CN105188972A - 不均厚钢板的轧制方法以及轧制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供不均厚钢板的轧制方法以及轧制装置。本发明提供的不均厚钢板的轧制方法能够使不均厚钢板的成品率提高。基于在一次轧制时运算出的厚壁部的实际侧截面积(步骤ST1)来对薄壁部的富余长度进行运算(步骤ST7)。接下来，以根据薄壁部的富余长度向厚壁部以及上述薄壁部分配剩余侧截面积的方式对上述薄壁部的轧制长度进行运算(步骤ST8～步骤ST12)。而且，通过运算出的薄壁部的轧制长度LX(Sx)进行二次轧制。

Description

不均厚钢板的轧制方法以及轧制装置

技术领域

本发明涉及对在长边方向具有厚壁部以及板厚与厚壁部不同的薄壁部的不均厚钢板(differentialthicknesssteelplate)进行制造的轧制方法以及轧制装置。

背景技术

在制造厚板时，一般在一张板坯(slab)分配成为板厚相同的制品钢板的多个订单而进行轧制。但是，在小批量的制品钢板、交货时间不充裕找不到适当的组合对象的情况下，导致以成品率低的状态进行轧制。

与此相对，进行在一张板坯分配板厚不同的多个制品钢板而进行轧制的不均厚轧制，由此提高组合的自由度而实现避免轧制的低成品率。

在分配了板厚相同的制品钢板的板坯中，由于板坯切断精度的偏差、轧制精度的偏差，结果，存在无法确保所需的制品钢板的长度。在这样的情况下，一般同一板坯内的最终切断制品因长度不足而不合格。因此，若通过赋予富余长度(extralength)来预先将成品率设定为较低，则能够减少由长度不足引起的不合格率。成品率与由长度不足引起的不合格率是折衷(tradeoff)关系，因此一般进行总损失为最小的成品率设定。

与此相对，在不均厚轧制中，在厚壁部与薄壁部分别确保制品钢板能够采取的长度，即、需要向厚壁部与薄壁部分别分配适当的富余长度。

作为现有的不均厚钢板的轧制方法，例如公知有专利文献1的技术。

专利文献1的不均厚钢板的轧制方法是如下方法：在使被轧制钢板按照对应厚度较厚的制品钢板的方式进行一次轧制而形成厚壁部后，按照对应厚度较薄的制品钢板的方式进行二次轧制而形成薄壁部，由此对不均厚轧制进行轧制。在专利文献1中，一次轧制后求出钢板的实际侧截面积，将该实际侧截面积、与预先设定的获得制品钢板所需的侧面的预定侧截面积进行比较，在实际侧截面积比预定侧截面积小的情况下，进行确保在重量、交货时间方面优先顺序高的制品钢板所包含的厚壁部或者薄壁部的轧制长度的轧制控制。在实际侧截面积比预定侧截面积大的情况下，以将剩余部分均等地分配给厚壁部、薄壁部为前提，考虑制品钢板的优先顺序等使分配比率变化。

在专利文献1中，在计算预定侧截面积的情况下，使用不均厚钢板的制品尺寸(厚壁部的预定长度以及预定厚度、薄壁部的预定长度以及预定厚度)。

专利文献1：日本特开平11-147102号公报

然而，不均厚钢板的厚壁部的厚度(实际厚度)在一次轧制后被确定。在专利文献1中，将实际侧截面积与使用了上述的厚壁部的预定厚度的预定侧截面积进行比较来对薄壁部的轧制长度进行修正，不考虑一次轧制的厚壁部的实际厚度与预定厚度的误差。

因此，专利文献1无法高精度地计算实际侧截面积(actuallateralarea)与预定侧截面积(estimatedlateralarea)之间的剩余侧截面积，无法向厚壁部、薄壁部分配最佳的富余长度，因此存在不均厚钢板的成品率降低的担忧。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而完成的，目的在于提供能够使不均厚钢板的成品率提高的不均厚钢板的轧制方法。

