到第7轧机7为止这7台轧机的在轧制钢板8的稳定部时的轧机开度的工序。

压紧载荷预测工序S14

压紧载荷预测工序（以下，有时称为“S14”。）是一边考虑在上述S13中计算出的开度与压紧载荷之间的关系，一边对事先应施加于从第N－m+1轧机起到第N轧机为止的各轧机的压紧载荷进行预测的工序。即，在N=7和m=3的情况下，S14能够形成为一边考虑在上述S13中计算出的开度与压紧载荷之间的关系，一边对事先应施加于从第5轧机5起到第7轧机7为止的各轧机的压紧载荷进行预测的工序。

第2出口侧板厚确定工序S15

第2出口侧板厚确定工序（以下，有时称为“S15”。）是以使事先应对轧机施加的压紧载荷在预先设定的压紧载荷以下的方式确定从第1轧机起到第N轧机为止的各轧机的在轧制被轧件8的前端轧制部时的出口侧板厚的工序。在事先（辊压靠时）应对从第N－m+1轧机起到第N轧机为止的各轧机施加的压紧载荷超过从设备维护方面出发而设定的压紧载荷的上限值的情况下，若在维持各轧机的轧机开度的设定值不变的状态下事先施加压紧载荷，则减速器、轧辊等有可能会发生破损。因此，在本发明的动作控制方法中，在上述S14中预测出的预紧载荷超过从设备维护方面出发而设定的压紧载荷的上限值的情况下，一边考虑轧机常数、塑性特性一边以使在S14中的预测值超过了上限值的轧机的出口侧板厚厚于在S11中确定的出口侧板厚的方式进行变更，而增大超过了上限值的轧机的轧机开度设定值，由此，使预紧载荷在上限值以下。这样一来，即使在进行高压下轧制的情况下，也能够防止各轧机的破损地进行轧制。在本发明的动作控制方法中，被轧件8的前端轧制部是指在用于实现S11的轧机动作开始之前所轧制的部分。

第3出口侧板厚确定工序S16

第3出口侧板厚确定工序（以下，有时称为“S16”。）是以使轧机的在被轧件的后端轧制部的轧制完成时的压紧载荷在预先设定的压紧载荷以下的方式确定从第1轧机起到第N轧机为止的各轧机的出口侧板厚的工序。在轧制被轧件的情况下，辊压靠状态不仅会在轧制开始前产生，而且还会在轧制完成后产生。因此，在S16中，在预计轧制完成后的辊压靠状态时所施加的压紧载荷会超过从设备维护方面出发而设定的压紧载荷的上限值的情况下，一边考虑轧机常数、塑性特性，一边以超过了上限值的轧机的出口侧板厚厚于在S 11中确定的出口侧板厚的方式改变设定，而增大轧机的轧制被轧件的后端轧制部时的轧机开度的设定值。由于具有S16，各轧机的设备维护变得容易。

在此，在上述S14中预测出的预紧载荷的值在第5轧机5和第6轧机6中小于上限值而在第7轧机7中超过了上限值的情况下，轧制钢板8的串列式轧制设备10的动作例如如下。首先，以使第1轧机1到第6轧机6的出口侧板厚为在S11中确定的前端轧制部的出口侧板厚h1～h6，且第7轧机7的出口侧板厚为在S15中变更后的出口侧板厚h7’（＞h7）的方式使控制装置1c～7c工作而对串列式轧制设备10进行设定，开始轧制。在最前端部被第7轧机7咬入后的规定的时刻，以使第7轧机7的出口侧板厚达到在S11中确定的稳定部的出口侧板厚h7的方式使控制装置7c工作，过渡到稳定部的轧制。作为具体的方法，例如只要根据轧制载荷与压下位置的实际值来计算出口侧板厚，以该出口侧板厚与目标板厚相一致的方式操作压下位置，即在各轧机中应用所谓的绝对值AGC，使该目标板厚从h7’变更为h7即可。作为规定的时刻（使控制装置7c工作的时刻），可以是第7轧机7咬入被轧件的最前端部后的任意时刻，例如可以预先指定从最前端部被第7轧机7咬入后到使控制装置7c工作的时间。

