JP2007203362A - Cooling device, cooling method and manufacturing method of steel, and cooling capacity diagnosing method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cooling device, a cooling method and a manufacturing method of steel capable of realizing high accuracy in controlling the temperature of the steel, and a cooling capacity diagnosing method capable of determining any abnormality of a spray nozzle in the cooling device capable of cooling the steel to be conveyed at a high speed. <P>SOLUTION: The steel cooling device 100 having a plurality of spray headers 2, and being capable of cooling a steel 1 by using a cooling medium 9 to be sprayed from each spray nozzle 8 provided on each spray header 2 comprises a flow rate measuring means 7 for measuring the flow rate of the cooling medium, a pressure measurement means 6 for measuring the pressure of the cooling medium, a combination storage means 12 for storing the combination of the spray headers, a flow rate storage means 12 for storing the standard flow rate of the cooling medium, a fluctuation storage means 12 for storing the flow rate fluctuation characteristic and the pressure fluctuation characteristic of the cooling medium, a first correction means 11 for correcting the flow rate fluctuation characteristic, and a second correction means 11 for correcting the pressure fluctuation characteristic. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、たとえば鋼材に冷却水を噴射するような、複数の噴射ヘッダーを有する鋼材の冷却装置、該冷却装置を用いて鋼材を冷却する鋼材の冷却方法、該冷却方法を用いる鋼材の製造方法、及び、上記冷却装置の冷却能力を診断する冷却能力診断方法に関する。   The present invention relates to a steel material cooling apparatus having a plurality of injection headers such as injecting cooling water onto the steel material, a steel material cooling method for cooling a steel material using the cooling device, and a steel material manufacturing method using the cooling method. And a cooling capacity diagnosis method for diagnosing the cooling capacity of the cooling device.

ノズルから噴射される冷却媒体の流量を調整し、被冷却材を冷却する設備として、圧延中の鋼板に冷却水を直接噴射して該鋼板を冷却する冷却装置等が知られている。このような冷却装置には、通常、複数の噴射ヘッダーが設けられ、さらに１つの噴射ヘッダーには複数の噴射ノズルが設置されている。そして、選択された噴射ヘッダー単位にＯＮ・ＯＦＦ制御することにより、冷却水量を応答良く調整して鋼板を目標温度にしている。   As equipment for adjusting the flow rate of a cooling medium injected from a nozzle and cooling a material to be cooled, a cooling device that directly cools a steel sheet being rolled and cools the steel sheet is known. Such a cooling device is usually provided with a plurality of injection headers, and further, a plurality of injection nozzles are installed in one injection header. And by performing ON / OFF control for the selected injection header unit, the amount of cooling water is adjusted with good response, and the steel sheet is set to the target temperature.

使用する冷却水の質が必ずしも上水等の高いものとは限らず、特に比較的不純物含有量の高い工業用水を使用する場合には、継続使用によって、噴射ヘッダーに取り付けられている複数の噴射ノズルに水垢が溜まったり、ゴミが付着したりすることにより、特有の噴射ヘッダーのみ噴射流量が低下することがある。このようにして噴射流量が低下すると、鋼板の冷却が不十分となるため、製造鋼板の品質が低下する。したがって、噴射ヘッダーの異常判断を定期的に実施する必要がある。   The quality of the cooling water used is not necessarily high, such as clean water, especially when using industrial water with a relatively high impurity content, multiple injections attached to the injection header by continuous use Due to the accumulation of water stains or the adhering of dust to the nozzle, the injection flow rate of only the specific injection header may be lowered. When the injection flow rate is lowered in this manner, the steel sheet is not sufficiently cooled, and the quality of the manufactured steel sheet is lowered. Therefore, it is necessary to periodically determine the abnormality of the injection header.

このほか、噴射ヘッダー内の噴射ノズルを交換しない場合には、当該噴射ノズルから噴射される冷却水の流量や噴射ヘッダーへと供給される冷却水の圧力を把握し、冷却条件にフィードバックさせて鋼板を十分に冷却する必要がある。   In addition, when the injection nozzle in the injection header is not replaced, the flow rate of the cooling water injected from the injection nozzle and the pressure of the cooling water supplied to the injection header are ascertained and fed back to the cooling conditions. Need to be cooled sufficiently.

冷却条件にフィードバックさせる技術としては、例えば特許文献１に、熱延鋼板で水冷区画前後での実績温度から水冷熱伝達係数を修正し、修正後の水冷熱伝達係数を用いて冷却水量を決定することを特徴とする、熱間仕上げ圧延後の巻取温度制御方法に関する技術が開示されている。この技術によれば、空冷、水冷、それぞれの熱伝達係数を精度良く算出することが可能となり、鋼帯の巻取り温度制御の精度が向上する。また、バンク毎の水冷熱伝達係数の違いをも算出することが可能となり、ノズル詰まり等による各バンクの経時変動を知ることができる、としている。   As a technique for feeding back to the cooling condition, for example, in Patent Document 1, a water-cooled heat transfer coefficient is corrected from the actual temperature before and after the water-cooled section with a hot-rolled steel sheet, and the amount of cooling water is determined using the corrected water-cooled heat transfer coefficient. A technique relating to a winding temperature control method after hot finish rolling is disclosed. According to this technique, it becomes possible to calculate the air transfer and water heat transfer coefficients with high accuracy, and the accuracy of the steel strip winding temperature control is improved. It is also possible to calculate the difference in water-cooling heat transfer coefficient for each bank, and to know the change over time of each bank due to nozzle clogging or the like.

また、噴射ノズルの異常判断を行う技術としては、例えば特許文献２に、流調弁の開度を調整することにより冷却媒体のスプレー流量を制御するスプレーノズルにおいて、基準流量とその基準流量に対する基準流調弁開度及びスプレーノズルの基準背圧を予め定めておき、操業中に、設定した基準流量に達した時の流調弁開度実績及び背圧実績の関係からノズルの異常判断をする、スプレーノズル異常検出装置に関する技術が開示されている。この技術によれば、スプレーノズルの異常検出を、短期間でかつ正確に行えるようにすることができる、としている。なお、特許文献２におけるスプレー流量は上記「冷却水量」に相当し、スプレーノズルは上記「噴射ノズル」に相当する。
特開２０００−２７１６２６号公報 特開平７−１１２２５４号公報 In addition, as a technique for determining an abnormality in an injection nozzle, for example, in Patent Document 2, in a spray nozzle that controls the spray flow rate of a cooling medium by adjusting the opening of a flow control valve, a reference flow rate and a reference for the reference flow rate are disclosed. The flow control valve opening and the reference back pressure of the spray nozzle are determined in advance, and the nozzle abnormality is judged from the relationship between the flow control valve opening performance and the back pressure performance when the set reference flow rate is reached during operation. A technique related to a spray nozzle abnormality detection device is disclosed. According to this technique, it is possible to detect the abnormality of the spray nozzle accurately in a short period of time. Note that the spray flow rate in Patent Document 2 corresponds to the “cooling water amount”, and the spray nozzle corresponds to the “injection nozzle”.
JP 2000-271626 A JP-A-7-112254

しかし、特許文献１に開示されている技術では、冷却するたびにバンク前後の温度実績から温度計に挟まれたバンクの冷却能力の補正係数を遂次学習し、補正された係数を用いることで温度制御の高精度化を図っている。しかし、かかる技術では、係数の補正が、水量実績のみによるものか、それとも、水量実績以外の要因（例えば、季節要因等）が取り込まれたものか、の判断をすることができないため、十分な精度での温度制御には難がある、という問題があった。   However, in the technique disclosed in Patent Document 1, every time cooling is performed, a correction coefficient for the cooling capacity of the bank sandwiched between thermometers is sequentially learned from the actual temperature before and after the bank, and the corrected coefficient is used. We are trying to improve the accuracy of temperature control. However, with this technology, it is not possible to determine whether the correction of the coefficient is based only on the actual amount of water, or whether factors other than the actual amount of water (for example, seasonal factors) have been incorporated. There was a problem that temperature control with accuracy was difficult.

また、流調弁の開度を調整して流量制御を行う特許文献２に開示されている技術は、比較的移動速度の遅い被冷却物を対象としている。ところが、高速で搬送される鋼板を冷却する場合には、応答性に優れた高精度の流量制御は不可能である。このため、移動速度の速い冷却対象の温度制御を行う方法として、複数の噴射ヘッダーを持ち、噴射ヘッダーのＯＮ・ＯＦＦを制御することにより冷却媒体の噴射流量を瞬時に得ることを特徴とした冷却方式がある。この方式は、流調弁の開度調整ではなく選択した噴射ヘッダーの数だけＯＮすることにより、冷却水量を即座に調整する。したがって、噴射ヘッダーのＯＮ・ＯＦＦを制御することにより冷却水量を調整する冷却装置（高速で搬送される鋼板を冷却可能な冷却装置）においては、特許文献２に開示されている方法での噴射ノズルの異常判断は不可能である、という問題があった。   Further, the technique disclosed in Patent Document 2 that controls the flow rate by adjusting the opening degree of the flow control valve is intended for an object to be cooled with a relatively low moving speed. However, when cooling a steel sheet conveyed at high speed, high-accuracy flow rate control with excellent responsiveness is impossible. For this reason, as a method for controlling the temperature of a cooling target having a high moving speed, the cooling is characterized by having a plurality of injection headers and instantaneously obtaining the injection flow rate of the cooling medium by controlling ON / OFF of the injection headers. There is a method. In this method, the amount of cooling water is adjusted immediately by turning ON the number of selected injection headers rather than adjusting the opening of the flow control valve. Therefore, in a cooling device that adjusts the amount of cooling water by controlling ON / OFF of the injection header (a cooling device that can cool a steel plate conveyed at high speed), the injection nozzle according to the method disclosed in Patent Document 2 There was a problem that it was impossible to judge abnormalities.

そこで、本発明では、鋼材の温度制御の高精度化を図ることが可能な、鋼材の冷却装置、鋼材の冷却方法、鋼材の製造方法、及び、高速で搬送される鋼材を冷却し得る冷却装置内の、噴射ノズルの異常判断を行うことが可能な、冷却能力診断方法を提供することを課題とする。   Therefore, in the present invention, a steel material cooling device, a steel material cooling method, a steel material manufacturing method, and a cooling device capable of cooling a steel material conveyed at high speed, which can achieve high accuracy in temperature control of the steel material. It is an object of the present invention to provide a cooling capacity diagnosis method capable of determining an abnormality in an injection nozzle.

本発明は、上記課題を達成するためになされたものであり、以下の知見を得て、完成させた。
１）使用する噴射ヘッダーの組み合わせ方や、噴射ヘッダーへと供給される冷却媒体の背圧により、噴射ノズルから噴射される冷却媒体の流量特性が異なる。
２）噴射ヘッダー・噴射ノズルの製作誤差により、上記流量特性が異なる。
３）経年変化により、上記流量特性が異なる。 The present invention has been made to achieve the above-mentioned problems, and has been completed by obtaining the following knowledge.
1) The flow rate characteristics of the cooling medium injected from the injection nozzle differ depending on the combination of the injection headers used and the back pressure of the cooling medium supplied to the injection header.
2) The flow rate characteristics differ depending on the manufacturing error of the injection header and injection nozzle.
3) The flow rate characteristics vary depending on secular changes.

