專(zhuān)利名稱(chēng)：連續(xù)熱扎中鋼板接合部位的軋制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)坯料及扁坯等鋼板的數(shù)卷至數(shù)十卷進(jìn)行連續(xù)軋制的連續(xù)熱軋方法，特別是一種在軋制鋼板接合部位時(shí)能防止因板形狀變化所引起的軋制中的板斷裂，從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的連續(xù)熱軋的方法。
以往，在鋼板的熱軋生產(chǎn)線上，對(duì)要軋制鋼板，每一卷都要經(jīng)過(guò)加熱、粗軋、軋的過(guò)程，以得到所希望厚度的熱軋板，但此類(lèi)軋制方式，不能避免因精軋過(guò)程中軋制材料喂入不良而使生產(chǎn)線停止作業(yè)的缺陷，另外，還有因軋制材料前、后端形狀不良而使合格率下降的缺陷。
為此，最近提出了采用，在精軋之前將先行鋼板的后端部與后行鋼板的前端部連接在一起，再將這種連接在一起的鋼板連續(xù)供給熱軋生產(chǎn)線以進(jìn)行軋制的連續(xù)熱軋方式。
關(guān)于這種連續(xù)熱軋方式，可以參閱日本特開(kāi)平6-15317號(hào)公報(bào)及特開(kāi)昭60-227913號(hào)公報(bào)和特開(kāi)平2-127904號(hào)公報(bào)等日本專(zhuān)利文獻(xiàn)。
此外，采用這種連續(xù)熱軋方式，存在下述問(wèn)題，需作進(jìn)一步改進(jìn)也就是說(shuō)，當(dāng)連接鋼板時(shí)，要對(duì)接合預(yù)定部位(鋼板的端部)加熱，使其溫度升高，但這會(huì)導(dǎo)致該部位產(chǎn)生溫差，引起軋制中的載荷變動(dòng)，產(chǎn)生外部干擾，軋輥發(fā)生撓曲，使板形狀變得不規(guī)則。結(jié)果，由于板形狀不規(guī)則使板幅方向的張力分布發(fā)生變化，引起張力集中到接合部位幅端部，使軋制中的板斷裂，迫使軋制作業(yè)停止。
以往，作為這方面的有效手段，雖然利用軋機(jī)的軋輥?lái)攺澭b置，通過(guò)反饋控制試圖使接合部位的形狀變化得以抑制，可是，利用軋輥?lái)攺澭b置進(jìn)行的形狀控制，由于其反應(yīng)遲鈍，很難抑制形狀的顯著變化。
作為克服上述以往技術(shù)的手段，在日本特開(kāi)平2-127904號(hào)公報(bào)中，揭示了一種通過(guò)將鋼板接合部位的板厚變?yōu)檩^基準(zhǔn)板厚更厚一些的式軋制以防止軋制板斷裂的技術(shù)。
特開(kāi)平2-127904號(hào)公報(bào)是在對(duì)軋制厚板的焊接進(jìn)行精密跟蹤，由冷軋機(jī)對(duì)焊接部進(jìn)行軋制時(shí)，將板厚控制為比基準(zhǔn)板厚要厚一些的方式，這些技術(shù)即使由于過(guò)量厚度的降低，也可以抑制軋制中板的斷裂。
此外，這種方法是在對(duì)軋制厚板焊接部進(jìn)行精密跟蹤，由冷軋機(jī)對(duì)焊接部進(jìn)行軋制時(shí)，對(duì)板厚變?yōu)楸然鶞?zhǔn)板厚更厚一些的第一臺(tái)軋機(jī)的軋制速度加以控制為特征的軋制方法，由于通過(guò)冷軋，在軋制方向上比較短的區(qū)間中進(jìn)行板厚變更，這樣，在焊接點(diǎn)，不會(huì)因板厚變更而使板形狀變得不規(guī)則，但是，由于熱軋中的軋制速度快，并且接合部位板厚變薄的區(qū)域要在后面的軋制機(jī)中持續(xù)經(jīng)過(guò)軋制方向較寬的范圍，這樣，由于板厚變更而產(chǎn)生載荷變動(dòng)，使板形狀變得不規(guī)則。
特開(kāi)昭60-227913號(hào)公報(bào)所揭示的技術(shù)是，在行走間邊對(duì)連接的卷材進(jìn)行板厚變更邊連續(xù)軋制時(shí)，板厚變更之點(diǎn)前、后的板厚是通過(guò)設(shè)置在軋機(jī)輸入側(cè)的板厚儀求得的，根據(jù)該板厚實(shí)測(cè)值求出板厚變更點(diǎn)處軋制位置及軋制速度的各變更量，再進(jìn)行軋制。
但是，即使采用這種技術(shù)，也不能避免因形狀變化而在接合部位產(chǎn)生的斷裂現(xiàn)象。
因此，本發(fā)明的目的是，提供一種在對(duì)先行鋼板的后端部與后行鋼板的前端部對(duì)接連接在一起后進(jìn)行連續(xù)熱精軋的軋制中，在軋制鋼板接合部位時(shí)因載荷急劇變化而使形狀變化所引起的張力產(chǎn)生在接合部位幅端以及由此而引起的軋制中的板斷裂現(xiàn)象可以避免，并對(duì)由接合部位形狀變化而引起的板材穿過(guò)軋機(jī)的性能惡化加以進(jìn)一步改善，可穩(wěn)定地進(jìn)行軋制的新型方法。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種鋼板連續(xù)熱軋的方法，在先行鋼板的后端部與后行鋼板的前端部通過(guò)對(duì)接而連接在一起后，送給配制成數(shù)臺(tái)的具有工作輥彎曲機(jī)能的連續(xù)熱軋?jiān)O(shè)備，進(jìn)行精軋時(shí)，其改進(jìn)是，在精軋之前，根據(jù)鋼板接合部位引起的外力干擾，預(yù)測(cè)出軋制非正常區(qū)域的該接合部位時(shí)所產(chǎn)生的軋制負(fù)載變動(dòng)值，在通過(guò)該軋制負(fù)載變化值標(biāo)出軋制鋼板接合部位時(shí)工作輥彎曲力的變更量，同時(shí)，確定出帶有該變更量的彎曲力變更模式，接著，從鋼板接合部位連接之后開(kāi)始跟蹤，按照上述模式對(duì)1臺(tái)以上軋機(jī)施加彎曲力，再對(duì)鋼板接合部位進(jìn)行軋制。
最好是，以鋼板接合部位到達(dá)第i臺(tái)軋機(jī)的時(shí)間計(jì)算值與實(shí)測(cè)值之差作為跟蹤誤差時(shí)間Ti，根據(jù)鋼板接合部位的負(fù)載變化，彎曲力的實(shí)際負(fù)載時(shí)間作為2Ti以上的方式來(lái)確定彎曲力的變更模式。
在用數(shù)臺(tái)軋機(jī)實(shí)施上述方法時(shí)，最好是以鋼板接合部位到達(dá)第i臺(tái)軋機(jī)的時(shí)間計(jì)算值與實(shí)測(cè)值之差作為跟蹤誤差時(shí)間Ti，用該誤差時(shí)間為最大的那臺(tái)軋機(jī)的Ti，確定彎曲力變更模式。
有效地解決本發(fā)明目的的方法之一是，提供一種鋼板連續(xù)熱軋方法，其特征是，將先行鋼板的后端部與后行鋼板的前端部分別加熱相互接合在一起后，送給配制成數(shù)臺(tái)的軋制設(shè)備進(jìn)行連續(xù)熱軋時(shí)，將各臺(tái)先行鋼板與后行鋼板的目標(biāo)輸出側(cè)板厚度設(shè)定成基本相同，該目標(biāo)輸出側(cè)板厚變作為各臺(tái)軋機(jī)鋼板正常部位的目標(biāo)輸出側(cè)板厚時(shí)，至少將1臺(tái)以上軋機(jī)的鋼板接合部位的目標(biāo)輸出側(cè)板厚確定成比正常部位的目標(biāo)輸出側(cè)板厚更厚，在鋼板接合部位到達(dá)各臺(tái)軋機(jī)之前，分別對(duì)各臺(tái)的軋制位置進(jìn)行變更，使鋼板的輸出側(cè)板厚變?yōu)榻雍喜课荒繕?biāo)輸出側(cè)板厚，在鋼板接合部位通過(guò)各臺(tái)軋機(jī)之后，分別對(duì)各臺(tái)的軋制位置進(jìn)行變更，使鋼板的輸出側(cè)板厚變?yōu)檎２课坏哪繕?biāo)輸出側(cè)板厚。
