JP2010214464A - 熱間圧延シミュレーション装置および圧延履歴シミュレーション方法 - Google Patents

Abstract

【課題】加熱炉抽出からダウンコイラ巻取りまでの熱間圧延板材の温度履歴、加工履歴を精度良く求める。
【解決手段】本発明の熱間圧延シミュレーション装置は、被圧延材供給手段１５１から高温で抽出された被圧延板材ｆを圧延し、その後、冷却してコイルに巻取る熱間圧延ライン１５０の熱間圧延シミュレーション装置１００であって、被圧延板材速度、冷却の水量を少なくとも含む圧延状態量から被圧延板材ｆの温度を予測する温度予測モデルと、該温度予測モデルを用いて被圧延板材ｆが被圧延材供給手段１５１から抽出されてからコイルに巻取られるまでの温度履歴を連続的に算出し、被圧延材供給手段１５１から抽出された後の経過時間に対応づけて出力する温度履歴算出手段１０３とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、圧延前の熱間圧延板材の抽出から圧延工程を介して圧延後のダウンコイラ巻取りまでの間の熱間圧延板材の温度履歴や加工履歴をシミュレーションする熱間圧延シミュレーション装置および圧延履歴シミュレーション方法に関する。

従来、熱間圧延鋼板の温度やひずみの挙動をシミュレーションする手法として、例えば、特許文献１には、圧延加工による熱間圧延鋼板の変形挙動を増分解析し、熱間圧延鋼板のひずみ(板厚変形量)、ひずみ速度(板厚変形速度)、温度を求め、さらにこれを用いて熱間圧延鋼板の再結晶率、再結晶粒径を算出する手法が示されている。

また、特許文献２には、３次元格子により近似された被圧延材の各格子点について温度などの属性を解析計算しながら、各格子点の３次元位置と時刻とともにその解析結果を一元的に記憶管理する。そして、この記憶管理された属性を基に圧延工程に設置された設備及び被圧延材の動きをアニメーション表示して、該アニメーション表示上で使用者により被圧延材の対応箇所が指定された場合、この対応箇所の属性の値、時系列的な変化、関連領域内の分布を表示する手法が示されている。

特開２００４―３４４９３４号公報 特開２００１―２５８０５号公報

しかしながら、これらの手法には、以下の問題がある。
第１に、特許文献１、２の両手法とも物理モデルに立脚したシミュレーションで温度や加工履歴（ひずみ、ひずみ速度）を精細に求める手法のため、計算に多大な時間がかかるおそれがある。
第２に、熱間圧延ラインの各ポイントで、センサからオンラインで取り込まれる温度や荷重、鋼板速度の実績値を用いて、計算値と鋼板の実際の値との一致度を高める手法については考慮されていない。このため、計算結果の精度を高めるには、計算に用いるモデルや３次元格子の精細さの度合いを高める必要があり、計算をさらに複雑化する必要がある。

本発明は上記実状に鑑み、圧延前の熱間圧延板材の加熱炉抽出からダウンコイラ巻取りまでの熱間圧延板材の温度履歴、加工履歴を精度良く求めること可能な熱間圧延シミュレーション装置および圧延履歴シミュレーション方法の提供を目的とする。

上記目的を達成すべく、第１の本発明に関わる熱間圧延シミュレーション装置は、被圧延材供給手段から高温で抽出された被圧延板材を圧延し、その後、冷却してコイルに巻取る熱間圧延ラインの熱間圧延シミュレーション装置であって、被圧延板材速度、前記冷却の水量を少なくとも含む圧延状態量から前記被圧延板材の温度を予測する温度予測モデルと、該温度予測モデルを用いて前記被圧延板材が前記被圧延材供給手段から抽出されてから前記コイルに巻取られるまでの温度履歴を連続的に算出し、前記被圧延材供給手段から抽出された後の経過時間に対応づけて出力する温度履歴算出手段とを備えている。

第２の本発明に関わる圧延履歴シミュレーション方法は、被圧延材供給手段から高温で抽出された被圧延板材を圧延し、その後、冷却してコイルに巻取る熱間圧延ラインの圧延履歴シミュレーション方法であって、温度履歴算出手段が、少なくとも被圧延板材速度、前記冷却の水量を含む圧延状態量から前記被圧延板材の温度を予測する温度予測モデルを用いて、前記被圧延板材の予め定められた計算対象部位が前記被圧延材供給手段から抽出されてから前記コイルに巻取られるまでの温度履歴を連続的に算出し、該計算対象部位に対応して前記被圧延板材から計測した被圧延板材温度を用いて該温度履歴を補正し、該補正した温度履歴を記憶部に記憶している。

本発明によれば、加熱炉抽出からダウンコイラ巻取りまでの熱間圧延板材の温度履歴、加工履歴を精度良く求めることが可能な熱間圧延シミュレーション装置および圧延履歴シミュレーション方法を実現できる。

本発明に係る実施形態の熱間圧延シミュレーション装置を含む熱間圧延シミュレーションシステムを示す概念図である。 実施形態のデータ編集手段が実行する処理を示すフローチャートである。 実施形態の編集結果蓄積手段の構成を示す図である。 (ａ)および(ｂ)は、実施形態の編集結果蓄積手段に蓄えられているひとつの計測値を例に、鋼板の先端縁からの距離と計測値の関係を示すグラフである。 実施形態の温度履歴算出手段の処理を示すフローチャートである。 実施形態の推定データを検出データで補正する温度履歴の補正方法を示す図である。 実施形態の図５のＳ５３の温度履歴推定処理を示すフローチャートである。 実施形態の加工履歴算出手段が実行する処理を示すフローチャートである。 実施形態の計算結果蓄積手段の温度履歴の構成例を示す図である。 実施形態の計算結果蓄積手段の加工履歴が蓄積された構成を示す図である。 実施形態の計算結果蓄積手段の内容をＰＣ等のマンマシン手段で表示したシミュレーション画面を示す図である。 実施形態の熱間圧延シミュレーション装置が他シミュレータである冶金特性予測シミュレータに計算結果を送信する例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
＜＜熱間圧延シミュレーション装置100の概要＞＞
図１は、実施形態の熱間圧延シミュレーション装置100を含む熱間圧延シミュレーションシステムＳを示す概念図である。
実施形態の熱間圧延シミュレーション装置100は、制御対象150の圧延設備において、圧延前の被圧延板材であるスラブｆ0の抽出から圧延工程を介して圧延後の熱間圧延鋼板ｆ2のダウンコイラ155の巻取りまでの間の熱間圧延板鋼板ｆ(ｆ0、ｆ1、ｆ2)の各部での温度履歴や加工履歴をシミュレーションする装置である。

