JP6645036B2 - Cooling control method, cooling control device, manufacturing method, and manufacturing device for thick steel plate - Google Patents

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Description

本発明は、厚鋼板の冷却形態を制御する冷却制御方法およびこれを用いる厚鋼板の製造方法、ならびに、厚鋼板の冷却形態を制御する冷却制御装置およびこれを用いる厚鋼板の製造装置に関する。   The present invention relates to a cooling control method for controlling a cooling mode of a thick steel plate, a method for manufacturing a thick steel plate using the same, a cooling control device for controlling a cooling mode for a thick steel plate, and a manufacturing apparatus for a thick steel plate using the same.

厚鋼板の冷却工程における温度制御では、冷却開始前に、水冷による鋼板温度変化を伝熱計算にて推定し、目標冷却停止温度を得るように、冷却水量や冷却装置内の鋼板搬送速度を決定し、決定した条件で冷却を実施する。そのため、水冷による鋼板温度変化の推定精度が冷却停止温度の制御精度を左右する。実際の冷却停止温度が目標値とかけ離れてしまうと、製品に必要な機械的特性が得られなくなるため、冷却後の鋼板温度（冷却停止温度）を高精度に制御することが求められている。また、生産効率を高めるため、厚鋼板の長さは長くなる傾向にあり、鋼板の長手方向に亘って冷却停止温度を高精度に制御することが求められている。   In the temperature control in the cooling process of the thick steel plate, before the start of cooling, the temperature change of the steel plate due to water cooling is estimated by heat transfer calculation, and the cooling water amount and the steel sheet transport speed in the cooling device are determined so as to obtain the target cooling stop temperature. Then, cooling is performed under the determined conditions. Therefore, the estimation accuracy of the temperature change of the steel sheet due to water cooling affects the control accuracy of the cooling stop temperature. If the actual cooling stop temperature deviates from the target value, the mechanical properties required for the product cannot be obtained. Therefore, it is required to control the steel sheet temperature after cooling (cooling stop temperature) with high accuracy. Further, in order to increase the production efficiency, the length of the thick steel plate tends to be long, and it is required to control the cooling stop temperature with high accuracy over the longitudinal direction of the steel plate.

厚鋼板の冷却では、鋼板の冷却前に、鋼板温度予測モデルを用いて適切な操業条件（冷却水量や鋼板搬送速度など）を導出し、この条件で冷却を実施する。なお、一般に厚鋼板は鋼板長さが短く、冷却装置から冷却停止温度計までの距離が長い。そのため、鋼板の冷却中に停止温度の制御偏差を抑制するように冷却装置を操作する、フィードバック制御を適用しても、鋼板の長手方向全長に亘って冷却停止温度を高精度に制御することはできない。   In cooling a thick steel plate, before cooling the steel plate, appropriate operating conditions (cooling water amount, steel plate transport speed, etc.) are derived using a steel plate temperature prediction model, and cooling is performed under these conditions. Generally, a thick steel plate has a short steel plate length and a long distance from the cooling device to the cooling stop thermometer. Therefore, even if the cooling device is operated so as to suppress the control deviation of the stop temperature during the cooling of the steel sheet, and the feedback control is applied, it is not possible to control the cooling stop temperature with high accuracy over the entire length in the longitudinal direction of the steel sheet. Can not.

冷却停止温度の制御を高精度化する技術としては、（１）鋼板温度予測モデルを高精度化し、（２）鋼板の冷却後に、鋼板温度予測モデルの誤差を相殺する学習を行い、次の鋼板の冷却に反映する、という２つを組み合わせたものが考えられる。   Techniques for improving the control of the cooling stop temperature include: (1) making the steel sheet temperature prediction model highly accurate; and (2) learning to cancel the error of the steel sheet temperature prediction model after cooling the steel sheet, and That is, the combination of the two is reflected in the cooling of the cooling medium.

しかしながら、鋼板上のスケールや表面性状による冷却状態の変化を、鋼板の冷却前にすべて考慮することは困難であるため、鋼板温度予測モデルの高精度化には限界がある。これを補う学習は、現在冷却中の厚鋼板の次に冷却される厚鋼板の冷却に対して効果を発揮するものであるため、現在冷却中の厚鋼板の冷却停止温度を高精度化させることはできない。   However, it is difficult to consider all the changes in the cooling state due to the scale and surface properties on the steel sheet before cooling the steel sheet, and there is a limit to improving the accuracy of the steel sheet temperature prediction model. Since the learning to supplement this is effective for cooling the steel plate that is cooled next to the steel plate that is currently cooling, it is necessary to increase the precision of the cooling stop temperature of the steel plate that is currently cooling. Can not.

鋼板の冷却制御に関する技術は、これまでにいくつか開示されてきている。例えば特許文献１には、冷却停止後且つ複熱完了前の厚鋼板の表面温度測定値を用いて、厚鋼板の板厚方向温度分布を推定し、推定された板厚方向温度分布を用いて冷却停止温度が冷却停止温度目標値に一致するように、冷却装置の冷却水量をフィードバック制御する技術が開示されている。
また、特許文献２には、冷却装置入側の鋼板温度測定値を起点に冷却装置出側の冷却停止温度を予測し、予測した冷却停止温度が冷却停止温度の目標値と合致するように、冷却装置の冷却水量を逐次操作するダイナミック制御技術が開示されている。
また、特許文献３には、熱間圧延された鋼板を該鋼板の長手方向に移送しながら上下に配置したノズルから鋼板に冷却水を供給して冷却する方法において、冷却装置長手方向で冷却水上下注水量が制御可能な冷却ゾーン毎に各冷却ゾーン入側で鋼板の上下面温度差を検出し、検出した上下面温度差に基づいて当該冷却ゾーンの鋼板の単位長さに対する上下注水量を制御する熱間圧延鋼板の冷却方法が開示されている。
また、特許文献４には、過去の実績データを蓄積したデータベースを活用して予測誤差を推定し、推定した予測誤差を用いて冷却停止温度の修正値を算出し、この修正値が冷却停止温度の目標値になるように冷却水量や鋼板搬送速度を決定する、厚鋼板の冷却制御方法が開示されている。
また、特許文献５には、熱間圧延の途中で、予め定められた熱間圧延条件とは異なる他の熱間圧延条件に変更して熱間圧延を引き続き行う場合に、上記他の熱間圧延条件と、複数の水冷装置のうちの最上流側に位置する水冷装置の入側における鋼板の温度測定値とに基づいて、鋼板の巻き取り温度を目標値とすることが可能な、複数の水冷装置すべてについての冷却条件の設定値を求め、さらに、上記他の熱間圧延条件と、複数の水冷装置のうちで最上流側に位置する水冷装置以外の１又は２以上の水冷装置の入側における鋼板の温度測定値とに基づいて、少なくとも上記１又は２以上の水冷装置について求めた冷却条件の設定値を修正して設定し、水冷装置は、開度が独立して制御可能であって噴射する冷却水の水量を調整する複数の水量調整バルブを有するとともに、上記冷却条件は、水量調整バルブの開度である、熱延鋼板の製造方法が開示されている。 Several technologies relating to cooling control of a steel sheet have been disclosed so far. For example, in Patent Document 1, the temperature distribution in the thickness direction of the thick steel sheet is estimated using the measured surface temperature of the thick steel sheet after the cooling is stopped and before the completion of the double heating, and the estimated thickness direction temperature distribution is used. A technology is disclosed in which the amount of cooling water of a cooling device is feedback-controlled so that the cooling stop temperature matches a cooling stop temperature target value.
Further, in Patent Document 2, the cooling stop temperature on the cooling device outlet side is predicted from the measured value of the steel plate temperature on the cooling device inlet side, and the predicted cooling stop temperature matches the target value of the cooling stop temperature, A dynamic control technique for sequentially controlling the amount of cooling water of a cooling device is disclosed.
Patent Document 3 discloses a method of supplying cooling water to a steel sheet from nozzles arranged vertically while transferring the hot-rolled steel sheet in the longitudinal direction of the steel sheet and cooling the steel sheet. The upper and lower surface temperature difference of the steel sheet is detected at each cooling zone entrance side for each controllable cooling zone in which the upper and lower water injection amounts can be controlled, and the upper and lower water injection amounts for the unit length of the steel plate in the cooling zone are detected based on the detected upper and lower surface temperature differences. A method for controlling a hot rolled steel sheet is disclosed.
Further, in Patent Document 4, a prediction error is estimated using a database in which past performance data is accumulated, and a corrected value of the cooling stop temperature is calculated using the estimated prediction error. Discloses a cooling control method for a thick steel plate, in which a cooling water amount and a steel sheet conveying speed are determined so as to reach the target values.
Further, Patent Document 5 discloses that, in the middle of hot rolling, when the hot rolling conditions are changed to other hot rolling conditions different from the predetermined hot rolling conditions and the hot rolling is continuously performed, the other hot rolling is performed. Rolling conditions, based on the temperature measurement value of the steel sheet on the inlet side of the water cooling device located on the most upstream side of the plurality of water cooling devices, it is possible to set the winding temperature of the steel sheet to a target value, a plurality of The set values of the cooling conditions for all the water cooling devices are obtained, and the other hot rolling conditions described above and the input of one or more water cooling devices other than the water cooling device located on the most upstream side among the plurality of water cooling devices are determined. Based on the temperature measurement value of the steel sheet on the side, at least the set value of the cooling condition obtained for the one or more water cooling devices is corrected and set, and the opening degree of the water cooling device can be controlled independently. Multiple water volumes to adjust the amount of cooling water to be injected Together with an integer valve, the cooling condition is a degree of opening of the water control valve, a manufacturing method of hot-rolled steel sheet is disclosed.

特許第５４９３９９３号公報Japanese Patent No. 549,993 特許第５３９２１４３号公報Japanese Patent No. 5392143 特許第１９８００９２号公報Japanese Patent No. 198,092 特開２０１２−８１５１８号公報JP 2012-81518 A 特許第４８９４６８６号公報Japanese Patent No. 4894686

特許文献１に記載の技術では、冷却停止後且つ複熱完了前の厚鋼板の表面温度測定値を用いて冷却水量をフィードバック操作するため、フィードバック制御が反映される前に冷却装置を通過した部位の冷却停止温度の制御精度を高めることができない。また、特許文献２に記載の技術では、冷却装置入側の鋼板温度測定値を起点に計算した温度予測結果にしたがって冷却水量を操作する。そのため、鋼板温度予測モデルの予測精度が制御精度を左右する。しかしながら、鋼板表面のスケールの残存など、予測が困難な要因により、冷却装置内部での冷却中に予測誤差が拡大する場合があるため、この技術には、冷却停止温度の制御精度を高める余地が残されていた。また、特許文献３に記載されている技術は、厚鋼板の上下面温度差が縮減するように上下注水量を制御することによって、熱収縮差による鋼板形状不良の発生を抑制するもので、厚鋼板の冷却停止温度の制御精度を高めることを目的とした技術ではない。また、特許文献４に記載の技術では、過去の実績データに依存しているため、現在冷却中の鋼板に特有の何らかの変化が生じた場合には、これに対応することができない。また、特許文献５に記載の技術は、板厚の薄い熱延鋼板用の技術である。測定値を起点に温度予測を行う場合、測定位置における板厚方向の温度分布を与える必要があるが、この文献には温度分布に関する記述がない。そのため、この技術を厚鋼板の板厚方向温度分布にそのまま適用することはできない。なお、鋼板が薄ければ冷却途中でも板厚方向の温度分布は小さいため、これを考慮しなくても精度面への影響はほとんどない。しかしながら、厚鋼板の場合には、冷却途中での板厚方向の表面と中心部との温度差は数百℃にも及ぶため、板厚方向の温度分布を無視することはできない。厚鋼板の冷却停止温度を高精度に制御するためには、板厚方向の温度分布も精度良く予測する必要がある。   In the technology described in Patent Document 1, since the cooling water amount is fed back using the measured surface temperature of the thick steel plate after the cooling is stopped and before the completion of the double heating, a portion that has passed through the cooling device before the feedback control is reflected. Control accuracy of the cooling stop temperature cannot be improved. In the technology described in Patent Document 2, the amount of cooling water is operated in accordance with a temperature prediction result calculated from a measured value of a steel sheet temperature on the cooling device entrance side. Therefore, the prediction accuracy of the steel plate temperature prediction model affects the control accuracy. However, due to difficult-to-predict factors such as residual scale on the steel sheet surface, prediction errors may increase during cooling inside the cooling device.Therefore, this technology has room for improving the control accuracy of the cooling stop temperature. Was left. Further, the technology described in Patent Document 3 is to suppress the occurrence of a steel sheet shape defect due to a difference in heat shrinkage by controlling the amount of water injected vertically and vertically so as to reduce the temperature difference between the upper and lower surfaces of a thick steel plate. It is not a technique aimed at improving the control accuracy of the cooling stop temperature of the steel sheet. Further, the technology described in Patent Document 4 depends on past performance data, and therefore cannot cope with any change specific to the steel sheet currently being cooled. The technique described in Patent Document 5 is a technique for a hot-rolled steel sheet having a small thickness. When performing temperature prediction starting from a measured value, it is necessary to provide a temperature distribution in the thickness direction at the measurement position, but this document does not describe the temperature distribution. Therefore, this technique cannot be directly applied to the temperature distribution in the thickness direction of a thick steel plate. In addition, if the steel sheet is thin, the temperature distribution in the thickness direction is small even during the cooling, so that even if this is not considered, there is almost no influence on the accuracy. However, in the case of a thick steel plate, the temperature difference between the surface and the center in the thickness direction during cooling reaches several hundred degrees Celsius, so that the temperature distribution in the thickness direction cannot be ignored. In order to control the cooling stop temperature of a thick steel plate with high accuracy, it is necessary to accurately predict the temperature distribution in the thickness direction.

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、冷却停止温度を高精度に制御することが可能な、厚鋼板の冷却制御方法および冷却制御装置、ならびに、厚鋼板の製造方法および製造装置を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and it is possible to control the cooling stop temperature with high accuracy, a cooling control method and a cooling control device for a thick steel plate, and a method for manufacturing a thick steel plate and It is an object to provide a manufacturing apparatus.

本発明者らは、鋭意検討の結果、予測が困難な要因によって冷却中に予測誤差が拡大しないようにするため、冷却装置内に温度計を設置して冷却中の鋼板温度を測定し、この温度計位置を起点に冷却停止温度を予測することにした。これにより、従来よりも予測区間を短縮することが可能になるので、予測が困難な要因に基づく予測精度の低下を抑制することが可能になる。さらに、冷却装置内の温度計位置における鋼板温度の予測値と測定値とが一致するように、リアルタイムに鋼板温度予測モデルを調整し、当該温度計位置よりも下流の冷却区間の冷却水量をフィードフォワード制御することにした。これにより、当該温度計位置よりも下流の冷却区間で、鋼板温度の制御精度を高めることが可能になる。
本発明は、このような知見に基づいて完成させた。以下、本発明について説明する。 The present inventors have conducted intensive studies and, in order to prevent the prediction error from expanding during cooling due to difficult-to-predict factors, installed a thermometer in the cooling device and measured the temperature of the steel sheet during cooling. It was decided to predict the cooling stop temperature starting from the thermometer position. This makes it possible to shorten the prediction interval as compared with the related art, so that it is possible to suppress a decrease in prediction accuracy due to a factor that makes prediction difficult. Furthermore, the steel sheet temperature prediction model is adjusted in real time so that the predicted value and the measured value of the steel sheet temperature at the thermometer position in the cooling device match, and the cooling water amount in the cooling section downstream from the thermometer position is fed. I decided to do forward control. This makes it possible to increase the accuracy of controlling the temperature of the steel sheet in a cooling section downstream of the thermometer position.
The present invention has been completed based on such findings. Hereinafter, the present invention will be described.

本発明の第１の態様は、熱間圧延後の搬送される厚鋼板へ冷却水を吹き付けることにより冷却し、且つ、冷却後の厚鋼板の温度が所定の温度となるように冷却水量を操作可能な冷却装置を用い、鋼板温度予測モデルを用いて冷却後の厚鋼板の温度を予測し、予測した鋼板温度が所定の温度となる冷却水量を導出し、導出した冷却水量で厚鋼板を冷却する、厚鋼板の冷却を制御する方法であって、冷却装置の入側に設置された温度計を用いて、該温度計を通過する際の厚鋼板の温度を測定する第１温度測定工程と、該第１温度測定工程で測定した温度を起点に、上記鋼板温度予測モデルを用いて厚鋼板の温度を予測する第１温度予測工程と、該第１温度予測工程で予測された冷却装置の出側における厚鋼板の温度を冷却停止目標温度まで低下させるための、冷却装置全体の冷却水量を設定する第１冷却水量設定工程と、該第１冷却水量設定工程で設定された冷却水量の冷却水を厚鋼板へと吹き付けることにより、厚鋼板を冷却する第１冷却工程と、冷却装置内に設置された温度計を用いて、該温度計を通過する際の厚鋼板の温度を測定する第２温度測定工程と、第１温度予測工程で予測された、冷却装置内の温度計位置における厚鋼板の温度の予測値と、第２温度測定工程で測定された厚鋼板の温度の測定値とが一致するように、上記鋼板温度予測モデルを調整する調整工程と、該調整工程で調整された鋼板温度予測モデルを用いて、冷却装置内の温度計位置よりも下流側の領域における厚鋼板の温度を予測する第２温度予測工程と、該第２温度予測工程で予測された、冷却装置の出側における厚鋼板の温度を冷却停止目標温度まで低下させるための、冷却装置内の温度計位置よりも下流側の領域における冷却装置の冷却水量を再設定する第２冷却水量設定工程と、該第２冷却水量設定工程で設定された冷却水量の冷却水を、冷却装置内の温度計位置よりも下流側の厚鋼板へと吹き付けることにより、厚鋼板を冷却する第２冷却工程と、を有する、厚鋼板の冷却制御方法である。   In the first aspect of the present invention, cooling is performed by spraying cooling water onto a conveyed steel plate after hot rolling, and the amount of cooling water is controlled so that the temperature of the steel plate after cooling becomes a predetermined temperature. Using a possible cooling device, predict the temperature of the thick steel sheet after cooling using a steel sheet temperature prediction model, derive the cooling water amount at which the predicted steel sheet temperature reaches a predetermined temperature, and cool the thick steel sheet with the derived cooling water amount A method for controlling the cooling of a thick steel plate, comprising: using a thermometer installed on the inlet side of the cooling device, measuring a temperature of the thick steel plate when passing through the thermometer; A first temperature prediction step of predicting a temperature of a thick steel plate using the steel sheet temperature prediction model based on the temperature measured in the first temperature measurement step, and a cooling device predicted in the first temperature prediction step. The temperature of the steel plate at the delivery side is A first cooling water amount setting step for setting the cooling water amount of the entire cooling device, and spraying the cooling water amount of the cooling water amount set in the first cooling water amount setting step onto the thick steel plate, thereby cooling the thick steel plate. A first cooling step, a second temperature measurement step of measuring the temperature of the thick steel sheet when passing through the thermometer using a thermometer installed in the cooling device, and a first temperature prediction step. Further, the steel plate temperature prediction model is adjusted such that the predicted value of the temperature of the steel plate at the thermometer position in the cooling device matches the measured value of the temperature of the steel plate measured in the second temperature measurement step. An adjusting step, a second temperature estimating step of estimating a temperature of the thick steel sheet in a region downstream of the thermometer position in the cooling device using the steel sheet temperature prediction model adjusted in the adjusting step; Cooling device output predicted by the temperature prediction process A second cooling water amount setting step of resetting the cooling water amount of the cooling device in a region downstream of the thermometer position in the cooling device for lowering the temperature of the thick steel plate to the cooling stop target temperature in the second step. A second cooling step of cooling the thick steel sheet by spraying the cooling water of the cooling water amount set in the cooling water amount setting step onto the thick steel sheet downstream of the thermometer position in the cooling device. This is a cooling control method for a steel sheet.

