JP2786760B2 - 熱間圧延における鋼板の圧延温度予測方法 - Google Patents
熱間圧延における鋼板の圧延温度予測方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱間圧延ラインにおい
て圧延中の鋼板の圧延温度を予測する方法に関する。
て圧延中の鋼板の圧延温度を予測する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】熱間圧延における圧延温度予測技術は、
鋼板を高歩留でしかも良好な寸法精度で製造する上で必
要な板厚・平坦度制御および板幅・平面形状制御の重要
な基本要素技術であるとともに、制御圧延鋼板における
材質の安定化のために不可欠な技術である。
鋼板を高歩留でしかも良好な寸法精度で製造する上で必
要な板厚・平坦度制御および板幅・平面形状制御の重要
な基本要素技術であるとともに、制御圧延鋼板における
材質の安定化のために不可欠な技術である。
【０００３】従来、圧延温度を予測する手段としては、
次のおよびのような手段が採られている。
次のおよびのような手段が採られている。
【０００４】粗圧延工程においては、表面温度を予測
し、これを圧延温度として採用する。仕上げ圧延工程に
おいては、粗圧延後に計測した表面温度から温度計測時
点での平均温度を推定し、それを基点に計測時点以降の
圧延温度を予測する。
し、これを圧延温度として採用する。仕上げ圧延工程に
おいては、粗圧延後に計測した表面温度から温度計測時
点での平均温度を推定し、それを基点に計測時点以降の
圧延温度を予測する。
【０００５】ＨＳＢ(水平スケールブレーカー)終了後
に計測した表面温度から抽出温度を推定し、それを基点
に粗圧延から仕上げ圧延までの全工程における圧延温度
を予測する。
に計測した表面温度から抽出温度を推定し、それを基点
に粗圧延から仕上げ圧延までの全工程における圧延温度
を予測する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来手段，では、それぞれ以下のような課題があ
った。
た従来手段，では、それぞれ以下のような課題があ
った。
【０００７】つまり、手段の場合、表面温度を圧延温
度とみなすことは不可能であるため、予測精度は悪くな
る。また、計測温度から平均温度を推定する際に、前工
程での温度履歴が取り入れられていないため、板厚が大
きい場合には予測精度が悪くなる。
度とみなすことは不可能であるため、予測精度は悪くな
る。また、計測温度から平均温度を推定する際に、前工
程での温度履歴が取り入れられていないため、板厚が大
きい場合には予測精度が悪くなる。
【０００８】また、手段の場合、ＨＳＢ後の温度計測
時点では、表面温度は鋼板の表面近傍の温度により支配
されているため、鋼板内部の温度偏差を抽出温度の推定
値に取り入れることが困難である。そのため、抽出時に
温度偏差を有する場合、温度管理上、特に重要な仕上げ
圧延工程において高精度に圧延温度を予測することがで
きない。
時点では、表面温度は鋼板の表面近傍の温度により支配
されているため、鋼板内部の温度偏差を抽出温度の推定
値に取り入れることが困難である。そのため、抽出時に
温度偏差を有する場合、温度管理上、特に重要な仕上げ
圧延工程において高精度に圧延温度を予測することがで
きない。
【０００９】本発明は、このような課題を解決しようと
するもので、粗圧延工程から仕上げ圧延工程までの一貫
工程において圧延温度を高精度に予測できるようにし
た、熱間圧延における鋼板の圧延温度予測方法を提供す
ることを目的とする。
するもので、粗圧延工程から仕上げ圧延工程までの一貫
工程において圧延温度を高精度に予測できるようにし
た、熱間圧延における鋼板の圧延温度予測方法を提供す
ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の熱間圧延における鋼板の圧延温度予測方法
は、脱スケール後で粗圧延開始前に前記鋼板の表面温度
を計測し、該表面温度に基づいて前記鋼板の抽出温度も
しくは計測時点における該鋼板の板厚方向圧延温度分布
を推定し、該推定結果を初期値として温度計測時点以降
の圧延温度予測を行なう一方で、前記粗圧延以降に前記
鋼板の表面温度を計測し、該表面温度と前記圧延温度予
測に基づく推定表面温度との差に基づいて、前記圧延温
度予測による推定抽出温度および推定圧延温度分布を修
正し、前記粗圧延以降の圧延温度予測を行なうことを特
徴としている。
に、本発明の熱間圧延における鋼板の圧延温度予測方法
は、脱スケール後で粗圧延開始前に前記鋼板の表面温度
を計測し、該表面温度に基づいて前記鋼板の抽出温度も
しくは計測時点における該鋼板の板厚方向圧延温度分布
を推定し、該推定結果を初期値として温度計測時点以降
