TWI472382B - Calculation method of reduction amount of finish rolling in hot rolling process - Google Patents

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熱軋過程中精軋道次之裁減量的計算方法
本發明是有關於一種熱軋過程中裁減量的計算方法，特別是指一種熱軋過程中精軋道次之裁減量的計算方法。
鋼鐵製程中的熱軋製程，主要的程序是將半成品(例，鋼板或鋁板)依序通過上游的粗軋機及下游的精軋機。上游的粗軋機主要是用來控制半成品的冠高，使其達到預期的冠高比。下游的精軋機主要是用來保持半成品的冠高，使得半成品最終可以被平坦地軋出。若最終軋出的半成品非平坦的，會導致後續的製程發生卡帶的問題。此外若半成品無法達到或保持預期的冠高，亦有可能導致後續的製程發生卡模的問題，甚至縮短模具壽命。因此，在熱軋過程中，保持半成品的冠高以及平坦度，是非常重要的。
一般而言，熱軋過程中會影響半成品的板形因素包括進口冠高、出口冠高、工輥冠高、彎輥力，及裁減量等等。現有的方式是先決定每一道次(即，將半成品通過一精軋機)的裁減量，接著每一道次的軋延力隨之決定，而後再計算每一道次的彎輥力，使得每一道次的進口冠高比與出口的冠高比控制在一定範圍內，以保持半成品平坦。若裁減量不適當，會導致彎輥力在可調整的範圍內，都無法使得半成品軋出時保持平坦。
因此，現有的方式的缺點在於，在決定各道次的裁減量的過程時，未將其它板形因素同時納入考慮。所以當半成品的形狀超出彎輥力所能控制的範圍時，將會導致半成品軋出時無法保持平坦。
因此，本發明之目的，即在提供一種熱軋過程中精軋道次之裁減量的計算方法。
於是，本發明熱軋過程中精軋道次之裁減量的計算方法，包含以下步驟：(A)提供一裁減量/冠高計算系統，該裁減量/冠高計算系統用以接收一對應一精軋道次的精軋參數組，其中該精軋參數組包括一彎輥力與一目標出口冠高；(B)該裁減量/冠高計算系統根據該精軋參數組產生一裁減量/冠高對照表，其中該裁減量/冠高對照表係代表在該彎輥力下，該精軋道次的裁減量、出口冠高與進口冠高之間的對應關係，且該裁減量/冠高對照表滿足該精軋道次之出口冠高比等於進口冠高比的關係；(C)該裁減量/冠高計算系統根據該精軋參數組的目標出口冠高與該裁減量/冠高對照表，獲得該精軋道次的一裁減量；(D)該裁減量/冠高計算系統根據該裁減量與該裁減量/冠高對照表，獲得該精軋道次的一進口冠高與一進口厚度；及(E)該裁減量/冠高計算系統根據該精軋道次的進口冠高與該裁減量/冠高對照表，獲得前一精軋道次的裁減量、進口冠高與進口厚度，其中該精軋道次的進口冠高與前一精軋道次的出口冠高相等。
本發明之功效在於，在決定各道次的裁減量同時，也一併將彎輥力、出口冠高與進口冠高等板形因素同時納入考慮，且在軋延的過程中保持出口冠高比等於進口冠高比的關係，因此得以確保軋延出的半成品達到預期的冠高且保持平坦。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。
參閱圖1、圖2、圖3，本發明熱軋過程中精軋道次之裁減量的計算方法之較佳實施例，係適用於鋁板之熱軋過程中之精軋步驟，並用以計算每個精軋道次之裁減量。值得一提的是，該方法係由精軋之最後一道次開始，依序模擬並求出前一道次的裁減量，直到求出精軋之第一道次的裁減量為止，最後再將每一道次的裁減量提供給對應的精軋機。該方法包含以下步驟。
如步驟S11所示，首先，提供一裁減量/冠高計算系統。該裁減量/冠高計算系統用以接收一對應一精軋道次的精軋參數組。其中該精軋參數組包括一彎輥力與一目標出口冠高。在本較佳實施例中，該裁減量/冠高計算系統係以軟體方式實施，其實施態樣為一內儲裁減量/冠高計算軟體的電腦程式產品。當一電子裝置(圖未示)載入並執行該程式後，可以執行該裁減量/冠高計算系統之功能。此外該精軋參數組係由使用者藉由該電子裝置輸入。
