JP2005510359A - 金属ホットストリップを圧延するための冷却区間の前段の仕上ラインに対する制御方法 - Google Patents

金属ホットストリップを圧延するための冷却区間の前段の仕上ラインに対する制御方法 Download PDF

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Abstract

遅くとも仕上ライン(3)へのホットストリップ(6)の入走の際にストリップ点(101)の開始温度(T1)が検出される。ストリップ点(101)が行路追跡される。ホットストリップ(6)が仕上ライン(3)において温度調整(δT)を受けさせられる。ストリップ点(101)、開始温度(T1)、行路追跡(W(t))および温度調整(δT)が仕上ライン(3)に対するモデル(9)に供給される。モデル(9)から実時間でストリップ点(101)の期待される実際温度(T2)が求められ、モデルに新しい実際温度(T2)として割当てられる。

Description

本発明は金属ホットストリップを圧延するための冷却区間の前段の仕上ラインに対する制御方法に関するものである。
独国特許出願公開第199 63 186 A1 号明細書から、金属ホットストリップを圧延するため仕上ラインに前置されている冷却区間に対する制御方法は知られている。この制御方法では、冷却区間へホットストリップが入走する際にストリップ点およびそれらの開始温度が検出され、検出されたストリップ点に個々に目標温度経過が割り当てられる。ストリップ点、それらの開始温度およびそれらの目標温度経過は冷却区間に対するモデルに供給される。ストリップ点は冷却区間を通過する際に行路追跡される。冷却区間においてホットストリップは温度調整装置によって温度調整を受けさせられる。行路追跡および温度調整は同じくモデルに供給される。モデルは実時間で、検出されたストリップ点の期待される実際温度を求め、これらをストリップ点に割り当てる。それにより各ストリップ点に対して各時点で温度がストリップ厚みの関数として得られる。さらにそれは検出されたストリップ点に割り当てられる目標温度経過および期待される実際温度をもとにして温度調整装置に対する駆動値を求め、またこれらの駆動値により温度調整装置を制御する。この温度制御は特に金属ホットストリップの材料特性および組織特性を目的に則して設定するための役割をする。通常はその際に温度制御は、予め定められたリール温度経過が冷却区間の出口から可能なかぎり良好に達成されるように実行される。
独国特許出願公開第199 63 186 A1 号明細書に記載されている仕上ラインのような仕上ラインは同じく一般に知られている。それらは通常、圧延工程プランにより制御されて、仕上ラインの終了点において予め定められた終了寸法および予め定められた終了圧延温度が達成されるように運転される。また圧延はホットストリップの材料特性、特に組織特性に影響する。
従来の技術では仕上ライン調節の基礎はたいてい、個々のストリップセグメントが冷却区間における事象への直接的な時間的関係なしに予め計算し得る1つまたは複数のセットアップ計算である。測定された最終圧延温度および計算されたストリップ速度の最終圧延温度への作用をもとにして、仕上ラインのストリップ速度がPI調節器または他の古典的な調節によって変更される。仕上ラインの個々のスタンドの間の冷却は予制御のみされる。
金属ホットストリップに課せられる要求が高いほど、正確に製造条件、なかんずく温度経過、は守られなければならない。このことは特にたとえば多相の鋼、TRIP鋼などのようないわゆる新しい材料に当てはまる。なぜならば、これらの材料は正確に定められた熱処理、すなわち温度経過の設定および監視を必要とするからである。
従って本発明の課題は、前段の仕上ラインにおいても所望の温度経過の遵守を保証し得る簡単な方法で実現可能な制御方法を提供することである。
この課題は、金属ホットストリップを圧延するための冷却区間の前段の仕上ラインに対する制御方法において、
−遅くとも仕上ラインへのホットストリップの入走の際にストリップ点および少なくともそれらの開始温度が検出され、
−ストリップ点および実際温度として開始温度が仕上ラインに対するモデルに供給され、
−ストリップ点が仕上ラインの通過の際に行路追跡され、
−仕上ラインにおいてホットストリップが温度調整を受けさせられ、
−行路追跡および温度調整が同じくモデルに供給され、
−モデルから実際温度をもとにして実時間で検出されたストリップ点の期待される実際温度が求められ、検出されたストリップ点に新しい実際温度として割当てられる
ことを特徴とする制御方法により解決される。
エネルギー内容を記述する量は、それに代えて金属ホットストリップの温度またはエンタルピーであってよい。
仕上ラインからのストリップ点の出走の後にそれらの終了温度が検出され、検出された終了温度がモデルをもとにして求められた期待される終了温度と比較され、この比較をもとにしてモデルに対する少なくとも1つの補正係数が決定されるならば、モデルは簡単な仕方で仕上ラインの実際の挙動に適合可能である。
検出されたストリップ点にエネルギー内容を記述する量に対する目標値が対応付けられ、モデルに供給され、モデルにより、期待される実際温度に付加して、補正係数との期待される実際温度の関数的な関係が求められ、また既に検出されたストリップ点の期待される実際温度が補正係数をもとにして補正されるならば、既に検出されたストリップ点の期待される温度が容易に、特にその他のモデル計算なしに補正可能である。
