JP3444267B2 - 鋼板の圧延方法 - Google Patents
鋼板の圧延方法Info
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- JP3444267B2 JP3444267B2 JP2000130730A JP2000130730A JP3444267B2 JP 3444267 B2 JP3444267 B2 JP 3444267B2 JP 2000130730 A JP2000130730 A JP 2000130730A JP 2000130730 A JP2000130730 A JP 2000130730A JP 3444267 B2 JP3444267 B2 JP 3444267B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鋼板の圧延方法に
関する。より具体的には、本発明は、例えば、連続鋳造
鋳片等の鋼片に粗圧延および仕上圧延を行うことにより
製造される熱延鋼板の圧延方法に関する。
関する。より具体的には、本発明は、例えば、連続鋳造
鋳片等の鋼片に粗圧延および仕上圧延を行うことにより
製造される熱延鋼板の圧延方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１は、熱延鋼板０の圧延工程１０を模
式的に示す説明図である。同図に示すように、図示しな
い連続鋳造機により製造されたスラブ１は、加熱炉２に
装入されて所定の温度に加熱される。スラブ１は加熱炉
２により加熱された後、粗圧延機３により粗圧延を行わ
れて被圧延材（本明細書では「粗バー」という）４に薄
く延ばされる。粗バー４は、図示しない搬送テーブルに
より粗圧延機３から仕上圧延機５まで所定の搬送パター
ンで搬送される。この間に粗バー４は、加熱装置６によ
り加熱された後、複数スタンド（図示例ではスタンドＦ
１〜Ｆ７の７スタンド）からなる仕上圧延機５により所
定の板厚に仕上圧延され、続く冷却装置７により所定の
巻取温度に冷却され、巻取機８でコイル９に巻き取られ
る。この巻取温度とは、巻取機８の入り口での熱延鋼板
０の温度である。
式的に示す説明図である。同図に示すように、図示しな
い連続鋳造機により製造されたスラブ１は、加熱炉２に
装入されて所定の温度に加熱される。スラブ１は加熱炉
２により加熱された後、粗圧延機３により粗圧延を行わ
れて被圧延材（本明細書では「粗バー」という）４に薄
く延ばされる。粗バー４は、図示しない搬送テーブルに
より粗圧延機３から仕上圧延機５まで所定の搬送パター
ンで搬送される。この間に粗バー４は、加熱装置６によ
り加熱された後、複数スタンド（図示例ではスタンドＦ
１〜Ｆ７の７スタンド）からなる仕上圧延機５により所
定の板厚に仕上圧延され、続く冷却装置７により所定の
巻取温度に冷却され、巻取機８でコイル９に巻き取られ
る。この巻取温度とは、巻取機８の入り口での熱延鋼板
０の温度である。
【０００３】この時の仕上圧延機５の出口における熱延
鋼板０の目標温度は、例えば低炭素鋼等では熱延鋼板０
の機械特性の関係から下限値（この場合の鋼板では８３
０℃）が決まっており、また、仕上圧延機５の圧延ロー
ルのロール肌荒れの関係から上限値（この場合の鋼板で
は８８０℃）が決まっており、この８３０〜８８０℃の
間で目標とする機械特性が得られるように、仕上圧延機
５の出口における熱延鋼板０の目標温度は、例えば８６
０℃として設定されている。
鋼板０の目標温度は、例えば低炭素鋼等では熱延鋼板０
の機械特性の関係から下限値（この場合の鋼板では８３
０℃）が決まっており、また、仕上圧延機５の圧延ロー
ルのロール肌荒れの関係から上限値（この場合の鋼板で
は８８０℃）が決まっており、この８３０〜８８０℃の
間で目標とする機械特性が得られるように、仕上圧延機
５の出口における熱延鋼板０の目標温度は、例えば８６
０℃として設定されている。
【０００４】図２は、仕上圧延機５の通板速度の変更パ
ターンの一例を示すグラフである。同図に示すように、
仕上圧延機５の通板速度は、先端部および後端部の圧延
不良を抑制するとともに圧延時間を短縮するために、先
端部を圧延する際の通板速度Ｖ1 から徐々に加速されて
最高速度Ｖ2 まで上昇され、その後に後端部を圧延する
際の通板速度Ｖ3 まで低下される。
ターンの一例を示すグラフである。同図に示すように、
仕上圧延機５の通板速度は、先端部および後端部の圧延
不良を抑制するとともに圧延時間を短縮するために、先
端部を圧延する際の通板速度Ｖ1 から徐々に加速されて
最高速度Ｖ2 まで上昇され、その後に後端部を圧延する
際の通板速度Ｖ3 まで低下される。
【０００５】ところで、「鉄と鋼」（第７７年（１９９
１）第４号、ホットストリップミルにおけるスタンド間
厚み計を用いた板厚制御システムの開発、５２９頁右段
５〜７行）には、仕上圧延機５の最高速度Ｖ2 は仕上出
口温度目標値と冷却装置７の冷却能力とに基づき決定す
ると記載されているだけであり、具体的な決定手法は何
ら記載されていない。また、特開平１０−２３０３１３
号公報にも、仕上圧延機５において加速圧延を行うこと
