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1、(10)申请公布号 CN 103302107 A (43)申请公布日 2013.09.18 CN 103302107 A *CN103302107A* (21)申请号 201310051165.7 (22)申请日 2013.02.16 2012-047977 2012.03.05 JP B21B 37/32(2006.01) (71)申请人 株式会社日立制作所 地址 日本东京都 (72)发明人 服部哲 (74)专利代理机构 中科专利商标代理有限责任 公司 11021 代理人 雒运朴 (54) 发明名称 轧制控制装置和轧制控制方法 (57) 摘要 本发明提供一种有效控制被轧制材的局部的 形状不良。
2、的方法。该轧制控制装置控制通过由作 业轧辊 (1) 夹着被轧制材而对其进行轧制的轧制 机， 包括形状控制部 (201)， 该形状控制部对对应 于将被轧制材的板宽方向分割成多份的各个区域 而设有多个的冷却介质喷射装置 (50) 进行控制， 并且在各个区域取得由作业轧辊轧制的实际值， 多个冷却介质喷射装置喷射冷却介质， 使得从喷 射口正面看的情况下的冷却介质喷射形状成为椭 圆形， 并且通过使椭圆形的长轴方向相对于作业 轧辊的旋转方向倾斜， 对相邻的区域也喷射冷却 介质， 形状控制部减少对根据轧制实际情况信息 决定的区域的冷却介质的喷射量， 并且控制喷射 向相邻的区域的冷却介质的长轴方向的倾斜。 (。
3、30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 9 页 附图 12 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书9页 附图12页 (10)申请公布号 CN 103302107 A CN 103302107 A *CN103302107A* 1/2 页 2 1. 一种轧制控制装置， 其用于控制通过由至少一对轧辊夹着板状的被轧制材而对其进 行轧制的轧制机， 其特征在于， 包括 ： 喷射控制部， 对应于将与所述被轧制材的板面平行且与所述被轧制材的搬送方向垂直 的方向分割成多份的各个区域， 设有多个所述喷射控制部， 所述喷射控制部对喷射用。
4、于控 制所述轧辊的温度的液体的多个温度控制用液喷射部进行控制 ； 以及 轧制实际情况取得部， 其在所述各个区域取得表示由所述轧辊轧制后的所述被轧制材 的状态的轧制实际情况信息， 所述多个温度控制用液喷射部喷射所述温度控制用液， 使得以各自对应设置的所述 区域为大致中心， 从喷射口正面观察的情况下的所述温度控制用液的喷射形状成为长轴形 状， 且喷射所述温度控制用液， 使得在基本状态下， 到达所述被轧制材的板面或所述轧辊表 面的所述温度控制用液的形状的长轴方向相对于所述被轧制材的搬送方向或所述轧辊的 旋转方向成为倾斜的状态， 从而对相邻的区域也喷射所述温度控制用液， 所述喷射控制部减少对所述各个区。
5、域之中的根据所述取得的轧制实际情况信息而决 定的区域的所述温度控制用液的喷射量， 并且通过控制喷射向与所述决定的区域相邻的区 域的所述温度控制用液的所述长轴方向的倾斜， 进一步减少对所述决定的区域喷射的所述 温度控制用液的量。 2. 如权利要求 1 所述的轧制控制装置， 其特征在于， 当所述决定的区域中的所述轧制后的所述被轧制材的板厚和与该区域相邻的区域中 的所述轧制后的板厚之差在规定的阈值以上时， 所述喷射控制部通过控制喷射向与所述决 定的区域相邻的区域的所述温度控制用液的所述长轴方向的倾斜， 进一步减少对所述决定 的区域喷射的所述控制用液的量。 3. 如权利要求 2 所述的轧制控制装置， 。
6、其特征在于， 当所述决定的区域中的所述轧制后的所述被轧制材的板厚和与该区域相邻的区域中 的所述轧制后的板厚之差在规定的阈值以上时， 所述喷射控制部通过控制喷射向与所述决 定的区域相邻的区域的所述温度控制用液的所述长轴方向的倾斜， 以使到达所述被轧制材 的板面或所述轧辊表面的所述温度控制用液的形状的长轴方向与所述被轧制材的搬送方 向或所述轧辊的旋转方向平行的方式进行控制。 4. 如权利要求 1 所述的轧制控制装置， 其特征在于， 所述喷射控制部停止对所述各个区域之中的所述轧制后的所述被轧制材的板厚最厚 或最薄的区域的所述温度控制用液的喷射。 5. 如权利要求 4 所述的轧制控制装置， 其特征在于。