本発明において、鋼板温度予測モデルの計算結果には、厚鋼板の板厚方向温度分布が含まれる。また、本発明において、「入側」とは厚鋼板の搬送方向上流側をいい、「出側」とは厚鋼板の搬送方向下流側をいう。本発明の第１の態様では、冷却装置内の温度計により厚鋼板の温度を測定し、この測定値を用いて、冷却装置内の温度計よりも下流側の冷却水量を決定し、決定された水量の冷却水を冷却装置内の温度計よりも下流側の厚鋼板へと吹き付けることにより、厚鋼板を冷却する。このような形態にすることにより、第２温度予測工程で鋼板温度予測モデルを用いて鋼板温度を予測する区間を従来よりも短縮することができるので、鋼板温度の予測精度を悪化させる外乱要因が減り、鋼板温度の予測精度を高めることが可能になる。さらに、本発明の第１の態様では、冷却装置内の温度計による温度測定値と、冷却装置入側の温度を起点にして予測した冷却装置内の温度計位置における温度の予測値とが一致するように、鋼板温度予測モデルを調整し、調整された鋼板温度予測モデルを使って、冷却装置内の温度計位置よりも下流側の領域における冷却装置の冷却水量を再設定する。これにより、冷却装置内の温度計位置よりも下流の冷却区間で、鋼板温度の制御精度を高めることが可能になる。したがって、本発明の第１の態様によれば、冷却停止温度を高精度に制御することが可能な、厚鋼板の冷却制御方法を提供することができる。   In the present invention, the calculation result of the steel sheet temperature prediction model includes the temperature distribution in the thickness direction of the thick steel sheet. Further, in the present invention, the “entrance side” refers to the upstream side in the transport direction of the thick steel plate, and the “outside side” refers to the downstream side in the transport direction of the thick steel plate. In the first aspect of the present invention, the temperature of the thick steel plate is measured by a thermometer in the cooling device, and the measured value is used to determine and determine the amount of cooling water downstream of the thermometer in the cooling device. The thick steel plate is cooled by spraying the cooling water having the amount of water onto the steel plate on the downstream side of the thermometer in the cooling device. By adopting such a configuration, the section in which the steel sheet temperature is predicted using the steel sheet temperature prediction model in the second temperature prediction step can be shortened as compared with the related art, so that disturbance factors that deteriorate the steel sheet temperature prediction accuracy are reduced. It is possible to increase the accuracy of predicting the temperature of the steel sheet. Furthermore, in the first aspect of the present invention, the temperature measured by the thermometer in the cooling device coincides with the predicted value of the temperature at the thermometer position in the cooling device predicted from the temperature on the cooling device inlet side. Then, the steel plate temperature prediction model is adjusted so that the cooling water amount of the cooling device in the region downstream of the thermometer position in the cooling device is reset using the adjusted steel plate temperature prediction model. This makes it possible to improve the control accuracy of the steel sheet temperature in the cooling section downstream of the thermometer position in the cooling device. Therefore, according to the first aspect of the present invention, it is possible to provide a method for controlling the cooling of a thick steel plate, which can control the cooling stop temperature with high accuracy.

また、上記本発明の第１の態様において、上記鋼板温度予測モデルは、冷却水によって冷却される厚鋼板表面の、核沸騰領域の熱伝達率、遷移沸騰領域の熱伝達率、および、膜沸騰領域の熱伝達率を算出する熱伝達率算出部と、核沸騰領域と遷移沸騰領域との遷移温度（以下において、「ＣＨＦ点」と称することがある。）、および、遷移沸騰領域と膜沸騰領域との遷移温度（以下において、「ＭＨＦ点」と称することがある。）を算出する遷移温度算出部と、を有し、上記調整工程における鋼板温度予測モデルの調整は、核沸騰領域と遷移沸騰領域との遷移温度（ＣＨＦ点）、遷移沸騰領域と膜沸騰領域との遷移温度（ＭＨＦ点）、核沸騰領域の熱伝達率、および、遷移沸騰領域の熱伝達率を修正することによって行うことが好ましい。このような形態にすることにより、冷却停止温度を高精度に制御しやすくなる。   Further, in the first aspect of the present invention, the steel sheet temperature prediction model includes a heat transfer coefficient in a nucleate boiling region, a heat transfer coefficient in a transition boiling region, and a film boiling on the surface of a thick steel plate cooled by cooling water. A heat transfer coefficient calculating unit for calculating a heat transfer coefficient of the region, a transition temperature between the nucleate boiling region and the transition boiling region (hereinafter, may be referred to as a “CHF point”), and a transition boiling region and a film boiling. And a transition temperature calculating unit that calculates a transition temperature (hereinafter, may be referred to as an “MHF point”) between the region and the region. It is performed by correcting the transition temperature between the boiling region (CHF point), the transition temperature between the transition boiling region and the film boiling region (MHF point), the heat transfer coefficient in the nucleate boiling region, and the heat transfer coefficient in the transition boiling region. Is preferred. With this configuration, the cooling stop temperature can be easily controlled with high accuracy.

本発明の第２の態様は、熱間圧延後の搬送される厚鋼板へ冷却水を吹き付けることにより冷却し、且つ、冷却後の厚鋼板の温度が所定の温度となるように冷却水量を操作可能な冷却装置を用い、鋼板温度予測モデルを用いて冷却後の厚鋼板の温度を予測し、予測した鋼板温度が所定の温度となる冷却水量を導出し、導出した冷却水量で厚鋼板を冷却する、厚鋼板の冷却を制御する方法であって、厚鋼板を、長手方向で仮想的に分割された複数の切り板の集合体と考え、冷却装置の入側に設置された温度計を用いて、該温度計を通過する際の各切り板の温度を測定する第１切り板温度測定工程と、該第１切り板温度測定工程で測定した温度を起点に、上記鋼板温度予測モデルを用いて各切り板の温度を予測する第１切り板温度予測工程と、該第１切り板温度予測工程で予測された冷却装置の出側における各切り板の温度を冷却停止目標温度まで低下させるための、冷却装置全体の冷却水量を設定する第１冷却水量設定工程と、該第１冷却水量設定工程で設定された冷却水量の冷却水を各切り板へと吹き付けることにより、各切り板を刻々と冷却する第１冷却工程と、冷却装置内に設置された温度計を用いて、該温度計を通過する際の各切り板の温度を測定する第２切り板温度測定工程と、第１切り板温度予測工程で予測された、冷却装置内の温度計位置における各切り板の温度の予測値と、第２切り板温度測定工程で測定された各切り板の温度の測定値とが一致するように、各切り板に対して鋼板温度予測モデルを調整する調整工程と、該調整工程で調整された鋼板温度予測モデルを用いて、冷却装置内の温度計位置よりも下流側の領域における各切り板の温度を予測する第２切り板温度予測工程と、該第２切り板温度予測工程で予測された冷却装置の出側における各切り板の温度を冷却停止目標温度まで低下させるための、冷却装置内の温度計位置よりも下流側の領域における各切り板に対する冷却装置の冷却水量を再設定する第２冷却水量設定工程と、該第２冷却水量設定工程で設定された冷却水量の冷却水を、冷却装置内の温度計位置よりも下流側の各切り板へと吹き付けることにより、各切り板を刻々と冷却する第２冷却工程と、を有する、厚鋼板の冷却制御方法である。   According to a second aspect of the present invention, cooling is performed by spraying cooling water onto a conveyed steel plate after hot rolling, and the amount of cooling water is controlled so that the temperature of the cooled steel plate becomes a predetermined temperature. Using a possible cooling device, predict the temperature of the thick steel sheet after cooling using a steel sheet temperature prediction model, derive the amount of cooling water at which the predicted steel sheet temperature reaches a predetermined temperature, and cool the steel sheet with the derived amount of cooling water A method for controlling the cooling of a thick steel plate, wherein the thick steel plate is regarded as an aggregate of a plurality of cut plates virtually divided in a longitudinal direction, and a thermometer installed on an inlet side of the cooling device is used. A first cutting board temperature measuring step of measuring the temperature of each cutting board when passing through the thermometer; and using the steel sheet temperature prediction model as a starting point, based on the temperature measured in the first cutting board temperature measuring step. A first cutting plate temperature prediction step of predicting the temperature of each cutting plate by A first cooling water amount setting step of setting a cooling water amount of the entire cooling device for lowering the temperature of each cutting plate on the outlet side of the cooling device predicted in the cutting plate temperature prediction step to a cooling stop target temperature; A first cooling step of cooling each cut plate every time by spraying a cooling water amount of the cooling water amount set in the 1 cooling water amount setting step onto each cut plate, and using a thermometer installed in the cooling device. A second cut plate temperature measuring step of measuring the temperature of each cut plate when passing through the thermometer, and the position of each cut plate at the thermometer position in the cooling device predicted in the first cut plate temperature prediction step. An adjusting step of adjusting a steel sheet temperature prediction model for each cut plate such that the predicted value of the temperature and the measured value of the temperature of each cut plate measured in the second cut plate temperature measuring step match; The steel sheet temperature prediction model adjusted in the adjustment process A second cutting plate temperature prediction step of predicting the temperature of each cutting plate in a region downstream of the thermometer position in the cooling device, and an outlet side of the cooling device predicted in the second cutting plate temperature prediction step. A second cooling water amount setting step of resetting the cooling water amount of the cooling device for each cutting plate in a region downstream of the thermometer position in the cooling device for lowering the temperature of each cutting plate to the cooling stop target temperature in And, by spraying the cooling water of the cooling water amount set in the second cooling water amount setting step to each of the cutting plates on the downstream side of the thermometer position in the cooling device, the second cooling water is cooled every moment. 2 is a cooling control method for a thick steel plate, comprising:

本発明の第２の態様では、冷却装置内の温度計により各切り板の温度を測定し、この測定値を用いて、冷却装置内の温度計よりも下流側の冷却水量を決定し、決定された水量の冷却水を冷却装置内の温度計よりも下流側の各切り板へと吹き付けることにより、切り板の集合体である厚鋼板を冷却する。このような形態にすることにより、第２切り板温度予測工程で鋼板温度予測モデルを用いて鋼板温度を予測する区間を従来よりも短縮することができるので、鋼板温度の予測精度を悪化させる外乱要因が減り、鋼板温度の予測精度を高めることが可能になる。さらに、本発明の第２の態様では、冷却装置内の温度計による温度測定値と、冷却装置入側の温度を起点にして予測した冷却装置内の温度計位置における温度の予測値とが一致するように、鋼板温度予測モデルを調整し、調整された鋼板温度予測モデルを使って、冷却装置内の温度計位置よりも下流側の領域における冷却装置の冷却水量を再設定する。これにより、冷却装置内の温度計位置よりも下流の冷却区間で、鋼板温度の制御精度を高めることが可能になる。さらに、本発明の第２の態様では、すべての切り板に対する冷却制御が行われるので、厚鋼板の長手方向全長に亘って鋼板温度の制御精度を高めることが可能になる。したがって、本発明の第２の態様によれば、冷却停止温度を高精度に制御することが可能な、厚鋼板の冷却制御方法を提供することができる。   In the second aspect of the present invention, the temperature of each cut plate is measured by a thermometer in the cooling device, and the measured value is used to determine and determine the amount of cooling water downstream of the thermometer in the cooling device. The thick steel plate, which is an aggregate of the cut plates, is cooled by spraying the cooling water of the determined water amount to each cut plate on the downstream side of the thermometer in the cooling device. By adopting such a configuration, the section in which the steel sheet temperature is predicted using the steel sheet temperature prediction model in the second cut sheet temperature prediction step can be shortened as compared with the related art, so that disturbance that deteriorates the prediction accuracy of the steel sheet temperature is reduced. Factors are reduced, and the accuracy of predicting the temperature of the steel sheet can be improved. Furthermore, in the second aspect of the present invention, the temperature measured by the thermometer in the cooling device coincides with the predicted value of the temperature at the thermometer position in the cooling device predicted from the temperature on the cooling device inlet side. Then, the steel plate temperature prediction model is adjusted so that the cooling water amount of the cooling device in the region downstream of the thermometer position in the cooling device is reset using the adjusted steel plate temperature prediction model. This makes it possible to improve the control accuracy of the steel sheet temperature in the cooling section downstream of the thermometer position in the cooling device. Further, in the second aspect of the present invention, since the cooling control is performed on all the cut plates, it is possible to improve the control accuracy of the steel plate temperature over the entire length in the longitudinal direction of the thick steel plate. Therefore, according to the second aspect of the present invention, it is possible to provide a method for controlling the cooling of a thick steel plate, which can control the cooling stop temperature with high accuracy.

また、上記本発明の第２の態様において、上記鋼板温度予測モデルは、冷却水によって冷却される各切り板表面の、核沸騰領域の熱伝達率、遷移沸騰領域の熱伝達率、および、膜沸騰領域の熱伝達率を算出する熱伝達率算出部と、核沸騰領域と前記遷移沸騰領域との遷移温度（ＣＨＦ点）、および、遷移沸騰領域と膜沸騰領域との遷移温度（ＭＨＦ点）を算出する遷移温度算出部と、を有し、上記調整工程における鋼板温度予測モデルの調整は、核沸騰領域と遷移沸騰領域との遷移温度（ＣＨＦ点）、遷移沸騰領域と膜沸騰領域との遷移温度（ＭＨＦ点）、核沸騰領域の熱伝達率、および、遷移沸騰領域の熱伝達率を修正することによって行うことが好ましい。このような形態にすることにより、冷却停止温度を高精度に制御しやすくなる。   Further, in the second aspect of the present invention, the steel sheet temperature prediction model includes a heat transfer coefficient in a nucleate boiling region, a heat transfer coefficient in a transition boiling region, and a film on each cut plate surface cooled by cooling water. A heat transfer coefficient calculation unit for calculating a heat transfer coefficient in a boiling region, a transition temperature between a nucleate boiling region and the transition boiling region (CHF point), and a transition temperature between a transition boiling region and a film boiling region (MHF point) And a transition temperature calculating unit that calculates the transition temperature (CHF point) between the nucleate boiling region and the transition boiling region, and the transition temperature between the transition boiling region and the film boiling region. It is preferable to perform this by modifying the transition temperature (MHF point), the heat transfer coefficient in the nucleate boiling region, and the heat transfer coefficient in the transition boiling region. With this configuration, the cooling stop temperature can be easily controlled with high accuracy.

本発明の第３の態様は、厚鋼板を熱間圧延する工程と、該熱間圧延する工程の後に厚鋼板を冷却する工程と、を有し、該冷却する工程で、上記本発明の第１の態様または上記本発明の第２の態様にかかる厚鋼板の冷却制御方法が用いられる、厚鋼板の製造方法である。   A third aspect of the present invention includes a step of hot-rolling a thick steel sheet, and a step of cooling the thick steel sheet after the hot-rolling step. A method for manufacturing a thick steel plate, wherein the method for controlling cooling of a thick steel plate according to one embodiment or the second embodiment of the present invention is used.

本発明の第３の態様では、厚鋼板を冷却する際に、上記本発明の第１の態様または上記本発明の第２の態様にかかる厚鋼板の冷却制御方法が用いられる。本発明の厚鋼板の冷却制御方法は、冷却停止温度を高精度に制御することが可能なので、このような形態にすることにより、冷却停止温度を高精度に制御することが可能な、厚鋼板の製造方法を提供することができる。   In the third aspect of the present invention, when cooling a thick steel plate, the method for controlling cooling of a thick steel plate according to the first aspect of the present invention or the second aspect of the present invention is used. Since the cooling control method of the steel plate according to the present invention can control the cooling stop temperature with high accuracy, by adopting such a configuration, the steel plate can control the cooling stop temperature with high accuracy. Can be provided.

本発明の第４の態様は、熱間圧延された厚鋼板を冷却する冷却装置の操業条件を制御する冷却制御装置であって、冷却装置の入側および出側ならびに冷却装置内のそれぞれに設置された温度計と、冷却装置の入側に設置された温度計（以下において、「入側温度計」と称することがある。）を用いて測定された、該温度計を通過する際の厚鋼板の温度を起点に、鋼板温度予測モデルを用いて、入側温度計の位置よりも下流側の領域における厚鋼板の温度を予測する第１温度予測部と、該第１温度予測部で予測された冷却装置の出側に設置された温度計（以下において、「出側温度計」と称することがある。）の位置における厚鋼板の温度を冷却停止目標温度まで低下させるための、冷却装置全体の冷却水量を設定する第１冷却水量設定部と、第１温度予測部で予測された、冷却装置内に設置された温度計（以下において、「冷却装置内温度計」と称することがある。）の位置における厚鋼板の温度の予測値と、冷却装置内温度計を用いて測定された、厚鋼板の温度の測定値とが一致するように、上記鋼板温度予測モデルを調整する調整部と、該調整部で調整された鋼板温度予測モデルを用いて、冷却装置内温度計の位置よりも下流側の領域における厚鋼板の温度を予測する第２温度予測部と、該第２温度予測部で予測された出側温度計の位置における厚鋼板の温度を冷却停止目標温度まで低下させるための、冷却装置内温度計の位置よりも下流側の領域における冷却装置の冷却水量を再設定する第２冷却水量設定部と、を有する、厚鋼板の冷却制御装置である。   A fourth aspect of the present invention is a cooling control device for controlling operating conditions of a cooling device for cooling a hot-rolled thick steel plate, the cooling control device being installed on each of an inlet side and an outlet side of the cooling device and in the cooling device. The thickness at the time of passing through the thermometer, which was measured by using a thermometer provided and a thermometer (hereinafter, sometimes referred to as “input thermometer”) installed on the inlet side of the cooling device. A first temperature predicting unit that predicts the temperature of the thick steel sheet in a region downstream of the position of the inlet thermometer using a steel sheet temperature prediction model, starting from the temperature of the steel sheet; Cooling device for lowering the temperature of the steel plate at the position of the thermometer (hereinafter, may be referred to as “outside thermometer”) installed on the outlet side of the cooled cooling device to the cooling stop target temperature A first cooling water amount setting unit for setting an entire cooling water amount, (1) The predicted value of the temperature of the thick steel plate at the position of the thermometer (hereinafter, may be referred to as “the thermometer in the cooling device”) installed in the cooling device, predicted by the temperature prediction unit, and the cooling device. An adjustment unit that adjusts the steel plate temperature prediction model, so that the measured value of the temperature of the thick steel plate is measured using the internal thermometer, and using the steel plate temperature prediction model adjusted by the adjustment unit. A second temperature prediction unit for predicting the temperature of the steel plate in a region downstream of the position of the thermometer in the cooling device, and the temperature of the steel plate at the position of the outlet thermometer predicted by the second temperature prediction unit A second cooling water amount setting unit for resetting the cooling water amount of the cooling device in a region downstream of the position of the thermometer in the cooling device for lowering the cooling water to the target temperature of the cooling stop. Device.