另外，在预计轧制完成后的压紧载荷会超过上限值的情况下，只要在即将轧制被轧件的最后端轧制部之前将预计到会超过上限值的轧机的开度的设定值变更为在上述S16中计算出的设定值即可。与被轧件前端即将通过之前相同，在刚轧制后不久，也能够避免由辊压靠时过量的压紧载荷导致的不利影响。

下面，示出在上述S11中确定的、第1轧机1到第7轧机7的在轧制钢板的稳定部时的出口侧板厚h1～h7的具体例和在上述S15中确定的、第1轧机1到第7轧机7的在轧制钢板的前端轧制部时的出口侧板厚h1～h7’的具体例。在以下所述的两个实施方式中，假定事先对第5轧机5～第7轧机7这3台轧机施加压紧载荷，第5轧机5在辊压靠时的极限载荷为15.68MN，第6轧机6和第7轧机7在辊压靠时的极限载荷为12.74MN。而且，假定施加有工作辊凸度而使钢板的稳定部在轧制条件下变得平坦，在钢板的前端轧制部，以能够通过补偿与钢板的稳定部之间的轧制载荷差来确保平坦的方式使用弯辊装置来改变对工作辊施加的弯曲力。以下，有时将对工作辊弯辊件施加的弯曲力记作“WRB”。另外，下述表的F1～F7分别与第1轧机1到第7轧机7相对应。

实施方式1

设想经过利用串列式轧制设备10对在由第1轧机1轧制之前的板厚为32mm、板宽为1000mm的钢板8进行轧制的过程来制造微细晶粒钢的情况，在S11中确定了轧制稳定部时的出口侧板厚h1～h7。将确定的出口侧板厚［mm］连同对被轧件的稳定部施加的轧制载荷［MN］、轧制前端部时的WRB［kN／ch］、压下位置［mm］、对轧机施加的压紧载荷［MN］以及辊压靠时的极限载荷［MN］一起在表1中表示。在此，压下位置是指将未施加有负载的轧机在辊压靠时的位置设为零时压紧载荷施加部件的垂直方向位置，当比压下位置为零时大地增大压紧载荷时，压下位置的值变为负。以下也相同。此外，“／ch”是“每个工作辊底座（chock）”的意思。以下也相同。

表1

如表1所示，在S 11中确定的压下规程中，第7轧机7的压紧载荷为17.28MN，超过了第7轧机7在辊压靠时的极限载荷12.74MN。因而，当像在S11中确定的压下规程那样事先对第7轧机7施加压紧载荷时，第7轧机7有可能会发生破损。因此，为了使对第7轧机7施加的压紧载荷在极限载荷以下，在S15中，对于出口侧板厚h1～h6，维持在S11中确定的值，另一方面，确定了大于出口侧板厚h7的出口侧板厚h7’。将在S15中确定的出口侧板厚h1～h7’［mm］连同对被轧件的稳定部施加的轧制载荷［MN］、轧制前端部时的WRB［kN／ch］、压下位置［mm］、对轧机施加的压紧载荷［MN］以及辊压靠时的极限载荷［MN］一起在表2中表示。

表2

如表1和表2所示，通过将h7=2.00mm变更为h7’=2.125mm，能够使第7轧机7的压紧载荷为小于极限载荷12.74MN的12.73MN。如此，在第1实施方式的本发明的动作控制方法中，在事先对第5轧机5～第7轧机7施加的压紧载荷超过极限载荷的情况下，以使该压紧载荷在极限载荷以下的方式改变出口侧板厚。因此，即使在为了制造微细晶粒钢而利用第5轧机5～第7轧机7进行高压下轧制的情况下，也能够防止各轧机的破损。

第2实施方式

设想经过利用串列式轧制设备10对在由第1轧机1轧制之前的板厚为38mm、板宽为1500mm的钢板8进行轧制的过程来制造微细晶粒钢的情况，在S11中确定了轧制稳定部时的出口侧板厚h1～h7。将确定的出口侧板厚［mm］连同对被轧件的稳定部施加的轧制载荷［MN］、轧制前端部时的WRB［kN／ch］、压下位置［mm］、对轧机施加的压紧载荷［MN］以及辊压靠时的极限载荷［MN］一起在表3中表示。

