特許 7440576 金属帯材を製造する方法及び装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-19

(45)【発行日】2024-02-28

(54)【発明の名称】金属帯材を製造する方法及び装置

(51)【国際特許分類】

   B21B 1/02 20060101AFI20240220BHJP

   B21B 13/22 20060101ALI20240220BHJP

   B21B 15/00 20060101ALI20240220BHJP

   B22D 11/12 20060101ALI20240220BHJP

   B21B 38/00 20060101ALI20240220BHJP

   B21C 51/00 20060101ALI20240220BHJP

【ＦＩ】

B21B1/02 D

B21B13/22

B21B15/00 A

B21B15/00 C

B22D11/12 A

B21B38/00 Z

B21C51/00 P

【請求項の数】 15

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2022112870

(22)【出願日】2022-07-14

(65)【公開番号】P2023016726

(43)【公開日】2023-02-02

【審査請求日】2022-10-11

(31)【優先権主張番号】10 2021 207 947.4

(32)【優先日】2021-07-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】390035426

【氏名又は名称】エス・エム・エス・グループ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング

(74)【代理人】

【識別番号】100069556

【弁理士】

【氏名又は名称】江崎 光史

(74)【代理人】

【識別番号】100111486

【弁理士】

【氏名又は名称】鍛冶澤 實

(74)【代理人】

【識別番号】100191835

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 真介

(74)【代理人】

【識別番号】100221981

【弁理士】

【氏名又は名称】石田 大成

(72)【発明者】

【氏名】オーラフ・ノルマン・イェプゼン

(72)【発明者】

【氏名】ヨーアヒム・オーレルト

【審査官】中西 哲也

(56)【参考文献】

【文献】特開平１０－２１１５０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２６３７０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２７８９１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－００６０１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－０５７４５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－１９７９６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－０４７４６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０２－１２４２５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２４５１８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－２４４３０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０６３４０１０８（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】中国実用新案第２０６４１５４１８（ＣＮ，Ｕ）

【文献】特開２００４－２９８９１６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２１Ｂ １／００－９９／００

Ｂ２２Ｄ １１／００－１１／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属帯材を製造する方法であって、
圧延ライン（１）において、幾つかの圧延スタンド（２）を用いてスラブ（３）から帯材を圧延し、その際、圧延されるべきスラブ（３）を、個々の部分スラブ（３ａ、３ｂ）から繋ぎ合わせ、個々の部分スラブ（３ａ、３ｂ）の繋ぎ合わせを、スラブ接合装置（４）において行い、スラブ接合装置（４）において、圧延方向（Ｒ）で前方に位置する部分スラブ（３ａ）の一部分（５）と、圧延方向（Ｒ）で後方に位置する部分スラブ（３ｂ）の一部分とを分離し、分離箇所（６）で両部分スラブ（３ａ、３ｂ）を接合する、方法において、
両部分スラブ（３ａ、３ｂ）の分離後で接合前に、分離箇所（６）で両部分スラブ（３ａ、３ｂ）の少なくとも一方の測定を行い、
測定から得られたデータを、制御部（７）に供給し、制御部（７）は、測定データから圧延プロセス用の制御データを生成して圧延ライン（１）へ出力することを特徴とする、方法。

【請求項2】

圧延ライン（１）において、圧延を、連続プロセスで行うことを特徴とする、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

部分スラブ（３ａ、３ｂ）の測定は、分離箇所（６）における部分スラブ（３ａ、３ｂ）の横断面成形輪郭及び／又はウェッジの把握を含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。

【請求項4】

部分スラブ（３ａ、３ｂ）の測定は、分離箇所（６）における部分スラブ（３ａ、３ｂ）の表面欠陥及び／又は微細構造及び／又はスケールの存在の把握を含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。

【請求項5】

部分スラブ（３ａ、３ｂ）の測定は、分離箇所（６）における部分スラブ（３ａ、３ｂ）の温度及び／又は温度分布の把握を含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。

【請求項6】

部分スラブ（３ａ、３ｂ）の測定が、分離箇所（６）における部分スラブ（３ａ、３ｂ）の元素の溶解状態又は析出状態の把握を含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。

【請求項7】

圧延ライン（１）へ出力される制御データは、圧延ライン（１）の上流及び／又は圧延ライン（１）内及び／又は圧延ライン（１）の下流の加熱要素又は冷却要素に関する制御データであることを特徴とする、請求項１に記載の方法。

【請求項8】

圧延ライン（１）へ出力される制御データは、圧延速度に関する制御データであることを特徴とする、請求項１に記載の方法。

【請求項9】

圧延ライン（１）へ出力される制御データは、個々の圧延スタンド（２）におけるパスの値に関する制御データであることを特徴とする、請求項１に記載の方法。

【請求項10】

圧延ライン（１）と圧延方向（Ｒ）で後続するコイラとの間に、圧延された帯材の、不良品である部分又は所定の仕様を満たさない材料を含む部分を切り落とす少なくとも１つのせん断装置が配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の方法。

