CN113423517B - 厚钢板的冷却控制方法、冷却控制装置以及厚钢板的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够在厚钢板的冷却时准确地调整上下水量比，适当地防止厚钢板的C翘曲的厚钢板的冷却控制方法、冷却控制装置以及厚钢板的制造方法。厚钢板的冷却控制方法包括：上下水量比决定工序(步骤S1)，基于过去的厚钢板(S)的操作条件、实施了过去的厚钢板(S)的操作条件的冷却时的针对过去的厚钢板(S)的上下水量比、以及实施了过去的厚钢板(S)的操作条件的冷却时的由配置于冷却区域4的出侧的形状测量仪(7)测量出的过去的厚钢板(S)的C翘曲量δ以及曲率k的至少一方，决定使要冷却的厚钢板(S)的C翘曲量δ以及曲率k的至少一方成为目标允许范围内那样的、针对要冷却的厚钢板(S)的上下水量比；以及冷却水量调整工序(步骤S2)，以成为通过上下水量比决定工序(步骤S1)决定出的上下水量比的方式调整喷射至厚钢板(S)的冷却水量。

Description

厚钢板的冷却控制方法、冷却控制装置以及厚钢板的制造方法
技术领域
本发明涉及厚钢板的冷却控制方法、冷却控制装置以及厚钢板的制造方法。
背景技术
在厚钢板的制造时，需要确保钢板所要求的机械性质、尤其是强度与韧性。为了实现上述要求，进行如下作业：将热轧后的高温的钢板在同一生产线直接加速冷却，或者将热轧后的高温的钢板暂时空冷至室温，在离线进行再加热，之后进行冷却。在上述的冷却中，为了确保厚钢板所要求的材质上的特性，需要加大冷却速度。另外，为了确保材质的均匀性，抑制冷却时的应变的产生，遍及板面整体地均匀地进行冷却是很重要的。特别是，在产生了冷却应变的情况下，需要对冷却后的钢板使用辊矫直机、冲压机等矫直机来确保钢板的平坦度，由于产生追加工序，因而成为缩短交货期的较大的障碍。
作为厚钢板的水冷后的形状，大多产生钢板的宽度方向两端部的高度与宽度方向中央部的高度不同的被称为所谓的C翘曲的形状不良。该C翘曲通常说是由于冷却时的钢板的上表面与下表面的温度偏差而产生的。与此相对，通过调整针对钢板的来自上侧的冷却水量与来自下侧的冷却水量的水量比从而防止C翘曲。
作为以往的调整上下水量比的方法，例如，已知有专利文献1至4所示的方法。
专利文献1所示的热轧钢板的平坦度形状不良防止冷却方法是一边将热轧后的钢板沿钢板的长边方向移送一边从上下配置的喷嘴向钢板供给冷却水来进行冷却的方法。进而，针对将能够在冷却装置长边方向上控制冷却水上下注水量的长度单位设为冷却区域的多个冷却区域的每一个，在各冷却区域入侧对钢板的长度单位检测其上下表面温度差。进而，基于检测出的上下表面温度差对该冷却区域中的针对钢板的单位长度的上下注水量比进行修正控制。
另外，专利文献2所示的厚钢板的冷却控制方法具有如下工序：根据过去的制造实绩，决定要冷却的厚钢板的平坦度合格率成为规定值以上的冷却装置的上下水量比。而且，具有如下工序：根据决定出的上下水量比以及除此之外的制造条件，预测厚钢板的宽度方向上的冷却后的温度的分布。另外，该冷却控制方法具有如下工序：以预测出的冷却后的温度的分布宽度成为一定值以下的方式，决定冷却水在厚钢板的宽度方向上的流量分布。而且，具有如下工序：为了成为决定出的上下水量比、以及决定出的冷却水的流量分布，以使向冷却装置供给的冷却水的水量在厚钢板的冷却中变动的方式进行控制。
另外，专利文献3所示的厚板制造方法为在将热轧钢板进行加速冷却之后在冷却床进行缓慢冷却，通过控制加速冷却的冷却条件从而将加速冷却后的钢板形状控制为规定的钢板形状的厚板制造方法。按照每个产品的种类，预先求出在冷却床的入侧的钢板形状与在出侧的钢板形状的相关关系。进而，基于该预先求出的相关关系，推断在冷却床出侧的钢板形状成为能够作为产品允许的钢板形状的在冷却床入侧的钢板形状，并以成为该推断出的钢板形状的方式调整加速冷却的条件。
