JP6652095B2 - Method of rolling steel sheet and method of manufacturing steel sheet - Google Patents
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Description
本発明は、鋼板の圧延方法及び鋼板の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for rolling a steel sheet and a method for manufacturing a steel sheet.
従来、強度や靱性に優れた鋼板の製造技術の一つとして、制御圧延が知られている。これは、加熱炉で加熱されたスラブなどの鋼素材を、一旦、所定の中間板厚まで圧延し、その後、被圧延材の温度が未再結晶温度域やその近傍の温度域にある状態で、仕上板厚まで圧延を行うものである。中間板厚となった被圧延材が、所定の仕上圧延開始温度まで冷える待ち時間を短縮することを目的として、圧延機の上流側や下流側に冷却装置を設ける、あるいは、既存のスケールブレイカを活用してそのデスケーリング水で中間板厚の被圧延材を冷却する、などの技術が提案されている（特許文献１や特許文献２など）。 Conventionally, controlled rolling is known as one of the manufacturing techniques of a steel sheet having excellent strength and toughness. This is a method in which a steel material such as a slab heated in a heating furnace is temporarily rolled to a predetermined intermediate plate thickness, and then the temperature of the material to be rolled is in a non-recrystallization temperature range or a temperature range in the vicinity thereof. And rolling to a finished plate thickness. For the purpose of shortening the waiting time for the material to be rolled having the intermediate plate thickness to cool to a predetermined finish rolling start temperature, a cooling device is provided upstream or downstream of the rolling mill, or an existing scale breaker is used. Techniques such as utilizing the descaling water to cool the material to be rolled having an intermediate plate thickness have been proposed (Patent Documents 1 and 2).
一方、スラブなどの鋼素材から中間板厚までの熱間圧延を実施する１機目の圧延機と、中間板厚から仕上板厚までの熱間圧延を実施する２機目の圧延機と、を備えることにより、製造能率を向上する技術も知られている。このように、２機の圧延機を備えた圧延ラインにおいても、圧延機の近傍、例えば、１機目の圧延機と２機目の圧延機との間に、中間冷却装置を設けることにより、１機目の圧延機で所定の中間板厚まで圧延された被圧延材を、２機目の圧延機における所定の仕上圧延開始温度にまで冷却する時間を短縮することができる。なお、ここで、２機目の圧延機における累積圧下率が、鋼成分や所望の強度・靱性レベルに応じて決定される所定値以上であれば、１機目の圧延機で達成すべき中間板厚には若干の自由度が存在することが多い。 On the other hand, a first rolling mill that performs hot rolling from a steel material such as a slab to an intermediate sheet thickness, and a second rolling mill that performs hot rolling from an intermediate sheet thickness to a finished sheet thickness, There is also known a technology for improving the production efficiency by providing the device. Thus, even in a rolling line including two rolling mills, by providing an intermediate cooling device near the rolling mills, for example, between the first rolling mill and the second rolling mill, The time for cooling the material to be rolled to a predetermined intermediate plate thickness by the first rolling mill to a predetermined finish rolling start temperature in the second rolling mill can be reduced. Here, if the cumulative draft in the second rolling mill is not less than a predetermined value determined according to the steel composition and the desired strength / toughness level, the intermediate rolling to be achieved in the first rolling mill is required. The thickness often has some degree of freedom.
上述のように、１機目の圧延機と、２機目の圧延機と、中間冷却装置とを備えた圧延ラインでは、熱間圧延工程での圧延パススケジュールにおいて、２機目の圧延機における累積圧下率が所定値を確保できる範囲内で、１機目の圧延機から中間冷却装置に搬送する被圧延材の板厚、言い換えれば、１機目の圧延機で圧延を完了する圧延パス数を、オペレータが判断して調整する場合がある。特に、圧延パス数を決める大きな判断材料としては、２機目の圧延機が圧延中であるかどうかが大きな判断材料となっていた。すなわち、２機目の圧延機が先行する被圧延材の圧延を完了しており、２機目の圧延機が圧延中ではない空き状態になっている場合、または、間もなく２機目の圧延機が空き状態になる場合には、オペレータが１機目の圧延機による被圧延材の圧延を強制的に終了させ、１機目の圧延機で圧延を行っていた被圧延材を中間冷却装置に搬送して中間冷却装置による冷却を開始させる。その後、中間冷却装置による冷却が完了した被圧延材を、空き状態となっている２機目の圧延機に搬送して、２機目の圧延機による被圧延材の圧延を開始させる。 As described above, in the rolling line including the first rolling mill, the second rolling mill, and the intermediate cooling device, in the rolling pass schedule in the hot rolling process, The thickness of the material to be rolled conveyed from the first rolling mill to the intercooler within a range in which the cumulative draft can secure a predetermined value, in other words, the number of rolling passes for which the first rolling mill completes rolling. May be adjusted by the operator. In particular, as a large determining factor for determining the number of rolling passes, whether the second rolling mill is rolling is a major determining factor. That is, when the second rolling mill has completed the rolling of the preceding material to be rolled and the second rolling mill is in an empty state that is not being rolled, or the second rolling mill will soon be completed. Is empty, the operator forcibly terminates the rolling of the material to be rolled by the first rolling mill, and transfers the material to be rolled, which had been rolled by the first rolling mill, to the intermediate cooling device. It is conveyed to start cooling by the intermediate cooling device. Thereafter, the material to be rolled, which has been cooled by the intermediate cooling device, is conveyed to the second rolling mill in an empty state, and the rolling of the material to be rolled by the second rolling mill is started.
