JPH07103425B2 - 鋼材の変態率制御冷却方法 - Google Patents
鋼材の変態率制御冷却方法Info
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- JPH07103425B2 JPH07103425B2 JP61100326A JP10032686A JPH07103425B2 JP H07103425 B2 JPH07103425 B2 JP H07103425B2 JP 61100326 A JP61100326 A JP 61100326A JP 10032686 A JP10032686 A JP 10032686A JP H07103425 B2 JPH07103425 B2 JP H07103425B2
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- C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
- C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
- C21D9/56—Continuous furnaces for strip or wire
- C21D9/573—Continuous furnaces for strip or wire with cooling
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
- B21B37/74—Temperature control, e.g. by cooling or heating the rolls or the product
- B21B37/76—Cooling control on the run-out table
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- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/22—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length
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- B21B45/02—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
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- B21B45/0209—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants
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Description
本発明は、鋼材の変態率制御冷却方法に係り、特に、熱
間圧延等の熱間で圧延されて製造される鋼板、形鋼、棒
鋼及びその他の同様な鋼材の変態率を制御する際に用い
るのに好適な、所望の材質を得るために、鋼材の変態現
象モデルから予め計算した目標変態率パターンに沿つて
該鋼材を制御冷却する鋼材の変態率制御冷却方法の改良
に関する。
間圧延等の熱間で圧延されて製造される鋼板、形鋼、棒
鋼及びその他の同様な鋼材の変態率を制御する際に用い
るのに好適な、所望の材質を得るために、鋼材の変態現
象モデルから予め計算した目標変態率パターンに沿つて
該鋼材を制御冷却する鋼材の変態率制御冷却方法の改良
に関する。
鋼材の材質を決めているのは、γ鉄からα鉄への変態状
況であり、この変態挙動を制御することが、材質を制御
する上で重要である。 従つて、従来から鋼材の材質を制御する方法として、鋼
材の温度を管理することが行われていた。（例えば特開
昭59−229218号参照） しかしながら、鋼材の材質は温度のみでなく変態挙動に
も大きく影響され、又、鋼の変態挙動は、鋼の成分、圧
延条件（圧下荷重、歪み量）、冷却条件（板厚、ロール
温度、デスケーリング条件、水温、外気温）等によつて
変化する。従つて、冷却によつて変態を管理しようとす
る場合、上記の要因を各種設定して、その状況下毎の変
態挙動を予め観測しておく必要があるが、制御対象とな
る全鋼材を観測するのは困難である。 一方、従来から、鋼材の変態量を検出することにより、
加工条件、温度条件を変更して変態量を制御する方法
が、例えば特公昭53−25309で提案されている。 しかしながら、この方法では、加工途中での変態量が所
定の範囲内になつているかどうかの判定により制御する
に止まり、最終的に目的とする材質の製品を得るための
