JPH02112812A - 熱延鋼帯の冷却制御方法 - Google Patents

熱延鋼帯の冷却制御方法

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JPH02112812A
JPH02112812A JP63266649A JP26664988A JPH02112812A JP H02112812 A JPH02112812 A JP H02112812A JP 63266649 A JP63266649 A JP 63266649A JP 26664988 A JP26664988 A JP 26664988A JP H02112812 A JPH02112812 A JP H02112812A
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JP
Japan
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cooling
pattern
parameter
temperature
steel strip
Prior art date
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Pending
Application number
JP63266649A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuhiro Yuasa
康弘 湯浅
Takao Yamane
山根 孝夫
Yasuyuki Miyai
宮井 康之
Riyouji Shimizu
清水 鐐司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
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Publication of JPH02112812A publication Critical patent/JPH02112812A/ja
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  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)
  • Control Of Heat Treatment Processes (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は熱延工程における熱延鋼帯の冷却制御方法に関
するものである。
[従来技術] 熱間圧延機において圧延が終了した後、鋼帯はランナウ
トスプレーにより冷却され、巻き収り機により巻き取ら
れ熱延コイルとなる。ランナウトスプレー後、即ち巻き
取り直前の鋼帯の温度(巻き収り温度)は鋼帯の材質に
大きな影響を与えるので、従来より厳しく管理されてき
た。近年では、巻き取り温度のみならず、ランナウトス
プレー中での冷却のされがたのパターン(冷却パターン
)を制御することによりさらに変化にとんだ材質の熱延
コイルを製造することが行われている。このような技術
として例えば、特開昭59−229218号公報に記載
される技術が知られている。これは、 ■冷却工程中における任意の複数箇所、Q(11,2,
・・・、p)を選定し、 ■圧延完了から前記各点までの経過時間t!2とその時
の鋼帯温度θ(1ml+++との対(tl θβ11)
によって冷却過程の基準パターンを設定し、■ホットラ
ンテーブル上の鋼帯のサンブリンク点の位置及び温度を
銅帯の速度と冷却バンクの注水パターンの実績値とから
算出し、 ■前記算出位置及び算出温度から、サンプリング点が圧
延完了から時間ti経過した時の温度θgを予測し、 ■θf ll1m1と6gの間に差があれば、前記サン
プリング点の位置よりも下流側にある冷却バンクの注水
パターンを変更することにより銅帯の冷却温度制御を行
う方法である。
[発明が解決しようとする課題] 所定の材質を得るために必要な冷却パターンは、いろい
ろなものが考えられ、ある程度変更が許される場合が多
い、ところが、従来の制御方法では、前述のように冷却
パターンを予め決定し、それにあわせて冷却工程の特定
ポイントにおける目標値を与えることにより冷却過程の
制御を実現している。よって、実際の冷却過程において
、設備条件の制約、圧延速度の変化、水温の変化等の条