このような圧延方法では、一見、１機目の圧延機による被圧延材の圧延時間と、中間冷却装置による被圧延材の冷却時間と、２機目の圧延機による被圧延材の圧延時間と、の総和である総圧延時間が最小となるように思えるが、実際には、中間冷却装置での冷却時間の長短が考慮されていないため、総圧延時間が最小とならないおそれがある。すなわち、２機目の圧延機が空き状態になっている、または、間もなく２機目の圧延機が空き状態になるとオペレータが判断して、本来の圧延パス数よりも少ない圧延パス数で早めに１機目の圧延機による圧延を終了させて、被圧延材を中間冷却装置に搬送してしまうと、本来の圧延パス数で圧延を行ってから中間冷却装置に被圧延材を搬送した場合よりも、板厚が厚い状態で被圧延材を冷却させることになる。そのため、中間冷却装置での冷却効率が非常に悪いものとなり、その結果、中間冷却装置での冷却時間が長くなってしまうことで、１機目の圧延機の圧延開始時刻から２機目の圧延機の圧延終了時刻までの経過時間である総圧延時間が必ずしも最小とはならなくなる。 In such a rolling method, at first glance, the rolling time of the material to be rolled by the first rolling mill, the cooling time of the material to be rolled by the intermediate cooling device, and the rolling time of the material to be rolled by the second rolling mill, It seems that the total rolling time, which is the sum of the above, is minimized, but in reality, the total rolling time may not be minimized because the length of the cooling time in the intermediate cooling device is not considered. That is, the operator determines that the second rolling mill is vacant or that the second rolling mill will be vacant soon, so that the number of rolling passes is shorter than the original number of rolling passes. When the rolling by the first rolling mill is completed and the material to be rolled is transported to the intermediate cooling device, the rolling is performed with the original number of rolling passes and then the material to be rolled is transported to the intermediate cooling device. Also, the material to be rolled is cooled in a state where the sheet thickness is large. As a result, the cooling efficiency in the intermediate cooling device becomes very poor, and as a result, the cooling time in the intermediate cooling device becomes longer. The total rolling time, which is the elapsed time until the rolling end time of the mill, is not always minimum.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、総圧延時間が最小となる圧延パススケジュールで圧延を行うことができる鋼板の圧延方法、及び、鋼板の製造方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a method of rolling a steel sheet that can be rolled in a rolling pass schedule that minimizes a total rolling time, and a method of manufacturing a steel sheet. It is to be.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る鋼板の圧延方法は、１パス以上の圧延を実施する第一圧延工程と、中間冷却工程と、１パス以上の圧延を実施する第二圧延工程と、をこの順に実施する鋼板の圧延方法において、第一圧延工程終了時の鋼板の板厚である第一圧延終了板厚の候補値が予め複数設定されており、複数の第一圧延終了板厚の候補値を実現する圧延条件を、それぞれの前記候補値に対して計算し、前記第一圧延工程の所要時間を求める第一圧延条件計算ステップと、前記中間冷却工程における中間冷却条件が一定であるかを判断し、前記中間冷却条件が一定の場合には、各第一圧延終了板厚候補値に対して、一定の前記中間冷却条件によって前記中間冷却工程の所要時間を求め、複数の第一圧延終了板厚の候補値に対して、前記中間冷却条件を変更する場合には、それぞれ前記中間冷却条件を計算し、前記中間冷却工程の所要時間を求める中間冷却条件計算ステップと、複数の第一圧延終了板厚の候補値に対して、それぞれ計算された前記中間冷却条件を採用した場合について、前記第二圧延工程の圧延条件を計算し、前記第二圧延工程の所要時間を求める第二圧延条件計算ステップと、複数の第一圧延終了板厚の候補値に対して、前記第一圧延条件計算ステップにて求められた前記第一圧延工程の所要時間と、前記中間冷却条件計算ステップにて求められた前記中間冷却工程の所要時間と、前記第二圧延条件計算ステップにて求められた前記第二圧延工程の所要時間と、の総和である全所要時間を計算する全所要時間計算ステップと、複数の第一圧延終了板厚の候補値に対して計算された複数の前記全所要時間のうち、最小の前記全所要時間を与える第一圧延終了板厚の候補値を選択する第一圧延終了板厚候補値選択ステップと、前記第一圧延終了板厚候補値選択ステップで選択された前記第一圧延終了板厚の候補値に対して計算された、前記第一圧延工程の圧延条件と前記中間冷却条件と前記第二圧延工程の圧延条件とを製造条件として決定する製造条件決定ステップと、を有することを特徴とするものである。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a method for rolling a steel sheet according to the present invention includes a first rolling step of performing one or more passes of rolling, an intermediate cooling step, and a rolling of one or more passes. In the rolling method of a steel sheet to be performed in this order, a plurality of candidate values of a first rolling end sheet thickness, which is a sheet thickness of the steel sheet at the end of the first rolling step, are set in advance, and a plurality of A rolling condition for realizing a candidate value of the first rolling end sheet thickness is calculated for each of the candidate values, and a first rolling condition calculating step for determining a time required for the first rolling step, and in the intermediate cooling step, It is determined whether the intermediate cooling condition is constant. If the intermediate cooling condition is constant, the time required for the intermediate cooling step is determined by the constant intermediate cooling condition with respect to each first rolling end sheet thickness candidate value. the determined plurality of first rolling end thickness Against candidate value, wherein when changing the intermediate cooling conditions, respectively calculate the intermediate cooling conditions, the required time and intermediate cooling condition calculation step of obtaining a plurality of first rolling end thickness of the intermediate cooling step respect of candidate values for the case of employing the intermediate cooling conditions calculated respectively, the rolling conditions of the second rolling step was calculated, and the second rolling condition calculation step of obtaining a time required for the second rolling step For a plurality of candidate values of the first rolling end plate thickness, the required time of the first rolling process determined in the first rolling condition calculation step, and the time determined in the intermediate cooling condition calculation step A required time of the intermediate cooling step, and a required time of the second rolling step calculated in the second rolling condition calculating step, a total required time calculating step of calculating a total required time that is a sum of A first rolling end thickness candidate that selects a candidate value of a first rolling end thickness that gives a minimum of the total required time among a plurality of the total required times calculated for one rolling end thickness candidate value. Value selection step, calculated for the candidate value of the first rolling end thickness selected in the first rolling end thickness candidate value selecting step, the rolling conditions of the first rolling step and the intermediate cooling conditions And a rolling condition determining step of determining rolling conditions of the second rolling process as rolling conditions.
