JP6075301B2 - 冷却制御装置および冷却制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、鋼帯等の鋼板に対して酸洗処理前に行われる冷却処理を制御する冷却制御装置および冷却制御方法に関するものである。

従来、鋼帯を焼鈍処理した後、この焼鈍処理後の鋼帯を冷間圧延等の次工程に供する前に、鋼帯の酸洗処理を行う焼鈍酸洗ラインが知られている。例えば図９に示すように、従来の焼鈍酸洗ライン１０１には、鋼帯１１５の搬送経路に沿って、加熱炉１０２と、冷却装置１０３と、酸洗装置１０４とが設置されている。従来の焼鈍酸洗ライン１０１において、鋼帯１１５は、加熱炉１０２側から酸洗設備１０４側に向かう搬送方向（図９の太線矢印参照）に搬送されつつ、まず、加熱炉１０２によって焼鈍処理される。つぎに、この焼鈍処理後の鋼帯１１５は、冷却装置１０３によって冷却（水冷）され、その後、酸洗装置１０４によって酸洗処理される。酸洗装置１０４は、鋼帯１１５の搬送方向に連続して並ぶ複数の酸洗槽１０５を備えている。酸洗装置１０４は、連続的に搬送されている鋼帯１１５を各酸洗槽１０５内の酸洗液中に順次通過させ、これにより、鋼帯１１５からスケールを除去する酸洗処理を行う。

また、上述した鋼帯１１５の酸洗処理において必要な酸洗時間は、鋼帯１１５を浸す各酸洗槽１０５内の酸洗液の温度等によって大きく影響される。一般に、従来の焼鈍酸洗ライン１０１において、酸洗装置１０４の各酸洗槽１０５内には、図９に示すように、熱交換器１０６および温度計１０７が設けられている。各酸洗槽１０５内の酸洗液の温度は、温度計１０７を用いて監視されつつ、熱交換器１０６の作用によって所定の温度、例えば７０［℃］以上、１００［℃］以下の温度に制御される。このような酸洗液の温度制御によって、鋼帯１１５の必要な酸洗時間の確保が図られる。しかし、各酸洗槽１０５内の酸洗液の温度は、たとえ前述のように制御されたとしても、酸洗装置１０４内に順次搬送される鋼帯１１５自体の温度の影響を受けてしまう。すなわち、酸洗装置１０４の入側における鋼帯１１５の温度が安定しなければ、各酸洗槽１０５内の酸洗液の温度は安定し難い。このことは、鋼帯１１５の酸洗処理に必要な酸洗時間が不安定となる事態を招来する。これに起因して、酸洗装置１０４による鋼帯１１５の脱スケール能力（酸洗処理能力）に、ばらつきが生じる。したがって、酸洗装置１０４の入側における鋼帯１１５の温度を安定化することは、酸洗処理によって鋼帯１１５からスケールを安定して除去するという観点から、極めて重要である。

従来の焼鈍酸洗ライン１０１では、特に図９には図示しないが、酸洗装置１０４の入側（最前段の酸洗槽１０５の入側）に放射温度計が設置され、この放射温度計によって測定した鋼帯１１５の温度が、酸洗装置１０４の前段に位置する冷却装置１０３の冷却アクチュエータにフィードバックされる。これにより、冷却装置１０３の出側における鋼帯１１５の温度、すなわち、冷却装置１０３による冷却処理後の鋼帯１１５の温度がフィードバック制御される。このフィードバック制御を通して、酸洗装置１０４の入側における鋼帯１１５の温度の安定化が図られる。

一方、酸洗装置入側における鋼帯温度の制御に関する従来技術として、例えば、鋼帯の熱処理における冷却過程の最終段と酸洗槽との間に、鋼帯温度を調整するウォータークエンチ槽が配設されたものがある（特許文献１参照）。また、ブライドルロール帯と酸洗槽との間に板温度計および誘導加熱装置が設けられ、板温度計によって測定された薄鋼板温度をもとに、誘導加熱装置による加熱後の薄鋼板温度を一定とするフィードバック制御を行うものがある（特許文献２参照）。

実開平１−８７１６２号公報 特開平４−２９７５８９号公報

しかしながら、上述した従来技術では、温度制御の応答が遅いため、酸洗装置入側において測定した鋼帯温度をもとに、この酸洗装置の前段の冷却装置による鋼帯の冷却処理を制御（フィードバック制御）しても、この冷却装置による冷却処理後の鋼帯温度のばらつきを抑制することは困難である。特に、鋼帯の熱負荷に変動が生じた場合、上記のフィードバック制御を行った結果、この冷却装置による冷却処理後の鋼帯温度のばらつきを却って増大させる可能性がある。また、酸洗装置入側（冷却装置出側）においては、水冷による鋼帯表面の水濡れ等に起因して、鋼帯温度を放射温度計によって正確に測定することが困難である。このため、従来、焼鈍酸洗ラインの実操業においては、作業者の経験によって冷却装置（例えば冷却水の流量）が制御される場合が多い。この結果、冷却処理後の鋼帯温度は、大きくばらついてしまう。以上のような冷却処理後の鋼帯温度のばらつきは、酸洗装置入側における鋼帯温度の不安定化に繋がり、酸洗装置による鋼帯の脱スケール能力のばらつきを引き起こす原因となる。

一方、上述した特許文献１に記載の従来技術では、ウォータークエンチ槽を設置し、このウォータークエンチ槽の温度制御を通して鋼帯温度を制御しなければならない。このため、設備コストが嵩むのみならず、鋼帯温度の制御が煩雑になる。また、上述した特許文献２に記載の従来技術では、酸洗処理前の鋼帯を誘導加熱装置によって加熱しなければならない。このため、誘導加熱装置に要する設備コストが多大となるのみならず、一旦冷却した鋼帯を誘導加熱装置によって再び加熱することになるため、誘導加熱装置による加熱前の鋼帯の冷却分に相当する熱量が無駄になってしまう。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、鋼帯等の鋼板に対して酸洗処理前に行われる冷却処理を簡易な構成によって制御できるとともに、この冷却処理による鋼板の温度を応答よく且つ高精度に制御して、酸洗処理前の鋼板の温度を、ばらつきを抑制して安定化することが可能な冷却制御装置および冷却制御方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる冷却制御装置は、鋼板を焼鈍処理する加熱炉と前記鋼板を酸洗処理する酸洗装置との間に前記鋼板の搬送経路に沿って並ぶ複数の冷却装置のうちの最後段の冷却装置と該最後段の冷却装置の前段の冷却装置との間に配置され、前記前段の冷却装置によって冷却された前記鋼板の板温を測定する板温測定部と、前記加熱炉と前記複数の冷却装置と前記酸洗装置とを含む焼鈍酸洗ラインの操業を管理するとともに、前記最後段の冷却装置が前記鋼板を冷却する際に前記鋼板に噴射する冷却水の冷却水流量設定値を、測定された前記板温と前記最後段の冷却装置の出側における前記鋼板の板温目標値と前記焼鈍酸洗ラインの操業情報とをもとに導出し、前記冷却水の流量としての前記冷却水流量設定値の合理性を確認し、前記鋼板のうちの前記板温に対応する被測温箇所における前記冷却水の流量として、合理性確認後の前記冷却水流量設定値を予め設定するプロセスコンピュータと、前記被測温箇所が前記最後段の冷却装置に到達するタイミングに、前記プロセスコンピュータによって予め設定された前記冷却水流量設定値に応じた流量の冷却水を前記被測温箇所に噴射して前記鋼板を冷却するように前記最後段の冷却装置を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明にかかる冷却制御装置は、上記の発明において、前記プロセスコンピュータは、前記焼鈍酸洗ラインの操業情報をもとに前記鋼板の搬送速度を設定し、前記板温測定部による測定結果をもとに前記前段の冷却装置の出側における前記鋼板の前記板温を設定し、前記焼鈍酸洗ラインの操業情報の中から前記鋼板の板厚と板幅と前記板温目標値とを取得し、設定した前記搬送速度および前記板温と、取得した前記板厚、前記板幅、および前記板温目標値とを用いて、前記最後段の冷却装置の前記冷却水流量設定値を算出することを特徴とする。

また、本発明にかかる冷却制御装置は、上記の発明において、前記プロセスコンピュータは、前記冷却水流量設定値が前記最後段の冷却装置に規定される冷却水の流量上限値を超過するか否かを判断する上限判断処理と、前記冷却水流量設定値が負の値であるか否かを判断する正負判断処理と、測定された前記板温が前記鋼板の酸洗処理に必要な最低限の前記鋼板の必要最低板温未満であるか否かを判断する板温判断処理とを実行して、前記冷却水流量設定値の合理性を確認することを特徴とする。

