JP5971293B2 - 調質圧延機の制御装置及び制御方法 - Google Patents
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始めに、図1を参照して、本発明の一実施形態である調質圧延機の制御装置が適用される調質圧延機の構成について説明する。
次に、図1を参照して、本発明の一実施形態である調質圧延機の制御装置の構成について説明する。
図2は、本発明の一実施形態である調質圧延制御処理の流れを示すフローチャートである。図2に示すフローチャートは、調質圧延工程の実行命令が入力されたタイミングで開始となり、調質圧延制御処理はステップS1の処理に進む。
次に、上記ステップS2の鋼板形状予測処理について詳しく説明する。
ランナウトテーブル上での温度推移は、仕上圧延機の出側における鋼板の状態(板クラウン、平坦度、及び幅方向温度分布)を初期条件として、冷却条件を境界条件とした伝熱解析と変態解析とを連成して解くことにより求める。鋼板のC断面の温度分布は、以下の数式(8)に示す非定常伝導方程式と以下の数式(9)に示す境界条件式を解くことによって求める(陽解法差分モデル)。なお、本実施形態では、板厚方向の温度分布を均一と仮定し、板幅方向のみの1次元モデルとして扱う。相変態は、等温変態曲線(TTT線図)を利用して任意の冷却曲線に対する変態挙動を計算する手法を用い、変態による物性値の変化と変態発熱とを考慮する。
コイル状態での解析には、円筒を積層したモデル(以下、積層円筒モデルと表記)を考える。コイル巻取工程は、積層円筒モデルにおいて最外周に巻き取り張力に等しい周方向抗力が作用する円筒を嵌め込むことによって表現できる。しかしながら、鋼板の巻き付き時には、既に巻き取られているコイルの表面形状に沿って鋼板を巻き付ける必要があると共に、巻き付ける鋼板のクラウンも考慮に入れて接触を考えなければならない。そこで、本実施形態では、板クラウン及びコイルの表面形状を表す変数を以下の数式(14),(15)に示す歪の形で導入する。
コイル状態での温度推移は、板幅方向及び半径方向の対称性を仮定した2次元対象モデルにて、数式(8)に示す非定常熱伝導方程式及び数式(9)に示す境界条件式を解くことによって求める(陽解法差分モデル)。この際、接触している鋼板間では、接触熱伝導率hcが接触圧力pに依存するとして数式(17)を解き、以下に示す数式(18)を用いて半径方向の熱伝導率を算出する。また、板クラウンが大きい場合には、鋼板の幅方向端部近傍で鋼板間に隙間が生じるため、隙間の空気の熱伝導率を考慮して数式(19)を利用して等価接触熱伝導率hc_eq、数式(20)を利用して半径方向の等価熱伝導率λr_eqを求める。
2 4段圧延機
3a,3b リール
10 制御装置
11 鋼板形状予測部
12 目標伸張率設定部
13 圧下位置・張力制御部
21 仕上圧延機
22 水冷装置
23 コイラー
S 鋼板
Claims (4)
- 熱間圧延工程、コイル巻取工程、及びコイル冷却工程の順に各工程を経て製造された熱延鋼板を調質圧延する調質圧延機の制御装置であって、
前記熱間圧延工程、前記コイル巻取工程、及び前記コイル冷却工程を模擬した数式モデルを利用して調質圧延前の熱延鋼板の形状を予測する予測手段と、
前記予測手段によって予測された調質圧延前の熱延鋼板の形状に基づいて調質圧延での熱延鋼板の目標伸張率を算出する伸張率算出手段と、
前記伸張率算出手段によって算出された調質圧延での熱延鋼板の目標伸張率に従って前記調質圧延機の圧下位置及び張力を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする調質圧延機の制御装置。 - 熱間圧延工程、コイル巻取工程、及びコイル冷却工程の順に各工程を経て製造された熱延鋼板を調質圧延する調質圧延機の制御方法であって、
前記熱間圧延工程、前記コイル巻取工程、及び前記コイル冷却工程を模擬した数式モデルを利用して調質圧延前の熱延鋼板の形状を予測する予測ステップと、
前記予測ステップにおいて予測された調質圧延前の熱延鋼板の形状に基づいて調質圧延での熱延鋼板の目標伸張率を算出する伸張率算出ステップと、
前記伸張率算出ステップにおいて算出された調質圧延での熱延鋼板の目標伸張率に従って前記調質圧延機の圧下位置及び張力を制御する制御ステップと、
を含むことを特徴とする調質圧延機の制御方法。
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