JP2015167967A - 冷間圧延におけるセットアップ条件の決定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】圧延材の変形抵抗を予測する際に、熱間圧延された圧延材を巻取られてなる圧延コイル材を保温プロセスにて保温した実績を考慮し、その予測した圧延材の変形抵抗を用いて、冷間圧延における圧延機のセットアップを決定する冷間圧延におけるセットアップ条件の決定方法を提供する。
【解決手段】本発明に係る冷間圧延におけるセットアップ条件の決定方法は、圧延コイル材Ｂを保温プロセス７にて所定の時間保温し保温後の圧延コイル材Ｂを冷間圧延する圧延機１３におけるセットアップ条件を決定する際に圧延材Ａの荷重モデルにおける変形抵抗を用いて冷間圧延におけるセットアップ条件を決定する方法において、圧延材Ａの変形抵抗を含む荷重モデルを用いて冷間圧延におけるセットアップ条件を決定するものとし、圧延材Ａの変形抵抗を、熱間圧延での圧延条件と圧延材Ａの鋼種成分と保温プロセス７における圧延コイル材Ｂの保温実績とを基に予測する。
【選択図】図１

Description

本発明は、熱間圧延された圧延材を冷間で圧延する際に、当該圧延材の変形抵抗を予測して、冷間圧延におけるセットアップ条件を決定する方法に関する。

従来より、圧延材を冷間で連続圧延する際には、製品品質の向上や板厚の精度向上のため、板厚制御や張力制御や圧延機の圧延荷重の制御などの様々な制御が行われている。
例えば、冷間圧延における圧延機を制御するにあたっては、冷間圧延における圧延機の圧延荷重を予測し、その予測した圧延荷重を基に、圧延機のロールギャップやワークロールの速度を設定している。

圧延荷重は、圧延材の圧下率や圧延張力などの圧延条件と、圧延材の変形抵抗から予測しており、圧延材の変形抵抗に応じて変化する。
圧延材の変形抵抗は、鋼材の鋼種成分などに応じて変化すると共に、上工程である熱間圧延での圧延条件などに応じて変化する。仮に、圧延材の変形抵抗の予測精度が低い場合、圧延荷重の予測が外れてしまい、圧延材の板厚不良を生じさせてしまう虞がある。

このようなことから、冷間圧延における圧延機のセットアップを決定するにあたり、圧延材の変形抵抗の予測精度を向上させることが重要となってくる。
このような圧延材の変形抵抗を予測して、圧延機のセットアップ条件を決定する技術としては、例えば、特許文献１、特許文献２に示すような技術が挙げられる。
特許文献１は、過去に実施された圧延工程における被圧延材の圧延条件と該被圧延材の変形抵抗とを関連づけして格納する実績データベースと、前記実績データベース内に格納されている複数の圧延条件について、予測対象の圧延条件に対する類似度を算出する類似度算出部と、前記実績データベースに格納されている圧延条件に関する情報を用いて、圧延条件と被圧延材の変形抵抗との関係を表す予測モデルを作成すると共に、前記類似度算出部によって算出された類似度を重みとする評価関数を予測モデルの予測誤差を評価する評価関数として最適化問題を解くことによって、前記予測モデルのモデルパラメータを決定する予測式作成部と、前記予測式作成部によって作成された予測モデルに前記予測対象の圧延条件を入力することによって、予測対象の圧延条件で圧延工程を行った場合の被圧延材の変形抵抗を予測する変形抵抗予測部と、を備える変形抵抗予測装置が開示されている。

特許文献２は、各圧延スタンドの圧延状態に応じた温度係数を演算する複数の温度係数演算手段と、この温度係数を基に圧延スタンド毎の変形抵抗を演算する変形抵抗演算手段と、この変形抵抗に基づいて各圧延スタンドのロールギャップを演算し、求められたロールギャップとなるように前記圧延スタンドのロールギャップを調節するロールギャップ演算調節手段とを有する熱間圧延機の板厚制御装置が開示されている。