熱間圧延シミュレーション装置100は、圧延工程のポイント毎に備えられた温度計161〜165、167、168や荷重計171〜177等の計測器からの検出情報と、種々のモデル(巻取り温度予測モデル、ひずみ速度算出モデル等)を用いた予測結果を融合して、熱間圧延鋼板ｆの連続的な履歴情報を高精度に算出するシミュレーションを行う。
具体的には、熱間圧延された後の熱間圧延鋼板ｆの圧延履歴（温度履歴、加工履歴）を、各鋼板ｆ毎の連続的なデータとして算出し、トレーサブル化することにより、加熱炉(被圧延材供給手段)151での抽出温度、粗ミル152、仕上げミル153の各圧延機の入／出側温度、ダウンコイラ155での巻取り温度等の目標値や、各圧延機での圧下量配分の適正化のための支援データが得られる。

以下、実施形態の熱間圧延シミュレーションシステムＳについて、詳細に説明する。
＜熱間圧延シミュレーションシステムＳ＞
図１に示す熱間圧延シミュレーションシステムＳは、熱間圧延設備である制御対象150と、該制御対象150を直接的に制御するコントローラ120と、制御対象150を制御するための制御用計算機130と、コントローラ120、制御用計算機130にＬＡＮ142を介して接続され熱間圧延板鋼板ｆの熱間圧延工程での温度履歴、加工履歴等のシミュレーションを行う熱間圧延シミュレーション装置100とを備えて構成されている。

＜制御対象150＞
まず、制御対象150の構成を説明する。
図１に示す制御対象150は、上述したように、熱間圧延設備であり、加熱炉151から抽出された温度1200℃程度、厚さ220mm程度のスラブｆ0と呼ばれる鋼板ｆを、粗ミル(粗圧延機)152で25〜40mm程度の粗材ｆ1と呼ばれる鋼板ｆに圧延し、さらに仕上げミル(仕上げ圧延機)153で1.2mm〜250mm程度の薄板の鋼板ｆ2に圧延した後、巻取り冷却装置154で目標温度まで冷却してダウンコイラ155で巻取り、圧延製品のコイルとする。

＜粗ミル152＞
粗ミル152は、スラブｆ0の板幅(図１の紙面の表裏面方向の寸法)を制御する鉛直方向(図１の紙面の上下方向)の回転軸をもつ竪型圧延機156と、板厚を制御する水平方向(図１の紙面の表裏面方向)の回転軸をもつ水平圧延機157とを備えている。
粗ミル152は、通常、スラブｆ0を３回程度往復(図１の矢印α1、α2方向)させて７回程度、竪型圧延機156と水平圧延機157とで圧延した後、出来上がった粗材ｆ1を仕上げミル153に送る。

＜仕上げミル153＞
図１に示す仕上げミル153は、６つの圧延スタンド158を備えており、各圧延スタンド158は、それぞれ粗材ｆ1に対して板厚を制御する圧延を行う水平方向(図１の紙面の表裏面方向)の回転軸をもつワークロール159を有している。
仕上げミル153は、各圧延スタンド158の連続圧延により板厚を制御し、鋼板ｆ2を生産する。

＜制御対象150の計測器＞
制御対象150の熱間圧延設備には、被圧延板材である鋼板ｆ(ｆ0、ｆ1、ｆ2)の温度、圧延荷重、送り速度、板厚，板幅，クラウン（鋼板ｆの中央と端部の板厚差）等を計測するための種々の計測器が備えられている。
鋼板ｆの温度を測定する計測器としては、図１に示すように、加熱炉151から抽出されたスラブｆ0の温度を測定する温度計161と、粗ミル152の入口で鋼板ｆ(ｆ0)の温度を測定する粗ミル入側温度計162と、粗ミル152の出口で鋼板ｆ(ｆ1)の温度を測定する粗ミル出側温度計163と、仕上げミル153の入口で鋼板ｆ(ｆ1)の温度を測定する仕上げミル入側温度計164と、仕上げミル153の出口で鋼板ｆ(ｆ2)の温度を測定する仕上げミル出側温度計165と、巻取り冷却装置154で冷却中の鋼板ｆ(ｆ2)の温度を測定する中間温度計167と、鋼板ｆ(ｆ2)がダウンコイラ155に巻取られる直前の温度を測定する巻取り温度計168とが備えられている。

鋼板ｆに対する圧延荷重を測定する計測器としては、粗ミル152の水平圧延機157にロードセル171が備えられ、また、仕上げミル153の各圧延スタンド158にもそれぞれロードセル172〜177が備えられている。なお、図１では省略しているが、竪型圧延機156にもロードセルを備えても良い。
さらに、仕上げミル153の出側にはマルチゲージ166が備えられており、鋼板ｆ(ｆ2)の板厚、板幅、クラウン等を計測する。さらに、粗ミル152、仕上げミル153の各圧延機のワークロール159の駆動系には、ワークロール159の回転速度に対応する状態量を計測する速度計178、179がそれぞれ備えられている。

＜制御用計算機130＞
図１に示す制御用計算機130は、上述の制御対象150の熱間圧延設備の各種計測器で計測され送信されるデータ等を受信するための受信手段131と、各種計測器(センサ)で計測された測定値を編集するためのデータ編集手段132と、データ編集手段132で編集したデータを記憶する編集結果蓄積手段133と、データを送信するための送信手段134とを備えている。

制御用計算機130のデータ編集手段132は、ＨＤＤ(Hard Ｄisk Ｄrive)等の外部記憶装置にプログラムとして記憶され、ＣＰＵ(Central Processing Unit)によって主メモリにロードされ、実行されることにより、具現化される。
制御用計算機130の編集結果蓄積手段133は、外部記憶装置に、データファイル、データベース等の形式で格納されている。

＜熱間圧延シミュレーション装置100＞
熱間圧延シミュレーション装置100は、コンピュータであり、制御対象150の熱間圧延設備から取り込まれる熱間圧延鋼板ｆの温度、圧延荷重、圧延機のミル速度等を表す信号を、コントローラ120、制御用計算機130を介して受信し、シミュレーション演算を行う。
熱間圧延シミュレーション装置100は、制御用計算機130から送信されるデータを受信するための受信手段101と、巻取り温度予測モデル、ひずみ速度算出モデル等の各種モデルが記憶される予測モデル蓄積手段105と、制御用計算機130から送信されるデータおよび予測モデル蓄積手段105の各種モデルに基づいて熱間圧延鋼板ｆの搬送過程の温度履歴、加工履歴をシミュレーションするシミュレーション手段102と、シミュレーション手段102でシミュレーションした各スラブf0毎の温度履歴108、加工履歴109等を記憶する計算結果蓄積手段(記憶部)106と、計算結果蓄積手段106に記憶される情報等を送信するための送信手段110、112と、マンマシン手段140からの計算結果蓄積手段106へのアクセスを受信するための受信手段111とを具えている。