モデルにより、検出されたストリップ点に対応付けられている目標値および期待される実際温度をもとにして、ホットストリップの実際温度に変形なしに影響を及ぼし得る温度調整装置に対する駆動値が求められ、駆動値が温度調整装置に供給されるならば、ホットストリップの目的に則した温度制御も可能である。
駆動値の少なくとも1つが目標駆動値と比較され、この比較をもとにしてホットストリップのストリップ速度に対する補正値が求められるならば、対応する温度調整装置が平均的な操作範囲で駆動されるように駆動値を調節することが簡単に可能である。それによって、短時間生ずる温度変動を温度調整装置を用いて調節することが特に容易に可能である。
本制御方法の可能な実施形態では、仕上ラインのなかで変形なしの温度調整を調節するため専ら圧延速度の変更が利用される。
駆動値はたとえば、仕上ラインの少なくとも1つの個所における予め定められた個所温度からのストリップ点に対して期待される実際温度の偏差が最小化されるように求められ得る。多くの場合にはこれによりホットストリップの材料特性が簡単な仕方で設定可能である。このことは特に、前記の個所が仕上ラインの2つの圧延スタンドの間に位置しており、ホットストリップのなかで個所温度において相変換が行われるときに当てはまる。本発明による制御方法によってその際に、このことを、前記の個所においてホットストリップの実際温度の検出が行われないときにも保証することが可能である。
目標値はすべてのストリップ点に対して等しくてよい。しかしそれらがストリップ点に個々に対応付けられていることが好ましい。
目標値は特定の位置または特定の時間において達成すべき個々の値、すなわち位置特有または時間特有の値であってよい。しかしそれらが目標値経過を形成することが好ましい。
モデルを用いて各ストリップ点の相の割合も求められるならば、ホットストリップの挙動のなお一層良好なモデル化が可能である。
本制御方法がクロックされて実行されるならば、それは特に簡単に実現可能である。クロックはその際通常は01sと05sとの間、典型的には02sと03sとの間である。
本発明による制御コンセプトは必要に応じて拡張可能である。特にそれにより仕上ラインの前段または後段の設備、たとえばプリライン 、炉、連続鋳造設備または冷却区間の少なくとも1つも制御が可能である。それによって実際にブルームの発生またはブルームの加熱から圧延されたホットストリップの巻取りまでの単一の一貫した共通の制御方法が実現可能である。またモデルは仕上ラインに干渉するように構成されていてよい。
他の利点および詳細は図面により実施例の以下の説明で明らかになる。
図1によれば、鋼のホットストリップ6を生産するための設備は連続鋳造設備1、プリライン2、仕上ライン3および冷却区間4を含んでいる。冷却区間4の後ろにリール5が配置されている。リール5により、連続鋳造設備1により生産され、ライン2、3で圧延され、冷却区間4で冷却されたホットストリップ6が巻き取られる。
すべての設備は実時間計算装置7により実行される統一的な制御方法によって制御される。そのために実時間計算装置7は鋼のホットストリップ6を生産するための設備の個々の構成要素1ないし5と制御技術的に接続されている。さらにそれは制御プログラム8によりプログラムされており、それに基づいて制御方法が実行される。
制御プログラム8はなかんずく、好ましくは共通の、物理的なモデル9を含んでいる。これは実時間計算装置7のなかで実行される。実時間計算装置7は1つの計算機または複数の計算機、特にプロセス計算機を有し得る。共通のモデル9によって、少なくとも仕上ライン3および冷却区間4の挙動、好ましくはプリライン2および連続鋳造設備1の挙動もモデル化される。
図2は図1と類似の設備を示す。図1と相違してプリライン2の前段には連続鋳造設備1が設けられておらず、その代わりに炉1´が設けられており、そのなかで圧延すべきブルーム6´が予め加熱される。しかし図2による設備の際にも一貫した制御が実時間計算装置7により行われる。
図1および図2によれば、仕上ライン3は複数の圧延スタンド3´を有する。しかしこのことは不可欠ではない。ケースバイケースで仕上ライン3はただ1つの単一の圧延スタンド3´を有することもできる。このことは特に図1による連続鋳造設備1により既に最終寸法近くの鋳造が行われるとき、すなわちホットストリップ6が単一の圧延工程でその最終寸法に圧延され得るときに当てはまる。
図3および図4は仕上ライン3および冷却区間4に対する共通の制御方法を図示したものである。ここで2つの図への分割は図を分かりやすくするためにのみ行われている。
特に、モデル9は(少なくとも)仕上ライン3および冷却区間4に共通である。また、図3のように仕上ライン3の出走側に配置されている中間温度測定場所10は図4による冷却区間4への入走点における温度測定場所10と同一である。この理由から図4中の温度測定場所は図3中と等しい符号を付されている。
図3によれば、仕上ライン3へのホットストリップ6の入走の際に開始温度測定場所11によってタイムクロックδtでそれぞれストリップ点101および少なくともその開始温度T1が検出され、対応するモデル点101´に対応付けられる。場合によってはたとえばストリップ厚みdのような他の量も検出され、モデル9に供給され得る。タイムクロックδtは通常は01sと05sとの間、典型的に02sないし03sに位置している。ストリップ点101およびそれらの開始温度T1のクロックされる検出に基づいてすべての制御方法がクロックされて実行される。