なお、特許文献３、特許文献４にも、圧延材の変形抵抗を予測して、圧延機のセットアップ条件を決定する技術が開示されている。

特開２０１２−１６６２６４号公報 特開平２−２９９７１３号公報 特公平７−４７１７１号公報 特開昭６３−１９９００８号公報

ところで、熱間圧延にて圧延を行い、その後、冷間圧延にて圧延材を圧延して製造する場合、上工程の熱間圧延にて圧延された圧延材（熱延板）を巻取るまでに、その熱延板の組成の変態が完了しないことがある。そのため、熱延板巻取り後においては、大気放冷により熱延板の冷却速度が速くなり、熱延板の変形抵抗が高くなる虞がある。このような変
形抵抗が高い熱延板は、冷間圧延にて圧延材に加工することが困難となる。

そこで、巻取った熱延板のコイルを保温する保温プロセスを熱間圧延後に配備して、熱延板の変形抵抗を低下させている。
保温プロセスは、巻取り後のコイル内の冷却速度を非常に遅くする効果があり、焼き戻しと同様の効果がある。この保温プロセスは、巻取り後のコイルを断熱材で構成された保温カバーで覆って保温する手法や、巻取り後のコイルを断熱材で構成された保温箱に装入して保温する手法などが挙げられる。

このような保温プロセスを有する圧延工程（熱間圧延ライン〜冷間圧延ライン）に、上記した特許文献１〜特許文献４に示すような圧延材の変形抵抗を予測して圧延機のセットアップを決定する技術を適用させようとしても、圧延材を製造することが困難であることが、本願発明者らによって知見された。
すなわち、冷間圧延する際における圧延材の変形抵抗は、熱延板の巻取り温度などの熱間圧延の条件、圧延材の基となる鋼材の鋼種成分（Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎなど）などに応じて変化するものであるが、保温プロセスを有する圧延工程では、前述した熱間での圧延条件、鋼材の鋼種成分を考慮して圧延材の変形抵抗を予測しても、精度よく予測することができないことがわかった。

つまり、特許文献１〜特許文献４など従来からの圧延機のセットアップを決定する技術は、圧延材の変形抵抗を予測する際に、熱間圧延後の保温プロセスの実績を考慮していないため、コイルの冷却速度変化による圧延材（熱延板）の変形抵抗の変化が加味されていない。それゆえ、圧延材の変形抵抗の予測精度が悪いものとなる。
圧延材の変形抵抗の予測精度が悪いままで、冷間圧延における圧延機のセットアップを決定すると、冷間圧延にてコイルの先端部の板厚偏差が大きくなり、コイルの先端部の板厚不良長さが増長し歩留り悪化となる虞がある。

そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、圧延材の変形抵抗を予測する際に、熱間圧延された圧延材を巻取られてなる圧延コイル材を保温プロセスにて保温した実績を考慮し、その予測した圧延材の変形抵抗を用いて、冷間圧延における圧延機のセットアップを決定する冷間圧延におけるセットアップ条件の決定方法を提供することを目的とする。

上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。
本発明に係る冷間圧延におけるセットアップ条件の決定方法は、熱間圧延された圧延材を巻取られてなる圧延コイル材を保温プロセスにて所定の時間保温し、保温後の当該圧延コイル材を冷間圧延する圧延機におけるセットアップ条件を決定する際に、前記圧延材の荷重モデルにおける変形抵抗を用いて、冷間圧延におけるセットアップ条件を決定する方法において、前記圧延材の変形抵抗を含む荷重モデルを用いて、冷間圧延におけるセットアップ条件を決定するものとし、前記圧延材の変形抵抗を、熱間圧延での圧延条件と、前記圧延材の鋼種成分と、前記保温プロセスにおける前記圧延コイル材の保温実績とを基に、予測することを特徴とする。

好ましくは、前記圧延コイル材の保温実績には、前記保温プロセス開始時の前記圧延コイル材の外周面における温度、前記保温プロセス開始から終了までの保温時間のうち、少なくとも１つ以上の項目が含まれているとよい。
好ましくは、前記圧延コイル材の保温実績には、前記圧延コイル材の重量と、保温後における前記圧延コイル材の端部の切捨て長さとが含まれているとよい。

