本發(fā)明涉及一種通過熱軋制造的鋼板的材質(zhì)管理系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)：

在通過熱軋制造的長度超過1000m的鋼板中，在制造過程中由于軋制條件和冷卻條件的變化，在長度方向上容易產(chǎn)生材質(zhì)的偏差。特別是，近年來通過高精度地控制軋制條件和冷卻，制造出根據(jù)其用途改善材質(zhì)的鋼板，這種鋼板由于軋制條件和冷卻條件的變化更容易產(chǎn)生材質(zhì)的偏差，因此材質(zhì)管理變得更加重要。

以往，為了進(jìn)行材質(zhì)管理，從卷取為卷狀的鋼板的尾端或前端等切出試驗(yàn)片，實(shí)施拉伸試驗(yàn)等來管理鋼板的材質(zhì)。作為試驗(yàn)結(jié)果當(dāng)判明材質(zhì)在允許范圍外時(shí)，需要取消該鋼板的出廠或?qū)⒕頎畹匿摪寰黹_來進(jìn)一步切出很多試驗(yàn)片來進(jìn)行試驗(yàn)從而確認(rèn)材質(zhì)。

由此，在專利文獻(xiàn)1中記載了即使在卷的長度方向上發(fā)生材質(zhì)的偏差的情況下也提高出廠成品率的質(zhì)量管理系統(tǒng)。在該專利文獻(xiàn)1中記載如下：“具備：軋制數(shù)據(jù)收集單元，其設(shè)置于制造軋制產(chǎn)品的軋制生產(chǎn)線中，收集制造軋制產(chǎn)品時(shí)的軋制數(shù)據(jù)；組織信息傳感器，其對(duì)軋制產(chǎn)品的組織信息進(jìn)行測量；機(jī)械性質(zhì)預(yù)測單元，其根據(jù)由軋制數(shù)據(jù)收集單元收集到的軋制數(shù)據(jù)以及由組織信息傳感器測量到的組織信息，預(yù)測軋制產(chǎn)品的機(jī)械性質(zhì)；材質(zhì)判斷單元，其將由機(jī)械性質(zhì)預(yù)測單元預(yù)測的機(jī)械性質(zhì)與對(duì)軋制產(chǎn)品預(yù)先設(shè)定的機(jī)械性質(zhì)的允許范圍進(jìn)行比較，判斷軋制產(chǎn)品的材質(zhì)的好壞；記錄單元，與軋制產(chǎn)品的長度方向上的位置信息相關(guān)聯(lián)地記錄材質(zhì)判斷單元的判斷結(jié)果；以及切除部長度決定單元，其根據(jù)記錄單元的記錄內(nèi)容，決定軋制產(chǎn)品的切除部的長度”。

另外，在專利文獻(xiàn)1中記載如下：“組織信息傳感器是用于對(duì)軋制產(chǎn)品的組織信息進(jìn)行測量的裝置，通過使用激光超聲波的方法等構(gòu)成”，并且，記載如下：“組織信息傳感器例如配置在卷取裝置的上游側(cè)，對(duì)由卷取裝置卷取緊前的軋制產(chǎn)品的組織信息進(jìn)行測量”。

在專利文獻(xiàn)2中記載了使用激光超聲波的軋制產(chǎn)品的材質(zhì)測量裝置。根據(jù)專利文獻(xiàn)2，將基于激光超聲波的材質(zhì)測量裝置設(shè)為以下裝置：“具備：超聲波振蕩器，其向軋制產(chǎn)品的底面照射發(fā)送側(cè)激光，產(chǎn)生超聲波脈沖；超聲波檢測器，其被設(shè)置成向軋制產(chǎn)品的上表面照射接收側(cè)激光，將從軋制產(chǎn)品反射的接收側(cè)激光輸入到接收部，由此檢測對(duì)軋制產(chǎn)品產(chǎn)生的超聲波脈沖而發(fā)送檢測信號(hào)，接收部不位于從超聲波振蕩器照射的發(fā)送側(cè)激光的光路的延長線上；以及信號(hào)處理裝置，其進(jìn)行根據(jù)從超聲波檢測器發(fā)出的檢測信號(hào)，對(duì)軋制產(chǎn)品的材質(zhì)進(jìn)行測量的處理”。

在專利文獻(xiàn)1中記載了即使在卷的長度方向上產(chǎn)生材質(zhì)的偏差的情況下也提高出廠成品率的質(zhì)量管理系統(tǒng)。但是，在專利文獻(xiàn)1所記載的質(zhì)量管理系統(tǒng)中，使用專用的組織信息傳感器，因此熱軋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，存在調(diào)整和維護(hù)的工作量增加這樣的問題。

另外，根據(jù)專利文獻(xiàn)2的記載，使用專利文獻(xiàn)1的組織信息傳感器即激光超聲波的測量裝置需要設(shè)置成以下結(jié)構(gòu)：將鋼板上下包夾，從而向鋼板的底面照射發(fā)送側(cè)激光并向鋼板的上表面照射接收側(cè)激光。但是，在熱軋中存在高速移動(dòng)的鋼板上下移動(dòng)的現(xiàn)象，以將鋼板上下包夾的結(jié)構(gòu)設(shè)置的傳感器有可能由于鋼板的上下移動(dòng)而受損。

另外，在專利文獻(xiàn)1所記載的質(zhì)量管理系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例中，記載了使用組織預(yù)測模型來代替組織信息傳感器的系統(tǒng)，作為一個(gè)例子舉出公知的第173·174次西山紀(jì)念技術(shù)講座“熱延組織の組織変化及び材質(zhì)の予測(熱軋組織的組織變化和材質(zhì)的預(yù)測)”((社)日本鐵鋼協(xié)會(huì))P125。但是，在高精度地控制軋制條件和冷卻來改善材質(zhì)的鋼板中，具有能夠代替組織信息傳感器的等級(jí)的預(yù)測精度的組織預(yù)測模型為未知。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2009-166087號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開2007-86028號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)上述情況，本發(fā)明的目的在于提供一種熱軋鋼板的材質(zhì)管理系統(tǒng)及其方法，其不需要新設(shè)置專用傳感器，即使在熱軋鋼板的長度方向上發(fā)生材質(zhì)的偏差的情況下也提高出廠成品率。

根據(jù)上述情況，在本發(fā)明中，一種熱軋鋼板的材質(zhì)管理系統(tǒng)通過卷取裝置對(duì)在熱軋?jiān)O(shè)備的精軋機(jī)的最終機(jī)架進(jìn)行軋制后，在輸出輥道內(nèi)冷卻的鋼板進(jìn)行卷取，該熱軋鋼板的材質(zhì)管理系統(tǒng)的特征為，具備：慢冷卻履歷-材質(zhì)相關(guān)表保存裝置，其保存關(guān)于鋼板根據(jù)經(jīng)驗(yàn)求出的慢冷卻履歷與材質(zhì)之間的相關(guān)數(shù)據(jù)；慢冷卻溫度履歷計(jì)算裝置，其求出精軋后的鋼材在輸出輥道內(nèi)的慢冷卻溫度履歷；以及材質(zhì)分布評(píng)價(jià)裝置，其使用通過上述慢冷卻溫度履歷計(jì)算裝置求出的慢冷卻溫度履歷，并參照慢冷卻履歷-材質(zhì)相關(guān)表保存裝置，得到相應(yīng)的材質(zhì)的數(shù)據(jù)，根據(jù)得到的材質(zhì)的數(shù)據(jù)來推定鋼材的材質(zhì)分布。