変態量の経時変化、即ち変態率パターンについては何等
考慮されていなかつた。 一方、変態現象をモデル化し、鋼材の冷却条件、成分、
圧延スケジユールから、圧延過程若しくは冷却過程での
変態率変化、即ち、鋼の変態開始、終了曲線（TTT曲
線）を与える技術が、例えばYoshihiro SAITO et al、
International Conference on Steel Rolling、2,130
9−1320（1980）で提案されている。
況であり、この変態挙動を制御することが、材質を制御
する上で重要である。 従つて、従来から鋼材の材質を制御する方法として、鋼
材の温度を管理することが行われていた。（例えば特開
昭59−229218号参照） しかしながら、鋼材の材質は温度のみでなく変態挙動に
も大きく影響され、又、鋼の変態挙動は、鋼の成分、圧
延条件（圧下荷重、歪み量）、冷却条件（板厚、ロール
温度、デスケーリング条件、水温、外気温）等によつて
変化する。従つて、冷却によつて変態を管理しようとす
る場合、上記の要因を各種設定して、その状況下毎の変
態挙動を予め観測しておく必要があるが、制御対象とな
る全鋼材を観測するのは困難である。 一方、従来から、鋼材の変態量を検出することにより、
加工条件、温度条件を変更して変態量を制御する方法
が、例えば特公昭53−25309で提案されている。 しかしながら、この方法では、加工途中での変態量が所
定の範囲内になつているかどうかの判定により制御する
に止まり、最終的に目的とする材質の製品を得るための
変態量の経時変化、即ち変態率パターンについては何等
考慮されていなかつた。 一方、変態現象をモデル化し、鋼材の冷却条件、成分、
圧延スケジユールから、圧延過程若しくは冷却過程での
変態率変化、即ち、鋼の変態開始、終了曲線（TTT曲
線）を与える技術が、例えばYoshihiro SAITO et al、
International Conference on Steel Rolling、2,130
9−1320（1980）で提案されている。
しかしながら、上記の変態現象モデルにおいても、モデ
ルの対象が限られており、多品種（制御対象となる全鋼
材）の変態現象を再現しているとはいい難い。このた
め、従来変態率による制御冷却を行うのは、一部の鋼材
に限られていた。又、変態率制御を行つているものにつ
いても、前述のようなモデルの精度によるところが大き
く、モデルの誤差がそのまま変態率制御の誤差となつて
いた。 これに対し、本出願人は、特願昭60−220680号（特開昭
62−80226号）において、鋼材の実測変態率と計算変態
率の差に基づいて変態現象モデルの補正値を求め、この
補正値を用いて次に冷却する鋼材の目標変態率パターン
を修正して冷却するようにした鋼材の変態率制御冷却方
法を提案している。しかしながら、変態率を学習して冷
却制御する上記提案にあつても、鋼帯の速度変動、温度
変動については考慮されていない。従つて、鋼材内の変
態率の変動を解消し、鋼材全長に亘つて一定の変態率パ
ターンとすることができないという問題点を有する。 又、特開昭59−129717号公報に開示されるように、熱間
圧延機と焼入れ装置間、又は必要に応じて焼入れ装置内
にも変態量計を設けて、冷却ゾーン内各位置における変
態量を検出し、この検出変態量に基づいて水冷ゾーン内
で部分的に冷却水量を変化させ、被焼入れ材の材質を制
御するようにした鋼板の直接焼入れ装置が提案されてい
る。 しかしながら、上記提案における鋼板の冷却制御におい
ても、被焼入れ材の長手方向の各位置が変態量計の各位
置を通過する時間の差から生じる被焼入れ材自体の温度
の差等により被焼入れ材の全長に亘つて一定の変態率パ
ターンとすることは困難であるという問題点を有する。 従つて、一定の変態率パターンとすることができないた
め、鋼材の長手方向において材質のばらつきが生じ、こ
れにより鋼材長手方向における材質を均一なものとする
ことができないという問題点を有する。
ルの対象が限られており、多品種（制御対象となる全鋼
材）の変態現象を再現しているとはいい難い。このた
め、従来変態率による制御冷却を行うのは、一部の鋼材
に限られていた。又、変態率制御を行つているものにつ
いても、前述のようなモデルの精度によるところが大き
く、モデルの誤差がそのまま変態率制御の誤差となつて
いた。 これに対し、本出願人は、特願昭60−220680号（特開昭
62−80226号）において、鋼材の実測変態率と計算変態
率の差に基づいて変態現象モデルの補正値を求め、この
補正値を用いて次に冷却する鋼材の目標変態率パターン
を修正して冷却するようにした鋼材の変態率制御冷却方
法を提案している。しかしながら、変態率を学習して冷
却制御する上記提案にあつても、鋼帯の速度変動、温度