また、本発明にかかる冷却制御装置は、上記の発明において、前記プロセスコンピュータは、前記上限判断処理の結果、前記冷却水流量設定値が前記流量上限値を超過する場合、前記冷却水流量設定値を前記流量上限値と同値に変更することを特徴とする。

また、本発明にかかる冷却制御装置は、上記の発明において、前記プロセスコンピュータは、前記正負判断処理の結果、前記冷却水流量設定値が負の値である場合、前記冷却水流量設定値を零値に変更することを特徴とする。

また、本発明にかかる冷却制御装置は、上記の発明において、前記プロセスコンピュータは、前記板温判断処理の結果、測定された前記板温が前記必要最低板温未満である場合、前記冷却水流量設定値を零値に変更することを特徴とする。

また、本発明にかかる冷却制御装置は、上記の発明において、前記プロセスコンピュータは、前記被測温箇所が前記最後段の冷却装置に到達するまでに要する到達所要時間を算出し、前記到達所要時間が経過するタイミングの前記冷却水の流量として、合理性確認後の前記冷却水流量設定値を設定することを特徴とする。

また、本発明にかかる冷却制御方法は、鋼板を焼鈍処理する加熱炉と、焼鈍処理後の前記鋼板を冷却する複数の冷却装置と、冷却処理後の前記鋼板を酸洗処理する酸洗装置とを含む焼鈍酸洗ラインの操業を管理するとともに、前記加熱炉と前記酸洗装置との間に前記鋼板の搬送経路に沿って並ぶ前記複数の冷却装置のうちの最後段の冷却装置による前記鋼板の冷却処理を制御する冷却制御方法において、前記最後段の冷却装置が前記鋼板を冷却する際に前記鋼板に噴射する冷却水の冷却水流量設定値を、前記複数の冷却装置のうちの前記最後段の冷却装置の前段に位置する前段の冷却装置の出側において板温測定部を用い測定した前記鋼板の板温と、前記最後段の冷却装置の出側における前記鋼板の板温目標値と、前記焼鈍酸洗ラインの操業情報とをもとに導出する設定値導出ステップと、前記冷却水の流量としての前記冷却水流量設定値の合理性を確認する合理性確認ステップと、前記鋼板のうちの前記板温に対応する被測温箇所における前記冷却水の流量として、合理性確認後の前記冷却水流量設定値を予め設定するプリセットステップと、前記被測温箇所が前記最後段の冷却装置に到達するタイミングに、前記プリセットステップによって予め設定された前記冷却水流量設定値に応じた流量の冷却水を前記被測温箇所に噴射して前記鋼板を冷却するように前記最後段の冷却装置を制御する制御ステップと、を含むことを特徴とする。

また、本発明にかかる冷却制御方法は、上記の発明において、前記設定値導出ステップは、前記焼鈍酸洗ラインの操業情報をもとに前記鋼板の搬送速度を設定する速度設定ステップと、前記板温測定部による測定結果をもとに、前記前段の冷却装置の出側における前記鋼板の前記板温を設定する板温設定ステップと、前記焼鈍酸洗ラインの操業情報の中から前記鋼板の板厚と板幅と前記板温目標値とを取得するデータ取得ステップと、設定した前記搬送速度および前記板温と、取得した前記板厚、前記板幅、および前記板温目標値とを用いて、前記最後段の冷却装置の前記冷却水流量設定値を算出する設定値算出ステップと、を含むことを特徴とする。

また、本発明にかかる冷却制御方法は、上記の発明において、前記合理性確認ステップは、前記冷却水流量設定値が前記最後段の冷却装置に規定される冷却水の流量上限値を超過するか否かを判断する上限判断ステップと、前記冷却水流量設定値が負の値であるか否かを判断する正負判断ステップと、測定された前記板温が前記鋼板の酸洗処理に必要な最低限の前記鋼板の必要最低板温未満であるか否かを判断する板温判断ステップと、を含むことを特徴とする。

また、本発明にかかる冷却制御方法は、上記の発明において、前記上限判断ステップの結果、前記冷却水流量設定値が前記流量上限値を超過する場合、前記冷却水流量設定値を前記流量上限値と同値に変更する設定値上限化ステップをさらに含むことを特徴とする。

また、本発明にかかる冷却制御方法は、上記の発明において、前記正負判断ステップの結果、前記冷却水流量設定値が負の値である場合、前記冷却水流量設定値を零値に変更する設定値零化ステップをさらに含むことを特徴とする。

また、本発明にかかる冷却制御方法は、上記の発明において、前記設定値零化ステップは、前記板温判断ステップの結果、測定された前記板温が前記必要最低板温未満である場合、前記冷却水流量設定値を零値に変更することを特徴とする。

また、本発明にかかる冷却制御方法は、上記の発明において、前記プリセットステップは、前記被測温箇所が前記最後段の冷却装置に到達するまでに要する到達所要時間を算出する時間算出ステップと、前記到達所要時間が経過するタイミングの前記冷却水の流量として、合理性確認後の前記冷却水流量設定値を設定する冷却水流量設定ステップと、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、鋼板に対して酸洗処理前に行われる冷却処理を簡易な構成によって制御できるとともに、この冷却処理による鋼板の温度を応答よく且つ高精度に制御して、酸洗処理前の鋼板の温度を、ばらつきを抑制して安定化することができるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態にかかる冷却制御装置の一構成例を示す図である。 図２は、本発明の実施の形態における板温データ群の一例を示す図である。 図３は、本発明の実施の形態における補正係数テーブルの一例を示す図である。 図４は、本発明の実施の形態にかかる冷却制御方法の一例を示すフローチャートである。 図５は、本実施の形態にかかる冷却制御方法において実行する冷却水流量設定値の導出処理の一例を示すフローチャートである。 図６は、本実施の形態にかかる冷却制御方法において実行する冷却水流量設定値の合理性確認処理の一例を示すフローチャートである。 図７は、本実施の形態にかかる冷却制御方法において実行する冷却水流量設定値のプリセット処理の一例を示すフローチャートである。 図８は、本実施例における第２冷却装置出側の板温のばらつきと比較例における第２冷却装置出側の板温のばらつきとの比較結果を示す図である。 図９は、従来の焼鈍酸洗ラインの構成を示す図である。

以下に、添付図面を参照して、本発明にかかる冷却制御装置および冷却制御方法の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本実施の形態により、本発明が限定されるものではない。また、各図面において同一構成部分には同一符号が付されている。

（焼鈍酸洗ライン）
まず、本発明の実施の形態にかかる冷却制御装置を適用した焼鈍酸洗ラインについて説明する。図１は、本発明の実施の形態にかかる冷却制御装置の一構成例を示す図である。なお、図１には、本実施の形態にかかる冷却制御装置１０を適用した焼鈍酸洗ライン１の一構成例が図示されている。

図１に示すように、本実施の形態における焼鈍酸洗ライン１は、処理対象の一例である鋼帯６の焼鈍処理から冷却処理を経て酸洗処理を行う連続処理ラインである。この焼鈍酸洗ライン１には、鋼帯６の搬送経路に沿って、加熱炉２と、第１冷却装置３と、第２冷却装置４と、酸洗装置５とが鋼帯６の搬送方向（図１の太線矢印参照）の順に並んで配置されている。また、焼鈍酸洗ライン１には、第２冷却装置４による鋼帯６の冷却処理を制御する冷却制御装置１０が設置されている。なお、特に図１には図示しないが、焼鈍酸洗ライン１には、加熱炉２側から第１冷却装置３および第２冷却装置４をこの順に経由して酸洗装置５側に向かい鋼帯６を搬送する搬送ロール等の搬送装置が設置されている。焼鈍酸洗ライン１における鋼帯６の搬送経路は、この搬送装置によって形成される。

加熱炉２は、焼鈍酸洗ライン１の前工程またはペイオフリール等の払出装置（図示せず）から搬送された鋼帯６を順次加熱し、これにより、搬送中の鋼帯６を連続的に焼鈍処理する。焼鈍処理後の鋼帯６は、加熱炉２から送出され、第１冷却装置３に向かって搬送される。

第１冷却装置３は、加熱炉２と酸洗装置５との間に鋼帯６の搬送経路に沿って並ぶ複数の冷却装置のうちの一つであり、これら複数の冷却装置における最後段の冷却装置（第２冷却装置４）の前段に位置する。焼鈍酸洗ライン１においては、図１に示すように、第１冷却装置３は、加熱炉２よりも鋼帯６の搬送方向の上流側、詳細には、加熱炉２の直後の後段に配置される。第１冷却装置３は、スプレー等の水噴射機構を用いて構成され、冷却水の噴射によって鋼帯６を冷却する水冷機能を有する。第１冷却装置３は、加熱炉２による焼鈍処理後の鋼帯６を順次受け入れる。この焼鈍処理後の鋼帯６は、第１冷却装置３内を通過するように連続的に搬送される。第１冷却装置３は、このような搬送中の鋼帯６に冷却水を噴射し、これにより、この鋼帯６を連続的に冷却する。第１冷却装置３による冷却処理後の鋼帯６は、第１冷却装置３の出側に送出され、その後、第２冷却装置４に向かって搬送される。