進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明提供一種鋼板接合部位的軋制方法，是有效的解決手段，將經(jīng)過(guò)粗軋工序的先行鋼板后端部位與后行鋼板前端部對(duì)接而連接在一起后，送給配制成數(shù)臺(tái)的熱軋軋制設(shè)備，進(jìn)行連續(xù)精軋，在這樣的連續(xù)熱軋中，以將相對(duì)正常部位變厚的接合部位及其前后規(guī)定區(qū)間的板厚進(jìn)行精軋，在這種軋制方法中，其特征在于，備有通過(guò)聯(lián)機(jī)或脫機(jī)算出由接合部位及其前后規(guī)定區(qū)間的板厚變厚所產(chǎn)生的軋制負(fù)載變化及對(duì)由該軋制負(fù)載變化而引起的軋制材料板形狀變化加以抑制的工作輥彎曲力變更量的裝置，在接合部位及其前后規(guī)定區(qū)間的板厚相對(duì)于正常區(qū)域變厚的部分，根據(jù)用上述裝置預(yù)算出的規(guī)定彎曲力變更量來(lái)變更彎曲力。
上述的軋制方法，是鋼板接合部位的軋制方法，在根據(jù)接合部位及其前后規(guī)定區(qū)間的規(guī)定彎曲力變更量來(lái)變更彎曲力之前，在軋輥斜置式軋機(jī)中，進(jìn)行軋輥傾斜角的行走間變更，使傾斜角變更開(kāi)始點(diǎn)與變更終了點(diǎn)的軋制材料形狀不發(fā)生變化，而使傾斜角變更與彎曲力的變更同時(shí)進(jìn)行，由此，使彎曲力變更前的彎曲力變?yōu)橐?guī)定值。


圖1是鋼板接合部位與正常區(qū)域的溫度狀況進(jìn)行比較的示意圖。
圖2(a)是鋼板正常區(qū)域的板隆起與張力的狀況圖，(b)是鋼板接合部位的板隆起與張力的狀況圖。
圖3(a)，(b)是彎曲力變更模式示意圖。
圖4是接合部位到達(dá)第i臺(tái)軋機(jī)的時(shí)間與跟蹤指令的狀況示意圖。
圖5是用于實(shí)施本發(fā)明的最佳設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是從彎曲力變更模式的確定到接合部位軋制的流程圖。
圖7是根據(jù)本發(fā)明軋制鋼板時(shí)的彎曲指令、彎曲力、陡度及張力狀況示意圖。
圖8是根據(jù)本發(fā)明軋制鋼板時(shí)的彎曲指令，彎曲力，陡度及張力狀況示意圖。
圖9是根據(jù)本發(fā)明軋制鋼板時(shí)的負(fù)載變化、彎曲指令值、彎曲力、板隆起、陡度及張力的狀況示意圖。
圖10是根據(jù)以往方法軋制鋼板時(shí)的負(fù)載變化、彎曲指令值、彎曲力、板隆起、陡度及張力狀況示意圖。
圖11是根據(jù)本發(fā)明軋制鋼板時(shí)負(fù)載變化，彎曲指令值，彎曲力，板隆起、陡度及張力的狀況示意圖。
圖12是根據(jù)本發(fā)明的軋制要領(lǐng)說(shuō)明圖。
圖13是根據(jù)本發(fā)明的軋制位置變更模式(目標(biāo)輸出側(cè)板厚的變更模式)示意圖。
圖14是第6臺(tái)軋機(jī)輸出側(cè)板厚的變更狀況示意圖。
圖15是第6～7臺(tái)軋機(jī)間的張力變化狀況示意圖。
圖16的(a)、(b)是比較例，示出第7臺(tái)軋機(jī)輸出側(cè)板厚及第6～7臺(tái)軋機(jī)間的張力變化狀況示意圖。
圖17的(a)、(b)是最佳實(shí)施例，示出第7臺(tái)軋機(jī)輸出側(cè)板厚及第6～7臺(tái)軋機(jī)間的張力變化狀況示意圖。
圖18是接合部位周邊的軋制方向板厚分布(F7輸出側(cè))圖。
圖19是接合部位板厚分布與負(fù)載變化圖。
圖20是彎曲力變更方法說(shuō)明圖。
圖21是行走間傾斜角變更與彎曲力彎更說(shuō)明圖。
圖22(a)是實(shí)施例6的實(shí)施本發(fā)明權(quán)利要求5時(shí)的軋制結(jié)果圖。
圖22(b)是實(shí)施例6的不實(shí)施本發(fā)明權(quán)利要求5時(shí)的軋制結(jié)果圖。
圖23(a)是實(shí)施例7的不實(shí)施本發(fā)明權(quán)利要求6時(shí)的軋制結(jié)果圖。
圖23(b)是實(shí)施例7的實(shí)施本發(fā)明權(quán)利要求6時(shí)的軋制結(jié)果圖。
作為用作連續(xù)熱軋的鋼板的接合方法，迄今為止，已有多種解決方法。
其代表是，將先行鋼板的后端部與后行鋼板的前端部感應(yīng)加熱，再將該端部相互壓在一起的接合方法，或者是將先行鋼板的后端部與后行鋼板的前端部對(duì)接，使該部位焊接而接合的方法。
迄今為止，由于這些接合方法具有在較短時(shí)間將鋼板連接在一起的優(yōu)點(diǎn)，因此是最為有效的接合手段。
但是，采用這些方法將鋼板連接在一起時(shí)，鋼板接合部位與除此之外的區(qū)域(下文將除接合部位之外的區(qū)域稱(chēng)為正常區(qū)域)如圖1所示那樣，會(huì)產(chǎn)生溫差。
結(jié)果，由于鋼板接合部位比正常區(qū)域的溫度高，其變形阻力變小(軋制負(fù)載變小)，這樣，與正常區(qū)域比較，減少了該部位的板隆起，板幅端部與其中央部相比較，在軋制方向的伸長(zhǎng)率變小，在板材的長(zhǎng)度方向上，有如圖2(a)，2(b)所示的張力作用。
此外，如果鋼板接合部位比正常部位的強(qiáng)度弱、并存在著未接合部分時(shí)，在該未接合部分會(huì)產(chǎn)生缺口，引起軋制中的應(yīng)力集中，進(jìn)而產(chǎn)生裂紋，導(dǎo)致斷裂發(fā)生。
相反，如果接合部位的負(fù)載變大時(shí)，產(chǎn)生卷邊，使板形狀發(fā)生變化，板幅中央部受長(zhǎng)度方向張力的作用。這時(shí)，板幅中央存在著未接合部分，同樣，由于未接合部也會(huì)導(dǎo)致裂紋，進(jìn)而使斷裂發(fā)生。
在鋼板接合時(shí)，產(chǎn)生溫差的場(chǎng)合，不僅會(huì)有上述現(xiàn)象發(fā)生，同樣也會(huì)受到會(huì)導(dǎo)致接合時(shí)的尺寸變化等方式的、引起在接合部位的軋制負(fù)載發(fā)生變化的其它外力的干擾。
在本發(fā)明中，根據(jù)所測(cè)量的鋼板接合部位受外力干擾的溫度及幅尺寸，預(yù)先測(cè)出接合部位軋制時(shí)的負(fù)載變化情況(精軋時(shí)采用與通常進(jìn)行設(shè)定計(jì)算相同的計(jì)算方法，可以進(jìn)行預(yù)測(cè)，此外，也可以采用同鋼種、同軋制方案的軋制材料接合部位軋制時(shí)的負(fù)載變化實(shí)際值)，用該預(yù)測(cè)的負(fù)載變化值并用下式算出接合部位的彎曲變更量，利用帶有這種變更量的彎曲力變更模式進(jìn)行軋制。
ΔPB＝(α/β)ΔP ……(1)ΔP負(fù)載變化值ΔPB彎曲力變更量在此，上述(1)式中的α是軋機(jī)撓曲的軋制負(fù)載影響系數(shù)，β是軋機(jī)撓曲的彎曲力影響系數(shù)，二者的值可以根據(jù)軋機(jī)各部分的尺寸、材質(zhì)等確定，可以在鋼板軋制之前算出。
