JP2022522181A - 金属のストリップ又は板を製造するための方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、金属のストリップ又は板（１）を製造するための方法であって、ストリップ又は板が、マルチスタンド圧延機（１１）内で圧延され、この圧延機（１１）の最後のロールスタンド（１４）の後で移送方向（Ｆ）に排出され、ストリップ又は板（１）が、マルチスタンド圧延機（１１）内で及び／又は移送方向（Ｆ）に見て圧延機（１１）の下流で冷却され、ストリップ又は板（１）の温度が、移送方向（Ｆ）に見て圧延機（１１）の最後のロールスタンド（１４）の上流で測定されるものに関する。この測定された温度に基づいて、次に、温度計算モデルによって圧延機（１１）の最後のロールスタンド（１４）の出口（Ａ）でストリップ又は板（１）の温度が、純粋に計算により決定され、この温度でもって、所定の基準値との比較に応じて、製造方法の更なるプロセスが制御又は調整可能である。

Description

本発明は、請求項１の前段部分による金属のストリップ又は板を製造するための方法に関する。

従来技術により、鋼から成るストリップ又は板を製造するための設備（例えば熱間ストリップトレイン又はＣＳＰ設備）内で設備長さにわたるストリップもしくは板の温度プロファイル設定することが知られている。例えば、西独国特許出願公開第２０２３７９９号明細書から、仕上げトレインを備えた圧延設備内にストリップを冷却するための制御可能なスプレー装置を備えたローラテーブルを設けることが知られているが、スプレー装置の制御は、温度調整システムによって行なわれる。ストリップの移送方向に沿って、複数のピロメータが設けられ、これらピロメータにより、ストリップのそれぞれの温度が測定される。ピロメータによって測定された温度の適応的なフィードバックに基づいて、スプレーパターン（もしくは供給される冷却水の量）を、今冷却されたストリップのために変更もしくは適合させることができる。

欧州特許第２９５９９８４号明細書から、熱間圧延された鋼板用の製造方法が知られているが、冷却水は、一連の熱間仕上げ圧延機のエンドスタンドの下のプロセス側の圧延機の最後のスタンドもしくはエンドスタンドの内側でスプレーされ、これにより、圧延材料に対して急冷が達成される。エンドスタンドの入側では、圧延材料の表面温度がそくていされ、これにより、入側の表面温度が特定される。次いで、測定された入側の表面温度と所定の入側の表面温度が互いに比較され、この比較に基づいて、制御命令が、コイルボックス、インゴット加熱装置、デスケール装置、及び／又は、ロールスタンド間冷却装置から構成された少なくとも１つのユニットに送られるので、これにより、測定された入側の表面温度は、所定の入側の目標表面温度に等しくなる。

熱間ストリップもしくは仕上げトレインの可能な実施形態の場合、仕上げトレインの最後のロールスタンド直後もしくは出口に急速冷却装置を設けることが知られているが、この急速冷却装置により、ストリップ又は板は、移送方向に仕上げトレインから出る時に集中的に冷却される。この場合、ストリップもしくは板の最終圧延温度を、仕上げトレインの最後のスタンドの後で、仕上げトレインの出口での最初の冷却の前に測定技術的に決定する可能性はない。

西独国特許出願公開第２０２３７９９号明細書 欧州特許第２９５９９８４号明細書

本発明の根底にある課題は、マルチスタンドロールスタンドによるストリップ又は板の製造又は加工時の温度調整及び／又は少なくとも１つの別のプロセスパラメータを最適化することでる。

この課題は、請求項１の特徴を備えた方法によって解決される。本発明の有利な発展形は、従属請求項に定義されている。

ストリップ又は板が、マルチスタンド圧延機内で圧延され、この圧延機の最後のロールスタンドの後で移送方向に排出される、本発明による方法は、金属のストリップ又は板の製造時に使用される。この場合、ストリップ又は板が、マルチスタンド圧延機内で及び／又は移送方向に見て圧延機の下流で冷却され、ストリップ又は板の温度が、移送方向に見て圧延機の最後のロールスタンドの上流で測定される。この方法は、
（ｉ） 圧延機の最後のロールスタンドの上流で測定されたストリップ又は板の温度に基づいて温度計算モデルによって直接的に圧延機の最後のロールスタンドの出口でのストリップ又は板の温度を計算する－但し、この計算は、最後のロールスタンドの上流で温度を測定する箇所と最後ロールスタンドの出口との間のストリップ又は板の材料部分によって構成される系のために実行される－ステップと、
（ｉｉ） 圧延機の最後のロールスタンドの出口でストリップ又は板のために計算された温度を所定の基準値と比較するステップと、
（ｉｉｉ）ステップ（ｉｉ）による所定の基準値との計算された温度の比較を考慮してストリップ又は板のための少なくとも１つのプロセスパラメータを適合させる（制御、好ましくは調整する）－但し、このプロセスパラメータに依存してストリップ又は板が加工、加熱又は冷却される－ステップと、
を有する。