また、本発明に係る鋼板の圧延方法は、上記の発明において、前記第一圧延工程と前記第二圧延工程とが異なる圧延機によって実施されることを特徴とするものである。 Further, the method for rolling a steel sheet according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the first rolling step and the second rolling step are performed by different rolling mills.
また、本発明に係る鋼板の圧延方法は、上記の発明において、前記第一圧延工程と前記第二圧延工程とが同一の圧延機によって実施されることを特徴とするものである。 Further, the method for rolling a steel sheet according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the first rolling step and the second rolling step are performed by the same rolling mill.
また、本発明に係る鋼板の製造方法は、上記の発明の鋼板の圧延方法を用いて鋼板を製造することを特徴とするものである。 Further, a method for manufacturing a steel sheet according to the present invention is characterized in that a steel sheet is manufactured using the method for rolling a steel sheet according to the above invention.
本発明に係る鋼板の圧延方法、及び、鋼板の製造方法は、総圧延時間が最小となる圧延スケジュールで圧延を行うことができるという効果を奏する。 The method for rolling a steel sheet and the method for manufacturing a steel sheet according to the present invention have an effect that rolling can be performed with a rolling schedule that minimizes the total rolling time.
以下に、本発明に係る鋼板の圧延方法及び鋼板の製造方法の一実施形態について説明する。なお、本実施形態により本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, an embodiment of a method for rolling a steel sheet and a method for manufacturing a steel sheet according to the present invention will be described. The present invention is not limited by the embodiment.
図１は、本実施形態に係る鋼板の圧延方法及び鋼板の製造方法が適用される鋼板の製造ラインの一例を示す概略図である。本実施形態に係る鋼板の製造ラインにおいては、スラブから鋼板（具体的には厚鋼板）を製造するものであり、図１に示すように、鋼板の製造ラインを構成する各装置に制御可能に接続されたプロセスコンピュータ１と、圧延材Ｗを加熱する加熱炉２と、加熱炉２から抽出された圧延材Ｗを搬送する搬送ロール３と、第一圧延工程で用いる第一圧延機４と、第一圧延工程後の圧延材Ｗを冷却する第一冷却装置５と、第二圧延工程で用いる第二圧延機６と、第二圧延工程後の圧延材Ｗの歪みを矯正する第一矯正機７と、第一矯正機７で歪みが矯正された圧延材Ｗを冷却する第二冷却装置８と、第二冷却装置８で冷却された圧延材Ｗの歪を矯正する第二矯正機９とを備えている。なお、以下の説明では、圧延前のスラブと圧延後の鋼板とを、併せて圧延材Ｗと定義する。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a steel sheet production line to which the method for rolling a steel sheet and the method for producing a steel sheet according to the present embodiment are applied. In the steel sheet production line according to the present embodiment, a steel sheet (specifically, a thick steel sheet) is produced from a slab, and as shown in FIG. A connected process computer 1, a heating furnace 2 for heating the rolled material W, a
本実施形態に係る鋼板の製造ラインにおいては、プロセスコンピュータ１が、後述するように、圧延材Ｗの圧延パススケジュールや製造条件などの演算及び決定を行うことによって、第一圧延工程での圧延時間、中間冷却工程での冷却時間、及び、第二圧延工程での圧延時間のそれぞれの最短時間ではなく、圧延ライン全体において総圧延時間が最小となるような圧延パススケジュールでの圧延が可能となる。 In the steel sheet manufacturing line according to the present embodiment, the process computer 1 calculates and determines the rolling pass schedule and the manufacturing conditions of the rolled material W, as described later, to thereby reduce the rolling time in the first rolling process. It is possible to perform rolling in a rolling pass schedule that minimizes the total rolling time in the entire rolling line, instead of the minimum cooling time in the intermediate cooling step and the rolling time in the second rolling step. .
すなわち、第一圧延機４及び第二圧延機６と、これらの間に配置された第一冷却装置５とを有する鋼板の製造ラインにおける熱間圧延工程での制御圧延を実施するにあたり、プロセスコンピュータ１に第一圧延機４及び第二圧延機６における圧延パススケジュールを計算させる。この計算を行う上で、圧延モデルを用いて第一圧延機４に対しては、板厚Ｘから板厚Ｙになるまで圧延材Ｗを圧延する圧延パススケジュールを算出させる。また、冷却モデルを用いることで第一冷却装置５に対しては、板厚Ｙの圧延材Ｗの温度を、温度Ａから温度Ｂになるまで冷却するのに要する時間を算出させる。さらに、第二圧延機６に対しては、板厚Ｙから製品の目標板厚である板厚Ｚになるまで圧延材Ｗを圧延する圧延パススケジュールを算出させる。そして、これらの算出結果を足し合わせて総圧延時間を導出し、その中で総圧延時間が最小となるものをモニターなどに表示してオペレータに通知する。
That is, in performing the controlled rolling in the hot rolling process in the production line of the steel sheet having the first rolling mill 4 and the second rolling
なお、プロセスコンピュータ１による圧延パススケジュールの演算は、圧延対象のスラブが加熱炉２から抽出されたタイミングで演算可能となるように、処理タイミングを設定する。また、圧延パススケジュールの演算がごく短時間で完了するように、プロセスコンピュータ１のマシンスペックを高いものとしておくのが望ましい。 The processing timing of the rolling pass schedule calculated by the process computer 1 is set so that the calculation can be performed at the timing when the slab to be rolled is extracted from the heating furnace 2. Further, it is desirable that the machine specifications of the process computer 1 be set high so that the calculation of the rolling pass schedule is completed in a very short time.
以下、図２〜図８に示すフローチャートを参照して、プロセスコンピュータ１が実行する、圧延パススケジュール演算処理や製造条件決定処理などの制御フローの一例について、具体的に説明する。 Hereinafter, an example of a control flow such as a rolling pass schedule calculation process and a manufacturing condition determination process executed by the process computer 1 will be specifically described with reference to flowcharts shown in FIGS.