好ましくは、前記圧延材の変形抵抗を予測する式が、前記熱間圧延での圧延条件を表すファクタと、前記圧延材の鋼種成分を表すファクタと、前記保温プロセスにおける前記圧延コイル材の保温実績を表すファクタを有すると共に、前記各ファクタの影響度合いを表す影響係数を有しているに際しては、前記影響係数が前記圧延材の鋼種成分ごとにテーブル化されているとよい。

本発明の冷間圧延におけるセットアップ条件の決定方法によれば、圧延材の変形抵抗を予測する際に、熱間圧延された圧延材を巻取られてなる圧延コイル材を保温プロセスにて保温した実績を考慮し、その予測した圧延材の変形抵抗を用いて、冷間圧延における圧延機のセットアップを決定することができる。

本発明に係る冷間圧延におけるセットアップ条件の決定方法が適用される圧延設備を模式的に示した図である。 熱間圧延から冷間圧延までの圧延材の温度履歴を示す図である。 圧延コイル材の端部を切り捨てる長さを示した図である。 圧延材の変形抵抗の予測精度を示した図である。 セットアップ後の圧延材の板厚精度を示した図である。

以下、本発明に係る冷間圧延におけるセットアップ条件の決定方法の実施形態を、図を基に説明する。
なお、以下に説明する実施形態は、本発明を具体化した一例であって、その具体例をもって本発明の構成を限定するものではない。従って、本発明の技術的範囲は、本実施形態に開示内容だけに限定されるものではない。

まず、本発明に係る冷間圧延におけるセットアップ条件の決定方法が適用される圧延設備１について、図を基に説明する。
図１は、熱間圧延された圧延材（熱延板Ａ）を巻取られてなる圧延コイル材Ｂを保温する保温プロセス７が設けられた圧延設備１を模式的に示した図である。
図１に示すように、本実施形態の圧延設備１は、鋳片を加熱する圧延設備（図示せず）と、圧延設備で加熱された鋳片を圧延する熱間圧延ライン２と、熱間圧延後の圧延コイル材Ｂを保温する保温装置７と、保温された圧延コイル材Ｂを巻戻しながら、目標の板厚になるまで圧延する冷間圧延ライン１２とを備えている。

熱間圧延ライン２は、例えば、複数の圧延スタンド３を備えたタンデム型であって、各圧延スタンド３（圧延機）は、上下一対のワークロール４と各ワークロール４をバックアップするバックアップロール５を備えている。その連続配備された最後尾の熱間圧延スタンド３の下流に、熱間圧延スタンド３にて圧延された熱延板Ａを巻取られてなる圧延コイル材Ｂを形成する巻き取り機６が配備されている。

この熱間圧延ライン２では、熱間圧延スタンド３で圧延された熱延板Ａが通常４００〜６００℃程度の温度において巻き取り機６で巻き取られて圧延コイル材Ｂとなる。その後、圧延コイル材Ｂは、搬送コンベアなどの搬送手段により、保温装置７に搬送される。
保温装置７は、断熱材で囲まれた保持容器８の内部に、熱間圧延された熱延板Ａを巻取られたコイル状態で収容するものであり、保持容器８の内部で圧延コイル材Ｂを保温する構成となっている。この保持容器８の内部には、保持容器８の内部に圧延コイル材Ｂを保持する金属製（鋼製）の保持部材１１が設けられている。

保持容器８は、平坦な板状に形成された底部９と、この底部９を上方から覆う保温カバー１０とを有している。
底部９は、セラミックスやグラスウールなどの断熱材を用いて上方から見て正方形乃至は長方形の板状に形成されており、圧延コイル材Ｂの重量を支持できる程度の強度を有している。この底部９の中央には、圧延コイル材Ｂを載置可能な保持部材１１が設けられている。

保温カバー１０は、上方向と前後左右方向が平板状の壁面で形成され、内部が空洞とされた矩形状の部材、すなわち下方向が開放とされた箱部材であり、その箱部材の内部に圧延コイル材Ｂが収容されるようになっている。
この保温カバー１０の壁面は、いずれも底部９と同様な断熱材を用いて形成されており、保温カバー１０の外部に対して内部を保温できるようになっている。

