JPH0390206A - 熱延鋼板の冷却制御方法 - Google Patents

熱延鋼板の冷却制御方法

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JPH0390206A
JPH0390206A JP1226626A JP22662689A JPH0390206A JP H0390206 A JPH0390206 A JP H0390206A JP 1226626 A JP1226626 A JP 1226626A JP 22662689 A JP22662689 A JP 22662689A JP H0390206 A JPH0390206 A JP H0390206A
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JP
Japan
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steel plate
hot
temperature
cooling
rolling
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Pending
Application number
JP1226626A
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English (en)
Inventor
Akinori Otomo
朗紀 大友
Shigenobu Yasunaga
繁信 安永
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B37/00Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/74Temperature control, e.g. by cooling or heating the rolls or the product
    • B21B37/76Cooling control on the run-out table

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (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、熱間仕上圧延機と巻取り機との間に設けられ
ている冷却装置による熱延綱板の冷却制御方法に関する
ものである。
〔従来の技術〕
従来、熱間圧延工程において、仕上圧延後の熱延鋼板は
、熱間仕上圧延機と巻取り機との間に設けられている冷
却装置により冷却制御されて巻取り機に巻取られている
,この冷却制1nは、例えば板厚、通板速度、熱間粗圧
延温度、熱間仕上圧延温度および巻取り温度等のサンプ
リングされた情報を計算機に入力すると共に、その演算
結果に基づいて、冷却される熱延鋼板の材質面を考慮し
て最適な冷却速度になるように冷却装置からの冷却水の
注水量を制御して行われている。そして、このような熱
延mlの冷却制御を精度よく行うため一般に、11m板
温度変化の最大なものを想定して、前記板厚、通板速度
、熱間粗圧延温度、熱間仕上圧延温度および巻取り温度
等のサンプリングが一定の時間または一定の距離ごとに
周期的に実施されている。(例えば、特公昭58−15
202号公報、特開昭58−221606号公報)(発
明が解決しようとするL1題) ところで、近年は、熱延鋼板の材質面の要求から、冷却
装置の冷却能力の範囲が拡大されると共に、温度制御精
度の向上のため、冷却装置の注水1tlI制御単位が細
分化され、しかも鋼板の冷却制御単位長さも短くなって
いる。このため、上述した特公昭5B −15202号
公報、特開昭58−221606号公報に述べられてい
るような、鋼板温度変化の最大なものを想定した一定時
間または一定IligIごとのサンプリング周期では、
不必要なサンプリングを行って計算機の負荷を増大(!