本発明による方法のステップ（ｉｉｉ）に従って、圧延機の最後のロールスタンドの出口での計算された温度及びそのために行なわれる比較を考慮してもしくはそれに依存して適合（例えば制御又は調整）される少なくとも１つのプロセスパラメータは、それぞれストリップ又は板の移送方向に見て最後のロールスタンドもしくは圧延機の上流に配置されたスタンド間冷却装置及び／又は予備ストリップ冷却装置の温度（供給される冷却水の量によって影響を受ける）であり得る。これに対して選択的に、少なくとも１つのパラメータは、ストリップ又は板の移送方向に見て圧延機の上流に配置された誘導加熱装置及び／又は炉の温度でもあり得る。補足的又は選択的に、本発明により制御又は調整されるプロセスパラメータは、ストリップ速度でもあり得るが、このストリップ速度で、ストリップ又は板が圧延機を経て搬送される。補足的及び／又は選択的に、プロセスパラメータは、移送方向（Ｆ）に見て圧延機の上流に配置された断熱フードの動作位置でもあり得るが、断熱フードは、ステップ（ｉｉｉ）で、ステップ（ｉｉ）による比較を考慮してストリップ又は板に対して相対的に開放又は閉鎖される。いずれにしても、本発明による方法のための前記バリエーションは、その製造時のストリップ又は板の温度の適切な設定もしくはそれへの影響を可能にする。

この場で、プロセスパラメータが冷却装置の温度である場合には、供給される冷却剤の量及び／又は作動中もしくは起動された冷却ゾーンもしくはスプレーノズルの数を介して、ストリップ又は板の製造もしくは加工をするための関連する設備内での技術的実現が得られることを、別個に指摘する。

本発明に関連して、金属のストリップ又は板の製造に関して、正確な温度分布の知識と、薄い又は厚いスラブのような品質的に高価値の製品及び鋼及び鉄合金から成るビレット又は長尺製品を得るための所定の目標値へのその準拠の両方が基本的に重要である。従って、金属ストランド又はスラブの温度分布は、特に、例えば仕上げトレイン内及び／又はその下流の加工プロセスの制御のために重要な変数であるが、この変数は、設備のすべての箇所で、例えばピロメータを使用することによって直接的に測定することができるものではない。

本発明の根底にある重要な認識は、特に、そこに急速冷却装置が接続されている場合でも、ステップ（ｉ）による計算によって、例えばストリッ又は板に対する温度の形態のプロセスパラメータを直接的に圧延機の最後のロールスタンドの出口で決定することが可能であることである。この計算された温度は、好ましくは、ストリップ又は板の表面温度であり得る。これに比して、即ち、従来技術によれば、圧延機の最後のロールスタンドの直後に急速冷却装置が存在する場合には、圧延機の最後のロールスタンドの出口で、移送方向にこの最後のロールスタンドから排出されたストリップ又は板の温度を測定技術的に決定することは可能でない。そこで、ステップ（ｉｉ）による所定の基準値との計算により決定された温度の比較により、圧延機の最後のロールスタンドの出口でのストリップ又は板の温度がこの所定の基準値に達するように、冷却水供給を制御、好ましくは調整することができる。これに対して補足的及び／又は選択的に、ストリップもしくは板用の冷却水供給を、金属のストリップもしくは板を製造する設備の他の領域で、例えば、移送方向に見て最後のロールスタンドの上流に配置されたスタンド間冷却装置において、移送方向に見て圧延機の最後のロールスタンドの下流に配置されたラミナ冷却装置において、及び／又は、移送方向に見て圧延機の最後のロールスタンドの直ぐ下流に配置された急速冷却装置において、ステップ（ｉｉ）による比較を考慮して適合させる（即ち制御又は調整する）ことも可能である。