【請求項11】

金属帯材を製造する装置であって、
圧延ライン（１）とスラブ接合装置（４）とを備え、
圧延ライン（１）において、幾つかの圧延スタンド（２）を用いて、帯材が、スラブ（３）から圧延可能であり、
スラブ接合装置（４）によって、圧延されるべきスラブ（３）が、個々の部分スラブ（３ａ，３ｂ）から繋ぎ合わせ可能であり、スラブ接合装置（４）は、切断手段（８）を有し、切断手段（８）によって、圧延方向（Ｒ）で前方に位置する部分スラブ（３ａ）の一部分（５）と、圧延方向（Ｒ）で後方に位置する部分スラブ（３ｂ）の一部分とが分離可能であり、スラブ接合装置（４）は、分離箇所（６）において２つの部分スラブ（３ａ、３ｂ）を接合する接合手段をさらに有する、装置において、
分離箇所（６）において２つの部分スラブ（３ａ、３ｂ）の少なくとも一方の測定を行える測定手段（９）が設けられていて、
測定手段（９）は、制御部（７）に接続されていて、制御部（７）は、測定手段（９）の測定データから圧延プロセス用の制御データを生成し、制御データを圧延ライン（１）へ出力するように構成されていることを特徴とする、装置。

【請求項12】

測定手段（９）は、少なくとも１つの接触式の測定要素を有し、接触式の測定要素によって、分離箇所（６）における部分スラブ（３ａ、３ｂ）の横断面成形輪郭及び／又はウェッジの把握を行えることを特徴とする、請求項１１に記載の装置。

【請求項13】

測定手段（９）は、分離箇所（６）における部分スラブ（３ａ、３ｂ）の横断面成形輪郭及び／又はウェッジの把握を行える少なくとも１つのレーザ測定手段を有することを特徴とする、請求項１１に記載の装置。

【請求項14】

測定手段（９）は、温度測定手段であり、温度測定手段によって、分離箇所（６）において部分スラブ（３ａ、３ｂ）の温度及び／又は温度分布の把握を行えることを特徴とする、請求項１１に記載の装置。

【請求項15】

制御装置（７）は、少なくとも１つの加熱要素、少なくとも１つの冷却要素、圧延速度を調整する手段及び／又は圧延スタンド（２）のロールギャップを調整する少なくとも１つの手段に接続されていることを特徴とする、請求項１１に記載の装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、金属帯材を製造する方法であって、圧延ラインにおいて、幾つかの圧延スタンドを用いてスラブから帯材を圧延し、その際、圧延されるべきスラブを、個々の部分スラブから繋ぎ合わせ、個々の部分スラブの繋ぎ合わせを、スラブ接合装置において行い、スラブ接合装置において、圧延方向で前方に位置する部分スラブの一部分と、圧延方向で後方に位置する部分スラブの一部分とを分離し、分離箇所で両部分スラブを接合する、方法に関する。さらに本発明は、金属帯材を製造する装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、国際公開第２０１７／１４０８８６号において、鋳造圧延設備において、鋼帯材を、１つ又は複数の鋳造機において圧延ラインの上流で相互に接合されるスラブが製造されることによって、セミエンドレス圧延運転又はエンドレス圧延運転で製造することが知られている。これについては、前掲の文献において、スラブ接合装置が記載されている。このスラブ接合装置によって、相前後して配置された２つのスラブを相互に接合できる。ここでは、これは、接合されるべき２つのスラブが互いに対して振動し、その際に相互に押し付けられる摩擦溶接工程によって行われる。

【0003】

ここで及びこれ以降スラブについて述べるときには、スラブとは、原則的に、連続的に作動する圧延プロセスで圧延できるように、適切に相互に接合される粗圧延帯材とも解される。

【0004】

帯材を圧延するとき、一般的に、所定のプロセス条件を維持することが常に重要であり、これにより、程度の高いプロセス確実性を保証できる。同様に、これにより、圧延されるべき帯材の品質を保証できる。この場合、好適には制御されたプロセスで圧延プロセスに適切に影響を及ぼすために大量のデータを把握することが、ときには困難である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】国際公開第２０１７／１４０８８６号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明の基礎をなす課題は、スラブの製造プロセスの監視の改善を可能にし、粗圧延製品（スラブ又は粗圧延帯材）における欠陥にできるだけ素早く反応できるように、冒頭で述べた形態の方法を改良するとともに相応の装置を提供することである。これにより、製造される帯材の品質を向上できるはずである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明によるこの課題の解決手段は、両部分スラブの分離後で接合前に、分離箇所で両部分スラブの少なくとも一方の測定を行うことを特徴とする。

【0008】

好適には、圧延ラインにおいて、圧延を、連続プロセスで行う。

【0009】

部分スラブの測定は、分離箇所における部分スラブの幾何学的値の把握、特に部分スラブの横断面成形輪郭及び／又はウェッジの把握を含んでよい。

【0010】

部分スラブの測定は、代替的に又は付加的に、分離箇所における部分スラブの表面の特性の把握、特に表面欠陥及び／又は微細構造及び／又はスケールの存在の把握を含んでもよい。

