JP5200580B2

JP5200580B2 - 厚板圧延における圧延能率向上方法および厚板の製造方法

Info

Publication number: JP5200580B2
Application number: JP2008043727A
Authority: JP
Inventors: 雅美中村; 博美尾山
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2008-02-26
Filing date: 2008-02-26
Publication date: 2013-06-05
Anticipated expiration: 2028-02-26
Also published as: JP2009202161A

Description

本発明は、厚板圧延における圧延能率向上方法および厚板の製造方法に関するものである。

板材の素材計算においては、スラブ寸法、圧延寸法、圧延方向等をもとに圧延方法を決定し、決定した圧延方法に則って素材計算を行っている。

歩留計算では、前記圧延素材を用いて、その製品を製造するのに必要なスラブの大きさから求める基準歩留と、圧延上の制約から決まるスラブの大きさから求める圧延歩留（通常は基準歩留と同値）がある。またスラブ重量測定後は、そのスラブの実測重量から求める実圧延歩留がある。

従来、一つの圧延材に対しては一つの圧延法で圧延するものとして、素材計算は１種類しか行われておらず、前記算出される歩留は、それぞれ一つずつしか持っていなかった。例えば、特許文献１に開示の技術では、異厚圧延を行うことにより板厚の異なる鋼板を一度の圧延工程で製造し、能率向上を図っているが、高歩留圧延法で圧延を行うものとして圧延歩留を算出している。
特開昭５９−２３２６０６号公報

しかしながら、特許文献１に開示の技術では、異厚圧延を行うことにより板厚の異なる鋼板を一度の圧延工程で製造し、能率向上を図っているものの、素材計算は1回のみなので高歩留圧延法を選択しているため、まだ能率向上代が残っており工場の操業状態に応じて要求される変化に対して即座に対応することができないという問題点があった。

本発明は、これら従来技術の問題点に鑑み、能率を向上し、工場の操業状態に応じて要求される変化に対しても即座に対応することができる、厚板圧延における圧延能率向上方法および厚板の製造方法を提供することを課題とする。

本発明の請求項１に係る発明は、厚板圧延における圧延能率向上方法であって、素材計算を行う際、高歩止歩留圧延法と高能率圧延法の2つの素材計算を行うのに先立ち、転用可否まで考慮した最低限のスラブ重量が確保されているか否かを確認し、確保されている場合に限り、前記2つの素材計算を行い、圧延前に測定したスラブ実重量から(基準歩止歩留−実圧延歩止歩留)を表す付加重量をそれぞれ算出し、算出した付加重量に基づきどちらの圧延法を採用するかを決定することを特徴とする厚板圧延における圧延能率向上方法である。

また本発明の請求項２に係る発明は、請求項１に記載の厚板圧延における圧延能率向上方法において、前記付加重量に基づきどちらの圧延法を採用するかを決定するにあたっては、能率ランクおよび歩留ランクを総合する総合ランクをそれぞれ算出し、算出した総合ランクを比較して採用する圧延法を決定することを特徴とする厚板圧延における圧延能率向上方法である。

また本発明の請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の厚板圧延における圧延能率向上方法において、前記高歩留圧延法は、圧延過程でエッジャを使用する方式であり、前記高能率圧延法は、圧延過程でエッジャを使用しない方式であることを特徴とする厚板圧延における圧延能率向上方法である。

さらに本発明の請求項４に係る発明は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の厚板圧延における圧延能率向上方法を用いて厚板圧延を行うことを特徴とする厚板の製造方法である。

本発明によれば、厚板圧延において歩留低下を招くことなく圧延能率向上を図ることが出来る。また、工場の操業状態に応じて要求される変化に対しても即座に対応が可能である。

以下、本発明を図面および数式を参照しながら説明する。スラブには、厚板要求重量保証の観点から付加重量(＝基準歩留−実圧延歩留、歩留差とも称する)が付与されている。図２は、付加重量の実績値の一例を示す図である。１．３％あたりを中心に０〜３．０％に分布していることがわかる。

従来、付加重量は歩留余裕として、たとえば、狙い厚や狙い幅を増加させるなどにより、活用していた。本発明は、当余裕を圧延法選択に用いるものである。

すなわち、素材計算時に命令圧延歩留が最も高い圧延法を本命令、次いで高い圧延法をバックアップ命令とし、圧延前のスラブ重量実測後、付加重量によって再度圧延方法の優劣を評価し選定するものである。付加重量がしきい値以上ならば、能率の良い命令を選択するものであり、一定以上の歩留差を確保した上で、歩留の低下を招かずに圧延能率向上を図ることができる。