変動については考慮されていない。従つて、鋼材内の変
態率の変動を解消し、鋼材全長に亘つて一定の変態率パ
ターンとすることができないという問題点を有する。 又、特開昭59−129717号公報に開示されるように、熱間
圧延機と焼入れ装置間、又は必要に応じて焼入れ装置内
にも変態量計を設けて、冷却ゾーン内各位置における変
態量を検出し、この検出変態量に基づいて水冷ゾーン内
で部分的に冷却水量を変化させ、被焼入れ材の材質を制
御するようにした鋼板の直接焼入れ装置が提案されてい
る。 しかしながら、上記提案における鋼板の冷却制御におい
ても、被焼入れ材の長手方向の各位置が変態量計の各位
置を通過する時間の差から生じる被焼入れ材自体の温度
の差等により被焼入れ材の全長に亘つて一定の変態率パ
ターンとすることは困難であるという問題点を有する。 従つて、一定の変態率パターンとすることができないた
め、鋼材の長手方向において材質のばらつきが生じ、こ
れにより鋼材長手方向における材質を均一なものとする
ことができないという問題点を有する。
本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたも
ので、所望の冶金的性質を得るため、例えば熱間連続圧
延機出側の鋼帯を冷却する場合に、最終巻取り時の温度
だけを制御するのは充分でなく、圧延機出側から巻取り
に至るまでの変態過程を随所で制御することが必要であ
ること、更には、一定の材質を得るためには所定の条件
によつて変態率制御を行わなければならないことに着目
してなされたものである。 即ち、本発明は、鋼材速度の変動や仕上スタンド入側温
度の変動が予測不可能なものであつても、鋼材の速度変
動や温度変動にかかわりなく、圧延終了から巻取り時ま
での鋼板長手方向各部分の冷却過程を所定の変態率パタ
ーンによつて冷却制御することができる鋼材の変態率制
御冷却方法を提供することを目的とする。
ので、所望の冶金的性質を得るため、例えば熱間連続圧
延機出側の鋼帯を冷却する場合に、最終巻取り時の温度
だけを制御するのは充分でなく、圧延機出側から巻取り
に至るまでの変態過程を随所で制御することが必要であ
ること、更には、一定の材質を得るためには所定の条件
によつて変態率制御を行わなければならないことに着目
してなされたものである。 即ち、本発明は、鋼材速度の変動や仕上スタンド入側温
度の変動が予測不可能なものであつても、鋼材の速度変
動や温度変動にかかわりなく、圧延終了から巻取り時ま
での鋼板長手方向各部分の冷却過程を所定の変態率パタ
ーンによつて冷却制御することができる鋼材の変態率制
御冷却方法を提供することを目的とする。
本発明は、熱間圧延機出側に配置された冷却装置により
圧延直後の鋼材を冷却するに際し、第１図にその要旨を
示す如く、前記冷却装置の鋼材長手方向に複数箇所ｎ点
を選定し、鋼材の任意の部分が圧延を完了して前記各点
を通過するまでの経過時間tlと、前記鋼材任意部分が前
記各点を通過するときの鋼材の変態率Vl及び温度Tlとの
対（tl、Vl、Tl）《但し、ｌ＝１、２、・・・ｎ》によ
つて冷却過程の鋼材の目標変態率パターン及び温度パタ
ーンを設定し、前記冷却装置の鋼材長手方向の複数箇所
ｍ点に配置された変態率センサにより鋼材の変態率V
i《但し、ｉ＝１、２、・・・ｍ》を検出すると共に、
圧延完了から該変態率センサ位置までの実際の経過時間
tiを検出し、前記検出変態率Viに基づき前記目標変態率
パターンにより圧延完了から該検出変態率Viとなるまで
の経過時間tiaimを算出し、この算出経過時間tiaimと検
出経過時間tiとの差が、鋼材の材質のばらつきに許容さ
れる基準値より大きいときに、前記算出経過時間tiaim
及び検出変態率Viを現時点における経過時間及び変態率
として前記温度パターンからそれ以降の温度パターンを
求めると共に、前記算出経過時間tiaimに基づき前記求
めた温度パターンから該算出経過時間tiaimに対応する
温度Tiaimを算出し、該算出温度Tiaimを現時点における
鋼材温度として前記冷却装置における以後の注水パター
ンを変更することにより、前記目的を達成したものであ
る。
圧延直後の鋼材を冷却するに際し、第１図にその要旨を
示す如く、前記冷却装置の鋼材長手方向に複数箇所ｎ点
を選定し、鋼材の任意の部分が圧延を完了して前記各点
を通過するまでの経過時間tlと、前記鋼材任意部分が前
記各点を通過するときの鋼材の変態率Vl及び温度Tlとの
対（tl、Vl、Tl）《但し、ｌ＝１、２、・・・ｎ》によ
つて冷却過程の鋼材の目標変態率パターン及び温度パタ
ーンを設定し、前記冷却装置の鋼材長手方向の複数箇所
ｍ点に配置された変態率センサにより鋼材の変態率V
i《但し、ｉ＝１、２、・・・ｍ》を検出すると共に、