シミュレーション手段102は、熱間圧延鋼板ｆの搬送過程の温度履歴を算出する温度履歴算出手段103と、熱間圧延鋼板ｆの搬送過程の加工履歴を算出する加工履歴算出手段104とを有している。
このシミュレーション手段102は、熱間圧延シミュレーション装置100のＨＤＤ等の外部記憶装置にプログラムとして記憶され、ＣＰＵによって主メモリにロードされ、実行されることにより、具現化される。

なお、外部記憶装置には、マンマシン手段140の表示装置に、シュミレーション結果を表示するための後記の表示手段(図示せず)が外部記憶装置にプログラムとして記憶されており、ＣＰＵによって該プログラムが主メモリにロードされ、実行されることにより、表示手段が具現化される。
また、熱間圧延シミュレーション装置100の予測モデル蓄積手段105、計算結果蓄積手段106は、外部記憶装置に、データファイル、データベース等の形式で格納されている。

＜制御対象150の計測情報の流れ＞
前記した各計測器で計測された熱間圧延設備(制御対象150)の情報は、図１に示すフィールドバス124を介して、ＰＩＯ(Ｐrocess Ｉnput Ｏutput)ステーション121に取り込まれ、さらに受信手段123を介してコントローラ120に取り込まれる。
そして、コントローラ120の送信手段122から制御用計算機130に送信されたデータは、制御用計算機130の受信手段131で受け取られ、制御用計算機130のデータ編集手段132に渡される。制御用計算機130は、データ編集手段132によってデータの編集を行い、この編集したデータを、編集結果蓄積手段133に記憶するとともに、送信手段134、ＬＡＮ142を介して、熱間圧延シミュレーション装置100に送信する。

＜制御用計算機130のデータ編集手段132の処理＞
次に、図１に示す制御用計算機130のデータ編集手段132の処理について、図２に従って説明する。
なお、図２は、データ編集手段132が実行する処理を示すフローチャートである。
制御用計算機130のデータ収集手段132は、定周期で起動され、受信手段131を介して制御対象150の各計測器161〜168、171〜179、…から取り込んだデータを、鋼板ｆの先端縁からの距離に対応づけて編集し、編集結果蓄積手段133(図１参照)に蓄積する。

図２に示すデータ編集手段132の処理は、各計測器の計測値毎に、以下の通り行われる。
図２のＳ２１において、該当計測器に対応して鋼板ｆが有るか否か(鋼板ｆの有無)を判定する。温度計161、162、163、…であれば直下に被計測対象の鋼板ｆがあり、大気温を遥かに超える高温を測定しているかどうか、ロードセル171、172、…であれば該当圧延スタンド158に大きな圧下荷重が発生しているかどうかで、圧延中かどうか(鋼板ｆの有無)を判定する。
続いて、図２のＳ２２において、温度計161、…、ロードセル171、…等の計測器で計測した鋼板ｆの計測値をワークエリア(一時記憶領域)に取り込む。

続いて、図２のＳ２３において、粗ミル152、仕上げミル153等のワークロール159のロール速度から、下式(１)に従って前回の計算タイミングから今回の計算タイミングまでの、鋼板ｆの進行距離ΔＬnを算出する。
ΔＬn＝V・Δt (１)
ここで、ΔＬn：鋼板ｆの進行距離、
V：ロール速度から換算した鋼板ｆ移動速度、
Δt：データ編集手段132の起動周期

続いて、図２のＳ２４において、温度計161、…、ロードセル171、…等のうちの該当検出器の計測部位の情報を更新し、現在取り込んでいる鋼板ｆの計測値を、鋼板ｆ進行距離ΔＬnを用いて鋼板ｆの計測部位と紐付ける。計測部位は鋼板ｆの先端縁からの距離として、下式(２)で算出される。
Ｌn＝Ｌn-1＋ΔＬn (２)
ここで、Ｌn：計測部位の鋼板ｆの先端縁からの距離
Ｌn-1：前回計測時の鋼板ｆの先端縁からの距離

続いて、図２のＳ２５において、温度計161、…、ロードセル171、…等のうちの該当計測器から見た計測中の鋼板ｆが該当計測器から抜けたかどうかを判定する。
鋼板ｆが該当計測器から抜けていると判定された場合(図２のＳ２５でＹes)には、図２のＳ２６において、鋼板ｆの先端縁からの距離をリセット(＝０)する。
一方、図２のＳ２５で、鋼板ｆが該当計測器から抜けていないと判定された場合(図２のＳ２５でＮo)には、図２のＳ２７に移行する。
続いて、図２のＳ２７において、対象としている全ての計測器について処理が完了したか否かを判定する。

完了していないと判定された場合(図２のＳ２７でＮo)は、図２のＳ２１に移行し、同様の処理を繰り返す。
一方、図２のＳ２７で、完了していると判定された場合(図２のＳ２７でＹes)は、図２のＳ２８において、編集した結果を編集結果蓄積手段133に出力して、編集結果蓄積手段133に記憶し、処理を終了する。
以上が、図２に示すデータ編集手段132の処理である。

＜制御用計算機130の編集結果蓄積手段133＞
図３は、図１に示す編集結果蓄積手段133の構成を示す図である。
図３に示す編集結果蓄積手段133は、データの計測値を取り込んだ時刻に対して、粗入側温度、粗出側温度、粗ミル152および仕上げミル153での各圧延のＦ１圧下量(Ｆ１圧延荷重)、Ｆ２圧下量(Ｆ２圧延荷重)・・・等の各計測値が、鋼板ｆの先端縁からの距離と対応づけて蓄積されている。

例えば、粗入側温度の場合、10：00：00に鋼板ｆの先端縁で1158℃を計測し、その後先端縁から1.34ｍの計測点で1160℃を計測したことを示している。粗出側温度(図１に示す粗ミル出側温度計163で計測)の場合、10:00:04に鋼板ｆの先端縁で1051℃を計測し、その後、先端縁から2.64ｍの計測点で1047℃を計測したことを示している。
また、例えば、Ｆ１圧延荷重の場合、10:00:09に鋼板ｆの先端縁で20,752ＫＮ(キロニュートン)の圧延荷重で圧延し、その後、先端縁から3.01ｍの計測点で20,755ＫＮの圧延荷重で圧延したことを示している。

