JP2016032822A

JP2016032822A - 熱延鋼帯の冷却制御方法

Info

Publication number: JP2016032822A
Application number: JP2014155770A
Authority: JP
Inventors: 由佳子片山; Yukako Katayama; 飯島　慶次; Keiji Iijima; 慶次飯島; 上岡　悟史; Satoshi Kamioka; 悟史上岡
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2014-07-31
Filing date: 2014-07-31
Publication date: 2016-03-10
Anticipated expiration: 2034-07-31
Also published as: JP6098583B2

Abstract

【課題】熱延鋼帯の製造ラインにおいて、熱延鋼帯（特に、熱延鋼帯の先端部）の冷却を的確に制御することができる熱延鋼帯の冷却制御方法を提供する。【解決手段】ＦＥＴ２１で鋼帯３０の仕上圧延入側温度を測定し、鋼帯３０の先端が仕上圧延機２のＦ７スタンドを通過した時に、前記のＦＥＴ２１の実績値と、仕上圧延機２での圧延条件（例えば、各スタンドにおける、鋼帯３０の通板速度ｖ、圧延荷重Ｐ、ロール冷却水の水量ｗ）の実績値に基づいて、鋼帯３０の仕上圧延出側温度（ＦＤＴ２２の測定値）を予測し、そのＦＤＴ２２の予測値に基づいて、ランナウト冷却装置４の冷却条件（各バンク（Ｎｏ．１バンク１１、Ｎｏ．２バンク１２、・・・）の使用ノズル数）をフィードフォワード制御する。【選択図】図５

Description

本発明は、熱延鋼帯の製造ラインにおいて、熱延鋼帯（特に、熱延鋼帯の先端部）の冷却を制御する方法に関するものである。

例えば図１に示すように、熱延鋼帯の製造ライン１においては、仕上圧延機２を通過した鋼帯３０をランナウトテーブル３に設置された冷却装置（ランナウト冷却装置）４によって冷却した後、コイラ５でコイルに巻き取るようにしている。

なお、図１では、仕上圧延機２は７台の圧延スタンド（Ｆ１スタンド〜Ｆ７スタンド）を備えている。また、ランナウト冷却装置４は、複数個のバンク（Ｎｏ．１バンク１１、Ｎｏ．２バンク１２、・・・）を備えており、それぞれのバンク毎に、鋼帯３０の通過に合わせて、各冷却ノズルのバルブを開閉して、実際に冷却水を噴射する冷却ノズルの数を調整することで、冷却水量を制御できるようになっている。

そして、仕上圧延機２の入側には、鋼帯３０の仕上圧延前の温度を測定するための仕上圧延入側温度計（ＦＥＴ）２１が設置され、仕上圧延機２の出側には、鋼帯３０の仕上圧延後の温度を測定するための仕上圧延出側温度計（ＦＤＴ）２２が設置され、コイラ５の入側には、鋼帯３０の巻取温度を測定するためのコイラ温度計（ＣＴ）２３が設置されている。

このような熱延鋼帯の製造ライン１においては、鋼帯３０の巻取温度（ＣＴ２３の測定値）が目標値となるように、仕上圧延出側温度計（ＦＤＴ）２２の実績値に基づいて、ランナウト冷却装置４の冷却条件（例えば、各バンク毎の冷却水量）をフィードフォワード制御するようにしている場合が多い（例えば、特許文献１）。

特開昭５５−１９１６号公報

しかしながら、前記特許文献１のように、仕上圧延出側温度計（ＦＤＴ）の測定値に基づいて、ランナウト冷却装置の冷却条件（例えば、各バンク毎の冷却水量）をフィードフォワード制御する方法の場合、図２に示すように、鋼帯先端部の巻取温度の実績値（ＣＴ実績）が、巻取温度の予測値（ＣＴ予測）より高くなってしまうという現象（巻取温度不良）がたびたび起きた。

このように、鋼帯先端部の巻取温度不良が生じると、鋼帯先端部での圧着疵の発生や鋼帯長手方向での材質のバラツキの発生といった問題が生じ、圧延能率や品質にも影響が発生する。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、熱延鋼帯の製造ラインにおいて、熱延鋼帯（特に、熱延鋼帯の先端部）の冷却を的確に制御することができる熱延鋼帯の冷却制御方法を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために、本発明は以下のような特徴を有する。