圧延完了から該変態率センサ位置までの実際の経過時間
tiを検出し、前記検出変態率Viに基づき前記目標変態率
パターンにより圧延完了から該検出変態率Viとなるまで
の経過時間tiaimを算出し、この算出経過時間tiaimと検
出経過時間tiとの差が、鋼材の材質のばらつきに許容さ
れる基準値より大きいときに、前記算出経過時間tiaim
及び検出変態率Viを現時点における経過時間及び変態率
として前記温度パターンからそれ以降の温度パターンを
求めると共に、前記算出経過時間tiaimに基づき前記求
めた温度パターンから該算出経過時間tiaimに対応する
温度Tiaimを算出し、該算出温度Tiaimを現時点における
鋼材温度として前記冷却装置における以後の注水パター
ンを変更することにより、前記目的を達成したものであ
る。
本発明においては、熱間圧延機出側に配置された冷却装
置により圧延直後の鋼材を冷却するに際し、予め目標変
態率パターン、温度パターンを設定し、冷却装置内の鋼
材の変態率と、圧延完了から前記変態率検出までの経過
時間とを検出し、前記検出変態率に基づき、前記目標変
態率パターンから経過時間を算出し、この算出経過時間
と検出経過時間との差が基準値より大きいときに、前記
算出経過時間及び検出変態率を現時点における経過時間
及び変態率として以降の温度パターンを求め、この求め
た温度パターンから前記算出経過時間に対応する温度を
算出し、この算出温度に基づき冷却装置における以後の
注水パターンを変更するようにしている。 従つて、鋼材速度の変動、仕上スタンド入側温度の変動
が予測不可能なものであつても、鋼材の速度変動、温度
変動にかかわりなく、圧延終了から巻取り時までの鋼板
長手方向各部分の冷却過程を所定の変態率パターンによ
つて冷却制御することができる。これにより、鋼材内の
変態率変動を解消して鋼材全長に亘つて一定の変態率パ
ターンとすることができ、鋼材長手方向における材質を
均一なものとすることができる。
置により圧延直後の鋼材を冷却するに際し、予め目標変
態率パターン、温度パターンを設定し、冷却装置内の鋼
材の変態率と、圧延完了から前記変態率検出までの経過
時間とを検出し、前記検出変態率に基づき、前記目標変
態率パターンから経過時間を算出し、この算出経過時間
と検出経過時間との差が基準値より大きいときに、前記
算出経過時間及び検出変態率を現時点における経過時間
及び変態率として以降の温度パターンを求め、この求め
た温度パターンから前記算出経過時間に対応する温度を
算出し、この算出温度に基づき冷却装置における以後の
注水パターンを変更するようにしている。 従つて、鋼材速度の変動、仕上スタンド入側温度の変動
が予測不可能なものであつても、鋼材の速度変動、温度
変動にかかわりなく、圧延終了から巻取り時までの鋼板
長手方向各部分の冷却過程を所定の変態率パターンによ
つて冷却制御することができる。これにより、鋼材内の
変態率変動を解消して鋼材全長に亘つて一定の変態率パ
ターンとすることができ、鋼材長手方向における材質を
均一なものとすることができる。
以下図面を参照して、本発明に係る鋼材の変態率制御冷
却方法が採用された、連続熱間圧延工程の仕上圧延以降
の冷却設備の実施例を詳細に説明する。 本実施例において、第２図に示す如く、仕上最終スタン
ド12を出た鋼板10は、冷却水バンク（冷却装置）16で制
御冷却された後、巻取機14で巻取られる。なお、図中の
符号26は変態率センサ、30、31は温度計、32は厚さ計を
示す。 本実施例においては、データ入力装置20から変態率セツ
トアツプ装置22に、目標材質、圧延温度、板厚、圧延荷
重等の圧延条件、鋼材の成分等のデータを入力する。 変態率セツトアツプ装置22は、例えば前述のＹ・SAITO
の変態現象モデル、材質の予測モデルによつて、目標の
温度パターンを含む目標変態率パターンを算出する。 具体的には、まず温度パターン（時間に対する鋼板温
度）を仮定し、この仮定した温度パターンで、冷却水バ
ンク16のバンクパターン、変態率パターン、予測材質MP
calを計算する。この予測材質MPcalを求める計算には、
例えば、前述のＹ・SAITOの材質予測モデルを用いるこ
とができる。この材質予測モデルは、成分、圧延条件、
温度パターンから変態現象モデルを得て、次にこの変態
現象モデルから変態率パターンを得て、この変態率パタ
ーンから材質回帰式による予測材質MPcalを求める構成
となつている。 次に、温度パターンを順次変えて、代表的な複数の温度
パターンについて予測材質MPcalを求める。このように
して求めた複数の温度パターンに対する予測材質MPcal
のなかで、最も目標材質MP0に近い温度パターンを選択
し、該選択温度パターンについて、目標材質MP0に予測
