[發明專利]優化裝置、優化方法、及優化程序

有效

• 申請號: 201110413829.0
• 申請日: 2011-12-02
• 公開（公告）號: CN103008358A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 木原美憐;今成宏幸
• 申請（專利權）人: 東芝三菱電機產業系統株式會社
• 主分類號: B21B37/00
• 分類號: B21B37/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 張鑫

技術領域

本發明涉及在軋制設備中對軋材進行軋制時對軋制設備的控制進行優化、使得既確保軋材的產品質量、又使優化指標量最小的優化裝置、優化方法、及優化程序。

背景技術

作為軋制金屬材料的軋制設備，包括制造鋼鐵板(以下稱為鋼板)的薄板熱軋設備、厚板軋制設備、冷軋設備、鋼鐵的型鋼軋制設備、棒鋼、線材的軋制設備、以及鋁、銅的軋制設備。

例如，薄板熱軋設備用加熱爐101將被稱為板坯的長方體形的鋼鐵材料加熱至1200℃左右，并通過利用粗軋機實施粗軋，從而來獲得厚度為30～40mm左右的條材。此時，有時也利用條材加熱器來使條材升溫。之后，薄板熱軋設備在精軋機中將經粗軋的條材軋制成厚度1.2～12mm。接著，薄板熱軋設備在利用水冷機冷卻至500～700℃左右之后，最終用卷繞機卷繞以作為卷材。這里，每次經過軋制的各工序時，板坯的叫法會變成條材、卷材等，但下面，用軋材這樣的稱呼來進行統一。

像這樣，薄板熱軋設備一邊傳送軋材，一邊用加熱爐以預定的溫度進行加熱，并用軋機使其發生較大的變形，從而能確保一定的質量、即作為目標的材質，但為了確保較高的質量，需要對產品的材質進行預測，并基于該預測來決定薄板熱軋設備中的各控制值。

例如，在專利文獻1中，提出了如下的鋼板的材質預測控制方法：根據軋制前的鋼材實際組分值、以及軋制后的鋼材尺寸(厚度、寬度、長度)和鋼材材質保證值(拉伸強度、屈服點、韌性)，來求出加熱、軋制、冷卻的預定工藝條件。

另外，一方面要求高質量，另一方面，若以高溫進行加熱，則所消耗的能量也會增大，但是，考慮到對于當今世界性的環境問題的關注、以及日本的能源狀況等，在薄板熱軋設備中，也強烈希望能降低能耗。

因而，例如，作為節能措施，一般施行在不用軋機進行軋制的時間、即所謂的空轉(idle)時間內降低輥子轉速的節能方法。另外，由于在軋機中使用了大量的冷卻水、液壓系統的油、和送風機的空氣，因此，在向軋機提供水、油、空氣的泵的臺數控制或啟動、停止控制中，一般眾所周知存在力圖實現節能的節能方法。

例如，在專利文獻2中，提出了如下軋制方法：對達到與軋材各自的化學分析相對應的AR3相變點以上的加熱爐提取溫度、降低電力成本的粗軋的各路徑的出口厚度、以及AR3相變點以上的精軋機的出口溫度進行設定。

專利文獻1：日本專利特許第2509481號公報

專利文獻2：日本專利特開昭58-119404號公報

然而，在專利文獻2所記載的軋制方法中，即使利用精加工出口側溫度來設定為達到AR3相變點以上的加熱爐提取溫度，在除相變以外存在其他左右最終材質的要素的情況下，有時也無法確保最終材質。

作為除相變以外的其他左右最終材質的要素，例如有對最終粒徑造成影響的各路徑的重結晶率、在微合金鋼中的固溶元素量、和析出元素量、及析出物的大小等金屬組織變化。由于這些金屬組織變化受到從加熱爐到精加工出口側為止的過去經歷的影響，因此，為了確保最終材質，需要考慮金屬組織變化來設定軋制條件。

發明內容

本發明是鑒于上述問題而完成的，其目的在于，提供一種對軋制設備的控制進行優化、使得既能確保軋材的產品質量、又能使想要進行優化的優化指標量最小的優化裝置、優化方法、及優化程序。

為了達到上述目的，本發明所涉及的優化裝置的第一特征在于，包括：設定計算部，該設定計算部計算出軋制裝置軋制軋材用的控制設定值；材質預測部，該材質預測部基于由所述設定計算部計算出的控制設定值，對經所述軋制裝置軋制的軋材的材質進行預測；優化指標量計算部，該優化指標量計算部基于由所述設定計算部計算出的控制設定值，計算出對于所述軋制裝置軋制所述軋材進行優化的指標的量以作為優化指標量；以及優化部，該優化部使所述設定計算部計算出如下的所述控制設定值，該控制設定值使得在由所述材質預測部所預測的材質滿足外部輸入的要求材質的范圍內，使由所述優化指標量計算部計算出的優化指標量最小。

為了達到上述目的，本發明所涉及的優化裝置的第二特征在于，所述優化指標量計算部基于由所述設定計算部計算出的控制設定值，計算出所述軋制裝置軋制所述軋材所需的能量即使用能量，以作為優化指標量。