以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするため、添付図面の参照符号及び以下の説明で使用する記号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。   The present invention will be described below. In addition, in order to make an understanding of this invention easy, the reference symbol of an accompanying drawing and the symbol used by the following description are attached in brackets, However, This invention is not limited to the form of illustration.

第１の本発明は、複数の噴射ヘッダー（２、２、…）を備え、噴射ヘッダーに備えられる噴射ノズル（８、８、…）から噴射される冷却媒体（９、９、…）を用いて鋼材（１）を冷却可能な、鋼材の冷却装置（１００）であって、噴射ヘッダーの噴射ノズルから噴射される、冷却媒体の流量を測定する流量測定手段（７）と、噴射ヘッダーへと供給される、冷却媒体の圧力を測定する圧力測定手段（６）と、冷却媒体を噴射すべき噴射ノズルが備えられる、噴射ヘッダーの組合せを記憶する組合せ記憶手段（１２）と、上記組合せにかかる噴射ヘッダーの噴射ノズルから噴射される、冷却媒体の標準流量を記憶する流量記憶手段（１２）と、上記組合せにかかる噴射ヘッダーへと供給される、冷却媒体の標準圧力を記憶する圧力記憶手段（１２）と、上記組合せにかかる噴射ヘッダーの噴射ノズルから噴射される冷却媒体の流量変動特性パラメータ（β（ｎ））、及び、上記組合せにかかる噴射ヘッダーへと供給される冷却媒体の圧力変動特性パラメータ（α（ｎ））、を記憶する変動記憶手段（１２）と、流量測定手段によって測定された流量Ａ１と流量記憶手段によって記憶された流量Ａ２とを比較し、流量変動特性パラメータを修正する第１の修正手段（１１）と、圧力測定手段によって測定された圧力Ｘ１と圧力記憶手段によって記憶された圧力Ｘ２とを比較し、圧力変動特性パラメータを修正する第２の修正手段（１１）と、を備えることを特徴とする、鋼材の冷却装置（１００）により、上記課題を解決する。   1st this invention is equipped with the some injection header (2, 2, ...), and uses the cooling medium (9, 9, ...) injected from the injection nozzle (8, 8, ...) with which an injection header is equipped. A steel material cooling device (100) capable of cooling the steel material (1), the flow rate measuring means (7) for measuring the flow rate of the cooling medium injected from the injection nozzle of the injection header, and the injection header Pressure measurement means (6) for measuring the pressure of the cooling medium supplied, combination storage means (12) for storing a combination of injection headers provided with injection nozzles for injecting the cooling medium, and the above combination A flow rate storage means (12) for storing the standard flow rate of the cooling medium injected from the injection nozzle of the injection header, and a pressure storage means for storing the standard pressure of the cooling medium supplied to the injection header related to the above combination ( 1 ), And a flow rate variation characteristic parameter (β (n)) of the cooling medium injected from the injection nozzle of the injection header according to the combination, and a pressure variation characteristic parameter of the cooling medium supplied to the injection header according to the combination The variation storage means (12) for storing (α (n)), the flow rate A1 measured by the flow rate measurement means and the flow rate A2 stored by the flow rate storage means are compared, and the flow rate fluctuation characteristic parameter is corrected. A first correction means (11), a pressure X1 measured by the pressure measurement means and a pressure X2 stored by the pressure storage means, and a second correction means (11) for correcting the pressure fluctuation characteristic parameter; The above-mentioned problem is solved by a steel material cooling device (100) characterized by comprising:

ここに、冷却媒体（９、９、…）の具体例としては、工業用水等の水を挙げることができ、鋼材（１）の具体例としては、熱間圧延鋼板や継目無鋼管等を挙げることができる。さらに、流量測定手段（７）の具体例としては、噴射ノズル（８、８、…）から噴射される冷却水の流量を測定可能な流量計等を挙げることができ、圧力測定手段（６）の具体例としては、噴射ヘッダー（２、２、…）へと供給される冷却水の圧力を測定可能な圧力計等を挙げることができる。加えて、組合せ記憶手段（１２）、流量記憶手段（１２）、圧力記憶手段（１２）、及び、変動記憶手段（１２）の具体例としては、冷却媒体の圧力や流量等を制御可能な制御手段（例えば、プロセスコンピュータ等。以下において同じ。）に備えられるＲＯＭ等を、第１の修正手段（１１）及び第２の修正手段（１１）の具体例としては、上記制御手段に備えられるＣＰＵ等を、それぞれ挙げることができる。   Here, specific examples of the cooling medium (9, 9,...) Include water such as industrial water, and specific examples of the steel material (1) include hot rolled steel plates and seamless steel pipes. be able to. Further, specific examples of the flow rate measuring means (7) include a flow meter capable of measuring the flow rate of the cooling water injected from the injection nozzle (8, 8,...), And the pressure measuring means (6). As a specific example, a pressure gauge capable of measuring the pressure of the cooling water supplied to the injection header (2, 2,...) Can be used. In addition, as specific examples of the combination storage unit (12), the flow rate storage unit (12), the pressure storage unit (12), and the variation storage unit (12), a control capable of controlling the pressure, the flow rate, and the like of the cooling medium. As a specific example of the first correction means (11) and the second correction means (11), a ROM provided in the means (for example, a process computer or the like; the same applies hereinafter) is a CPU provided in the control means. Etc., respectively.

一方、本発明の「冷却媒体を噴射すべき噴射ノズルが備えられる噴射ヘッダーの組合せ」とは、本発明の鋼材の冷却装置に備えられる複数の噴射ヘッダーのうち、搬送される鋼材を冷却する際の各冷却条件で使用される噴射ヘッダーの組合せを意味する。さらに、「上記組合せにかかる噴射ヘッダーの噴射ノズルから噴射される、冷却媒体」とは、組合せ記憶手段によって記憶された組合せから選択された噴射ヘッダーに備えられる噴射ノズルから噴射される（以下、「噴射ヘッダーから噴射される」ということがある。）冷却媒体を意味する。加えて、「冷却媒体の標準流量」とは、流量測定手段によって測定される、選択された噴射ヘッダーから噴射された冷却媒体の流量を意味する。さらに、「上記組合せにかかる噴射ヘッダーへと供給される、冷却媒体」とは、組合せ記憶手段によって記憶された組合せから選択された噴射ヘッダーへと供給される冷却媒体を意味し、「冷却媒体の標準圧力」とは、圧力測定手段によって測定される、選択された噴射ヘッダーへと供給される冷却媒体の圧力を意味する。   On the other hand, the “combination of injection headers provided with injection nozzles for injecting a cooling medium” in the present invention refers to a case of cooling a steel material to be transported among a plurality of injection headers provided in a steel material cooling device of the present invention. This means a combination of spray headers used in each cooling condition. Furthermore, “the cooling medium injected from the injection nozzle of the injection header according to the combination” is injected from the injection nozzle provided in the injection header selected from the combination stored by the combination storage unit (hereinafter, “ "It may be sprayed from the spray header.") It means the cooling medium. In addition, the “standard flow rate of the cooling medium” means the flow rate of the cooling medium injected from the selected injection header, which is measured by the flow rate measuring means. Furthermore, “the cooling medium supplied to the jet header relating to the combination” means a cooling medium supplied to the jet header selected from the combination stored by the combination storage means, “Standard pressure” means the pressure of the cooling medium supplied to the selected jet header, as measured by the pressure measuring means.

他方、「上記組合せにかかる噴射ヘッダーの噴射ノズルから噴射される冷却媒体の流量変動特性パラメータ（β（ｎ））」とは、鋼材を冷却する際の冷却条件に対応して、上記組合せ記憶手段に記憶された組合せが選択される時に、選択された噴射ヘッダーから噴射される、冷却媒体の流量特性を示すパラメータを意味する。ここで、上述のように、使用される噴射ヘッダーの本数によって、噴射される冷却媒体の流量が変動し得る。そのため、流量変動特性パラメータの具体例としては、後述するように、過去の冷却実績等から、噴射ヘッダーの各組合せと対応する冷却媒体流量の測定結果を記憶しておき、当該記憶された結果を新たな鋼材を冷却する際のデータとして利用する場合における、記憶された上記測定結果から導出される係数等を挙げることができる。   On the other hand, “the flow rate variation characteristic parameter (β (n)) of the cooling medium injected from the injection nozzle of the injection header related to the combination” corresponds to the cooling condition when cooling the steel material, and the combination storage means Means a parameter indicating the flow rate characteristic of the cooling medium injected from the selected injection header when the combination stored in is selected. Here, as described above, the flow rate of the injected cooling medium may vary depending on the number of injection headers used. Therefore, as a specific example of the flow rate fluctuation characteristic parameter, as will be described later, from the past cooling record, the measurement result of the coolant flow rate corresponding to each combination of the injection header is stored, and the stored result is The coefficient etc. derived | led-out from the memorize | stored said measurement result in the case of utilizing as data at the time of cooling a new steel material can be mentioned.

さらに、「上記組合せにかかる噴射ヘッダーへと供給される冷却媒体の圧力変動特性パラメータ（α（ｎ））」とは、鋼材を冷却する際の冷却条件に対応して、上記組合せ記憶手段に記憶された組合せが選択される時に、選択された噴射ヘッダーへと供給される、冷却媒体の圧力特性を示すパラメータを意味する。ここで、上述のように、使用される噴射ヘッダーの本数によって、噴射ヘッダーへと供給される冷却媒体の圧力が変動し得る。そのため、圧力変動特性パラメータの具体例としては、後述するように、過去の冷却実績等から、噴射ヘッダーの各組合せと対応する冷却媒体圧力の測定結果を記憶しておき、当該記憶された結果を新たな鋼材を冷却する際のデータとして利用する場合における、記憶された上記測定結果から導出される係数等を挙げることができる。 Further, “the pressure fluctuation characteristic parameter (α (n)) of the cooling medium supplied to the injection header relating to the combination” is stored in the combination storage unit in correspondence with the cooling condition when cooling the steel material. Means a parameter indicating the pressure characteristics of the cooling medium supplied to the selected injection header when the selected combination is selected. Here, as described above, the pressure of the cooling medium supplied to the jet header may vary depending on the number of jet headers used. Therefore, as a specific example of the pressure fluctuation characteristic parameter, as will be described later, from the past cooling record, the measurement result of the coolant pressure corresponding to each combination of the injection header is stored, and the stored result is The coefficient etc. derived | led-out from the memorize | stored said measurement result in the case of utilizing as data at the time of cooling a new steel material can be mentioned.

