CN1069233C - 连续热轧中钢板接合部位的轧制方法 - Google Patents

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Abstract

一种钢板连续热轧的方法，在先行钢板的后端部与后行钢板的前端部对接连接在一起后，送给配置成数台机架的具有工作辊弯曲机能的连续热轧设备，并进行精轧，在精轧之前，预侧出钢板接合部位引起的非正常部位轧制时的轧制负载变化值，通过该负载变化值算出轧制钢板接合部位时的工作辊弯曲力的变更量，同时，确定带有该变更量的弯曲力变更模式，接着，从钢板接合部位接合之后开始跟踪钢板接合部位，按照上述模式对1台以上的机架施加弯曲力，再对钢板接合部位轧制。

Description

连续热轧中钢板接合部位的轧制方法
本发明涉及一种对坯料及扁坯等钢板的数卷至数十卷进行连续轧制的连续热轧方法，特别是一种在轧制钢板接合部位时能防止因板形状变化所引起的轧制中的板断裂，从而实现稳定的连续热轧的方法。
以往，在钢板的热轧生产线上，对要轧制钢板，每一卷都要经过加热、粗轧、轧的过程，以得到所希望厚度的热轧板，但此类轧制方式，不能避免因精轧过程中轧制材料喂入不良而使生产线停止作业的缺陷，另外，还有因轧制材料前、后端形状不良而使合格率下降的缺陷。
为此，最近提出了采用，在精轧之前将先行钢板的后端部与后行钢板的前端部连接在一起，再将这种连接在一起的钢板连续供给热轧生产线以进行轧制的连续热轧方式。
关于这种连续热轧方式，可以参阅日本特开平6-15317号公报及特开昭60-227913号公报和特开平2-127904号公报等日本专利文献。
此外，采用这种连续热轧方式，存在下述问题，需作进一步改进。
也就是说，当连接钢板时，要对接合预定部位(钢板的端部)加热，使其温度升高，但这会导致该部位产生温差，引起轧制中的载荷变动，产生外部干扰，轧辊发生挠曲，使板形状变得不规则。结果，由于板形状不规则使板幅方向的张力分布发生变化，引起张力集中到接合部位幅端部，使轧制中的板断裂，迫使轧制作业停止。
以往，作为这方面的有效手段，虽然利用轧机的轧辊顶弯装置，通过反馈控制试图使接合部位的形状变化得以抑制，可是，利用轧辊顶弯装置进行的形状控制，由于其反应迟钝，很难抑制形状的显著变化。
作为克服上述以往技术的手段，在日本特开平2-127904号公报中，揭示了一种通过将钢板接合部位的板厚变为较基准板厚更厚一些的方式轧制以防止轧制板断裂的技术。
特开平2-127904号公报是在对轧制厚板的焊接进行精密跟踪，由冷轧机对焊接部进行轧制时，将板厚控制为比基准板厚要厚一些的方式，这些技术即使由于过量厚度的降低，也可以抑制轧制中板的断裂。
此外，这种方法是在对轧制厚板焊接部进行精密跟踪，由冷轧机对焊接部进行轧制时，对板厚变为比基准板厚更厚一些的第一台机架的轧制速度加以控制为特征的轧制方法，由于通过冷轧，在轧制方向上比较短的区间中进行板厚变更，这样，在焊接点，不会因板厚变更而使板形状变得不规则，但是，由于热轧中的轧制速度快，并且接合部位板厚变薄的区域要在后面的轧制机中持续经过轧制方向较宽的范围，这样，由于板厚变更而产生载荷变动，使板形状变得不规则。
特开昭60-227913号公报所揭示的技术是，在行走间边对连接的卷材进行板厚变更边连续轧制时，板厚变更之点前、后的板厚是通过设置在轧机输入侧的板厚仪求得的，根据该板厚实测值求出板厚变更点处辊缝开合度及轧制速度的各变更量，再进行轧制。
但是，即使采用这种技术，也不能避免因形状变化而在接合部位产生的断裂现象。
因此，本发明的目的是，提供一种在对先行钢板的后端部与后行钢板的前端部对接连接在一起后进行连续热精轧的轧制中，在轧制钢板接合部位时因载荷急剧变化而使形状变化所引起的张力产生在接合部位幅端以及由此而引起的轧制中的板断裂现象可以避免，并对由接合部位形状变化而引起的板材穿过轧机的性能恶化加以进一步改善，可稳定地进行轧制的新型方法。
根据本发明，提供一种钢板连续热轧的方法，在先行钢板的后端部与后行钢板的前端部通过对接而连接在一起后，送给配制有数台机架的具有工作辊弯曲机能的连续热轧设备，进行精轧时，其改进是，
在精轧之前，根据钢板接合部位引起的外力干扰，预测出轧制非正常区域的该接合部位时所产生的轧制负载变动值，在通过该轧制负载变化值标出轧制钢板接合部位时工作辊弯曲力的变更量，同时，确定出带有该变更量的弯曲力变更模式，接着，从钢板接合部位连接之后开始跟踪，按照上述模式对1台以上机架施加弯曲力，再对钢板接合部位进行轧制。
最好是，以钢板接合部位到达第ⅰ台机架的时间计算值与实测值之差作为跟踪误差时间Ti，根据钢板接合部位的负载变化，弯曲力的实际负载时间作为2Ti以上的方式来确定弯曲力的变更模式。
在用数台机架实施上述方法时，最好是以钢板接合部位到达第ⅰ台机架的时间计算值与实测值之差作为跟踪误差时间Ti，用该误差时间为最大的那台机架的Ti，确定弯曲力变更模式。