図２は、プロセスコンピュータ１が実行する制御フローの一例を示すフローチャートである。本実施形態に係る鋼板の製造ラインで実施される熱間圧延工程は、１パス以上の圧延を実施する第一圧延工程と、中間冷却工程と、１パス以上の圧延を実施する第二圧延工程と、をこの順に実施するものである。そして、このような熱間圧延工程を実施するにあたって、図２に示すような、第一圧延条件演算ステップＳ１と、中間冷却条件演算ステップＳ２と、第二圧延条件演算ステップＳ３と、全所要時間計算ステップＳ４と、第一圧延終了板厚候補値選択ステップＳ５と、製造条件決定ステップＳ６とからなる制御フローを、プロセスコンピュータ１が実行することにより、総圧延時間が最小となるような圧延パススケジュール及びその際の製造条件を求めておく。 FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of a control flow executed by the process computer 1. The hot rolling process performed in the steel sheet production line according to the present embodiment includes a first rolling process of performing one or more passes of rolling, an intermediate cooling process, and a second rolling process of performing one or more passes of rolling. And in this order. Then, in performing such a hot rolling step, as shown in FIG. 2, a first rolling condition calculating step S1, an intermediate cooling condition calculating step S2, a second rolling condition calculating step S3, and a total required time The process computer 1 executes a control flow including a calculation step S4, a first rolling end sheet thickness candidate value selecting step S5, and a manufacturing condition determining step S6, so that the rolling path in which the total rolling time is minimized. The schedule and the manufacturing conditions at that time are determined.
図３は、第一圧延条件演算ステップＳ１の一例を示すフローチャートである。また、表１に第一圧延工程における各種パラメータの一例を示す。 FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of the first rolling condition calculation step S1. Table 1 shows an example of various parameters in the first rolling step.
第一圧延条件演算ステップＳ１では、まず、予め設定されたＮ水準の第一圧延終了板厚ｔ１（ｉ）（ただし、ｉ＝１〜Ｎ）の候補値を取得する（Ｓ１１）。この第一圧延終了板厚ｔ１（ｉ）の候補値としては、過去の製造実績や経験により定めておくことができる。 In the first rolling condition calculation step S1, first, a candidate value of a preset N level first rolling end plate thickness t 1 (i) (where i = 1 to N) is obtained (S11). The candidate value of the first rolling end plate thickness t 1 (i) can be determined based on past production results and experience.
次に、第一圧延工程において、第一圧延終了板厚ｔ１（ｉ）を得るための圧延条件（圧延スケジュール）として、例えば、パス数ｎ１（ｉ）や各パスにおける圧下量Ｒｎ１（ｉ）などを計算する（Ｓ１２）。この計算には、既知の圧延モデルを用いることができる。また、テーブル化された過去の製造実績を参照したり、さらに内挿・外挿した値を計算結果としたりすることができる。 Next, in the first rolling step, as rolling conditions (rolling schedule) for obtaining the first rolling finished plate thickness t 1 (i), for example, the number of passes n 1 (i) and the rolling reduction R n1 ( i) and the like are calculated (S12). For this calculation, a known rolling model can be used. Further, it is possible to refer to past production results tabulated, and to use values obtained by interpolation and extrapolation as calculation results.
次に、Ｎ水準の第一圧延終了板厚ｔ１（ｉ）に対応して、圧延条件（圧延スケジュール）として、例えば、｛パス数ｎ１（ｉ）、圧下量Ｒｎ１（ｉ）：ただし、ｉ＝１〜Ｎ｝というＮセットの圧延条件を得る（Ｓ１３）。また、同時に、第一圧延終了時における板サイズとして、｛板厚ｔ１（ｉ）、板幅ｗ１（ｉ）、板長さＬ１（ｉ）：ただし、ｉ＝１〜Ｎ｝というＮセットの値を得る（Ｓ１４）。さらに、Ｎ水準の第一圧延終了板厚ｔ１（ｉ）に対応して、複数パスで構成される第一圧延工程の所要時間Ｐ１（ｉ）についてＮ水準の値を算出する（Ｓ１５）。 Next, corresponding to the N-th first rolling end plate thickness t 1 (i), as rolling conditions (rolling schedule), for example, ｛number of passes n 1 (i), rolling reduction R n1 (i): , I = 1 to N}, and N sets of rolling conditions are obtained (S13). At the same time, as the plate size at the end of the first rolling, N = {plate thickness t 1 (i), plate width w 1 (i), plate length L 1 (i): i = 1 to N}. The set value is obtained (S14). Further, an N-level value is calculated for the required time P 1 (i) of the first rolling step composed of a plurality of passes corresponding to the N-level first rolling end plate thickness t 1 (i) (S15). .
最後に、第一圧延工程における圧延材Ｗの温度降下も同時に計算され、Ｎ水準の第一圧延終了板厚ｔ１（ｉ）に対応して、Ｎ水準の第一圧延終了温度Ｔ１ｆ（ｉ）を算出する（Ｓ１６）。なお、第一圧延工程における圧延材Ｗの温度降下については、既知のモデル式などを用いて計算することができる。 Finally, the temperature drop of the rolled material W in the first rolling step is also calculated at the same time, and the N-level first rolling end temperature T 1f (i) corresponding to the N-level first rolling end thickness t 1 (i). ) Is calculated (S16). The temperature drop of the rolled material W in the first rolling step can be calculated using a known model formula or the like.
図４は、中間冷却条件演算ステップＳ２の一例を示すフローチャートである。また、表２に中間冷却工程における各種パラメータの一例を示す。 FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of the intermediate cooling condition calculation step S2. Table 2 shows an example of various parameters in the intermediate cooling step.