另外，在本發(fā)明中，一種熱軋鋼板的材質(zhì)管理方法通過卷取裝置對(duì)在熱軋?jiān)O(shè)備的精軋機(jī)的最終機(jī)架進(jìn)行軋制后，在輸出輥道內(nèi)冷卻的鋼板進(jìn)行卷取，該熱軋鋼板的材質(zhì)管理方法的特征為，保存關(guān)于鋼板根據(jù)經(jīng)驗(yàn)求出的慢冷卻履歷與材質(zhì)之間的相關(guān)數(shù)據(jù)，并通過測量求出精軋后的鋼材在輸出輥道內(nèi)的慢冷卻溫度履歷，使用通過測量求出的慢冷卻溫度履歷，并參照慢冷卻履歷與材質(zhì)間的相關(guān)數(shù)據(jù)，根據(jù)相應(yīng)的材質(zhì)的數(shù)據(jù)推定鋼材的材質(zhì)分布。

根據(jù)本發(fā)明，不需要新設(shè)置專用傳感器，即使在熱軋鋼板的長度方向上產(chǎn)生材質(zhì)的偏差的情況下，也能夠提高出廠成品率。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施例1的熱軋?jiān)O(shè)備的精軋階段的設(shè)備結(jié)構(gòu)的圖。

圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施例1的慢冷卻履歷-材質(zhì)相關(guān)表的概念的圖。

圖3示意性地表示慢冷卻履歷-材質(zhì)相關(guān)表保存裝置71中存儲(chǔ)的各種量的相關(guān)關(guān)系。

圖4是表示慢冷卻溫度履歷計(jì)算裝置73的內(nèi)部處理的流程圖。

圖5是表示在輸出輥道的溫度履歷中設(shè)置慢冷卻而制造的鋼材的制造中優(yōu)選的溫度履歷的一例的概念圖。

圖6表示以高的慢冷卻開始溫度改變慢冷卻時(shí)間時(shí)的材料組織的體積比。

圖7表示以低的慢冷卻開始溫度改變慢冷卻時(shí)間時(shí)的材料組織的體積比。

圖8表示基于鋼板長度方向的位置的鋼板速度的變化的一例。

圖9表示通過精軋出口溫度計(jì)和中間溫度計(jì)測量到的鋼板溫度的基于鋼板長度方向的位置的變化。

圖10表示基于鋼板長度方向的位置的中間溫度計(jì)到達(dá)時(shí)間和慢冷卻開始時(shí)間的變化的一例。

圖11是表示一邊追溯時(shí)間一邊計(jì)算慢冷卻開始溫度的方法的概念圖。

圖12是表示基于鋼板長度方向的位置的慢冷卻開始溫度的變化的一例。

圖13是表示本發(fā)明的其它實(shí)施例的鋼板溫度測量部的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。

圖14是表示本發(fā)明的另一實(shí)施例的鋼板溫度測量部的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

以下，使用附圖說明本發(fā)明的實(shí)施例。

[實(shí)施例1]

以下，說明本發(fā)明的實(shí)施例1。首先，圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施例1的熱軋?jiān)O(shè)備的精軋階段的設(shè)備結(jié)構(gòu)的圖。

在圖1示出的熱軋?jiān)O(shè)備的精軋階段，鋼板1在精軋機(jī)的最終機(jī)架31進(jìn)行軋制之后，在輸出輥道(Run-out Table)4中通過，然后由卷取裝置5卷取。這樣的結(jié)構(gòu)是公知的結(jié)構(gòu)。在輸出輥道4中，鋼板1被放置在輸送輥41上，在多個(gè)冷床42中通過。各冷床42具有多個(gè)冷卻頭421，各冷卻頭421還具有多個(gè)冷卻噴嘴422。各冷床42還具有多個(gè)下表面冷卻頭423，各下表面冷卻頭423具有多個(gè)下表面冷卻噴嘴424。

為了以預(yù)定的溫度履歷對(duì)鋼板1進(jìn)行冷卻，對(duì)于輸出輥道4中的各冷卻噴嘴422和各下表面冷卻噴嘴424以一個(gè)噴嘴為單位或以多個(gè)噴嘴為單位進(jìn)行控制，從而排出不同流量的冷卻水。此處的控制包括在開始熱軋前設(shè)定各噴嘴的開度的靜態(tài)控制以及在熱軋過程中變更各噴嘴的開度的動(dòng)態(tài)控制兩者。另外，動(dòng)態(tài)控制包括在開始熱軋前預(yù)先決定的事先設(shè)定動(dòng)態(tài)控制以及在熱軋過程中基于后述的速度計(jì)和各溫度計(jì)的測量值的反饋控制或前饋控制。位于輸出輥道4中的各冷卻噴嘴422和各下表面冷卻噴嘴424的結(jié)構(gòu)以及它們的控制方法是公知的。

在該熱軋?jiān)O(shè)備的精軋機(jī)最終機(jī)架31與卷取裝置5之間設(shè)置有各種測量器。它們是對(duì)鋼板1的移動(dòng)速度V進(jìn)行測量的速度計(jì)61、對(duì)精軋結(jié)束時(shí)的鋼板1的溫度進(jìn)行測量的精軋出口溫度計(jì)62、對(duì)輸出輥道4中鋼板的溫度TMP_IMT進(jìn)行測量的中間溫度計(jì)63以及對(duì)卷取緊前的鋼板的溫度進(jìn)行測量的卷取溫度計(jì)64等。中間溫度計(jì)63設(shè)置在后述的鋼材1的慢冷卻區(qū)間內(nèi)。中間溫度計(jì)63通常是在慢冷卻區(qū)間內(nèi)設(shè)置一個(gè)的結(jié)構(gòu)，但是也可以設(shè)置多個(gè)中間溫度計(jì)63。在設(shè)置多個(gè)中間溫度計(jì)63的情況下，使用位于后述的鋼材1的慢冷卻區(qū)間內(nèi)的中間溫度計(jì)63中的配置在最接近精軋出口溫度計(jì)62的位置的中間溫度計(jì)63即可。

本發(fā)明的材質(zhì)管理系統(tǒng)7應(yīng)用于上述結(jié)構(gòu)的熱軋?jiān)O(shè)備的精軋階段設(shè)備，進(jìn)行鋼材的品質(zhì)管理，由慢冷卻履歷-材質(zhì)相關(guān)表保存裝置71、材質(zhì)分布評(píng)價(jià)裝置72以及慢冷卻溫度履歷計(jì)算裝置73構(gòu)成。

總之，材質(zhì)管理系統(tǒng)7在慢冷卻履歷-材質(zhì)相關(guān)表保存裝置71內(nèi)通過數(shù)值保存根據(jù)經(jīng)驗(yàn)求出的慢冷卻履歷與材質(zhì)之間的相關(guān)數(shù)據(jù)，另一方面，在慢冷卻溫度履歷計(jì)算裝置73中測量并求出精軋后的鋼材1的慢冷卻溫度履歷。在材質(zhì)分布評(píng)價(jià)裝置72中，根據(jù)在慢冷卻溫度履歷計(jì)算裝置73中求出的鋼材1的慢冷卻溫度履歷以及在慢冷卻履歷-材質(zhì)相關(guān)表保存裝置71內(nèi)保存的慢冷卻履歷與材質(zhì)之間的相關(guān)數(shù)據(jù)，推定鋼材1的材質(zhì)分布，并將其評(píng)價(jià)結(jié)果向熱軋生產(chǎn)管理系統(tǒng)9進(jìn)行外部報(bào)告。

