JP3177631B2 - 熱間圧延材の在炉時間設定方法および加熱制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は熱間圧延材の在炉時
間設定方法および加熱制御方法に関する。さらに詳しく
は、多品種・少量生産がなされている熱間圧延設備にお
ける熱間圧延材の在炉時間設定方法および加熱制御方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、熱間圧延設備においては、生
産性を極限まで高めるために、可能な限り短い時間間隔
で圧延材を圧延ラインに供給するような制御がなされ、
また熱間圧延材の加熱炉における滞留時間、いわゆる在
炉時間もそれに合わせて制御されている。つまり、熱間
圧延材の加熱炉からの連続抽出がなされている。

【０００３】例えば、特開平１０−２６３６４１号公報
には、外乱が多く、且つ複雑化する操業形態の中でも、
最適な抽出タイミングと搬送パターンを決定し、ライン
効率を高めて、省エネルギを図ることを目的として、各
圧延設備における鋼材の温度を予測演算し、各圧延設備
が圧延可能な鋼材温度の範囲以内で、ネックとなる設備
の鋼材間ピッチを最短にするように、加熱炉からの鋼材
の抽出タイミングと、抽出後の鋼材の搬送パターンを決
定することを特徴とする熱間圧延ラインのミルページン
グ制御方法が提案されている。

【０００４】特開平６−２９９２３１号公報には、粗ミ
ルライン下流での圧延材の待機を低減して、圧延設備を
円滑に運転することを目的として、先行圧延材における
搬送予測時刻と搬送実績時刻との誤差をもとに、次回の
加熱炉抽出時刻を補正するだけでなく、粗ミルライン上
流に存在する先行圧延材に対する搬送予測時刻を補正す
る熱間圧延におけるミルページング調整方法が提案され
ている。

【０００５】特開昭６２ー２８９３０８号公報には、加
熱炉を有する圧延ラインにおいて、ライン全体を粗圧延
ゾーン、バッファーゾーン、仕上圧延ゾーンに分類し、
予め設定された搬送パターンに基づいて、先行圧延材、
対象圧延材の搬送時間予測を行うと共に、この予測され
た搬送時間に応じて、粗圧延ゾーンでは圧延材の加熱炉
からの抽出ピッチを制御し、仕上圧延ゾーンでは圧延材
の仕上スタンドへの噛込みを制御し、粗圧延ゾーンと仕
上圧延ゾーンとの中間部を、搬送時間予測誤差修正のた
めのバッファーとして取扱うことを特徴とする熱間圧延
ラインにおけるミルページング制御方法が提案されてい
る。

【０００６】しかしながら、これらの方法は、圧延材の
間ピッチを必要最小限とするため、いわば見切り発車的
に圧延材を次工程の圧延設備に進入させている。それ
故、圧延設備に不具合がなく、圧延、搬送が支障なく進
行しているときには問題は生じないが、いったんトラブ
ルが発生して、圧延材が滞留したときには、滞留してい
る圧延材と後からくる圧延材との干渉が起こったり、待
ち時間により圧延材の温度が、圧延できる許容範囲を超
えて低下するなどといったような事態を生ずる。

【０００７】このような問題は、近年の熱間圧延設備
が、多種多様な製品を製造できる複合設備であることが
要求され、しかもいわゆる多品種・少量生産を可能とし
て顧客のニーズにタイムリーに対応できる設備であるこ
とが求められている現状において、より顕著になってき
ている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来技
術の課題に鑑みなされたものであって、多品種・少量生
産に適する熱間圧延設備における熱間圧延材の在炉時間
制御方法および加熱制御方法を提供することを目的とし
ている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の熱間圧延材の在
炉時間設定方法は、コイル材、厚板材などの種類の異な
る複数の熱間圧延材が同一の加熱炉において加熱され、
かつ各圧延ラインにおいてその上流側の一部の圧延装置
が共用されている、熱間圧延設備における熱間圧延材の
在炉時間設定方法であって、各圧延ラインを圧延工程に
対応させた所要数のゾーンに分割し、前記各ゾーンには
一つの熱間圧延材しか存在しないようして、熱間圧延材
を加熱炉から抽出した場合における炉内に存在する各熱
間圧延材の在炉時間の設定が、ミル処理能力よる抽出時
間と、加熱炉処理能力による抽出時間とを比較して両抽
出時間の内で大きい方を炉内各熱間圧延材の実抽出時間
とし、当該熱間圧延材より炉内下流に位置する熱間圧延
材の前記実抽出時間を積算して得られた値によりなされ
ることを特徴とする。

【００１０】 本発明の熱間圧延材の在炉時間設定方法
においては、下流ゾーンのサイクルタイムがその上流ゾ
ーンのサイクルタイムより長いために前記上流ゾーンの
サイクルタイムにより抽出をなした場合、前記下流ゾー
ンに熱間圧延材が２つ存在するようになるときは、ミル
処理能力よる抽出時間が熱間圧延材の加熱炉からの抽出
を所定時間遅らせて算出される。

【００１１】また、本発明の熱間圧延材の在炉時間設定
方法においては、各熱間圧延材の加熱炉装入後における
実際の経過時間に基づいて、各熱間圧延材の在炉時間を
補正するのが好ましい。ここで、前記補正は、例えば、
熱間圧延材の抽出ごとに実際の経過時間を算出し、前記
経過時間を用いて各熱間圧延材の在炉時間を新たに算出
するようにしてなされる。

【００１２】一方、本発明の熱間圧延材の加熱制御方法
は、コイル材、厚板材などの種類の異なる複数の熱間圧
延材が同一の加熱炉において加熱され、かつ各圧延ライ
ンにおいてその上流側の一部の圧延装置が共用されてい
る、熱間圧延設備における熱間圧延材の加熱制御方法で
あって、前記のいずれかにより設定された在炉時間を用
いて加熱炉における各熱間圧延材の加熱を制御すること
を特徴とする。