鋼板接合部位軋制時(shí)的彎曲力變更模式可以采用例如圖3(a)所示的矩形模式，或用3(b)所示的梯形模式。
接合部位到達(dá)各臺(tái)軋機(jī)的時(shí)間，能用測(cè)長(zhǎng)輥來(lái)把握，但根據(jù)板材輸送速度，利用位置檢測(cè)器等現(xiàn)有跟蹤方法進(jìn)行跟蹤，也可以把握到達(dá)時(shí)間。
于是，如圖3(a)或圖3(b)所示，在鋼板接合部位到達(dá)彎曲力變更時(shí)間的中間時(shí)，使彎曲力產(chǎn)生變化。
但是，由于鋼板接合部位實(shí)際到達(dá)各臺(tái)軋機(jī)的時(shí)間與通過(guò)跟蹤所得到的到達(dá)的時(shí)間之間實(shí)際上有誤差，因此，為使鋼板接合部位用正確的模式進(jìn)行軋制，需要把此跟蹤誤差作為跟蹤誤差時(shí)間Ti加以考慮。
這種誤差跟蹤時(shí)間Ti如圖4所示，根據(jù)由鋼板輸送速度算出的接合部位到達(dá)時(shí)間(從接合之后開(kāi)始跟蹤)與實(shí)際接合部位到達(dá)時(shí)間之差求得。
假如通過(guò)跟蹤誤差等在鋼板接合部位以外的部位實(shí)施彎曲力的變化時(shí)，引起接合部位中間伸長(zhǎng)，這樣，幅端部有張力作用，導(dǎo)致前述的斷裂發(fā)生。為了可靠地避免這種板斷裂現(xiàn)象，可以將彎曲力的變更時(shí)間(指令值)設(shè)定為2Ti，最好是，將彎曲力的變更時(shí)間2Ti加上彎曲力的響應(yīng)滯后時(shí)間t即2Ti＋t來(lái)計(jì)算。
那么，根據(jù)本發(fā)明，軋制鋼板時(shí)，由于接合部位是在與軋制鋼板接合部位的負(fù)載變化所對(duì)應(yīng)的彎曲力所實(shí)際輸給各軋機(jī)的時(shí)間內(nèi)到達(dá)各臺(tái)軋機(jī)的，因此，鋼板接合部位的負(fù)載通常可以是給定的彎曲力，由此，避免了因形狀劣化而產(chǎn)生的板斷裂。
在數(shù)臺(tái)軋機(jī)中，實(shí)施這種作業(yè)時(shí)，可采用的變更模式是，利用跟蹤誤差時(shí)間變?yōu)樽畲蟮哪桥_(tái)軋機(jī)的誤差時(shí)間Ti，并根據(jù)上述方法，決定變更時(shí)間，使在其它臺(tái)軋機(jī)中，彎曲力與該變更時(shí)間同步變更。
彎曲力變更模式，不限于圖3(a)、(b)所示的模式。采用圖3(b)所示的梯形模式軋制時(shí)，可將梯形上底部的時(shí)間為2Ti＋t的方式設(shè)定變更時(shí)間。
但是，由于在梯形模式中的傾斜區(qū)域有充足的時(shí)間(彎曲響應(yīng)的可能時(shí)間)，這時(shí)，梯形上底部的時(shí)間可以不考慮彎曲的響應(yīng)滯后時(shí)間t。
圖5示出了適用于實(shí)施本發(fā)明的連續(xù)熱軋的精軋?jiān)O(shè)備的一個(gè)例子，圖中序號(hào)1為先行鋼板，2為后行鋼板，3是粗軋機(jī)，4是將鋼板端部按規(guī)定形狀切斷的切斷機(jī)，5是對(duì)切斷后的鋼板端部進(jìn)行加熱、升溫、擠壓的接合裝置，6是設(shè)置成數(shù)臺(tái)的連續(xù)軋機(jī)組，7是用于跟蹤鋼板接合部位的跟蹤裝置，8，8′是用于卷取軋制后的板材卷取機(jī)，9是將軋制后的板材按規(guī)定長(zhǎng)度切斷的切斷機(jī)，10是環(huán)頂器。
在本發(fā)明中，軋制較正常部位高溫的部分時(shí)，由于高溫部位的變形阻力小，軋制負(fù)載變小，所以，高溫部分的板厚比正常部位要薄。圖18示出了精軋后接合部位周邊的軋制方向板厚的分布例。由此可看出，接合部位的板斷面面積比正常部位小，在接合部位所產(chǎn)生的單位張力增加。此外，由于接合部位是高溫部，從而強(qiáng)度比其它正常部位的弱，這也是接合部位單位張力增加，引起接合部位斷裂的主要原因。當(dāng)目標(biāo)輸出側(cè)板厚為鋼板正常部位的目標(biāo)輸出側(cè)板厚hiac，第i臺(tái)與第(i＋1)臺(tái)軋機(jī)之間有斷裂危險(xiǎn)時(shí)，將第i臺(tái)(為基準(zhǔn)臺(tái))軋機(jī)接合部位的目標(biāo)輸出側(cè)板厚hiad確定為較前述正常部位的目標(biāo)輸出側(cè)板厚hiac稍大一些的規(guī)定值。
在此，前述變?yōu)榛鶞?zhǔn)臺(tái)軋機(jī)的規(guī)定值，是根據(jù)接合部位的溫度，材料，張力變動(dòng)等，以及根據(jù)軋制中第i臺(tái)與第(i＋1)臺(tái)軋機(jī)之間的張力變化所確定的接合部位不產(chǎn)生斷裂而有接合部位斷面積(軋制后的實(shí)際輸出側(cè)板厚與軋制后的實(shí)際板寬的乘積)來(lái)確定。
將基準(zhǔn)臺(tái)軋機(jī)的接合部位目標(biāo)輸出側(cè)板厚hiad確定為較正常部位目標(biāo)輸出側(cè)板厚hiac稍大一些的規(guī)定值時(shí)，通過(guò)變更軋制位置，使鋼板輸出側(cè)板厚變?yōu)榻雍喜课荒繕?biāo)板厚，這樣，在各臺(tái)軋機(jī)之間，具有因張力變化而不產(chǎn)生斷裂的接合部位的斷面面積，由此，可防止斷裂。
本發(fā)明由于變更了軋制位置，使鋼板接合部位的輸出側(cè)板厚變?yōu)榍笆鼋雍喜课荒繕?biāo)輸出側(cè)板厚，因此具有可抑制軋機(jī)之間的張力變動(dòng)、防止接合部位斷裂的優(yōu)點(diǎn)。
下文敘述變更軋制位置的方法。
利用例如由7臺(tái)組成的精軋機(jī)實(shí)施連續(xù)熱軋時(shí)，假定精軋機(jī)的第6臺(tái)(第i臺(tái))與第7臺(tái)(i＋1臺(tái))之間的板接合部位為可能發(fā)生斷裂部位，以下根據(jù)圖12來(lái)敘述第6臺(tái)軋制位置的變更要領(lǐng)。
作為變更軋機(jī)軋制位置的其中一個(gè)方法是，根據(jù)算出的鋼板輸出側(cè)板厚為目標(biāo)輸出側(cè)板厚時(shí)的軋制位置變更量來(lái)變更軋制位置的方法。
例如，利用圖12所示的接合部位控制裝置18，根據(jù)以往的軋制理論，由下式計(jì)算出鋼板輸出側(cè)板厚由正常部位目標(biāo)板厚變?yōu)榻雍喜课荒繕?biāo)板厚hiad時(shí)的軋制位置變更量ΔSi(Mi、Qi預(yù)先計(jì)算出)，同時(shí)，跟蹤接合部位，在該接合部位到達(dá)該第六臺(tái)軋機(jī)之前，預(yù)先確定變更時(shí)間，將前述軋制位置變更量ΔSi按圖中虛線輸給軋制位置控制裝置19。
ΔSi＝{(Mi＋Qi)/Mi}·Δhia……(11)Δhia＝hiad－h(huán)iac……(12)其中，i是軋機(jī)臺(tái)的序號(hào)，Mi是軋機(jī)鋼性系數(shù)，Qi是被軋制材料正常部位的塑性常數(shù)。
于是，在接合部位通過(guò)第6臺(tái)軋機(jī)后，在預(yù)先決定的變更時(shí)間內(nèi)，將與前述軋制位置的變更量符號(hào)相反即-ΔSi輸給軋制位置控制裝置19。軋制位置控制裝置19根據(jù)軋制位置變更量變更軋制位置，由此，將接合部位的板厚控制為目標(biāo)輸出側(cè)板厚。
該變更時(shí)間可以由軋制位置變更速度的上限或者確保作業(yè)穩(wěn)定性的界限來(lái)確定。