在慢冷卻溫度履歷計(jì)算裝置73的慢冷卻溫度履歷的計(jì)算中，使用在輸出輥道4內(nèi)的各處設(shè)置的溫度計(jì)的配置數(shù)據(jù)83、在輸出輥道4內(nèi)的各處設(shè)置的冷卻噴嘴422、424的開度的數(shù)據(jù)81、在輸出輥道4內(nèi)的各處設(shè)置的測量器(鋼板速度的測量器61、中間溫度計(jì)63)的測量數(shù)據(jù)V、TMP_IMT。在材質(zhì)分布評(píng)價(jià)裝置72中使用從熱軋生產(chǎn)管理系統(tǒng)9得到的鋼材1的鋼種、鋼板檢查數(shù)據(jù)82以及慢冷卻履歷-材質(zhì)相關(guān)表保存裝置71所保存的數(shù)據(jù)。

以下，按慢冷卻履歷-材質(zhì)相關(guān)表保存裝置71、慢冷卻溫度履歷計(jì)算裝置73、材質(zhì)分布評(píng)價(jià)裝置72的順序說明材質(zhì)管理系統(tǒng)7所起到的作用。

首先，說明慢冷卻履歷-材質(zhì)相關(guān)表保存裝置71。慢冷卻履歷-材質(zhì)相關(guān)表保存裝置71是保存慢冷卻履歷-材質(zhì)相關(guān)表的裝置。圖2示出慢冷卻履歷-材質(zhì)相關(guān)表的概念圖。慢冷卻履歷-材質(zhì)相關(guān)表是包含一個(gè)或多個(gè)慢冷卻履歷-材質(zhì)相關(guān)數(shù)據(jù)的表，在縱軸側(cè)采用多個(gè)組合例(1、2、···k、k+1、··m··)，在橫軸記錄了慢冷卻履歷與材質(zhì)的相關(guān)數(shù)據(jù)。一個(gè)組合的慢冷卻履歷-材質(zhì)相關(guān)數(shù)據(jù)是由鋼種D_STL_GRD、慢冷卻開始溫度D_TMP_SS、慢冷卻時(shí)間D_T_SC、材質(zhì)D_M構(gòu)成的數(shù)據(jù){D_TS、D_YS、D_EL：···}。

其中，鋼種D_STL_GRD、慢冷卻開始溫度D_TMP_SS、慢冷卻時(shí)間D_T_SC是與慢冷卻履歷有關(guān)的數(shù)據(jù)，關(guān)于鋼種D_STL_GRD，示出了MC1和MC2的事例，關(guān)于慢冷卻開始溫度D_TMP_SS，示出了TMP1和TMP2的事例，關(guān)于慢冷卻時(shí)間D_T_SC示出了T1、T2、··Tk的事例。

另外，作為與材質(zhì)有關(guān)的數(shù)據(jù)D_M，能夠應(yīng)用各種數(shù)據(jù)，在圖2中準(zhǔn)備、存儲(chǔ)了與多種材質(zhì)有關(guān)的數(shù)據(jù)D_M。在該事例中，與材質(zhì)有關(guān)的數(shù)據(jù)D_M例如為抗拉強(qiáng)度D_TS，但是也可以是其它材質(zhì)數(shù)據(jù)，此外還可以是多個(gè)材質(zhì)數(shù)據(jù)的組合。作為抗拉強(qiáng)度以外的材質(zhì)數(shù)據(jù)的例子，具有屈服強(qiáng)度D_YS或總延伸D_EL或均勻延伸或硬度或夏氏沖擊值或韌-脆轉(zhuǎn)變溫度或Lankford的r值或后述的組織體積比。

此外，在圖2的示例中，關(guān)于抗拉強(qiáng)度D_TS示出了TS111、TS112··TS11k、TS121··TS211的事例，關(guān)于屈服強(qiáng)度D_YS示出了YS111、YS112··YS11k、YS121··YS211的事例，關(guān)于總延伸D_EL示出了EL111、EL112··EL11k、EL121··EL211的事例。

如圖2所示，慢冷卻履歷-材質(zhì)相關(guān)表保存裝置71保存慢冷卻履歷-材質(zhì)相關(guān)表，該慢冷卻履歷-材質(zhì)相關(guān)表由與一個(gè)或多個(gè)鋼種D_STL_GRD、一個(gè)或多個(gè)慢冷卻開始溫度D_TMP_SS、一個(gè)或多個(gè)慢冷卻時(shí)間D_T_SC相對(duì)的上述慢冷卻履歷-材質(zhì)相關(guān)數(shù)據(jù){D_STL_GRD、D_TMP_SS、D_T_SC：D_M}構(gòu)成。

在圖1中，材質(zhì)分布評(píng)價(jià)裝置72在參照慢冷卻履歷-材質(zhì)相關(guān)表保存裝置71時(shí)首先進(jìn)行的是，確定從熱軋生產(chǎn)管理系統(tǒng)9得到的鋼材1的鋼種D_STL_GRD，限定應(yīng)進(jìn)行比較參照的慢冷卻履歷-材質(zhì)相關(guān)表的參照范圍。例如在判明鋼材1的鋼種D_STL_GRD為MC1時(shí)，確定為該表的從縱軸編號(hào)1至m-1為止的范圍的數(shù)據(jù)。

圖3示意性地表示在慢冷卻履歷-材質(zhì)相關(guān)表保存裝置71內(nèi)存儲(chǔ)的各種量的相關(guān)關(guān)系。在此，關(guān)于鋼種D_STL_GRD采用MC1，關(guān)于慢冷卻開始溫度D_TMP_SS示出了在將TMP1、TMP2、TMP3可變地進(jìn)行了參數(shù)設(shè)定時(shí)的、慢冷卻時(shí)間D_T_SC(橫軸)與抗拉強(qiáng)度D_TS(縱軸)的關(guān)系。根據(jù)該圖可知，在鋼種D_STL_GRD被確定，且慢冷卻開始溫度D_TMP_SS為固定的情況下，具有慢冷卻時(shí)間D_T_SC越長則抗拉強(qiáng)度D_TS越低的傾向。另外，可知在慢冷卻時(shí)間D_T_SC相同的條件下，慢冷卻開始溫度D_TMP_SS越高則抗拉強(qiáng)度D_TS越大。

此外，在圖1中，材質(zhì)分布評(píng)價(jià)裝置72在參照慢冷卻履歷-材質(zhì)相關(guān)表保存裝置71時(shí)接著進(jìn)行的是，參照在慢冷卻溫度履歷計(jì)算裝置73中求出的慢冷卻溫度履歷。在慢冷卻溫度履歷中包含慢冷卻開始溫度D_TMP_SS、慢冷卻時(shí)間D_T_SC，結(jié)果，從圖2的表中確定材質(zhì)D_M。例如，當(dāng)設(shè)慢冷卻開始溫度D_TMP_SS為TMP1、慢冷卻時(shí)間D_T_SC為Tk時(shí)，確定為該表的縱軸編號(hào)k的數(shù)據(jù)，作為材質(zhì)D_M，導(dǎo)出TS11k、YS11k、EL11k。

并且，在慢冷卻溫度履歷計(jì)算裝置73中求出的慢冷卻溫度履歷包含履歷信息，因此包含鋼材1的特定點(diǎn)(例如鋼材的端部)的溫度的時(shí)間經(jīng)過信息、鋼材1的特定場所(從鋼材側(cè)端部起20cm的位置)的溫度的時(shí)間經(jīng)過信息。結(jié)果，能夠使用鋼材1的廣泛位置的溫度履歷，推定材質(zhì)分布。

設(shè)圖2表示的慢冷卻履歷-材質(zhì)相關(guān)表是通過反映實(shí)驗(yàn)等結(jié)果的形式預(yù)先求出的，在后文中說明該表的制作方法。

