TWI486218B - 串列式軋機之動作控制方法以及使用其之熱軋鋼板之製造方法 - Google Patents
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Description
本發明是關於一種串列式軋機之動作控制方法以及使用其之熱軋鋼板之製造方法。本發明是關於,例如在被軋材之前端被構成熱軋線的串列式精軋機的各機座夾緊之前賦予緊壓負載的串列式軋機之製造方法以及使用其之熱軋鋼板之製造方法。
藉由熱軋線上的精軋機等之具備複數軋機(機座)的串列式軋機來輥軋被軋材時,各機座的動作是設定成,使最終機座出口側之被軋材的板厚、板寬等能滿足目標條件。各機座之動作條件被稱為輥軋排程表(道次排程表),對於製品之品質、生產性等影響很大。因此,被要求因應於製品來決定適當的輥軋排程表。
熱軋線的串列式精軋機之輥軋排程表,通常設定成,越接近最終製品的後段(被軋材之移動方向下游側)的機座,為了減低工作輥表面之面粗糙而良好地保持製品的表面性狀,其輥軋負載越輕。在此,即使將前段(被軋材之移動方向上游側)機座以及後段機座的軋縮率設定成相同,仍會有在輥軋板厚較薄的被軋材之後段機座需要大輥軋負載之輥軋上的特性。因此,在通常的輥軋排程表,越後段機座軋縮率越小。
另一方面,作為汽車用、結構材料用等的鋼材,是要求強度、加工性、韌性等的機械特性優異,為了提昇該些機械特性,使熱軋鋼板的結晶粒微細化是有效的。又,如果使結晶粒微細化的話,即使減少合金元素的添加量也能製造出具備優異的機械性質之高強度熱軋鋼板。
作為熱軋鋼板的結晶粒之微細化方法,特別是在熱精軋之後段,進行高軋縮輥軋(提高後段機座的軋縮率之精軋)使沃斯田鐵粒發生很大的變形而增高差排密度,藉此謀求冷卻後之沃斯田鐵粒的微細化之方法是已知的。在此方法,為了製造具有微細結晶粒之熱軋鋼板(以下稱為「微細粒鋼」),熱軋線上之串列式精軋機的後段機座之軋縮率必須比以往更高。因此,為了製造微細粒鋼必須設定與以往不相同的輥軋排程表,採用與以往不同的形態來控制串列式精軋機之動作。
又,特別是在使用輥軋時的變形阻力大之硬質材料進行高軋縮輥軋時,輥軋負載明顯變大,軋機之彈性變形所造成的上下工作輥間之間隙(以下稱為「軋機開度」)也變大。結果,為了得到目標之出口側板厚,亦即為了使輥軋負載狀態之軋機開度符合目標板厚,必須預先將輥軋負載負荷前之開度設定成較小,而在輥軋負載大且目標板厚小的情況,事先之設定開度成為名目負值。實際上,是在讓上下工作輥接觸之後(以下,將此狀態稱為「輥接觸」),進一步使用軋縮裝置緊壓而賦予負載,而讓軋機事先彈性變形。在通常的熱軋中,需要輥接觸的情形很少,且那時的負載輕,因而不會發生問題,但在上述輥軋微細粒鋼時會產生極大之輥接觸負載,而會產生設備安全上的問題。例如起因於上下工作輥之微小周速差而產生的扭矩循環,會損壞輥驅動系統零件,或是讓上下工作輥之軸在水平面內交叉(交叉或扭曲)的情況,輥間的軸向力(以下稱為「推力」)會損壞輥軸承。這些都是讓上下工作輥直接接觸所導致的,只要在中間存在著軋材,亦即在輥軋中就不會發生問題。
為了保護軋機,在產生輥接觸的情況,必須採取抑制扭矩循環、推力的手段,或是必須減輕輥接觸負載本身。但是,若為了減輕輥接觸負載而限制事先緊壓,則無法得到目標板厚,因而必須有特殊的軋機之動作控制。
作為對策,例如在非專利文獻1揭示,在輥接觸時於軋輥塗布潤滑劑來減輕軋輥間摩擦力之方法。又,與軋機之動作控制相關的技術,例如在專利文獻1揭示著一種熱精軋方法,在複數機座所構成的熱精軋機中,將相連的各機座之至少一具機座的開度予以擴大的熱精軋方法,係具有:當所搬運的軋板之前端部到達進行變更開度的機座之工作輥時,開始變更該機座之開度的第一步驟;將在該第一步驟所開始之開度變更隨著時間經過連續地進行至預先設定的開度,而將軋板的前端部輥軋成錐狀的第二步驟;以及變更至在該第二步驟所預先設定的開度之後,將其開度保持一定而將軋板的穩定部輥軋成一定板厚的第三步驟。
專利文獻1:日本特許第4266185號公報
非專利文獻1:朴寬治等5名,「對稱交叉式軋機之開發(第7報告)-輥接觸時之推力與潤滑之關係-」,昭和58年度塑性加工春季報告會報告論文集,社團法人日本塑性加工學會,昭和58年,第313頁至第316頁