对于专利文献4所示的控制冷却钢板的形状控制方法而言，在厚板制造生产线上，在轧机的下游侧配置具有辊弯功能的热矫直机，并在其下游配置加速冷却设备。进而，在加速冷却装置的内部配置钢板表背面温度测量温度计，在加速冷却装置的紧后配置钢板表面温度分布计、钢板表面温度计以及钢板形状计。根据从它们得到的钢板形状信息与温度信息，推断加速冷却后冷却到常温时的钢板形状。另外，根据形状/温度的绝对量短时间地自动计算针对下一材料的热矫直机的辊弯量、加速冷却时的上下水量比率。进而，针对下一冷却材料进行自动修正，确保在连续操作中制造的一系列的加速冷却钢板的最终形状。
专利文献1：日本特公平6-89411号公报
专利文献2：日本特开2016-209897号公报
专利文献3：日本特开2009-191286号公报
专利文献4：日本特开平10-5868号公报
但是，在专利文献1所示的热轧钢板的平坦度形状不良防止冷却方法、专利文献2所示的厚钢板的冷却控制方法、专利文献3所示的厚板制造方法以及专利文献4所示的控制冷却钢板的形状控制方法中，存在以下的问题。
即，在为专利文献1所示的热轧钢板的平坦度形状不良防止冷却方法的情况下，由于在各冷却区域的入侧检测钢板的上下表面温度差，因此需要测量钢板在冷却之后不久的下表面温度。钢板的下表面由于来自钢板的鳞片的脱落、冷却水、蒸气等，对于通常使用的放射温度计而言，难以长时间地稳定地测量。另外，在如热处理那样进行了将钢板冷却至室温的处理的情况下，本来钢板的上下表面温度均匀化，测量本身变得没有意义。
在为专利文献2所示的厚钢板的冷却控制方法的情况下，根据过去的制造实绩，决定要冷却的厚钢板的平坦度合格率成为规定值以上的冷却装置的上下水量比。因此，原理上能够期待效果。但是，由于通过平坦度合格率进行判断，因此需要预先记录100～500个左右的相同条件的信息，记录数量变得非常多。另外，在产生了由于机械的经时劣化等引起的变化的情况下，难以进行跟踪。
在为专利文献3所示的厚板制造方法的情况下，按照每个产品的种类，预先求出在冷却床的入侧的钢板形状与在出侧的钢板形状的相关关系。基于该预先求出的相关关系，推断在冷却床出侧的钢板形状成为能够作为产品允许的钢板形状的在冷却床入侧的钢板形状。进而，以成为该推断出的钢板形状的方式调整加速冷却的条件，但关于实际上应为什么样的冷却条件并未被记载。
在为专利文献4所示的控制冷却钢板的形状控制方法的情况下，通过以下的(1)式计算在冷却停止温度为边界温度以上而判定为钢板形状产生应变的情况下的针对下一钢材的控制冷却装置中的上下水量比率修正量ΔWuh。另外，通过以下的(2)式计算在冷却停止温度小于边界温度而判定为钢板形状产生应变或者翘曲的情况下的针对下一钢材的控制冷却装置中的上下水量比率修正量ΔWus。
ΔWuh＝(M,t,Tt,ΔTou)…(1)
ΔWus＝(M,t,Tt,Hhs)…(2)
这里，M：控制冷却装置的下部水量密度，t：钢板的厚度，Tt：冷却停止温度；ΔTou：钢板的表背面温度差；Hhs：应变量或者翘曲量
像这样，通过M,t,Tt,ΔTou的函数计算上下水量比率修正量ΔWuh，通过M,t,Tt,Hhs的函数计算ΔWus，因此在上述函数不正确的情况下，无法准确地计算针对下一钢材的上下水量比率的修正量。
像这样，在专利文献1至4中，有时在钢板的冷却时无法准确地调整上下水量比，从而无法适当地防止钢板的C翘曲。
发明内容
本发明是为了解决这个以往的问题而完成的。其目的在于提供一种能够在厚钢板的冷却时准确地调整上下水量比，防止厚钢板的C翘曲的厚钢板的冷却控制方法、冷却控制装置以及厚钢板的制造方法。
为了解决上述课题，本发明的一个方式的厚钢板的冷却控制方法为一边使厚钢板沿输送方向通过冷却区域一边进行冷却控制，上述厚钢板的冷却控制方法的主旨在于，包括：上下水量比决定工序，基于过去的厚钢板的操作条件、实施了该过去的厚钢板的操作条件的冷却时的针对过去的厚钢板的上下水量比、以及实施了上述过去的厚钢板的操作条件的冷却时的由配置于冷却区域的出侧的形状测量仪测量出的过去的厚钢板的C翘曲量以及曲率的至少一方，决定使要冷却的厚钢板的C翘曲量以及曲率的至少一方成为目标允许范围内那样的、针对要冷却的厚钢板的上下水量比；以及冷却水量调整工序，以成为通过该上下水量比决定工序决定出的上下水量比的方式调整喷射至厚钢板的冷却水量。