此外，作為軋制位置變更的另一種方法是，利用測(cè)量?jī)x表式通過(guò)軋制負(fù)載及軋制位置的實(shí)際值檢測(cè)出該軋機(jī)的輸出側(cè)板厚，將輸出側(cè)板厚控制為與目標(biāo)板厚一致的軋機(jī)軋制位置控制方法。
利用該方法由接合部位控制裝置18按照?qǐng)D中實(shí)線所示，將第6臺(tái)軋機(jī)的輸出側(cè)目標(biāo)板厚hia輸給板厚控制裝置20。
板厚控制裝置20根據(jù)軋制負(fù)載的實(shí)際值Pi與軋制位置實(shí)際值Si，利用下述測(cè)量?jī)x表式算出第6臺(tái)(第i臺(tái))軋機(jī)的測(cè)量?jī)x表輸出側(cè)板厚。
hic＝Si＋Pi/Mi……(13)進(jìn)一步算出第i臺(tái)軋機(jī)輸出側(cè)目標(biāo)板厚hia與測(cè)量?jī)x表輸出側(cè)板厚hic的差值，再算出對(duì)應(yīng)于該差值的Pi(用比例及積分計(jì)算)，算出該差值為零時(shí)的軋制位置變更量ΔSiREF，并將其輸入給軋制位置控制裝置19。
利用軋制位置控制裝置19，根據(jù)軋制位置變更量ΔSiREF，變更該臺(tái)軋機(jī)的軋制位置，由此，將測(cè)量?jī)x表的輸出側(cè)板厚hic控制為目標(biāo)輸出側(cè)板厚hia。
在此，接合部位控制18跟蹤接合部位，并在接合部位到達(dá)該臺(tái)軋機(jī)之前，在預(yù)先決定目標(biāo)輸出側(cè)板厚h1a的變更時(shí)間內(nèi)，由正常部位目標(biāo)輸出側(cè)板厚變更為接合部位目標(biāo)輸出側(cè)板厚，在預(yù)先決定接合部位通過(guò)軋機(jī)后的目標(biāo)輸出側(cè)板厚h1a的變更時(shí)間內(nèi)，由接合部位的目標(biāo)輸出側(cè)板厚再變更為正常部位目標(biāo)輸出側(cè)板厚。該變更時(shí)間由軋制位置變更速度的上限或者確保作業(yè)穩(wěn)定性的界限來(lái)確定。
如上文所述，第6臺(tái)與第7臺(tái)軋機(jī)之間的接合部位有斷裂時(shí)，通過(guò)對(duì)第6臺(tái)軋機(jī)的軋制位置按上述變更要領(lǐng)進(jìn)行變更，可以避免斷裂的發(fā)生。
并且，上述例子僅僅是以第6臺(tái)軋機(jī)作為基準(zhǔn)臺(tái)的軋機(jī)軋制位置變更的場(chǎng)合，但也可以適于在此之前的上游側(cè)軋機(jī)如第5臺(tái)與第6臺(tái)軋機(jī)之間質(zhì)量流量平衡變化時(shí)，強(qiáng)力發(fā)生變動(dòng)，而要對(duì)位于第5臺(tái)軋機(jī)的接合部位目標(biāo)輸出側(cè)板厚進(jìn)行變更的場(chǎng)合。
位于第5臺(tái)軋機(jī)的接合部位的目標(biāo)輸出側(cè)板厚h5ad的確定方式是，使在第5臺(tái)軋機(jī)的接合部位的目標(biāo)輸出側(cè)板厚與正常區(qū)域的目標(biāo)輸出側(cè)板厚的比率(h5ad/h5ac)為1以上，并且為在第6臺(tái)軋機(jī)的接合部位的目標(biāo)輸出側(cè)板厚與正常部位的目標(biāo)輸出側(cè)板厚的比率(h6ad/h6ac)以下，例如，與在第6臺(tái)軋機(jī)的比率相同。
其理由在下文說(shuō)明，即是說(shuō)，張力不產(chǎn)生變動(dòng)時(shí)，用下式表示的第(i-1)臺(tái)與第i臺(tái)軋機(jī)之間的質(zhì)量流量平衡得以保持。
{VRi－1·(fi－1＋1)}/{VRi·(fi＋1)}＝(hi/Hi)……(14)式中，f是前滑率，VR是軋輥圓周速度，i是軋機(jī)臺(tái)序號(hào)。
在此，輸出側(cè)板厚hi與輸入側(cè)板厚Hi的比率(hi/Hi)如果一定，順利變更軋輥圓周速度的質(zhì)量流量可保持均衡，使張力變動(dòng)變小。輸入側(cè)板厚Hi是第(i－1)臺(tái)軋機(jī)輸出側(cè)板厚(hi－1)在滯后于兩臺(tái)軋機(jī)之間移送時(shí)間時(shí)的板厚。
由此使接合部位的目標(biāo)輸出側(cè)板厚與輸入側(cè)板厚的比率(hiad/Hi－1ad)等于正常區(qū)域的目標(biāo)輸出側(cè)板厚與輸入側(cè)板厚的比率(Hiac/hi－1ac)。也就是說(shuō)，位于第(i－1)臺(tái)軋機(jī)的接合部位目標(biāo)輸出側(cè)板厚與正常區(qū)域目標(biāo)輸出側(cè)板厚的比率(hi－1ad/hi－1ac)等于位于第i臺(tái)軋機(jī)的接合部位目標(biāo)輸出側(cè)板厚與正常區(qū)域的目標(biāo)輸出側(cè)板厚的比率(hiad/hiac)，如此可使張力變動(dòng)變小。
第5臺(tái)軋機(jī)的比率與第6臺(tái)軋機(jī)的比率相同時(shí)，為使因上游側(cè)第4臺(tái)與第5臺(tái)軋機(jī)之間產(chǎn)生的張力變動(dòng)而引起的質(zhì)量流量變化加以分散，最好使第5臺(tái)軋機(jī)的比率小于第6臺(tái)軋機(jī)的比率。進(jìn)一步，如果大致位于上游側(cè)軋機(jī)的接合部位目標(biāo)輸出側(cè)板厚與正常部位目標(biāo)輸出側(cè)板厚的比率變小，就可以使質(zhì)量流量的變化分散在各臺(tái)軋機(jī)上，使張力變動(dòng)不會(huì)集中在特定臺(tái)之間，這是本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)之一。
另一方面，作為基準(zhǔn)臺(tái)軋機(jī)的第6臺(tái)的軋制位置變更時(shí)，由于該臺(tái)下游側(cè)的第6臺(tái)與第7臺(tái)之間的質(zhì)量流量的變化并隨之產(chǎn)生張力變動(dòng)，這時(shí)，第7臺(tái)軋機(jī)處的接合部位目標(biāo)輸出側(cè)板厚與正常部位目標(biāo)輸出側(cè)板厚的比率最好等于第6臺(tái)軋機(jī)處的接合部位目標(biāo)輸出側(cè)板厚與正常部位目標(biāo)輸出側(cè)板厚的比率。
軋制位置變更模式如圖13所示，為了由正常部位的目標(biāo)輸出側(cè)板厚變?yōu)榻雍喜课荒繕?biāo)輸出側(cè)板厚而變更軋制位置時(shí)的變更時(shí)間為ΔT1，這時(shí)使板厚變更速度一定。經(jīng)過(guò)時(shí)間ΔT1后，在ΔT1＋ΔT2的時(shí)間內(nèi)保持接合部位的輸出側(cè)板厚。之后，由接合部位的輸出側(cè)板厚變?yōu)檎２课坏哪繕?biāo)輸出側(cè)板厚所經(jīng)過(guò)的變更時(shí)間為ΔT3，這時(shí)板厚變更速度恒定。
這樣的板厚更開(kāi)始部分與終了部分，最好是錐狀的梯形模式。
軋制位置變更時(shí)的時(shí)間間隔ΔT1、ΔT2、ΔT3，在各臺(tái)軋機(jī)上應(yīng)保持一致。但由于在后面的軋機(jī)臺(tái)中，板厚逐漸變薄，板厚變更部的距離逐漸變長(zhǎng)，質(zhì)量流量一定，因此，僅使板厚變更所需要的時(shí)間一致就可以。
