JP2007301603A - Method for controlling coiling temperature of rolled stock and rolling equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圧延材の巻き取り温度制御方法及びその方法を適用可能な圧延装置に関するものである。 The present invention relates to a rolling material winding temperature control method and a rolling apparatus to which the method can be applied.
従来から、薄鋼板等の圧延材は、加熱されたスラブや元板を連続圧延装置に導入して、複数の圧延機で連続的に圧延することで製造されており、最終圧延機の下流側には圧延材を巻き取るための巻き取り装置が設けられている。また、最終圧延機と巻き取り装置との間には、圧延材の温度を制御しつつ冷却を行う冷却手段が備えられている。
冷却手段は、圧延材に吹き付ける冷却材の供給量を可変とするバルブを複数備えた冷却バンクを有し、この冷却バンクが圧延材の移送方向に連設されて構成されている。冷却手段では、最終的な圧延材の板温度(巻き取り温度)を目標温度に一致させるべく、開状態にあるバルブの本数である開バルブ本数を変更して、圧延材の温度調整や冷却制御が行われる。
Conventionally, a rolled material such as a thin steel plate has been manufactured by introducing a heated slab or base plate into a continuous rolling device and continuously rolling it with a plurality of rolling mills, and downstream of the final rolling mill. Is provided with a winding device for winding the rolled material. Further, a cooling means for cooling while controlling the temperature of the rolled material is provided between the final rolling mill and the winding device.
The cooling means has a cooling bank provided with a plurality of valves for changing the supply amount of the coolant sprayed on the rolled material, and the cooling bank is configured to be connected in the transfer direction of the rolled material. The cooling means adjusts the temperature of the rolled material and controls cooling by changing the number of open valves, which is the number of valves in the open state, so that the final plate temperature (winding temperature) of the rolled material matches the target temperature. Is done.
このような冷却手段の制御方法、すなわち、圧延材の巻き取り温度制御方法は従来より数々開発されている。
例えば、特許文献1に記載された技術は、圧延材上のサンプリング点の位置と板温度とを、圧延材の移送速度(板速度)と冷却バンクの注水パターンとの実績値とから算出し、算出された圧延材の位置と板温度とから、圧延材が巻き取り装置に達する時の板温度(巻き取り温度)を予測し、この予測値と目標値とが一致するように、冷却バンクの注水パターンを変更するものである。
A number of methods for controlling such a cooling means, that is, methods for controlling the winding temperature of a rolled material have been developed.
For example, the technique described in
特許文献2に開示された技術は、圧延材が冷却バンクを通過する時間から、当該圧延材に対する冷却速度が一定となるように、当該冷却バンクの出側目標温度を決定し、該出側目標温度を満足する開バルブ本数を決定するものとなっている。なお、「冷却速度が一定」というのは、圧延材が冷却手段内において一定時間経過した時の温度降下量が一定ということを意味する。
現状、ユーザからは、非常に高品質の圧延材の供給を要望されており、要求される材料特性や機械特性を実現するためには、圧延材の巻き取り温度と目標値とが一致することはもとより、各冷却バンクでの冷却速度を一定とする必要がある。
The technique disclosed in
At present, users are requesting the supply of very high-quality rolled material. In order to achieve the required material properties and mechanical properties, the rolling material winding temperature must match the target value. Needless to say, the cooling rate in each cooling bank must be constant.
この要求を満たすものとして、特許文献3には、圧延材に対する冷却速度が板速度に影響されることなく均一となる条件下で水冷状態の冷却バンクの注水量の制御を行うことで、巻き取り装置での圧延材の温度が目標温度となるようにする技術が開示されている。
しかしながら、特許文献3の技術は、水冷状態の冷却バンクの数などを制御するものであって、空冷状態の冷却バンク内の圧延材又は冷却手段に導入前の圧延材における温度降下を明確には考慮するものとはなっていない。すなわち、空冷状態の冷却バンクでは、圧延材の温度降下は水冷状態の冷却バンクに比してかなり小さいものとし、明確な制御対象とはしていなかった。ゆえに、ユーザから要求される高品質、高機械特性を備えた圧延材を生産するにあたっては、水冷状態の冷却バンクの制御のみを考えた特許文献3の技術では、十分な圧延材の冷却制御を行うことは困難である。
However, the technology of
そこで、本発明は、上記問題点を鑑み、圧延材に対する空冷の伝熱計算と水冷の伝熱計算とを行い且つ両方の冷却効果を明確に考慮した上で、巻き取り温度の制御を行い、高品質・高機械特性を備える圧延材を生産可能とする圧延材の巻き取り温度制御方法及び圧延装置を提供することを目的とする。 Therefore, in view of the above problems, the present invention performs air-cooling heat transfer calculation and water-cooling heat transfer calculation for the rolled material and clearly considers both cooling effects, and then controls the coiling temperature. An object of the present invention is to provide a rolling material winding temperature control method and a rolling device that can produce a rolled material having high quality and high mechanical properties.
前記目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
すなわち、本発明にかかる圧延材の巻き取り温度制御方法は、仕上げ圧延後の圧延材を水冷又は空冷により冷却することで、該圧延材の巻き取り温度を制御するものであって、前記空冷される圧延材に対しては空冷の伝熱計算を行い、前記水冷される圧延材に対しては水冷の伝熱計算を行って、前記圧延材の巻き取り温度の予測値を計算し、前記予測値を基に、巻き取り温度を制御することを特徴とする。
これにより、圧延材に対する空冷の伝熱計算と水冷の伝熱計算とを行い且つ両方の冷却効果を明確に考慮した上で、巻き取り温度の制御を実施でき、高品質・高機械特性を備える圧延材を生産することができるようになる。
In order to achieve the above object, the present invention takes the following technical means.
That is, the rolling material winding temperature control method according to the present invention controls the rolling temperature of the rolled material by cooling the rolled material after finish rolling by water cooling or air cooling, and is air-cooled. The air-cooled heat transfer calculation is performed on the rolled material, the water-cooled heat transfer calculation is performed on the water-cooled rolled material, and the predicted value of the winding temperature of the rolled material is calculated. The coiling temperature is controlled based on the value.
This makes it possible to perform air-cooling heat transfer calculation and water-cooling heat transfer calculation for the rolled material, and to control the coiling temperature with clear consideration of both cooling effects, providing high quality and high mechanical properties. Rolled material can be produced.