7、， 所述温度控制用液是用于冷却所述轧辊的冷却用液， 所述喷射控制部停止对所述各个区域之中的所述轧制后的所述被轧制材的板厚最厚 的区域的所述温度控制用液的喷射。 6. 如权利要求 1 所述的轧制控制装置， 其特征在于， 所述轧制实际情况取得部在所述各个区域取得由所述轧辊轧制后的所述被轧制材的 张力。 7. 一种轧制控制方法， 其控制通过由至少一对轧辊夹着板状的被轧制材而对其进行轧 制的轧制机， 其特征在于， 权 利 要 求 书 CN 103302107 A 2 2/2 页 3 所述轧制机包括多个温度控制用液喷射部， 对应于将与所述被轧制材的板面平行且与 所述被轧制材的搬送方向垂直的方向分割成多份。
8、的各个区域而设有多个所述多个温度控 制用液喷射部， 所述多个温度控制用液喷射部喷射用于控制所述轧辊的温度的液体， 所述多个温度控制用液喷射部喷射所述温度控制用液， 使得以各自对应设置的所述 区域为大致中心， 从喷射口正面观察的情况下的所述温度控制用液的喷射形状成为长轴形 状， 且喷射所述温度控制用液， 使得在基本状态下， 到达所述被轧制材的板面或所述轧辊表 面的所述温度控制用液的形状的长轴方向相对于所述被轧制材的搬送方向或所述轧辊的 旋转方向成为倾斜的状态， 从而对相邻的区域也喷射所述温度控制用液， 在所述各个区域取得表示由所述轧辊轧制后的所述被轧制材的状态的轧制实际情况 信息， 根据所述取得。
9、的轧制实际情况信息决定所述各个区域之中的至少一个区域， 减少对所述决定的区域的所述温度控制用液的喷射量， 通过控制喷射向与所述决定的区域相邻的区域的所述温度控制用液的所述长轴方向 的倾斜， 进一步减少对所述决定的区域喷射的所述温度控制用液的量。 权 利 要 求 书 CN 103302107 A 3 1/9 页 4 轧制控制装置和轧制控制方法 技术领域 0001 本发明涉及一种轧制控制装置、 轧制控制方法， 尤其涉及一种对被轧制材进行轧 制的轧辊的温度控制。 背景技术 0002 在轧制机中， 使用作业轧辊折弯机、 中间轧辊折弯机、 矫正 (leveling) 这样的机 械手段控制轧制机出侧的被轧。
10、制材的形状。在这样的机械手段中， 只能控制形状的 1 次 4 次函数程度的形状。作为对比其高次的形状不良 ( 以下简称 “局部形状不良” ) 进行有 效控制的方法， 有使用向作业轧辊喷射的用于轧制润滑和冷却的冷却介质 (coolant) 的方 法。例如， 通过在与搬送被轧制材的方向垂直的方向上且在与板面平行的方向 ( 以下简称 “板宽方向” ) 上分割并调整冷却介质的流量， 进行控制以除去局部形状不良。这样的控制 例如被称为选择性冷却 (selective coolant)。 0003 在选择性冷却中， 通过冷却介质的冷却来调整轧制被轧制材的作业轧辊在轧制中 的加工发热而引起的热膨胀， 使作业。
11、轧辊表面形状变化， 通过使用其进行轧制， 使被轧制材 的板宽方向的压下率变化， 控制形状。 0004 在选择性冷却中使用的液体还具有作为被轧制材和作业轧辊间的润滑剂的作用。 因此， 对作业轧辊， 在板宽方向上某种程度重复地施加。具体地说， 冷却介质液构成为在与 来自冷却介质喷嘴的喷射方向垂直的方向上以细长的椭圆形状喷射， 且其椭圆形状的长轴 方向相对于被轧制材的搬送方向倾斜(例如， 参照专利文献1)。 另外， 在轧制控制中作为向 轧辊喷射的液体的控制， 提出与被轧制材的板宽相应的控制 ( 例如， 参照专利文献 2)。 0005 在先技术文献 0006 专利文献 0007 专利文献 1 ： 日本。
12、特开 2011-11222 号公报 0008 专利文献 2 ： 日本特开平 9-24407 号公报 0009 如专利文献 1 公开所示， 在选择性冷却的液体的喷射中， 由于构成为椭圆形状的 长轴方向相对于被轧制材的搬送方向倾斜， 所以例如作为形状控制操作端， 由于产生热膨 胀， 即使停止板宽方向的某一区域的冷却介质喷射， 从相邻区域的冷却介质喷嘴喷射的冷 却介质的一部分也施加于该区域的作业轧辊， 存在控制效果变小的问题。 0010 尤其， 在被轧制材的板端部， 轧制造成的发热部与没有被轧制材的非发热部相邻， 因此作业轧辊的温度分布变陡峭。 因此， 需要在板宽方向的窄范围的冷却状况的控制， 但即。