进一步，本发明的另一方式的厚钢板的冷却控制装置一边使厚钢板沿输送方向通过冷却区域一边进行冷却控制，上述厚钢板的冷却控制装置的主旨在于，包含：上下水量比决定部，其基于过去的厚钢板的操作条件、实施了该过去的厚钢板的操作条件的冷却时的针对过去的厚钢板的上下水量比、以及实施了上述过去的厚钢板的操作条件的冷却时的由配置于冷却区域的出侧的形状测量仪测量出的过去的厚钢板的C翘曲量以及曲率的至少一方，决定使要冷却的厚钢板的C翘曲量以及曲率的至少一方成为目标允许范围内那样的、针对要冷却的厚钢板的上下水量比；以及冷却水量调整部，其以成为由该上下水量比决定部决定出的上下水量比的方式调整喷射至厚钢板的冷却水量。
进一步，本发明的又一方式的厚钢板的制造方法的主旨在于，使用前述的厚钢板的冷却控制方法。
根据本发明的厚钢板的冷却控制方法、冷却控制装置以及厚钢板的制造方法，能够提供一种能够在厚钢板的冷却时准确地调整上下水量比，适当地防止厚钢板的C翘曲的厚钢板的冷却控制方法、冷却控制装置以及厚钢板的制造方法。
附图说明
图1是应用本发明的一个实施方式的厚钢板的冷却控制方法的厚钢板制造设备的简要结构图。
图2是用于说明由冷却控制装置执行的处理流程的流程图。
图3是表示图2所示的步骤S1(上下水量比决定工序)中的处理流程的详细内容的流程图。
图4是用于说明厚钢板的C翘曲的立体图。
图5是用于说明厚钢板的C翘曲的从输送方向观察的图。
图6是用于说明基于形状测量仪的测量原理的图。
图7是作为一个例子，表示将板厚为15mm、板宽度为2000～3000mm的厚钢板设为水冷时间为0.65sec、钢板下表面的水量密度为3000L/min·m2，并使钢板上表面的水量密度变化时的、上下水量比与曲率的关系的图表。
图8是表示在表示针对过去的厚钢板的上下水量比与由配置于过去的冷却区域的出侧的形状测量仪测量出的厚钢板的曲率的关系的图表中，通过最近的三个数据进行直线近似的例子的图表。
图9是应用本发明的一个实施方式的厚钢板的冷却控制方法的厚钢板制造设备的变形例的简要结构图。
图10是关于实施例所示的操作条件的厚钢板，表示使用实施例的冷却控制方法来调整上下水量比时的制造个数与C翘曲量的关系的图表。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。以下所示的实施方式对用于将本发明的技术思想具体化的装置、方法进行例示，本发明的技术思想并未将构成部件的材质、形状、构造、配置等确定为下述的实施方式。
另外，附图是示意图。因此，应留意厚度与平面尺寸的关系、比率等与现实不同，附图相互间也包含彼此的尺寸的关系、比率不同的部分。
图1示出了应用本发明的一实施方式的厚钢板的冷却控制方法的厚钢板制造设备的简要结构。厚钢板制造设备1具备：对厚钢板S进行热轧的轧机2；对通过轧机2进行了轧制的厚钢板S进行矫直的矫直机3；以及在使被矫直的厚钢板S沿输送方向(图1所示的箭头方向)通过的同时进行冷却的冷却区域4。另外，厚钢板制造设备1具备：设置在冷却区域4的输送方向出侧的形状测量仪7；和控制冷却区域4进行的厚钢板S的冷却的冷却控制装置8。这里，进行冷却的厚钢板S是板厚为4.5mm以上、板宽度为1800mm以上的厚钢板。
这里，冷却区域4将相对于输送线上下成对的上侧的冷却喷嘴5a及下侧的冷却喷嘴5b沿着厚钢板S的输送方向以规定间距排列配置多对(在本实施方式中为5对)。从各冷却喷嘴5a、5b朝向厚钢板S喷射冷却水W。而且，在最靠输送方向入侧的冷却喷嘴5a、5b的入侧，沿输送方向邻接的冷却喷嘴5a、5a、5b、5b间、以及最靠输送方向出侧的冷却喷嘴5a、5b的出侧设置有多个止水辊6。
