优化装置制造方法及图纸

优化装置包括：基于轧制材（１２０）的初始尺寸、初始温度、及目标温度来计算热轧装置（１００）对轧制材（１２０）进行轧制用的控制设定值的设定计算部（３１）；基于控制设定值、计算热轧装置（１００）为了对轧制材（１２０）进行轧制而需要的使用能量的使用能量计算部（３２）；基于使用能量及二氧化碳排放系数、计算在热轧装置（１００）中排放的二氧化碳排放量的制造时二氧化碳排放量计算部（３３）；以及计算目标温度作为为了确保所轧制的轧制材（１２０）的品质而需要的温度以上的温度、且使得使用能量及二氧化碳排放量中的至少任一方为最小的温度的优化部（３５）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及将轧制设备的控制进行优化的优化装置，从而在轧制设备中对轧制材进行轧制时，确保轧制材的产品品质，并使得所使用的能量及所排放的二氧化碳排放量中的至少任一方为最小。
技术介绍
作为对金属材料进行轧制的轧制设备，有制造钢铁的板(以下称为钢板)的薄板热轧设备、厚板轧制设备、冷轧设备、钢铁的型钢轧制设备、条钢及线材的轧制设备、以及铝铜轧制设备。例如，薄板热轧设备利用板坯加热炉101将被称为板坯的长方体状的钢铁材料加热到1200°C左右，并利用粗轧机实施粗轧，从而得到厚度为30 40mm左右的板带。此时， 也有时会利用板带加热器来使板带升温。之后，薄板热轧设备在精轧机中将粗轧后的板带轧制成1. 2 12mm的厚度。接下来，薄板热轧设备利用水冷机冷却到500 700°C左右，之后，最终利用卷绕机卷绕成卷材。此处，虽然板坯在经过轧制的各工序时其称呼变成板带、 卷材等，但以下，用称为轧制材的称呼来进行统一。这样，由于薄板热轧设备一边将轧制材进行传送，一边利用加热炉进行加热，并利用轧机使其产生较大变形，因此，所消耗的能量非常大。因而，例如，作为节能对策，一般使用在没有利用轧机进行轧制的时间即空闲 (idle)时间内、降低轧辊转速的节能方法。此外，由于在轧机中使用大量的冷却水、油压系统的油、鼓风机的空气，因此，一般已知有在对轧机提供水、油、空气的泵的台数控制或起动 /停止控制中、力图节能的节能方法。此外，在专利文献1(日本专利特开2005-48202号公报)中，提出了如下加热炉燃料控制方法为了使加热炉进行节能运转，引入能量成本的概念，将能量成本抑制在最低限度。另一方面，受到近来世界对环境问题的研究和提高关注度的影响，包含钢铁公司的所有企业都积极致力于研究降低以二氧化碳为代表的温室气体(greenhouse gas)的排放量的对策。专利文献1 日本专利特开2005-48202号公报
技术实现思路
然而，在上述减少轧辊转速的节能方法、或控制泵的节能方法中，对于降低所使用的能量及二氧化碳排放量，没有得到充分的效果。此外，在专利文献1所记载的加热炉燃烧控制方法中，由于将加热炉作为节能对象，因此，难以得到遍及整个轧制设备的较大的节能效果，此外，由于没有考虑轧制材的产品品质，因此，有时会制造出不合格品。本专利技术是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种优化装置，该优化装置能对轧制设备的控制进行优化，从而确保轧制材的产品品质，并使得使用能量及二氧化碳排放量中的至少任一方为最 小。为了达到上述目的，本专利技术所涉及的优化装置的第1特征在于，包括设定计算部，该设定计算部基于轧制材的初始尺寸、初始温度、及目标温度，计算轧制装置对所述轧制材进行轧制用的控制设定值；使用能量计算部，该使用能量计算部基于由所述设定计算部计算出的控制设定值，计算所述轧制装置为了对所述轧制材进行轧制而需要的能量，以作为使用能量；制造时二氧化碳排放量计算部，该制造时二氧化碳排放量计算部基于由所述使用能量计算部计算出的使用能量及二氧化碳排放系数，计算在所述轧制装置中排放的二氧化碳排放量；以及优化部，该优化部计算所述目标温度，以作为为了确保所轧制的所述轧制材的品质而需要的温度以上的、且使得所述使用能量及所述二氧化碳排放量中的至少任一方为最小的温度。为了达到上述目的，本专利技术所涉及的优化装置的第2特征在于，所述优化部计算在所述轧制装置中的、对所述轧制材进行精轧的精轧部的入口或出口、或者对所述精轧后的轧制材进行卷绕的卷绕部的入口中的任意一个以上的部位的所述轧制材的所述目标温度。