【００１３】本発明の熱間圧延材の加熱制御方法におい
ては、前記在炉時間に基づいて熱間圧延材の残在炉時間
を各熱間圧延材について算出し、前記残在炉時間に基づ
いて加熱炉内の各熱間圧延材の抽出予定時刻における加
熱温度を予測し、前記予測温度が所定温度に達しない熱
間圧延材がある場合、加熱炉の温度を所定量上昇させた
り、あるいは前記予測温度が所定温度に達しない熱間圧
延材がない場合、加熱炉の温度を所定量低下させるのが
好ましい。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら本
発明を実施形態に基づいて説明するが、本発明はかかる
実施形態のみに限定されるものではない。

【００１５】本発明の一実施形態に係る熱間圧延材の在
炉時間設定方法および加熱制御方法が適用されている熱
間圧延設備を図１に概略図で示す。

【００１６】本発明の熱間圧延材の在炉時間設定方法お
よび加熱制御方法を説明する前に、まず本発明が適用さ
れている熱間圧延設備について簡単に説明する。

【００１７】この熱間圧延設備１は、コイル材および厚
板材の２品種を圧延製造することができる複合品種製造
設備として構成されている。すなわち、コイル製造ライ
ンおよび厚板製造ラインの２製造ラインを有するものと
して構成されている。

【００１８】コイル製造ラインは、コイル材スラブを加
熱する加熱炉２と、コイル材スラブを粗圧延する粗ミル
３と、粗圧延されたコイル材を仕上げ圧延する仕上ミル
４と、仕上げ圧延されたコイル材を巻き取ってコイルと
するコイラ５と、コイルを搬出する搬出装置６とを備え
てなるものとされる。

【００１９】一方、厚板製造ラインは、厚板材スラブを
加熱する加熱炉２と、厚板材スラブを粗圧延する粗ミル
３と、粗圧延された厚板材を仕上げ圧延する仕上ミル４
と、仕上げ圧延された厚板材を矯正機が設置されたライ
ンに移載する移載機７と、移載された厚板材を矯正する
矯正機８と、矯正機８にて矯正された厚板材を所定長さ
に裁断する切断器９と、所定長さに裁断された厚板（以
下、定尺材という）を搬送するコンベア１０と、コンベ
ア１０により搬送されてきた定尺材が載置される載置テ
ーブル１１などを備えてなるものとされる。そして、こ
の実施形態では、加熱炉２、粗ミル３、仕上ミル４は、
コイル製造ラインと厚板製造ラインとにおいて共用され
ている。

【００２０】次に、かかる構成とされている熱間圧延設
備１における熱間圧延材の在炉時間設定方法について説
明する。

【００２１】この熱間圧延材の在炉時間設定方法を適用
するにあたって、この熱間圧延設備１におけるコイル製
造ラインおよび厚板製造ラインを、次のようにゾーン分
割を行う。すなわち、コイル製造ラインを、粗ミルゾー
ンと、仕上ミル・コイラゾーンと、搬出ゾーンとに分割
する一方、厚板製造ラインを、粗ミルゾーンと、仕上ミ
ル・移載機ゾーンと、矯正機ゾーンと、切断器ゾーン
と、搬送・載置ゾーンなどに分割する。そして、この熱
間圧延設備１においては、前記各ゾーンには単一の圧延
材しか存在しないように在炉時間の設定がなされてい
る。そのため、従来のようないわゆる見切り発車的に、
圧延材を次の工程に移行させるようなことはなされてい
ない。

【００２２】ところで、従来の方法ではいわゆる見切り
発車的に圧延材の抽出がなされているので、何等かのト
ラブルにより後行材が進入しようとしているゾーンから
先行材の退出が遅れた場合、後行材は先行材の処理され
ているゾーンに進入した状態で待機させられるおそれが
あり、つまり一つのゾーンに先行材と後行材が存在する
おそれがあり、それによりトラブルの処理が困難となる
事態も生ずる。

【００２３】しかるに、本実施形態では、前述したよう
に、後行材が進入しようとしているゾーンから先行材が
退出した時点で後行材がそのゾーンに進入するように在
炉時間を設定しているので、何等かのトラブルにより後
行材が進入しようとしているゾーンから先行材の退出が
遅れたとしても、後行材をそれが処理されているゾーン
で待機させることが可能となる。したがって、本実施形
態では従来のものに比して運転継続の確実性が向上す
る。また、運転継続の確実性の一層の向上を図るため
に、実際の経過時間の計測を行い、その計測時間に基づ
いて在炉時間の補正をするのが好ましい。

【００２４】次に、かかる製造方法が適用されている熱
間圧延設備１における熱間圧延材の在炉時間の算出につ
いて、コイル製造ラインを中心として説明する。なお、
以下の説明における各記号は次のとおりとする。

【００２５】 Ｒ（ｉ）：スラブｉの粗ミルゾーンサイクルタイム Ｆ（ｉ）：スラブｉの仕上げ・コイラゾーンサイクルタ
イム Ｃ（ｉ）：スラブｉの搬出ゾーンサイクルタイム

【００２６】ここで、「サイクルタイム」とは、スラブ
先端の当該ゾーンへの進入開始からスラブ後端の当該ゾ
ーンの退出完了に要する時間をいう。例えは、粗ミルゾ
ーンサイクルタイムとは、スラブ先端の粗ミルゾーンへ
の進入開始からそのスラブ後端の粗ミルゾーンの退出完
了に要する時間をいい、仕上げ・コイラゾーンサイクル
タイムとは、スラブ先端の仕上げ・コイラゾーンへの進
入開始からそのスラブ後端の仕上げ・コイラゾーンの退
出完了に要する時間をいい、搬出ゾーンサイクルタイム
とは、スラブ先端の搬出ゾーンへの進入開始からそのス
ラブ後端の搬出ゾーンからの退出完了に要する時間をい
う。また、サイクルタイムとは別にＧ（ｉ）：スラブｉ
の先端の仕上・コイラゾーンへの進入開始からそのスラ
ブ後端の粗ミルゾーンの退出完了に要する時間を設定す
る。

