JPH06179008A - 熱延鋼帯の捲取温度制御方法 - Google Patents

熱延鋼帯の捲取温度制御方法

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JPH06179008A
JPH06179008A JP4330781A JP33078192A JPH06179008A JP H06179008 A JPH06179008 A JP H06179008A JP 4330781 A JP4330781 A JP 4330781A JP 33078192 A JP33078192 A JP 33078192A JP H06179008 A JPH06179008 A JP H06179008A
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temperature
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steel strip
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Toyohiko Ueda
田 豊 彦 上
Satoshi Kitao
尾 聡 北
Nobuaki Ito
藤 信 明 伊
Shigeyuki Komori
森 繁 之 小
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱延鋼帯の捲取冷却速度を一定にする。 【構成】 仕上圧延された鋼帯に対して、仕上出口温度
を検出した時点から一定長さ毎に仕上出口温度を測温し
つつ、既に仕上出口温度計を通過した一定長さ毎のコイ
ル片については自コイル片が通過したバンクの注水バル
ブON−OFF実績をもとに温度降下量を求め、現在の
コイル片温度を計算するとともに、次の一定長進行まで
あるバンクに対してその通過時間から自コイル片の冷却
速度が一定となるようにバンク出口での目標温度を決定
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、熱延鋼帯(ホットスト
リップ)の捲取温度制御方法に関するものである。
【0002】
【従来技術】熱延鋼帯の一般的な捲取温度制御設備の概
要を図1に示す。1は仕上圧延機である。2は仕上最終
圧延機1の後面に設置された仕上出口温度計である。3
は仕上圧延機1の後面に設置された板厚計である。4及
び5はランアウトテーブルの上部及び下部に設置された
冷却設備である。6及び7は冷却設備4及び5を各々1
〜Nに分割したバンクである。また、各バンクはN0i
本(i=1,・・・,N)のバルブより構成されてい
る。8は捲取機11の前面に設置された捲取温度計であ
る。9及び10は捲取機11及び仕上最終圧延機1の速
度検出器であり、熱延鋼帯Sの速度を検出するのに使用
する。
【0003】従来の技術は、特開昭50−24703号
公報及び第75回計測制御部会資料計75−3−6「熱
延工場の巻取温度制御」に示されているが、捲取温度制
御の基礎的事項なのでここで簡単に説明し、問題点を指
摘する。
【0004】従来、捲取温度制御はプリセット・カウン
ターからの一定長さピッチ割込にて、熱延鋼帯一定長さ
毎に実行し、仕上出口板厚及び仕上出口温度を実測し、
図2に示す加減速率等の速度パターンを予測する(特開
昭49−118655号参照)事により、次の(1)及
び(2)式のモデル式にて計算しバルブ出力を行ってい
る。モデル式を以下に示す。
【0005】水冷のみによる温度降下は、 T1 =Tw +(T10 −TW )exp(−αΔt/CP ρH) ・・・(1) で与えられ、また、放射のみによる温度降下は、
【0006】
【数2】
【0007】で与えられる。
【0008】ここで、 T1 ,T2 :冷却温度
(K) T10 ,T20:冷却前温度(K) TW :冷却水温(K) α :熱伝達係数(Kcal/m2 hr℃) CP :鋼帯の比熱(Kcal/Kg・℃) ρ :圧延材の密度(Kg/m3 ) Δt :冷却所要時間(hr) H :板厚(m) ε0 :放射率 σ :ステフアンボルツマン定数(Kcal/m2
hr℃) (1)式及び(2)式を用いてバンク毎に分割し、捲取
