JP2617666B2 - 熱延鋼帯の捲取温度制御方法 - Google Patents
熱延鋼帯の捲取温度制御方法Info
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Description
リップ)の捲取温度制御方法に関するものである。
要を図1に示す。1は仕上圧延機である。2は仕上最終
圧延機1の後面に設置された仕上出口温度計である。3
は仕上圧延機1の後面に設置された板厚計である。4及
び5はランアウトテーブルの上部及び下部に設置された
冷却設備である。6及び7は冷却設備4及び5を各々1
〜Nに分割したバンクである。また、各バンクはN0i
本(i=1,・・・,N)のバルブより構成されてい
る。8は捲取機11の前面に設置された捲取温度計であ
る。9及び10は捲取機11及び仕上最終圧延機1の速
度検出器であり、熱延鋼帯Sの速度を検出するのに使用
する。
公報及び第75回計測制御部会資料計75−3−6「熱
延工場の巻取温度制御」に示されているが、捲取温度制
御の基礎的事項なのでここで簡単に説明し、問題点を指
摘する。
ターからの一定長さピッチ割込にて、熱延鋼帯一定長さ
毎に実行し、仕上出口板厚及び仕上出口温度を実測し、
図2に示す加減速率等の速度パターンを予測する(特開
昭49−118655号参照)事により、次の(1)及
び(2)式のモデル式にて計算しバルブ出力を行ってい
る。モデル式を以下に示す。
(K) T10 ,T20:冷却前温度(K) TW :冷却水温(K) α :熱伝達係数(Kcal/m2 hr℃) CP :鋼帯の比熱(Kcal/Kg・℃) ρ :圧延材の密度(Kg/m3 ) Δt :冷却所要時間(hr) H :板厚(m) ε0 :放射率 σ :ステフアンボルツマン定数(Kcal/m2
hr℃) (1)式及び(2)式を用いてバンク毎に分割し、捲取
目標温度になるまで繰り返し計算を行う。つまりこの方
法は捲取目標温度のみを制御目標とする方法である。
様として各バンク出口の目標温度を定めておき、上記と
同様の方法で各バンク出口目標温度になるまで繰り返し
計算を行う方法もある。この方法は、予め各バンク出口
の目標温度を定める時に、その材料仕様の標準通板速度
からその鋼帯の冷却速度を考慮して各バンク出口の目標
温度を定めることにより、捲取目標温度と冷却速度の両
方を制御目標とする方法である。
を制御目標とする方法では、熱延鋼帯のランアウトテー
ブルにおける冷却速度を制御できない。また予め各バン
ク出口の目標温度を定めて捲取目標温度と冷却速度の両
方を制御目標とする方法では、その熱延鋼帯がランアウ
トテーブルを通過中に加速や減速が起こるので、一定の
冷却速度が守れていない。具体的には、板先端から20
0m位置のコイル片に注目して例を上げると、加速の大
きな材料では仕上出口通過時には600mpmであった
ものが捲取機到達時には1100mpmになる材料があ
る。この場合、1つのバンク(8m)を通過する時間に
換算すると、仕上出口通過時には0.8秒/バンクであ
り、捲取機到達時には0.44秒/バンクとなる。この
コイル片を60℃/秒の冷却速度で冷却しようとする
と、仕上出口通過時は48℃/バンクの温度降下が必要
であり、捲取機到達時には26.2℃/バンクの温度降
下が必要となる。図2に示すように熱延鋼帯の仕上圧延
機により圧延される速度パターンは、複雑に加速,一定
速,減速が起こるので、冷却速度を一定にしようとした
時の各バンクでの所要温度降下量もそのコイル片の位置
や、加速,減速パターンによって異なる。従って、予め
各バンク出口の目標温度を定めておく方法では、一定の
冷却速度を守ることができない。
とする。
から成り各バンクは個々に操作可能な複数のバルブから
成る冷却手段で、仕上圧延された熱延鋼帯を冷却する熱
延鋼帯の捲取温度制御方法において、仕上圧延出口で熱
延鋼帯の温度を一定長毎に測温しつつ、既に仕上出口温
度計を通過した一定長毎のコイル片については自コイル
片が今回通過したバンクの注水バルブON−OFF実績
をもとに温度降下量を求めて現在のコイル片温度を計算
するとともに、次の一定長進行までに通過する予定であ
るバンクに対してその通過時間から自コイル片の冷却速
度が一定となるようにバンク出口での目標温度を決定
し、各バンク毎にこの目標温度を満足するバルブ数を決
定して冷却に設定することを特徴とする。
値を起点に注水実績をもとに現在温度が把握される。そ
してその後進入する各バンクの通過時間と所要冷却速度
から各バンク出口での目標温度が決定される。各バンク
でこの出口での目標温度と入口での目標温度(前バンク
出口の目標温度)から冷却に使用するバルブ数が決定さ
れ、このように目標温度を決定した箇所に対して該決定
されたバルブ数で冷却が行なわれる。したがって各バン
クで熱延鋼帯は一定冷却速度で冷却される。
3は、本発明を一態様で実施する装置構成概略を示すブ
ロック図である。仕上出口コイル片温度計算部12で
は、仕上速度検出器10から熱延鋼帯の一定進行のタイ
ミングと通板速度を受け、仕上出口温度計2で検出され