【００２７】第１抽出判断 先行材Ｓ（ｍ−１）と後行材Ｓ（ｍ）とを考察したと
き、粗ミルゾーンに２スラブが存在しないようにするた
めには、先行材Ｓ（ｍ−１）の粗ミルゾーンサイクルタ
イム終了後に後行材Ｓ（ｍ）を加熱炉から抽出すればよ
い。したがって、このときの先行材Ｓ（ｍ−１）の抽出
から後行材Ｓ（ｍ）の抽出までに要する時間（以下、抽
出時間という）Ｐ（ｍ）は、下記式により表される。

【００２８】 P(m)=R(m-1) （１）

【００２９】第２抽出判断 後行材Ｓ（ｍ）を前記第１抽出判断で抽出した後、仕上
ミル・コイラゾーンで２スラブが存在しないように、抽
出時間Ｐ（ｍ）を設定する。

【００３０】この設定において、先行材Ｓ（ｍ−１）が
仕上ミル・コイラゾーンで仕上ミルおよびコイラ巻取り
完了後に後行材Ｓ（ｍ）が仕上ミル・コイラゾーンに進
入するときは（図２参照）、仕上ミル・コイラゾーンに
２スラブが存在しないので、抽出時間Ｐ（ｍ）は先行材
Ｓ（ｍ−１）の粗ミルゾーンサイクルタイムＲ（ｍ−
１）とされる。

【００３１】 P(m)=R(m-1) （２）

【００３２】第３抽出判断 前記第２抽出判断で抽出を行った場合、先行材Ｓ（ｍ−
１）が仕上ミル・コイラゾーンで仕上ミルおよびコイラ
巻取り完了前に、後行材Ｓ（ｍ）が仕上ミル・コイラゾ
ーンに進入するようになるときは（図３参照）、仕上ミ
ル・コイラゾーンに２スラブが存在することになるの
で、先行材Ｓ（ｍ−１）の巻き取りが完了して後行材Ｓ
（ｍ）が仕上ミル・コイラゾーンに進入可能となるま
で、後行材Ｓ（ｍ）の抽出を遅らせる。その場合の抽出
時間Ｐ（ｍ）は下記式により表される。

【００３３】 P(m)=R(m-1)+{(F(m-1)-G(m-1))-(R(m)-G(m))} （３）

【００３４】第４抽出判断 前記第２抽出判断で抽出を行った後、搬出ゾーンで２ス
ラブが存在しないように、抽出時間Ｐ（ｍ）を設定す
る。

【００３５】この設定において、先行材Ｓ（ｍ−１）が
搬出ゾーンで搬出完了後に後行材Ｓ（ｍ）が搬出ゾーン
に進入するときは、搬出ゾーンに２スラブが存在しない
ので、抽出時間Ｐ（ｍ）は先行材Ｓ（ｍ−１）の粗ミル
ゾーンサイクルタイムＲ（ｍ−１）とされる。

【００３６】 P(m)=R(m-1) （４）

【００３７】第５抽出判断 前記第４抽出判断で抽出を行った場合、先行材Ｓ（ｍ−
１）が搬出ゾーンで搬出完了前に、後行材Ｓ（ｍ）が搬
出ゾーンに進入するようになるときは、搬出ゾーンに２
スラブが存在することになるので、先行材Ｓ（ｍ−１）
の搬出が完了して後行材Ｓ（ｍ）が搬出ゾーンに進入可
能となるまで、後行材Ｓ（ｍ）の抽出を遅らせる。その
場合の抽出時間Ｐ（ｍ）は下記式により表される。

【００３８】 P(m)=(R(m-1)-G(m-1))+F(m-1)+C(m-1)-{(R(m)-G(m))+F(m)} （５）

【００３９】第６抽出判断 前記第３抽出判断で抽出を行った後、搬出ゾーンで２ス
ラブが存在しないように、抽出時間Ｐ（ｍ）を設定す
る。

【００４０】この設定において、先行材Ｓ（ｍ−１）が
搬出ゾーンで搬出完了後に後行材Ｓ（ｍ）が搬出ゾーン
に進入するときは、搬出ゾーンに２スラブが存在しない
ので、抽出時間Ｐ（ｍ）は第３抽出判断におけると同様
とされる。

【００４１】 P(m)=R(m-1)+{(F(m-1)-G(m-1))-(R(m)-G(m))} （６）

【００４２】第７抽出判断 前記第６抽出判断で抽出を行った場合、先行材Ｓ（ｍ−
１）が搬出ゾーンで搬出完了前に、後行材Ｓ（ｍ）が搬
出ゾーンに進入するようになるときは、搬出ゾーンに２
スラブが存在することになるので、先行材Ｓ（ｍ−１）
の搬出が完了して後行材Ｓ（ｍ）が搬出ゾーンに進入可
能となるまで、後行材Ｓ（ｍ）の抽出を遅らせる。その
場合の抽出時間Ｐ（ｍ）は下記式により表される。

【００４３】 P(m)=R(m-1)+{(F(m-1)-G(m-1))-(R(m)-G(m))}+(C(m-1)-F(m)) （７）

【００４４】また、コイル材スラブの圧延と厚板材スラ
ブの圧延とを切替えるときには、コイル製造ラインと厚
板製造ラインとで共用される部分を含むゾーンを先行材
Ｓ（ｍ−１）が通過するまでの時間ＴＴを計算し、この
時間ＴＴにコイル材スラブと厚板材スラブの切替に必要
な作業時間ＴＣを加えたものを抽出時間Ｐ（ｍ）とす
る。すなわち、先行材Ｓ（ｍ−１）がコイル材スラブで
あれば、粗ミルゾーンおよび仕上げミル・コイラゾーン
を通過するまでの時間を時間ＴＴとする一方、先行材Ｓ
（ｍ−１）が厚板材スラブであれば、粗ミルゾーンおよ
び仕上げミル・移載機ゾーンを通過するまでの時間を時
間ＴＴとして、抽出時間Ｐ（ｍ）を算出する。