为了实现上述目的，一实施方式的不均厚钢板的轧制方法具有以下那样的特征。

[1]一种不均厚钢板的轧制方法，在使被轧制钢板按照对应厚度较厚的制品钢板的方式进行一次轧制而形成厚壁部之后，按照对应厚度较薄的制品钢板的方式进行二次轧制而形成薄壁部，由此对不均厚轧制进行轧制，

在上述不均厚钢板的轧制方法中，

基于在一次轧制时运算出的上述厚壁部的实际侧截面积，来对上述薄壁部的富余长度进行运算，

以根据该薄壁部的富余长度而向上述厚壁部以及上述薄壁部分配剩余侧截面积的方式，对上述薄壁部的轧制长度进行运算，

通过运算出的上述薄壁部的轧制长度进行二次轧制。

[2]在[1]记载的不均厚钢板的轧制方法中，上述厚壁部的实际侧截面积通过由厚度计板厚运算出的上述厚壁部的实际厚度、以及基于从与工作辊连接的脉冲产生装置获得的信号值的上述厚壁部的实际长度，来运算。

[3]在[1]或[2]记载的不均厚钢板的轧制方法中，在上述薄壁部的富余长度高于允许上限值的情况下，将上述允许上限值的一半作为上述厚壁部的富余长度，将上述允许上限值的剩余的一半作为上述薄壁部的富余长度。

[4]一种轧制装置，在使被轧制钢板按照对应厚度较厚的制品钢板的方式进行一次轧制而形成厚壁部之后，按照对应厚度较薄的制品钢板的方式进行二次轧制而形成薄壁部，由此进行不均厚轧制，

在上述轧制装置中，

具备控制器，上述控制器基于在一次轧制时运算出的上述厚壁部的实际侧截面积来对上述薄壁部的富余长度进行运算，并以根据该薄壁部的富余长度而向上述厚壁部以及上述薄壁部分配剩余侧截面积的方式对上述薄壁部的轧制长度进行运算，

通过由控制器运算出的上述薄壁部的轧制长度进行二次轧制。

[5]在[4]记载的轧制装置中，上述厚壁部的实际侧截面积通过由厚度计板厚运算出的上述厚壁部的实际厚度、以及基于从与工作辊连接的脉冲产生装置获得的信号值的上述厚壁部的实际长度，来运算。

[6]在[4]或者[5]记载的轧制装置中，在上述薄壁部的富余长度高于允许上限值的情况下，将上述允许上限值的一半作为上述厚壁部的富余长度，将上述允许上限值的剩余的一半作为上述薄壁部的富余长度。

根据本发明的不均厚钢板的轧制方法，基于在一次轧制时运算出的厚壁部的实际侧截面积来对薄壁部的富余长度进行运算，以根据该薄壁部的富余长度而向厚壁部以及薄壁部分配剩余侧截面积的方式对薄壁部的轧制长度进行运算，通过运算出的薄壁部的轧制长度进行二次轧制，因此能够高精度地对薄壁部的富余长度进行运算，能够与该薄壁部的富余长度成比例地向厚壁部以及薄壁部分配剩余侧截面积，因此能够使不均厚钢板的成品率提高。

附图说明

图1是表示本发明的可逆式的轧钢机的示意图。

图2是表示本发明的不均厚钢板的轧制方法的流程的图。

图3是表示本发明的一次轧制后的厚壁部的形状以及二次轧制后的不均厚钢板的形状的图。

图4是表示本发明的薄壁部的轧制长度设定处理的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图对用于实施本发明的方式(以下，称为实施方式。)详细地进行说明。