關(guān)于變更開(kāi)始的時(shí)間是，在接合之后，開(kāi)始跟蹤板厚變更開(kāi)始位置，這樣，在各臺(tái)軋機(jī)中從同一位置開(kāi)始變更板厚的時(shí)間，作為跟蹤方法，可以采用利用測(cè)長(zhǎng)輥及板的輸送速度算出位置等現(xiàn)有的方法。
軋制位置變更模式采用梯形模式的理由是，由于板厚變更時(shí)，可以跟蹤軋制裝置，并且，可以抑制急劇的質(zhì)量流量紊亂現(xiàn)象，減少?gòu)埩ψ儎?dòng)。此外，在數(shù)臺(tái)軋機(jī)中進(jìn)行板厚變更時(shí)，即使接合部位的跟蹤發(fā)生誤差，使各臺(tái)軋機(jī)中板厚變更開(kāi)始點(diǎn)發(fā)生錯(cuò)位的場(chǎng)合，這種軋制位置變更模式與階梯狀變更模式相比，仍具有使質(zhì)量流量盡可能地不發(fā)生紊亂的優(yōu)點(diǎn)。
如上述，接合部位與正常部位的板厚相比較為規(guī)定量，例如約0.3mm厚時(shí)進(jìn)行精軋的話，能使接合部位的板斷面面積增加的板材上所作用的單位張力減小，從而避免了接合部位的板材斷裂。
圖5示出了實(shí)施本發(fā)明的設(shè)備的一個(gè)例子，在粗軋機(jī)3的輸出側(cè)與連軋機(jī)組6的輸入側(cè)之間設(shè)置有接合裝置5，用于將先行鋼板的后端部與后行鋼板的前端部連在一起，使連續(xù)精軋得以實(shí)施，連接后的鋼板順次由精軋機(jī)6軋制，在適當(dāng)?shù)奈恢糜汕袛鄼C(jī)4切斷，再由卷取裝置8卷取。并且，后續(xù)帶材的前端，送到卷取裝置8卷取，精軋機(jī)6是斜置軋輥式軋制，配備有使工作輥產(chǎn)生彎曲力的工作輥?lái)攺澭b置。
為了防止前述接合部位板厚的減少，已經(jīng)提出了如圖19(a)所示的接合部位與其前后規(guī)定區(qū)間的板厚變厚的精軋方法。這時(shí)，相應(yīng)于板厚變化的負(fù)載變化如圖19(b)所示，引起負(fù)載變化的板厚變更的軋機(jī)輸出側(cè)的板隆起將發(fā)生變化，使輸出側(cè)板形狀也發(fā)生變化。這種板形狀的變化在板幅較寬的軋制材料中比較明顯。
本發(fā)明中，對(duì)這種形狀變化進(jìn)行預(yù)測(cè)，通過(guò)工作輥彎曲力的作用，抑制軋制負(fù)載變動(dòng)范圍內(nèi)的這種形狀變化。厚板變更時(shí)的形狀變化，及所作用的彎曲力，通過(guò)聯(lián)機(jī)或脫機(jī)并根據(jù)以下要領(lǐng)算出。
板厚變更時(shí)的負(fù)載變化由式(21)算出；ΔP＝M*(ΔH－ΔS)……(21)ΔS是軋制位置變化量，ΔH是板厚變更量，ΔP負(fù)載變化量，M是軋機(jī)剛性常數(shù)。
此外，軋機(jī)輸出側(cè)的板隆起變化ΔCr由下式求出
ΔCr＝A*ΔP ……(22)在此，A是負(fù)載變化時(shí)引起隆起變化的影響系數(shù)，是根據(jù)軋制材料的板厚、板寬、鋼種等來(lái)確定的常數(shù)，通過(guò)試驗(yàn)求出。軋制材料的板形狀一般用陡度λ表示，陡度一般用板形狀的波高×與波長(zhǎng)l的關(guān)系式λ＝x/l表示。λ與ΔCr之間一般公知存在著(23)式的關(guān)系。λ=±2/π|ΔCr|*ϵH×100(%)······(23)]]>其中ε是形狀變化系數(shù)，H是軋機(jī)輸出側(cè)的板厚。
根據(jù)以上要領(lǐng)可以使板厚變更時(shí)的板形狀變化的預(yù)測(cè)成為可能。
此外，與(2)式相同，由彎曲力變化所產(chǎn)生的輸出側(cè)隆起變化由(24)式求出。
ΔCr＝B*ΔFw ……(24)在此，ΔFw是彎曲力變更量，B是彎曲力變化時(shí)使輸出側(cè)隆起變化的影響系數(shù)，是由軋制材料的板厚、板幅、鋼種等來(lái)確定的常數(shù)，通過(guò)試驗(yàn)得出。根據(jù)式(22)、(24)，來(lái)抑制板厚變更時(shí)負(fù)載變化所產(chǎn)生的形狀變化所需要的彎曲力用(25)式表示，ΔFw＝A/B*ΔP ……(25)
通過(guò)上述方式求出的彎曲力，如圖20所示，作用在接合部位及其前后周邊。該彎曲力作用時(shí)，可以采用圖20所示的矩形狀，也可以采用錐狀，由此可抑制在板厚變更部位所產(chǎn)生的板形狀變化。
但是，在對(duì)于軋制材料利用形狀傳感器控制動(dòng)態(tài)的板隆起等的場(chǎng)合，由于上述彎曲力作用時(shí)彎曲力的絕對(duì)值相對(duì)于初期設(shè)定值變動(dòng)，所以存在著不能確保抑制板厚變更部位產(chǎn)生形狀變化所需要的足夠彎曲力的可能性，此外，在不能保證規(guī)定的彎曲力變更量是處在從彎曲力初期設(shè)定值到彎曲力規(guī)定的上限或下限值之間的場(chǎng)合，這時(shí)，有效的方法是，例如使用斜置軋輥式軋機(jī)時(shí)，在接合部位及其前后規(guī)定區(qū)間到達(dá)軋機(jī)之前，使行走間的傾斜角變化，同時(shí)，將彎曲力變更為所期望的值。由于通過(guò)這時(shí)的傾斜角的變更，使板形狀變化的板材穿過(guò)軋機(jī)時(shí)不會(huì)受阻，如圖21所示，最好使從傾斜角變更開(kāi)始點(diǎn)到終點(diǎn)，傾斜角的變化與彎曲力的變更同時(shí)發(fā)生，傾斜角變更所產(chǎn)生的輸出側(cè)隆起變化，用式(26)表示ΔCr＝C*|(θ2)2－(θ1)2| ……(26)式中，θ1是變更前的傾斜角，θ2為變更后的傾斜角。在該式中，同樣，C是傾斜角變化時(shí)使輸出側(cè)隆起變化的影響系數(shù)，是通過(guò)軋制材料厚度，板寬、鋼種等確定的常數(shù)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)求得。由此，通過(guò)式(24)、(26)可以得出相對(duì)于規(guī)定的彎曲力變更使板形狀不發(fā)生變化所需要的傾斜角變更量，并用下式表示，|(θ2)2－(θ1)2|＝B/C*ΔFw……(27)
根據(jù)這種方法，可以確保抑制板厚變更時(shí)所產(chǎn)生的形狀變化所需要的必要的彎曲力，從而在彎曲力不足時(shí)不會(huì)使形狀發(fā)生變化。
例如，裝有軋輥膨脹形狀發(fā)生變化的Vc軋輥(Vaviable ErownRoll隆起變更軋輥)及工作輥移位機(jī)構(gòu)，6級(jí)軋機(jī)的中間軋輥移位機(jī)構(gòu)等的斜置式軋機(jī)以外的其它形狀控制用促動(dòng)器的軋制機(jī)也適用于本發(fā)明的實(shí)施例，并可獲得同樣效果。
實(shí)施例對(duì)幅為1200mm，厚為30mm的鋼板經(jīng)過(guò)接合處理(先行鋼板的后端部與后行鋼板的前端部經(jīng)感應(yīng)加熱后相互壓在一起而接合)后，用7臺(tái)串聯(lián)的圖5所示設(shè)備進(jìn)行連續(xù)熱精軋的軋制。實(shí)施例1軋制鋼板接合部位時(shí)，隨著彎曲力的變更而進(jìn)行的軋制是在最后一臺(tái)即第7臺(tái)軋機(jī)進(jìn)行的。將彎曲力變更模式為矩形時(shí)的變更時(shí)間設(shè)為0.5秒。鋼板接合完畢時(shí)的接合部位的溫度相對(duì)其周?chē)鷾囟燃s為+200℃。