ステップ（ｉ）で使用される温度計算モデルは、好ましくは動的な温度調整モデルもしくはプログラムである。計算は、有限差分法を介して行なわれる。このモデルにより、特に、温度分布は、金属のストリップ又は板を製造もしくは加工する設備のそれぞれの部分でのプロセス条件に依存して決定することができる。この場合、このモデル又はプログラムは、金属のストリップ又は板を製造する設備の冷却ゾーンでの調整目的のために使用することもできる。調整変数として、ストリップ又は板の（表面）温度を使用することができるが、その場合、この温度は、移送方向に見て圧延機の最後のロールスタンドの上流で、例えばピロメータによって測定されたストリップ又は板の温度に基づいて圧延機の最後のロールスタンドの出口で計算により決定される。この変数が設定値として指定された場合、モデル／プログラムは、それぞれの冷却ゾーンでこれら値／パラメータを達成するために必要な水量を計算する。結果は、直ぐに可視化され、新しい周期的な計算時に現実化される。この意味で、オンライン計算及び制御が存在する。

本発明の有利な発展形では、温度計算モデルの範囲内でもしくは適用時、系内（即ち、圧延機の最後のロールスタンドの上流で温度を測定する箇所と最後のロールスタンドの出口との間に存在するストリップ又は板の部分内）の温度分布は、フーリエの熱方程式よって特定することができ、この熱方程式は、以下のように表される：

ここで、ρは密度であり、ｃｐは定圧比熱容量であり、Ｔは計算された絶対温度（Ｋ）であり、λは熱伝導率であり、ｓは関連する位置座標であり、ｔは時間であり、Ｑは圧延機の前もしくはその上流で液固相転移中に放出される系のエネルギーである。

本発明の有利な発展形では、温度計算モデルの範囲内でもしくは適用時、系内（即ち、圧延機の最後のロールスタンドの上流で温度を測定する箇所と最後のロールスタンドの出口との間に存在するストリップ又は板の部分内）の温度分布は、総エンタルピーは、定圧（ｐ）時のギブスエネルギー（Ｇ）による系の自由モル総エンタルピー（Ｈ）として特定することができるが、これは、方程式

によるものであり、ここで、Ｈは系のモルエンタルピーであり、Ｇは系のギブスエネルギーであり、Ｔは絶対温度（Ｋ）であり、ｐは系の圧力である。

本発明の有利な発展形では、温度計算モデルの範囲内でもしくは適用時、系内（即ち、圧延機の最後のロールスタンドの上流で温度を測定する箇所と最後のロールスタンドの出口との間に存在するストリップ又は板の部分内）で、相混合のために、系全体のギブスエネルギー（Ｇ）は、純粋相とその相比率のギブスエネルギーの合計として特定することができるが、これは、方程式

によるものであり、ここで、Ｇは系のギブスエネルギーであり、ｆ^ｉはそれぞれの相又は系全体におけるそれぞれの相比率のギブスエネルギー比率であり、Ｇ^ｉはそれぞれの純粋相又は形のそれぞれの相比率のギブスエネルギーである。

本発明により、説明したように、金属のストリップ又は板を製造もしくは加工する設備の選択された冷却ゾーンは、供給される冷却剤量に関して適切に制御又は調整することができる。換言すれば、本発明による方法は、冶金プロセスモデルとして形成された温度計算モデルによってこのような設備の少なくとも１つの冷却領域が制御又は調整されることによって際立っている。

ギブスエネルギーは、今日製造されるほぼすべての材料のために使用可能であるので、ストリップ又は板の前記系内の（即ち、圧延機の最後のロールスタンドの上流で温度を測定する箇所と最後のロールスタンドの出口との間に存在するストリップ又は板の部分内）の温度プロファイルは、材料に依存して特定することができるが、これは、圧延機の最後のロールスタンドの出口でストリップ又は板の温度を正確に計算により決定することを目的としている。従って、本発明は、更に、温度計算モデルによって材料ブロック又は材料部分内の温度プロファイルが材料に依存して特定及び設定されることを企図する。

本発明による方法によって非常に迅速かつタイムリーに圧延機の最後のロールスタンドの出口でのストリップ又は板の温度を計算することができるので、方法もしくは計算方法の仕様は、特に、これをオンラインで実行し、ストリップもしくは板のための製造プロセスを制御するために利用するために適している。従って、使用は、形成においては、更に、前記温度計算モデルが、圧延機の最後のロールスタンドの出口でのストリップ又は板の温度をオンラインで特定するためだけでなく、このようなストリップもしくは板を製造するために使用される設備の少なくとも１つの冷却ゾーンを制御するためにも使用されることによって際立っている。