が開示されているが、仕上圧延機５の最高速度Ｖ2 につ
いては仕上圧延機５の駆動電動機が有する出力範囲内で
決定する旨記載されているだけであり、具体的な決定手
法は何ら記載されていない。
１）第４号、ホットストリップミルにおけるスタンド間
厚み計を用いた板厚制御システムの開発、５２９頁右段
５〜７行）には、仕上圧延機５の最高速度Ｖ2 は仕上出
口温度目標値と冷却装置７の冷却能力とに基づき決定す
ると記載されているだけであり、具体的な決定手法は何
ら記載されていない。また、特開平１０−２３０３１３
号公報にも、仕上圧延機５において加速圧延を行うこと
が開示されているが、仕上圧延機５の最高速度Ｖ2 につ
いては仕上圧延機５の駆動電動機が有する出力範囲内で
決定する旨記載されているだけであり、具体的な決定手
法は何ら記載されていない。
【０００６】さらに、特開平１０−２３０３１３号公報
にも記載されているように、仕上圧延機５の圧延速度
は、仕上圧延機５の出口における熱延鋼板０の温度に大
きく影響し、熱延鋼板０の板厚が薄くなればなるほど熱
延鋼板０自体の熱容量が小さくなり、抜熱が大きくなっ
て温度低下が顕著になる。しかし、圧延速度をいくらで
も大きくすれば良いという訳ではなく、仕上圧延機５の
駆動電動機の出力の制約や、仕上圧延機５の前段スタン
ドＦ１、Ｆ２のロール肌荒れ抑制なども勘案する必要が
ある。
にも記載されているように、仕上圧延機５の圧延速度
は、仕上圧延機５の出口における熱延鋼板０の温度に大
きく影響し、熱延鋼板０の板厚が薄くなればなるほど熱
延鋼板０自体の熱容量が小さくなり、抜熱が大きくなっ
て温度低下が顕著になる。しかし、圧延速度をいくらで
も大きくすれば良いという訳ではなく、仕上圧延機５の
駆動電動機の出力の制約や、仕上圧延機５の前段スタン
ドＦ１、Ｆ２のロール肌荒れ抑制なども勘案する必要が
ある。
【０００７】このため、仕上圧延機５の最高速度Ｖ
2 は、これらを勘案して操業経験に基づいて適宜設定さ
れてきた。このため、得られる熱延鋼板０の長手方向の
仕上出口温度を精度良く制御することは、難しかった。
2 は、これらを勘案して操業経験に基づいて適宜設定さ
れてきた。このため、得られる熱延鋼板０の長手方向の
仕上出口温度を精度良く制御することは、難しかった。
【０００８】そこで、特開平１０−２３０３１３号公報
には、仕上圧延機５の入側に設置したソレノイダ型誘導
加熱装置を用いて粗バー４を加熱することにより、熱延
鋼板０の長手方向の温度を精度よく制御する発明が提案
されている。
には、仕上圧延機５の入側に設置したソレノイダ型誘導
加熱装置を用いて粗バー４を加熱することにより、熱延
鋼板０の長手方向の温度を精度よく制御する発明が提案
されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この発明で
も、仕上圧延機５の最高速度は経験的に決められている
ため、この最高速度が最適値ではない場合には、熱延鋼
板０の長手方向の温度を精度よく制御できない。つま
り、最高速度が最適値よりも低く設定されている場合
は、ソレノイダ型誘導加熱装置の昇温量を非常に大きく
設定する必要が生じ、エネルギーコストが著しく嵩む。
すなわち、ソレノイダ型誘導加熱装置は、電気エネルギ
を熱エネルギに変換するため、電磁モータのように電気
エネルギを回転エネルギに変換する場合に比較すると、
エネルギ変換効率が悪いためである。また、近年は交流
モータが多用されるが、この交流モータはメンテナンス
に要するランニングコストが低いのに対し、ソレノイダ
型誘導加熱装置の場合には、加熱コイルが消耗品であ
り、交流モータよりも寿命が非常に短いことも相まって
ランニングコストが増加する。
も、仕上圧延機５の最高速度は経験的に決められている
ため、この最高速度が最適値ではない場合には、熱延鋼
板０の長手方向の温度を精度よく制御できない。つま
り、最高速度が最適値よりも低く設定されている場合
は、ソレノイダ型誘導加熱装置の昇温量を非常に大きく
設定する必要が生じ、エネルギーコストが著しく嵩む。
すなわち、ソレノイダ型誘導加熱装置は、電気エネルギ
を熱エネルギに変換するため、電磁モータのように電気
エネルギを回転エネルギに変換する場合に比較すると、
エネルギ変換効率が悪いためである。また、近年は交流
モータが多用されるが、この交流モータはメンテナンス
に要するランニングコストが低いのに対し、ソレノイダ
型誘導加熱装置の場合には、加熱コイルが消耗品であ
り、交流モータよりも寿命が非常に短いことも相まって
ランニングコストが増加する。
【００１０】さらに、この発明では、仕上圧延機５の入
側の加熱装置６の昇温量を大きくしすぎると仕上圧延機
７の前段スタンドＦ１、Ｆ２における鋼板温度が高くな
り過ぎ、ロール肌荒れ等が発生してしまう。
側の加熱装置６の昇温量を大きくしすぎると仕上圧延機
７の前段スタンドＦ１、Ｆ２における鋼板温度が高くな
り過ぎ、ロール肌荒れ等が発生してしまう。
【００１１】ここに、本発明の目的は、エネルギコスト
の上昇をできるだけ抑制しながら、熱延鋼板０の長手方
向の仕上出口温度を精度良く制御することが可能な鋼板
の圧延方法を提供することである。
の上昇をできるだけ抑制しながら、熱延鋼板０の長手方