本発明の第４の態様では、冷却装置内温度計により測定された厚鋼板の温度測定値を用いて、冷却装置内温度計の位置よりも下流側の冷却水量を決定する。このような形態にすることにより、第２温度予測部で鋼板温度予測モデルを用いて鋼板温度を予測する区間を従来よりも短縮することができるので、鋼板温度の予測精度を悪化させる外乱要因が減り、鋼板温度の予測精度を高めることが可能になる。さらに、本発明の第４の態様では、冷却装置内温度計による温度測定値と、冷却装置入側の温度を起点にして予測した冷却装置内温度計の位置における温度の予測値とが一致するように、鋼板温度予測モデルを調整し、調整された鋼板温度予測モデルを使って、冷却装置内温度計の位置よりも下流側の領域における冷却装置の冷却水量を再設定する。これにより、冷却装置内温度計の位置よりも下流の冷却区間で、鋼板温度の制御精度を高めることが可能になる。したがって、本発明の第４の態様によれば、冷却停止温度を高精度に制御することが可能な、厚鋼板の冷却制御装置を提供することができる。   In the fourth aspect of the present invention, the amount of cooling water downstream of the position of the thermometer in the cooling device is determined using the temperature measurement value of the thick steel plate measured by the thermometer in the cooling device. By adopting such a configuration, the section in which the second temperature prediction unit predicts the steel sheet temperature using the steel sheet temperature prediction model can be shortened as compared with the related art. It is possible to increase the accuracy of predicting the temperature of the steel sheet. Further, in the fourth aspect of the present invention, the temperature measured by the thermometer in the cooling device matches the predicted value of the temperature at the position of the thermometer in the cooling device predicted from the temperature on the inlet side of the cooling device. Thus, the steel plate temperature prediction model is adjusted, and the cooling water amount of the cooling device in the region downstream of the position of the thermometer in the cooling device is reset using the adjusted steel plate temperature prediction model. This makes it possible to enhance the control accuracy of the steel sheet temperature in the cooling section downstream of the position of the thermometer in the cooling device. Therefore, according to the fourth aspect of the present invention, it is possible to provide a thick steel plate cooling control device capable of controlling the cooling stop temperature with high accuracy.

また、上記本発明の第４の態様において、上記鋼板温度予測モデルは、冷却水によって冷却される厚鋼板表面の、核沸騰領域の熱伝達率、遷移沸騰領域の熱伝達率、および、膜沸騰領域の熱伝達率を算出する熱伝達率算出部と、核沸騰領域と遷移沸騰領域との遷移温度（ＣＨＦ点）、および、遷移沸騰領域と膜沸騰領域との遷移温度（ＭＨＦ点）を算出する遷移温度算出部と、を有し、上記調整部における鋼板温度予測モデルの調整は、核沸騰領域と遷移沸騰領域との遷移温度（ＣＨＦ点）、遷移沸騰領域と膜沸騰領域との遷移温度（ＭＨＦ点）、核沸騰領域の熱伝達率、および、遷移沸騰領域の熱伝達率を修正することによって行うことが好ましい。このような形態にすることにより、冷却停止温度を高精度に制御しやすくなる。   Further, in the fourth aspect of the present invention, the steel sheet temperature prediction model includes a heat transfer coefficient in a nucleate boiling region, a heat transfer coefficient in a transition boiling region, and a film boiling on the surface of a thick steel plate cooled by cooling water. A heat transfer coefficient calculating unit for calculating a heat transfer coefficient of the region, a transition temperature between the nucleate boiling region and the transition boiling region (CHF point), and a transition temperature between the transition boiling region and the film boiling region (MHF point) And a transition temperature calculating unit that adjusts the steel sheet temperature prediction model in the adjusting unit, wherein the transition temperature between the nucleate boiling region and the transition boiling region (CHF point) and the transition temperature between the transition boiling region and the film boiling region are adjusted. (MHF point), the heat transfer coefficient in the nucleate boiling region, and the heat transfer coefficient in the transition boiling region are preferably corrected. With this configuration, the cooling stop temperature can be easily controlled with high accuracy.

本発明の第５の態様は、熱間圧延された厚鋼板を冷却する冷却装置の操業条件を制御する冷却制御装置であって、厚鋼板が、長手方向で仮想的に分割された複数の切り板の集合体とみなされ、冷却装置の入側および出側ならびに冷却装置内のそれぞれに設置された温度計と、入側温度計を用いて測定された、該温度計を通過する際の各切り板の温度を起点に、鋼板温度予測モデルを用いて、入側温度計の位置よりも下流側の領域における各切り板の温度を予測する第１切り板温度予測部と、該第１切り板温度予測部で予測された出側温度計の位置における各切り板の温度を冷却停止目標温度まで低下させるための、冷却装置全体の冷却水量を設定する第１冷却水量設定部と、第１切り板温度予測部で予測された、冷却装置内温度計の位置における各切り板の温度の予測値と、冷却装置内温度計を用いて測定された、各切り板の温度の測定値とが一致するように、上記鋼板温度予測モデルを調整する調整部と、該調整部で調整された鋼板温度予測モデルを用いて、冷却装置内温度計の位置よりも下流側の領域における各切り板の温度を予測する第２切り板温度予測部と、該第２切り板温度予測部で予測された出側温度計の位置における各切り板の温度を冷却停止目標温度まで低下させるための、冷却装置内温度計の位置よりも下流側の領域における各切り板に対する冷却装置の冷却水量を再設定する第２冷却水量設定部と、を有する、厚鋼板の冷却制御装置である。   A fifth aspect of the present invention is a cooling control device that controls operating conditions of a cooling device that cools a hot-rolled thick steel plate, wherein the thick steel plate includes a plurality of cuts virtually divided in a longitudinal direction. It is considered as an assembly of plates, and a thermometer installed on each of the inlet and outlet sides of the cooling device and inside the cooling device, and each of the thermometers passing through the thermometer measured using the inlet thermometer. A first plate temperature predicting unit that predicts the temperature of each plate in a region downstream of the position of the entrance thermometer using a steel plate temperature prediction model with the temperature of the plate as a starting point; A first cooling water amount setting unit for setting a cooling water amount of the entire cooling device for lowering the temperature of each cutting plate at the position of the outlet thermometer predicted by the plate temperature prediction unit to the cooling stop target temperature; At the position of the thermometer in the cooling device predicted by the An adjustment unit that adjusts the steel sheet temperature prediction model so that the predicted value of the temperature of each cut plate and the measured value of the temperature of each cut plate measured using the thermometer in the cooling device match. A second cut plate temperature prediction unit that predicts the temperature of each cut plate in a region downstream of the thermometer in the cooling device using the steel plate temperature prediction model adjusted by the adjustment unit; In order to reduce the temperature of each cutting plate at the position of the outlet thermometer predicted by the plate temperature prediction unit to the cooling stop target temperature, cooling of each cutting plate in a region downstream of the thermometer position in the cooling device. And a second cooling water amount setting unit for resetting the cooling water amount of the device.

本発明の第５の態様では、冷却装置内温度計により測定された各切り板の温度測定値を用いて、冷却装置内温度計の位置よりも下流側の冷却水量を決定する。このような形態にすることにより、第２切り板温度予測部で鋼板温度予測モデルを用いて鋼板温度を予測する区間を従来よりも短縮することができるので、鋼板温度の予測精度を悪化させる外乱要因が減り、鋼板温度の予測精度を高めることが可能になる。さらに、本発明の第５の態様では、冷却装置内温度計による温度測定値と、冷却装置入側の温度を起点にして予測した冷却装置内温度計の位置における温度の予測値とが一致するように、鋼板温度予測モデルを調整し、調整された鋼板温度予測モデルを使って、冷却装置内温度計の位置よりも下流側の領域における冷却装置の冷却水量を再設定する。これにより、冷却装置内温度計の位置よりも下流の冷却区間で、鋼板温度の制御精度を高めることが可能になる。さらに、本発明の第５の態様では、すべての切り板に対する冷却制御が行われるので、厚鋼板の長手方向全長に亘って鋼板温度の制御精度を高めることが可能になる。したがって、本発明の第５の態様によれば、冷却停止温度を高精度に制御することが可能な、厚鋼板の冷却制御装置を提供することができる。   In the fifth aspect of the present invention, the amount of cooling water downstream of the position of the thermometer in the cooling device is determined by using the temperature measurement value of each cut plate measured by the thermometer in the cooling device. By adopting such a configuration, the section in which the second cut sheet temperature prediction unit predicts the steel sheet temperature using the steel sheet temperature prediction model can be shortened as compared with the related art, so that the disturbance that deteriorates the prediction accuracy of the steel sheet temperature is reduced. Factors are reduced, and the accuracy of predicting the temperature of the steel sheet can be improved. Furthermore, in the fifth aspect of the present invention, the temperature measured by the thermometer in the cooling device matches the predicted value of the temperature at the position of the thermometer in the cooling device predicted from the temperature on the inlet side of the cooling device. Thus, the steel plate temperature prediction model is adjusted, and the cooling water amount of the cooling device in the region downstream of the position of the thermometer in the cooling device is reset using the adjusted steel plate temperature prediction model. This makes it possible to enhance the control accuracy of the steel sheet temperature in the cooling section downstream of the position of the thermometer in the cooling device. Further, in the fifth aspect of the present invention, since the cooling control is performed on all the cut plates, it is possible to improve the control accuracy of the steel plate temperature over the entire length in the longitudinal direction of the thick steel plate. Therefore, according to the fifth aspect of the present invention, it is possible to provide a cooling control apparatus for a thick steel plate, which can control the cooling stop temperature with high accuracy.

また、上記本発明の第５の態様において、上記鋼板温度予測モデルは、冷却水によって冷却される各切り板表面の、核沸騰領域の熱伝達率、遷移沸騰領域の熱伝達率、および、膜沸騰領域の熱伝達率を算出する熱伝達率算出部と、核沸騰領域と遷移沸騰領域との遷移温度（ＣＨＦ点）、および、遷移沸騰領域と前記膜沸騰領域との遷移温度（ＭＨＦ点）を算出する遷移温度算出部と、を有し、上記調整部における鋼板温度予測モデルの調整は、核沸騰領域と遷移沸騰領域との遷移温度（ＣＨＦ点）、遷移沸騰領域と膜沸騰領域との遷移温度（ＭＨＦ点）、核沸騰領域の熱伝達率、および、遷移沸騰領域の熱伝達率を修正することによって行うことが好ましい。このような形態にすることにより、冷却停止温度を高精度に制御しやすくなる。   Further, in the fifth aspect of the present invention, the steel plate temperature prediction model includes a heat transfer coefficient in a nucleate boiling region, a heat transfer coefficient in a transition boiling region, and a film on each cut plate surface cooled by cooling water. A heat transfer coefficient calculating unit for calculating a heat transfer coefficient in a boiling region, a transition temperature between a nucleate boiling region and a transition boiling region (CHF point), and a transition temperature between a transition boiling region and the film boiling region (MHF point) And a transition temperature calculating unit that calculates the transition temperature (CHF point) between the nucleate boiling region and the transition boiling region, and the transition temperature between the transition boiling region and the film boiling region. It is preferable to perform this by modifying the transition temperature (MHF point), the heat transfer coefficient in the nucleate boiling region, and the heat transfer coefficient in the transition boiling region. With this configuration, the cooling stop temperature can be easily controlled with high accuracy.

本発明の第６の態様は、厚鋼板を熱間圧延する圧延機と、該圧延機で熱間圧延された厚鋼板を冷却する冷却装置と、該冷却装置の動作を制御する冷却制御装置と、を備え、該冷却制御装置が、上記本発明の第４の態様または上記本発明の第５の態様にかかる厚鋼板の冷却制御装置である、厚鋼板の製造装置である。   A sixth aspect of the present invention is directed to a rolling mill for hot rolling a thick steel plate, a cooling device for cooling the thick steel plate hot rolled by the rolling mill, and a cooling control device for controlling the operation of the cooling device. , Wherein the cooling control device is the thick steel plate cooling control device according to the fourth aspect of the present invention or the fifth aspect of the present invention.

本発明の第６の態様では、厚鋼板を冷却する冷却装置の動作が、上記本発明の第４の態様または上記本発明の第５の態様にかかる厚鋼板の冷却制御装置を用いて動作を制御される。本発明の厚鋼板の冷却制御装置は、冷却停止温度を高精度に制御することが可能なので、このような形態にすることにより、冷却停止温度を高精度に制御することが可能な、厚鋼板の製造装置を提供することができる。   According to the sixth aspect of the present invention, the operation of the cooling device for cooling the thick steel plate is performed using the thick steel plate cooling control device according to the fourth aspect of the present invention or the fifth aspect of the present invention. Controlled. Since the cooling control apparatus for a steel plate according to the present invention can control the cooling stop temperature with high accuracy, by adopting such a configuration, it is possible to control the cooling stop temperature with high accuracy. Can be provided.

本発明によれば、冷却停止温度を高精度に制御することが可能な、厚鋼板の冷却制御方法および冷却制御装置、ならびに、厚鋼板の製造方法および製造装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the cooling control method and cooling control apparatus of a thick steel plate which can control a cooling stop temperature with high precision, and the manufacturing method and a manufacturing apparatus of a thick steel plate can be provided.

本発明の厚鋼板の冷却制御方法を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the cooling control method of the thick steel plate of this invention. 本発明の厚鋼板の冷却制御方法を説明する図である。It is a figure explaining the cooling control method of the thick steel plate of the present invention. 沸騰曲線を示す図である。It is a figure which shows a boiling curve. 鋼板温度予測モデルを説明する図である。It is a figure explaining a steel plate temperature prediction model. 沸騰曲線を示す図である。It is a figure which shows a boiling curve. 本発明の厚鋼板の冷却制御方法を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the cooling control method of the thick steel plate of this invention. 本発明の厚鋼板の冷却制御方法を説明する図である。It is a figure explaining the cooling control method of the thick steel plate of the present invention. 本発明の厚鋼板の製造方法を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing method of the thick steel plate of the present invention. 厚鋼板の冷却制御装置３０および厚鋼板の製造装置１００を説明する図である。It is a figure explaining cooling control device 30 of a thick steel plate, and manufacturing device 100 of a thick steel plate. 厚鋼板の冷却制御装置４０および厚鋼板の製造装置２００を説明する図である。It is a figure explaining the cooling control device 40 of the thick steel plate, and the manufacturing apparatus 200 of a thick steel plate. 温度降下シミュレーション結果の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of a temperature drop simulation result.

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の形態は、本発明の例示であり、本発明は以下に説明する形態に限定されない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. The following embodiments are examples of the present invention, and the present invention is not limited to the embodiments described below.

１．厚鋼板の冷却制御方法
本発明の厚鋼板の冷却制御方法（以下において、「本発明の制御方法」と称することがある。）は、冷却装置内に設置した温度計（冷却装置内温度計）の測定値を起点に、鋼板温度予測モデルを用いて冷却後の厚鋼板の冷却停止温度を予測し、この予測結果に基づいて冷却装置の操作量（冷却水量）を設定する、フィードフォワード制御技術である。冷却装置によって冷却される厚鋼板は、熱間圧延後に所定の速度で搬送されることによって、冷却装置へと導かれる。冷却装置は、所定の搬送速度で移動している厚鋼板に向けて冷却水を吹き付けることにより、厚鋼板を冷却する。厚鋼板の冷却停止温度を高精度に制御するためには、温度計の測定値を起点とした、冷却停止までの厚鋼板の温度変化を高精度に予測する必要がある。本発明の制御方法は、厚鋼板を長手方向に仮想的に分割された複数の切り板の集合体と考える形態（第１実施形態）と、複数の切り板の集合体と考えない形態（第２実施形態）とに大別することができる。 1. Cooling control method of thick steel plate The cooling control method of the thick steel plate of the present invention (hereinafter, may be referred to as “the control method of the present invention”) is a thermometer (cooling device thermometer) installed in a cooling device. Feed-forward control technology that uses the steel plate temperature prediction model to predict the cooling stop temperature of a thick steel plate after cooling, and sets the operation amount (cooling water amount) of the cooling device based on the prediction result It is. The thick steel plate cooled by the cooling device is guided to the cooling device by being conveyed at a predetermined speed after hot rolling. The cooling device cools the steel plate by spraying cooling water toward the steel plate moving at a predetermined transport speed. In order to control the cooling stop temperature of the thick steel plate with high accuracy, it is necessary to accurately predict the temperature change of the thick steel plate until the stop of cooling, starting from the measured value of the thermometer. The control method of the present invention includes a mode in which a thick steel plate is regarded as an aggregate of a plurality of cut plates virtually divided in the longitudinal direction (first embodiment) and a mode in which a thick steel plate is not regarded as an aggregate of a plurality of cut plates (first embodiment). 2 embodiment).

１．１．第１実施形態
図１および図２は、第１実施形態にかかる本発明の制御方法を説明する図である。図１および図２を適宜参照しつつ、第１実施形態にかかる本発明の制御方法について、以下に説明する。
図１に示した第１実施形態にかかる本発明の制御方法は、第１切り板温度測定工程Ｓ１１と、第１切り板温度予測工程Ｓ１２と、第１冷却水量設定工程Ｓ１３と、第１冷却工程Ｓ１４と、第２切り板温度測定工程Ｓ１５と、調整工程Ｓ１６と、第２切り板温度予測工程Ｓ１７と、第２冷却水量設定工程Ｓ１８と、第２冷却工程Ｓ１９と、を有している。 1.1. First Embodiment FIGS. 1 and 2 are diagrams illustrating a control method of the present invention according to a first embodiment. The control method according to the first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
The control method of the present invention according to the first embodiment shown in FIG. 1 includes a first cutting board temperature measuring step S11, a first cutting board temperature prediction step S12, a first cooling water amount setting step S13, and a first cooling water amount setting step S13. It has a step S14, a second cutting board temperature measuring step S15, an adjusting step S16, a second cutting board temperature prediction step S17, a second cooling water amount setting step S18, and a second cooling step S19. .

１．１．１．第１切り板温度測定工程Ｓ１１
第１切り板温度測定工程Ｓ１１（以下において、「Ｓ１１」と称することがある。）は、冷却装置２０の入側に設置された入側温度計１１を用いて、入側温度計１１を通過する際の各切り板の温度を測定する工程である。 1.1.1. First cut plate temperature measurement step S11
The first cut plate temperature measuring step S11 (hereinafter, sometimes referred to as “S11”) passes through the inlet-side thermometer 11 using the inlet-side thermometer 11 installed on the inlet side of the cooling device 20. This is a step of measuring the temperature of each cutting plate at the time.

１．１．２．第１切り板温度予測工程Ｓ１２
第１切り板温度予測工程Ｓ１２（以下において、「Ｓ１２」と称することがある。）は、Ｓ１１で測定した各切り板の温度を起点に、鋼板温度予測モデル（板厚方向多分割モデル）を用いて、各切り板の温度降下を計算することにより、冷却装置２０内に設置された冷却装置内温度計１２、１３、１４のそれぞれの位置、および、冷却装置２０の出側に設置された出側温度計１５の位置における、各切り板の温度（板厚方向温度分布）を予測する工程である。 1.1.2. First cut plate temperature prediction step S12
The first cut plate temperature prediction step S12 (hereinafter sometimes referred to as “S12”) is based on the steel plate temperature prediction model (plate thickness direction multi-division model) starting from the temperature of each cut plate measured in S11. By calculating the temperature drop of each cutting plate, the position of each of the thermometers 12, 13, and 14 in the cooling device installed in the cooling device 20 and the outlet of the cooling device 20 were set. This is a step of estimating the temperature of each cut plate (temperature distribution in the thickness direction) at the position of the outlet thermometer 15.

冷却装置２０から冷却水を吹き付けられることにより冷却される厚鋼板１は、異なる沸騰状態を経て、冷却される。厚鋼板の表面温度と熱流束との関係を説明する沸騰曲線を、図３に示す。図３に示したように、厚鋼板の表面温度が高いときには、水蒸気の膜ができる膜沸騰の状態であり、表面温度が低下するにつれて、沸騰状態は遷移沸騰から核沸騰へと変化する。そして、膜沸騰領域から遷移沸騰領域へと遷移する温度（ＭＨＦ点）や、遷移沸騰領域から核沸騰領域へと遷移する温度（ＣＨＦ点）で、熱流束の変化が大きくなる。Ｓ１２では、膜沸騰領域の熱伝達率、遷移沸騰領域の熱伝達率、核沸騰領域の熱伝達率、ＭＨＦ点、および、ＣＨＦ点を用いて、各切り板の温度を予測する。   The thick steel plate 1 cooled by spraying the cooling water from the cooling device 20 is cooled through different boiling states. FIG. 3 shows a boiling curve illustrating the relationship between the surface temperature of a thick steel plate and the heat flux. As shown in FIG. 3, when the surface temperature of the thick steel plate is high, it is in a state of film boiling in which a water vapor film is formed, and as the surface temperature decreases, the boiling state changes from transition boiling to nucleate boiling. The change in the heat flux increases at the temperature (MHF point) at which the film transitions from the film boiling region to the transition boiling region, and at the temperature (CHF point) at which the film transitions from the transition boiling region to the nucleate boiling region. In S12, the temperature of each cutting plate is predicted using the heat transfer coefficient in the film boiling region, the heat transfer coefficient in the transition boiling region, the heat transfer coefficient in the nucleate boiling region, the MHF point, and the CHF point.