目標温度になるまで繰り返し計算を行う。つまりこの方
法は捲取目標温度のみを制御目標とする方法である。
【0009】また、上記方法の拡張として、予め材料仕
様として各バンク出口の目標温度を定めておき、上記と
同様の方法で各バンク出口目標温度になるまで繰り返し
計算を行う方法もある。この方法は、予め各バンク出口
の目標温度を定める時に、その材料仕様の標準通板速度
からその鋼帯の冷却速度を考慮して各バンク出口の目標
温度を定めることにより、捲取目標温度と冷却速度の両
方を制御目標とする方法である。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上述の、捲取温度のみ
を制御目標とする方法では、熱延鋼帯のランアウトテー
ブルにおける冷却速度を制御できない。また予め各バン
ク出口の目標温度を定めて捲取目標温度と冷却速度の両
方を制御目標とする方法では、その熱延鋼帯がランアウ
トテーブルを通過中に加速や減速が起こるので、一定の
冷却速度が守れていない。具体的には、板先端から20
0m位置のコイル片に注目して例を上げると、加速の大
きな材料では仕上出口通過時には600mpmであった
ものが捲取機到達時には1100mpmになる材料があ
る。この場合、1つのバンク(8m)を通過する時間に
換算すると、仕上出口通過時には0.8秒/バンクであ
り、捲取機到達時には0.44秒/バンクとなる。この
コイル片を60℃/秒の冷却速度で冷却しようとする
と、仕上出口通過時は48℃/バンクの温度降下が必要
であり、捲取機到達時には26.2℃/バンクの温度降
下が必要となる。図2に示すように熱延鋼帯の仕上圧延
機により圧延される速度パターンは、複雑に加速,一定
速,減速が起こるので、冷却速度を一定にしようとした
時の各バンクでの所要温度降下量もそのコイル片の位置
や加速・減速パターンによって異なる。従って、予め各
バンク出口の目標温度を定めておく方法では、一定の冷
却速度を守ることができない。
【0011】本発明は冷却速度を一定とする目標温度を
設定することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、個々に冷却能
の操作が可能な複数の冷却バンクから成る冷却手段で、
仕上圧延された熱延鋼帯を冷却する熱延鋼帯の捲取温度
制御方法おいて、仕上圧延出口で熱延鋼帯の温度を一定
長毎に測温しつつ、既に仕上出口温度計を通過した一定
長毎のコイル片については自コイル片が今回通過したバ
ンクの冷却実績をもとに温度降下量を求め現在のコイル
片温度を計算するとともに、次の一定長進行までに通過
する予定であるバンクに対してその通過時間から自コイ
ル片の冷却速度が一定となるようにバンク出口での目標
温度を決定することを特徴とする。
【0013】
【作用】熱延鋼帯の一定長毎に、仕上圧延出口での測温
値を起点に冷却実績をもとに現在温度が把握される。そ
してその後進入する各バンクの通過時間と所要冷却速度
から各バンク出口での目標温度が決定される。各バンク
の出口での目標温度と入口での目標温度(前バンク出口
の目標温度)から、該入口目標温度で到来する熱延鋼帯
を該出口目標温度にまで冷却する冷却能を各バンクに設
定することにより、該出口目標温度に熱延鋼帯が冷却さ
れ、各バンクにおける熱延鋼帯の冷却速度は該所要冷却
速度、すなわち意図する一定値になる。
【0014】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明を説明する。図
3は、本発明を一態様で実施する装置構成概略を示すブ
ロック図である。仕上出口コイル片温度計算部12で
は、仕上速度検出器10から熱延鋼帯の一定進行のタイ
ミングと通板速度を受け、仕上出口温度計2で検出され
るコイル片温度を取り込み、通板速度と仕上出口位置コ
イル片温度を出力する。
【0015】次にランアウトテーブル上コイル片温度決
定部13では、熱延鋼帯が一定長進行の間にランアウト
テーブル上の各コイル片の温度降下量を計算する。その
ためにまずバルブON−OFF実績入力部16からその
一定長進行の間のバルブON−OFF実績と仕上出口板
厚計3で検出された板厚を取り込み、最も仕上圧延機1
に近いコイル片については前回取り込みの仕上出口位置
コイル片温度を、また既に仕上出口位置を通過している