值得一提的是，一般在裁減量固定的條件下，當進口冠高固定時，出口冠高會隨著彎輥力線性減少，冠高比改變量亦隨之線性減少；在裁減量固定的條件下，當彎輥力固定時，出口冠高隨進口冠高線性增加，冠高比改變量亦隨之線性增加。透過進口冠高與冠高比改變量的線性關係，可以找到在不同彎輥力作用下，冠高比改變量為零的進口冠高，及相對應的出口冠高。其中，冠高代表鋁板的中心板厚與邊緣板厚之差，冠高比代表冠高與中心板厚的比值。惟冠高、冠高比與彎輥力之間的線性關係為熟悉此領域者所能輕易理解，因此不在此贅述。
在本較佳實施例中，冠高比改變量為零的進口冠高與出口冠高分別被定義為關鍵進口冠高與關鍵出口冠高。亦即，滿足精軋道次之出口冠高比等於進口冠高比的關係之進口冠高與出口冠高，分別被定義為關鍵進口冠高與關鍵出口冠高。
如步驟S12所示，該裁減量/冠高計算系統根據該精軋參數組產生多數個彎輥力/冠高對照表，其中每一彎輥力/冠高對照表係代表在對應的一裁減量下，該精軋道次的彎輥力、出口冠高與進口冠高之對應關係。亦即，每一彎輥力/冠高對照表所對應的裁減量彼此相異。其中，每一彎輥力/冠高對照表的橫軸代表彎輥力之大小，縱軸代表冠高之大小(見圖2、圖3)。當然，該等彎輥力/冠高對照表的數量係大於二，並不限於本較佳實施例所揭露。
又，關鍵進口冠高與彎輥力之間存在非常精確的線性關係21(或圖3之31)，且關鍵出口冠高與彎輥力之間亦存在非常精確的線性關係22(或圖3之32)。而對應不同裁減量之該等彎輥力/冠高對照表，其關鍵進口冠高、關鍵出口冠高與彎輥力之間的線性關係亦不相同(即，線性斜率不相同)。接下來所提及的進口冠高與出口冠高，代表的即是關鍵進口冠高與關鍵出口冠高。
如步驟S13所示，該裁減量/冠高計算系統根據該精軋參數組與該等彎輥力/冠高對照表產生一裁減量/冠高對照表。其中該裁減量/冠高對照表係代表在該精軋參數組之彎輥力下，該精軋道次的裁減量、出口冠高與進口冠高之間的對應關係，且該裁減量/冠高對照表滿足該精軋道次之出口冠高比等於進口冠高比的關係。亦即，該裁減量/冠高計算系統根據該等彎輥力/冠高對照表，可以獲得在固定的該彎輥力下，不同的裁減量、進口冠高與出口冠高之間的關係，並基於此關係產生該裁減量/冠高對照表(見圖4)。其中在該裁減量/冠高對照表中，裁減量與進口冠高呈現非線性關係40，且裁減量與出口冠高亦呈現非線性關係49。
如步驟S14所示，該裁減量/冠高計算系統根據該精軋參數組的目標出口冠高41與該裁減量/冠高對照表，獲得該精軋道次的一裁減量42。如圖4所示，當目標出口冠高41確定後，根據該裁減量/冠高對照表，可以獲得該精軋道次相對應的該裁減量42。
如步驟所S15示，該裁減量/冠高計算系統根據該裁減量42與該裁減量/冠高對照表，獲得該精軋道次的一進口冠高43與一進口厚度。亦即，當裁減量42確定後，根據該裁減量/冠高對照表，可以獲得該精軋道次的進口冠高43與進口厚度。其中進口冠高43與進口厚度之間的關係為熟悉該領域者所能輕易理解，因此不在此贅述。
如步驟S16所示，該裁減量/冠高計算系統根據該精軋道次的進口冠高43與該裁減量/冠高對照表，獲得前一精軋道次的裁減量45、進口冠高46與進口厚度，其中該精軋道次的進口冠高43與前一精軋道次的出口冠高44相等。亦即，當獲得該精軋道次的進口冠高43之後，將前一精軋道次的出口冠高44設定為該精軋道次的進口冠高43，再根據其44獲得前一道次的裁減量45，最後再根據前一道次的裁減量45與該裁減量/冠高對照表，獲得該精軋道次的進口冠高46與進口厚度。
如步驟S17所示，重複執行步驟S16，直到前一道次的進口厚度大於一進口厚度上限值。在本較佳實施例中，該進口厚度上限值為80mm。亦即，在粗軋最後一道次的處理過程中，其所軋出的鋁版之厚度最大為80mm。也就是說，緊接著粗軋最後一道次的精軋之第一道次的進口厚度最大值即80mm。因此由精軋最後一道次往精軋第一道次求出每一道次的裁減量、進口冠高與進口厚度的過程中，當計算出某一道次的進口厚度超過80mm，即代表該精軋參數組有可能導致鋁版無法平坦地被軋出。當然，計算出精軋第一道次的進口厚度若無超過80mm，即代表該精軋參數組可以使得鋁版平坦地被軋出。