第２冷却装置４は、加熱炉２と酸洗装置５との間に鋼帯６の搬送経路に沿って並ぶ複数の冷却装置のうちの最後段の冷却装置である。焼鈍酸洗ライン１においては、図１に示すように、第２冷却装置４は、上述した第１冷却装置３よりも鋼帯６の搬送方向の下流側、詳細には、第１冷却装置３の直後の後段に配置される。且つ、第２冷却装置４は、酸洗装置５の直前の前段に位置する。第２冷却装置４は、第１冷却装置３と同様にスプレー等の水噴射機構を用いて構成され、冷却水の噴射によって鋼帯６を冷却する水冷機能を有する。第２冷却装置４は、第１冷却装置３による冷却処理（以下、第１冷却処理と適宜いう）後の鋼帯６を順次受け入れる。この第１冷却処理後の鋼帯６は、第２冷却装置４内を通過するように連続的に搬送される。第２冷却装置４は、このような搬送中の鋼帯６に冷却水を噴射し、これにより、この鋼帯６を連続的に冷却する。第２冷却装置３による冷却処理（以下、第２冷却処理と適宜いう）後の鋼帯６は、第２冷却装置４の出側に送出され、その後、酸洗装置５に向かって搬送される。

酸洗装置５は、鋼帯６の酸洗処理を行うものである。具体的には、酸洗装置５は、鋼帯６の搬送方向に連続して並ぶ複数の酸洗槽（図示せず）等を用いて構成され、図１に示すように、第２冷却装置４の後段に配置される。また、酸洗装置５は、各酸洗槽内の酸洗液の温度を制御する温度制御機構（図示せず）を有する。酸洗装置５は、例えば、この温度制御機構によって、酸洗液の温度を監視しつつ各酸洗槽に蒸気を投入することにより、各酸洗槽内の酸洗液の温度を、鋼帯６の酸洗処理に好適な温度に制御する。このような酸洗装置５は、第２冷却処理後の鋼帯６を順次受け入れる。この第２冷却処理後の鋼帯６は、酸洗装置５の入側から出側に向かって連続的に搬送される。この際、酸洗装置５は、この搬送中の鋼帯６を各酸洗槽内の酸洗液中に順次通過させ、これにより、鋼帯６からスケールを除去する酸洗処理を連続的に行う。酸洗装置５による酸洗処理後の鋼帯６は、酸洗装置５の出側に送出され、その後、焼鈍酸洗ライン１の次工程のライン（例えば冷間圧延ライン等）に向かって搬送される。

鋼帯６は、焼鈍酸洗ライン１において各種処理（焼鈍処理、冷却処理、および酸洗処理）が施される鋼板の一例であり、複数の鋼板の先尾端同士を溶接等によって接合してなる。このような鋼帯６には、鋼板同士の溶接点、すなわち、鋼板の諸元が変化する境界箇所が、鋼帯６の長手方向に沿って１箇所以上存在する。この鋼帯６の溶接点の前後において変化する鋼板の諸元として、例えば、鋼帯６を構成する各鋼板の規格（鋼種、強度等）、厚さ、幅、長さ等が挙げられる。本実施の形態において、鋼帯６またはこれを構成する鋼板の厚さは板厚と総称し、これらの幅は板幅と総称する。なお、本発明において、鋼帯６を構成する鋼板の数は、特に問われない。

（冷却制御装置）
つぎに、図１を参照しつつ、本発明の実施の形態にかかる冷却制御装置の構成について説明する。図１に示すように、本実施の形態にかかる冷却制御装置１０は、焼鈍酸洗ライン１における複数の冷却装置のうちの最後段の冷却装置、すなわち第２冷却装置４を制御するものであり、板温計１１と、プロセスコンピュータ１２と、入力部１３，１５と、記憶部１４と、表示部１６と、制御部１７とを備える。また、このプロセスコンピュータ１２には、焼鈍酸洗ライン１の操業情報１８ａを管理する管理データベース１８が接続される。

板温計１１は、第１冷却装置３の出側において鋼帯６の温度（以下、板温という）を測定する板温測定部として機能する。具体的には、図１に示すように、板温計１１は、放射温度計等を用いて構成され、加熱炉２と酸洗装置５との間に鋼帯６の搬送経路に沿って並ぶ複数の冷却装置のうちの最後段の冷却装置（第２冷却装置４）とその前段の冷却装置（第１冷却装置３）との間に配置される。より具体的には、板温計１１は、鋼帯６の搬送経路上のうちの第１冷却装置３の出側近傍に配置される。板温計１１は、第１冷却装置３によって冷却された鋼帯６の板温を、第１冷却装置３の出側において所定の時間間隔毎に測定する。この板温計１１による板温の測定時間の間隔は、板温計１１に予め設定されてもよいし、プロセスコンピュータ１２によって可変に指示されてもよい。板温計１１は、上述したように第１冷却装置３の出側における鋼帯６の板温を測定する都度、得られた板温測定値をプロセスコンピュータ１２に送信する。

プロセスコンピュータ１２は、加熱炉２と第１冷却装置３と第２冷却装置４と酸洗装置５とを含む焼鈍酸洗ライン１の操業を管理するとともに、第２冷却装置４が鋼帯６を冷却する際に鋼帯６に噴射する冷却水の冷却水流量設定値を、第２冷却装置４の制御部１７に対して指示する。具体的には、プロセスコンピュータ１２は、ワークステーション等のような構成を有し、管理データベース１８から取得した操業情報１８ａに基づいて、焼鈍酸洗ライン１の操業を管理する。この際、プロセスコンピュータ１２は、例えば、鋼帯６の搬送速度（以下、ライン速度と適宜いう）、鋼帯６を構成する各鋼板の規格、板厚、板幅、長さ、第２冷却装置４の出側における鋼帯６の板温目標値等を管理する。また、プロセスコンピュータ１２は、上述した冷却水流量設定値を導出する流量演算部１２ａと、導出した冷却水流量設定値の合理性を確認する合理性確認部１２ｂと、冷却水流量設定値をプリセットする流量設定部１２ｃとを有する。

流量演算部１２ａは、板温計１１によって測定された鋼帯６の板温（第１冷却処理後の鋼帯６の板温）と、第２冷却装置４の出側における鋼帯６の板温目標値と、焼鈍酸洗ライン１の操業情報１８ａとをもとに、第２冷却装置４の冷却水流量設定値を導出する。この際、流量演算部１２ａは、焼鈍酸洗ライン１の操業情報１８ａをもとに、鋼帯６のライン速度の変更有無と、第２冷却装置４への鋼帯６における溶接点の到達状況とを判断する。流量演算部１２ａは、これらの判断結果に基づいて、鋼帯６のライン速度を設定する。また、流量演算部１２ａは、板温計１１による鋼帯６の板温測定値をもとに、第１冷却装置３の出側における鋼帯６の板温を設定し、焼鈍酸洗ライン１の操業情報１８ａの中から、鋼帯６の板厚、板幅、および第２冷却装置４の出側における板温目標値を取得する。流量演算部１２ａは、上述したように設定した鋼帯６のライン速度および板温と、上述したように取得した鋼帯６の板厚、板幅、および板温目標値とを用いて、第２冷却装置４の冷却水流量設定値を算出する。本実施の形態において、この冷却水流量設定値Ｆｓは、例えば、上述した鋼帯６のライン速度Ｖ、板温Ｓ、板厚Ｚ、板幅Ｗ、および板温目標値Ｍと、補正係数ａ₁〜ａ₇とを用いて表される次式（１）により、算出可能である。