【0011】

さらに、部分スラブの測定は、代替的に又は付加的に、分離箇所における部分スラブの温度及び／又は温度分布の把握を含んでよい。

【0012】

最後に、部分スラブの測定は、代替的に又は付加的に、分離箇所における部分スラブの化学組成の把握、特に元素の溶解状態又は析出状態の把握を含んでもよい。

【0013】

好適には、測定から得られたデータは、制御部に供給され、制御部は、計測データから圧延プロセス用の制御データを生成して圧延ラインへ出力する。

【0014】

この場合、特に、圧延ラインへ出力される制御データは、圧延ラインの上流及び／又は圧延ライン内及び／又は圧延ラインの下流の加熱要素又は冷却要素に関する制御データであることが想定されている。

【0015】

代替的に又は付加的に、圧延ラインへ出力される制御データは、圧延速度に関する制御データであってよい。

【0016】

代替的に又は付加的に、圧延ラインへ出力される制御データは、個々の圧延スタンドにおけるパスの値（つまりロールギャップの値）に関する制御データであってもよい。

【0017】

最後に、圧延ラインへ出力される制御データは、代替的に又は付加的に、ロールの摺動位置、ロールに掛かる曲げ力及びワークロール同士の相対位置（ロールギャップのジオメトリ）などの、帯材のジオメトリに影響を及ぼす調整要素の調整に関する制御データであってもよい。

【0018】

制御部に、比較データが記憶されてよく、この場合、比較データを考慮することによって、制御データが生成される。その際、特に人工知能の方法の利用が考えられる。この種の人工知能の方法の例は、ニューラルネットワーク、適応アルゴリズム、進化アルゴリズム、遺伝的アルゴリズムなどである。これについては、例えばベイジアンビリーフネットワーク（Ｂａｙｅｓｉａｎ ｂｅｌｉｅｆ ｎｅｔｗｏｒｋ）、決定木（ｄｅｃｉｓｉｏｎ ｔｒｅｅ）、隠れマルコフモデル、事例ベース推論（ｃａｓｅ－ｂａｓｅｄ ｒｅａｓｏｎｉｎｇ）、ｋ近傍法、自己組織化マップ（ｓｅｌｆ－ｏｒｇａｎｉｚｉｎｇ ｍａｐｓ）、インスタンスベース学習（ｉｎｓｔａｎｃｅ―ｂａｓｅｄ ｌｅａｒｎｉｎｇ）、サポートベクターマシン（Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｖｅｃｔｏｒ Ｍａｃｈｉｎｅ）、人工ニューラルネットワーク（ＡＮＮ：Ａｒｔｉｆｉｃａｌ Ｎｅｕｒａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、再帰型ニューラルネットワーク（ＲＮＮ：ｒｅｃｕｒｒｅｎｔ ｎｅｕｒａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ）、ディープニューラルネットワーク（ＤＮＮ：ｄｅｅｐ ｎｅｕｒａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ）又は畳み込みニューラルネットワーク（ＣＮＮ：ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌ ｎｅｕｒａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ）が知られていて、したがって、ここではそれ以上説明する必要はない。これらの方法の組合せを用いてもよい。

【0019】

金属帯材を製造する装置であって、圧延ラインとスラブ接合装置とを備え、圧延ラインにおいて、幾つかの圧延スタンドを用いて、帯材が、スラブから圧延可能であり、スラブ接合装置によって、圧延されるべきスラブが、個々の部分スラブから繋ぎ合わせ可能であり、スラブ接合装置は、切断手段を有し、切断手段によって、圧延方向で前方に位置する部分スラブの一部分と、圧延方向で後方に位置する部分スラブの一部分とが分離可能であり、スラブ接合装置は、分離箇所において２つの部分スラブを接合する接合手段をさらに有する、装置において、本発明によれば、分離箇所において２つの部分スラブの少なくとも一方の測定を行える測定手段が設けられていることを特徴とする。

【0020】

測定手段は、少なくとも１つの接触式の測定要素を有してよく、接触式の測定要素によって、分離箇所において部分スラブの幾何学的値の把握を行える。代替的に又は付加的に、測定手段は、少なくとも１つの非接触式の測定要素、特にレーザ測定手段を有してもよく、非接触式の測定要素によって、分離箇所において部分スラブの幾何学的値の把握を行える。

【0021】

さらに、測定手段は、温度測定手段であり、温度測定手段によって、分離箇所において部分スラブの温度及び／又は温度分布の把握を行えることが想定されてよい。

【0022】

測定手段は、好適には、制御部に接続されていて、制御部は、測定手段の測定データから圧延プロセス用の制御データを生成し、制御データを圧延ラインへ出力するように構成されている。この場合、好適には、制御装置は、少なくとも１つの加熱要素、少なくとも１つの冷却要素、圧延速度を調整する手段及び／又は圧延スタンドのロールギャップを調整する少なくとも１つの手段に接続されていることが想定されている。