第２の本発明は、複数の噴射ヘッダー（２、２、…）を備え、噴射ヘッダーに備えられる噴射ノズル（８、８、…）から噴射される冷却媒体（９、９、…）を用いて鋼材（１）を冷却可能な冷却装置（１００）を用いる鋼材の冷却方法であって、噴射ヘッダーの噴射ノズルから噴射される、冷却媒体の流量を測定する流量測定手段（７）と、冷却媒体を噴射すべき噴射ノズルが備えられる、噴射ヘッダーの組合せを記憶する組合せ記憶手段（１２）と、上記組合せにかかる噴射ヘッダーの噴射ノズルから噴射される、冷却媒体の標準流量を記憶する流量記憶手段（１２）と、少なくとも、上記組合せにかかる噴射ヘッダーの噴射ノズルから噴射される、冷却媒体の流量変動特性パラメータ（β（ｎ））を記憶する変動記憶手段（１２）とが、上記冷却装置に備えられ、流量測定手段によって測定された流量Ｂ１と流量記憶手段によって記憶された流量Ｂ２との比Ｒ１の値を用いて、流量変動特性パラメータを修正し、修正後の流量変動特性パラメータを用いて、上記組合せにかかる噴射ヘッダーの熱伝達係数（Ｈ）を修正することを特徴とする、鋼材の冷却方法により、上記課題を解決する。   The second aspect of the present invention includes a plurality of injection headers (2, 2,...) And uses a cooling medium (9, 9,...) Injected from injection nozzles (8, 8,...) Provided in the injection header. The steel material cooling method using the cooling device (100) capable of cooling the steel material (1), the flow rate measuring means (7) for measuring the flow rate of the cooling medium injected from the injection nozzle of the injection header, and the cooling Combination storage means (12) for storing a combination of injection headers provided with an injection nozzle for injecting a medium, and a flow rate storage for storing a standard flow rate of a cooling medium injected from the injection nozzle of the injection header according to the combination. Means (12) and at least a fluctuation storage means (12) for storing a flow rate fluctuation characteristic parameter (β (n)) of the cooling medium injected from the injection nozzle of the injection header according to the combination. The flow rate fluctuation characteristic parameter is corrected by using the value of the ratio R1 between the flow rate B1 measured by the flow rate measuring means and the flow rate B2 stored by the flow rate storage means. The above-mentioned problem is solved by a method for cooling a steel material, wherein the heat transfer coefficient (H) of the injection header according to the above combination is corrected using parameters.

ここに、本発明にかかる冷却媒体（９、９、…）、鋼材（１）、流量測定手段（７）、組合せ記憶手段（１２）、流量記憶手段（１２）、及び、変動記憶手段（１２）の具体例としては、上記第１の本発明に関する説明で例示したもの等を挙げることができる。さらに、流量変動特性パラメータ（β（ｎ））の具体例も、上記第１の本発明に関する説明で例示したもの等を挙げることができる。   Here, the cooling medium (9, 9,...), The steel material (1), the flow rate measuring means (7), the combination storage means (12), the flow rate storage means (12), and the fluctuation storage means (12) according to the present invention. Specific examples of () include those exemplified in the description of the first invention. Furthermore, specific examples of the flow rate fluctuation characteristic parameter (β (n)) can include those exemplified in the description of the first aspect of the present invention.

また、上記第２の本発明において、さらに、噴射ヘッダーへと供給される、冷却媒体の圧力を測定する圧力測定手段（６）と、上記組合せにかかる噴射ヘッダーへと供給される、冷却媒体の標準圧力を記憶する圧力記憶手段（１２）とが、冷却装置（１００）備えられるとともに、さらに、上記組合せにかかる噴射ヘッダーへと供給される、冷却媒体の圧力変動特性パラメータ（α（ｎ））が、変動記憶手段（１２）に記憶され、圧力測定手段によって測定された圧力Ｙ１と圧力記憶手段によって記憶された圧力Ｙ２との比Ｒ２の値を用いて、圧力変動特性パラメータを修正し、修正後の圧力変動特性パラメータ、及び、上記修正後の流量変動特性パラメータを用いて、上記組合せにかかる噴射ヘッダーの熱伝達係数（Ｈ）を修正することが好ましい。   In the second aspect of the present invention, the pressure measuring means (6) for measuring the pressure of the cooling medium supplied to the injection header and the cooling medium supplied to the injection header according to the above combination are also provided. Pressure storage means (12) for storing the standard pressure is provided with the cooling device (100), and is further supplied to the injection header according to the above combination, the pressure fluctuation characteristic parameter (α (n)) of the cooling medium Is stored in the fluctuation storage means (12), and the pressure fluctuation characteristic parameter is corrected by using the value of the ratio R2 between the pressure Y1 measured by the pressure measurement means and the pressure Y2 stored by the pressure storage means. Using the subsequent pressure fluctuation characteristic parameter and the corrected flow fluctuation characteristic parameter, the heat transfer coefficient (H) of the injection header according to the combination can be corrected. Masui.

ここに、本発明にかかる圧力測定手段（６）及び圧力記憶手段（１２）の具体例としては、上記第１の本発明に関する説明で例示したもの等を挙げることができる。さらに、圧力変動特性パラメータ（α（ｎ））の具体例も、上記第１の本発明に関する説明で例示したもの等を挙げることができる。   Specific examples of the pressure measuring means (6) and the pressure storage means (12) according to the present invention include those exemplified in the description relating to the first aspect of the present invention. Furthermore, specific examples of the pressure fluctuation characteristic parameter (α (n)) may include those exemplified in the description of the first aspect of the present invention.

第３の本発明は、上記第２の本発明にかかる鋼材の冷却方法を含むことを特徴とする、鋼材の製造方法により、上記課題を解決する。   3rd this invention solves the said subject by the manufacturing method of steel materials characterized by including the cooling method of the steel materials concerning the said 2nd this invention.

第４の本発明は、上記第１の本発明にかかる鋼材の冷却装置（１００）の流量測定手段（７）によって測定された流量Ｃ１と流量記憶手段（１２）によって記憶された流量Ｃ２との比Ｒ３の値を用いて、噴射ヘッダー（２、２、…）に備えられる噴射ノズル（８、８、…）の詰まり状況を調査することを特徴とする、鋼材の冷却装置の冷却能力診断方法により、上記課題を解決する。   The fourth aspect of the present invention relates to the flow rate C1 measured by the flow rate measuring means (7) of the steel material cooling device (100) according to the first aspect of the present invention and the flow rate C2 stored by the flow rate storage means (12). A method for diagnosing the cooling capacity of a cooling device for steel, characterized by investigating the clogging of injection nozzles (8, 8,...) Provided in injection headers (2, 2,...) Using the value of ratio R3. Thus, the above problem is solved.

第１の本発明によれば、鋼材（１）を冷却する際に、鋼材へと噴射される冷却媒体（９、９、…）の流量特性、及び、噴射ヘッダーへと供給される冷却媒体（９、９、…）の圧力特性を考慮することができるので、高精度の温度制御が可能な、鋼材の冷却装置（１００）を提供できる。加えて、第１の本発明によれば、高精度の温度制御が可能になるため、熱間圧延機スタンド間鋼板冷却装置のほか、熱間圧延後の巻き取り鋼板冷却装置、厚板鋼板冷却装置、及び、継目無鋼管冷却装置など、搬送速度が比較的速い鋼材を対象とした冷却装置に適用可能な、鋼材の冷却装置（１００）を提供できる。   According to the first aspect of the present invention, when the steel material (1) is cooled, the flow rate characteristics of the cooling medium (9, 9,...) Injected into the steel material, and the cooling medium ( 9,...) Can be taken into consideration, and therefore a steel cooling device (100) capable of highly accurate temperature control can be provided. In addition, according to the first aspect of the present invention, high-accuracy temperature control becomes possible, so that in addition to the hot rolling mill stand steel plate cooling device, the rolled steel plate cooling device after hot rolling, the thick steel plate cooling It is possible to provide a steel material cooling device (100) applicable to a cooling device for a steel material having a relatively high conveying speed, such as an apparatus and a seamless steel pipe cooling device.

第２の本発明によれば、実操業で使用する噴射ヘッダー（２、２、…）の組合せにかかる冷却媒体（９、９、…）の流量特性を比較でき、流量変動特性を精度良く把握することができるので、高精度な温度制御が可能な、鋼材の冷却方法を提供できる。そして、温度制御の高精度化を図ることができるので、第２の本発明を、搬送速度が比較的速い鋼材を冷却する際の冷却方法として用いることができる。
また、第２の本発明において、さらに、圧力測定手段（６）及び圧力記憶手段（１２）が冷却装置に備えられ、冷却媒体（９、９、…）の圧力変動特性パラメータ（α（ｎ））が変動記憶手段（１２）に記憶されていれば、上記冷却媒体の流量特性に加えて、実操業で使用する噴射ヘッダー（２、２、…）の組合せにかかる冷却媒体の圧力特性をも比較でき、流量変動特性及び圧力変動特性を精度良く把握することができるので、より一層高精度な温度制御が可能な、鋼材の冷却方法を提供できる。 According to the second aspect of the present invention, the flow rate characteristics of the cooling media (9, 9,...) Related to the combination of the injection headers (2, 2,...) Used in actual operation can be compared, and the flow rate fluctuation characteristics can be accurately grasped. Therefore, it is possible to provide a steel material cooling method capable of highly accurate temperature control. And since accuracy improvement of temperature control can be achieved, 2nd this invention can be used as a cooling method at the time of cooling steel materials with a comparatively quick conveyance speed.
In the second aspect of the present invention, the pressure measuring means (6) and the pressure storage means (12) are further provided in the cooling device, and the pressure fluctuation characteristic parameter (α (n)) of the cooling medium (9, 9,...). ) Is stored in the fluctuation storage means (12), in addition to the flow rate characteristics of the cooling medium, the pressure characteristics of the cooling medium for the combination of the injection headers (2, 2,...) Used in actual operation are also obtained. Since the flow rate fluctuation characteristics and the pressure fluctuation characteristics can be accurately grasped, it is possible to provide a steel material cooling method capable of performing temperature control with higher accuracy.

第３の本発明によれば、鋼材の温度制御の高精度化を図ることができるので、高品質の鋼材を製造し得る、鋼材の製造方法を提供できる。   According to the third aspect of the present invention, since the temperature control of the steel material can be made highly accurate, it is possible to provide a steel material manufacturing method capable of manufacturing a high-quality steel material.

第４の本発明によれば、短時間でノズル交換の定量的判断が可能な、冷却能力診断方法を提供できる。   According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to provide a cooling capacity diagnosis method capable of quantitatively determining nozzle replacement in a short time.

以下、本発明の実施の形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below.

１．鋼材の冷却装置
図１は、本発明の鋼材の冷却装置（以下、単に「冷却装置」ということがある。）を、熱間圧延機スタンド間鋼板冷却装置として用いる場合の形態例を示す概略図であり、図２は、噴射ヘッダー２に備えられる噴射ノズル８、８、…の様子を示す概略図である。以下、図１及び図２を適宜参照しつつ、本発明の冷却装置について説明する。 1. FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment in the case of using a steel cooling device of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as “cooling device”) as a steel plate cooling device between hot rolling mill stands. FIG. 2 is a schematic view showing the state of the injection nozzles 8, 8,... Provided in the injection header 2. The cooling device of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2 as appropriate.