为了达到上述目的，本专利技术所涉及的优化装置的第3特征在于，包括设定计算部，该设定计算部基于与轧制材有关的初始尺寸、初始温度、及多个目标温度，对多个目标温度的每一目标温度，计算轧制装置对所述轧制材进行轧制用的多个控制设定值；使用能量计算部，该使用能量计算部基于由所述设定计算部计算出的多个控制设定值，对所述多个控制设定值的每一控制设定值，计算所述轧制装置为了对所述轧制材进行轧制而需要的能量，以作为多个使用能量；制造时二氧化碳排放量计算部，该制造时二氧化碳排放量计算部基于由所述使用能量计算部计算出的多个使用能量及二氧化碳排放系数，对所述多个使用能量的每一使用能量，计算在所述轧制装置中排放的多个二氧化碳排放量；以及能量品质显示选择部，该能量品质显示选择部将所述计算出的多个使用能量及多个二氧化碳排放量显示于显示部，并且，基于从所显示的多个使用能量及多个二氧化碳排放量的组合中选择的任一组合，从所述多个目标温度中选择任一目标温度。为了达到上述目的，本专利技术所涉及的优化装置的第4特征在于，所述能量品质显示选择部在所述轧制装置中的、对所述轧制材进行精轧的精轧部的入口或出口、或者对所述精轧后的轧制材进行卷绕的卷绕部的入口中的任意一个以上的部位，分别从所述多个目标温度中选择任一目标温度。为了达到上述目的，本专利技术所涉及的优化装置的第5特征在于，所述设定计算部利用用于对处于所述轧制装置内的所述轧制材进行热平衡计算的温度模型，基于所述计算出的控制设定值，计算处于所述轧制装置内的所述轧制材的温度，所述优化装置还包括基于由所述设定计算部计算出的温度、决定所述轧制材的材质的材质预测部，所述优化部计算所述目标温度，以作为使得由所述材质预测部决定的材质是在预先决定的材质以上、且使得所述使用能量及所述二氧化碳排放量中的至少任一方为最小的温度。为了达到上述目的，本专利技术所涉及的优化装置的第6特征在于，所述材质预测部计算在由所述设定计算部计算出的所述轧制材的温度下进行轧制后的所述轧制材的拉伸强度、屈服应力、及延展性中的任意一项或多项，以作为所述材质。为了达到上述目的，本专利技术所涉及的优化装置的第7特征在于，所述设定计算部利用用于对处于所述轧制装置内的所述轧制材进行热平衡计算的温度模型，基于所述计算出的多个控制设定值，计算处于所述轧制装置内的所述轧制材的多个温度，所述优化装置还包括基于由所述设定计算部计算出的多个温度、决定所述轧制材的多种材质的材质预测部，所述能量品质显示选择部将所述计算出的多个使用能量、多个二氧化碳排放量、及所述决定的多种材质显示于显示部，并且，基于从所显示的使用能量、二氧化碳排放量、及材质的多种组合中选择的任一组合，从所述多个目标温度中选择任一目标温度。为了达到上述目的，本专利技术所涉及的优化装置的第8特征在于，所述材质预测部计算在由所述设定计算部计算出的所述轧制材的多个温度下的所述轧制后的轧制材的拉伸强度、屈服应力、及延展性中的任意一项或多项，以作为所述材质。 为了达到上述目的，本专利技术所涉及的优化装置的第9特征在于，还包括使用能量学习部，该使用能量学习部基于所述轧制装置所包括的电能表或燃料提供量仪表的测定值，计算所述轧制装置为了对所述轧制材进行轧制而使用的能量，以作为实际使用能量，并基于计算出的实际使用能量，对由所述使用能量计算部计算出的使用能量进行修正。为了达到上述目的，本专利技术所涉及的优化装置的第10特征在于，包括设定计算部，该设定计算部基于轧制材的初始尺寸、初始温度、及目标温度，计算轧制装置对所述轧制材进行轧制用的控制设定值；使用能量计算部，该使用能量计算部基于由所述设定计算部计算出的控制设定值，计算所述轧制装置为了对所述轧制本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种优化装置，其特征在于，包括：设定计算部，该设定计算部基于轧制材的初始尺寸、初始温度、及目标温度，计算轧制装置对所述轧制材进行轧制用的控制设定值；使用能量计算部，该使用能量计算部基于由所述设定计算部计算出的控制设定值，计算所述轧制装置为了对所述轧制材进行轧制而需要的能量，以作为使用能量；制造时二氧化碳排放量计算部，该制造时二氧化碳排放量计算部基于由所述使用能量计算部计算出的使用能量及二氧化碳排放系数，计算在所述轧制装置中排放的二氧化碳排放量；以及优化部，该优化部计算所述目标温度，以作为为了确保所轧制的所述轧制材的品质而需要的温度以上的、且使得所述使用能量及所述二氧化碳排放量中的至少任一方为最小的温度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：今成宏幸，
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：JP