また、前記圧延材の冷却は、冷却能が操作可能で空冷状態とすることができる冷却バンクを複数備えてなる冷却手段を用いて行うものであって、前記空冷状態の冷却バンクでは圧延材に対する空冷の伝熱計算を行い、水冷状態の冷却バンクでは冷却速度が一定の条件下で圧延材に対する水冷の伝熱計算を行って、前記圧延材の巻き取り温度の予測値を計算し、前記予測値を基に、各冷却バンクを空冷状態又は水冷状態のいずれかに設定し、前記巻き取り温度を制御するようにすることは好ましい。
各冷却バンクを空冷状態又は水冷状態のいずれかに設定するための具体的な手法としては、前記圧延材に対し一定長又は一定時間ごとにサンプリングを行うことで得られるコイル片を複数設定し、
(i) 各コイル片に対し、仕上圧延後の板温度と板厚と板速度とを用いて空冷の伝熱計算を行うことで、前記冷却手段の最上流にある冷却バンク入側までの温度降下を算出し、
(ii) 前記最上流に位置する冷却バンクのみが水冷状態であるとして、前記コイル片の巻き取り温度の予測値を計算した後、
(iii) 冷却手段の上流側から下流側へ水冷状態の冷却バンクを増加させて巻き取り温度の予測値を計算し、
(iv) 前記予測値が目標値に一致又は近づいた際の水冷状態の冷却バンク数を冷却手段に適用する、とよい。
Further, the cooling of the rolled material is performed using a cooling means including a plurality of cooling banks that can be operated in a cooling capacity and can be in an air-cooled state. In the cooling bank in the air-cooled state, the rolling material is cooled. Air-cooled heat transfer calculation is performed, and in the water-cooled cooling bank, the water-cooling heat transfer calculation for the rolled material is performed under the condition that the cooling rate is constant, and the predicted value of the winding temperature of the rolled material is calculated. It is preferable to set each cooling bank to either an air-cooled state or a water-cooled state based on the value to control the winding temperature.
As a specific method for setting each cooling bank to either an air-cooled state or a water-cooled state, a plurality of coil pieces obtained by performing sampling at a certain length or every predetermined time for the rolled material are set,
(i) For each coil piece, the temperature up to the inlet side of the cooling bank in the uppermost stream of the cooling means by performing air-cooling heat transfer calculation using the plate temperature, plate thickness and plate speed after finish rolling. Calculate the descent
(ii) Assuming that only the cooling bank located at the uppermost stream is in a water-cooled state, after calculating the predicted value of the coil piece winding temperature,
(iii) Calculate the predicted value of the coiling temperature by increasing the cooling bank in the water-cooled state from the upstream side to the downstream side of the cooling means,
(iv) The number of cooling banks in the water-cooled state when the predicted value matches or approaches the target value may be applied to the cooling means.
また、前記圧延材に対し一定長又は一定時間ごとにサンプリングを行うことで得られるコイル片を複数設定し、
(i) 各コイル片に対し、仕上圧延後の板温度と板厚と板速度とを用いて空冷の伝熱計算を行うことで、前記冷却手段の最下流にある冷却バンク入側までの温度降下を算出し、
(ii) 前記最下流に位置する冷却バンクのみが水冷状態であるとして、前記コイル片の巻き取り温度の予測値を計算した後、
(iii) 冷却手段の下流側から上流側へ水冷状態の冷却バンクを増加させて巻き取り温度の予測値を計算し、
(iv) 前記予測値が目標値に一致又は近づいた際の水冷状態の冷却バンク数を冷却手段に適用する、ようにしてもよい。
In addition, a plurality of coil pieces obtained by performing sampling at a certain length or certain time for the rolled material,
(i) For each coil piece, the temperature up to the cooling bank inlet side located on the most downstream side of the cooling means by performing air-cooling heat transfer calculation using the plate temperature, plate thickness and plate speed after finish rolling. Calculate the descent
(ii) Assuming that only the cooling bank located at the most downstream side is in a water-cooled state, after calculating a predicted value of the coiling coil winding temperature,
(iii) Increase the cooling bank in the water-cooled state from the downstream side to the upstream side of the cooling means to calculate the predicted value of the winding temperature,
(iv) The number of cooling banks in the water-cooled state when the predicted value matches or approaches the target value may be applied to the cooling means.
より好ましくは、前記冷却手段の中間位置に設置された1又は複数の中間温度計を用いて板温度の実績値を測定し、前記実績値を基に、前記中間温度計より下流側に配備された冷却バンクを空冷状態又は水冷状態のいずれかに設定し、前記巻き取り温度を制御するとよい。
このように中間温度計での実績値を用いることで、巻き取り温度の制御を高精度で実施でき、高品質・高機械特性を備える圧延材を生産することができるようになる。
なお好ましくは、前記水冷状態に設定された冷却バンクにおいては、冷却速度が一定となるように当該冷却バンクの出側板温度を設定し、該設定された出側板温度を満足するよう開バルブ本数を決定して、決定された開バルブ本数を当該冷却バンクに適用するとよい。
More preferably, the actual value of the plate temperature is measured using one or a plurality of intermediate thermometers installed at the intermediate position of the cooling means, and based on the actual values, it is arranged downstream from the intermediate thermometer. The cooling bank may be set to either an air cooling state or a water cooling state, and the winding temperature may be controlled.
Thus, by using the actual value in the intermediate thermometer, the coiling temperature can be controlled with high accuracy, and a rolled material having high quality and high mechanical properties can be produced.
Preferably, in the cooling bank set to the water cooling state, the outlet side plate temperature of the cooling bank is set so that the cooling rate is constant, and the number of open valves is set so as to satisfy the set outlet side plate temperature. The determined number of open valves may be applied to the cooling bank.
また、前記水冷状態に設定された冷却バンクにおいて、圧延材の移送速度を実測し、該実測速度を用いて当該冷却バンクでの板温度の降下量を計算し、該板温度の降下量を基に出側板温度を算出し、算出された出側板温度を基に開バルブ本数を決定するとよい。
好ましくは、前記仕上げ圧延後の板温度は、仕上げ圧延機の出側に設けられた板温度計で計測され、前記仕上げ圧延後の板厚は、仕上げ圧延機の出側に設けられた板厚計で計測され、前記仕上げ圧延後の板速度は、仕上げ圧延機に設けられた速度検出器で計測されるものとするとよい。
Further, in the cooling bank set in the water cooling state, the transport speed of the rolled material is measured, and the amount of decrease in the plate temperature at the cooling bank is calculated using the measured rate, and the amount of decrease in the plate temperature is calculated. It is preferable to calculate the outlet side plate temperature and determine the number of open valves based on the calculated outlet side plate temperature.
Preferably, the sheet temperature after the finish rolling is measured by a sheet thermometer provided on the exit side of the finish rolling mill, and the sheet thickness after the finish rolling is a sheet thickness provided on the exit side of the finish rolling mill. The plate speed after the finish rolling is preferably measured by a speed detector provided in the finish rolling mill.
前記仕上げ圧延後の板温度、板厚、板速度は、それぞれ圧延前に設定した予測値を用いるとよい。
以上述べた圧延材の巻き取り温度制御方法を採用可能な圧延装置は、圧延材を圧延する圧延機と、前記圧延機で圧延された圧延材を巻き取る巻き取り装置と、前記圧延機と巻き取り装置との間に配置され、且つ冷却能が操作可能で空冷状態とすることができる冷却バンクを複数備えてなる冷却手段と、前記空冷状態の冷却バンクでは圧延材に対する空冷の伝熱計算を行い、水冷状態の冷却バンクでは冷却速度が一定の条件下で圧延材に対する水冷の伝熱計算を行って、前記圧延材の巻き取り温度の予測値を計算し、前記予測値を基に、各冷却バンクを空冷状態又は水冷状態のいずれかに設定し、前記巻き取り温度を制御する制御部と、を有することを特徴とする。
As the plate temperature, plate thickness, and plate speed after the finish rolling, predicted values set before rolling may be used.