表3

如表3所示，在由S 11确定后的压下规程中，第7轧机7的压紧载荷为14.90MN，超过了第7轧机7辊压靠时的极限载荷12.74MN。因此，当如由S11确定后的压下规程那样向第7轧机7事先施加压紧载荷时，第7轧机7有可能破损。因此，为了使对第7轧机7施加的压紧载荷在极限载荷以下，在S15中，对于出口侧板厚h1～h6，维持在S11中确定的值，另一方面，确定了大于出口侧板厚h7的出口侧板厚h7’。将在S15中确定的出口侧板厚h1～h7’［mm］连同对被轧件的稳定部施加的轧制载荷［MN］、轧制前端部时的WRB［kN／ch］、压下位置［mm］、对轧机施加的压紧载荷［MN］以及辊压靠时的极限载荷［MN］一起在表4中表示。

表4

如表3和表4所示，通过将h7=3.20mm变更为h7’=3.256mm，能够使第7轧机7的压紧载荷为小于极限载荷12.74MN的12.72MN。因而，与第1实施方式的本发明的动作控制方法相同，采用第2实施方式的本发明的动作控制方法，即使在为了制造微细晶粒钢而利用第5轧机5～第7轧机7进行高压下轧制的情况下，也能够防止各轧机的破损。

第3实施方式

设想经过利用串列式轧制设备10对在由第1轧机1轧制之前的板厚为32mm、板宽为1300mm的钢板8进行轧制的过程来制造微细晶粒钢的情况，在S 11中确定了轧制稳定部时的出口侧板厚h1～h7。将确定的出口侧板厚［mm］连同对被轧件的稳定部施加的轧制载荷［MN］、轧制前端部时的WRB［kN／ch］、压下位置［mm］、对轧机施加的压紧载荷［MN］以及辊压靠时的极限载荷［MN］一起在表5中表示。

表5

如表5所示，在S11中确定的压下规程中，第6轧机6的压紧载荷为19.49MN，超过了第6轧机6在辊压靠时的极限载荷12.74MN，第7轧机7的压紧载荷为25.41MN，超过了第7轧机7在辊压靠时的极限载荷12.74MN。因而，当像在S11中确定的压下规程那样事先对第6轧机6和第7轧机7施加压紧载荷时，第6轧机6和第7轧机7有可能会发生破损。因此，为了使对第6轧机6和第7轧机7施加的压紧载荷在极限载荷以下，在S15中，对于出口侧板厚h1～h5，维持在S11中确定的值，另一方面，确定了大于出口侧板厚h6的出口侧板厚h6’，确定了大于出口侧板厚h7的出口侧板厚h7’。将在S15中确定的出口侧板厚h1～h7’［mm］连同对被轧件的稳定部施加的轧制载荷［MN］、轧制前端部时的WRB［kN／ch］、压下位置［mm］、对轧机施加的压紧载荷［MN］以及辊压靠时的极限载荷［MN］一起在表6中表示。

表6

如表5和表6所示，通过将h6=2.86mm变更为h6’=3.13mm，能够使第6轧机6的压紧载荷为小于极限载荷12.74MN的12.72MN。而且，通过将h7=2.00mm变更为h7’=2.28mm，能够使第7轧机7的压紧载荷为小于极限载荷12.74MN的12.72MN。因而，与第1、第2实施方式的本发明的动作控制方法相同，采用第3实施方式的本发明的动作控制方法，即使在为了制造微细晶粒钢而利用第5轧机5～第7轧机7进行高压下轧制的情况下，也能够防止各轧机的破损。

第4实施方式

设想经过利用串列式轧制设备10对在由第1轧机1轧制之前的板厚为32mm、板宽为1000mm的钢板8进行轧制的过程来制造微细晶粒钢的情况，在S11中确定了轧制稳定部时的出口侧板厚h1～h7。将确定的出口侧板厚［mm］连同对被轧件的稳定部施加的轧制载荷［MN］、轧制前端部时的WR B［kN／ch］、压下位置［mm］、对轧机施加的压紧载荷［MN］以及辊压靠时的极限载荷［MN］一起在表7中表示。