厚鋼板の温度は、下記式（１）に示す板厚方向１次元熱伝導方程式により表すことができる。   The temperature of the thick steel plate can be represented by a one-dimensional heat conduction equation in the thickness direction shown in the following equation (1).

厚鋼板の上表面および下表面における境界条件は、下記式（２）、（３）により与える。   The boundary conditions on the upper and lower surfaces of the thick steel plate are given by the following equations (2) and (3).

ここで、Ｔは温度［℃］、ｔは時間［ｓ］、ｘは板厚方向の座標［ｍ］、ｃは比熱［Ｊ／ｋｇ・ｓ］、ρは密度［ｋｇ／ｍ３］、λは熱伝導率［Ｗ／ｍ・℃］、ｑｗは水冷による熱流束［Ｗ／ｍ２］、ｑｅは対流による熱流束［Ｗ／ｍ２］、ｑｒは輻射による熱流束［Ｗ／ｍ２］を表し、ｕは上面を表す添字、ｄは下面を表す添字である。 Here, T is temperature [° C.], t is time [s], x is coordinate [m] in the thickness direction, c is specific heat [J / kg · s], ρ is density [kg / m 3 ], λ thermal conductivity [W / m · ℃], q w heat flux by water cooling [W / m 2], q e is the heat flux due to convection [W / m 2], q r heat flux due to radiation is [W / m 2 ], u is a suffix representing the upper surface, and d is a suffix representing the lower surface.

水冷による熱流束ｑｗ、および、対流による熱流束ｑｅは、それぞれ、熱伝達率を用いて以下のように書くことができる。 Heat flux q w by water cooling, and the heat flux q e by convection, respectively, can be written as follows using the heat transfer coefficient.

ここで、Ｔｓは厚鋼板の表面温度［℃］、Ｔｗは冷却水の温度［℃］、Ｔａは雰囲気の温度［℃］であり、Ｈｗは水冷熱伝達率、Ｈａは対流熱伝達率である。 Here, T s is the surface temperature [℃] of the steel plate, T w is the temperature of the cooling water [℃], T a is the temperature of the atmosphere [℃], H w is the water-cooled heat transfer coefficient, H a convective The heat transfer coefficient.

また、輻射による熱流束ｑｒは、放射率εとステファン・ボルツマン定数σとを用いて以下にように書くことができる。 The heat flux qr due to radiation can be written as follows using emissivity ε and Stefan-Boltzmann constant σ.

上記の式（１）を、各冷却ゾーンでの水冷条件を反映した境界条件の式（２）乃至（６）の下で、有限差分法を用いて、オンラインで解くことにより、厚鋼板の制御点に対する温度を計算することができる。   By solving the above equation (1) online using the finite difference method under the equations (2) to (6) of the boundary conditions reflecting the water cooling conditions in each cooling zone, control of the thick steel plate The temperature for the point can be calculated.

ここで、水冷の熱伝達率Ｈｗは、例えば特開２０１１−１６７７５４号公報に開示されている方法で算出する。   Here, the water-cooled heat transfer coefficient Hw is calculated by, for example, a method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-167754.

図４は、鋼板温度予測モデルを説明する図である。図４に示したモデルでは、上面ヘッダーおよび下面ヘッダー（以下において、「上下ヘッダー」という。）に挟まれた厚鋼板の部位の熱伝達率を計算する際に、１組の上下ノズル（上面ヘッダーに配置されたノズルおよび下面ヘッダーに配置されたノズル）の噴流方向を中心に厚鋼板上の領域を同心円状のセルに分割している。このような同心円状のセルに分割したモデルを用いるのは、ノズルから噴出された冷却水は同心円状に厚鋼板上に広がるためである。同心円状に分割したセルは、その分割幅が狭いほど精度の高い予測が可能になるが、計算負荷が大きくなるため、一定の幅を持ったセルに分割すれば良い。より具体的には、並列されるノズル間の距離を考慮して、各ノズルにおけるモデル同士が一部重複する形で形成されるように、モデルの最大半径（モデルで想定するセルの最大半径）を決定し、このモデルを５つ程度のセルに分割すれば良い。図４に示した例では、並列されるノズル間の距離が５０ｍｍであったため、最大半径２５．７ｍｍのモデルを形成した。ここで、各セルは、５．７ｍｍの幅を持つ４つのリング状セルと、中心に半径２．９ｍｍの１つの円状セルと、に分割した。   FIG. 4 is a diagram illustrating a steel sheet temperature prediction model. In the model shown in FIG. 4, when calculating the heat transfer coefficient of the portion of the steel plate sandwiched between the upper header and the lower header (hereinafter, referred to as “upper header”), one set of upper and lower nozzles (upper header) is used. The area on the thick steel plate is divided into concentric cells centering on the jet direction of the nozzle arranged on the lower surface header and the nozzle arranged on the lower surface header. The reason why the model divided into such concentric cells is used is that the cooling water jetted from the nozzle spreads concentrically on the thick steel plate. The concentrically divided cells can be predicted with higher accuracy as the division width is smaller. However, the calculation load increases, so that the cells may be divided into cells having a fixed width. More specifically, the maximum radius of the model (the maximum radius of the cell assumed in the model) is determined in consideration of the distance between the nozzles arranged in parallel so that the models of the nozzles are partially overlapped. May be determined, and this model may be divided into about five cells. In the example shown in FIG. 4, since the distance between the nozzles arranged in parallel was 50 mm, a model having a maximum radius of 25.7 mm was formed. Here, each cell was divided into four ring-shaped cells having a width of 5.7 mm and one circular cell having a radius of 2.9 mm at the center.

このようにして複数のセルに分割したら、セルごとに熱伝達率を算出する。熱伝達率を算出する際には、まず、各セルの水温を計算する。ノズル直下から離れるほど厚鋼板の温度の影響を受けて水温は上昇する。水温は、熱伝達計算で容易に求めることができる。
続いて、セルごとに核沸騰と膜沸騰との割合を求める。沸騰熱伝達現象は、膜沸騰の状態では熱伝達率が小さく、核沸騰の状態では熱伝達率が大きい。厚鋼板の温度が高いときは膜沸騰が主体であるが、低温になると核沸騰に遷移し、熱伝達率が急増する傾向がある。よって、この割合によって、熱伝達率が大きく異なる。ＣＨＦ点とＭＨＦ点との関係は実験等で求めることができることが知られている。ＣＨＦ点とＭＨＦ点との間の温度域は、図３に示したように、核沸騰と膜沸騰とが同時に起こる遷移沸騰領域と呼ばれる。厚鋼板の表面温度が、ＣＨＦ点以下であれば、核沸騰の割合が１００％、ＭＨＦ点以上であれば、膜沸騰の割合が１００％である。したがって、厚鋼板の表面温度が遷移沸騰領域にあれば、その割合に応じて核沸騰割合（膜沸騰割合）を決める。 After division into a plurality of cells in this way, the heat transfer coefficient is calculated for each cell. When calculating the heat transfer coefficient, first, the water temperature of each cell is calculated. The water temperature rises under the influence of the temperature of the thick steel plate as the distance from immediately below the nozzle increases. Water temperature can be easily obtained by heat transfer calculation.
Subsequently, the ratio between nucleate boiling and film boiling is determined for each cell. In the boiling heat transfer phenomenon, the heat transfer coefficient is small in the state of film boiling and large in the state of nucleate boiling. When the temperature of a thick steel plate is high, film boiling is mainly involved, but when the temperature is low, it transitions to nucleate boiling, and the heat transfer coefficient tends to rapidly increase. Therefore, the heat transfer coefficient greatly differs depending on this ratio. It is known that the relationship between the CHF point and the MHF point can be determined by experiments or the like. The temperature region between the CHF point and the MHF point is called a transition boiling region in which nucleate boiling and film boiling occur simultaneously, as shown in FIG. If the surface temperature of the steel plate is below the CHF point, the percentage of nucleate boiling is 100%, and if it is above the MHF point, the percentage of film boiling is 100%. Therefore, if the surface temperature of the thick steel plate is in the transition boiling region, the nucleate boiling ratio (film boiling ratio) is determined according to the ratio.

そして、この割合を用いてセルごとに熱伝達率を算出する。算出は核沸騰の場合の熱伝達率Ｈｎ、および、膜沸騰の場合の熱伝達率Ｈｆをそれぞれ計算し、その割合から各セルの熱伝達率Ｈを算出する。より具体的には、核沸騰、膜沸騰それぞれの場合の熱伝達率は下記式（７）、（８）で計算されるので、これらに沸騰状態の割合を加味し、式（９）により熱伝達率Ｈを算出する。 Then, using this ratio, the heat transfer coefficient is calculated for each cell. Calculating the heat transfer coefficient H n in the case of nucleate boiling, and a heat transfer coefficient H f in the case of film boiling calculated respectively, to calculate the heat transfer coefficient H of each cell from the ratio. More specifically, the heat transfer coefficient in each of the nucleate boiling and the film boiling is calculated by the following equations (7) and (8). The transmission rate H is calculated.

ここで、Ｎｕｎは核沸騰ヌッセルト数、Ｎｕｆは膜沸騰ヌッセルト数、λｗは水の熱伝導率［Ｗ／ｍ・℃］、Ｌは代表長さ［ｍ］、ΔＴｓａｔは過熱度［℃］、ΔＴｓｕｂはサブクール度［℃］、Ｔｓは厚鋼板の表面温度［℃］、Ｔｗは噴流水温［℃］、Ｂは核沸騰割合（０≦Ｂ≦１）をそれぞれ表す。 Here, Nu n is nucleate boiling Nusselt number, Nu f is the film boiling Nusselt number, lambda w is the thermal conductivity of water [W / m · ℃], L is representative length [m], [Delta] T sat superheat degree [ ° C.], [Delta] T sub is subcooled [° C.], the surface temperature of T s is a steel plate [℃], T w is the jet water temperature [° C.], B represents nucleate boiling ratio a (0 ≦ B ≦ 1), respectively.

最終的にセルごとに算出した熱伝達率Ｈについて平均値（平均熱伝達率）を計算し、これを上下ヘッダーに挟まれた厚鋼板の部位の熱伝達率とする。ここで、平均値の計算は単純平均でもよいが、より正確な予測をするためにセルの幅を考慮して積分した平均値を取ることが好ましい。   Finally, an average value (average heat transfer coefficient) is calculated for the heat transfer coefficient H calculated for each cell, and this is set as the heat transfer coefficient of the portion of the steel plate sandwiched between the upper and lower headers. Here, the calculation of the average value may be a simple average, but it is preferable to take an integrated average value in consideration of the cell width in order to perform more accurate prediction.

以上、１つのノズルのモデルに関して説明したが、すべてのノズルは同じように計算式により計算される。噴射される冷却水の水量密度が同じであれば、計算値を流用できるが、冷却水の水量密度が異なれば別途計算が必要になる。   As described above, one nozzle model has been described, but all the nozzles are calculated in the same manner using the calculation formula. If the water density of the injected cooling water is the same, the calculated value can be used, but if the water density of the cooling water is different, a separate calculation is required.

一方、隣接する上下ヘッダー間に該当する厚鋼板の部位では、厚鋼板の板幅方向の位置における冷却水流速を加味して熱伝達率を計算する。例えば、厚鋼板の中央部を基準として幅方向にｘ軸を取ったと仮定し、板幅方向位置ｘにおける冷却水の流速νｐを下記式（１０）に示すようなｘの２次式で表したモデルを用いて計算すればよい。νｐはレイノルズ数Ｒｅのパラメータであるので、Ｒｅは下記式（１１）のようになる。このＲｅをヌッセルト数に反映させ、式（９）乃至式（１１）を用いて熱伝達率Ｈを計算することができる。 On the other hand, in the part of the thick steel plate corresponding to between the adjacent upper and lower headers, the heat transfer coefficient is calculated in consideration of the cooling water flow velocity at the position in the width direction of the thick steel plate. For example, assuming that the x-axis is taken in the width direction with reference to the center of the thick steel plate, the flow velocity v p of the cooling water at the position x in the width direction of the steel plate is expressed by a quadratic expression of x as shown in the following expression (10). What is necessary is just to calculate using the calculated model. Since ν p is a parameter of the Reynolds number Re, Re is represented by the following equation (11). This Re is reflected on the Nusselt number, and the heat transfer coefficient H can be calculated using the equations (9) to (11).

ここで、ａ１、ａ２、ａ３は係数を表す。また、Ｌは代表長さ［ｍ］、ρは冷却水密度［ｋｇ／ｍ３］、μは冷却水の粘性係数［ｍ・ｓ／ｋｇ］である。 Here, a 1 , a 2 , and a 3 represent coefficients. L is a representative length [m], ρ is a cooling water density [kg / m 3 ], and μ is a viscosity coefficient of the cooling water [ms · kg].

以上の２つのモデルを用いることにより、熱伝達率を計算することができ、厚鋼板の温度を予測することができる。   By using the above two models, the heat transfer coefficient can be calculated, and the temperature of the thick steel plate can be predicted.

１．１．３．第１冷却水量設定工程Ｓ１３
第１冷却水量設定工程Ｓ１３（以下において、「Ｓ１３」と称することがある。）は、Ｓ１２で予測された、出側温度計１５の位置における各切り板の温度を、冷却停止目標温度まで低下させるための、冷却装置２０全体の冷却水量を設定する工程である。Ｓ１３では、Ｓ１２で板厚方向温度分布が予測された各切り板を冷却停止目標温度まで冷却するために必要な、冷却装置２０のすべての冷却ゾーンにおける冷却水量を、切り板毎に設定する。 1.1.3. First cooling water amount setting step S13
In the first cooling water amount setting step S13 (hereinafter sometimes referred to as “S13”), the temperature of each cutting plate at the position of the outlet thermometer 15 predicted in S12 is reduced to the cooling stop target temperature. This is a step of setting the amount of cooling water of the entire cooling device 20 to perform the cooling. In S13, the amount of cooling water in all the cooling zones of the cooling device 20 necessary for cooling each of the cut plates whose temperature distribution in the plate thickness direction is predicted in S12 to the cooling stop target temperature is set for each cut plate.

１．１．４．第１冷却工程Ｓ１４
第１冷却工程Ｓ１４（以下において、「Ｓ１４」と称することがある。）は、Ｓ１３で設定された冷却水量の冷却水を各切り板へと吹き付けることにより、各切り板を刻々と冷却する工程である。より具体的には、Ｓ１３で設定された冷却水量の冷却水が各切り板へと吹き付けられるように、冷却装置２０の動作を制御しながら、各切り板を冷却する工程である。 1.1.4. First cooling step S14
The first cooling step S14 (hereinafter, may be referred to as “S14”) is a step of cooling each cut plate momentarily by spraying the cooling water amount set in S13 onto each cut plate. It is. More specifically, this is a step of cooling each cut plate while controlling the operation of the cooling device 20 so that the cooling water of the cooling water amount set in S13 is sprayed on each cut plate.

１．１．５．第２切り板温度測定工程Ｓ１５
第２切り板温度測定工程Ｓ１５（以下において、「Ｓ１５」と称することがある。）は、Ｓ１４が開始されてから終了するまでの間に、冷却装置内温度計１２、１３、１４の位置に達した各切り板の温度を、冷却装置内温度計１２、１３、１４を用いて測定する工程である。すなわち、Ｓ１５は、冷却装置２０による冷却中の各切り板の温度を測定する工程である。 1.1.5. Second cut plate temperature measurement step S15
The second cut plate temperature measuring step S15 (hereinafter, may be referred to as “S15”) is performed at the positions of the thermometers 12, 13, and 14 in the cooling device from the start of S14 to the end thereof. This is a step of measuring the reached temperatures of the cut plates using the thermometers 12, 13, and 14 in the cooling device. That is, S15 is a step of measuring the temperature of each cutting plate during cooling by the cooling device 20.

１．１．６．調整工程Ｓ１６
調整工程Ｓ１６（以下において、「Ｓ１６」と称することがある。）は、Ｓ１２で予測された、冷却装置内温度計１２、１３、１４のそれぞれの位置における各切り板の温度の予測値と、Ｓ１５で測定された冷却装置内温度計１２、１３、１４のそれぞれの位置における各切り板の温度の測定値とが一致するように、各切り板に対して鋼板温度予測モデルを調整する工程である。Ｓ１６における鋼板温度予測モデルの調整は、Ｓ１２の温度予測値とＳ１５の温度測定値とが一致するように鋼板温度予測モデルを調整するのであれば、その調整形態は特に限定されない。ただし、冷却停止温度を高精度に制御しやすい形態にする観点からは、本発明の制御方法で用いる鋼板温度予測モデルが、冷却水によって冷却される各切り板表面の、核沸騰領域の熱伝達率、遷移沸騰領域の熱伝達率、および、膜沸騰領域の熱伝達率を算出する熱伝達率算出部と、ＣＨＦ点およびＭＨＦ点を算出する遷移温度算出部と、を有することが好ましい。そして、Ｓ１６は、このような鋼板温度予測モデルにおける、ＣＨＦ点、ＭＨＦ点、核沸騰領域の熱伝達率、および、遷移沸騰領域の熱伝達率を修正する工程であることが好ましい。 1.1.6. Adjustment step S16
The adjusting step S16 (hereinafter, may be referred to as “S16”) includes a predicted value of the temperature of each cutting plate at each position of the thermometers 12, 13, and 14 in the cooling device predicted in S12; In the step of adjusting the steel plate temperature prediction model for each cut plate so that the measured value of the temperature of each cut plate at each position of the thermometers 12, 13, and 14 in the cooling device measured in S15 matches each other. is there. The adjustment of the steel sheet temperature prediction model in S16 is not particularly limited as long as the steel sheet temperature prediction model is adjusted so that the temperature prediction value in S12 matches the temperature measurement value in S15. However, from the viewpoint of making the cooling stop temperature easily controllable with high precision, the steel sheet temperature prediction model used in the control method of the present invention uses the heat transfer in the nucleate boiling region of each cut plate surface cooled by the cooling water. It is preferable to have a heat transfer coefficient calculation unit that calculates the heat transfer coefficient in the transition boiling region and the heat transfer coefficient in the film boiling region, and a transition temperature calculation unit that calculates the CHF point and the MHF point. Then, S16 is preferably a step of correcting the CHF point, the MHF point, the heat transfer coefficient in the nucleate boiling region, and the heat transfer coefficient in the transition boiling region in such a steel sheet temperature prediction model.