The rolling apparatus that can employ the rolling material winding temperature control method described above includes a rolling machine that rolls the rolled material, a winding apparatus that winds the rolled material rolled by the rolling machine, and the rolling machine and the winding machine. A cooling means that is disposed between the cooling device and has a plurality of cooling banks that can operate in cooling and can be in an air-cooled state, and the air-cooled cooling bank performs air-cooling heat transfer calculation on the rolled material. Performing a water-cooling heat transfer calculation on the rolled material under a condition where the cooling rate is constant in the water-cooled cooling bank, calculating a predicted value of the winding temperature of the rolled material, and based on the predicted value, And a control unit that sets the cooling bank to either an air-cooled state or a water-cooled state and controls the winding temperature.
本発明にかかる圧延材の巻き取り温度制御方法及び装置によれば、圧延材に対する空冷の伝熱計算と水冷の伝熱計算とを行い且つ両方の冷却効果を明確に考慮した上で、巻き取り温度の制御を行うことができるため、高品質・高機械特性を備える圧延材を生産することができる。 According to the rolling material winding temperature control method and apparatus according to the present invention, the air cooling heat transfer calculation and the water cooling heat transfer calculation for the rolled material are performed and the cooling effect of both is clearly considered, and then the winding is performed. Since the temperature can be controlled, a rolled material with high quality and high mechanical properties can be produced.
以下、本発明にかかる圧延材の巻き取り温度制御方法及び圧延装置を、薄鋼板の熱間連続圧延装置を例示して説明する。
薄鋼板等の圧延材は、加熱された元板やスラブを複数の圧延機が備えられた連続圧延装置に導入し、連続的に圧延することで製造される。連続圧延装置の上流側に備えられた圧延機は粗圧延機であり、下流側に備えられた圧延機は板厚などを整える仕上げ圧延機である。
最終段に備えられた仕上げ圧延機を出た圧延材は、圧延材移送方向の下流側に配置された冷却手段内を通りながら冷却され、巻き取り装置で巻き取られる。
Hereinafter, a rolling material winding temperature control method and a rolling apparatus according to the present invention will be described by exemplifying a hot continuous rolling apparatus for thin steel sheets.
A rolled material such as a thin steel plate is manufactured by introducing a heated base plate or slab into a continuous rolling apparatus provided with a plurality of rolling mills and continuously rolling the rolled material. The rolling mill provided on the upstream side of the continuous rolling apparatus is a rough rolling mill, and the rolling mill provided on the downstream side is a finish rolling mill that adjusts sheet thickness and the like.
The rolled material that has exited the finish rolling mill provided in the final stage is cooled while passing through the cooling means disposed on the downstream side in the rolling material transfer direction, and is taken up by a winding device.
[第1実施形態]
図1は、連続圧延装置1の最終圧延機2から冷却手段3、巻き取り装置4に至るまでの装置構成を示した概念図である。なお、本実施形態の説明においては、最終圧延機2を単に圧延機と呼ぶ。圧延材5の移送方向において、移送されていく側(巻き取り装置4側)を下流側、その反対側(圧延機2側)を上流側と呼ぶ。
圧延機2は、一対のワークロール6,6を有すると共に、このワークロール6,6をバックアップする一対のバックアップロール7,7を供えている。ワークロール6の回転軸には、その回転数を計測し圧延材5の移送速度である板速度を測定する出側板速度検出器8が設けられている。
圧延機2の出側には、圧延材5の温度である板温度を計測する出側板温度計9が配置されている。この出側板温度計9は、圧延材5からの熱放射量を基に板温度を計測する放射温度計である。出側板温度計9の下流側には、γ線厚み計からなる出側板厚計10が設置されている。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a device configuration from the
The rolling
On the exit side of the rolling
出側板厚計10の下流側には、冷却手段3が備えられている。この冷却手段3は、複数の冷却バンク12が圧延材5の上下(表裏)面に対面するように備えられ、この冷却バンク12が圧延材移送方向に複数個(1〜N)連なるように配置される構成となっている。
冷却バンク12には、圧延材5に向けて冷却水(冷却材)を吹き付けて圧延材5の温度を下げる複数の冷却ノズルが備えられ、各冷却ノズルには冷却材の流量をオン・オフ制御可能なバルブが設けられている。このバルブを開状態にすると冷却材が冷却ノズルから噴出するため、開状態のバルブ数(開バルブ本数)を変更することで、冷却ノズルから圧延材5に吹き付けられる冷却材の全量が変わり、板温度の温度降下量が可変する。
Cooling means 3 is provided on the downstream side of the outlet
The cooling
冷却手段3の最下流側に位置する冷却バンク12[N]の下流側であって、巻き取り装置4の直前には、放射温度計からなる温度計が設置されており、冷却バンク12[N]を通過した圧延材5の板温度を計測するようになっている。以降、この温度計を巻き取り温度計12と呼ぶ。なお、冷却手段3の先端からN個目にある「第N番目の冷却バンク」を冷却バンク12[N]と表記する。
巻き取り装置4の回転軸には、巻き取り速度検出器14が設置されている。
前述した出側板温度計9や出側板速度検出器8や出側板厚計10の計測データ、すなわち圧延機2出側の板温度、板速度、板厚の各実績値は、冷却手段3を制御する制御部15に入力される。この制御部15には、巻き取り温度計13や巻き取り速度検出器14からの実績値も入力される。
A thermometer composed of a radiation thermometer is installed on the downstream side of the cooling bank 12 [N] located on the most downstream side of the cooling means 3 and immediately before the winding device 4, and the cooling bank 12 [N ], The plate temperature of the rolled
A winding
The above-mentioned measurement data of the exit side plate thermometer 9, the exit side
制御部15は、後述する圧延材の巻き取り温度制御方法に基づいて、巻き取り温度計13での板温度(巻き取り温度)を目標温度に近づけるべく、各冷却バンク12における開バルブ本数の適切値を算出する。
制御部15で算出された開バルブ本数の値は、シーケンサなどから構成されるバルブ開閉信号出力部16に送られる。バルブ開閉信号出力部16は、開バルブ本数の値に応じ各冷却バンク12のバルブの開閉を行い、冷却手段3全体の冷却状態を変更する。
本実施例の場合、制御部15はプロセスコンピュータで構成されており、バルブ開閉信号出力部16は、シーケンサやPLCなどで構成される。
Based on a rolling material winding temperature control method, which will be described later, the
The value of the number of opened valves calculated by the
In the case of the present embodiment, the
制御部15の中で実行される圧延材の巻き取り温度制御方法の第1実施形態について、図2〜図10に基づいて説明する。
図2は、本実施形態で目標とする圧延材5の板温度の履歴曲線を示している。この図の横軸は、圧延材5上に設定されたコイル片(圧延材に対し一定長又は一定時間ごとにサンプリングを行うことで得られるサンプリング板)に着目し、このコイル片が、圧延機2の出側を基点にしてどの位置にあるか(どこまで移送されたか)を示している。縦軸はコイル片の板温度を示している。
A first embodiment of a rolling material winding temperature control method executed in the
FIG. 2 shows a hysteresis curve of the plate temperature of the rolled
圧延機2で圧延が終わったコイル片は、冷却手段3に入るまで又は冷却手段3において最上流に位置する水冷状態の冷却バンク12に達するまでは、空冷状態で冷却される(図中のA)。
水冷状態の冷却バンク12に達したコイル片は、冷却速度一定の条件の下、当該冷却バンク12を通過し冷却手段3の最下流に位置する冷却バンク12[N]まで達する(図中のB)。その後、巻き取り装置4に巻き取られるまで空冷状態で冷却が進む(図中C)。
ここで「冷却速度が一定」というのは、圧延材5が冷却手段3内において一定時間経過した時の温度降下量が一定ということを意味し、図2で板温度履歴を示すグラフが直線となることである。
The coil pieces that have been rolled in the rolling
The coil piece that has reached the cooling
Here, “the cooling rate is constant” means that the amount of temperature drop when the rolling
コイル片に対する水冷が開始される際の板温度は、コイル片注水開始温度として設定されており、水冷終了時の板温度はコイル片注水終了温度、巻き取り温度はコイル片目標巻き取り温度としてそれぞれ設定されている。
図2に示すように、水冷状態の冷却バンク12での冷却を冷却速度一定で行うことにより、最終的な圧延材5の材質特性が好ましいものとなる。しかしながら、冷却手段3のどの位置までを空冷状態とし、それ以降を水冷状態とするか、また、水冷状態の冷却バンク12での開バルブ本数をいくらにするかなどの設定条件は、その都度、要求される圧延材5の材質特性により異なる。かかる設定条件を図3〜図6のフローチャートに基づいて算出するようにしている。
The plate temperature when water cooling for the coil piece is started is set as the coil piece water injection start temperature, the plate temperature at the end of water cooling is the coil piece water injection end temperature, and the winding temperature is the coil piece target winding temperature. Is set.
