(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属圧延システムであって、
上部作業ロール幅及び上部作業ロール面を有する上部作業ロールと、
下部作業ロール幅及び下部作業ロール面を有する下部作業ロールと、
加熱スプレーノズルを備える作業面加熱スプレー装置と、
ヒータント（ｈｅａｔａｎｔ）を収容する加熱液体容器であって、前記加熱液体容器が、前記作業面加熱スプレー装置に前記ヒータントを提供するように、前記作業面加熱スプレー装置に結合可能であり、前記作業面加熱スプレー装置が前記ヒータントを受容するように構成され、前記加熱スプレーノズルが、前記上部作業ロール面及び前記下部作業ロール面のうちの少なくとも１つに前記ヒータントを適用するように、前記上部作業ロールまたは前記下部作業ロールに近接して位置付け可能である、加熱液体容器と、
制御装置を備える制御システムであって、前記制御システムが作業ロール温度センサおよび作業ロールキャンバセンサを備える、制御システムと、
を備える、金属圧延システム。
【請求項２】
前記作業面加熱スプレー装置が複数の加熱スプレーノズルを備える、請求項１に記載の金属圧延システム。
【請求項３】
前記複数の加熱スプレーノズルが個別に制御可能である、請求項２に記載の金属圧延システム。
【請求項４】
加熱された端スプレーをさらに含む、請求項１に記載の金属圧延システム。
【請求項５】
ヒータント制御バルブをさらに備える、請求項１に記載の金属圧延システム。
【請求項６】
前記加熱スプレーノズルが可変ノズルである、請求項１に記載の金属圧延システム。
【請求項７】
前記可変ノズルが、前記加熱スプレーノズルと関連するパラメータを調整することによって、前記ヒータントの前記適用を制御するように構成され、前記パラメータが流量、ノズル照準、スプレーパターン、スプレー強度、または負荷サイクルを含む、請求項６に記載の金属圧延システム。
【請求項８】
作業面冷却スプレー装置をさらに備え、前記作業面冷却スプレー装置が、
冷却スプレーノズルと、
冷却剤を収容する冷却液容器であって、前記冷却液容器が、前記冷却スプレーノズルに前記冷却剤を提供するように前記冷却スプレーノズルに結合可能であり、前記冷却スプレーノズルが、前記上部作業ロールまたは前記下部作業ロールに近接して位置付け可能であり、前記冷却スプレーノズルが、前記冷却剤を受容し、前記上部作業ロール面及び前記下部作業ロール面のうちの少なくとも１つに前記冷却剤を適用するように構成されている、冷却液容器と、を備える、請求項１に記載の金属圧延システム。
【請求項９】
冷却剤制御バルブをさらに備える、請求項８に記載の金属圧延システム。
【請求項１０】
前記作業面加熱スプレー装置が、前記ヒータントを前記上部作業ロール幅及び前記下部作業ロール幅のうちの少なくとも１つの大部分に適用するように、前記上部作業ロールまたは前記下部作業ロールに近接して位置付けられる、請求項１に記載の金属圧延システム。
【請求項１１】
前記作業面加熱スプレー装置が、実質的に前記上部作業ロール幅及び前記下部作業ロール幅のうちの少なくとも１つにわたって、ヒータントを適用する、請求項１に記載の金属圧延システム。
【請求項１２】
前記作業面加熱スプレー装置が、金属加工物に接触する前記上部作業ロール面または前記下部作業ロール面の一部に、ヒータントを適用する、請求項１に記載の金属圧延システム。
【請求項１３】
圧延機サーマルキャンバを制御するための方法であって、
圧延機作業ロールに加熱された液体を送達するように構成された加熱スプレーノズルを備える、作業面加熱スプレー装置を提供することと、
前記加熱スプレーノズルを介して、圧延機の運転開始中に、圧延機作業ロールの面の上へ前記加熱された液体を噴霧することと、
前記圧延機作業ロールの前記面上に定常状態のサーマルキャンバを発生させるように、前記作業面加熱スプレー装置を制御することと、
前記圧延機に金属加工物を供給することと、
少なくとも１つのセンサの出力に応じて前記作業面加熱スプレー装置を制御することと、を含み、前記少なくとも１つのセンサが、作業ロール温度センサおよび作業ロールキャンバセンサを含む、方法。
【請求項１４】
前記作業面加熱スプレー装置が複数の加熱スプレーノズルを備える、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記複数の加熱スプレーノズルのうちのそれぞれを個別に制御することをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
加熱された端スプレーを提供することをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
加熱液体制御バルブで、前記加熱された液体の前記送達を制御することをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
前記加熱スプレーノズルが可変ノズルである、請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
前記可変ノズルが、前記加熱スプレーノズルと関連したパラメータを調整することによって、前記加熱された液体の前記噴霧を制御し、前記パラメータが、流量、ノズル照準、スプレーパターン、スプレー強度、または負荷サイクルを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
作業面冷却スプレー装置で、前記圧延機作業ロール面を冷却することをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項２１】
冷却剤制御バルブで、前記作業面冷却スプレー装置を制御することをさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記圧延機作業ロールの前記面上に前記加熱された液体を噴霧することが、前記圧延機作業ロールの前記面の大部分にわたって前記加熱された液体を噴霧することを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項２３】
前記圧延機作業ロールの前記面上に前記加熱された液体を噴霧することが、実質的に前記圧延機作業ロールの前記面にわたって前記加熱された液体を噴霧することを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項２４】
前記圧延機作業ロールの前記面上に前記加熱された液体を噴霧することが、前記金属加工物に接触する前記圧延機作業ロールの前記面の一部上に前記加熱された液体を噴霧することを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項２５】
圧延機サーマルキャンバ制御システムを制御するための方法であって、
少なくとも１つの所望の圧延機プロセス結果を入力することと、
少なくとも１つの圧延機プロセス出力を受信することと、
前記少なくとも１つの圧延機プロセス出力を、前記少なくとも１つの所望の圧延機プロセス結果と比較することと、
前記少なくとも１つの圧延機プロセス出力を前記少なくとも１つの所望の圧延機プロセス結果と一致させるように、少なくとも１つの圧延機サーマルキャンバ制御システムのパラメータを調整することと、を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項２６】