ＣＨＦ点およびＭＨＦ点の修正は、例えば、Ｓ１２の温度予測値とＳ１５の温度測定値とが一致するように、ＣＨＦ点およびＭＨＦ点を同じ方向（高温側または低温側。以下において同じ。）へ同じ量だけ修正して収束計算を行うことにより、実施することができる。また、ＣＨＦ点およびＭＨＦ点を同じ方向へ同じ量だけ修正する場合、核沸騰領域の熱伝達率の修正は、修正前の熱伝達率に下記式で表わされる補正係数Ｘｎを乗じることにより、行うことができる。下記式において、ΔＴはＣＨＦ点およびＭＨＦ点の修正量（℃）である。
Ｘｎ＝１．０＋０．０２・ΔＴ
また、修正後の遷移沸騰領域の熱伝達率は、例えば、ＣＨＦ点における修正後の核沸騰領域の熱伝達率と、ＭＨＦ点における膜沸騰領域の熱伝達率とを繋ぐ直線により表わすことができる。Ｓ１６で調整した鋼板温度予測モデルで用いる沸騰曲線の例を、図５に示す。図５には、調整前の沸騰曲線と、ＣＨＦ点およびＭＨＦ点を高温側に３８．１℃修正し、且つ、核沸騰領域の熱伝達率の補正係数Ｘｎを１．７６として調整した後の沸騰曲線を示した。 The CHF point and the MHF point are corrected by, for example, moving the CHF point and the MHF point in the same direction (high-temperature side or low-temperature side; the same applies to the following) so that the predicted temperature value in S12 matches the measured temperature value in S15. This can be performed by correcting the same amount and performing the convergence calculation. When the CHF point and the MHF point are corrected by the same amount in the same direction, the correction of the heat transfer coefficient in the nucleate boiling region is performed by multiplying the heat transfer coefficient before correction by a correction coefficient Xn represented by the following equation. be able to. In the following equation, ΔT is a correction amount (° C.) of the CHF point and the MHF point.
Xn = 1.0 + 0.02 · ΔT
Further, the heat transfer coefficient in the transition boiling region after correction can be represented by, for example, a straight line connecting the heat transfer coefficient in the nucleate boiling region at the CHF point and the heat transfer coefficient in the film boiling region at the MHF point. . FIG. 5 shows an example of a boiling curve used in the steel sheet temperature prediction model adjusted in S16. FIG. 5 shows the boiling curve before adjustment, the CHF point and the MHF point corrected to 38.1 ° C. on the high temperature side, and the correction coefficient Xn of the heat transfer coefficient in the nucleate boiling region was adjusted to 1.76. The boiling curve was shown.

１．１．７．第２切り板温度予測工程Ｓ１７
第２切り板温度予測工程Ｓ１７（以下において、「Ｓ１７」と称することがある。）は、Ｓ１６で調整された鋼板温度予測モデルを用いて、出側温度計１５の位置を含む、冷却装置内温度計１２、１３、１４の位置よりも下流側の領域における各切り板の温度（板厚方向温度分布）を予測する工程である。Ｓ１７における温度予測計算は、Ｓ１６で調整された鋼板温度予測モデルを用いるほかは、Ｓ１２と同様に行うことができる。
1.1.7. Second cut plate temperature prediction step S17
The second cut plate temperature prediction step S17 (hereinafter, may be referred to as “S17”) uses the steel sheet temperature prediction model adjusted in S16 to include the position of the outlet thermometer 15 inside the cooling device. than the position of the thermometer 12, 13 and 14 is a step of predicting the temperature of each cut plate in the region of the downstream side (thickness direction temperature distribution). The temperature prediction calculation in S17 can be performed in the same manner as in S12, except that the steel sheet temperature prediction model adjusted in S16 is used.

１．１．８．第２冷却水量設定工程Ｓ１８
第２冷却水量設定工程Ｓ１８（以下において、「Ｓ１８」と称することがある。）は、Ｓ１７で予測された、冷却装置２０の出側（出側温度計１５の位置）における各切り板の温度を、冷却停止目標温度まで低下させるための、Ｓ１５で温度を測定した位置よりも下流側の領域における、各切り板に対する冷却装置２０の冷却水量を再設定する工程である。Ｓ１８における冷却水量の再設定は、冷却水量を決定する際に用いる起点となる板厚方向温度分布としてＳ１７で予測された結果を用いるほかは、Ｓ１３と同様に行うことができる。 1.1.8. Second cooling water amount setting step S18
The second cooling water amount setting step S18 (hereinafter, may be referred to as “S18”) is the temperature of each cutting plate at the outlet side of the cooling device 20 (the position of the outlet thermometer 15) predicted at S17. Is a step of resetting the cooling water amount of the cooling device 20 for each cut plate in a region downstream of the position where the temperature is measured in S15 in order to lower the temperature to the cooling stop target temperature. The resetting of the cooling water amount in S18 can be performed in the same manner as in S13, except that the result predicted in S17 is used as the temperature distribution in the thickness direction as a starting point used when determining the cooling water amount.

１．１．９．第２冷却工程Ｓ１９
第２冷却工程Ｓ１９（以下において、「Ｓ１９」と称することがある。）は、Ｓ１８で設定された冷却水量の冷却水を、Ｓ１５で温度を測定した位置よりも下流側の各切り板へと吹き付けることにより、各切り板を刻々と冷却する工程である。より具体的には、Ｓ１８で再設定された冷却水量の冷却水が各切り板へと吹き付けられるように、冷却装置２０の動作を制御しながら、各切り板を冷却する工程である。 1.1.9. Second cooling step S19
In the second cooling step S19 (hereinafter, sometimes referred to as “S19”), the cooling water of the cooling water amount set in S18 is transferred to each cutting plate downstream from the position where the temperature was measured in S15. This is a step of cooling each cutting plate momentarily by spraying. More specifically, this is a step of cooling each cutting plate while controlling the operation of the cooling device 20 so that the cooling water of the cooling water amount reset in S18 is sprayed onto each cutting plate.

このように、第１実施形態にかかる本発明の制御方法では、Ｓ１５で冷却装置内温度計１２、１３、１４により各切り板の温度を測定し、この測定値を用いて、Ｓ１８で冷却装置内温度計１２、１３、１４よりも下流側の冷却水量を決定し、決定された水量の冷却水を各切り板へと吹き付けることにより、切り板の集合体である厚鋼板１を冷却する。このような形態にすることにより、入側温度計１１による温度測定結果を起点にこれよりも下流側の鋼板温度を予測していた従来と比較して、Ｓ１７で鋼板温度予測モデルを用いて鋼板温度を予測する区間を短縮することができるので、鋼板温度の予測精度を悪化させる外乱要因が減り、鋼板温度の予測精度を高めることが可能になる。さらに、第１実施形態にかかる本発明の制御方法では、Ｓ１５で測定した温度測定値と、Ｓ１２で予測した温度予測値とが一致するように、Ｓ１６で鋼板温度予測モデルを調整し、調整された鋼板温度予測モデルを使って、Ｓ１８で冷却装置の冷却水量を再設定する。これにより、冷却装置内温度計１２、１３、１４の位置よりも下流の冷却区間で、鋼板温度の制御精度を高めることが可能になる。さらに、第１実施形態にかかる本発明の制御方法では、すべての切り板に対する冷却制御が行われるので、厚鋼板１の長手方向全長に亘って鋼板温度の制御精度を高めることが可能になる。したがって、このような形態にすることにより、冷却停止温度を高精度に制御することが可能な、厚鋼板の冷却制御方法を提供することができる。   As described above, in the control method of the present invention according to the first embodiment, the temperature of each cutting plate is measured by the thermometers 12, 13, and 14 in the cooling device in S15, and the cooling device is used in S18 by using the measured values. By determining the amount of cooling water downstream of the internal thermometers 12, 13, and 14, and spraying the determined amount of cooling water onto each cutting plate, the thick steel plate 1, which is an aggregate of cutting plates, is cooled. By adopting such a configuration, the steel sheet temperature is predicted using the steel sheet temperature prediction model in S17 in comparison with the conventional method in which the temperature of the steel sheet on the downstream side is predicted based on the result of the temperature measurement by the entrance thermometer 11 as a starting point. Since the section for estimating the temperature can be shortened, disturbance factors that deteriorate the accuracy of predicting the temperature of the steel sheet are reduced, and the accuracy of predicting the temperature of the steel sheet can be improved. Furthermore, in the control method of the present invention according to the first embodiment, the steel plate temperature prediction model is adjusted and adjusted in S16 such that the temperature measurement value measured in S15 matches the temperature prediction value predicted in S12. Using the steel sheet temperature prediction model, the cooling water amount of the cooling device is reset in S18. This makes it possible to increase the accuracy of controlling the temperature of the steel sheet in the cooling section downstream of the positions of the thermometers 12, 13, and 14 in the cooling device. Furthermore, in the control method of the present invention according to the first embodiment, since the cooling control is performed on all the cut plates, the control accuracy of the steel plate temperature can be improved over the entire length of the thick steel plate 1 in the longitudinal direction. Therefore, by adopting such an embodiment, it is possible to provide a cooling control method for a thick steel plate that can control the cooling stop temperature with high accuracy.

１．２．第２実施形態
図６および図７は、第２実施形態にかかる本発明の制御方法を説明する図である。図６および図７を適宜参照しつつ、第２実施形態にかかる本発明の制御方法について、以下に説明する。なお、第１実施形態は冷却装置を通過する各切り板を追跡し、個々の切り板に対して必要な水量の冷却水を吹き付けることができる冷却装置を対象にした実施形態であるが、第２実施形態は、このような機能を持たない冷却装置を対象にした実施形態である。
図６に示した第２実施形態にかかる本発明の制御方法は、第１温度測定工程Ｓ２１と、第１温度予測工程Ｓ２２と、第１冷却水量設定工程Ｓ２３と、第１冷却工程Ｓ２４と、第２温度測定工程Ｓ２５と、調整工程Ｓ２６と、第２温度予測工程Ｓ２７と、第２冷却水量設定工程Ｓ２８と、第２冷却工程Ｓ２９と、を有している。 1.2. Second Embodiment FIGS. 6 and 7 are diagrams illustrating a control method of the present invention according to a second embodiment. The control method of the present invention according to the second embodiment will be described below with reference to FIGS. 6 and 7 as appropriate. Note that the first embodiment is directed to a cooling device capable of tracking each cutting plate passing through the cooling device and spraying a required amount of cooling water on each cutting plate. The second embodiment is directed to a cooling device having no such function.
The control method of the present invention according to the second embodiment shown in FIG. 6 includes a first temperature measurement step S21, a first temperature prediction step S22, a first cooling water amount setting step S23, a first cooling step S24, It has a second temperature measurement step S25, an adjustment step S26, a second temperature prediction step S27, a second cooling water amount setting step S28, and a second cooling step S29.

１．２．１．第１温度測定工程Ｓ２１
第１温度測定工程Ｓ２１（以下において、「Ｓ２１」と称することがある。）は、冷却装置２０の入側に設置された入側温度計１１を用いて、入側温度計１１を通過する際の厚鋼板１の制御対象ポイントである先端部の温度を測定する工程である。 1.2.1. First temperature measurement step S21
The first temperature measurement step S21 (hereinafter, may be referred to as “S21”) is performed when the cooling device 20 passes through the inlet-side thermometer 11 using the inlet-side thermometer 11 installed on the inlet side. This is a step of measuring the temperature of the tip portion, which is the control target point of the thick steel plate 1.

１．２．２．第１温度予測工程Ｓ２２
第１温度予測工程Ｓ２２（以下において、「Ｓ２２」と称することがある。）は、Ｓ２１で測定した厚鋼板１の温度を起点に、鋼板温度予測モデル（板厚方向多分割モデル）を用いて、厚鋼板１の温度降下を計算することにより、冷却装置２０内に設置された冷却装置内温度計１２、１３、１４のそれぞれの位置、および、冷却装置２０の出側に設置された出側温度計１５の位置における、厚鋼板１の温度（板厚方向温度分布）を予測する工程である。厚鋼板１を複数の切り板の集合体とみなさない点を除き、Ｓ２２はＳ１２と同様の工程であるため、ここでは詳細な説明を省略する。 1.2.2. First temperature prediction step S22
The first temperature prediction step S22 (hereinafter, may be referred to as “S22”) uses the temperature of the thick steel plate 1 measured in S21 as a starting point and uses a steel sheet temperature prediction model (sheet thickness direction multi-division model). By calculating the temperature drop of the steel plate 1, the respective positions of the thermometers 12, 13, and 14 in the cooling device installed in the cooling device 20, and the output side installed on the output side of the cooling device 20. This is a step of predicting the temperature of the thick steel plate 1 (temperature distribution in the thickness direction) at the position of the thermometer 15. Except that the thick steel plate 1 is not regarded as an aggregate of a plurality of cut plates, S22 is the same process as S12, and thus detailed description is omitted here.

１．２．３．第１冷却水量設定工程Ｓ２３
第１冷却水量設定工程Ｓ２３（以下において、「Ｓ２３」と称することがある。）は、Ｓ２２で予測された、出側温度計１５の位置における厚鋼板１の温度を、冷却停止目標温度まで低下させるための、冷却装置２０全体の冷却水量を設定する工程である。Ｓ２３では、Ｓ２２で板厚方向温度分布が予測された厚鋼板１を冷却停止目標温度まで冷却するために必要な、冷却装置２０のすべての冷却ゾーンにおける冷却水量を設定する。 1.2.3. First cooling water amount setting step S23
In the first cooling water amount setting step S23 (hereinafter, may be referred to as “S23”), the temperature of the steel plate 1 at the position of the outlet thermometer 15 predicted in S22 is reduced to the cooling stop target temperature. This is a step of setting the amount of cooling water of the entire cooling device 20 to perform the cooling. In S23, the amounts of cooling water in all the cooling zones of the cooling device 20 necessary for cooling the thick steel plate 1 whose temperature distribution in the thickness direction is predicted in S22 to the cooling stop target temperature are set.

１．２．４．第１冷却工程Ｓ２４
第１冷却工程Ｓ２４（以下において、「Ｓ２４」と称することがある。）は、Ｓ２３で設定された冷却水量の冷却水を厚鋼板１へと吹き付けることにより、厚鋼板１を冷却する工程である。より具体的には、Ｓ２３で設定された冷却水量の冷却水が厚鋼板１へと吹き付けられるように、冷却装置２０の動作を制御しながら、厚鋼板１を冷却する工程である。 1.2.4. First cooling step S24
The first cooling step S24 (hereinafter sometimes referred to as “S24”) is a step of cooling the thick steel plate 1 by spraying the cooling water amount set in S23 onto the thick steel plate 1. . More specifically, this is a step of cooling the thick steel plate 1 while controlling the operation of the cooling device 20 so that the cooling water of the cooling water amount set in S23 is sprayed onto the thick steel plate 1.

１．２．５．第２温度測定工程Ｓ２５
第２温度測定工程Ｓ２５（以下において、「Ｓ２５」と称することがある。）は、Ｓ２４が開始されてから終了するまでの間に、冷却装置内温度計１２、１３、１４の位置に達した厚鋼板１の制御対象ポイントである先端部の温度を、冷却装置内温度計１２、１３、１４を用いて測定する工程である。すなわち、Ｓ２５は、冷却装置２０による冷却中の厚鋼板１の温度を測定する工程である。 1.2.5. Second temperature measurement step S25
In the second temperature measurement step S25 (hereinafter, sometimes referred to as “S25”), the temperature of the thermometers 12, 13, and 14 in the cooling device has been reached from the start of S24 to the end thereof. This is a step of measuring the temperature of the tip portion, which is the control target point of the thick steel plate 1, using the thermometers 12, 13, and 14 in the cooling device. That is, S25 is a step of measuring the temperature of the thick steel plate 1 during cooling by the cooling device 20.

１．２．６．調整工程Ｓ２６
調整工程Ｓ２６（以下において、「Ｓ２６」と称することがある。）は、Ｓ２２で予測された、冷却装置内温度計１２、１３、１４のそれぞれの位置における厚鋼板１の温度の予測値と、Ｓ２５で測定された冷却装置内温度計１２、１３、１４のそれぞれの位置における厚鋼板１の温度の測定値とが一致するように、鋼板温度予測モデルを調整する工程である。Ｓ２６における鋼板温度予測モデルの調整は、Ｓ２２の温度予測値とＳ２５の温度測定値とが一致するように鋼板温度予測モデルを調整するのであれば、その調整形態は特に限定されない。ただし、冷却停止温度を高精度に制御しやすい形態にする観点からは、本発明の制御方法で用いる鋼板温度予測モデルが、冷却水によって冷却される厚鋼板表面の、核沸騰領域の熱伝達率、遷移沸騰領域の熱伝達率、および、膜沸騰領域の熱伝達率を算出する熱伝達率算出部と、ＣＨＦ点およびＭＨＦ点を算出する遷移温度算出部と、を有することが好ましい。そして、Ｓ２６は、このような鋼板温度予測モデルにおける、ＣＨＦ点、ＭＨＦ点、核沸騰領域の熱伝達率、および、遷移沸騰領域の熱伝達率を修正する工程であることが好ましい。厚鋼板１を複数の切り板の集合体とみなさない点を除き、Ｓ２６はＳ１６と同様の工程であるため、ここでは詳細な説明を省略する。 1.2.6. Adjustment step S26
The adjustment step S26 (hereinafter, may be referred to as “S26”) includes a predicted value of the temperature of the thick steel plate 1 at each position of the thermometers 12, 13, and 14 in the cooling device predicted in S22, This is a step of adjusting the steel plate temperature prediction model so that the measured value of the temperature of the thick steel plate 1 at each position of the thermometers 12, 13, and 14 in the cooling device measured in S25 matches. The adjustment of the steel sheet temperature prediction model in S26 is not particularly limited as long as the steel sheet temperature prediction model is adjusted so that the temperature prediction value in S22 matches the temperature measurement value in S25. However, from the viewpoint of making the cooling stop temperature easy to control with high accuracy, the steel sheet temperature prediction model used in the control method of the present invention is based on the heat transfer coefficient of the nucleate boiling region on the surface of the steel sheet cooled by the cooling water. , A heat transfer coefficient calculator for calculating the heat transfer coefficient in the transition boiling region and a heat transfer coefficient in the film boiling region, and a transition temperature calculator for calculating the CHF point and the MHF point. S26 is preferably a step of correcting the CHF point, the MHF point, the heat transfer coefficient in the nucleate boiling region, and the heat transfer coefficient in the transition boiling region in such a steel sheet temperature prediction model. Except that the thick steel plate 1 is not regarded as an aggregate of a plurality of cut plates, S26 is a process similar to S16, and thus detailed description is omitted here.

１．２．７．第２温度予測工程Ｓ２７
第２温度予測工程Ｓ２７（以下において、「Ｓ２７」と称することがある。）は、Ｓ２６で調整された鋼板温度予測モデルを用いて、出側温度計１５の位置を含む、冷却装置内温度計１２、１３、１４の位置よりも下流側の領域における厚鋼板１の温度（板厚方向温度分布）を予測する工程である。Ｓ２７における温度予測計算は、Ｓ２６で調整された鋼板温度予測モデルを用いるほかは、Ｓ２２と同様に行うことができる。 1.2.7. Second temperature prediction step S27
The second temperature prediction step S27 (hereinafter, may be referred to as “S27”) uses the steel plate temperature prediction model adjusted in S26 to include the temperature of the outlet thermometer 15 and the thermometer in the cooling device. This is a step of estimating the temperature of the thick steel plate 1 (temperature distribution in the thickness direction) in a region downstream of the positions 12, 13, and 14. The temperature prediction calculation in S27 can be performed in the same manner as in S22, except that the steel sheet temperature prediction model adjusted in S26 is used.