るコイル片温度を取り込み、通板速度と仕上出口位置コ
イル片温度を出力する。
定部13では、熱延鋼帯が一定長進行の間にランアウト
テーブル上の各コイル片の温度降下量を計算する。その
ためにまずバルブON−OFF実績入力部16からその
一定長進行の間のバルブON−OFF実績と仕上出口板
厚計3で検出された板厚を取り込み、仕上圧延機1に最
も近いコイル片については前回取り込みの仕上出口位置
コイル片温度を、また既に仕上出口位置を通過している
コイル片については前回本決定部13で求めたランアウ
トテーブル上コイル片温度を用い、既計算済の通板速度
を入力として、(1)式及び(2)式を解き温度降下量
を求め、現在のランアウトテーブル上コイル片温度を決
定する。さらに今回はじめて注水開始したコイル片があ
れば、その注水を開始した時のコイル片温度〔図4の
(a)の温度Ti(縦軸値)〕と時刻〔図4の(a)の
時刻ti(横軸値)〕を記憶しておく。
決定部14では、各コイル片の冷却速度が一定となるよ
うな各バンク出口の目標温度を決定する。その詳細を図
4の(a)を参照して説明する。図4の(a)は、時刻
(時間経過)及びランアウトテーブル上の位置(位置移
動)とコイル片温度の関係を示す図であり、例として第
5バンク出口の目標温度を決定するためのものである。
には、第5バンク入口のコイル片を計算対象として採用
する。図4の(a)中のB点は、ランアウトテーブル上
コイル片温度決定部13で求めた計算対象コイル片の現
在温度を示している。また図4の(a)中のA点は、ラ
ンアウトテーブル上コイル片温度決定部13で記憶して
おいた計算対象コイル片の注水開始実績温度〔図4の
(a)のT1 〕と注水開始実績温度〔図4の(a)のt
1 〕をプロットしたものである。
14の目的は、図4の(a)中のC点を求めることであ
る。まずC点の横軸〔図4−(a)t3 )の決定は、現
在時刻〔図4の(a)のt2 〕に第5バンクの通過時間
を加算して求める。第5バンクの通過時間計算では、図
2に示した速度パターンと仕上出口コイル片温度計算部
12で求めた通板速度の変化率を考慮している。次に、
C点の縦軸〔図4の(a)のT3 〕の決定は、当該熱延
鋼帯の目標とする指示冷却速度(β℃/秒)から次の
(3)式を用いて決定する。 T3 =T1 −β×(t3 −t1 ) ・・・(3) 全バンクに対して順番に上記方法を適用することによ
り、各コイル片の冷却速度が一定となるような全バンク
出口の目標温度を決定するとこができる。
では、上記で求まった各バンク出口目標温度を満足させ
るように、各バンクのバルブON数を決定する。その詳
細を図4の(b)を参照して説明する。図4の(b)
は、時刻(時間経過)及びランアウトテーブル上の位置
(位置変化)とコイル片温度(温度変化)の関係を示す
図であり、例として第5バンクのバルブON数を決定す
るためのものである。図4の(b)中のB点及びC点
は、図4の(a)中のB点及びC点と同じものである。
第5バンクのバルブON数を決定するには、計算対象コ
イル片として第5バンク入口のコイル片を計算対象とし
て採用する。計算対象コイル片の現在温度(B点)、第
5バンクの通過時間(t3 −t2 )は既に求まっている
ので、(1)式及び(2)式にバルブ数0本用の熱伝達
係数α0 から第5バンクの最大バルブ数用の熱伝達係数
αmax を順番に代入して第5バンク出口温度を予測計算
し、目標とするC点の温度に最も近くなるバルブ本数を
最終的な、第5バンクの最適バルブON数として決定す
る。図4の(b)では、バルブ数2本の時が最適バルブ
ON数となる場合の例を示している。全バンクに対して
順番に上記方法を適用することにより、全バンクの最適
バルブON数を決定する。
ON数を、バルブON−OFF設定出力部17で設定出
力することにより、実際の熱延鋼帯を全長に渡って、加
速中,一定速度中,減速中のいずれのタイミングであっ
ても、常に一定の冷却速度で熱延鋼帯各部が冷却され
る。
各バンク出口の目標温度を定める時に、その材料仕様の
標準通板速度からその鋼帯の冷却速度を考慮して各バン
ク出口の目標温度を定めることにより捲取目標温度と冷
却速度の両方を制御目標とする方法による熱延鋼帯の温
度変化と、上述の本発明方法による温度変化とを比較し
た図であり、点線が従来例、実線が本発明例である。本
図は、図2中の熱延鋼帯の板先端から200m位置の温
度を示し、熱延鋼帯の速度が仕上出口通過時には600
mpmであるが捲取機到達時には1100mpmに加速
され、指示冷却速度として60℃/秒の冷却速度を指定
された時のコイル片の温度履歴を示している。縦軸はコ
イル片の温度を示しており、横軸は仕上圧延機から捲取
機の間のランアウトテーブル長さを40等分した位置を
表している。予め各バンク出口の目標温度を定める従来
方法では横軸上の5の位置から19の位置にかけて直線
状にコイル片温度が降下しているのに対し、本発明の方
法では横軸上の5の位置から23の位置にかけて凹曲線
状にコイル片温度が降下している。これは板先端から2