の圧延温度予測を行なう一方で、前記粗圧延以降に前記
鋼板の表面温度を計測し、該表面温度と前記圧延温度予
測に基づく推定表面温度との差に基づいて、前記圧延温
度予測による推定抽出温度および推定圧延温度分布を修
正し、前記粗圧延以降の圧延温度予測を行なうことを特
徴としている。
【００１１】
【作用】脱スケール後の温度計測時点において表面温度
は鋼板の表面近傍の温度により支配されているため、鋼
板内部の温度偏差を抽出温度の推定値に取り入れること
が困難であるが、上述した本発明の熱間圧延における鋼
板の圧延温度予測方法では、粗圧延以降に計測した鋼板
の表面温度と圧延温度予測に基づく推定表面温度との差
に基づいて、圧延温度予測値を修正することにより、圧
延温度を高精度で予測できるようになる。
は鋼板の表面近傍の温度により支配されているため、鋼
板内部の温度偏差を抽出温度の推定値に取り入れること
が困難であるが、上述した本発明の熱間圧延における鋼
板の圧延温度予測方法では、粗圧延以降に計測した鋼板
の表面温度と圧延温度予測に基づく推定表面温度との差
に基づいて、圧延温度予測値を修正することにより、圧
延温度を高精度で予測できるようになる。
【００１２】
【実施例】以下、図面により本発明の一実施例としての
熱間圧延における鋼板の圧延温度予測方法について説明
すると、図１は本実施例の方法を適用される装置の一例
を示す構成図である。
熱間圧延における鋼板の圧延温度予測方法について説明
すると、図１は本実施例の方法を適用される装置の一例
を示す構成図である。
【００１３】本実施例の方法による圧延温度予測手順を
説明する前に、図１により本実施例の方法を適用される
装置について説明すると、この図１に示すように、鋼板
１は、バッチ炉２，加熱炉３により加熱された後、水平
スケールブレーカー(ＨＳＢ)４，ヴァーティカルエッジ
ャー(ＶＥ)５により脱スケールを施された後、粗ミル６
により粗圧延を施され、さらに仕上げミル７により仕上
げ圧延を施されるようになっている。
説明する前に、図１により本実施例の方法を適用される
装置について説明すると、この図１に示すように、鋼板
１は、バッチ炉２，加熱炉３により加熱された後、水平
スケールブレーカー(ＨＳＢ)４，ヴァーティカルエッジ
ャー(ＶＥ)５により脱スケールを施された後、粗ミル６
により粗圧延を施され、さらに仕上げミル７により仕上
げ圧延を施されるようになっている。
【００１４】そして、図１において、８は脱スケール後
で粗圧延開始前に鋼板１の表面温度を計測する温度計、
９は粗圧延以降に鋼板１の表面温度を計測する温度計で
あり、これらの温度計８，９による計測結果に基づい
て、以下のようにして、鋼板１の圧延温度予測が行なわ
れる。
で粗圧延開始前に鋼板１の表面温度を計測する温度計、
９は粗圧延以降に鋼板１の表面温度を計測する温度計で
あり、これらの温度計８，９による計測結果に基づい
て、以下のようにして、鋼板１の圧延温度予測が行なわ
れる。
【００１５】つまり、まず、ＨＳＢ４，ＶＥ５による脱
スケール後で粗ミル６による圧延開始前の時点におい
て、温度計８により鋼板１の表面温度を計測し、その計
測表面温度に基づいて鋼板１の抽出温度もしくは計測時
点での鋼板１の板厚方向圧延温度分布を推定する(プロ
セス１)。その推定方法は以下の通りである。
スケール後で粗ミル６による圧延開始前の時点におい
て、温度計８により鋼板１の表面温度を計測し、その計
測表面温度に基づいて鋼板１の抽出温度もしくは計測時
点での鋼板１の板厚方向圧延温度分布を推定する(プロ
セス１)。その推定方法は以下の通りである。
【００１６】前提条件として、計測時点における板厚方
向温度分布Ｔ(x)を次式(1)で示すＮ次多項式で表わす。
向温度分布Ｔ(x)を次式(1)で示すＮ次多項式で表わす。
【００１７】
【数１】
【００１８】ただし、ｘは鋼板１の板厚方向位置、ＴS
は温度計８により計測される鋼板１の表面温度、ＴCは
鋼板１の板厚中央温度、Ｈはスラブ厚である。
は温度計８により計測される鋼板１の表面温度、ＴCは
鋼板１の板厚中央温度、Ｈはスラブ厚である。
【００１９】ここで、板厚中温度ＴCは、鋼板１の板厚
方向の一次元熱伝導方程式に基づく次式(4)により導出
される。
方向の一次元熱伝導方程式に基づく次式(4)により導出
される。
【００２０】
【数２】
【００２１】ただし、Ｓは抽出から脱スケール後の温度
計測位置に異たるまでの冷却形態の数、Δｔjは各冷却
形態における冷却時間、Ｎ，Ｄjはそれぞれ次式(5),(6)
で表わされるものである。
計測位置に異たるまでの冷却形態の数、Δｔjは各冷却
形態における冷却時間、Ｎ，Ｄjはそれぞれ次式(5),(6)
で表わされるものである。
【００２２】 Ｎ＝ｇ(Ｈ，Δｔ1) (5) Ｄj＝ｆj(Ｈ，Δｔj) (6) (4)式により板厚中央温度ＴCが求まり、(2),(3)式によ