１．２．８．第２冷却水量設定工程Ｓ２８
第２冷却水量設定工程Ｓ２８（以下において、「Ｓ２８」と称することがある。）は、Ｓ２７で予測された、冷却装置２０の出側（出側温度計１５の位置）における厚鋼板１の温度を、冷却停止目標温度まで低下させるための、Ｓ２５で温度を測定した位置よりも下流側の領域における、冷却装置２０の冷却水量を再設定する工程である。Ｓ２８における冷却水量の再設定は、冷却水量を決定する際に用いる起点となる板厚方向温度分布としてＳ２７で予測された結果を用いるほかは、Ｓ２３と同様に行うことができる。 1.2.8. Second cooling water amount setting step S28
In the second cooling water amount setting step S28 (hereinafter, may be referred to as “S28”), the temperature of the thick steel plate 1 at the outlet side of the cooling device 20 (the position of the outlet thermometer 15) predicted at S27. Is a step of resetting the amount of cooling water of the cooling device 20 in a region downstream of the position where the temperature was measured in S25 in order to lower the temperature to the cooling stop target temperature. The resetting of the cooling water amount in S28 can be performed in the same manner as in S23, except that the result predicted in S27 is used as the temperature distribution in the thickness direction as a starting point used when determining the cooling water amount.

１．２．９．第２冷却工程Ｓ２９
第２冷却工程Ｓ２９（以下において、「Ｓ２９」と称することがある。）は、Ｓ２８で設定された冷却水量の冷却水を、Ｓ２５で温度を測定した位置よりも下流側の厚鋼板１へと吹き付けることにより、厚鋼板１を冷却する工程である。より具体的には、Ｓ２８で再設定された冷却水量の冷却水が厚鋼板１へと吹き付けられるように、冷却装置２０の動作を制御しながら、厚鋼板１を冷却する工程である。 1.2.9. Second cooling step S29
In the second cooling step S29 (hereinafter, sometimes referred to as “S29”), the cooling water of the cooling water amount set in S28 is transferred to the steel plate 1 on the downstream side of the position where the temperature is measured in S25. This is a step of cooling the thick steel plate 1 by spraying. More specifically, this is a step of cooling the thick steel plate 1 while controlling the operation of the cooling device 20 so that the cooling water of the cooling water amount reset in S28 is sprayed onto the thick steel plate 1.

このように、第２実施形態にかかる本発明の制御方法では、Ｓ２５で冷却装置内温度計１２、１３、１４により厚鋼板１の温度を測定し、この測定値を用いて、Ｓ２８で冷却装置内温度計１２、１３、１４よりも下流側の冷却水量を決定し、決定された水量の冷却水を厚鋼板１へと吹き付けることにより、厚鋼板１を冷却する。このような形態にすることにより、入側温度計１１による温度測定結果を起点にこれよりも下流側の鋼板温度を予測していた従来と比較して、Ｓ２７で鋼板温度予測モデルを用いて鋼板温度を予測する区間を短縮することができるので、鋼板温度の予測精度を悪化させる外乱要因が減り、鋼板温度の予測精度を高めることが可能になる。さらに、第２実施形態にかかる本発明の制御方法では、Ｓ２５で測定した温度測定値と、Ｓ２２で予測した温度予測値とが一致するように、Ｓ２６で鋼板温度予測モデルを調整し、調整された鋼板温度予測モデルを使って、Ｓ２８で冷却装置の冷却水量を再設定する。これにより、冷却装置内温度計１２、１３、１４の位置よりも下流の冷却区間で、鋼板温度の制御精度を高めることが可能になる。したがって、このような形態にすることにより、冷却停止温度を高精度に制御することが可能な、厚鋼板の冷却制御方法を提供することができる。   As described above, in the control method of the present invention according to the second embodiment, the temperature of the thick steel plate 1 is measured by the thermometers 12, 13, and 14 in the cooling device in S25, and the cooling device is used in S28 by using the measured values. The steel plate 1 is cooled by determining the amount of cooling water downstream of the internal thermometers 12, 13, 14 and spraying the determined amount of cooling water onto the steel plate 1. By adopting such a configuration, the steel plate temperature is predicted using the steel plate temperature prediction model in S27 in comparison with the related art in which the temperature of the steel plate downstream from the temperature measurement result obtained by the entrance-side thermometer 11 is predicted. Since the section for estimating the temperature can be shortened, disturbance factors that deteriorate the accuracy of predicting the temperature of the steel sheet are reduced, and the accuracy of predicting the temperature of the steel sheet can be improved. Further, in the control method of the present invention according to the second embodiment, the steel plate temperature prediction model is adjusted and adjusted in S26 such that the temperature measurement value measured in S25 matches the temperature prediction value predicted in S22. In step S28, the cooling water amount of the cooling device is reset using the steel sheet temperature prediction model. This makes it possible to increase the accuracy of controlling the temperature of the steel sheet in the cooling section downstream of the positions of the thermometers 12, 13, and 14 in the cooling device. Therefore, by adopting such an embodiment, it is possible to provide a cooling control method for a thick steel plate that can control the cooling stop temperature with high accuracy.

２．厚鋼板の製造方法
図８は、本発明の厚鋼板の製造方法を説明する図である。図８に示したように、本発明の厚鋼板の製造方法は、厚鋼板を熱間圧延する熱間圧延工程Ｓ３１と、該熱間圧延工程Ｓ３１の後に厚鋼板を冷却する冷却工程Ｓ３２と、を有し、冷却工程Ｓ３２で、上記第１実施形態または第２実施形態にかかる本発明の制御方法が用いられる。上述のように、本発明の制御方法によれば、冷却停止温度を高精度に制御することが可能である。このような冷却工程Ｓ３２を有することにより、本発明の厚鋼板の製造方法では、厚鋼板の冷却停止温度が高精度に制御される。これにより、厚鋼板の機械的特性を安定化することが可能になるので、添加元素を削減して製造コストを削減することが可能な、厚鋼板の製造方法を提供することができる。 2. FIG. 8 is a diagram illustrating a method for manufacturing a thick steel plate according to the present invention. As shown in FIG. 8, the method for manufacturing a thick steel plate according to the present invention includes a hot rolling step S31 of hot rolling a thick steel sheet, and a cooling step S32 of cooling the thick steel sheet after the hot rolling step S31. In the cooling step S32, the control method according to the first or second embodiment of the present invention is used. As described above, according to the control method of the present invention, the cooling stop temperature can be controlled with high accuracy. By having such a cooling step S32, in the method for manufacturing a thick steel plate of the present invention, the cooling stop temperature of the thick steel plate is controlled with high accuracy. This makes it possible to stabilize the mechanical properties of the thick steel plate, so that it is possible to provide a method of manufacturing a thick steel plate that can reduce the amount of added elements and reduce the manufacturing cost.

３．厚鋼板の冷却制御装置および厚鋼板の製造装置
３．１．第１実施形態
図９は、第１実施形態にかかる本発明の厚鋼板の冷却制御装置３０を備える、第１実施形態にかかる本発明の厚鋼板の製造装置１００の形態例を説明する図である。図９に示した製造装置１００は、厚鋼板を熱間圧延する圧延機１０と、圧延機１０で熱間圧延された厚鋼板を冷却する冷却装置２０と、冷却装置２０の操業条件を制御する冷却制御装置３０と、冷却装置２０の入側に設置された入側温度計１１と、冷却装置２０内に設置された冷却装置内温度計１２、１３、１４と、冷却装置２０の出側に設置された出側温度計１５と、を備えている。冷却制御装置３０は、上記第１実施形態にかかる本発明の制御方法を実施可能な装置である。 3. Thick steel plate cooling control device and thick steel plate manufacturing device 3.1. 1st Embodiment FIG. 9: is a figure provided with the cooling control apparatus 30 of the steel plate of this invention which concerns on 1st Embodiment, and illustrates the form example of the manufacturing apparatus 100 of this invention which concerns on 1st Embodiment. is there. The manufacturing apparatus 100 illustrated in FIG. 9 controls a rolling mill 10 that hot-rolls a thick steel plate, a cooling device 20 that cools the thick steel plate hot-rolled by the rolling mill 10, and operating conditions of the cooling device 20. The cooling control device 30, the inlet thermometer 11 installed on the inlet side of the cooling device 20, the thermometers 12, 13, 14 inside the cooling device installed inside the cooling device 20, and the outlet side of the cooling device 20 And an outlet thermometer 15 installed. The cooling control device 30 is a device that can execute the control method of the present invention according to the first embodiment.

図９に示した冷却制御装置３０は、入側温度計１１と、冷却装置内温度計１２、１３、１４と、出側温度計１５と、第１切り板温度予測部３１と、第１冷却水量設定部３２と、調整部３３と、第２切り板温度予測部３４と、第２冷却水量設定部３５と、を有している。第１切り板温度予測部３１は、Ｓ１２が行われる部位であり、入側温度計１１を用いて測定された、入側温度計１１を通過する際の各切り板の温度を起点に、鋼板温度予測モデルを用いて冷却後の各切り板の温度を予測する。第１切り板温度予測部３１では、各切り板の板厚方向温度分布が予測される。このようにして予測された各切り板の板厚方向温度分布に関する情報は、第１冷却水量設定部３２および調整部３３へと送られ、第１冷却水量設定部３２でＳ１３が行われる。具体的には、第１冷却水量設定部３２では、第１切り板温度予測部３１で予測された、出側温度計１５の位置における各切り板の温度を、冷却停止目標温度まで低下させるための、冷却装置２０全体の冷却水量が算出される。このようにして算出された冷却水量に関する情報は、冷却装置２０へと送られる。そして、冷却装置２０内を所定の搬送速度で搬送される各切り板に向けて、第１冷却水量設定部３２で算出された冷却水量の冷却水を吹き付けることにより、各切り板が刻々と冷却される。製造装置１００では、冷却装置２０によって各切り板が刻々と冷却されている間に、冷却装置２０内における各切り板の温度が、冷却装置内温度計１２、１３、１４を用いて測定される。冷却装置内温度計１２、１３、１４を用いて測定された各切り板の温度に関する情報は、調整部３３および第２切り板温度予測部３４へと送られる。そして、第１切り板温度予測部３１で予測された、冷却装置内温度計１２、１３、１４の位置における各切り板の温度の予測値と、冷却装置内温度計１２、１３、１４を用いて測定された各切り板の温度の測定値とが一致するように、調整部３３で鋼板温度予測モデルが調整される。調整部３３は、Ｓ１６が行われる部位であり、例えば、ＣＨＦ点、ＭＨＦ点、核沸騰領域の熱伝達率、および、遷移沸騰領域の熱伝達率を修正することにより、鋼板温度予測モデルが調整される。このようにして鋼板温度予測モデルが調整されたら、Ｓ１７が行われる第２切り板温度予測部３４で、調整後の鋼板温度予測モデルと、冷却装置内温度計１２、１３、１４を用いて測定された各切り板の温度の測定値とを用いて、冷却装置内温度計１２、１３、１４の位置よりも下流側の領域における各切り板の温度（板厚方向温度分布）が予測される。第２切り板温度予測部３４で予測された各切り板の温度に関する情報は、Ｓ１８が行われる第２冷却水量設定部３５へと送られる。そして、第２切り板温度予測部３４から送られてきた各切り板の温度を冷却停止目標温度まで低下させるための、冷却装置内温度計１２、１３、１４の位置よりも下流側の領域における各切り板に対する冷却装置２０の冷却水量が、第２冷却水量設定部３５で算出される。このようにして算出された冷却水量に関する情報は、冷却装置２０へと送られる。そして、冷却装置２０内の、冷却装置内温度計１２、１３、１４の位置よりも下流側を所定の搬送速度で搬送される各切り板に向けて、第２冷却水量設定部３５で算出された冷却水量の冷却水を吹き付けることにより、各切り板が刻々と冷却される。   The cooling control device 30 illustrated in FIG. 9 includes an inlet-side thermometer 11, thermometers 12, 13, and 14, an outlet-side thermometer 15, a first cutout plate temperature predicting unit 31, a first cooling device, It has a water amount setting unit 32, an adjusting unit 33, a second cutting plate temperature prediction unit 34, and a second cooling water amount setting unit 35. The first cut plate temperature prediction unit 31 is a part where S12 is performed, and starts from the temperature of each cut plate when passing through the inlet thermometer 11, measured using the inlet thermometer 11, The temperature of each cut plate after cooling is predicted using a temperature prediction model. The first cut plate temperature prediction unit 31 predicts the temperature distribution in the plate thickness direction of each cut plate. Information about the temperature distribution in the thickness direction of each cut plate thus predicted is sent to the first cooling water amount setting unit 32 and the adjusting unit 33, and the first cooling water amount setting unit 32 performs S13. Specifically, the first cooling water amount setting unit 32 reduces the temperature of each cutting plate at the position of the outlet thermometer 15 predicted by the first cutting plate temperature prediction unit 31 to the cooling stop target temperature. Of the cooling device 20 is calculated. Information on the amount of cooling water calculated in this way is sent to cooling device 20. Then, by blowing the cooling water of the cooling water amount calculated by the first cooling water amount setting unit 32 toward each of the cut plates conveyed at a predetermined conveying speed in the cooling device 20, each cut plate is cooled every moment. Is done. In the manufacturing apparatus 100, the temperature of each cutting plate in the cooling device 20 is measured using the thermometers 12, 13, and 14 in the cooling device while each cutting plate is being cooled by the cooling device 20 every moment. . Information on the temperature of each cut plate measured using the thermometers 12, 13, and 14 in the cooling device is sent to the adjustment unit 33 and the second cut plate temperature prediction unit 34. Then, using the predicted values of the temperatures of the cut plates at the positions of the thermometers 12, 13, and 14 in the cooling device predicted by the first cutting plate temperature prediction unit 31, and the thermometers 12, 13, and 14 in the cooling device. The adjusting unit 33 adjusts the steel plate temperature prediction model so that the measured value of the temperature of each cut plate measured in this way matches. The adjusting unit 33 is a part where S16 is performed. For example, the steel sheet temperature prediction model is adjusted by correcting the CHF point, the MHF point, the heat transfer coefficient in the nucleate boiling region, and the heat transfer coefficient in the transition boiling region. Is done. After the steel plate temperature prediction model is adjusted in this manner, the second cut plate temperature prediction unit 34 in which S17 is performed is measured using the adjusted steel plate temperature prediction model and the thermometers 12, 13, and 14 in the cooling device. Using the measured value of the temperature of each cut plate, the temperature of each cut plate in the region downstream of the positions of the thermometers 12, 13, and 14 in the cooling device (the temperature distribution in the thickness direction) is predicted. . The information on the temperature of each cutting plate predicted by the second cutting plate temperature prediction unit 34 is sent to the second cooling water amount setting unit 35 where S18 is performed. In order to lower the temperature of each cutting plate sent from the second cutting plate temperature predicting unit 34 to the cooling stop target temperature, the temperature in a region downstream of the position of the thermometers 12, 13, 14 in the cooling device. The cooling water amount of the cooling device 20 for each cut plate is calculated by the second cooling water amount setting unit 35. Information on the amount of cooling water calculated in this way is sent to cooling device 20. In the cooling device 20, the second cooling water amount setting unit 35 calculates the downstream side of the position of the thermometers 12, 13, and 14 in the cooling device toward each of the cut plates conveyed at a predetermined conveyance speed. By blowing the cooling water in the amount of the cooling water, each cut plate is cooled every moment.

このように、冷却制御装置３０は、上記第１実施形態にかかる本発明の制御方法を実施できる。第１実施形態にかかる本発明の制御方法によれば、冷却停止温度を高精度に制御することが可能なので、本発明によれば、冷却停止温度を高精度に制御することが可能な、冷却制御装置３０を提供することができる。また、厚鋼板の製造装置１００は、このような冷却制御装置３０を備えている。したがって、本発明によれば、冷却停止温度を高精度に制御することが可能な、厚鋼板の製造装置１００を提供することができる。なお、冷却停止温度を高精度に制御することにより、厚鋼板の機械的特性を安定化することが可能になるので、厚鋼板の製造装置１００によれば、添加元素を削減して製造コストを削減することも可能である。   Thus, the cooling control device 30 can implement the control method of the present invention according to the first embodiment. According to the control method of the present invention according to the first embodiment, the cooling stop temperature can be controlled with high accuracy. Therefore, according to the present invention, the cooling stop temperature can be controlled with high accuracy. A control device 30 can be provided. Further, the steel plate manufacturing apparatus 100 includes such a cooling control device 30. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a thick steel plate manufacturing apparatus 100 capable of controlling the cooling stop temperature with high accuracy. In addition, by controlling the cooling stop temperature with high accuracy, it is possible to stabilize the mechanical properties of the thick steel plate. Therefore, according to the thick steel plate manufacturing apparatus 100, the additional elements are reduced to reduce the manufacturing cost. It is also possible to reduce.

３．２．第２実施形態
図１０は、第２実施形態にかかる本発明の厚鋼板の冷却制御装置４０を備える、第２実施形態にかかる本発明の厚鋼板の製造装置２００の形態例を説明する図である。図１０に示した製造装置２００は、厚鋼板を熱間圧延する圧延機１０と、圧延機１０で熱間圧延された厚鋼板を冷却する冷却装置２０と、冷却装置２０の操業条件を制御する冷却制御装置４０と、冷却装置２０の入側に設置された入側温度計１１と、冷却装置２０内に設置された冷却装置内温度計１２、１３、１４と、冷却装置２０の出側に設置された出側温度計１５と、を備えている。冷却制御装置４０は、上記第２実施形態にかかる本発明の制御方法を実施可能な装置である。 3.2. Second Embodiment FIG. 10 is a diagram illustrating a form example of a thick steel plate manufacturing apparatus 200 according to the second embodiment of the present invention including the thick steel plate cooling control device 40 according to the second embodiment. is there. The manufacturing apparatus 200 shown in FIG. 10 controls a rolling mill 10 for hot rolling a thick steel plate, a cooling device 20 for cooling the thick steel plate hot-rolled by the rolling mill 10, and operating conditions of the cooling device 20. A cooling control device 40, an inlet-side thermometer 11 installed on the inlet side of the cooling device 20, a thermometer 12, 13, 14 inside the cooling device installed inside the cooling device 20, and an outlet side of the cooling device 20. And an outlet thermometer 15 installed. The cooling control device 40 is a device that can execute the control method of the present invention according to the second embodiment.