根據(jù)這種條件對(duì)精軋時(shí)的溫度及軋制負(fù)載進(jìn)行計(jì)算，預(yù)測(cè)出在軋制鋼板接合部位時(shí)的第7臺(tái)軋機(jī)的負(fù)載變化為-200tonf，此外，通過(guò)預(yù)先設(shè)定計(jì)算，算出相對(duì)軋機(jī)撓曲的軋制負(fù)載影響系數(shù)α及軋機(jī)撓曲的彎曲力影響系數(shù)β，在此α/β的值為0.1。由式(1)算出相應(yīng)負(fù)載變動(dòng)的彎曲力為-20tonf/chock，然后設(shè)定第7臺(tái)軋機(jī)彎曲力的變更量值。
鋼板接合完之后的接合位置用跟蹤裝置記憶，根據(jù)鋼板輸送速度，在被跟蹤的接合部位到達(dá)第7臺(tái)軋機(jī)的時(shí)間內(nèi)，對(duì)該臺(tái)軋機(jī)的彎曲力進(jìn)行變更。
彎曲力的變更要領(lǐng)如圖6所示，此時(shí)的彎曲力、陡度及接合部位的幅端所產(chǎn)生的張力狀況在圖7示出。如圖7所示，在鋼板軋制過(guò)程中，在接合部位的幅端，沒(méi)有較大的張力作用，也看不到板的斷裂現(xiàn)象。實(shí)施例2(接合部位負(fù)載增加的場(chǎng)合)對(duì)于精軋機(jī)內(nèi)產(chǎn)生變化的低FDT(精軋輸出側(cè)溫度)的材料，即使在接合部位比周?chē)鷾囟雀撸雍喜课惶庁?fù)載相對(duì)正常部位增加的場(chǎng)合，在AR3變化點(diǎn)以下，由于溫度上升時(shí)變形阻力增加，這時(shí)接合部位的形狀發(fā)生卷邊現(xiàn)象，板幅中央存在著未接合部位，張力作用在未接合部位的端部時(shí)有斷裂的危險(xiǎn)，在這種場(chǎng)合，本發(fā)明仍有同樣的效果，以下示出此實(shí)施例。
同樣，根據(jù)本發(fā)明的接合部位形狀控制方法，將接合部位的彎曲力變更在最后一臺(tái)即第7臺(tái)軋機(jī)實(shí)施。變更模式采用矩形模式，變更時(shí)間為0.5秒。
預(yù)測(cè)接合后的接合部溫度，此時(shí)，其溫度偏差相對(duì)周?chē)２课坏臏囟燃s為+200℃。據(jù)此，對(duì)精軋時(shí)的溫度及軋制負(fù)載進(jìn)行計(jì)算，預(yù)測(cè)出處于第7臺(tái)軋機(jī)中接合部位的負(fù)載變化為+200tonf。此外，根據(jù)預(yù)先設(shè)定計(jì)算，算出軋機(jī)撓曲的軋制負(fù)載影響系數(shù)α及軋機(jī)撓曲的彎曲力影響系數(shù)β，此時(shí)α/β的值為0.1。由此，再根據(jù)前述(1)式算出相應(yīng)于負(fù)載變化的彎曲力為+20tonf/chock，然后，以此設(shè)定第7臺(tái)軋機(jī)的彎曲變更量。
在與實(shí)施例1相同的接合裝置中接合之后的該接合部位用跟蹤裝置加以記憶，根據(jù)鋼板速度跟蹤，在接合部位到達(dá)第7臺(tái)軋機(jī)時(shí)，變更彎曲力。這時(shí)，作用在第7臺(tái)軋機(jī)的彎曲力、形狀陡度及接合端部產(chǎn)生的張力如圖11所示。因此，可在留在板幅中央的未接合部位端部不產(chǎn)生張力作用，不發(fā)生斷裂的條件下進(jìn)行軋制。實(shí)施例3與實(shí)施例1同樣，確定彎曲力的變更量，在第7臺(tái)軋機(jī)中變更彎曲力。此時(shí)的彎曲變更時(shí)間根據(jù)位于第7臺(tái)軋機(jī)的接合部位跟蹤誤差時(shí)間0.3秒及彎曲的響應(yīng)滯后時(shí)間0.2秒而設(shè)定成0.8秒。
圖8示出了第7臺(tái)軋機(jī)的彎曲力，陡度及接合部位幅寬所產(chǎn)生的張力發(fā)生狀況。
由于實(shí)施例1的彎曲變更時(shí)間沒(méi)為0.5秒，而第7臺(tái)軋機(jī)的跟蹤誤差時(shí)間為0.3秒，并且是在接合部位以外的部位進(jìn)行彎曲力的變更，在接合部位的腰部多少會(huì)發(fā)生伸長(zhǎng)的板材，有發(fā)生斷裂的可能性，因此，需要考慮跟蹤誤差時(shí)間來(lái)設(shè)定彎曲力的變更時(shí)間，這樣，才能在不導(dǎo)致斷裂的條件下進(jìn)行軋制。實(shí)施例4鋼板接合部位的彎曲力變更在第5、6、7臺(tái)軋機(jī)實(shí)施。彎曲力變更的模式為矩形，根據(jù)位于第5-7臺(tái)軋機(jī)的接合部位跟蹤誤差時(shí)間的最大值為0.3秒(第7臺(tái)軋機(jī)的值)、彎曲響應(yīng)滯后時(shí)間為0.2秒，來(lái)設(shè)定彎曲力的變更時(shí)間為0.8秒。
與實(shí)施例1相同，在進(jìn)行軋制之前，預(yù)先進(jìn)行計(jì)算，處于5-7臺(tái)軋機(jī)接合部位的負(fù)載變化分別為-100tonf、-150tonf、-200tonf，與之對(duì)應(yīng)的彎曲力分別為-10tonf/chock、-15tonf/chock，-20tonf/chock，并且分別根據(jù)這些數(shù)據(jù)而設(shè)定各臺(tái)軋機(jī)的彎曲力變更量。
圖9示出了本發(fā)明的該實(shí)施例。圖中分別示出了最后一臺(tái)軋機(jī)(第7臺(tái))的軋制負(fù)載、彎曲指令值、彎曲力、距板幅端部為25mm的內(nèi)側(cè)某點(diǎn)的板隆起、陡度及張力隨時(shí)間的變化。
此外，圖10示出了以往的通過(guò)相對(duì)接合部位的頂彎裝置所進(jìn)行負(fù)載聯(lián)動(dòng)反饋控制的一個(gè)應(yīng)用例子。圖中的項(xiàng)目與圖9相同。
在以往的通過(guò)頂彎裝置而進(jìn)行負(fù)載聯(lián)動(dòng)的反饋控制中，如圖10所示，鋼板接合部位的軋制負(fù)載大約減少200tonf、相當(dāng)于-20tonf/chock的彎曲力變更量，而接合部位的負(fù)載變化在0.2秒左右的時(shí)間內(nèi)發(fā)生，出現(xiàn)變陡的現(xiàn)象。在以往的反饋控制中，由于響應(yīng)滯后而不能跟蹤，因此，在接合部位沒(méi)有足夠的彎曲力作用，接合部位的板隆起減少，而接合部位的板端部產(chǎn)生約3kgf/mm2(拉伸側(cè)為正)的張力，所以會(huì)使軋制中的板在接合部位發(fā)生斷裂。
另一方面，在利用圖9所示的本發(fā)明方法的場(chǎng)合，即在軋制接合部位時(shí)用圖9所示模式變更彎曲力，在包括接合部位的周邊變更彎曲力的場(chǎng)合，相對(duì)正常部位的接合部位下面的板隆起變化量會(huì)變得很小，也減少了在接合部位幅端產(chǎn)生的張力，結(jié)果，接合部位幅端不會(huì)受引力的影響，軋制中的板不會(huì)斷裂。