As shown in FIG. 2, the material properties of the final rolled
まず、圧延機2で圧延される圧延材5を一定長あるいは一定時間ごとにサンプリングを行い、仮想的に長さ5m程度のコイル片を設定する。このコイル片にそれぞれに対して、以下の3つ工程を施すことにより、当該コイル片に対する冷却制御を行うようにする。
図3に示す如く、冷却制御の工程は、
(i) 圧延機2出側における実績板温度、実績板厚、実績板速度を入力する工程(データ入力工程、S31)
(ii) 入力されたデータを基に、巻き取り装置4での板温度が目標温度と一致するように、各冷却バンク12を水冷状態とするか空冷状態とするかを決定する(冷却方式決定工程,S32)
(iii) 水冷状態の冷却バンク12において、与えられた冷却速度(一定値)を満たすように入側板温度から出側板温度を算出した上で、この出側板温度を実現可能とする開バルブ本数を算出する工程(開バルブ本数決定工程,S33)
(iii) 算出された開バルブ本数を冷却バンク12に適用して圧延材5の板温度を制御する工程(制御工程,S34)
の4つを備えており、S31〜S34を順次行うことにより、必要とされる圧延材5の冷却制御(温度制御)を行う。
First, the rolling
As shown in FIG. 3, the cooling control process
(i) Step of inputting actual plate temperature, actual plate thickness, actual plate speed on the exit side of the rolling mill 2 (data input step, S31)
(ii) Based on the input data, it is determined whether each cooling
(iii) In the cooling
(iii) A step of controlling the plate temperature of the rolled
The required cooling control (temperature control) of the rolled
なお、S31の工程において、入力データは実績値に限定されるものではなく、所定の予測モデル等を用いて得られた予測板温度、予測板厚、予測板速度であっても構わない。予測板温度とは、圧延前に設定した圧延機2出側の目標温度であって、予測板厚とは圧延前に設定した圧延機2出側の目標板厚、予測板速度とは圧延前に設定した圧延機2出側の目標板速度のことである。例えば、図6に示すような圧延材5の速度パターンに基づき、板速度が変動すると設定した場合、予測板速度は当該図から得られる値を用いてもよい。
次に、S32〜S34の各工程の詳細を説明する。
In the step S31, the input data is not limited to the actual value, and may be the predicted plate temperature, the predicted plate thickness, and the predicted plate speed obtained using a predetermined prediction model or the like. The predicted plate temperature is the target temperature on the delivery side of the rolling
Next, the detail of each process of S32-S34 is demonstrated.
図4には、冷却方式決定工程S32の詳細が示されている。まず、冷却手段3の冷却バンク12[1]〜[N−1]を空冷状態とし、冷却バンク12[N]を水冷状態とする(S31)。なお、説明において、空冷状態の冷却バンク12を空冷バンク、水冷状態の冷却バンクを水冷バンクと呼ぶこともある。
次に、入力された圧延機2出側での実績板温度T0と、式(1),式(2)に示す伝熱の式を用いて、圧延機2出側〜冷却手段3入口ならびに冷却バンク12[1]〜[N−1]での冷却状況(空冷状態)を予測すると共に、冷却バンク12[N]の入側板温度T1を予測する(S32)。
FIG. 4 shows details of the cooling method determination step S32. First, the cooling banks 12 [1] to [N-1] of the cooling means 3 are set to the air cooling state, and the cooling bank 12 [N] is set to the water cooling state (S31). In the description, the cooling
Next, using the input actual sheet temperature T 0 on the exit side of the rolling
詳しくは、式(1)に、圧延機2出側から冷却バンク12[1]までのコイル片の通過時間Δt,空気(冷却材)の温度Tx,空気の熱伝達率α,圧延材5の温度T(=To)等を代入することで、温度降下量dTを求め、この温度降下量dTと圧延機2出側での実績板温度T0とから、冷却バンク12[1]の入側板温度を算出する。
同様に、冷却バンク12[1]〜[N−1]は、開バルブ本数が0本である空冷バンクなので、式(1)に、空気の温度Tx,空気の熱伝達率α等を適用することで、各冷却バンク12[1]〜[N−1]における板温度の降下量dTを求める。空冷バンクとなっている冷却バンク12[1]〜[N−1]の個数はn=N−1である。したがって、式(2)を用いることで、冷却バンク12[N−1]の出側板温度T1、すなわち水冷状態である冷却バンク12[N]の入側板温度Tinを求める。
Specifically, in equation (1), the passage time Δt of the coil piece from the exit side of the rolling
Similarly, since the cooling banks 12 [1] to [N-1] are air-cooling banks having zero open valves, the air temperature T x and the air heat transfer coefficient α are applied to the equation (1). Thus, the plate temperature drop dT in each of the cooling banks 12 [1] to [N-1] is obtained. The number of cooling banks 12 [1] to [N-1] serving as an air cooling bank is n = N-1. Therefore, by using Expression (2), the outlet side plate temperature T 1 of the cooling bank 12 [N−1], that is, the inlet side plate temperature T in of the cooling bank 12 [N] in a water-cooled state is obtained.