図１は、本発明に係る厚板圧延における圧延能率向上方法の処理手順の概要を示す図である。

まず、Step101にて、高歩留圧延法と高能率圧延法の2つの素材計算を行う。ここで、高歩留圧延法と高能率圧延法とは、例えば、厚板圧延におけるエッジャの使用／不使用を挙げることができる。すなわち、エッジャ使用の場合は、エッジャ使用により板幅精度が上がり、高歩留が達成できるが、能率はエッジャを使用することにより落ちるため、高歩留圧延法となる。逆に、エッジャ不使用の場合は、エッジャを使用しないことにより、高能率を達成できるものの、板幅精度が良くないため幅方向の歩留が下がる、という高能率圧延法となる。

次に、Step102にて、測定したスラブ重量から実圧延歩留を計算し付加重量(歩留差)をそれぞれ算出する。そして、算出した付加重量(歩留差)を基にして、Step103にて、優先判定ロジックにより圧延歩留、格落ち危険率、圧延能率などのランク付けを行いそれらを総合した総合ランクをそれぞれ決定する。最後に、Step104にて、決定した総合ランクに基づき圧延法を決定する。なお、それぞれの圧延方法に対して算出した付加重量のうち、どちらか一方のみしか基準を満たさないような場合には、Step103やStep104を経ることなく圧延方法を決定することが可能であるのはいうまでもない。

実際に、厚板圧延において適用した実施例について以下に記す。図３は、本実施例における装置構成を示す図である。スラブ秤量器３０、上位計算機１０、および図１のStep102〜Step104の主要な処理を行う計算機２０で構成される。

上位計算機１０では、上述した図１のStep101の処理を行う。すなわち、素材計算時に圧延歩留が最も高い圧延法を本命令、次いで高い圧延法をバックアップ命令とするため、高歩留圧延法を本命令とし、高能率圧延法をバックアップ命令として計算して、それぞれ計算機２０に送る。

図４は、スラブ実重量測定の様子を示す図である。加熱炉入側でスラブ秤量器にてスラブ実重量を測定し、計算機２０に送る。

図５は、計算機での処理手順の詳細を示す図である。この図５を用いて、上述したStep102〜Step104の内容を詳細に説明する。計算機２０では、上位計算機１０から得た本命令を現命令と読み替えて処理を行っている。命令が下限重量以上か、現命令の項目修正があるかどうかの判断および決定(Step201〜Step207)を行ったのち、これらチェックをパスした場合には、処理の主要部分となるStep208およびStep209を行う。

ここで、項目修正とは、現命令についてのみ条件を修正する操作であり、現命令に項目修正を実施してもバックアップ命令についてはその修正が反映されないケースを考えることとする。

以下、図５の各Stepにおける処理について説明する。まず、前述のStep102において、高歩留圧延法と高能率圧延法とのそれぞれについて付加重量が計算されている。この段階が図５のスタートに相当する。

Step201では、現命令（たとえば高歩留圧延法）に従って製造した場合に得られると予測される圧延後の材料の重量が下限以上か否かが判断される。
・Step201において、現命令に従った場合に下限重量に満たないことが予測される場合には、Step204に進んで、この現命令に対して何らかの項目修正がなされているか否かが判断される。

現命令に対して項目修正がなされている場合には、たとえば、製造方法あるいは制御方法が変更されるなどの処置により、現命令に従って製造した場合に得られる状態で製品が確保できることになったものであるので、この項目修正後の現命令が正として取り扱われる。したがって、図５の中のStep207に進み、この項目修正ありの現命令が本命令として採用されることになる。

一方、Step204にて、項目修正がなされていないことがわかった場合には、Step205に進み、バックアップ命令を使用することができるか否かが判断される。すなわち、Step205においては、バックアップ命令に従って製造した場合に得られると予測される圧延後の材料の重量が下限以上か否かが判断される。これが下限以上と判断される場合には、これで製品が得られるわけであるから、Step206に進んで、このバックアップ命令が本命例として決定されることになる。

しかしながら、バックアップ命令に従って製造しても下限重量に満たない、と判断される場合には、本命令として現命令が採用され、その素材は制約条件つきで運用される。このような制約条件つき運用を可能にするためには、本発明の最初の段階で、高歩留圧延法と高能率圧延法の2つの素材計算を行うのに先立ち、転用可否まで考慮した最低限のスラブ重量が確保されているか否かを確認し、確保されている場合に限り、前述の2つの素材計算を行うことにしておけばよい。

次に、Step201において、現命令に従った場合に下限重量を満足することが予測される場合を説明する。この場合にはStep202に進んで、この現命令に対して何らかの項目修正がなされているか否かが判断される。

現命令に項目修正がなされている場合には、項目修正がバックアップ命令には反映されていないため、バックアップ命令に従った場合を検討しても無意味であるので、この項目修正後の現命令が正として取り扱われる。したがって、図５の中のStep207に進み、この項目修正ありの現命令が本命令として採用されることになる。