在實(shí)施例5-6中，用圖5所示的軋制設(shè)備(7臺(tái)串列軋機(jī)、全套斜置式軋機(jī)、各臺(tái)軋機(jī)的WR彎曲力為±1000KN/C)，根據(jù)下述要領(lǐng)對(duì)厚度為30mm、幅為1000mm的薄板坯(鋼種低炭鋼)進(jìn)行接合處理(采用感應(yīng)加熱方式加熱、升溫，在規(guī)定溫度下將鋼板相互擠壓的連接方式)以及精軋板厚成為1.0mm的連續(xù)熱軋，對(duì)于進(jìn)行這種連續(xù)熱軋的板厚穿過(guò)軋機(jī)的情況進(jìn)行了調(diào)查。實(shí)施例5薄板坯接合之后，接合部位的溫度比正常部位的高出100℃。根據(jù)以往的方法軋制時(shí)，第6臺(tái)與第7臺(tái)軋機(jī)之間的接合部位板厚減少量為0.23mm。這時(shí)，為了得到第6臺(tái)到第7臺(tái)軋機(jī)之間的板不產(chǎn)生斷裂所必要的接合部位的斷面面積，接合部位的板厚與正常部位相同是必要的，以第6臺(tái)軋機(jī)為基準(zhǔn)臺(tái)，將其目標(biāo)輸出側(cè)板厚確定為1.56mm，由此確定其它臺(tái)軋機(jī)的目標(biāo)輸出側(cè)板厚。
這時(shí)，第6臺(tái)軋機(jī)軋制位置變更量ΔS為+0.6mm。在根據(jù)本發(fā)明軋制的場(chǎng)合，各臺(tái)軋機(jī)正常部位和接合部位的目標(biāo)輸出側(cè)板厚(列表)在表11示出。
表11
在表11示出的比率(had/hac)大于1.0的各臺(tái)軋機(jī)中按照本發(fā)明進(jìn)行軋制位置的變更。板厚變更時(shí)間(參照?qǐng)D5)在任何場(chǎng)合都為ΔT＝2.0秒，ΔT1＝0.6秒，ΔT2＝0.6秒，ΔT3＝0.8秒。
薄板坯接合處理完了之后用跟蹤裝置記憶該接合部位的位置，并根據(jù)薄板坯的輸送速度跟蹤。
結(jié)果，根據(jù)本發(fā)明，確保了接合部位周邊的質(zhì)量流量的均衡，不會(huì)發(fā)生過(guò)大的張力，可穩(wěn)定地進(jìn)行軋制。
表11列出的位于第6臺(tái)軋機(jī)的接合部位周邊的輸出側(cè)板厚變動(dòng)狀況如圖16所示，此外，表11列出的軋制同一接合部位周邊時(shí)第6臺(tái)-第7臺(tái)軋機(jī)之間的張力變動(dòng)狀況在圖17示出。
另一方面，作為以往的方法，在將接合部位與正常部位作為相同目標(biāo)輸出側(cè)板厚軋制的場(chǎng)合，第6臺(tái)與第7臺(tái)軋機(jī)之間的張力變化大，接合部位上作用過(guò)大的張力，從而板會(huì)發(fā)生斷裂，使軋制不能繼續(xù)進(jìn)行。實(shí)施例6對(duì)于在軋制位置的變更模式為矩形模式(比較例，可參照?qǐng)D16的虛線)和梯形模式的場(chǎng)合(合適的例子如圖17虛線所示)進(jìn)行熱軋的板穿過(guò)軋機(jī)的狀況分別進(jìn)行調(diào)查。精軋板厚為1.0mm，目標(biāo)輸出板厚與表11列出的情況相同，其它條件與實(shí)施例1相同。
跟蹤接合部位的位置，在板厚變更開(kāi)始點(diǎn)到達(dá)各臺(tái)軋機(jī)時(shí)，為了進(jìn)行板厚變更，根據(jù)矩形模式輸出軋制位置變更指令，對(duì)軋制位置進(jìn)行變更，在這樣的比較例中，根據(jù)跟蹤誤差，第7臺(tái)軋機(jī)中的板厚變更開(kāi)始點(diǎn)相對(duì)于第6臺(tái)軋機(jī)中的變更開(kāi)始點(diǎn)錯(cuò)開(kāi)0.2秒(輸出軋制位置變更指令0.2秒后，第6臺(tái)軋機(jī)的板厚變更開(kāi)始點(diǎn)到達(dá)第7臺(tái)軋機(jī))，在第7臺(tái)軋機(jī)中的板厚變更開(kāi)始時(shí)發(fā)生過(guò)大張力，接合部位的板發(fā)生斷裂現(xiàn)象不能避免。第7臺(tái)輸出側(cè)板厚及第6-7臺(tái)軋機(jī)間的張力變化狀況如圖16(a)-(b)所示。
板厚變更模式為梯形模式(如圖17的虛線所示)的本發(fā)明適用例子中，在對(duì)第7臺(tái)軋機(jī)中輸入軋制位置變更指令0.2秒后，第6臺(tái)軋機(jī)中的板厚變更開(kāi)始部位到達(dá)第7臺(tái)軋機(jī)的，這時(shí)軋制位置變更模式采用梯形模式，由此使質(zhì)量流量的紊亂減少，張力變動(dòng)得以抑制，板材可以穩(wěn)定地穿過(guò)軋機(jī)。圖17(a)、(b)示出了第7臺(tái)軋機(jī)輸出側(cè)板厚及第6至7臺(tái)軋機(jī)之間的張力變動(dòng)狀況。
在實(shí)施例6到7中，用圖5所示的連續(xù)精軋?jiān)O(shè)備(7臺(tái)串列軋機(jī)、全套斜置式軋機(jī)、各臺(tái)軋機(jī)的WR彎曲力為±100tonf/c)，對(duì)于低碳鋼鋼板(幅1500mm，板厚30mm)進(jìn)行接合處理，用本發(fā)明的接合部位軋制方法連續(xù)進(jìn)行熱軋，對(duì)板厚為2.0mm的鋼板進(jìn)行精軋。該接合方法是通過(guò)感應(yīng)加熱將先行板材的后端部與后行板材的前端部加熱、再將它們相互擠壓而接合的方法。實(shí)施例7由于使位于精軋的第7臺(tái)軋機(jī)中的接合部位的板厚比正常部位薄0.5mm，接合部位及其前后5m范圍的板厚比正常部位厚0.5mm的方式進(jìn)行軋制，據(jù)此，實(shí)施本發(fā)明的WR彎曲力變更時(shí)的負(fù)載變動(dòng)及板形狀變化在圖22(a)示出，不實(shí)施的情況在圖22(b)示出。板厚變更時(shí)，軋制負(fù)載比正常部位減少250tonf。對(duì)此，根據(jù)前述方法，算出本發(fā)明的彎曲力變更量為-50tonf/c，彎曲力與板厚變更模式同樣地呈錐狀變化。在不實(shí)施本發(fā)明的場(chǎng)合，板厚變更部位處軋制負(fù)載降低，板的形狀變?yōu)楦共可扉L(zhǎng)的形狀，接合部位發(fā)生斷裂。但是，根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)彎曲力的變更，可以抑制接合部位周邊的形狀變化，使板材可以穩(wěn)定地穿過(guò)軋機(jī)。實(shí)施例8在利用形狀儀器對(duì)動(dòng)態(tài)的板隆起進(jìn)行控制的場(chǎng)合，采用權(quán)利要求5的本發(fā)明的結(jié)果，在圖23(a)示出。與實(shí)施例1相同，由于使位于精軋的第7臺(tái)軋機(jī)中的接合部位板厚比正常部位薄0.5mm，接合部位及其前后5m范圍的板厚比正常部位厚0.5mm的方式軋制。這時(shí)的板厚變更部位處軋制負(fù)載比正常部位少250tonf。據(jù)此，根據(jù)前述方法算出本發(fā)明彎曲力的變化量為-50tonf/c。但是，由于可以抑制卷材內(nèi)部溫度變化引起負(fù)載變動(dòng)而產(chǎn)生的板隆起變化，所以，可施加板隆起控制的輸出，并將其作為彎曲力的指令值，在接合部位及其前后區(qū)域到達(dá)第7臺(tái)軋機(jī)之前，彎曲力是在-70tonf/c內(nèi)變化，設(shè)備上的彎曲力下限值為-100tonf/c，彎曲力變更可能量?jī)H為-30tonf/c，圖23(a)示出了在板厚變更部位不能確保充足的彎曲力變更量的情況，板形狀變?yōu)楦股扉L(zhǎng)的形式，板材穿過(guò)軋機(jī)受阻。
其次，圖23(b)示出了利用本發(fā)明權(quán)利要求6的結(jié)果，同樣，在接合部位及其前后區(qū)域到達(dá)第7臺(tái)軋機(jī)之前，彎曲力在-70tonf/c之內(nèi)變化，彎曲力變更開(kāi)始前，傾斜角變更0.7°，板形狀不變化，同時(shí)，彎曲力從-70tonf/c到50tonf/c變化。由此，對(duì)于板厚變更時(shí)所產(chǎn)生的負(fù)載變更能確保充足的彎曲力變更量，接合部位周邊形狀不發(fā)生變化，板材可穩(wěn)定通過(guò)軋機(jī)。