另外，形状测量仪7测量通过冷却区域4进行了冷却的厚钢板S的C翘曲量及曲率。
这里，参照图4至图6对厚钢板S的C翘曲及形状测量仪7的测量原理进行说明。
如图4所示，C翘曲意味着厚钢板S沿着宽度方向呈圆弧状变形，宽度方向两端部与宽度方向中央部的高度不同的形状不良。如图5所示，该C翘曲通过对于厚钢板S的板宽度w来说板宽度中央附近的最大高度δ(以下，称为C翘曲量δ)进行定义。
C翘曲由于厚钢板S的上下表面的温度偏差而产生。例如，在厚钢板S的上表面的冷却能力大于下表面的冷却能力的情况下，冷却能力高的上表面的温度变得比下表面的温度低。其结果为，厚钢板S的上表面与下表面相比收缩量变大，因此厚钢板S在水冷中成为凹形。另一方面，由于应力的平衡，在收缩量大的上表面产生拉伸应变，在下表面产生压缩应变，因此若在冷却后厚钢板S的上表面的温度复热，则C翘曲的方向翻转，厚钢板S变化为凸形。通常在将相同水量喷射至厚钢板S的上表面及下表面而进行冷却的情况下，上表面与下表面相比冷却能力较高。这是由于还附加了如下效果：喷射至厚钢板S的上表面的冷却水滞留在板上，该滞留的冷却水对厚钢板S的上表面进行冷却。因此，通常使厚钢板S的下表面的水量比上表面多而确保冷却的平衡。
因此，通常，为了防止厚钢板S的C翘曲，优选测量冷却结束时的厚钢板S的上表面温度及下表面温度，并基于其结果以使厚钢板S的上表面温度与下表面温度一致的方式调整冷却水量。
然而，如上述那样，在厚钢板S的下表面产生的水蒸气不易排出，无法通过放射温度计稳定地测量。另外，大多进行将厚钢板S冷却至室温的处理，在该情况下，在冷却后即使测量温度，也成为厚钢板S的上表面与下表面的温度差已经消失了的状态，因此测量本身变得没有意义。
因此，在本实施方式中，不测量厚钢板S的上表面温度及下表面温度，而通过形状测量仪7测量在冷却区域冷却之后不久的厚钢板S的形状、即C翘曲量δ及后述的曲率k。进而，使用该测量结果来由冷却控制装置8决定上下水量比而调整厚钢板S的上表面与下表面的冷却平衡。
作为形状测量仪7，近年来，由于测量设备的发展，市售了多种距离仪，选择哪种距离仪均可，例如，能够使用多个可以测量厚钢板S的某一点的激光距离仪。在由多个激光距离仪构成了形状测量仪7的情况下，在图6中，由8个激光距离仪71构成形状测量仪7。8个激光距离仪71以规定间距沿着厚钢板S的宽度方向设置。进而，通过各激光距离仪71，测量距厚钢板S的某一点(在图6中，用点P1～点P8示出)的距离(在图6中，用距离L1～距离L8示出)。进而，通过圆弧近似或二次曲线利用最小平方法等对该测量结果进行近似由此推断C翘曲量δ(参照图5)。另外，一边使厚钢板S在多个激光距离仪71的正下方通过一边进行距离测量，由此能够推断厚钢板S的长边方向的C翘曲量δ分布。此外，作为形状测量仪7，也可以利用工业用的3D扫描仪等，沿厚钢板S的宽度方向及长边方向同时进行测量。
此外，在厚钢板S产生了C翘曲的情况下，由于变形为圆弧状，因此处于厚钢板S的板宽度越宽，C翘曲量δ越大的趋势。因此，在本实施方式中，不仅通过形状测量仪7推断厚钢板S的C翘曲量δ，还根据以下的(3)式将C翘曲量δ换算为曲率k。像这样，通过将C翘曲量δ换算为厚钢板S的曲率k，能够排除厚钢板S的板宽度w的影响。(3)式对C翘曲量δ与曲率k的关系进行了近似。
K＝2×δ/((w/2)2+δ2)…(3)
在图7中，作为一个例子，示出了将板厚为15mm、板宽度为2000～3000mm的厚钢板设为水冷时间为0.65sec、钢板下表面的水量密度为3000L/min·m2，并使钢板上表面的水量密度变化时的、上下水量比与曲率k的关系。针对厚钢板S的上下水量比与厚钢板S的曲率k的关系如图7所示那样，处于一阶相关的关系，在该例子的情况下，可知在上下水量比约为0.85时，曲率k几乎变成0。
接下来，冷却控制装置8控制基于冷却区域4的厚钢板S的冷却，使用通过形状测量仪7测量出的上述的C翘曲量δ以及曲率k来决定针对厚钢板S的上下水量比，控制厚钢板S的冷却。