向の仕上出口温度を精度良く制御することが可能な鋼板
の圧延方法を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、加熱された鋼
片に対して粗圧延を行って被圧延材とし、加熱装置によ
り、この被圧延材に対して加熱を行って、仕上圧延機に
より、被圧延材の先端部から一般部へ向けて上昇すると
ともに一般部において最高速度となるように、被圧延材
の通板速度を変更しながら仕上圧延を行った後、冷却装
置により、所定温度まで冷却することを、順次行うこと
によって、複数の熱延鋼板を連続的に製造する際に、最
高速度が、仕上圧延機の駆動電動機が有する出力範囲で
許容される第１の最高速度と、冷却装置が有する冷却能
力範囲で許容される第２の最高速度とのうちの小さい速
度以下の速度に、設定されるとともに、加熱装置の昇温
量が、設定された最高速度で仕上圧延を行った際の仕上
圧延機の出口における熱延鋼板の温度が目標温度域を満
足するように、設定されることを特徴とする鋼板の圧延
方法である。
片に対して粗圧延を行って被圧延材とし、加熱装置によ
り、この被圧延材に対して加熱を行って、仕上圧延機に
より、被圧延材の先端部から一般部へ向けて上昇すると
ともに一般部において最高速度となるように、被圧延材
の通板速度を変更しながら仕上圧延を行った後、冷却装
置により、所定温度まで冷却することを、順次行うこと
によって、複数の熱延鋼板を連続的に製造する際に、最
高速度が、仕上圧延機の駆動電動機が有する出力範囲で
許容される第１の最高速度と、冷却装置が有する冷却能
力範囲で許容される第２の最高速度とのうちの小さい速
度以下の速度に、設定されるとともに、加熱装置の昇温
量が、設定された最高速度で仕上圧延を行った際の仕上
圧延機の出口における熱延鋼板の温度が目標温度域を満
足するように、設定されることを特徴とする鋼板の圧延
方法である。
【００１３】この本発明にかかる鋼板の圧延方法では、
さらに、最高速度が、第１の最高速度および第２の最高
速度のうちの小さい速度以下の範囲内で、圧延実績から
作成された、熱延鋼板の材質および寸法等に基づいた圧
延実績テーブルを用いて、設定されることが望ましい。
さらに、最高速度が、第１の最高速度および第２の最高
速度のうちの小さい速度以下の範囲内で、圧延実績から
作成された、熱延鋼板の材質および寸法等に基づいた圧
延実績テーブルを用いて、設定されることが望ましい。
【００１４】また、これらの本発明にかかる鋼板の圧延
方法では、さらに、最高速度および／または昇温量が、
最高速度と加熱装置の昇温量とから決定されるエネルギ
消費量が最小となるように、設定されることが望まし
い。
方法では、さらに、最高速度および／または昇温量が、
最高速度と加熱装置の昇温量とから決定されるエネルギ
消費量が最小となるように、設定されることが望まし
い。
【００１５】また、これらの本発明にかかる鋼板の圧延
方法では、さらに、最高速度および／または昇温量が、
仕上圧延機の入側の第１スタンドおよび／または第２ス
タンドにおける被圧延材の表面温度が９５０℃以下とな
るように、設定されることが望ましい。
方法では、さらに、最高速度および／または昇温量が、
仕上圧延機の入側の第１スタンドおよび／または第２ス
タンドにおける被圧延材の表面温度が９５０℃以下とな
るように、設定されることが望ましい。
【００１６】さらに、これらの本発明にかかる鋼板の圧
延方法では、鋼片が、連続鋳造機により連続的に製造
された連続鋳造鋳片であること、被圧延材が、加熱装
置により、幅方向の全域にわたって加熱されることが、
例示される。
延方法では、鋼片が、連続鋳造機により連続的に製造
された連続鋳造鋳片であること、被圧延材が、加熱装
置により、幅方向の全域にわたって加熱されることが、
例示される。
【００１７】
【発明の実施の形態】（第１実施形態）以下、本発明に
かかる鋼板の圧延方法の実施の形態を、添付図面を参照
しながら、詳細に説明する。
かかる鋼板の圧延方法の実施の形態を、添付図面を参照
しながら、詳細に説明する。
【００１８】本実施形態においても、図１を参照しなが
ら前述した、熱延鋼板０の圧延工程１０を用いた。そこ
で、この圧延工程１０について簡単に説明する。同図に
示すように、図示しない連続鋳造機により製造された、
厚さが例えば２５０ｍｍのスラブ１は、加熱炉２に装入
されて所定の温度に加熱される。スラブ１は加熱炉２に
より加熱された後、粗圧延機３により粗圧延を行われ
て、板厚が例えば３０ｍｍの粗バー４に薄く引き延ばさ
れる。
ら前述した、熱延鋼板０の圧延工程１０を用いた。そこ
で、この圧延工程１０について簡単に説明する。同図に
示すように、図示しない連続鋳造機により製造された、
厚さが例えば２５０ｍｍのスラブ１は、加熱炉２に装入
されて所定の温度に加熱される。スラブ１は加熱炉２に
より加熱された後、粗圧延機３により粗圧延を行われ
て、板厚が例えば３０ｍｍの粗バー４に薄く引き延ばさ
れる。
【００１９】この粗圧延の段階で、粗圧延機３の出口温
度計（図示しない）にて粗バー４の温度が測定される。
粗バー４の測定された温度は、サンプリング装置により
