JP5434031B2 - 厚板圧延方法、及び圧延装置 - Google Patents
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そして、適正な圧下パターン(圧下量及び圧延速度)と仕上温度とを実現するために、目標仕上温度及び目標仕上板厚に基づいて、圧延スケジュールを繰り返し計算する方法がよく知られている。
また、仕上圧延工程を行う前に温度調整を実施しても、多少の板温度のズレを含んだまま仕上圧延工程を実施することが多く、その結果、仕上温度が圧延スケジュールから外れた数値を示し、仕上板厚にバラツキを生じることがあった。
本発明は、本発明者による前記知見に基づくものであり、上記課題を解決するための請求項1記載の発明に係る厚板圧延方法は、被圧延材を粗圧延する粗圧延工程と、粗圧延された前記被圧延材を仕上圧延する仕上圧延工程とにより得られる厚板が目標板厚となるように、前記仕上圧延工程における各パスでの圧下率を仕上圧延スケジュールとして予め計画し、その計画に沿って各パスで圧延を行う厚板圧延方法において、
粗圧延工程直後の前記被圧延材の実績温度を測定し、
該実績温度に基づいて算出された予測仕上温度が、前記仕上圧延スケジュールとして予め計画された目標仕上温度よりも高い場合には、前記予測仕上温度と前記目標仕上温度との差に基づいて前記仕上圧延スケジュールを再計算し、その再計算された仕上圧延スケジュールに基づいて被圧延材の温度を低下させる温度低下処理を行いながら前記仕上圧延工程を行い、
前記予測仕上温度が、前記目標仕上温度よりも低い場合には、前記予測仕上温度と前記目標仕上温度との差に基づいて前記仕上圧延スケジュールを再計算し、その再計算された仕上圧延スケジュールに基づいて、仕上げ圧延工程における各パスの速度を上げて被圧延材の温度を維持する温度維持処理を行いながら、前記仕上圧延工程を行うことを特徴としている。
前記温度調整工程直後の前記被圧延材の実績温度を測定する温度測定手段を備え、
前記仕上圧延スケジュール制御手段は、前記実績温度に基づいて算出された予測仕上温度が、前記仕上圧延スケジュールとして予め計画された目標仕上温度よりも高い場合には、
前記予測仕上温度と前記目標仕上温度との差に基づいて前記仕上圧延スケジュールを再計算し、その再計算された仕上圧延スケジュールに基づいて被圧延材の温度を低下させる温度低下処理を行いながら前記仕上圧延工程を制御し、
前記予測仕上温度が、前記目標仕上温度よりも低い場合には、前記予測仕上温度と前記目標仕上温度との差に基づいて前記仕上圧延スケジュールを再計算し、その再計算された仕上圧延スケジュールに基づいて、前記仕上圧延機のワークロールの回転速度を高くして被圧延材の温度を維持する温度維持処理を行いながら、前記仕上圧延工程を制御することを特徴としている。
図1は、本発明に係る圧延装置の一実施形態における構成を示す概略図である。
図1に示すように、圧延装置1は、加熱炉10と、粗圧延機40と、仕上圧延機20と、電動機制御手段30と、粗圧延制御手段(図示せず)と、温度調整用被圧延材温度低下手段(図示せず)と、温度調整制御手段50と、仕上圧延スケジュール制御手段60と、被圧延材温度測定手段70と、被圧延材温度低下手段80とを備える。
仕上圧延機20は、粗圧延機によって粗圧延された被圧延材100を、目標板厚となるまで圧延(仕上圧延)して厚板101を得る圧延機である。仕上圧延が終了すると、仕上圧延後の厚板101は、下流(図1の右側)に搬送されることで後工程に送られる。
また、仕上圧延機20には、ロードセル23が設けられている。このロードセル23は、被圧延材100に対するワークロール21aの圧延荷重を、バックアップロール22aを介して間接的に検出し、得られた検出値を後述する仕上圧延スケジュール制御手段60に出力する。
また、本実施形態においては、被圧延材100が、圧延機に進入してから該圧延機を抜けるまでの1回の圧延工程を1パスと呼ぶ。また、圧延機によって被圧延材100に圧下をかけて圧延を実施するパスのことを圧延パスと呼ぶ。特に、仕上圧延工程において被圧延材100に圧下をかけて圧延を実施するパスのことを仕上パスと呼ぶ。また、圧下をかけずにワークロール21a,21bを開放したまま、被圧延材100を仕上圧延機20に通すパスを空パスと呼ぶ。