図示のように、本発明の冷却装置１００は、複数の噴射ノズル８、８、…を備える噴射ヘッダー２、２、…を複数具備するとともに、噴射ヘッダー２、２、…から噴射される冷却水９、９、…の流量を測定可能な流量測定手段（流量計）７と、噴射ヘッダー２、２、…へと供給される冷却水の圧力（以下、「背圧」ということがある。）を測定可能な圧力測定手段（圧力計）６と、を備えている。さらに、噴射ヘッダー２、２、…の組合せを記憶する組合せ記憶手段、上記組合せと対応する噴射ヘッダー２、２、…から噴射される冷却水９、９、…の標準流量Ａ２を記憶する流量記憶手段、上記組合せと対応する噴射ヘッダー２、２、…へと供給される冷却水の標準圧力Ｘ２を記憶する圧力記憶手段、及び、上記組合せにかかる噴射ヘッダー２、２、…から噴射される冷却水９、９、…の流量変動特性パラメータβ（ｎ）及び当該噴射ヘッダー２、２、…へと供給される冷却水の圧力変動特性パラメータα（ｎ）を記憶する変動記憶手段、としての機能を有するＲＯＭ１２、並びに、流量計７によって測定された流量とＲＯＭ１２に記憶された標準流量とを比較し上記β（ｎ）の値を適宜修正する第１の修正手段、及び、圧力計６によって測定された冷却水の背圧とＲＯＭ１２に記憶された標準圧力とを比較し上記α（ｎ）の値を適宜修正する第２の修正手段、としての機能を有するＣＰＵ１１、を具備する制御手段（プロセスコンピュータ）１０が備えられている。冷却装置１００に備えられる噴射ヘッダー２、２、…は、鋼板１を圧延する各圧延ロール３１、３１、…の間に設置され、当該圧延ロール３１、３１、…によって圧延された鋼板１は、巻き取りロール３２によって巻き取られる。   As shown in the figure, the cooling device 100 of the present invention includes a plurality of injection headers 2, 2,... Having a plurality of injection nozzles 8, 8,. The flow rate measuring means (flow meter) 7 capable of measuring the flow rate of 9, 9,... And the pressure of the cooling water supplied to the injection headers 2, 2,. Pressure measuring means (pressure gauge) 6 capable of measuring Further, combination storage means for storing a combination of the injection headers 2, 2,..., A flow rate storage for storing a standard flow rate A2 of the cooling water 9, 9,. , Pressure storage means for storing the standard pressure X2 of the cooling water supplied to the injection headers 2, 2,... Corresponding to the combination, and cooling injected from the injection headers 2, 2,. A function as a fluctuation storage means for storing the flow fluctuation characteristic parameter β (n) of the water 9, 9,... And the pressure fluctuation characteristic parameter α (n) of the cooling water supplied to the injection headers 2, 2,. And a first correction unit that compares the flow rate measured by the flow meter 7 with the standard flow rate stored in the ROM 12 and appropriately corrects the value of β (n), and the pressure gauge 6. Control means comprising a CPU 11 having a function as a second correction means for comparing the determined back pressure of the cooling water with the standard pressure stored in the ROM 12 and correcting the value of α (n) as appropriate. Process computer) 10 is provided. The jet headers 2, 2,... Provided in the cooling device 100 are installed between the rolling rolls 31, 31,... That roll the steel plate 1, and the steel plates 1 rolled by the rolling rolls 31, 31,. It is wound up by a winding roll 32.

冷却装置１００において、噴射ヘッダー２、２、…には、管路４が接続されており、冷却水ポンプ３によって圧送される冷却水が管路４を通って、各噴射ヘッダー２、２、…へと供給される。そして、上記圧力計６及び流量計７が管路４に設けられ、当該管路４には、さらに、噴射ヘッダー２、２、…から噴射される冷却水を制御するためのＯＮ・ＯＦＦ弁５、５、…が設けられている。圧力計６及び流量計７による測定結果は、プロセスコンピュータ１０に備えられる入力ポート１５等を介して、ＣＰＵ１１へと伝えられる。   In the cooling device 100, pipes 4 are connected to the injection headers 2, 2,..., And the cooling water pumped by the cooling water pump 3 passes through the pipes 4, and each of the injection headers 2, 2,. Supplied to. The pressure gauge 6 and the flow meter 7 are provided in the pipe 4, and the pipe 4 further includes an ON / OFF valve 5 for controlling the cooling water injected from the injection headers 2, 2,. ,... Are provided. The measurement results obtained by the pressure gauge 6 and the flow meter 7 are transmitted to the CPU 11 via the input port 15 provided in the process computer 10 or the like.

熱間圧延機の通常運転時には、プロセスコンピュータ１０のＣＰＵ１１により、鋼板全長方向に配置された噴射ヘッダー２、２、…の組合せ、及び、当該噴射ヘッダー２、２、…へと供給される冷却水の背圧が決定される。このとき、鋼板１の冷却に使用される噴射ヘッダー２、２、…の選択は、ＲＯＭ１２に記憶された組合せに従う。ＲＯＭ１２に記憶された圧力変動特性パラメータα（ｎ）及び流量変動特性パラメータβ（ｎ）を用い、ＣＰＵ１１の処理を経て熱伝達係数Ｈを適宜修正することにより、鋼板１の冷却に必要とされる背圧及び組合せが決定される。なお、ＲＡＭ１３は、ＣＰＵ１１の作業領域等として機能する。   During normal operation of the hot rolling mill, the CPU 11 of the process computer 10 combines the injection headers 2, 2,... Arranged in the full length direction of the steel sheet and the cooling water supplied to the injection headers 2, 2,. The back pressure is determined. At this time, the selection of the injection headers 2, 2,... Used for cooling the steel plate 1 follows the combination stored in the ROM 12. The pressure fluctuation characteristic parameter α (n) and the flow fluctuation characteristic parameter β (n) stored in the ROM 12 are used, and the heat transfer coefficient H is appropriately corrected through the processing of the CPU 11 to be required for cooling the steel sheet 1. Back pressure and combination are determined. The RAM 13 functions as a work area for the CPU 11.

ＣＰＵ１１で決定された上記噴射ヘッダー２、２、…の組合せ、及び、冷却水の背圧に関する情報は、プロセスコンピュータ１０に備えられる出力ポート１６を介して、プログラマブル ロジック コントローラ（ＰＬＣ）２０へと伝えられる。このようにしてＰＬＣ２０へと伝えられた上記情報は、入力ポート２５を経てＣＰＵ２１へと伝えられる。ＰＬＣ２０のＣＰＵ２１では、上記情報に加え、ＲＯＭ２２に記憶された情報等を用いた処理が行われる。そして、ＣＰＵ２１における処理結果を、出力ポート２６を介してＯＮ・ＯＦＦ弁５、５、…、及び／又は、冷却水ポンプ３へ当該処理結果を伝えることにより、ＯＮ・ＯＦＦ弁５、５、…、及び／又は、冷却水ポンプ３の動作を制御する。本発明の冷却装置１００によれば、上記手順により、噴射ヘッダー２、２、…から冷却水９、９、…を噴射させ、鋼板１を冷却することができる。   Information about the combination of the injection headers 2, 2,... Determined by the CPU 11 and the back pressure of the cooling water is transmitted to the programmable logic controller (PLC) 20 via the output port 16 provided in the process computer 10. It is done. The information transmitted to the PLC 20 in this way is transmitted to the CPU 21 via the input port 25. The CPU 21 of the PLC 20 performs processing using information stored in the ROM 22 in addition to the above information. Then, the processing results in the CPU 21 are transmitted to the ON / OFF valves 5, 5,... And / or the cooling water pump 3 via the output port 26, whereby the ON / OFF valves 5, 5,. And / or controlling the operation of the cooling water pump 3. According to the cooling device 100 of the present invention, the steel plate 1 can be cooled by injecting the cooling water 9, 9,... From the injection headers 2, 2,.

本発明の冷却装置１００では、流量計７によって測定された流量Ａ１と、ＲＯＭ１２に記憶された流量Ａ２との比が、所定条件（例えば、Ａ１／Ａ２≦０．９７又はＡ１／Ａ２≧１．０３等）に該当すると、上記流量Ａ１の値及びＲＯＭ１２に記憶された計算式（後述）を用いた処理がＣＰＵ１１で行われ、流量変動特性パラメータβ（ｎ）が修正される。また、圧力計６によって測定された圧力Ｘ１と、ＲＯＭ１２に記憶された圧力Ｘ２との比が、所定条件（例えば、Ｘ１／Ｘ２≦０．９７又はＸ１／Ｘ２≧１．０３等）に該当すると、上記圧力Ｘ１の値及びＲＯＭ１２に記憶された計算式（後述）を用いた処理がＣＰＵ１１で行われ、圧力変動特性パラメータα（ｎ）が修正される。そして、α（ｎ）及び／又はβ（ｎ）が修正されると、当該修正されたパラメータを用いて熱伝達係数Ｈが修正され、例えば、上記測定後に冷却される鋼板の冷却条件に、当該修正された熱伝達係数Ｈが反映される。
なお、圧力変動特性パラメータα（ｎ）、流量変動特性パラメータβ（ｎ）、及び、熱伝達係数Ｈについては、本発明にかかる鋼材の冷却方法、及び製造方法の欄で説明する。 In the cooling device 100 of the present invention, the ratio between the flow rate A1 measured by the flow meter 7 and the flow rate A2 stored in the ROM 12 is a predetermined condition (for example, A1 / A2 ≦ 0.97 or A1 / A2 ≧ 1. 03, etc.), the CPU 11 performs processing using the value of the flow rate A1 and a calculation formula (described later) stored in the ROM 12, and the flow rate variation characteristic parameter β (n) is corrected. Further, when the ratio between the pressure X1 measured by the pressure gauge 6 and the pressure X2 stored in the ROM 12 corresponds to a predetermined condition (for example, X1 / X2 ≦ 0.97 or X1 / X2 ≧ 1.03). The CPU 11 performs processing using the value of the pressure X1 and a calculation formula (described later) stored in the ROM 12 to correct the pressure fluctuation characteristic parameter α (n). Then, when α (n) and / or β (n) is corrected, the heat transfer coefficient H is corrected using the corrected parameter. For example, the cooling condition of the steel sheet cooled after the measurement is The modified heat transfer coefficient H is reflected.
The pressure fluctuation characteristic parameter α (n), the flow fluctuation characteristic parameter β (n), and the heat transfer coefficient H will be described in the columns of the steel material cooling method and the manufacturing method according to the present invention.

このように、本発明の冷却装置１００によれば、圧力計６及び流量計７による測定結果Ｘ１及びＡ１、並びに、ＲＯＭ１２に記憶された標準流量Ａ２、標準圧力Ｘ２等の各種情報を用いて鋼板１を冷却することができる。したがって、本発明の冷却装置１００を用いれば、例えば、噴射ヘッダー２、２、…から噴射されて測定された冷却水の流量に関する情報を鋼板の冷却条件に反映することができるので、冷却対象である鋼板１の温度予測精度を良好に保つことが可能になる。   As described above, according to the cooling device 100 of the present invention, the measurement results X1 and A1 by the pressure gauge 6 and the flow meter 7, and various information such as the standard flow rate A2 and the standard pressure X2 stored in the ROM 12 are used. 1 can be cooled. Therefore, if the cooling device 100 of the present invention is used, for example, the information regarding the flow rate of the cooling water injected and measured from the injection headers 2, 2,... Can be reflected in the cooling condition of the steel sheet. It becomes possible to keep the temperature prediction accuracy of a certain steel sheet 1 good.