粗バー４の長手方向の定長ピッチにて各サンプリング点
にひも付けされた形でサンプリングされる。
度計（図示しない）にて粗バー４の温度が測定される。
粗バー４の測定された温度は、サンプリング装置により
粗バー４の長手方向の定長ピッチにて各サンプリング点
にひも付けされた形でサンプリングされる。
【００２０】粗バー４は、図示しない搬送テーブルによ
り粗圧延機３から仕上圧延機５まで所定の搬送パターン
で搬送される。この間に粗バー４は、誘導加熱装置６に
より加熱される。この際、粗バー４は、誘導加熱装置６
の直前に設置されたメジャリングロール（図示しない）
により、この到達時点から、粗バー４の各サンプリング
点が誘導加熱装置６に到達するタイミングを逐次トラッ
キングされる。そして、各サンプリング点が誘導加熱装
置６の直下に到達したタイミングで、後述する計算方法
に基づいて昇温量が計算される。
り粗圧延機３から仕上圧延機５まで所定の搬送パターン
で搬送される。この間に粗バー４は、誘導加熱装置６に
より加熱される。この際、粗バー４は、誘導加熱装置６
の直前に設置されたメジャリングロール（図示しない）
により、この到達時点から、粗バー４の各サンプリング
点が誘導加熱装置６に到達するタイミングを逐次トラッ
キングされる。そして、各サンプリング点が誘導加熱装
置６の直下に到達したタイミングで、後述する計算方法
に基づいて昇温量が計算される。
【００２１】粗バー４は、誘導加熱装置６により加熱さ
れた後、複数スタンド（図示例ではスタンドＦ１〜Ｆ７
の７スタンド）からなる仕上圧延機５により所定の板厚
に仕上圧延され、続く冷却装置７により所定の巻取温度
に冷却され、巻取機８でコイル９に巻き取られる。
れた後、複数スタンド（図示例ではスタンドＦ１〜Ｆ７
の７スタンド）からなる仕上圧延機５により所定の板厚
に仕上圧延され、続く冷却装置７により所定の巻取温度
に冷却され、巻取機８でコイル９に巻き取られる。
【００２２】本実施形態では、仕上圧延機５における最
高速度Ｖ2 が、仕上圧延機５の駆動電動機が有する出力
範囲で許容される第１の最高速度と、冷却装置７が有す
る冷却能力範囲で許容される第２の最高速度とのうちの
小さい速度以下の速度Ｖ2 ’に、設定される。また、本
実施形態では、誘導加熱装置６の昇温量が、設定された
最高速度Ｖ2 ’で仕上圧延を行った際の仕上圧延機５の
出口における熱延鋼板０の温度が目標温度域を満足する
ように、設定される。
高速度Ｖ2 が、仕上圧延機５の駆動電動機が有する出力
範囲で許容される第１の最高速度と、冷却装置７が有す
る冷却能力範囲で許容される第２の最高速度とのうちの
小さい速度以下の速度Ｖ2 ’に、設定される。また、本
実施形態では、誘導加熱装置６の昇温量が、設定された
最高速度Ｖ2 ’で仕上圧延を行った際の仕上圧延機５の
出口における熱延鋼板０の温度が目標温度域を満足する
ように、設定される。
【００２３】すなわち、熱延鋼板０が特に薄物鋼板であ
る場合に問題となる仕上圧延機５の出口における鋼板温
度の確保のためには、仕上圧延機５の最高速度Ｖ2 を大
きくするか、または誘導加熱装置６の昇温量を大きくす
るかを行う必要がある。本実施形態では、加熱装置６の
昇温量を大きくするとエネルギコストの増加を招くこと
から、仕上圧延機５の最高速度Ｖ2 を極力大きく設定す
ることにより仕上出口温度を確保し、その不足分を誘導
加熱装置６で補償するものである。
る場合に問題となる仕上圧延機５の出口における鋼板温
度の確保のためには、仕上圧延機５の最高速度Ｖ2 を大
きくするか、または誘導加熱装置６の昇温量を大きくす
るかを行う必要がある。本実施形態では、加熱装置６の
昇温量を大きくするとエネルギコストの増加を招くこと
から、仕上圧延機５の最高速度Ｖ2 を極力大きく設定す
ることにより仕上出口温度を確保し、その不足分を誘導
加熱装置６で補償するものである。
【００２４】具体的には、仕上圧延機５の最高速度Ｖ2
を、仕上圧延機５の駆動電動機の出力範囲で許容される
第１の最高速度と、冷却設備７での冷却能力範囲で許容
される第２の最高速度とのうちの小さいほうの速度以下
の速度Ｖ2 ’とすることにより、仕上圧延機５の能力を
最大限発揮するとともに、不足分を誘導加熱装置６で加
熱することにより補うのである。
を、仕上圧延機５の駆動電動機の出力範囲で許容される
第１の最高速度と、冷却設備７での冷却能力範囲で許容
される第２の最高速度とのうちの小さいほうの速度以下
の速度Ｖ2 ’とすることにより、仕上圧延機５の能力を
最大限発揮するとともに、不足分を誘導加熱装置６で加
熱することにより補うのである。
【００２５】ここで、仕上圧延機５の下流に設けられた
冷却装置７の能力も無限大ではないため、仕上圧延機５
の最高速度を高くし過ぎると単位時間当たりの抜熱量が
低下し、所定の巻取温度まで冷却できないおそれがる。
このため、本実施形態では、仕上圧延機５の最高速度
を、冷却装置７の冷却能力内の速度に設定する。
冷却装置７の能力も無限大ではないため、仕上圧延機５
の最高速度を高くし過ぎると単位時間当たりの抜熱量が
低下し、所定の巻取温度まで冷却できないおそれがる。
このため、本実施形態では、仕上圧延機５の最高速度