有效地解决本发明目的的方法之一是，提供一种钢板连续热轧方法，其特征是，将先行钢板的后端部与后行钢板的前端部分别加热相互接合在一起后，送给配制有数台机架的轧制设备进行连续热轧时，将各台机架先行钢板与后行钢板的目标输出侧板厚度设定成基本相同，该目标输出侧板厚变作为各台机架钢板正常部位的目标输出侧板厚时，至少将1台以上机架的钢板接合部位的目标输出侧板厚确定成比正常部位的目标输出侧板厚更厚，在钢板接合部位到达各台机架之前，分别对各台机架的辊缝开合度进行变更，使钢板的输出侧板厚变为接合部位目标输出侧板厚，在钢板接合部位通过各台机架之后，分别对各台机架的辊缝开合度进行变更，使钢板的输出侧板厚变为正常部位的目标输出侧板厚。
进一步，根据本发明提供一种钢板接合部位的轧制方法，是有效的解决手段，将经过粗轧工序的先行钢板后端部位与后行钢板前端部对接而连接在一起后，送给配制有数台机架的热轧轧制设备，进行连续精轧，在这样的连续热轧中，以将相对正常部位变厚的接合部位及其前后规定区间的板厚进行精轧，在这种轧制方法中，其特征在于，备有通过联机或脱机算出由接合部位及其前后规定区间的板厚变厚所产生的轧制负载变化及对由该轧制负载变化而引起的轧制材料板形状变化加以抑制的工作辊弯曲力变更量的装置，在接合部位及其前后规定区间的板厚相对于正常区域变厚的部分，根据用上述装置预算出的规定弯曲力变更量来变更弯曲力。
上述的轧制方法，是钢板接合部位的轧制方法，在根据接合部位及其前后规定区间的规定弯曲力变更量来变更弯曲力之前，在轧辊斜置式轧机中，进行轧辊倾斜角的行走间变更，使倾斜角变更开始点与变更终了点的轧制材料形状不发生变化，而使倾斜角变更与弯曲力的变更同时进行，由此，使弯曲力变更前的弯曲力变为规定值。
图1是钢板接合部位与正常区域的温度状况进行比较的示意图。
图2(a)是钢板正常区域的板隆起与张力的状况图，(b)是钢板接合部位的板隆起与张力的状况图。
图3(a),(b)是弯曲力变更模式示意图。
图4是接合部位到达第ⅰ台轧机的时间与跟踪指令的状况示意图。
图5是用于实施本发明的最佳设备的结构示意图。
图6是从弯曲力变更模式的确定到接合部位轧制的流程图。
图7是根据本发明轧制钢板时的弯曲指令、弯曲力、陡度及张力状况示意图。
图8是根据本发明轧制钢板时的弯曲指令，弯曲力，陡度及张力状况示意图。
图9是根据本发明轧制钢板时的负载变化、弯曲指令值、弯曲力、板隆起、陡度及张力的状况示意图。
图10是根据以往方法轧制钢板时的负载变化、弯曲指令值、弯曲力、板隆起、陡度及张力状况示意图。
图11是根据本发明轧制钢板时负载变化，弯曲指令值，弯曲力，板隆起、陡度及张力的状况示意图。
图12是根据本发明的轧制要领说明图。
图13是根据本发明的辊缝开合度变更模式(目标输出侧板厚的变更模式)示意图。
图14是第6台机架输出侧板厚的变更状况示意图。
图15是第6～7台机架间的张力变化状况示意图。
图16的(a)、(b)是比较例，示出第7台机架输出侧板厚及第6～7台机架间的张力变化状况示意图。
图17的(a)、(b)是最佳实施例，示出第7台机架输出侧板厚及第6～7台机架间的张力变化状况示意图。
图18是接合部位周边的轧制方向板厚分布(F攬7攭输出侧)图。
图19是接合部位板厚分布与负载变化图。
图20是弯曲力变更方法说明图。
图21是行走间倾斜角变更与弯曲力弯更说明图。
图22(a)是实施例6的实施本发明权利要求5时的轧制结果图。
图22(b)是实施例6的不实施本发明权利要求5时的轧制结果图。
图23(a)是实施例7的不实施本发明权利要求6时的轧制结果图。
图23(b)是实施例7的实施本发明权利要求6时的轧制结果图。
作为用作连续热轧的钢板的接合方法，迄今为止，已有多种解决方法。
其代表是，将先行钢板的后端部与后行钢板的前端部感应加热，再将该端部相互压在一起的接合方法，或者是将先行钢板的后端部与后行钢板的前端部对接，使该部位焊接而接合的方法。
迄今为止，由于这些接合方法具有在较短时间将钢板连接在一起的优点，因此是最为有效的接合手段。
但是，采用这些方法将钢板连接在一起时，钢板接合部位与除此之外的区域(下文将除接合部位之外的区域称为正常区域)如图1所示那样，会产生温差。
结果，由于钢板接合部位比正常区域的温度高，其变形阻力变小(轧制负载变小)，这样，与正常区域比较，减少了该部位的板隆起，板幅端部与其中央部相比较，在轧制方向的伸长率变小，在板材的长度方向上，有如图2(a),2(b)所示的张力作用。
此外，如果钢板接合部位比正常部位的强度弱、并存在着未接合部分时，在该未接合部分会产生缺口，引起轧制中的应力集中，进而产生裂纹，导致断裂发生。
相反，如果接合部位的负载变大时，产生卷边，使板形状发生变化，板幅中央部受长度方向张力的作用。这时，板幅中央存在着未接合部分，同样，由于未接合部也会导致裂纹，进而使断裂发生。
在钢板接合时，产生温差的场合，不仅会有上述现象发生，同样也会受到会导致接合时的尺寸变化等方式的、引起在接合部位的轧制负载发生变化的其它外力的干扰。