［１］熱延鋼帯の製造ラインにおいて、鋼帯の先端が仕上圧延機を通過した時に、仕上圧延機の入側での鋼帯温度の実績値と、仕上圧延機での圧延条件の実績値に基づいて、仕上圧延機の出側での鋼帯温度を予測し、その予測した鋼帯温度に基づいて、ランナウトテーブルに設置された冷却装置の冷却条件を設定することを特徴とする熱延鋼帯の冷却制御方法。

［２］前記仕上圧延機での圧延条件の実績値は、仕上圧延機の各スタンドにおける、鋼帯の通板速度、圧延荷重、ロール冷却水の水量の各実績値を含んでいることを特徴とする前記［１］に記載の熱延鋼帯の冷却制御方法。

本発明によると、熱延鋼帯の製造ラインにおいて、熱延鋼帯（特に、熱延鋼帯の先端部）の冷却を的確に制御することができる。その結果、鋼帯先端部での圧着疵の発生や鋼帯長手方向での材質のバラツキの発生を抑止することができる。

熱延鋼帯の製造ラインを示す図である。従来技術における鋼帯先端部の巻取温度不良を示す図である。従来技術における鋼帯先端部の巻取温度不良を解析した図である。従来技術における鋼帯先端部の巻取温度不良が発生する経緯を示した図である。本発明の一実施形態を示す図である。本発明の実施例における効果を示す図である。

まず、本発明者らは、例えば図１に示すような、熱延鋼帯の製造ライン１において、特許文献１のように、仕上圧延出側温度計（ＦＤＴ）の実績値に基づいて、ランナウト冷却装置の冷却条件（例えば、各バンク毎の冷却水量）をフィードフォワード制御した場合、例えば図２に示したような、鋼帯先端部の巻取温度の実績値（ＣＴ実績）が、巻取温度の予測値（ＣＴ予測）より高くなってしまうという現象（巻取温度不良）が生じる原因の解明を行った。

その結果、図３に示すように、ランアウト冷却装置４において、鋼帯先端部では、使用バンク数の実績が指示よりも少なくなっており、指示された冷却が行われておらず、冷却不足であることが分かった。すなわち、鋼帯先端部に対しては、バンク動作（冷却ノズルのバルブの開放動作）の実績が指示に追い付いていないことが分かった。

なお、図３に示した使用バンク数は、各バンクにおいて、当該バンクの全ての冷却ノズルから冷却水が噴射されて鋼帯を冷却する場合を１とし、当該バンクの全ての冷却ノズルから冷却水を噴射しない場合を０として、冷却水を噴射して鋼帯を冷却する冷却ノズルの割合を０〜１の値で示し、全バンクで合計した値である。

そして、上記のように、鋼帯先端部に対してバンク動作の実績が指示に追い付かず、鋼帯先端部が冷却不足になっている原因は、図４に示すように、鋼帯先端部に対しては、Ｎｏ．１バンクからの冷却水が到達していないことであることが分かった。

すなわち、図４（ａ）に示すように、鋼帯３０の先端が仕上圧延出側温度計（ＦＤＴ）２２に到達した時に、仕上圧延出側温度計（ＦＤＴ）２２の測定値に基づいて、Ｎｏ．１バンク１１の冷却条件（Ｎｏ．１バンク１１の使用ノズル数）の指令を出した場合、ＦＤＴ２２からＮｏ．１バンク１１までの距離Ｌ１と鋼帯３０の通板速度との関係によって、図４（ｂ）に示すように、鋼帯３０先端部がＮｏ．１バンク１１を通過中にＮｏ．１バンク１１からの冷却水の噴射が開始され、図４（ｃ）に示すように、鋼帯３０先端部がＮｏ．２バンク１１を通過中に、ようやく、Ｎｏ．１バンク１１からの冷却水が鋼帯３０表面に到着するようになるからである。

したがって、鋼帯３０先端部の巻取温度の実績値（ＣＴ実績）が、巻取温度の予測値（ＣＴ予測）より高くなってしまうという現象（巻取温度不良）を解消するためには、Ｎｏ．１バンク１１のバンク動作を早めて、Ｎｏ．１バンク１１からの冷却水が鋼帯３０先端部に到達するようにすることが必要である。