を、冷却装置７の冷却能力内の速度に設定する。
【００２６】本実施形態では、粗バー４が誘導加熱装置
６の直前に設置されたメジャリングロールに到達した時
点から、粗バー４の各サンプリング点が誘導加熱装置６
に到達するタイミングを逐次トラッキングし、各サンプ
リング点が誘導加熱装置６の直下に到達したタイミング
で、下記に示す計算方法に基づいて昇温量を計算する。
６の直前に設置されたメジャリングロールに到達した時
点から、粗バー４の各サンプリング点が誘導加熱装置６
に到達するタイミングを逐次トラッキングし、各サンプ
リング点が誘導加熱装置６の直下に到達したタイミング
で、下記に示す計算方法に基づいて昇温量を計算する。
【００２７】図３は、加熱装置６による昇温量の計算フ
ローを示すフローチャートである。ステップ（以下、単
に「Ｓ」と略記する）１において、鋼板０の材質、寸法
（厚さ、幅等）および圧延情報（仕上圧延機５の入側板
厚、仕上出口目標温度、仕上圧延機５の各スタンドＦ１
〜Ｆ７の出口板厚等）が、図示しない圧延ラインプロセ
スコンピュータから入力されて設定される。そして、Ｓ
２に移行する。
ローを示すフローチャートである。ステップ（以下、単
に「Ｓ」と略記する）１において、鋼板０の材質、寸法
（厚さ、幅等）および圧延情報（仕上圧延機５の入側板
厚、仕上出口目標温度、仕上圧延機５の各スタンドＦ１
〜Ｆ７の出口板厚等）が、図示しない圧延ラインプロセ
スコンピュータから入力されて設定される。そして、Ｓ
２に移行する。
【００２８】Ｓ２において、仕上圧延機５以降の冷却装
置７の能力で熱延鋼板０を目標の巻取り温度まで冷却可
能な最大速度を計算し、それを最高速度の初期値とす
る。そして、Ｓ３へ移行する。
置７の能力で熱延鋼板０を目標の巻取り温度まで冷却可
能な最大速度を計算し、それを最高速度の初期値とす
る。そして、Ｓ３へ移行する。
【００２９】Ｓ３において、誘導加熱装置６の昇温量Δ
ＴTHを０とする。そして、Ｓ４へ移行する。Ｓ４におい
て、仕上圧延機５の最終スタンドＦ７の最高速度Ｖmax
の初期値を設定する。また、それより上流スタンドＦ６
の速度はマスフロー一定条件に基づいて設定する。そし
て、Ｓ５に移行する。
ＴTHを０とする。そして、Ｓ４へ移行する。Ｓ４におい
て、仕上圧延機５の最終スタンドＦ７の最高速度Ｖmax
の初期値を設定する。また、それより上流スタンドＦ６
の速度はマスフロー一定条件に基づいて設定する。そし
て、Ｓ５に移行する。
【００３０】Ｓ５において、それより上流スタンドＦ５
〜Ｆ１の速度はマスフロー一定条件に基づいて設定す
る。そして、Ｓ６に移行する。Ｓ６において、実際に温
度計算を行い、Ｓ６に移行する。この際、粗圧延機３の
出口温度（測定値あるいは計算値）を温度降下計算の初
期値として、仕上圧延機５の入側テーブル、仕上圧延機
５の最高速度に基づき、仕上圧延機５の各スタンドＦ１
〜Ｆ７の出口の温度及び仕上圧延機５の出口の温度を下
記（１）式〜（６）式に基づいて予測する。
〜Ｆ１の速度はマスフロー一定条件に基づいて設定す
る。そして、Ｓ６に移行する。Ｓ６において、実際に温
度計算を行い、Ｓ６に移行する。この際、粗圧延機３の
出口温度（測定値あるいは計算値）を温度降下計算の初
期値として、仕上圧延機５の入側テーブル、仕上圧延機
５の最高速度に基づき、仕上圧延機５の各スタンドＦ１
〜Ｆ７の出口の温度及び仕上圧延機５の出口の温度を下
記（１）式〜（６）式に基づいて予測する。
【００３１】
Ｔ＝Ｔ０−△Ｔ ・・・・・・・（１）
△Ｔ＝△Ｔｗ＋△Ｔａ＋△Ｔｒ−△Ｔｑ ・・・・・・・（２）
△Ｔｗ＝ｈｗ( ｔw)（Ｔ−Ｔｗ） ・・・・・・・（３）
△Ｔａ＝ｈａ( ｔa)（Ｔ−Ｔａ） ・・・・・・・（４）
△Ｔｒ＝ｈｒ( ｔm)（Ｔ−Ｔｒ） ・・・・・・・（５）
△Ｔｑ＝ｈｑ( ｔm)・Ｇ・η ・・・・・・・（６）
ここで、Ｔは鋼板温度であり、Ｔ０は鋼板の初期温度で
あり、△Ｔは鋼板の温度降下量であり、△Ｔｗ( ｔw)は
水冷による温度降下量であり、△Ｔａ( ｔa)は空冷によ
る温度降下量であり、△Ｔｒ( ｔr)はロール接触による
温度降下量であり、△Ｔｑ( ｔq)は加工発熱による温度
上昇量であり、ｔw 、ｔa 、ｔm はそれぞれ水冷、空
冷、圧延に要した時間であり、圧延機や搬送テーブルの
速度パターンから求める。また、Ｇは圧延トルクであ
り、ｈｗ、ｈａ、ｈｒ、ｈｑは熱伝達係数であり、ηは
圧延トルクの加工発熱に変化する割合を表す。
あり、△Ｔは鋼板の温度降下量であり、△Ｔｗ( ｔw)は
水冷による温度降下量であり、△Ｔａ( ｔa)は空冷によ
る温度降下量であり、△Ｔｒ( ｔr)はロール接触による
温度降下量であり、△Ｔｑ( ｔq)は加工発熱による温度
上昇量であり、ｔw 、ｔa 、ｔm はそれぞれ水冷、空
冷、圧延に要した時間であり、圧延機や搬送テーブルの
速度パターンから求める。また、Ｇは圧延トルクであ
り、ｈｗ、ｈａ、ｈｒ、ｈｑは熱伝達係数であり、ηは
圧延トルクの加工発熱に変化する割合を表す。
【００３２】Ｓ７において、Ｓ６における温度計算値に
基づいて、次式の公知の式に基づき圧延荷重、圧延トル
ク及び圧延パワー（モータパワー）P Mi(Vmax ) (i＝1.