ストリップ点101およびその開始温度T1は共通のモデル9に供給される。開始温度T1はその際モデル9内で先ず実際温度値T2を定める。ストリップ点101にさらに個別にエネルギー内容記述量に対する目標値T*(注:図の上付き符号の★は*に代え記載)が対応付けられ、これらが同じくモデル9に供給される。エネルギー内容記述量に対する目標値T*はたとえば時間的な目標温度経過T*(t)であってよい。
最後に実時間計算装置7になお開始圧延速度vならびに、明示的または暗示的に、仕上ライン3の個々のスタンド3´により生ぜしめられるパス毎の減少が供給される。
パス毎の減少および既知の設備構成に基づいて、開始圧延速度vからそれぞれ後置されているスタンド3´の後ろおよび冷却区間4内の速度が求められ得る。こうして仕上ライン3および冷却区間4の通過の際のストリップ点101の行路追跡も可能である。こうして計算可能な行路追跡W(t)は同じくモデル9に供給され、そこで対応するモデル点101´に対応付けられる。
2つのストリップ点101の検出の間のタイムクロックδtの間に、モデル9により実時間で、この時点で仕上ライン3または冷却区間4に位置しているすべてのストリップ点101に対して、検出されたストリップ点101の期待される実際温度T2が求められる。求められた実際温度T2は対応するモデル点101´に新しい実際温度T2として対応付けられる。このことは図5から特に明らかになる。それによれば期待される実際温度T2はモデル9に再び入力量として供給される。
すなわち、各タイムクロックδtにより新しいモデル点101´が発生され、それにその瞬間に開始温度測定場所11において検出された実際温度T1が実際温度T2として対応付けられる。モデル点101´はタイムクロックδtで仕上ライン3および冷却区間4を通じて行路追跡される。その期待される実際温度T2がその際モデル9により現実化される。対応するストリップ点101が測定場所10、13に到達すると、モデル9の検査および補正が行われ得る。対応するストリップ点101が冷却区間4を去ると、モデル点101´が消去される。さらにモデル9により付加的に補正係数kとの(新しい)実際温度T2の関数関係f(k)が求められる。
ホットストリップ6は仕上げライン3および冷却区間4において温度調整δTを受ける。たとえば温度調整装置12を用いて流体または気体状の冷却媒体(たとえば水または空気)がホットストリップ6上にもたらされ得る。温度調整δTは同じくモデル9に供給され、実際温度T2を求める際にもちろん考慮に入れられる。図3から明らかなように、その際圧延スタンド3´の間にも冷却装置12が配置されている。
ホットストリップ6の変形なしの温度調整のための別の可能性は圧延速度vである。これもモデル9に供給される。
最後にホットストリップ6はさらに圧延スタンド3´における圧延によりこのようなものとして加熱される。そのために特性的な量、たとえば圧延スタンド3´の要求パワーおよびそれらの作業ローラーの温度もモデル9に供給される。
期待される実際温度T2はモデル9において一次元の非定常的な熱伝導式を解くことにより求められる。数学的記述の際には、開始点および終了点においてのみ、ホットストリップ6の上側および下側に相応して、周囲との熱交換を行う絶縁された棒に対する熱伝導式から出発される。すなわち、熱伝導がストリップにおいて縦方向および横方向に消滅しまたは無視可能であることが仮定される。熱伝導式を解くこの手掛かりおよびその解は当業者によく知られている。すなわち各ストリップ点101に対して各時点で(期待される)実際温度T2がストリップ厚みの関数として利用される。
モデル9により次いでストリップ点101における目標値T*およびそれらの期待される実際温度T2をもとにして 温度調整装置12に対する駆動値δT*が求められる。駆動値δT*は温度調整装置12に図5のように下位の調節器12´を介して供給される。調節器12´は通常、冷却区間4の終端においてホットストリップ6の特定の終了温度が設定されるべきであれば、特に予測調節器として構成されている。
場合によっては開始温度T1の検出はそれ以前にも、たとえばプリライン2への入走の際にも行われ得る。その場合には期待される実際温度T2はもちろんこの場所およびこの時点から求められなければならない。
第1の検出されるストリップ点101が仕上ライン3とリール5との間に配置されている温度測定場所10、13に到達するまで、モデル9および実時間計算装置7により温度経過の制御が行われる。モデル9を用いて、期待される実際温度T2のみが計算され得る。モデル計算に基づいて期待される実際温度T2が実際のストリップ温度T3と合致するかどうかのチェックは可能でない。
しかし第1のストリップ点101がたとえば終了温度測定場所13に到達すると、実際の実際温度T3はこの個所において、すなわち冷却区間4から出走の際に、またそれによって特に仕上ライン3から出走の後にも検出可能である。この終了温度T3は補正係数を求める装置9´により、モデル9をもとにして計算されたこの時点に対して期待される終了温度T2と比較される。この比較をもとにして、次いでモデル9に対する補正係数kが決定される。補正係数kの決定は当業者にたとえば前記の独国特許出願公開第199 63 186 A1 号明細書から知られている。新たに検出すべきストリップ点101に対する期待される終了温度T2はこうして直ちに相応に適合され補正されたモデル9をもとにして求められ得る。さらに既に検出されたストリップ点101に対して既に予め期待される実際温度T2の補正係数kとの関数関係f(k)が求められたので、既に検出されたストリップ点101に対する期待される実際温度T2も簡単な方法で補正係数kをもとにして補正され得る。