図１０に示した冷却制御装置４０は、入側温度計１１と、冷却装置内温度計１２、１３、１４と、出側温度計１５と、第１温度予測部４１と、第１冷却水量設定部４２と、調整部４３と、第２温度予測部４４と、第２冷却水量設定部４５と、を有している。第１温度予測部４１は、Ｓ２２が行われる部位であり、入側温度計１１を用いて測定された、入側温度計１１を通過する際の厚鋼板の制御対象ポイントである先端部の温度を起点に、鋼板温度予測モデルを用いて冷却後の厚鋼板の温度を予測する。第１温度予測部４１では、厚鋼板の板厚方向温度分布が予測される。このようにして予測された厚鋼板の板厚方向温度分布に関する情報は、第１冷却水量設定部４２および調整部４３へと送られ、第１冷却水量設定部４２でＳ２３が行われる。具体的には、第１冷却水量設定部４２では、第１温度予測部４１で予測された、出側温度計１５の位置における厚鋼板の温度を、冷却停止目標温度まで低下させるための、冷却装置２０全体の冷却水量が算出される。このようにして算出された冷却水量に関する情報は、冷却装置２０へと送られる。そして、冷却装置２０内を所定の搬送速度で搬送される厚鋼板に向けて、第１冷却水量設定部４２で算出された冷却水量の冷却水を吹き付けることにより、厚鋼板が冷却される。製造装置２００では、冷却装置２０によって厚鋼板が冷却されている間に、冷却装置２０内における厚鋼板の制御対象ポイントである先端部の温度が、冷却装置内温度計１２、１３、１４を用いて測定される。冷却装置内温度計１２、１３、１４を用いて測定された厚鋼板の温度に関する情報は調整部４３および第２温度予測部４４へと送られる。そして、第１温度予測部４１で予測された、冷却装置内温度計１２、１３、１４の位置における厚鋼板の温度の予測値と、冷却装置内温度計１２、１３、１４を用いて測定された厚鋼板の温度の測定値とが一致するように、調整部４３で鋼板温度予測モデルが調整される。調整部４３は、Ｓ２６が行われる部位であり、例えば、ＣＨＦ点、ＭＨＦ点、核沸騰領域の熱伝達率、および、遷移沸騰領域の熱伝達率を修正することにより、鋼板温度予測モデルが調整される。このようにして鋼板温度予測モデルが調整されたら、Ｓ２７が行われる第２温度予測部４４で、調整後の鋼板温度予測モデルと、冷却装置内温度計１２、１３、１４を用いて測定された厚鋼板の温度の測定値とを用いて、冷却装置内温度計１２、１３、１４の位置よりも下流側の領域における厚鋼板の温度（板厚方向温度分布）が予測される。第２温度予測部４４で予測された厚鋼板の温度に関する情報は、Ｓ２８が行われる第２冷却水量設定部４５へと送られる。そして、第２温度予測部４４から送られてきた厚鋼板の温度を冷却停止目標温度まで低下させるための、冷却装置内温度計１２、１３、１４の位置よりも下流側の領域における冷却装置２０の冷却水量が、第２冷却水量設定部４５で算出される。このようにして算出された冷却水量に関する情報は、冷却装置２０へと送られる。そして、冷却装置２０内の、温度計１２、１３、１４の位置よりも下流側を所定の搬送速度で搬送される厚鋼板に向けて、第２冷却水量設定部４５で算出された冷却水量の冷却水を吹き付けることにより、厚鋼板が冷却される。   The cooling control device 40 illustrated in FIG. 10 includes an inlet thermometer 11, thermometers 12, 13, and 14, an outlet thermometer 15, a first temperature predicting unit 41, and a first cooling water amount setting. It has a unit 42, an adjustment unit 43, a second temperature prediction unit 44, and a second cooling water amount setting unit 45. The first temperature predicting unit 41 is a part where S22 is performed, and measures the temperature of the tip part, which is a point to be controlled of the thick steel plate when passing through the entrance-side thermometer 11, measured using the entrance-side thermometer 11. Starting from, the temperature of the thick steel plate after cooling is predicted using a steel plate temperature prediction model. The first temperature prediction unit 41 predicts the temperature distribution of the thick steel plate in the thickness direction. Information on the temperature distribution in the thickness direction of the thick steel plate predicted in this way is sent to the first cooling water amount setting unit 42 and the adjusting unit 43, and the first cooling water amount setting unit 42 performs S23. Specifically, the first cooling water amount setting unit 42 performs cooling to reduce the temperature of the steel plate at the position of the outlet thermometer 15 predicted by the first temperature prediction unit 41 to the cooling stop target temperature. The cooling water amount of the entire device 20 is calculated. Information on the amount of cooling water calculated in this way is sent to cooling device 20. Then, the thick steel plate is cooled by spraying the cooling water amount calculated by the first cooling water amount setting unit 42 toward the thick steel plate conveyed in the cooling device 20 at a predetermined conveyance speed. In the manufacturing apparatus 200, while the thick steel plate is being cooled by the cooling device 20, the temperature of the tip portion, which is a control target point of the thick steel plate in the cooling device 20, uses the thermometers 12, 13, and 14 in the cooling device. Measured. Information about the temperature of the thick steel plate measured using the thermometers 12, 13, and 14 in the cooling device is sent to the adjustment unit 43 and the second temperature prediction unit 44. Then, the predicted values of the temperature of the thick steel plate at the positions of the thermometers 12, 13, and 14 in the cooling device predicted by the first temperature prediction unit 41 and the measured values are measured using the thermometers 12, 13, and 14 in the cooling device. The adjustment unit 43 adjusts the steel plate temperature prediction model so that the measured value of the temperature of the thick steel plate matches. The adjusting unit 43 is a part where S26 is performed. For example, the steel sheet temperature prediction model is adjusted by correcting the CHF point, the MHF point, the heat transfer coefficient in the nucleate boiling region, and the heat transfer coefficient in the transition boiling region. Is done. After the steel plate temperature prediction model is adjusted in this way, the second temperature prediction unit 44 in which S27 is performed is measured using the adjusted steel plate temperature prediction model and the thermometers 12, 13, and 14 in the cooling device. Using the measured value of the temperature of the thick steel plate, the temperature of the thick steel plate (the temperature distribution in the thickness direction) in a region downstream of the positions of the thermometers 12, 13, and 14 in the cooling device is predicted. Information on the temperature of the thick steel plate predicted by the second temperature prediction unit 44 is sent to the second cooling water amount setting unit 45 where S28 is performed. Then, in order to reduce the temperature of the thick steel plate sent from the second temperature prediction unit 44 to the cooling stop target temperature, the cooling device 20 in a region downstream from the positions of the thermometers 12, 13, and 14 in the cooling device. Is calculated by the second cooling water amount setting unit 45. Information on the amount of cooling water calculated in this way is sent to cooling device 20. Then, the cooling water amount calculated by the second cooling water amount setting unit 45 in the cooling device 20 toward the steel plate conveyed at a predetermined conveyance speed downstream from the positions of the thermometers 12, 13, and 14 is determined. By spraying the cooling water, the thick steel plate is cooled.

このように、冷却制御装置４０は、上記第２実施形態にかかる本発明の制御方法を実施できる。第２実施形態にかかる本発明の制御方法によれば、冷却停止温度を高精度に制御することが可能なので、本発明によれば、冷却停止温度を高精度に制御することが可能な、冷却制御装置４０を提供することができる。また、厚鋼板の製造装置２００は、このような冷却制御装置４０を備えている。したがって、本発明によれば、冷却停止温度を高精度に制御することが可能な、厚鋼板の製造装置２００を提供することができる。なお、冷却停止温度を高精度に制御することにより、厚鋼板の機械的特性を安定化することが可能になるので、厚鋼板の製造装置２００によれば、添加元素を削減して製造コストを削減することも可能である。   Thus, the cooling control device 40 can execute the control method of the present invention according to the second embodiment. According to the control method of the present invention according to the second embodiment, the cooling stop temperature can be controlled with high accuracy. Therefore, according to the present invention, the cooling stop temperature can be controlled with high accuracy. A control device 40 can be provided. Further, the steel plate manufacturing apparatus 200 includes such a cooling control device 40. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a thick steel plate manufacturing apparatus 200 capable of controlling the cooling stop temperature with high accuracy. By controlling the cooling stop temperature with high precision, it is possible to stabilize the mechanical properties of the thick steel plate. Therefore, according to the thick steel plate manufacturing apparatus 200, the additional elements are reduced and the manufacturing cost is reduced. It is also possible to reduce.

本発明に関する上記説明では、冷却装置に備えられる複数の冷却ゾーン（ＡＢＣＤ）の間（ＡＢ間、ＢＣ間、および、ＣＤ間。）に冷却装置内温度計が設置されている形態を例示したが、冷却装置内温度計の設置個所は、これに限定されない。冷却ゾーンの冷却水量が複数のバルブによって制御可能である場合には、その冷却ゾーン内に冷却装置内温度計を設置し、この冷却装置内温度計を用いて厚鋼板の冷却を制御することも可能である。   In the above description of the present invention, a mode in which the thermometer in the cooling device is installed between a plurality of cooling zones (ABCD) (between AB, BC, and CD) provided in the cooling device has been exemplified. The place where the thermometer in the cooling device is installed is not limited to this. When the cooling water amount in the cooling zone can be controlled by a plurality of valves, a thermometer in the cooling device may be installed in the cooling zone, and the cooling of the thick steel plate may be controlled using the thermometer in the cooling device. It is possible.

また、本発明に関する上記説明では、すべての冷却装置内温度計１２、１３、１４による測定結果を使用する形態を例示したが、本発明は当該形態に限定されない。本発明は、冷却装置内に設置された温度計のうち、少なくとも１つが使用されていれば良い。なお、鋼板温度の予測精度は予測する区間が短い方が高精度であるため、冷却装置内の下流側の温度計を使用して厚鋼板の冷却を制御することが好ましい。   Further, in the above description of the present invention, a mode in which the measurement results obtained by all the thermometers 12, 13, and 14 in the cooling device are used has been described, but the present invention is not limited to this mode. In the present invention, at least one of the thermometers installed in the cooling device may be used. In addition, since the prediction accuracy of the steel sheet temperature is higher when the predicted section is shorter, it is preferable to control the cooling of the thick steel sheet using a downstream thermometer in the cooling device.

シミュレーション例を参照しつつ、本発明についてさらに説明を続ける。   The present invention will be further described with reference to simulation examples.

板厚２２ｍｍの鋼種Ａについて、厚鋼板の製造装置１００に上記第１実施形態にかかる本発明の制御方法を適用したと仮定して行った温度降下シミュレーション（本発明）の結果、および、冷却装置２０による冷却中に厚鋼板の温度を測定しない従来の方法による温度降下シミュレーション（比較例）の結果を、図１１に示す。また、本発明の制御方法により調整される前後の沸騰曲線を、図５に示す。   A result of a temperature drop simulation (the present invention) performed on the assumption that the control method of the present invention according to the first embodiment is applied to the steel plate manufacturing apparatus 100 for a steel type A having a thickness of 22 mm, and a cooling device FIG. 11 shows the results of a temperature drop simulation (comparative example) according to a conventional method in which the temperature of the thick steel plate is not measured during cooling by the method 20. FIG. 5 shows boiling curves before and after adjustment by the control method of the present invention.

図５に示したように、沸騰曲線は、沸騰状態の遷移温度を＋３８．１℃としたため、より高温側から熱流束が増加している。また、核沸騰領域の熱伝達率は、１．７６（＝１．０＋０．０２×３８．１）倍に修正し、これに伴って遷移沸騰領域の熱伝達率も修正したが、膜沸騰領域の熱伝達率は変更しなかった。   As shown in FIG. 5, in the boiling curve, since the transition temperature in the boiling state was + 38.1 ° C., the heat flux increased from a higher temperature side. Further, the heat transfer coefficient in the nucleate boiling region was corrected to 1.76 (= 1.0 + 0.02 × 38.1) times, and the heat transfer coefficient in the transition boiling region was also corrected. The heat transfer coefficient was not changed.

図５に示した沸騰曲線を用いて冷却停止までの温度降下シミュレーションを行った結果、図１１に示したように、本発明では温度予測モデルの調整によって、温度予測精度の高精度化が図れ、冷却停止温度の予測値と測定値がほぼ一致することになった。この調整後の温度予測モデルを用い、温度計１４よりも下流側における冷却装置２０の冷却水量を再設定し、温度計１４よりも下流側の冷却装置２０内で各切り板に吹き付ける冷却水量を再設定後のものに変更することで冷却停止温度を高精度に制御可能である。
これに対し、比較例では、冷却停止温度の予測値と測定値の誤差が５０℃になった。この結果から、本発明によれば、冷却停止温度を高精度に制御可能であることが分かる。 As a result of performing a temperature drop simulation until the cooling stop using the boiling curve shown in FIG. 5, as shown in FIG. 11, in the present invention, the temperature prediction accuracy can be improved by adjusting the temperature prediction model, The predicted value and the measured value of the cooling stop temperature almost agreed with each other. Using the temperature prediction model after this adjustment, the cooling water amount of the cooling device 20 downstream of the thermometer 14 is reset, and the cooling water amount blown to each cutting plate in the cooling device 20 downstream of the thermometer 14 is calculated. By changing to the one after the reset, the cooling stop temperature can be controlled with high accuracy.
On the other hand, in the comparative example, the error between the predicted value of the cooling stop temperature and the measured value was 50 ° C. From these results, it can be seen that according to the present invention, the cooling stop temperature can be controlled with high accuracy.

さらに、上述の処理を複数の厚鋼板に実施し、冷却停止温度の予測精度（冷却停止温度の予測値と測定値の差＝停止温度予測誤差）を比較した。冷却停止目標温度を５００℃以上とした場合の結果、および、冷却停止目標温度を４００℃以上に拡大とした場合の結果を、表１に示す。   Further, the above processing was performed on a plurality of thick steel plates, and the prediction accuracy of the cooling stop temperature (difference between the predicted value of the cooling stop temperature and the measured value = stop temperature prediction error) was compared. Table 1 shows the results when the cooling stop target temperature was set to 500 ° C. or higher and the results when the cooling stop target temperature was increased to 400 ° C. or higher.

表１に示したように、冷却停止目標温度を５００℃以上とした場合、比較例では標準偏差σが１６．４℃であり、停止温度予測誤差の平均値が−４．６℃であったが、本発明では標準偏差σが１１．６℃であり、停止温度予測誤差の平均値が２．２℃へと改善された。また、表１に示したように、冷却停止目標温度を４００℃以上へと拡大した場合、比較例では標準偏差σが１８．９℃であり、停止温度予測誤差の平均値が−２．１℃であったが、本発明では標準偏差σが１４．８℃であり、停止温度予測誤差の平均値が１．３℃へと改善された。
これらの結果から、本発明によれば、幅広い冷却停止温度の厚鋼板に対して、冷却停止温度を高精度に制御可能であることが分かった。 As shown in Table 1, when the cooling stop target temperature was set to 500 ° C. or higher, the standard deviation σ was 16.4 ° C. in the comparative example, and the average value of the stop temperature prediction error was −4.6 ° C. However, in the present invention, the standard deviation σ was 11.6 ° C., and the average value of the stop temperature prediction error was improved to 2.2 ° C. Further, as shown in Table 1, when the cooling stop target temperature was increased to 400 ° C. or higher, the standard deviation σ was 18.9 ° C. in the comparative example, and the average value of the stop temperature prediction error was −2.1. ° C, but in the present invention, the standard deviation σ was 14.8 ° C, and the average value of the prediction error of the stop temperature was improved to 1.3 ° C.
From these results, it was found that according to the present invention, the cooling stop temperature can be controlled with high accuracy for a steel plate having a wide range of cooling stop temperatures.

１…厚鋼板
１０…圧延機
１１…入側温度計
１２、１３、１４…冷却装置内温度計
１５…出側温度計
２０…冷却装置
３０、４０…厚鋼板の冷却制御装置
３１…第１切り板温度予測部
３２、４２…第１冷却水量設定部
３３、４３…調整部
３４…第２切り板温度予測部
３５、４５…第２冷却水量設定部
４１…第１温度予測部
４４…第２温度予測部
１００、２００…厚鋼板の製造装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Thick steel plate 10 ... Rolling mill 11 ... Incoming thermometer 12, 13, 14 ... Thermometer in cooling device 15 ... Outgoing thermometer 20 ... Cooling device 30, 40 ... Cooling control device for thick steel plate 31 ... First cut Plate temperature prediction units 32, 42 first cooling water amount setting units 33, 43 adjustment unit 34 second cut plate temperature prediction units 35, 45 second cooling water amount setting unit 41 first temperature prediction unit 44 second Temperature prediction unit 100, 200 ... thick steel plate manufacturing equipment

Claims (10)