本発明及び関連する方法により、製品の改善された品質を達成し、同時により少ない量のスクラップ材料を達成することが可能である。

本発明を、以下で詳細に説明するが、種々の図は、理解を容易にするために添付されている。

純鉄のギブスエネルギーの図 ギブスエネルギーによる（構成された）状態図 低炭素鋼のギブスによる総エンタルピーの推移 本発明による方法により金属のストリップ又は板を製造する設備の原則的に単純化された側面図 図４の設備の長さにわたるストリップ又は板の温度プロファイル 本発明による方法により金属のストリップ又は板を製造する、図４に比して補足された実施形態による設備の原則的に単純化された側面図 本発明による方法により金属のストリップ又は板を製造する、図４に比して補足された実施形態による設備の原則的に単純化された側面図

以下で、図１～７を参照して、金属のストリップ又は板１を製造するための本発明による方法の好ましい実施形態を説明する。この場で、図４、図６及び図７における図面が、単に単純化され、特にスケールなしで図示されていることを別個に指摘する。

本発明による方法の場合、圧延機の最後のロールスタンドの出口での製造された金属のストリップ又は板１の温度を適切に計算することができる温度計算モデルが適用される。

温度計算モデルと、ストリップもしくは板を製造もしくは加工するための設備におけるその適用の更なる説明を期待して、まず、金属のストリップもしくは板に対する温度計算に関する一般原則を示す：

温度計算の基礎は、フーリエの熱方程式（１）であり、ここで、ｃｐは系の比熱容量であり、λは熱伝導率であり、ρは密度であり、ｓは位置座標である。Ｔは、計算された温度を示す。右側の項Ｑは、相転移中に放出されるエネルギーを考慮する（式２）。液体から個体への移行時、この項は、融解熱を特徴付け、ｆｓは、相転移度を示す。

方程式の必要な入力変数として、熱伝導と総エンタルピーは特に重要であるが、それは、これら変数が、温度結果に決定的に影響を与えるからである。熱伝導率は、温度、化学組成及び相比率の関数であり、実験的に正確に特定することができる。

総エンタルピーＨ、又は、材料領域又は材料部分のモルエンタルピーは、以下のように（３）ギブスエネルギーを介して計算することができる：

ここで、Ｇは系のモルギブスエネルギーである。相混合に関して、系全体のギブスエネルギーは、純粋相とその相比率のギブスエネルギーを介して計算することができる：

ここで、ｆ^φは相φの相比率であり、Ｇ^φは、この相のモルギブスエネルギーである。オーステナイト相、フェライト相及び液相（φ）に関して、ギブスエネルギーは、次の式から得られる：

式（４）で、各項は、それぞれ、単一要素エネルギー、理想混合に対する寄与並びに非理想混合に対する寄与、及び、磁気エネルギー（式７）に対応する。系のギブスエネルギーが既知である場合、それから、モル比熱容量を計算することができる：

式（５）～（７）の項のパラメータは、Ｔｈｅｒｍｏｃａｌｃ及びＭａｔｃａｌｃデータバンクに記載されており、鋼組成のギブスエネルギーを特定するために使用することができる。数学的な導出により、これから、鋼組成の総エンタルピーが得られる。

図１は、純鉄のギブスエネルギーの図を示す。これから、フェライト、オーステナイト及び液相の個々の相は、所定の固有温度範囲に関して、これら相が安定している最小値を取ることがわかる。

図２には、Ｓｉ：０．０２％、Ｍｎ：０．３１０％、Ｐ：０．０１８％、Ｓ：０．００７％、Ｃｒ：０．０２％、Ｎｉ：０．０２％、Ａｌ：０．０２７％及び可変Ｃ含有量のＦｅ－Ｃ合金の相境界が図示されている。ギブスエネルギーの定式化により、このような状態図を任意の化学組成で構成し、安定した相比率を表すことが可能である。

図３は、温度関数として低炭素鋼（ローカーボン）のギブスによる総エンタルピーの推移を示す。加えて、グラフに、固相線温度と液相線温度が図示されている。

図４の図は、ストリップ又は板１を移送方向Ｆに製造もしくは加工する、本発明による方法を適用するために装備された設備１０の側面図を原則的に単純化して示す。

設備１０は、マルチスタンド圧延機１１を有するが、この圧延機は、ここに示した例では、最初のロールスタンド１２、中央のロールスタンド１３及び最後のロールスタンド１４を備える。最後のロールスタンド１４もしくはその出口Ａの直後に、急速冷却装置１６が配置され、この急速冷却装置には、ラミナ冷却装置１８の形態の別の冷却装置が含まれる。製造トレインの終端に、完成したストリップ１を巻き取ることができるコイラ２０が設けられている。