既に述べたように、図3および図4による実施例では仕上ライン3と冷却区間4との間にも中間温度測定場所10が配置されている。こうして中間温度測定場所10の到達の際に既に、ホットストリップ6の実際温度T3を検出することが可能である。こうして既にモデル9ならびにそれまでに計算された期待される実際温度T2の補正が可能である。一般的に、実際温度T3の各測定がモデル9を適応させるため、またはモデル9に対する補正係数を求めまたは補正するために利用され得る。
事情によっては、モデル適応に関して仕上ライン3に対する部分モデルと冷却区間4に対する部分モデルとの間の完全な分離を行うことさえ可能である。また中間温度測定場所10において検出される実際温度T3を用いて冷却区間4に対して場合によっては設けられている部分モデルに対する補正係数kが予め求められ得る。しかしこのことの意義は二義的である。決定的なことは、モデル9の範囲内でストリップ点101に対する温度T2の計算が既に仕上ライン3の通過の際に行われ、また簡単に冷却区間4に伝達されることである。それにより特に簡単に仕上ライン3および冷却区間4に対する一貫したモデリングが実現され得る。一貫したモデリングに基づいてさらに簡単な仕方で、仕上ライン3および冷却区間4に対する共通の制御方法、場合によってはその他の設備部分1、1´ないし2に対しての共通の制御方法をも実現することが可能である。
温度調整装置12に供給される駆動値δT*は付加的に速度調節器12´´において目標駆動値ΔT*と比較される。この比較をもとにして終了圧延速度vに対する補正値δvが求められる。こうして簡単な仕方で、温度調整装置12を平均的な操作範囲のなかで作動させることが可能である。補正値δvはその際もちろんその他の製造条件および設備設計ならびに実行される圧延プログラムを考慮に入れて求められる。圧延速度vの補正はこうして長期的かつグローバルな効果を調節する役割をし、他方において駆動値δT*を介して短期的かつローカルな効果が調節される。さらに、仕上ライン3内で変形なしの温度調整を調節するため、専ら開始圧延速度vを変更することさえも可能である。
目標値T*は通常は時間tの関数として、すなわち時間的な目標温度経過T*(t)として予め定められる。しかし、目標温度経過T*(t)を位置の関数として予め定めることも可能である。この場合、ホットストリップ6の冷却の制御はモデル9および実時間計算装置7により、冷却区間4または仕上ライン3の少なくとも1つの位置における予め定められた位置温度からのストリップ点101に対する期待される実際温度T2の偏差が最小化されるように行われる。通常はこれらは終了温度場所13または中間温度場所10における温度である。
位置的または時間的に連続的ではない経過を目標値T*として予め定めることも可能である。また特定の位置または時点に対してのみ目標温度T*を設定することも可能である。また温度が無条件に目標量でなくてはならないものでもない。それに代えてエンタルピーも利用され得る。
しかしまた、実時間での期待される実際温度T2の連続的な計算に基づいて、ホットストリップ6の温度の実際の検出が可能でない、または他の理由から行われない個所に特定の温度を設定することも可能である。実時間でのモデル9による連続的な温度計算に基づいて特に、2つの圧延スタンド3´の間、たとえば仕上ライン3の最後から二番目と最後の圧延スタンド3´の間、の個所においてホットストリップ6が予め定められた限界温度TGに達することを保証することも可能である。限界温度TGはその際に、ホットストリップ6のなかでまさにこの限界温度TGにおいて相変換が行われるように位置していてよい。この方法から、この個所における真の温度測定なしでもいわゆる2相圧延が達成され得る。
本発明による制御方法によって、最近の鋼に対する順応性のあるかつ便利な熱処理が達成可能である。特に熱制御が干渉的に行われる。すなわち冷却区間4において又は仕上ライン3においてのみならず、干渉的に目的に合うように予め定められた目標温度経過T★(t)を設定することができる。
以上に説明された制御方法においては、温度がエネルギー内容を記述する量として使用された。しかしそれに代えて、計算はエンタルピーによっても行うことができる。さらにモデル9の範囲内でオーステナイト、フェライト、マルテンサイトなどに関する個々のストリップ点101の相の割合も実時間で一緒に計算することができる。
また、必ずしも位置的または時間的な温度経過が目標値T*として予め定められることも必要ではない。特定の位置や時間に対して目標値を予め定めることで足り得る。
本発明の金属ホットストリップを生産するための設備の一例の原理図である。 本発明の金属ホットストリップを生産するための設備の別の例の原理図である。 本発明の仕上ラインの構成配置図である。 本発明の冷却区間の構成配置図である。 本発明のモデルのブロック回路図である。
符号の説明
1 連続鋳造設備
1´炉
2 プリライン
3 仕上げライン
3´圧延スタンド
4 冷却区間
5 リール
6 ホットストリップ
7 実時間計算装置
8 制御プログラム
9 モデル
10 中間温度測定場所
11 開始温度測定場所