【0023】

圧延ラインと圧延方向でこれに後続するコイラとの間に、少なくとも１つの切断装置、特にせん断装置が配置されてよく、少なくとも１つの切断装置によって、圧延された帯材の、不良品である又は所定の仕様を満たさない材料を含む部分が切り落とされる。前述の切断装置（せん断装置）によって、コイラの上流で切断を行え、不良品を最小限にできる又は仕様を満たさない材料を除去できる。

【0024】

この場合、述べられた、部分スラブの分離箇所の領域における測定は、直接、部分スラブの（切断によって）露出した横断面で行え、この横断面は、溶接して接合する前の切断工程によって提供される。しかも、さらに同様に、部分スラブの、圧延方向にこれに続く別の部分を観察してもよい（例えば部分スラブの上面及び下面の温度の把握に関するとき）。

【0025】

したがって、本構想によれば、測定器が、スラブ接合装置の領域に設置され、そこでは、好ましくは、分離装置及び接合装置の直ぐ傍に設置される。これにより、特に、スラブ、特に薄スラブ又は粗圧延帯材の、接合（溶接）による影響を受けない領域を観察できる。分離箇所の領域で、例えば切断平面の表面上で温度分布が測定されると、このことは、分離箇所の直ぐ傍に位置しない領域にとっても大きな説得力を持つ。したがって、提案された構想は、スラブ接合装置を使用しないと存在しない測定値を把握する手段を利用する。前述の表面は、分離切断に基づいて初めて測定のためにアクセス可能になる。

【0026】

したがって、本提案によれば、エンドレス圧延法が可能となり、エンドレス圧延法では、スラブ接合装置が使用され、その際、提案された手順によって、仕上がった帯材で均一の製品特性を得ることができる。

【0027】

したがって、スラブ接合装置による（薄）部分スラブ又は粗圧延帯材の接合が想定されていて、この場合、追加の測定装置を使用して、特に有利なデータ把握を行え、この場合、場合によっては直接圧延ラインの調整要素に影響が及ぼされ、これにより、十分に均一な製品特性のための技術要求が満たされる。方法は、従来慣用の熱間帯材ライン又は鋳造圧延設備（ＣＳＰ設備）に適用されてよい。

【0028】

この場合、一方では既知の利点（均一性、再現性及び安定性の向上など）を有するエンドレス圧延プロセスを保証することが可能になり、他方では測定及びこれに続く演算、開ループ制御又は閉ループ制御によって、プロセス外乱に反応することが可能になるので、的確なプロセス変更によって、進行するプロセスステップの間の差分にもかかわらず、所望される特定の製品特性を確実にかつ再現可能に調整する又はそれ以上にすることができる。

【0029】

スラブ接合装置として、前掲の国際公開第２０１７／１４０８８６号に記載されているように、特に摩擦溶接装置が使用される。

【0030】

したがって、従来慣用の熱間帯材ライン又は鋳造圧延設備におけるスラブ接合装置によって、粗圧延帯材又は薄スラブを接合し、これに続いて一緒に圧延可能である。

【0031】

図面には、本発明の一実施例が示されている。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】金属帯を製造する設備を模式的に示し、２つのトンネル炉の下流にスラブ接合装置が配置されていて、その下流に圧延ラインが配置されている。

【図2】スラブ接合装置内に位置する２つの部分スラブを模式的に示し、先行する部分スラブから一部分が切り落とされ、この部分スラブに測定工程が実行される。

【発明を実施するための形態】

【0033】

図１には、鋼帯材を生産できる設備が模式的に示されている。

【0034】

まず、２つの鋳造機１０において、それぞれ、所定の長さを有するスラブが製造される。スラブは、トンネル炉１１に至り、トンネル炉１１内で、スラブは、所定の温度に保たれる。圧延方向Ｒに下流に、幾つかの圧延スタンド２を有する圧延ライン１が設置されている。トンネル炉１１の端部と圧延ライン２との間に、スラブ接合装置４が位置する。スラブ接合装置４は、トンネル炉１１から到来するスラブを相互に接合し、スラブを圧延ライン１に導くために用いられるので、圧延ライン内で連続圧延プロセスが実行可能である。連続圧延プロセスは、一般的に、プロセス安定性と製造されるべき帯材の品質とに関して有利である。

【0035】

一般的に、スラブ接合装置を使用するとき、以下の３つの生産モードが考えられる。

【0036】

まず、バッチモードで運転できる（単一スラブ圧延、１つ又は複数の鋳造機から到来する単一のスラブ）。

【0037】

さらに、セミエンドレスモードで運転できる（複数のスラブ圧延、１つ又は複数の鋳造機から到来する複数のスラブ）。

【0038】

最後に、エンドレス圧延モードで運転できる（２つ以上の鋳造機から到来する溶接されたスラブ）。

【0039】

存在するストランドの合計速度と圧延速度との比に関係なく、溶接されたスラブを圧延するときは、エンドレス圧延モードと述べられている。溶接された帯材又はスラブの数に応じて、エンドレスシーケンスの長さだけが変化する。これが長いほど、合計鋳造速度と圧延速度との商の値がより「１」に近づく。