２．鋼材の冷却方法、及び製造方法
噴射ヘッダーや噴射ノズルを初めて設置するとき、又は、噴射ノズルを交換した時に、鋼材の冷却装置に備えられる複数の噴射ヘッダーのうち、代表的な噴射ヘッダーの選択パターン（組合せ）と、当該選択パターンで選択された噴射ヘッダーへと供給される冷却媒体の圧力（標準圧力Ｙ２（＝Ｘ２））とを、冷却装置の記憶手段（組合せ記憶手段、圧力記憶手段）に記憶させ、これを基準パターンとする。なお、基準パターンは、例えば、実操業で使用する代表的なパターンとすることが好ましい。この理由は、噴射ヘッダーの選択パターンや噴射ヘッダーへと供給される冷却媒体（以下、「冷却水」という。）の圧力により、噴射ヘッダーから噴射される冷却水の流量特性に違いが生じるからであり、実操業で使用する代表的な部分（例えば、冷却水の流量特性等）を管理することが、鋼材の冷却温度の精度向上につながるからである。
以下、図１及び図２を適宜参照しつつ、本発明の鋼材の冷却方法、及び製造方法について説明する。 2. Steel Material Cooling Method and Manufacturing Method When installing an injection header or an injection nozzle for the first time, or when replacing an injection nozzle, a typical injection header selection pattern among a plurality of injection headers provided in a steel cooling device (Combination) and the pressure of the cooling medium (standard pressure Y2 (= X2)) supplied to the injection header selected by the selection pattern are stored in the storage means (combination storage means, pressure storage means) of the cooling device. This is stored and used as a reference pattern. The reference pattern is preferably a typical pattern used in actual operation, for example. This is because the flow rate characteristics of the cooling water injected from the injection header vary depending on the selection pattern of the injection header and the pressure of the cooling medium (hereinafter referred to as “cooling water”) supplied to the injection header. It is because managing a typical part (for example, a flow rate characteristic of cooling water) used in actual operation leads to an improvement in the accuracy of the cooling temperature of the steel material.
The steel material cooling method and manufacturing method of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2 as appropriate.

本発明にかかる鋼材の冷却方法では、記憶手段（ＲＯＭ１２）に記憶された上記基準パターンに従って、噴射ヘッダー２、２、…から冷却水９、９、…を噴射させながら、連続的に、冷却水９、９、…の流量を測定し、これを基準流量（標準流量Ｂ２（＝Ａ２））とする。このとき、噴射ヘッダー２、２、…の選択パターンや噴射ヘッダー２、２、…へと供給される冷却水の背圧を変更して、複数の基準パターンを用意することもできる。複数の基準パターンが用意される場合の具体例としては、実操業の冷却パターンが複数存在しパターン毎に使用される噴射ヘッダーの数量が異なる場合に、噴射ヘッダーの数量と基準パターンとが一対一で対応するように複数の基準パターンが設定される場合等を挙げることができる。   In the steel material cooling method according to the present invention, the cooling water is continuously injected while injecting the cooling water 9, 9, ... from the injection headers 2, 2, ... in accordance with the reference pattern stored in the storage means (ROM 12). The flow rates of 9, 9,... Are measured and set as a reference flow rate (standard flow rate B2 (= A2)). At this time, a plurality of reference patterns can be prepared by changing the selection pattern of the injection headers 2, 2,... And the back pressure of the cooling water supplied to the injection headers 2, 2,. As a specific example when a plurality of reference patterns are prepared, when there are a plurality of cooling patterns for actual operation and the number of injection headers used for each pattern is different, the number of injection headers and the reference pattern are one-to-one. And a case where a plurality of reference patterns are set so as to correspond.

そして、登録した上記基準パターンに従って冷却水９、９、…を噴射し、定期的に冷却水９、９、…の流量を測定する。測定された冷却水流量Ｂ１と標準流量Ｂ２との比Ｒ１の値を用いれば、噴射ノズル８、８、…の詰まり状況を正確に把握することができる。さらに、このようにして把握された情報をＣＰＵ１１へとフィードバックして、流量を制御すれば、鋼板の温度制御の高精度化を図ることが可能になる。このほか、上記流量測定に加えて、噴射ヘッダー２、２、…へと供給される冷却水の背圧Ｙ１をも測定して当該測定結果をＣＰＵ１１へフィードバックし、ＲＯＭ１２に記憶された上記圧力Ｙ２とＹ１との比Ｒ２及び上記比Ｒ１の値に基づいて、流量を制御しても良い。上述のように、噴射ヘッダーから噴射される冷却水の流量は、噴射ヘッダーへと供給される冷却水の背圧にも影響されるため、このようにすれば、鋼板の温度制御の高精度化を図ることが容易になる。加えて、かかる冷却方法を鋼材の製造方法へと適用すれば、製造鋼板の高品質化を図ることが可能になる。   Then, the cooling water 9, 9,... Is jetted according to the registered reference pattern, and the flow rate of the cooling water 9, 9,. If the value of the measured ratio R1 of the cooling water flow rate B1 and the standard flow rate B2 is used, it is possible to accurately grasp the clogging state of the injection nozzles 8, 8,. Furthermore, if the information grasped in this way is fed back to the CPU 11 and the flow rate is controlled, the temperature control of the steel sheet can be made highly accurate. In addition to the above flow rate measurement, the back pressure Y1 of the cooling water supplied to the injection headers 2, 2,... Is also measured and the measurement result is fed back to the CPU 11, and the pressure Y2 stored in the ROM 12 is measured. The flow rate may be controlled based on the ratio R2 of Y1 and Y1 and the value of the ratio R1. As described above, since the flow rate of the cooling water injected from the injection header is also affected by the back pressure of the cooling water supplied to the injection header, this makes it possible to improve the temperature control of the steel sheet. It becomes easy to plan. In addition, if this cooling method is applied to a method for manufacturing a steel material, it is possible to improve the quality of the manufactured steel plate.

ここで、上記比Ｒ１の値を用いた流量制御が適用される冷却設備の具体例としては、冷却水の供給源に高架水槽等が用いられる冷却設備や工業用水本管から水を直接取り出すような冷却設備等、噴射ヘッダーへと供給される冷却水の背圧が固定されている冷却設備を挙げることができる。このような冷却設備では、流量しか調整できない。そのため、流量変動特性パラメータβ（ｎ）のみを修正し、当該修正後の流量変動特性パラメータβ（ｎ）を用いて熱伝達係数を修正し、修正した熱伝達係数Ｈに基づいて冷却水を噴射すべき噴射ヘッダー数を増減することで、鋼板の冷却に必要な流量が確保される。Ｒ１の値が１より小さい場合には、流量を増やす（噴射ヘッダー数を増やす）、Ｒ１の値がほぼ１の場合には流量変動なし（噴射ヘッダー数を維持する）、Ｒ１の値が１より大きい場合には、流量を減らす（噴射ヘッダー数を減らす）等の処理が行われる。なお、この処理をオンライン中（鋼板の冷却中）に行うと、冷却条件が冷却中に変わるため、被冷却材の性能ばらつきの原因となる危険性がある。したがって、上記処理は、被冷却材の搬送前又は搬送後に行うことが好ましい。   Here, as a specific example of the cooling facility to which the flow rate control using the value of the ratio R1 is applied, water is directly taken out from a cooling facility or an industrial water main in which an elevated water tank is used as a cooling water supply source. A cooling facility in which the back pressure of the cooling water supplied to the injection header is fixed, such as a simple cooling facility. In such a cooling facility, only the flow rate can be adjusted. Therefore, only the flow fluctuation characteristic parameter β (n) is corrected, the heat transfer coefficient is corrected using the corrected flow fluctuation characteristic parameter β (n), and cooling water is injected based on the corrected heat transfer coefficient H. By increasing / decreasing the number of injection headers to be provided, a flow rate necessary for cooling the steel sheet is secured. When the value of R1 is smaller than 1, increase the flow rate (increase the number of injection headers), when the value of R1 is almost 1, there is no flow rate fluctuation (maintain the number of injection headers), and the value of R1 is greater than 1. If it is larger, processing such as reducing the flow rate (reducing the number of injection headers) is performed. If this process is performed online (during cooling of the steel plate), the cooling condition changes during cooling, which may cause variations in performance of the material to be cooled. Therefore, it is preferable to perform the said process before or after conveyance of a to-be-cooled material.

また、上記比Ｒ１及びＲ２の値を用いた制御が適用される冷却設備の具体例としては、背圧制御系を有し、必要とされる冷却水の流量を確保するために背圧を制御し得る冷却設備等（例えば、図１参照）を挙げることができる。このように、流量及び背圧を制御可能な冷却設備では、圧力変動特性パラメータα（ｎ）及び流量変動特性パラメータβ（ｎ）を修正する。そして、修正後の両パラメータ（α（ｎ）及びβ（ｎ））を用いて熱伝達係数Ｈを修正し、修正後の熱伝達係数Ｈに基づいて冷却水を噴射すべき噴射ヘッダー数を増減することで、鋼板の冷却に必要な流量が確保される。ここで、噴射ヘッダー数を最大にしても冷却水の流量が不足する場合には、背圧を増加させる等により対応することができる。   Further, as a specific example of the cooling equipment to which the control using the values of the ratios R1 and R2 is applied, the back pressure control system is provided, and the back pressure is controlled in order to secure the required cooling water flow rate. The cooling equipment etc. (for example, refer FIG. 1) which can be mentioned. As described above, in the cooling facility capable of controlling the flow rate and the back pressure, the pressure fluctuation characteristic parameter α (n) and the flow fluctuation characteristic parameter β (n) are corrected. Then, the heat transfer coefficient H is corrected using both of the corrected parameters (α (n) and β (n)), and the number of injection headers to which cooling water is to be injected is increased or decreased based on the corrected heat transfer coefficient H. By doing, the flow volume required for cooling of a steel plate is ensured. Here, even if the number of injection headers is maximized, if the flow rate of the cooling water is insufficient, it can be dealt with by increasing the back pressure.

このように、Ｒ１、又は、Ｒ１及びＲ２の値を用いて冷却水の流量を調整することで、冷却水流量制御の高精度化を図ることができ、鋼材の温度制御の高精度化を図ることができる。したがって、本発明によれば、製造鋼板の高品質化を図ることが可能になる。
なお、上記冷却装置１００によれば、噴射ヘッダー２、２、…や噴射ノズル８、８、…を交換した時、または、冷却水の流量特性の変化が検出された時に、圧力変動特性パラメータα（ｎ）及び／又は流量変動特性パラメータβ（ｎ）を修正できるので、当該修正後のパラメータα（ｎ）及びβ（ｎ）を用いて鋼板１を冷却することができる。 Thus, by adjusting the flow rate of the cooling water using the value of R1, or R1 and R2, the accuracy of the cooling water flow rate control can be improved, and the accuracy of the temperature control of the steel material can be improved. be able to. Therefore, according to the present invention, it is possible to improve the quality of the manufactured steel sheet.
According to the cooling device 100, when the injection headers 2, 2,... And the injection nozzles 8, 8,... Are replaced, or when a change in the flow rate characteristic of the cooling water is detected, the pressure fluctuation characteristic parameter α. Since (n) and / or the flow rate variation characteristic parameter β (n) can be corrected, the steel sheet 1 can be cooled using the corrected parameters α (n) and β (n).

ここで、圧力変動特性パラメータα（ｎ）及び流量変動特性パラメータβ（ｎ）は、冷却水９、９、…を噴射する時に噴射ヘッダー２、２、…が受け持つ冷却能力を示す指標であり、以下のようにして求めることができる。   Here, the pressure fluctuation characteristic parameter α (n) and the flow rate fluctuation characteristic parameter β (n) are indices indicating the cooling capacity of the injection headers 2, 2,... When the cooling water 9, 9,. It can be obtained as follows.