13、 使使用专利文献 2 公开的方法也难以应对。需要说明的是， 这样的问题不仅在冷却介质的 冷却时产生， 在喷射温度高于轧辊的液体的加热的情况下也会产生。 发明内容 0011 本发明是对应于上述问题而提出的， 其要解决的问题是， 提供一种有效控制被轧 制材的局部的形状不良的方法。 说 明 书 CN 103302107 A 4 2/9 页 5 0012 本发明的一方式是一种轧制控制装置， 其用于控制通过由至少一对轧辊夹着板状 的被轧制材而对其进行轧制的轧制机， 其特征在于， 包括 ： 0013 喷射控制部， 对应于将与所述被轧制材的板面平行且与所述被轧制材的搬送方向 垂直的方向分割成多份的各个区域，。
14、 设有多个所述喷射控制部， 所述喷射控制部对喷射用 于控制所述轧辊的温度的液体的多个温度控制用液喷射部进行控制 ； 以及 0014 轧制实际情况取得部， 其在所述各个区域取得表示由所述轧辊轧制后的所述被轧 制材的状态的轧制实际情况信息， 0015 所述多个温度控制用液喷射部喷射所述温度控制用液， 使得以各自对应设置的所 述区域为大致中心， 从喷射口正面观察的情况下的所述温度控制用液的喷射形状成为长轴 形状， 且喷射所述温度控制用液， 使得在基本状态下， 到达所述被轧制材的板面或所述轧辊 表面的所述温度控制用液的形状的长轴方向相对于所述被轧制材的搬送方向或所述轧辊 的旋转方向成为倾斜的状态， 从。
15、而对相邻的区域也喷射所述温度控制用液， 0016 所述喷射控制部减少对所述各个区域之中的根据所述取得的轧制实际情况信息 而决定的区域的所述温度控制用液的喷射量， 并且通过控制喷射向与所述决定的区域相邻 的区域的所述温度控制用液的所述长轴方向的倾斜， 进一步减少对所述决定的区域喷射的 所述温度控制用液的量。 0017 另外， 本发明的其他的方式是一种轧制控制方法， 其控制通过由至少一对轧辊夹 着板状的被轧制材而对其进行轧制的轧制机， 其特征在于， 0018 所述轧制机包括多个温度控制用液喷射部， 对应于将与所述被轧制材的板面平行 且与所述被轧制材的搬送方向垂直的方向分割成多份的各个区域而设有多个。
16、所述多个温 度控制用液喷射部， 所述多个温度控制用液喷射部喷射用于控制所述轧辊的温度的液体， 0019 所述多个温度控制用液喷射部喷射所述温度控制用液， 使得以各自对应设置的所 述区域为大致中心， 从喷射口正面观察的情况下的所述温度控制用液的喷射形状成为长轴 形状， 且喷射所述温度控制用液， 使得在基本状态下， 到达所述被轧制材的板面或所述轧辊 表面的所述温度控制用液的形状的长轴方向相对于所述被轧制材的搬送方向或所述轧辊 的旋转方向成为倾斜的状态， 从而对相邻的区域也喷射所述温度控制用液， 0020 在所述各个区域取得表示由所述轧辊轧制后的所述被轧制材的状态的轧制实际 情况信息， 0021 根。
17、据所述取得的轧制实际情况信息决定所述各个区域之中的至少一个区域， 0022 减少对所述决定的区域的所述温度控制用液的喷射量， 0023 通过控制喷射向与所述决定的区域相邻的区域的所述温度控制用液的所述长轴 方向的倾斜， 进一步减少对所述决定的区域喷射的所述温度控制用液的量。 0024 发明效果 0025 通过使用本发明， 可以提供一种有效控制被轧制材的局部的形状不良的方法。 附图说明 0026 图 1 是表示本发明的实施方式的轧制装置的整体结构的图。 0027 图 2 是表示本发明的实施方式的冷却介质喷射装置的控制构成的图。 0028 图 3 是本发明的实施方式的冷却介质喷射装置周边的俯视图。。
18、 说 明 书 CN 103302107 A 5 3/9 页 6 0029 图 4 是表示本发明的实施方式的冷却介质喷射装置的构成的图。 0030 图 5 是表示与本发明的实施方式的冷却介质喷射装置的配置相应的在轧辊表面 的冷却介质的喷吹状态的图。 0031 图 6 是表示本发明的实施方式的形状控制部的动作的流程图。 0032 图 7 是表示本发明的实施方式的每个探测区域的实际值、 目标值及形状偏差的例 子的图。 0033 图 8 是表示本发明的实施方式的冷却介质喷射模式和在轧辊表面的板宽方向冷 却介质量分布的图。 0034 图 9 是表示本发明的实施方式的冷却介质喷射角度的例子的图。 0035。