在本发明中，根据所测量的钢板接合部位受外力干扰的温度及幅尺寸，预先测出接合部位轧制时的负载变化情况(精轧时采用与通常进行设定计算相同的计算方法，可以进行预测，此外，也可以采用同钢种、同轧制方案的轧制材料接合部位轧制时的负载变化实际值)，用该预测的负载变化值并用下式算出接合部位的弯曲变更量，利用带有这种变更量的弯曲力变更模式进行轧制。
ΔPB=(α/β)ΔP    ……(1)
ΔP：负载变化值
ΔPB：弯曲力变更量
在此，上述(1)式中的α是轧机挠曲的轧制负载影响系数，β是轧机挠曲的弯曲力影响系数，二者的值可以根据轧机各部分的尺寸、材质等确定，可以在钢板轧制之前算出。
钢板接合部位轧制时的弯曲力变更模式可以采用例如图3(a)所示的矩形模式，或周3(b)所示的梯形模式。
接合部位到达各台轧机的时间，能用测长辊来把握，但根据板材输送速度，利用位置检测器等现有跟踪方法进行跟踪，也可以把握到达时间。
于是，如图3(a)或图3(b)所示，在钢板接合部位到达弯曲力变更时间的中间时，使弯曲力产生变化。
但是，由于钢板接合部位实际到达各台机架的时间与通过跟踪所得到的到达的时间之间实际上有误差，因此，为使钢板接合部位用正确的模式进行轧制，需要把此跟踪误差作为跟踪误差时间Ti加以考虑。
这种误差跟踪时间Ti如图4所示，根据由钢板输送速度算出的接合部位到达时间(从接合之后开始跟踪)与实际接合部位到达时间之差求得。
假如通过跟踪误差等在钢板接合部位以外的部位实施弯曲力的变化时，引起接合部位中间伸长，这样，幅端部有张力作用，导致前述的断裂发生。为了可靠地避免这种板断裂现象，可以将弯曲力的变更时间(指令值)设定为2Ti，最好是，将弯曲力的变更时间2Ti加上弯曲力的响应滞后时间t即2Ti+t来计算。
那么，根据本发明，轧制钢板时，由于接合部位是在与轧制钢板接合部位的负载变化所对应的弯曲力所实际输给各机架的时间内到达各台机架的，因此，钢板接合部位的负载通常可以是给定的弯曲力，由此，避免了因形状劣化而产生的板断裂。
在数台机架中，实施这种作业时，可采用的变更模式是，利用跟踪误差时间变为最大的那台机架的误差时间Ti，并根据上述方法，决定变更时间，使在其它台机架中，弯曲力与该变更时间同步变更。
弯曲力变更模式，不限于图3(a)、(b)所示的模式。采用图3(b)所示的梯形模式轧制时，可将梯形上底部的时间为2Ti+t的方式设定变更时间。
但是，由于在梯形模式中的倾斜区域有充足的时间(弯曲响应的可能时间)，这时，梯形上底部的时间可以不考虑弯曲的响应滞后时间t。
图5示出了适用于实施本发明的连续热轧的精轧设备的一个例子，图中序号1为先行钢板，2为后行钢板，3是粗轧机，4是将钢板端部按规定形状切断的切断机，5是对切断后的钢板端部进行加热、升温、挤压的接合装置，6是设置成数台的连续轧机组，7是用于跟踪钢板接合部位的跟踪装置，8,8’是用于卷取轧制后的板材卷取机，9是将轧制后的板材按规定长度切断的切断机，10是环顶器。
在本发明中，轧制较正常部位高温的部分时，由于高温部位的变形阻力小，轧制负载变小，所以，高温部分的板厚比正常部位要薄。图18示出了精轧后接合部位周边的轧制方向板厚的分布例。由此可看出，接合部位的板断面面积比正常部位小，在接合部位所产生的单位张力增加。此外，由于接合部位是高温部，从而强度比其它正常部位的弱，这也是接合部位单位张力增加，引起接合部位断裂的主要原因。当目标输出侧板厚为钢板正常部位的目标输出侧板厚hi ac，第i台与第(i+1)台机架之间有断裂危险时，将第i台(为基准台)机架接合部位的目标输出侧板厚hi攭攩ad攪确定为较前述正常部位的目标输出侧板厚hi ac稍大一些的规定值。
在此，前述变为基准台机架的规定值，是根据接合部位的温度，材料，张力变动等，以及根据轧制中第i台与第(i+1)台机架之间的张力变化所确定的接合部位不产生断裂而有接合部位断面积(轧制后的实际输出侧板厚与轧制后的实际板宽的乘积)来确定。
将基准台轧机的接合部位目标输出侧板厚hi ad确定为较正常部位目标输出侧板厚hi ac稍大一些的规定值时，通过变更辊缝开合度，使钢板输出侧板厚变为接合部位目标板厚，这样，在各台机架之间，具有因张力变化而不产生断裂的接合部位的断面面积，由此，可防止断裂。
本发明由于变更了辊缝开合度，使钢板接合部位的输出侧板厚变为前述接合部位目标输出侧板厚，因此具有可抑制机架之间的张力变动、防止接合部位断裂的优点。
下文叙述变更辊缝开合度的方法。
利用例如由7台机架组成的精轧机实施连续热轧时，假定精轧机的第6台(第i台)与第7台(i+1台)机架之间的板接合部位为可能发生断裂部位，以下根据图12来叙述第6台机架的辊缝开合度的变更要领。
作为变更机架辊缝开合度的其中一个方法是，根据算出的钢板输出侧板厚为目标输出侧板厚时的辊缝开合度变更量来变更辊缝开合度的方法。
例如，利用图12所示的接合部位控制装置18，根据以往的轧制理论，由下式计算出钢板输出侧板厚由正常部位目标板厚变为接合部位目标板厚hi ad时的辊缝开合度变更量ΔSi(Mi、Qi预先计算出)，同时，跟踪接合部位，在该接合部位到达该第六台机架之前，预先确定变更时间，将前述辊缝开合度变更量ΔSi按图中虚线输给辊缝开合度控制装置19。
ΔSi={(Mi+Qi)/Mi}·Δhi a        ……(11)