編集結果蓄積手段133に記憶される計測値は、制御対象150の熱間圧延設備に備えられた荷重計171〜179、温度計161〜165、167、168等の計測器に対応して取り込まれ、編集結果蓄積手段133の中で鋼板ｆの先端縁からの距離と対応づけて蓄積される。
図４は、編集結果蓄積手段133に蓄えられているひとつの計測値を例に、鋼板ｆの先端縁からの距離と計測値の関係を示すグラフである。なお、図４(ａ)は、横軸に経過時間の時刻をとり、縦軸に鋼板ｆの先端縁からの距離をとっており、図４(ｂ)は、横軸に経過時間の時刻をとり、縦軸に図４(ａ)に示す鋼板ｆの先端縁からの距離に対する計測値の一例をプロットしたものである。

図１に示す制御対象150の熱間圧延設備において、一枚一枚のスラブf0が順番に搬送されるため、図４(ａ)、(ｂ)に示す横軸の時刻に対して、鋼板ｆの温度や板厚、粗ミル152・仕上げミル153の各圧延機の荷重等を計測している鋼板ｆありの状態と、計測対象が存在しない鋼板ｆなしの状態が存在する。
図４(ａ)に示すように、鋼板ｆありの状態が開始したタイミング(時刻)から、時間の経過とともに、圧延距離（鋼板先端縁から計測点までの距離）が増加し、鋼板ｆが抜けて鋼板なし状態になると圧延距離がリセットされ、零(＝０)になる。

そのため、図４(ｂ)に示すように、計測値は鋼板ｆありの状態で有意な値を計測し、鋼板ｆが抜けると計測地点に鋼板ｆが無いために、計測値が零(＝０)になる。
このような性質をもつ編集結果蓄積手段133(図３参照)の内容は、一定の任意の周期、各鋼板ｆ単位等で、図１に示すように、制御用計算機130の送信手段134から、ＬＡＮ142を介して、熱間圧延シミュレーション装置100に送信される。
図１に示す熱間圧延シミュレーション装置100では、受信手段101で編集結果蓄積手段133の内容(情報)を受信し、シミュレーション手段102で鋼板ｆの特定部位が加熱炉151から抽出されてダウンコイラ155で巻取られるまでの温度履歴と加工履歴を、受信した編集結果蓄積手段133の内容(情報)と予測モデル蓄積手段105を用いた予測演算結果を用いて算出する。

＜熱間圧延シミュレーション装置100のシミュレーション手段102の処理＞
以下、シミュレーション手段102の処理を、詳細に説明する。
図１に示す熱間圧延シミュレーション装置100のシミュレーション手段102は、前記したように、温度履歴算出手段103と加工履歴算出手段104とを具えている。

＜シミュレーション手段102の温度履歴算出手段103の処理＞
まず、温度履歴算出手段103の処理について、図５に従って説明する。なお、図５は、温度履歴算出手段103の処理を示すフローチャートである。
温度履歴算出手段103は、鋼板ｆの特定部位が、制御対象150の熱間圧延設備の加熱炉151のスラブｆ0の抽出から、圧延した鋼板ｆのダウンコイラ155での巻き取りまでに、どのような温度履歴であったかを算出する手段である。
図５のＳ５１において、編集結果蓄積手段133の内容(情報)を、例えば１コイル分(一つのスラブf0に対応)取り込む。

続いて、図５のＳ５２において、鋼板ｆにおける計算部位を求める計算部位の一致化演算を行う。一例として、ダウンコイラ155で巻取られるときの鋼板ｆ2の先端縁からＸの部位の温度履歴を求める場合を考えると、計算部位が厚さＴqである鋼板ｆの対応する部位は、下式(３)で示される先端縁から距離Ｌqの部位である。
Ｌq＝Ｘ×(Tc/Tq) (３)
ただし、Ｘ：ダウンコイラ155で巻取られるときの鋼板ｆでの計算部位の距離
Tc：ダウンコイラ155で巻取られるときの鋼板ｆの厚み
鋼板ｆの板厚はスラブｆ0の状態で200〜250ｍｍ、粗材ｆ1で25〜40ｍｍ、巻取り時の鋼板ｆ2で1.2ｍｍ〜12ｍｍ程度等、圧延により変化するため、この計算部位の一致化演算では、温度履歴を求めたい部位を決め、各温度の計測点の板厚から、(３)式の演算を実行することで、ダウンコイラ155で巻取られるときの鋼板ｆの部位に対応した部位を各板厚について算出する。

続いて、図５のＳ５３において、各計測点での温度の計測値と図１に示す予測モデル蓄積手段105に備えられた種々のモデルから、計算部位の温度履歴を予測する。予測モデル蓄積手段105は、温度履歴を予測するための温度予測モデルとして、例えば水冷熱伝達モデル、輻射熱伝達モデル、圧延による加工発熱モデル、粗ミル152、仕上げミル153の各ワークロール159との接触で鋼板ｆから奪われるロール伝熱モデル、粗ミル152、仕上げミル153の各圧延スタンド間の冷却により奪われるスタンド間冷却モデル、対流により奪われる対流伝熱モデル等を格納している。

一例として、下式(４ａ)は、輻射により奪われる熱量を予測する輻射モデルである。下式(４ｂ)は、巻取り冷却装置154(図１参照)において、鋼板ｆに垂直に冷却水を衝突させるラミナー冷却の場合の水冷熱伝達係数hwである。水冷モデルとしては、式(４ｂ)の他に冷却水噴射のスプレー冷却モデル、鋼板表面のスケール(酸化鉄)除去に対応した冷却モデル等が知られている。
上述の輻射モデルの輻射熱伝達係数hrは、
hr=σ・ε[{(273+Tsu)/100}⁴−{(273+Ta)/100}⁴]/(Tsu-Ta) (４ａ)
ただし σ：ステファンボルツマン定数（＝4.88）
ε：放射率
Ta：空気温度（℃）
Tsu：鋼板の表面温度
で算出される。

上述のラミナー冷却の水冷熱伝達係数hwは、
hw=9.72*10⁵*ω^0.355*{(2.5-1.15*logTw)*D/(pl*pc)}^0.646/(Tsu-Tw) (４ｂ)
ただし ω：水量密度
Tw：水温
D：ノズル直径
pl：ライン方向のノズルピッチ
pc：ラインと直交方向のノズルピッチ
Tsu：鋼板ｆの表面温度
で算出される。

続く、図５のＳ５３で実施する計算部位の温度履歴を推定する温度履歴予測演算については、図７を用いて後記する。
図５のＳ５３で温度履歴が推定できたとして、図５のＳ５４において、温度計161、162、…等を使用して検出した検出温度を用いて推定した温度履歴を補正する。
この具体的な補正方法を図６に示す。なお、図６は、推定データを検出データで補正する温度履歴の補正方法を示す図である。

