JPH0275409A - 熱延鋼板の巻取温度制御方法 - Google Patents

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、熱間圧延設備における圧延後の熱延鋼板の冷
却方法、特に熱延鋼板の巻取温度制御方法の改良に関す
る。

［従来の技ｖｌＩ］ 熱間仕上圧延機により仕上圧延された高温の熱延鋼板は
巻取機により巻取られ製品コイルとなるが、巻取機に巻
取られる熱延鋼板の温度である巻取温度により、製品の
機械的性質等が影響されるので、前記巻取温度を制御す
るために、冷却能力制御可能な冷却装置が、熱間仕上圧
延機と巻取機の間に設けられる。

第３図は、熱延鋼板の巻取温度制御装置の−例を示すブ
ロック図であって、１は熱間仕上圧延機としての仕上最
終圧延機、２は図示しないランアウトテーブルの上部お
よび下部に設置された、熱延鋼板に直接注水して冷却す
る、注水式の冷却装置で、１〜Ｎバンクに分割されてい
る。３は熱延鋼板を巻取る巻取機、４は仕上最終圧延機
１の出側に設置された板厚計、５は、同じく仕上最終圧
延機１の出側に設置された、冷却装置入側鋼板温度を計
測する仕上出側温度計、６は巻取機３の前に設置された
巻取温度計、７および８は仕上最終圧延機１および巻取
機３の速度検出器である。

９ａは、速度検出器７，８、板厚計４、仕上出側温度計
５の信号を得て、注水量をフィードフォワード制御する
フィードフォワード制御回路、１０は、巻取温度計６の
信号を得て、注水量をフィードバック制御するフィード
バック制御回路である。

仕上圧延後の高温の熱延鋼板は、冷却装置２により所定
の温度にまで冷却されて巻取機３で巻き取られる。この
冷却過程において、フィードフォワード制御回路９ａは
、板厚計４による仕上圧延後の板厚と、仕上出側温度計
５による冷却装置入側鋼板温度との計測信号を得、速度
検出器７，８の信号から熱延鋼板の速度パターンを予測
して、所定の巻取温度を確保するために必要な温度降下
量を求め、それに対応する注水量を決定し、冷却装置２
に対し指令出力する。この温度降下量の算出に際して、
通常下記の式が用いられる。

・・・・・・・・・・・・（１） ・・・・・・・・・・・・（２） ここで、 Ｔｏ：冷却後の被冷却材の温度（°Ｋ）Ｔｉ：冷却前の
被冷却材の温度（°Ｋ）Ｔｗ：冷却水の温度じＫ） α：熱伝達率（ｋｃａｌ／　ｍ”ｈｒ’ｃ）ρ：被冷却
材の密度（ｋｇ／＋ａ３） Ｃ：被冷却材の比熱（ｋｃａｌ／　ｋｇ　”Ｃ）ｈ：板
厚（ｍ） ｔ：冷却所要時間（ｈｒ） ε：輻射率 σ：ステファンボルツマン定数 （ｋｃａｌ／　ｍ”ｈｒ’ｃ） 上記被冷却材は、本例においては熱延鋼板を意味する。

水冷部分については（１）式を、空冷部分については（
２）式を用いて、冷却装置２の出側温度が所定の巻取温
度になるまで、冷却装置２の１バンク毎に繰返し計算を
行い、注水量を決定する。

そして、熱延鋼板をトラッキングしながら、上記で決定
された注水量になるよう注水旬御を行う。

［解決しようとする課題］ 熱延鋼板の板厚が薄く、同熱延鋼板が仕上圧延機で圧延
中でかつ巻取機で巻取中の場合には、張力が作用しその
影響で、熱延鋼板の平坦度は見掛は上良好である。しか
し、巻取開始前あるいは仕上最終圧延機を抜けた後の熱
延鋼板先後端部では張力がなく、仕上圧延での平坦度が
そのまま現れる。この先後端部の長さはそれぞれ１００
ｍ以上に達する場合がある。また熱延鋼板の板厚の厚い
場合には、張力が作用していても単位面積当りの張力が
小さく、仕上圧延での平坦度がほぼそのまま現れる。