最初のロールスタンド１２と中央のロールスタンド１３の間に、圧延機１１のための詳細には示してないスタンド間冷却装置が設けられている。

図４の図に、矢印」「Ｆ」で移送方向（画像領域内で左から右へ）が示されており、この移送方向に、ストリップもしくは板１が、設備１０内を移動されるか、もしくは、前記ロールスタンド１２～１４を備えた圧延機１１を通過する。

設備１０は、種々の個所でストリップ又は板の温度を測定技術的に決定するために、複数の温度測定装置を備えている。これら温度測定装置には、移送方向Ｆに見て最初のロールスタンド１２の上流に配置された第１のピロメータＰ１と、第２のロールスタンド１３と最後のロールスタンド１４の間に（従って、移送方向Ｆに見て最後のロールスタンド１４の上流に）配置された第２のピロメータＰ２と、移送方向Ｆに見て圧延機１１とラミナ冷却装置１８の間に配置された第３のピロメータＰ３と、ラミナ冷却装置１８とコイラ２０の間に配置された第４のピロメータＰ４が属している。

移送方向Ｆに見て最後のロールスタンド１４の上流に配置された第２のピロメータＰ２に関して、ストリップもしくは板１が最後のロールスタンド１４に入る前に、ストリップもしくは板１が備える温度Ｔ２が測定されることを、別個に強調する。同様に、ピロメータＰ１，Ｐ３もしくはＴ４によって測定される温度は、以下でＴ１，Ｔ３もしくはＴ４で示される。

急速冷却装置１６の使用により、ストリップ又は板１は、第２のピロメータＰ２（＝Ｔ２）と第３のピロメータＰ３（＝Ｔ３）の間で冷却速度ＣＲ２３で冷却される。同じことが、第３のピロメータＰ３（＝Ｔ３）と第４のピロメータＰ４（＝Ｔ４）の間の領域についても当て嵌まり、この領域では、ラミナ冷却装置１８の使用により、冷却速度ＣＲ３４で冷却される。

設備１０は、更に、図４では「１００」で指示され、長方形の形態で単純化して象徴化された、以下では簡単に制御装置と呼ばれる計算及び制御装置を有する。制御装置１００は、温度計算モデルを備えている。温度計算モデルは、ＤＴＲ又はＤＳＣ（動的温度調整／動的凝固制御）調整装置を備えるか、それに基づくことができる。

図４の図で設備１０と制御装置１００のための長方形との間に示された垂直な矢印は、設備１０の個々の構成要素と制御装置１００の間の相互作用を象徴化する。詳細には、それぞれ上向きの矢印は、ポリメータＰ１～Ｐ４によってそれぞれ測定された温度が制御装置１００に入力され、そこで信号技術的に処理されることを明確にする。それぞれ下向きの矢印は、設備１０の対応付けられた構成要素が制御装置１００によって制御もしくは調整できることを象徴化するが、これは、（最初のロールスタンド１２と中央のロールスタンド１３の間の）スタンド間冷却装置、最後のロールスタンド１４、急速冷却装置１６及び／又はラミナ冷却装置１８に該当するが、例えば、これら構成要素への冷却剤量の供給に関する。

そうして、前記温度計算モデルにより、最後のロールスタンド１４の上流の第２のピロメータＰ２によって測定され、説明したように制御装置１００に入力された温度Ｔ２に基づいて、最後のロールスタンド１４の出口Ａにおけるストリップ又は板１のために使用される温度ＴＦＭが計算により決定される。この計算は、第２のピロメータＰ２が配置された箇所と最後のロールスタンド１４の出口Ａとの間のストリップ又は板１の材料部分によって構成されるストリップ又は板１の系のために有限差分法により実行される。前で既に説明したように、この温度プロファイルもしくは温度ＴＦＭを計算するため、フーリエの熱方程式が解かれる。この場合、圧延機１１内の境界条件（例えば、輻射及び対流を介する空気への温度放出と最後のロールスタンド１４のロールへの温度放出）と、冷却区間内の境界条件（水冷、空気及びローラテーブルへの温度放出）が考慮される。同様に、相転移によって生じる発熱が考慮されるが、この発熱は、圧延機１１と冷却区間のどちらかで生じ得る。

ストリップ又は板１を製造するための設備１０の長さに沿って生じる種々の温度Ｔ１～Ｔ４は、図５のグラフ内に、相応の曲線推移で図示されている。そこには、計算により決定された温度ＴＦＭ（最後のロールスタンド１４の出口における）と、前で既に説明した冷却速度ＣＲ２３及びＣＲ３４も識別可能にされている。