Δhi a=hi ad-hi ac          ……(12)
其中，i是机架台的序号，Mi是轧机刚性系数，Qi是被轧制材料正常部位的塑性常数。
于是，在接合部位通过第6台机架后，在预先决定的变更时间内，将与前述辊缝开合度的变更量符号相反即-ΔSi输给辊缝开合度控制装置19。辊缝开合度控制装置19根据辊缝开合度变更量变更辊缝开合度，由此，将接合部位的板厚控制为目标输出侧板厚。
该变更时间可以由辊缝开合度变更速度的上限或者确保作业稳定性的界限来确定。
此外，作为辊缝开合度变更的另一种方法是，利用测量仪表式通过轧制负载及辊缝开合度的实际值检测出该轧机的输出侧板厚，将输出侧板厚控制为与目标板厚一致的机架辊缝开合度控制方法。
利用该方法由接合部位控制装置18按照图中实线所示，将第6台机架的输出侧目标板厚hi a输给板厚控制装置20。
板厚控制装置20根据轧制负载的实际值Pi与辊缝开合度实际值Si，利用下述测量仪表式算出第6台(第i台)机架的测量仪表输出侧板厚。
hi c=Si+Pi/Mi    ……(13)
进一步算出第i台机架输出侧目标板厚hi a与测量仪表输出侧板厚hi c的差值，再算出对应于该差值的Pi(用比例及积分计算)，算出该差值为零时的辊缝开合度变更量ΔSi REF，并将其输入给辊缝开合度控制装置19。
利用辊缝开合度控制装置19，根据辊缝开合度变更量ΔSi REF，变更该台机架的辊缝开合度，由此，将测量仪表的输出侧板厚hi c控制为目标输出侧板厚hia。
在此，接合部位控制18跟踪接合部位，并在接合部位到达该台机架之前，在预先决定目标输出侧板厚h1 a的变更时间内，由正常部位目标输出侧板厚变更为接合部位目标输出侧板厚，在预先决定接合部位通过轧机后的目标输出侧板厚h1 a的变更时间内，由接合部位的目标输出侧板厚再变更为正常部位目标输出侧板厚。该变更时间由辊缝开合度变更速度的上限或者确保作业稳定性的界限来确定。
如上文所述，第6台与第7台机架之间的接合部位有断裂时，通过对第6台机架的辊缝开合度按上述变更要领进行变更，可以避免断裂的发生。
并且，上述例子仅仅是以第6台机架作为基准台的机架的辊缝开合度变更的场合，但也可以适于在此之前的上游侧轧机如第5台与第6台机架之间质量流量平衡变化时，强力发生变动，而要对位于第5台机架的接合部位目标输出侧板厚进行变更的场合。
位于第5台机架的接合部位的目标输出侧板厚h5 ad的确定方式是，使在第5台机架的接合部位的目标输出侧板厚与正常区域的目标输出侧板厚的比率(h5 ad/h5 ac)为1以上，并且为在第6台轧机的接合部位的目标输出侧板厚与正常部位的目标输出侧板厚的比率(h6 ad/h6 ac)以下，例如，与在第6台机架的比率相同。
其理由在下文说明，即是说，张力不产生变动时，用下式表示的第(i-1)台与第i台轧机之间的质量流量平衡得以保持。
{VRi-1·(fi-1+1)}/{VRi·(fi+1)}=(hi/Hi)……(14)
式中，f是前滑率，VR是轧辊圆周速度，i是机架序号。
在此，输出侧板厚hi与输入侧板厚Hi的比率(hi/Hi)如果一定，顺利变更轧辊圆周速度的质量流量可保持均衡，使张力变动变小。输入侧板厚Hi是第(i-1)台机架输出侧板厚(hi-1)在滞后于两台机架之间移送时间时的板厚。
由此使接合部位的目标输出侧板厚与输入侧板厚的比率(hi ad/Hi-1ad)等于正常区域的目标输出侧板厚与输入侧板厚的比率(Hi ac/hi-1 ac)。也就是说，位于第(i-1)台机架的接合部位目标输出侧板厚与正常区域目标输出侧板厚的比率(hi-1 ad/hi-1 ac)等于位于第i机架机的接合部位目标输出侧板厚与正常区域的目标输出侧板厚的比率(hi ad/hi ac)，如此可使张力变动变小。
第5台机架的比率与第6台机架的比率相同时，为使因上游侧第4台与第5台轧机架之间产生的张力变动而引起的质量流量变化加以分散，最好使第5台轧机架的比率小于第6台轧机架的比率。进一步，如果大致位于上游侧机架的接合部位目标输出侧板厚与正常部位目标输出侧板厚的比率变小，就可以使质量流量的变化分散在各台轧机上，使张力变动不会集中在特定机架之间，这是本发明的优点之一。
另一方面，作为基准台机架的第6台机架的辊缝开合度变更时，由于该台机架下游侧的第6台与第7台机架之间的质量流量的变化并随之产生张力变动，这时，第7台机架处的接合部位目标输出侧板厚与正常部位目标输出侧板厚的比率最好等于第6台机架处的接合部位目标输出侧板厚与正常部位目标输出侧板厚的比率。
辊缝开合度变更模式如图13所示，为了由正常部位的目标输出侧板厚变为接合部位目标输出侧板厚而变更辊缝开合度时的变更时间为ΔT1，这时使板厚变更速度一定。经过时间ΔT1后，在ΔT1+ΔT2的时间内保持接合部位的输出侧板厚。之后，由接合部位的输出侧板厚变为正常部位的目标输出侧板厚所经过的变更时间为ΔT3，这时板厚变更速度恒定。
这样的板厚更开始部分与终了部分，最好是锥状的梯形模式。