接著，說明圖1的材質(zhì)管理系統(tǒng)7內(nèi)的慢冷卻溫度履歷計(jì)算裝置73。如圖1所示，慢冷卻溫度履歷計(jì)算裝置73接收通過速度計(jì)61測量到的鋼板1的速度數(shù)據(jù)V(X)、通過中間溫度計(jì)63測量到的鋼板的溫度數(shù)據(jù)TMP_IMT(X)、表示輸出輥道4內(nèi)的各冷卻噴嘴422和各下表面冷卻噴嘴424的時(shí)時(shí)刻刻的開度的輸出輥道開度數(shù)據(jù)ROTC(X)81以及溫度計(jì)配置數(shù)據(jù)83的輸入。在此，變量X是從鋼板1的前端部開始到用于評(píng)價(jià)材質(zhì)的鋼板1的評(píng)價(jià)部為止的距離。以下，簡單起見，用V表示速度數(shù)據(jù)V(X)，用TMP_IMT表示溫度數(shù)據(jù)TMP_IMT(X)，用ROTC表示輸出輥道開度數(shù)據(jù)ROTC(X)。

慢冷卻溫度履歷計(jì)算裝置73使用上述各輸入通過后述的處理，將由從鋼板1的前端部開始的距離X、該距離X的慢冷卻開始溫度TMP_SS、該距離X的慢冷卻結(jié)束時(shí)間與慢冷卻開始時(shí)間的差T_SC＝T_SE-T_SS構(gòu)成的數(shù)據(jù){X、TMP_SS、T_SC}向材質(zhì)分布評(píng)價(jià)裝置72輸出。使用圖4的處理流程在后文中詳細(xì)說明其處理的詳細(xì)內(nèi)容。

如上所述，極其簡單地說明了慢冷卻溫度履歷計(jì)算裝置73的功能，實(shí)際上，能夠廣泛地取入任意的場所、任意的時(shí)刻，來反映在鋼板1的整體評(píng)價(jià)或履歷評(píng)價(jià)。因此，在實(shí)際應(yīng)用中優(yōu)選可以進(jìn)一步如下那樣進(jìn)行處理。

首先，可以在慢冷卻溫度履歷計(jì)算裝置73與速度計(jì)61之間設(shè)置用于記錄鋼板1的速度數(shù)據(jù)V的鋼板速度數(shù)據(jù)記錄裝置，將通過速度計(jì)61測量到的鋼板的速度數(shù)據(jù)V記錄到鋼板速度數(shù)據(jù)記錄裝置中，慢冷卻溫度履歷計(jì)算裝置73接收在鋼板速度數(shù)據(jù)記錄裝置中記錄的鋼板速度數(shù)據(jù)V來作為輸入。

同樣地，也可以在慢冷卻溫度履歷計(jì)算裝置73與中間溫度計(jì)63之間設(shè)置用于記錄鋼板的中間溫度數(shù)據(jù)TMP_IMT的鋼板中間溫度數(shù)據(jù)記錄裝置，將通過中間溫度計(jì)63測量到的鋼板的中間溫度數(shù)據(jù)TMP_IMT記錄到鋼板中間溫度數(shù)據(jù)記錄裝置中，慢冷卻溫度履歷計(jì)算裝置73接收在鋼板中間溫度數(shù)據(jù)記錄裝置中記錄的鋼板中間溫度數(shù)據(jù)TMP_IMT來作為輸入。

另外，同樣地，也可以在慢冷卻溫度履歷計(jì)算裝置73與各冷卻噴嘴422和各下表面冷卻噴嘴424之間設(shè)置用于記錄時(shí)時(shí)刻刻的開度數(shù)據(jù)ROTC的輸出輥道開度記錄裝置，將各冷卻噴嘴422和各下表面冷卻噴嘴424的開度數(shù)據(jù)記錄到輸出輥道開度記錄裝置中，慢冷卻溫度履歷計(jì)算裝置73接收在輸出輥道開度記錄裝置中記錄的各冷卻噴嘴422和各下表面冷卻噴嘴424的時(shí)時(shí)刻刻的開度數(shù)據(jù)ROTC來作為輸入。

在圖4中表示了一流程圖，該流程圖表示慢冷卻溫度履歷計(jì)算裝置73的內(nèi)部處理。在最初的處理步驟即中間溫度計(jì)距離計(jì)算處理步驟S730中，作為熱軋裝置的溫度計(jì)配置數(shù)據(jù)83，導(dǎo)入輸出輥道4中的精軋出口溫度計(jì)62的坐標(biāo)X_FDT以及中間溫度計(jì)63的坐標(biāo)X_IMT，使用式(1)計(jì)算中間溫度計(jì)距離L_IMT。中間溫度計(jì)距離計(jì)算處理步驟S730將計(jì)算出的中間溫度計(jì)距離L_IMT輸出到慢冷卻通過距離計(jì)算處理步驟S731和慢冷卻開始時(shí)間計(jì)算處理步驟S734。

[式1]

L_IMT＝X_IMT－X_FDT···(1)

在慢冷卻通過距離計(jì)算處理步驟S731中，使用輸出輥道開度數(shù)據(jù)81和溫度計(jì)配置數(shù)據(jù)83，計(jì)算以精軋出口溫度計(jì)62的位置X_FDT為原點(diǎn)，配置在與中間溫度計(jì)63相比靠近精軋出口溫度計(jì)62側(cè)且位于最近距離的打開狀態(tài)的冷卻噴嘴422或下表面冷卻噴嘴424的坐標(biāo)X_OPEN。

接著，慢冷卻通過距離計(jì)算處理步驟S731使用通過速度計(jì)61測量到的鋼板速度數(shù)據(jù)和輸出輥道開度數(shù)據(jù)81，計(jì)算從最接近中間溫度計(jì)63的打開狀態(tài)的冷卻噴嘴422排出的冷卻水從排出時(shí)間點(diǎn)起至從鋼板1上消失為止的鋼板的移動(dòng)距離、即帶狀水消失距離L_X。在式(2)中表示計(jì)算帶狀水消失距離L_X的式子的一例。

[式2]

L_X＝c0×L_B0×SUM(W0_OPEN)/W0_FULL

+c1×L_B1×SUM(W1_OPEN)/W1_FULL

+c2×L_B2×SUM(W2_OPEN)/W2_FULL ····(2)

在式(2)中，L_B0是最接近中間溫度計(jì)63的打開狀態(tài)的冷卻噴嘴422所歸屬的冷床42的長度，W0_OPEN是從輸出輥道開度數(shù)據(jù)81計(jì)算的從該冷床42中設(shè)置的多個(gè)冷卻噴嘴42排出的冷卻水量在該時(shí)間點(diǎn)的總和，W0_FULL是使該冷床42中設(shè)置的多個(gè)冷卻噴嘴42全開時(shí)排出的冷卻水量的總和。

另外，L_B1、W1_OPEN以及W1_FULL是針對(duì)別的冷床42’的與上述L_B0、W0_OPEN、W0_FULL相同定義的量，該冷床42’是與最接近上述中間溫度計(jì)63的打開狀態(tài)的冷卻噴嘴422、冷床42相比位于精軋出口溫度計(jì)62側(cè)的冷床。并且，L_B2、W2_OPEN以及W2_FULL是針對(duì)另一冷床42”的與上述L_B0、W0_OPEN、W0_FULL相同定義的量，該冷床42”與上述別的冷床42’相比位于精軋出口溫度計(jì)62側(cè)。

另外，關(guān)于式(2)的系數(shù)c0、c1、c2，這些系數(shù)是根據(jù)輸出輥道4和冷床42等的結(jié)構(gòu)而變化的數(shù)值，是根據(jù)操作經(jīng)驗(yàn)或傳熱模擬決定的系數(shù)。一個(gè)例是(1.0、0.9、0.5)，但是當(dāng)然根據(jù)輸出輥道4的結(jié)構(gòu)不同而成為其它數(shù)值。上述式(2)是計(jì)算帶狀水消失距離L_X的式子的一例，還能夠?qū)⒖紤]的冷床的數(shù)量從式(2)的三個(gè)進(jìn)行改變。另外，也可以使用通過速度計(jì)61測量到的鋼板的速度數(shù)據(jù)，改變所考慮的冷床的數(shù)量，還可以改變各冷床的系數(shù)c0等。