Ｆｓ＝ａ₁×Ｖ＋ａ₂×Ｚ＋ａ₃×Ｗ＋ａ₄×（Ｓ−Ｍ）＋ａ₅×（Ｓ＋２７３）
＋ａ₆×｛１／（Ｖ＋１）｝＋ａ₇ ・・・（１）

なお、上式（１）に含まれる補正係数ａ₁〜ａ₇は、記憶部１４内に格納されている補正係数テーブル１４ｂの中からプロセスコンピュータ１２によって読み込まれる。

合理性確認部１２ｂは、第２冷却装置４が鋼帯６に噴射する冷却水の流量としての冷却水流量設定値Ｆｓの合理性を確認する。この際、合理性確認部１２ｂは、冷却水流量設定値Ｆｓの上限判断処理および正負判断処理と、鋼帯６の板温Ｓの下限に関する板温判断処理とを実行する。ここで、上限判断処理は、冷却水流量設定値Ｆｓが第２冷却装置４に規定される設備制約上の冷却水の流量上限値（以下、冷却水流量上限値と適宜いう）を超過するか否かを判断する処理である。正負判断処理は、冷却水流量設定値Ｆｓが負の値であるか否かを判断する処理である。板温判断処理は、板温計１１によって測定された鋼帯６の板温が酸洗装置５による鋼帯６の酸洗処理に必要な最低限の板温（以下、必要最低板温という）未満であるか否かを判断する処理である。合理性確認部１２ｂは、これらの上限判断処理と正負判断処理と板温判断処理とを実行し、これにより、冷却水流量設定値Ｆｓの合理性を確認する。このような合理性確認処理の結果、プロセスコンピュータ１２は、第２冷却装置４が鋼帯６を冷却する際の冷却水流量として好適な冷却水流量設定値Ｆｓを得る。例えば、プロセスコンピュータ１２は、上限判断処理の結果、冷却水流量設定値Ｆｓが第２冷却装置４の流量上限値を超過する場合、冷却水流量設定値Ｆｓを、この流量上限値と同値に変更する。また、プロセスコンピュータ１２は、正負判断処理の結果、冷却水流量設定値Ｆｓが負の値である場合、冷却水流量設定値Ｆｓを零値に変更する。あるいは、プロセスコンピュータ１２は、板温判断処理の結果、板温計１１による鋼帯６の板温が酸洗処理の必要最低板温未満である場合、冷却水流量設定値Ｆｓを零値に変更する。

流量設定部１２ｃは、鋼帯６のうちの板温に対応する被測温箇所６ａ（図１参照）への冷却水の流量として、上述した合理性確認後の冷却水流量設定値Ｆｓを予め設定（プリセット）する。この際、流量設定部１２ｃは、被測温箇所６ａが第２冷却装置４に到達するまでに要する到達所要時間Ｔを算出する。ついで、流量設定部１２ｃは、この到達所要時間Ｔが経過するタイミングでの第２冷却装置４による冷却水の流量として、合理性確認後の冷却水流量設定値Ｆｓを設定する。プロセスコンピュータ１２は、このようにプリセットした冷却水流量設定値Ｆｓを、被測温箇所６ａが第２冷却装置４に到達するタイミング、すなわち、到達所要時間Ｔが経過するタイミングに制御部１７へ送信する。これにより、プロセスコンピュータ１２は、制御部１７に対し、鋼帯６のうちの被測温箇所６ａに対する冷却水の流量を、合理性確認後の冷却水流量設定値Ｆｓとするように指示する。なお、被測温箇所６ａは、鋼帯６のうちの板温計１１によって板温を測定された箇所である。このような被測温箇所６ａには、板温計１１によって所定の時間ｔ毎に測定された板温測定値Ｄ_S0〜Ｄ_Sn（ｎ；零以上の整数）の各測定点が含まれる。

また、プロセスコンピュータ１２には、図１に示すように、入力部１３が接続されている。入力部１３は、キーボードまたはマウス等の入力デバイスを用いて構成され、作業者の入力操作に応じて各種情報をプロセスコンピュータ１２に入力する。例えば、入力部１３は、第２冷却装置４に対する冷却水流量のフィードフォワード制御の実行を指示する実行指示情報、このフィードフォワード制御の完了を指示する完了指示情報等をプロセスコンピュータ１２に入力する。

記憶部１４は、プロセスコンピュータ１２によって記憶指示された情報またはデータを記憶し、プロセスコンピュータ１２によって読み出し指示された保存情報または保存データをプロセスコンピュータ１２へ送信する。本実施の形態において、記憶部１４は、板温データ群１４ａおよび補正係数テーブル１４ｂを記憶し、管理する。

板温データ群１４ａは、図２に示すように、板温計１１によって所定の時間ｔ毎に測定された鋼帯６の板温測定値Ｄ_S0〜Ｄ_Snと、板温測定値Ｄ_S0〜Ｄ_Snの板温測定タイミングとが対応付けられたデータ群である。例えば、板温データ群１４ａにおいて、板温測定値Ｄ_S0は現在の板温であり、その板温測定タイミングは現在である。板温測定値Ｄ_S1は、板温測定値Ｄ_S0の板温測定タイミング（＝現在）から時間ｔが経過後の板温であり、その板温測定タイミングは、現在からｔ秒前である。板温測定値Ｄ_S2は、板温測定値Ｄ_S1の板温測定タイミングから時間ｔが経過後の板温であり、その板温測定タイミングは、現在から（２×ｔ）秒前である。板温測定値Ｄ_Snは、板温データ群１４ａのうちの最も過去に測定された板温であり、その板温測定タイミングは、現在から（ｎ×ｔ）秒前である。記憶部１４は、プロセスコンピュータ１２が板温計１１から現在（最新）の板温測定値Ｄ_S0を取得する都度、この板温測定値Ｄ_S0をプロセスコンピュータ１２から取得して板温データ群１４ａを最新のものに更新する。この際、記憶部１４は、図２に示すように、現在からの板温測定タイミングの経過に対応して、板温データ群１４ａ内の各板温測定値Ｄ_S0〜Ｄ_Snを過去側にシフトし、これにより、板温測定値Ｄ_S0〜Ｄ_Sn-1を板温測定値Ｄ_S1〜Ｄ_Snに各々置換する。さらに、記憶部１４は、新たに取得した最新の板温測定値Ｄ_S0を、現在のデータとして板温データ群１４ａ内に格納する。

補正係数テーブル１４ｂは、図３に示すように、上述した冷却水流量設定値Ｆｓの算出処理（式（１）参照）に用いられる補正係数ａ₁〜ａ₇と、板温目標値Ｍの範囲Ｍ_Bj（ｊ；正の整数）とが対応付けられたデータテーブルである。記憶部１４は、この補正係数テーブル１４ｂにより、補正係数ａ₁〜ａ₇を、板温目標値Ｍの範囲Ｍ_Bj別に保持、管理する。記憶部１４は、プロセスコンピュータ１２によって指定された板温目標値Ｍの範囲Ｍ_Bjに対応する補正係数ａ_1j〜ａ_7jを、上述した式（１）における補正係数ａ₁〜ａ₇としてプロセスコンピュータ１２に送信する。例えば、記憶部１４は、範囲Ｍ_B1に合った板温目標値Ｍと対応する補正係数の読み出し指示をプロセスコンピュータ１２から受けた場合、補正係数テーブル１４ｂのうちの補正係数ａ₁₁〜ａ₇₁をプロセスコンピュータ１２に送信する。

制御部１７は、プロセスコンピュータ１２の指示に基づいて、第２冷却装置４による鋼帯６の冷却処理を制御する。具体的には、制御部１７は、図１に示す鋼帯６の被測温箇所６ａが第２冷却装置４に到達するタイミングに、プロセスコンピュータ１２によって予め設定された冷却水流量設定値Ｆｓに応じた流量の冷却水を被測温箇所６ａに噴射して鋼帯６を冷却するように、第２冷却装置４を制御する。制御部１７は、この第２冷却装置４の制御を通して、第２冷却処理後の鋼帯６の板温を、第２冷却装置４の出側における板温目標値Ｍに近づけるように制御する。

また、制御部１７には、図１に示すように、入力部１５および表示部１６が接続されている。入力部１５は、キーボードまたはマウス等の入力デバイスを用いて構成され、作業者の入力操作に応じて各種情報を制御部１７に入力する。表示部１６は、液晶等のディスプレーを用いて構成され、制御部１７によって表示指示された情報、入力部１５によって入力された情報等を表示する。例えば、表示部１６は、プロセスコンピュータ１２によって制御部１７に指示された冷却水流量設定値Ｆｓ等の第２冷却装置４の制御に有用な情報を表示する。また、表示部１６は、第２冷却装置４に対する冷却水流量のフィードフォワード制御のオンオフを選択するためのスイッチ状のアイコンを表示する。作業者が、入力部１５を用い、このアイコンをクリックする操作を行うことにより、入力部１５は、制御部１７に対し、上記フィードフォワード制御の実行指示情報または完了指示情報を選択的に入力する。