そこで、本発明者らは、上記の知見に基づいて鋭意検討を行い、本発明を着想するに至った。

図５は、本発明の一実施形態を示すものである。

この実施形態においては、図５（ａ）に示すように、ＦＥＴ２１で鋼帯３０の仕上圧延入側温度を測定し、鋼帯３０の先端が仕上圧延機２のＦ７スタンドを通過した時に、前記のＦＥＴ２１の実績値と、仕上圧延機２での圧延条件（例えば、各スタンドにおける、鋼帯３０の通板速度ｖ、圧延荷重Ｐ、ロール冷却水の水量ｗ）の実績値に基づいて、鋼帯３０の仕上圧延出側温度（ＦＤＴ２２の測定値）を予測し、そのＦＤＴ２２の予測値に基づいて、ランナウト冷却装置４の冷却条件（各バンク（Ｎｏ．１バンク１１、Ｎｏ．２バンク１２、・・・）の使用ノズル数）をフィードフォワード制御する。

これによって、図５（ｂ）に示すように、鋼帯３０先端部がＮｏ．１バンク１１に到達する前に、Ｎｏ．１バンク１１において冷却水の噴射が開始され、図５（ｃ）に示すように、鋼帯３０先端部がＮｏ．１バンク１１を通過中に、Ｎｏ．１バンク１１からの冷却水（噴射水）が鋼帯３０にかかる。

なお、ＦＤＴ２２の予測値は、別途設けられている温度予測モデルによって予測計算する。

また、その際に用いる仕上圧延機２での圧延条件の実績値は、少なくとも、各スタンドにおける、鋼帯３０の通板速度ｖ、圧延荷重Ｐ、ロール冷却水の水量ｗの各実績値を含めることとし、制御精度が向上すると判断できれば、他の圧延条件の実績値を加えるようにしてもよい。

このようにして、この実施形態においては、鋼帯３０の先端が仕上圧延機２のＦ７スタンドを通過した時点で、ランナウト冷却装置４の冷却条件の設定が可能になるので、熱延鋼帯３０（特に、熱延鋼帯の先端部）のランナウトテーブルにおける冷却（ランナウト冷却装置４による冷却）を的確に制御することができ、鋼帯先端部の冷却不足が解消される。その結果、鋼帯先端部での圧着疵の発生や鋼帯長手方向での材質のバラツキの発生を抑止することができる。

前述したように、前記特許文献１に基づいてランナウト冷却を行った場合、図２に示したように、鋼帯先端部の巻取温度の実績値（ＣＴ実績）が、巻取温度の予測値（ＣＴ予測）より高くなってしまうという現象（巻取温度不良）が生じていた。

これに対して、上記の本発明の一実施形態に基づいてランナウト冷却を行った場合、図６に示すように、鋼帯先端部の巻取温度の実績値（ＣＴ実績）が、巻取温度の予測値（ＣＴ予測）とほぼ一致しており、巻取温度不良が防止された。

これによって、本発明の有効性が確認された。

１熱延鋼帯の製造ライン
２仕上圧延機
３ランナウトテーブル
４ランナウト冷却装置
５コイラ
１１Ｎｏ．１バンク
１２Ｎｏ．２バンク
２１仕上圧延入側温度計（ＦＥＴ）
２２仕上圧延出側温度計（ＦＤＴ）
２３コイラ温度計（ＣＴ）
３０鋼帯

Claims

熱延鋼帯の製造ラインにおいて、鋼帯の先端が仕上圧延機を通過した時に、仕上圧延機の入側での鋼帯温度の実績値と、仕上圧延機での圧延条件の実績値に基づいて、仕上圧延機の出側での鋼帯温度を予測し、その予測した鋼帯温度に基づいて、ランナウトテーブルに設置された冷却装置の冷却条件を設定することを特徴とする熱延鋼帯の冷却制御方法。
前記仕上圧延機での圧延条件の実績値は、仕上圧延機の各スタンドにおける、鋼帯の通板速度、圧延荷重、ロール冷却水の水量の各実績値を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の熱延鋼帯の冷却制御方法。