・・・・.N) 、加熱装置パワーが計算される。そして、
Ｓ８へ移行する。
基づいて、次式の公知の式に基づき圧延荷重、圧延トル
ク及び圧延パワー（モータパワー）P Mi(Vmax ) (i＝1.
・・・・.N) 、加熱装置パワーが計算される。そして、
Ｓ８へ移行する。
【００３３】
【数１】
【００３４】ここで、Ｐは圧延荷重であり、ｂは板幅で
あり、Ｋfmは平均変形抵抗であり、Ｒ’は偏平ロール半
径であり、Ｈは入口板厚であり、ｈは出口板厚であり、
Ｍはミル剛性係数であり、φはロールの接触角度であ
り、ＱP は圧下力関数であり、ｉはスタンド番号であ
り、αはトルクアーク係数であり、Ｒはロール半径であ
り、σb は後方張力であり、σf は前方張力であり、V
はロール周速度であり、P M はモータパワーであり、ΔT
HTは加熱装置の昇温量であり、φは加熱効率であり、
ａは係数であり、Ｈ0 は粗バー厚であり、Ｖ0 は粗バー
の加熱装置通過速度であり、θは密度であり、ｃは比熱
である。
あり、Ｋfmは平均変形抵抗であり、Ｒ’は偏平ロール半
径であり、Ｈは入口板厚であり、ｈは出口板厚であり、
Ｍはミル剛性係数であり、φはロールの接触角度であ
り、ＱP は圧下力関数であり、ｉはスタンド番号であ
り、αはトルクアーク係数であり、Ｒはロール半径であ
り、σb は後方張力であり、σf は前方張力であり、V
はロール周速度であり、P M はモータパワーであり、ΔT
HTは加熱装置の昇温量であり、φは加熱効率であり、
ａは係数であり、Ｈ0 は粗バー厚であり、Ｖ0 は粗バー
の加熱装置通過速度であり、θは密度であり、ｃは比熱
である。
【００３５】Ｓ８において、圧延パワーが最大値か否か
が判断される。最大値である場合にはＳ９へ移行し、最
大値でない場合にはＳ１０へ移行する。Ｓ９では、仕上
出口温度が目標値であるか否かが判断される。最大値で
ある場合にはＳ１１へ移行し、最大値でない場合にはＳ
１２へ移行する。
が判断される。最大値である場合にはＳ９へ移行し、最
大値でない場合にはＳ１０へ移行する。Ｓ９では、仕上
出口温度が目標値であるか否かが判断される。最大値で
ある場合にはＳ１１へ移行し、最大値でない場合にはＳ
１２へ移行する。
【００３６】Ｓ１１において、決定された最高速度に基
づいて仕上圧延機５の最終スタンドＦ７の最高速度Ｖ
max と、誘導加熱装置６の昇温量ΔＴTHとが設定され
る。そして、これらの設定値に基づいて、圧延が行われ
る。
づいて仕上圧延機５の最終スタンドＦ７の最高速度Ｖ
max と、誘導加熱装置６の昇温量ΔＴTHとが設定され
る。そして、これらの設定値に基づいて、圧延が行われ
る。
【００３７】一方、Ｓ１０においては仕上圧延機５の最
終スタンドＦ７の最高速度Ｖmax が修正され、Ｓ５へ移
行する。これにより、モータパワーが最大値に成るまで
最高速度が修正される。
終スタンドＦ７の最高速度Ｖmax が修正され、Ｓ５へ移
行する。これにより、モータパワーが最大値に成るまで
最高速度が修正される。
【００３８】また、Ｓ１２において、仕上出口温度が目
標温度になるように誘導加熱装置６の昇温量ΔＴTHが修
正される。これにより、誘導加熱装置６の昇温量ΔＴTH
を修正しながら最適な最高速度Ｖmax と昇温量ΔＴTHと
がともに決定される。
標温度になるように誘導加熱装置６の昇温量ΔＴTHが修
正される。これにより、誘導加熱装置６の昇温量ΔＴTH
を修正しながら最適な最高速度Ｖmax と昇温量ΔＴTHと
がともに決定される。
【００３９】このようにして、本実施形態により、誘導
加熱装置６のエネルギ消費が最小に抑制される。 （第２実施形態）次に、第２の実施形態を説明する。な
お、以降の各実施形態の説明では、第１実施形態と相違
する部分を説明し、共通する部分については重複する説
明を省略する。
加熱装置６のエネルギ消費が最小に抑制される。 （第２実施形態）次に、第２の実施形態を説明する。な
お、以降の各実施形態の説明では、第１実施形態と相違
する部分を説明し、共通する部分については重複する説
明を省略する。
【００４０】本実施形態では、仕上圧延機５の最高速度
Ｖmax が、第１の最高速度および第２の最高速度のうち
の小さい速度以下の範囲内で、圧延実績から作成され
た、熱延鋼板０の材質および寸法等に基づいた圧延実績
テーブルを用いて、設定される。
Ｖmax が、第１の最高速度および第２の最高速度のうち
の小さい速度以下の範囲内で、圧延実績から作成され
た、熱延鋼板０の材質および寸法等に基づいた圧延実績
テーブルを用いて、設定される。
【００４１】すなわち、本実施形態は、仕上圧延機５の
最高速度Ｖmax をモータパワーの最大値に設定するので
はなく、予め作成したテーブル値から設定するのであ
り、図３のフローチャートにおいて、Ｓ１０の最高速度
の修正を行わずに、テーブル値で決めた最高速度Ｖmax
に基づいて、仕上出口温度が目標値になるような誘導加
熱装置６の昇温量ΔＴTHを決定する。
最高速度Ｖmax をモータパワーの最大値に設定するので
はなく、予め作成したテーブル値から設定するのであ
り、図３のフローチャートにおいて、Ｓ１０の最高速度
の修正を行わずに、テーブル値で決めた最高速度Ｖmax
に基づいて、仕上出口温度が目標値になるような誘導加
熱装置６の昇温量ΔＴTHを決定する。
【００４２】（第３実施形態）図４は、本実施形態の加
熱装置６による昇温量の計算フローを示すフローチャー
トである。
熱装置６による昇温量の計算フローを示すフローチャー
トである。
【００４３】本実施形態では、仕上圧延機５の最高速度
Ｖmax および／または昇温量ΔＴTHを、ともに、最高速