根據(jù)本發(fā)明，由于在鋼板連續(xù)熱軋中，可以在軋制接合部位時(shí)因產(chǎn)生形狀變化而引起的張力減少，因此，軋制中的板不會(huì)斷裂，提高了板材穿過(guò)軋機(jī)的性能，可以穩(wěn)定地進(jìn)行作業(yè)。
權(quán)利要求
1，一種鋼板連續(xù)熱軋的方法，在先行鋼板的后端部與后行鋼板的前端部通過(guò)對(duì)接連接在一起后，送給配置成數(shù)臺(tái)的具有工作輥彎曲機(jī)能的連續(xù)熱軋?jiān)O(shè)備，進(jìn)行精軋，其特征是在精軋之前，預(yù)測(cè)出在軋制非正常區(qū)域的鋼板接合部位時(shí)所產(chǎn)生的由該接合部位引起的軋制負(fù)載的變化值，通過(guò)該軋制負(fù)載變化值算出軋制鋼板接合部位時(shí)的工作輥彎曲力的變更量，同時(shí)，確定出加上該變更量的彎曲力變更模式，接著，從鋼板接合部位連接之后開(kāi)始跟蹤，按照上述模式對(duì)1臺(tái)以上軋機(jī)施加彎曲力，再對(duì)鋼板接合部位進(jìn)行軋制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼板連續(xù)熱軋的方法，其特征是，以鋼板接合部位到達(dá)第i臺(tái)軋機(jī)的時(shí)間計(jì)算值與實(shí)測(cè)值之差作為跟蹤誤差時(shí)間Ti，對(duì)應(yīng)于鋼板接合部位的負(fù)載變化的彎曲力實(shí)際負(fù)載時(shí)間變?yōu)?Ti以上的方式?jīng)Q定彎曲力變更模式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋼板連續(xù)熱軋的方法，其特征是，在用數(shù)臺(tái)軋機(jī)實(shí)施鋼板的連續(xù)熱軋時(shí)，以鋼板接合部位到達(dá)第i臺(tái)軋機(jī)的時(shí)間計(jì)算值與實(shí)測(cè)值之差為跟蹤誤差時(shí)間Ti，用該誤差時(shí)間為最大的那臺(tái)軋機(jī)的Ti，確定彎曲力變更模式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的鋼板連續(xù)熱軋的方法，其特征是，在進(jìn)行熱軋時(shí)，相對(duì)于各臺(tái)軋機(jī)中先行鋼板及后行鋼板的各臺(tái)正常區(qū)域的目標(biāo)輸出側(cè)板厚，將位于至少1臺(tái)以上的軋機(jī)處的鋼板接合部位的目標(biāo)輸出側(cè)板厚確定為比正常區(qū)域的目標(biāo)輸出側(cè)板厚更厚一些，在鋼板接合部位到達(dá)各臺(tái)軋機(jī)之前，分別變更各臺(tái)軋機(jī)的軋制位置，使鋼板輸出側(cè)板厚變?yōu)榻雍喜课坏哪繕?biāo)輸出側(cè)板厚，在鋼板接合部位通過(guò)各臺(tái)軋機(jī)之后，分別變更各臺(tái)的軋制位置，使鋼板輸出側(cè)板厚變成正常部位的目標(biāo)輸出側(cè)板厚。
5.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)4所述的鋼板連續(xù)熱軋的方法，其特征是，該方法是鋼板接合部位的軋制方法，在熱軋方法中，還備有通過(guò)聯(lián)機(jī)或脫機(jī)算出工作輥彎曲力變更量的裝置，它對(duì)由接合部位及其前后區(qū)間的板厚變厚所產(chǎn)生的軋制負(fù)載變化加以控制及對(duì)由該軋制負(fù)載變化而引起的軋制材料板形狀變化加以控制，根據(jù)利用上述裝置算出的、接合部位及其前后規(guī)定區(qū)間的板厚相對(duì)于正常區(qū)域變厚的部分的規(guī)定彎曲力變更量變更彎曲力。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋼板連續(xù)熱軋方法，其特征是，該方法是鋼板接合部位的軋制方法，在熱軋方法中，軋機(jī)上還備有工作輥?lái)攺澭b置及其它形狀控制促動(dòng)器，在接合部位及前后規(guī)定區(qū)間內(nèi)，在根據(jù)規(guī)定的彎曲力變更量變更彎曲力之前，對(duì)其它形狀控制用促動(dòng)器的控制量進(jìn)行變更，使得在其變更開(kāi)始點(diǎn)與變更終了點(diǎn)，軋制材料的形狀不發(fā)生變化，并使促動(dòng)器控制量的變更與預(yù)定的彎曲力的變更同期進(jìn)行，由此，使板厚變更部位變更所需要的彎曲力至少在彎曲能力以?xún)?nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋼板連續(xù)熱軋方法，其特征是，該方法是鋼板接合部位的軋制方法，在熱軋方法中，在軋機(jī)上還備有工作軋輥?lái)攺澭b置和軋輥斜置裝置，在接合部位及其前后規(guī)定的區(qū)間內(nèi)根據(jù)規(guī)定的彎曲力變更量變更彎曲力之前，將軋輥的傾斜角在行走間進(jìn)行變更，使傾斜角變更開(kāi)始點(diǎn)與變更終了點(diǎn)的軋制材料形狀不發(fā)生變化，并使傾斜角的變更與預(yù)定的彎曲力變更同時(shí)進(jìn)行，由此，使板厚變更部位變更所需要的彎曲力至少在彎曲能力以?xún)?nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋼板連續(xù)熱軋方法，其特征是，該方法是鋼板接合部位的軋制方法，在熱軋方法中，在軋機(jī)上還備有工作軋輥?lái)攺澭b置和軋輥移位裝置，在接合部位及前后規(guī)定的區(qū)間內(nèi)根據(jù)規(guī)定的彎曲力變更量變更彎曲力之前，將軋輥的移位量在行走間進(jìn)行變更，使移位量變更開(kāi)始點(diǎn)與變更終了點(diǎn)的軋制材料形狀不發(fā)生變化，并使移位量的變更與預(yù)定的彎曲力變更同時(shí)進(jìn)行，由此，使板厚變更部位變更所需要的彎曲力至少在彎曲能力以?xún)?nèi)。
全文摘要
一種鋼板連續(xù)熱軋的方法，在先行鋼板的后端部與后行鋼板的前端部對(duì)接連接在一起后，送給配置成數(shù)臺(tái)的具有工作輥彎曲機(jī)能的連續(xù)熱軋?jiān)O(shè)備，進(jìn)行精軋，在精軋之前，預(yù)測(cè)出鋼板接合部位引起的非正常部位軋制時(shí)的軋制負(fù)載變化值，通過(guò)該負(fù)載變化值算出軋制鋼板接合部位時(shí)的工作輥彎曲力的變更量，同時(shí)，確定帶有該變更量的彎曲力變更模式，接著，從鋼板接合部位接合之后開(kāi)始跟蹤鋼板接合部位，按照上述模式對(duì)1臺(tái)以上的軋機(jī)施加彎曲力，再對(duì)鋼板接合部位軋制。
文檔編號(hào)B21B15/00GK1147982SQ9610807
公開(kāi)日1997年4月23日 申請(qǐng)日期1996年3月29日 優(yōu)先權(quán)日1995年4月18日
發(fā)明者玉井良清, 竹林克浩, 今江敏夫, 二階堂英幸, 磯邊邦夫 申請(qǐng)人:川崎制鐵株式會(huì)社