図６において、符号601、602、604(塗り潰しプロット点)は、図１に示す制御対象150の温度計161、162、…から取り込んだ計測値である。符号606(図６の二点鎖線)は計測値601を起点として推定した温度履歴であり、符号603(白抜きプロット点)は温度履歴606の中で計測値602に対応するポイント値である。符号609(図６の二点鎖線)は、計測値602を起点に算出した温度履歴であり、符号605(白抜きプロット点)は、温度履歴609の中で計測値604に対応するポイント値である。
ここで、正しい温度履歴推定計算が行われた場合、時刻Ｔ2での推定値603(白抜きプロット点)は計測値602(塗り潰しプロット点)と概ね一致する。そこで、図６に示すように、推定値603と計測値602の偏差から、推定温度履歴606(図６の二点鎖線)を607(実線)に補正する。

補正後の温度履歴は、601の時刻をＴ1、602の時刻をＴ2とすると、例えば、下式(５)で算出できる。
θ'(t)＝θ(t)＋(θact−θ(T2))×(ｔ-T1)/(T2-T1) (５)
ただし θ'(t)：補正後の時刻ｔの温度
θ(t)：補正前の時刻ｔの温度
θ(T2)：603の温度
θact：602の温度

同様に式(５)を用いて、図６に示す推定温度履歴609(二点鎖線)を608(実線)に補正する。
式(５)では、計測値を正として推定履歴を補正したが、計測値が誤差を含んでいる場合もあるので、計測値と推定値に一定の重みを付けて補正する方法もある。その場合は、下式(６)で算出する。
θ'(t)＝θ(t)＋((1−α)×θact＋α×θ(T2)-θ(T2))×(ｔ-T1)/(T2-T1) (６)
ただし α：重み係数（α小：計測値を重視する場合、α大：推定値を重視する場合）

続いて、図５のＳ５５において、全ての計算部位で計算を完了し、図１に示す加熱炉151でのスラブf0の抽出からダウンコイラ155での鋼板ｆ2の巻取り完了までの温度履歴を算出済か否か判定する。
温度履歴の算出が未完の場合(図５のＳ５５でＮo)は、図５のＳ５３〜Ｓ５４の計算を繰り返す。
一方、温度履歴の算出が完了している場合(図５のＳ５５でＹes)は、図５のＳ５６で演算結果を、図１に示す計算結果蓄積手段106に出力し、記憶させる。
以上が、図５に示す温度履歴算出手段103の処理である。

＜温度履歴算出手段103の図５に示すＳ５３の温度履歴推定処理＞
次に、シミュレーション手段102における温度履歴算出手段103の図５に示すＳ５３の計算部位の温度履歴を推定する処理について説明する。
図７は、図５のＳ５３の温度履歴推定処理を示すフローチャートである。
図７のＳ７１において、シミュレーションの時刻を更新し、該当時刻の鋼板ｆの速度を、粗ミル152、仕上げミル153の各ワークロール159の速度から換算することにより計算する。

続いて、図７のＳ７２において、前回の時刻から今回の時刻までに鋼板ｆが移動した長さを、(１)式に従って、鋼板ｆの速度と経過時間の積で算出する。
続いて、図７のＳ７３において、鋼板ｆの温度をトラッキングする。すなわち、前回の鋼板ｆの温度を、鋼板ｆが移動した長さだけシフトし、今回の温度計算の初期値にする。
続いて、図７のＳ７４において、鋼板ｆの各部位の境界条件を確定し、熱伝達係数を計算する。境界条件は、鋼板ｆの表裏面それぞれについて、水冷中、空冷中、圧延中等により、(４ａ)式、(４ｂ)式のような数式で熱伝達係数(hr、hw等)として求める。

続いて、図７のＳ７５において、熱伝達／熱伝導計算により、鋼板ｆの該当部位の温度を推定する。鋼板ｆの厚み方向の熱移動を無視する場合であれば、温度は下式(７)で算出できる。
Tn=Tn-1−(ht＋hb)*Δ/(ρ*C*B) (７)
ただし Tn：現在の推定鋼板温度
Tn-1：前回の推定鋼板温度
ht：鋼板ｆ表面の熱伝達係数
hb：鋼板ｆ裏面の熱伝達係数
ρ：鋼板ｆの密度
C：鋼板ｆの比熱
B：鋼板ｆの厚み
Δ：前回からの経過時間

また、鋼板ｆの厚み方向の熱伝導を考慮する必要がある場合には、良く知られる熱方程式を解くことで計算できる。熱方程式は、下式(８)で表され、これを計算機で差分計算する方法は、種々の文献で公開されている。
∂T/∂t＝{λ/(ρ*C)}(∂²T/∂h²) (８)
ただし λ：熱伝導率
T：材料温度
h：鋼板ｆの板厚方向の座標

そして、図７のＳ７６において、図１に示す制御対象150内の加熱炉151からダウンコイラ155までの制御対象150内にある鋼板ｆの全領域で計算が完了したか否か判定する。
全領域で計算が完了したと判定された場合(図７のＳ７６でＹes)、図７のＳ７１に移行して、また時刻を更新してＳ７１〜Ｓ７５を繰り返す。
一方、全領域で計算が完了しないと判定された場合(図７のＳ７６でＮo)、図７のＳ７４に移行して、Ｓ７４〜Ｓ７５を繰り返す。
以上が、温度履歴算出手段103の図７に示す温度履歴推定処理(図５に示すＳ５３の温度履歴推定処理)である。

＜シミュレーション手段102の加工履歴算出手段104の処理＞
次に、図１に示すシミュレーション手段102の加工履歴算出手段104の処理について、図８に従って説明する。
なお、図８は、加工履歴算出手段104が実行する処理を示すフローチャートである。
本実施形態で加工とは、鋼板ｆが圧延により板厚や板幅が変化することと対応し、加工履歴とは板厚や板幅の変形量（ひずみ量）、ひずみ速度、変形を受けたときの鋼板ｆの温度等の履歴に相当する。

図８のＳ８１において、計算対象とする圧延機、すなわち圧延スタンドを、図１に示す粗ミル152、仕上げミル153の全ての圧延機の中から抽出する。このように、本実施形態の制御対象150で対象となるのは、粗ミル152の竪型圧延機156および水平圧延機157、仕上げミルの各圧延スタンド158である。図８のＳ８１では、これらの中で圧延中のものを順に抽出する。
続いて、図８のＳ８２において、計算に必要な圧延パラメータを抽出する。圧延パラメータとしては該当スタンドにおける圧延前後の鋼板ｆの厚み、圧延速度等がある。
次に、図８のＳ８３、Ｓ８４において、図１に示すシミュレーション手段102の予測モデル蓄積手段105に蓄えられているひずみ速度算出モデル等の圧延予測モデルを用いて、対数ひずみとひずみ速度を算出する。

