[发明专利]优化装置、优化方法、及优化程序

说明书

技术领域

本发明涉及在轧制设备中对轧材进行轧制时对轧制设备的控制进行优化、使得既确保轧材的产品质量、又使优化指标量最小的优化装置、优化方法、及优化程序。

背景技术

作为轧制金属材料的轧制设备，包括制造钢铁板(以下称为钢板)的薄板热轧设备、厚板轧制设备、冷轧设备、钢铁的型钢轧制设备、棒钢、线材的轧制设备、以及铝、铜的轧制设备。

例如，薄板热轧设备用加热炉101将被称为板坯的长方体形的钢铁材料加热至1200℃左右，并通过利用粗轧机实施粗轧，从而来获得厚度为30～40mm左右的条材。此时，有时也利用条材加热器来使条材升温。之后，薄板热轧设备在精轧机中将经粗轧的条材轧制成厚度1.2～12mm。接着，薄板热轧设备在利用水冷机冷却至500～700℃左右之后，最终用卷绕机卷绕以作为卷材。这里，每次经过轧制的各工序时，板坯的叫法会变成条材、卷材等，但下面，用轧材这样的称呼来进行统一。

像这样，薄板热轧设备一边传送轧材，一边用加热炉以预定的温度进行加热，并用轧机使其发生较大的变形，从而能确保一定的质量、即作为目标的材质，但为了确保较高的质量，需要对产品的材质进行预测，并基于该预测来决定薄板热轧设备中的各控制值。

例如，在专利文献1中，提出了如下的钢板的材质预测控制方法：根据轧制前的钢材实际组分值、以及轧制后的钢材尺寸(厚度、宽度、长度)和钢材材质保证值(拉伸强度、屈服点、韧性)，来求出加热、轧制、冷却的预定工艺条件。

另外，一方面要求高质量，另一方面，若以高温进行加热，则所消耗的能量也会增大，但是，考虑到对于当今世界性的环境问题的关注、以及日本的能源状况等，在薄板热轧设备中，也强烈希望能降低能耗。

因而，例如，作为节能措施，一般施行在不用轧机进行轧制的时间、即所谓的空转(idle)时间内降低辊子转速的节能方法。另外，由于在轧机中使用了大量的冷却水、液压系统的油、和送风机的空气，因此，在向轧机提供水、油、空气的泵的台数控制或启动、停止控制中，一般众所周知存在力图实现节能的节能方法。

例如，在专利文献2中，提出了如下轧制方法：对达到与轧材各自的化学分析相对应的AR3相变点以上的加热炉提取温度、降低电力成本的粗轧的各路径的出口厚度、以及AR3相变点以上的精轧机的出口温度进行设定。

专利文献1：日本专利特许第2509481号公报

专利文献2：日本专利特开昭58-119404号公报

然而，在专利文献2所记载的轧制方法中，即使利用精加工出口侧温度来设定为达到AR3相变点以上的加热炉提取温度，在除相变以外存在其他左右最终材质的要素的情况下，有时也无法确保最终材质。

作为除相变以外的其他左右最终材质的要素，例如有对最终粒径造成影响的各路径的重结晶率、在微合金钢中的固溶元素量、和析出元素量、及析出物的大小等金属组织变化。由于这些金属组织变化受到从加热炉到精加工出口侧为止的过去经历的影响，因此，为了确保最终材质，需要考虑金属组织变化来设定轧制条件。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，提供一种对轧制设备的控制进行优化、使得既能确保轧材的产品质量、又能使想要进行优化的优化指标量最小的优化装置、优化方法、及优化程序。

为了达到上述目的，本发明所涉及的优化装置的第一特征在于，包括：设定计算部，该设定计算部计算出轧制装置轧制轧材用的控制设定值；材质预测部，该材质预测部基于由所述设定计算部计算出的控制设定值，对经所述轧制装置轧制的轧材的材质进行预测；优化指标量计算部，该优化指标量计算部基于由所述设定计算部计算出的控制设定值，计算出对于所述轧制装置轧制所述轧材进行优化的指标的量以作为优化指标量；以及优化部，该优化部使所述设定计算部计算出如下的所述控制设定值，该控制设定值使得在由所述材质预测部所预测的材质满足外部输入的要求材质的范围内，使由所述优化指标量计算部计算出的优化指标量最小。

为了达到上述目的，本发明所涉及的优化装置的第二特征在于，所述优化指标量计算部基于由所述设定计算部计算出的控制设定值，计算出所述轧制装置轧制所述轧材所需的能量即使用能量，以作为优化指标量。