19、 图 10 是表示与本发明的实施方式的冷却介质喷射模式相应的冷却介质流量分布 的例子的图。 0036 图 11 是表示本发明的实施方式的形状控制部的动作的流程图。 0037 图 12 是表示本发明的实施方式的板端部的冷却介质流量控制的方式的图。 0038 图 13 是表示本发明的其他的实施方式的冷却介质喷射装置的构成的图。 具体实施方式 0039 实施方式 1. 0040 以下， 参照附图， 详细说明本发明的实施方式。在本实施方式中， 以将本发明适用 于单机座轧制机的情况为例进行说明。图 1 表示单机座轧制机的构成。单机座轧制机相对 于轧辊 1 的轧制方向而言， 在入侧具备入侧 TR( 将张力。
20、滚筒简称为 TR)2， 在出侧具备出侧 TR3， 轧制是通过由轧辊 1 对从入侧 TR2 卷出的被轧制材进行轧制后， 在出侧 TR3 卷取被轧 制材而进行的。 0041 在轧辊 1 连接有 ： 用于通过改变轧辊间隙而能够控制被轧制材 P 的板厚的轧辊间 隙控制装置 7、 及用于控制轧辊 1 的旋转速度的轧机速度控制装置 4。入侧 T R2 以及出侧 T R3由电动机驱动， 但作为该电动机和由于驱动电动机的装置， 设有入侧T R控制装置5以 及出侧 T R 控制装置 6。 0042 在轧制时， 由轧制速度设定装置 10 对轧机速度控制装置 4 输出速度指令， 轧机速 度控制装置 4 实施使轧辊 。
21、1 的旋转速度恒定的控制。在轧辊 1 的入侧、 出侧， 通过对被轧制 材 P 施加张力， 稳定且有效地实施轧制。对其所需张力进行计算的是入侧张力设定装置 11 以及出侧张力设定装置 12。 0043 在入侧张力设定装置11以及出侧张力设定装置12计算的入侧以及出侧张力设定 值分别被输入到入侧张力电流转换装置 15、 出侧张力电流转换装置 16。入侧张力电流转换 装置 15、 出侧张力电流转换装置 16 计算用于得到电动机转矩的电流值， 并向入侧 T R 控制 装置 5 及出侧 T R 控制装置 6 输入， 其中， 所述电动机转矩是为了将与分别输入的张力设定 值相应的张力施加于被轧制材 P 而需。
22、要的入侧 T R2 及出侧 T R3 的电动机转矩。 0044 在入侧T R控制装置5以及出侧T R控制装置6， 控制电动机电流以使其成为被提 供的电流， 通过由电动机电流提供给入侧 T R2 以及出侧 T R3 的电动机转矩， 向被轧制材 P 给予规定的张力。 0045 入侧张力电流转换装置15、 出侧张力电流转换装置16根据T R机械系以及T R控 说 明 书 CN 103302107 A 6 4/9 页 7 制装置的模型， 对实际张力成为张力设定值的电流设定值(电动机转矩设定值)进行运算。 此时， 由于控制模型中包含误差， 所以使用由在轧辊 1 的入侧以及出侧设置的入侧张力计 8 以及出。
23、侧张力计 9 测定的实际张力， 由入侧张力控制 13 以及出侧张力控制 14 对张力设定 值给予修正。 0046 另外， 被轧制材 P 的板厚在产品品质上是重要的， 因此实施板厚控制。具体地说， 根据由出侧板厚计 17 探测的实际板厚， 使用轧辊间隙控制装置 7 操作轧辊 1 的轧辊间隙， 由此控制出侧板厚控制装置 18。 0047 在图 1 中， 从入侧 T R2 向出侧 T R3， 对图中从左到右进行轧制 ( 以下简称为轧制 方向 ) 的情况进行了描述， 但在单机座轧制机中， 一般也可以进行逆向 ( 从右到左的 ) 轧 制。虽然也取决于产品规格， 但一般进行对被轧制材 P 进行多次轧制而得。
24、到希望板厚的操 作方法， 在单机座轧制机中， 也进行如下操作， 从左到右实施第一次的轧制， 将位于入侧 T R 的被轧制材 P 向出侧 T R 卷取， 在第二次的轧制中从右到左而改变轧制方向， 将位于出侧 T R 的被轧制材 P 卷取到入侧 T R。通过重复几次这样的操作， 可得到希望的产品板厚。 0048 在轧制机入侧设置有作为操作端的冷却介质喷射装置 50， 其用于确保被轧制材 P 与作业轧辊间的润滑以及使轧制加工热引起的作业轧辊的热膨胀量在板宽方向上变化， 从 而控制轧制机出侧的被轧制材 P 的形状。图 2 是表示冷却介质喷射装置 50 的控制系统的 控制框图。如图 2 所示， 在冷却介。
25、质喷射装置 50 的控制中， 由形状控制部 201 在板宽方向 上调整冷却介质喷射量， 该形状控制部 201 用于将由在轧制机出侧设置的形状探测器 200 探测的实际形状维持为目标形状。即， 形状控制部 201 作为控制来自冷却介质喷射装置 50 的冷却介质的喷射的喷射控制部起作用。需要说明的是， 在本实施方式中， 形状探测器 200 与出侧张力计 9 设成一体。 0049 作为形状控制的操作端， 除了冷却介质以外， 还有作业轧辊折弯机、 中间轧辊折弯 机、 矫正这样的机械地改变作业轧辊的弯曲而控制被轧制材 P 的形状的手段， 但在本实施 方式中， 以基于冷却介质喷射装置 50 的形状控制为要。