12 温度調整装置
13 終了温度測定場所
101 ストリップ点
101´モデル点
T1 開始温度
T2 実際温度
* 目標値
δT 温度調整
W(t) 行路追跡

Claims (19)

  1. 金属ホットストリップ(6)を圧延するための冷却区間(4)の前段の仕上ライン(3)に対する制御方法において、
    −遅くとも仕上ライン(3)へのホットストリップ(6)の入走の際にストリップ点(101)および少なくともそれらの開始温度(T1)が検出され、
    −ストリップ点(101)および実際温度として開始温度(T1)が仕上ライン(3)に対するモデル(9)に供給され、
    −ストリップ点(101)が仕上ライン(3)の通過の際に行路追跡され、
    −仕上ライン(3)においてホットストリップ(6)が温度調整(δT)を受けさせられ、
    −行路追跡(W(t))および温度調整(δT)が同じくモデル(9)に供給され、
    −モデル(9)から実際温度(T2)をもとにして実時間で検出されたストリップ点(101)の期待される実際温度(T2)が求められ、検出されたストリップ点(101)に新しい実際温度(T2)として割当てられる
    ことを特徴とする制御方法。
  2. 仕上ライン(3)からのストリップ点(101)の出走の後にそれらの終了温度(T3)が検出され、検出された終了温度(T3)がモデル(9)をもとにして求められた期待される終了温度(T2)と比較され、この比較をもとにしてモデル(9)に対する少なくとも1つの補正係数(k)が決定されることを特徴とする請求項1記載の制御方法。
  3. モデル(9)により、期待される実際温度(T2)に付加して、補正係数(k)との期待される実際温度(T2)の関数的な関係(f(k))が求められ、既に検出されたストリップ点(101)の期待される実際温度(T2)が補正係数(k)をもとにして補正されることを特徴とする請求項2記載の制御方法。
  4. 検出されたストリップ点(101)にエネルギー内容を記述する量に対する目標値(T*)が対応付けられ、モデル(9)に供給され、モデル(9)により、検出されたストリップ点(101)に対応付けられている目標値(T*)および実際温度(T2)をもとにして、ホットストリップ(6)の実際温度(T3)に変形なしに影響を及ぼし得る温度調整装置(12)に対する駆動値(δT*)が求められ、駆動値(δT*)が温度調整装置(12)に供給されることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の制御方法。
  5. 駆動値(δT*)の少なくとも1つが目標駆動値(ΔT*)と比較され、この比較をもとにしてホットストリップ(6)のストリップ速度(v)に対する補正値(δv)が求められることを特徴とする請求項4記載の制御方法。
  6. 仕上ライン(3)内で変形なしの温度調整を調節するため専ら圧延速度(v)の変更が利用されることを特徴とする請求項4記載の制御方法。
  7. 駆動値(δT*)が、仕上ライン(3)の少なくとも1つの個所における予め定められた個所温度(TG)からのストリップ点(101)に対して期待される実際温度(T2)の偏差が最小化されるように求められることを特徴とする請求項4ないし6のいずれか1つに記載の制御方法。
  8. 前記の個所が仕上ライン(3)の2つの圧延スタンド(3´)の間に位置しており、またホットストリップ(6)内で個所温度(TG)において相変換が行われることを特徴とする請求項7記載の制御方法。
  9. 前記の個所においてホットストリップ(6)の実際温度(T3)の検出が行われないことを特徴とする請求項7または8記載の制御方法。
  10. 目標値(T*)がストリップ点(101)に個々に対応付けられることを特徴とする請求項4ないし9のいずれか1つに記載の制御方法。
  11. 目標値(T*)が位置または時間に特有であることを特徴とする請求項4ないし10のいずれか1つに記載の制御方法。
  12. 目標値(T*)が目標値経過(T*(t))を形成することを特徴とする請求項4ないし11のいずれか1つに記載の制御方法。
  13. モデル(9)を用いて各ストリップ点(101)の相の割合も求められることを特徴とする請求項1ないし12のいずれか1つに記載の制御方法。
  14. クロックされて実行されることを特徴とする請求項1ないし13のいずれか1つに記載の制御方法。
  15. 仕上ライン(3)の前段または後段の設備(1、1´、2、4´)、たとえばプリライン(2)、炉(1´)、連続鋳造設備(1)および冷却区間(4)の少なくとも1つも制御されることを特徴とする請求項1ないし14のいずれか1つに記載の制御方法。
  16. 制御方法が仕上ライン(3)と仕上ライン(3)の前段または後段の設備(1、1´、2、4´)とに対して共通の制御方法であることを特徴とする請求項15記載の制御方法。
  17. モデル(9)が仕上ラインに干渉するように構成されていることを特徴とする請求項15または16記載の制御方法。
  18. 請求項1ないし17のいずれか1つによる制御方法を実行するため実時間計算装置(7)において実行可能なモデル。
  19. 制御技術的に仕上ライン(3)と接続され、請求項1ないし17のいずれか1つによる制御方法を実行可能なようにプログラムされている実時間計算装置(7)を有する金属ホットストリップ(6)を圧延するための冷却区間(4)の前段の仕上ライン(3)。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016215237A (ja) * 2015-05-20 2016-12-22 株式会社日立製作所 熱間圧延仕上げミル出側温度制御装置およびその制御方法

Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10156008A1 (de) * 2001-11-15 2003-06-05 Siemens Ag Steuerverfahren für eine einer Kühlstrecke vorgeordnete Fertigstraße zum Walzen von Metall-Warmband
US7031797B2 (en) * 2002-03-15 2006-04-18 Siemens Aktiengesellschaft Computer-aided method for determining desired values for controlling elements of profile and surface evenness
DE10310357A1 (de) * 2003-03-10 2004-09-30 Siemens Ag Gießwalzanlage zur Erzeugen eines Stahlbandes
DE502004005051D1 (de) * 2004-04-06 2007-10-31 Siemens Ag Verfahren zum herstellen eines metalls
JP4767544B2 (ja) * 2005-01-11 2011-09-07 新日本製鐵株式会社 鋼板の冷却制御方法
CN100371097C (zh) * 2005-05-26 2008-02-27 上海宝信软件股份有限公司 多料流跟踪的控制方法
DE102006047718A1 (de) * 2006-10-09 2008-04-17 Siemens Ag Verfahren zur Nachverfolgung des physikalischen Zustands eines Warmblechs oder Warmbands im Rahmen der Steuerung einer Grobblechwalzstraße zur Bearbeitung eines Warmblechs oder Warmbands
CN100457306C (zh) * 2006-12-15 2009-02-04 鞍山市第三轧钢有限公司 一种生产桥梁桁架连板阳头板的轧制方法
CN100457305C (zh) * 2006-12-15 2009-02-04 鞍山市第三轧钢有限公司 一种生产桥梁桁架连板阴头板的轧制方法
CN100444980C (zh) * 2006-12-15 2008-12-24 鞍山市第三轧钢有限公司 一种生产大型铁路车辆减速器制动夹板用钢的轧制方法
CN100503062C (zh) * 2006-12-28 2009-06-24 鞍钢股份有限公司 管线钢热轧平板板形控制方法
DE102007007560A1 (de) * 2007-02-15 2008-08-21 Siemens Ag Verfahren zur Unterstützung einer wenigstens teilweise manuellen Steuerung einer Metallbearbeitungsstraße
DE102008011303B4 (de) * 2008-02-27 2013-06-06 Siemens Aktiengesellschaft Betriebsverfahren für eine Kühlstrecke zum Kühlen eines Walzguts mit von der Temperatur losgelöster Kühlung auf einen Endenthalpiewert
US8935945B2 (en) * 2008-11-19 2015-01-20 Toshiba Mitsubishi-Electic Industrial Systems Corporation Control system
JP4997263B2 (ja) * 2009-03-19 2012-08-08 株式会社日立製作所 熱間圧延シミュレーション装置および圧延履歴シミュレーション方法
EP2287345A1 (de) * 2009-07-23 2011-02-23 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung eines Induktionsofens für eine Walzanlage, Steuer- und/oder Regeleinrichtung für eine Walzanlage und Walzanlage zum Herstellen von Walzgut
EP2301685A1 (de) * 2009-09-23 2011-03-30 Siemens Aktiengesellschaft Steuerverfahren für eine Behandlungsanlage für ein langgestrecktes Walzgut