00m位置のコイル片が加速中であり、1バンク当たり
の通過時間がそのコイル片が進行するに従って短くなる
ために違いが発生している。この違いが冷却速度となっ
て表れ、従来技術では横軸上の5の位置近辺では60℃
/秒の冷却速度であるが19の位置近辺では約80℃/
秒と増加しているのに対し、本発明では横軸上の5の位
置から23の位置にかけて60℃/秒の冷却速度一定が
実現できている。
から200m位置での制御結果と500m位置での制御
結果を示しており、600mpmから1100mpmへ
の加速中であっても、1100mpmの一定速度中であ
っても、指示冷却速度である60℃/秒の冷却速度(一
定)が実現できている。
発明を適用した場合は、図5の(a)に示すコイル片温
度履歴が凸曲線状になり、60℃/秒の冷却速度一定が
実現できている。
テーブルにて冷却するにあたり、加速中,最大速度中,
減速中であっても常に一定の冷却速度での制御が可能と
なり、材質の均一化,歩留りの向上に貢献しており、全
ての鋼種に渡り効果が多大である。
すブロック図である。
度パターンの一例を示すグラフであり、特に、板トップ
から200m位置と500m位置のコイル片に対して仕
上出口温度計到達までの速度パターンを示す。
と、本発明を実施する装置の機能構成を示すブロック図
である。
ラフ、(b)は、選択するバルブON数による熱延鋼帯
の推定温度変化を示すグラフである。
位置のコイル片に対する従来と本発明の縦却制御結果を
示すグラフであり、(b)は、板トップから200m位
置の加速中コイル片に対する本発明の冷却制御結果と板
トップから500m位置の一定速度通板中コイル片に対
する本発明の冷却制御結果を示すグラフである。
計 3:仕上出口板厚計 4:冷却設備(上
部) 5:冷却設備(下部) 6:上部バンク 7:下部バンク 8:捲取温度計 9:捲取速度検出器 10:仕上速度検出
器 11:捲取機 12:仕上出口温
度決定部 13:ランアウトテーブル上コイル片温度計算部 14:各バンク出口冷却速度一定目標温度決定部 15:最適バルブON数決定部 16:バルブON−OFF実績入力部 17:バルブON−OFF設定出力部
Claims (1)
- 【請求項1】複数のバンクから成り各バンクは個々に操
作可能な複数のバルブから成る冷却手段で、仕上圧延さ
れた熱延鋼帯を冷却する熱延鋼帯の捲取温度制御方法に
おいて、 仕上圧延出口で熱延鋼帯の温度を一定長毎に測温しつ
つ、既に仕上出口温度計を通過した一定長毎のコイル片
については自コイル片が今回通過したバンクの注水バル
ブON−OFF実績をもとに温度降下量を求めて現在の
コイル片温度を計算するとともに、次の一定長進行まで
に通過する予定であるバンクに対してその通過時間から
自コイル片の冷却速度が一定となるようにバンク出口で
の目標温度を決定し、各バンク毎にこの目標温度を満足
するバルブ数を決定して冷却に設定することを特徴とす
る熱延鋼帯の捲取温度制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4330780A JP2617666B2 (ja) | 1992-12-10 | 1992-12-10 | 熱延鋼帯の捲取温度制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4330780A JP2617666B2 (ja) | 1992-12-10 | 1992-12-10 | 熱延鋼帯の捲取温度制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06179007A JPH06179007A (ja) | 1994-06-28 |
JP2617666B2 true JP2617666B2 (ja) | 1997-06-04 |
Family
ID=18236468
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4330780A Expired - Lifetime JP2617666B2 (ja) | 1992-12-10 | 1992-12-10 | 熱延鋼帯の捲取温度制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2617666B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104070074B (zh) * | 2013-03-25 | 2016-03-30 | 宝山钢铁股份有限公司 | 用于单机架轧机高温轧制的板温控制方法 |
-
1992
- 1992-12-10 JP JP4330780A patent/JP2617666B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06179007A (ja) | 1994-06-28 |
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