【0040】

ここでは、質量流量条件を用いることができる。

【0041】

【数1】

【0042】

ここで、
ｉ_{ＥＮＤＬＯＳ}：エンドレス圧延時の１つのシーケンスで処理可能なスラブの数
ｉ_ＭＡＸ：トンネル炉におけるスラブの最大数（エンドレス圧延シーケンスの開始）
ｉ_ＭＩＮ：トンネル炉におけるスラブの最小数（エンドレス圧延シーケンスの終了）
ｉ_Ｇ：鋳造機の数
ｖ_Ｇ：鋳造速度
ｖ_Ｗ：圧延速度

【0043】

したがって、鋳造圧延構想と区別して、エンドレス圧延では、鋳造と圧延とのプロセス段階の間に固定の連結部が存在しない。したがって、それを越えて進行するエンドレスプロセス（エンドレスプロセスでは圧延された帯材と鋳造機のスラブとが接合されている）が存在しなくても、エンドレス圧延を実施できる。

【0044】

したがって、鋳造圧延設備全体の観点からは、２つの運転モードしか、つまりバッチモード及びセミエンドレスモードしか使用されない。

【0045】

ただし、ＣＳＰ設備から知られているようなセミエンドレスモードとは異なり、エンドレス圧延では、スラブの溶接後に、生産量の減少が生じない。というのも、両方の鋳造ストランドが、高い又は不変の高い鋳造速度で運転できるからである。

【0046】

一般的に、製造されるべき帯材の長さ、幅及び厚さにわたって、帯材の可能な限り均一の特性が目標とされる。

【0047】

熱間圧延時の一定のプロセス条件及びこれによる熱間圧延後の一定の特性は、エンドレスプロセスの特徴であり、原則的に、これに続く処理ステップにおけるプロセス安定性が向上し、その後の製品品質の向上につながる。このことは、とりわけジオメトリ、表面品質及び材料特性に当てはまる。これら全ての特性は、帯材長さ、帯材幅及び帯材厚さにわたってほぼ一定であり、これには、そうでない場合には通常生じる帯材先端及び帯材終端の大きな差分が回避されることも含まれる。

【0048】

本発明によってこのことを保証するために、以下の設定がなされている。

【0049】

図２には、どのようにして、スラブ接合装置４において２つのスラブ、つまり圧延方向Ｒで前方に位置する部分スラブ３ａと圧延方向で後方に位置する部分スラブ３ｂとが相互に接合され、これにより、圧延ライン１において連続圧延プロセスに供給されるのか模式的に示されている。

【0050】

スラブ接合装置４において、そのために、特に打抜せん断装置として構成された切断手段８が設けられていて、切断手段８によって、部分スラブ３ａの後端と部分スラブ３ｂの前端とを切断できる。前方に位置する部分スラブ３ａについては、切断手段８によって分離された部分５が示されている。これによって、そこで分離箇所６には、前方の部分スラブ３ａの滑らかな端面１２が存在する。部分スラブ３ｂについても同様であるが、ただしこれは図２に示されていない。

【0051】

図２に示されているように、両部分スラブ３ａ、３ｂの分離後で接合前に、分離箇所６で、両部分スラブ３ａ、３ｂの少なくとも一方の測定を行うことが、本発明にとって重要である。そのために、例えば端面１２を幾何学的に測定できる、模式的に示された測定手段９が適用される。

【0052】

しかも同様に、温度測定手段として構成された測定手段も考えられる。温度測定手段は、部分スラブ３ａの幅及び高さにわたる温度の経過を把握する。この温度経過は、特に後で初めて行われる溶接工程前に、部分スラブ３ａの、更に前方に位置する領域についても表している。

【0053】

図示されているように、測定手段９は、情報を制御部７へ送る。制御部７自体は、一方で、図１に示唆されているように、圧延ライン１に影響を及ぼせる。

【0054】

物理モデル及び／又は人工知能に基づく高分解能測定方法と特殊計算方法との組合せは、実時間解析の範囲内で所定のプロセス条件からの差分を検出する、解析する及び排除する、つまり予期しない連続的な又は不連続的な、規則的な又は散発的なプロセス外乱に直ちに反応する手段を提供するので、高性能の開ループ制御及び閉ループ制御に基づく的確なプロセス変更によって、プロセス段階の進行中の差分にもかかわらず、特定の製品特性を、確実に、再現可能にかつ一定に調整できる。