这里，如图1所示，冷却控制装置8具备存储部81、上下水量比决定部82以及冷却水量调整部(阀控制器)83。冷却控制装置8为具有运算处理功能的计算机系统，运算处理功能用于在计算机软件上执行程序由此实现存储部81、上下水量比决定部82以及冷却水量调整部83的各功能。而且，该计算机系统构成为具备ROM、RAM、CPU等，通过执行预先存储于ROM等的各种专用的程序，从而在软件上实现上述的各功能。
存储部81中存储有过去的厚钢板S的操作条件(例如，过去的厚钢板S的成分、板厚、板宽度、冷却开始温度、冷却结束温度)以及实施了该过去的操作条件的冷却时的上下水量比的数据。这里，针对过去的厚钢板S的上下水量比的数据是加入了将在后述的步骤S14中设定的上下水量比在步骤S15中存储于存储部81而得到的数据。
另外，在存储部81连接有形状测量仪7，并存储有实施了过去的厚钢板S的操作条件的冷却时的C翘曲量δ及曲率k的数据。
进一步，存储部81连接于上位计算机9。由上位计算机9将接下来要冷却的厚钢板S的操作条件(例如，要冷却的厚钢板S的成分、板厚、板宽度、冷却开始温度、冷却结束温度)输入至存储部81并存储。
另外，上下水量比决定部82连接于存储部81。上下水量比决定部82基于存储于存储部81的过去的厚钢板S的操作条件、上下水量比、C翘曲量δ以及曲率k，决定以使要冷却的厚钢板S的曲率k成为目标允许范围内那样的、上下水量比。
具体而言，上下水量比决定部82具备收集部821、计算部822以及设定部823。
收集部821获取输入至存储部81的要冷却的厚钢板S的操作条件。并且，收集部821从存储部81收集与该要冷却的厚钢板S的操作条件类似的过去的厚钢板S的操作条件、上下水量比以及C翘曲量δ及曲率k。这里，过去的厚钢板S的操作条件是否与接下来要冷却的厚钢板S的操作条件类似的判断只要基于表示操作条件的信息的矢量间的距离进行即可。另外，关于过去的厚钢板S的上下水量比、C翘曲量δ以及曲率k的数据的收集数量，由于上下水量比与曲率k等处于一阶相关的关系，因此只要有至少3个即可，若为20个左右则很充分。
另外，计算部822计算由收集部821收集到的针对过去的厚钢板S的上下水量比与由配置于冷却区域4的出侧的形状测量仪7测量出的过去的厚钢板S的曲率k的关系。
具体而言，计算部822制作表示由收集部821收集到的针对过去的厚钢板S的上下水量比与过去的厚钢板S的曲率k的关系的图8所示那样的图表。
在图8中，关于针对过去的厚钢板S的上下水量比以及过去的厚钢板S的曲率k的数据，收集有最近进行操作的3个数据。
进一步，设定部823根据由计算部822计算出的过去的厚钢板S的上下水量比与过去的厚钢板的曲率k的关系，设定以使要冷却的厚钢板的曲率k成为目标允许范围内那样的上下水量比。
在图8所示的例子中，设定部823进行最近操作的3个数据(图8中的○标记)的直线近似，设定将接下来要冷却的厚钢板S的曲率k推断为零的上下水量比(图8中的×标记)。
此外，要冷却的厚钢板S的曲率k也可以不必为零，只要该曲率k为目标允许范围(换算为C翘曲量δ为±3mm)内即可。
另外，针对要冷却的厚钢板S的上下水量比的实际的指示值优选不使根据针对上次冷却的厚钢板S的上下水量比的操作量变大。因此，针对要冷却的厚钢板S的上下水量比的实际的指示值为对将根据针对上次冷却的厚钢板S的上下水量比的操作量乘以增益G而得到的值加上上次的上下水量比，而如以下的(4)式所示。这里，关于增益G的值，0.2～0.5左右合适。
上下水量比的指示值＝(预测曲率零水量比-上次厚钢板的上下水量比)×G+上次厚钢板的上下水量比…(4)
适当的上下水量比大多由于冷却水温、气温、机械精度的变化等而发生变化，因此以上述的最近操作的信息为基础，依次进行上下水量比的修正，由此能够进行与气温、机械精度等的变化对应的调整。