并且，在慢冷卻通過距離計(jì)算處理步驟S731中，使用式(3)計(jì)算慢冷卻通過區(qū)間長度L_S，然后將其輸出到慢冷卻經(jīng)過時(shí)間計(jì)算處理步驟S732。

[式3]

L_S＝L_IMT－0.5×L_X ···(3)

在式(3)中L_X的系數(shù)0.5為一例，也可以根據(jù)輸出輥道4的結(jié)構(gòu)使用0.3～1.0的值。

在慢冷卻經(jīng)過時(shí)間計(jì)算處理步驟S732中，使用在慢冷卻通過距離計(jì)算處理步驟S731計(jì)算出的慢冷卻通過區(qū)間長度L_S和通過速度計(jì)61測量到的鋼板的速度數(shù)據(jù)V，按照式(4)計(jì)算慢冷卻經(jīng)過時(shí)間T_S。在慢冷卻經(jīng)過時(shí)間計(jì)算處理步驟S732中，將計(jì)算出的慢冷卻經(jīng)過時(shí)間T_S輸出到慢冷卻開始溫度計(jì)算處理步驟S733和慢冷卻開始時(shí)間計(jì)算處理步驟S734。此時(shí)，V是計(jì)算出L_S的鋼板1上的位置X處的鋼板移動(dòng)速度。

[式4]

T_S＝L_S/V···(4)

在慢冷卻開始溫度計(jì)算處理步驟S733中，使用在慢冷卻經(jīng)過時(shí)間計(jì)算處理步驟S732中計(jì)算出的慢冷卻經(jīng)過時(shí)間T_S、通過中間溫度計(jì)63測量到的鋼板的溫度TMP_IMT以及慢冷卻時(shí)的平均冷卻速度CR_S_AVG，按照式(5)計(jì)算慢冷卻開始溫度TMP_SS。此時(shí)，TMP_IMT是在計(jì)算出T_S的鋼板1上的位置X處測量到的鋼板溫度。在慢冷卻開始溫度計(jì)算處理步驟S733中，將計(jì)算出的TMP_SS輸出到慢冷卻溫度履歷計(jì)算處理步驟S736。

[式5]

TMP_SS＝TMP_IMT－CR_S_AVG×T_S···(5)

在式(5)中，通過傳熱方程式計(jì)算無冷卻水的狀態(tài)下的鋼板1的溫度變化，由此求出CR_S_AVG。在計(jì)算鋼板1的溫度履歷的公知的技術(shù)中，將通過精軋出口溫度計(jì)62測量到的鋼板1的溫度作為基準(zhǔn)，按時(shí)間順序計(jì)算具有該溫度的鋼板1一邊在輸出輥道4中行進(jìn)一邊表示的溫度的時(shí)間變化。但是，由于向高溫的鋼板1排出的冷卻水呈現(xiàn)出包含膜形成、沸騰在內(nèi)的復(fù)雜的行為，因此難以計(jì)算鋼板1在水冷條件下的溫度變化。

與公知的技術(shù)相比，在本發(fā)明的技術(shù)中，將通過中間溫度計(jì)63測量到的鋼板1的溫度TMP_IMT作為基準(zhǔn)，一邊追溯時(shí)間一邊計(jì)算鋼板1在無冷卻水的時(shí)間內(nèi)的溫度變化。無冷卻水的狀態(tài)下的鋼板1的溫度，由于以相對(duì)速度V移動(dòng)的大氣的氣冷、中間溫度TMP_IMP附近的輻射冷卻、與輸送輥41之間的接觸冷卻、鋼板1內(nèi)的導(dǎo)熱而發(fā)生變化。其中，特別是當(dāng)忽略鋼板1內(nèi)的導(dǎo)熱引起的溫度變化時(shí)，能夠通過傳熱方程式簡單地計(jì)算由于以相對(duì)速度V移動(dòng)的大氣的氣冷、中間溫度TMP_IMP附近的輻射冷卻、與輸送輥41之間的接觸冷卻引起的鋼板1的溫度變化。當(dāng)在TMP_IMT附近對(duì)還作為鋼板1的溫度函數(shù)的鋼板1的溫度變化進(jìn)行平均時(shí)得到CR_S_AVG。CR_S_AVG的值的一例為－3.0℃/s。

此外，在式(5)中，為了使說明簡單，使用冷卻速度的平均值即CR_S_AVG，但是也可以使用針對(duì)CR_S的溫度的離散積分來計(jì)算更嚴(yán)格的TMP_SS，從而代替使用CR_S_AVG。

在慢冷卻開始時(shí)間計(jì)算處理步驟S734中，使用在中間溫度計(jì)距離計(jì)算處理步驟S730中計(jì)算出的中間溫度計(jì)距離L_IMT、在慢冷卻經(jīng)過時(shí)間計(jì)算處理步驟S732中計(jì)算出的慢冷卻經(jīng)過時(shí)間T_S、通過速度計(jì)61測量到的鋼板的速度V，按照式(6)計(jì)算慢冷卻開始時(shí)間T_SS。將慢冷卻開始時(shí)間計(jì)算處理步驟S734中計(jì)算出的T_SS輸出到慢冷卻溫度履歷計(jì)算處理步驟S736。

[式6]

T_SS＝L_IMT/V－T_S···(6)

在慢冷卻結(jié)束時(shí)間計(jì)算處理步驟S735中，使用輸出輥道開度數(shù)據(jù)81的ROTL和溫度計(jì)配置數(shù)據(jù)83，計(jì)算將精軋出口溫度計(jì)62的位置X_FDT作為原點(diǎn)，配置在與中間溫度計(jì)63相比靠近卷取裝置5側(cè)且處于最近距離的打開狀態(tài)的冷卻噴嘴422或下表面冷卻噴嘴424的坐標(biāo)X_DOWN。接著，在慢冷卻結(jié)束時(shí)間計(jì)算處理步驟S735中，使用通過速度計(jì)61測量到的鋼板速度數(shù)據(jù)V，按照式(7)計(jì)算慢冷卻結(jié)束時(shí)間T_SE。在慢冷卻結(jié)束時(shí)間計(jì)算處理步驟S735中，將計(jì)算出的慢冷卻結(jié)束時(shí)間T_SE輸出到慢冷卻溫度履歷計(jì)算處理步驟S736。

[式7]

T_SE＝(X_DOWN－X_FDT)/V···(7)

在慢冷卻溫度履歷計(jì)算處理步驟S736中，接收在慢冷卻開始溫度計(jì)算處理步驟S733中計(jì)算出的慢冷卻開始溫度TMP_SS(X)、在慢冷卻開始時(shí)間計(jì)算處理步驟S734中計(jì)算出的慢冷卻開始時(shí)間T_SS(X)以及在慢冷卻結(jié)束時(shí)間計(jì)算處理步驟S735中計(jì)算出的慢冷卻結(jié)束時(shí)間T_SE(X)來作為輸入。在此，如上所述，X是從鋼板1的前端部起至用于評(píng)價(jià)材質(zhì)的鋼板1的一部分為止的距離。在慢冷卻開始溫度TMP_SS、慢冷卻開始時(shí)間T_SS、慢冷卻結(jié)束時(shí)間T_SE的計(jì)算中使用的溫度數(shù)據(jù)TMP_IMT、速度數(shù)據(jù)V、輸出輥道開度數(shù)據(jù)ROTC如上所述為距離X的函數(shù)，由此慢冷卻開始溫度TMP_SS、慢冷卻開始時(shí)間T_SS、慢冷卻結(jié)束時(shí)間T_SE也為距離X的函數(shù)是顯而易見的。以上，為了簡單，省略了作為距離X的函數(shù)的記述。在慢冷卻溫度履歷計(jì)算處理步驟S736中，將由從鋼板1的前端部起的距離X、在該距離X的慢冷卻開始溫度TMP_SS、在該距離X的慢冷卻結(jié)束時(shí)間與慢冷卻開始時(shí)間的差T_SC＝T_SE－T_SS構(gòu)成的數(shù)據(jù){X、TMP_SS、T_SC}輸出到材質(zhì)分布評(píng)價(jià)裝置72。