綜上所述，基於該裁減量/冠高對照表而決定裁減量的同時，進口冠高、出口冠高等板形因素也會一起被考慮在內，因此可以確保鋁版的形狀不會超出彎輥力所能控制的範圍，使得鋁版軋出時可以保持平坦，故確實能達成本發明之目的。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
21．．．關鍵進口冠高與彎輥力之線性關係
22．．．關鍵出口冠高與彎輥力之線性關係
31．．．關鍵進口冠高與彎輥力之線性關係
32．．．關鍵出口冠高與彎輥力之線性關係
40．．．關鍵進口冠高與裁減量之非線性關係
41．．．道次出口冠高
42．．．道次裁減量
43．．．道次進口冠高
44．．．前一道次出口冠高
45．．．前一道次裁減量
46．．．前一道次進口冠高
49．．．關鍵出口冠高與裁減量之非線性關係
S11~S18．．．步驟
圖1是一流程圖，說明本發明熱軋過程中精軋道次之裁減量的計算方法之步驟；
圖2是一示意圖，說明本較佳實施例之彎輥力/冠高對照表；
圖3是一示意圖，說明本較佳實施例之另一彎輥力/冠高對照表；及
圖4是一示意圖，說明本較佳實施例之裁減量/冠高對照表。
S11~S18．．．步驟

Claims (8)

  1. 一種熱軋過程中精軋道次之裁減量的計算方法，包含以下步驟：(A)提供一裁減量/冠高計算系統，該裁減量/冠高計算系統用以接收一對應一精軋道次的精軋參數組，其中該精軋參數組包括一彎輥力與一目標出口冠高；(B)該裁減量/冠高計算系統根據該精軋參數組產生一裁減量/冠高對照表，其中該裁減量/冠高對照表係代表在該彎輥力下，該精軋道次的裁減量、出口冠高與進口冠高之間的對應關係，且該裁減量/冠高對照表滿足該精軋道次之出口冠高比等於進口冠高比的關係；(C)該裁減量/冠高計算系統根據該精軋參數組的目標出口冠高與該裁減量/冠高對照表，獲得該精軋道次的一裁減量；(D)該裁減量/冠高計算系統根據該裁減量與該裁減量/冠高對照表，獲得該精軋道次的一進口冠高與一進口厚度；及(E)該裁減量/冠高計算系統根據該精軋道次的進口冠高與該裁減量/冠高對照表，獲得前一精軋道次的裁減量、進口冠高與進口厚度，其中該精軋道次的進口冠高與前一精軋道次的出口冠高相等。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述之熱軋過程中精軋道次之裁減量的計算方法，還包含一步驟(F)：重複執行步驟(E)，直到前一道次的進口厚度大於一進口厚度上限值。
  3. 根據申請專利範圍第2項所述之熱軋過程中精軋道次之裁減量的計算方法，其中該進口厚度上限值為80mm。
  4. 根據申請專利範圍第1項所述之熱軋過程中精軋道次之裁減量的計算方法，其中在步驟(A)和步驟(B)之間還包含一步驟(G)：該裁減量/冠高計算系統根據該精軋參數組產生多數個彎輥力/冠高對照表，其中每一彎輥力/冠高對照表係代表在對應的一裁減量下，該精軋道次的彎輥力、出口冠高與進口冠高之對應關係，且該彎輥力/冠高對照表滿足該精軋道次之出口冠高比等於進口冠高比的關係。
  5. 根據申請專利範圍第4項所述之熱軋過程中精軋道次之裁減量的計算方法，其中在步驟(B)中，該裁減量/冠高計算系統根據該精軋參數組與該等彎輥力/冠高對照表，產生該裁減量/冠高對照表。
  6. 根據申請專利範圍第4項所述之熱軋過程中精軋道次之裁減量的計算方法，其中每一彎輥力/冠高對照表所對應的裁減量彼此相異。
  7. 根據申請專利範圍第4項所述之熱軋過程中精軋道次之裁減量的計算方法，其中在每一彎輥力/冠高對照表中，彎輥力與進口冠高呈現線性關係，且彎輥力與出口冠高亦呈現線性關係。
  8. 根據申請專利範圍第1項所述之精軋過程中道次之裁減量的計算方法，其中在該裁減量/冠高對照表中，裁減量與進口冠高呈現非線性關係，且裁減量與出口冠高亦呈現非線性關係。
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