CN104903016A - 控制连铸与热轧之间的直接无头热轧线的宽度的设备及方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于在连铸与热轧之间的直接无头热轧线中控制宽度的设备及方法。根据本发明的一个实施方式的用于控制宽度的设备是用于在小型轧机的连铸与热轧之间的直接无头热轧线中控制宽度的设备，小型轧机包括连铸机、粗轧机、加热装置和精轧机，该设备包括：张力控制单元，用于控制粗轧机与精轧机之间的张力以获得目标张力值；宽度测量单元，用于测量精轧机的输出侧宽度；以及宽度控制单元，用于控制张力控制单元，以在所测量的精轧机的输出侧宽度与目标宽度不同时，改变目标张力值。

Description

控制连铸与热轧之间的直接无头热轧线的宽度的设备及方法
技术领域
实施方式的各方面涉及用于在连铸与热轧之间的单个连轧作业线中使用的宽度控制设备及方法，并且更具体地，涉及用于在不使用轧边机(edger)(一种宽度改变装置)的情况下控制精轧机的出口部处的产品宽度以具有预定的目标宽度的技术。
背景技术
小型轧机(Mini Mill)是执行以下作业的轧机：使用电炉熔化废料，并且然后使用连铸连轧装备生产钢。
图1示出了小型轧机，该小型轧机包括：连铸机CC、粗轧机RM、加热装置HD、精轧机FM和地下卷取机DC。在这样的小型轧机中，在连铸与热轧之间不停止地进行连轧。在此，使用以下方法进行宽度控制：通过在连铸机CC的后端或精轧机FM的前端处安装轧边机(一种宽度改变装置)提供的方法；通过允许恒定地保持连铸机CC的出口部的宽度而没有宽度变化来进行轧制的方法；通过改变连铸模具宽度来执行的方法；等等。
然而，在使用轧边机的方法的情况下，当执行参考图1示出的小型轧机作业(process)时，由于连铸机的板坯(slab)的厚度和粗轧机RM的出口部的条(bar)厚度相对薄，所以可能发生翘曲(buckling)问题。此外，因为由于安装轧边机的空间限制而在添加轧边机时存在困难，所以也难以使轧边机商业化。
因此，可以使用以下方法：通过恒定地保持连铸机CC的出口部的宽度而没有宽度改变来进行轧制的方法和通过改变连铸模具宽度来改变宽度的方法。
然而，在恒定地保持连铸机的出口侧的宽度的情况下，难以不同地应对具有各种宽度的产品的要求。
另外，在仅改变连铸模具宽度以及由此在经历连铸机、粗轧机和精轧机中的液芯压下(LCR，Liquid Core Reduction)的期间发生连铸模具宽度的扩展或收缩的情况下，因此难以执行补偿，并且由此会难以获得均匀的宽度。
相关技术文献
可以提供韩国专利登记公开第10-0957707号(2010年5月4日公开)作为相关技术文献。
发明内容
技术问题
实施方式的一个方面可以提供高精度线上(On-line)宽度控制设备，该设备能够迅速地处理用户的各种宽度的命令。
实施方式的一个方面可以提供控制宽度的方法。
技术方案
根据本发明构思的一个方面，提供了一种用于在小型轧机进行的连铸与热轧之间的单个连轧作业线中使用的宽度控制设备，该小型轧机包括连铸机、粗轧机、加热装置和精轧机，该宽度控制设备包括：张力控制单元，对施加至粗轧机与精轧机之间的带材的张力进行控制以具有目标张力值；宽度测量单元，对精轧机的出口部的宽度进行测量；以及宽度控制单元，进行控制以当所测量的精轧机的出口部的宽度与目标宽度不同时改变目标张力值。
张力控制单元可以包括对施加至粗轧机与精轧机之间的带材的张力进行测量的张力测量部。
张力控制单元可以使用粗轧机的轧制负荷、电动机扭矩或者施加至机架间的带材的张力的测量值来估计施加至粗轧机与精轧机之间的带材的张力。