圖1的材質(zhì)分布評(píng)價(jià)裝置72從熱軋生產(chǎn)管理系統(tǒng)9接收鋼板1的鋼種信息STL_GRD的輸入，并從慢冷卻履歷-材質(zhì)相關(guān)表保存裝置71中保存的慢冷卻履歷-材質(zhì)相關(guān)表中檢索具有與鋼種信息STL_GRD一致的D_STL_GRD的慢冷卻履歷-材質(zhì)相關(guān)數(shù)據(jù)，并將其保存到材質(zhì)分布評(píng)價(jià)裝置72內(nèi)的相關(guān)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部中。

此外，材質(zhì)分布評(píng)價(jià)裝置72在從上述慢冷卻履歷-材質(zhì)相關(guān)表中未能找到具有與鋼種信息STL_GRD一致的D_STL_GRD的慢冷卻履歷-材質(zhì)相關(guān)數(shù)據(jù)時(shí)，向熱軋生產(chǎn)管理系統(tǒng)9輸出“無數(shù)據(jù)”的警告信號(hào)。以存在一致的信息為前提來進(jìn)行本發(fā)明的以下的說明。

材質(zhì)分布評(píng)價(jià)裝置72還從后述的慢冷卻溫度履歷計(jì)算裝置73，接收由鋼板1的長度方向的坐標(biāo)X、在該坐標(biāo)X的慢冷卻開始溫度TMP_SS、在該坐標(biāo)X的慢冷卻結(jié)束時(shí)間與慢冷卻開始時(shí)間的差T_SC＝T_SE－T_SS構(gòu)成的數(shù)據(jù){X、TMP_SS、T_SC}來作為輸入。能夠?qū)⑸鲜鲩L度方向的坐標(biāo)X的原點(diǎn)自由地設(shè)定在鋼板1的前端或鋼板1的尾端或其它位置。以下，將鋼板1的前端作為坐標(biāo)X的原點(diǎn)來進(jìn)行說明。

材質(zhì)分布評(píng)價(jià)裝置72將{X、TMP_SS、T_SC}與在上述相關(guān)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部中保存的慢冷卻履歷-材質(zhì)相關(guān)數(shù)據(jù){D_STL_GRD、D_TMP_SS、D_T_SC：D_M}進(jìn)行比較，對(duì)針對(duì)從鋼板1的前端部起的距離X的材質(zhì)分布M(X)進(jìn)行評(píng)價(jià)。在不存在與慢冷卻開始溫度TMP_SS一致的D_TMP_SS時(shí)使用公知的內(nèi)插或外插。在能夠使用的內(nèi)插法中例如存在線性插補(bǔ)、Laplace插補(bǔ)、Spline插補(bǔ)。在外插法中例如存在線性外插、多項(xiàng)式外插。在不存在與慢冷卻結(jié)束時(shí)間與慢冷卻開始時(shí)間的差T_SC＝T_SE－T_SS一致的D_T_SC時(shí)也同樣地使用公知的內(nèi)插或外插。

并且，材質(zhì)分布評(píng)價(jià)裝置72也可以使用M_test(X_test)作為鋼板檢查數(shù)據(jù)82對(duì)上述材質(zhì)分布M(X)進(jìn)行修正，計(jì)算修正過的材質(zhì)分布M_CORR(X)。在此，X_test是在鋼板檢查中使用的試驗(yàn)片在該鋼板上的位置，通常，是卷取的鋼板的尾端部或前端部。但是，也可以將卷取的鋼板卷開而從尾端部和前端部以外的位置采取試驗(yàn)片。

如果位置X_test僅為一處則通過M_CORR(X)＝M(X)×M_test(X_test)/M(X_test)計(jì)算修正過的材質(zhì)分布M_CORR(X)。如果X_test為多個(gè)部位，則使用M_test(X_test)/M(X_test)的函數(shù)f，通過M_CORR(X)＝M(X)×f(M_test(X_test)/M(X_test))計(jì)算修正過的材質(zhì)分布M_CORR(X)。函數(shù)f典型地為多項(xiàng)式，但是在函數(shù)近似的領(lǐng)域中也可以使用公知的Bessel函數(shù)、指數(shù)函數(shù)等其它函數(shù)系。

為了將用于修正的上述M_test(X_test)/M(X_test)或f(M_test(X_test)/M(X_test))用于其它鋼板的材質(zhì)分布M_(X)的修正，可以將用于修正的上述M_test(X_test)/M(X_test)或f(M_test(X_test)/M(X_test))保存到材質(zhì)分布修正數(shù)據(jù)保存裝置721。通過使用在材質(zhì)分布修正數(shù)據(jù)保存裝置721中保存的修正數(shù)據(jù)，也能夠針對(duì)無鋼板檢查數(shù)據(jù)82的M_test(X_test)的鋼板，計(jì)算修正過的材質(zhì)分布M_CORR(X)。

材質(zhì)分布評(píng)價(jià)裝置72將材質(zhì)分布M(X)或修正過的材質(zhì)分布M_CORR(X)或M(X)和M_CORR(X)輸出到熱軋生產(chǎn)管理系統(tǒng)9。

在熱軋生產(chǎn)管理系統(tǒng)9中，將M(X)或M_CORR(X)或M(X)與M_CORR(X)與用戶預(yù)先決定的鋼板材質(zhì)分類表上的材質(zhì)基準(zhǔn)進(jìn)行比較，對(duì)鋼板1的長度方向的材質(zhì)進(jìn)行分類。鋼板材質(zhì)分類表可以是用戶的公司內(nèi)部等級(jí)，也可以是外部的公共機(jī)構(gòu)所決定的基準(zhǔn)，也可以是由客戶出示的規(guī)格。把在長度方向上分類的材質(zhì)作為鋼板1的固有信息，記錄在熱軋生產(chǎn)管理系統(tǒng)9或外部記錄裝置中。將記錄的鋼板1的長度方向的材質(zhì)分類作為用于決定將鋼板1切斷并單獨(dú)出廠時(shí)的切斷部位的基準(zhǔn)來使用。另外，可以將記錄的鋼板1的長度方向的材質(zhì)分類在鋼板1出廠時(shí)提供給客戶。還可以將記錄的鋼板1的長度方向的材質(zhì)分類用于鋼板的銷售以及熱軋工序的改善。

接著，說明在慢冷卻履歷-材質(zhì)相關(guān)表保存裝置71中保存的慢冷卻履歷-材質(zhì)相關(guān)數(shù)據(jù)的制作方法的一例。在本例中，通過實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)來制作慢冷卻履歷-材質(zhì)相關(guān)數(shù)據(jù)。即，在對(duì)具有由鋼種STL_GRD規(guī)定的化學(xué)成分的試驗(yàn)片施加熱加工之后，按照包含預(yù)定的慢冷卻履歷的溫度履歷一邊控制冷卻速度一邊使該試驗(yàn)片冷卻，使用該試驗(yàn)片進(jìn)行拉伸試驗(yàn)等機(jī)械特性試驗(yàn)，由此制作慢冷卻履歷與材質(zhì)之間的相關(guān)數(shù)據(jù)。