中間冷却条件演算ステップＳ２では、まず、中間冷却条件の演算の前提条件を取得する（Ｓ２１）。中間冷却工程においては、第一圧延終了時の板サイズ情報である｛板厚ｔ１（ｉ）、板幅ｗ１（ｉ）、板長さＬ１（ｉ）：ただし、ｉ＝１〜Ｎ｝、及び、｛第一圧延終了温度Ｔ１ｆ（ｉ）、中間冷却開始温度Ｔｃｓ（ｉ）：ただし、ｉ＝１〜Ｎ｝のセットが、中間冷却条件の演算の前提となる。 In the intermediate cooling condition calculation step S2, first, a precondition for calculating the intermediate cooling condition is acquired (S21). In the intermediate cooling step, the sheet size information at the end of the first rolling: sheet thickness t 1 (i), sheet width w 1 (i), sheet length L 1 (i): where i = 1 to N }, And {First rolling end temperature T 1f (i), intermediate cooling start temperature T cs (i): where i = 1 to N} is a premise for calculating the intermediate cooling condition.
次に、第一冷却装置５の冷却能力（水量など）Ｃや圧延材搬送速度Ｖなど、中間冷却工程における冷却条件が一定であるか判断する（Ｓ２２）。冷却条件が一定の場合には（Ｓ２２でＹＥＳ）、Ｎ水準の第一圧延終了板厚ｔ１（ｉ）に対応して、Ｎ水準の中間冷却工程の所要時間Ｐｃ（ｉ）を算出する（Ｓ２３）。一方、第一圧延終了板厚ｔ１（ｉ）に対応して冷却条件を変更する場合には（Ｓ２２でＮＯ）、例えば、｛冷却能力Ｃ（ｉ）、圧延材搬送速度Ｖ（ｉ）：ただし、ｉ＝１〜Ｎ｝というＮセットの冷却条件を前提として、中間冷却工程の所要時間Ｐｃ（ｉ）を算出する（Ｓ２４）。
Next, it is determined whether the cooling conditions in the intermediate cooling step, such as the cooling capacity (water amount or the like) C of the
図５は、第二圧延条件演算ステップＳ３の一例を示すフローチャートである。また、表３に第二圧延工程における各種パラメータの一例を示す。 FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of the second rolling condition calculation step S3. Table 3 shows an example of various parameters in the second rolling step.
第二圧延条件演算ステップＳ３では、まず、第二圧延条件の演算の前提条件を取得する（Ｓ３１）。第二圧延工程においては、中間冷却終了時の板サイズ情報である｛板厚ｔ１（ｉ）、板幅ｗ１（ｉ）、板長さＬ１（ｉ）：ただし、ｉ＝１〜Ｎ｝、及び、｛中間冷却終了温度Ｔｃｆ（ｉ）、第二圧延開始温度Ｔ２ｓ（ｉ）：ただし、ｉ＝１〜Ｎ｝のセットが、第二圧延条件の演算の前提となる。 In the second rolling condition calculation step S3, first, preconditions for calculating the second rolling condition are acquired (S31). In the second rolling step, the sheet size information at the end of the intermediate cooling is: sheet thickness t 1 (i), sheet width w 1 (i), sheet length L 1 (i): where i = 1 to N ｝, And {intermediate cooling end temperature T cf (i), second rolling start temperature T 2s (i): where i = 1 to N} is a precondition for calculating the second rolling condition.
次に、第二圧延工程において、Ｎ水準の第一圧延終了板厚ｔ１（ｉ）によらず共通な値である第二圧延終了板厚ｔ２（ｉ）を得るための圧延条件（圧延スケジュール）として、例えば、パス数ｎ２（ｉ）や各パスにおける圧下量Ｒｎ２（ｉ）などをＮ水準について計算する（Ｓ３２）。この計算には、既知の圧延モデルを用いることができる。また、テーブル化された過去の製造実績を参照したり、さらに内挿・外挿した値を計算結果としたりすることができる。 Next, in the second rolling step, rolling conditions (rolling conditions) for obtaining a second rolling finished thickness t 2 (i) which is a common value regardless of the N-level first rolling finished thickness t 1 (i). As a schedule, for example, the number of passes n 2 (i), the amount of rolling R n2 (i) in each pass, and the like are calculated for N levels (S32). For this calculation, a known rolling model can be used. Further, it is possible to refer to past production results tabulated, and to use values obtained by interpolation and extrapolation as calculation results.
次に、Ｎ水準の第二圧延終了板厚ｔ２（ｉ）に対応して、圧延条件（圧延スケジュール）として、例えば、｛パス数ｎ２（ｉ）、圧下量Ｒｎ２（ｉ）：ただし、ｉ＝１〜Ｎ｝というＮセットの圧延条件を得る（Ｓ３３）。また、同時に、第二圧延終了時における板サイズとして｛板厚ｔ２（ｉ）、板幅ｗ２（ｉ）、板長さＬ２（ｉ）：ただし、ｉ＝１〜Ｎ｝というＮセットの値を得る（Ｓ３４）。さらに、Ｎ水準の第二圧延終了板厚ｔ２（ｉ）に対応して、複数パスで構成される第二圧延工程の所要時間Ｐ２（ｉ）についてＮ水準の値を算出する（Ｓ３５）。 Next, corresponding to the N-level second rolling end sheet thickness t 2 (i), as rolling conditions (rolling schedule), for example, ｛number of passes n 2 (i), rolling reduction R n2 (i): , I = 1 to N} are obtained (S33). At the same time, at the end of the second rolling, N sets of {plate thickness t 2 (i), plate width w 2 (i), plate length L 2 (i): i = 1 to N} Is obtained (S34). Further, in correspondence with the second end of the rolling plate thickness t 2 of the N levels (i), and calculates the value of N levels for the required time P 2 of the second rolling step consisting of multiple passes (i) (S35) .