度Ｖmax と誘導加熱装置６の昇温量ΔＴTHとから決定さ
れるエネルギ消費量が最小となるように、設定する。
Ｖmax および／または昇温量ΔＴTHを、ともに、最高速
度Ｖmax と誘導加熱装置６の昇温量ΔＴTHとから決定さ
れるエネルギ消費量が最小となるように、設定する。
【００４４】すなわち、本実施形態では、第１実施形態
において、Ｓ７の後のＳ１３において誘導加熱装置６の
パワーＰTH（ΔＴTH）を計算し、Ｓ１４において、(１
１）式により規定されるエネルギー消費の評価関数Ｊを
計算する。
において、Ｓ７の後のＳ１３において誘導加熱装置６の
パワーＰTH（ΔＴTH）を計算し、Ｓ１４において、(１
１）式により規定されるエネルギー消費の評価関数Ｊを
計算する。
【００４５】
【数２】
【００４６】ここで、T rollは圧延時間であり、w 1 、
w2は重み係数であってどちらのエネルギー消費を節約す
るかという配分を付けることができる。そして、Ｓ１５
において、評価関数Ｊの値が十分小さいか否かを判定
し、十分小さい場合にはＳ１１へ移行し、十分小さくな
い場合にはＳ１６へ移行して、仕上圧延機５の最高速度
および誘導加熱装置６の昇温量をともに修正し、Ｓ５へ
移行する。
w2は重み係数であってどちらのエネルギー消費を節約す
るかという配分を付けることができる。そして、Ｓ１５
において、評価関数Ｊの値が十分小さいか否かを判定
し、十分小さい場合にはＳ１１へ移行し、十分小さくな
い場合にはＳ１６へ移行して、仕上圧延機５の最高速度
および誘導加熱装置６の昇温量をともに修正し、Ｓ５へ
移行する。
【００４７】（第４実施形態）図５は、本実施形態の加
熱装置６による昇温量の計算フローを示すフローチャー
トである。
熱装置６による昇温量の計算フローを示すフローチャー
トである。
【００４８】本実施形態では、最高速度Ｖmax および／
または昇温量ΔＴTHが、ともに、仕上圧延機５の入側の
第１スタンドＦ１および／または第２スタンドＦ２にお
ける粗バー４の表面温度が９５０℃以下となるように、
設定される。
または昇温量ΔＴTHが、ともに、仕上圧延機５の入側の
第１スタンドＦ１および／または第２スタンドＦ２にお
ける粗バー４の表面温度が９５０℃以下となるように、
設定される。
【００４９】すなわち、本実施形態では、第３実施形態
におけるＳ１５に置き換えたＳ１５’において、評価関
数Ｊを最小にするとともに、スタンドＦ１、Ｆ２におけ
る粗バー４の表面温度は制約値（９５０℃）以下かどう
かを判定する。
におけるＳ１５に置き換えたＳ１５’において、評価関
数Ｊを最小にするとともに、スタンドＦ１、Ｆ２におけ
る粗バー４の表面温度は制約値（９５０℃）以下かどう
かを判定する。
【００５０】
【実施例】さらに、本発明を実施例を参照しながら説明
する。製造板厚が１．２〜６．９ｍｍ、製造板幅が８１
０〜１４５０ｍｍ、抗張力５５ＭＰａ以下の熱延鋼板を
約１００本製造する圧延チャンスにおいて、第１実施形
態、第３実施形態および第４実施形態の３形態にかかる
本発明をそれぞれ適用した本発明例と、特開平１０−２
３０３１３号公報により開示された従来法を適用した従
来例とについて、エネルギー消費コストを比較した。
する。製造板厚が１．２〜６．９ｍｍ、製造板幅が８１
０〜１４５０ｍｍ、抗張力５５ＭＰａ以下の熱延鋼板を
約１００本製造する圧延チャンスにおいて、第１実施形
態、第３実施形態および第４実施形態の３形態にかかる
本発明をそれぞれ適用した本発明例と、特開平１０−２
３０３１３号公報により開示された従来法を適用した従
来例とについて、エネルギー消費コストを比較した。
【００５１】結果を図６にグラフにまとめて示す。図６
では、従来法を１００％として示す図６から、本発明に
より、エネルギーコストを８〜２２％と大幅に削減でき
たことがわかる。
では、従来法を１００％として示す図６から、本発明に
より、エネルギーコストを８〜２２％と大幅に削減でき
たことがわかる。
【００５２】また、本発明例により、熱延鋼板０の長手
方向の仕上出口温度を精度良く制御することもできた。
方向の仕上出口温度を精度良く制御することもできた。
【００５３】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
り、エネルギコストの上昇をできるだけ抑制しながら、
熱延鋼板の長手方向の仕上出口温度を精度良く制御する
ことができた。
り、エネルギコストの上昇をできるだけ抑制しながら、
熱延鋼板の長手方向の仕上出口温度を精度良く制御する
ことができた。
【００５４】かかる効果を有する本発明の意義は、極め
て著しい。
て著しい。
【図１】熱延鋼板の圧延工程を模式的に示す説明図であ
る。
る。
【図２】仕上圧延機の通板速度の変更パターンの一例を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図３】第１実施形態の加熱装置による昇温量の計算フ
ローを示すフローチャートである。
ローを示すフローチャートである。
【図４】第３実施形態の加熱装置による昇温量の計算フ
ローを示すフローチャートである。
ローを示すフローチャートである。
【図５】第４実施形態の加熱装置による昇温量の計算フ
ローを示すフローチャートである。
ローを示すフローチャートである。
【図６】実施例の結果を示すグラフである。
５ 仕上圧延機
６ 加熱装置
７ 冷却装置
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平９−225505（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−308903（ＪＰ，Ａ)