接下来，冷却水量调整部(阀控制器)83以成为由上下水量比决定部82决定出的上下水量比的方式调整喷射至厚钢板S的冷却水量。此时，也可以将针对厚钢板S的下表面的冷却水量固定，而仅是针对厚钢板S的上表面的冷却水量变更，还可以以冷却区域4中的冷却水的总量成为恒定的方式调整上下水量比。
另外，关于厚钢板S的冷却停止温度的控制，使用其他软件来实施。例如，设定目标的操作条件(例如，厚钢板S的成分、板厚、板宽度、冷却开始温度、冷却停止温度)，接下来，如本实施方式那样，设定针对厚钢板S的上下水量比。进而，通过导热模型等的计算以使冷却停止温度成为目标的冷却停止温度的方式设定针对厚钢板S的上表面的冷却水量及针对下表面的冷却水量的总量及通板速度。进而，冷却水量调整部(阀控制器)83只要以成为所设定的上下水量比及冷却水量的总量的方式调整进行喷射的冷却喷嘴5a、5b的数量即可。
接下来，参照图2所示的用于说明由冷却控制装置执行的处理流程的流程图，对本发明的厚钢板的冷却控制方法进行说明。
首先，在步骤S1中，上下水量比决定部82基于过去的厚钢板S的操作条件、上下水量比、C翘曲量δ以及曲率k，决定使要冷却的厚钢板的曲率k成为目标允许范围内那样的、上下水量比(上下水量比决定工序)。
图3示出了该步骤S1中的处理流程的详细内容。首先，在步骤S11中，收集部821从存储部81获取由上位计算机9输入至存储部81的、要冷却的厚钢板S的操作条件(例如，钢成分、板厚、板宽度、冷却开始温度、冷却结束温度)。
接下来，在步骤S12中，收集部821从存储部81收集与该要冷却的厚钢板S的制造规格类似的过去的厚钢板S的操作条件、上下水量比、C翘曲量δ以及曲率k(收集工序)。
接下来，在步骤S13中，计算部822计算由收集部821收集到的针对过去的厚钢板S的上下水量比与曲率k的关系(计算工序)。具体而言，计算部822制作表示由收集部821收集到的针对过去的厚钢板S的上下水量比与曲率k的关系的图8所示那样的图表。
接下来，在步骤S14中，设定部823根据由计算部822计算出的过去的厚钢板S的上下水量比与曲率k的关系，设定以使要冷却的厚钢板的曲率k成为目标允许范围内那样的上下水量比(设定工序)。
之后，在步骤S15中，设定部823将在步骤S14中所设定的针对要冷却的厚钢板S的上下水量比的数据发送至存储部81，存储部81存储该上下水量比的数据。
进而，在步骤S16中，设定部823对冷却水量调整部(阀控制器)83指示在步骤S14中所设定的针对要冷却的厚钢板S的上下水量比。
基于步骤S1的上下水量比决定工序结束之后转移至步骤S2。在步骤S2中，冷却水量调整部(阀控制器)83以成为由上下水量比决定部82决定出的上下水量比的方式调整喷射至厚钢板S的冷却水量(冷却水量调整工序)。
在冷却水量调整部(阀控制器)83中，以成为通过上下水量比决定工序所设定的上下水量比以及由其他软件所设定的冷却水量的总量的方式，设定进行喷射的冷却喷嘴5a、5b的数量。
接下来，转移至步骤S3，在步骤S3中，从所设定的冷却喷嘴5a、5b对厚钢板S喷射冷却水，实施厚钢板S在冷却区域4中的冷却。
进而，转移至步骤S4。在步骤S4中，配置于冷却区域4的出侧的形状测量仪7测量被冷却的厚钢板S的C翘曲量δ以及曲率k，冷却控制装置8的存储部81收集测量出的厚钢板S的C翘曲量δ以及曲率k。
由此，厚钢板S的冷却控制结束。
像这样，根据本实施方式的厚钢板S的冷却控制方法及冷却控制装置8，基于过去的厚钢板S的操作条件、上下水量比、C翘曲量δ以及曲率k，决定以使要冷却的厚钢板的曲率k成为目标允许范围内那样的、上下水量比(步骤S1：上下水量比决定工序、上下水量比决定部82)。进而，以成为决定出的上下水量比的方式调整喷设至厚钢板S的冷却水量(步骤S2：冷却水量调整工序、冷却水量调整部83)。
由此，能够在厚钢板S的冷却时准确地调整上下水量比，适当地防止厚钢板S的C翘曲。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限于此，能够进行各种变更、改进。