最後に、第二圧延工程における圧延材Ｗの温度降下も同時に計算され、Ｎ水準の第二圧延終了板厚ｔ２（ｉ）に対応して、Ｎ水準の第二圧延終了温度Ｔ２ｆ（ｉ）を算出する（Ｓ３６）。なお、第二圧延工程における圧延材Ｗの温度降下については、既知のモデル式などを用いて計算することができる。 Lastly, the temperature drop of the rolled material W in the second rolling step is also calculated at the same time, and the N-level second rolling end temperature T 2f (i) corresponding to the N-level second rolling end sheet thickness t 2 (i). ) Is calculated (S36). The temperature drop of the rolled material W in the second rolling step can be calculated using a known model formula or the like.
図６は、全所要時間計算ステップＳ４の一例を示すフローチャートである。全所要時間計算ステップＳ４では、第一圧延条件演算ステップＳ１で算出された第一圧延工程の所要時間Ｐ１（ｉ）、中間冷却条件演算ステップＳ２で算出された中間冷却工程の所要時間Ｐｃ（ｉ）、及び、第二圧延条件演算ステップＳ３で算出された第二圧延工程の所要時間Ｐ２（ｉ）に基づいて、下記（１）式で示されるように、それらの総和である全所要時間Ｐｔｏｔａｌ（ｉ）を、ｉ＝１〜Ｎについて、すなわち、予め設定されたＮ水準の第一圧延終了板厚ｔ（ｉ）（ただし、ｉ＝１〜Ｎ）のそれぞれに対応して計算する（Ｓ４１）。 FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of the total required time calculation step S4. In the total required time calculation step S4, the required time P 1 (i) of the first rolling process calculated in the first rolling condition calculation step S1, and the required time P c of the intermediate cooling process calculated in the intermediate cooling condition calculation step S2. (I) and, based on the required time P 2 (i) of the second rolling process calculated in the second rolling condition calculation step S3, as shown in the following equation (1), the total sum of them is obtained. The required time P total (i) for i = 1 to N, that is, corresponding to each of the first N-th first rolling end plate thicknesses t (i) (where i = 1 to N). Calculation is performed (S41).
図７は、第一圧延終了板厚候補値選択ステップＳ５の一例を示すフローチャートである。第一圧延終了板厚候補値選択ステップＳ５では、予め設定されたＮ水準の第一圧延終了板厚ｔ１（ｉ）（ｉ＝１〜Ｎ）のそれぞれに対応する全所要時間Ｐｔｏｔａｌ（ｉ）（ｉ＝１〜Ｎ）を比較して、最小の全所要時間Ｐｔｏｔａｌ（ｉ）を与える第一圧延終了板厚ｔ１（ｋ）（１≦ｋ≦Ｎ）を選択する（Ｓ５１）。 FIG. 7 is a flowchart showing an example of the first rolling end sheet thickness candidate value selecting step S5. In the first rolling end sheet thickness candidate value selecting step S5, the total required time P total (i) corresponding to each of the first rolling end sheet thicknesses t 1 (i) (i = 1 to N) of N levels set in advance. ) (I = 1 to N), and select the first rolling end plate thickness t 1 (k) (1 ≦ k ≦ N) that gives the minimum total required time P total (i) (S51).
図８は、製造条件決定ステップＳ６の一例を示すフローチャートである。製造条件決定ステップＳ６では、まず、第一圧延終了板厚候補値選択ステップＳ５で選択された、最小の全所要時間Ｐｔｏｔａｌ（ｉ）を与える第一圧延終了板厚ｔ１（ｋ）に対応する、パス数ｎ１（ｋ）、圧下量Ｒｎ１（ｋ）、パス数ｎ２（ｋ）、及び、圧下量Ｒｎ２（ｋ）などを、圧延対象の圧延材Ｗに対して適用する製造条件として決定する（Ｓ６１）。 FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of the manufacturing condition determining step S6. In the manufacturing condition determining step S6, first, the first rolling finished sheet thickness t 1 (k) that gives the minimum total required time P total (i) selected in the first rolling finished sheet thickness candidate value selecting step S5 is corresponded. To apply the number of passes n 1 (k), the amount of reduction R n1 (k), the number of passes n 2 (k), the amount of reduction R n2 (k), etc. to the rolled material W to be rolled It is determined as a condition (S61).
次に、Ｎ水準の第一圧延終了板厚ｔ１（ｉ）ごとに、冷却能力Ｃや圧延材搬送速度Ｖなどの中間冷却条件を変化させるか判断する（Ｓ６２）。なお、この判断では、中間冷却条件演算ステップＳ２における上記Ｓ２２の処理で行った判断結果を用いればよい。Ｎ水準の第一圧延終了板厚ｔ１（ｉ）ごとに、中間冷却条件を変化させる場合には（Ｓ６２でＹＥＳ）、最小の全所要時間Ｐｔｏｔａｌ（ｉ）を与える第一圧延終了板厚ｔ１（ｋ）に対応する各冷却条件を用いることを決定する（Ｓ６３）。一方、Ｎ水準の第一圧延終了板厚ｔ１（ｉ）ごとに、中間冷却条件を変化させない場合には（Ｓ６２でＮＯ）、予め設定された一定の冷却条件を用いることを決定する（Ｓ６４）。 Next, it is determined whether or not intermediate cooling conditions such as the cooling capacity C and the rolled material transport speed V are changed for each of the N-level first rolling end plate thicknesses t 1 (i) (S62). In this determination, the result of the determination in the process of S22 in the intermediate cooling condition calculation step S2 may be used. When the intermediate cooling condition is changed for each of the N-level first rolling end sheet thickness t 1 (i) (YES in S62), the first rolling end sheet thickness that gives the minimum total required time P total (i). It is determined that each cooling condition corresponding to t 1 (k) is used (S63). On the other hand, when the intermediate cooling condition is not changed for each of the N-level first rolling end plate thicknesses t 1 (i) (NO in S62), it is determined to use a predetermined constant cooling condition (S64). ).