りＡ，Ｂが決定されるほか、(5)式によりＮが決定さ
れ、温度計測時点における板厚方向温度分布Ｔ(x)が、
(1)式を用いて算定される。
りＡ，Ｂが決定されるほか、(5)式によりＮが決定さ
れ、温度計測時点における板厚方向温度分布Ｔ(x)が、
(1)式を用いて算定される。
【００２３】次に、Ｈ≧１５０mmでは、ＴC＝Ｔ0(抽出
温度)であるので、抽出温度を(4)式により算定すること
ができる。
温度)であるので、抽出温度を(4)式により算定すること
ができる。
【００２４】以上のようにして推定された抽出温度もし
くは計測時点における板厚方向温度分布を初期値とし
て、粗ミル６による粗圧延工程において、鋼板１内部の
温度を考慮した圧延温度予測を行なう。その圧延温度予
測方法は以下の通りである。
くは計測時点における板厚方向温度分布を初期値とし
て、粗ミル６による粗圧延工程において、鋼板１内部の
温度を考慮した圧延温度予測を行なう。その圧延温度予
測方法は以下の通りである。
【００２５】鋼板１の板厚方向温度分布を、次式(7)で
示すＮ次多項式で表わす。
示すＮ次多項式で表わす。
【００２６】
【数３】
【００２７】鋼板１の板厚方向の一次元熱伝導方程式の
解析解を基本としたモデルから、次の(8)〜(10)式に示
すＡ，Ｂ，Ｎの基本式を作成する。
解析解を基本としたモデルから、次の(8)〜(10)式に示
すＡ，Ｂ，Ｎの基本式を作成する。
【００２８】 Ａ＝ｆ1(αj，Ｈj，Δｔj) (8) Ｂ＝ｆ2(αj，Ｈj，Δｔj) (9) Ｎ＝ｆ3(αj，Ｈj，Δｔj) （１０） ただし、αｊは各圧延工程の冷却形態に応じた熱伝達
率、Δｔjは冷却時間である。
率、Δｔjは冷却時間である。
【００２９】各圧延工程において、(8)〜(10)式により
Ａ，Ｂ，Ｎを求めることにより、(7)式にて鋼板１の板
厚方向温度分布を算定でき、この結果、鋼板１の平均温
度，板厚中央温度および表面温度の各々について予測を
行なうことができる。
Ａ，Ｂ，Ｎを求めることにより、(7)式にて鋼板１の板
厚方向温度分布を算定でき、この結果、鋼板１の平均温
度，板厚中央温度および表面温度の各々について予測を
行なうことができる。
【００３０】しかし、前述したように、脱スケール後の
計測表面温度から抽出温度を推定する場合、鋼板１内部
の温度偏差を推定値に取り入れることは困難である。
計測表面温度から抽出温度を推定する場合、鋼板１内部
の温度偏差を推定値に取り入れることは困難である。
【００３１】そこで、粗圧延工程以降(粗ミル６と仕上
げ圧延ミル７との間)に、温度計９により鋼板１の表面
温度を計測し、その計測温度と(7)〜(10)式にて予測・
算定した計測時点での表面温度との差に基づいて、(1)
〜(6)式にて推定した抽出温度および計測時点での圧延
温度の予測値を修正することにより、仕上げ圧延工程に
おいて圧延温度予測を高精度で行なうことが可能になる
(プロセス２)。
げ圧延ミル７との間)に、温度計９により鋼板１の表面
温度を計測し、その計測温度と(7)〜(10)式にて予測・
算定した計測時点での表面温度との差に基づいて、(1)
〜(6)式にて推定した抽出温度および計測時点での圧延
温度の予測値を修正することにより、仕上げ圧延工程に
おいて圧延温度予測を高精度で行なうことが可能になる
(プロセス２)。
【００３２】このような本実施例の予測方法を実際に適
用した際の具体的な数値例について、図２〜図４を用い
て説明する。
用した際の具体的な数値例について、図２〜図４を用い
て説明する。
【００３３】(a)例えば、鋼板としては、スラブ厚２８
０mm，移送厚５９mm，仕上げ厚１５mmのものを用いる。
また、本方法を実施するに先立って、効果を把握するた
めに対象とする鋼板の抽出温度と各圧延工程における温
度推移とを求めた結果、以下のようになった。
０mm，移送厚５９mm，仕上げ厚１５mmのものを用いる。
また、本方法を実施するに先立って、効果を把握するた
めに対象とする鋼板の抽出温度と各圧延工程における温
度推移とを求めた結果、以下のようになった。
【００３４】(b)この鋼板の抽出時における温度は、二
次元差分法によるスラブの加熱炉内温度計算により求め
た結果、表面温度１２３０℃，板厚中央温度１１３０
℃，平均温度１２０５℃であった。
次元差分法によるスラブの加熱炉内温度計算により求め
た結果、表面温度１２３０℃，板厚中央温度１１３０
℃，平均温度１２０５℃であった。
【００３５】(c)上記抽出温度を初期温度として、差分
法により一次元熱伝導方程式を解くと、鋼板の温度推移
は、図２に示すように求められ、その表面温度は実測値
と±１０℃の誤差で一致していることから、本方法の精
度検証は、この差分法により求めた値との比較により行
なう。