【００４５】以上は、各圧延ラインの処理能力（以下、
ミル処理能力という）により抽出時間Ｐ（ｍ）を設定す
る考え方を示したものである。

【００４６】しかして、この方法で設定される抽出時間
Ｐ（ｍ）にしたがって加熱炉２からスラブを抽出するこ
とにより、各ゾーンにスラブを進入させる際の待ち時間
が発生することがなく、これにより加熱炉２から抽出さ
れる各スラブの温度が低下する原因を予測可能な範囲で
排除することができる。

【００４７】次に、図４および図５を参照して、前記ミ
ル処理能力による抽出時間Ｐ（ｍ）と、加熱炉２の加熱
能力により規定される抽出時間（以下、加熱炉処理能力
による抽出時間という）Ｕとに基づいて、加熱炉２内の
各スラブにつき、前記残在炉時間Ｚを算出する処理を説
明する。

【００４８】先ず、図４のステップＳ１では、加熱炉２
にスラブを装入するか、または加熱炉２からスラブを抽
出するかといういずれかのイベントを実行するか否かを
判定する。ここで、いずれのイベントをも実行しないと
判定された場合、元に戻って前記いずれかのイベントを
実行するものと判定されるまでステップＳ１の処理を繰
り返す。一方、いずれかのイベントを実行するものと判
定された場合は、そのイベントがスラブの装入であるの
か抽出であるのかを判別し、装入であれば、ステップＳ
２に進み、加熱炉２内に他のスラブが既に装入されてい
るか否かを判定する。

【００４９】前記ステップＳ２で加熱炉２内に既に他の
スラブが存在すると判定された場合には、ステップＳ３
に進み、加熱炉２内で抽出端にあるスラブＳ（ｎ）の残
在炉時間Ｚ（ｎ）を下記式（８）により算出する。ここ
では、スラブＳ（ｎ）の材質、質量、形状などの諸元に
関する情報（以下、ＩＤＩの情報という）に基づき、ス
ラブＳ（ｎ）が一つ前のイベント（加熱炉２にスラブを
装入するかまたは加熱炉２からスラブを抽出する）が実
行された時点において算出される残在炉時間ＰＺ（ｎ）
から現時点までの経過時間Ｙを減算したものをＺ（ｎ）
値として設定する。

【００５０】 Ｚ（ｎ）＝ＰＺ（ｎ）−Ｙ （８）

【００５１】ステップＳ３の処理が終了すると、今回装
入されるスラブＳ（ｍ）および抽出端にあるスラブＳ
（ｎ）を除いた加熱炉２内の全てのスラブＳ（ｎ＋１）
〜Ｓ（ｍ−１）（ｎ，ｍ：ｎ＜ｍ）につき、順次残在炉
時間Ｚ（ｎ＋１）〜Ｚ（ｍ−１）を計算していく（ステ
ップＳ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８、Ｓ９およびＳ１
０）。

【００５２】すなわち、ステップＳ４では、スラブ番号
ｉをｎ＋１とおいて、先ず抽出端のスラブＳ（ｎ）の一
つ手前のスラブＳ（ｎ＋１）をスラブＳ（ｉ）として指
定する。

【００５３】ステップＳ５では、スラブＳ（ｉ）につ
き、下記式（９）により所要在炉時間Ｈ（ｉ）を算出す
る。この所要残在炉時間Ｈ（ｉ）は、スラブＳ（ｉ）を
加熱炉２の最大加熱能力により焼き上げるまでに必要と
される時間を示すものであり、各スラブ装入時にＩＤＩ
の情報に基づき算出される。ここでは、熱間圧延設備１
において何らかのトラブルが発生した場合を考慮して、
スラブＳ（ｉ）が一つ前のイベント（加熱炉２にスラブ
を装入するかまたは加熱炉２からスラブを抽出する）が
実行されてから現時点までに経過した実際の経過時間で
ある実経過時間Ｙを所要残在炉時間ＰＨ（ｉ）値から減
算したものを所要残在炉時間Ｈ（ｉ）として設定する。

【００５４】 Ｈ（ｉ）＝ＰＨ（ｉ）−Ｙ （９）

【００５５】ステップＳ６では、スラブＳ（ｉ）につ
き、加熱炉処理能力による抽出時間Ｕ（ｉ）を下記式
（１０）により算出する。すなわち、当該スラブＳ
（ｉ）の所要残在炉時間Ｈ（ｉ）から先行材Ｓ（ｉ−
１）の残在炉時間Ｚ（ｉ−１）を減算したものが加熱炉
処理能力による抽出時間Ｕ（ｉ）として設定される。

【００５６】 Ｕ（ｉ）＝Ｈ（ｉ）−Ｚ（ｉ−１） （１０）

【００５７】ステップＳ７では、下記式（１１）により
実抽出時間Ｔ（ｉ）を算出する。すなわち、前記ミル処
理能力による抽出時間Ｐ（ｉ）と加熱炉処理能力による
抽出時間Ｕ（ｉ）とが比較され、値の大きいほうが実抽
出時間Ｔ（ｉ）として設定される。

【００５８】 Ｔ（ｉ）＝ｍａｘ（Ｕ（ｉ），Ｐ（ｉ）） （１１）

【００５９】ステップＳ８では、下記式（１２）により
当該スラブＳ（ｉ）の残在炉時間Ｚ（ｉ）を算出する。
すなわち、先行材Ｓ（ｉ−１）の残在炉時間Ｚ（ｉ−
１）に当該スラブＳ（ｉ）の実抽出時間Ｔ（ｉ）を加算
したものを当該スラブＳ（ｉ）の残在炉時間Ｚ（ｉ）と
して設定する。

【００６０】 Ｚ（ｉ）＝Ｚ（ｉ−１）＋Ｔ（ｉ） （１２）

【００６１】ステップＳ９では、ｉ＝ｍ−１であるか否
か、すなわちステップＳ５〜ステップＳ８の処理を各ス
ラブＳ（ｎ＋１）〜Ｓ（ｍ−１）に対して行ったか否か
を判定する。ｉ＝ｍ−１でない場合は、ステップＳ１０
でｉを値１インクリメントしてステップＳ５に戻る。

【００６２】ステップＳ９で、ｉ＝ｍ−１であると判定
された場合、各スラブＳ（ｎ＋１）〜Ｓ（ｍ−１）につ
き、残在炉時間Ｚ（ｎ＋１）〜Ｚ（ｍ−１）が算出され
たものとして、ステップＳ１１以降の処理において、今
回装入されるスラブＳ（ｍ）の残在炉時間Ｚ（ｍ）を設
定する。

【００６３】すなわち、ステップＳ１１では、今回装入
されるスラブＳ（ｍ）につきＩＤＩの情報に基づいて、
前記各ゾーンにおけるサイクルタイムを算出する。ここ
で、今回装入されるスラブＳ（ｍ）がコイル材であれ
ば、粗ミルゾーンサイクルタイムＲ（ｍ）、仕上げミル
・コイラゾーンサイクルタイムＦ（ｍ）および搬出ゾー
ンサイクルタイムＣ（ｍ）の各値を算出する。また、当
該スラブＳ（ｍ）が厚板材であれば、粗ミルゾーンサイ
クルタイムＲ（ｍ）、仕上げミル・移載機ゾーンサイク
ルタイムＦＴ（ｍ）、矯正機ゾーンサイクルタイムＨＬ
（ｍ）、切断器ゾーンサイクルタイムＴＳ（ｍ）および
搬送・載置ゾーンサイクルタイムＰＩ（ｍ）の各値を算
出する。

【００６４】ステップＳ１２では、今回装入されるスラ
ブＳ（ｍ）の前記所要在炉時間Ｈ（ｍ）をＩＤＩの情報
に基づき算出する。

【００６５】ステップＳ１３では、前回装入されたスラ
ブＳ（ｍ−１）と今回装入されるスラブＳ（ｍ）との間
で材質の切替えがあるか否かを判定する。ここで、材質
の切替えがない場合は、ステップＳ１４〜ステップＳ１
７の処理に進み、当該スラブＳ（ｍ）の加熱炉処理能力
による抽出時間Ｕ（ｍ）、前記ミル処理能力による抽出
時間Ｐ（ｍ）、実抽出時間Ｔ（ｍ）および残在炉時間Ｚ
（ｍ）をそれぞれ下記各式および前述したミル処理能力
による抽出時間Ｐ（ｍ）の設定方法にしたがって設定す
る。すなわち、 Ｕ（ｍ）＝Ｕ（ｍ）−Ｚ（ｍ−１） （ステップＳ１４） Ｔ（ｍ）＝ｍａｘ（Ｕ（ｍ），Ｐ（ｍ）） （ステップＳ１６） Ｚ（ｍ）＝Ｚ（ｍ−１）＋Ｔ（ｍ） （ステップＳ１７）

【００６６】ステップＳ１４〜ステップＳ１７の処理が
終了すると、ステップＳ１８に進み、装入端マークを反
抽出側に1スラブ分移動して元に戻る。

【００６７】また、前記ステップＳ１３で、前回装入さ
れたスラブＳ（ｍ−１）と今回装入されるスラブＳ
（ｍ）との間でコイル材と厚板材との切替がある場合
は、ステップＳ１９に進み、厚板材からコイル材への切
替かコイル材から厚板材への切替であるかを判別する。
厚板材からコイル材への切替である場合はステップＳ２
０〜ステップＳ２３の処理により、今回装入されるスラ
ブＳ（ｍ）の加熱炉処理能力による抽出時間Ｕ（ｍ）、
前記ミル処理能力による抽出時間Ｐ（ｍ）、実抽出時間
Ｔ（ｍ）および残在炉時間Ｚ（ｍ）を設定する。

【００６８】すなわち、ステップＳ２０では、ステップ
Ｓ１４におけると同一の式により当該スラブＳ（ｍ）の
加熱炉処理能力による抽出時間Ｕ（ｍ）を算出する。

【００６９】ステップＳ２１では、前記ミル処理能力に
よる抽出時間Ｐ（ｍ）を下記式（１３）により修正す
る。

【００７０】 Ｐ（ｍ）＝Ｒ（ｍ−１）＋ＦＴ（ｍ−１）＋α（ｃｏｉｌ） （１３） ここで、α（ｃｏｉｌ）は厚板材からコイル材への切替
の際、ライン切替に必要とされる時間である。

【００７１】ステップＳ２２、Ｓ２３では、それぞれス
テップＳ１６、Ｓ１７におけると同一の式により実抽出
時間Ｔ（ｍ）および残在炉時間Ｚ（ｍ）を計算した後、
前記ステップＳ１８の処理を実行し、元に戻る。

【００７２】また、前記ステップＳ１９でコイル材から
厚板材への切替であると判定された場合は、ステップＳ
２４〜ステップＳ２７の処理により、今回装入されるス
ラブＳ（ｍ）の加熱炉処理能力による抽出時間Ｕ
（ｍ）、前記ミル処理能力による抽出時間Ｐ（ｍ）、実
抽出時間Ｔ（ｍ）および残在炉時間Ｚ（ｍ）を算出す
る。

【００７３】すなわち、ステップＳ２４では、ステップ
Ｓ１４におけると同一の式により当該スラブＳ（ｍ）の
加熱炉処理能力による抽出時間Ｕ（ｍ）を算出する。

【００７４】ステップＳ２５では、下記式（１４）によ
り前記ミル処理能力による抽出時間Ｐ（ｍ）を修正す
る。

【００７５】 Ｐ（ｍ）＝Ｒ（ｍ−１）＋Ｆ（ｍ−１）＋α（ＮＰ） （１４）

【００７６】ここで、α（ＮＰ）はコイル材から厚板材
への切替の際、ライン切替に必要とされる時間である。

【００７７】ステップＳ２６、Ｓ２７では、それぞれス
テップＳ１６、Ｓ１７におけると同一の式により実抽出
時間Ｔ（ｍ）および残在炉時間Ｚ（ｍ）を計算した後、
前記ステップＳ１８の処理を実行して元に戻る。

【００７８】また、前記ステップＳ２で加熱炉２内に他
のスラブが装入されていないと判定された場合は、ステ
ップＳ２８に進み、今回装入されるスラブＳ（ｍ）につ
きＩＤＩの情報に基づき、各ゾーンにおけるサイクルタ
イムを算出する。すなわち、今回装入されるスラブＳ
（ｍ）がコイル材であれば、粗ミルゾーンサイクルタイ
ムＲ（ｍ）、仕上げミル・コイラゾーンサイクルタイム
Ｆ（ｍ）および搬出ゾーンサイクルタイムＣ（ｍ）の各
値をそれぞれ算出する。また、当該装入スラブＳ（ｍ）
が厚板材であれば、粗ミルゾーンサイクルタイムＲ
（ｍ）、仕上げミル・移載機ゾーンサイクルタイムＦＴ
（ｍ）、矯正機ゾーンサイクルタイムＨＬ（ｍ）、切断
器ゾーンサイクルタイムＴＳ（ｍ）および搬送・載置ゾ
ーンサイクルタイムＰＩ（ｍ）の各値をそれぞれ算出す
る。

【００７９】次に、ステップＳ２９では、今回装入され
るスラブＳ（ｍ）の前記所要在炉時間Ｈ（ｍ）をＩＤＩ
の情報に基づき算出する。

【００８０】次に、ステップＳ３０では、前記ミル処理
能力による抽出時間Ｐ（ｍ）を値０と設定し、ステップ
Ｓ３１では、加熱炉処理能力による抽出時間Ｕ（ｍ）、
実抽出時間Ｔ（ｍ）、残在炉時間Ｚ（ｍ）および所要在
炉時間Ｈ（ｍ）を全て等値として設定する。

【００８１】 Ｕ（ｍ）＝Ｔ（ｍ）＝Ｚ（ｍ）＝Ｈ（ｍ） （１５）

【００８２】ステップＳ３１の処理が終了すると、前記
ステップＳ１８の処理を実行した後、元に戻る。

【００８３】さらにまた、前記ステップＳ１で、イベン
トを実行するものと判定され、かつ当該イベントが加熱
炉２からのスラブの抽出であると判別された場合は、ス
テップＳ３２に進み、今回抽出されるスラブＳ（ｎ）の
残材炉時間Ｚ（ｎ）を値０と置いた後、ステップＳ３３
〜ステップＳ３９の処理に進む。ここでは、今回抽出さ
れるスラブＳ（ｎ）以外の全てのスラブＳ（ｎ−１）〜
Ｓ（ｍ）につき、順次残在炉時間Ｚ（ｎ＋１）〜Ｚ
（ｍ）を計算していく。

【００８４】すなわち、ステップＳ３３ではスラブ番号
ｉをｎ＋１と置く。これにより、今回抽出されるスラブ
Ｓ（ｎ）の後行材Ｓ（ｎ＋１）を先ずスラブＳ（ｉ）と
して指定する。ステップＳ３４では、スラブＳ（ｉ）に
つき、所要残在炉時間Ｈ（ｉ）を下記式（１６）により
算出する。

【００８５】 Ｈ（ｉ）＝ＰＨ（ｉ）−Ｙ （１６）

【００８６】ステップＳ３５では、スラブＳ（ｉ）につ
き、加熱炉処理能力による抽出時間Ｕ（ｉ）を下記式に
より算出する。

【００８７】 Ｕ（ｉ）＝Ｕ（ｉ）−Ｚ（ｉ−１） （１７）

【００８８】ステップＳ３６では、前記ミル処理能力に
よる抽出時間Ｐ（ｉ）と加熱炉処理能力による抽出時間
Ｕ（ｉ）とを比較し、値の大きいほうを実抽出時間Ｔ
（ｉ）として設定する。

【００８９】 Ｔ（ｉ）＝ｍａｘ（Ｕ（ｉ），Ｐ（ｉ）） （１８）

【００９０】ステップＳ３７では、当該スラブＳ（ｉ）
の残在炉時間Ｚ（ｉ）を下記式により算出する。

【００９１】 Ｚ（ｉ）＝Ｚ（ｉ−１）＋Ｔ（ｉ） （１９）

【００９２】ステップＳ３８では、ｉ＝ｍであるか否
か、すなわちステップＳ３４〜ステップＳ３７の処理を
今回抽出されるスラブＳ（ｎ）以外の全てのスラブＳ
（ｎ−１）〜Ｓ（ｍ）につき行ったか否かを判定する。
ｉ＝ｍでない場合は、ステップＳ１０でｉを値１インク
リメントし、ステップＳ５に戻る。ｉ＝ｍである場合
は、ステップＳ４０に進み、抽出端マークを装入側に1
スラブ分移動して元に戻る。

【００９３】以上のようにして設定される抽出時間Ｐ
（ｍ）および加熱炉処理能力による抽出時間Ｕ（ｍ）に
基づいて算出される各スラブの残在炉時間Ｚを考慮し
て、例えば下記のような考え方で加熱炉２の燃焼制御を
行うことによって、エネルギ消費量を減少させることも
可能となる。

【００９４】すなわち、各スラブの残在炉時間Ｚに基づ
いて、加熱炉２内全スラブの前回計算設定温度から各ス
ラブの抽出予定時刻における温度を予測する。この予測
温度が所要温度に達しないスラブがあるか否かを判断し
て、所定温度に達しないスラブが一つでもあれば、加熱
炉の全ての帯域、すなわち予熱帯、加熱帯、均熱帯にお
いて全てのスラブが所定温度に達するように加熱炉２内
の温度を上げる。また、前記予測温度が所定温度に達し
ないスラブがない場合は、全ての帯域において全てのス
ラブの予測温度が所要温度を下回らない範囲で加熱炉２
内の温度を下げることによって、エネルギ消費量を最少
とすることができる。

【００９５】次に、表１に、以上説明した処理により各
スラブＳ（ｋ）に対して設定される各設定値、すなわ
ち、コイル材スラブの粗ミルゾーンサイクルタイムＲ
（ｋ）、仕上げミル・コイラゾーンサイクルタイムＦ
（ｋ）および搬出ゾーンサイクルタイムＣ（ｋ）、厚板
材スラブの粗ミルゾーンサイクルタイムＲ（ｋ）、仕上
げミル・移載機ゾーンサイクルタイムＦＴ（ｋ）、矯正
機ゾーンサイクルタイムＨＬ（ｋ）、切断器ゾーンサイ
クルタイムＴＳ（ｋ）および搬送・載置ゾーンサイクル
タイムＰＩ（ｋ）、スラブＳ（ｋ）の所要在炉時間Ｈ
（ｋ）、加熱炉処理能力による抽出時間Ｕ（ｋ）、ミル
処理能力による抽出時間Ｐ（ｋ）、実抽出時間Ｔ
（ｋ）、残在炉時間Ｚ（ｋ）の様子を示す。ここでは、
現在コイル材スラブが装入端（スラブＳ（ｍ））にあ
り、厚板材スラブが抽出端（スラブＳ（ｎ））にある場
合が示されている。また、スラブ番号ｉ＋２、ｉ＋１、
ｉの各スラブはコイル材スラブであり、スラブ番号ｊ＋
１、ｊの各スラブは厚板材スラブである。

【００９６】

【表１】 表１中、Ｚ（ｎ）はスラブの加熱炉２への装入時にはＺ
（ｎ）＝ＰＺ（ｎ）−Ｙ（Ｚ（ｎ）が負となる場合は、
Ｚ（ｎ）＝０）として設定され、抽出時にはＺ（ｎ）＝
０として設定される。

【００９７】また、Ｈ（ｎ）〜Ｈ（ｍ−１）、Ｕ（ｎ）
〜Ｕ（ｍ−１）、Ｔ（ｎ）〜Ｔ（ｍ−１）、Ｚ（ｎ）〜
Ｚ（ｍ−１）の各設定値は加熱炉２へのスラブの装入ま
たは加熱炉２からのスラブの抽出が行われる毎に再設定
されるものである。

【００９８】また、Ｒ（ｍ）、Ｆ（ｍ）、Ｃ（ｍ）、Ｈ
（ｍ）の各設定値は前記ＩＤＩの情報に基づき、装入時
のみ計算されるものである。

【００９９】また、Ｐ（ｍ）の設定値はＲ（ｍ）、Ｆ
（ｍ）、Ｃ（ｍ）、Ｈ（ｍ）の各設定値および先行材Ｓ
（ｍ−１）につき前記ＩＤＩの情報に基づき装入時のみ
計算されるＲ（ｍ−１）、Ｆ（ｍ−１）、Ｃ（ｍ−
１）、Ｈ（ｍ−１）の各設定値に基づき装入時のみ計算
されるものである。

【０１００】また、Ｕ（ｍ）、Ｔ（ｍ）、Ｚ（ｍ）の各
設定値はＲ（ｍ）、Ｆ（ｍ）、Ｃ（ｍ）、Ｈ（ｍ）の各
設定値、およびＰ（ｍ）の設定値に基づき、装入時のみ
計算されるものである。すなわち、Ｕ（ｍ）＝Ｈ（ｍ）
−Ｚ（ｍ−１）、Ｔ（ｍ）＝ｍａｘ（Ｕ（ｍ），Ｐ
（ｍ））、Ｚ（ｍ）＝Ｚ（ｍ−１）＋Ｔ（ｍ）の各式に
したがって設定される。

【０１０１】以上述べたように、本実施形態の熱間圧延
材の在炉時間制御方法および加熱制御方法によれば、後
行材Ｓ（ｍ）が進入しようとしているゾーンから先行材
Ｓ（ｍ−１）が退出した時点で、後行材Ｓ（ｍ）を当該
ゾーンに進入させているので、先行材Ｓ（ｍ−１）が処
理されているゾーンにおいて、何らかのトラブルが発生
して、先行材Ｓ（ｍ−１）がそのゾーンから退出するの
が遅れた場合にも、後行材Ｓ（ｍ）と先行材Ｓ（ｍ−
１）が干渉するのを防止することができる。

【０１０２】また、前記第１抽出判断から第７抽出判断
により加熱炉２内の各スラブの残在炉時間Ｚを求める際
に、加熱炉２へのスラブの装入または加熱炉２からのス
ラブの抽出が行われる毎に実経過時間Ｙを求め、加熱炉
２内の全てのスラブについて残在炉時間Ｚを計算し直す
ようにしている。そのため、圧延ライン上で何らかのト
ラブルが発生し、次の装入または抽出が予定通り行われ
ない場合にも、前記実経過時間Ｙを参照して加熱炉２内
の全てのスラブにつき、残在炉時間Ｚを計算し直して、
残在炉時間Ｚを補正することができる。

【０１０３】したがって、この補正された残在炉時間Ｚ
により、熱量のロスを最小限とするように見直された加
熱スケジュールにより各スラブを加熱することができ
る。このため、トラブル発生時においてもエネルギ消費
量を最少として所定の加熱を行うことができる。

【０１０４】以上、本発明を実施形態に基づいて説明し
てきたが、本発明はかかる実施形態のみに限定されるも
のではなく種々改変が可能である。例えば、実施形態で
は圧延ラインは、粗ミルと仕上ミルとを有するものとさ
れているが、粗ミルと中間ミルと仕上ミルとを有するも
のとされてもよい。また、共有されている圧延装置は、
粗ミルと仕上ミルに限定されるものではなく、並列的に
設けられる圧延ラインの種類に応じて適宜選定できる。

【０１０５】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
少なくとも加熱炉と圧延装置の一部、例えば粗ミルと仕
上ミルとを共有してなる複数の製造ラインをその工程に
対応したゾーンに分割するとともに、その各ゾーンには
複数の圧延材が存在しないように制御しているので、多
品種・少量生産がなされている熱間圧延設備における先
行材と後行材との干渉を生じさせることがないという優
れた効果が得られる。

【０１０６】また、本発明においては、多品種・少量生
産がなされているラインのように、ライン切替回数が多
い場合においても、このライン切替時間を在炉時間に反
映することが可能となり、熱量のロスを最小限とするよ
うな加熱スケジュールにより加熱することができるとい
う優れた効果も得られる。

【０１０７】本発明の好ましい形態においては、実経過
時間が残在炉時間に反映されているので、刻々と変化す
る圧延状況に応じた加熱スケジュールの設定が可能とな
るという優れた効果も得られる。またそれにより、安定
な操業が確保されるとともに、スラブの温度低下を最小
限に抑えることも可能となり、エネルギーロスを防ぐこ
とができるという効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る熱間圧延設備におけ
る在炉時間設定方法が適用されている熱間圧延設備の概
略構成図である。

【図２】同熱間圧延設備における熱間圧延材の在炉時間
の算出方法を説明するためのグラフの一例を示す図であ
る。

【図３】同熱間圧延設備における熱間圧延材の在炉時間
の算出方法を説明するためのグラフの他の例を示す図で
ある。

【図４】同熱間圧延設備における熱間圧延材の在炉時間
の算出する処理を示すフローチャートの前半部である。

【図５】同熱間圧延設備における熱間圧延材の在炉時間
の算出する処理を示すフローチャートの後半部である。

【符号の説明】

１ 熱間圧延設備 ２ 加熱炉 ３ 粗ミル ４ 仕上ミル ５ コイラ ６ 搬出装置 ７ 移載機 ８ 矯正機 ９ 切断器 １０ コンベア １１ 載置テーブル

フロントページの続き (72)発明者 井出 知良 神戸市中央区東川崎町３丁目１番１号 川崎重工業株式会社 神戸工場内 (56)参考文献 特開 昭62−30812（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−97808（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−147409（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−188785（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−290127（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−155513（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21B 37/00 C21D 1/00,9/00

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コイル材、厚板材などの種類の異なる複
   数の熱間圧延材が同一の加熱炉において加熱され、かつ
   各圧延ラインにおいてその上流側の一部の圧延装置が共
   用されている、熱間圧延設備における熱間圧延材の在炉
   時間設定方法であって、 各圧延ラインを圧延工程に対応させた所要数のゾーンに
   分割し、前記各ゾーンには一つの熱間圧延材しか存在し
   ないようして、熱間圧延材を加熱炉から抽出した場合に
   おける炉内に存在する各熱間圧延材の在炉時間の設定
   が、ミル処理能力よる抽出時間と、加熱炉処理能力によ
   る抽出時間とを比較して両抽出時間の内で大きい方を炉
   内各熱間圧延材の実抽出時間とし、当該熱間圧延材より
   炉内下流に位置する熱間圧延材の前記実抽出時間を積算
   して得られた値によりなされることを特徴とする熱間圧
   延材の在炉時間設定方法。
2. 【請求項２】 下流ゾーンのサイクルタイムがその上流
   ゾーンのサイクルタイムより長いために前記上流ゾーン
   のサイクルタイムにより抽出をなした場合、前記下流ゾ
   ーンに熱間圧延材が２つ存在するようになるときは、ミ
   ル処理能力よる抽出時間が熱間圧延材の加熱炉からの抽
   出を所定時間遅らせて算出されることを特徴とする請求
   項１記載の熱間圧延材の在炉時間設定方法。
3. 【請求項３】 各熱間圧延材の加熱炉装入後における実
   際の経過時間に基づいて、各熱間圧延材の在炉時間を補
   正することを特徴とする請求項１記載の熱間圧延材の在
   炉時間設定方法。
4. 【請求項４】 前記補正が、熱間圧延材の装入、抽出ご
   とに実際の経過時間を算出し、前記経過時間を用いて各
   熱間圧延材の在炉時間を新たに算出することであること
   を特徴とする請求項３記載の熱間圧延材の在炉時間設定
   方法。
5. 【請求項５】 コイル材、厚板材などの種類の異なる複
   数の熱間圧延材が同一の加熱炉において加熱され、かつ
   各圧延ラインにおいてその上流側の一部の圧延装置が共
   用されている、熱間圧延設備における熱間圧延材の加熱
   制御方法であって、請求項１なしい請求項４により設定
   された在炉時間を用いて加熱炉における各熱間圧延材の
   加熱を制御することを特徴とする熱間圧延材の加熱制御
   方法。
6. 【請求項６】 前記在炉時間に基づいて熱間圧延材の残
   在炉時間を各熱間圧延材について算出し、前記残在炉時
   間に基づいて加熱炉内の各熱間圧延材の抽出予定時刻に
   おける加熱温度を予測し、前記予測温度が所定温度に達
   しない熱間圧延材がある場合、加熱炉の温度を所定量上
   昇させることを特徴とする請求項５記載の熱間圧延材の
   加熱制御方法。
7. 【請求項７】 前記在炉時間に基づいて熱間圧延材の残
   在炉時間を各熱間圧延材について算出し、前記残在炉時
   間に基づいて加熱炉内の各熱間圧延材の抽出予定時刻に
   おける加熱温度を予測し、前記予測温度が所定温度に達
   しない熱間圧延材がない場合、加熱炉の温度を所定量低
   下させることを特徴とする請求項５記載の熱間圧延材の
   加熱制御方法。