前記少なくとも１つの所望の圧延機プロセス結果が、所望の金属ゲージ、所望の金属ゲージ許容誤差、所望の金属平坦度、及び所望の平坦度許容誤差から成る群から選択される、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記少なくとも１つの圧延機プロセス出力が、金属シートまたはプレートのゲージ及び金属シートまたはプレートの平坦度から成る群から選択される、請求項２５に記載の方法。
【請求項２８】
前記少なくとも１つの圧延機サーマルキャンバ制御システムのパラメータが、ヒータント流量、冷却剤流量、ヒータントスプレーパターン、冷却剤スプレーパターン、ヒータントスプレーノズルの負荷サイクル、冷却剤スプレーノズルの負荷サイクル、ヒータントスプレーノズルパターン、冷却剤スプレーノズルパターン、ヒータントスプレーノズル照準、及び冷却剤スプレーノズル照準から成る群から選択される、請求項２５に記載の方法。
【請求項２９】
少なくとも１つの圧延機の動作状態を受信することをさらに含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項３０】
前記少なくとも１つの圧延機の動作状態が、ヒータント温度、冷却剤温度、作業ロール温度、及び作業ロールキャンバから成る群から選択される、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
熱モデルを入力することと、
前記熱モデルから熱モデル出力を計算することと、
前記熱モデル出力を、前記少なくとも１つの圧延機プロセス出力及び前記少なくとも１つの圧延機の動作状態から成る群から選択されるパラメータと比較することと、
前記熱モデルに基づいて、前記少なくとも１つの圧延機サーマルキャンバ制御システムのパラメータを調整することと、をさらに含み、
前記熱モデル出力が、前記少なくとも１つの圧延機プロセス出力及び前記少なくとも１つの圧延機の動作状態から成る群から選択されるパラメータと一致する、請求項２９に記載の方法。
【請求項３２】
前記少なくとも１つの圧延機サーマルキャンバ制御システムのパラメータを調整することが、フィードバックループ制御に基づいている、請求項２５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、金属圧延機に概して関する。より具体的に、本開示は、金属作業ロールを予熱し熱的に安定化させるためのホットスプレーの使用、及び関連した制御システムに関する。
【０００２】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１５年９月２１日に出願された、米国特許仮出願第６２／２２１，４９１号の利益を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれている。
【背景技術】
【０００３】
圧延機は、金属素材に圧力をかけ変形させる大型ローラ間に金属素材を通過させることによって、金属素材を金属シートまたはプレートに加工するのに使用される。金属素材を連続したローラに通すことによって、比較的厚い金属素材は、徐々に比較的薄い金属素材に薄くされ得、最終的に金属シートまたはプレートという結果になる。
【０００４】
圧延プロセス中、金属シートまたはプレートの表面にわたって均一のゲージ（例えば、厚さ）を維持することは、困難な課題であり得る。例えば、金属シートまたはプレートは、それが作業ロールを通過し、作業ロールがそのゲージを減少または薄くするにつれて、波斑または波形を発生させ得る。波斑は、とりわけ、金属素材がプロセス中に変形される時の作業ロールにおける歪み、バックアップロールの使用からの作業ロールの歪み、及び、作業ロールに圧力をかけるための油圧アクチュエータの使用からの作業ロールの屈曲または歪みが原因であり得る。
【０００５】
製造中に金属シートまたはプレートの面にわたって凹凸を補正しかつ減らすために、作業ロールは、ゲージ均一性及び平坦度を向上させるように、少量のキャンバまたはクラウンを有し得る。作業ロールの面にわたって僅かの隆起または窪みである、クラウンまたはキャンバは、使用中の作業ロールの歪みの主原因となり得る。クラウンまたはキャンバは、金属素材に適用されるような作業ロールの正味形状がほぼ完全な円筒であるように、作業ロールの歪みを是正し得る。結果として生じる金属シートまたはプレートは、その全幅にわたってゲージの向上した平坦度及び均一性を有するであろう。
【０００６】
クラウンまたはキャンバは、作業ロール内に置かれるか形成された僅かに樽形などのように、静的であり得、もしくは、バックアップロールの適用、圧力、または温度の変化による作業ロールの膨張及び収縮に起因するクラウンまたはキャンバのような、動的であり得る。通常、静的及び／または動的なクラウンまたはキャンバが適用される後の作業ロールの正味形状は、作業ロールが考えられる最も平坦で最も均一な金属シートまたはプレートであるようなものであるはずである。
【０００７】
温度変化に起因する作業ロールのキャンバまたはクラウンである、サーマルキャンバは、作業ロールにわたって冷却剤スプレーを施し、作業ロールの端で加熱スプレーを施すことによって概して制御され、それにより、作業ロール温度を安定化させ、その結果として、製造中に作業ロールのサーマルキャンバを安定化させようとする。しかし、圧延機の運転開始及び圧延プロセス中の材料の変更は、作業ロールのサーマルクラウンを安定化させる定常状態温度を達成しない可能性がある移行期をもたらす。許容レベルの平坦度及びゲージ制御を達成するために、圧延機は、作業ロールが動作温度まで熱することを可能にするように、しばしばテストまたは運転開始材料で実行するだろう。次に、これらの運転開始ロールは、それらが製造規格を達成しないので、廃棄物にされるかまたはさらに加工されなければならない。作業ロールを熱しかつ熱的に安定化させるための運転開始材料の使用は、時間及び材料を浪費させ、製造コストを増加させることにつながる。
【発明の概要】
【０００８】
本開示の態様は、金属圧延機において作業ロールに適用される、作業面加熱スプレーの使用に関する。作業面加熱スプレーは、動作温度に、またはそれに近い温度に、作業ロールを予熱するのに使用される。加熱された液体媒質またはヒータント（ｈｅａｔａｎｔ）は、廃棄されるかさもなければ処分される必要があり得る運転開始材料の使用なしに、速やかにサーマルクラウンを構築かつ安定化させるために、作業ロールの面にわたって噴霧され得る。結果として生じる圧延運転開始プロセスは、少ない中断時間、浪費の低減を含み得、向上したプロセス制御及び製品品質を提供し得る。本開示の特定の例による、作業面加熱スプレーは、作業ロールの面にわたって均一に施され得、または、それらは作業ロールのサーマルクラウンの追加制御及び調整機能を提供するように、作業ロールのゾーンごとに異なる割合で施され得る。作業面加熱スプレーは、初期運転開始後に熱安定化及び向上した製品品質を提供し、材料、圧延パラメータ、またはプロセス条件の変化中に作業ロールのサーマルクラウンを標準化するように、個別で、または端加熱スプレー及び冷却剤と共に使用され得る。
【０００９】