当所测量的精轧机的出口部的宽度小于目标宽度时，宽度控制单元可以控制张力控制单元，以与所测量的精轧机的出口部的宽度和目标宽度之间的差成比例地降低目标张力值。
当所测量的精轧机的出口部的宽度大于目标宽度时，宽度控制单元可以控制张力控制单元，以与所测量的精轧机的出口部的宽度和目标宽度之间的差成比例地增大目标张力值。
根据本发明构思的一个方面，提供了一种用于在小型轧机的连铸与热轧之间的单个连轧作业线中使用的宽度控制方法，该小型轧机包括连铸机、粗轧机、加热装置和精轧机，该方法包括：测量或估计施加至粗轧机与精轧机之间的带材的张力；以及进行控制以使得所测量或估计的张力具有目标张力值。
宽度控制方法还可以包括：测量精轧机的出口部的宽度；以及当所测量的精轧机的出口部的宽度与目标宽度不同时，改变目标张力值。
可以通过使用粗轧机的轧制负荷、电动机扭矩或者施加至机架间的带材的张力的测量值来估计施加至粗轧机与精轧机之间的带材的张力，进行对施加至粗轧机与精轧机之间的带材的张力的测量或估计。
当所测量的精轧机的出口部的宽度与目标宽度不同时进行的对目标张力值的改变可以通过下述操作进行：当所测量的精轧机的出口部的宽度小于目标宽度时，与所测量的精轧机的出口部的宽度和目标宽度之间的差成比例地降低目标张力值。
当所测量的精轧机的出口部的宽度与目标宽度不同时进行的对目标张力值的改变可以通过下述操作进行：当所测量的精轧机的出口部的宽度大于目标宽度时，与所测量的精轧机的出口部的宽度和目标宽度之间的差成比例地增大目标张力值。
有益效果
根据本公开内容的示例性实施方式，可以在不使用轧边机(一种宽度改变装置)的情况下对精轧机的出口部处的产品宽度进行控制以具有预定的目标宽度。
附图说明
图1示出了根据相关技术在小型轧机中进行连铸与热轧之间的单个连轧作业的过程；以及
图2示出了根据实施方式在小型轧机中进行连铸与热轧之间的单个连轧作业的过程。
具体实施方式
现在将参考附图详细地描述实施方式。
然而，实施方式可以以很多不同的形式被实施并且不应被理解为限于本文中所阐述的实施方式。而是，提供这些实施方式，使得本公开内容将是透彻和完整的，并将本发明构思的范围完全地传达给本领域技术人员。
图2示出了根据实施方式在小型轧机作业中进行连铸与热轧之间的单个连轧作业的过程。
参考图2，根据实施方式的宽度控制设备可以是用于在小型轧机中的连铸与热轧之间的单个连轧作业线中的宽度控制的设备，小型轧机包括连铸件CC、粗轧机RM、加热装置HD和精轧机FM。另外，宽度控制设备包括宽度测量单元3、张力控制单元4和宽度控制单元5。
张力控制单元4可以进行控制，使得施加至粗轧机RM与精轧机FM之间的带材的张力可以具有目标张力值。在这种情况下，施加至粗轧机RM与精轧机FM之间的带材的张力可以通过张力测量部2直接地被测量，或者可以使用粗轧机RM的轧制负荷、电动机扭矩或者施加至机架之间的带材的张力的测量值来估计。粗轧机RM的轧制负荷可以通过负荷测量装置7来测量。施加至机架之间的带材的张力的测量值可以通过张力测量部2来测量。
张力控制单元4可以控制精轧机FM的入口部的第一机架的速度，使得施加至粗轧机RM与精轧机FM之间的带材的张力可以具有目标张力值。在实施方式中，当施加至粗轧机RM与精轧机FM之间的带材的张力低于目标张力值时，第一机架的速度可以与施加至粗轧机RM和精轧机FM之间的带材的张力和目标张力值之间的差值成比例地增大。另一方面，当施加至粗轧机RM与精轧机FM之间的带材的张力高于目标张力值时，第一机架的速度可以与施加至粗轧机RM和精轧机FM之间的带材的张力和目标张力值之间的差值成反比地被减慢(delay)。