まず、圧力変動特性パラメータα（ｎ）及び流量変動特性パラメータβ（ｎ）を求める際の基準背圧（例えば、３００［ｋＰａ］）を設定し、冷却装置１００に備えられる全ての噴射ヘッダー２、２、…（Ｎ本）を使用した場合の背圧実績をＰ０（Ｎ）とするとともに、Ｎ本の噴射ヘッダー２、２、…を使用した場合の全流量実績から噴射ヘッダー１本当たりの平均流量を算出し、これをＱ０（Ｎ）とする。 First, a reference back pressure (for example, 300 [kPa]) for obtaining the pressure fluctuation characteristic parameter α (n) and the flow fluctuation characteristic parameter β (n) is set, and all the injection headers 2 included in the cooling device 100 are set. 2, ... (N) is the back pressure record when using P 0 (N), and the total flow rate record when using N injection headers 2, 2, ... An average flow rate is calculated and is defined as Q 0 (N).

次に、本発明を用いてｎ本の噴射ヘッダー２、２、…から冷却水９、９、…を噴射した場合の、背圧実績Ｐｎ、及び、１本当たりの流量実績Ｑｎを測定する。これらの結果から、次のように全ての噴射ヘッダー２、２、…（Ｎ本）を使用した場合との変動比を算出する。
圧力変動比；α（ｎ）＝Ｐｎ／Ｐ０（Ｎ）
流量変動比；β（ｎ）＝Ｑｎ／Ｑ０（Ｎ）
ここで、噴射ヘッダーの使用本数ｎは１〜Ｎとなり得るが、ｎと対応して使用される噴射ヘッダー２、２、…は、実操業で使用される噴射ヘッダー２、２、…の優先順に準じる。そして、基準背圧に設定した場合に噴射ヘッダー２、２、…を全数使用した時の背圧をＰ０（Ｎ）、基準背圧に設定した場合に噴射ヘッダー２、２、…を全数使用した時の１本当たりの流量をＱ０（Ｎ）、噴射ヘッダー２、２、…をｎ本使用した時の圧力変動特性をα（ｎ）、噴射ヘッダー２、２、…をｎ本使用した時の流量変動特性をβ（ｎ）として、パラメータ設定する（ただし、α（Ｎ）＝β（Ｎ）＝１）。 Next, the back pressure record P n and the flow rate record Q n per bottle when the cooling water 9, 9,... Is injected from the n injection headers 2, 2,. To do. From these results, the fluctuation ratio with the case where all the injection headers 2, 2,... (N) are used is calculated as follows.
Pressure fluctuation ratio: α (n) = P n / P 0 (N)
Flow rate fluctuation ratio; β (n) = Q n / Q 0 (N)
Here, the number n of used injection headers can be 1 to N, but the injection headers 2, 2,... Used corresponding to n are in the order of priority of the injection headers 2, 2,. Follow. When the reference back pressure is set, the back pressure when all of the injection headers 2, 2,... Are used is P 0 (N), and when the reference back pressure is set, the injection headers 2, 2,. The flow rate per one was Q 0 (N), the pressure fluctuation characteristics when using n injection headers 2, 2,..., Α (n), and n injection headers 2, 2,. The parameter is set with β (n) as the flow rate fluctuation characteristic at the time (where α (N) = β (N) = 1).

次に、上記パラメータを熱伝達係数Ｈへフィードバックする方法について示す。
背圧がＰ、噴射ヘッダーの使用本数がｎに指定されたときの、計算背圧Ｐ（ｎ）及び噴射ヘッダー１本当たりの計算流量Ｑ（ｎ）は、次の式で求めることができる。
Ｐ（ｎ）＝α（ｎ）×Ｐ （式１）
Ｑ（ｎ）＝β（ｎ）×Ｑ０（Ｎ）×（Ｐ／Ｐ０（Ｎ））１／２ （式２）
そして、噴射ヘッダー全数使用時（Ｐ０（Ｎ）、Ｑ０（Ｎ）の時）の熱伝達係数をＨ０とするとき、Ｈ０、Ｐ（ｎ）／Ｐ０（Ｎ）、及び、Ｑ（ｎ）／Ｑ０（Ｎ）の関数で表される次式へこの結果を反映することにより熱伝達係数Ｈを求め、温度制御に用いる。
Ｈ＝ｆ（Ｈ０、Ｐ（ｎ）／Ｐ０（Ｎ）、Ｑ（ｎ）／Ｑ０（Ｎ）） （式３） Next, a method for feeding back the above parameters to the heat transfer coefficient H will be described.
The calculated back pressure P (n) and the calculated flow rate Q (n) per injection header when the back pressure is P and the number of injection headers used is n can be obtained by the following equations.
P (n) = α (n) × P (Formula 1)
Q (n) = β (n) × Q 0 (N) × (P / P 0 (N)) 1/2 (Formula 2)
Then, when the heat transfer coefficient is H 0 when all the injection headers are used (when P 0 (N), Q 0 (N)), H 0 , P (n) / P 0 (N), and Q By reflecting this result on the following expression represented by the function of (n) / Q 0 (N), the heat transfer coefficient H is obtained and used for temperature control.
H = f (H 0 , P (n) / P 0 (N), Q (n) / Q 0 (N)) (Formula 3)

３．冷却能力診断方法
以下、図１及び図２を適宜参照しつつ、本発明の冷却能力診断方法について説明する。
冷却装置１００の冷却能力診断時には、ＲＯＭ１２に記憶された測定パターンに関する情報が、出力ポート１６及び入力ポート２５を経て、ＣＰＵ２１へと伝えられる。ＰＬＣ２０は、ＣＰＵ２１の処理結果に基づいて、ＯＮ・ＯＦＦ弁５、５、…の動作及び背圧を制御し、噴射ヘッダー２、２、…から冷却水を噴射させる。このとき、例えば、タイマ２４及びＣＰＵ２１の処理に基づいて自動的に上記測定パターンを進めることにより、噴射パターンを変え、圧力計６及び流量計７により背圧及び流量を測定する。そして、圧力計６及び流量計７の測定結果は、入力ポート２５を経てＲＯＭ２２へと伝えられ、当該ＲＯＭ２２に順次記憶される。そして、上記測定パターンが全て完了すると、ＲＯＭ２２に記憶された上記測定結果（実績）が、出力ポート２６及び入力ポート１５を経てＲＯＭ１２へと伝えられる。ＲＯＭ２２には、上記測定パターンと上記実績に関する情報とが記憶される。 3. Cooling Capacity Diagnosis Method Hereinafter, the cooling capacity diagnosis method of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2 as appropriate.
When the cooling capacity of the cooling device 100 is diagnosed, information on the measurement pattern stored in the ROM 12 is transmitted to the CPU 21 via the output port 16 and the input port 25. The PLC 20 controls the operation of the ON / OFF valves 5, 5,... And the back pressure based on the processing result of the CPU 21, and injects cooling water from the injection headers 2, 2,. At this time, for example, the injection pattern is changed by automatically advancing the measurement pattern based on the processing of the timer 24 and the CPU 21, and the back pressure and the flow rate are measured by the pressure gauge 6 and the flow meter 7. Then, the measurement results of the pressure gauge 6 and the flow meter 7 are transmitted to the ROM 22 through the input port 25 and are sequentially stored in the ROM 22. When all the measurement patterns are completed, the measurement result (actual result) stored in the ROM 22 is transmitted to the ROM 12 via the output port 26 and the input port 15. The ROM 22 stores the measurement pattern and information related to the results.

表１にＲＯＭ１２に記憶される測定パターン例を、図３に測定フロー例を、それぞれ示す。   Table 1 shows an example of a measurement pattern stored in the ROM 12, and FIG. 3 shows an example of a measurement flow.

Figure 2007203362

噴射ヘッダー２、２、…の識別名を、図１の前段スタンド側（紙面左方）より順にＡ〜Ｊとする。なお、鋼板の上下に設置された噴射ヘッダー２、２、…はそれぞれ組となっている。表１のヘッダー優先順に、冷却水を噴射させる順番を登録する。このとき、優先順０は未使用とする。背圧に測定時の水圧を登録する。次に、圧力変更時ディレイは、測定開始時及び圧力変更時の圧力変更応答時間を考慮した時間を設定する。この圧力変更時ディレイ時間経過後に、圧力実績値がＲＯＭ２２に格納される。ヘッダー追加時ディレイには、ヘッダー追加後の流量実績読み込みタイミングを設定する。このヘッダー追加時ディレイに設定された時間が経過した後に、流量実績値がＲＯＭ２２に格納される。ホールド時間には次の噴射ヘッダーを追加するまでの待ち時間を設定する（図３参照）。ここに、モード欄の１とは、当該測定パターンが、噴射ヘッダーを優先順に従って追加し測定した後、当該優先順と逆に噴射ヘッダーを減らしながらの測定も行う形態であることを意味している。これに対し、モードを２に設定した場合は、噴射ヘッダーが優先順に従って追加される場合にのみ測定が行われることを意味している。
Figure 2007203362
The identification names of the jet headers 2, 2,... Are A to J in order from the front stand side (left side of the paper) in FIG. In addition, the injection headers 2, 2,. The order of jetting the cooling water is registered in the header priority order of Table 1. At this time, priority order 0 is unused. Register the water pressure at the time of measurement in the back pressure. Next, the pressure change delay sets a time in consideration of the pressure change response time at the start of measurement and at the time of pressure change. After the pressure change delay time elapses, the actual pressure value is stored in the ROM 22. In the header addition delay, set the flow rate reading timing after adding the header. After the time set in the header addition delay elapses, the actual flow rate value is stored in the ROM 22. In the hold time, a waiting time until the next injection header is added is set (see FIG. 3). Here, 1 in the mode column means that the measurement pattern is a form in which the injection header is added according to the priority order and measured, and then the measurement is performed while reducing the injection header in the reverse order of the priority order. Yes. On the other hand, when the mode is set to 2, it means that the measurement is performed only when the injection header is added in the priority order.

本発明の冷却能力診断方法では、ＲＯＭ１２に記憶された各基準パターンと対応する標準流量Ｃ２（＝Ａ２＝Ｂ２）と、冷却能力を診断する時に測定される冷却水９、９、…の流量Ｃ１との比Ｒ３（＝Ｃ１／Ｃ２）を用いる。そして、Ｒ３の値が１から所定値以上変化している場合（例えば、Ｒ３≦０．９５や、Ｒ３≧１．０５の場合）に異常と判断し、機械系（例えば、噴射ノズル８、８、…の交換や冷却水の背圧変更等）の調整を行う。なお、例えば、流量の測定結果が上記所定値以上低下している場合（例えば、Ｒ３≦０．９５の場合）は、噴射ノズル８、８、…が詰まっていると判断でき、噴射ノズル交換時期の目安とすることができる。また、流量の測定結果が上記所定値以上上昇している場合（例えば、Ｒ３≧１．０５の場合）は、噴射される冷却水の流量を調整可能な絞り機構による流量調整を行うことも可能であり、この異常判断には経験による人の判断を加えても良い。   In the cooling capacity diagnosis method of the present invention, the standard flow rate C2 (= A2 = B2) corresponding to each reference pattern stored in the ROM 12, and the flow rate C1 of the cooling water 9, 9,... Measured when diagnosing the cooling capacity. The ratio R3 (= C1 / C2) is used. Then, when the value of R3 has changed from 1 to a predetermined value or more (for example, when R3 ≦ 0.95 or R3 ≧ 1.05), it is determined that there is an abnormality, and the mechanical system (for example, injection nozzles 8, 8). ,... And adjustment of the cooling water back pressure, etc. For example, when the flow rate measurement result is lower than the predetermined value (for example, when R3 ≦ 0.95), it can be determined that the injection nozzles 8, 8,. It can be used as a guideline. In addition, when the flow rate measurement result is higher than the predetermined value (for example, when R3 ≧ 1.05), the flow rate can be adjusted by a throttle mechanism that can adjust the flow rate of the injected cooling water. Therefore, human judgment based on experience may be added to this abnormality determination.