作業面加熱スプレーは、作業ロールに適用される予熱の量を変えるように、手動で、または能動もしくは受動制御システムによって、施されるか制御され得る。いくつかの実施形態において、能動または受動制御システムは、測定及びフィードバック制御用の熱モデルまたはセンサを含み得る。例えば、制御システムは、作業ロール温度、作業ロールのキャンバまたはクラウン、金属シートゲージ、金属シート平坦度、ヒータント温度、冷却剤温度、及び／または、圧延後に平坦度などの材料品質を定量化するセンサの、直接もしくは間接検知用のモデルまたはセンサを含み得る。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本開示の例示的な例は、以下の図面を参照して以下に詳細に説明される。
【００１１】
【図１】作業面加熱スプレーシステムと併せた、圧延機の概略側面図である。
【図２】図１の圧延機及び作業面加熱スプレーシステムの概略端面図である。
【図３】熱制御システムを有する圧延機の概略側面図である。
【図４】図３の熱制御システムを有する圧延機の概略端面図である。
【図５】圧延機熱管理システム用のオプションの制御システムの概略図である。
【図６】加熱及び冷却剤スプレーを有する作業ロールの温度及びサーマルクラウンを制御するための例示的方法である。
【図７】圧延機サーマルキャンバを制御するための例示的方法である。
【図８】サーマルキャンバ制御システムを有する圧延機を制御するための例示的方法である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施形態の対象は、法的要件を満たすような特異性でここに説明されるが、この説明は必ずしも請求項の範囲を限定する意図はない。請求項に記載の対象は、他の方法で具体化され得、様々な要素またはステップを含み得、他の既存の技術または未来の技術と共に使用され得る。この説明は、個々のステップの命令または要素の配置が明白に述べられている時以外は、様々なステップまたは要素の中または間の任意の特定の命令または配置を意味していると解釈されるべきではない。
【００１３】
本開示の特定の態様及び特徴は、金属シートまたはプレートを製造するための圧延機と組み合わせた、作業面加熱スプレー及びオプションの制御システムの使用に関する。作業面加熱スプレーは、作業ロールを使用する金属素材の加工に先立ち、作業ロールの面上のサーマルクラウンを十分に（またはさらに十分に）発生するように、圧延機の作業ロールの予熱を可能にする。金属加工に先立って作業ロールを予熱することは、初期金属素材に、作業ロールの過渡的熱挙動なしで金属シートまたはプレートに加工されることを可能にする。かくして、動的クラウンと静的クラウンの両方を含む、作業ロールクラウンまたはキャンバは、初期金属素材が所望の平坦度品質を達成するのに役立つように十分に（またはより十分に）発生し得る。初期金属加工に先立つ圧延機の作業ロールへの作業面加熱スプレーの適用は、より速い運転開始、金属または圧延パラメータにおける移行の間の時間の短縮、ならびに所望の平坦度及び品質規格を満たさない金属屑の削減または除去を可能にする。さらに、全幅加熱スプレーと全幅冷却剤スプレーとの組み合わせは、冷却剤スプレー単独で可能であるよりも、作業ロール温度にわたり広範な範囲の制御が可能である。
【００１４】
図１及び２は、作業面加熱スプレーシステム１１０を有する例示的な圧延機１００の概略側面図及び概略端面図である。圧延機１００は、上部バックアップロール１０５を有する上部作業ロール１０４及び下部バックアップロール１０７を有する下部作業ロール１０６を含む。金属シートまたはプレート１０２は、金属シートまたはプレート１０２のゲージ厚みを低減するように、上部作業ロール１０４と下部作業ロール１０６との間を通過され得る。いくつかの例において、圧延機１００は、金属シートまたはプレート１０２がその幅にわたってゲージにおける均一性を達成したかどうかを決定するため、それが上部作業ロール１０４と下部作業ロール１０６との間を通過した後で、金属シートまたはプレート１０２を測定する平坦度測定ロール１０８を含み得る。図１に描写された例において、圧延機１００は、運動矢印１０３によって示されるように、図１の左から圧延機１００に入り、右の方へ進む、金属シートまたはプレート１０２を加工するものとして示される。
【００１５】
さらに図１及び２を参照すると、圧延機１００は、多量の液体加熱媒質またはヒータントを収容する、ヒータント容器１１２を含むスプレーシステム１１０を含む。ヒータントは、その作業温度範囲及び／または比熱及び／または熱伝達特性から選ばれ得る、油、水、または任意の適切な液体であり得る。いくつかの例において、ヒータントは、約摂氏９５度で保たれる液体であり得る。ヒータントは、ロールの幅にわたって位置付けられるヒータントスプレーノズル１１６にヒータントを分配する、ヒータントスプレーマニホールド１１４にヒータント容器１１２から送達され得る（図２）。
【００１６】
ヒータントスプレーノズル１１６は、運転開始中、また金属シートまたはプレート１０２の取入れに先立ち、下部作業ロール１０６に適用されるヒータントスプレー１１８に、ヒータントを変換する。代わって、ヒータントスプレー１１８は、上部作業ロール１０４、または、上部作業ロール１０４及び下部作業ロール１０６の両方に適用され得る。いくつかの例において、ヒータント制御バルブ１２０及びヒータント回収キャッチ１２２は、スプレーシステム１１０に含まれ得る。このような例において、ヒータント回収キャッチ１２２が、ある程度のヒータントを収集し、収集されたヒータントをヒータント容器１１２に戻すように、ヒータントスプレーノズル１１６の近く、または上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６の近くに位置付けられ得る間、ヒータント制御バルブ１２０は、上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６へのヒータントの流量を制御し得る。
【００１７】
ヒータントスプレーノズル１１６の配置は、特定の用途によって変化し得る。図１及び２に示されるように、ヒータントスプレーノズル１１６は、上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６の出口側に、もしくは、上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６の取入側に位置付けられ得る。ヒータントスプレーノズルは、上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６の上側、下側、または側面にも位置し得る。場合によっては、ヒータントスプレーマニホールド１１４は、ヒータントスプレー１１８が、上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６の全面またはほぼ全面（例えば、約９０パーセント以上）に適用されるように、ヒータントスプレーノズル１１６を位置付けるように構成され得る。しかし、ヒータントスプレー１１８が、上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６の全面に被覆を提供するかまたは適用されることは、すべての適用において必ずしも必要ではない。特定の例において、ヒータントスプレー１１８は、金属シートまたはプレート１０２に接触する上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６の一部に対してのみ被覆を提供し得る。さらに、いくつかの例において、複数のヒータントスプレーノズル１１６の代わりに、スプレーシステム１１０は、ヒータントスプレー１１８またはヒータント流を上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６に適用するように構成された、１つの大型分配口またはノズルを含み得る。上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６が適切な動作温度を達成すると、金属シートまたはプレート１０２は、加工のために圧延機１００に入り得る。スプレーシステム１１０は、動作を継続し、停止され得、または、圧延機１００に加熱及び温度安定化を与え続けるように（例えば、ヒータントスプレー１１８を上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６に施し続ける）、縮小レベルで動作し得る。