次に、求められた冷却バンク12[N]の入側板温度Tinと、式(3)に示すような冷却速度を一定とした場合の温度降下式から、水冷状態の冷却バンク12である冷却バンク12[N]の出側板温度Toutを予測する(S43)。
Next, from the obtained inlet side plate temperature T in of the cooling bank 12 [N] and the temperature drop equation when the cooling rate as shown in Expression (3) is constant, the cooling that is the cooling
さらに、冷却バンク12[N]は、冷却手段3の最終冷却バンク12であるため、このバンクを通過した圧延材5は空冷状況下で下流側に移送され、巻き取り装置4に巻き取られる。そこで、巻き取り温度計13での計測される巻き取り板温度を予測するために、式(1)に、冷却バンク12[N]の出側板温度Tout,冷却バンク12[N]から巻き取り装置4までの通過時間Δt、空気(冷却材)の温度Txや熱伝達率αを入力し、温度降下量dTを求める。
出側板温度Toutから求まった温度降下量dTを引くことで、巻き取り板温度を算出する。(S44)
その後、巻き取り板温度が目標値に等しいかどうかを判定し、もし、等しければ、冷却バンク12における空冷バンクと水冷バンクとの設定状態が適切であることがわかり、この結果を基に、冷却バンク12[N]の入側板温度をTin、出側板温度をToutに決定する。(S45,S46)
もし、上記判定の結果、巻き取り板温度と目標値とに差異が生じている場合は、1つ上流側の空冷バンクを水冷状態とし(冷却バンク12[1]〜[N−2]を空冷、冷却バンク12[N−1]〜[N]を水冷とし)、再度S42ステップに戻り計算を行う。(S47)
かかる収束計算を、巻き取り板温度と目標値とが略一致するまで行う。
Furthermore, since the cooling bank 12 [N] is the
By subtracting the amount of temperature drop dT which Motoma' from the side plate temperature T out out to calculate the winding plate temperature. (S44)
Thereafter, it is determined whether or not the winding plate temperature is equal to the target value. If they are equal, it is found that the setting state of the air cooling bank and the water cooling bank in the cooling
If there is a difference between the winding plate temperature and the target value as a result of the above determination, the air cooling bank on the upstream side is set to the water cooling state (cooling banks 12 [1] to [N-2] are air cooled). The cooling banks 12 [N-1] to [N] are water-cooled), and the process returns to step S42 again to perform calculation. (S47)
Such convergence calculation is performed until the winding plate temperature substantially matches the target value.
図5には、開バルブ本数決定工程S33の詳細が示されている。
この図に示す如く、水冷状態とされた冷却バンク12での開バルブ本数(開状態にあるバルブの本数)は、以下の手順で決定する。
まず、各水冷状態の冷却バンク12において、入側板温度Tinを出側板温度Toutにするための、熱伝達率αの具体的な値を、空冷の伝熱計算に用いた式(1)を使用して算出する。ただし、式(1)で熱伝達率αを算出する際には、dTは「入側板温度Tinー出側板温度Tout」、冷却材の温度Txは冷却水の温度とする。圧延材5の温度Tは入側板温度Tinとする。(S51)
水冷状態の冷却バンク12における熱伝達率αと当該冷却バンク12の開バルブ本数Bとは、冷却手段3の構成や冷却材スプレーの配置状態などにより所定の関係(例えば、B=f(α))となっていることが、現場の実績として明らかになっている。ゆえに、この関係と水冷状態での式(1)とから熱伝達率αを実現する開バルブ本数Bを容易に求めることができ、この開バルブ本数Bをバルブ開閉信号出力部16に送り、冷却手段3のバルブを制御するようにする。(S52)
FIG. 5 shows details of the open valve number determination step S33.
As shown in this figure, the number of open valves (the number of valves in the open state) in the water-cooled
First, in each water-cooled
The heat transfer coefficient α in the cooling
このようにして求められた開バルブ本数Bを用いて、再度熱伝達率αを求め、この熱伝達率αを用いて、当該冷却バンク12の出側板温度Toutを再び求めるようにする。求められた出側板温度Toutは、1つ下流側に位置する冷却バンク12の入側板温度Tinとして採用するようにする。(S53)
図7は、以上述べた方法で決定された開バルブ本数を用いて冷却手段3を制御した場合における、板温度の遷移を示した図である。破線は目標とする冷却速度であり、実線は実際の温度遷移を示すグラフである。2点鎖線は冷却制御を行わない従来の方法の結果である。この図からわかるように、実線で示される温度遷移は破線とほぼ一致している。ゆえに、本巻き取り温度制御方法を用いることで、冷却速度一定としつつ、且つ巻き取り板温度が目標値に一致するように、圧延機2で圧延された圧延材5を冷却することができる。そうすることで、圧延材5の材料品質をユーザの要求にあった高品質なものにできる。
The heat transfer rate α is obtained again using the number B of open valves thus obtained, and the outlet side plate temperature T out of the cooling
FIG. 7 is a diagram showing the transition of the plate temperature when the cooling means 3 is controlled using the number of open valves determined by the method described above. A broken line is a target cooling rate, and a solid line is a graph showing an actual temperature transition. The two-dot chain line is the result of a conventional method that does not perform cooling control. As can be seen from this figure, the temperature transition indicated by the solid line almost coincides with the broken line. Therefore, by using this winding temperature control method, the rolled
[第2実施形態]
以下、本発明にかかる圧延材の巻き取り温度制御方法の第2実施形態について説明する。
第1実施形態においては、板速度すなわちコイル片の移送速度は、図6に示すような加減速パターンにより変動するとしている。そのため、この変動パターンに応じて移送ラインでの予測板速度を求め、その予測値からバンク通過時間や冷却バンク12の出側板温度を算出し、最終的に開バルブ本数を決定していた。
しかしながら、実際には、様々な外乱により、板速度の予測値と実績値は異なることが多い。その場合、各コイル片ごとに板速度を実測し(一定時間ごとに板速度をサンプリング計測し)、この実績速度から得られる冷却バンク通過時間を式(1),式(3)に適用し、冷却バンク12の出側板温度を算出するとよい。こうすることで、より正確な出側板温度を求めることができ、正確な開バルブ本数を知ることが可能となる。ひいては、高品質な圧延材5を生産することができる。
[Second Embodiment]
Hereinafter, 2nd Embodiment of the winding temperature control method of the rolling material concerning this invention is described.
