热轧机的温度控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术所涉及的热轧机的温度控制装置从设定在热转换机的出口侧的温度管理装置的材料温度的计算值或者测定值与提供的温度目标值的偏差，抽出高频分量、中频分量、以及低频分量。而且，基于高频分量，修正对电力变更装置设定的感应加热装置的电力的基准值，基于中频分量，修正对流量变更装置设定的冷却水流量的基准值，基于低频分量，修正对速度变更装置设定的辊子旋转速度的基准值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及热轧机的温度控制装置，更详细地说，涉及如下温度控制装置：对温度调整单元进行操作使得设定在轧机的出口侧的温度管理位置的材料温度成为目标值。
技术介绍
在热轧中，需要获得抗拉强度等所期望的产品的材质特性，还要求良好地保持产品的表面品质。为了应对上述要求，进行如下的温度控制：在轧机的出口侧设定温度管理位置，使在该温度管理位置的材料温度在材料的整个长度上与指定的目标值一致。作为在热轧中对材料温度进行调整的单元，已知有下述的三个单元。以往，提出了使用这些温度调整单元的各种温度控制方法。第一温度调整单元：对轧制速度进行变更第二温度调整单元：对冷却装置的冷却水流量进行变更第三温度调整单元：对感应加热装置的电力进行变更例如，在专利文献1中，示出利用第一温度调整单元以及第二温度调整单元的温度控制方法。根据该文献公开的方法，对于材料的长边方向的多个计算点，使用温度模型计算需要的冷却水流量，并且通过前馈控制操作冷却水流量。此外，通过反馈控制操作冷却水流量，使得温度管理位置的材料温度和目标值的偏差减少。并且，在冷却水流量达到上限或者下限时，通过反馈控制进行轧制速度的修正，使得材料温度变为目标值。此外，在专利文献2中，示出利用第三温度调整单元的温度控制方法。在用加热炉对材料进行升温时，若材料与水冷的炉内的支撑梁接触，则在材料与支撑梁接触的部分产生由温度降低引起的冷痕。根据在专利文献2中公开的方法，通过对于冷痕局部地增加感应加热的电力，从而抑制温度管理位置的温度的变动。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第3657750号公报专利文献2：日本专利公开昭61－29110号公报专利文献3：日本专利特开平3－99710号公报专利文献4：日本专利第3041134号公报专利文献5：国际公开第10/058457号
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题然而，上述的第一至第三温度调整单元在温度调整的响应特性上有区别。其中，此处所谓的响应特性是指操作上的各种限制也包括在内的响应特性，不一定和设备单体的响应特性一致。将在包含操作上的各种限制下能进行快速变更的情况称为响应快，将限于缓慢变更的情况称为响应慢。就第一温度调整单元而言，快速的轧制速度变更成为生产线整体的控制干扰。因此，用于温度调整的轧制速度的变更限于缓慢的变更。即，第一温度调整单元对于温度调整的响应较慢。此外，在控制干扰中，包含机架间的张力变动导致板宽精度降低、和下游的冷却设备(输出辊道)的水冷的冷却时间变化导致卷绕机入口侧温度发生变动等。另一方面，感应加热装置的电力的变更利用电气线路，因此响应较好，能进行快速变更。即，第三温度调整单元对于温度调整的响应较快。对于第二温度调整单元，在将响应较好的伺服阀等用于冷却装置的情况下，在变更性以及变更范围两方面，能获得第一温度调整单元和第三温度调整单元的中间的特性。因此，将三个温度调整单元的响应特性进行比较，则可知按照第三温度调整单元、第二温度调整单元、第一温度调整单元的顺序，温度调整的响应依次变快。然而，上述的第一至第三温度调整单元间的响应特性的区别在以往的温度控制方法中，没有被充分地考虑。即，以往的温度控制方法仅将第一至第三温度控制单元组合，这对于提高温度精度存在限制。具体而言，对于冷痕那样的短时间的现象，即使用响应慢的第一温度调整单元，也不能充分地去除材料的温度变动。另一方面，材料的前端部和尾端部在轧机列的入口侧的待机时间存在差异。因此，存在由待机时间的差异引起长边方向的温度差(热无序)达到数10℃的情况。若想要仅用第三温度调整单元就将上述长时间内较大的温度变动全部去除，则有时感应加热装置的电力值容易达到上限或者下限，从而难以保持材料温度目标值。此外，如在专利文献1中公开的那样，也有如下方式：首先利用响应较好的温度调整单元进行温度调整，若该温度调整单元的操作量接近上限或者下限，则切换成利用下一个温度调整单元的温度调整。但是，在该方式中，存在切换延迟的问题。本专利技术是鉴于上述的技术问题而完成的，其目的是在具有响应特性不同的多个温度调整单元的热轧机中，通过对各个温度调整单元根据其响应特性进行适当地操作，从而使被轧材的温度精度提高。解决技术问题的技术方案为了达到上述目的，本专利技术所涉及的热轧机的温度控制装置构成如下。本专利技术所涉及的热轧机的温度控制装置适用如下的热轧机，该热轧机包括：对被轧材进行轧制的轧制机架、对所述被轧材进行冷却的水冷装置、对所述被轧材进行加热的感应加热装置、对所述轧制机架的辊子旋转速度进行变更的速度变更装置、对所述水冷装置的冷却水流量进行变更的流量变更装置、以及对所述感应加热装置的电力进行变更的电力变更装置。根据本专利技术的一个实施方式，适用于所述热轧机的温度控制装置包括：设定计算装置、出口侧温度计算装置、频率分量抽出装置、电力设定修正装置、流量设定修正装置、以及速度设定修正装置。