EP2353742A1 (de) * 2010-02-05 2011-08-10 Siemens Aktiengesellschaft Warmwalzstraße zum Walzen von Warmband, Verfahren zum Betrieb einer Warmwalzstraße zum Walzen von Warmband, Steuer- und/oder Regeleinrichtung
JP5462358B2 (ja) 2010-04-09 2014-04-02 東芝三菱電機産業システム株式会社 圧延材冷却制御装置、圧延材冷却制御方法、圧延材冷却制御プログラム
EP2386365A1 (de) * 2010-05-06 2011-11-16 Siemens Aktiengesellschaft Betriebsverfahren für eine Fertigstraße mit Prädiktion der Leitgeschwindigkeit
EP2431105A1 (de) * 2010-09-16 2012-03-21 Siemens Aktiengesellschaft Ermittlungsverfahren für Steuergrößen einer Walzstraße mit mehreren Walzgerüsten zum Walzen eines Metallbandes
EP2431104A1 (de) 2010-09-16 2012-03-21 Siemens Aktiengesellschaft Echtzeit-Ermittlungsverfahren für Temperatur und Geometrie eines Metall-Warmbandes in einer Fertigstraße
CN102151694B (zh) * 2010-12-17 2013-04-24 武汉钢铁(集团)公司 一种重轨在轧制过程中的实时状态曲线记录方法
CN102581034B (zh) * 2011-01-18 2013-09-25 宝山钢铁股份有限公司 一种用于对多机架后精轧单元进行控制的方法
DE112011104849B4 (de) * 2011-02-07 2019-05-09 Primetals Technologies Austria GmbH Verfahren zur Regelung einer Temperatur eines Strangs durch das Positionieren einer verfahrbaren Kühldüse in einer Strangführung einer Stranggießanlage
EP2527054A1 (de) 2011-05-24 2012-11-28 Siemens Aktiengesellschaft Steuerverfahren für eine Walzstraße
EP2527053A1 (de) 2011-05-24 2012-11-28 Siemens Aktiengesellschaft Steuerverfahren für eine Walzstraße
EP2527052A1 (de) * 2011-05-24 2012-11-28 Siemens Aktiengesellschaft Betriebsverfahren für eine Walzstraße
EP2540404A1 (de) 2011-06-27 2013-01-02 Siemens Aktiengesellschaft Steuerverfahren für eine Warmbandstraße
CN104254408B (zh) * 2012-04-27 2016-11-09 普锐特冶金技术德国有限公司 通过与宽度相关的预制带冷却装置来补偿带特性
CN103406369A (zh) * 2013-02-19 2013-11-27 新疆八一钢铁股份有限公司 一种利用温度函数提高带钢头部轧制力精度的方法
CN103499946B (zh) * 2013-09-30 2016-05-04 武汉钢铁(集团)公司 一种型材热轧精轧机轧件位置跟踪装置及跟踪方法
DE102013221710A1 (de) 2013-10-25 2015-04-30 Sms Siemag Aktiengesellschaft Aluminium-Warmbandwalzstraße und Verfahren zum Warmwalzen eines Aluminium-Warmbandes
EP2873469A1 (de) * 2013-11-18 2015-05-20 Siemens Aktiengesellschaft Betriebsverfahren für eine Kühlstrecke
DE102014224461A1 (de) * 2014-01-22 2015-07-23 Sms Siemag Ag Verfahren zur optimierten Herstellung von metallischen Stahl- und Eisenlegierungen in Warmwalz- und Grobblechwerken mittels eines Gefügesimulators, -monitors und/oder -modells
EP2898963A1 (de) 2014-01-28 2015-07-29 Siemens Aktiengesellschaft Kühlstrecke mit zweifacher Kühlung auf eine jeweilige Sollgröße