宽度控制可以通过由张力控制单元4进行的张力控制来进行。除此之外，产品宽度的更精确控制可以通过测量精轧机FM的出口部的宽度来进行，以改变张力控制单元4的张力目标值，张力控制参考值。为此，根据实施方式的宽度控制设备还可以包括宽度测量单元3和宽度控制单元5。
宽度测量单元3可以测量精轧机的出口部的宽度。
当所测量的精轧机FM的出口部的宽度与目标宽度不同时，宽度控制单元5可以控制张力控制单元4以改变目标张力值。
例如，当所测量的精轧机FM的出口部的宽度小于目标宽度时，宽度控制单元5可以控制张力控制单元4，以与所测量的精轧机FM的出口部的宽度与目标宽度之间的差成比例地降低目标张力值。因此，因为张力控制单元4使目标张力值降低，所以由于张力而发生的粗轧机RM与精轧机FM之间的带材的宽度的收缩可以减少。因此，精轧机FM的出口部的宽度可以增大以达到目标宽度。
另一方面，当所测量的精轧机FM的出口部的宽度大于目标宽度时，宽度控制单元5可以控制张力控制单元4，以与所测量的精轧机FM的出口部的宽度和目标宽度之间的差成比例地增大目标张力值。结果，粗轧机RM与精轧机FM之间的带材的宽度可以收缩。因此，精轧机FM的出口部的宽度可以减小以达到目标宽度。
因此，宽度可以被控制，使得通过控制施加至粗轧机RM与精轧机FM之间的带材的张力以被升高或降低来收缩或扩张粗轧机RM与精轧机FM之间的带材的宽度，以使得精轧机FM的出口部的宽度可以具有目标宽度。
另外，因为使用宽度测量单元3来进行通过精轧机FM的出口部的宽度的反馈的宽度控制，所以可以不断控制带材长度方向上的宽度。
在连铸与热轧之间的单个连轧作业线中使用宽度控制设备进行的宽度控制可以按以下序列来进行：测量或估计施加至粗轧机RM与精轧机FM之间的带材的张力，并且将测量或估计的张力控制为目标张力值。
除此之外，可以测量精轧机FM的出口部的宽度，并且当所测量的精轧机FM的出口部的宽度与目标宽度不同时，可以改变目标张力值，使得可以更准确地控制精轧机FM的出口部的宽度。
因此，根据本发明构思的实施方式，在连铸与热轧之间进行的连续小型轧机作业中，即使当在不使用轧边机的情况下在连轧作业期间发生宽度变化时，也可以不断地控制其宽度。例如，粗轧机RM与精轧机FM之间的带材的宽度可以通过施加至粗轧机RM与精轧机FM之间的带材的张力来减小或增大，并且施加至粗轧机RM与精轧机FM之间的带材的张力可以连续地增大或减小，以通过对精轧机FM的出口部的宽度进行测量来获得产品的目标宽度。结果，在连轧作业期间，可以在不使用轧边机的情况下进行产品宽度变化和均匀宽度控制，并且相比于常规热轧作业的宽度质量，可以提供优异的宽度质量。
将描述本发明构思的实现实施方式。在此，可以假定：精轧机FM的出口部的宽度比目标宽度大了约10mm至20mm。在实施方式中，设置在粗轧机RM与精轧机FM之间的带材的宽度可以通过使用张力控制单元4的张力控制功能被减小至在10mm至20mm范围内。除此之外，在通过宽度测量单元3测量的精轧机FM的出口部的宽度(以允许精轧机FM的出口部的宽度成为目标宽度)不同于目标宽度的情况下，宽度控制单元5可以控制张力控制单元4以进行下述作业：设置在粗轧机RM与精轧机FM之间的带材的宽度进一步增大或减小。例如，为了生产具有目标容限宽度约7mm的产品，粗轧机的出口部的宽度可以通过增大带材的张力而首先减小约3mm。在这种情况下，当通过宽度测量单元3测量的精轧机的出口部的宽度与目标宽度不同时，宽度控制单元5可以控制张力控制单元4，使得粗轧机RM与精轧机FM之间的带材的宽度可以通过增大或减小施加至粗轧机RM与精轧机FM之间的带材的张力来控制，以允许精轧机FM的出口部的宽度达到目标宽度。