管理データベース１８は、焼鈍酸洗ライン１の操業に関する操業情報１８ａを保持し、管理する。操業情報１８ａは、焼鈍酸洗ライン１における鋼帯６の諸元および処理条件を含むものである。この操業情報１８ａに含まれる鋼帯６の諸元として、例えば、鋼帯６を構成する各鋼板の規格、板厚、板幅、長さ、重量等が挙げられる。また、鋼帯６の処理条件として、例えば、加熱炉２の焼鈍条件、第１冷却装置３および第２冷却装置４の各冷却条件（冷却水の流量等）、第１冷却装置３および第２冷却装置４の各出側における鋼帯６の板温目標値、酸洗装置５の酸洗液の酸濃度および温度、鋼帯６のライン速度等が挙げられる。プロセスコンピュータ１２は、所定のタイミングに管理データベース１８から操業情報１８ａを取得し、取得した操業情報１８ａに基づいて、鋼帯６の焼鈍処理、冷却処理、および酸洗処理等の焼鈍酸洗ライン１の操業を管理する。

（冷却制御方法）
つぎに、本発明の実施の形態にかかる冷却制御方法について説明する。図４は、本発明の実施の形態にかかる冷却制御方法の一例を示すフローチャートである。本実施の形態にかかる冷却制御方法では、図１に示した冷却制御装置１０を用い、加熱炉２と第１冷却装置３と第２冷却装置４と酸洗装置５とを含む焼鈍酸洗ライン１の操業をプロセスコンピュータ１２によって管理するとともに、加熱炉２と酸洗装置５との間に鋼帯６の搬送経路に沿って並ぶ複数の冷却装置のうちの最後段の冷却装置（第２冷却装置４）による鋼帯６の冷却処理を制御する。

すなわち、図４に示すように、本実施の形態にかかる冷却制御方法において、冷却制御装置１０は、まず、第２冷却装置４に対する冷却水流量のフィードフォワード制御（以下、冷却水流量フィードフォワード制御と適宜略す）の実行指示有無を判断する（ステップＳ１０１）。ステップＳ１０１において、プロセスコンピュータ１２は、入力部１３によって実行指示情報が入力された場合、冷却水流量フィードフォワード制御を実行可能な状態になる。また、制御部１７は、入力部１５によって実行指示情報が入力された場合、冷却水流量フィードフォワード制御を実行可能な状態になる。プロセスコンピュータ１２および制御部１７の双方が冷却水流量フィードフォワード制御を実行可能な状態になった場合、プロセスコンピュータ１２は、冷却水流量フィードフォワード制御の実行指示ありと判断する。一方、プロセスコンピュータ１２または制御部１７、あるいは、これら双方に冷却水流量フィードフォワード制御の実行指示情報が入力されていない場合、プロセスコンピュータ１２は、冷却水流量フィードフォワード制御の実行指示がないと判断する。ステップＳ１０１において冷却水流量フィードフォワード制御の実行指示がない場合（ステップＳ１０１，Ｎｏ）、冷却制御装置１０は、冷却水流量フィードフォワード制御の実行指示がなされるまで、このステップＳ１０１を繰り返す。

上述したステップＳ１０１において冷却水流量フィードフォワード制御の実行指示があった場合（ステップＳ１０１，Ｙｅｓ）、冷却制御装置１０は、第２冷却装置４による鋼帯６の冷却処理をフィードフォワード制御する際に用いる冷却水流量設定値の導出処理を実行する（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０２において、板温計１１は、第２冷却装置４の前段に位置する第１冷却装置３の出側における板温、すなわち、第１冷却処理後の鋼帯６の板温を測定する。プロセスコンピュータ１２は、この板温計１１によって測定された鋼帯６の板温と、第２冷却装置４の出側における鋼帯６の板温目標値と、管理データベース１８から取得した焼鈍酸洗ライン１の操業情報１８ａとをもとに、冷却水流量設定値Ｆｓを導出する。この冷却水流量設定値Ｆｓは、第２冷却装置４が鋼帯６を冷却する際に鋼帯６に噴射する冷却水の流量設定値である。

つぎに、冷却制御装置１０は、第２冷却装置４が鋼帯６に噴射する冷却水の流量としての冷却水流量設定値Ｆｓの合理性を確認する（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０３において、プロセスコンピュータ１２は、鋼帯６に対する第２冷却処理に用いる冷却水の流量として冷却水流量設定値Ｆｓが適切であるか否かを確認する。プロセスコンピュータ１２は、この冷却水流量設定値Ｆｓの合理性の確認結果に基づいて、冷却水流量設定値Ｆｓを、上述した第２冷却処理に好適な冷却水の流量設定値にする。

続いて、冷却制御装置１０は、鋼帯６のうちの板温に対応する被測温箇所６ａ（図１参照）における冷却水の流量として、ステップＳ１０３による合理性確認後の冷却水流量設定値Ｆｓを、鋼帯６に対する第２冷却処理前に予め設定する（ステップＳ１０４）。ステップＳ１０４において、プロセスコンピュータ１２は、鋼帯６の被測温箇所６ａに対して実行される第２冷却処理の冷却水の流量として、上述した合理性確認後の冷却水流量設定値Ｆｓをプリセットする。ついで、プロセスコンピュータ１２は、このプリセットした冷却水流量設定値Ｆｓを、鋼帯６の被測温箇所６ａに対する第２冷却処理の実行タイミングまで保持、管理する。

つぎに、冷却制御装置１０は、ステップＳ１０４によってプリセットされた冷却水流量設定値Ｆｓに応じて、第２冷却装置４による鋼帯６の冷却処理を制御する（ステップＳ１０５）。ステップＳ１０５において、プロセスコンピュータ１２は、上述したようにプリセットした冷却水流量設定値Ｆｓを、鋼帯６の被測温箇所６ａが第２冷却装置４に到達するまでに制御部１７に送信し、これにより、制御部１７に対して冷却水流量設定値Ｆｓを指示する。制御部１７は、このプロセスコンピュータ１２からの指示に基づき、鋼帯６の被測温箇所６ａが第２冷却装置４に到達するタイミングに、プロセスコンピュータ１２によって予め設定された冷却水流量設定値Ｆｓに応じた流量の冷却水を被測温箇所６ａに噴射して鋼帯６を冷却するように第２冷却装置４を制御する。第２冷却装置４は、この制御部１７の制御に基づいて、鋼帯６の被測温箇所６ａに対し、この冷却水流量設定値Ｆｓに応じた流量の冷却水を噴射する。これにより、第２冷却装置４は、搬送中の鋼帯６の被測温箇所６ａを連続的に冷却する。

その後、冷却制御装置１０は、冷却水流量フィードフォワード制御の完了指示有無を判断する（ステップＳ１０６）。ステップＳ１０６において、プロセスコンピュータ１２は、入力部１３によって完了指示情報が入力された場合、冷却水流量フィードフォワード制御を完了可能な状態になる。また、制御部１７は、入力部１５によって完了指示情報が入力された場合、冷却水流量フィードフォワード制御を完了可能な状態になる。プロセスコンピュータ１２および制御部１７の少なくとも一方が冷却水流量フィードフォワード制御を完了可能な状態になった場合、プロセスコンピュータ１２は、冷却水流量フィードフォワード制御の完了指示ありと判断する。

ステップＳ１０６において冷却水流量フィードフォワード制御の完了指示があった場合（ステップＳ１０６，Ｙｅｓ）、冷却制御装置１０は、上述したステップＳ１０１に戻り、このステップＳ１０１以降の処理ステップを繰り返す。一方、ステップＳ１０６において冷却水流量フィードフォワード制御の完了指示がない場合（ステップＳ１０６，Ｎｏ）、冷却制御装置１０は、上述したステップＳ１０２に戻り、このステップＳ１０２以降の処理ステップを繰り返す。

（冷却水流量設定値の導出処理）
つぎに、図４に示したステップＳ１０２において実行する冷却水流量設定値の導出処理について詳細に説明する。図５は、本実施の形態にかかる冷却制御方法において実行する冷却水流量設定値の導出処理の一例を示すフローチャートである。

上述したステップＳ１０２における冷却水流量設定値の導出処理において、冷却制御装置１０は、図５に示すように、まず、鋼帯６のライン速度を設定する（ステップＳ２０１）。ステップＳ２０１において、プロセスコンピュータ１２は、管理データベース１８から取得した焼鈍酸洗ライン１の操業情報１８ａをもとに、鋼帯６のライン速度を設定する。この際、プロセスコンピュータ１２の流量演算部１２ａは、操業情報１８ａに基づく鋼帯６のライン速度を、冷却水流量フィードフォワード制御のパラメータ（ライン速度Ｖ）として設定する。つぎに、流量演算部１２ａは、鋼帯６のライン速度の変更有無と、第２冷却装置４への鋼帯６における溶接点の到達状況とを確認する。流量演算部１２ａは、鋼帯６のライン速度に変更があった場合、鋼帯６の変更後のライン速度を、冷却水流量フィードフォワード制御に用いるライン速度Ｖとして設定する。また、流量演算部１２ａは、鋼帯６の溶接点が第２冷却装置４に到達した場合、この到達時点における現在の鋼帯６のライン速度を、冷却水流量フィードフォワード制御に用いるライン速度Ｖとして設定する。上記以外の場合においては、流量演算部１２ａは、操業情報１８ａに基づく鋼帯６のライン速度Ｖの設定を維持する。