在上述熱加工中，以對(duì)熱軋的全體或一部分進(jìn)行模擬的方式一邊控制試驗(yàn)片的溫度一邊進(jìn)行塑性加工。例如在將試驗(yàn)片加熱到1200℃而保持10分鐘之后，以－20℃/s的冷卻速度冷卻至920℃，在為了試驗(yàn)片內(nèi)的均熱化而以920℃保持10秒鐘之后，以30/s的應(yīng)變速率壓縮至試驗(yàn)片的高度成為原高度的60％為止，在保持2秒鐘之后進(jìn)一步以50/s的應(yīng)變速率壓縮至試驗(yàn)片的高度成為原高度的30％為止。

包含上述慢冷卻的溫度履歷例如是，在從上述920℃的壓縮加工結(jié)束的時(shí)間點(diǎn)起8秒鐘以－30℃/s的冷卻速度進(jìn)行冷卻而成為680℃之后，在從680℃起5秒鐘以－3℃/s的冷卻速度進(jìn)行慢冷卻而成為665℃之后，從665℃起3秒鐘以－70℃/s的冷卻速度進(jìn)行冷卻而成為455℃的溫度履歷。在本例中，為慢冷卻開始溫度TMP_SS＝680℃、慢冷卻結(jié)束時(shí)間與慢冷卻開始時(shí)間的差T_SC＝5s。

通過一邊改變慢冷卻開始溫度TMP_SS和慢冷卻時(shí)間T_SC一邊實(shí)施上述實(shí)驗(yàn)，能夠取得與熱軋廠的實(shí)際操作時(shí)相比以量級(jí)不同的高精度進(jìn)行控制和測量到的試驗(yàn)片的慢冷卻條件以及試驗(yàn)片的材質(zhì)的相關(guān)數(shù)據(jù)。能夠使用公知的加工熱處理實(shí)驗(yàn)設(shè)備，例如富士電波工業(yè)株式會(huì)社的Thermec MasterZ(R)或美國Dynamic Systems Inc的Gleeble(R)系統(tǒng)等，能夠?qū)嵤┥鲜鰧?shí)驗(yàn)。

能夠通過上述實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)對(duì)熱軋廠的實(shí)際操作條件的代表性狀況進(jìn)行模擬，但是通過實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)來完全模擬實(shí)際操作條件是極其困難的。在實(shí)際操作中，例如在軋制前將具有200mm厚度且長度10m的鋼板加熱到1200℃之后，一邊將鋼板溫度從1200℃下降至900℃一邊對(duì)鋼板施加10次以上的壓縮從而加工成具有2mm厚度且長度1000m的鋼板，但是在高精度的控制和測量下模擬該一連串的加工即使并非不可能也極其困難。

作為在一個(gè)實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行多次壓縮加工，如果設(shè)計(jì)計(jì)劃性地改變各壓縮加工的溫度、應(yīng)變速率以及壓縮加工之間的時(shí)間間隔的一連串實(shí)驗(yàn)，將很多實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)重疊，則能夠通過實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)?zāi)M熱軋廠的實(shí)際操作條件。但是，對(duì)制造的每個(gè)鋼種進(jìn)行這樣的一連串實(shí)驗(yàn)極其繁雜。

根據(jù)本發(fā)明，并非完全模擬熱軋的加工條件，因此通過改變慢冷卻履歷的一連串實(shí)驗(yàn)，與以往相比能夠簡單地制作每個(gè)鋼種的慢冷卻履歷-材質(zhì)相關(guān)數(shù)據(jù)。作為獲取慢冷卻履歷-材質(zhì)相關(guān)數(shù)據(jù)時(shí)的加工條件，通過熱軋的實(shí)際操作來模擬精軋機(jī)的最終機(jī)架31和其前級(jí)的數(shù)個(gè)機(jī)架的軋制條件，由此可參照慢冷卻履歷-材質(zhì)相關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)鋼板1的長度方向的材質(zhì)分布M(X)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

另外，可以根據(jù)通過實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)求出的上述相關(guān)數(shù)據(jù)，制作組織預(yù)測模型或材質(zhì)預(yù)測模型，內(nèi)插或外插通過實(shí)驗(yàn)求出的相關(guān)數(shù)據(jù)，從而制作新的相關(guān)數(shù)據(jù)。

并且，可以使用鋼板檢查數(shù)據(jù)82、M_test(X_test)對(duì)參照慢冷卻履歷-材質(zhì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行了評(píng)價(jià)的鋼板1的長度方向的材質(zhì)分布M(X)進(jìn)行修正來計(jì)算修正過的材質(zhì)分布M_CORR(X)?？善谕ㄟ^修正來提高材質(zhì)分布的評(píng)價(jià)精度，從而取代由于獲取鋼板檢查數(shù)據(jù)82、M_test(X_test)而變得繁雜這樣的情況。

以下，使用示例說明本申請(qǐng)的發(fā)明的效果。

在圖5中，作為在輸出輥道4的溫度履歷中設(shè)置慢冷卻而制造的鐵素體－馬氏體雙相鋼(Dual Phase Steel，通稱DP鋼)的制造中優(yōu)選的溫度履歷的一例，是根據(jù)在A.Nuss、B.Engl and T.Heller、Improvement of Material Properties by Microalloying in the Case of Mutiphase Steels、Proceedings of Microalloyed steels International Symposium(2002、ASM Internaltional)pp.133-140中公開的圖來制成的溫度履歷。

在圖5中，橫軸采用鋼板1在輸出輥道4上進(jìn)行移動(dòng)的時(shí)間，縱軸采用溫度。左上角的位置為通過精軋軋制機(jī)架31中的鋼板1的溫度與時(shí)刻來決定的點(diǎn)，右下角的位置為通過卷取裝置5中的鋼板1的溫度與時(shí)刻來決定的點(diǎn)。在該通過溫度與時(shí)間表示的區(qū)域內(nèi)，鋼板可采用鐵素體、貝氏體、馬氏體、珠光體的方式。根據(jù)該圖，通過在鐵素體轉(zhuǎn)變區(qū)域中進(jìn)行慢冷卻，得到80％左右的優(yōu)選的鐵素體體積比，同時(shí)，使碳從碳固溶量低的鐵素體向體積比20％的奧氏體組織進(jìn)行移動(dòng)。在接著急冷時(shí)，成為高碳濃度的奧氏體向脆的貝氏體組織的轉(zhuǎn)變被抑制，轉(zhuǎn)變?yōu)橛柴R氏體。

關(guān)于包含慢冷卻而制造的DP鋼以外的鋼板，在A.Nuss們的上述論文和T.Senuma、Physical Metallurgy of ModernHigh Strength Steel Sheets、ISIJ I nternational、Vol.41(2001)、No.6、pp.520-532的總論中記載了一部分。

以熱軋的材質(zhì)改善為目的的上述論文和總論所記載的鋼板的冷卻模式的共通點(diǎn)之一在于，在650～750℃的溫度區(qū)域設(shè)置慢冷卻期間，控制鐵素體的體積率。在熱軋時(shí)，為奧氏體的鋼板的材料組織在該鐵素體體積率控制期間向鐵素體組織轉(zhuǎn)變。鐵素體的體積率主要由進(jìn)行慢冷卻的溫度范圍和進(jìn)行慢冷卻的時(shí)間來決定，呈現(xiàn)出進(jìn)行慢冷卻的溫度越低且進(jìn)行慢冷卻的時(shí)間越長則鐵素體的體積率越增加的傾向。