26、旨进行说明。本实施方式中的形状是 指被轧制材 P 的板宽方向的伸展的分布。作业轧辊折弯机、 中间轧辊折弯机都通过向轧辊 的两端施加力而弯曲轧辊， 从而在板宽方向上一般呈 2 次或者 4 次函数状使形状变化。矫 正是使轧辊的两端的轧辊间隙变化， 一般是呈 1 次函数状使形状变化。 0050 图 3 是表示从与被轧制材 P 的板面垂直的方向观察被轧制材 P、 轧辊 1、 冷却介质 喷射装置 50 及形状探测器 200 的状态的图。如图 3 所示， 在基于冷却介质喷射装置 50 的 用于进行与板宽方向的位置对应的冷却介质控制 ( 以下， 简称为 “选择性冷却” ) 的构成中， 冷却介质喷射装置 50。
27、 如 50a、 50b50n 那样在板宽方向上设置有多个。而且， 各个冷 却介质喷射装置 50 从其喷射口喷射从冷却介质供给装置 52 经冷却介质配管 53 供给的兼 用于轧制时的润滑与冷却的冷却介质。 0051 另外， 各个冷却介质喷射装置50包括分别能够独立地喷射/停止的冷却介质阀51 以及冷却介质集管 70。图 4(a) 是表示从冷却介质集管 70 的冷却介质喷射口 71 的正面观 察冷却介质喷射装置 50 的状态的图， 图 4(b) 是表示从与冷却介质的喷射方向垂直的方向 观察冷却介质喷射装置 50 的状态的图。另外， 图 4(c)、 (d) 是表示从冷却介质喷射装置 50 喷射的冷却。
28、介质的状态的图。如图 4(c) 所示， 从冷却介质喷射装置 50 喷射的冷却介质按 照冷却介质集管 70 的纵槽 72， 呈沿槽的方向的平面状被喷射。另外， 在从冷却介质喷射口 说 明 书 CN 103302107 A 7 5/9 页 8 71 的正面看时， 喷射的冷却介质因沿着纵槽 72 而成为椭圆形状那样的长轴形状。 0052 通过这样的结构， 在本实施方式中设有多个的各冷却介质喷射装置 50 对设置其 的板宽方向的区域喷射冷却介质。而且， 通过选择来自各个冷却介质喷射装置 50 的冷却介 质的喷射 (O N)/ 非喷射 (O F F) 状态， 实现选择性冷却。另外， 由于通过将冷却介质向。
29、作 业轧辊喷射而实现选择性冷却控制， 因此冷却介质喷射喷嘴 50 接近作业轧辊设置。 0053 本实施方式的形状探测器200是通过将被轧制材P在板宽方向上分割成多个探测 区域， 根据在每个分割的各区域探测到的张力、 即板宽方向的张力分布， 检测板形状。 而且， 该板宽方向的多个探测区域 200a、 200b200n 与设成多个 ( 在此为 n 个 ) 的冷却介质 喷射装置 50a、 50b50n 各自的冷却介质的喷射区域相对应。 0054 在冷却介质喷射装置 50 上设有冷却介质集管 70， 冷却介质从在冷却介质集管 70 的中央部开设的孔即冷却介质喷射口 71 喷射。在冷却介质集管 70 上。
30、切出有纵槽 72， 喷射 的冷却介质沿着该槽前进， 在作业轧辊上， 以图 4(d) 所示那样的椭圆形的形状喷到被喷射 体即轧辊上。 0055 冷却介质喷射装置50由冷却介质阀51和冷却介质喷嘴70构成。 图5是表示与各 冷却介质喷射装置 50a、 50b50n 的配置相应的在轧辊表面的冷却介质的喷吹状态的 分布的图。如图 5 所示， 各冷却介质喷射装置 50a、 50b50n 从铅直方向倾斜地安装， 使得轧辊表面上的冷却介质分布在板宽方向上重复， 轧辊表面上的冷却介质分布如图 5 那 样。换言之， 多个冷却介质喷射装置 50 对应于上述多个探测区域设置， 上述椭圆形状的直 轴方向倾斜配置， 使。
31、得从一个冷却介质喷射装置 50 喷射的冷却介质也到达相邻的区域。 0056 基于选择性冷却的形状控制是如下这样的控制 ： 由冷却介质选择性地冷却因轧制 发热而膨胀的作业轧辊的表面， 通过调整板宽方向的温度分布， 在板宽方向上调整热膨胀 状况， 改变作业轧辊的表面形状， 从而改变相对于被轧制材 P 而言的板宽方向的压下率， 控 制被轧制材 P 的形状。在此， 所谓压下率是被轧制材 P 的轧制机入侧与出侧的板厚的比率， 且由以下的式 (1) 求出。 0057 0058 通过该选择性冷却， 使轧制后的被轧制材 P 的形状接近目标值， 因此， 根据由轧制 机出侧的形状探测器 200 检测到的被轧制材 。