如非專利文獻1所揭示,若使用潤滑劑,除了可減輕輥接觸時賦予的負載所造成的推力以外,還能減輕起因於上下工作輥之微小周速而導致驅動系統零件損壞之所謂扭矩循環。然而,使用不會妨礙熱夾緊性的潤滑劑的情況,會大幅降低熱軋中之摩擦係數,因此會減少輥軋負載的效果不佳。因此,若要使後段機座之軋縮率比以往更高而製造微細粒鋼,穩定部的緊壓負載會超過輥接觸時之緊壓負載上限。在專利文獻1說明了在輥軋中變更軋機之開度的方法,惟並不是從轉接觸狀態進行開度變更,其並未說明從輥接觸狀態轉移至穩定輥軋時的各開度的決定方法。因此,使用揭示於專利文獻1的技術,從輥接觸狀態控制串列式軋機之動作是很困難,而有無法進行製造微細粒鋼板所需的後段機座的高軋縮輥軋之問題。
於是,本發明的課題是為了提供一種串列式軋機之動作控制方法,可進行製造微細粒鋼等所需的串列式軋機後段機座的高軋縮輥軋,以及提供使用該動作控制方法的熱軋鋼板之製造方法。
以下,針對於本發明加以說明。又,為了容易瞭解本發明,以括號注記所附圖式的參照符號,惟本發明並不限定於圖示之形態。
本發明的第1態樣是一種串列式軋機之動作控制方法,屬於具有N個(N是2以上的整數)的機座(1、2、…、7),將緊壓負載事先賦予從夾緊被軋材(8)之前的第N-m+1機座(m是1以上N以下的整數)到第N機座(7)為止的各機座的串列式軋機(10)之動作的控制方法,其特徵為:具有用以決定從第1機座(1)到第N機座(7)為止的各機座的出口側板厚的出口側板厚決定步驟(S1),該出口側板厚決定步驟包括第1出口側板厚決定步驟(S11)及第2出口側板厚決定步驟(S15);該第1出口側板厚決定步驟,是用以決定將上述被軋材之穩定部輥軋時從上述第1機座(1)到上述第N機座(7)為止的出口側板厚;該第2出口側板厚決定步驟,是以事先賦予機座(5、6、7)的緊壓負載成為預先設定的緊壓負載以下的方式,決定將被軋材的前端軋部輥軋時從第1機座(1)到第N機座(7)為止的出口側板厚;至少在被軋材的最前端部被各機座夾緊之前,將被軋材(8)輥軋成第2出口側板厚決定步驟所決定的出口側板厚,而且被軋材的穩定部,是藉由第N-m+1機座(5)到第N機座(7),輥軋成第1出口側板厚決定步驟所決定的出口側板厚;第2出口側板厚決定步驟所決定的從第N-m+1機座(5)到第N機座(7)為止的出口側板厚,是比第1出口側板厚決定步驟所決定的相同機座的出口側板厚更厚。
在此,所謂「第N機座(7)」是串列式軋機(10)之最終機座,亦即,指配置於藉由串列式軋機(10)所輥軋之被軋材(8)的移動方向下游端的串列式軋機之機座(7)。又,所謂「第1機座(7)」,是指配置於藉由串列式軋機(10)所輥軋之被軋材(8)的移動方向上游端的串列式軋機之機座(1)。又,在本發明,所謂「被軋材(8)之前端軋部」是指在用以達成第1出口側板厚決定步驟(S11)的軋機動作開始之前被輥軋的部分。又,在本發明中,所謂「被軋材(8)之穩定部」是指在用以達成第1出口側板厚決定步驟(S11)的軋機動作結束之後被輥軋的部分。又,「在第2出口側板厚決定步驟所決定的從第N-m+1機座(5)到第N機座(7)為止的出口側板厚,是比在第1出口側板厚決定步驟所決定的相同機座的出口側板厚更厚」,是指從第N-m+1機座(5)到第N機座(7)為止的各機座之出口側板厚,分別為在第2出口側板厚決定步驟所決定的出口側板厚比在第1出口側板厚決定步驟所決定的出口側板厚更厚。
又,在上述本發明的第1態樣較佳為,當從被軋材的前端軋部轉移至穩定部時,根據從前端軋部至穩定部的輥軋負載變化而預測機座(7)的形狀變化,根據所預測的形狀變化來控制機座的形狀控制手段(7x、7y)的動作。
在此,在本發明,「機座之形狀控制手段(7x、7y)」,是例如指可變更工作輥(7a、7a)之交叉角度的致動器(7x),或是代表可變更須賦予工作輥(7a、7a)等的彎曲力之軋輥彎曲裝置(7y)等的致動器。
又,在上述本發明的第1態樣中,事先賦予緊壓負載的機座(5、6、7)具有2個以上的形狀控制手段(5x、5y、6x、6y、7x、7y);2個以上的形狀控制手段包括:第1形狀控制手段(5x、6x、7x)、及至少從被軋材的前端軋部轉移至穩定部時可高速動作的第2形狀控制手段(5y、6y、7y);在從被軋材的前端軋部轉移至穩定部之前,預測第2形狀控制手段的動作;根據預測結果,以不超過第2形狀控制手段的容許動作範圍的方式,設定第1形狀控制手段及第2形狀控制手段的動作亦可。
在此,在本發明中,「可高速動作」是指對於隨著變更軋機之開度等所產生的輥軋負載變化,能以幾乎沒有時間延遲的狀態完成形狀控制手段之動作。