辊缝开合度变更时的时间间隔ΔT1、ΔT2、ΔT3，在各台机架上应保持一致。但由于在后面的机架中，板厚逐渐变薄，板厚变更部的距离逐渐变长，质量流量一定，因此，仅使板厚变更所需要的时间一致就可以。
关于变更开始的时间是，在接合之后，开始跟踪板厚变更开始位置，这样，在各台机架中从同一位置开始变更板厚的时间，作为跟踪方法，可以采用利用测长辊及板的输送速度算出位置等现有的方法。
辊缝开合度变更模式采用梯形模式的理由是，由于板厚变更时，可以跟踪轧制装置，并且，可以抑制急剧的质量流量紊乱现象，减少张力变动。此外，在数台轧机中进行板厚变更时，即使接合部位的跟踪发生误差，使各台轧机中板厚变更开始点发生错位的场合，这种辊缝开合度变更模式与阶梯状变更模式相比，仍具有使质量流量尽可能地不发生紊乱的优点。
如上述，接合部位与正常部位的板厚相比较为规定量，例如约0.3mm厚时进行精轧的话，能使接合部位的板断面面积增加的板材上所作用的单位张力减小，从而避免了接合部位的板材断裂。
图5示出了实施本发明的设备的一个例子，在粗轧机3的输出侧与连轧机组6的输入侧之间设置有接合装置5，用于将先行钢板的后端部与后行钢板的前端部连在一起，使连续精轧得以实施，连接后的钢板顺次由精轧机6轧制，在适当的位置由切断机4切断，再由卷取装置8卷取。并且，后续带材的前端，送到卷取装置8卷取，精轧机6是斜置轧辊式轧制，配备有使工作辊产生弯曲力的工作辊顶弯装置。
为了防止前述接合部位板厚的减少，已经提出了如图19(a)所示的接合部位与其前后规定区间的板厚变厚的精轧方法。这时，相应于板厚变化的负载变化如图19(b)所示，引起负载变化的板厚变更的轧机输出侧的板隆起将发生变化，使输出侧板形状也发生变化。这种板形状的变化在板幅较宽的轧制材料中比较明显。
本发明中，对这种形状变化进行预测，通过工作辊弯曲力的作用，抑制轧制负载变动范围内的这种形状变化。厚板变更时的形状变化，及所作用的弯曲力，通过联机或脱机并根据以下要领算出。
板厚变更时的负载变化由式(21)算出；
ΔP=M*(ΔH-ΔS)    ……(21)
ΔS是辊缝开合度变化量，ΔH是板厚变更量，ΔP负载变化量，M是轧机刚性常数。
此外，轧机输出侧的板隆起变化ΔCr由下式求出：
ΔCr=A*ΔP         ……(22)
在此，A是负载变化时引起隆起变化的影响系数，是根据轧制材料的板厚、板宽、钢种等来确定的常数，通过试验求出。轧制材料的板形状一般用陡度λ表示，陡度一般用板形状的波高×与波长l的关系式λ=x/l表示。λ与ΔCr之间一般公知存在着(23)式的关系。
λ = ± 2 / π | ΔCr | * ϵ H × 100 ( % ) … … ( 23 )
其中ε是形状变化系数，H是轧机输出侧的板厚。
根据以上要领可以使板厚变更时的板形状变化的预测成为可能。
此外，与(2)式相同，由弯曲力变化所产生的输出侧隆起变化由(24)式求出。
ΔCr=B*ΔFW    ……(24)
在此，ΔFW是弯曲力变更量，B是弯曲力变化时使输出侧隆起变化的影响系数，是由轧制材料的板厚、板幅、钢种等来确定的常数，通过试验得出。根据式(22)、(24)，来抑制板厚变更时负载变化所产生的形状变化所需要的弯曲力用(25)式表示，
ΔFW=A/B*ΔP    ……(25)
通过上述方式求出的弯曲力，如图20所示，作用在接合部位及其前后周边。该弯曲力作用时，可以采用图20所示的矩形状，也可以采用锥状，由此可抑制在板厚变更部位所产生的板形状变化。
但是，在对于轧制材料利用形状传感器控制动态的板隆起等的场合，由于上述弯曲力作用时弯曲力的绝对值相对于初期设定值变动，所以存在着不能确保抑制板厚变更部位产生形状变化所需要的足够弯曲力的可能性，此外，在不能保证规定的弯曲力变更量是处在从弯曲力初期设定值到弯曲力规定的上限或下限值之间的场合，这时，有效的方法是，例如使用斜置轧辊式轧机时，在接合部位及其前后规定区间到达轧机之前，使行走间的倾斜角变化，同时，将弯曲力变更为所期望的值。由于通过这时的倾斜角的变更，使板形状变化的板材穿过轧机时不会受阻，如图21所示，最好使从倾斜角变更开始点到终点，倾斜角的变化与弯曲力的变更同时发生，倾斜角变更所产生的输出侧隆起变化，用式(26)表示：
ΔCr=C*|(θ2)2-(θ1)2| ……(26)
式中，θ1是变更前的倾斜角，θ2为变更后的倾斜角。在该式中，同样，C是倾斜角变化时使输出侧隆起变化的影响系数，是通过轧制材料厚度，板宽、钢种等确定的常数，通过实验求得。由此，通过式(24)、(26)可以得出相对于规定的弯曲力变更使板形状不发生变化所需要的倾斜角变更量，并用下式表示，
|(θ2)2-(θ1)2|=B/C*ΔFW……(27)
根据这种方法，可以确保抑制板厚变更时所产生的形状变化所需要的必要的弯曲力，从而在弯曲力不足时不会使形状发生变化。
例如，装有使轧辊膨胀形状发生变化的VC轧辊(VariableCrown Roll隆起变更轧辊)及工作辊移位机构，6级轧机的中间轧辊移位机构等的斜置式轧机以外的其它形状控制用促动器的轧机也适用于本发明的实施例，并可获得同样效果。
实施例