圖6和圖7表示了基于慢冷卻開始溫度TMP_SS和慢冷卻時(shí)間T_SC的組織體積比的變化的一例。圖6表示以高慢冷卻開始溫度TMP_SS來改變慢冷卻時(shí)間T_SC時(shí)的材料組織的體積比，圖7表示以低慢冷卻開始溫度TMP_SS來改變慢冷卻時(shí)間T_SC時(shí)的材料組織的體積比。無論在哪個(gè)圖中均為橫軸表示慢冷卻時(shí)間T_SC的長短，縱軸表示組織體積比。如圖6所示，在慢冷卻開始溫度TMP_SS高時(shí)鐵素體的體積比降低，取而代之脆貝氏體與硬馬氏體的體積比增加。另一方面，如圖7所示，在慢冷卻開始溫度TMP_SS低時(shí)鐵素體的體積比增加，另一方面，脆貝氏體的體積比減小。特別是當(dāng)在慢冷卻開始溫度TMP_SS低的條件下控制慢冷卻時(shí)間時(shí)，能夠得到包含體積比大約80％的鐵素體與體積比大約20％的馬氏體的組織。

當(dāng)組織體積比發(fā)生變化時(shí)材質(zhì)發(fā)生變化是公知的。例如在Yo Tomota et al.、Prediction of Mechanical Properties of Multi-phase Steels Based on Stress-Strain Curves、ISIJ International、Vol.32(1992)、No.3、pp.343-349中公開了與組織體積比與材質(zhì)之間的關(guān)系有關(guān)的模型。

在圖8中作為基于鋼板1內(nèi)的位置X的鋼板速度V的變化的一例，表示了作為加速軋制而公知的模式。橫軸取距離X，縱軸取速度V。虛線表示設(shè)定值，實(shí)線表示實(shí)績值。X＝0附近相當(dāng)于軋制初期，直到鋼板1的前端被卷取裝置5卷取為止以低速進(jìn)行軋制。在鋼板1被卷取裝置5卷取后，鋼板速度V增加如果達(dá)到一定速度則保持該速度。接著，在鋼板1的尾端通過精軋機(jī)的最終機(jī)架31的時(shí)間點(diǎn)的前后使軋制速度下降。

在圖9中，橫軸表示鋼板1內(nèi)的位置X，縱軸表示通過精軋出口溫度計(jì)62測量到的鋼板1的溫度TMP_FDT以及通過中間溫度計(jì)63測量到的鋼板1的溫度TMP_IMT。虛線表示設(shè)定值，實(shí)線表示實(shí)績值。

在圖10中，橫軸表示距離X，縱軸表示時(shí)間，表示了中間溫度計(jì)到達(dá)時(shí)間和慢冷卻開始時(shí)間T_SS。通過加速軋制到達(dá)中間溫度計(jì)的時(shí)間沿鋼板1的長度方向坐標(biāo)X而進(jìn)行變化。通過對(duì)輸出輥道4的噴嘴開度進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制，將慢冷卻開始時(shí)間的變動(dòng)抑制在比中間溫度計(jì)到達(dá)時(shí)間小的范圍內(nèi)。該兩個(gè)時(shí)間的差成為慢冷卻經(jīng)過時(shí)間T_S。

圖11表示將通過中間溫度計(jì)63測量到的鋼板1的溫度TMP_IMT作為起點(diǎn)，一邊追溯時(shí)間一邊計(jì)算慢冷卻經(jīng)過時(shí)間T_S期間的鋼板1的溫度，從而計(jì)算慢冷卻開始溫度TMP_SS的本發(fā)明的方法。

在圖12中，用虛線和實(shí)現(xiàn)分別表示慢冷卻開始溫度TMP_SS的設(shè)定值和實(shí)績值。為了進(jìn)行比較，還表示了圖8所示的精軋出口溫度計(jì)62測量到的鋼板1的溫度TMP_FDT和鋼板1的溫度TMP_IMT。慢冷卻經(jīng)過時(shí)間T_S＝T_SE－T_SS也同樣地輸出相對(duì)于X的變化。

[實(shí)施例2]

圖13表示本發(fā)明的其它實(shí)施例。代替位置固定的中間溫度計(jì)63，使用溫度檢測裝置654的輸出來實(shí)施上述實(shí)施例1。配置在輸出輥道4的多個(gè)收集部651在輸出輥道4上的多個(gè)位置收集鋼板1發(fā)出的光。將收集到的光經(jīng)由光路束652輸入到切換裝置653。切換裝置653在從排出冷卻水的冷卻頭421的位置向卷取裝置5側(cè)離開了上述帶狀水消失距離L_X以上距離的收集部651中，選擇該離開的距離最小的收集部651收集到的光，并將其輸出給溫度檢測裝置654。溫度檢測裝置654使用與針對(duì)波長的光強(qiáng)度有關(guān)的公知的分析技術(shù)對(duì)從切換裝置653輸入的光進(jìn)行解釋從而輸出溫度。

本實(shí)施例的技術(shù)與實(shí)施例1相比溫度測量變得復(fù)雜，但是具有通過在與慢冷卻開始位置接近的位置上對(duì)鋼板1的溫度進(jìn)行測量從而提高慢冷卻履歷的計(jì)算精度的效果。

[實(shí)施例3]

圖14表示本發(fā)明的另一實(shí)施例。代替使用位置固定的中間溫度計(jì)63，使用通過移動(dòng)用軌道662能夠在鋼板1的長度方向上進(jìn)行移動(dòng)的非接觸溫度計(jì)661的輸出，實(shí)施上述實(shí)施例1。非接觸溫度計(jì)661在從排出冷卻水的冷卻頭421的位置向卷取裝置5側(cè)離開上述帶狀水消失距離L_X的位置上對(duì)鋼板1的溫度進(jìn)行測量。本實(shí)施例的技術(shù)與實(shí)施例1相比溫度測量變得復(fù)雜，但是具有通過在與慢冷卻開始溫度TMP_SS接近的位置上進(jìn)行測量從而提高慢冷卻履歷的計(jì)算精度的效果。并且，與實(shí)施例2相比，由于增加移動(dòng)部維護(hù)變得復(fù)雜，但是存在以下效果：與實(shí)施例2相比在更接近慢冷卻開始位置的位置上對(duì)鋼板1的溫度進(jìn)行測量，由此進(jìn)一步提高慢冷卻履歷的計(jì)算精度。

附圖標(biāo)記說明

1：鋼板；31：精軋機(jī)的最終機(jī)架；4：輸出輥道；41：輸送輥；42：冷床；421：冷卻頭；422：冷卻噴嘴；423：下表面冷卻頭；424：下表面冷卻噴嘴；5：卷取裝置；61：速度計(jì)；62：精軋出口溫度計(jì)；63：中間溫度計(jì)；64：卷取溫度計(jì)；651：收集部；652：光路束；653：切換裝置；654：溫度檢測裝置；661：非接觸溫度計(jì)；662：移動(dòng)用軌道；7：材質(zhì)管理系統(tǒng)；71：慢冷卻履歷-材質(zhì)相關(guān)表保存裝置；S730：中間溫度計(jì)距離計(jì)算處理步驟；S731：慢冷卻通過距離計(jì)算處理步驟；S732：慢冷卻通過時(shí)間計(jì)算處理步驟；S733：慢冷卻開始溫度計(jì)算處理步驟；S734：慢冷卻開始時(shí)間計(jì)算處理步驟；S735：慢冷卻結(jié)束時(shí)間計(jì)算處理步驟；S736：慢冷卻溫度履歷計(jì)算處理步驟；72：材質(zhì)分布評(píng)價(jià)裝置；73：慢冷卻溫度履歷計(jì)算裝置；81：輸出輥道開度數(shù)據(jù)；82：鋼板檢查數(shù)據(jù)；83：溫度計(jì)配置數(shù)據(jù)；9：熱軋生產(chǎn)管理系統(tǒng)。