又,在上述本發明的第1態樣較佳為,事先賦予緊壓負載的機座(5、6、7),係具有至少從被軋材的前端軋部轉移至穩定部時可高速動作的第1形狀控制手段(5z、6z、7z)及第2形狀控制手段(5y、6y、7y),在超過第1形狀控制手段的容許動作範圍的情況,變更第2形狀控制手段的動作。
又,在上述本發明的第1態樣較佳為,出口側板厚決定步驟(S1)進一步包括第3出口側板厚決定步驟(S16);該第3出口側板厚決定步驟,是以被軋材的後端軋部之輥軋結束時點座的緊壓負載成為預先設定的緊壓負載以下的方式,決定從第1機座(1)到第N機座(7)為止的出口側板厚較佳。
在此,所謂「被軋材之後段軋部」是指比被軋材(8)之穩定部位於更接近被軋材(8)之移動方向上游側的被軋材(8)之末端側部分。
本發明的第2態樣是一種熱軋鋼板之製造方法,其特徵為:具有使用熱精軋機列(20)來輥軋鋼板(8)的步驟,該熱精軋機列(20)是藉由上述本發明的第1態樣的串列式軋機之動作控制方法來控制動作。
在本發明的第1態樣中,具有以事先賦予機座的緊壓負載成為預先所設定的緊壓負載以下的方式,決定將被軋材的前端軋部輥軋時的各機座的出口側板厚的第2出口側板厚決定步驟,在該第2出口側板厚決定步驟所決定的從第N-m+1機座到第N機座為止的出口側板厚,是比在第1出口側板厚決定步驟所決定的相同機座的出口側板厚更厚。因此,依據本發明的第1態樣,即使進行高軋縮輥軋時,藉由調整軋輥間隙(開度),使事先賦予緊壓負載的機座所輥軋的被軋材之前端軋部的出口側板厚比穩定部的出口側板厚更厚,即可將輥接觸時之緊壓負載控制成依設備安全觀點所決定的緊壓負載以下。因此,將本發明的第1態樣應用於熱精軋機列(20),可提供一種製造微細粒鋼的串列式軋機之動作控制方法。又,本發明的第2態樣是具有:使用藉由本發明的第1態樣的串列式軋機之動作控制方法來控制動作的熱精軋機列(20)來輥軋鋼板(8)的步驟。因此,依照本發明的第2態樣,可提供一種製造微細粒鋼的熱軋鋼板之製造方法。
以下,一面參照圖式,一面針對於本發明的實施形態加以說明。
第1圖是表示有關於本發明的串列式軋機之動作控制方法(以下,也稱為「本發明的動作控制方法」。)的形態例的流程圖。第1圖所示的本發明之動作控制方法,是具有出口側板厚決定步驟(以下也稱為「S1」。)。該S1是包括:第1出口側板厚決定步驟(S11),及穩定部負荷預測步驟(S12),及開度計算步驟(S13),及緊壓負載預測步驟(S14),及第2出口側板厚決定步驟(S15),及第3出口側板厚決定步驟(S16)。亦即,在本發明之動作控制方法中,使用具有此些步驟之S1,來控制串列式軋機之動作。
第2圖是表示藉由本發明之動作控制方法來控制動作的串列式軋機10之形態例的圖式。在第2圖中,簡化地表示串列式軋機10的形態。如第2圖所示,串列式軋機10是具有:第1機座1,第2機座2,…,及第7機座7共7具機座,藉由從第1機座1到第7機座7為止的7具機座,構成可連續地輥軋被軋材8(以下也稱為「鋼板8」。)。這7具機座1、2、…、7是分別具備:一對工作輥、一對支承輥、變更軋輥之交叉角度的致動器、以及將彎曲力賦予軋輥的軋輥彎曲裝置,其等的動作是藉由控制裝置控制亦即,例如第1機座1是具備:一對工作輥1a、1a及一對支承輥1b、1b,以及致動器1x及軋輥彎曲裝置1y;而工作輥1a、1a及支承輥1b、1b之動作,是透過藉由控制裝置1c控制動作的致動器1x及軋輥彎曲裝置1y所控制。同樣地,例如第7機座7是具備:一對工作輥7a、7a及一對支承輥7b、7b,以及致動器7x及軋輥彎曲裝置7y,而工作輥7a、7a及支承輥7b、7b之動作,是透過藉由控制裝置7c控制動作的致動器7x及軋輥彎曲裝置7y所控制。在串列式軋機10中,控制裝置1c、2c、…、7c是眾所周知之製程電腦。以下,一面參照第1圖及第2圖,一面針對於本發明的一實施形態之N=7及m=3的情形,具體地說明本發明的動作控制方法。
S1是分別決定從第1機座到第N機座(N是2以上的整數)為止的各機座之出口側板厚的步驟。亦即,在N=7及m=3時,S1是分別決定從第1機座1到第7機座7為止共7具機座之出口側板厚的步驟。在本發明的動作控制方法中,S1只要至少具有下述的S11及S15即可,其形態是沒有特別的限定。