In the first embodiment, it is assumed that the plate speed, that is, the coil piece transfer speed varies according to the acceleration / deceleration pattern as shown in FIG. Therefore, the predicted plate speed in the transfer line is obtained according to this fluctuation pattern, the bank passage time and the outlet side plate temperature of the cooling
However, actually, the predicted value and the actual value of the plate speed are often different due to various disturbances. In that case, the plate speed is measured for each coil piece (the plate speed is sampled and measured every certain time), and the cooling bank passage time obtained from the actual speed is applied to the equations (1) and (3), The outlet side plate temperature of the cooling
例えば、圧延材5のコイル片の長さを冷却バンク12と略同じ長さとし、実績板速度の測定を各コイル片で行うと仮定する。
図8に示す如く、あるコイル片に関し、当初設定しておいた板温度履歴の目標値を2点鎖線で示す。このコイル片が最初の水冷状態の冷却バンク12を通過したときに、コイル片の実績板速度を圧延機2の出側板速度検出器8を用いて測定し、その実績値と式(1)〜式(3)とに基づき、最初の冷却バンク12の出側板温度を計算する。このとき、板速度以外の他の変数の値は変更しないこととする。
For example, it is assumed that the length of the coil piece of the rolled
As shown in FIG. 8, the target value of the plate temperature history that is initially set for a certain coil piece is indicated by a two-dot chain line. When the coil piece passes through the first water-cooled
実績板速度を求めた結果、図8の場合は、実績板速度が予測板速度よりも大きかったため、水冷を行う時間が短かくなり、冷却バンク12[1]の出側板温度が、当初の設定値より高くなっている。この場合は、実績板速度を基に算出された冷却バンク12[1]の出側板温度を用いて、当該冷却バンク12[1]より下流側に位置する冷却バンク12を空冷状態にするか水冷状態にするか、水冷状態であれば開バルブ本数をいくつにするかを第1実施形態の手順に従って再度計算する。
図9,図10は、実績速度を基にして水冷状態の冷却バンク12の出側板温度を算出した場合の結果であり、図9は圧延材5の速度履歴、図10は圧延材5の板温度履歴である。
As a result of obtaining the actual plate speed, in the case of FIG. 8, since the actual plate speed was larger than the predicted plate speed, the time for performing the water cooling is shortened, and the outlet side plate temperature of the cooling bank 12 [1] is initially set. It is higher than the value. In this case, by using the outlet side plate temperature of the cooling bank 12 [1] calculated based on the actual plate speed, the cooling
9 and 10 show the results when the outlet side plate temperature of the cooling
図9からわかるように、コイル片が圧延機2から巻き取り装置4に移送される間のほとんどの位置において、板速度の予測値と実績値とは微小ながら異なっている。この差異を冷却制御に反映させる意義は大きい。
図10において、実線は前記実績板速度に基づき開バルブ本数の修正を行った場合のコイル片の板温度履歴であり、2点鎖線はバルブ修正を行わなかった場合の板温度履歴である。バルブ修正を行わないと、冷却速度、巻取り温度ともに目標としたものから外れてしまうが、バルブ修正を行うと冷却速度、巻取り温度ともに目標どおりに制御できていることが明らかである。
なお、以上で述べなかった構成、巻き取り温度制御方法、奏する作用効果に関しては、本実施形態と第1実施形態とでは大きな差異はないため、その説明を省略する。
As can be seen from FIG. 9, the predicted value and the actual value of the plate speed are slightly different at most positions while the coil piece is transferred from the rolling
In FIG. 10, the solid line is the plate temperature history of the coil piece when the number of open valves is corrected based on the actual plate speed, and the two-dot chain line is the plate temperature history when the valve is not corrected. If the valve correction is not performed, both the cooling rate and the coiling temperature will deviate from the target values. However, if the valve correction is performed, it is apparent that both the cooling rate and the coiling temperature can be controlled as intended.
Since there is no significant difference between the present embodiment and the first embodiment regarding the configuration, the winding temperature control method, and the operational effects that have not been described above, the description thereof will be omitted.
[第3実施形態]
以下、本発明にかかる圧延材の巻き取り温度制御方法の第3実施形態について説明する。
本実施形態が、第1実施形態と異なる点は、冷却手段3の上流側の冷却バンク12を水冷状態とし、下流側の冷却バンク12を空冷状態としている点である。
他の点においては第1実施形態と略同様である。連続圧延装置1の構成も第1実施形態と略同様であって、図1に示すとおりである。例えば、冷却方式決定工程S32などの考え方は略同一である。
図11には、本実施形態での冷却方式決定工程のフローチャートが示されている。
まず、冷却手段3の最上流側に位置する冷却バンク12[1]のみを水冷状態とし、冷却バンク12[2]〜[N]を空冷状態とする。(S1101)
[Third Embodiment]
Hereinafter, a third embodiment of the rolling material winding temperature control method according to the present invention will be described.
This embodiment is different from the first embodiment in that the cooling
Other points are substantially the same as those of the first embodiment. The configuration of the
FIG. 11 shows a flowchart of the cooling method determination process in the present embodiment.
First, only the cooling bank 12 [1] located on the most upstream side of the cooling means 3 is in a water-cooled state, and the cooling banks 12 [2] to [N] are in an air-cooled state. (S1101)
入力された圧延機2出側での実績板温度T0と、式(1),式(2)に示す伝熱の式とを用いて、圧延機2出側〜冷却手段3の入口での冷却状況(空冷状態)を予測すると共に、冷却バンク12[1]の入側板温度T1を予測する。(S1102)
前記入側板温度T1と、冷却速度を一定とした場合の温度降下式(式(3))から、水冷状態の冷却バンク12[1]の出側板温度Toutを求める。(S1103)
求められた冷却バンク12[1]の出側板温度Toutを基に、空冷状態での式(1)及び式(2)とを用いて、空冷状態である冷却バンク12[2]〜[N]の冷却状況を予測すると共に、巻き取り温度を算出する。(S1104)
次に、算出された巻き取り板温度が目標値に等しいかどうかを判定し、もし、等しければ、計算結果に従い、冷却バンク12[1]を水冷とし、冷却バンク12[2]〜[N]を空冷状態とすればよく、水冷状態の冷却バンク12の入側板温度Tin、出側板温度をToutに決定する。(S1105,S1106)
Using the entered actual sheet temperature T 0 on the exit side of the rolling
The entering-side plate temperature T 1, determined from the temperature-fall in a case where the cooling rate is constant (equation (3)), the side plate temperature T out out of the cooling bank 12 [1] of the water-cooled state. (S1103)
Based on the side plate temperature T out out of the cooling bank 12 [1] obtained by using the equation (1) and (2) in the air cooling condition, a cooling state cooling bank 12 [2] ~ [N ] And the winding temperature is calculated. (S1104)
Next, it is determined whether or not the calculated winding plate temperature is equal to the target value. If they are equal, the cooling bank 12 [1] is water-cooled according to the calculation result, and the cooling banks 12 [2] to [N]. Is set to an air-cooled state, and the inlet side plate temperature T in and the outlet side plate temperature of the water-cooled
もし、判定の結果、巻き取り板温度と目標値とに差異が生じている場合は、1つ下流側の冷却バンク12[2]を水冷状態とし(水冷状態の冷却バンク12を1つ増やし)、再度S1102ステップに戻り、計算を行う(S56)。
上述の繰り返し計算(収束計算)を行うことで、冷却手段3の冷却バンク12[1]〜[a]が水冷状態であって、冷却バンク12[a+1]〜[N]が空冷状態とすればよいことがわかり(ただし、1<a<N)、これにより、巻き取り板温度が目標値に一致するように冷却手段3を制御することができる。
以上述べた冷却方式決定工程S32の結果を基に、開バルブ本数決定工程S33や制御工程S34を行う。
If there is a difference between the winding plate temperature and the target value as a result of the determination, the cooling bank 12 [2] on the downstream side is set in the water-cooled state (the cooling
By performing the above-described repetitive calculation (convergence calculation), the cooling banks 12 [1] to [a] of the cooling means 3 are in the water-cooled state and the cooling banks 12 [a + 1] to [N] are in the air-cooled state. It turns out that it is good (however, 1 <a <N), so that the cooling means 3 can be controlled so that the winding plate temperature matches the target value.