コイル片については前回本決定部13で求めたランアウ
トテーブル上コイル片温度を用い、既計算済の通板続度
を入力として、(1)式及び(2)式を解き温度降下量
を求め、現在のランアウトテーブル上コイル片温度を決
定する。さらに今回はじめて注水開始したコイル片があ
れば、その注水を開始した時のコイル片温度〔Ti 〕と
時間〔ti 〕を記憶しておく。
【0016】次に各バンク出口冷却速度一定目標温度決
定部14では、各コイル片の冷却速度が一定となるよう
な各バンク出口の目標温度を決定する。その詳細を図4
を参照して説明する。図4は時間及びランアウトテーブ
ル上の位置とコイル片温度の関係を示す図であり、例と
して第5バンク出口の目標温度を決定するためのもので
ある。第5バンク出口の目標温度を決定するためには、
第5バンク入口のコイル片を計算対象として採用する。
図4中のB点は、ランアウトテーブル上コイル片温度決
定部13で求めた計算対象コイル片の現在温度を示して
いる。また図4中のA点は、ランアウトテーブル上コイ
ル片温度決定部13で記憶しておいた計算対象コイル片
の注水開始実績温度〔T1 〕と注水開始実績温度〔t
1 〕をプロットしたものである。
【0017】各バンク出口冷却速度一定目標温度決定部
14の目的は、図4中のC点を求めることである。まず
C点の横軸値〔t3 〕の決定は、現在時刻〔t2 〕に第
5バンクの通過時間を加算して求める。第5バンクの通
過時間計算では、図2に示した速度パターンと仕上出口
コイル片温度計算部12で求めた通板速度の変化率を考
慮している。次に、C点の縦軸値〔T3 〕は、当該熱延
鋼帯の目標とする指示冷却速度(β℃/秒)から次の
(3)式を用いて決定する。 T3 =T1 −β×(t3 −t1 ) ・・・(3) 全バンクに対して順番に上記方法を適用することによ
り、各コイル片の冷却速度が一定となるような全バンク
出口の目標温度を決定したことになるこれにより全バン
ク出口の目標温度が決定できたので、各バンク毎に
(1)式及び(2)式にバルブ数0本用の熱伝達係数α
0 から当該バンクの最大バルブ数用の熱伝達係数αmax
を順番に代入して当該バンク出口温度を予測計算し、当
該バンク出口の目標温度を満足するバルブON数を決定
する。
【0018】最後に、上記で求めた全バンクの最適バル
ブON数をバルブON−OFF設定出力部16で設定出
力することにより、実際の熱延鋼帯を全長に渡って加速
中,一定速度中,減速中であっても常に一定の冷却速度
がもたらされる。
【0019】図5の(a)は、従来技術である、予め各
バンク出口の目標温度を定める時にその材料仕様の標準
通板速度からその鋼帯の冷却速度を考慮して各バンク出
口の目標温度を定めることにより、捲取目標温度と冷却
速度の両方を制御目標とする方法による鋼帯の温度変化
(点線)と、上述の本発明方法による鋼帯の温度変化
(実線)とを比較した図である。本図は、図2中の板先
端から200m位置での制御結果であり、仕上出口通過
時には600mpmであるが捲取機到達時には1100
mpmに加速され、指示冷却速度が60℃/秒の時のコ
イル片の温度履歴を示している。縦軸はコイル片の温度
を示しており、横軸は仕上圧延機から捲取機の間のラン
アウトテーブル長さを40等分した位置を表している。
予め各バンク出口の目標温度を定める従来方法では横軸
上の5の位置から19の位置にかけて直線状にコイル片
温度が降下しているのに対し、本発明の方法では横軸上
の5の位置から23の位置にかけて凹曲線状にコイル片
温度が降下している。これは板先端から200m位置の
コイル片が加速中であり、1バンク当たりの通過時間が
そのコイル片が進行するに従って短くなるために違いが
発生している。この違いが冷却速度となって表れ、従来
技術では横軸上の5の位置近辺では60℃/秒の冷却速
度であるが19の位置近辺では約80℃/秒と増加して
いるのに対し、本発明では横軸上の5の位置から23の
位置にかけて60℃/秒の冷却速度(一定)が実現でき
ている。
【0020】また図5の(b)は、図2中の熱延鋼帯の
板先端から200m位置での温度変化と500m位置で
の温度変化を示しており、600mpmから1100m
pmへの加速中であっても、1100mpmの一定速度