温度ＴＦＭの計算による決定に続いて、この温度は、制御装置１００によって所定の基準値ＴＦＭｒｅｆと比較される。次に、この比較を考慮して、制御装置１００によって、場合によってはストリップ又は板１用の冷却水供給が適切に適合、即ち制御又は調整される。冷却水供給のこのような制御（又は調整）は、最後のロールスタンド１４の出口Ａでのストリップ又は板１の温度が、実際に所定の基準値ＴＦＭｒｅｆと一致しているとの目的のため、及び／又は、特に別の温度Ｔ３（ポリメータＰ３における）及び／又はＴ４（ポリメータＰ４における）が適切に適合されるとの目的のために、行なうことができる。

図６には、図４の実施形態に比して付加的に構成要素、即ち誘導加熱装置２６、炉２８及び／又は断熱フード３０が設けられた設備１０の別の実施形態が示されている。明らかなように、これら構成要素２６，２８もしくは３０は、ストリップ又は板の移送方向Ｆに見てそれぞれ圧延機１１の上流に配置され、ストリップ又は板１は、これら構成要素を経て案内することができる。制御装置１００から始まってこれら構成要素２６，２８もしくは３０に向けられた矢印は、誘導加熱装置２６、炉２８及び／又は断熱フード３０が、制御装置１００によって、即ち、前で説明したように所定の基準値ＴＦＭｒｅｆとの比較のための計算された温度ＴＦＭに依存して、制御もしくは調整され得ることを明らかにする。これにより、ストリップ又は板１の温度は、適切に影響を受けるもしくは高められる。

断熱フード３０の動作モードに関しては、断熱フードが、ストリップ又は板１を熱技術的に絶縁する装置であることを別個に指摘する。断熱フード３０の開放又は閉鎖により、ローラテーブル上のストリップ又は板１のための熱技術的な絶縁の程度に影響を与えることができる。制御装置１００による制御により、断熱フード３０は、相応に開放又は閉鎖されるか、中間位置に移送され、ストリップ又は板１の温度は、断熱フード３０のそれぞれの位置に依存して影響を受ける。

図７の実施形態の場合、設備１０のために、ストリップ又は板１の移送方向Ｆに見て圧延機１１の上流に予備ストリップ冷却装置２４が設けられているが、この予備ストリップ冷却装置も、象徴的な矢印によって示されているように、制御装置１００によって制御又は調整することができる。こうして、計算された温度ＴＦＭと所定の基準値ＴＦＭｒｅｆとの比較に依存して、この予備ストリップ冷却装置２４のための冷却剤量が制御又は調整され、これにより、ストリップ又は板１の温度が適切に影響を受けるもしくは減少させられる。

図４，６及び７の図で、「２２」でスタンド間冷却装置が象徴化されているが、このスタンド間冷却装置も、制御装置１００によって、即ち供給される冷却剤量の適合及び／又は使用されるスプレーノズルの数によって、制御又は調整することができる。

本発明による方法の発展形のために、制御装置１００内にもしくはそこに記憶された温度計算モデルに対して、温度Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３及びＴ４のために組織モデルにより相応の基準値Ｔ１ｒｅｆ，Ｔ２ｒｅｆ，Ｔ３ｒｅｆ，Ｔ４ｒｅｆを設け、これにより最適な特性を得ることが企図され得る。選択的に、基準値は、経験値又は測定及び生産データに基づいて確定されなければならない。これは、例えばニューラルネットワーク、クリンギングアルゴリズム等に基づくモデルであり得る。

Ｔ２ｒｅｆに対するＴ２の偏差がある場合、組織モデルによってこの偏差が、製造すべきストリップ１の品質低下を生じさせないことを決定することもできる。この場合、温度Ｔ２の測定された値が、このストリップのために新しい目標変数に成なり、Ｔ３及びＴ４のために相応に新しい目標値が計算される。付加的に、温度プロファイルの変更によって同じ特性を達成するために、冷却速度ＣＲ２３及び／又はＣＲ３４を変更することができる。同じことが、Ｔ３ｒｅｆに対するＴ３の偏差又はＴａｒｅｆに対するＴ４の偏差がある場合に当てはまる。

同様に、既存の測定データ及び生産データに基づいて、この決定をデータベースの経験モデルによって行なうことも可能である。これは、例えばニューラルネットワーク、クリンギングアルゴリズム等に基づくモデルであり得る。