表7

如表7所示，在S11中确定的压下规程中，第6轧机6的压紧载荷为15.58MN，超过了第6轧机6在辊压靠时的极限载荷12.74MN，第7轧机7的压紧载荷为23.18MN，超过了第7轧机7在辊压靠时的极限载荷12.74MN。因而，当像在S11中确定的压下规程那样事先对第6轧机6和第7轧机7施加压紧载荷时，第6轧机6和第7轧机7有可能会发生破损。因此，为了使对第6轧机6和第7轧机7施加的压紧载荷在极限载荷以下，在S15中，对于出口侧板厚h1～h5，维持在S11中确定的值，另一方面，确定了大于出口侧板厚h6的出口侧板厚h6’，确定了大于出口侧板厚h7的出口侧板厚h7’。将在S15中确定的出口侧板厚h1～h7’［mm］连同对被轧件的稳定部施加的轧制载荷［MN］、轧制前端部时的WRB［kN／ch］、压下位置［mm］、对轧机施加的压紧载荷［MN］以及辊压靠时的极限载荷［MN］一起在表8中表示。

表8

如表7和表8所示，通过将h6=2.29mm变更为h6’=2.39mm，能够使第6轧机6的压紧载荷为小于极限载荷12.74MN的12.72MN。而且，通过将h7=1.60mm变更为h7’=1.81mm，能够使第7轧机7的压紧载荷为小于极限载荷12.74MN的12.72MN。因而，与第1实施方式～第3实施方式的本发明的动作控制方法相同，采用第4实施方式的本发明的动作控制方法，即使在为了制造微细晶粒钢而利用第5轧机5～第7轧机7进行高压下轧制的情况下，也能够防止各轧机的破损。

如上所述，在事先所施加的压紧载荷超过了极限载荷的情况下，通过增大出口侧板厚，能够使压紧载荷在极限载荷以下。但是，如表1～表8所记载的那样，当将出口侧板厚从h6向h6’变更时或将出口侧板厚从h7向h7’变更时，对钢板8施加的力（轧制载荷）会随之而发生变化。若轧制载荷变化，则工作辊的挠曲量会发生变化，而有可能使钢板8的形状变得不稳定。因此，在本发明的动作控制方法中，为了抑制伴随着轧制载荷的变更而产生的形状变化，优选改变轧机所具有的形状控制部件（例如，致动器5x、6x、7x、弯辊装置5y、6y、7y等。以下相同。）的动作。在本发明的动作控制方法中，由于要在前端轧制部的轧制完成后的短时间内改变出口侧板厚（例如，从h7’变更为h7）并使压紧载荷变化，因此，传感器反馈方式的形状控制有可能会来不及。因此，在本发明的动作控制方法中，优选一边监视压紧载荷一边改变形状控制部件的动作。

在本发明的动作控制方法中，在随出口侧板厚变更改变压紧载荷时的速度较快而使致动器5x、6x、7x等形状控制部件的动作速度跟不上变化的情况下，优选事先对弯辊装置5y、6y、7y的需要控制量进行预测，并且，对形状控制部件进行使弯辊装置5y、6y、7y的控制量在从钢板8的前端轧制部向稳定部变更时不会超出额定范围的初始设定。

此外，在本发明的动作控制方法中，在随出口侧板厚变更改变压紧载荷时的速度较慢而使致动器5x、6x、7x等形状控制部件的动作速度能够跟得上变化的情况下，只要通过改变致动器5x、6x、7x的控制量与弯辊装置5y、6y、7y的控制量的分配来确保钢板8的平坦即可。在预计弯辊装置5x、6x、7x的控制量会超出额定范围的情况下，只要通过以使弯辊装置5x、6x、7x的控制量不会超出额定范围的方式改变致动器5x、6x、7x的控制量来确保钢板8的平坦即可。