32、P 的实际板形状， 对在板宽方向上设有多个的 冷却介质喷射装置50之中的喷射冷却介质的冷却介质喷射装置50和未喷射冷却介质的冷 却介质喷射装置 50 进行控制。 0059 在此， 考虑在形状探测器 200 的探测区域是八个的情况， 即， 在图 3 中 n 为 “8” 的 情况。形状探测器 200 具有八个探测区域， 可对各区域的形状进行测定。另外， 对应于形状 探测器 200 的八个测定区域， 设置冷却介质喷射装置 50a、 50b50h。 0060 图 6 表示形状控制部 201 的动作流程。形状控制部 201 由形状探测器 200 取得实 际形状 (S601)， 取得与作为预先设定的目标的。
33、形状 ( 目标形状 ) 之间的偏差， 做成形状偏 差(S602)。 即， 在S601中， 形状控制部201作为轧制实际情况取得部起作用， 该轧制实际情 况取得部取得表示由作业轧辊 1 轧制后的被轧制材 P 的状态的轧制实际情况信息。另外， 说 明 书 CN 103302107 A 8 6/9 页 9 S602 中的形状偏差由以下的式 (2) 求出。 0061 ( 形状偏差 ) ( 实际形状 )-( 目标形状 ) (2) 0062 通过喷射冷却介质， 轧辊被冷却， 轧辊的热膨胀被抑制， 因此对于该区域， 被轧制 材 P 的形状向鼓胀方向 ( 張方向 )， 即压下率减少而板厚变厚的方向变化。另外，。
34、 通过停 止冷却介质喷射， 轧辊不再被冷却， 促进轧辊的热膨胀， 因此对于该区域， 被轧制材 P 的形 状向伸展方向， 即压下率增大而板厚变薄的方向变化。 0063 向轧辊喷射的冷却介质兼用于轧制时的轧辊与被轧制材 P 间的润滑。因此， 形状 控制部 201 通常预先喷射冷却介质， 在板厚最厚的部分、 即板宽方向上探索最鼓胀的部分 (S603)， 将与该部分相对应的冷却介质喷射喷射装置 50 的冷却介质喷射停止 (S604)。 0064 例如， 在为图 7(a) 所示那样的实际形状、 图 7(b) 所示那样的目标形状的情况下， 如图 7(c) 所示， 形状偏差的分布是与冷却介质喷射装置 50d。
35、 对应的区域的被轧制材 P 最 厚。在此， 所谓图 7(a) 所示的 “实际形状” ， 是表示被轧制材 P 的伸展率差的值， 所谓伸展率 差， 是被轧制材 P 的搬送方向的伸展率的差。即， 伸展率差为负表示被轧制材 P 未伸展， 板 厚厚。 0065 在图 7(c) 的情况下， 通过使冷却介质喷射装置 50d 的冷却介质阀 51 为 O F F( 停 止状态)， 停止从冷却介质喷射喷嘴的冷却介质喷射。 图8表示冷却介质喷射模式以及在轧 辊表面的板宽方向冷却介质量分布。在图 8 中， 如图中所示， 从左起， 顺次表示与探测区域 200a、 200b200h 对应的冷却介质量分布， 冷却介质喷射装。
36、置 50a 50h 为喷射状态， 在探测区域 200a 及 200h 的外侧也可以进一步设置冷却介质喷射装置。 0066 冷却介质喷射模式2是通过形状控制仅使冷却介质喷射装置50d停止冷却介质喷 射的状态。在该情况下， 在冷却介质装置 50d 的位置上， 从冷却介质喷射装置 50c、 50e 喷射 的冷却介质也分布到与冷却介质喷射装置 50d 对应的位置， 因此， 与冷却介质喷射装置 50d 对应的区域的在轧辊表面的冷却介质量以某一程度残留。 0067 相对于此， 本实施方式的形状控制部201如冷却介质喷射模式3所示， 变更冷却介 质喷射装置 50c、 50e 的喷射角度。由此， 进一步减少与。
37、冷却介质喷射装置 50d 对应的区域 的轧辊表面上的冷却介质量， 可使其接近零， 能够正好发挥冷却介质喷射量的调整效果。 0068 图 9(a)、 (b) 是表示上述的冷却介质的喷射角度的定义的图。图 9(a) 表示到达轧 辊表面的冷却介质的椭圆形状的长轴方向与轧辊的旋转方向平行的情况。另外， 图 9(b) 表 示到达轧辊表面的冷却介质的椭圆形状的长轴方向相对于轧辊的旋转方向倾斜的情况。 0069 在图9(a)的情况下， 喷射的冷却介质给被轧制材P的形状造成的影响相对于该冷 却介质喷射装置 50 的配置区域而言是局部的， 对对应的形状探测器区域有较大影响， 但对 相邻的区域没有影响。例如， 在。