中であっても、指示冷却速度である60℃/秒の冷却速
度が実現できている。
【0021】また同様に、減速中のコイル片に対して本
発明を適用した場合は、図5の(a)に示すコイル片温
度履歴が凸曲線状になり、60℃/秒の冷却速度が実現
できている。
【0022】
【発明の効果】本発明によると熱延鋼帯をランアウトテ
ーブルにて冷却するにあたり、加速中,最大速度中,減
速中であっても常に一定の速度の冷却が行なわれ、材質
の均一化,歩留りの向上に貢献しており、全ての鋼種に
渡り効果が多大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 従来の一般的な捲取温度制御設備の概要を示
すブロック図である。
【図2】 熱延鋼帯の、仕上圧延機により圧延される速
度パターンの一例を示すグラフであり、特に、板トップ
から200m位置と500m位置のコイル片に対して仕
上出口温度計到達までの速度パターンを示す。
【図3】 本発明を一態様で実施する捲取温度制御設備
と、本発明を実施する装置の機能構成を示すブロック図
である。
【図4】 各バンク出口冷却速度一定目標温度決定部の
概念図である。
【図5】 (a)は、板トップから200m位置のコイ
ル片に対する従来と本発明の冷却制御結果を示すグラフ
であり、(b)は、板トップから200m位置の加速中
コイル片に対する本発明の冷却制御結果と板トップから
500m位置の一定速度通板中コイル片に対する本発明
の冷却制御結果を示すグラフである。
【符号の説明】
1:仕上圧延機 2:仕上出口温度
計 3:仕上出口板厚計 4:冷却設備(上
部) 5:冷却設備(下部) 6:上部バンク 7:下部バンク 8:捲取温度計 9:捲取速度検出器 10:仕上速度検出
器 11:捲取機 12:仕上出口温
度決定部 13:ランアウトテーブル上コイル片温度計算部 14:各バンク出口冷却速度一定目標温度決定部 15:バルブON−OFF実績入力部 16:バルブON−OFF設定出力部
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C21D 11/00 101 (72)発明者 小 森 繁 之 君津市君津1番地 新日本製鐵株式会社君 津製鐵所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】個々に冷却能の操作が可能な複数の冷却バ
    ンクから成る冷却手段で、仕上圧延された熱延鋼帯を冷
    却する熱延鋼帯の捲取温度制御方法おいて、 仕上圧延出口で熱延鋼帯の温度を一定長毎に測温しつ
    つ、既に仕上出口温度計を通過した一定長毎のコイル片
    については自コイル片が今回通過したバンクの冷却実績
    をもとに温度降下量を求め現在のコイル片温度を計算す
    るとともに、次の一定長進行までに通過する予定である
    バンクに対してその通過時間から自コイル片の冷却速度
    が一定となるようにバンク出口での目標温度を決定する
    ことを特徴とする熱延鋼帯の捲取温度制御方法。
JP4330781A 1992-12-10 1992-12-10 熱延鋼帯の捲取温度制御方法 Expired - Lifetime JP2617667B2 (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010019326A (ko) * 1999-08-26 2001-03-15 이구택 미니밀 공정에서의 열연 강판 후단부 권취 온도 제어방법
JP2007301603A (ja) * 2006-05-11 2007-11-22 Kobe Steel Ltd 圧延材の巻き取り温度制御方法及び圧延装置

Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010019326A (ko) * 1999-08-26 2001-03-15 이구택 미니밀 공정에서의 열연 강판 후단부 권취 온도 제어방법
JP2007301603A (ja) * 2006-05-11 2007-11-22 Kobe Steel Ltd 圧延材の巻き取り温度制御方法及び圧延装置

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