図８のＳ８３において、対数ひずみεを、下式(９)で算出する。
ε＝ln(H/h) (９)
ただし H：圧延前の鋼板ｆの板厚
h：圧延後の鋼板ｆの板厚

続いて、図８のＳ８４において、ひずみ速度を算出する。ひずみ速度ε^*は、下式(１０)で算出する。

R'＝R(1＋C・P/(b(H-h)))
ただし v：圧延速度
R'：扁平ロール径(圧延中にワークロール159が変形した場合の径)
R：ロール径
C：ヒッチコック係数
P：圧延荷重
b：板幅

続いて、図８のＳ８５において、図１に示す温度履歴算出手段103が推定した温度履歴から、圧延時の鋼板ｆの温度を紐付ける。紐付けは、図１に示す計算結果蓄積手段106に格納される温度履歴108から、加熱炉151抽出後の時刻をキーに行う。
続いて、図８のＳ８６において、全ての圧延機/圧延スタンドで計算が終わったか否かを判定する。

全ての圧延機/圧延スタンドで計算が終わっていない場合(図８のＳ８６でＮo)は、図８のＳ８１に移行し、Ｓ８１〜Ｓ８５の処理を繰り返す。
一方、全ての圧延機/圧延スタンドで計算が終わった場合(図８のＳ８６でＹes)は、処理を終了する。
以上が、図８に示す加工履歴算出手段104が実行する処理である。

＜シミュレーション手段102の計算結果蓄積手段106の構成＞
次に、図１に示すシミュレーション手段102の計算結果蓄積手段106の構成について、図９を用いて説明する。
なお、図９は、計算結果蓄積手段106の温度履歴108の構成例を示す図である。
図１に示す計算結果蓄積手段106は、温度履歴108と加工履歴109とをコイル単位(各スラブｆ0の圧延後の鋼板ｆが対応)に蓄積している。図１に示す計算結果蓄積手段106では、コイルHX10642に対して、温度履歴108と加工履歴109とが計算結果107として蓄積された例を示している。計算結果蓄積手段106には、コイルHX10642と同様に多数のコイルの温度履歴108と加工履歴109が蓄積されている。

＜計算結果蓄積手段106の温度履歴108＞
図９に示す計算結果蓄積手段106の温度履歴108は、加熱炉151抽出からの経過時刻に対応づけて、鋼板ｆの各計算部位の温度履歴が格納されている。図９では、計算部位１、２、３に対応して、鋼板先端縁、鋼板ミドル部１、鋼板ミドル部２、・・・の温度履歴が格納された例を示している。例えば、鋼板ｆの先端縁では1158℃で抽出され、その後、徐々に温度が低下していることを示している。
なお、鋼板ミドル部１、鋼板ミドル部２、・・・とは、鋼板ｆの先端縁、尾端縁を除き、鋼板ｆの先端縁側から尾端縁に向けて、各計算部位に順番に付けた名称である。

＜計算結果蓄積手段106の加工履歴109＞
図１０は、計算結果蓄積手段106の加工履歴109が蓄積された構成を示す図である。
図１０に示す計算結果蓄積手段106の加工履歴109は、図１に示す加熱炉151抽出からの経過時刻に対応づけて、加工工程と鋼板ｆの計算部位毎にロール速度、圧延時の鋼板ｆの温度（圧延温度）、対数ひずみ、ひずみ速度、・・・・が格納されている。

加工工程としては、図１０は粗ミル152で７パスの往復圧延(図１に示す矢印α１、α２)を行った例であり、図１に示すように、竪型圧延機１パス、水平圧延機１パス、・・・の順である。
また、計算部位としては、図９に示す温度履歴108と同様に、鋼板ｆの先端縁、鋼板ミドル部、鋼板ｆの尾端縁等について蓄積すれば良い。

＜計算結果蓄積手段106の記録の表示＞
図１１は、計算結果蓄積手段106の内容(計算結果107)を、ＰＣ等の図１に示すマンマシン手段140で表示したシミュレーション画面Ｇを示す図である。
ユーザは、図１１に示すシミュレーション画面Ｇに表示される表示内容特定ボタン1101、1102の何れかを押下することにより、表示内容（温度履歴、加工履歴）を切り替える。
また、ユーザは、シミュレーション画面Ｇに表示される表示部位特定ボタン1103の鋼板ｆの表示部位（鋼板先端縁、鋼板ミドル１、鋼板ミドル２、・・・、鋼板尾端縁）の何れかを押下することにより、表示部位（鋼板先端縁、鋼板ミドル１、鋼板ミドル２、・・・、鋼板尾端縁）を切り替える。

このように、図１に示す熱間圧延シミュレーション装置100は、指定された鋼板ｆの部位に対して、温度履歴算出手段103が算出した温度履歴と熱間圧延ラインに備えられた温度計161〜165、167、168で計測した鋼板ｆの温度を同一のシミュレーション画面Ｇに重ねてマンマシン手段140の表示装置で表示するとともに、鋼板ｆの部位を入力情報として該鋼板ｆの部位と対応した表示内容に切り替える表示手段(図示せず)を備えている。
また、熱間圧延シミュレーション装置100の表示手段は、指定された鋼板ｆの計算対象部位に対して、加工履歴算出手段104が算出した加工履歴をマンマシン手段140の表示装置で表示するとともに、計算対象部位（鋼板先端縁、鋼板ミドル１、鋼板ミドル２、・・・、鋼板尾端縁の何れか）を入力情報として該計算対象部位に対応した表示内容に切り替える。

具体的には、図１に示す熱間圧延シミュレーション装置100の表示手段は、ユーザのシミュレーション画面Ｇにおけるボタン押下によるマンマシン手段140の切り替え信号を受信手段111を介して受信し、対応した表示内容を計算結果蓄積手段106から抽出し、送信手段112を介してマンマシン手段140に送信し、シミュレーション画面Ｇに表示する。
なお、表示手段が、対応した表示内容を計算結果蓄積手段106から抽出するのに代替して、温度履歴算出手段103、加工履歴算出手段104等で直接算出し、表示手段が、その結果をシミュレーション画面Ｇに表示する構成とすることも可能である。

図１１に示すシミュレーション画面Ｇは、表示手段により鋼板ｆの先端縁の温度履歴を表示した例を示しており、横軸は制御対象150の熱間圧延設備における位置を示している。
シミュレーション画面Ｇに表示される制御対象模式図1106には、表示内容と関連した温度計等の検出器が表示されており、図１１のシミュレーション画面Ｇの例では、温度計の設置部位が明示されている。ちなみに、表示内容特定ボタン1102の加工履歴の表示が選択されると荷重計の設置部位の表示に切り替わる。なお、図１１においては、温度計以外の荷重計、速度計、マルチゲージの位置も表示された場合を示している。