如上所述，在根据本发明构思的实施方式用于在连铸和热轧之间的单个连轧作业线中使用的宽度控制设备及方法中，可以在不使用轧边机(一种宽度改变装置)的情况下对精轧机的出口部处的产品宽度进行控制以具有预定的目标宽度。
虽然已结合实施方式示出并描述了本发明构思，但是对于本领域的技术人员而言明显的是，在不脱离由所附权利要求限定的本发明构思的精神和范围的情况下，能够作出修改和变化。

Claims (10)

1.一种用于在小型轧机进行的连铸与热轧之间的单个连轧作业线中使用的宽度控制设备，所述小型轧机包括连铸机、粗轧机、加热装置和精轧机，所述宽度控制设备包括：
张力控制单元，对施加至所述粗轧机与所述精轧机之间的带材的张力进行控制以具有目标张力值；
宽度测量单元，对所述精轧机的出口部的宽度进行测量；以及
宽度控制单元，进行控制以当所测量的所述精轧机的出口部的宽度与目标宽度不同时改变所述目标张力值。
2.根据权利要求1所述的宽度控制设备，其中，所述张力控制单元包括张力测量部，所述张力测量部对施加至所述粗轧机与所述精轧机之间的带材的张力进行测量。
3.根据权利要求1所述的宽度控制设备，其中，所述张力控制单元使用所述粗轧机的轧制负荷、电动机扭矩或者施加至机架之间的带材的张力的测量值，来估计施加至所述粗轧机与所述精轧机之间的带材的张力。
4.根据权利要求1所述的宽度控制设备，其中，当所测量的所述精轧机的出口部的宽度小于所述目标宽度时，所述宽度控制单元控制所述张力控制单元，以与所测量的所述精轧机的出口部的宽度和所述目标宽度之间的差成比例地降低所述目标张力值。
5.根据权利要求1所述的宽度控制设备，其中，当所测量的所述精轧机的出口部的宽度大于所述目标宽度时，所述宽度控制单元控制所述张力控制单元，以与所测量的所述精轧机的出口部的宽度和所述目标宽度之间的差成比例地增大所述目标张力值。
6.一种用于在小型轧机的连铸与热轧之间的单个连轧作业线中使用的宽度控制方法，所述小型轧机包括连铸机、粗轧机、加热装置和精轧机，所述方法包括：
测量或估计施加至粗轧机与精轧机之间的带材的张力；以及
进行控制以使得所测量或估计的张力具有目标张力值。
7.根据权利要求6所述的宽度控制方法，还包括：
测量所述精轧机的出口部的宽度；以及
当所测量的所述精轧机的出口部的宽度与目标宽度不同时，改变所述目标张力值。
8.根据权利要求6所述的宽度控制方法，其中，通过使用所述粗轧机的轧制负荷、电动机扭矩或者施加至机架之间的带材的张力的测量值来估计施加至所述粗轧机与所述精轧机之间的带材的张力，进行对施加至粗轧机与精轧机之间的带材的张力的所述测量或估计。
9.根据权利要求7所述的宽度控制方法，其中，当所测量的所述精轧机的出口部的宽度与所述目标宽度不同时进行的对所述目标张力值的所述改变是通过下述操作进行的：当所测量的所述精轧机的出口部的宽度小于所述目标宽度时，与所测量的所述精轧机的出口部的宽度和所述目标宽度之间的差成比例地降低所述目标张力值。
10.根据权利要求7所述的宽度控制方法，其中，当所测量的所述精轧机的出口部的宽度与所述目标宽度不同时进行的对所述目标张力值的所述改变是通过下述操作进行的：当所测量的所述精轧机的出口部的宽度大于所述目标宽度时，与所测量的所述精轧机的出口部的宽度和所述目标宽度之间的差成比例地增大所述目标张力值。
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