このような保温装置７で圧延コイル材Ｂを保温することにより、圧延コイル材Ｂの外周面側と内周面側との冷却速度の差が少なくなり、圧延コイル材Ｂは不均一な組織、不適切
な強度を有さなくなる。
図２に、保温装置７にて保温した場合の圧延コイル材Ｂの温度変化と、保温しなかった場合の圧延コイル材Ｂの温度変化を示す。

図２に示すように、保温装置７にて保温した場合の圧延コイル材Ｂの温度変化は、ほぼ横ばいに推移しており、圧延コイル材Ｂの温度が約６５０℃となっていることがわかる。一方で、保温しなかった場合の圧延コイル材Ｂの温度変化は、保温装置７にて保温開始に相当する時間から急激に圧延コイル材Ｂの温度が、約６５０℃から約１８０℃に低下していることがわかる。つまり、保温しないと圧延コイル材Ｂの変形抵抗αが高くなることがわかる。

以上より、保温装置７にて保温した方が、圧延コイル材Ｂの温度変化が少ない、すなわち焼き戻しと同等の効果が得られることがわかる。
冷間圧延ライン１２は、例えば、複数の圧延スタンド１３を備えたタンデム型であって、各圧延スタンド１３（圧延機）は、上下一対のワークロール１４と各ワークロール１４をバックアップするバックアップロール１５を備えている。その連続配備された最前列の冷間圧延スタンド１３の上流に、保温装置７から搬送された圧延コイル材Ｂを巻き戻して、最前列の冷間圧延スタンド１３に熱延板Ａを導入する巻き戻し機１６が配備されている。

この冷間圧延スタンド１３には、プロセスコンピュータ、ＰＬＣで実現された制御装置が備えられている。
この制御装置には、冷間圧延ライン１２での圧延条件を計算するセットアップ計算を行い決定するセットアップ条件決定部と、決定されたセットアップ条件に基づき、冷間圧延条件を設定する圧延制御部と、が設けられている。

冷間圧延スタンド１３で圧延された圧延材Ｃは、下流工程にある精整工程などに搬送される。その後、圧延材Ｃは所定の処理が行われて、最終製品として出荷される。
ところで、上記した冷間圧延ライン１２において、所望とする板厚、形状の圧延材Ｃ（製品材）を得るためには、セットアップ条件を最適に設定することが重要であり、最適なセットアップ条件を決定することを、冷間圧延おけるセットアップ条件の決定と呼ぶ。

従来、冷間圧延おけるセットアップ条件を決定するにあたっては、鋳片の鋼種成分や、熱間圧延ライン２での圧延条件などを考慮した熱延板Ａの変形抵抗αを含む荷重モデルを用いて、セットアップ計算を行い決定していた。
しかし、本実施形態のように、冷間圧延ライン１２の上流側に、所定の組織、及び適切な強度になるまで圧延コイル材Ｂを保温する保温装置７が配備されている圧延設備１の場合、保温後の圧延コイル材Ｂの状態が熱間圧延ライン２直後と大きく異なるため、従来手法ではセットアップ条件の算出精度が低下する虞がある。

そこで、本願発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、熱延板Ａ（熱間圧延された圧延材）の変形抵抗αを、熱間圧延での圧延条件と、熱延板Ａの鋼種成分と、保温プロセス７における圧延コイル材Ｂの保温実績とを基に予測することで、精確に冷間圧延おけるセットアップ条件を決定することができることを見出した。
以下に、熱延板Ａの変形抵抗αを高精度に予測する方法、すなわち冷間圧延におけるセットアップ条件の決定方法を、図を基に説明する。

本発明の冷間圧延におけるセットアップ条件の決定方法は、熱間圧延された圧延材Ａ（熱延板）を巻取られてなる圧延コイルを保温プロセス７（保温装置）にて所定の時間保温し、保温後の当該圧延コイルを冷間圧延する圧延スタンド１３におけるセットアップ条件を決定する際に、熱延板Ａの変形抵抗αを含む荷重モデルを用いて、冷間圧延におけるセットアップ条件を決定するものとし、熱延板Ａの変形抵抗αを、熱間圧延での圧延条件と、熱延板Ａの鋼種成分と、保温装置７における前記圧延コイルの保温実績とを基に、予測する方法である。