图1示出通过对板坯S进行轧制而得到不均厚钢板的可逆式的轧钢机1。

轧钢机1具备上下的工作辊2、和上下的支承辊(backuproll)3。上下的工作辊2之间的开度(rollgap)通过开度变更机构4调整。开度变更机构4通过来自控制器5的开度指令来设定变更各道次(pass)的开度。轧制时的轧制载荷通过测力传感器(loadcell)6来检测，其检测值输出至控制器5。附图标记8是对后述的厚壁部Y的板宽进行测定的板宽计(platewidthmeter)。附图标记9是将板坯S朝向工作辊2搬运的台辊(tableroll)。在工作辊2安装有第一脉冲产生装置7，将通过与工作辊2的旋转对应的第一脉冲产生装置7产生的脉冲数输出至控制器5。在台辊9安装有第二脉冲产生装置10，将通过与台辊9的旋转对应的第二脉冲产生装置10产生的脉冲数输出至控制器5。

图2是表示本实施方式的不均厚钢板的轧制方法的流程的图。

如图2所示，对于本实施方式的不均厚钢板的轧制方法而言，首先，通过上下的工作辊2进行板坯S的一次轧制，从而形成用于得到板厚较厚的多个制品钢板的长边方向的厚度均匀的厚壁部Y。接下来，通过上下的工作辊2进行二次轧制直至厚壁部Y的长边方向的中途，从而形成具有厚壁部Y、用于得到板厚较薄的多个制品钢板的薄壁部X、以及厚壁部Y与薄壁部X之间的阶梯部Z的不均厚钢板11。

参照图3以及图4对本实施方式的控制器5进行的薄壁部的轧制长度设定的运算处理进行说明。图3是表示一次轧制后的厚壁部Y的形状以及二次轧制后的不均厚钢板11的形状的图，图4是表示薄壁部的轧制长度设定处理的流程图。

在图4的薄壁部的轧制长度设定处理中，在步骤ST1中，对一次轧制后的厚壁部Y的前端与后端的料头长度ΔLf、ΔLt、实际侧截面积Sj以及不均厚钢板11的阶梯部Z的长度(阶梯部长度)D进行运算。阶梯部Z的阶梯部长度D从预先存储的与不均厚钢板11的厚壁部Y的制品厚度以及薄壁部X的制品厚度对应的数据中提取。

在料头长度(croplength)ΔLf、ΔLt、实际侧截面积Sj的具体运算处理中，首先，控制器5若检测出板坯S的一次轧制开始，则开始进行来自第一脉冲产生装置7的脉冲计数。输入板宽计8测定到的轧制后的板宽测定值，并对从该测定值识别出厚壁部Y的前端部的宽度成为预先设定的制品能够采取的有效宽度为止的期间的脉冲的计数数目Cf进行存储。利用该存储的脉冲计数数目Cf、预先设定的前滑率F、脉冲的单位长度(mm/脉冲)If、以及工作辊2的中心线与板宽计8之间的距离R，如下式(1)所示那样对厚壁部Y的前端侧料头长度ΔLf进行运算并存储。

ΔLf＝Cf·(1+F)·If-R…(1)

控制器5若通过来自测力传感器6的轧制载荷测定值检测出轧制结束，则开始进行来自第二脉冲产生装置10的脉冲计数，若通过来自板宽计8的板宽测定值识别出轧制后的厚壁部Y的后端部的板宽为预先设定的制品能够采取的有效宽度以下，则停止来自第二脉冲产生装置10的脉冲计数，并对此期间的脉冲计数数目Ct进行存储。利用该脉冲计数数目Ct、预先设定的脉冲的单位长度(mm/脉冲)It、工作辊2的中心线与板宽计2之间的距离R，如下式(2)所示那样对厚壁部Y的后端侧料头长度ΔLt进行运算并存储。

ΔLt＝Ct×It-R…(2)

控制器5利用来自测力传感器6的轧制载荷测定值P、轧制前的辊缝(rollgap；ロ一ルギヤツプ)M、轧机刚度(millmodulus；ミル定数)K，如下式(3)所示那样对厚度计板厚(gage-meterplatethickness)T进行运算并存储。

T＝M+P/K…(3)