图3是表示具有由本发明的串列式轧制设备的动作控制方法控制动作的精轧机列20的热轧钢板的制造生产线100的形态例的图。在图3中，仅抽出了热轧钢板的制造生产线10的一部分，省略了对精轧机列20所具有的控制装置等的记载。如图3所示，热轧钢板的制造生产线100包括具有粗轧机30a、30b、…、30f的粗轧机列30和具有精轧机20a、20b、…、20g的精轧机列20。精轧机列20具有从第1轧机20a到第7轧机20g这7台轧机，经过具有上述S 11～S 16的S 1对精轧机列20的动作进行控制。因此，精轧机列20能够以比制造超微细晶粒钢以外的钢板时的压下率高地提高例如后段的3台轧机（第5轧机20e、第6轧机20f及第7轧机20g）的压下率的形态来进行动作，由此，能够对钢板8的奥氏体晶粒施加较大的变形而使位错密度上升。如此，通过利用本发明的动作控制方法对热轧钢板的制造生产线100中的精轧机列20的动作进行控制，能够制造微细晶粒钢。

综上所述，采用本发明，能够提供一种能够制造微细晶粒钢的串列式轧制设备的动作控制方法和能够制造微细晶粒钢的热轧钢板的制造方法。

另外，用于生产微细晶粒钢的后段轧机的轧制载荷的平均线性压力是用表1、表3、表5、表7所记载的稳定部轧制载荷除以板宽而得到的值，并且，该平均线性压力是超过20MN／m的值。这是比以往的通常的压下规程的轧制载荷高的高负载。如第1～4实施方式所示，通过实现上述高负载轧制，即使是板厚比较薄、宽度比较宽的成品，也能够在压紧载荷上限范围内制造微细晶粒钢。

实施例

利用由7台轧机构成的串列式轧制设备对在由第1轧机1轧制之前的板厚为32mm、板宽为1000mm的钢板进行了轧制。将轧制条件设为下述表9所示的条件1～条件4。

表9

在条件1中，以表2所示的设定对前端轧制部进行了轧机，以表1所示的设定对稳定部进行了轧制。在以表2所示的设定进行最前端轧制后，通过使第7轧机的开度降低至表1的设定，能够在稳定部中实现目标的板厚。此外，通过一边监视第7轧机的载荷一边使对作为能够进行高速动作的形状控制部件的工作辊弯辊件施加的弯曲力从表2所示的392kN／ch变化至表1所示的980kN／ch，能够不扰乱第7轧机出口侧的形状地进行轧制。即，采用本发明，能够控制串列式轧制设备的从辊压靠状态开始的动作，从而能够制造微细晶粒钢。

与此相对，在条件2中，虽然使用现有技术以表1所示的开度设定从前端轧制部开始进行了轧制，但在用于将轧机的马达的驱动力传递到上下工作辊的轧辊齿轮座部产生了因扭矩循环而导致的异常发热，从而不得不在中途停止轧制。

此外，在条件3中，在以表2所示的设定值对前端轧制部进行轧制之后，使轧机的开度变化至表1所示的设定值，由于使WRB保持表2所示的值而没有使其变化，因此轧机没有破损，但轧件在稳定部处的形状不良变大，而失去了产品价值。

此外，在条件4中，虽然采用了表2所示的开度设定，将WRB设定为表1所示的值，但由通过第7轧机时的形状不良会导致钢卷前端部卡在轧机的出口侧，而不会到达通常设于轧机的后方的卷绕装置，从而产生了不得不停止轧机的状况。

以上，通过与现阶段实践的且认为是优选的实施方式相关联地说明了本发明，但须理解为本发明并不限定于本申请说明书中所公开的实施方式，能够在不违反可根据权利要求书和说明书整体获知的发明的主要内容或思想的范围内进行适当的改变，且与那些改变同时产生的串列式轧制设备的动作控制方法和热轧钢板的制造方法也包含在本发明的保护范围内。

产业上的可利用性

本发明的串列式轧制设备的动作控制方法和热轧钢板的制造方法能够用于制造具有微细晶粒的热轧钢板。而且，具有微细晶粒的热轧钢板能够作为用于汽车用、家电用、机械结构用、建筑用等用途的材料来使用。