CN104289523A (zh) * 2014-09-15 2015-01-21 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 一种改善动态变规格过程断带的控制方法
JP6399985B2 (ja) * 2015-09-08 2018-10-03 株式会社日立製作所 巻取温度制御装置および巻取温度制御方法
CA3047511C (en) * 2016-12-20 2022-04-26 Arcelormittal A method of dynamical adjustment for manufacturing a thermally treated steel sheet
DE102019203088A1 (de) * 2019-03-06 2020-09-10 Sms Group Gmbh Verfahren zur Herstellung eines metallischen Bandes oder Blechs
EP3714999B1 (de) * 2019-03-28 2022-09-28 Primetals Technologies Germany GmbH Ermittlung einer anstellung eines walzgerüsts
EP3825789A1 (de) 2019-11-20 2021-05-26 Primetals Technologies Germany GmbH Fernsteuerung einer anlage zum herstellen und/oder behandeln eines walzguts aus metall
DE102019132029A1 (de) * 2019-11-26 2021-05-27 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Herstellung eines gewünschten Metallwerkstücks aus einem Metallflachprodukt

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3779054A (en) * 1972-03-02 1973-12-18 Wean United Inc Coolant control for hot strip mill
JPS55158816A (en) * 1979-05-29 1980-12-10 Mitsubishi Electric Corp Controlling method for temperature of hot rolled material on discharging side of tandem rolling mill
DE3638330A1 (de) 1986-11-10 1988-05-19 Schloemann Siemag Ag Walzgeruest mit einer vorrichtung zum axialen verschieben von anstellbaren walzen
JPS63168211A (ja) * 1986-12-27 1988-07-12 Sumitomo Metal Ind Ltd 熱延プロセスにおける温度制御方法
JP2692544B2 (ja) * 1993-09-20 1997-12-17 日本鋼管株式会社 熱間圧延機の温度制御方法及び装置
JPH0929317A (ja) * 1995-07-18 1997-02-04 Nippon Steel Corp ホットストリップミルにおける仕上温度制御方法
DE19850253A1 (de) * 1998-10-31 2000-05-04 Schloemann Siemag Ag Verfahren und System zur Regelung von Kühlstrecken
JP2000167615A (ja) * 1998-12-03 2000-06-20 Toshiba Corp 巻取温度制御方法及び制御装置
JP2000210708A (ja) * 1999-01-21 2000-08-02 Toshiba Corp 圧延機出側の圧延材温度制御方法及び圧延材温度制御装置
DE19963186B4 (de) * 1999-12-27 2005-04-14 Siemens Ag Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung der Kühlstrecke einer Warmbandstrasse zum Walzen von Metallband und zugehörige Vorrichtung
DE10156008A1 (de) * 2001-11-15 2003-06-05 Siemens Ag Steuerverfahren für eine einer Kühlstrecke vorgeordnete Fertigstraße zum Walzen von Metall-Warmband

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016215237A (ja) * 2015-05-20 2016-12-22 株式会社日立製作所 熱間圧延仕上げミル出側温度制御装置およびその制御方法

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