所述设定计算装置构成为基于提供的制造指示信息，计算对于所述电力变更装置的电力的基准值、对于所述流量变更装置的冷却水流量的基准值、以及对于所述速度变更装置的辊子旋转速度的基准值各自的初始值。所述出口侧温度计算装置构成为对于所述被轧材的长边方向的多个计算点，基于所述热轧机的入口侧的各计算点的测定温度或者计算温度、所述轧机机架的辊子旋转速度、所述感应加热装置的电力、以及所述水冷装置的冷却水流量，计算在到达设定在所述热轧机的出口侧的温度管理位置时的温度。所述频率分量抽出装置构成为从在所述出口侧温度计算装置计算出的各计算点的出口侧温度与所提供的温度目标值的偏差，抽出高频分量、中频分量、以及低频分量。所述电力设定修正装置构成为基于所述高频分量，修正对于所述电力变更装置的电力的基准值。所述流量设定修正装置构成为基于所述中频分量，修正对于所述流量变更装置的冷却水流量的基准值。而且，所述速度设定修正装置构成为基于所述低频分量，修正对于所述速度变更装置的辊子旋转速度的基准值。根据本专利技术的另一个实施方式，适用于所述热轧机的温度控制装置包
括：设定计算装置、温度计、频率分量抽出装置、电力设定修正装置、流量设定修正装置、以及速度设定修正装置。所述设定计算装置构成为基于提供的制造指示信息，计算对于所述电力变更装置的电力的基准值、对于所述流量变更装置的冷却水流量的基准值、以及对于所述速度变更装置的辊子旋转速度的基准值各自的初始值。所述温度计构成为在所述热轧机的出口侧，对所述被轧材的温度进行测定。所述频率分量抽出装置构成为从利用所述温度计测定的所述被轧材的温度与所提供的温度目标值的偏差，抽出高频分量、中频分量、以及低频分量。所述电力设定修正装置构成为基于所述高频分量，修正对于所述电力变更装置的电力的基准值。所述流量设定修正装置构成为基于所述中频分量，修正对于所述流量变更装置的冷却水流量的基准值。而且，所述速度设定修正装置构成为基于所述低频分量，修正对于所述速度变更装置的辊子旋转速度的基准值。专利技术效果根据本专利技术，对于会在被轧材的出口侧温度的计算值或者测定值中包含的高频下进行变动的分量，能通过响应快的温度调整单元即感应加热装置的电力的变更来进行对应，对于在低频下进行变动的分量，能通过响应慢的温度调整单元即辊旋转速度的变更来进行对应，对于在中间频率下进行变动的分量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热轧机的温度控制装置，该热轧机包括：对被轧材进行轧制的轧制机架、对所述被轧材进行冷却的水冷装置、对所述被轧材进行加热的感应加热装置、对所述轧制机架的辊子旋转速度进行变更的速度变更装置、对所述水冷装置的冷却水流量进行变更的流量变更装置、以及对所述感应加热装置的电力进行变更的电力变更装置，该温度控制装置的特征在于，包括：设定计算装置，该设定计算装置基于提供的制造指示信息，计算对于所述电力变更装置的电力的基准值、对于所述流量变更装置的冷却水流量的基准值、以及对于所述速度变更装置的辊子旋转速度的基准值各自的初始值；出口侧温度计算装置，该出口侧温度计算装置对于所述被轧材的长边方向的多个计算点，基于所述热轧机的入口侧的各计算点的测定温度或者计算温度、所述轧机机架的辊子旋转速度、所述感应加热装置的电力、以及所述水冷装置的冷却水流量，计算所述多个计算点在到达设定于所述热轧机的出口侧的温度管理位置的时刻的温度；频率分量抽出装置，该频率分量抽出装置从所述出口侧计算装置计算出的各计算点的出口侧温度与提供的温度目标值的偏差，抽出高频分量、中频分量、以及低频分量；电力设定修正装置，该电力设定修正装置基于所述高频分量，修正对于所述电力变更装置的电力的基准值；流量设定修正装置，该流量设定修正装置基于所述中频分量，修正对于所述流量变更装置的冷却水流量的基准值；以及速度设定修正装置，该速度设定修正装置基于所述低频分量，修正对于所述速度变更装置的辊子旋转速度的基准值。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种热轧机的温度控制装置，该热轧机包括：对被轧材进行轧制的轧制机架、对所述被轧材进行冷却的水冷装置、对所述被轧材进行加热的感应加热装置、对所述轧制机架的辊子旋转速度进行变更的速度变更装置、对所述水冷装置的冷却水流量进行变更的流量变更装置、以及对所述感应加热装置的电力进行变更的电力变更装置，该温度控制装置的特征在于，包括：设定计算装置，该设定计算装置基于提供的制造指示信息，计算对于所述电力变更装置的电力的基准值、对于所述流量变更装置的冷却水流量的基准值、以及对于所述速度变更装置的辊子旋转速度的基准值各自的初始值；出口侧温度计算装置，该出口侧温度计算装置对于所述被轧材的长边方向的多个计算点，基于所述热轧机的入口侧的各计算点的测定温度或者计算温度、所述轧机机架的辊子旋转速度、所述感应加热装置的电力、以及所述水冷装置的冷却水流量，计算所述多个计算点在到达设定于所述热轧机的出口侧的温度管理位置的时刻的温度；频率分量抽出装置，该频率分量抽出装置从所述出口侧计算装置计算出的各计算点的出口侧温度与提供的温度目标值的偏差，抽出高频分量、中频分量、以及低频分量；电力设定修正装置，该电力设定修正装置基于所述高频分量，修正对于所述电力变更装置的电力的基准值；流量设定修正装置，该流量设定修正装置基于所述中频分量，修正对于所述流量变更装置的冷却水流量的基准...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐野光彦，
申请(专利权)人：东芝三菱电机产业系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP