JP3059388B2 - 熱間仕上圧延機出側温度の制御方法および熱間仕上圧延機出側温度の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、仕上圧延機を構成
する最下流圧延スタンドから送り出される圧延材の熱間
仕上圧延機出側温度をその目標値と一致するように制御
する手段に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、熱間仕上圧延機等の仕上圧延
機においては、仕上圧延機を構成する複数の圧延スタン
ド（仕上スタンド）のうちの最下流のスタンドから圧延
処理を終えて送り出される圧延材の温度である仕上出側
温度（「Finisher Delivery Temperature 」：以降、適
宜単に「ＦＤＴ」と記す）が目標温度（目標値）（以
降、適宜単に「ＦＤＴ目標」と記す）と一致するように
して、圧延製品の寸法・形状や品質を所望のものとする
ために、圧延スタンド間に、冷水噴射を行う水冷装置で
あるストリップクーラント装置を所望の数だけ設定す
る。そして、このＦＤＴ目標と、実際のＦＤＴの値とに
差がある場合には、オペレータのマニュアル操作によっ
て、圧延速度の変更やストリップクーラントの噴射量の
増加を行っていた。このように、実際のＦＤＴの値をＦ
ＤＴ目標に一致するように、ストリップクーラントの噴
射量の制御を自動的に行う装置としては、例えば、以下
に示す装置が提案されていた。

【０００３】第１に、特開平７−７５８１６号公報に記
載されているように、仕上圧延機を通板する鋼板に対
し、仕上圧延機のスタンド間でスタンド間注水設備によ
り部分注水を行って圧延機出側の仕上温度を目標値にす
る熱間圧延において、目標出側温度、目標出側板厚、予
測圧延荷重、塑性係数および鋼種係数等の設定値と、ホ
ットランテーブル滞在時間、ミル速度、圧延荷重および
注水の有無等の実績値とを用いて、予め設定した温度モ
デルおよび各部位毎の実績パラメータに基づいて、鋼板
の仕上工程内の温度変化を算出し、この結果に基づいて
注水制御を行う、スタンド間注水の自動制御方法が提案
されていた。

【０００４】また、第２に、特開平７−８８５２２号公
報記載の技術によれば、連続式仕上圧延機内並びに出側
に温度計および仕上圧延機内に冷却装置を備えて、仕上
圧延機内温度目標として、仕上圧延機出側目標温度と仕
上実測温度および通板目標温度と通板実測速度の１次式
を与えて、目標値と温度計測値との偏差により、冷却装
置の注水量を変更する、熱間圧延機の温度制御手法が提
案されていた。

【０００５】さらに、第３に、特公平５−８６２９３号
公報では、仕上入側より鋼板を連続的にトラッキング
し、各スタンド間冷却スプレー直下にトラッキングした
鋼板部分が到達した時に注水する、フィードフォワード
制御による仕上出側温度制御方法について述べられてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術によれば、圧延速度の変化を予測していないので、
圧延能率を向上させるための鋼板の加速や鋼板が仕上ミ
ルから抜けるときの大きな減速を考慮して、フィードバ
ック制御を行うようにはなっておらず、フィードバック
制御によるむだ時間の発生によって、鋼板の速度変動時
における温度制御の精度が劣化していた。

【０００７】このような、フィードバック制御によるむ
だ時間の発生によって、鋼板の速度変動時における温度
制御の精度が劣化してしまう事態を招かないような制御
手段の出現が切望されていた。

【０００８】そこで、本発明は上記課題に鑑みてなされ
たものであり、その目的は、予め設定したストリップク
ーラントの噴射数を、圧延速度の変化を予測したフィー
ドバック制御を行って変更して圧延材の冷却制御を行っ
て、熱間仕上圧延機出側温度をその目標値と一致するよ
うに制御する手段を提供する点にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明によれば、複数の圧延スタンド
を有する熱間仕上圧延機に、圧延対象である圧延材を冷
却するストリップクーラント装置を複数設け、ストリッ
プクーラント装置の動作制御によって、最下流圧延スタ
ンドから送り出される圧延材の温度である熱間仕上圧延
機出側温度をその目標値となるように制御する方法にお
いて、熱間仕上圧延機出側温度がその目標値になるよう
に、ストリップクーラント装置の噴射数ｎを予め設定し
ておき、熱間仕上圧延機出側温度を測定し、該測定値が
所定の閾値を越えた場合には、熱間仕上圧延機出側温度
がその目標値になるように、前記噴射数ｎからの変更数
Δｎを求め、前記噴射数ｎと変更数Δｎとの和の噴射数
で圧延材を冷却するに当たって、圧延材速度の減少率の
絶対値が所定値以上になることが、減速前に予測される
場合には、減速開始以前に、前記変更数Δｎが正であれ
ば変更数Δｎを零とし噴射数ｎで冷却し、一方、変更数
Δｎが負であれば噴射数（ｎ＋Δｎ）で冷却するよう
に、ストリップクーラント装置の動作制御の開始を行
う、熱間仕上圧延機出側温度の制御方法が提供される。

【００１０】また、請求項２記載の発明によれば、複数
の圧延スタンドを有する熱間仕上圧延機に、圧延対象で
ある圧延材を冷却するストリップクーラント装置を複数
設け、ストリップクーラント装置の動作制御によって、
最下流圧延スタンド出側から送り出される圧延材の温度
である熱間仕上圧延機出側温度をその目標値となるよう
に制御する方法において、熱間仕上圧延機出側温度がそ
の目標値になるように、ストリップクーラント装置の噴
射数ｎを予め設定しておき、熱間仕上圧延機出側温度を
測定し、該測定値が所定の閾値を越えた場合には、熱間
仕上圧延機出側温度がその目標値になるように、前記噴
射数ｎからの変更数Δｎを求め、前記噴射数ｎと変更数
Δｎとの和の噴射数で圧延材を冷却するに当たって、圧
延材速度の減少率の絶対値が所定の範囲以内になると予
測される領域を冷却する際には、前記領域の所定長さの
前に、前記所定の閾値を、前記圧延材速度が減速後一定
となる速度値に対応するように増大して、ストリップク
ーラント装置の動作制御の開始を行う、熱間仕上圧延機
出側温度の制御方法が提供される。

【００１１】さらに、請求項３記載の発明によれば、複
数の圧延スタンドを有する熱間仕上圧延機に、圧延対象
である圧延材を冷却するストリップクーラント装置を複
数設け、ストリップクーラント装置の動作制御によっ
て、最下流圧延スタンド出側から送り出される圧延材の
温度である熱間仕上圧延機出側温度をその目標値となる
ように制御する方法において、熱間仕上圧延機出側温度
がその目標値になるように、ストリップクーラント装置
の噴射数ｎを予め設定しておき、熱間仕上圧延機出側温
度を測定し、該測定値が所定の閾値を越えた場合には、
熱間仕上圧延機出側温度がその目標値になるように、前
記噴射数ｎからの変更数Δｎを求め、前記噴射数ｎと変
更数Δｎとの和の噴射数で圧延材を冷却するに当たっ
て、圧延材速度の増加率の絶対値が所定値以上になるこ
とが、増速前に予測される場合には、増速開始前部分か
ら増速開始後部分の所定の領域にわたって、前記所定の
閾値の下限を増大して、ストリップクーラント装置の動
作制御の開始を行う、熱間仕上圧延機出側温度の制御方
法が提供される。

【００１２】また、本発明の他の態様である、請求項４
記載の発明によれば、複数のスタンドの間に圧延材を冷
却するストリップクーラント装置を備えた熱間仕上圧延
機で熱間仕上圧延機出側温度を制御する装置において、
目標の熱間仕上圧延機出側温度になるように、ストリッ
プクーラント装置の噴射数ｎを予め設定するための設定
手段と、ストリップクーラント装置を制御する制御手段
とを有し、該制御装置は、熱間仕上圧延機出側温度を測
定し、該実測値が所定の閾値を越えた場合は、熱間仕上
圧延機出側温度が熱間仕上圧延機出側温度の目標値にな
るように、前記ストリップクーラント装置の噴射数ｎか
らの変更数Δｎを求める手段と、前記噴射数ｎと変更数
Δｎとの和の噴射数で圧延材を冷却するに当たって、圧
延材速度の減少率の絶対値が所定値以上になることが、
減速前に予測される場合には、減速開始以前に、前記変
更数Δｎが正であれば変更数Δｎを零とし噴射数ｎで冷
却し、一方、変更数Δｎが負であれば噴射数（ｎ＋Δ
ｎ）で冷却するように、ストリップクーラント装置の動
作制御の開始を行う手段と、前記噴射数ｎと変更数Δｎ
との和の噴射数で圧延材を冷却するに当たって、圧延材
速度が減少率の絶対値が所定の範囲以内になると予測さ
れる領域を冷却する際には、前記領域の所定長さの前
に、前記所定の閾値を、前記圧延材速度が減速後一定と
なる速度値に対応するように増大して、ストリップクー
ラント装置の動作制御の開始を行う手段と、前記噴射数
ｎと変更数Δｎとの和の噴射数で圧延材を冷却するに当
たって、圧延材速度の増加率の絶対値が所定値以上にな
ることが、増速前に予測される場合には、増速開始前部
分から増速開始後部分の所定の領域にわたって、前記所
定の閾値の下限を増大して、ストリップクーラント装置
の動作制御の開始を行う手段と、を備える熱間仕上げ圧
延機出側温度の制御装置が提供される。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照しつつ説明する。図１に本発明の実施形態にかかる
装置に構成図を示す。本装置は、図示しない支持部に回
転可能に指示されたワークロール、バックアップロール
を備える、７台のスタンド（１〜７）を有する仕上圧延
機と、各スタンド間に配設されたストリップクーラント
（１３〜１８）と、ストリップクーラントの数（ｎ）を
予め設定する機能を少なくとも有するストリップクーラ
ント噴射設定器１０と、ストリップクーラントの変更数
（Δｎ）を求めるフィードバック制御部１１と、ｎとΔ
ｎを受け取って、各ストリップクーラント（１３〜１
８）の噴射・停止制御を行うストリップクーラント噴射
制御部１２と、ストリップクーラント噴射設定器１０お
よびフィードバック制御部１１に、圧延諸条件を供給す
る上位計算機１００とを有して構成され、図中左側から
右側へ（圧延方向）と鋼板２０が、各スタンドで圧延処
理される。

【００１４】また、フィードバック制御部１１は、圧延
速度計１２０からの圧延板速度、仕上ミル出側温度計９
からの温度（実績ＦＤＴ）、板厚計１１０からの板厚、
および、上位計算機１００からの圧延諸条件を入力し
て、ストリップクーラントの変更数（Δｎ）を求めスト
リップクーラント噴射制御部１２に供給している。な
お、フィードバック制御部１１が求める変更数（Δｎ）
の求め方については後述する。

【００１５】また、ストリップクーラントの数（ｎ）
は、上位計算機１００からの圧延諸条件を考慮して、ス
トリップクーラント噴射設定器１０に予め設定されてい
るものとする。ここで、圧延諸条件としては、鋼種、板
厚スケジュール、スラブ長さ、スラブ長さに対するスタ
ンド７から送りだされる速度（Ｆ７出側速度）のパター
ンや後に説明する制御パターン情報、フィードバック制
御部１１が行う演算に必要な変数値等が挙げられる。ま
た、図示しないが、ストリップクーラント噴射設定器１
０には、装置起動を行うための起動手段が設けられてい
る。

【００１６】ストリップクーラント噴射制御部１２は、
ストリップクーラント噴射設定器１０が予め設定した噴
射数（ｎ）と、フィードバック制御部１１による変更数
（Δｎ）を加えたストリップクーラント噴射数に応じ
て、ストリップクーラントを噴射状態にする。なお、以
下の説明はストリップクーラントを仕上圧延ラインの上
流側から噴射状態にするものと仮定し、ストリップクー
ラントの停止はこの逆順に自動的に行うものとする。も
ちろん、本発明の適用範囲はこれに限るものではなく、
仕上圧延ラインの下流側から順に、ストリップクーラン
トを噴射状態にしてもよいし、ストリップクーラントの
噴射優先順を予め定めておいて、優先順にしたがった噴
射制御を行ってもよいことは言うまでもない。また、フ
ィードバック制御部１１から変更数（Δｎ）が与えられ
なければ、ストリップクーラント噴射制御部１２は、ス
トリップクーラント噴射設定器１０によって予め定めら
れた設定数（ｎ）を参照して、所定のタイミングでスト
リップクーラントの噴射／停止制御を行う。

【００１７】なお、ストリップクーラント噴射設定器１
０、フィードバック制御部１１、およびストリップクー
ラント噴射制御部１２は、動作プログラムを格納するＲ
ＯＭ、動作プログラムにしたがって動作するＣＰＵ、情
報を与える入力装置、与えられた情報を記憶しておく記
憶装置、および、外部との信号のやり取りを行うインタ
フェース回路等によって実現できるため、これらは１台
のパーソナルコンピュータやワークステーションで実現
可能である。

【００１８】さて、図５に、上位計算機１００から与え
られる圧延諸条件の一つである速度パターンを示す。こ
の速度パターンは、ストリップクーラント噴射設定器１
０およびフィードバック制御部１１に与えられ、図５に
示すパターンは、圧延対象である圧延材の先端から尾端
までの、予測される速度変化を示したものであり、横軸
には圧延材の位置、縦軸にはスタンド７から送り出され
る速度（Ｆ７出側速度）をとっている。また、図中の符
号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは夫々別々の制御態様を示しており、
図に示すように、距離Ｌ０から距離Ｌ１、距離Ｌ１から
距離Ｌ２、距離Ｌ２から距離Ｌ３、距離Ｌ３から距離Ｌ
４、距離Ｌ４から距離Ｌ５、距離Ｌ５から距離Ｌ６に対
しては夫々、制御態様Ｄ、Ａ、Ｄ、Ｂ、Ｄ、Ｃを適用す
ることも示しているので、図５のパターンは速度パター
ンとともに、制御パターンをも示している（距離Ｌ０ま
では、フィードバック制御を行わない区間である）。な
お、後に説明するように、本実施形態では、図５に示す
制御パターン（速度パターン）で制御動作を行うものと
する。また、各制御区間に対するストリップクーラント
の数ｎは、区間ごとに予め設定されている（例えば、制
御態様Ａ区間：ｎ＝３等）。

【００１９】さて、ここで、フィードバック制御部１１
の制御動作を説明しておくことにする。なお、以下に示
す式に用いられている変数は、圧延諸条件として、上位
計算機１００から予め供給されているものとする。フィ
ードバック制御装置１１は、予め定められている目標Ｆ
ＤＴと実測ＦＤＴ（仕上ミル出側温度計９によって計測
される）とを比較し、その制御偏差からストリップクー
ラントの変更数（Δｎ）を求めて、ストリップクーラン
ト噴射制御部１２に供給する。なお、ストリップクーラ
ント噴射制御部１２では、求められたストリップクーラ
ントの変更数（Δｎ）を参照して、仕上圧延ラインの上
流側から順に優先的に噴射させるようにしておけばよ
い。また、フィードバック制御の過反応を防ぐために、
いわゆるデッドバンドを設定し、デッドバンドの境界を
閾値（この閾値を越えたときに、フィードバック制御が
実行される）にする。また、閾値は、目標ＦＤＴに対し
て高温側に存在する上限閾値と、目標ＦＤＴに対して低
温側に存在する下限閾値との２種類を設定するものとす
る。

【００２０】まず、この上下限の閾値ΔＴｄは、板厚と
板速に応じて、次に示す（１）式で求める。なお、定数
αは、鋼種毎に、上限値、下限値を夫々与えてるように
してもよい。

【００２１】ΔＴｄ＝（Ｃ×α）／（ｈ×ｖ） （１） ここで、Ｃ＝（ΔＦＤＴ／ΔＳＣ）ST×（ｈ×ｖ）ST、 また、（ｈ×ｖ）ST：マスフロー（ｈ×ｖ）の基準値、
（ΔＦＤＴ／ΔＳＣ）ST：基準マスフロー値のときの、
ストリップクーラント１個当たりのＦＤＴの変化量、
ｈ：ＦＤＴサンプリング時の板厚（板厚計１１０による
計測値）、ｖ：ＦＤＴサンプリング時の速度（圧延速度
計１２０による計測値）、α：正の定数（ストリップク
ーラントをα増減したときのＦＤＴの変化量に相当す
る。例えば、上限α＝１．０、下限α＝０．５）。

【００２２】そして、フィードバック制御部１１は、
（１）式で求めたΔＴｄを用いて、ストリップクーラン
トの変更数（増減数）Δｎは、次の（２）式で求める。
なお、Δｎが正の時はストリップクーラントの増加を示
し、Δｎが負の時はストリップクーラントの減少を示
す。

【００２３】 Δｎ＝｛｜ＦＤＴ実績値−ＦＤＴ目標値｜−ΔＴｄ｝／（Ｃ×ｈ×ｖ）＋１ （２） ここで、「ＦＤＴ実績値−ＦＤＴ目標値＞０」のとき、
ΔＴｄとして上限閾値を採用し、「ＦＤＴ実績値−ＦＤ
Ｔ目標値＜０」のとき、ΔＴｄとして下限閾値を採用す
る。

【００２４】例えば、ＦＤＴ実績値が上限閾値より高い
場合、（２）式の値Δｎが１以上２未満の時は、ストリ
ップクーラントを１個増加するものとし、また、（２）
式の値Δｎが２以上３未満の時は、ストリップクーラン
トを２個増加するというように、Δｎの計算値に応じ
て、ストリップクーラントの数を増加変更するように、
Δｎの値を、ストリップクーラント噴射制御部１２に与
える。

【００２５】一方、ＦＤＴ実績値が下限閾値より低い場
合、（２）式の値Δｎが１以上２未満の時は１個停止、
即ち、１個減少するものとし、また、（２）式の値Δｎ
が２以上３未満の時は、２個停止、即ち、２個減少する
というように、Δｎの計算値に応じて、ストリップクー
ラントの数を減少変更するように、Δｎの値を、ストリ
ップクーラント噴射制御部１２に与える。

【００２６】このように、フィードバック制御部１１
は、ＦＤＴ実績値が、予め設定しておいた閾値を越えた
場合、ストリップクーラントの噴射数を増加するか、減
少するか、即ち、噴射数を変更することによって、ＦＤ
Ｔを上限、下限閾値の範囲内に収まるように、冷却フィ
ードバック制御を行っている。なお、本実施形態では、
各ストリップクーラント１３〜１８の冷却能力はほぼ等
しい前提のもとに説明を行っている。なお、フィードバ
ック制御によって噴射数を変更したときには、鋼板２０
の噴射変更位置がＦＤＴの実測の地点に到達するまで、
次のフィードバック制御を行わないこととしており、ま
た、鋼板２０の先端部の端部過加熱の影響がある場合、
先端部の所定の範囲に対しては、フィードバック制御を
行わないように、フィードバック制御の制御開始時点を
決めることが好ましい。

【００２７】次に、図５、６等を参照しつつ装置の動作
について説明する。なお、制御パターン（速度パターン
を含む）は、図５に示したものを用いるものとする。図
５に示した情報は、予めストリップクーラント噴射設定
器１０によって設定されているものとする。

【００２８】まず、起動手段をオン状態にして装置を起
動すると、ストリップクーラント噴射設定器１０は、設
定された情報を参照して、ステップＳ１０、２０、およ
び３０の夫々において、図５に示した鋼板がフィードバ
ック制御対象材であること、フィードバックの制御範囲
（Ｌ０〜Ｌ６、および、各区間での制御パターン情報
（各区間での、設定ストリップクーラントの噴射数ｎを
含む情報）、速度パターンを参照してのフィードバック
制御終了点（制御パターンＣの開始点Ｌ５を求める等）
の決定を行う。

【００２９】次に、フィードバック制御部１１は、ステ
ップＳ４０で起動待ち状態になり、ステップＳ５０にお
いて、フィードバック制御開始以降、即ち、距離Ｌ０以
降になっているかを、圧延速度計１２０による計測値に
装置起動開始時に起動する図示しないタイマーの値を乗
じて積分していき調べ、距離Ｌ０以降になっていなけれ
ば（Ｎｏ）、ステップＳ４０に戻り、一方、距離Ｌ０以
降になっていれば（Ｙｅｓ）、ステップＳ６０に進む。
次に、フィードバック制御部１１は、ステップＳ６０に
おいて、圧延速度計１２０による計測値とタイマーの値
を乗じて積分した値を参照して、「減速対応」のフィー
ドバック制御区間（制御態様Ａ）か否かを調べる。制御
パターンＡであれば、ステップＳ６２に進み（Ｙｅ
ｓ）、それ以外（Ｎｏ）はステップＳ７０に進む。そし
て、ステップＳ６２では、ＦＤＴ実測値、速度、板厚等
によって、（１）式により閾値（減速対応しきい値）を
決定して、さらに、ステップＳ６４において、式（２）
を用いて、噴射数増減の必要ありか否か求め、必要がな
ければ（Ｎｏ）ステップＳ１５０に、また、必要があれ
ば（Ｙｅｓ）ステップＳ６６に進みΔｎを決定してスト
リップクーラント噴射制御部１２に供給する。このよう
にして、ステップＳ６２、６４、６６によって制御態様
Ａに対する制御が行われる。

【００３０】次に、フィードバック制御部１１は、ステ
ップＳ７０において、圧延速度計１２０による計測値と
タイマーの値を乗じて積分した値を参照して、「加速
（増速）対応」のフィードバック制御区間（制御態様
Ｂ）か否かを調べる。制御パターンＢであれば、ステッ
プＳ７２に進み（Ｙｅｓ）、それ以外（Ｎｏ）はステッ
プＳ８０に進む。そして、ステップＳ７２では、ＦＤＴ
実測値、速度、板厚等によって、（１）式により閾値
（減速対応しきい値）を決定して、さらに、ステップＳ
７４において、式（２）を用いて、噴射数増減の必要あ
りか否か求め、必要がなければ（Ｎｏ）ステップＳ１５
０に、また、必要があれば（Ｙｅｓ）ステップＳ７６に
進みΔｎを決定してストリップクーラント噴射制御部１
２に供給する。このようにして、ステップＳ７２、７
４、７６によって制御態様Ｂに対する制御が行われる。

【００３１】次に、フィードバック制御部１１は、ステ
ップＳ８０において、圧延速度計１２０による計測値と
タイマーの値を乗じて積分した値を参照して、「尾端対
応」のフィードバック制御区間（制御パターンＣ）か否
かを調べる。制御パターンＣであれば、ステップＳ８２
に進み（Ｙｅｓ）、それ以外（Ｎｏ）はステップＳ９０
に進む。そして、ステップＳ７２では、前回フィードバ
ック時の噴射数が正「＋」なら「０」、また、前回フィ
ードバック時の噴射数が負「−」なら尾端まで現在の噴
射数を維持して、ステップＳ８４に進んでΔｎを決定し
て（噴射変更）、ストリップクーラント噴射制御部１２
に供給する。このようにして、ステップＳ８２、８４に
よって制御態様Ｃに対する制御が行われる。

【００３２】次に、フィードバック制御部１１は、ステ
ップＳ９０において、ＦＤＴ実測値、速度、板厚等によ
って、（１）式により閾値（減速対応しきい値）を決定
して、さらに、ステップＳ１００において、式（２）を
用いて、噴射数増減の必要ありか否か求め、必要がなけ
れば（Ｎｏ）ステップＳ１５０に、また、必要があれば
（Ｙｅｓ）ステップＳ１１０に進み変更噴射数をΔｎと
して、ストリップクーラント噴射制御部１２に供給す
る。このようにして、ステップＳ９０、１００、１１０
によって制御態様Ｄ、即ち、従来からのフィードバック
制御が行われる。

【００３３】そして、ステップＳ１２０では、各制御パ
ターンにおいて求められた変更数（Δｎ）と予め設定さ
れている噴射数（ｎ）とを加えた数の噴射数にするよう
に、ストリップクーラントの噴射変更位置を決定して、
ステップＳ１３０において噴射制御（ステップＳ１３
０）を行う。また、ステップＳ１４０では、フィードバ
ック制御部１１は、最上流噴射変更位置が、ＦＤＴ測定
点を通過するまでフィードバック制御を中止し、ステッ
プＳ１５０に進み、フィードバック制御終了位置即ち尾
端Ｌ６を越えたか否かを判定する。判定した結果、フィ
ードバック制御終了位置であると判定した場合（Ｙｅ
ｓ）、処理を終了し、また、フィードバック制御終了位
置より前であると判定した場合（Ｎｏ）には、ステップ
Ｓ４０に進み、起動待ち状態になり、処理を継続する。
以上のような処理を行うことによって、１つの鋼板２０
に対して、図５に示すような制御パターンで制御動作が
行われる。具体的には、制御態様Ａ、Ｂ、ＣおよびＤが
切り替えられて、制御動作が行われることになる。

【００３４】次に、各制御態様Ａ、Ｂ、Ｃに対する、詳
細な動作説明とその効果について説明する。まず、制御
態様Ａに対する説明を、図２を参照して行う。本制御態
様Ａは、ＦＤＴをその目標値となるように制御する方法
において、熱間仕上げ圧延機出側温度がその目標値にな
るように、ストリップクーラント装置の噴射数ｎを予め
設定しておき、熱間仕上圧延機出側温度を測定し、該測
定値が所定の閾値を越えた場合には、熱間仕上圧延機出
側温度がその目標値になるように、前記噴射数ｎからの
変更数Δｎを求め、そして、前記噴射数ｎと変更数Δｎ
との和の噴射数で圧延材を冷却するに当たって、圧延材
速度の減少率の絶対値が所定の範囲以内になると予測さ
れる領域を冷却する際には、前記領域の所定長さの前
に、前記所定の閾値を、前記圧延材速度が減速後一定と
なる速度値に対応するように増大して、ストリップクー
ラント装置の動作制御の開始を行うものである。

【００３５】図２（ｂ）には、コイル長と、Ｆ７出側速
度との関係が示されており、圧延材速度の減少率の絶対
値が所定の範囲以内になると予測される様子が示されて
いる。なお、所定の範囲とは、予め定めた範囲内であれ
ばいかなる範囲でもよい。

【００３６】図２（ａ）の横軸はコイル長、縦軸はＦＤ
Ｔを示しており、一点鎖線でＦＤＴ目標値が示されてい
る。実線は本発明によるもの、点線は従来のフィードバ
ック制御によるものである。また、（１）式を用いて求
められた従来のフィードバック制御による上限および下
限閾値が示されているが、本制御態様の特徴は、図２
（ａ）符号Ａで示すように、フィードバック開始後か
ら、上限閾を、圧延材速度が減速後一定となる速度値に
対応する従来の閾値と同じになるように設定する点にあ
る。即ち、従来のＦＤＴのフィードバック制御は、鋼板
先端部のＦＤＴが目標値より高い場合、ストリップクー
ラントを増加させてＦＤＴを下げるが、鋼板上のストリ
ップクーラントの変更点が、ＦＤＴを実測する温度計に
到達するのに時間遅れが生じるので、先端通板後の減速
部がストリップクーラント噴射部において、目標ＦＤＴ
以下に冷却されてしまうという不具合があった。本発明
では所定の区間の減速を見込んで、ストリップクーラン
トの増減数を調整し、これにより、図２（ｃ）に示すよ
うに、従来のフィードバック制御による噴射増による過
冷却がなくなる。このように、噴射数ｎと変更数Δｎと
の和の噴射数で圧延材を冷却するに当たって、圧延材速
度の減少率の絶対値が所定の範囲以内になると予測され
る領域を冷却する際には、前記領域の所定長さの前に、
前記所定の閾値を、前記圧延材速度が減速後一定となる
速度値に対応するように増大して、ストリップクーラン
ト装置の動作制御の開始を行うことにより、過冷却を防
止可能になる。なお、これらの処理は、図６、ステップ
Ｓ６２、６４、６６を含む処理に対応する。

【００３７】次に、制御態様Ｂに対する説明を、図３を
参照して行う。本制御態様Ｂは、ＦＤＴをその目標値と
なるように制御する方法において、ＦＤＴがその目標値
になるように、ストリップクーラント装置の噴射数ｎを
予め設定しておき、熱間仕上圧延機出側温度を測定し、
該測定値が所定の閾値を越えた場合には、熱間仕上圧延
機出側温度がその目標値になるように、前記噴射数ｎか
らの変更数Δｎを求め、そして、前記噴射数ｎと変更数
Δｎとの和の噴射数で圧延材を冷却するに当たって、圧
延材速度の増加率の絶対値が所定値以上になることが、
増速前に予測される場合には、増速開始前部分から増速
開始後部分の所定の領域にわたって、前記所定の閾値の
下限を増大して、ストリップクーラント装置の動作制御
の開始を行うものである。

【００３８】図３（ｂ）には、コイル長と、Ｆ７出側速
度との関係が示されており、圧延材速度の増加率の絶対
値が所定値以上になると予測される様子が示されてい
る。なお、所定値以上とは、予め定めた値以上であれば
いかなる値でもよい。

【００３９】図３（ａ）の横軸はコイル長、縦軸はＦＤ
Ｔを示しており、一点鎖線でＦＤＴ目標値が示されてい
る。実線は本発明によるもの、点線は従来のフィードバ
ック制御によるものである。また、（１）式を用いて求
められた従来のフィードバック制御による上限および下
限閾値が示されているが、本制御態様の特徴は、図３
（ａ）符号Ｂで示すように、増速開始前部分から増速終
了後部分の所定の領域にわたって、前記所定の閾値の下
限を増大する点にある。即ち、図３（ｂ）に示された、
圧延材速度の増加率の絶対値が所定値以上になる部分
で、即ち、鋼板先端がコイラに巻き付く時がサーマルラ
ンダウンによって、最もＦＤＴが低くなりやすい部分で
あり、ＦＤＴが、フィードバック下限閾値以下になりや
すく、従来では、フィードバック制御によってストリッ
プクーラント噴射増を行うと、次の制御周期までに鋼板
が加速され速度が上昇し、それに伴いＦＤＴ実測値も目
標より高くなってしまうことが頻繁に発生し、また、噴
射減指令によって、使用するストリップクーラントの位
置が仕上ミル上流になることで、加速時に伴う冷却追従
性が悪くなり、この場合にも加速領域を含む領域でＦＤ
Ｔが高くなるという不具合が生じていた。そこで、本発
明では、加速後のＦＤＴ高め外れを防止するために加速
前の下限閾値を大きくすることによって、具体的には、
圧延材速度の増加率の絶対値が所定値以上になること
が、増速前に予測される場合には、増速開始前部分から
増速開始後部分の所定の領域にわたって、前記所定の閾
値の下限を増大して、多少のＦＤＴ下限外れでは、スト
リップクーラント噴射減とはならないようにした。

【００４０】これにより、図３（ｃ）に示すように、従
来のフィードバック制御による噴射減による冷却不足が
なくなる。このようにして、噴射数ｎと変更数Δｎとの
和の噴射数で圧延材を冷却するに当たって、圧延材速度
の増加率の絶対値が所定値以上になることが、増速前に
予測される場合には、増速開始前部分から増速終了後部
分の所定の領域にわたって、前記所定の閾値の下限を増
大して、ストリップクーラント装置の動作制御の開始を
行うので、制御応答遅れに起因するストリップクーラン
ト装置の減少による冷却不足を防止することができる。
なお、これらの処理は、図６、ステップＳ７２、７４、
７６を含む処理に対応する。

【００４１】次に制御態様Ｃについて図４を参照しつつ
説明する。本制御態様Ｃは、ＦＤＴをその目標値となる
ように制御する方法において、熱間仕上圧延機出側温度
がその目標値になるように、ストリップクーラント装置
の噴射数ｎを予め設定しておき、熱間仕上圧延機出側温
度を測定し、該測定値が所定の閾値を越えた場合には、
熱間仕上圧延機出側温度がその目標値になるように、前
記噴射数ｎからの変更数Δｎを求め、前記噴射数ｎと変
更数Δｎとの和の噴射数で圧延材を冷却するに当たっ
て、圧延材速度の減少率の絶対値が所定値以上になるこ
とが、減速前に予測される場合には、減速開始以前に、
前記変更数Δｎが正であれば変更数Δｎを零とし噴射数
ｎで冷却し、一方、変更数Δｎが負であれば噴射数（ｎ
＋Δｎ）で冷却するように、ストリップクーラント装置
の動作制御の開始を行うものである。

【００４２】図４（ｂ）には、コイル長と、Ｆ７出側速
度との関係が示されており、圧延材速度の減少率および
減少量の絶対値が所定値以上になると予測される様子が
示されている。なお、所定値以上とは、予め定めた値以
上であればいかなる値でもよい。

【００４３】図４（ａ）の横軸はコイル長、縦軸はＦＤ
Ｔを示しており、一点鎖線でＦＤＴ目標値が示されてい
る。実線は本発明によるもの、点線は従来のフィードバ
ック制御によるものである。また、（１）式を用いて求
められた従来のフィードバック制御による上限および下
限閾値が示されているが、本制御態様の特徴は、減速開
始以前に、前記変更数Δｎが正であれば変更数Δｎを零
とし噴射数ｎで冷却し、一方、変更数Δｎが負であれば
噴射数（ｎ＋Δｎ）で冷却するように、ストリップクー
ラント装置の動作制御を行う点に特徴がある。したがっ
て、図４（ｃ）に示すように、本発明によれば、減速開
始以前に、フィードバック（噴射）増指令がキャンセル
されていることが分かる。

【００４４】即ち、先端通板後の減速部に比べて、減速
率、減速量も大きい仕上減速部（圧延材速度の減少率お
よび減少量の絶対値が所定値以上になることが、減速前
に予測される部分）のある圧延材は、仕上減速以降にＦ
ＤＴが下限閾値を越える可能性があるため、減速開始に
合わせ、フィードバック制御による噴射数の増指令を解
除し、噴射数の減指令は、圧延材がスタンドＦ７を抜け
まで保持する。また、ストリップクーラントの応答遅れ
は大きく、減速開始時点でフィードバック制御による変
更量をなくしてもすでに遅いため、本発明では、速度パ
ターンを予測することで、減速開始時刻を予測し、例え
ばその減速開始時刻よりストリップクーラントの応答遅
れ時間だけ早いタイミングで、フィードバック制御によ
る増指令による変更量をキャンセルし、設定されたスト
リップクーラントの噴射数のみの制御を行う。

【００４５】これにより、尾端部のＦＤＴ下限外れをな
くすことができる。図に示していないが、予め設定した
噴射数（ｎ）よりも噴射数が減少した時（Δｎが負）
は、フィードバック制御によるストリップクーラントの
噴射変更数（Δｎ）はそのままにする。よって、図４
（ｃ）に示すように、フィードバック（噴射）増指令の
キャンセルを行って、減速を行う圧延材に対する制御応
答遅れに起因するストリップクーラント装置の増加によ
る過冷却による冷却不足がなくなる。

【００４６】このように、予め設定した噴射数ｎと変更
数Δｎとの和の噴射数で圧延材を冷却するに当たって、
圧延材速度の減少率と減少量の絶対値が所定値以上にな
ることが、減速前に予測される場合には、減速開始以前
に、前記変更数Δｎが正であれば変更数Δｎを零とし噴
射数ｎで冷却し、一方、変更数Δｎが負であれば噴射数
（ｎ＋Δｎ）で冷却制御するので、急減速を行う圧延材
に対して、制御応答遅れに起因するストリップクーラン
ト装置の増加による過冷却を防止することができる。な
お、これらの処理は、図６、ステップＳ８２、８４を含
む処理に対応する。

【００４７】以上本発明の一実施形態について述べてき
たが、制御態様を切り替えずに、いずれかの１つの制御
態様のみを鋼板に適用することや、制御態様を切り替え
可能とする装置を実現することも可能である。また、本
実施形態の説明で用いた数値は一例であり、操業形態や
装置調整により各種の数値を用いることが可能である。

【００４８】

【発明の効果】以上説明してきたように、請求項１に係
る発明によれば、予め設定した噴射数ｎと変更数Δｎと
の和の噴射数で圧延材を冷却するに当たって、圧延材速
度の減少率の絶対値が所定値以上になることが、減速前
に予測される場合には、減速開始以前に、前記変更数Δ
ｎが正であれば変更数Δｎを零とし噴射数ｎで冷却し、
一方、変更数Δｎが負であれば噴射数（ｎ＋Δｎ）で冷
却制御するので、急減速を行う圧延材に対して、制御応
答遅れに起因するストリップクーラント装置の増加によ
る過冷却を防止することができる、という効果が得られ
る。

【００４９】また、請求項２に係る発明によれば、予め
設定した噴射数ｎと変更数Δｎとの和の噴射数で圧延材
を冷却するに当たって、圧延材速度が減少率の絶対値が
所定の範囲以内になると予測される領域を冷却する際に
は、前記領域の所定長さの前に、ＦＤＴ目標値を変更す
るための閾値を、前記圧延材速度が減速後一定となる速
度値に対応するように増大して冷却制御するので、減速
を行う圧延材に対して、制御応答遅れに起因するストリ
ップクーラント装置の増加による過冷却を防止すること
ができる、という効果が得られる。

【００５０】さらに、請求項３に係る発明によれば、予
め設定した噴射数ｎと変更数Δｎとの和の噴射数で圧延
材を冷却するに当たって、圧延材速度の増加率の絶対値
が所定値以上になることが、増速前に予測される場合に
は、増速開始前部分から増速終了後部分の所定の領域に
わたって、ＦＤＴ目標値を変更するための閾値の下限を
増大して冷却制御するので、増速を行う圧延材に対し
て、制御応答遅れに起因するストリップクーラント装置
の減少による冷却不足を防止することができる、という
効果が得られる。

【００５１】また、請求項４に係る発明によれば、請求
項１乃至３記載の方法を実施可能に装置構成されている
ので、減速を行う圧延材に対する過冷却の防止や、増速
を行う圧延材に対する冷却不足を防止することができ
る、という効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態にかかる装置の構成図であ
る。

【図２】減速を行う圧延材に対する、本発明の効果の説
明図である。

【図３】増速を行う圧延材に対する、本発明の効果の説
明図である。

【図４】急減速を行う圧延材に対する、本発明の効果の
説明図である。

【図５】本発明の実施形態を説明するための説明図であ
る。

【図６】本発明の実施形態にかかる制御処理内容を示す
フローチャートである。

【符号の説明】

１ スタンド ２ スタンド ３ スタンド ４ スタンド ５ スタンド ６ スタンド ７ スタンド ８ 仕上ミル入側温度計 ９ 仕上ミル出側温度計 １０ ストリップクーラント噴射設定器 １１ フィードバック制御部 １２ ストリップクーラント噴射制御部 １３ ストリップクーラント １４ ストリップクーラント １５ ストリップクーラント １６ ストリップクーラント １７ ストリップクーラント １８ ストリップクーラント ２０ 鋼板 １００ 上位計算機 １１０ 板厚計 １２０ 圧延速度計

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−253730（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−243620（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−85328（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−29317（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−252625（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−90037（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−90036（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−179008（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−15326（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21B 45/02 320 B21B 37/00 BBM B21B 37/76 C21D 9/52 102