第1出口側板厚決定步驟(以下也稱為「S11」。)是決定輥軋被軋材之穩定部時的從第1機座至第N機座之出口側板厚的步驟亦即,N=7時,S11可為決定輥軋鋼板8之穩定部時的從第1機座1至第7機座7之出口側板厚h1~h7的步驟。在本發明的動作控制方法中,所謂鋼板8之穩定部是指用以達成S11的軋機動作結束之後被輥軋之部分。
在本發明之動作控制方法中,S11只要是分別決定輥軋被軋材8之穩定部時的從第1機座1至第7機座7之出口側板厚h1~h7的步驟即可,其形態沒有特別的限定。
穩定部負荷預測步驟(以下也稱為「S12」。)是以成為在上述S11所決定的出口側板厚的方式讓第1機座至第N機座動作時,用來預測賦予被軋材之穩定部的負荷之步驟。亦即,N=7時,S12可為,以成為在上述S11所決定的出口側板厚h1~h7的方式讓第1機座1至第7機座7動作時,用來預測賦予鋼板8之穩定部的負荷之步驟。在S12的預測結果,是在下述的開度計算步驟被使用。
開度計算步驟(以下也稱為「S13」。)是依據在上述S12所預測的負荷,來計算輥軋被軋材之穩定部時從第1機座到第N機座為止之軋機開度(軋輥間隙)的步驟。亦即,N=7時,S13可為,依據在上述S12所預測的負荷,來計算輥軋鋼板8之穩定部時從第1機座1到第7機座7為止之軋機開度的步驟。
緊壓負載預測步驟(以下也稱為「S14」。)是用來預測:考慮在上述S13所計算之開度與緊壓負載的關係下應事先賦予從第N-m+1機座到第N機座為止的各機座的緊壓負載的步驟。亦即,N=7及m=3時,S14可為用來預測:考慮在上述S13所計算之開度與緊壓負載的關係下應事先賦予從第5機座5到第7機座7為止的各機座的緊壓負載的步驟。
第2出口側板厚決定步驟(以下也稱為「S15」。)是以事先賦予機座的緊壓負載成為預先所設定的緊壓負載以下的方式,決定輥軋被軋材8之前端軋部時從第1機座到第N機座為止的出口側板厚的步驟。事先賦予從第N-m+1機座到第N機座為止的各機座(輥接觸時)的緊壓負載,超過依設備安全觀點所設定的緊壓負載之上限值時,若維持各機座之軋機開度設定值而事先賦予緊壓負載,可能造成減速機或是軋輥等損壞。於是,在本發明的動作控制方法,當上述S14所預測的事先緊壓負載超過依設備安全觀點所設定的緊壓負載的上限值時,是考慮軋機常數和塑性特性而使S14的預測值超過上限值的機座之出口側板厚變更成比在S11所決定之出口側板厚更厚,藉由將超過上限值的機座之軋機開度設定值增大,使得事先緊壓負載成為上限值以下。如此,即使進行高軋縮輥軋時,也能防止各機座之損壞而進行輥軋。在本發明的動作控制方法中,被軋材8之前端軋部,是指用以達成S11的軋機動作開始之前被輥軋之部分。
第3出口側板厚決定步驟(以下也稱為「S16」。)是以被軋材的後端軋部之輥軋結束時的機座的緊壓負載成為預先設定的緊壓負載以下的方式,決定從第1機座到第N機座為止的出口側板厚的步驟。輥軋被軋材時,輥接觸狀態,不僅在開始輥軋之前會產生,在輥軋結束之後也會產生。於是,在S16中,當預料在輥軋結束後的輥接觸狀態時所賦予的緊壓負載超過依設備安全觀點所設定之緊壓負載的上限值時,是考慮軋機常數和塑性特性,以將超過上限值的機座之出口側板厚設成比在S11所決定的出口側板厚更厚的方式,將輥軋被軋材之後端軋部時的機座之軋機開度設定值變更成較大。藉由具有S16,更容易確保各機座之設備安全。
在此,在上述S14所預測的事先緊壓負載的數值,當第5機座5及第6機座6未達上限值,但第7機座7超過上限值時,輥軋鋼板8的串列式軋機10之動作例如成為如下。首先,以從第1機座1到第6機座6的出口側板厚成為在S11所決定的前端軋部之出口側板厚h1~h6,且第7機座7的出口側板厚成為在S15所變更的出口側板厚h7’(>h7)的方式,讓控制裝置1c~7c動作而調整串列式軋機10,開始進行輥軋。在最前端部被第7機座7夾緊後的既定時點,以使第7機座7的出口側板厚成為在S11所決定的穩定部的出口側板厚h7的方式,讓控制裝置7c動作,轉移至穩定部的輥軋。作為具體方法,例如只要將所謂絕對值AGC運用於各機座,而將其目標板厚從h7’變更成h7即可。該絕對值AGC,是根據輥軋負載與軋縮位置之實績值來計算出口側板厚,以該出口側板厚與目標板厚一致的方式操作軋縮位置。作為既定之時點(讓控制裝置7c動作之時點),只要是第7機座7夾緊被軋材之最前端部後的任意時點皆可,例如可預先指定從最前端部被第7機座7夾緊至讓控制裝置7c動作的時間也可以。