熱間圧延後の搬送される厚鋼板へ冷却水を吹き付けることにより冷却し、且つ、冷却後の前記厚鋼板の温度が所定の温度となるように冷却水量を操作可能な冷却装置を用い、
計算結果に厚鋼板の板厚方向温度分布が含まれる鋼板温度予測モデルを用いて冷却後の前記厚鋼板の温度を予測し、予測した鋼板温度が所定の温度となる冷却水量を導出し、導出した冷却水量で前記厚鋼板を冷却する、厚鋼板の冷却を制御する方法であって、
前記冷却装置の入側に設置された温度計を用いて、該温度計を通過する際の前記厚鋼板の温度を測定する、第１温度測定工程と、
前記第１温度測定工程で測定した前記温度を起点に、前記鋼板温度予測モデルを用いて前記厚鋼板の板厚方向温度分布を予測する、第１温度予測工程と、
前記第１温度予測工程で予測された、前記冷却装置の出側における前記厚鋼板の温度を、冷却停止目標温度まで低下させるための、前記冷却装置全体の冷却水量を設定する、第１冷却水量設定工程と、
前記第１冷却水量設定工程で設定された冷却水量の冷却水を前記厚鋼板へと吹き付けることにより、前記厚鋼板を冷却する、第１冷却工程と、
前記冷却装置内に設置された温度計を用いて、該温度計を通過する際の前記厚鋼板の温度を測定する、第２温度測定工程と、
前記第１温度予測工程で予測された、板厚方向温度分布から得られる前記冷却装置内の温度計位置における前記厚鋼板の温度の予測値と、前記第２温度測定工程で測定された前記厚鋼板の温度の測定値とが一致するように、前記鋼板温度予測モデルを調整する、調整工程と、
前記調整工程で調整された鋼板温度予測モデルを用いて、前記冷却装置内の温度計位置よりも下流側の領域における前記厚鋼板の板厚方向温度分布を予測する、第２温度予測工程と、
前記第２温度予測工程で予測された、前記冷却装置の出側における前記厚鋼板の温度を、前記冷却停止目標温度まで低下させるための、前記冷却装置内の温度計位置よりも下流側の領域における前記冷却装置の冷却水量を再設定する、第２冷却水量設定工程と、
前記第２冷却水量設定工程で設定された冷却水量の冷却水を、前記冷却装置内の温度計位置よりも下流側の前記厚鋼板へと吹き付けることにより、前記厚鋼板を冷却する、第２冷却工程と、
を有する、厚鋼板の冷却制御方法。 Cooling by spraying cooling water onto the transferred thick steel plate after hot rolling, and, using a cooling device capable of operating the amount of cooling water so that the temperature of the thick steel plate after cooling becomes a predetermined temperature,
Predict the temperature of the thick steel sheet after cooling using a steel sheet temperature prediction model including the thickness distribution of the thick steel sheet in the calculation result, and derive and derive a cooling water amount at which the predicted steel sheet temperature becomes a predetermined temperature. Cooling the thick steel plate with the amount of cooling water, a method of controlling the cooling of the thick steel plate,
Using a thermometer installed on the inlet side of the cooling device, measure the temperature of the thick steel plate when passing through the thermometer, a first temperature measurement step,
From the temperature measured in the first temperature measurement step as a starting point, a first temperature prediction step of predicting a thickness direction temperature distribution of the thick steel sheet using the steel sheet temperature prediction model,
A first cooling water amount for setting a cooling water amount of the entire cooling device for lowering the temperature of the thick steel plate at the outlet side of the cooling device predicted in the first temperature prediction step to a cooling stop target temperature; Setting process,
A first cooling step of cooling the thick steel plate by spraying the cooling water amount of the cooling water amount set in the first cooling water amount setting step onto the thick steel plate;
Using a thermometer installed in the cooling device, to measure the temperature of the thick steel plate when passing through the thermometer, a second temperature measurement step,
The predicted value of the temperature of the thick steel plate at the thermometer position in the cooling device obtained from the temperature distribution in the thickness direction predicted in the first temperature prediction step, and the thickness measured in the second temperature measurement step Adjusting the steel plate temperature prediction model so that the measured value of the temperature of the steel plate matches, an adjustment step,
Using the steel sheet temperature prediction model adjusted in the adjustment step, to predict the thickness direction temperature distribution of the thick steel sheet in a region downstream from the thermometer position in the cooling device, a second temperature prediction step,
A region downstream of a thermometer position in the cooling device for lowering the temperature of the thick steel plate at the outlet side of the cooling device to the cooling stop target temperature, which is predicted in the second temperature prediction step. Resetting the cooling water amount of the cooling device in the second cooling water amount setting step,
Cooling the thick steel plate by spraying the cooling water of the cooling water amount set in the second cooling water amount setting step onto the steel plate on the downstream side of the thermometer position in the cooling device; Process and
A cooling control method for a thick steel plate, comprising: 前記鋼板温度予測モデルは、
前記冷却水によって冷却される前記厚鋼板表面の、核沸騰領域の熱伝達率、遷移沸騰領域の熱伝達率、および、膜沸騰領域の熱伝達率を算出する熱伝達率算出部と、
前記核沸騰領域と前記遷移沸騰領域との遷移温度、および、前記遷移沸騰領域と前記膜沸騰領域との遷移温度を算出する遷移温度算出部と、を有し、
前記調整工程における前記鋼板温度予測モデルの調整は、前記核沸騰領域と前記遷移沸騰領域との遷移温度、前記遷移沸騰領域と前記膜沸騰領域との遷移温度、前記核沸騰領域の熱伝達率、および、前記遷移沸騰領域の熱伝達率を修正することによって行う、請求項１に記載の厚鋼板の冷却制御方法。 The steel sheet temperature prediction model,
On the surface of the steel plate cooled by the cooling water, the heat transfer coefficient in the nucleate boiling region, the heat transfer coefficient in the transition boiling region, and the heat transfer coefficient calculation unit that calculates the heat transfer coefficient in the film boiling region.
A transition temperature between the nucleate boiling region and the transition boiling region, and a transition temperature calculator that calculates a transition temperature between the transition boiling region and the film boiling region.
Adjustment of the steel sheet temperature prediction model in the adjustment step, the transition temperature between the nucleate boiling region and the transition boiling region, the transition temperature between the transition boiling region and the film boiling region, the heat transfer coefficient of the nucleate boiling region, The cooling control method for a thick steel plate according to claim 1, wherein the method is performed by correcting a heat transfer coefficient in the transition boiling region. 熱間圧延後の搬送される厚鋼板へ冷却水を吹き付けることにより冷却し、且つ、冷却後の前記厚鋼板の温度が所定の温度となるように冷却水量を操作可能な冷却装置を用い、
計算結果に厚鋼板の板厚方向温度分布が含まれる鋼板温度予測モデルを用いて冷却後の前記厚鋼板の温度を予測し、予測した鋼板温度が所定の温度となる冷却水量を導出し、導出した冷却水量で前記厚鋼板を冷却する、厚鋼板の冷却を制御する方法であって、
前記厚鋼板を、長手方向で仮想的に分割された複数の切り板の集合体と考え、
前記冷却装置の入側に設置された温度計を用いて、該温度計を通過する際の各切り板の温度を測定する、第１切り板温度測定工程と、
前記第１切り板温度測定工程で測定した前記温度を起点に、前記鋼板温度予測モデルを用いて前記各切り板の板厚方向温度分布を予測する、第１切り板温度予測工程と、
前記第１切り板温度予測工程で予測された、前記冷却装置の出側における前記各切り板の温度を、冷却停止目標温度まで低下させるための、前記冷却装置全体の冷却水量を設定する、第１冷却水量設定工程と、
前記第１冷却水量設定工程で設定された冷却水量の冷却水を前記各切り板へと吹き付けることにより、前記各切り板を刻々と冷却する、第１冷却工程と、
前記冷却装置内に設置された温度計を用いて、該温度計を通過する際の前記各切り板の温度を測定する、第２切り板温度測定工程と、
前記第１切り板温度予測工程で予測された、板厚方向温度分布から得られる前記冷却装置内の温度計位置における前記各切り板の温度の予測値と、前記第２切り板温度測定工程で測定された前記各切り板の温度の測定値とが一致するように、前記各切り板に対して前記鋼板温度予測モデルを調整する、調整工程と、
前記調整工程で調整された鋼板温度予測モデルを用いて、前記冷却装置内の温度計位置よりも下流側の領域における前記各切り板の板厚方向温度分布を予測する、第２切り板温度予測工程と、
前記第２切り板温度予測工程で予測された、前記冷却装置の出側における前記各切り板の温度を、前記冷却停止目標温度まで低下させるための、前記冷却装置内の温度計位置よりも下流側の領域における前記各切り板に対する前記冷却装置の冷却水量を再設定する、第２冷却水量設定工程と、
前記第２冷却水量設定工程で設定された冷却水量の冷却水を、前記冷却装置内の温度計位置よりも下流側の前記各切り板へと吹き付けることにより、前記各切り板を刻々と冷却する、第２冷却工程と、
を有する、厚鋼板の冷却制御方法。 Cooling by spraying cooling water onto the transferred thick steel plate after hot rolling, and, using a cooling device capable of operating the amount of cooling water so that the temperature of the thick steel plate after cooling becomes a predetermined temperature,
Predict the temperature of the thick steel sheet after cooling using a steel sheet temperature prediction model including the thickness distribution of the thick steel sheet in the calculation result, and derive and derive a cooling water amount at which the predicted steel sheet temperature becomes a predetermined temperature. Cooling the thick steel plate with the amount of cooling water, a method of controlling the cooling of the thick steel plate,
The thick steel plate is considered as an aggregate of a plurality of cut plates virtually divided in the longitudinal direction,
Using a thermometer installed on the inlet side of the cooling device, to measure the temperature of each cutting board when passing through the thermometer, a first cutting board temperature measurement step,
Starting from the temperature measured in the first cut-plate temperature measurement step, the first cut-plate temperature prediction step of predicting the temperature distribution in the plate thickness direction of each cut plate using the steel sheet temperature prediction model,
Setting the amount of cooling water of the entire cooling device, in order to lower the temperature of each of the cutting plates on the outlet side of the cooling device to the cooling stop target temperature, which is predicted in the first cutting plate temperature prediction step; 1 cooling water amount setting step;
A first cooling step of spraying the cooling water amount of the cooling water amount set in the first cooling water amount setting step onto each of the cut plates, thereby cooling each of the cut plates instantly;
Using a thermometer installed in the cooling device, to measure the temperature of each of the cut plates when passing through the thermometer, a second cut plate temperature measurement step,
The predicted value of the temperature of each of the cut plates at the thermometer position in the cooling device obtained from the temperature distribution in the plate thickness direction , which is predicted in the first cut plate temperature prediction process, and the second cut plate temperature measurement process Adjusting the steel plate temperature prediction model for each of the cut plates so that the measured value of the measured temperature of each of the cut plates matches, an adjustment step,
Using the steel sheet temperature prediction model adjusted in the adjustment step, predicting the temperature distribution in the thickness direction of each of the cut sheets in a region downstream of the thermometer position in the cooling device, a second cut sheet temperature prediction Process and
In order to lower the temperature of each of the cutting plates on the outlet side of the cooling device to the cooling stop target temperature, which is predicted in the second cutting plate temperature prediction step, downstream from a thermometer position in the cooling device. A second cooling water amount setting step of resetting the cooling water amount of the cooling device for each of the cut plates in the side region;
By blowing the cooling water of the cooling water amount set in the second cooling water amount setting step to each of the cut plates on the downstream side of the thermometer position in the cooling device, the cut plates are cooled instantly. A second cooling step;
A cooling control method for a thick steel plate, comprising: 前記鋼板温度予測モデルは、
前記冷却水によって冷却される前記各切り板表面の、核沸騰領域の熱伝達率、遷移沸騰領域の熱伝達率、および、膜沸騰領域の熱伝達率を算出する熱伝達率算出部と、
前記核沸騰領域と前記遷移沸騰領域との遷移温度、および、前記遷移沸騰領域と前記膜沸騰領域との遷移温度を算出する遷移温度算出部と、を有し、
前記調整工程における前記鋼板温度予測モデルの調整は、前記核沸騰領域と前記遷移沸騰領域との遷移温度、前記遷移沸騰領域と前記膜沸騰領域との遷移温度、前記核沸騰領域の熱伝達率、および、前記遷移沸騰領域の熱伝達率を修正することによって行う、請求項３に記載の厚鋼板の冷却制御方法。 The steel sheet temperature prediction model,
A heat transfer coefficient calculating unit that calculates the heat transfer coefficient of the nucleate boiling region, the heat transfer coefficient of the transition boiling region, and the heat transfer coefficient of the film boiling region, on the surface of each cutting plate cooled by the cooling water,
A transition temperature between the nucleate boiling region and the transition boiling region, and a transition temperature calculator that calculates a transition temperature between the transition boiling region and the film boiling region.
Adjustment of the steel sheet temperature prediction model in the adjustment step, the transition temperature between the nucleate boiling region and the transition boiling region, the transition temperature between the transition boiling region and the film boiling region, the heat transfer coefficient of the nucleate boiling region, The cooling control method for a thick steel plate according to claim 3, wherein the method is performed by correcting a heat transfer coefficient in the transition boiling region. 厚鋼板を熱間圧延する工程と、
前記熱間圧延する工程の後に前記厚鋼板を冷却する工程と、を有し、
前記冷却する工程で、請求項１〜４のいずれか１項に記載の厚鋼板の冷却制御方法が用いられる、厚鋼板の製造方法。 Hot rolling a thick steel plate;
Cooling the thick steel plate after the step of hot rolling,
A method for manufacturing a thick steel plate, wherein the cooling step uses the method for controlling cooling of a thick steel plate according to any one of claims 1 to 4. 熱間圧延された厚鋼板を冷却する冷却装置の操業条件を制御する冷却制御装置であって、
前記冷却装置の入側および出側ならびに前記冷却装置内のそれぞれに設置された温度計と、
前記冷却装置の入側に設置された温度計を用いて測定された、該温度計を通過する際の前記厚鋼板の温度を起点に、計算結果に厚鋼板の板厚方向温度分布が含まれる鋼板温度予測モデルを用いて、前記冷却装置の入側に設置された温度計の位置よりも下流側の領域における前記厚鋼板の板厚方向温度分布を予測する、第１温度予測部と、
前記第１温度予測部で予測された、前記冷却装置の出側に設置された温度計の位置における前記厚鋼板の温度を、冷却停止目標温度まで低下させるための、前記冷却装置全体の冷却水量を設定する、第１冷却水量設定部と、
前記第１温度予測部で予測された、板厚方向温度分布から得られる前記冷却装置内に設置された温度計の位置における前記厚鋼板の温度の予測値と、前記冷却装置内に設置された温度計を用いて測定された、前記厚鋼板の温度の測定値とが一致するように、前記鋼板温度予測モデルを調整する、調整部と、
前記調整部で調整された鋼板温度予測モデルを用いて、前記冷却装置内に設置された温度計の位置よりも下流側の領域における前記厚鋼板の板厚方向温度分布を予測する、第２温度予測部と、
前記第２温度予測部で予測された、前記冷却装置の出側に設置された温度計の位置における前記厚鋼板の温度を、冷却停止目標温度まで低下させるための、前記冷却装置内に設置された温度計の位置よりも下流側の領域における前記冷却装置の冷却水量を再設定する、第２冷却水量設定部と、
を有する、厚鋼板の冷却制御装置。 A cooling control device that controls operating conditions of a cooling device that cools a hot-rolled steel plate,
A thermometer installed on each of the inlet and outlet sides of the cooling device and the cooling device;
Measured using a thermometer installed on the inlet side of the cooling device, starting from the temperature of the thick steel plate when passing through the thermometer, the calculation results include the temperature distribution in the thickness direction of the thick steel plate Using a steel plate temperature prediction model, a first temperature prediction unit that predicts a thickness direction temperature distribution of the thick steel plate in a region downstream from a position of a thermometer installed on the entrance side of the cooling device,
The amount of cooling water of the entire cooling device for lowering the temperature of the steel plate at the position of the thermometer installed on the outlet side of the cooling device, predicted by the first temperature prediction section, to a cooling stop target temperature A first cooling water amount setting unit,
The predicted value of the temperature of the thick steel plate at the position of the thermometer installed in the cooling device obtained from the temperature distribution in the thickness direction , which is predicted by the first temperature prediction unit, and is installed in the cooling device. Adjusted the steel plate temperature prediction model, so that the measured value of the temperature of the thick steel plate is measured using a thermometer, and an adjustment unit,
Using the steel plate temperature prediction model adjusted by the adjustment unit, predicting the temperature distribution in the thickness direction of the thick steel plate in a region downstream of the position of the thermometer installed in the cooling device, a second temperature A prediction unit;
The temperature of the thick steel plate at the position of the thermometer installed on the outlet side of the cooling device, predicted by the second temperature prediction unit, is set in the cooling device for lowering the temperature to the cooling stop target temperature. A second cooling water amount setting unit that resets the cooling water amount of the cooling device in a region downstream of the position of the thermometer.
A cooling control device for a thick steel plate, comprising: 前記鋼板温度予測モデルは、
前記冷却水によって冷却される前記厚鋼板表面の、核沸騰領域の熱伝達率、遷移沸騰
領域の熱伝達率、および、膜沸騰領域の熱伝達率を算出する熱伝達率算出部と、
前記核沸騰領域と前記遷移沸騰領域との遷移温度、および、前記遷移沸騰領域と前記
膜沸騰領域との遷移温度を算出する遷移温度算出部と、を有し、
前記調整部における前記鋼板温度予測モデルの調整は、前記核沸騰領域と前記遷移沸騰領域との遷移温度、前記遷移沸騰領域と前記膜沸騰領域との遷移温度、前記核沸騰領域の熱伝達率、および、前記遷移沸騰領域の熱伝達率を修正することによって行われる、請求項６に記載の厚鋼板の冷却制御装置。 The steel sheet temperature prediction model,
On the surface of the steel plate cooled by the cooling water, the heat transfer coefficient in the nucleate boiling region, the heat transfer coefficient in the transition boiling region, and the heat transfer coefficient calculation unit that calculates the heat transfer coefficient in the film boiling region.
A transition temperature between the nucleate boiling region and the transition boiling region, and a transition temperature calculator that calculates a transition temperature between the transition boiling region and the film boiling region.
Adjustment of the steel sheet temperature prediction model in the adjustment unit, the transition temperature between the nucleate boiling region and the transition boiling region, the transition temperature between the transition boiling region and the film boiling region, the heat transfer coefficient of the nucleate boiling region, The cooling control device for a thick steel plate according to claim 6, wherein the cooling control device is performed by correcting a heat transfer coefficient in the transition boiling region. 熱間圧延された厚鋼板を冷却する冷却装置の操業条件を制御する冷却制御装置であって、
前記厚鋼板が、長手方向で仮想的に分割された複数の切り板の集合体とみなされ、
前記冷却装置の入側および出側ならびに前記冷却装置内のそれぞれに設置された温度計
と、
前記冷却装置の入側に設置された温度計を用いて測定された、該温度計を通過する際の各切り板の温度を起点に、計算結果に厚鋼板の板厚方向温度分布が含まれる鋼板温度予測モデルを用いて、前記冷却装置の入側に設置された温度計の位置よりも下流側の領域における前記各切り板の板厚方向温度分布を予測する、第１切り板温度予測部と、
前記第１切り板温度予測部で予測された、前記冷却装置の出側に設置された温度計の位置における前記各切り板の温度を、冷却停止目標温度まで低下させるための、前記冷却装置全体の冷却水量を設定する、第１冷却水量設定部と、
前記第１切り板温度予測部で予測された、板厚方向温度分布から得られる前記冷却装置内に設置された温度計の位置における前記各切り板の温度の予測値と、前記冷却装置内に設置された温度計を用いて測定された、前記各切り板の温度の測定値とが一致するように、前記鋼板温度予測モデルを調整する、調整部と、
前記調整部で調整された鋼板温度予測モデルを用いて、前記冷却装置内に設置された温度計の位置よりも下流側の領域における前記各切り板の板厚方向温度分布を予測する、第２切り板温度予測部と、
前記第２切り板温度予測部で予測された、前記冷却装置の出側に設置された温度計の位置における前記各切り板の温度を、冷却停止目標温度まで低下させるための、前記冷却装置内に設置された温度計の位置よりも下流側の領域における前記各切り板に対する前記冷却装置の冷却水量を再設定する、第２冷却水量設定部と、
を有する、厚鋼板の冷却制御装置。 A cooling control device that controls operating conditions of a cooling device that cools a hot-rolled steel plate,
The thick steel plate is regarded as an aggregate of a plurality of cut plates virtually divided in the longitudinal direction,
A thermometer installed on each of the inlet and outlet sides of the cooling device and the cooling device;
Measured using a thermometer installed on the inlet side of the cooling device, starting from the temperature of each cut plate when passing through the thermometer, the calculation results include the temperature distribution in the thickness direction of the thick steel plate A first cut-plate temperature predicting unit that predicts a temperature distribution in a thickness direction of each of the cut plates in a region downstream of a position of a thermometer installed on an entrance side of the cooling device using a steel plate temperature prediction model. When,
The entire cooling device for lowering the temperature of each of the cutting plates at the position of a thermometer installed on the outlet side of the cooling device, predicted by the first cutting plate temperature prediction unit, to a cooling stop target temperature. A first cooling water amount setting unit for setting a cooling water amount of
The predicted value of the temperature of each of the cut plates at the position of the thermometer installed in the cooling device obtained from the temperature distribution in the plate thickness direction , predicted by the first cut plate temperature prediction unit, and An adjusting unit that adjusts the steel plate temperature prediction model so that the measured value of the temperature of each of the cut plates is measured using an installed thermometer, and the measured value of the temperature of each cut plate matches.
Using the steel plate temperature prediction model adjusted by the adjustment unit, predicting the temperature distribution in the thickness direction of each cut plate in a region downstream of the position of the thermometer installed in the cooling device, a second one. Cutting plate temperature prediction unit,
The inside of the cooling device for lowering the temperature of each cutting plate at the position of a thermometer installed on the outlet side of the cooling device, predicted by the second cutting plate temperature prediction unit, to a cooling stop target temperature. A second cooling water amount setting unit for resetting the cooling water amount of the cooling device for each of the cut plates in a region downstream of the position of the thermometer installed in the second cooling water amount setting unit,
A cooling control device for a thick steel plate, comprising: 前記鋼板温度予測モデルは、
前記冷却水によって冷却される前記各切り板表面の、核沸騰領域の熱伝達率、遷移沸騰領域の熱伝達率、および、膜沸騰領域の熱伝達率を算出する熱伝達率算出部と、
前記核沸騰領域と前記遷移沸騰領域との遷移温度、および、前記遷移沸騰領域と前記膜沸騰領域との遷移温度を算出する遷移温度算出部と、を有し、
前記調整部における前記鋼板温度予測モデルの調整は、前記核沸騰領域と前記遷移沸騰領域との遷移温度、前記遷移沸騰領域と前記膜沸騰領域との遷移温度、前記核沸騰領域の熱伝達率、および、前記遷移沸騰領域の熱伝達率を修正することによって行われる、請求項８に記載の厚鋼板の冷却制御装置。 The steel sheet temperature prediction model,
A heat transfer coefficient calculating unit that calculates the heat transfer coefficient of the nucleate boiling region, the heat transfer coefficient of the transition boiling region, and the heat transfer coefficient of the film boiling region, on the surface of each cutting plate cooled by the cooling water,
A transition temperature between the nucleate boiling region and the transition boiling region, and a transition temperature calculator that calculates a transition temperature between the transition boiling region and the film boiling region.
Adjustment of the steel sheet temperature prediction model in the adjustment unit, the transition temperature between the nucleate boiling region and the transition boiling region, the transition temperature between the transition boiling region and the film boiling region, the heat transfer coefficient of the nucleate boiling region, The cooling control apparatus for a steel plate according to claim 8, wherein the cooling control is performed by correcting a heat transfer coefficient in the transition boiling region. 厚鋼板を熱間圧延する圧延機と、該圧延機で熱間圧延された厚鋼板を冷却する冷却装置と、該冷却装置の動作を制御する冷却制御装置と、を備え、
前記冷却制御装置が、請求項６〜９のいずれか１項に記載の厚鋼板の冷却制御装置である、厚鋼板の製造装置。 A rolling mill that hot-rolls a thick steel plate, a cooling device that cools the hot-rolled thick steel plate with the rolling mill, and a cooling control device that controls the operation of the cooling device,
An apparatus for manufacturing a thick steel plate, wherein the cooling control device is the thick steel plate cooling control device according to any one of claims 6 to 9.
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