なお、上記説明では、組合せ記憶手段、流量記憶手段、圧力記憶手段、及び、変動記憶手段としての機能を有するＲＯＭ１２が備えられる形態を例示したが、本発明は当該形態に限定されず、例えば、当該各手段と一対一に対応する複数の機器等が備えられる形態であっても良い。さらに、上記説明では、第１の修正手段及び第２の修正手段としての機能を有するＣＰＵ１１が備えられる形態を例示したが、本発明は当該形態に限定されず、第１の修正手段の機能を有する機器等と第２の修正手段の機能を有する機器等と、がそれぞれ備えられる形態であっても良い。   In the above description, a mode in which the ROM 12 having functions as a combination storage unit, a flow rate storage unit, a pressure storage unit, and a variation storage unit is illustrated, but the present invention is not limited to this mode. The form with which the some apparatus etc. corresponding to the said each means 1 to 1 may be provided. Furthermore, in the above description, a mode in which the CPU 11 having functions as the first correction unit and the second correction unit is provided is illustrated, but the present invention is not limited to this mode, and the function of the first correction unit is provided. The form with which the apparatus etc. which have and the apparatus etc. which have a function of a 2nd correction means are each provided may be sufficient.

さらに、上記説明では、背圧制御及びヘッダーＯＮ・ＯＦＦ弁の動作制御を通じて流量制御に関する処理を実施可能なＣＰＵ２１、並びに、背圧測定値及び流量測定値と噴射パターンとを記憶可能なＲＯＭ２２が備えられる形態のＰＬＣ２０を例示したが、本発明において使用可能なＰＬＣの形態はこれに限定されない。本発明では、背圧及び流量を制御可能な制御部と、ヘッダーＯＮ・ＯＦＦ弁の動作を制御可能な制御部とが、それぞれ備えられるとともに、背圧測定値及び流量測定値とを記憶可能な実測値記憶部と、噴射パターンを記憶可能な噴射パターン記憶部とが、それぞれ備えられる形態のＰＬＣを用いることも可能である。   Furthermore, in the above description, the CPU 21 capable of performing processing relating to flow rate control through back pressure control and header ON / OFF valve operation control, and the ROM 22 capable of storing back pressure measurement values, flow rate measurement values, and injection patterns are provided. However, the form of the PLC that can be used in the present invention is not limited to this. In the present invention, a control unit capable of controlling the back pressure and the flow rate and a control unit capable of controlling the operation of the header ON / OFF valve are provided, respectively, and the back pressure measurement value and the flow rate measurement value can be stored. It is also possible to use a PLC in which the actual measurement value storage unit and the injection pattern storage unit capable of storing the injection pattern are provided.

ＲＯＭ１２に記録された測定結果をもとに、圧力変動特性パラメータα（ｎ）及び流量変動特性パラメータβ（ｎ）が修正される形態の具体例を示す。   A specific example of a mode in which the pressure fluctuation characteristic parameter α (n) and the flow fluctuation characteristic parameter β (n) are corrected based on the measurement result recorded in the ROM 12 will be described.

表１の１行目に例示したパターン（背圧：３００［ｋＰａ］、ヘッダー本数：Ｎ＝１０）を基準パターンとすると、優先順１（噴射ヘッダーＡ１本のみから冷却水が噴射される場合）測定時の背圧実績がＰ１、流量実績がＱ１となる。次に、優先順２（噴射ヘッダーＡ及びＢの２本から冷却水が噴射される場合）測定時の背圧実績がＰ２、流量実績の１／２がＱ２となる。以下同様に、優先順ｎ（ｎ本の噴射ヘッダーから冷却水が噴射される場合）測定時の背圧実績がＰｎ、流量実績の１／ｎがＱｎとなる。そして、優先順１０（Ａ〜Ｊの全１０本の噴射ヘッダーから冷却水が噴射される場合）を測定した結果の背圧実績がＰ１０＝Ｐ０（１０）であり、流量実績の１／１０がＱ１０＝Ｑ０（１０）となる。以上の結果から、噴射ヘッダーをｎ本使用した場合と、噴射ヘッダーを全数（Ｎ＝１０）使用した場合との変動比は、次のように算出することができる。
圧力変動比α（ｎ）＝Ｐｎ／Ｐ０（１０）
流量変動比β（ｎ）＝Ｑｎ／Ｑ０（１０）
この結果、例えば次のような圧力変動特性パラメータα（ｎ）及び流量変動特性パラメータβ（ｎ）を求めることができる。
ヘッダー全数使用した場合の背圧実績Ｐ０（Ｎ）：３００［ｋＰａ］
ヘッダー全数使用した場合の流量実績から算出されるＱ０（Ｎ）：１１５［ｍ３／ｈ］
α（１）＝１．１０、
α（２）＝１．０５、
α（３）＝１．０、
α（４）＝１．１、
α（５）＝１．０２、
α（６）＝１．０１、
α（７）＝１．０、
α（８）＝１．０、
α（９）＝１．０、
α（１０）＝１．０
β（１）＝１．３５、
β（２）＝１．３０、
β（３）＝１．２５、
β（４）＝１．２０、
β（５）＝１．２５、
β（６）＝１．２０、
β（７）＝１．１５、
β（８）＝１．１０、
β（９）＝１．０５、
β（１０）＝１．０ Assuming that the pattern exemplified in the first row of Table 1 (back pressure: 300 [kPa], number of headers: N = 10) is a reference pattern, priority 1 (when cooling water is jetted from only one jet header A) The actual back pressure at the time of measurement is P 1 and the actual flow rate is Q 1 . Next, the back pressure record at the time of measurement in priority order 2 (when cooling water is injected from two injection headers A and B) is P 2 , and ½ of the flow rate record is Q 2 . Similarly, the actual back pressure at the time of measurement in priority order n (when cooling water is injected from n injection headers) is P n , and 1 / n of the actual flow rate is Q n . And the back pressure record of the result of measuring the priority order 10 (when cooling water is injected from all 10 injection headers A to J) is P 10 = P 0 (10), and 1 / of the flow rate record. 10 becomes Q 10 = Q 0 (10). From the above results, the fluctuation ratio between the case where n injection headers are used and the case where all the injection headers (N = 10) are used can be calculated as follows.
Pressure fluctuation ratio α (n) = P n / P 0 (10)
Flow rate fluctuation ratio β (n) = Q n / Q 0 (10)
As a result, for example, the following pressure fluctuation characteristic parameter α (n) and flow fluctuation characteristic parameter β (n) can be obtained.
Actual back pressure P 0 (N): 300 [kPa] when all headers are used
Q 0 (N) calculated from the actual flow rate when all the headers are used: 115 [m 3 / h]
α (1) = 1.10,
α (2) = 1.05,
α (3) = 1.0,
α (4) = 1.1,
α (5) = 1.02,
α (6) = 1.01,
α (7) = 1.0,
α (8) = 1.0,
α (9) = 1.0,
α (10) = 1.0
β (1) = 1.35,
β (2) = 1.30,
β (3) = 1.25,
β (4) = 1.20,
β (5) = 1.25,
β (6) = 1.20,
β (7) = 1.15,
β (8) = 1.10,
β (9) = 1.05,
β (10) = 1.0

実操業においては、ＣＰＵ１１において、上記式１、式２、及び、式３を用いた処理により、上記圧力変動特性パラメータα（ｎ）及び流量変動特性パラメータβ（ｎ）、並びに、上記基本熱伝達係数Ｈ０を用いて、鋼板の温度降下に必要な噴射ヘッダー本数を計算する。 In actual operation, the CPU 11 performs processing using the above-described Equation 1, Equation 2, and Equation 3 to perform the pressure fluctuation characteristic parameter α (n), the flow fluctuation characteristic parameter β (n), and the basic heat transfer. Using the coefficient H 0 , the number of injection headers necessary for the temperature drop of the steel sheet is calculated.

他方、圧力変動特性パラメータ及び流量変動特性パラメータ（上記α（１）〜α（１０）、及び、β（１）〜β（１０））を用いずに基本熱伝達係数のみで計算する場合（噴射ヘッダーの本数により背圧や流量が変化しないと仮定した場合）には、ｎ＝１〜１０において、α（ｎ）＝１．０、β（ｎ）＝１．０となる。上記圧力変動特性パラメータα（ｎ）及び流量変動特性パラメータβ（ｎ）、並びに、上記基本熱伝達係数Ｈ０を用いて、鋼板の温度降下に必要な噴射ヘッダー本数を計算して鋼板を冷却した場合と、基本熱伝達係数のみを用いて計算された結果に基づいて鋼板を冷却した場合と、における、温度制御差を以下に示す。なお、温度制御差の導出に用いた鋼板は、基本熱伝達係数で噴射ヘッダー１本当たり５℃の温度降下が可能な鋼板であった。
１本時誤差＝２．４℃
２本時誤差＝４．２℃
３本時誤差＝５．５℃
４本時誤差＝６．２℃
５本時誤差＝６．４℃
６本時誤差＝６．０℃
７本時誤差＝５．２℃
８本時誤差＝３．９℃
９本時誤差＝２．２℃
１０本時誤差＝０℃
本発明によれば、上記温度制御誤差分だけ、鋼板温度制御の高精度化を図ることが可能になる。 On the other hand, when calculation is performed using only the basic heat transfer coefficient without using the pressure fluctuation characteristic parameter and the flow fluctuation characteristic parameter (the above α (1) to α (10) and β (1) to β (10)) (injection) When it is assumed that the back pressure and the flow rate do not change depending on the number of headers), when n = 1 to 10, α (n) = 1.0 and β (n) = 1.0. Using the pressure fluctuation characteristic parameter α (n), the flow fluctuation characteristic parameter β (n), and the basic heat transfer coefficient H 0 , the number of injection headers necessary for the temperature drop of the steel sheet is calculated to cool the steel sheet. The temperature control difference between the case and the case where the steel sheet is cooled based on the result calculated using only the basic heat transfer coefficient is shown below. The steel plate used for deriving the temperature control difference was a steel plate capable of a temperature drop of 5 ° C. per injection header with a basic heat transfer coefficient.
1 error = 2.4 ° C
Error when 2 bottles = 4.2 ° C
Error at 3 bottles = 5.5 ° C
4 error = 6.2 ° C
5 error = 6.4 ° C
6 bottles error = 6.0 ° C
7 time error = 5.2 ° C
8 error = 3.9 ° C
9 error = 2.2 ° C
10 error = 0 ° C
According to the present invention, it is possible to increase the accuracy of steel sheet temperature control by the amount corresponding to the temperature control error.