材質MPcalが近付くよう収束計算を行う。 所定の目標材質精度ε０を満足する温度パターンが得ら
れて確定すると、前出の材質予測モデル内の変態現象モ
デルによつて目標変態率パターンを確定する。 以上のようにして求められた目標変態率パターン、目標
温度パターンは、バンク制御装置24に入力される。 バンク制御装置24は、例えば冷却ゾーン内に鋼板10の長
手方向における複数箇所１〜ｍ点に設置した複数の変態
率センサ26の出力値から変態率演算装置28で演算した検
出変態率Viと前記目標変態率パターンから求めた目標変
態率Vlとを比較して、冷却水バンク16の開閉を行い、鋼
板10の冷却制御を行うよう構成されている。 以下、前記変態率セツトアツプ装置22、バンク制御装置
24における制御を第３図を参照して説明する。 まず、ステツプ100において、基準とする目標変態率パ
ターンを設定する。この目標変態率パターン及び目標温
度パターンは、前記冷却水バンク16の鋼板10の長手方向
の複数箇所１〜ｎ点を選定し、鋼板10の任意の部分が圧
延を完了して前記各点を通過するまでの経過時間tlと、
前記鋼材任意部分が前記各点を通過するときの鋼板10の
変態率Vl及び温度Tlとの対（tl、Vl、Tl）によつて求め
られる。この目標変態率パターン、目標温度パターンの
一例を第４図に示す。 次に、ステツプ102に進み、まず仕上最終スタンド12の
出側に設置された鋼材温度計30と厚さ計32とにより、鋼
板10の温度θ及び厚さｈを検出する。この鋼板温度θ及
び厚さｈの検出は一定の時間間隔又は距離間隔で行われ
る。この検出結果に基づき、前記冷却水バンク16におけ
る初期の注水バンクパターンを決定する。この初期注水
バンクパターンに基づき冷却水バンク16を冷却制御す
る。 次に、ステツプ104に進み、冷却水バンク16内の鋼板10
の変態率Viと、圧延完了から前記変態率Vi検出までの経
過時間tiを検出する。即ち、鋼板10の前記温度θサンプ
リング点を鋼板の通板速度によりトラツキングし、該サ
ンプリング点がホツトランテーブル上に設置した前記各
変態率センサ26を通過するときに、以下の処理を行う。
まず、該変態率センサ26の出力値から変態率演算装置28
により検出変態率を演算する。又、仕上最終スタンド12
から該変態率センサ26までの経過時間を求め、この経過
時間をtiとする。 次に、ステツプ106に進み、前記検出変態率Viに基づき
前記目標変態率パターンにより圧延完了から該検出変態
率Viとなるまでの経過時間tiaimを算出する。 次に、ステツプ108に進み、前記算出経過時間tiaimと検
出経過時間tiとの差Δti（＝tiaim−ti）が基準値αよ
り大きいか否かを判定する。なお、基準値αは鋼板10の
材質ばらつきに許容される値である。このステツプ108
において、前記差Δtiが基準値αより大きいと判定され
る場合には冷却水バンク16の注水バンクパターンの変更
が必要であると判断してステツプ110に進む。 ステツプ110においては、前記算出経過時間tiaim及び検
出変態率Viを現時点における経過時間及び変態率として
前記温度パターンから前記変態率Viを検出した変態率セ
ンサ26以降の温度パターンを求める。 次に、ステツプ112に進み、前記算出経過時間tiaimに基
づき前記求めた温度パターンから該算出経過時間tiaim
に対応する温度Tiaimを算出する。 次に、ステツプ114に進み、前記ステツプ112にて求めた
算出温度Tiaimを現時点における鋼材温度として前記冷
却水バンク16における注水バンクパターンを変更し、ス
テツプ116に進む。 又、前出ステツプ108において、前記差Δtiが基準値α
以下と判定される場合には冷却水バンク16の注水バンク
パターンの変更が必要ないと判断して、ステツプ116に
進む。 ステツプ116においては、全ての変態率センサの位置で
以上の処理が行われたか否かを判定する。このステツプ
116において、判定結果が否の場合にはステツプ104に戻
り、以下ステツプ104〜116を循環処理する。又、ステツ
プ116において、判定結果が正の場合にはプログラムを
終了する。 本実施例によれば、目標変態率パターン、目標温度パタ
ーンを予め設定し、冷却水バンク16内の鋼板10の変態率
Viと、圧延完了から前記変態率Vi検出までの経過時間ti
とを検出し、前記検出変態率Viに基づき、目標変態率パ
ターンから経過時間tiaimを算出し、前記算出経過時間t
iaimと検出経過時間tiとの差Δtiが基準値αより大きい
ときには、算出経過時間tiaim及び検出変態率Viを現時
点における経過時間及び変態率として該変態率Viを検出
した変態率センサ26以降の温度パターンを求め、この求
めた温度パターンから前記算出経過時間tiaimに対応す