又,當預料輥軋結束後的緊壓負載超過上限值時,在即將輥軋被軋材之最後端軋部之前,將預料超過上限值的機座的開度設定值變更成在S16所計算之設定值即可。與被軋材前端即將輥軋前同樣地,即使是剛輥軋之後,也可以避免輥接觸時之過度的緊壓負載所造成的問題。
以下例示,依上述S11所決定的輥軋鋼板之穩定部時的第1機座1到第7機座7之出口側板厚h1~h7的具體例,以及依上述S15所決定的輥軋鋼板之前端軋部時的第1機座1到第7機座7之出口側板厚h1~h7’的具體例。以下所示的兩種具體形態,事先賦予第5機座5至第7機座7這3具機座緊壓負載,假定輥接觸時之第5機座5的極限負載為15.68MN,而輥接觸時之第6機座6及第7機座7的極限負載為12.74MN。又,為了使鋼板之穩定部的輥軋條件成為平坦而賦予工作輥凸度,又在鋼板之前端軋部,為了補償與鋼板之穩定部的緊壓負載差而能確保平坦,是使用軋輥彎曲裝置來變更賦予工作輥之彎曲力。以下,將賦予工作輥彎曲機之彎曲力標示為「WRB」。又,下述表的F1~F7是分別對應於第1機座1至第7機座7。
將藉由第1機座1輥軋之前的板厚32mm、板寬1000mm的鋼板8藉由串列式軋機10進行輥軋,假想經由此過程來製造微細粒鋼的情形,在S11決定輥軋穩定部時的出口側板厚h1~h7。將所決定之出口側板厚[mm],與賦予被軋材之穩定部的輥軋負載[MN]、進行輥軋前端部時的WRB[kN/ch]、軋縮位置[mm]、賦予機座的緊壓負載[MN]、以及輥接觸時的極限負載[MN],一起表示於表1。在此,所謂軋縮位置,是指將未賦予負荷的機座的輥接觸時之位置設定為零時,緊壓負載賦予手段之垂直方向位置,若緊壓負載比軋縮位置為零時更大,則軋縮位置之數值成為負值。在以下也是同樣的。又,[/ch]是指「每個軸承座」之意思。在以下也是同樣的。
如表1所示,在S11所決定之輥軋排程表,第7機座7的緊壓負載成為17.28MN,超過第7機座7之輥接觸時的極限負載12.74MN。因此,若按照S11所決定之輥軋排程表而將緊壓負載事先賦予第7機座7,可能造成第7機座7損壞。於是,以賦予第7機座7的緊壓負載成為極限負載以下的方式,在S15,將出口側板厚h1~h6維持在S11所決定之數值,另一方面決定比出口側板厚h7更厚之出口側板厚h7’。將在S15所決定的出口側板厚h1~h7’[mm],與賦予被軋材之穩定部的輥軋負載[MN]、進行輥軋前端部時的WRB[kN/ch]、軋縮位置[mm]、賦予機座的緊壓負載[MN]、以及輥接觸時的極限負載[MN]一起表示於表2。
如表1及表2所示,藉由將h7=2.00mm變更成為h7’=2.125mm,就能使第7機座7之緊壓負載成為比極限負載12.74MN更小的12.73MN。如此般,在第1實施形態的本發明的動作控制方法,事先賦予第5機座5至第7機座7的緊壓負載超過極限負載時,是以成為極限負載以下的方式變更出口側板厚。因此,即使為了製造微細粒鋼而在第5機座5至第7機座7進行高軋縮輥軋時,仍可防止各機座之損壞。
<第2實施形態>
將藉由第1機座1輥軋之前的板厚38mm、板寬1500mm的鋼板8藉由串列式軋機10進行輥軋,假想經由此過程來製造微細粒鋼的情形,在S11決定進行輥軋穩定部時的出口側板厚h1~h7。將所決定之出口側板厚[mm],與賦予被軋材之穩定部的輥軋負載[MN]、進行輥軋前端部時的WRB[kN/ch]、軋縮位置[mm]、賦予機座的緊壓負載[MN]、以及輥接觸時的極限負載[MN]一起表示於表3。
如表3所示,在S11所決定之輥軋排程表,第7機座7的緊壓負載為14.90MN而超過第7機座7之輥接觸時的極限負載12.74MN。因此,若按照S11所決定之輥軋排程表而將緊壓負載事先賦予第7機座7,可能造成第7機座7損壞。於是,以賦予第7機座7的緊壓負載成為極限負載以下的方式,在S15,將出口側板厚h1~h6維持在S11所決定之數值,另一方面決定比出口側板厚h7更厚之出口側板厚h7’。將在S15所決定的出口側板厚h1~h7’[mm],與賦予被軋材之穩定部的輥軋負載[MN]、進行輥軋前端部時的WRB[kN/ch]、軋縮位置[mm]、賦予機座的緊壓負載[MN]、以及輥接觸時的極限負載[MN]一起表示於表4。
如表3及表4所示,藉由將h7=3.20mm變更成為h7’=3.256mm,就能使第7機座7之緊壓負載成為比極限負載12.74MN更小的12.72MN。因此,與第1實施形態的本發明的動作控制方法同樣地,依據第2實施形態的本發明的動作控制方法,即使為了製造微細粒鋼而在第5機座5至第7機座7進行高軋縮輥軋時,仍可防止各機座之損壞。