【００１８】
図３及び４は、熱制御システム３３０を有する例示的な圧延機３００の概略側面図及び概略端面図である。圧延機３００は、図１及び２を参照して上に説明されるように、上部バックアップロール１０５を有する上部作業ロール１０４及び下部バックアップロール１０７を有する下部作業ロール１０６を含む。図３及び４に描写された例において、圧延機３００は、図３の運動矢印３０３によって示されるように、左から圧延機３００に入り、右の方へ進む、金属シートまたはプレート１０２を加工するものとして示される。
【００１９】
熱制御システム３３０は、圧延機３００の運転開始及び連続動作中に、上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６の熱制御を提供するように、圧延機３００に組み込まれる。ヒータント容器３１２は、ヒータントスプレーノズル３１６及びヒータント側面スプレーノズル３２４に、１つ以上のオプションのヒータント制御バルブ３２０を介して液体ヒータントを供給する。いくつかの例において、液体ヒータントは、約摂氏９５度で保たれた液体であり得る。ヒータントスプレーノズル３１６及びヒータント側面スプレーノズル３２４は、液体ヒータントを含むヒータントスプレー３１８を、上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６の面の方に向ける。いくつかの例において、ヒータントスプレーノズル３１６は、別々のヒータント側面スプレーノズル３２４の必要を除去することができる、上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６の全幅またはほぼ全幅（例えば、約９０パーセント以上）を覆うように、ヒータントスプレー３１８を向け得る。しかし、ヒータントスプレーノズル３１６及び／またはヒータント側面スプレーノズル３２４の個別の制御は、別々のヒータント側面スプレーノズル３２４が熱制御システム３３０に含まれているか否かに関わらず、スプレーパターン及び被覆に対する調整を可能にする。いくつかの例において、熱制御システム３３０はヒータント回収キャッチ３２２を含み得、ヒータント回収キャッチ３２２は、ヒータントが上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６から廃棄されるかまたは除去され、ヒータントをヒータント容器３１２に戻した後、ヒータントを回収することができる。
【００２０】
圧延機３００及び上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６に二方向熱制御を提供するために、冷却システムも熱制御システム３３０に組み込まれ得る。例えば、冷却剤容器３３２は、冷却剤を、冷却剤制御バルブ３４０を通して冷却剤スプレーノズル３３６に供給することができる。冷却剤スプレーノズル３３６は、冷却剤を含む冷却剤スプレー３３８を、上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６に向けることができる。上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６ならびに圧延機３００から廃棄されるかまたは除去された冷却剤は、収集された冷却剤を冷却剤容器３３２に戻すことができる冷却剤回収キャッチ３４２に収集され得る。
【００２１】
図３及び４の熱制御システム３３０が手動制御され得るが、制御システムは、自動熱管理を圧延機３００に提供するために含まれ得る。例えば、熱制御システム３３０は、制御システムの至る所に配置される様々なセンサからプロセス及び圧延機状態を受信することができる制御装置３５０を含むことができる。任意の具体的な用途の特定の状態及び要求の下で、正確な測定を提供する任意のタイプのセンサであり得る、センサは、熱モデルにおいて使用されるように、またはフィードバックループ制御システムの一部として、情報を制御装置３５０に送り得る。例として、ヒータント温度センサ３６０及び冷却剤温度センサ３５２は、現在のシステム状態を計算し、上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６への適宜ヒータントまたは冷却剤の提供を調整するための、情報を制御装置３５０に提供し得る。
【００２２】
例えば、制御装置３５０が、冷却剤温度センサ３５２から高い冷却剤温度を示すデータを受信する場合、制御装置３５０は、冷却剤の低下した冷却能力を補うために冷却剤流量を増加させ得る。制御装置３５０は、平坦度測定ロール１０８及び／または金属シートまたはプレートのゲージセンサ３５４からのデータも受信し得る。平坦度測定ロール１０８及びゲージセンサ３５４は、それが圧延機３００を離れるにつれて、制御装置３５０に金属シートまたはプレート１０２の特性の実時間測定を示すデータを提供し得る。次に、制御装置３５０は、平坦度測定ロール１０８及び／または金属シートまたはプレートのゲージセンサ３５４から受信されたデータに基づく、熱制御システム３３０の１つ以上のパラメータを調整し得る。いくつかの例において、制御装置３５０は、１つ以上のロール温度センサ３５６またはロールクラウンセンサ３５８からのデータも受信し得る。ロール温度センサ３５６及びロールクラウンセンサ３５８は、上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６及びそれらが動作している下での現在の状態に関するデータを制御装置３５０に伝達し得る。次に、制御装置３５０は、ロール温度センサ３５６及び／またはロールクラウンセンサ３５８から受信されたデータに基づいた温度制御システム３３０の１つ以上のパラメータを調整し得る。いくつかの例において、制御装置３５０は、熱制御システム３３０をさらに調整するために、金属シートまたはプレート１０２の出力状態及び圧延機３００の動作状態の両方を使用し得る。
【００２３】
さらに図３及び４を参照すると、冷却剤スプレーノズル３３６、ヒータントスプレーノズル３１６、及び／またはヒータント側面スプレーノズル３２４は、上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６にわたって明確な加熱及び冷却ゾーンを作るために、いかなる方法によっても配置され得る。複数の制御ゾーンを作るために、複数のロール温度センサ３５６、ロールクラウンセンサ３５８、及び／またはゲージセンサ３５４を組み合わせて使用され得る、明確な加熱及び冷却ゾーンは、圧延機３００の状態を制御する際の追加の柔軟性を可能にし得る。