Based on the result of the cooling method determination step S32 described above, the number of opening valves determination step S33 and the control step S34 are performed.
[第4実施形態]
次に、本発明にかかる圧延材の巻き取り温度制御方法の第4実施形態について説明する。
図12に示すように、本実施形態が第1実施形態と異なる点は、冷却手段3が、複数の冷却バンク12を備える第1冷却手段3Aと、その下流側に設けられ且つ複数の冷却バンク12を備える第2冷却帯手段3Bと備え、第1冷却手段3Aと第2冷却手段3Bとの間に中間温度計20が配置されている点である。
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the rolling material winding temperature control method according to the present invention will be described.
As shown in FIG. 12, the present embodiment is different from the first embodiment in that the cooling means 3 includes a first cooling means 3A including a plurality of cooling
この冷却手段3に対しても、第1実施形態〜第3実施形態に記載した方法で、第1冷却手段3A及び第2冷却帯手段3B(冷却手段3)の冷却バンク12を空冷状態又は水冷状態のいずれかに設定することができる。しかしながら、冷却制御の精度を上げるために、第1冷却手段3Aに関しては、圧延機2出側での板温度を入側温度、中間温度計20位置での目標板温度を出側温度として、第1冷却手段3Aを構成する冷却バンク12を空冷状態とするか水冷状態とするかを決定するようにしている。同様に、第2冷却手段3Bに関しては、中間温度計20位置での目標板温度を入側温度、巻き取り温度の目標値を出側温度として、第2冷却手段3Bを構成する冷却バンク12を空冷状態とするか水冷状態とするかを決定する。その後は、水冷とされた冷却バンク12の出側板温度を実現可能とする開バルブ本数を、開バルブ本数決定工程S33により決定すればよい。
Also for the cooling means 3, the cooling
図13には、本実施形態にかかる圧延材5の巻き取り温度制御方法を行った場合の板温度履歴が示されている。破線は目標板温度履歴(冷却速度一定)であり、実線が実際に制御された圧延材5の板温度履歴である。2点鎖線は、冷却制御を行わなかった場合のコイル片の板温度履歴図である。この図からわかるように、バルブ修正を行わないと、冷却速度が目標としたものとは異なり、最適な材料品質を有する圧延材5を生産することができない状況となる。一方、バルブ修正を行うと、冷却速度、巻取り温度ともに目標どおりに制御でき、適切な圧延材5の冷却ができるようになる。
FIG. 13 shows a plate temperature history when the method for controlling the winding temperature of the rolled
なお、以上の冷却制御の行う際に、中間温度計20で求められた実績板温度を入力値として、第2冷却手段3Bに対しフィードフォワード制御を行うと非常に好ましい結果を得られる。すなわち、中間温度計20を用いて板温度の実績値を測定し、この実績値を基に、第2冷却手段3Bに対し第1実施形態などで採用した「冷却方式決定工程S32」、「開バルブ本数決定工程S33」を再度適用し、中間温度計20より下流側に配備された冷却バンク12を空冷状態又は水冷状態のいずれかに再設定して、圧延材5の巻き取り温度を高精度に制御するとよい。
When performing the above cooling control, if the feed plate control is performed on the second cooling means 3B using the actual plate temperature obtained by the
具体的には、圧延材5の圧延が行われている際に、中間温度計20で中間板温度の実績値を測定する。この実績値と目標値との間に差が生じている場合、中間温度計より下流側に位置する第2冷却手段3Bでかかる温度差を解消するように、当該第2冷却手段3Bの水冷・空冷状態を変更する。つまり、中間板温度の実績値を第2冷却手段3Bの入側温度として採用すると共に、圧延機2出側における板厚の実績値や予測値、圧延機2出側における板速度の実績値や予測値を用いて、冷却方式決定工程S32を再度行うことで、第2冷却手段3Bの冷却バンク12を空冷状態又は水冷状態のいずれかに再設定する。その後、水冷状態とされた冷却バンク12の出側板温度を実現可能とする開バルブ本数を、開バルブ本数決定工程S33を再び行って算出する。
Specifically, when the rolled
図14には、本実施形態のフィードフォワード冷却制御を行った場合における圧延材5の板温度履歴が示されている。コイル片が中間温度計20の位置に来るまでは当初設定した板温度履歴に基づくように圧延材5の冷却が行われているが、中間温度計20による実績板温度に基づいて、第2冷却手段3Bの板温度履歴を2点鎖線のように再設定している様子が明らかとなっている。
図15には、図14で2点鎖線のように再設定した板温度履歴を実現できるように、第2冷却手段3Bでの開バルブ本数を決定し直し、巻き取り温度制御方法を行った結果が示されている。破線が再設定後の板温度履歴(目標冷却速度)であり、実線が実際に制御された圧延材5の板温度履歴である。両者はほぼ一致しており、これにより、巻き取り板温度を目標値に確実に一致させることができ、結果として、材料品質・機械特性が非常によい圧延材5を生産できるようになった。なお、2点鎖線は、冷却制御を行わなかった場合の板温度履歴図である。
FIG. 14 shows a plate temperature history of the rolled
FIG. 15 shows the result of re-determining the number of open valves in the second cooling means 3B and performing the winding temperature control method so that the plate temperature history reset as shown by the two-dot chain line in FIG. 14 can be realized. It is shown. The broken line is the sheet temperature history (target cooling rate) after resetting, and the solid line is the sheet temperature history of the rolled
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。
すなわち、本発明にかかる技術は、薄鋼板等の冷却にのみ適用されるものではなく、例えば、厚鋼板を冷却する際にも適用することが可能である。
また、本発明にかかる圧延材の巻き取り温度制御方法は、制御部15においてリアルタイムで実施してもよく、予めオフラインで各種条件を基に計算を行った上でデータベース化し、このデータベースに基づいて、冷却手段3を制御するようにしてもよい。
また、冷却手段3には、中間温度計20は複数個備えられていて、各中間温度計20,20…の実績値を基に当該中間温度計20,20…より下流側に配備された冷却バンク12を空冷状態又は水冷状態のいずれかに再設定し、巻き取り温度を制御してもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment.
That is, the technique according to the present invention is not applied only to cooling of a thin steel plate or the like, and can be applied to cooling a thick steel plate, for example.
In addition, the rolling material winding temperature control method according to the present invention may be performed in real time in the
The cooling means 3 is provided with a plurality of
1 連続圧延装置
2 圧延機(最終圧延機)
3 冷却手段
4 巻き取り装置
5 圧延材
8 出側板速度検出器
9 出側板温度計
10 出側板厚計
12 冷却バンク
13 巻き取り温度計
15 制御部
20 中間温度計
1
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記空冷される圧延材に対しては空冷の伝熱計算を行い、前記水冷される圧延材に対しては水冷の伝熱計算を行って、前記圧延材の巻き取り温度の予測値を計算し、
前記予測値を基に、巻き取り温度を制御することを特徴とする圧延材の巻き取り温度制御方法。 In the rolling material winding temperature control method for controlling the winding temperature of the rolled material by cooling the rolled material after finish rolling by water cooling or air cooling,
Air-cooled heat transfer calculation is performed on the air-cooled rolled material, and water-cooled heat transfer calculation is performed on the water-cooled rolled material to calculate a predicted value of the winding temperature of the rolled material. ,
A winding temperature control method for a rolled material, wherein the winding temperature is controlled based on the predicted value.