件の変化のため、冷却工程の特定ポイントにおける目標
値が達成できないことがある場合でも、冷却パターンの
変更・修正ができないため、制御不良が発生し、材質不
良の原因となっている。
本発明はこのような問題点を解決するためにされたもの
で、設備条件の制約、圧延速度の変化、水温の変化等の
条件の変化のため標準的な冷却パターンが達成できない
場合でも、予め決められた優先順序にしたがって冷却パ
ターンのパラメータを変更することにより、材質に影響
を及ぼさないで冷却を行うことのできる冷却制御方法を
提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段] 前記目的は、冷却過程のパターンを決定する複数のパラ
メータの基準値と単位変更量と許容範囲、及び前記パラ
メータの遵守優先順位を予め定め、 +a+冷却制御に使用している数式モデルに必要なプロ
セス7を測定器により測定する工程、fbl前記測定さ
れたプロセス量を使用して、前記パラメータの基準値で
決定される冷却パダ−ンが実現可能かどうかを決定し、
実現可能ならば、それを目標冷却パターンとする工程、 fcl前記(]))の工程で前記パラメータの基準値で
決定される冷却パターンが実現可能でないとき、遵守優
先順位の最も低いパラメータを変更パラメータとする工
程、 (dl変更パラメータを単位変更量ずつ許容範囲まで順
次変化させて新たに冷却パターンを作成し、前記冷却パ
ターンが実現可能可能となった段階でその冷却パターン
を目標冷却パターンとする工程、 fe)前記+dlの工程で実現可能な冷却パターンが存
在しないとき、変化させた変更パラメータより一つ遵守
優先順位の高いパラメータを変更パラメータとし、(d
)の工程に戻る工程、 ([)遵守優先順位が最高のパラメータを許容範囲まで
変化させても冷却パターンが実現できないとき、警報を
発する工程、 により目標冷却パターンを決定して実冷却バタンか前記
目標冷却パターンに一致するように制御を行う熱延鋼帯
の冷却制御方法により達成される。
[作用] 前記本発明の方法によれば、基準冷却パターンが実現で
きない場合でも、熱延鋼帯の材質に影響の少ない順序で
パラメータを変更できる。また、パラ、メータの遵守優
先順位は変更可能なので、熱延鋼帯の冶金学的特性に合
わせて変更可能である。
[実施例] 以下、本発明の1実施例を第1図ないし第5図を用いて
説明する。第1図において、1は熱間圧延機、2は巻取
機、3は多数の冷却バンクからなる冷却装置、4は仕上
温度計、5は巻取温度計、6は制御装置、10は熱延鋼
帯である。熱間圧延機1で圧延されたれ熱延鋼帯10は
巻取機2で巻き取られる前に冷却装置3中を走行しなが
ら冷却される。仕上温度計4は熱間圧延直後の熱延鋼帯
のl温度を、巻取温度計は冷却後の熱延鋼帯の温度を計
測する。これらの測定値は制御装置9に入力される。制
御装置9には、熱間圧延機1の最柊スタンドの速度(圧
延速度)、冷却水の温度、冷却水の圧力、熱延鋼帯の実
測J7さ等のプロセス量の測定値が入力される(図示せ
ず)。また、上位計算機等から熱延鋼帯の目標厚さ、目
標幅、鋼種等の熱延鋼帯の仕様が入力されるとともに、
冷却過程のパターンを決定する複数のパラメータの基準
値と単位変更量と許容範囲、及び前記パラメータの遵守
優先順位が入力される。また詳しく図示されていないが
、制御装置6の出力は冷却装置3の各バンクの制御バル
ブ等に連結され、各バンク毎の冷却水のオン・オフや流
量を制御する。制御装置6は、温度予測のための数式モ
デルをその中に持ち、この数式モデルに前記プロセス量
、熱延鋼帯の仕様、冷却パターンをあてあてはめて、冷
却パターンを実現するため各バンクにおける必要冷却水
量と出口温度を計算する。
温度予測モデルの一例として以下のようならのがある。
熱延鋼帯内での温度分布 熱延鋼帯表面の伝熱 ここで、 C:比熱  (kcal/ kg・’c )λ   ・
熱伝導率(kcal/ m・h・’c )ρ   :密
度  (kg/ボ) である。
また、QA、QWはそれぞれ、熱延鋼帯表面より空冷、
水冷により奪われる熱量であり、以下のように表される
Qw−α、*(θ−θW) ・・・(4) α、は、水冷熱伝達率であり、 a、 =A* (W’ /θC)*(1−D*θw )
 * (Vo / V)’ =−15)で表される。こ
こで σ   : ステファンポルツマンre 数 (kca