控制器5若通过来自测力传感器6的信号检测出一次轧制结束，则停止来自第一脉冲产生装置7的脉冲的计数，并对从一次轧制的轧制开始时刻至结束时刻的脉冲计数数目Cm进行存储。利用该存储的脉冲计数数目Cm、预先设定的前滑率F、脉冲的单位长度(mm/脉冲)Im，如下式(4)所示那样对一次轧制后的厚壁部Y的全长L进行运算并存储。

L＝Cm·(1+F)·Im…(4)

控制器5将存储的厚度计板厚T作为实际厚度，将厚壁部Y的全长L作为实际长度，如下式(5)所示那样对实际侧截面积Sj进行运算并存储。

Sj＝T×L…式(5)

如图3所示，一次轧制后的厚壁部Y的厚壁部Y的侧面的截面积为实际侧截面积Sj。该实际侧截面积Sj是预先设定的得到制品钢板所需要的预定侧截面积Sy与剩余侧截面积Sa之和。

在图4所示的薄壁部的轧制长度设定处理的步骤ST2中，对薄壁部X的目标厚度Tx进行运算。该薄壁部X的目标厚度Tx是比薄壁部X的制品钢板的厚度稍大的值。

在步骤ST3中，利用实际侧截面积Sj、厚壁部Y的制品长度Ly、厚壁部Y的后端侧料头长度ΔLt、阶梯部Z的阶梯部长度D、厚度计板厚T、薄壁部X的目标厚度Tx、考虑了热膨胀的系数K，如下式(6)所示那样对临时的薄壁部的轧制长度LXc进行运算。

LXc＝(Sj-(Ly+ΔLt+D)×K×T)/(Tx×K)…式(6)

接下来，在步骤ST4中，利用临时的薄壁部的轧制长度LXc、作为相对于薄壁部X的厚度的规定的比率而设定的系数C、作为厚壁部Y的后端侧料头的偏差的补偿量的系数D，如下式(7)所示那样对厚壁部Y的富余长度Lya进行运算。

Lya＝LXc×C+D…式(7)

接下来，在步骤ST5中，利用厚壁部Y的制品长度Ly、厚壁部Y的后端侧料头长度ΔLt、阶梯部Z的阶梯部长度D、考虑了热膨胀的系数K、厚壁部Y的富余长度Lya，如下式(8)所示那样对厚壁部Y的轧制长度LY进行运算。

LY＝(Ly+ΔLt+D)×K+Lya…式(8)

在步骤ST6中，利用实际侧截面积Sj、厚壁部Y的轧制长度LY、厚度计板厚T、薄壁部X的目标厚度Tx、考虑了热膨胀的系数K，如下式(9)所示那样对薄壁部X的轧制长度LX进行运算。

LX＝(Sj-LY×T)/(Tx×K)…式(9)

在步骤ST7中，利用薄壁部X的轧制长度LX、薄壁部X的制品长度Lx、厚壁部Y的前端侧料头长度ΔLf、阶梯部Z的阶梯部长度D、作为相对于薄壁部X的厚度的规定的比率而设定的系数C，如下式(10)所示那样对薄壁部X的富余长度Lxa进行运算。

Lxa＝LX-(Lx+ΔLf+D)×(1+C)…式(10)

在步骤ST8中，进行由步骤ST7运算出的薄壁部X的富余长度Lxa、与薄壁部X的轧制长度的允许下限值Lmin(例如，500mm)的比较。

在薄壁部X的富余长度Lxa低于允许下限值Lmin的情况下，移至步骤ST9进行第一富余分配处理。另外，在薄壁部X的富余长度Lxa为允许下限值Lmin以上的情况下，移至步骤ST10。

在步骤ST10中，进行薄壁部X的富余长度Lxa、与薄壁部X的轧制长度的允许上限值Lmax(例如，1000mm)的比较。而且，通过步骤ST10的判定，在薄壁部X的富余长度Lxa为薄壁部X的轧制长度的允许上限值Lmax以下的情况下，移至步骤ST11而进行第二富余分配处理，在薄壁部X的富余长度Lxa高于薄壁部X的轧制长度的允许上限值Lmax的情况下，移至步骤ST12而进行第三富余分配处理。