【0055】

具体的には、特に、一方では圧延安定性と他方では製品品質とに影響を及ぼす以下の測定値を、測定手段９によって把握できる。

【0056】

薄スラブ又は粗圧延帯材のジオメトリ、特に成形輪郭及びウェッジを特定できる。

【0057】

薄スラブ又は粗圧延帯材の表面状態、特に表面欠陥、状態及びスケールの均一性を把握できる。

【0058】

薄スラブ又は粗圧延帯材の上面及び下面の温度分布を把握できる。

【0059】

表面のスケール除去後の薄スラブ又は粗圧延帯材の上面及び下面の温度分布を把握できる。

【0060】

薄スラブ又は粗圧延帯材の切断面（端面）における温度分布を把握できる。

【0061】

薄スラブ又は粗圧延帯材の上面及び下面及び／又は切断面（端面）における化学組成を把握できる。

【0062】

薄スラブ又は粗圧延帯材の上面及び下面及び／又は切断面（端面）における微細構造を把握できる。

【0063】

薄スラブ又は粗圧延帯材の上面及び下面及び／又は切断面（端面）における特定の元素の溶解状態又は析出状態を把握できる。

【0064】

溶接シームの付近の領域又は分離箇所における検査のために接触式測定器を使用してよく、表面及び切断面に照射されるレーザの使用も可能である。これにより、特に考えられる成形に関して、基準状態に対する違いを特定できる。

【0065】

そうして得られた測定値の詳細な解析の範囲内で、特に物理モデル及び／又は人工知能の様々な方法を用いて、プロセスの推測を行える。帯材特性及び可能である場合には後の製品特性への影響を予測でき、介入の必要性の評価もできる。

【0066】

特に、以下の質問に対する回答を導き出せる。

【0067】

ジオメトリに関して：成形輪郭及びウェッジに関して測定された異常と、計算によってそこから導き出された関連する値（値によって、成形輪郭及び平坦度に関して、そして部分的に帯材経過及び圧延安定性に関しても、帯材の状態が包括的に特徴付けられ得る）とが、後続のプロセスステップの間の動作と中間製品及び最終製品の特性とにどのように影響を及ぼすか？

【0068】

温度に関して：測定された温度分布と、計算によってそこから導き出された関連する値（値によって、成形輪郭及び平坦度に関して、そして部分的に帯材経過及び圧延安定性に関しても、帯材の状態が包括的に特徴付けられ得る）とが、後続のプロセスステップの間の動作と中間製品及び最終製品の特性とにどのように影響を及ぼすか？

【0069】

材料特性に関して：測定された材料特性の差分と、計算によってそこから導き出された関連する値（値によって、変形耐性及び成形性に関して、及び固化動作及び軟化動作に関して、そして部分的に帯材経過及び圧延安定性も関しても、帯材の状態が包括的に特徴付けられ得る）とが、後続のプロセスステップの間の動作と中間製品及び最終製品の特性とにどのように影響を及ぼすか？

【0070】

表面欠陥が検出されると、コイルの繰り出しに際して、追跡によって、測定時点での箇所を特定できる。測定の解析に基づいて、場合によっては欠陥の源又は発生時点について通知を行える。このことは、場合によっては多数の同等の又は類似の工程の解析後に初めて可能であるので、この箇所で、特に、人工知能の分野における適切な方法及びアルゴリズムが用いられる。適切な方法及びアルゴリズムは、十分な程度に大量の測定値が存在し、したがって繰り返し生じるパターンをより一層認識できる場合には、適切な手段及び作用を導き出すことを可能にする。

【0071】

既に述べたように、把握された測定値は、測定手段９から制御部７へ導かれ、そこで処理される。次いで、制御部７が作用する利用可能な調整要素によって、特に以下の介入を行える。

【0072】

加熱要素（例えば誘導ヒータ又は放射管など）又は例えばスタンド間クーラなどの冷却を、帯材長さにわたって温度差を補整し、ひいては圧延条件を可能な限り一定に保つために用いてよい。

【0073】

加熱要素（誘導ヒータ又は放射管など）又は例えばスタンド間クーラなどの冷却要素を、不正確な又は的確でないセットアップに基づく温度差を補整するために用いてよい。

【0074】

加熱要素（例えば誘導ヒータ又は放射管など）又は例えばスタンド間クーラなどの冷却要素を、プロセス差分又はプロセス外乱（例えば炉温度、炉内の滞留時間）に基づく温度差又は概してプロセス差分（例えば化学組成、ジオメトリ）を補整する又は低減するために用いてよい。

【0075】

加熱要素（例えば誘導ヒータ又は放射管など）又は例えばスタンド間クーラなどの冷却要素を、以前に行われたプロセスステップの結果として生じる（例えば両方の部分スラブ３ａ、３ｂの切断及び溶接時における締め付け、再加温炉における載置領域）規則的又は散発的な温度不連続性を補整する又は低減するために用いてよい。

【0076】

加熱要素（例えば誘導ヒータ又は放射管など）又は例えばスタンド間クーラなどの冷却要素を、生成されたスケールの量及び／又は状態に関する差分を補整する又は低減するために用いてよい。