つぎに、冷却制御装置１０は、板温計１１による測定結果をもとに、第１冷却装置３の出側における鋼帯６の板温を設定する（ステップＳ２０２）。ステップＳ２０２において、プロセスコンピュータ１２は、板温計１１によって所定の時間ｔ毎に鋼帯６の板温が測定される都度、得られた測定値を、記憶部１４内の板温データ群１４ａとして蓄積する。プロセスコンピュータ１２の流量演算部１２ａは、この板温データ群１４ａ内の各板温データ、すなわち、板温計１１によって所定の時間ｔ毎に測定された板温測定値Ｄ_S0〜Ｄ_Snを記憶部１４から読み込む。ついで、流量演算部１２ａは、これらの板温測定値Ｄ_S0〜Ｄ_Snの平均値を算出し、算出した平均値を鋼帯６の板温Ｓとして設定する。例えば、板温計１１が鋼帯６の長手方向に沿って並ぶ４箇所の板温を１５秒毎に測定した場合、流量演算部１２ａは、現在の板温測定値Ｄ_S0と、現在から１５秒前の板温測定値Ｄ_S1と、現在から３０秒前の板温測定値Ｄ_S2と、現在から４５秒前の板温測定値Ｄ_S3との平均値（（Ｄ_S0＋Ｄ_S1＋Ｄ_S2＋Ｄ_S3）／４）を算出する。この算出された平均値が、鋼帯６の板温Ｓとして設定される。

ついで、冷却制御装置１０は、鋼帯６の現在の板厚Ｚと現在の板幅Ｗと現在の板温目標値Ｍとを取得する（ステップＳ２０３）。ステップＳ２０３において、プロセスコンピュータ１２は、管理データベース１８から読み込んだ焼鈍酸洗ライン１の操業情報１８ａの中から、板温測定された時点における現在の鋼帯６の板厚Ｚおよび板幅Ｗと、この鋼帯６における現在の被測温箇所６ａの板温目標値Ｍとを取得する。なお、この板温目標値Ｍは、第２冷却装置４の出側における鋼帯６の被測温箇所６ａの目標とする板温である。

続いて、冷却制御装置１０は、第２冷却装置４によって鋼帯６を冷却する際の冷却水流量設定値Ｆｓを算出する（ステップＳ２０４）。ステップＳ２０４において、プロセスコンピュータ１２は、ステップＳ２０１，２０２によって設定した鋼帯６のライン速度Ｖおよび板温Ｓと、ステップＳ２０３によって取得した鋼帯６の現在の板厚Ｚ、板幅Ｗ、および板温目標値Ｍとを用いて、第２冷却装置４の冷却水流量設定値Ｆｓを算出する。この際、プロセスコンピュータ１２は、記憶部１４内の補正係数テーブル１４ｂの中から、現在の板温目標値Ｍの範囲Ｍ_Bjに対応する補正係数ａ_1j〜ａ_7jを、冷却水流量設定値Ｆｓを算出するための各パラメータの補正係数ａ₁〜ａ₇として読み込む。プロセスコンピュータ１２の流量演算部１２ａは、上述したライン速度Ｖ、板温Ｓ、板厚Ｚ、板幅Ｗ、板温目標値Ｍ、および補正係数ａ_1j〜ａ_7jを用い、式（１）に基づいて、冷却水流量設定値Ｆｓを算出する。このステップＳ２０４を実行後、プロセスコンピュータ１２は、図４に示したステップＳ１０２に戻り、つぎのステップＳ１０３に進む。

（冷却水流量設定値の合理性確認処理）
つぎに、図４に示したステップＳ１０３において実行する冷却水流量設定値の合理性確認処理について詳細に説明する。図６は、本実施の形態にかかる冷却制御方法において実行する冷却水流量設定値の合理性確認処理の一例を示すフローチャートである。

上述したステップＳ１０３における冷却水流量設定値の合理性確認処理において、冷却制御装置１０は、図６に示すように、まず、冷却水流量設定値Ｆｓの補正処理を行う（ステップＳ３０１）。ステップＳ３０１において、入力部１３は、作業者の入力操作に応じて、最終補正係数Ｏｐをプロセスコンピュータ１２に入力する。最終補正係数Ｏｐは、冷却水流量設定値Ｆｓを補正するために、作業者によって予め算出された補正係数であり、例えば、０．８〜１．２の範囲に設定される。プロセスコンピュータ１２は、入力された最終補正係数Ｏｐを用いて、冷却水流量設定値Ｆｓを補正する。この際、プロセスコンピュータ１２の合理性確認部１２ｂは、例えば、冷却水流量設定値Ｆｓに最終補正係数Ｏｐを乗ずることにより、補正後の冷却水流量設定値Ｆｓを算出する。

ついで、冷却制御装置１０は、冷却水流量設定値Ｆｓが第２冷却装置４の冷却水の流量上限値を超過するか否かを判断する（ステップＳ３０２）。ステップＳ３０２において、プロセスコンピュータ１２の合理性確認部１２ｂは、第２冷却装置４に適用予定の冷却水流量設定値Ｆｓと、第２冷却装置４に規定される設備制約上の冷却水流量上限値Ｆｍａｘ（例えば１５０）とを比較する。これにより、合理性確認部１２ｂは、これら冷却水流量設定値Ｆｓと冷却水流量上限値Ｆｍａｘとの大小関係を判断する。

ステップＳ３０２による冷却水流量設定値Ｆｓの上限判断処理の結果、冷却水流量設定値Ｆｓが第２冷却装置４の冷却水流量上限値Ｆｍａｘを超過する場合（ステップＳ３０２，Ｙｅｓ）、合理性確認部１２ｂは、この冷却水流量設定値Ｆｓを冷却水流量上限値Ｆｍａｘと同値に変更する（ステップＳ３０３）。その後、プロセスコンピュータ１２は、後述するステップＳ３０５に進む。

一方、ステップＳ３０２において冷却水流量設定値Ｆｓが冷却水流量上限値Ｆｍａｘ以下である場合（ステップＳ３０２，Ｎｏ）、プロセスコンピュータ１２は、冷却水流量設定値Ｆｓが負の値であるか否かを判断する（ステップＳ３０４）。ステップＳ３０４において、合理性確認部１２ｂは、冷却水流量設定値Ｆｓが零以上、第２冷却装置４の冷却水流量上限値Ｆｍａｘ以下の範囲内または零未満のいずれの値であるかを判断する。

ステップＳ３０４による冷却水流量設定値Ｆｓの正負判断処理の結果、冷却水流量設定値Ｆｓが負の値である場合（ステップＳ３０４，Ｙｅｓ）、合理性確認部１２ｂは、この冷却水流量設定値Ｆｓを零値に変更する（ステップＳ３０６）。

一方、ステップＳ３０４において冷却水流量設定値Ｆｓが負の値ではない、すなわち、零以上、冷却水流量上限値Ｆｍａｘ以下の範囲内である場合（ステップＳ３０４，Ｎｏ）、プロセスコンピュータ１２は、板温計１１によって測定された鋼帯６の板温Ｓが必要最低板温β未満であるか否かを判断する（ステップＳ３０５）。ステップＳ３０５において、合理性確認部１２ｂは、図５に示したステップＳ２０２によって設定された鋼帯６の板温Ｓと、予め設定された必要最低板温βとを比較する。これにより、合理性確認部１２ｂは、これら板温Ｓと必要最低板温βとの大小関係を判断する。ここで、必要最低板温βは、酸洗装置５による鋼帯６の酸洗処理に必要な最低限の鋼帯６の板温である。この必要最低板温βは、入力部１３によってプロセスコンピュータ１２に入力することにより、可変に設定可能である。本実施の形態において、必要最低板温βは、例えば１５０℃に初期設定される。

ステップＳ３０５による板温判断処理の結果、測定された板温Ｓが必要最低板温β未満である場合（ステップＳ３０５，Ｙｅｓ）、プロセスコンピュータ１２は、ステップＳ３０６に進む。このステップＳ３０６において、合理性確認部１２ｂは、板温Ｓが必要最低板温β未満である場合の冷却水流量設定値Ｆｓを零値に変更または再設定する。

一方、ステップＳ３０５において板温Ｓが必要最低板温β未満ではない場合（ステップＳ３０５，Ｎｏ）、または、上述したステップＳ３０６を実行後、プロセスコンピュータ１２は、図４に示したステップＳ１０３に戻り、つぎのステップＳ１０４に進む。

