[發明專利]溫度計算方法、溫度計算裝置、加熱控制方法、以及加熱控制裝置

有效

• 申請號: 201580078217.7
• 申請日: 2015-03-26
• 公開（公告）號: CN107405657B
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 下田直樹;井波治樹;木原美憐
• 申請（專利權）人: 東芝三菱電機產業系統株式會社
• 主分類號: B21B37/76
• 分類號: B21B37/76;B21B45/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 高迪

溫度計算方法包含：將熱軋的鋼板的與長度方向垂直的剖面分割成多個矩形要素；以及使用有限差分法計算矩形要素各自的溫度。作為包含剖面的邊緣部的區域的第一區域(31)被分割成多個矩形要素沿板寬方向排列，并且多個矩形要素沿板厚方向排列。作為包含剖面的中心且比第一區域(31)寬的區域的第二區域(32)被分割成多個矩形要素沿板厚方向排列，且第二區域(32)在板寬方向上不被分割。

技術領域

本發明涉及溫度計算方法、溫度計算裝置、加熱控制方法、以及加熱控制裝置。

背景技術

在熱軋中，相變的狀況對應于鋼板的溫度履歷而變化，最終的產品的強度等機械性質發生變化。因此，管理鋼板的各部分的溫度是極其重要的。在下述專利文獻1中，公開了一種計算與熱軋中的鋼板的長度方向垂直的剖面上的溫度分布的裝置。專利文獻1的裝置從鋼板的剖面上的外周到中央、每隔空間增量寬度以環狀的方式分割為多個要素，并利用差分法計算出每個被分割的要素的預測溫度。

對熱軋中的鋼板來說，邊緣部的溫度容易變得比板寬方向中央部的溫度低。作為校正邊緣部的低溫的設備，有時在軋制生產線配備邊緣加熱器。邊緣加熱器通過感應加熱僅將鋼板的邊緣部加熱。

在下述專利文獻2中公開了如下方法：計算從邊緣加熱器至軋制機之間的、因空冷、冷卻劑、以及輥接觸而導致的邊緣部的排熱量，并校正邊緣加熱器的加熱量，以便在軋制機的入側使邊緣部達到目標溫度。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利第5391205號公報

專利文獻2：日本特開2012－148310號公報

發明內容

發明所要解決的課題

專利文獻1的裝置對被分割出的各個環狀的要素的代表溫度進行計算。最外側的要素包含鋼板的上表面以及側面。因此，專利文獻1的裝置的計算結果是，鋼板的上表面的溫度與側面的溫度相等。專利文獻1的裝置在鋼板的板寬方向的中央附近的溫度和邊緣部的溫度之差較大的情況下，難以準確地計算鋼板的溫度分布。

在專利文獻2中的排熱量的計算中，使用了以冷卻劑壓力、板速度等對排熱量帶來影響的變量為基礎的簡易式。該簡易式的系數需要實驗性地求出。因此，為了提高計算精度，需要進行很多鋼種以及尺寸的實驗來求出系數。

本發明為了解決上述的課題而完成。本發明的目的在于，提供一種有助于抑制計算負荷、并且將邊緣部也包含在內地提高被熱軋的鋼板的品質的溫度計算方法、溫度計算裝置、加熱控制方法、以及加熱控制裝置。

用于解決課題的手段

本發明的溫度計算方法包含：將熱軋的鋼板的與長度方向垂直的剖面分割成多個矩形要素；以及使用有限差分法計算矩形要素各自的溫度。作為包含剖面的邊緣部的區域的第一區域被分割成多個矩形要素沿板厚方向排列，并且多個矩形要素沿板寬方向排列，作為包含剖面的中心且比第一區域寬的區域的第二區域被分割成多個矩形要素沿板厚方向排列，且第二區域在板寬方向上不被分割。

本發明的加熱控制方法包含：在比加熱鋼板的邊緣部的邊緣加熱器靠下游側的位置，對第二區域的代表溫度與第一區域的代表溫度的溫度差進行測定；使用上述溫度計算方法，計算溫度差；以及基于溫度差的測定值、溫度差的計算值、以及溫度差的目標值，控制邊緣加熱器的輸出或者加熱量。

本發明的溫度計算裝置具備：將熱軋鋼板的與長度方向垂直的剖面分割成多個矩形要素的機構；以及使用有限差分法計算矩形要素各自的溫度的機構，作為包含剖面的邊緣部的區域的第一區域被分割成多個矩形要素沿板厚方向排列，并且多個矩形要素沿板寬方向排列，作為包含剖面的中心且比第一區域寬的區域的第二區域，被分割成多個矩形要素沿板厚方向排列，且第二區域在板寬方向上不被分割。