【0077】

圧延速度の増加又は低下によって、帯材長さにわたる温度差を補整でき、ひいては圧延条件を可能な限り一定に保持できる又は温度レベル全体を増加又は低下できる。

【0078】

したがって、例えば分離箇所で、部分スラブの上面及び／又は下面において低すぎる温度が確認される、又は部分スラブの端面の測定横断面にわたって平均化された温度が低すぎるとき、この測定結果は、制御部７へ送られた後で、制御部７によって、圧延されるべきスラブの過度の冷却を防止するために、圧延速度が増加されるように処理されてよい。逆のとき（温度が高すぎるとき）には、圧延速度を下げてよい。

【0079】

仕上圧延ラインにおける低下分布の変化は、固化動作及び軟化動作に影響を及ぼすために、ひいては温度、化学組成、微細構造及び特定の元素の溶解状態又は析出状態の差分の影響を補整する又は低減するために実行できる。

【0080】

ロールの摺動位置、ロールに掛かる曲げ力及びワークロール同士の相対位置（ロールギャップのジオメトリ）などの調整要素は、ロールギャップにおける帯材のジオメトリ及びロールギャップにおける質量流量状態に、ひいては圧延プロセスの安定性に影響を及ぼし、これにより、例えば成形輪郭及び平坦度に関する差分を補整する又は低減するために用いられてよい。

【0081】

スラブ接合装置に組み付けられた切断手段は、プロセスに起因する移行領域（例えばジオメトリ又は材料の変更、始動のプロセスなど）を起源とする材料又はその他の理由から要求及び仕様に適合しない材料（つまり不良品）を圧延前に除去するために用いられてもよい。

【0082】

コイラの上流における切断手段（せん断装置）は、圧延ライン１においてエンドレス圧延の下流で、仕上がった帯材を個々の部分に分け、そこで再び不連続プロセスを導入する。切断手段は、溶接プロセスの結果として要求される特性からの最大の差分を有する帯材の領域が、コイルの、後で除去されて使用されない部分に、すなわち通常は外側の巻条に位置するように、使用され得る。さらに、その都度の要件を満たさない、又は後続プロセスにおいて合理的に使用できない材料は、切断手段によって除去でき、また更に上流に配置されたせん断装置によっても除去できる。

【0083】

鋳造と圧延とは、本構想では固く連結されていないので、要求される製品特性を達成するのに必要であれば、圧延速度を増加又は低下してよい。要するにエンドレス圧延は、圧延速度が合計鋳造速度より高い又は低いときにも可能である。