38、考虑图 8 所示的冷却介质喷射装置 50d 的情况下， 虽然对形 状探测器 200 的探测区域 200d 有较大影响， 但对探测区域 200c、 200e 没有影响。 0070 另一方面， 在图 9(b) 的情况下， 对对应的探测区域的影响相比图 9(a) 的情况降 低， 对相邻的探测区域也有某种程度的影响。通过冷却介质在各区域以何种程度的流量的 比率施加于轧辊表面， 从而可实验求出影响的程度， 但在此， 对于图 9(a) 的情况而言， 关于 对应的探测区域影响 60， 关于相邻的探测区域， 对左右的区域各影响 20。 0071 若这样考虑， 则图 8 的冷却介质喷射模式 1 3 中的、 施加。
39、于轧辊的冷却介质流量 分布为图 10 所示。同样即使在使喷射装置 50d 的冷却介质喷射为 O F F 的情况下， 通过变 说 明 书 CN 103302107 A 9 7/9 页 10 更与两侧的区域对应的冷却介质喷射装置 50 的冷却介质喷射角， 在轧辊表面的冷却介质 分布也变化。 0072 若在轧辊表面的冷却介质分布原封不动地对轧辊温度变化给予影响， 则与喷射模 式 2 相比， 喷射模式 3 的情况下的与探测区域 200d 对应的被轧制材 P 的形状变化有近 2 倍 的不同。因此， 除了图 6 所示那样的处理以外， 优选通过进行图 11 所示那样的处理， 使控制 最佳化。 0073 如图。
40、 11 所示， 若通过图 6 的同样的处理使与被轧制材 P 的板厚最厚的区域对应的 冷却介质喷射装置 50 的冷却介质喷射停止 (S1104)， 则形状控制部 201 求出板厚最厚的区 域和与其左右相邻的区域的实际形状之差 (S1105)， 在求出的差大于规定的阈值的情况下 (S1106/是)， 即， 在图7(c)所示的图中， 在板厚最厚的区域的下跌大的情况下， 以成为喷射 模式 3 的方式， 将左右相邻的喷射喷嘴的角度控制为图 9(a) 的状态 (S1107)。 0074 为了改变冷却介质的喷射角， 需要使喷嘴集管 70 旋转的机械构造。作为机械构 造， 首先可考虑在喷嘴集管的底部安装齿轮，。
41、 并使用马达使其旋转的方法， 但也可以使用其 他适当的机械构造而进行旋转。进行这项工作的是喷射角调整装置 202。 0075 对于喷射角， 在上述实施例中， 对 2 阶段的喷射角度进行了说明， 但也可以对应于 形状偏差最小的区域和与其左右相邻的实际形状之差的大小， 呈 3 阶段以上的多阶段变 更， 也可以连续地变化。 0076 综上， 形状控制部201从形状探测器200取得实际形状， 在各个冷却介质喷射装置 50 决定是否进行冷却介质喷射， 控制冷却介质喷射装置 50。进而决定如何设置喷射角来控 制喷射角调整装置 202。在喷射角调整装置 202， 通过改变冷却介质喷射装置 50 的各冷却 介。
42、质集管 70 的角度， 从而改变喷射角。通过这样的控制， 使选择性冷却中的每个区域的控 制量最佳化， 能够有效控制被轧制材 P 的局部的形状不良。 0077 需要说明的是， 在被轧制材 P 的板宽方向的端部， 虽然轧制发热引起的轧辊的热 膨胀存在于被轧制材 P 存在部， 但在板端部的外侧， 由于没有发热部， 所以不产生热膨胀。 因此， 如图 12 上图所示， 仅停止来自与被轧制材的板宽方向端部对应的冷却介质喷射装置 50 的冷却介质喷射， 若是使冷却介质喷射角倾斜的状态， 则即使在被轧制材 P 的板端部的 外侧区域， 冷却介质也施加于轧辊， 因此板端部的外侧的部分也被冷却。其结果是， 与板端 。
43、部对应的轧辊被过分冷却， 被轧制材 P 的轧制结果变成鼓胀。 0078 在该情况下， 通过如图 9(a) 那样调整与被轧制材 P 的板宽方向端部的区域 ( 以 后， 简称为 “板最端部” ) 对应的冷却介质喷射装置 50 的喷射角， 从而如图 12 下部所示， 轧 辊表面上的板最端部的冷却介质流量增大， 冷却介质不再施加到最边缘部的外侧。这样的 控制也是如图8那样， 减少或停止在规定的区域(在此， 被轧制材的板宽方向端部的外侧的 区域 ) 的冷却介质喷射量， 调整与之相邻的区域的冷却介质喷射角的控制。其结果是， 从板 最端部起， 被轧制材 P 的外侧的轧辊的热膨胀变平缓， 可以减少因轧辊的热膨。