本発明が従来技術よりも優れている理由を以下に示す。
例えば、特許文献１に開示されている技術では、冷却するたびにバンク前後の温度実績から温度計に挟まれたバンクの冷却能力の補正係数を遂次学習し、補正された係数を用いることで温度制御の高精度化を図っている。しかし、かかる技術では、係数の補正が、水量実績のみによるものか、それとも、水量実績以外の要因（例えば、季節要因等）が取り込まれたものか、の判断をすることができないため、水量実績以外の要因に補正係数変化の原因がある場合であっても係数が補正される。それゆえ、噴射ノズルの水詰まりが解消された場合であっても、補正後の係数を用いた制御がなされる結果、温度制御の精度が低下する。これに対し、本発明では、水量実績と標準流量との比を用いて水詰まりか否かを診断しているので、水詰まりにより温度制御の精度が悪化した場合でも、補正係数を調整するといった誤った手段ではなく、水詰まりそのものに対処できる。そのため、本発明によれば、従来技術よりも温度制御の精度を向上させることが可能になる。 The reason why the present invention is superior to the prior art will be described below.
For example, in the technique disclosed in Patent Document 1, every time cooling is performed, a correction coefficient for the cooling capacity of the bank sandwiched between thermometers is sequentially learned from the temperature results before and after the bank, and the corrected coefficient is used. We are trying to improve the accuracy of temperature control. However, with this technology, it is not possible to determine whether the correction of the coefficient is based solely on the actual water volume, or whether factors other than the actual water volume (for example, seasonal factors) have been incorporated. Even when there is a cause of change in the correction coefficient as a factor other than the above, the coefficient is corrected. Therefore, even when the clogging of the injection nozzle is eliminated, the control using the corrected coefficient is performed, and as a result, the accuracy of the temperature control is lowered. On the other hand, in the present invention, whether or not water clogging is diagnosed using the ratio between the actual water amount and the standard flow rate, the adjustment coefficient is adjusted even when the temperature control accuracy deteriorates due to clogging. It can deal with water clogging, not the wrong means. Therefore, according to the present invention, it is possible to improve the accuracy of temperature control as compared with the prior art.

また、本発明において、ＲＯＭ１２に登録されるヘッダー優先順は、実操業で使用される優先順と同一にすることができる。そのため、本発明によれば、実操業で使用される代表的な噴射ヘッダーを選択して、当該噴射ヘッダーの異常判断や性能検出を実施できる。   In the present invention, the header priority order registered in the ROM 12 can be the same as the priority order used in actual operation. Therefore, according to the present invention, a representative injection header used in actual operation can be selected, and abnormality determination and performance detection of the injection header can be performed.

本発明にかかる鋼材の冷却装置の形態例を示す概略図である。It is the schematic which shows the example of the form of the cooling device of the steel materials concerning this invention. 噴射ヘッダーに備えられる噴射ノズルの様子を示す概略図である。It is the schematic which shows the mode of the injection nozzle with which an injection header is equipped. 測定フロー例を示す概略図である。It is the schematic which shows the example of a measurement flow.

符号の説明Explanation of symbols

１ 鋼材（鋼板）
２ 噴射ヘッダー
３ 冷却水ポンプ
４ 管路
５ ＯＮ・ＯＦＦ弁
６ 圧力計（圧力測定手段）
７ 流量計（流量測定手段）
８ 噴射ノズル
９ 冷却水（冷却媒体）
１０ 制御手段（プロセスコンピュータ）
１１ ＣＰＵ（第１の修正手段、第２の修正手段）
１２ ＲＯＭ（組合せ記憶手段、流量記憶手段、圧力記憶手段、変動記憶手段）
２０ ＰＬＣ
２１ ＣＰＵ
２２ ＲＯＭ
１００ 鋼材の冷却装置 1 Steel (steel plate)
2 Injection header 3 Cooling water pump 4 Pipe line 5 ON / OFF valve 6 Pressure gauge (pressure measuring means)
7 Flow meter (flow rate measuring means)
8 Injection nozzle 9 Cooling water (cooling medium)
10 Control means (process computer)
11 CPU (first correction means, second correction means)
12 ROM (combination storage means, flow rate storage means, pressure storage means, variation storage means)
20 PLC
21 CPU
22 ROM
100 Steel cooling device

Claims (5)

複数の噴射ヘッダーを備え、該噴射ヘッダーに備えられる噴射ノズルから噴射される冷却媒体を用いて鋼材を冷却可能な、鋼材の冷却装置であって、
前記噴射ヘッダーの前記噴射ノズルから噴射される、前記冷却媒体の流量を測定する流量測定手段と、
前記噴射ヘッダーへと供給される、前記冷却媒体の圧力を測定する圧力測定手段と、
前記冷却媒体を噴射すべき前記噴射ノズルが備えられる、前記噴射ヘッダーの組合せを記憶する組合せ記憶手段と、
前記組合せにかかる前記噴射ヘッダーの前記噴射ノズルから噴射される、前記冷却媒体の標準流量を記憶する流量記憶手段と、
前記組合せにかかる前記噴射ヘッダーへと供給される、前記冷却媒体の標準圧力を記憶する圧力記憶手段と、
前記組合せにかかる前記噴射ヘッダーの前記噴射ノズルから噴射される前記冷却媒体の流量変動特性パラメータ、及び、前記組合せにかかる前記噴射ヘッダーへと供給される前記冷却媒体の圧力変動特性パラメータ、を記憶する変動記憶手段と、
前記流量測定手段によって測定された流量Ａ１と前記流量記憶手段によって記憶された流量Ａ２とを比較し、前記流量変動特性パラメータを修正する第１の修正手段と、
前記圧力測定手段によって測定された圧力Ｘ１と前記圧力記憶手段によって記憶された圧力Ｘ２とを比較し、前記圧力変動特性パラメータを修正する第２の修正手段と、
を備えることを特徴とする、鋼材の冷却装置。 A steel material cooling device comprising a plurality of injection headers and capable of cooling a steel material using a cooling medium injected from an injection nozzle provided in the injection header,
Flow rate measuring means for measuring the flow rate of the cooling medium injected from the injection nozzle of the injection header;
Pressure measuring means for measuring the pressure of the cooling medium supplied to the injection header;
A combination storage means for storing a combination of the injection headers provided with the injection nozzle to inject the cooling medium;
Flow rate storage means for storing a standard flow rate of the cooling medium injected from the injection nozzle of the injection header according to the combination;
Pressure storage means for storing a standard pressure of the cooling medium supplied to the injection header according to the combination;
A flow rate fluctuation characteristic parameter of the cooling medium injected from the injection nozzle of the injection header related to the combination and a pressure fluctuation characteristic parameter of the cooling medium supplied to the injection header related to the combination are stored. Variable storage means;
A first correction unit that compares the flow rate A1 measured by the flow rate measurement unit with the flow rate A2 stored by the flow rate storage unit and corrects the flow rate variation characteristic parameter;
A second correcting means for comparing the pressure X1 measured by the pressure measuring means with the pressure X2 stored by the pressure storing means and correcting the pressure fluctuation characteristic parameter;
A steel material cooling device. 複数の噴射ヘッダーを備え、該噴射ヘッダーに備えられる噴射ノズルから噴射される冷却媒体を用いて鋼材を冷却可能な冷却装置を用いる鋼材の冷却方法であって、
前記噴射ヘッダーの前記噴射ノズルから噴射される、前記冷却媒体の流量を測定する流量測定手段と、
前記冷却媒体を噴射すべき前記噴射ノズルが備えられる、前記噴射ヘッダーの組合せを記憶する組合せ記憶手段と、
前記組合せにかかる前記噴射ヘッダーの前記噴射ノズルから噴射される、前記冷却媒体の標準流量を記憶する流量記憶手段と、
少なくとも、前記組合せにかかる前記噴射ヘッダーの前記噴射ノズルから噴射される、前記冷却媒体の流量変動特性パラメータを記憶する変動記憶手段とが、前記冷却装置に備えられ、
前記流量測定手段によって測定された流量Ｂ１と前記流量記憶手段によって記憶された流量Ｂ２との比Ｒ１の値を用いて、前記流量変動特性パラメータを修正し、修正後の流量変動特性パラメータを用いて、前記組合せにかかる前記噴射ヘッダーの熱伝達係数を修正することを特徴とする、鋼材の冷却方法。 A steel material cooling method using a cooling device including a plurality of injection headers and capable of cooling a steel material using a cooling medium injected from an injection nozzle provided in the injection header,
Flow rate measuring means for measuring the flow rate of the cooling medium injected from the injection nozzle of the injection header;
A combination storage means for storing a combination of the injection headers provided with the injection nozzle to inject the cooling medium;
Flow rate storage means for storing a standard flow rate of the cooling medium injected from the injection nozzle of the injection header according to the combination;
At least a fluctuation storage means for storing a flow rate fluctuation characteristic parameter of the cooling medium, which is injected from the injection nozzle of the injection header related to the combination, is provided in the cooling device,
Using the value of the ratio R1 between the flow rate B1 measured by the flow rate measurement means and the flow rate B2 stored by the flow rate storage means, the flow rate fluctuation characteristic parameter is corrected, and the corrected flow rate fluctuation characteristic parameter is used. A method for cooling a steel material, wherein a heat transfer coefficient of the injection header according to the combination is corrected. さらに、前記噴射ヘッダーへと供給される、前記冷却媒体の圧力を測定する圧力測定手段と、
前記組合せにかかる前記噴射ヘッダーへと供給される、前記冷却媒体の標準圧力を記憶する圧力記憶手段とが、前記冷却装置に備えられるとともに、
さらに、前記組合せにかかる前記噴射ヘッダーへと供給される、前記冷却媒体の圧力変動特性パラメータが、前記変動記憶手段に記憶され、
前記圧力測定手段によって測定された圧力Ｙ１と前記圧力記憶手段によって記憶された圧力Ｙ２との比Ｒ２の値を用いて、前記圧力変動特性パラメータを修正し、修正後の圧力変動特性パラメータ、及び、前記修正後の流量変動特性パラメータを用いて、前記組合せにかかる前記噴射ヘッダーの熱伝達係数を修正することを特徴とする、請求項２に記載の鋼材の冷却方法。 Furthermore, pressure measuring means for measuring the pressure of the cooling medium supplied to the jet header,
Pressure storage means for storing a standard pressure of the cooling medium supplied to the injection header according to the combination is provided in the cooling device;
Furthermore, a pressure fluctuation characteristic parameter of the cooling medium supplied to the injection header related to the combination is stored in the fluctuation storage means,
Using the value of the ratio R2 between the pressure Y1 measured by the pressure measuring means and the pressure Y2 stored by the pressure storage means, the pressure fluctuation characteristic parameter is corrected, the corrected pressure fluctuation characteristic parameter, and The steel material cooling method according to claim 2, wherein a heat transfer coefficient of the injection header related to the combination is corrected using the corrected flow rate fluctuation characteristic parameter. 請求項２又は３に記載の鋼材の冷却方法を含むことを特徴とする、鋼材の製造方法。 The manufacturing method of the steel materials characterized by including the cooling method of the steel materials of Claim 2 or 3. 請求項１に記載の鋼材の冷却装置の前記流量測定手段によって測定された流量Ｃ１と前記流量記憶手段によって記憶された流量Ｃ２との比Ｒ３の値を用いて、前記噴射ヘッダーに備えられる前記噴射ノズルの詰まり状況を調査することを特徴とする、鋼材の冷却装置の冷却能力診断方法。 The injection provided in the injection header using a value of a ratio R3 of the flow rate C1 measured by the flow rate measurement unit of the steel material cooling device according to claim 1 and the flow rate C2 stored by the flow rate storage unit. A method for diagnosing a cooling capacity of a steel cooling device, characterized by investigating a clogged state of a nozzle.
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