具体的には、制御装置のセットアップ条件決定部において、熱間圧延での圧延条件、例えば、熱間圧延スタンド３出側における熱延板Ａの温度（ＦＤＴ）や、巻き取り機６における熱延板Ａの巻取温度（ＣＴ）などと、圧延材の鋼種成分（Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎなど）と、
保温装置７における圧延コイルの保温実績に基づき、熱延板Ａの変形抵抗αを予測する。予測した熱延板Ａの変形抵抗αから、最適となるセットアップ条件を決定する。

なお、熱延板Ａの変形抵抗αを予測する式は、回帰式にて求めるものとし、熱延板Ａの鋼種ごとに決定する。また、熱間圧延スタンド３出側における熱延板Ａの温度、及び熱延板Ａの巻取温度は、実測値または伝熱計算から推測してもよい。
また、圧延コイル材Ｂの保温実績には、保温装置７の開始温度、保温装置７にて保温開始時の圧延コイル材Ｂの外周面における温度、保温開始から終了までの保温時間のうち、少なくとも１つ以上の項目が含まれている。この圧延コイル材Ｂの保温実績には、圧延コイル材Ｂの重量と、保温後における圧延コイル材Ｂの端部の切捨て長さとが含まれていてもよい。

また、熱延材Ａの変形抵抗αを予測する式が、熱間圧延での圧延条件を表すファクタと、熱延材Ａの鋼種成分を表すファクタと、保温プロセス７における圧延コイル材Ｂの保温実績を表すファクタを有すると共に、各ファクタの影響度合いを表す影響係数を有していて、熱延材Ａの鋼種成分ごとにテーブル化されていてもよい。
ここで、熱延材Ａの変形抵抗αを予測する際に、各項目（ファクタ）を考慮する理由を述べる。

熱延板Ａの巻取温度が高いと変形抵抗αが小さくなるといった理由により、熱間圧延での圧延条件を考慮している。鋼種成分が多いと変形抵抗αが高くなるといった理由により、熱延材Ａの鋼種成分を考慮している。
また、巻取り後に保温することにより変形抵抗αが小さくなる、保温時間が長いほど、変形抵抗αが小さくなるといった圧延コイル材Ｂの保温実績が異なる理由により、圧延コイル材Ｂの保温実績を考慮している。

また、体積が小さいほどコイル置き台による冷却効果が大きくなり変形抵抗αが高くなるといった理由により、圧延コイル材Ｂの重量を考慮している。また、圧延コイル材Ｂ内外周は大気放冷の冷却速度が早く、変形抵抗αは高い傾向にある、圧延コイル材Ｂの端部の切捨て長さが短いと変形抵抗αが高いといった理由により、保温後における圧延コイル材Ｂの端部の切捨て長さを考慮している。

また、保温したことによる圧延コイル材Ｂの変形抵抗αが低下する際の影響度合いは、熱延板Ａの鋼種成分（添加する合金元素）により異なる、薄板における高合金の鋼種の方が、一般の鋼種より変形抵抗α低下が大きいといった理由により、各ファクタの影響度合いを表す影響係数ｆを、熱延板Ａの鋼種成分ごとにテーブル化していてもよい。
詳しくは、熱間圧延された圧延材Ａ（熱延板Ａ）の変形抵抗αを予測する式が、熱間圧延での圧延条件を表すファクタと、熱延板Ａの鋼種成分を表すファクタと、保温プロセス７における圧延コイル材Ｂの保温実績を表すファクタを有すると共に、各ファクタの影響度合いを表す影響係数ｆを有しているに際しては、影響係数ｆが熱延板Ａの鋼種成分ごと（鋼種Ａ、鋼種Ｂ、鋼種Ｃ、・・・）にテーブル化され、例えば制御装置内に格納されていてもよい。
［実験例］
以下、本発明に係る冷間圧延におけるセットアップ条件の決定方法の実験例について、図を基に説明する。

図３に、圧延コイル材Ｂの端部を切り捨てる長さを示す。また、図４に、熱延板Ａの変形抵抗αの予測精度を示す。また、図５に、セットアップ後の圧延材Ｃの板厚精度を示す。
表１に、本実験例における実施条件を示す。