図１１のシミュレーション画面Ｇのグラフの黒点で示した検出値1005は温度計で計測された検出値を直接表示しており、推定結果1004は温度履歴算出手段103の推定結果を表示している。図１１のグラフに示すように1200℃弱で加熱炉151から抽出された鋼板ｆ(スラブｆ0)の温度は、圧延中の加工発熱により上昇するタイミングがあるが，概ね徐々に低下し、600℃程度で巻取られたことが分かる。

＜熱間圧延シミュレーション装置100の他シミュレータ141への計算結果の送信＞
図１２は、熱間圧延シミュレーション装置100が他シミュレータ141(図１参照)である冶金特性予測シミュレータ1100に計算結果を送信する例を示す図である。
図１２に示す冶金特性予測シミュレータ1100は、図１に示す温度履歴算出手段103、加工履歴算出手段104の計算結果107のデータを、熱間圧延シミュレーション装置100の送信手段110を介して送信し、シミュレーション手段1201で冶金特性、機械特性を計算し、機械・冶金特性データベース1206に出力する。

ここで、シミュレーション手段1201は、初期粒径予測手段1202、熱間加工組織予測手段1203、相変態組織予測手段1204、材質推定手段1105を備えている。
初期粒径予測手段1202は、図１に示す加熱炉151の加熱温度を取り込み、加熱後のオーステナイト粒径を予測する。熱間加工組織予測手段1203は、加工履歴と加工前後の温度履歴を取り込み、圧延後のオーステナイト粒径やフェライト粒径を予測計算する。相変態組織予測手段1204は、鋼板ｆが巻取り冷却装置154で冷却されるときの温度履歴を取り込み、冷却後のフェライト粒径やパーライト、ベイナイト粒径、各加工組織の体積分率等を推定する。また、材質推定手段1105は、これらの計算結果から鋼板ｆの引張り強度や硬度等を予測計算する。予測計算の実際の処理内容については、「制御圧延・制御冷却」（小指軍夫著，日本鉄鋼協会監修，地人書館）に詳述されている。

上述のシミュレーション手段1201で演算した結果は、図１２に示すように、機械・冶金特性データベース1206に記憶される。
この構成により、冶金特性予測シミュレータ1100を使用するユーザは、ＰＣ等によって、回線1211を介して、入出力手段1208に対してコイル番号を入力して、機械・冶金特性データベース1206に蓄積されている該当コイル番号のコイルの機械・冶金特性を、回線1212を介して得る。また、鋼板ｆに対して実際に引張り試験や硬度試験を施したり、顕微鏡で粒径を測定した結果を、回線1210を介して入力手段1207から入力し、機械・冶金特性データベース1206に登録する。
なお、入力手段1207と入出力手段1208とを同一のものとしてもよい。

＜＜まとめ＞＞
図１に示すように、熱間圧延シミュレーション装置100に、熱延ライン(制御対象150)の各ポイントでセンサ(計測器)から時々刻々取り込まれる温度や圧延荷重、鋼板ｆの速度等の実績値を制御用計算機130から直接取り込む受信手段101と、取り込まれた温度実績値と温度予測モデルから鋼板ｆが加熱炉151で抽出されてからダウンコイラ155に巻き取られるまでの温度履歴を算出する温度履歴算出手段103と、取り込まれた荷重、鋼板ｆの厚みと速度等と予測モデルから鋼板ｆのひずみやひずみ速度を算出し、温度履歴算出手段103の出力を参照して鋼板ｆが加工されたときの温度を紐付けて出力する加工履歴算出手段104と、温度履歴算出手段103と加工履歴算出手段104の出力を鋼板ｆ単位に蓄積する計算結果蓄積手段106とを備えている。また、計算結果を鋼板ｆ単位に他シミュレータ141に送信する送信手段110を備えている。

＜作用効果＞
上記構成によれば、熱間圧延される鋼板ｆの加熱炉151での抽出からダウンコイラ155巻取りまでの圧延履歴（温度履歴、加工履歴）を定量的に把握できる。この結果、熱間圧延鋼板ｆのトレーサビリティが向上する。
さらに、これらを予測モデルを用いた計算結果とセンサ(計測器)からの計測値を適切に融合して算出することで、高精度な圧延履歴が算出できる。また、圧延履歴を外部に出力することにより、例えば熱間圧延鋼板ｆの金属組織や機械特性を算出するシミュレータ等に対し、高品質な入力情報を提供できる。

＜変形形態＞
本実施形態においては、制御対象150の熱間圧延設備の基本的な構成を例に説明したが、熱間圧延設備には、この他に鋼板ｆの表面の酸化析出物であるスケールを除去するデスケーラ装置や、鋼板ｆの温度低下を防止するバーヒータやエッジヒータが備えられる場合がある。さらに、スラブｆ0の幅を大幅に狭くできるサイジングプレスや、粗ミル152と仕上げミル153の間に粗材ｆ1を一時的に巻取るコイルボックス、同様に粗ミル152と仕上げミル153の間に粗材ｆ1を保熱するヒートホールディングカバーや、低温化するための冷却設備が備えられる場合もある。

また、図１に示すように、スラブｆ0が加熱炉151からでなく、薄スラブ連鋳機からトンネルファーネスを介して抽出される場合もある。連続鋳造機から直接スラブｆ0が供給されるダイレクトチャージが可能な熱延ラインもある。被圧延材供給手段がこれら何れの場合も、図１に示す予測モデル蓄積手段105の熱間圧延設備(制御対象150)に対応する温度やひずみ、ひずみ速度等の予測モデルを備え、制御対象150に必要な検出器を備えることで、本発明を本実施形態と同様の構成で適用できる。このように、被圧延材供給手段は、加熱炉151に限定されないのは、勿論である。

また、本発明では、図１に示すように、データ編集手段132と編集結果蓄積手段133を制御用計算機130に備えたが、熱間圧延シミュレーション装置100に備える構成として、コントローラ120から直接データを受け取る構成としても良い。
さらに、各計測器161〜168、171、…で計測された情報をコントローラ120や制御用計算機130を介してではなく、直接、熱間圧延シミュレーション装置100に取り込むことも可能である。

なお、上記実施形態では、被圧延板材として、鋼板を例示して説明したが、アルミやアルミ合金等の鋼板以外の被圧延板材にも、本発明が有効に適用できることは勿論である。

熱間圧延機のスタンド間冷却制御に、広く適用することができる。

１００ 熱間圧延シミュレーション装置
１０１ 受信手段
１０２ シミュレーション手段
１０３ 温度履歴算出手段
１０４ 加工履歴算出手段
１０５ 予測モデル蓄積手段
１０６ 計算結果蓄積手段(記憶部)
１３２ データ編集手段
１３３ 編集結果蓄積手段
１４０ マンマシン手段(表示装置)
１５０ 制御対象(熱間圧延ライン)
１５１ 加熱炉(被圧延材供給手段)
１５２ 粗ミル
１５３ 仕上げミル
１５４ 巻取り冷却装置
１５５ ダウンコイラ
１６１〜１６５、１６７、１６８ 温度計
ｆ 鋼板(被圧延板材)
ｆ0 スラブ(被圧延板材)
ｆ1 粗材(被圧延板材)