【００２４】
さらに、上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６にわたって様々な加熱及び／または冷却ゾーンを作りまたは制御することは、広範な材料及び金属シートまたはプレート１０２の幾何学的形状を加工するために、圧延機３００により大きな制御及び柔軟性を提供し得る、上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６にわたる様々な熱曲線または熱パターンの生成を可能にする。いくつかの例において、上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６に熱安定性を提供するような１つの制御ゾーンの使用は、圧延機の特定品質及び平坦度目標ならびにその意図された用途に十分であり得る。個別に制御されたゾーンがどのように達成され得るかについてのさらなる詳細は、以下に提供される。いくつかの例において、熱制御システム３３０は、ヒータントスプレーノズル３１６、ヒータント側面スプレーノズル３２４、及び／または冷却剤スプレーノズル３３６が、複数のゾーン制御を使用することなく上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６にわたって特定のサーマルクラウンを提供するために、載置または配置されることができるように、いかなる方法においても構成され得る。
【００２５】
制御装置３５０は、上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６のサーマルクラウンまたはサーマルキャンバを調整するために、熱制御システム３３０に対して幾つもの変数または入力を使用し得る。特殊調整は、特定の熱モデル、完成した金属シートまたはプレート１０２に対する許容誤差のレベル、圧延機３００の特徴、及び／または、圧延機３００が運転開始、移行期間、または定常状態加工の間に動作されるか否かに基づき得る。制御装置３５０は、負荷サイクル、パルス幅変調、及び／または、ヒータントスプレーノズル３１６、ヒータント側面スプレーノズル３２４、及び／または冷却剤スプレーノズル３３６のスプレーパターンを調整することによって、上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６の温度及びサーマルクラウンを変えることができる冷却及び／または加熱の量を変え得る。いくつかの例において、制御装置３５０は、同様の結果を達成するために、冷却剤またはヒータントの流量及び／またはシステム圧力を調整し得る。制御装置３５０は、上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６の任意の屈曲及び傾斜制御機構への情報を制御かつ／または送信もし得る。特定の例において、制御装置３５０は、上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６の任意の屈曲及び傾斜制御機構への追加または代用において、上部バックアップロール１０５及び／または下部バックアップロール１０７の任意の屈曲及び傾斜制御機構への情報を制御かつ／または送信し得る。
【００２６】
図５は、上述された熱制御システム３３０などの熱制御システムと共に使用されるための、例示的な制御システムの概略図である。図４に描写された例において、熱制御システム３３０は、ヒータント制御バルブ、冷却剤制御バルブ、制御装置３５０、冷却剤温度センサ３５２、ゲージセンサ３５４、ロール温度センサ３５６、ロールクラウンセンサ３５８、及びヒータント温度センサ３６０を含み得る。
【００２７】
制御装置３５０は、ｉ）ヒータント温度センサ３６０からのヒータント温度、ｉｉ）冷却剤温度センサ３５２からの冷却剤温度、ｉｉｉ）ロール温度センサ３５６からの作業ロール温度、ｉｖ）ロールクラウンセンサ３５８からのロールクラウン、ｖ）平坦度測定ロール１０８からの金属シートまたはプレート１０２の平坦度、及び、ｖｉ）ゲージセンサ３５４からの金属シートまたはプレートのゲージのうちの１つ以上に対するプロセス値において読み取り得る。次に、これらの測定のいずれか１つまたは組み合わせは、熱モデル３６２及び／またはユーザ入力３６４（例えば、所望の平坦度許容誤差、機械供給量、材料、または他のユーザ入力）と共に制御装置３５０に入力され得る。次に、測定、ユーザ入力、熱モデル、及び／または制御方策のこれらの入力は、制御装置３５０に、全プロセスパラメータ及び圧延機３００の動作状態を制御するように出力信号を送信させ得る。
【００２８】
例えば、制御装置３５０は、流量及び／またはシステム圧力を変えるために、ヒータント制御バルブ３２０及び冷却剤制御バルブ３４０の動作を調整し得る。制御装置３５０は、ヒータントスプレーノズル照準３６６、ヒータントスプレーノズル負荷サイクル３６８、冷却剤スプレーノズル照準３７０、冷却剤スプレーノズル負荷サイクル３７２、ヒータント側面スプレーノズル照準３７４、及び／またはヒータント側面スプレーノズル負荷サイクル３７６も調整し得る。上の変数の制御は、決して排他的または網羅的リストではないが、制御装置３５０に、上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６のサーマルクラウンを変えさせることができる。制御装置３５０は、ノズル幾何学的形状を調整し、上のパラメータを変えることによって、または個々のノズルをオンまたはオフに設定することによって、スプレーパターンも改め得る。例えば、制御装置３５０は、金属シートまたはプレート１０２が圧延機３００に入る前に上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６にわたってサーマルクラウンを発生させるために、上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６を予熱するように、運転開始手順中にヒータントスプレーノズル３１６への流れを開始し得る。圧延機３００が動作を継続するにつれて、上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６は、それ自体の熱を生成し始め得、また、制御装置３５０は、ヒータントスプレーノズル３１６へのヒータントの流れを停止または低減し得、冷却剤スプレーノズル３３６への冷却剤流を開始または増加させ得る。金属シートまたはプレート１０２が、上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６の面の一部のみを覆うときなど、上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６の面にわたる加熱が不均一になる場合、制御装置３５０は、上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６において適切な温度分配を維持するために、ヒータント側面スプレーノズル３２４またはヒータントスプレーノズル３１６の部分集合または冷却剤スプレーノズル３３６へのヒータント流を開始し得る。
【００２９】