在步骤ST9的第一富余分配处理中，薄壁部X的富余长度Lxa是较小的值，因此对通过式(9)运算出的薄壁部X的轧制长度LX进行设定。

移至步骤ST13，将薄壁部X的轧制长度LX作为薄壁部的轧制控制值Sx而输出。

在步骤ST11的第二富余分配处理中，利用厚壁部Y的轧制长度LY、薄壁部X的富余长度Lxa、薄壁部X的轧制长度的允许下限值Lmin、薄壁部X的目标厚度Tx、考虑了热膨胀的系数K、以及厚度计板厚T，如下式(11)所示那样进行厚壁部Y的轧制长度LY的再次运算。

LY＝LY+(Lxa-Lmin)/2×(Tx×K)/T…式(11)

另外，在该第二富余分配处理中，利用薄壁部X的轧制长度LX、薄壁部X的富余长度Lxa、允许下限值Lmin，如下式(12)所示那样进行薄壁部X的轧制长度LX的再次运算。

LX＝LX-(Lxa-Lmin)/2…式(12)

这样，在第二富余配处理中，将允许下限值Lmin的一半作为厚壁部Y的富余长度，将允许下限值Lmin的剩余的一半作为薄壁部X的富余长度。

移至步骤ST13，将薄壁部X的轧制长度LX作为薄壁部的轧制控制值Sx输出。

另外，在步骤ST12的第三富余分配处理中，利用厚壁部Y的轧制长度LY、允许上限值Lmax、薄壁部X的目标厚度Tx、考虑了热膨胀的系数K、以及厚度计板厚T，如下式(13)所示那样进行厚壁部Y的轧制长度LY的再次运算。

LY＝LY+Lmax/2×(Tx×K)/T…式(13)

在该第三富余分配处理中，利用薄壁部X的轧制长度LX、允许上限值Lmax，如下式(14)所示那样进行薄壁部X的轧制长度LX的再次运算。

LX＝LX-Lmax/2…式(14)

这样，在第三富余配处理中，将允许上限值Lmax的一半作为厚壁部Y的富余长度，将允许上限值Lmax的剩余的一半作为薄壁部X的富余长度。

移至步骤ST13，将薄壁部X的轧制长度LX作为薄壁部的轧制控制值Sx输出。

控制器5基于由步骤ST9的第一富余分配处理、步骤ST11的第二富余分配处理、或步骤ST12的第三富余分配处理运算出的薄壁部X的轧制长度LX进行二次轧制，从而形成具有厚壁部Y、用于得到板厚较薄的多个制品钢板的薄壁部X、以及厚壁部Y与薄壁部X之间的阶梯部Z的不均厚钢板11。

接下来，对本实施方式的效果进行说明。

在本实施方式的薄壁部的轧制长度设定处理中，根据薄壁部X的富余长度Lxa进行第一～第三富余分配处理(图4的步骤ST7～步骤ST12)。在本实施方式中，根据薄壁部X的富余长度Lxa向厚壁部Y以及薄壁部X分配剩余面积，因此能够防止厚壁部Y以及薄壁部X的长度不足等不良情况，能够使成品率大幅度减少地制造不均厚钢板11。

如图3所示，在一次轧制之后立即通过测力传感器6、第一以及第二脉冲产生装置7、10的实测值对实际侧截面积Sj进行运算，并基于实际侧截面积Sj对薄壁部X的富余长度Lxa进行运算，因此能够高精度地向厚壁部Y以及薄壁部X分配剩余面积。

在薄壁部X的富余长度Lxa高于允许上限值Lmax的情况下，将允许上限值Lmax的一半作为厚壁部Y的富余长度，将允许上限值Lmax的剩余的一半作为薄壁部X的富余长度(步骤ST12)，而向厚壁部Y以及薄壁部X两者可靠地分配剩余面积，因此能够可靠地防止长度不足等不良情况。