Claims (14)

1. 被圧延材供給手段から高温で抽出された被圧延板材を圧延し、その後、冷却してコイルに巻取る熱間圧延ラインの熱間圧延シミュレーション装置であって、
   被圧延板材速度、前記冷却の水量を少なくとも含む圧延状態量から前記被圧延板材の温度を予測する温度予測モデルと、
   該温度予測モデルを用いて前記被圧延板材が前記被圧延材供給手段から抽出されてから前記コイルに巻取られるまでの温度履歴を連続的に算出し、前記被圧延材供給手段から抽出された後の経過時間に対応づけて出力する温度履歴算出手段とを
   備えたことを特徴とする熱間圧延シミュレーション装置。
2. 前記温度履歴算出手段は、
   前記熱間圧延ラインに備えられた温度計で計測された前記被圧延板材の計測温度を取り込み、前記被圧延板材の温度履歴の計測温度と前記温度予測モデルを用いて算出した対応する部分のモデル温度を抽出し、該抽出されたモデル温度と前記計測温度を用いた演算で該対応する部分の温度を再計算し、該再計算された該当部分の温度を用いて前記被圧延板材の温度履歴を補正する
   ことを特徴とする請求項１記載の熱間圧延シミュレーション装置。
3. 前記被圧延板材が圧延されているときのひずみやひずみ速度を少なくとも含む加工情報を予測する圧延予測モデルと、
   前記熱間圧延ラインから取り込んだ圧延荷重、被圧延板材速度を少なくとも含む圧延状態量と、前記温度履歴算出手段が推定した圧延時の前記被圧延板材温度から、前記圧延予測モデルを用いて各圧延時の前記加工情報を算出し、前記被圧延板材の加工履歴として出力する加工履歴算出手段とを
   備えたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の熱間圧延シミュレーション装置。
4. 前記熱間圧延ラインに備えられた温度計や荷重計を含む計測器で測定された計測値のそれぞれを前記被圧延板材の測定部位の情報と対応づけて編集するデータ編集手段と、
   前記計測器で測定された計測値のそれぞれを前記被圧延板材の測定部位の情報と対応づけて格納する編集結果蓄積手段とを
   備えたことを特徴とする請求項１から請求項３のうちの何れか一項記載の熱間圧延シミュレーション装置。
5. 前記被圧延板材の測定部位の情報とはその先端縁からの距離である
   ことを特徴とする請求項４記載の熱間圧延シミュレーション装置。
6. 前記温度履歴算出手段は、
   前記被圧延板材の予め定められた計算対象部位が前記被圧延材供給手段から抽出されてから前記コイルに巻取られるまでの温度履歴を、抽出後の経過時間に対して連続的に算出するとともに、該計算対象部位に対応して計測された前記被圧延板材温度を前記編集結果蓄積手段から取り出し、該取り出した前記被圧延板材温度を用いて請求項２記載の補正処理を行い、該補正処理を施した温度履歴を前記被圧延材供給手段から抽出されてからの経過時間に対応づけて出力する
   ことを特徴とする請求項４記載の熱間圧延シミュレーション装置。
7. 前記加工履歴算出手段は、
   前記被圧延板材の予め定められた計算対象部位が前記被圧延材供給手段から抽出されてから前記コイルに巻取られるまでの前記加工情報を、前記抽出後の経過時間に対応づけて出力する
   ことを特徴とする請求項３記載の熱間圧延シミュレーション装置。
8. 前記加工履歴算出手段は、
   前記被圧延板材が前記コイルに巻取られるときの計算対象部位を定めた前記被圧延板材先端縁からの距離を前記被圧延板材が前記コイルに巻取られるときの前記被圧延板材の厚みで徐した値を、加工履歴を算出するときの前記被圧延板材の厚みに乗じることで、前記被圧延材供給手段から抽出されてから前記コイルに巻取られる工程の各部における前記計算対象部位を特定する
   ことを特徴とする請求項３または請求項７記載の熱間圧延シミュレーション装置。
9. 指定された被圧延板材部位に対して、前記温度履歴算出手段が算出した温度履歴と前記熱間圧延ラインに備えられた温度計で計測した前記被圧延板材温度を同一の画面に重ねて表示装置で表示するとともに、前記被圧延板材部位を入力情報として該被圧延板材部位に対応した表示内容に切り替える表示手段を備える
   ことを特徴とする請求項１または請求項２または請求項４から請求項６のうちの何れか一項記載の熱間圧延シミュレーション装置。
10. 指定された前記計算対象部位に対して、前記加工履歴算出手段が算出した加工履歴を表示装置で表示するとともに、前記計算対象部位を入力情報として該計算対象部位に対応した表示内容に切り替える表示手段を備える
    ことを特徴とする請求項７または請求項８記載の熱間圧延シミュレーション装置。
11. 被圧延材供給手段から高温で抽出された被圧延板材を圧延し、その後、冷却してコイルに巻取る熱間圧延ラインの圧延履歴シミュレーション方法であって、
    温度履歴算出手段が、
    少なくとも被圧延板材速度、前記冷却の水量を含む圧延状態量から前記被圧延板材の温度を予測する温度予測モデルを用いて、前記被圧延板材の予め定められた計算対象部位が前記被圧延材供給手段から抽出されてから前記コイルに巻取られるまでの温度履歴を連続的に算出し、
    該計算対象部位に対応して前記被圧延板材から計測した被圧延板材温度を用いて該温度履歴を補正し、該補正した温度履歴を記憶部に記憶する
    ことを特徴とする圧延履歴シミュレーション方法。
12. 加工履歴算出手段が、
    前記熱間圧延ラインから取り込んだ圧延荷重、被圧延板材速度を含む圧延状態量と、前記補正した圧延時の被圧延板材温度から、前記被圧延板材の予め定められた計算対象部位が圧延されているときのひずみやひずみ速度を含む加工情報を加工履歴として算出し、該加工履歴を記憶部に記憶する
    ことを特徴とする請求項１１記載の熱間圧延の圧延履歴シミュレーション方法。
13. 表示手段が、
    指定された被圧延板材部位に対する前記補正した温度履歴を表示装置で表示する
    ことを特徴とする請求項１１記載の熱間圧延の圧延履歴シミュレーション方法。
14. 表示手段が、
    指定された前記計算対象部位に対する前記加工履歴を表示装置で表示する
    ことを特徴とする請求項１２記載の熱間圧延の圧延履歴シミュレーション方法。

Images