図６は、加熱及び冷却スプレーで、作業ロールの温度及びサーマルクラウンを制御するためのサンプル制御ループ６８０である。制御ループ６８０は、図１及び３に示される圧延機例、及び図３〜５に示される熱制御システムを参照して説明されることとなるが、制御ループはこのような例に限定されない。さらに、制御ループは、本開示による、任意の適切な圧延機または熱制御システムと共に使用され得る。
【００３０】
制御ループ６８０は、１つのユニット、個々の作業ロール１０４、１０６、または作業ロール１０４、１０６の個々のゾーンとして、圧延機（本明細書に説明されるように、圧延機１００及び／または３００など）を制御するのに使用され得る。例として、制御装置３５０は、圧延機３００全体のための制御ループ６８０例を動かし得、それぞれの作業ロール１０４、１０６のための別々の制御ループ６８０を動かし得、または作業ロール１０４、１０６のそれぞれのゾーンのための別々の制御ループ６８０でさえ動かし得る。いくつかの例において、制御ループ６８０のすべての入力または出力が、熱制御システム３３０を制御するために利用されまたは必要ではあり得ない。制御ループ６８０の個々の入力及び出力は、特定の用途または必要のための制御ループ６８０をカスタマイズするために、何度もの反復において、または記載されていない追加の入力または出力と組み合わせられ得る。
【００３１】
さらに図６を参照すると、様々なセンサと共に動く制御装置（例えば、図３〜５の制御装置３５０）は、ｉ）ブロック６８１でのヒータント温度、ｉｉ）ブロック６８２での冷却剤温度、ｉｉｉ）ブロック６８３での作業ロール温度、ｉｖ）ブロック６８４での作業ロールクラウン、ｖ）ブロック６８５での金属シートまたはプレート１０２のゲージ、及び／またはｖｉ）ブロック６８６での金属シートまたはプレート１０２の平坦度を検知し得る。これらの検知された入力は、例えば、ブロック６８７での材料タイプ、及びブロック６８８での所望の金属シートまたはプレート１０２のゲージ及び平坦度許容誤差などの、ユーザ入力と組み合わせられ得る。ユーザは、ブロック６８９で熱モデルも入力し得、次に、ブロック６９０で作業ロール温度及びクラウンを計算し得る。過渡的または定常状態の挙動に特に適合され得る、熱モデルは、ブロック６８１〜６８８のうちの１つ以上から情報を受信し得、または１つ以上のユーザ入力（図示なし）を含み得る。熱モデルは、環境温度、材料入力、金属シートまたはプレート１０２との上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６の接触圧力、金属シートまたはプレート１０２のゲージ減少率、上部バックアップロール１０５及び／または下部バックアップロール１０７の接触圧力、圧延機１００、３００の実行時間、または、他の入力もしくは測定に基づき得る。熱モデルは、圧延機１００、３００全体の幾つもの入力または測定に基づいた、金属シートまたはプレート１０２の平坦度及びゲージを計算するのに使用され得る。
【００３２】
次に、ブロック６８１〜６９０の入力または測定のうちの１つ以上は、決定ブロック６９１に送り込まれ得る。決定ブロック６９１で、制御装置３５０または他の機構は、測定された金属シートまたはプレート１０２のゲージ及び平坦度を、所望の金属シートまたはプレート１０２のゲージ及び平坦度と比較し得る。決定ブロック６９１も、温度またはサーマルクラウンなどの測定された作業ロールパラメータを、所望の作業ロールパラメータと比較し得る。
【００３３】
さらに図６を参照すると、決定ブロック６９１の測定されたパラメータが、所望の範囲内に収まる場合、制御ループは、ブロック６９２でパラメータの設定点を維持することになる。しかし、決定ブロック６９１の測定されたパラメータが所望の範囲外である場合、制御装置３５０は、ブロック６９３において、ブロック６９０での熱モデルによって決定されるような任意の適切な計算されたプロセス値と、測定されたプロセス値を比較する。測定されたプロセス値と計算されたプロセス値が一致すると、制御装置３５０は、ブロック６９４での入力熱モデルに基づいた任意の利用可能なプロセスパラメータを調整することができる。ブロック６９４での熱モデルの使用は、熱モデルが適切な調整を予見し得るので、所望の結果を生み出すこととなる、制御装置３５０に、ほとんど漸増または反復もなくブロック６９５でプロセスパラメータを調整させることを可能にし得る。しかし、測定されたプロセス値と計算されたプロセス値が一致しない場合、制御装置は、ブロック６９６におけるフィードバックループシステムに基づいたプロセスパラメータをさらに調整し得る。フィードバックループ制御は、ブロック６９５におけるプロセスパラメータを調整するために、追加処理もほとんどないかまたはなく、ブロック６８１〜６８８の入力を使用することができる。ブロック６９６のフィードバックループロジックは、所望の結果を達成するように、追加の反復または漸増を必要とし得るが、プロセス条件が、熱モデルが正確または適用可能でないようである場合、バックアップ規制システムを提供することになる。ブロック６９５におけるプロセスパラメータの調整後、制御ループ６８０は、必要に応じて圧延機３００及び熱制御システム３３０のモニタリング及び調整を続けるために、決定ブロック６９１に戻る。
【００３４】
図１〜６を参照すると、上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６に適用されたサーマルクラウンは、上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６の面にわたって変化し得、また、プロセスパラメータ、金属シートまたはプレート１０２の材料、及び／または圧延機３００の動作の長さによって変化し得る。例えば、上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６の作業面の特定ゾーンは、金属シートまたはプレート１０２の許容可能な平坦度及び品質を維持するために、様々な量のサーマルキャンバを必要とし得る。上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６の動的成形を促進し、可変サーマルクラウンまたは可変サーマルキャンバを達成するだけでなく、プロセス条件または要件が変化するにつれて、そのサーマルクラウンまたはサーマルキャンバを改めまたは調整するために、作業面加熱スプレー１１０、熱制御システム３３０、及び任意の関連の制御装置３５０ならびに制御ループ６８０は、部分集合あるいは個々の、加熱スプレーノズル１１６、３１６、ヒータント側面スプレーノズル３２４、及び／または冷却剤スプレーノズル３３６を制御するように適合され得る。個々のノズル１１６、３１６、３２４、３３６またはノズルの部分集合に関する制御は、上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６の幅にわたる様々な点においてヒータントスプレー１１８、３１８及び冷却剤スプレー３３８を変え、また上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６に適用されたサーマルクラウンの量における結果として生じる可変性を変えることを可能にする。
【００３５】