（冷却水流量設定値のプリセット処理）
つぎに、図４に示したステップＳ１０４において実行する冷却水流量設定値のプリセット処理について詳細に説明する。図７は、本実施の形態にかかる冷却制御方法において実行する冷却水流量設定値のプリセット処理の一例を示すフローチャートである。

上述したステップＳ１０４における冷却水流量設定値のプリセット処理において、冷却制御装置１０は、図７に示すように、まず、鋼帯６の被測温箇所６ａが第２冷却装置４に到達するまでに要する到達所要時間Ｔを算出する（ステップＳ４０１）。ステップＳ４０１において、プロセスコンピュータ１２は、図５に示したステップＳ２０４によって冷却水流量設定値Ｆｓが算出された後から、この被測温箇所６ａが第２冷却装置４に到達するまでの時間を、この被測温箇所６ａの到達所要時間Ｔとして算出する。この際、プロセスコンピュータ１２の流量設定部１２ｃは、板温計１１によって鋼帯６の板温測定値Ｄ_S0〜Ｄ_Snが測定されるまでの経過時間と、図５に示したステップＳ２０１によって設定された鋼帯６のライン速度Ｖと、板温計１１の測定位置から第２冷却装置４までの距離とをもとに、上記の到達所要時間Ｔを算出する。

ついで、流量設定部１２ｃは、ステップＳ４０１によって算出された到達所要時間Ｔが経過するタイミングに第２冷却装置４が噴射する冷却水の流量として、図４に示したステップＳ１０３による合理性確認後の冷却水流量設定値Ｆｓを予め設定する（ステップＳ４０２）。この際、流量設定部１２ｃは、冷却水流量設定値Ｆｓが算出されてから到達所要時間Ｔが経過する前までの期間、この合理性確認後の冷却水流量設定値Ｆｓを、鋼帯６の被測温箇所６ａに対して行われる第２冷却処理の冷却水の流量設定値として保持、管理する。その後、プロセスコンピュータ１２は、図４に示したステップＳ１０４に戻り、つぎのステップＳ１０５に進む。

（実施例）
つぎに、本発明の実施例について説明する。本実施例では、図１に示した冷却制御装置１０を用い、図４に示したステップＳ１０１〜Ｓ１０６に沿って第２冷却装置４を制御した。この第２冷却装置４の出側における鋼帯６の板温を複数箇所測定し、得られた板温のばらつきを確認した。また、本実施例に対する比較例では、作業者が冷却制御装置１０の入力部１３，１５を操作して、第２冷却装置４の冷却水流量を手動制御した。この比較例においても、本実施例と同様に、第２冷却装置４の出側における鋼帯６の板温を複数箇所測定し、得られた板温のばらつきを確認した。

図８は、本実施例における第２冷却装置出側の板温のばらつきと比較例における第２冷却装置出側の板温のばらつきとの比較結果を示す図である。図８に示す温度分布は、第２冷却装置４の出側において測定した鋼帯６の板温と、第２冷却装置４の出側における板温目標値との差によって表される。

図８に示すように、比較例では、第２冷却装置４の出側における板温が、板温目標値に対して大きくばらついていた。これは、以下に示す理由による。すなわち、焼鈍酸洗ライン１の操業時に、第２冷却装置４の出側における鋼帯６の板温を放射温度計によって測定しても、鋼板の水濡れ等に起因して正確な板温の測定値を得ることが困難である。このため、第２冷却装置４の出側における板温測定値を用いて第２冷却装置４の冷却水流量を精度よくフィードバック制御することが難しく、これに起因し、比較例（従来技術）では作業者の経験に依存して第２冷却装置４の冷却水流量を手動制御したからである。

上記の比較例に対し、本実施例では、図８に示すように、第２冷却装置４の出側における板温と板温目標値との差が−１０℃〜＋１０℃の範囲内に収束するように、板温のばらつきを抑制することができた。これは、第２冷却装置４の出側に比べて鋼板の水濡れの影響が殆どない第１冷却装置３の出側において、放射温度計（板温計１１）により、鋼帯６の板温を測定し、得られた板温測定値を用いて、上述した実施の形態に示されるように第２冷却装置４の冷却水流量をフィードフォワード制御したからである。

以上、説明したように、本発明の実施の形態では、焼鈍酸洗ライン内の加熱炉から酸洗装置に向かう鋼帯の搬送経路に沿って並ぶ複数の冷却装置のうちの最後段の冷却装置の冷却水流量設定値を、この最後段の冷却装置の前段の冷却装置出側において測定した板温と、この最後段の冷却装置出側における板温目標値と、焼鈍酸洗ラインの操業情報とをもとに導出し、導出した冷却水流量設定値の合理性を確認し、この合理性確認後の冷却水流量設定値を、鋼帯の被測温箇所に対する冷却水の流量としてプリセットし、この被測温箇所が最後段の冷却装置内に到達するタイミングに、上記プリセットした冷却水流量設定値に応じた流量の冷却水をこの被測温箇所に噴射して鋼帯を冷却するよう、最後段の冷却装置の冷却水流量をフィードフォワード制御している。

このため、上記前段の冷却装置出側における鋼帯の板温の測定結果に対応して、応答が早い鋼帯冷却処理の温度制御を最後段の冷却装置に対して行うことができるとともに、この最後段の冷却装置出側における鋼帯の板温が板温目標値に近づくように、この最後段の冷却装置による鋼帯の冷却温度を高精度に制御することができる。この結果、酸洗装置入側における鋼帯の板温、すなわち、酸洗処理前の鋼帯の板温を、ばらつきを抑制して安定化することができる。

本発明にかかる冷却制御装置および冷却制御方法を用いることにより、酸洗槽における酸洗液の温度制御の際に過度な負荷を酸洗装置に与えることなく、鋼帯からスケールを安定して除去可能な酸洗処理を確保することができる。さらには、酸洗液の温度制御の際に酸洗装置に投入する熱エネルギー（例えば蒸気等）の使用量を大幅に削減することができる。また、酸洗液の温度制御の応答性によらず、酸洗処理後の鋼帯の性状を安定化することができ、この結果、酸洗処理の後工程（焼鈍酸洗ラインの後段のライン）における鋼帯の製品品質のばらつきを抑制できることから、鋼帯の製品品質の向上を促進することができる。

また、本発明の実施の形態では、焼鈍酸洗ラインの操業を管理するプロセスコンピュータに、上述した前段の冷却装置出側における鋼帯の板温に応じて後段の冷却装置における冷却水流量を設定する機能を追加し、このプロセスコンピュータによる冷却水流量設定値を用いて最後段の冷却装置の冷却水流量をフィードフォワード制御している。このため、焼鈍酸洗ラインに通常備わっている設備を最大限に活用して、簡易な構成により、上述した冷却水流量のフィードフォワード制御を応答よく且つ高精度に行うことができる。この結果、新たな設備導入に伴いプロセスラインのレイアウトが煩雑になる、設備コストが増大する等の問題を生じることなく、また、複雑且つメンテナンスが困難な物理式を用いることなく、酸洗処理前の鋼帯の板温精度を向上することができる。

さらに、本発明の実施の形態では、上記前段の冷却装置出側における板温の測定値が鋼帯の酸洗処理における必要最低板温未満であるか否かを判断し、板温の測定値が必要最低板温未満である場合、最後段の冷却装置に対する冷却水流量設定値を零値にしている。このため、最後段の冷却装置入側（最後段の冷却処理前）において既に低温な鋼帯の板温を過度に冷却してしまう事態を回避することができ、これにより、鋼帯の酸洗処理の際に必要最低板温以上の鋼帯の板温を安定して得ることができる。

また、本発明の実施の形態では、最後段の冷却装置に比べて冷却処理後の鋼帯表面の水濡れ状態が軽微である前段の冷却装置出側において、この前段の冷却装置による冷却処理後の鋼帯の板温を測定し、得られた板温の測定値を用いて、最後段の冷却装置の冷却水流量設定値を導出している。このため、最後段の冷却装置の冷却水流量をフィードフォワード制御するために必要な鋼帯の板温を正確に測定することができる。この結果、最後段の冷却装置に対する冷却水流量のフィードフォワード制御の精度向上を促進することができる。

なお、上述した実施の形態では、加熱炉２と酸洗装置５との間に鋼帯６の搬送経路に沿って２つの冷却装置（第１冷却装置３および第２冷却装置４）を並べて設置していたが、本発明は、これに限定されるものではない。加熱炉２と酸洗装置５との間には、鋼帯６の搬送経路に沿って３つ以上の冷却装置が並べて設置されてもよく、これら３つ以上の冷却装置のうちの最後段の冷却装置を第２冷却装置４とし、この第２冷却装置４の前段の冷却装置を第１冷却装置３としてもよい。すなわち、本発明において、加熱炉２と酸洗装置５との間に並ぶ冷却装置の配置数は特に問われない。