l/ m” ・h・℃ )ε :放射率 θ ・表面温度   (°C) θ、:空気温度   (°C) α、:空冷熱伝達率 (kcal / m−tr−°C
)θ w:’に’iMA              
(°c)W:、7kffi密度   (1/ +oin
 In” )■ =圧延速度   (丁n / min
 )■。 ・基準圧延速度 (m l min )A〜
E 係数 である。
冷却パターンを決定するパラメータとして、例えは、仕
■温度、前段冷却速度、前段冷却停止温度、保持時間、
後段冷却開始温度、後段冷却速度、巻取温度がある。第
2図はこれらのパラメータによって決定される冷却パタ
ーンを示したものである。第2図において、横軸は仕上
圧延機出側からの距離、縦軸は温度をしめず。また、横
軸には、対応する位置に設置されている設備が示されて
いる。このうち数字で示されているのは、冷却iffの
バンクの番号である。折れ線は各場所における温度を示
す。即ち、A点は仕上温度であり、1点は巻取温度であ
る。第2図の例では、熱延鋼帯は、冷却装置3に入る前
に空冷によりB点の温度まで冷却され、次いで第1バン
クから第3バンクにより0点まで急冷される。その後第
3バンクから第6バンクまでの走行時間だけ空冷による
自然冷却に任されて温度がD点まで低下する。そして、
第6バンクから第12バンクまで走行中にD点からE点
まで急冷される。第14バンク、第15バンクは温度調
整用バンクであり、巻取温度が目標値になるように微調
整制御を行う。
13−0間の勾配が前段冷却速度、C−D間の時間が保
持時間、D点の温度が後段冷却開始温度、D−E間の勾
配が後段冷却速度、1点の温度が巻取温度である9これ
らのパラメータに対して、パラメータの基準値と単位変
更量と許容範囲、及び前記パラメータの遵守優先順位が
同時に与えられる。その1例を表1に示す。
表1 制御装置6は、まず上記パラメータの基準値を使用して
冷却パターンを決定し、この冷却バタンより各バンクの
出側目標温度を算出する。次に、この各バンクの出側目
標温度が得られるように、各バンクでの必要冷却水量を
算出する。この必要冷却水量の算出には前記数式モデル
を使用する。
もし、設備的な制限や水温の変化等のために、J1算の
結果、各バンクの出側温度が許容値に入らない場合には
、遵守優先順位の一番低い巻取温度を基準値より単位変
更lだけ変化させ、再び計算を行なう。以下、順次遵守
優先順の一番低い巻取温度を単位変更量だけ変イヒさせ
て計算し、各バンクの出側温度が許容値に入ればそのと
きの冷却パターンを採用し、必要冷却水量を決定する。
遵守優先順位の一番低い巻取温度を許容変化範囲である
5 0 °Cだけ変化させても、各バンクの出側温度か
許容値に入らないときは、遵守優先順位が2番「1に低
い保持時間を単位変更量づつ変化させて同様に計算を行
なう。このとき、巻取温度は■基準値に固定しておく、 ■前の段階で到達した許容変化範囲の限度に保っておく
、 ■保持時間を変化させた段階で新たに前記方法により単
位変更量ずつ変化させる、 等を任意に選択できる。
■の方法を選択した場合のフローチャートを第3図に、
■の方法をjx択した場合のフローチャートを第4図に
、■の方法を3択した場合のフロ−チャートを第5図に
示す。
第5図において、参照番号309で示される処理手順は
、以下に示すようなものである。変更パラメータのうち
遵守優先順位の最も低い変更パラメータをPlとし、以
下遵守順位の順にP2P3、・・・・・・とする。
(alまず、Plを順次単位変更量だけ許容範囲に入ら
なくなるまで変更する。
fbl次に、P、の変更量をゼロに戻し、P2を単位変
更量だけ変化させてから、(a)の手順をくりがえす。
fcl上記(al、(blの手順をP2が許容範囲内に
入らなくなるまでくりがえす。
(d) p 2が許容範囲内に入らなくなったら、Pl
とP2の変更量分ゼロに戻し、P、を単位変更量だけ変
化させてがら(a)、fblの手順を繰り返す。
上記のように、順次遵守優先度の高い変更パラメータを
変化させて、繰り返し計算を行う。
このようにして、遵守優先準の低いパラメータから順に
許容変化範囲内で変化させ、各バンクの出側温度が許容
値以内に入ったとき計算を打ち切り、その際の冷却パタ
ーンを採用し、必要冷却水量を決定する。
制御装置6は、前記決定した必要冷却水量を実現するよ
うに各バンクにバルブのオン・オフ信号含発信する。実
際には、熱延鋼板の位置をトラッキングし、熱延鋼板が
冷却装置3の各バンクに到達する直前にバルブをオン・