【0084】

専門用語について、用いられているスラブという用語について、さらに、以下のことに留意すべきである。この用語は、ここでは一般的な理解でよい。

【0085】

「スラブ」という用語は、粗圧延スタンドの上流の材料について用いられることが多く、その下流では、この材料は、粗圧延帯材である。この場合、仕上圧延ライン内で及び仕上圧延ラインの下流では、帯材と称される。ＣＳＰ設備において、薄スラブから帯材が形成される。本発明の場合、主に、仕上圧延ラインの上流の材料を意味している。もちろん、本発明によれば、本来の意味でスラブと述べてもよい。
なお、本願は、特許請求の範囲に記載の発明に関するものであるが、他の態様として以下を含む。
１．
金属帯材を製造する方法であって、
圧延ライン（１）において、幾つかの圧延スタンド（２）を用いてスラブ（３）から帯材を圧延し、その際、圧延されるべきスラブ（３）を、個々の部分スラブ（３ａ、３ｂ）から繋ぎ合わせ、個々の部分スラブ（３ａ、３ｂ）の繋ぎ合わせを、スラブ接合装置（４）において行い、スラブ接合装置（４）において、圧延方向（Ｒ）で前方に位置する部分スラブ（３ａ）の一部分（５）と、圧延方向（Ｒ）で後方に位置する部分スラブ（３ｂ）の一部分とを分離し、分離箇所（６）で両部分スラブ（３ａ、３ｂ）を接合する、方法において、
両部分スラブ（３ａ、３ｂ）の分離後で接合前に、分離箇所（６）で両部分スラブ（３ａ、３ｂ）の少なくとも一方の測定を行うことを特徴とする、方法。
２．
圧延ライン（１）において、圧延を、連続プロセスで行うことを特徴とする、上記１に記載の方法。
３．
部分スラブ（３ａ、３ｂ）の測定は、分離箇所（６）における部分スラブ（３ａ、３ｂ）の幾何学的値の把握、特に部分スラブ（３ａ、３ｂ）の横断面成形輪郭及び／又はウェッジの把握を含むことを特徴とする、上記１又は２に記載の方法。
４．
部分スラブ（３ａ、３ｂ）の測定は、分離箇所（６）における部分スラブ（３ａ、３ｂ）の表面の特性の把握、特に表面欠陥及び／又は微細構造及び／又はスケールの存在の把握を含むことを特徴とする、上記１又は２に記載の方法。
５．
部分スラブ（３ａ、３ｂ）の測定は、分離箇所（６）における部分スラブ（３ａ、３ｂ）の温度及び／又は温度分布の把握を含むことを特徴とする、上記１又は２に記載の方法。
６．
部分スラブ（３ａ、３ｂ）の測定が、分離箇所（６）における部分スラブ（３ａ、３ｂ）の化学組成の把握、特に元素の溶解状態又は析出状態の把握を含むことを特徴とする、上記１又は２に記載の方法。
７．
測定から得られたデータを、制御部（７）に供給し、制御部（７）は、測定データから圧延プロセス用の制御データを生成して圧延ライン（１）へ出力することを特徴とする、上記１から６のいずれか一つに記載の方法（１）。
８．
圧延ライン（１）へ出力される制御データは、圧延ライン（１）の上流及び／又は圧延ライン（１）内及び／又は圧延ライン（１）の下流の加熱要素又は冷却要素に関する制御データであることを特徴とする、上記７に記載の方法。
９．
圧延ライン（１）へ出力される制御データは、圧延速度に関する制御データであることを特徴とする、上記７又は８に記載の方法。
１０．
圧延ライン（１）へ出力される制御データは、個々の圧延スタンド（２）におけるパスの値に関する制御データであることを特徴とする、上記７から９のいずれか一つに記載の方法。
１１．
制御部（７）に、比較データが記憶されていて、特に人工知能を用いて比較データを考慮することによって制御データを生成することを特徴とする、上記７から１０のいずれか一つに記載の方法。
１２．
圧延ライン（１）と圧延方向（Ｒ）で後続するコイラとの間に、少なくとも１つの切断装置、特にせん断装置が配置されていて、少なくとも１つの切断装置によって、圧延された帯材の、不良品である部分又は所定の仕様を満たさない材料を含む部分を切り落とすことを特徴とする、上記１から１１のいずれか一つに記載の方法。
１３．
特に上記１から１１のいずれか一つに記載の方法を実施するための、金属帯材を製造する装置であって、
圧延ライン（１）とスラブ接合装置（４）とを備え、
圧延ライン（１）において、幾つかの圧延スタンド（２）を用いて、帯材が、スラブ（３）から圧延可能であり、
スラブ接合装置（４）によって、圧延されるべきスラブ（３）が、個々の部分スラブ（３ａ，３ｂ）から繋ぎ合わせ可能であり、スラブ接合装置（４）は、切断手段（８）を有し、切断手段（８）によって、圧延方向（Ｒ）で前方に位置する部分スラブ（３ａ）の一部分（５）と、圧延方向（Ｒ）で後方に位置する部分スラブ（３ｂ）の一部分とが分離可能であり、スラブ接合装置（４）は、分離箇所（６）において２つの部分スラブ（３ａ、３ｂ）を接合する接合手段をさらに有する、装置において、
分離箇所（６）において２つの部分スラブ（３ａ、３ｂ）の少なくとも一方の測定を行える測定手段（９）が設けられていることを特徴とする、装置。
１４．
測定手段（９）は、少なくとも１つの接触式の測定要素を有し、接触式の測定要素によって、分離箇所（６）において部分スラブ（３ａ、３ｂ）の幾何学的値の把握を行えることを特徴とする、上記１３に記載の装置。
１５．
測定手段（９）は、少なくとも１つの非接触式の測定要素、特にレーザ測定手段を有し、非接触式の測定要素によって、分離箇所（６）において部分スラブ（３ａ、３ｂ）の幾何学的値の把握を行えることを特徴とする、上記１３に記載の装置。
１６．
測定手段（９）は、温度測定手段であり、温度測定手段によって、分離箇所（６）において部分スラブ（３ａ、３ｂ）の温度及び／又は温度分布の把握を行えることを特徴とする、上記１３に記載の装置。
１７．
測定手段（９）は、制御部（７）に接続されていて、制御部（７）は、測定手段（９）の測定データから圧延プロセス用の制御データを生成し、制御データを圧延ライン（１）へ出力するように構成されていることを特徴とする、上記１３から１６のいずれか一つに記載の装置。
１８．
制御装置（７）は、少なくとも１つの加熱要素、少なくとも１つの冷却要素、圧延速度を調整する手段及び／又は圧延スタンド（２）のロールギャップを調整する少なくとも１つの手段に接続されていることを特徴とする、上記１７に記載の装置。

【符号の説明】

【0086】

１ 圧延ライン
２ 圧延スタンド
３ スラブ又は粗圧延帯材
３ａ 部分スラブ
３ｂ 部分スラブ
４ スラブ接合装置
５ 前方に位置する部分スラブの部分
６ 分離箇所
７ 制御部
８ 切断手段（打抜せん断装置）
９ 測定手段
１０ 鋳造機
１１ トンネル炉
１２ 端面
Ｒ 圧延方向

【図1】

【図2】