実操業において、冷却装置内通過速度、注水量等が同じ
条件で制御を行っても、平坦度の良好な部分と悪い部分
とで巻取温度が異なる。この理由は、熱延鋼板（板とい
うことがある）の平坦度の良好な部分では、落下した冷
却水が板上から板外へ流れるのに対し、中伸びの部分で
は板外へ流れにくく、板上に滞留し過冷却になるためと
考えられる。

従来の巻取温度制御では、水冷域の温度降下を計算する
のに用いる（１）式中の熱伝達率αは、通常、熱延鋼板
の温度や冷却水の流量等の関数であり、平坦度の影響は
全く考慮されていない。また熱伝達率α以外でも、平坦
度が温度降下におよぼす影響の補正は行われていない。

このため、平坦度の良好な部分と悪い部分とで同じ冷却
条件であっても巻取温度が異なり、熱延鋼板の全長にわ
たり均一な機械的性質が得られず、歩留まりの低下等を
もたらす。

本発明は、上記の問題を解決しようとするもので、熱延
鋼板の平坦度が変化しても巻取温度をほぼ一定とする熱
延鋼板の巻取温度制御方法を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の熱延鋼板の巻取温度制御方法は、冷却装置の入
側に鋼板平坦度検出手段を設け、前記冷却装置の注水量
をｔＡｍするにあたって、前記鋼板平坦度検出手段の出
力信号に所定の係数を乗算した値を考慮することを特徴
としている。

［作用］ 注水式の冷却装置によって熱延鋼板を冷却するとき、熱
延鋼板が平坦でなく１例えばくぼみが形成されると１通
常すぐ流下する冷却水が前記くぼみに滞留して、過剰冷
却となることが認められる。

本発明においては、注水式の冷却装置の入側に鋼板平坦
度検出手段を設け、同鋼板平坦度検出手段の信号によっ
て、冷却装置の注水量を調整するようにして、冷却装置
出側の巻取機に巻取られる熱延鋼板の温度を一定とする
ようにしている。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面により詳細に説明する。

なお、既述の符号は同一の部分を示しており、説明を省
略する。

第１図は、一実施例としての熱延鋼板の巻取温度制御方
法による制御装置のブロック図であり、９は実施例フィ
ードフォワード制御回路（以下、フィードフォワード制
御回路９という）、１１は鋼板平坦度検出手段としての
平坦度検出装置、１２は学習装置である。

本実施例においては、仕上最終圧延機１の出側に平坦度
検出装置１１を設置し、熱延鋼板の平坦度を検出、出力
させるとともに、フィードフォワード制御回路９におい
て、仕上出側温度計５による冷却装置入側鋼板温度、巻
取温度計６による巻取温度、板厚計４による板厚、速度
検出器７，８による冷却装置内通過速度、自身の注水量
指令値等の実績から熱伝達率αを同定する。これを多数
の操業例について行い、これらから平坦度と熱伝達率と
の関係を定量的に把握しておく。

すなわち、前述の水冷による温度降下の計算に使用する
（１）式の中の熱伝達率αを、下記の式のように定義す
る。

α＝Ａ・α。　　　　　　　　　　・・・・・・（３）
ここで。

α。二基準焦伝達率（ｋｃａｌ　／　ｍ”　ｈｒ　’Ｃ
）Ａ：平坦度の補正係数 基準熱伝達率α。は、平坦度が良好な時の値であり、熱
延鋼板の温度、注水量等の関数である。

また、平坦度の補正係数Ａを、下式で与える。

Ａ＝ａ、＋ａ１・λ＋ａ２・λ”　　　　・−−−−・
（４）ここで。

ａ　６　Ｎａ　ｚ　：定数 λ：熱延鋼板の伸び率差 熱延鋼板の伸び率差λは、平坦度検出装置１１の出力信
号として与えられる。

所定の巻取温度を得るための温度降下の計算に際しては
、（３）式および（４）式から熱伝達率αを算出し、（
１）および（２）式を使用して冷却装置２の１バンク毎
に、所定の巻取温度になるまで繰返し計算を行い、注水
量を決定し冷却装置２に指令出力する。

このように平坦度検出装置１１からの出力を用いて注水
量を決定することにより、平坦度の変化による巻取温度
の変動を除去することが可能となり、熱延鋼板の先端か
ら後端まで均一な巻取温度を得ることができる。

