JP2010036209A - 熱間圧延ラインにおける圧延材の搬送制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】熱間圧延ラインにおいて、圧延材の搬送干渉ならびに干渉回避の処置にともなう温度降下量を最小にする、熱間圧延ラインにおける圧延材の搬送制御方法を提供することを課題とする。
【解決手段】圧延材が抽出された直後に、その後の前記ライン上の前記各設備への搬送時刻および材料温度の予測計算を行い、その後に前記各設備に到着した時に、前記予測計算を再度行い、この時に搬送時刻または材料温度に予測誤差が発生した場合に、どの設備位置で材料待機、オシレーションなどの搬送制御を実施するかを予測誤差最小の設備位置を探索する。
【選択図】図１

Description

本発明は、圧延材の熱間圧延ライン上での搬送時刻ならびに材料温度を制御する熱間圧延ラインにおける圧延材の搬送制御方法に関するものである。

従来、熱間圧延ラインにおいては、加熱炉からの圧延材の抽出タイミング（抽出ピッチ）等を定めるに際して、計算機を利用しライン上の各ポイントでの圧延材の通過時刻（搬送時刻）を予測して搬送ダイアグラムを作成し、それに基づいて、先行材との衝突が起こらない最小時間を抽出ピッチとしている（いわゆる、ミルペーシングピッチコントロールである）。

しかし、熱間圧延ライン上では、幅圧延中あるいは水平圧延中でのミルと圧延材間の滑りや、テーブル搬送中の圧延材の滑り等によって、予測搬送ダイアグラムと実績搬送ダイアグラムの不一致（誤差）が生じる場合が少なくない。

このような不一致（誤差）を低減するための技術として、発生した誤差に対して圧延材間の衝突を避けるための待機機能（テーブル減速・オシレーション）を設けたもの（例えば、特許文献１または特許文献２）等が開示されている。
特開２０００−１１７３１２号公報 特開２００１−１３７９１９号公報

しかしながら、前述の特許文献１または特許文献２に開示された技術では、材料搬送タイミングを調整することを主眼にしているため、この搬送調整による材料温度降下量については適切な処置ができない。

そのため、先行する圧延材に遅れが生じ、それにともなって後行する圧延材に先行材との衝突を避けるためにライン上で待ち時間が発生した場合、その待ち時間が発生した場所がライン下流であれば、ライン上流で待ちが発生した時と比べて圧延により材料厚さが薄くなっているため、温度降下量が大きくなり品質に影響を与える場合も少なくない。

本発明では、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、熱間圧延ラインにおいて、圧延材の搬送干渉ならびに干渉回避の処置にともなう温度降下量を最小にする、熱間圧延ラインにおける圧延材の搬送制御方法を提供することを課題とする。

本発明の請求項１に係る発明は、熱間圧延ラインにおける圧延材の搬送制御方法であって、圧延材が抽出された直後に、その後の前記ライン上の前記各設備への搬送時刻および材料温度の予測計算を行い、その後に前記各設備に到着した時に、前記予測計算を再度行い、この時に搬送時刻または材料温度に予測誤差が発生した場合に、どの設備位置で材料待機などの搬送制御を実施するかを予測誤差最小の設備位置を探索することにより決めることを特徴とする熱間圧延ラインにおける圧延材の搬送制御方法である。

本発明は、熱間圧延ライン上の圧延材の搬送を調整することによって、各ポイントにおける当該圧延材の実績通過時刻が予定通過時刻に一致するようにしているので、遅れが生じた場合であってもその遅れを取り戻すことができるとともに、後行材の抽出時刻を遅らせることがないので加熱炉からの圧延材の抽出時刻が明確になり、待ち時間が削減される。その結果、搬送時間調整による材料温度への影響を最小化することにより、製品品質の安定化を図ることが可能となる。

従来の技術による搬送干渉の調整は、隣接設備の在荷状況より上流に位置する圧延材の設備進入条件を決定しており、圧延材の温度降下量の大小については同時に考慮できていない。一方、温度降下の調整は、たとえば、粗ミル最終段あるいは、仕上げ圧延機入側に配置された温度計で実測した圧延材の温度と当初の目標温度とに格差のある場合には、圧延材待機などの手段で温度調整が行われる。このとき圧延材の搬送干渉については、前述の設備進入条件によるものとし、一環とした搬送制御が行われていない。