なお図１〜６を参照すると、スプレーシステム１１０及び／または熱制御システム３３０を加熱する作業面は、ノズル１１６、３１６、３２４、３３６の個々、または部分集合へのヒータントまたは冷却剤の流れを制御する、追加のヒータント制御バルブ１２０、３２０及び／または冷却剤制御バルブ３４０を含み得る。ノズル１１６、３１６、３２４、３３６（またはノズルの部分集合）へのヒータントまたは冷却剤の流れを制限することによって、ヒータントスプレー１１８、３１８及び冷却剤スプレー３３８の形状及び分散が、上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６の面の幅にわたる任意の特定の点において、所望のサーマルクラウン量を提供するように調整され得る。場合によっては、上部作業ロール１０４のみ、または下部作業ロール１０６のみにヒータントまたは冷却剤を適用することが望ましい、または必要であり得る。直接ノズル制御、またはヒータント制御バルブ３２０及び／または冷却剤制御バルブ３４０の使用のいずれかを通した、ヒータントスプレーノズル１１６、３１６、ヒータント側面スプレーノズル３２４、及び／または冷却剤スプレーノズル３３６の選択的制御は、ヒータントまたは冷却剤が、適切な作業ロール１０４、１０６のみ、または作業ロール１０４、１０６の一部のみに送達されるのを可能にし得る。同様に、いくつかの例では、上部作業ロール１０４及び下部作業ロール１０６が、互いに相補的な、ずれている、そうでなければ異なっているサーマルクラウンを有することが望ましいことがある。このような例では、部分集合または個々のノズル１１６、３１６、３２４、３３６の制御は、上部作業ロール１０４及び下部作業ロール１０６が、個別化されたヒータントスプレー１１８、３１８及び冷却剤スプレー３３８を受容するのを可能にし得、それにより、上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６のサーマルクラウンが、個々に制御または変化され得る。
【００３６】
ヒータントスプレー１１８、３１８及び冷却剤スプレー３３８の分散を制御する追加の方法が考えられ得る。例えば、各ヒータントスプレーノズル１１６、３１６、ヒータント側面スプレーノズル３２４、及び／または冷却剤スプレーノズル３３６は、ヒータントまたは冷却剤の流れ、あるいは、ヒータントスプレー１１８、３１８または冷却剤３３８の形状、分散、及び／または強度を制御するのに、使用され得る。このような例では、可変ノズルは、流れを制限または増加させ、あるいは、ノズル照準、スプレーパターン、スプレー強度、または負荷サイクルを調整し、上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６に、ヒータントスプレー１１８、３１８または冷却剤スプレー３３８の所望の形状及び品質を提供し得る。同様に、可変バルブ１２０、３２０、３４０は、ノズル１１６、３１６、３２４、３３６へのヒータントまたは冷却剤の流れを個々に、またはノズル１１６、３１６、３２４、３３６の部分集合ごとに改める、または調整し、上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６の動的成形をもたらし得る。ノズル１１６、３１６、３２４、３３６、またはノズルの部分集合へのヒータントまたは冷却剤の流量、圧力、またはレベルを変えるさらに他の方法が考えられ得る。上に説明されたように、個々のノズル１１６、３１６、３２４、３３６、またはノズル１１６、３１６、３２４、３３６の部分集合にわたる制御は、上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６の幅にわたる様々なゾーンへのヒータントスプレー１１８、３１８または冷却剤スプレー３３８の差分適用をもたらすのが望ましくあり得る。
【００３７】
図７は、図１〜４において上に説明されたような圧延機１００または３００などの圧延機のサーマルキャンバを制御するための例示的な方法である。圧延プロセスにおける運転開始中及び／または圧延される材料における変化の間、圧延機１００または３００は、上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６が、定常温度及び結果としてのサーマルクラウンを達成する前に、過渡的段階の動作を有し得る。いくつかの例において、ヒータントスプレー１１８、３１８は、ブロック７０２において示されているような運転開始中に、上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６上に噴霧され得、さらなる処理を必要とする可能性のある、または使用に適さない可能性のある廃材の発生を防ぐことができる。ヒータントスプレー１１８、３１８は、ヒータント側面スプレーノズル３２４の使用をさらに含むことができる、１つ以上のヒータントスプレーノズル１１６、３１６の使用を通して、上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６に適用され得る。いくつかの例において、ヒータントスプレー１１８、３１８は、上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６の面の大部分を噴霧するように構成され得る。例えば、ヒータントスプレー１１８、３１８は、上部作業ロール１０４の面の約５０パーセント以上、下部作業ロール１０６の約５０パーセント以上、または上部作業ロール１０４及び下部作業ロール１０６のそれぞれの面の約５０パーセント以上を噴霧するように構成され得る。別の例において、ヒータントスプレー１１８、３１８は、実質的に上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６の面にわたって噴霧するように構成され得る。例えば、ヒータントスプレー１１８、３１８は、上部作業ロール１０４の面の約９０パーセント以上、下部作業ロール１０６の面の約９０パーセント以上、または上部作業ロール１０４及び下部作業ロール１０６のそれぞれの面の約９０パーセントを噴霧するように構成され得る。また別の例において、ヒータントスプレー１１８、３１８は、金属シートまたはプレート１０２に接触する、上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６の一部にわたって噴霧するように構成され得る（例えば、金属シートまたはプレート１０２に接触する、任意の割合の上部作業ロール１０４または下部作業ロール１０６）。
【００３８】