る温度Tiaimを算出し、この算出温度Tiaimに基づき冷却
水バンク16における前記変態率センサ26以降の注水バン
クパターンを変更することにより、鋼板10の速度変動、
温度変動にかかわりなく圧延終了から巻取り時までの鋼
板10の長手方向各部の冷却過程を所定の変態率パターン
によつて冷却することができる。これにより、鋼板10の
速度の変動、仕上最終スタンド12の入側温度の変動が予
測不可能な場合であつても、鋼板10の冶金的性質を目標
通りとし、且つ、鋼板10内の材質のばらつきを小さくす
ることができる。これにより、鋼板10の長手方向におけ
る材質を均一なものとして良品質の製品を得ることがで
きる。 特に、本実施例においては各変態率センサ26毎に、該セ
ンサ以降の注水バンクパターンを、検出変態率Viと経過
時間tiとに基づき鋼板10が目標の変態率となるように変
更することにより、緻密な冷却制御が行え材質制御精度
を向上することができる。 なお、前記実施例においては、熱間連続圧延における仕
上圧延機出側の冷却を例にとつて説明していたが、本発
明の適用範囲はこれに限定されず、圧延中に制御冷却を
行う場合等、材質制御を伴う冷却には全て適用可能であ
る。
却方法が採用された、連続熱間圧延工程の仕上圧延以降
の冷却設備の実施例を詳細に説明する。 本実施例において、第２図に示す如く、仕上最終スタン
ド12を出た鋼板10は、冷却水バンク（冷却装置）16で制
御冷却された後、巻取機14で巻取られる。なお、図中の
符号26は変態率センサ、30、31は温度計、32は厚さ計を
示す。 本実施例においては、データ入力装置20から変態率セツ
トアツプ装置22に、目標材質、圧延温度、板厚、圧延荷
重等の圧延条件、鋼材の成分等のデータを入力する。 変態率セツトアツプ装置22は、例えば前述のＹ・SAITO
の変態現象モデル、材質の予測モデルによつて、目標の
温度パターンを含む目標変態率パターンを算出する。 具体的には、まず温度パターン（時間に対する鋼板温
度）を仮定し、この仮定した温度パターンで、冷却水バ
ンク16のバンクパターン、変態率パターン、予測材質MP
calを計算する。この予測材質MPcalを求める計算には、
例えば、前述のＹ・SAITOの材質予測モデルを用いるこ
とができる。この材質予測モデルは、成分、圧延条件、
温度パターンから変態現象モデルを得て、次にこの変態
現象モデルから変態率パターンを得て、この変態率パタ
ーンから材質回帰式による予測材質MPcalを求める構成
となつている。 次に、温度パターンを順次変えて、代表的な複数の温度
パターンについて予測材質MPcalを求める。このように
して求めた複数の温度パターンに対する予測材質MPcal
のなかで、最も目標材質MP0に近い温度パターンを選択
し、該選択温度パターンについて、目標材質MP0に予測
材質MPcalが近付くよう収束計算を行う。 所定の目標材質精度ε０を満足する温度パターンが得ら
れて確定すると、前出の材質予測モデル内の変態現象モ
デルによつて目標変態率パターンを確定する。 以上のようにして求められた目標変態率パターン、目標
温度パターンは、バンク制御装置24に入力される。 バンク制御装置24は、例えば冷却ゾーン内に鋼板10の長
手方向における複数箇所１〜ｍ点に設置した複数の変態
率センサ26の出力値から変態率演算装置28で演算した検
出変態率Viと前記目標変態率パターンから求めた目標変
態率Vlとを比較して、冷却水バンク16の開閉を行い、鋼
板10の冷却制御を行うよう構成されている。 以下、前記変態率セツトアツプ装置22、バンク制御装置
24における制御を第３図を参照して説明する。 まず、ステツプ100において、基準とする目標変態率パ
ターンを設定する。この目標変態率パターン及び目標温
度パターンは、前記冷却水バンク16の鋼板10の長手方向
の複数箇所１〜ｎ点を選定し、鋼板10の任意の部分が圧
延を完了して前記各点を通過するまでの経過時間tlと、
前記鋼材任意部分が前記各点を通過するときの鋼板10の
変態率Vl及び温度Tlとの対（tl、Vl、Tl）によつて求め
られる。この目標変態率パターン、目標温度パターンの
一例を第４図に示す。 次に、ステツプ102に進み、まず仕上最終スタンド12の
出側に設置された鋼材温度計30と厚さ計32とにより、鋼
板10の温度θ及び厚さｈを検出する。この鋼板温度θ及
び厚さｈの検出は一定の時間間隔又は距離間隔で行われ
る。この検出結果に基づき、前記冷却水バンク16におけ
る初期の注水バンクパターンを決定する。この初期注水
バンクパターンに基づき冷却水バンク16を冷却制御す
る。 次に、ステツプ104に進み、冷却水バンク16内の鋼板10
の変態率Viと、圧延完了から前記変態率Vi検出までの経
過時間tiを検出する。即ち、鋼板10の前記温度θサンプ