例如，在收集部821中，从存储部81收集实施了过去的厚钢板S的操作条件的冷却时的C翘曲量δ以及曲率k，但也可以收集C翘曲量δ以及曲率k的至少一方。
另外，在计算部822中，计算收集到的针对过去的厚钢板S的上下水量比与曲率k的关系，但也可以计算上下水量比与C翘曲量δ以及曲率k的至少一方的关系。
进一步，在设定部823中，也可以根据计算出的过去的厚钢板S的上下水量比与C翘曲量δ以及曲率k的至少一方的关系，设定以使要冷却的厚钢板的C翘曲量δ以及曲率k的至少一方成为目标允许范围内那样的上下水量比。
另外，本发明的冷却控制方法适用于图1所示的厚钢板制造设备1，但也可以适用于去除了矫直机3的厚钢板制造设备1。
另外，本发明的冷却控制方法也可以适用于图9所示的厚钢板制造设备11，而不是图1所示的厚钢板制造设备1。在该情况下，在再加热炉12的输送方向出侧配置冷却控制装置8，再加热炉12对将热轧了的厚钢板S暂时空冷至室温后的厚钢板S进行再加热。
另外，关于厚钢板S的操作条件，也可以不仅是上述项目，加热温度、终轧温度、轧制的道次安排、去鳞道次数量等与轧制条件相关的信息也一并存储于存储部81。
另外，如图9所示，当在再加热炉12的输送方向出侧配置冷却控制装置8的情况下，优选将再加热炉12中的加热材料的在炉时间、加热温度、气体气氛等信息存储于存储部81。
另外，在存储部81能够保存大量的数据的情况下，机器学习方法、所谓的将过去的大量的数据作为训练数据进行预测的方法是有用的。例如也可以使用近年来发展起来的基于神经网络的学习、拾取欲搜索的附近的点来进行近似计算的局部回归、决策树等方法，对操作实绩、上下水量比以及C翘曲的关系进行分析，来计算合理的上下水量比。
实施例
在图1所示的厚钢板制造设备1中，对板厚为20mm、板宽度为3000mm、冷却开始温度为900℃、冷却结束温度为50℃、C为0.15质量％、Si为0.3质量％、Mn为1.4质量％、Cr为0.28质量％的厚钢板S进行了冷却处理。在此之前，从存储部81收集到了与该要冷却的厚钢板S的操作条件类似的3个过去的厚钢板S的操作条件源、上下水量比、C翘曲量δ以及曲率k。
进而，计算收集到的针对3个过去的厚钢板S的上下水量比与由形状测量仪7测量出的厚钢板S的曲率k的关系，制作了表示上下水量比与曲率k的关系的图8所示那样的图表。
接下来，根据计算出的过去的厚钢板S的上下水量比与过去的厚钢板S的曲率k的关系，设定了使要冷却的厚钢板S的曲率k成为零那样的针对要冷却的厚钢板S的上下水量比。该要冷却的厚钢板S的曲率k成为零的上下水量比是0.85。
进而，由于针对上次冷却的厚钢板S的上下水量比为0.8，因此将增益G设为0.3而根据上述的(4)式计算出了针对要冷却的厚钢板S的上下水量比的实际的指示值。即，作为上下水量比，设定了(0.85-0.8)×0.3+0.8＝0.815。
接下来，以使所设定的上下水量比成为0.815的方式，调整了喷射至厚钢板S的冷却水量。这里，将厚钢板S的下表面的水量密度(每单位面积的水量(流量))设为3.0m3/min·m2，基于上下水量比为0.85，将厚钢板S的上表面的水量密度设为了0.815×3.0m3/min·m2＝2.445m3/min·m2。
进而，以上述所设定的厚钢板S的上表面及下表面的水量密度对厚钢板S进行了冷却。
在冷却了厚钢板S之后，由形状测量仪7测量了厚钢板S的C翘曲量δ，结果如图10所示，C翘曲量δ为上侧凸20mm左右。
进而，在存储部81存储了由该形状测量仪7测量出的C翘曲量δ(20mm)及曲率k。另外，在存储部81存储了进行了冷却的厚钢板S的操作条件(板厚为20mm、板宽度为3000mm、冷却开始温度为900℃、冷却结束温度为50℃、钢成分(C为0.15质量％)等)、上下水量比为0.815、厚钢板S的下表面的水量密度为3.0m3/min·m2、以及厚钢板S的上表面的水量密度为2.445m3/min·m2。
