卷取温度控制装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种卷取温度控制装置及其控制方法。本发明专利技术能够将被轧制件的卷取温度控制为目标卷取温度，将其冷却速度控制为期望的值。本发明专利技术的卷取温度控制装置包括：以满足冷却被轧制件时的冷却速度的目标值的方式，算出卷取冷却装置的多个冷却头的打开顺序的优先关系并将其输出的冷却头优先顺序计算机构；储存该冷却头优先顺序计算机构输出的各冷却头的优先顺序的冷却头优先顺序存储部；根据目标卷取温度、与被轧制件的速度相关的信息、以及冷却头优先顺序存储部的信息，使用用于推断被轧制件的卷取温度的板温度推断模型，推断卷取温度，使用该推断结果，算出用于实现目标卷取温度的冷却头的开闭的组合即头模式并将其输出的控制指令算出机构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热轧生产线的巻取温度控制，具体来说，除了使巻取温度与目标温度一致之外，还涉及使钢板等被轧制件的冷却速度与目标冷却速度一致的巻取温度控制装置 及其控制方法。
技术介绍
以往，作为进行巻取温度控制的方法，公开有专利文献1、2。 例如，在专利文献1中，记载了将冷却装置的喷出冷却水等的头开闭的优先顺序 对应于钢种、板厚等而表化，使用其信息，设定实现目标巻取温度的冷却头的开闭模式的控 制方法。另外，示出了将冷却头开闭模式编码化即将各冷却头开闭模式用对应的控制编码 表示，简化冷却头的开闭模式的设定的方法。 另外，作为不仅控制巻取温度，还控制钢板的冷却温度模式的以往技术，例如，在 专利文献2中示出了将精轧机和巻取机之间的中间温度、巻取机附近的巻取温度分别相对 于目标值以高精度进行控制的方法。专利文献1日本特开2007-118027号公报(段落0025 0028、0030、图4、图5等)专利文献2日本特开平9-216011号公报(段落0010 0013、图l等) 可是，已知冷却结束后的钢板的冶金特性(金属结晶的铁素体粒子直径等)和机 械特性(拉伸强度、硬度等)大大依赖于钢板的冷却速度(每单位时间的温度降低)。但 是，从将钢板的冷却速度控制为规定的目标值的观点来说，在以往的方法中存在以下问题。 在专利文献1中，通过设定相对于冷却头的优先顺序，能够间接地控制钢板的冷 却速度。但是，冷却头优先顺序与钢板冷却速度不直接对应即没有建立钢板冷却速度与冷 却头优先顺序的关系，因此，通过变更冷却头优先顺序的设定，能够进行加快或减慢冷却速 度的相对的控制，但对应于期望的冷却速度，设定何种冷却头优先顺序为好的情况未明确。 另外，由于固定地定义冷却头优先顺序，因此，在钢板速度改变的情况下，无法应 对钢板的冷却速度的变化，无法进行冷却速度的绝对控制，发生如上所述的不妥善情况。 在专利文献2中记载的控制方法中，除了巻取温度之外，还能够控制精轧机和巻 取机之间的钢板的中间位置的温度，能够通过中间温度，大致控制钢板的冷却模式。但是， 即使钢板的冷却模式相同，只要钢板速度变化，就同样发生钢板的冷却速度的变化。例如， 钢板速度快的情况下，钢板的冷却速度变慢，而钢板速度慢的情况下，钢板的冷却速度变 快。 在热轧的使钢板通过中，通常从轧钢机以低速输出后，逐渐增加速度，达到最高速 度后，在钢板末端从轧钢机即将抽出之前，在从轧钢机抽出钢板末端时，为了抑制钢板末端 抖动，一口气减小钢板速度。 在专利文献2中记载的控制钢板的中间温度或冷却温度模式的方法中，存在相对 于这样的钢板的速度变化，无法将钢板的冷却速度保持为相同的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于鉴于上述情况，提供一种将钢板等被轧制件的巻取温度控制为 目标巻取温度，且能够将被轧制件的冷却速度控制为期望的值的巻取温度控制装置及其制 造方法。 为了实现上述目的，第一本专利技术的巻取温度控制装置是将由热轧机轧制的被轧制 件利用在该热轧机的出口侧具备的冷却装置来冷却，将用地下巻取机巻取前的被轧制件的 巻取温度控制为规定的目标巻取温度的巻取温度控制装置，包括冷却头优先顺序计算部， 其以满足冷却被轧制件时的冷却速度的目标值的目标冷却速度的方式，算出在冷却装置具 备的多个冷却头的打开顺序的优先关系并将其输出；冷却头优先顺序存储部，其储存该冷 却头优先顺序计算部输出的各冷却头的优先顺序；控制指令算出部，其使用用于推断被轧 制件的巻取温度的板温度推断模型，根据目标巻取温度、与被轧制件的速度相关的信息、以 及冷却头优先顺序存储部的信息，推断巻取温度，并使用该推断结果，算出用于实现目标巻 取温度的冷却头的开闭的组合即头模式并将其输出。 