その後、製造条件決定ステップＳ６で決定された製造条件にしたがって、第一圧延工程と中間冷却工程と第二圧延工程とを実施するために必要な情報を、例えば、運転室のモニターや端末などに表示してオペレータに通知する。オペレータは、モニターや端末などに表示された前記情報にしたがって操業を実施する。また、製造条件決定ステップＳ６で決定された製造条件にしたがって、第一圧延工程と中間冷却工程と第二圧延工程とを自動で実施するようにしてもよい。 Then, in accordance with the manufacturing conditions determined in the manufacturing condition determination step S6, information necessary for performing the first rolling step, the intermediate cooling step, and the second rolling step is, for example, a monitor or a terminal in an operator cab. Display and notify operator. The operator performs the operation according to the information displayed on a monitor, a terminal, or the like. Further, the first rolling step, the intermediate cooling step, and the second rolling step may be automatically performed according to the manufacturing conditions determined in the manufacturing condition determining step S6.
以上のように、本実施形態においては、１機目の圧延機である第一圧延機４を用いた第一圧延工程における圧延パススケジュールを数パターン作成し、第一圧延工程での圧延時間を算出するとともに、数パターンの圧延パススケジュールそれぞれでの第一圧延終了時の板厚を基にして、第一冷却装置５によって圧延材Ｗを冷却する中間冷却工程での圧延材Ｗの冷却時間を算出する。さらに、中間冷却工程での圧延材Ｗの冷却完了後に、第一圧延終了時の板厚を用いて、２機目の圧延機である第二圧延機６を用いた第二圧延工程における圧延パススケジュールを作成し、第二圧延工程における圧延時間を算出する。そして、第一圧延工程での圧延時間（所要時間Ｐ１（ｉ））と、中間冷却工程での冷却時間（所要時間Ｐｃ（ｉ））と、第二圧延工程での圧延時間（所要時間Ｐ２（ｉ））とを足し合わせて、総圧延時間（全所要時間Ｐｔｏｔａｌ（ｉ））が最小となる圧延パススケジュールを導出する。また、このように導出した総圧延時間（全所要時間）が最小となる圧延スケジュールを、モニターなどに表示してオペレータに通知し認識させる。
As described above, in the present embodiment, several patterns of the rolling pass schedule in the first rolling step using the first rolling mill 4 as the first rolling mill are created, and the rolling time in the first rolling step is reduced. In addition to the calculation, the cooling time of the rolled material W in the intermediate cooling step of cooling the rolled material W by the
これにより、総圧延時間が最小となる圧延スケジュールを導出することができるとともに、総圧延時間が最小となる圧延パススケジュールをオペレータに認識させることによって、第二圧延機６が空き状態になったとしても、第一圧延機４での不用意な圧延終了がなされなくなり、総圧延時間が最小となる圧延スケジュールによる圧延が可能となる。
This makes it possible to derive a rolling schedule that minimizes the total rolling time, and also allows the operator to recognize a rolling pass schedule that minimizes the total rolling time, so that the
なお、熱間圧延工程における前提条件としては、加熱炉２から抽出されるスラブのサイズ（スラブ厚ｔｓ、スラブ幅ｗｓ、スラブ長さＬｓ、スラブ質量ｍｓ）や、製品サイズである第二圧延工程終了後の圧延材Ｗのサイズ（板厚ｔ２、板幅ｗ２、板長さＬ２、板質量ｍ）が、予め決められているものとする。また、製造条件のうち、第二圧延開始温度Ｔ２Ｓ及び第二圧延終了温度Ｔ２ｆに制約があるものとする。これは、制御圧延を実施するために、第二圧延終了温度Ｔ２ｆが最も重要な制約となり、第二圧延終了温度Ｔ２ｆ及びその際の板厚ｔ２を目標板厚となるように第二圧延工程が組まれる。その結果として、第二圧延開始温度Ｔ２Ｓにも制約が生まれる。 The prerequisites in the hot rolling step are the size of the slab extracted from the heating furnace 2 (slab thickness t s , slab width w s , slab length L s , slab mass m s ) and product size. It is assumed that the size (sheet thickness t 2 , sheet width w 2 , sheet length L 2 , sheet mass m) of the rolled material W after the second rolling step is determined in advance. Further, among the manufacturing conditions, the second rolling start temperature T 2S and the second rolling end temperature T 2f are restricted. This is because the second rolling end temperature T 2f is the most important constraint in order to perform the controlled rolling, and the second rolling end temperature T 2f and the sheet thickness t 2 at that time are set to the target sheet thickness so as to be the second sheet. A rolling process is set up. As a result, the second rolling start temperature T2S is also restricted.
また、加熱炉２からスラブを取り出す時のスラブ温度である抽出温度Ｔｈが、製造条件の一つとして与えられる。また、厳密には、抽出温度Ｔｈ〜第一圧延開始温度Ｔ１ｓ、第一圧延終了温度Ｔ１ｆ（ｉ）〜中間冷却開始温度Ｔｃｓ（ｉ）、及び、中間冷却終了温度Ｔｃｆ（ｉ）〜第二圧延開始温度Ｔ２ｓ（ｉ）には、それぞれ温度差があるが、本実施形態では、説明を簡単にするために、前記温度差がそれぞれ一定であるものと仮定している。なお、前記温度差を必要に応じて変数として計算に加えてもよい。 The extraction temperature T h of the heating furnace 2 is slab temperature when taking out the slab is given as one of the production conditions. Strictly speaking, the extraction temperature T h to the first rolling start temperature T 1s , the first rolling end temperature T 1f (i) to the intermediate cooling start temperature T cs (i), and the intermediate cooling end temperature T cf (i ) To the second rolling start temperature T 2s (i), each having a temperature difference. In the present embodiment, for the sake of simplicity, it is assumed that the temperature differences are constant. The temperature difference may be added to the calculation as a variable as needed.