温度計算は、ギブスエネルギーｔごエンタルピーを介して実行することができる。これに関して、式（１）～（８）に対する前記説明を参照してもよい。

１ ストリップ又は板
１０ 設備
１１ 圧延機
１２ （圧延機１１の）最初のロールスタンド
１３ （圧延機１１の）中央のロールスタンド
１４ （圧延機１１の）最後のロールスタンド
１６ 急速冷却装置
１８ ラミナ冷却装置
２０ コイラ
２２ スタンド間冷却装置
２４ 予備ストリップ冷却装置
２６ 誘導加熱装置
２８ 炉
３０ 断熱フード
１００ 計算及び制御装置
Ａ （最後のロールスタンド１４の）出口
Ｆ （ストリップ又は板１の）移送方向
Ｐ１ 第１のピロメータ
Ｐ２ 第２のピロメータ
Ｐ３ 第３のピロメータ
Ｐ４ 第４のピロメータ
Ｔ１－Ｔ４ ピロメータＰ１－Ｐ４の測定箇所でのストリップ又は板１の温度

Claims (17)

1. 金属のストリップ又は板（１）を製造するための方法であって、ストリップ又は板が、マルチスタンド圧延機（１１）内で圧延され、この圧延機（１１）の最後のロールスタンド（１４）の後で移送方向（Ｆ）に排出され、ストリップ又は板（１）が、マルチスタンド圧延機（１１）内で及び／又は移送方向（Ｆ）に見て圧延機（１１）の下流で冷却され、ストリップ又は板（１）の温度（Ｔ２）が、移送方向（Ｆ）に見て圧延機（１１）の最後のロールスタンド（１４）の上流で測定されるものにおいて、
   （ｉ） 圧延機（１１）の最後のロールスタンド（１４）の上流で測定されたストリップ又は板（１）の温度（Ｔ２）に基づいて温度計算モデルによって直接的に圧延機（１１）の最後のロールスタンド（１４）の出口（Ａ）でのストリップ又は板（１）の温度（ＴＦＭ）を計算する－但し、この計算は、最後のロールスタンド（１４）の上流で温度（Ｔ２）を測定する箇所と最後ロールスタンド（１４）の出口（Ａ）との間のストリップ又は板（１）の材料部分によって構成される系のために実行される－ステップと、
   （ｉｉ） 圧延機（１１）の最後のロールスタンド（１４）の出口（Ａ）でストリップ又は板（１）のために計算された温度（ＴＦＭ）を所定の基準値（ＴＦＭｒｅｆ）と比較するステップと、
   （ｉｉｉ）ステップ（ｉｉ）による所定の基準値（ＴＦＭｒｅｆ）との計算された温度（ＴＦＭ）の比較を考慮してストリップ又は板（１）のための少なくとも１つのプロセスパラメータを適合させる（制御、好ましくは調整する）－但し、このプロセスパラメータに依存してストリップ又は板が加工、加熱又は冷却される－ステップと、
   が設けられていることを特徴とする方法。
2. ステップ（ｉ）で計算された温度（ＴＦＭ）が、ストリップ又は板（１）の表面温度であること、を特徴とする請求項１に記載の方法。
3. プロセスパラメータが、移送方向（Ｆ）に見て最後のロールスタンド（１４）の上流に配置された圧延機（１１）のスタンド間冷却装置（２２）であり、このスタンド間冷却装置（２２）の温度が、ステップ（ｉｉｉ）で、ステップ（ｉｉ）による比較を考慮して制御、好ましくは調整されること、を特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
4. プロセスパラメータが、移送方向（Ｆ）に見て圧延機（１１）の上流に配置された予備ストリップ冷却装置（２４）の温度であり、この予備ストリップ冷却装置（２６）の温度が、ステップ（ｉｉｉ）で、ステップ（ｉｉ）による比較を考慮して、制御、好ましくは調整されること、を特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の方法。
5. プロセスパラメータが、移送方向（Ｆ）に見て圧延機（１１）の上流に配置された誘導加熱装置（２６）の温度であり、この誘導加熱装置（２６）の温度が、ステップ（ｉｉｉ）で、ステップ（ｉｉ）による比較を考慮して制御、好ましくは調整されること、を特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
6. プロセスパラメータが、移送方向（Ｆ）に見て圧延機（１１）の上流に配置された炉（２８）の温度であり、この炉（２８）の温度が、ステップ（ｉｉｉ）で、ステップ（ｉｉ）による比較を考慮して制御、好ましくは調整されること、を特徴とする請求項１又は２又は５に記載の方法。
7. プロセスパラメータが、移送方向（Ｆ）に見て最後のロールスタンド（１４）の上流に配置された断熱フード（３０）の動作位置であり、この断熱フード（３０）が、ステップ（ｉｉｉ）で、ステップ（ｉｉ）による比較を考慮してストリップ又は板に対して相対的に開放又は閉鎖されること、を特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の方法。
8. ステップ（ｉｉｉ）で、移送方向（Ｆ）に見て圧延機（１１）の最後のロールスタンド（１４）の下流に配置されたラミナ冷却装置（１８）が、ステップ（ｉｉ）による比較を考慮して制御、好ましくは調整されること、を特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載の方法。
9. ステップ（ｉｉｉ）で、移送方向（Ｆ）に見て圧延機（１１）の最後のロールスタンド（１４）の直ぐ下流に配置された急速冷却装置（１６）が、ステップ（ｉｉ）による比較を考慮して制御、好ましくは調整されること、を特徴とする請求項１～８のいずれか１項に記載の方法。
10. プロセスパラメータが、移送方向（Ｆ）に見て最後ロールスタンド（１４）の上流に配置された圧延機（１１）のスタンド間冷却装置であり、このスタンド間冷却装置の温度が、ステップ（ｉｉｉ）で、ステップ（ｉｉ）による比較を考慮して制御、好ましくは調整されること、を特徴とする請求項１～９のいずれか１項に記載の方法。
11. 温度計算モデルの範囲内で、総エンタルピーが、定圧（ｐ）時のギブスエネルギー（Ｇ）による系の自由モル総エンタルピー（Ｈ）として、方程式
    