法により一次元熱伝導方程式を解くと、鋼板の温度推移
は、図２に示すように求められ、その表面温度は実測値
と±１０℃の誤差で一致していることから、本方法の精
度検証は、この差分法により求めた値との比較により行
なう。
【００３６】(d)以上の鋼板に対して本方法を実施した
結果を以下に説明する。
結果を以下に説明する。
【００３７】(e)脱スケール終了後で粗圧延開始前にお
ける計測表面温度は１１０７℃である。この計測温度に
基づいて本方法で推定した抽出温度は、板厚方向に一様
に１２３０℃となり、実際の抽出時の平均温度(１２０
５℃)との差は２５℃である。
ける計測表面温度は１１０７℃である。この計測温度に
基づいて本方法で推定した抽出温度は、板厚方向に一様
に１２３０℃となり、実際の抽出時の平均温度(１２０
５℃)との差は２５℃である。
【００３８】(f)そして、推定した抽出温度(１２３０
℃)を基点にして本方法により予測した圧延温度の予測
誤差は、図３に示すように、平均温度について、粗圧延
工程で２０〜２５℃，仕上げ圧延工程で１５〜２０℃と
なる。
℃)を基点にして本方法により予測した圧延温度の予測
誤差は、図３に示すように、平均温度について、粗圧延
工程で２０〜２５℃，仕上げ圧延工程で１５〜２０℃と
なる。
【００３９】(g)次に、粗圧延後で仕上げ圧延開始前の
計測温度により、(e)での推定抽出温度および(f)での圧
延温度の予測値を以下のように修正する。
計測温度により、(e)での推定抽出温度および(f)での圧
延温度の予測値を以下のように修正する。
【００４０】(h)即ち、粗圧延後で仕上げ圧延開始前に
計測した鋼板の表面温度は１００１℃であり、一方、温
度計測時点における(f)の方法により予測した表面温度
は１０２４℃となり、両者の差は２３℃となる。
計測した鋼板の表面温度は１００１℃であり、一方、温
度計測時点における(f)の方法により予測した表面温度
は１０２４℃となり、両者の差は２３℃となる。
【００４１】(i)この差２３℃に基づいて、推定抽出温
度は板厚方向に一様に１２０７℃と修正され、実際の抽
出時の平均温度１２０５℃との差は２℃となる。
度は板厚方向に一様に１２０７℃と修正され、実際の抽
出時の平均温度１２０５℃との差は２℃となる。
【００４２】(j)一方、圧延温度の予測値についても、
この差２３℃により修正することで、仕上げ圧延温度の
予測誤差は平均温度について、図４に示すように、１〜
２℃となり高精度に圧延温度予測を行なえるのである。
この差２３℃により修正することで、仕上げ圧延温度の
予測誤差は平均温度について、図４に示すように、１〜
２℃となり高精度に圧延温度予測を行なえるのである。
【００４３】このように、本実施例の圧延温度予測方法
によれば、粗圧延工程から仕上げ圧延工程までの一貫工
程において圧延温度を高精度に予測することができる。
によれば、粗圧延工程から仕上げ圧延工程までの一貫工
程において圧延温度を高精度に予測することができる。
【００４４】なお、本発明の方法により推定した鋼板の
抽出温度を、加熱炉のスラブ温度制御に対して、学習項
として採用してもよい。
抽出温度を、加熱炉のスラブ温度制御に対して、学習項
として採用してもよい。
【００４５】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の熱間圧延
における鋼板の圧延温度予測方法によれば、粗圧延以降
に計測した鋼板の表面温度と圧延温度予測に基づく推定
表面温度との差に基づいて、圧延温度予測値を修正する
ことにより、粗圧延工程から仕上げ圧延工程までの一貫
工程において圧延温度を高精度に予測できる効果があ
る。
における鋼板の圧延温度予測方法によれば、粗圧延以降
に計測した鋼板の表面温度と圧延温度予測に基づく推定
表面温度との差に基づいて、圧延温度予測値を修正する
ことにより、粗圧延工程から仕上げ圧延工程までの一貫
工程において圧延温度を高精度に予測できる効果があ
る。
【図１】本発明の一実施例としての熱間圧延における鋼
板の圧延温度予測方法を適用される装置の一例を示す構
成図である。
板の圧延温度予測方法を適用される装置の一例を示す構
成図である。
【図２】差分法により求めた本実施例の鋼板の各圧延工
程における温度推移を示すグラフである。
程における温度推移を示すグラフである。
【図３】プロセス１により推定した抽出温度を初期値と
して本実施例の方法にて予測した各圧延工程における圧
延温度を示すグラフである。
して本実施例の方法にて予測した各圧延工程における圧
延温度を示すグラフである。
【図４】プロセス２により修正した後の圧延温度を示す
グラフである。
グラフである。
１ 鋼板 ２ バッチ炉 ３ 加熱炉 ４ 水平スケールブレーカー(ＨＳＢ) ５ ヴァーティカルエッジャー(ＶＥ） ６ 粗ミル ７ 仕上げミル ８，９ 温度計
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−125203（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−166113（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−24808（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−274825（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B21B 37/74 B21C 51/00
Claims (1)
- 【請求項１】 熱間圧延ラインにおいて圧延中の鋼板の
抽出温度および圧延温度を予測するに際して、 脱スケール後で粗圧延開始前に前記鋼板の表面温度を計
測し、該表面温度に基づいて前記鋼板の抽出温度もしく
は計測時点における該鋼板の板厚方向圧延温度分布を推
定し、該推定結果を初期値として温度計測時点以降の圧
延温度予測を行なう一方で、 前記粗圧延以降に前記鋼板の表面温度を計測し、該表面
温度と前記圧延温度予測に基づく推定表面温度との差に
基づいて、前記圧延温度予測による推定抽出温度および
推定圧延温度分布を修正し、前記粗圧延以降の圧延温度
予測を行なうことを特徴とする熱間圧延における鋼板の
圧延温度予測方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3213729A JP2786760B2 (ja) | 1991-08-26 | 1991-08-26 | 熱間圧延における鋼板の圧延温度予測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3213729A JP2786760B2 (ja) | 1991-08-26 | 1991-08-26 | 熱間圧延における鋼板の圧延温度予測方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0550143A JPH0550143A (ja) | 1993-03-02 |
| JP2786760B2 true JP2786760B2 (ja) | 1998-08-13 |
Family
ID=16644038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3213729A Expired - Fee Related JP2786760B2 (ja) | 1991-08-26 | 1991-08-26 | 熱間圧延における鋼板の圧延温度予測方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2786760B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100711405B1 (ko) * | 2005-12-23 | 2007-04-30 | 주식회사 포스코 | 후강판 압연장치 및 그 압연조건 설정방법 |
| ES2580956T3 (es) | 2006-09-04 | 2016-08-30 | Ntn Corporation | Estructura de soporte de árbol de levas y motor de combustión interna |
| JP4997263B2 (ja) * | 2009-03-19 | 2012-08-08 | 株式会社日立製作所 | 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 |
| CN103191927B (zh) * | 2012-01-10 | 2015-08-05 | 鞍山钢铁集团公司 | 一种预测冷轧带钢温度场的计算方法 |
| JP6197676B2 (ja) * | 2014-02-04 | 2017-09-20 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 温度分布予測装置 |
| JP6323563B2 (ja) * | 2014-09-01 | 2018-05-16 | 新日鐵住金株式会社 | 圧延方法及び圧延装置 |
-
1991
- 1991-08-26 JP JP3213729A patent/JP2786760B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0550143A (ja) | 1993-03-02 |
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