通过反复进行该步骤，从而厚钢板S的形状如图10所示，随着制造个数增加而更加平坦化。
附图标记说明
1…厚钢板制造设备；2…轧机；3…矫直机；4…冷却区域；5a、5b…冷却喷嘴；6…止水辊；7…形状测量仪；8…冷却控制装置；9…上位计算机；71…激光距离仪；81…存储部；82…上下水量比决定部；83…冷却水量调整部；821…收集部；822…计算部；823…设定部；S…厚钢板。

Claims (5)

1.一种厚钢板的冷却控制方法，一边使厚钢板沿输送方向通过冷却区域一边进行冷却控制，
所述厚钢板的冷却控制方法的特征在于，包括：
上下水量比决定工序，基于过去的厚钢板的操作条件、实施了该过去的厚钢板的操作条件的冷却时的针对过去的厚钢板的上下水量比、以及实施了所述过去的厚钢板的操作条件的冷却时的由配置于冷却区域的出侧的形状测量仪测量出的在过去的冷却区域中冷却之后的厚钢板的C翘曲量通过下述的式(3)而被换算成的曲率，决定使要冷却的厚钢板的曲率成为目标允许范围内那样的、针对要冷却的厚钢板的上下水量比；以及
冷却水量调整工序，以成为通过该上下水量比决定工序决定出的上下水量比的方式调整喷射至厚钢板的冷却水量，
K＝2×δ/((w/2)2+δ2)…(3)
其中，k为曲率，δ为C翘曲量，w为厚钢板的板宽度。
2.根据权利要求1所述的厚钢板的冷却控制方法，其特征在于，
在所述上下水量比决定工序中，包括：
收集工序，收集与要冷却的厚钢板的操作条件类似的所述过去的厚钢板的操作条件、实施了该过去的厚钢板的操作条件的冷却时的针对过去的厚钢板的上下水量比、以及实施了所述过去的厚钢板的操作条件的冷却时的由配置于冷却区域的出侧的形状测量仪测量出的在所述过去的冷却区域中冷却之后的厚钢板的C翘曲量通过上述的式(3)而被换算成的曲率；
计算工序，计算收集到的针对所述过去的厚钢板的上下水量比与所述过去的厚钢板的曲率的关系；以及
设定工序，根据计算出的所述过去的厚钢板的上下水量比与所述过去的厚钢板的曲率的关系，设定使要冷却的厚钢板的曲率成为目标允许范围内那样的、针对要冷却的厚钢板的上下水量比。
3.一种厚钢板的冷却控制装置，一边使厚钢板沿输送方向通过冷却区域一边进行冷却控制，
所述厚钢板的冷却控制装置的特征在于，包含：
上下水量比决定部，其基于过去的厚钢板的操作条件、实施了该过去的厚钢板的操作条件的冷却时的针对过去的厚钢板的上下水量比、以及实施了所述过去的厚钢板的操作条件的冷却时的由配置于冷却区域的出侧的形状测量仪测量出的在过去的冷却区域中冷却之后的厚钢板的C翘曲量通过下述的式(3)而被换算成的曲率，决定使要冷却的厚钢板的曲率成为目标允许范围内那样的、针对要冷却的厚钢板的上下水量比；以及
冷却水量调整部，其以成为由该上下水量比决定部决定出的上下水量比的方式调整喷射至厚钢板的冷却水量，
K＝2×δ/((w/2)2+δ2)…(3)
其中，k为曲率，δ为C翘曲量，w为厚钢板的板宽度。
4.根据权利要求3所述的厚钢板的冷却控制装置，其特征在于，
所述上下水量比决定部包含：
收集部，其收集与要冷却的厚钢板的制造规格类似的所述过去的厚钢板的操作条件、实施了该过去的厚钢板的操作条件的冷却时的针对所述过去的厚钢板的上下水量比、以及实施了所述过去的厚钢板的操作条件的冷却时的由配置于冷却区域的出侧的形状测量仪测量出的在所述过去的冷却区域中冷却之后的厚钢板的C翘曲量通过上述的式(3)而被换算成的曲率；
计算部，其计算收集到的针对所述过去的厚钢板的上下水量比与所述过去的厚钢板的曲率的关系；以及
设定部，其根据计算出的所述过去的厚钢板的上下水量比与所述过去的厚钢板的曲率的关系，设定使要冷却的厚钢板的曲率成为目标允许范围内那样的、针对要冷却的厚钢板的上下水量比。
5.一种厚钢板的制造方法，其特征在于，
使用权利要求1或2所述的厚钢板的冷却控制方法。
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