附图标记的说明

2…工作辊；3…支承辊；4…开度变更机构；5…控制器；6…测力传感器；7…第一脉冲产生装置；8…板宽计；9…台辊；10…第二脉冲产生装置；11…不均厚钢板；ΔLf…厚壁部的前端侧料头长度；ΔLt…厚壁部的后端侧料头长度；C…作为相对于薄壁部的厚度的规定的比率而设定的系数；D…作为厚壁部的后端侧料头的偏差的补偿量的系数；T…厚度计板厚(厚壁部的实际厚度)；L…厚壁部的全长(厚壁部的实际长度)；Sj…实际侧截面积；Sy…预定侧截面积；Sa…剩余侧截面积；Sx…薄壁部的轧制控制值；Y…厚壁部；X…薄壁部；Tx…薄壁部的目标厚度；Ly…厚壁部的制品长度；Lx…薄壁部的制品长度；K…考虑了热膨胀的系数；LXc…临时的薄壁部的轧制长度；Lya…厚壁部的富余长度；Lxa…薄壁部的富余长度；LX…薄壁部的轧制长度；LY…厚壁部的轧制长度；Lmin…薄壁部的轧制长度的允许下限值；Lmax…薄壁部的轧制长度的允许上限值。

Claims (6)

1.一种不均厚钢板的轧制方法，在使被轧制钢板按照对应厚度较厚的制品钢板的方式进行一次轧制而形成厚壁部之后，按照对应厚度较薄的制品钢板的方式进行二次轧制而形成薄壁部，由此对不均厚轧制进行轧制，

所述不均厚钢板的轧制方法的特征在于，

基于在一次轧制时运算出的所述厚壁部的实际侧截面积，来对所述薄壁部的富余长度进行运算，

以根据该薄壁部的富余长度而向所述厚壁部以及所述薄壁部分配剩余侧截面积的方式，对所述薄壁部的轧制长度进行运算，

通过运算出的所述薄壁部的轧制长度进行二次轧制。

2.根据权利要求1所述的不均厚钢板的轧制方法，其特征在于，

所述厚壁部的实际侧截面积通过由厚度计板厚运算出的所述厚壁部的实际厚度、以及基于从与工作辊连接的脉冲产生装置获得的信号值的所述厚壁部的实际长度，来运算。

3.根据权利要求1或2所述的不均厚钢板的轧制方法，其特征在于，

在所述薄壁部的富余长度高于允许上限值的情况下，将所述允许上限值的一半作为所述厚壁部的富余长度，将所述允许上限值的剩余的一半作为所述薄壁部的富余长度。

4.一种轧制装置，在使被轧制钢板按照对应厚度较厚的制品钢板的方式进行一次轧制而形成厚壁部之后，按照对应厚度较薄的制品钢板的方式进行二次轧制而形成薄壁部，由此进行不均厚轧制，

所述轧制装置的特征在于，

具备控制器，所述控制器基于在一次轧制时运算出的所述厚壁部的实际侧截面积来对所述薄壁部的富余长度进行运算，并以根据该薄壁部的富余长度而向所述厚壁部以及所述薄壁部分配剩余面积的方式对所述薄壁部的轧制长度进行运算，

通过由控制器运算出的所述薄壁部的轧制长度进行二次轧制。

5.根据权利要求4所述的轧制装置，其特征在于，

所述厚壁部的实际侧截面积通过由厚度计板厚运算出的所述厚壁部的实际厚度、以及基于从与工作辊连接的脉冲产生装置获得的信号值的所述厚壁部的实际长度，来运算。

6.根据权利要求4或5所述的轧制装置，其特征在于，

在所述薄壁部的富余长度高于允许上限值的情况下，将所述允许上限值的一半作为所述厚壁部的富余长度，将所述允许上限值的剩余的一半作为所述薄壁部的富余长度。