將藉由第1機座1輥軋之前的板厚32mm、板寬1300mm的鋼板8藉由串列式軋機10進行輥軋,假想經由此過程來製造微細粒鋼的情形,在S11決定輥軋穩定部時的出口側板厚h1~h7。將所決定之出口側板厚[mm],與賦予被軋材之穩定部的輥軋負載[MN]、進行輥軋前端部時的WRB[kN/ch]、軋縮位置[mm]、賦予機座的緊壓負載[MN]、以及輥接觸時的極限負載[MN]一起表示於表5。
如表5所示,在S11所決定之輥軋排程表,第6機座6的緊壓負載為19.49MN,第7機座7的緊壓負載為25.41MN,分別超過第6機座6之輥接觸時的極限負載12.74MN及第7機座7之輥接觸時的極限負載12.74MN。因此,若按照S11所決定之輥軋排程表而將緊壓負載事先賦予第6機座6及第7機座7,可能造成第6機座6及第7機座7損壞。於是,以賦予第6機座6及第7機座7的緊壓負載成為極限負載以下的方式,在S15,將出口側板厚h1~h5維持在S11所決定之數值,另一方面決定比出口側板厚h6更厚之出口側板厚h6’及比出口側板厚h7更厚之出口側板厚h7’。將在S15所決定的出口側板厚h1~h7’[mm],與賦予被軋材之穩定部的輥軋負載[MN]、進行輥軋前端部時的WRB[kN/ch]、軋縮位置[mm]、賦予機座的緊壓負載[MN]、以及輥接觸時的極限負載[MN]一起表示於表6。
如表5及表6所示,藉由將h6=2.86mm變更為h6’=3.13mm,即可使第6機座6之緊壓負載成為比極限負載12.74MN更小的12.72MN。又,藉由將h7=2.00mm變更為h7’=2.28mm,即可使第7機座7之緊壓負載成為比極限負載12.74MN更小的12.72MN。因此,與第1、第2實施形態的本發明的動作控制方法同樣地,依據第3實施形態的本發明的動作控制方法,即使為了製造微細粒鋼而在第5機座5至第7機座7進行高軋縮輥軋時,仍可防止各機座之損壞。
將藉由第1機座1輥軋之前的板厚32mm、板寬1000mm的鋼板8藉由串列式軋機10進行輥軋,假想經由此過程來製造微細粒鋼的情形,在S11決定輥軋穩定部時的出口側板厚h1~h7。將所決定之出口側板厚[mm],與賦予被軋材之穩定部的輥軋負載[MN]、進行輥軋前端部時的WRB[kN/ch]、軋縮位置[mm]、賦予機座的緊壓負載[MN]、以及輥接觸時的極限負載[MN]一起表示於表7。
如表7所示,在S11所決定之輥軋排程表,第6機座6的緊壓負載為15.58MN,而第7機座7的緊壓負載為23.18MN,分別超過第6機座6之輥接觸時的極限負載12.74MN及第7機座7之輥接觸時的極限負載12.74MN。因此,若按照S11所決定之輥軋排程表而將緊壓負載事先賦予第6機座6及第7機座7,可能造成第6機座6及第7機座7損壞。於是,以賦予第6機座6及第7機座7的緊壓負載成為極限負載以下的方式,在S15,將出口側板厚h1~h5維持在S11所決定之數值,另一方面決定比出口側板厚h6更厚之出口側板厚h6’,及比出口側板厚h7更厚之出口側板厚h7’。將在S15所決定的出口側板厚h1~h7’[mm],與賦予被軋材之穩定部的輥軋負載[MN]、進行輥軋前端部時的WRB[kN/ch]、軋縮位置[mm]、賦予機座的緊壓負載[MN]、以及輥接觸時的極限負載[MN]一起表示於表8。
如表7及表8所示,藉由將h6=2.29mm變更為h6’=2.39mm,即可使第6機座6之緊壓負載成為比極限負載12.74MN更小的12.72MN。又,藉由將h7=1.60mm變更為h7’=1.81mm,即可使第7機座7之緊壓負載成為比極限負載12.74MN更小的12.72MN。因此,與第1至第3實施形態的本發明的動作控制方法同樣地,依據第4實施形態的本發明的動作控制方法,即使為了製造微細粒鋼而在第5機座5至第7機座7進行高軋縮輥軋時,仍可防止各機座之損壞。
如上述般,事先賦予的緊壓負載超過極限負載時,藉由增大出口側板厚,可使緊壓負載成為極限負載以下。然而,如表1至表8所記載,當將出口側板厚從h6變更成h6’,或是從h7變更成h7’,伴隨此變更,賦予鋼板8之力量(輥軋負載)會變化。當輥軋負載改變,工作輥之撓曲量會改變,可能造成鋼板8之形狀變得不穩定。於是,在本發明的動作控制方法,為了抑制輥軋負載改變所造成的形狀變化,較佳為改變機座所具備的形狀控制手段(例如,致動器5x、6x、7x或是彎曲裝置5y、6y、7y等。在以下相同。)之動作。在本發明的動作控制方法,是在前端軋部的輥軋結束後之短時間內,變更出口側板厚(例如,從h7’變更至h7)而改變緊壓負載,因而可能來不及實施感測器反饋方式的控制。因此,在本發明的動作控制方法較佳為,一面監控緊壓負載,一面變更形狀控制手段的動作。