44、胀产生的被 轧制材 P 的板端部的鼓胀。这在板端部的形状的鼓胀大的情况下， 可通过实施将冷却介质 喷射角从喷射角模式 -2 变更为喷射角模式 -1 的控制而实现。 0079 另外， 在上述实施方式中， 对用于调整轧辊的热膨胀的冷却用冷却介质进行了描 述， 但即使在使用于用来加热轧辊的加热用液体的情况下， 通过同样改变喷射角， 也可以使 冷却介质的对形状带来的影响变化， 能够得到与上述同样的效果。即， 本发明的要旨在于， 说 明 书 CN 103302107 A 10 8/9 页 11 可以用作喷射用于控制轧辊的温度而调整热膨胀的状态的温度控制用液体时的控制方法。 0080 需要说明的是， 在将。
45、上述实施方式适用于用来加热作业轧辊 1 的加热用液体的情 况下， 通过停止加热用液体的喷射， 停止作业轧辊的加热， 作业轧辊的热膨胀率下降， 结果 是被轧制材变厚。因此， 在上述的冷却介质的情况下， 如图 7(c) 中说明的那样， 决定以在轧 制实际值中被轧制材的板厚最厚的区域作为控制对象， 但在适用于加热用液体的情况下， 决定以被轧制材的板厚最薄的区域或相对于相邻的区域而言薄的区域作为控制对象的区 域。 0081 本实施方式的形状控制部 201 通过软件和硬件的组合而实现。本实施方式的形状 控制部 201 具有 C P U(Central Processing Unit)、 R A M(Ra。
46、ndom Access Memory)、 R O M(Read Only Memory)、 H D D(Hard Disk Drive)那样的非易失性存储介质及L C D(Liquid Crystal Display)或键盘、 鼠标等用户接口等与一般的服务器或P C(Personal Computer) 等信息处理终端同样的硬件构成。 0082 在这样的硬件构成中， R A M 读出储存于 R O M、 H D D 等存储介质中的程序， C P U 按照该程序进行运算， 由此构成软件控制部。通过如此构成的软件控制部与硬件的组合， 实现图 11 中说明的本实施方式的形状控制部 201 的功能。 。
47、0083 另外， 在上述实施方式中， 以形状控制部201根据与出侧张力计9构成为一体的形 状探测器 200 的输出结果进行图 11 所示那样的处理的情况为例进行了说明。但是这是一 例， 即使是形状探测器200以外， 通过设置能够探测将被轧制材P的板宽方向对应于多个冷 却介质喷射装置 50 各自的冷却介质喷射区域进行分割的各个区域的被轧制材 P 的轧制状 态的结构， 由此， 也可以得到与上述同样的效果。 0084 例如， 出侧板厚计17只要在沿板宽方向被分割的各个区域能够探测被轧制材P的 板厚， 形状控制部 201 通过使用出侧板厚计 17 的探测结果作为实际形状， 就能够进行与上 述同样的控制。
48、。作为出侧板厚计 17 的具体的形式， 可采用从被轧制材 P 的板面的两侧发出 超音波而测量被轧制材 P 的板厚的形式、 或由 X 射线测量被轧制材 P 的板厚的形式、 或将被 轧制材 P 在垂直于板面的方向上通过磁力牵拉并通过测定磁力的状态来测量板厚的形式 等。 0085 但是， 在出侧板厚计 17 的探测结果上， 在被轧制材 P 的搬送方向的某一部分被作 业轧辊轧制后， 存在搬送到出侧板厚计 17 的位置之前的期间的时滞。针对于此， 上述的形 状探测器 200 由于输出基于直到作业轧辊和出侧张力计 9 为止的期间的被轧制材 P 的张力 的探测结果， 所以当被轧制材 P 的搬送方向的某一部分。
49、被作业轧辊轧制时， 马上就在探测 结果中反映出来， 因此能够进行更高精度的控制。 0086 另外， 在上述实施方式中， 如图 4(a)、 (b) 所示， 以通过在冷却介质集管 70 上设置 的纵槽 72， 来实现从正面看冷却介质喷射口 71 的情况下的冷却介质的喷射形状成为椭圆 形状那样的长轴形状的冷却介质的喷射的情况为例进行了说明。除此以外， 例如， 如图 13 所示的冷却介质喷射口 71a、 71b、 71c 那样， 在冷却介质集管 70 中， 通过直线状地设置多个 冷却介质喷射口， 也能够与上述同样， 使从喷射正面观察的情况下的冷却介质的喷射形状 成为长轴形状。 0087 另外， 在上述实施方式中， 以将被轧制材 P 的轧制后的板厚最厚的区域决定为控 制对象区域的情况为例进行了说明。这是一例， 也可以在多个区域中以多个区域作为控制 说 明 书 CN 103302107 A。