オフする。以下、仕上温度計4、巻取温度計5からの信
号、圧延速度の変化に応じて数式モデルを使用して再計
算を行ない、各バンクの出側温度が目標温度になるよう
にバルブのオン・オフを調整する。この制御は公知の手
法を使用することができる。
[発明の効果] 以上説明したごとく、本発明においては基準冷却パター
ンが実現できない場合でも、熱延鋼帯の材質に影響の少
ない順序でパラメータを変更でき、また、パラメータの
遵守優先順位は変更可能なので熱延鋼帯の冶金学的特性
に合わせて変更可能である。従って、設備条件の制約、
圧延速度の変化、水温の変化等の条件の変化のため標準
的な冷却パターンが達成できない場合でも、予め決めら
れた優先順序にしたがって冷却パターンのパラメータを
変更することにより、材質に影響を及ぼさないで冷却を
行うことができるので、熱延鋼帯の材質不良がなくなる
という極めて優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の1実施例の制御ブロック図、第2図は
冷却パターンの1例を示す図、第3図ないし第5図は本
発明の実施例の演算方法を示すフローチャー1・図であ
る。 1・・仕上圧延機、3・・冷却装置、 4・・・仕上温度計、5・・巻取温度計、6・・・制御
装置。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)鋼帯を熱間圧延後に冷却するに際し、冷却過程の
    パターンを決定する複数のパラメータの基準値と単位変
    更量と許容範囲、及び前記パラメータの遵守優先順位を
    予め定め、以下の工程により目標冷却パターンを決定し
    て実冷却パターンが前記目標冷却パターンに一致するよ
    うに制御を行うことを特徴とする熱延鋼帯の冷却制御方
    法、 (a)冷却制御に使用している数式モデルに必要なプロ
    セス量を測定器により測定する工程、 (b)前記測定されたプロセス量を使用して、前記パラ
    メータの基準値で決定される冷却パターンが実現可能か
    どうかを決定し、実現可能ならば、それを目標冷却パタ
    ーンとする工程、 (c)前記(b)の工程で前記パラメータの基準値で決
    定される冷却パターンが実現可能でないとき、遵守優先
    順位の最も低いパラメータを変更パラメータとする工程
    、 (d)変更パラメータを単位変更量ずつ許容範囲まで順
    次変化させて新たに冷却パターンを作成し、前記冷却パ
    ターンが実現可能可能となった段階でその冷却パターン
    を目標冷却パターンとする工程、(e)前記(d)の工
    程で実現可能な冷却パターンが存在しないとき、変化さ
    せた変更パラメータより一つ遵守優先順位の高いパラメ
    ータを変更パラメータとするか変更パラメーターに加え
    、(d)の工程に戻る工程、 (f)遵守優先順位が最高のパラメータを許容範囲まで
    変化させても冷却パターンが実現できないとき、警報を
    発する工程。
  2. (2)冷却過程のパターンを決定する複数のパラメータ
    が、仕上温度、前段冷却速度、前段冷却停止温度、保持
    時間、後段冷却開始温度、後段冷却速度及び巻き取り温
    度である請求項1記載の熱延鋼帯の冷却制御方法。
JP63266649A 1988-10-21 1988-10-21 熱延鋼帯の冷却制御方法 Pending JPH02112812A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04333529A (ja) * 1991-05-07 1992-11-20 Nippon Steel Corp ストリップ連続熱処理設備用冷却装置
JPH0517830A (ja) * 1991-07-11 1993-01-26 Nippon Steel Corp ストリツプ連続熱処理ラインの制御方法並びにその装置
JP2013116506A (ja) * 2013-03-21 2013-06-13 Hitachi Ltd 巻取り温度制御装置およびその制御方法
JP2019209374A (ja) * 2018-06-08 2019-12-12 株式会社日立製作所 目標温度履歴作成装置、目標温度履歴作成方法およびプログラム

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