附图标记说明

1、第1轧机；1x、致动器；1y、弯辊装置；2、第2轧机；2x、致动器；2y、弯辊装置；3、第3轧机；3x、致动器；3y、弯辊装置；4、第4轧机；4x、致动器；4y、弯辊装置；5、第5轧机；5x、致动器；5y、弯辊装置；6、第6轧机；6x、致动器；6y、弯辊装置；7、第7轧机；7x、致动器；7y、弯辊装置；8、被轧件（钢板）；10、串列式轧制设备；20、精轧机列；30、粗轧机列；100、热轧钢板的制造生产线。

Claims (6)

1.一种串列式轧制设备的动作控制方法，其控制串列式轧制设备的动作，该串列式轧制设备具有N台（N为2以上的整数）轧机，事先对从咬入被轧件之前的第N－m+1轧机（m为1以上N以下的整数）起到第N轧机为止的各轧机施加压紧载荷，该方法的特征在于，

该串列式轧制设备的动作控制方法具有确定从第1轧机起到第N轧机为止的各轧机的出口侧板厚的出口侧板厚确定工序，该出口侧板厚确定工序包括：第1出口侧板厚确定工序，其确定上述第1轧机到上述第N轧机的在轧制上述被轧件的稳定部时的出口侧板厚；以及第2出口侧板厚确定工序，其以使事先对上述轧机施加的压紧载荷在预先设定的压紧载荷以下的方式确定上述第1轧机到上述第N轧机的在轧制上述被轧件的前端轧制部时的出口侧板厚，

以在至少上述被轧件的最前端部被上述各轧机咬入之前达到在上述第2出口侧板厚确定工序中确定的出口侧板厚的方式对上述被轧件进行轧制，并且，上述被轧件的稳定部由上述第N－m+1轧机到上述第N轧机轧制至在上述第1出口侧板厚确定工序中确定的出口侧板厚，

在上述第2出口侧板厚确定工序中确定的上述第N－m+1轧机到上述第N轧机的出口侧板厚厚于在上述第1出口侧板厚确定工序中确定的相同轧机的出口侧板厚。

2.根据权利要求1所述的串列式轧制设备的动作控制方法，其特征在于，

当从上述被轧件的前端轧制部向稳定部过渡时，基于从上述前端轧制部向上述稳定部的轧制载荷变化来预测轧机的形状变化，基于预测出的形状变化来控制上述轧机的形状控制部件的动作。

3.根据权利要求1或2所述的串列式轧制设备的动作控制方法，其特征在于，

事先被施加有压紧载荷的轧机具有两个以上的形状控制部件，

上述两个以上的形状控制部件包括第1形状控制部件和至少在从上述被轧件的前端轧制部向稳定部过渡时能够进行高速动作的第2形状控制部件，

在从上述被轧件的前端轧制部向稳定部过渡之前，对上述第2形状控制部件的动作进行预测，

基于预测结果，以没有超过上述第2形状控制部件的容许动作范围的方式来设定上述第1形状控制部件和上述第2形状控制部件的动作。

4.根据权利要求1或2所述的串列式轧制设备的动作控制方法，其特征在于，

事先被施加有压紧载荷的轧机具有至少在从上述被轧件的前端轧制部向稳定部过渡时能够进行高速动作的第1形状控制部件和能够进行高速动作的第2形状控制部件，在超过了上述第1形状控制部件的容许动作范围的情况下，改变上述第2形状控制部件的动作。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的串列式轧制设备的动作控制方法，其特征在于，

上述出口侧板厚确定工序还包括第3出口侧板厚确定工序，该第3出口侧板厚确定工序以使上述轧机的在上述被轧件的后端轧制部的轧制完成时的压紧载荷在预先设定的压紧载荷以下的方式确定上述第1轧机到上述第N轧机的出口侧板厚。

6.一种热轧钢板的制造方法，其特征在于，

该制造方法具有使用由上述权利要求1至5中任一项所述串列式轧制设备的动作控制方法控制动作的热精轧机列来轧制钢板的工序。

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