そこで、この問題を解決するために、本発明では図１の処理手順に示すように、圧延材が抽出された直後に、その後の搬送時刻・材料温度の予測計算(搬送時刻予測計算から、圧延材の材料温度降下の予測が可能)を行い、その後の各設備位置に到着した時に、前記予測計算を再度おこない、この時に搬送時刻または材料温度に予測誤差が発生した場合、どの位置で材料待機、オシレーションなどの搬送制御を実施するかを誤差最小の位置を探索することによって決定するものである。

たとえば、先行材がスリップなどで遅れ、後行材との設備通過タイミングが近接した場合（厳密には、必要な設備アイドル時間が取れない場合）、後行材をいずれかの設備進入前で待機させなければならない。

材料温度の目標は仕上げ圧延機前の温度計位置に定められており、上記条件で当位置における温度推定値と目標値の格差が大きい場合（目標温度＜実績温度）は、下流（この場合、仕上げ入側テーブル上）で待機することにより、温度降下量を大きくとれる。

一方、搬送時刻再計算により、ある程度の材料待機は必要であるが、温度降下予測上、目標値とよく一致している場合は、温度降下の影響の少ない設備位置（上流の材料板厚の厚い位置）で待機処置をすることが望ましい。

図２は、通常実施されている圧延材搬送管理の基本的な考え方を説明する図である。図中の符号は、１は加熱炉、２は粗圧延機、３は仕上圧延機、および４はコイラーをそれぞれ表し、熱間圧延ラインの設備配列の概要を表している。熱間圧延ライン上での圧延材の通過時刻はライン上の各設備位置に対して算出され、先行材と後行材の各設備非稼働時間（アイドル時間）一定時間となるよう搬送ダイアグラムが作成されている。したがって、ある設備に先行材が存在している場合は、後行材は、従来の搬送制御方法ではその設備の入側にて待機することになる。また、搬送ダイアグラムでの搬送時刻から、図中に併記したように圧延材の材料温度降下の予測が可能である。

このとき、後行材の温度履歴によっては、つまり最低の加熱温度で抽出された場合などは、この待機により温度降下が発生し、仕上げ入側にて所望の温度を確保できない可能性がある。この温度降下量は下流工程ほど板厚が薄くなるため、その影響が拡大する（図３参照）。

これに対し、圧延材が各設備に到達した際、搬送時刻再計算、温度降下再計算を実施し、先行材との時刻差より、搬送時刻を修正（待機処置を実施）要否ならびに修正時の温度降下影響量を算出、その待機処置の実施位置をいずれの設備位置に置くかにより、温度降下の影響がもっとも最小となる位置を決定することにより、搬送干渉と温度の影響を最小化できる。図４は、本発明における圧延材の搬送制御方法を説明する図である。この例では、図３の場合に比べて後行材の待機位置を上流にすることによって、後行材の温度降下を小さくすることができている。

以下の表１は、従来技術と本発明における仕上げ入り側温度影響評価条件および結果の一例を示している。また、図５は、本発明の実施例における仕上げ入り側温度影響の比較を示す図である。本発明により、搬送干渉発生時の圧延材温度に対する影響を最小化できることが明らかであり、本発明を適用することにより、上記仕上げ入り側温度影響の抑制のほか、これを加熱炉抽出温度へ反映することにより、燃料原単位の向上が期待できる。

本発明に係る圧延材の搬送制御方法の処理手順例を示す図である。 通常実施されている圧延材搬送管理の基本的な考え方を説明する図である。 従来の圧延材搬送干渉修正方法を説明する図である。 本発明における圧延材の搬送制御方法を説明する図である。 本発明の実施例における仕上げ入り側温度影響の比較を示す図である。

符号の説明

１ 加熱炉
２ 粗圧延機
３ 仕上圧延機
４ コイラー

Claims (1)

1. 熱間圧延ラインにおける圧延材の搬送制御方法であって、
   圧延材が抽出された直後に、その後の前記ライン上の前記各設備への搬送時刻および材料温度の予測計算を行い、その後に前記各設備に到着した時に、前記予測計算を再度行い、この時に搬送時刻または材料温度に予測誤差が発生した場合に、どの設備位置で材料待機、オシレーションなどの搬送制御を実施するかを予測誤差最小の設備位置を探索することにより決めることを特徴とする熱間圧延ラインにおける圧延材の搬送制御方法。

Images