对幅为1200mm，厚为30mm的钢板经过接合处理(先行钢板的后端部与后行钢板的前端部经感应加热后相互压在一起而接合)后，用7台串联的机架的图5所示设备进行连续热精轧的轧制。
实施例1
轧制钢板接合部位时，随着弯曲力的变更而进行的轧制是在最后一台即第7台轧机进行的。将弯曲力变更模式为矩形时的变更时间设为0.5秒。钢板接合完毕时的接合部位的温度相对其周围温度约为+200℃。
根据这种条件对精轧时的温度及轧制负载进行计算，预测出在轧制钢板接合部位时的第7台轧机的负载变化为-200tonf，此外，通过预先设定计算，算出相对轧机挠曲的轧制负载影响系数α及轧机挠曲的弯曲力影响系数β，在此α/β的值为0.1。由式(1)算出相应负载变动的弯曲力为20tonf/chock，然后设定第7台机架弯曲力的变更量值。
钢板接合完之后的接合位置用跟踪装置记忆，根据钢板输送速度，在被跟踪的接合部位到达第7台机架的时间内，对该台轧机的弯曲力进行变更。
弯曲力的变更要领如图6所示，此时的弯曲力、陡度及接合部位的幅端所产生的张力状况在图7示出。如图7所示，在钢板轧制过程中，在接合部位的幅端，没有较大的张力作用，也看不到板的断裂现象。实施例2(接合部位负载增加的场合)
对于精轧机内产生变化的低FDT(精轧输出侧温度)的材料，即使在接合部位比周围温度高，接合部位处负载相对正常部位增加的场合，在AR3变化点以下，由于温度上升时变形阻力增加，这时接合部位的形状发生卷边现象，板幅中央存在着未接合部位，张力作用在未接合部位的端部时有断裂的危险，在这种场合，本发明仍有同样的效果，以下示出此实施例。
同样，根据本发明的接合部位形状控制方法，将接合部位的弯曲力变更在最后一台即第7台机架实施。变更模式采用矩形模式，变更时间为0.5秒。
预测接合后的接合部温度，此时，其温度偏差相对周围正常部位的温度约为+200℃。据此，对精轧时的温度及轧制负载进行计算，预测出处于第7台机架中接合部位的负载变化为+200tonf。此外，根据预先设定计算，算出轧机挠曲的轧制负载影响系数α及轧机挠曲的弯曲力影响系数β，此时α/β的值为0.1。由此，再根据前述(1)式算出相应于负载变化的弯曲力为+20tonf/chock，然后，以此设定第7台机架的弯曲变更量。
在与实施例1相同的接合装置中接合之后的该接合部位用跟踪装置加以记忆，根据钢板速度跟踪，在接合部位到达第7台机架时，变更弯曲力。这时，作用在第7台机架的弯曲力、形状陡度及接合端部产生的张力如图11所示。因此，可在留在板幅中央的未接合部位端部不产生张力作用，不发生断裂的条件下进行轧制。
实施例3
与实施例1同样，确定弯曲力的变更量，在第7台机架中变更弯曲力。此时的弯曲变更时间根据位于第7台机架的接合部位跟踪误差时间0.3秒及弯曲的响应滞后时间0.2秒而设定成0.8秒。
图8示出了第7台机架的弯曲力，陡度及接合部位幅宽所产生的张力发生状况。
由于实施例1的弯曲变更时间没为0.5秒，而第7台机架的跟踪误差时间为0.3秒，并且是在接合部位以外的部位进行弯曲力的变更，在接合部位的腰部多少会发生伸长的板材，有发生断裂的可能性，因此，需要考虑跟踪误差时间来设定弯曲力的变更时间，这样，才能在不导致断裂的条件下进行轧制。
实施例4
钢板接合部位的弯曲力变更在第5、6、7台机架实施。弯曲力变更的模式为矩形，根据位于第5-7台轧机架的接合部位跟踪误差时间的最大值为0.3秒(第7台机架的值)、弯曲响应滞后时间为0.2秒，来设定弯曲力的变更时间为0.8秒。
与实施例1相同，在进行轧制之前，预先进行计算，处于5-7机架机接合部位的负载变化分别为-100tonf、-150tonf、-200tonf，与之对应的弯曲力分别为-10tonf/chock、15tonf/chock,-20tonf/chock，并且分别根据这些数据而设定各台机架的弯曲力变更量。
图9示出了本发明的该实施例。图中分别示出了最后一台机架(第7台)的轧制负载、弯曲指令值、弯曲力、距板幅端部为25mm的内侧某点的板隆起、陡度及张力随时间的变化。
此外，图10示出了以往的通过相对接合部位的顶弯装置所进行负载联动反馈控制的一个应用例子。图中的项目与图9相同。
在以往的通过顶弯装置而进行负载联动的反馈控制中，如图10所示，钢板接合部位的轧制负载大约减少200tonf、相当于-20tonf/chock的弯曲力变更量，而接合部位的负载变化在0.2秒左右的时间内发生，出现变陡的现象。在以往的反馈控制中，由于响应滞后而不能跟踪，因此，在接合部位没有足够的弯曲力作用，接合部位的板隆起减少，而接合部位的板端部产生约3kgf/mm攩2攪(拉伸侧为正)的张力，所以会使轧制中的板在接合部位发生断裂。
另一方面，在利用图9所示的本发明方法的场合，即在轧制接合部位时用图9所示模式变更弯曲力，在包括接合部位的周边变更弯曲力的场合，相对正常部位的接合部位下面的板隆起变化量会变得很小，也减少了在接合部位幅端产生的张力，结果，接合部位幅端不会受引力的影响，轧制中的板不会断裂。