いくつかの例において、ヒータントスプレー１１８、３１８が上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６を運転開始中に暖めるにつれて、ブロック７０４において、上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６のサーマルキャンバが、熱モデルの使用を通して測定または決定され得る。ブロック７０６において、熱モデルを使用して得られた、または直接測定を介して得られた情報を使用して、ヒータントスプレー１１８、３１８が、上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６上の定常サーマルクラウンを達成するように制御され得る。いくつかの例において、上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６における定常サーマルクラウンの発生に影響を与えるのに、任意の数の制御方法または技法が使用され得る。場合によっては、ヒータントスプレーノズル１１６、３１６は、個々に制御され得る。ヒータント制御バルブ１２０、３２０は、個々のヒータントスプレーノズル１１６、３１６及び／またはヒータント側面スプレーノズル３２４へのヒータントの流れを制御するのに使用され得る。場合によっては、ヒータントスプレーノズル１１６、３１６及び／またはヒータント側面スプレーノズル３２４は、可変ノズルであり得る。可変ノズルは、流量、ノズル照準、スプレーパターン、スプレー強度、及びノズル負荷サイクルを改めることによって、ヒータントの噴霧を制御し得る。特定の例において、ヒータントスプレー１１８、３１８に対する調整は、金属シートもしくはプレート平坦度センサ、作業ロール温度センサ、作業ロールキャンバセンサ、金属シートもしくはプレートゲージセンサ、ヒータント温度センサ、及び／または冷却剤温度センサなど、センサの出力を受けてなされ得る。上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６の面が、定常サーマルクラウンを達成した後、金属シートまたはプレート１０２が、処理のために圧延機１００、３００に送り込まれ得る。
【００３９】
なお図７を参照すると、ブロック７０８において、金属シートまたはプレート１０２が圧延機１００、３００において処理を始めると、上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６のサーマルクラウンを測定すること、熱モデルのモニタリング、または上に説明されたセンサのいずかのモニタリングが継続し得る。場合によっては、上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６の温度を維持かつ／または調整し、ブロック７１２における処理中に、所望のサーマルクラウンを維持するのに、ヒータントスプレー１１８、３１８が、オプションの冷却剤スプレー３３８と共に使用され得る。冷却剤スプレー３３８は、上に示されたヒータントスプレー１１８、３１８と同様に、可変ノズルまたは冷却剤制御バルブ３４０を使用して制御され得る。
【００４０】
図８は、熱制御システム３３０を用いて、圧延機１００、３００を制御するための方法である。ブロック８０２において、ユーザは、所望の金属シートもしくはプレート１０２ゲージ、所望の金属シートもしくはプレート１０２ゲージ許容誤差、所望の金属シートもしくはプレート１０２平坦度、及び／または所望の金属シートもしくはプレート１０２平坦度許容誤差などの１つ以上の所望の圧延機プロセス結果を制御装置３５０に入力し得る。
【００４１】
ブロック８０４において、制御装置３５０は、圧延機プロセス出力を受信し得る。場合によっては、圧延機プロセス出力は、金属シートもしくはプレート１０２ゲージ及び／または金属シートもしくはプレート１０２平坦度を含み得るが、それらに限定されない。
【００４２】
ブロック８０６において、制御装置３５０は、例えば、ヒータント温度、冷却剤温度、上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６の温度、及び／または上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６の動的もしくは静的キャンバなどの圧延機動作状態を受信し得る。
【００４３】
ブロック８０８において、特に、移行挙動または定常挙動用に適合され得、とりわけ、圧延機１００、３００状態、上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６のキャンバまたは形状、あるいは金属シートもしくはプレート１０２のゲージもしくは平坦度を予測し得る、熱モデルが、制御装置３５０に入力され得る。
【００４４】
ブロック８１０において、制御装置３５０は、次に、上に説明されたような任意の適用可能なセンサからの入力と一緒に、熱モデルを使用して、１つ以上の出力を計算することができる。熱モデル出力は、金属シートもしくはプレート１０２のゲージもしくは平坦度、圧延機１００、３００の動作状態、及び／または上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６の温度、サーマルキャンバ、または全体キャンバを含み得るが、これらに限定されない。
【００４５】
なお図８を参照すると、ブロック８１２において、制御装置３５０は、熱モデル出力のうちの１つ以上を、ブロック８０４の圧延機プロセス出力及び／またはブロック８０６の圧延機動作状態と比較し得る。ブロック８１０の熱モデル出力が、圧延機プロセス出力及び／または圧延機動作状態に比較的一致しているか、または十分に類似している場合、ブロック８０８における熱モデル入力は、有効であり得、システムに対する予測調整用に使用され得る。例えば、ブロック８１４において、制御装置３５０は、次に、熱モデルに基づき、熱制御システム３３０のパラメータを調整し、ブロック８０４の圧延機プロセス出力をブロック８０２の所望の圧延機プロセス結果と一致させ得る。
【００４６】
ブロック８１２に戻ると、しかし、ブロック８１０の熱モデル出力が圧延機プロセス出力及び／または圧延機動作状態と比較的一致しているか、または十分に類似している場合、ブロック８０８における熱モデル出力は、圧延機１００、３００のその時の動作状態下の予測値を有しないことがある。このような例では、次に、制御装置３５０は、ブロック８０４の圧延機プロセス出力をブロック８０２の所望の圧延機プロセス結果に一致させるように、ブロック８１６におけるフィードバックループに基づいて、熱制御システム３３０のパラメータを調整し得る。特定の場合、熱制御システム３３０パラメータは、以下に限定されるものではないが、ヒータント流量、冷却剤流量、ヒータントスプレーパターン、冷却剤スプレーパターン、ヒータントスプレーノズル負荷サイクル、冷却剤スプレーノズル負荷サイクル、ヒータントスプレーノズルパターン、冷却剤スプレーノズルパターン、ヒータントスプレーノズル照準、冷却剤スプレーノズル照準、及び／または、上部作業ロール１０４及び／または下部作業ロール１０６上のサーマルキャンバ量に影響を及ぼす、またはそれを調整するのに使用され得る、熱制御システム３３０の他の任意の変数を含み得る。
【００４７】
図７及び図８の説明された方法は、所望のステップ、追加のステップ、または上に説明されたものとは異なる配置または順序の部分集合のみを含み得る。
【００４８】
図面に描写された、または上に説明された構成要素の異なる配置と共に、示されていない、または説明されていない構成要素及びステップが考えられる。同様に、いくつかの特徴及び部分的組み合わせが有用であり、他の特徴及び部分的組み合わせに関連することなく採用され得る。本発明の実施形態が例示目的で、制限目的ではなく説明されており、本特許の読み手には、代替の実施形態が明らかになるであろう。したがって、本発明は、上に説明された、または図面に描写された実施形態に限定されず、以下の請求項の範囲から逸脱することなく、様々な実施形態及び修正形態が作られ得る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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