!剰な計算等)させたり、鋼板の温度制御精度を充分確
保できないサンプリング周期で冷却制御したりしている
問題が生じた。
本発明は、上記の事情に鑑み、計算機の負荷を増大させ
ることなく、且つ鋼板の温度制御精度を充分確保したサ
ンプリング周期でもって、熱間圧延工程における熱延鋼
板の冷却制御方法を提供することを目的とするものであ
る。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するため、本発明に係わる熱延調板の冷
却制御方法は、板厚、通板速度、熱間粗圧延温度、熱間
仕上圧延温度および巻取り温度等のサンプリング情報に
基づいて、熱間仕上圧延機と巻取り機との間に設けられ
ている冷却装置の注水すべき制御単位をオン・オフ制御
して熱延鋼板を冷却制御する方法において、[1]:実
測された熱間粗圧延後の鋼板温度から予測される熱間仕
上圧延後の鋼板長手方向の温度勾配、[2]:加減速率
等の仕上圧延条件から予測される熱間仕上圧延後の鋼板
長手方向の温度勾配、[3]:熱間仕上圧延速度変化に
よる冷却時間変化に伴い予測されるl鋼板長手方向の温
度勾配の内、少なくとも一つの鋼板長手方向の温度勾配
(ΔTt/Δx)を元に、下記(1)式を満たす鋼板圧
延方向の温度制御長さ(Lx〕をサンプリング周期とし
て熱延鋼板を冷却制御するものである。
ΔT0≧Lx XΔT2/Δx  −(1)但し、Δ’
roili板の温度制御精度そして、(+)式を満たす
鋼板圧延方向の温度制御長さ(Lx )を、冷却装置の
最も短い制御単位の整数倍の長さ値にするとよい。
〔作  用〕
本発明は、鋼板長手方向の温度勾配(ΔT%/ΔX)と
調板の温度制御精度(±ΔT、)とを元に鋼板圧延方向
の温度制御長さ(Lx )を求め、この長さをサンプリ
ング周期とするものであるから、不必要なサンプリング
を行うことがなく、従って、計算機の負荷の増大を防止
することができ、且つw4仮の温度制御精度を充分確保
することができる。
鋼板長手方向の温度勾配(ΔTt/ΔX)は、次に説明
する如くして求められる。
実測された熱間粗圧延後の鋼板温度から予測される熱間
仕上圧延後の鋼板長手方向の温度勾配(ΔTl/ΔX)
は、第7図に示すような粗圧延完了後のラフバーの温度
を計測することにより、最大の温度勾配(ΔTm/Δy
)を求めると共に、計測されたラフバー厚さ(Hl)、
!i板仕上げ厚さ(H8)を元に、下記(2)式により
求められる。
ΔTl/Δx−K・ΔT、/Δ)’−Hs/Hm(2) 但し、K:補正係数(通常、約0.8である。)加減速
率等の仕上圧延条件から予測される熱間仕上圧延後の鋼
板長手方向の温度勾配(ΔT□/ΔX)は、計測された
加速率または減速率、ラフバー温度、仕上温度により、
例えば、第8図に示したラフバー温度が一定とした時の
仕上圧延の加速率に伴う仕上温度の変化のグラフ図から
理解できるように、加速率の関数として求められる。
熱間仕上圧延速度変化による冷却時間変化に伴い予測さ
れるI仮長手方向の温度勾配(ΔT3/ΔX)は、計測
された加速率または減速率、仕上温度により、仕上圧延
の加速率または減速率に伴う!板の速度変化から冷却時
間の変化を求め、この冷却時間の変化の間の、@板の移
動距離ΔXと温度変化量の差ΔT、より求められる。
このようにして求められたΔTt/Δx〜ΔT3/Δχ
に基づき、例えば、下記(3)式から鋼板長手方向の温
度勾配(ΔTt/ΔX)を求め、ΔT、、/Δx”ΣΔ
T、/Δに −(3)4=7 この鋼板長手方向の温度勾配(ΔT1/ΔX)と、鋼板
に求められた温度制御精度(±ΔT0)とを元に前記(
1)式を満たす鋼板圧延方向の温度制御長さ(Lx )
を求め、この長さをサンプリング周期とすればよい。
さらに、上記で求めた温度制御長さ(Lx)を、この温
度制御長さ(Lx )以内で冷却装置の最も短い@御単
位長さ(L mu)の整数倍の長さ値にしておくと、注
水の際のオン・オフ制御がし易くなる。
〔実 施 例] 以下、本発明を実施例により説明する。