    

    によって特定され、ここで、Ｈは系のモルエンタルピーであり、Ｇは系のギブスエネルギーであり、Ｔは絶対温度（Ｋ）であり、ｐは系の圧力であること、を特徴とする請求項１～１０のいずれか１項に記載の方法。
12. 温度計算モデルの範囲内で、系内の及び特に圧延機（１１）の最後のロールスタンド（１４）の出口（Ａ）での温度分布が、フーリエの熱方程式
    

    

    によって特定され、ここで、ρは密度であり、ｃｐは定圧比熱容量であり、Ｔは計算された絶対温度（Ｋ）であり、λは熱伝導率であり、ｓは関連する位置座標であり、ｔは時間であり、Ｑは圧延機（１１）の前もしくはその上流で液固相転移中に放出される系のエネルギーであること、を特徴とする請求項１～１１のいずれか１項に記載の方法。
13. 温度計算モデルの範囲内で、相混合のために、系全体のギブスエネルギー（Ｇ）が、純粋相並びにその相比率のギブスエネルギーの合計として、方程式
    

    

    によって特定され、ここで、Ｇは系のギブスエネルギーであり、ｆ^ｉはそれぞれの相又は系全体におけるそれぞれの相比率のギブスエネルギー比率であり、Ｇ^ｉはそれぞれの純粋相又は系のそれぞれの相比率のギブスエネルギーであること、を特徴とする請求項１～１２のいずれか１項に記載の方法。
14. 所定の基準値（ＴＦＭｒｅｆ）が、所望の材料特性を設定するための組織モデルによって確定されること、を特徴とする請求項１～１３のいずれか１項に記載の方法。
15. 組織モデルに基づいて、計算された温度（ＴＦＭ）に対する所定の基準値（ＴＥＭｒｅｆ）の偏差がある場合、材料の品質低下が起こりそうかが決定され、これがそうなりそうでない場合には、計算された温度（ＴＦＭ）が、新しい所定の基準値（ＴＦＭｒｅｆ）として確定されること、を特徴とする請求項１４に記載の方法。
16. 組織モデルが、可能な品質低下を補償するために、圧延機（１１）の最後のロールスタンド（１４）の下流の位置での、及び／又は、移送方向（Ｆ）に見て圧延機（１１）の最後ロールスタンド（１４）の下流に配置されたラミナ冷却装置（１８）の下流の位置での、ストリップ又は板の温度（Ｔ３，Ｔ４）のための新しい基準値と、関連する冷却速度（ＣＲ２３，ＣＲ３４）を設定すること、を特徴とする請求項１４又は１５に記載の方法。
17. 組織モデルが、クリンギングアルゴリズムの基づいたデータベースモデルによって及び／又はニューラルネットワークから構成されること、を特徴とする請求項１４～１６のいずれか１項に記載の方法。

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