特開2001−1024（ＪＰ，Ａ)
特開2000−202515（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B21B 37/00 - 37/78
Claims (6)
- 【請求項１】 加熱された鋼片に対して粗圧延を行って
被圧延材とし、加熱装置により、該被圧延材に対して加
熱を行って、仕上圧延機により、前記被圧延材の先端部
から一般部へ向けて上昇するとともに一般部において最
高速度となるように、前記被圧延材の通板速度を変更し
ながら仕上圧延を行った後、冷却装置により、所定温度
まで冷却することを、順次行うことによって、複数の熱
延鋼板を連続的に製造する際に、 前記最高速度は、前記仕上圧延機の駆動電動機が有する
出力範囲で許容される第１の最高速度と、前記冷却装置
が有する冷却能力範囲で許容される第２の最高速度との
うちの小さい速度以下の速度に、設定されるとともに、 前記加熱装置の昇温量は、設定された該最高速度で前記
仕上圧延を行った際の前記仕上圧延機の出口における前
記熱延鋼板の温度が目標温度域を満足するように、設定
されることを特徴とする鋼板の圧延方法。 - 【請求項２】 さらに、前記最高速度は、前記第１の最
高速度および前記第２の最高速度のうちの小さい速度以
下の範囲内で、圧延実績から作成された、熱延鋼板の材
質および寸法等に基づいた圧延実績テーブルを用いて、
設定される請求項１に記載された鋼板の圧延方法。 - 【請求項３】 さらに、前記最高速度および／または前
記昇温量は、前記最高速度と前記加熱装置の昇温量とか
ら決定されるエネルギ消費量が最小となるように、設定
される請求項１または請求項２に記載された鋼板の圧延
方法。 - 【請求項４】 さらに、前記最高速度および／または前
記昇温量は、前記仕上圧延機の入側の第１スタンドおよ
び／または第２スタンドにおける前記被圧延材の表面温
度が９５０℃以下となるように、設定される請求項１か
ら請求項３までのいずれか１項に記載された鋼板の圧延
方法。 - 【請求項５】 前記鋼片は、連続鋳造機により連続的に
製造された連続鋳造鋳片である請求項１から請求項４ま
でのいずれか１項に記載された鋼板の圧延方法。 - 【請求項６】 前記被圧延材は、前記加熱装置により、
幅方向の全域にわたって加熱される請求項１から請求項
５までのいずれか１項に記載された鋼板の圧延方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000130730A JP3444267B2 (ja) | 2000-04-28 | 2000-04-28 | 鋼板の圧延方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000130730A JP3444267B2 (ja) | 2000-04-28 | 2000-04-28 | 鋼板の圧延方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001314910A JP2001314910A (ja) | 2001-11-13 |
| JP3444267B2 true JP3444267B2 (ja) | 2003-09-08 |
Family
ID=18639763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000130730A Expired - Fee Related JP3444267B2 (ja) | 2000-04-28 | 2000-04-28 | 鋼板の圧延方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3444267B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160111477A (ko) | 2014-01-24 | 2016-09-26 | 도시바 미쓰비시덴키 산교시스템 가부시키가이샤 | 압연 라인의 에너지 소비량 예측 장치 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014118989A1 (ja) * | 2013-02-04 | 2014-08-07 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 圧延ラインの省エネルギー制御装置 |
-
2000
- 2000-04-28 JP JP2000130730A patent/JP3444267B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160111477A (ko) | 2014-01-24 | 2016-09-26 | 도시바 미쓰비시덴키 산교시스템 가부시키가이샤 | 압연 라인의 에너지 소비량 예측 장치 |
| US10095199B2 (en) | 2014-01-24 | 2018-10-09 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation | Energy consumption predicting device for rolling line |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001314910A (ja) | 2001-11-13 |
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