また、上述した実施の形態では、複数の鋼板の先尾端同士を接合（溶接）してなる鋼帯６を処理対象の一例として挙げたが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明にかかる冷却制御装置および冷却制御方法における冷却処理対象は、上述したように複数の鋼板からなる鋼帯であってもよいし、単一の鋼板であってもよい。

さらに、上述した実施の形態では、冷却水流量設定値の合理性確認処理において、図６に示すように冷却水流量設定値の補正処理（ステップＳ３０１）を行っていたが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、上述したステップＳ３０１の処理は、必要に応じて行うようにしてもよい。この場合、冷却水流量設定値の合理性確認処理では、ステップＳ３０１を省略して、冷却水流量設定値の上限判断処理（ステップＳ３０２）およびそれ以降の処理を行ってもよい。

また、上述した実施の形態により本発明が限定されるものではなく、上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。その他、上述した実施の形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例および運用技術等は全て本発明に含まれる。

１ 焼鈍酸洗ライン
２ 加熱炉
３ 第１冷却装置
４ 第２冷却装置
５ 酸洗装置
６ 鋼帯
６ａ 被測温箇所
１０ 冷却制御装置
１１ 板温計
１２ プロセスコンピュータ
１３，１５ 入力部
１４ 記憶部
１４ａ 板温データ群
１４ｂ 補正係数テーブル
１６ 表示部
１７ 制御部
１８ 管理データベース
１８ａ 操業情報
１０１ 従来の焼鈍酸洗ライン
１０２ 加熱炉
１０３ 冷却装置
１０４ 酸洗装置
１０５ 酸洗槽
１０６ 熱交換器
１０７ 温度計
１１５ 鋼帯

Claims (6)

1. 鋼板を焼鈍処理する加熱炉と前記鋼板を酸洗処理する酸洗装置との間に前記鋼板の搬送経路に沿って並ぶ複数の冷却装置のうちの最後段の冷却装置と該最後段の冷却装置の前段の冷却装置との間に配置され、前記前段の冷却装置によって冷却された前記鋼板の板温を測定する板温測定部と、
   前記加熱炉と前記複数の冷却装置と前記酸洗装置とを含む焼鈍酸洗ラインの操業を管理するとともに、前記最後段の冷却装置が前記鋼板を冷却する際に前記鋼板に噴射する冷却水の冷却水流量設定値を、測定された前記板温と前記最後段の冷却装置の出側における前記鋼板の板温目標値と前記焼鈍酸洗ラインの操業情報とをもとに導出し、前記冷却水の流量としての前記冷却水流量設定値の合理性を確認し、前記鋼板のうちの前記板温に対応する被測温箇所における前記冷却水の流量として、合理性確認後の前記冷却水流量設定値を予め設定するプロセスコンピュータと、
   前記被測温箇所が前記最後段の冷却装置に到達するタイミングに、前記プロセスコンピュータによって予め設定された前記冷却水流量設定値に応じた流量の冷却水を前記被測温箇所に噴射して前記鋼板を冷却するように前記最後段の冷却装置を制御する制御部と、
   を備え、
   前記プロセスコンピュータは、前記冷却水流量設定値が前記最後段の冷却装置に規定される冷却水の流量上限値を超過するか否かを判断する上限判断処理と、前記冷却水流量設定値が負の値であるか否かを判断する正負判断処理と、測定された前記板温が前記鋼板の酸洗処理に必要な最低限の前記鋼板の必要最低板温未満であるか否かを判断する板温判断処理とを実行して、前記冷却水流量設定値の合理性を確認し、前記上限判断処理の結果、前記冷却水流量設定値が前記流量上限値を超過する場合、前記冷却水流量設定値を前記流量上限値と同値に変更し、前記正負判断処理の結果、前記冷却水流量設定値が負の値である場合、または、前記板温判断処理の結果、測定された前記板温が前記必要最低板温未満である場合、前記冷却水流量設定値を零値に変更することを特徴とする冷却制御装置。
2. 前記プロセスコンピュータは、前記焼鈍酸洗ラインの操業情報をもとに前記鋼板の搬送速度を設定し、前記板温測定部による測定結果をもとに前記前段の冷却装置の出側における前記鋼板の前記板温を設定し、前記焼鈍酸洗ラインの操業情報の中から前記鋼板の板厚と板幅と前記板温目標値とを取得し、設定した前記搬送速度および前記板温と、取得した前記板厚、前記板幅、および前記板温目標値とを用いて、前記最後段の冷却装置の前記冷却水流量設定値を算出することを特徴とする請求項１に記載の冷却制御装置。
3. 前記プロセスコンピュータは、前記被測温箇所が前記最後段の冷却装置に到達するまでに要する到達所要時間を算出し、前記到達所要時間が経過するタイミングの前記冷却水の流量として、合理性確認後の前記冷却水流量設定値を設定することを特徴とする請求項１または２に記載の冷却制御装置。
4. 鋼板を焼鈍処理する加熱炉と、焼鈍処理後の前記鋼板を冷却する複数の冷却装置と、冷却処理後の前記鋼板を酸洗処理する酸洗装置とを含む焼鈍酸洗ラインの操業を管理するとともに、前記加熱炉と前記酸洗装置との間に前記鋼板の搬送経路に沿って並ぶ前記複数の冷却装置のうちの最後段の冷却装置による前記鋼板の冷却処理を制御する冷却制御方法において、
   前記最後段の冷却装置が前記鋼板を冷却する際に前記鋼板に噴射する冷却水の冷却水流量設定値を、前記複数の冷却装置のうちの前記最後段の冷却装置の前段に位置する前段の冷却装置の出側において板温測定部を用い測定した前記鋼板の板温と、前記最後段の冷却装置の出側における前記鋼板の板温目標値と、前記焼鈍酸洗ラインの操業情報とをもとに導出する設定値導出ステップと、
   前記冷却水の流量としての前記冷却水流量設定値の合理性を確認する合理性確認ステップと、
   前記鋼板のうちの前記板温に対応する被測温箇所における前記冷却水の流量として、合理性確認後の前記冷却水流量設定値を予め設定するプリセットステップと、
   前記被測温箇所が前記最後段の冷却装置に到達するタイミングに、前記プリセットステップによって予め設定された前記冷却水流量設定値に応じた流量の冷却水を前記被測温箇所に噴射して前記鋼板を冷却するように前記最後段の冷却装置を制御する制御ステップと、
   を含み、
   前記合理性確認ステップは、
   前記冷却水流量設定値が前記最後段の冷却装置に規定される冷却水の流量上限値を超過するか否かを判断する上限判断ステップと、
   前記冷却水流量設定値が負の値であるか否かを判断する正負判断ステップと、
   測定された前記板温が前記鋼板の酸洗処理に必要な最低限の前記鋼板の必要最低板温未満であるか否かを判断する板温判断ステップと、
   前記上限判断ステップの結果、前記冷却水流量設定値が前記流量上限値を超過する場合、前記冷却水流量設定値を前記流量上限値と同値に変更する設定値上限化ステップと、
   前記正負判断ステップの結果、前記冷却水流量設定値が負の値である場合、または、前記板温判断ステップの結果、測定された前記板温が前記必要最低板温未満である場合、前記冷却水流量設定値を零値に変更する設定値零化ステップと、
   を含むことを特徴とする冷却制御方法。
5. 前記設定値導出ステップは、
   前記焼鈍酸洗ラインの操業情報をもとに前記鋼板の搬送速度を設定する速度設定ステップと、
   前記板温測定部による測定結果をもとに、前記前段の冷却装置の出側における前記鋼板の前記板温を設定する板温設定ステップと、
   前記焼鈍酸洗ラインの操業情報の中から前記鋼板の板厚と板幅と前記板温目標値とを取得するデータ取得ステップと、
   設定した前記搬送速度および前記板温と、取得した前記板厚、前記板幅、および前記板温目標値とを用いて、前記最後段の冷却装置の前記冷却水流量設定値を算出する設定値算出ステップと、
   を含むことを特徴とする請求項４に記載の冷却制御方法。
6. 前記プリセットステップは、
   前記被測温箇所が前記最後段の冷却装置に到達するまでに要する到達所要時間を算出する時間算出ステップと、
   前記到達所要時間が経過するタイミングの前記冷却水の流量として、合理性確認後の前記冷却水流量設定値を設定する冷却水流量設定ステップと、
   を含むことを特徴とする請求項４または５に記載の冷却制御方法。

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