第二本专利技术的巻取温度控制装置是将由热轧机轧制的被轧制件利用在该热轧机 的出口侧具备的冷却装置来冷却，将用地下巻取机巻取前的被轧制件的巻取温度控制为规 定的目标巻取温度的巻取温度控制装置，包括冷却头优先顺序计算部，其以满足冷却被轧 制件时的冷却速度的目标值的目标冷却速度的方式，算出在冷却装置具备的多个冷却头的 打开顺序的优先关系并将其输出；冷却头优先顺序存储部，其储存该冷却头优先顺序计算 部输出的各冷却头的优先顺序；控制指令算出部，其使用优先顺序存储部的信息，生成与冷 却头的开闭的组合即各头模式对应的控制编码，使用用于推断被轧制件的巻取温度的板温 度推断模型，根据目标巻取温度和与被轧制件的速度相关的信息，推断巻取温度，并使用该 推断结果，算出用于实现目标巻取温度的控制编码并将其输出；头模式变换部，其使用优先 顺序存储部的信息，将控制指令算出部输出的控制编码变换为头模式，向冷却装置输出。 第三本专利技术的巻取温度控制方法是将由热轧机轧制的被轧制件利用在该热轧机 的出口侧具备的冷却装置来冷却，将用地下巻取机巻取前的被轧制件的巻取温度控制为规 定的目标巻取温度的巻取温度控制方法，以满足被轧制件的冷却速度的目标值的方式，向 在冷却装置具备的多个冷却头的打开顺序赋予优先顺序，使用优先顺序，生成与冷却头开 闭的组合即各头模式对应的控制编码，使用板温度推断模型，根据控制编码和与被轧制件 的速度相关的信息，推断被轧制件的巻取温度，并使用该推断结果，决定用于实现目标巻取 温度的控制编码并将其输出，将该控制编码变换为头模式而向所述冷却装置输出。 根据本专利技术可知，能够实现将被轧制件的巻取温度控制为目标巻取温度，且能够 将被轧制件的冷却速度控制为期望的值的巻取温度控制装置及其控制方法。附图说明 图1是表示包含本专利技术的第一实施方式的巻取温度控制装置和控制对象的控制 系统的结构的概念图。 图2是表示第一实施方式的目标冷却速度表的结构的图。 图3是表示第一实施方式的速度模式表的结构的图。 图4是表示第一实施方式的目标巻取温度表的结构的图。 图5是表示第一实施方式的冷却头优先顺序计算机构执行的处理的流程图。 图6是对第一实施方式的冷却头赋予优先顺序的处理的说明图。 图7是对第一实施方式的冷却头赋予优先顺序的处理的流程图。 图8是表示第一实施方式的冷却头优先顺序存储部的结构的图。 图9是第一实施方式的冷却头开闭模式、和与此对应的控制编码的对应表的结构图。 图10是表示第一实施方式控制指令算出机构执行的处理的流程图。图11是第一实施方式的巻取温度推断运算的详细处理的流程图。 图12 (a)及(b)是表示对第一实施方式的钢板的各部位赋予的控制编码通过控制指令算出机构的最优化处理而变化时的一例的图。 图13是表示第一实施方式的钢板部位与控制编码的对应表的结构图。 图14是第一实施方式的根据基于头模式变换机构的控制编码决定各头的开闭的处理的流程图。 图15是第二实施方式的冷却头优先顺序计算机构执行的处理的流程图。 图16是表示第二实施方式的由冷却头优先顺序计算机构输出的冷却头优先顺序存储部的结构的图。 图17是表示第二实施方式的控制指令算出机构的巻取温度预测计算的处理的详 细的流程图。 图18是表示第二实施方式的根据头模式变换机构执行的控制编码决定各头的开 闭的处理的算法的流程图。 图19是表示第三实施方式的控制指令算出机构的处理的流程图。 标号说明 100-巻取温度控制装置；lll-控制指令算出机构；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种卷取温度控制装置，将由热轧机轧制的被轧制件利用在该热轧机的出口侧具备的冷却装置来冷却，将由地下卷取机卷取前的所述被轧制件的卷取温度控制为规定的目标卷取温度，所述卷取温度控制装置的特征在于，包括：冷却头优先顺序计算部，其以满足冷却所述被轧制件时的冷却速度的目标值的目标冷却速度的方式，算出在所述冷却装置具备的多个冷却头的打开顺序的优先关系并将其输出；冷却头优先顺序存储部，其储存该冷却头优先顺序计算部输出的各所述冷却头的优先顺序；控制指令算出部，其根据所述目标卷取温度、与所述被轧制件的速度相关的信息、以及所述冷却头优先顺序存储部的信息，使用用于推断所述被轧制件的卷取温度的板温度推断模型，推断所述卷取温度，并使用该推断结果，算出用于实现所述目标卷取温度的所述冷却头的开闭组合即头模式并将其输出。