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の圧延スタンドを有する熱間仕上圧
   延機に、圧延対象である圧延材を冷却するストリップク
   ーラント装置を複数設け、ストリップクーラント装置の
   動作制御によって、最下流圧延スタンド出側から送り出
   される圧延材の温度である熱間仕上圧延機出側温度をそ
   の目標値となるように制御する方法において、 熱間仕上圧延機出側温度がその目標値になるように、ス
   トリップクーラント装置の噴射数ｎを予め設定してお
   き、 熱間仕上圧延機出側温度を測定し、該測定値が所定の閾
   値を越えた場合には、熱間仕上圧延機出側温度がその目
   標値になるように、前記噴射数ｎからの変更数Δｎを求
   め、 前記噴射数ｎと変更数Δｎとの和の噴射数で圧延材を冷
   却するに当たって、圧延材速度の減少率の絶対値が所定
   値以上になることが、減速前に予測される場合には、減
   速開始以前に、 前記変更数Δｎが正であれば変更数Δｎを零とし噴射数
   ｎで冷却し、一方、変更数Δｎが負であれば噴射数（ｎ
   ＋Δｎ）で冷却するように、ストリップクーラント装置
   の動作制御の開始を行う、熱間仕上圧延機出側温度の制
   御方法。
2. 【請求項２】 複数の圧延スタンドを有する熱間仕上圧
   延機に、圧延対象である圧延材を冷却するストリップク
   ーラント装置を複数設け、ストリップクーラント装置の
   動作制御によって、最下流圧延スタンドから送り出され
   る圧延材の温度である熱間仕上圧延機出側温度をその目
   標値となるように制御する方法において、 熱間仕上圧延機出側温度がその目標値になるように、ス
   トリップクーラント装置の噴射数ｎを予め設定してお
   き、 熱間仕上圧延機出側温度を測定し、該測定値が所定の閾
   値を越えた場合には、熱間仕上圧延機出側温度がその目
   標値になるように、前記噴射数ｎからの変更数Δｎを求
   め、 前記噴射数ｎと変更数Δｎとの和の噴射数で圧延材を冷
   却するに当たって、圧延材速度の減少率の絶対値が所定
   の範囲以内になると予測される領域を冷却する際には、
   前記領域の所定長さの前に、 前記所定の閾値を、前記圧延材速度が減速後一定となる
   速度値に対応するように増大して、ストリップクーラン
   ト装置の動作制御の開始を行う、熱間仕上圧延機出側温
   度の制御方法。
3. 【請求項３】 複数の圧延スタンドを有する熱間仕上圧
   延機に、圧延対象である圧延材を冷却するストリップク
   ーラント装置を複数設け、ストリップクーラント装置の
   動作制御によって、最下流圧延スタンド出側から送り出
   される圧延材の温度である熱間仕上圧延機出側温度をそ
   の目標値となるように制御する方法において、 熱間仕上圧延機出側温度がその目標値になるように、ス
   トリップクーラント装置の噴射数ｎを予め設定してお
   き、 熱間仕上圧延機出側温度を測定し、該測定値が所定の閾
   値を越えた場合には、熱間仕上圧延機出側温度がその目
   標値になるように、前記噴射数ｎからの変更数Δｎを求
   め、 前記噴射数ｎと変更数Δｎとの和の噴射数で圧延材を冷
   却するに当たって、圧延材速度の増加率の絶対値が所定
   値以上になることが、増速前に予測される場合には、増
   速開始前部分から増速開始後部分の所定の領域にわたっ
   て、 前記所定の閾値の下限を増大して、ストリップクーラン
   ト装置の動作制御の開始を行う、熱間仕上圧延機出側温
   度の制御方法。
4. 【請求項４】 複数のスタンドの間に圧延材を冷却する
   ストリップクーラント装置を備えた熱間仕上圧延機で熱
   間仕上圧延機出側温度を制御する装置において、 目標の熱間仕上圧延機出側温度になるように、ストリッ
   プクーラント装置の噴射数ｎを予め設定するための設定
   手段と、ストリップクーラント装置を制御する制御手段
   とを有し、 該制御装置は、熱間仕上圧延機出側温度を測定し、該実
   測値が所定の閾値を越えた場合は、熱間仕上圧延機出側
   温度が熱間仕上圧延機出側温度の目標値になるように、
   前記ストリップクーラント装置の噴射数ｎからの変更数
   Δｎを求める手段と、 前記噴射数ｎと変更数Δｎとの和の噴射数で圧延材を冷
   却するに当たって、圧延材速度の減少率の絶対値が所定
   値以上になることが、減速前に予測される場合には、減
   速開始以前に、前記変更数Δｎが正であれば変更数Δｎ
   を零とし噴射数ｎで冷却し、一方、変更数Δｎが負であ
   れば噴射数（ｎ＋Δｎ）で冷却するように、ストリップ
   クーラント装置の動作制御の開始を行う手段と、 前記噴射数ｎと変更数Δｎとの和の噴射数で圧延材を冷
   却するに当たって、圧延材速度が減少率の絶対値が所定
   の範囲以内になると予測される領域を冷却する際には、
   前記領域の所定長さの前に、前記所定の閾値を、前記圧
   延材速度が減速後一定となる速度値に対応するように増
   大して、ストリップクーラント装置の動作制御の開始を
   行う手段と、 前記噴射数ｎと変更数Δｎとの和の噴射数で圧延材を冷
   却するに当たって、圧延材速度の増加率の絶対値が所定
   値以上になることが、増速前に予測される場合には、増
   速開始前部分から増速開始後部分の所定の領域にわたっ
   て、前記所定の閾値の下限を増大して、ストリップクー
   ラント装置の動作制御の開始を行う手段と、を備える熱
   間仕上げ圧延機出側温度の制御装置。