リング点を鋼板の通板速度によりトラツキングし、該サ
ンプリング点がホツトランテーブル上に設置した前記各
変態率センサ26を通過するときに、以下の処理を行う。
まず、該変態率センサ26の出力値から変態率演算装置28
により検出変態率を演算する。又、仕上最終スタンド12
から該変態率センサ26までの経過時間を求め、この経過
時間をtiとする。 次に、ステツプ106に進み、前記検出変態率Viに基づき
前記目標変態率パターンにより圧延完了から該検出変態
率Viとなるまでの経過時間tiaimを算出する。 次に、ステツプ108に進み、前記算出経過時間tiaimと検
出経過時間tiとの差Δti（＝tiaim−ti）が基準値αよ
り大きいか否かを判定する。なお、基準値αは鋼板10の
材質ばらつきに許容される値である。このステツプ108
において、前記差Δtiが基準値αより大きいと判定され
る場合には冷却水バンク16の注水バンクパターンの変更
が必要であると判断してステツプ110に進む。 ステツプ110においては、前記算出経過時間tiaim及び検
出変態率Viを現時点における経過時間及び変態率として
前記温度パターンから前記変態率Viを検出した変態率セ
ンサ26以降の温度パターンを求める。 次に、ステツプ112に進み、前記算出経過時間tiaimに基
づき前記求めた温度パターンから該算出経過時間tiaim
に対応する温度Tiaimを算出する。 次に、ステツプ114に進み、前記ステツプ112にて求めた
算出温度Tiaimを現時点における鋼材温度として前記冷
却水バンク16における注水バンクパターンを変更し、ス
テツプ116に進む。 又、前出ステツプ108において、前記差Δtiが基準値α
以下と判定される場合には冷却水バンク16の注水バンク
パターンの変更が必要ないと判断して、ステツプ116に
進む。 ステツプ116においては、全ての変態率センサの位置で
以上の処理が行われたか否かを判定する。このステツプ
116において、判定結果が否の場合にはステツプ104に戻
り、以下ステツプ104〜116を循環処理する。又、ステツ
プ116において、判定結果が正の場合にはプログラムを
終了する。 本実施例によれば、目標変態率パターン、目標温度パタ
ーンを予め設定し、冷却水バンク16内の鋼板10の変態率
Viと、圧延完了から前記変態率Vi検出までの経過時間ti
とを検出し、前記検出変態率Viに基づき、目標変態率パ
ターンから経過時間tiaimを算出し、前記算出経過時間t
iaimと検出経過時間tiとの差Δtiが基準値αより大きい
ときには、算出経過時間tiaim及び検出変態率Viを現時
点における経過時間及び変態率として該変態率Viを検出
した変態率センサ26以降の温度パターンを求め、この求
めた温度パターンから前記算出経過時間tiaimに対応す
る温度Tiaimを算出し、この算出温度Tiaimに基づき冷却
水バンク16における前記変態率センサ26以降の注水バン
クパターンを変更することにより、鋼板10の速度変動、
温度変動にかかわりなく圧延終了から巻取り時までの鋼
板10の長手方向各部の冷却過程を所定の変態率パターン
によつて冷却することができる。これにより、鋼板10の
速度の変動、仕上最終スタンド12の入側温度の変動が予
測不可能な場合であつても、鋼板10の冶金的性質を目標
通りとし、且つ、鋼板10内の材質のばらつきを小さくす
ることができる。これにより、鋼板10の長手方向におけ
る材質を均一なものとして良品質の製品を得ることがで
きる。 特に、本実施例においては各変態率センサ26毎に、該セ
ンサ以降の注水バンクパターンを、検出変態率Viと経過
時間tiとに基づき鋼板10が目標の変態率となるように変
更することにより、緻密な冷却制御が行え材質制御精度
を向上することができる。 なお、前記実施例においては、熱間連続圧延における仕
上圧延機出側の冷却を例にとつて説明していたが、本発
明の適用範囲はこれに限定されず、圧延中に制御冷却を
行う場合等、材質制御を伴う冷却には全て適用可能であ
る。
以上説明した通り、本発明によれば、鋼材速度、仕上最
終スタンド入側温度等の変動が予測不可能な場合であつ
ても、圧延終了から巻取り時までの冷却過程における鋼
材を所定の変態率パターンによつて冷却することがで
き、これにより、鋼材長手方向の材質を均一なものとす
ることができるという優れた効果を有する。
終スタンド入側温度等の変動が予測不可能な場合であつ
ても、圧延終了から巻取り時までの冷却過程における鋼
材を所定の変態率パターンによつて冷却することがで
き、これにより、鋼材長手方向の材質を均一なものとす
ることができるという優れた効果を有する。
第１図は、本発明に係る鋼材の変態率制御冷却方法の要
旨を示す流れ図、第２図は、本発明方法を実施する連続