在实施例5-6中，用图5所示的轧制设备(7台串列机架、全套斜置式轧机、各台机架的WR弯曲力为±1000KN/C)，根据下述要领对厚度为30mm、幅为1000mm的薄板坯(钢种：低炭钢)进行接合处理(采用感应加热方式加热、升温，在规定温度下将钢板相互挤压的连接方式)以及精轧板厚成为1.0mm的连续热轧，对于进行这种连续热轧的板厚穿过轧机的情况进行了调查。
实施例5
薄板坯接合之后，接合部位的温度比正常部位的高出100℃。根据以往的方法轧制时，第6台与第7台机架之间的接合部位板厚减少量为0.23mm。这时，为了得到第6台到第7台机架之间的板不产生断裂所必要的接合部位的断面面积，接合部位的板厚与正常部位相同是必要的，以第6台机架为基准机架，将其目标输出侧板厚确定为1.56mm，由此确定其它台机架的目标输出侧板厚。
这时，第6台机架辊缝开合度变更量ΔS为+0.6mm。在根据本发明轧制的场合，各台机架正常部位和接合部位的目标输出侧板厚(列表)在表11示出。
表11
位置 钢板 F1  F2  F3  F4  F5  F6  F7
正常部位板厚hac(mm) 30  15  8.2  4.7  2.9  1.8  1.0  1.0
接合部位板厚had(mm) 30  16  9.3  5.64  3.48  2.16  1.56  1.2
比率hac/hac  - 1.07  1.13  1.20  1.20  1.20  1.20  1.20
弯曲力变更量(tonf/c)  - 50  50  50  30  30  20  20
在表11示出的比率(had/hac)大于1.0的各台轧机中按照本发明进行辊缝开合度的变更。板厚变更时间(参照图5)在任何场合都为ΔT=2.0秒，ΔT1=0.6秒，ΔT2=0.6秒，ΔT3攭0.8秒。
薄板坯接合处理完了之后用跟踪装置记忆该接合部位的位置，并根据薄板坯的输送速度跟踪。
结果，根据本发明，确保了接合部位周边的质量流量的均衡，不会发生过大的张力，可稳定地进行轧制。
表11列出的位于第6台轧机的接合部位周边的输出侧板厚变动状况如图16所示，此外，表11列出的轧制同一接合部位周边时第6台-第7台机架之间的张力变动状况在图17示出。
另一方面，作为以往的方法，在将接合部位与正常部位作为相同目标输出侧板厚轧制的场合，第6台与第7台机架之间的张力变化大，接合部位上作用过大的张力，从而板会发生断裂，使轧制不能继续进行。
实施例6
对于在辊缝开合度的变更模式为矩形模式(比较例，可参照图16的虚线)和梯形模式的场合(合适的例子如图17虚线所示)进行热轧的板穿过轧机的状况分别进行调查。精轧板厚为1.0mm，目标输出板厚与表11列出的情况相同，其它条件与实施例1相同。
跟踪接合部位的位置，在板厚变更开始点到达各台轧机时，为了进行板厚变更，根据矩形模式输出辊缝开合度变更指令，对辊缝开合度进行变更，在这样的比较例中，根据跟踪误差，第7台轧机中的板厚变更开始点相对于第6台机架中的变更开始点错开0.2秒(输出辊缝开合度变更指令0.2秒后，第6台机架的板厚变更开始点到达第7台机架)，在第7台机架中的板厚变更开始时发生过大张力，接合部位的板发生断裂现象不能避免。第7台机架输出侧板厚及第6-7台机架间的张力变化状况如图16(a)-(b)所示。
板厚变更模式为梯形模式(如图17的虚线所示)的本发明适用例子中，在对第7台机架中输入辊缝开合度变更指令0.2秒后，第6台机架中的板厚变更开始部位到达第7台机架的，这时辊缝开合度变更模式采用梯形模式，由此使质量流量的紊乱减少，张力变动得以抑制，板材可以稳定地穿过轧机。图17(a)、(b)示出了第7台机架输出侧板厚及第6至7台机架之间的张力变动状况。
在实施例6到7中，用图5所示的连续精轧设备(7台串列机架、全套斜置式轧机、各台机架的WR弯曲力为±100tonf/c)，对于低碳钢钢板(幅1500mm，板厚30mm)进行接合处理，用本发明的接合部位轧制方法连续进行热轧，对板厚为2.01mm的钢板进行精轧。该接合方法是通过感应加热将先行板材的后端部与后行板材的前端部加热、再将它们相互挤压而接合的方法。
实施例7
由于使位于精轧的第7台机架中的接合部位的板厚比正常部位薄0.5mm，接合部位及其前后5m范围的板厚比正常部位厚0.5mm的方式进行轧制，据此，实施本发明的WR弯曲力变更时的负载变动及板形状变化在图22(a)示出，不实施的情况在图22(b)示出。板厚变更时，轧制负载比正常部位减少250tonf。对此，根据前述方法，算出本发明的弯曲力变更量为-50tonf/c，弯曲力与板厚变更模式同样地呈锥状变化。在不实施本发明的场合，板厚变更部位处轧制负载降低，板的形状变为腹部伸长的形状，接合部位发生断裂。但是，根据本发明，通过弯曲力的变更，可以抑制接合部位周边的形状变化，使板材可以稳定地穿过轧机。
实施例8