【技术特征摘要】
JP 2008-12-15 2008-318489一种卷取温度控制装置，将由热轧机轧制的被轧制件利用在该热轧机的出口侧具备的冷却装置来冷却，将由地下卷取机卷取前的所述被轧制件的卷取温度控制为规定的目标卷取温度，所述卷取温度控制装置的特征在于，包括冷却头优先顺序计算部，其以满足冷却所述被轧制件时的冷却速度的目标值的目标冷却速度的方式，算出在所述冷却装置具备的多个冷却头的打开顺序的优先关系并将其输出；冷却头优先顺序存储部，其储存该冷却头优先顺序计算部输出的各所述冷却头的优先顺序；控制指令算出部，其根据所述目标卷取温度、与所述被轧制件的速度相关的信息、以及所述冷却头优先顺序存储部的信息，使用用于推断所述被轧制件的卷取温度的板温度推断模型，推断所述卷取温度，并使用该推断结果，算出用于实现所述目标卷取温度的所述冷却头的开闭组合即头模式并将其输出。2. —种巻取温度控制装置，将由热轧机轧制的被轧制件利用在该热轧机的出口侧具备 的冷却装置来冷却，将由地下巻取机巻取前的所述被轧制件的巻取温度控制为规定的目标 巻取温度，所述巻取温度控制装置的特征在于，包括冷却头优先顺序计算部，其以满足冷却所述被轧制件时的冷却速度的目标值的目标 冷却速度的方式，算出在所述冷却装置具备的多个冷却头的打开顺序的优先关系并将其输 出；冷却头优先顺序存储部，其储存该冷却头优先顺序计算部输出的各所述冷却头的优先 顺序；控制指令算出部，其使用所述优先顺序存储部的信息，生成与所述冷却头的开闭组合 即各头模式对应的控制编码，根据所述目标巻取温度和与所述被轧制件的速度相关的信 息，使用用于推断所述被轧制件的巻取温度的板温度推断模型，推断所述巻取温度，并使用 该推断结果，算出用于实现所述目标巻取温度的所述控制编码并将其输出；头模式变换部，其使用所述优先顺序存储部的信息，将所述控制指令算出部输出的所 述控制编码变换为头模式，向所述冷却装置输出。3. 根据权利要求2所述的巻取温度控制装置，其特征在于，所述控制编码建立对应关系为，将所述冷却头全部打开的状态设为最大值，而将所述 冷却头全部关闭的状态设为最小值，伴随所述控制编码的大小的增加，所述巻取温度的推 断值单调减少。4. 根据权利要求2所述的巻取温度控制装置，其特征在于，所述控制编码建立对应关系为，将所述冷却头全部打开的状态设为最小值，而将所述 冷却头全部关闭的状态设为最大值，伴随所述控制编码的大小的增加，所述巻取温度的推 断值单调增加。5. 根据权利要求1 4中任一项所述的巻取温度控制装置，其特征在于， 所述冷却头优先顺序计算部根据所述冷却装置进入时的所述被轧制件的温度和由所述地下巻取机巻取前的所述被轧制件的目标巻取温度，算出所述冷却装置中的所述被轧制 件的温度降低量，根据该温度降低量和所述被轧制件的冷却速度的目标值的目标冷却速 度，算出冷却所需的时间，根据该冷却所需的时间和与所述被轧制件的速度相关的信息，算出水冷所需的距离，根据该距离，将多个所述冷却头分离确定为有可能打开的冷却头组和 不打开的冷却头组，相对于该有可能打开的冷却头组，以使所述被轧制件的冷却速度成为 接近恒定的值的方式赋予优先顺序。6. 根据权利要求5所述的巻取温度控制装置，其特征在于， 在所述被轧制件的被轧制的速度或巻取于所述地下巻取机的速度变化时， 所述冷却头优先顺序计算部对应于所述被轧制件的速度，进行向所述冷却头赋予优先顺序的运算，将与所述被轧制件的速度建立了对应关系的所述冷却头的优先顺序向所述冷 却头优先顺序存储部输出。7. 根据权利要求6所述的巻取温度控制装置，其特征在于，所述控制指令算出部将所述控制编码与所述被轧制件的长边方向的各部位建立对应 关系而算出，并将其输出，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：鹿山昌宏，栗林健，林刚资，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]