在本發明的動作控制方法,隨著變更出口側板厚而改變緊壓負載時的速度快,致動器5x、6x、7x等的形狀控制手段之動作速度無法追隨的情況下,較佳為事先預測彎曲裝置5y、6y、7y的必要控制量,而進行形狀控制手段的初期設定,以避免在從鋼板8之前端軋部變更至穩定部時彎曲裝置5y、6y、7y的控制量超出範圍。
又,在本發明的動作控制方法,隨著變更出口側板厚而改變緊壓負載時的速度慢,致動器5x、6x、7x等的形狀控制手段之動作速度可追隨的情況下,只要改變致動器5x、6x、7x之控制量與彎曲裝置5y、6y、7y之控制量的分配來確保鋼板8之平坦即可。當預料彎曲裝置5y、6y、7y的控制量會超出範圍時,藉由改變致動器5x、6x、7x之控制量而避免彎曲裝置5y、6y、7y的控制量超出範圍,即可確保鋼板8之平坦。
第3圖是表示具備藉由本發明的動作控制方法來控制動作的精軋機列20的熱軋鋼板之製造線100的形態例。在第3圖,僅抽出熱軋鋼板之製造線100的一部分,而省略精軋機列20所具備之控制裝置等的記載。如第3圖所示,熱軋鋼板之製造線100是具有:具備粗軋機30a、30b、…、30f的粗軋機列30,及具備精軋機20a、20b、…、20g的精軋機列20。精軋機列20是具有從第1機座20a到第7機座20g為止共7具機座,而精軋機列20之動作是經由具有上述S11至S16的S1來控制。因此,精軋機列20例如能以後段的3具機座(第5機座20e、第6機座20f、及第7機座20g)的軋縮率比製造超微細粒鋼以外的鋼板時的軋縮率更高的形態進行動作,藉此,可讓鋼板8的沃斯田鐵粒產生大幅變形而提高差排密度。如此般,藉由本發明的動作控制方法來控制熱軋鋼板之製造線100的精軋機列20之動作,即可製造出微細粒鋼。
根據以上說明,依據本發明可提供出:能製造微細粒鋼的串列式軋機之動作控制方法,以及可製造微細粒鋼的熱軋鋼板之製造方法。
又,生產微細粒鋼所用的後段機座的緊壓負載之平均線壓,是將表1、表3、表5、表7所記載的穩定部緊壓負載之數值除以板寬而成為超過20MN/m之數值。這與習知的通常輥軋排程表的輥軋負載相比成為高負載。藉由實現此高負載輥軋,如第1至第4實施形態所示,即使是板厚較薄、板寬較寬的精加工材料,也能在緊壓負載上限範圍內製造微細粒鋼。
將藉由第1機座1輥軋之前的板厚32mm、板寬1000mm的鋼板藉由7具機座所構成的串列式軋機進行輥軋。輥軋條件為表示於下述表9的條件1至條件4。
在條件1,輥軋前端軋部是以表2之設定、輥軋穩定部是以表1之設定進行輥軋。以表2之設定將最前端輥軋後,將第7機座之開度降低至表1的設定,藉此能在穩定部達成目標板厚。又,一面監控第7機座之負載,一面將賦予工作輥彎曲機(可高速動作的形狀控制手段)的彎曲力從表2之392kN/ch變化成表1之980kN/ch,藉此能不影響第7機座之出口側形狀而進行輥軋。亦即,依照本發明,可從輥接觸狀態控制串列式軋機之動作,而能製造微細粒鋼。
相對於此,在條件2,使用習知技術從前端軋部以表1的開度設定進行輥軋,惟在將軋機之馬達驅動力傳遞至上下工作輥之傳動齒輪部(kamwaltz)會發生扭矩循環所造成的異常發熱,而不得不中途停止進行輥軋。
又,在條件3,以表2之設定值將前端軋部輥軋之後,將軋機之開度變更為表1的設定值,惟WRB仍採用表2之數值而未改變,因而軋機雖未損壞,但在穩定部被軋材之形狀不良變大,而喪失製品價值。
又,在條件4,採用表2之開度設定,且WRB設定成表1之數值,但由於通過第7機座時產生之形狀不良,使得鋼捲(coil)前端部卡在軋機之出口側,而無法到達通常被設置於軋機之後方的捲取裝置,成為不得不停止軋機之狀況。
以上雖是針對目前可實踐且被認為較佳的實施形態來說明本發明,但本發明是並不被限定於說明書中所揭示之實施形態,在不違反根據申請專利範圍及專利說明書全體之發明要旨或是思想的範圍內可適當地變更,而應理解具有這些變更的串列式軋機之動作控制方法、以及熱軋鋼板之製造方法也包含在本發明之技術範圍內。
