[发明专利]应变运算方法以及轧制系统

说明书

技术领域

本发明涉及对轧制后的钢板的应变和内部应力进行运算的运算方法以及轧制系统。

在钢板的轧制中，对于轧制前的钢材利用轧制装置对钢板施加应力，以获得将厚度、宽度、长度作成规定尺寸（以下也称作目标值）的钢板为目的。但是，不容易获得与目标值一致的钢板，容易在轧制后的钢板的板面上产生被称作边波或者中波的各种凹凸。从轧制装置施加于钢板的应力（以下也称作总应力）被1）用于作成成为目标值的规定尺寸的应变的生成、2）成为从目标值的偏移亦即板面上的各种凹凸的应变的生成、以及3）钢板内的残留应力的生成耗费掉。

为了实施不产生板面上的凹凸的轧制，需要全部掌握上述的应变和应力的关系并加以控制。尤为重要的是掌握与总应力对应的应变和用于作成规定尺寸的应变之差，并对该差进行控制。但是，准确地进行该差的掌握的方法至今尚未实现。

背景技术

为了掌握轧制的应变而必须对轧制前后的钢板的形状进行测定。已知有一些对轧制后的钢板的形状进行计测的技术。例如，在专利文献1中记载了将使用具有多个光学系统测距仪的计测装置测定的钢板的板厚与钢板的板平面上的位置建立关联、掌握因应变而引起的钢板的变形的技术。进而，在专利文献1中记载了基于在轧制后测定的钢板的变形对下压位置以及下压力进行调整、从而抑制轧制后的钢板的变形的技术。

此外，已知有使用对轧制后的钢板的应变进行预测的形状预测模型以及对轧制后的钢板的应变进行测定而得到的测定数据抑制因轧制而引起的钢板的形状不良的产生的技术。在专利文献2中记载了根据对轧制后的钢板的应变进行连续测定而得到的测定数据以及对应变进行预测的预测形状模型，对工作轧辊折弯力进行调整以便依次修正轧制中的钢板的形状不良的技术。此处，在考虑到与作为轧制后的钢板的板面上的凹凸形状而呈现的应变的阈值相当的死区的基础上，基于测定到的应变依次修正预测形状模型。

另一方面，已知有对边波（Edge Wages）以及中波（Center Wages）等薄板形状不良的产生机理进行解析的技术。在非专利文献1中记载了利用边波的压曲方程式以及中波的压曲方程式对边波以及中波的产生机理分别近似地进行解析的技术。在非专利文献2中记载了对作为轧制后的钢板的板面上的凹凸形状而呈现的应变的阈值亦即压曲临界点进行解析的技术。

在专利文献3中记载了应用非专利文献1所记载的压曲方程式的技术。具体而言，在专利文献3中记载了将总应力和与作为目标的因轧制而引起的钢板的应变对应的应力之差分离成转换成冷却后作为凹凸形状呈现的应变而释放的应力成分以及在变形后仍残留于钢板内的应力成分的技术。进而，在专利文献3中记载了基于这样的技术对钢板冷却时产生的波型形状进行预测的技术。在专利文献3所记载的技术中，转换成冷却后作为凹凸形状呈现的应变而释放的应力成分是从总应力和与作为目标的因轧制而引起的钢板的应变对应的应力之差减去在变形后仍残留于钢板内的应力成分而得到的。接着，通过对相减而得到的应力成分与根据陡度进行运算而得到的应变进行比较来预测冷却后的波型形状。此处，总应力和与作为目标的因轧制而引起的钢板的应变对应的应力之差作为根据温度分布等推定的已知的值加以处理。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平5－237546号公报

专利文献2：日本特开平9－295022号公报

专利文献3：日本专利第4262142号

非专利文献

非专利文献1：“与边波、中波的产生机构相关的解析的研究（Buckling Analysis of Edge Wabes and Middle Waves of Cold Rolled Sheet）”日本塑性加工学会杂志：塑性和加工，第28卷第312号（1987－1）p58－66

非专利文献2：“TMCP钢板的压曲波产生的预测模型以及防止技术的开发（Development of prediction model and prevention method of buckling of TMCP steel plate）”CAMP-ISIJ Vol.8(1995)-1210

发明内容

发明所要解决的课题

但是，在专利文献1所记载的技术的控制中，虽然考虑到作为轧制后的钢板的板面上的凹凸形状而呈现的应变，但未考虑钢板的内部应力。因此，存在因某些扰动而使轧制时的应力变化从而内部应力作为钢板的板面上的凹凸形状而呈现的忧虑。