まず、比較例として、従来から用いられている方法を用いて、セットアップ条件を決定した。
この従来の方法を用いてセットアップ条件を決定するにあたり、以下に示す変形抵抗予測式αを算出した、すなわち以下の変形抵抗予測式αで熱延板Ａの変形抵抗αを予測した。

α＝ｆ（Ｃ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｍｎ、Ｐ、Ｓ、Ｔｉ、ＦＤＴ、ＣＴ)
例えば、鋼種Ａの場合（影響係数ｆ_ａ＝ａ_１、ａ_２、・・・、ａ_ｉ＋２、ａ_ｉ＋３）、
α_Ａ＝ａ_１・Ｃ＋ａ_２・Ｓｉ＋・・・＋ａ_ｉ−２・ＦＤＴ＋ａ_ｉ−１・ＣＴ
例えば、鋼種Ｂの場合（影響係数ｆ_ｂ＝ｂ_１、ｂ_２、・・・、ｂ_ｉ＋３）、
α_Ｂ＝ｂ_１・Ｃ＋ｂ_２・Ｓｉ＋・・・＋ｂ_ｉ−２・ＦＤＴ＋ｂ_ｉ−１・ＣＴ
例えば、鋼種Ｃの場合（影響係数ｆ_ｃ＝ｃ_１、ｃ_２、・・・、ｃ_ｉ＋３）、
α_Ｃ＝ｃ_１・Ｃ＋ｃ_２・Ｓｉ＋・・・＋ｃ_ｉ−２・ＦＤＴ＋ｃ_ｉ−１・ＣＴ
ただし、
Ｃ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｍｎ、Ｐ、Ｓ、Ｔｉ：圧延材の鋼種成分（添加濃度）
ＦＤＴ：熱間圧延スタンド出側における熱延板の温度（℃）
ＣＴ：巻き取り機における熱延板の巻取温度（℃）
次に、本発明に係る冷間圧延におけるセットアップ条件の決定方法を用いて、セットアップ条件を決定した。

この本発明の方法を用いてセットアップ条件を決定するにあたり、以下に示す変形抵抗予測式αを算出した、すなわち本発明の特徴である保温プロセス７（保温装置７）での保温実績を考慮した変形抵抗予測式αで、熱延板Ａの変形抵抗αを予測した。
α＝ｆ（Ｃ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｍｎ、Ｐ、Ｓ、Ｔｉ、ＦＤＴ、ＣＴ、Ｔ_ｉｎ、Ｔ、Ｗ、Ｌ_ｃｕｔ)
例えば、鋼種Ａの場合（影響係数ｆ_ａ＝ａ_１、ａ_２、・・・ａ_ｉ、ａ_ｉ＋１、ａ_ｉ＋２、ａ_ｉ＋３)
α＝ａ_１・Ｃ＋ａ_２・Ｓｉ＋・・・＋ａ_ｉ・Ｔ_ｉｎ＋ａ_ｉ＋１・Ｔ＋ａ_ｉ＋２・Ｗ＋ａ_ｉ＋３・Ｌ_ｃｕｔ
例えば、鋼種Ｂの場合（影響係数ｆ_ｂ＝ｂ_１、ｂ_２、・・・ｂ_ｉ、ｂ_ｉ＋１、ｂ_ｉ＋２、ｂ_ｉ＋３)
α＝ｂ_１・Ｃ＋ｂ_２・Ｓｉ＋・・・＋ｂ_ｉ・Ｔ_ｉｎ＋ｂ_ｉ＋１・Ｔ＋ｂ_ｉ＋２・Ｗ＋ｂ_ｉ＋３・Ｌ_ｃｕｔ
例えば、鋼種Ｃの場合（影響係数ｆ_ｃ＝ｃ_１、ｃ_２、・・・ｃ_ｉ、ｃ_ｉ＋１、ｃ_ｉ＋２、ｃ_ｉ＋３)
α＝ｃ_１・Ｃ＋ｃ_２・Ｓｉ＋・・・＋ｃ_ｉ・Ｔ_ｉｎ＋ｃ_ｉ＋１・Ｔ＋ｃ_ｉ＋２・Ｗ＋ｃ_ｉ＋３・Ｌ_ｃｕｔ
ただし、
Ｃ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｍｎ、Ｐ、Ｓ、Ｔｉ：圧延材の鋼種成分（添加濃
度）
ＦＤＴ：熱間圧延スタンド出側における熱延板の温度（℃）
ＣＴ：巻き取り機における熱延板の巻取温度（℃）
Ｔ_ｉｎ：保温開始時における圧延コイル材の外周面の温度（℃）
Ｔ：保温開始から完了までの時間（ｈｒ）
Ｗ：圧延コイル材の重量（ｔｏｎ）
Ｌ_ｃｕｔ：圧延コイル材（熱延板）の端部の切り捨て長さ（ｍ）
なお、各変数の係数（影響係数ｆ）ａ，ｂ，ｃは、回帰式にて決定する。