一方、Step202にて、現命令に項目修正がなされていないことがわかった場合には、バックアップ命令の結果と対比してより効率的な製造条件を採用することを目指す。すなわち、Step203に進み、バックアップ命令に従って製造した場合に得られると予測される圧延後の材料の重量が下限以上か否かが判断される。これが下限以上と判断される場合には、現命令とバックアップ命令とのどちらの命令に従って製造しても必要な製品は確保できるわけであるから、Step208に進んで、後述する優先判定ロジックにてそれぞれの製造条件に対応する総合ランクが決定され、Step209において、その総合ランクに基づいて本命令が決定される。しかしながら、Step203において、バックアップ命令に従って製造しても下限重量に満たない、と判断される場合には、本命令に従った場合にのみ必要な製品が確保できるのであるから、Step207に進み、本命令として現命令が採用される。

ここで、現命令とバックアップ命令とのどちらの命令に従って製造しても必要な製品は確保できる場合の説明に戻る。Step208では、次に示す優先判定ロジックにて、総合ランクの決定を行う。

(1) 能率ランク(GNORANK,BNORANK)決定
以下の表１に示す命令選択ロジック係数基準テーブルで現命令、バックアップ命令ともに、能率ランクを決定する。

(2) 歩留ランク決定
ａ)歩留差計算
・GYSA(現命令実歩留差) = 現命令基準歩留 - 実圧延歩留
・BYSA(バックアップ命令実歩留差) = バックアップ命令基準歩留 - 実圧延歩留
b) 歩留ランク付け（α値は歩留差を判定するしきい値であり、基準テーブルより求める。）
・現命令歩留ランク(GMYRANK)
GYSA ≧ α ⇒ GMYRANK = ０
GYSA ＜ α AND GYSA ≧ BYSA ⇒ GMYRANK = 1
GYSA ＜ α AND GYSA ＜ BYSA ⇒ GMYRANK = 2
・バックアップ命令歩留ランク(BMYRANK)
BYSA ≧ α ⇒ BMYRANK = ０
BYSA ＜ α AND BYSA ≧ GYSA ⇒ BMYRANK = 1
BYSA ＜ α AND BYSA ＜ GYSA ⇒ BMYRANK = 2
なお、上記で歩留差判定しきい値：αを変えることにより、能率重視、歩留重視の比率を制御することが可能である。すなわち、α値を小さくすると能率重視に、α値を大きくすると歩留重視に、それぞれ制御することができる。このα値制御によって工場の操業状態を最適化することが出来る。

(3) 総合ランク決定
・現命令総合ランク(GMSRANK) = GMYRANK × 10 ＋ GNORANK
・バックアップ命令総合ランク(BMSRANK) = BMYRANK × 10 ＋ BNORANK
以上の処理で、現命令およびバックアップ命令の総合ランクが決定する。

最終的に、Step209で、それぞれの総合ランクから本命令の決定を行う。すなわち、上記現命令総合ランクとバックアップ命令総合ランクを比較し、小さい方を本命令として採用し、同値の場合には、現命令を本命令とする。

本発明を実操業に適用したところ、図６に示すような能率向上代が得られることがわかった。格落ち危険率を考慮して、歩留差判定しきい値：α=1.0%としても1.3% の能率向上が可能である。

本発明に係る厚板圧延における圧延能率向上方法の処理手順の概要を示す図である。付加重量の実績値の一例を示す図である。本実施例における装置構成を示す図である。スラブ実重量測定の様子を示す図である。計算機での処理手順の詳細を示す図である。本発明を実操業に適用した実施例における結果の一例を示す図である。

符号の説明

１０上位計算機
２０計算機
３０スラブ秤量器

Claims

厚板圧延における圧延能率向上方法であって、
素材計算を行う際、高歩留圧延法と高能率圧延法の2つの素材計算を行うのに先立ち、転用可否まで考慮した最低限のスラブ重量が確保されているか否かを確認し、確保されている場合に限り、前記2つの素材計算を行い、
圧延前に測定したスラブ実重量から(基準歩留−実圧延歩留)を表す付加重量をそれぞれ算出し、
算出した付加重量に基づきどちらの圧延法を採用するかを決定することを特徴とする厚板圧延における圧延能率向上方法。
請求項１に記載の厚板圧延における圧延能率向上方法において、
前記付加重量に基づきどちらの圧延法を採用するかを決定するにあたっては、
能率ランクおよび歩留ランクを総合する総合ランクをそれぞれ算出し、
算出した総合ランクを比較して採用する圧延法を決定することを特徴とする厚板圧延における圧延能率向上方法。
請求項１または請求項２に記載の厚板圧延における圧延能率向上方法において、
前記高歩留圧延法は、圧延過程でエッジャを使用する方式であり、
前記高能率圧延法は、圧延過程でエッジャを使用しない方式であることを特徴とする厚板圧延における圧延能率向上方法。
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の厚板圧延における圧延能率向上方法を用いて厚板圧延を行うことを特徴とする厚板の製造方法。