また、第一圧延終了時における板サイズのうち、本発明において注目している「中間冷却工程における冷却挙動の差」に影響する因子は、主に、第一圧延終了板厚ｔ１（ｉ）である。したがって、第一圧延終了時における板幅ｗ１（ｉ）や板長さＬ１（ｉ）は、計算には用いるにしても、全所要時間の選択条件としては、第一圧延終了板厚ｔ１（ｉ）のみを考慮すれば事足りる。また、スラブ質量ｍｓや板質量ｍも基本的には変化しないものとみなしてよい。 Among the plate sizes at the end of the first rolling, the factors affecting the “difference in cooling behavior in the intermediate cooling step”, which are noted in the present invention, mainly depend on the plate thickness t 1 (i) at the end of the first rolling. It is. Therefore, even if the sheet width w 1 (i) and the sheet length L 1 (i) at the end of the first rolling are used for calculation, the conditions for selecting the total required time are as follows: It suffices to consider only 1 (i). Further, the slab mass ms and the plate mass m may basically be regarded as not changing.
以上、本実施形態においては、第一圧延工程と第二圧延工程とが異なる圧延機（第一圧延機４と第二圧延機６）によって実施されるものを例に挙げて説明したが、第一圧延工程と第二圧延工程とが同一の圧延機（第一圧延機４のみ）によって実施されるものであっても、本発明を適用することができる。 As described above, in the present embodiment, the first rolling step and the second rolling step are performed by different rolling mills (the first rolling mill 4 and the second rolling mill 6). The present invention can be applied to a case where the one rolling step and the second rolling step are performed by the same rolling mill (only the first rolling mill 4).
１ プロセスコンピュータ
２ 加熱炉
３ 搬送ロール
４ 第一圧延機
５ 第一冷却装置
６ 第二圧延機
７ 第一矯正機
８ 第二冷却装置
９ 第二矯正機
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Process computer 2
Claims (4)
第一圧延工程終了時の鋼板の板厚である第一圧延終了板厚の候補値が予め複数設定されており、
各第一圧延終了板厚候補値を実現する圧延条件を、各第一圧延終了板厚候補値に対して計算し、前記第一圧延工程の所要時間を求める第一圧延条件計算ステップと、
前記中間冷却工程における中間冷却条件が一定であるかを判断し、前記中間冷却条件が一定の場合には、各第一圧延終了板厚候補値に対して、一定の前記中間冷却条件によって前記中間冷却工程の所要時間を求め、各第一圧延終了板厚候補値に対して、前記中間冷却条件を変更する場合には、それぞれ前記中間冷却条件を計算し、前記中間冷却工程の所要時間を求める中間冷却条件計算ステップと、
各第一圧延終了板厚候補値に対して、前記中間冷却条件計算ステップにてそれぞれ計算された前記中間冷却条件を採用した場合における前記第二圧延工程の圧延条件を計算し、前記第二圧延工程の所要時間を求める第二圧延条件計算ステップと、
各第一圧延終了板厚候補値に対して、前記第一圧延条件計算ステップにて求められた前記第一圧延工程の所要時間と、前記中間冷却条件計算ステップにて求められた前記中間冷却工程の所要時間と、前記第二圧延条件計算ステップにて求められた前記第二圧延工程の所要時間と、の総和である全所要時間を計算する全所要時間計算ステップと、
各第一圧延終了板厚候補値に対して計算された複数の前記全所要時間のうち、最小の前記全所要時間を与える前記第一圧延終了板厚候補値を選択する第一圧延終了板厚候補値選択ステップと、
前記第一圧延終了板厚候補値選択ステップで選択された前記第一圧延終了板厚候補値に対して計算された、前記第一圧延工程の圧延条件と前記中間冷却条件と前記第二圧延工程の圧延条件とを製造条件として決定する製造条件決定ステップと、
を有することを特徴とする鋼板の圧延方法。 A first rolling step of performing one or more passes of rolling, an intermediate cooling step, and a second rolling step of performing one or more passes of rolling, in a method of rolling a steel sheet in which the rolling is performed in this order,
A plurality of candidate values for the first rolling end sheet thickness, which is the thickness of the steel sheet at the end of the first rolling step, are set in advance,
Rolling conditions to realize each first rolling end thickness candidate value, calculate for each first rolling end thickness candidate value, first rolling condition calculation step to determine the required time of the first rolling step,
It is determined whether the intermediate cooling condition in the intermediate cooling step is constant, and when the intermediate cooling condition is constant, the intermediate rolling condition is fixed for each first rolling end sheet thickness candidate value by the constant intermediate cooling condition. seek time required for the cooling step, for each first end of rolling thickness candidate value, in the case of changing the intermediate cooling conditions, respectively calculate the intermediate cooling conditions, determine the time required for the intermediate cooling step An intermediate cooling condition calculation step;
For each first rolling end thickness candidate value, to calculate the rolling conditions of the second rolling step in the case of adopting the intermediate cooling conditions calculated respectively in said intermediate cooling condition calculation step, the second rolling A second rolling condition calculation step for determining the required time of the process,
For each first rolling end thickness candidate value, the required time of the first rolling step obtained in the first rolling condition calculating step and the intermediate cooling step obtained in the intermediate cooling condition calculating step Required time, and the required time of the second rolling process determined in the second rolling condition calculation step, a total required time calculation step of calculating the total required time that is the sum of the
Among the plurality of total required times calculated for each first rolling end thickness candidate value, the first rolling end thickness selecting the first rolling end thickness candidate value that gives the minimum total required time A candidate value selection step;
The rolling conditions of the first rolling step, the intermediate cooling conditions, and the second rolling step, calculated for the first rolling end thickness candidate value selected in the first rolling end thickness candidate value selecting step. Production condition determining step of determining the rolling conditions and the production conditions,
A method for rolling a steel sheet, comprising:
前記第一圧延工程と前記第二圧延工程とが異なる圧延機によって実施されることを特徴とする鋼板の圧延方法。 In the method for rolling a steel sheet according to claim 1,
A method for rolling a steel sheet, wherein the first rolling step and the second rolling step are performed by different rolling mills.
前記第一圧延工程と前記第二圧延工程とが同一の圧延機によって実施されることを特徴とする鋼板の圧延方法。 In the method for rolling a steel sheet according to claim 1,
A method for rolling a steel sheet, wherein the first rolling step and the second rolling step are performed by the same rolling mill.
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