図３に示すように、従来の方法を用いてセットアップ条件を決定した場合、保温され冷間圧延する前の圧延コイル材Ｂの外周面の引張強度ｙ＝８００ＭＰａを、変形抵抗αとして認識している（比較例）。つまり、従来の方法では、圧延コイル材Ｂの端部を切り捨てしない（＝０ｍ）場合の引張強度ｙを変形抵抗αとして認識している。
一方、本発明の方法を用いてセットアップ条件を決定した場合、保温され冷間圧延する前の圧延コイル材Ｂの外周面から引張強度が８０ＭＰａ軟質化した箇所の引張強度ｙを、変形抵抗αとして認識している（発明例）。つまり、本発明の方法では、以下に示す式を用いて、引張強度ｙを算出して、変形抵抗αとして認識することも可能である。

ｙ＝７９２．９４ｘ^{−０．０３１８}
ただし、
ｙ：引張強度（ＭＰａ）
ｘ：圧延コイル材の端部を切り捨て長さ（ｍ）
図４に示すように、従来の方法を用いて圧延コイル材Ｂの（熱延板Ａ）変形抵抗αを予測した場合（◆印）と、逆算した変形抵抗αの予測値（破線）とを比較してみると、逆算変形抵抗αの値に対して比較例の変形抵抗αの予測値は、異なっていることがわかる。つまり、従来の方法を用いて、圧延コイル材Ｂ（熱延板Ａ）の変形抵抗αを高精度に予測することは困難であることがわかる。

例えば、逆算した変形抵抗αの値が１１０ｋｇ／ｍｍ^２に対して、従来の方法での変形抵抗αの予測値は、約９９ｋｇ／ｍｍ^２であり、変形抵抗αの値の誤差が大きい。
一方、本発明の方法を用いて圧延コイル材Ｂ（熱延板Ａ）の変形抵抗αを予測した場合（■印）と、逆算した変形抵抗αの予測値（破線）とを比較してみると、逆算変形抵抗αの値に対して比較例の変形抵抗αの予測値は、ほぼ一致していることがわかる。つまり、本発明の方法を用いて、圧延コイル材Ｂ（熱延板Ａ）の変形抵抗αを高精度に予測することは可能であることがわかる。

例えば、逆算した変形抵抗αの値が１３０ｋｇ／ｍｍ^２に対して、従来の方法での変形抵抗αの予測値は、約１２９ｋｇ／ｍｍ^２であり、変形抵抗αの値がほぼ一致している。
なお、図４に示す逆算変形抵抗αは、荷重式(Ｈｉｌｌの荷重式)と、先進率式(Ｂｌａｎｄ＆Ｆｏｒｄの先進率式)から計算された値である。
図５に示すように、従来の方法を用いて、セットアップ条件を決定し、そのセットアップ条件を基に冷間圧延行った後の圧延材Ｃの板厚は、冷間圧延スタンド１３の最前列＃１で偏差が約１１０μｍ、冷間圧延スタンド１３の最後列＃５で偏差が約５２μｍといったように、従来の方法では圧延材Ｃの板厚偏差が大きいことがわかる。