第1図は本発明の熱延綱板の冷却Itl 御方法に係わ
る熱間仕上圧延機の出側設備を中心とした概略図である
0図において、lは熱延!In板、2は熱間仕上圧延機
、3は冷却装置、4はテーブルローラ5は巻取り機、6
は熱間仕上圧延4i!2の出側に設けられた温度計、7
は巻取り機5の直前に設けられた温度計を示す。また同
量において、8はヘッドタンク、9は貯水ピット、10
は給水ポンプ、11は主給水配管、12はヘッドタンク
8からの溢流水を流す排水管、13はスルースビット、
14は冷却水戻り配管、15はノズルヘッダ、16は注
水制御単位ごとに設けられた開閉バルブ、17は流量計
、18は支管、19は主管、20はバルブを示し、これ
らによって冷却装置3が構成されている。
熱延綱板lは、図外の熱間圧延機により圧延され、最終
的には熱間仕上圧延機2により所定寸法に圧延される。
この後、テーブルローラ4上を通板し、巻取り機5に巻
取られる。この間、熱延鋼IIは冷却装置3により、例
えば第2図に示すような冷却パターンで、熱間仕上圧延
機2の出側鋼板温度FDTから材質をつ(り込む上で要
求される冷却速度CRでもって巻取り温度CTが得られ
るように冷却制御される。ところで、最近はこのような
材質面から要求される冷却速度CRおよび巻取り温度C
Tは従来と比べて範囲が拡大し、例えば、熱延鋼板lの
板厚4IllI相当で、冷却速度CRはlO〜100”
C/sec+巻取り温度CTは200〜600’Cとな
っている。
このような状況の下で、設備的には水量密度が膨大とな
っており、これに対応させるため、給水面では第1図に
示すような冷却装置3としてヘッドタンク8を使用する
方式が採用され、また冷却制御部においては注水制御単
位が細分化され、1個乃至数個のノズルヘッダ15を1
グループとして開閉バルブ16を設は注水制御単位とし
ている。
第3rpJは上記注水制御単位を複数個集め、上グルー
プU1〜u7および下グループL1〜L7の各々7グル
ープづつを例示する図で、S1〜S13は熱間仕上圧延
機2と巻取り機5との間の計算セクションを示す、この
図では計算セクションの長さとグループの長さとを同じ
例を示しているが、必ずしも同じにする必要はない、尚
、等ピッチに分割された計算セクション5L−313を
設定するのは、熱延鋼4Fiの冷却制御に当たり、冷却
ゾーン内における鋼板の温度降下量を予測することが必
要となるので、この計算セクション81〜513を元に
II鋼板温度を予測すると同時に、鋼板の温度降下量を
予測するためである。
第4図は本発明の熱延綱板の冷却制御方法に係わる制御
系ブロック図であって、図において、初期情報とは、鋼
種、板厚、通板速度、予測熱間仕上圧延温度、注水パタ
ーン、目標巻取り温度等の初期情報を意味する。初期設
定は、前記初期情報および後記する学習制御により得ら
れた情報等に基づき、各グループ単位毎の注水すべき制
御単位を決定し、注水指令を出す、ダイナミック制御は
、実測されてくる板厚、通板速度および熱間仕上圧延温
度の情報と、後記する学習制御により得られた情報に基
づき、注水すべき制御単位をオン・オフ制御する。学習
制御は、目標巻取り温度と実測巻取り温度とに誤差が生
じた時、実測熱間仕上圧延温度、実測巻取り温度および
注水実績に基づき、計算セクションを元にした鋼板温度
予測に当たって補正する。フィードバック制御は、目標
巻取り温度と実測巻取り温度とに誤差が生じた時、巻取
り機5に近い方の注水制御単位の一部を、計算セクショ
ンを元にした鋼板温度予測にて注水する制御単位とは独
立にオン・オフ制御する。実績値収集は、初期情報の他
、鋼板の温度、学習係数等を収集貯蔵する。
上述の熱延m仮の冷却制御方法に係わる制御系を元に、
熱間圧延仕上温度約850°Cの厚さ2+u++の鋼板
(コイル長さ約710m)を、通板速度条件;初期61
0m/miロ、加速度0.1僧/3富で、巻取り温度5
50°C1温度制御猜度±10℃を目標に、且つ上記(
1)式より求められた鋼板圧延方向の温度制御長さ4.