また、平坦度と熱伝達率との関係については、初期に定
めるだけでなく、学習装置１２において、毎回、冷却装
置入側鋼板温度、巻取温度、板厚、注水量等の実績から
熱伝達率αを算出し、平坦度との関係を学習し、（４）
式の定数ａ０〜ａ２を修正する。この修正されたａ。−
ａ２の値を、次の熱延鋼板に対して適用する。このこと
により、さらに巻取温度の精度向上を図ることができる
。

第２図は本発明を実施した時の熱延鋼板の先端から後端
までの巻取温度の計測例である。この場合、板厚２．３
ｍｍ、板幅９４８ｍｍ、冷却装置入側鋼板温度８９０℃
、目標巻取温度６３０℃、最高冷却装置内通過速度１０
００　ｍ／ｌｌ１ｉｎで、破線２１が従来の方法、実線
２２が本発明による方法である。２３は目標巻取温度で
ある。従来に比べて、特に熱延鋼板の先端部および後端
部で巻取温度の精度向上が大きい。

なお、上記に述べた実施例は一例であって、（４）式中
の伸び率差の代りに急峻度等を用いてもよい。また、熱
伝達率の代りに温度降下量を用い、平坦度と温度降下量
との関係で補正を行ってもよい。

［発明の効果］ 本発明の熱延鋼板の巻取温度制御方法は、冷却装置の入
側に鋼板平坦度検出手段を設け、前記冷却装置の注水量
を調整するにあたって、前記鋼板平坦度検出手段の出力
信号に所定の係数を乗算した値を考慮しており、熱延鋼
板が平坦でないときでも平坦時と同様の精度で巻取温度
を制御することができて、熱延鋼板製品の、先端から後
端にわたって機械的性質が均一化して、歩留まりの向上
による大きな経済効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例としての熱延鋼板の巻取温度制御方法
による制御装置のブロック図、第２図は同実施例方法に
よる巻取温度の計測例を示すグラフ、第３図は従来の熱
延鋼板の巻取温度制御装置のブロック図である。 １・・・・・・熱間仕上圧延機としての仕上最終圧延機
、２・・・・・・冷却装置、３・・・・・・巻取機１．
４・・・・・・板厚計、５・・・・・・冷却装置入側鋼
板温度を計測する仕上出側温度計、６・・・・・・巻取
温度計、７，８・・・・・・仕上最終圧延機１および巻
取機３の速度検出器、９・・・・・・実施例フィードフ
ォワード制御回路、１０・・・・・・フィードバック制
御回路、１１・・・・・・鋼板平坦度検出手段としての
平坦度検出装置、１２・・・・・・学習装置。 特許出願人　株式会社　神戸製鋼所 代理人　　弁理士　　小　林　　傅 ＩＩＩ！ｌｉｔ １１２　　図 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱間仕上圧延機に後続して、注水式の冷却装置と
   、巻取機とが設けられ、冷却装置の注水量を制御して、
   巻取機に巻取られる熱延鋼板の温度を所定値とする熱延
   鋼板の巻取温度制御方法において、前記冷却装置の入側
   に鋼板平坦度検出手段を設け、前記冷却装置の注水量を
   調整するにあたって、前記鋼板平坦度検出手段の出力信
   号に所定の係数を乗算した値を考慮することを特徴とす
   る熱延鋼板の巻取温度制御方法。
2. （２）前記鋼板平坦度検出手段の出力信号値と、そのと
   きの熱延鋼板の板厚と同熱延鋼板の冷却装置内通過速度
   と冷却装置入側鋼板温度と巻取機に巻取られる熱延鋼板
   の温度との計測値とを記憶し、複数回の前記記憶動作に
   よって学習を行い、熱延鋼板の板厚と同鋼板の冷却装置
   内通過速度と冷却装置入側鋼板温度と巻取機に巻取られ
   る熱延鋼板の温度との計測値とを得て前記所定の係数を
   演算し、前記冷却装置の注水量を調整するにあたって、
   前記鋼板平坦度検出手段の出力信号に前記の演算した所
   定の係数を乗算した値を考慮することを特徴とする請求
   項１記載の熱延鋼板の巻取温度制御方法。