つまり、従来の方法を用いてセットアップ条件を決定し、そのセットアップ条件を基に冷間圧延を行うと、冷間圧延における圧延材Ｃの板厚精度が低い、すなわち所望の板厚の圧延材Ｃを得ることができない。
一方で、本発明の方法を用いて、セットアップ条件を決定し、そのセットアップ条件を基に冷間圧延行った後の圧延材Ｃの板厚は、冷間圧延スタンド１３の最前列＃１で偏差が約５０μｍ、冷間圧延スタンド１３の最後列＃５で偏差が約１５μｍ程度といったように、本発明の方法では圧延材Ｃの板厚偏差が小さいことがわかる。

つまり、本発明の方法を用いてセットアップ条件を決定し、そのセットアップ条件を基に冷間圧延を行うと、冷間圧延における圧延材Ｃの板厚精度が高い、すなわち所望の板厚を有する圧延材Ｃを得られる。
以上より、本発明の特徴である保温プロセス７での保温実績（例えば、熱延板Ａを巻取った後の圧延コイル材Ｂの冷却速度など）を考慮することで、従来のセットアップ条件の決定方法より、圧延コイル材Ｂの先端部の板厚精度が約７０％向上することを見出した。

以上述べたように、本発明の冷間圧延におけるセットアップ条件の決定方法よれば、熱間圧延された圧延材Ａ（熱延板Ａ）の変形抵抗αを予測する際に、熱延板Ａを巻取られてなる圧延コイル材Ｂを保温プロセス７にて保温した実績を考慮し、その予測した熱延板Ａの変形抵抗αを用いて、冷間圧延における圧延機１３のセットアップ条件を決定することができる。

なお、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。
特に、今回開示された実施形態において、明示的に開示されていない事項、例えば、運転条件や操業条件、各種パラメータ、構成物の寸法、重量、体積などは、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な値を採用している。

１ 圧延設備
２ 熱間圧延ライン
３ 圧延スタンド
４ ワークロール
５ バックアップロール
６ 巻き取り機
７ 保温プロセス（保温装置）
８ 保持容器
９ 底部
１０ 保温カバー
１１ 保持部材
１２ 冷間圧延ライン
１３ 圧延スタンド
１４ ワークロール
１５ バックアップロール
１６ 巻き戻し機
Ａ 熱延板
Ｂ 圧延コイル材（中間材）
Ｃ 圧延材（製品材）

Claims (4)

1. 熱間圧延された圧延材を巻取られてなる圧延コイル材を保温プロセスにて所定の時間保温し、保温後の当該圧延コイル材を冷間圧延する圧延機におけるセットアップ条件を決定する際に、前記圧延材の荷重モデルにおける変形抵抗を用いて、冷間圧延におけるセットアップ条件を決定する方法において、
   前記圧延材の変形抵抗を含む荷重モデルを用いて、冷間圧延におけるセットアップ条件を決定するものとし、
   前記圧延材の変形抵抗を、熱間圧延での圧延条件と、前記圧延材の鋼種成分と、前記保温プロセスにおける前記圧延コイル材の保温実績とを基に、予測する
   ことを特徴とする冷間圧延におけるセットアップ条件の決定方法。
2. 前記圧延コイル材の保温実績には、前記保温プロセス開始時の前記圧延コイル材の外周面における温度、前記保温プロセス開始から終了までの保温時間のうち、少なくとも１つ以上の項目が含まれていることを特徴とする請求項１に記載の冷間圧延におけるセットアップ条件の決定方法。
3. 前記圧延コイル材の保温実績には、前記圧延コイル材の重量と、保温後における前記圧延コイル材の端部の切捨て長さとが含まれていることを特徴とする請求項２に記載の冷間圧延におけるセットアップ条件の決定方法。
4. 前記圧延材の変形抵抗を予測する式が、前記熱間圧延での圧延条件を表すファクタと、前記圧延材の鋼種成分を表すファクタと、前記保温プロセスにおける前記圧延コイル材の保温実績を表すファクタを有すると共に、前記各ファクタの影響度合いを表す影響係数を有しているに際しては、前記影響係数が前記圧延材の鋼種成分ごとにテーブル化されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の冷間圧延におけるセットアップ条件の決定方法。