[發(fā)明專利]設(shè)定值計算裝置及設(shè)定值計算方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310330009.4
• 申請日: 2013-07-31
• 公開（公告）號: CN103920717A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 小原一浩
• 申請（專利權(quán)）人: 東芝三菱電機產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)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(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 張鑫

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及在以軋制設(shè)備對軋制材料進行軋制時、來計算用于有效率地生產(chǎn)滿足所要求的材質(zhì)標準的產(chǎn)品的設(shè)定值的、設(shè)定值計算裝置及設(shè)定值計算方法。

背景技術(shù)

近年來，客戶對軋制產(chǎn)品要求的標準越來越嚴格，尤其是除了軋制產(chǎn)品的尺寸形狀以外，使強度及延展性等機械性質(zhì)處于容許范圍內(nèi)也變得很重要。在以鋼鐵為主的金屬材料中，強度(屈服應(yīng)力、持久力、硬度等)、韌性(延展性-脆性斷面轉(zhuǎn)變溫度等)、成形性(r值等)等機械性質(zhì)不僅根據(jù)其合金成分發(fā)生變化，而且還根據(jù)加熱條件、加工條件、及冷卻條件發(fā)生變化。合金成分的調(diào)整是通過控制成分元素的添加量來進行的，但在調(diào)整成分時使用例如能夠保持100噸左右的鋼水的轉(zhuǎn)爐等，對一批單位較大、15噸左右的各個產(chǎn)品改變添加量是不可能的。因而，為了制造所希望的機械性質(zhì)的產(chǎn)品，不僅要調(diào)整合金成分，適當?shù)卦O(shè)定及控制加熱條件、加工條件、及冷卻條件等設(shè)置值，來改造機械特性也很重要。

此外，最近進行了各種各樣的試驗以使得根據(jù)金屬材料的用途來分別制造金屬材料的組織材質(zhì)。例如，開始使用以下方法：即，在對熱軋后的金屬材料進行冷卻時，在高壓下大量地噴射冷卻水，加快冷卻速度，從而使金屬組織發(fā)生變化，從而獲得所希望的拉伸強度、延展性。為了進行這種組織材質(zhì)的改造，與現(xiàn)有相比需要更為高端的技術(shù)，例如使用了大應(yīng)變加工、材料溫度的高精度管理等技術(shù)。

以往，對于軋制設(shè)備中的軋制材料的加熱、加工、以及冷卻等各個條件，按每個產(chǎn)品標準，除了客戶的要求精度以外并輔以長年的經(jīng)驗來確定加熱溫度目標值、加工中的溫度目標值、加工后的尺寸目標值、冷卻速度目標值等的設(shè)定值，為了達到該目標值，通常進行溫度控制及尺寸控制的方法。然而，近年來由于如上所述對產(chǎn)品標準要求的高度化、多樣化很顯著，因此比現(xiàn)有的保證范圍更為嚴格，需要對溫度控制、進而對機械性質(zhì)進行管理。在以往，根據(jù)JIS(JapaneseIndustrialStandards：日本工業(yè)標準)等的規(guī)定，機械性質(zhì)超過某一定值，則認為滿足標準。然而，由于使用軋制材料的下工序即成形工序(拉伸、彎曲、沖壓等)的高精度化的要求，上述那樣的條件是不充分的，會發(fā)生以下情況：即，滿足標準的軋制材料過硬而難以成形，及沖壓后的反彈量(彈性恢復量)過多而缺乏形狀固定性等。因此，在基于經(jīng)驗的確定方法以及現(xiàn)有的機械性質(zhì)的管理方法中，產(chǎn)生了不一定能適當?shù)乜刂颇繕酥档那闆r。

在這里，將軋制工序的加熱、加工、冷卻等的處理數(shù)據(jù)作為輸入，嘗試預測金屬組織、機械性質(zhì)的材料預測模型，并在線使用該材料預測模型來進行材質(zhì)控制等。例如，專利文獻1中提出了鋼板的材質(zhì)預測控制方法。

其內(nèi)容在于，預測加熱、粗軋、精軋、冷卻的各個工序中的材質(zhì)，為了獲得作為目標的機械性質(zhì)，來控制處理條件。為了提高精度，一開始根據(jù)成分值和所要求的機械性質(zhì)來求得預定的處理條件，接著，在加熱后讀取實際加熱時間等實際處理值來進行再計算，從而對以后工序進行修正。此外，在粗軋完成后，讀取粗軋的實際處理值來進行再計算，同樣地對以后工序進行修正。同樣地，在精軋完成后，也讀取精軋的實際處理值來進行再計算，同樣地對以后工序進行修正。

這樣，促進了材質(zhì)預測技術(shù)的應(yīng)用，但目前為止僅限于對實施前有多余時間的制造條件進行確定的單元等領(lǐng)域中能實現(xiàn)該應(yīng)用。然而，如專利文獻2所述，在厚鋼板的情況下，粗軋過程、精軋過程、冷卻軋制過程、以及各軋制道之間等有充裕的時間，可在其間進行材質(zhì)預測計算，但在薄鋼板的制造中，由于連續(xù)進行上述工序，因此像專利文獻1那樣反復進行計算較為困難。此外，例如在精軋過程和冷卻軋制過程中，也會連續(xù)進行實施，因此在每一個上述工序中都實施材質(zhì)預測計算的再計算較為困難。

根據(jù)專利文獻2，根據(jù)品質(zhì)目標值預先求出各工序的制造條件設(shè)定值和適當范圍，將制造條件實際值和制造條件設(shè)定值相比較，若在適當范圍內(nèi)則設(shè)為設(shè)定值，若在適當范圍外，則基于制造條件實際值和制造條件設(shè)定值的差，來預測材料的品質(zhì)，計算與品質(zhì)目標值的偏差，并基于品質(zhì)的偏差來計算下一工序以后的制造條件設(shè)定值的修正值，及基于預先確定的制造條件和品質(zhì)的關(guān)系計算修正值，并變更下一工序以后的制造條件設(shè)定值。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利第2509481號公報

專利文獻2：日本專利特開2002-161316號公報

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明所要解決的技術(shù)問題