仕上圧延スケジュール作成手段61は、前記設備情報、仕上圧延条件、及び実績情報に基づいて、仕上圧延スケジュールを作成する手段である。ここで、仕上圧延スケジュールは、仕上圧延工程における各パスでの圧下率に係る開度、空パスの設定、及び搬送速度の経時的な制御情報である。また、仕上圧延スケジュールには、仕上圧延後の予測仕上温度及び予測仕上板厚も含まれる。この予測仕上温度及び予測仕上板厚は、前記制御情報によって仕上圧延工程を実施した場合を想定して算出される仮想的な数値である。粗圧延工程及び仕上圧延工程における各パスでの圧下率に係る開度、空パスの設定、及び搬送速度の算出方法は、公知の算出方法によって行えばよい。
前記実績情報は、温度調整工程後(仕上圧延工程前)における被圧延材100の実際の状態を示す情報であり、例えば、仕上圧延工程を行う前の被圧延材100の温度(実績温度)、仕上圧延工程を行う前の被圧延材100の厚みが挙げられる。前記実績情報は、前記実績温度を測定する被圧延材温度測定手段70(後述)や、ロードセル23から仕上圧延スケジュール制御手段60に送信されることによって得られる。
仕上圧延スケジュール制御手段60は、電動機制御手段30、及び被圧延材温度低下手段80(後述)に対して、仕上圧延スケジュール作成手段61が作成した仕上圧延スケジュールを送信し、その仕上圧延スケジュールに沿って動作するように命令する。
また、記憶手段62は、仕上圧延後において得られた仕上圧延後の実際の厚板101の温度、及び仕上圧延後の実際の厚板101の厚みと、仕上圧延スケジュール作成手段61によって作成された仕上圧延スケジュールを、設備情報、圧延条件、及び実績情報とを関連づけて記憶してもよい。仕上圧延工程後の実際の厚板101の温度、及び仕上圧延工程後の実際の厚板101の厚みは、図示しない所定の入力手段によって得られてもよいし、仕上圧延が終了したことを契機に仕上圧延スケジュール制御手段60に送信されるようにしてもよい。設備情報、粗圧延条件、仕上圧延条件、及び実績情報と、仕上圧延工程後の実際の厚板101の温度及び厚みとを関連づけた仕上圧延スケジュールをフィードバックさせることにより、高精度な仕上圧延スケジュールを作成できる。
次に、本発明に係る厚板圧延方法の一実施形態における具体的な動作について、図1及び図2を参照して説明する。
まず、加熱炉10から抽出されたスラブは、搬送テーブル200上を搬送され、粗圧延機40によって所定の厚さまで圧延される(S1)。この圧延は、前述したように、粗圧延制御手段(図示せず)によって作成された粗圧延制御情報に沿って粗圧延機40の各パスを電動機制御手段(図示せず)が動作させることによって行われる。
その後、粗圧延工程によって所定の厚さまで圧延された被圧延材100は、仕上圧延工程に移行する前に、未再結晶域の温度(例えば、850℃以下)まで被圧延材100の表面の温度を低下させる(S2)。この工程では、被圧延材温度測定手段70が検出する被圧延材100の表面の温度の低下率に基づき、温度調整制御手段50が温度制御情報を作成し、この温度制御情報に沿って温度調整用被圧延材温度低下手段(図示せず)が動作することによって被圧延材100の表面の温度が所定の温度まで低下する。
その後、温度調整工程によって、表面の温度を低下させた被圧延材100の表面の温度(実績温度)を被圧延材温度測定手段70によって測定する(S3)。
そして、被圧延材温度測定手段70によって測定された実績温度を仕上圧延スケジュール制御手段60に送信する。
実績温度を受信した仕上圧延スケジュール制御手段60は、仕上圧延スケジュール作成手段61に仕上圧延スケジュールを作成させる(S3)。この仕上圧延スケジュールには、電動機制御手段30、被圧延材温度測定手段70、及び被圧延材温度低下手段80を制御するための制御情報だけでなく、予測仕上温度及び予測仕上板厚も含まれる。
なお、被圧延材温度低下処理(S8)において、仕上圧延スケジュール作成手段61によって速度調整ロジックが計算された結果、水冷パスを追加しなくても、圧延速度を低下させるだけで、目標温度まで鋼板の温度を低下させることができる場合がある。この場合には、再び冷却することなく、微調整が行われる。この微調整は、圧延速度を低下させる処理をした後、予測仕上温度を計算して、なお高い場合には、水冷装置を使用するように処理される。
ここで、被圧延材温度低下処理は、仕上圧延工程において、被圧延材温度低下手段80を用いて被圧延材100の温度を低下させる処理である。特に、仕上圧延工程においては、被圧延材100の温度を低下させる必要がある(予測仕上温度>目標仕上温度)と判定手段63によって判断された場合に、被圧延材温度低下手段80を用いて被圧延材100の温度を低下させる処理である。