前記空冷状態の冷却バンクでは圧延材に対する空冷の伝熱計算を行い、水冷状態の冷却バンクでは冷却速度が一定の条件下で圧延材に対する水冷の伝熱計算を行って、前記圧延材の巻き取り温度の予測値を計算し、
前記予測値を基に、各冷却バンクを空冷状態又は水冷状態のいずれかに設定し、前記巻き取り温度を制御することを特徴とする請求項1に記載の圧延材の巻き取り温度制御方法。 Cooling of the rolled material is performed using a cooling means including a plurality of cooling banks that can be operated in a cooling capacity and can be in an air-cooled state,
In the air-cooled cooling bank, the air-cooled heat transfer calculation is performed on the rolled material, and in the water-cooled cooling bank, the water-cooled heat transfer calculation is performed on the rolled material under a constant cooling rate. Calculate the predicted temperature,
The rolling material winding temperature control method according to claim 1, wherein each cooling bank is set to either an air cooling state or a water cooling state based on the predicted value, and the winding temperature is controlled.
(i) 各コイル片に対し、仕上圧延後の板温度と板厚と板速度とを用いて空冷の伝熱計算を行うことで、前記冷却手段の最上流にある冷却バンク入側までの温度降下を算出し、
(ii) 前記最上流に位置する冷却バンクのみが水冷状態であるとして、前記コイル片の巻き取り温度の予測値を計算した後、
(iii) 冷却手段の上流側から下流側へ水冷状態の冷却バンクを増加させて巻き取り温度の予測値を計算し、
(iv) 前記予測値が目標値に一致又は近づいた際の水冷状態の冷却バンク数を冷却手段に適用することを特徴とする請求項2に記載の圧延材の巻き取り温度制御方法。 Set a plurality of coil pieces obtained by sampling at a certain length or time for the rolled material,
(i) For each coil piece, the temperature up to the inlet side of the cooling bank in the uppermost stream of the cooling means by performing air-cooling heat transfer calculation using the plate temperature, plate thickness and plate speed after finish rolling. Calculate the descent
(ii) Assuming that only the cooling bank located at the uppermost stream is in a water-cooled state, after calculating the predicted value of the coil piece winding temperature,
(iii) Calculate the predicted value of the coiling temperature by increasing the cooling bank in the water-cooled state from the upstream side to the downstream side of the cooling means,
(iv) The rolling material winding temperature control method according to claim 2, wherein the number of cooling banks in a water-cooled state when the predicted value matches or approaches a target value is applied to the cooling means.
(i) 各コイル片に対し、仕上圧延後の板温度と板厚と板速度とを用いて空冷の伝熱計算を行うことで、前記冷却手段の最下流にある冷却バンク入側までの温度降下を算出し、
(ii) 前記最下流に位置する冷却バンクのみが水冷状態であるとして、前記コイル片の巻き取り温度の予測値を計算した後、
(iii) 冷却手段の下流側から上流側へ水冷状態の冷却バンクを増加させて巻き取り温度の予測値を計算し、
(iv) 前記予測値が目標値に一致又は近づいた際の水冷状態の冷却バンク数を冷却手段に適用することを特徴とする請求項2に記載の圧延材の巻き取り温度制御方法。 Set a plurality of coil pieces obtained by sampling at a certain length or time for the rolled material,
(i) For each coil piece, the temperature up to the cooling bank inlet side located on the most downstream side of the cooling means by performing air-cooling heat transfer calculation using the plate temperature, plate thickness and plate speed after finish rolling. Calculate the descent
(ii) Assuming that only the cooling bank located at the most downstream side is in a water-cooled state, after calculating a predicted value of the coiling coil winding temperature,
(iii) Increase the cooling bank in the water-cooled state from the downstream side to the upstream side of the cooling means to calculate the predicted value of the winding temperature,
(iv) The rolling material winding temperature control method according to claim 2, wherein the number of cooling banks in a water-cooled state when the predicted value matches or approaches a target value is applied to the cooling means.
前記実績値を基に、前記中間温度計より下流側に配備された冷却バンクを空冷状態又は水冷状態のいずれかに設定し、前記巻き取り温度を制御することを特徴とする請求項2〜4のいずれかに記載の圧延材の巻き取り温度制御方法。 Measure the actual value of the plate temperature using one or more intermediate thermometers installed in the middle position of the cooling means,
The cooling bank disposed downstream from the intermediate thermometer is set to either an air-cooled state or a water-cooled state based on the actual value, and the winding temperature is controlled. A method for controlling a winding temperature of the rolled material according to any one of the above.
前記仕上げ圧延後の板厚は、仕上げ圧延機の出側に設けられた板厚計で計測され、
前記仕上げ圧延後の板速度は、仕上げ圧延機に設けられた速度検出器で計測されることを特徴とする請求項3〜7のいずれかに記載の圧延材の巻き取り温度制御方法。 The plate temperature after the finish rolling is measured with a plate thermometer provided on the exit side of the finish rolling mill,
The plate thickness after the finish rolling is measured with a plate thickness meter provided on the exit side of the finish rolling mill,
8. The rolling material winding temperature control method according to claim 3, wherein the plate speed after the finish rolling is measured by a speed detector provided in a finish rolling mill.
前記圧延機で圧延された圧延材を巻き取る巻き取り装置と、
前記圧延機と巻き取り装置との間に配置され、且つ冷却能が操作可能で空冷状態とすることができる冷却バンクを複数備えてなる冷却手段と、
前記空冷状態の冷却バンクでは圧延材に対する空冷の伝熱計算を行い、水冷状態の冷却バンクでは冷却速度が一定の条件下で圧延材に対する水冷の伝熱計算を行って、前記圧延材の巻き取り温度の予測値を計算し、前記予測値を基に、各冷却バンクを空冷状態又は水冷状態のいずれかに設定し、前記巻き取り温度を制御する制御部と、
を有することを特徴とする圧延装置。 A rolling mill for rolling the rolled material;
A winding device for winding the rolled material rolled by the rolling mill;
A cooling means that is disposed between the rolling mill and the winding device and includes a plurality of cooling banks that can be operated in a cooling capacity and can be in an air-cooled state;
In the air-cooled cooling bank, the air-cooled heat transfer calculation is performed on the rolled material, and in the water-cooled cooling bank, the water-cooled heat transfer calculation is performed on the rolled material under a constant cooling rate. Calculate a predicted value of temperature, and based on the predicted value, each cooling bank is set to either an air-cooled state or a water-cooled state, and a control unit that controls the winding temperature;
A rolling apparatus comprising:
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Legal Events
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A621 | Written request for application examination |
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