92mで冷却制御を行ったところ、鋼板の先端からの冷
却状態は第5TyJに示すような結果であった。また比
較のため、はぼ同条件で、且つ従来方式により求めた温
度制御長さ1.64mで冷却制御を行った結果を第6図
に示す。
上記第5図および第6図から明らかなように、温度制御
の面ではいずれも温度制御精度の±10°Cの範囲内で
制御されており良好であったが、計算機の負荷について
調査してみると、従来法では平均的45%、最大時75
%であった負荷が、本発明法では平均的32%、最大時
48%と太き(改善されていた。
〔発明の効果] 以上説明したように、本発明に係わる熱延@板の冷却制
御方法によれば、計算機の負荷を増大させることなく、
且つ鋼板の温度制御精度を充分確保したサンプリング周
期でもって、熱間圧延工程における熱延綱板の冷却制御
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1yIJは本発明の熱延綱板の冷却制御方法に係わる
熱間仕上圧延機の出側設備を中心とした概略図、第HQ
は鋼板の材質面から要求される冷却パターンの例図、第
3図は本発明に係わる冷却制御方法を説明するための説
明図、第4図は本発明の熱延!ll板の冷却制御方法に
係わるIII御系ブロック図、第51Mは本発明の熱延
鋼板の冷却制御方法による冷却制御状態図、第6図は従
来の熱延鋼板の冷却M御方法による冷却制御状m図、第
7図は粗圧延完了後のラフバー温度の実測グラフ図、第
8図はラフバー温度が一定とした時の仕上圧延の加速率
に伴う仕上温度の変化のグラフ図である。 l 熱延鋼板     2 熱間仕上圧延機3 冷却装
置     4 テーブルローラ5 巻取り機、   
  6.7  温度計8 ヘッドタンク   15  
ノズルヘッダ16  開閉バルブ    17  流量
計18  支管       19  主管20  バ
ルブ FDT  熱間仕上圧延機の出側鋼板温度CR冷却速度
     CT  !1取り温度CTN  冷却途中の
温度 U1〜U7  上グループ単位 L1〜L7 下グループ単位 S1〜313 計算セクション

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)板厚、通板速度、熱間粗圧延温度、熱間仕上圧延
    温度および巻取り温度等のサンプリング情報に基づいて
    、熱間仕上圧延機と巻取り機との間に設けられている冷
    却装置の注水すべき制御単位をオン・オフ制御して熱延
    鋼板を冷却制御する方法において、[1]:実測された
    熱間粗圧延後の鋼板温度から予測される熱間仕上圧延後
    の鋼板長手方向の温度勾配、[2]:加減速率等の仕上
    圧延条件から予測される熱間仕上圧延後の鋼板長手方向
    の温度勾配、[3]:熱間仕上圧延速度変化による冷却
    時間変化に伴い予測される鋼板長手方向の温度勾配の内
    、少なくとも一つの鋼板長手方向の温度勾配(ΔT_t
    /Δ_x)を元に、下記(1)式を満たす鋼板圧延方向
    の温度制御長さ(L_x)をサンプリング周期として熱
    延鋼板を冷却制御することを特徴とする熱延鋼板の冷却
    制御方法。 ΔT_0≧L_x×ΔT_t/Δ_x−(1)但し、Δ
    T_0:鋼板の温度制御精度
  2. (2)鋼板圧延方向の温度制御長さ(L_x)を冷却装
    置の最も短い制御単位の整数倍の長さ値にしたことを特
    徴とする第1請求項に記載の熱延鋼板の冷却制御方法。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006527790A (ja) * 2003-06-18 2006-12-07 エス・エム・エス・デマーク・アクチエンゲゼルシャフト 二相組織を有するホットストリップを製造する方法及び設備
CN101733291A (zh) * 2010-02-10 2010-06-16 东北大学 中厚板轧后冷却辊道速度的控制方法
JP2013035014A (ja) * 2011-08-08 2013-02-21 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp 厚鋼板の製造方法
CN103316930A (zh) * 2013-06-11 2013-09-25 鞍钢股份有限公司 一种冷镦钢用盘条的控冷方法
CN104307891A (zh) * 2014-11-07 2015-01-28 武汉钢铁(集团)公司 一种阶梯式热轧带钢产线层流冷却控制方法
CN104923569A (zh) * 2014-03-20 2015-09-23 上海宝信软件股份有限公司 热轧层流冷却带钢时间速度图动态计算方法

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