また、被圧延材温度低下処理(S9)において、仕上圧延スケジュール作成手段61によって速度調整ロジックが再計算された後、速度調整代を限界まで使っても調整不能である場合がある。この場合には、さらに仕上温度が低く外れることが見込まれるので、水冷装置が使用される予定であったパスを使用しないことで仕上温度が外れることを抑止する。なお、水冷装置が使用される予定のパスにおいて水冷装置の使用を取りやめるか否かは、速度調整ロジック後の予測仕上温度計算時に、目標仕上温度と比較することによって判定される。
ここで、被圧延材温度維持処理は、仕上圧延工程において、被圧延材100の温度を低下させずに維持する必要がある(予測仕上温度<目標仕上温度)と判定手段63によって判断された場合に被圧延材100の温度を維持する処理である。具体的には、仕上圧延機20のワークロール21a,21bの回転速度を高くするように速度制御手段31に命令して圧延しつつ可及的速やかに次工程(精整工程)に移行させる処理である。
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されずに、種々の変更、改良を行うことができる。例えば、本実施形態においては、2機の圧延機を備え、それぞれに粗圧延及び仕上圧延の役割を持たせた例について説明したが、本発明は、これに限られるものではなく、1機のみの圧延機によって粗圧延及び仕上圧延の両方の役割をこなす場合についても適用可能である。
20 仕上圧延機
30 電動制御手段
50 温度調整制御手段
60 仕上圧延スケジュール制御手段
61 仕上圧延スケジュール作成手段
63 判定手段
70 被圧延材温度測定手段
80 被圧延材温度低下手段
100 被圧延材
101 厚板
Claims (2)
- 被圧延材を粗圧延する粗圧延工程と、粗圧延された前記被圧延材を仕上圧延する仕上圧延工程とにより得られる厚板が目標板厚となるように、前記仕上圧延工程における各パスでの圧下率を仕上圧延スケジュールとして予め計画し、その計画に沿って各パスで圧延を行う厚板圧延方法において、
粗圧延工程直後の前記被圧延材の実績温度を測定し、
該実績温度に基づいて算出された予測仕上温度が、前記仕上圧延スケジュールとして予め計画された目標仕上温度よりも高い場合には、前記予測仕上温度と前記目標仕上温度との差に基づいて前記仕上圧延スケジュールを再計算し、その再計算された仕上圧延スケジュールに基づいて被圧延材の温度を低下させる温度低下処理を行いながら前記仕上圧延工程を行い、
前記予測仕上温度が、前記目標仕上温度よりも低い場合には、前記予測仕上温度と前記目標仕上温度との差に基づいて前記仕上圧延スケジュールを再計算し、その再計算された仕上圧延スケジュールに基づいて、仕上げ圧延工程における各パスの速度を上げて被圧延材の温度を維持する温度維持処理を行いながら、前記仕上圧延工程を行うことを特徴とする厚板圧延方法。 - 被圧延材に対して粗圧延を行う粗圧延機と、粗圧延された前記被圧延材を仕上圧延する仕上圧延機と、前記粗圧延工程後に前記被圧延材を所定の温度まで低下させる温度調整工程を行う被圧延材温度低下手段と、前記仕上圧延機によって得られる厚板が目標板厚となるように、前記仕上圧延工程における各パスでの圧下率を仕上圧延スケジュールとして予め計画し、その計画に沿って各パスでの圧延を制御する仕上圧延スケジュール制御手段と、を備えた圧延装置において、
前記温度調整工程直後の前記被圧延材の実績温度を測定する温度測定手段を備え、
前記仕上圧延スケジュール制御手段は、前記実績温度に基づいて算出された予測仕上温度が、前記仕上圧延スケジュールとして予め計画された目標仕上温度よりも高い場合には、前記予測仕上温度と前記目標仕上温度との差に基づいて前記仕上圧延スケジュールを再計算し、その再計算された仕上圧延スケジュールに基づいて被圧延材の温度を低下させる温度低下処理を行いながら前記仕上圧延工程を制御し、
前記予測仕上温度が、前記目標仕上温度よりも低い場合には、前記予測仕上温度と前記目標仕上温度との差に基づいて前記仕上圧延スケジュールを再計算し、その再計算された仕上圧延スケジュールに基づいて、前記仕上圧延機のワークロールの回転速度を高くして被圧延材の温度を維持する温度維持処理を行いながら、前記仕上圧延工程を制御することを特徴とする圧延装置。
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