[发明专利]板材的平坦度测量方法及采用该方法的钢板的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高精度地对沿长度方向行进的钢板等板材的平坦度进行测量的方法及采用该方法的钢板的制造方法。

背景技术

为了确保板材的质量，并且进行稳定的制造，要求板材具有良好的平坦度。因此，在板材的制造工序中要对平坦度进行适当的管理是一直以来的课题。

通常，使用伸长率差、陡度这样的值作为表示平坦度的指标。

伸长率差Δε是指板材的长度方向的一定区间中的、板材的宽度方向中央部的伸长率ε_CENT与板材的除宽度方向中央部以外（通过是边缘附近）的伸长率ε_EDGE之差，用以下的式（2）表示。

Δε＝ε_CENT-ε_EDGE…(2)

此外，陡度λ是通过使用板波的高度δ与其间距P，用λ＝δ/P来定义的。通过使该板波的形状近似于正弦波，从而在伸长率差Δε与陡度λ（％）之间存在有用以下的式（3）表示的众所周知的关系。

[数(数学式)1]

例如，作为板材的一例的热轧钢板的制造线通常由加热炉、粗轧机、精轧机列、冷却带和卷取机构成。由加热炉加热了的板坯被粗轧机轧制，被加工为厚度为30mm～60mm的钢坯（粗型材（日文：粗バ一））。接着，钢坯被由6台～7台精轧机组成的精轧机列轧制，形成为客户所要求的厚度的热轧钢板。该热轧钢板在冷却带被冷却，并由卷取机卷取起来。

制造平坦度良好的热轧钢板对于确保产品质量是较为重要的，并且，对于稳定地进行向精轧机列的通板、卷取机中的卷取等来维持较高的生产率也是较为重要的。热轧钢板的平坦度不良的原因在于在精轧机列和冷却带中产生的、伸长率在板宽度方向上的不均。因此，作为用于制造平坦度良好的热轧钢板的方法，提出了在精轧机之间或在精轧机列的出口侧设置平坦度测量仪、板厚轮廓仪并根据这些仪器的测量值对精轧机的工作辊弯辊件进行反馈控制的方法、对工作辊的移动位置、精轧机列的载荷分配等设置条件进行学习控制的方法。如上所述的控制方法例如记载在日本特开平11-104721号公报中。此外，也提出了在冷却带的出口侧设置平坦度测量仪并根据该平坦度测量仪的测量值对冷却带的各冷却喷嘴的冷却水量进行反馈控制的方法。为了实施如上所述的控制方法，提出了在精轧机之间、精轧机列的出口侧或冷却带的出口侧对以高速行进的热轧钢板的平坦度进行测量的方法、装置，并将其应用于实际设备中。

作为以往的热轧钢板的平坦度测量方法，公知有如下方法：将由多根沿板宽度方向延伸的亮线构成的线状图案投影在被热轧并行进的热轧钢板的表面上，利用二维相机从与线状图案的投影方向不同的方向拍摄该线状图案，根据该拍摄图像内的线状图案的失真，测量热轧钢板的表面形状及平坦度。在该方法中，通过将线状图案投影在热轧钢板的长度方向（轧制方向）上的1m左右的范围内，抑制了测量精度在紧邻精轧机的出口侧的位置频繁观察到的、板波为驻波的状态（因板波在精轧机中被固定而成为固定端）下下降。如上所述的平坦度测量方法例如记载在日本特开昭61-40503号公报、日本特开2008-58036号公报中。

在日本特开昭61-40503号公报中记载有如下方法：通过沿板宽度方向以高速分别扫描3束在板的长度方向上隔开间隔地投射的激光光束，从而将由3根亮线组成的线状图案投影在板表面上，根据利用相机对该线状图案拍摄得到的拍摄图像内的线状图案的失真，测量板的表面形状及平坦度。但是，在由3根亮线组成的线状图案中，存在有无法高精度地测量板的表面形状量、特别是当板波的周期较短时测量精度极端变差这样的问题。

此外，在日本特开2008-58036号公报中记载有如下方法：使用描绘有高密度的线状图案的幻灯片（日文：スライド），将由沿板宽度方向延伸的多个亮线构成的高密度的线状图案投影在板材表面上，根据利用相机对该高密度的线状图案拍摄得到的拍摄图像内的线状图案的失真，测量板材的表面形状及平坦度。在该方法中，与日本特开昭61-40503号公报所记载的方法不同，由于投影了高密度的线状图案，因此表面形状的测量分辨率（空间分辨率）提高，能够期待能够高精度地测量板材的表面形状。

日本特开2008-58036号公报所记载的那样的形状测量方法通常被称作格子投影法，并不限于测量钢板的表面形状的情况，该测量方法广泛地应用于各种用途。