在利用形状仪器对动态的板隆起进行控制的场合，采用权利要求5的本发明的结果，在图23(a)示出。与实施例1相同，由于使位于精轧的第7台机架中的接合部位板厚比正常部位薄0.5mm，接合部位及其前后5m范围的板厚比正常部位厚0.5mm的方式轧制。这时的板厚变更部位处轧制负载比正常部位少250tonf。据此，根据前述方法算出本发明弯曲力的变化量为-50tonf/c。但是，由于可以抑制卷材内部温度变化引起负载变动而产生的板隆起变化，所以，可施加板隆起控制的输出，并将其作为弯曲力的指令值，在接合部位及其前后区域到达第7台机架之前，弯曲力是在-70tonf/c内变化，设备上的弯曲力下限值为-100tonf/c，弯曲力变更可能量仅为-30tonf/c，图23(a)示出了在板厚变更部位不能确保充足的弯曲力变更量的情况，板形状变为腹伸长的形式，板材穿过轧机受阻。
其次，图23(b)示出了利用本发明权利要求6的结果，同样，在接合部位及其前后区域到达第7台机架之前，弯曲力在-70tonf/c之内变化，弯曲力变更开始前，倾斜角变更0.7°，板形状不变化，同时，弯曲力从-70tonf/c到50tonf/c变化。由此，对于板厚变更时所产生的负载变更能确保充足的弯曲力变更量，接合部位周边形状不发生变化，板材可稳定通过轧机。
根据本发明，由于在钢板连续热轧中，可以在轧制接合部位时因产生形状变化而引起的张力减少，因此，轧制中的板不会断裂，提高了板材穿过轧机的性能，可以稳定地进行作业。

Claims (9)

1．一种钢板连续热轧的方法，在先行钢板的后端部与后行钢板的前端部通过对接连接在一起后，送给配置有数台机架的具有工作辊弯曲机能的连续热轧设备，进行精轧，其特征是：
在精轧之前，预测出在轧制非正常区域的钢板接合部位时所产生的由该接合部位引起的轧制负载的变化值，通过该轧制负载变化值算出轧制钢板接合部位时的工作辊弯曲力的变更量，同时，确定出加上该变更量的弯曲力变更模式，接着，从钢板接合部位连接之后开始跟踪，按照上述模式对1台以上机架施加弯曲力，再对钢板接合部位进行轧制。
2．根据权利要求1所述的钢板连续热轧的方法，其特征是，以钢板接合部位到达第ⅰ台机架的时间计算值与实测值之差作为跟踪误差时间Ti，对应于钢板接合部位的负载变化的弯曲力实际负载时间变为2Ti以上的方式决定弯曲力变更模式。
3．根据权利要求1所述的钢板连续热轧的方法，其特征是，在用数台机架实施钢板的连续热轧时，以钢板接合部位到达第ⅰ台机架的时间计算值与实测值之差为跟踪误差时间Ti，用该误差时间为最大的那台机架的Ti，确定弯曲力变更模式。
4．根据权利要求2所述的钢板连续热轧的方法，其特征是，在用数台机架实施钢板的连续热轧时，以钢板接合部位到达第ⅰ台机架的时间计算值与实测值之差为跟踪误差时间Ti，用该误差时间为最大的那台机架的Ti，确定弯曲力变更模式。
5．根据权利要求1至4中任一项所述的钢板连续热轧的方法，其特征是，在进行热轧时，相对于各台机架中先行钢板及后行钢板的各台正常区域的目标输出侧板厚，将位于至少1台以上的机架处的钢板接合部位的目标输出侧板厚确定为比正常区域的目标输出侧板厚更厚一些，在钢板接合部位到达各台机架之前，分别变更各台机架的辊缝开合度，使钢板输出侧板厚变为接合部位的目标输出侧板厚，在钢板接合部位通过各台机架之后，分别变更各台的辊缝开合度，使钢板输出侧板厚变成正常部位的目标输出侧板厚。
6．根据权利要求书5所述的钢板连续热轧的方法，其特征是，该方法是钢板接合部位的轧制方法，在热轧方法中，还备有通过联机或脱机算出工作辊弯曲力变更量的装置，它对由接合部位及其前后区间的板厚变厚所产生的轧制负载变化加以控制及对由该轧制负载变化而引起的轧制材料板形状变化加以控制，根据利用上述装置算出的、接合部位及其前后规定区间的板厚相对于正常区域变厚的部分的规定弯曲力变更量变更弯曲力。
7．根据权利要求5所述的钢板连续热轧方法，其特征是，该方法是钢板接合部位的轧制方法，在热轧方法中，轧机上还备有工作辊顶弯装置及其它形状控制促动器，在接合部位及前后规定区间内，在根据规定的弯曲力变更量变更弯曲力之前，对其它形状控制用促动器的控制量进行变更，使得在其变更开始点与变更终了点，轧制材料的形状不发生变化，并使促动器控制量的变更与预定的弯曲力的变更同期进行，由此，使板厚变更部位变更所需要的弯曲力至少在弯曲能力以内。
8．根据权利要求5所述的钢板连续热轧方法，其特征是，该方法是钢板接合部位的轧制方法，在热轧方法中，在轧机上还备有工作轧辊顶弯装置和轧辊斜置装置，在接合部位及其前后规定的区间内根据规定的弯曲力变更量变更弯曲力之前，将轧辊的倾斜角在行走间进行变更，使倾斜角变更开始点与变更终了点的轧制材料形状不发生变化，并使倾斜角的变更与预定的弯曲力变更同时进行，由此，使板厚变更部位变更所需要的弯曲力至少在弯曲能力以内。
9．根据权利要求5所述的钢板连续热轧方法，其特征是，该方法是钢板接合部位的轧制方法，在热轧方法中，在轧机上还备有工作轧辊顶弯装置和轧辊移位装置，在接合部位及前后规定的区间内根据规定的弯曲力变更量变更弯曲力之前，将轧辊的移位量在行走间进行变更，使移位量变更开始点与变更终了点的轧制材料形状不发生变化，并使移位量的变更与预定的弯曲力变更同时进行，由此，使板厚变更部位变更所需要的弯曲力至少在弯曲能力以内。
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