本發明的串列式軋機之動作控制方法以及熱軋鋼板之製造方法,是可使用於製造具有微細結晶粒之熱軋鋼板。又,具有微細結晶粒之熱軋鋼板,是可作為汽車用、家電用、機械構造用、建築用等的用途之原材料來使用。
1...第1機座
1x...致動器
1y...彎曲裝置
2...第2機座
2x...致動器
2y...彎曲裝置
3...第3機座
3x...致動器
3y...彎曲裝置
4...第4機座
4x...致動器
4y...彎曲裝置
5...第5機座
5x...致動器
5y...彎曲裝置
6...第6機座
6x...致動器
6y...彎曲裝置
7...第7機座
7x...致動器
7y...彎曲裝置
8...被軋材(鋼板)
10...串列式軋機
20...精軋機列
30...粗軋機列
100...熱軋鋼板之製造線
第1圖是表示本發明的串列式軋機之動作控制方法的形態例的流程圖。
第2圖是表示藉由本發明的串列式軋機之動作控制方法來控制動作的串列式軋機10之形態例。
第3圖是表示具備藉由本發明的串列式軋機之動作控制方法來控制動作的精軋機列20的熱軋鋼板之製造線100的形態例。
Claims (6)
- 一種串列式軋機之動作控制方法,屬於具有N個(N是2以上的整數)的機座,將緊壓負載事先賦予從夾緊被軋材之前的第N-m+1機座(m是1以上N以下的整數)到第N機座為止的各機座的串列式軋機之動作的控制方法,其特徵為:具有用以決定從第1機座到第N機座為止的各機座的出口側板厚的出口側板厚決定步驟,該出口側板厚決定步驟包括第1出口側板厚決定步驟及第2出口側板厚決定步驟;該第1出口側板厚決定步驟,是用以決定將上述被軋材之穩定部輥軋時從上述第1機座到上述第N機座為止的出口側板厚;該第2出口側板厚決定步驟,是以事先賦予上述機座的緊壓負載成為預先設定的緊壓負載以下的方式,決定將上述被軋材的前端軋部輥軋時從上述第1機座到上述第N機座為止的出口側板厚;至少在上述被軋材的最前端部被上述各機座夾緊之前,將上述被軋材輥軋成上述第2出口側板厚決定步驟所決定的出口側板厚,而且上述被軋材的穩定部,是藉由上述第N-m+1機座到上述第N機座,輥軋成上述第1出口側板厚決定步驟所決定的出口側板厚;上述第2出口側板厚決定步驟所決定的從上述第N-m+1機座到上述第N機座為止的出口側板厚,是比上述第1出口側板厚決定步驟所決定的相同機座的出口側板厚更厚。
- 如申請專利範圍第1項所述的串列式軋機之動作控 制方法,其中,當從上述被軋材的前端軋部轉移至穩定部時,根據從上述前端軋部至上述穩定部的輥軋負載變化而預測機座的形狀變化,根據所預測的形狀變化來控制上述機座的形狀控制手段的動作。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的串列式軋機之動作控制方法,其中,事先賦予緊壓負載的機座具有2個以上的形狀控制手段;上述2個以上的形狀控制手段包括:第1形狀控制手段、及至少從上述被軋材的前端軋部轉移至穩定部時可高速動作的第2形狀控制手段;在從上述被軋材的前端軋部轉移至穩定部之前,預測上述第2形狀控制手段的動作;根據預測結果,以不超過上述第2形狀控制手段的容許動作範圍的方式,設定上述第1形狀控制手段及上述第2形狀控制手段的動作。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的串列式軋機之動作控制方法,其中,事先賦予緊壓負載的機座,係具有至少從上述被軋材的前端軋部轉移至穩定部時可高速動作的第1形狀控制手段及第2形狀控制手段,在超過上述第1形狀控制手段的容許動作範圍的情況,變更上述第2形狀控制手段的動作。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的串列式軋機之 動作控制方法,其中,上述出口側板厚決定步驟進一步包括第3出口側板厚決定步驟;該第3出口側板厚決定步驟,是以結束上述被軋材的後端軋部之輥軋時上述機座的緊壓負載成為預先設定的緊壓負載以下的方式,決定從上述第1機座到上述第N機座為止的出口側板厚。
- 一種熱軋鋼板之製造方法,其特徵為:具有使用熱精軋機列來輥軋鋼板的步驟,該熱精軋機列是藉由申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的串列式軋機之動作控制方法來控制動作。
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