圧延工程の仕上圧延以降の冷却設備の実施例の構成を示
す、一部ブロツク線図を含む側面図、第３図は、同実施
例の変態率セツトアツプ装置及びバンク制御装置におけ
る制御を示す流れ図、第４図は、同実施例における目標
変態率パターン及び目標温度パターンの一例を示す線図
である。 10……鋼板、 12……仕上最終スタンド、 14……巻取機、 16……冷却水バンク、 20……データ入力装置、 22……変態率セツトアツプ装置、 24……バンク制御装置、 26……変態率センサ、 28……変態率演算装置。
旨を示す流れ図、第２図は、本発明方法を実施する連続
圧延工程の仕上圧延以降の冷却設備の実施例の構成を示
す、一部ブロツク線図を含む側面図、第３図は、同実施
例の変態率セツトアツプ装置及びバンク制御装置におけ
る制御を示す流れ図、第４図は、同実施例における目標
変態率パターン及び目標温度パターンの一例を示す線図
である。 10……鋼板、 12……仕上最終スタンド、 14……巻取機、 16……冷却水バンク、 20……データ入力装置、 22……変態率セツトアツプ装置、 24……バンク制御装置、 26……変態率センサ、 28……変態率演算装置。
Claims (1)
- 【請求項１】熱間圧延機出側に配置された冷却装置によ
り圧延直後の鋼材を冷却するに際し、 前記冷却装置の鋼材長手方向に複数箇所ｎ点を選定し、
鋼材の任意の部分が圧延を完了して前記各点を通過する
までの経過時間tlと、前記鋼材任意部分が前記各点を通
過するときの鋼材の変態率Vl及び温度Tlとの対（tl、V
l、Tl）《但し、ｌ＝１、２、・・・ｎ》によつて冷却
過程の鋼材の目標変態率パターン及び温度パターンを設
定し、 前記冷却装置の鋼材長手方向の複数箇所ｍ点に配置され
た変態率センサにより鋼材の変態率Vi《但し、ｉ＝１、
２、・・・ｍ》を検出すると共に、圧延完了から該変態
率センサ位置までの実際の経過時間tiを検出し、前記検
出変態率Viに基づき前記目標変態率パターンにより圧延
完了から該検出変態率Viとなるまでの経過時間tiaimを
算出し、 この算出経過時間tiaimと検出経過時間tiとの差が、鋼
材の材質のばらつきに許容される基準値より大きいとき
に、前記算出経過時間tiaim及び検出変態率Viを現時点
における経過時間及び変態率として前記温度パターンか
らそれ以降の温度パターンを求めると共に、前記算出経
過時間tiaimに基づき前記求めた温度パターンから該算
出経過時間tiaimに対応する温度Tiaimを算出し、 該算出温度Tiaimを現時点における鋼材温度として前記
冷却装置における以後の注水パターンを変更することを
特徴とする鋼材の変態率制御冷却方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61100326A JPH07103425B2 (ja) | 1986-04-30 | 1986-04-30 | 鋼材の変態率制御冷却方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61100326A JPH07103425B2 (ja) | 1986-04-30 | 1986-04-30 | 鋼材の変態率制御冷却方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62256920A JPS62256920A (ja) | 1987-11-09 |
| JPH07103425B2 true JPH07103425B2 (ja) | 1995-11-08 |
Family
ID=14271040
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61100326A Expired - Lifetime JPH07103425B2 (ja) | 1986-04-30 | 1986-04-30 | 鋼材の変態率制御冷却方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07103425B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63207410A (ja) * | 1987-02-24 | 1988-08-26 | Kawasaki Steel Corp | 熱延鋼帯の板幅変動防止方法 |
| KR100376475B1 (ko) * | 1998-12-29 | 2003-07-16 | 주식회사 포스코 | 후강판압연후냉각중발생하는두께방향수축량예측방법 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2258908B1 (ja) * | 1974-01-25 | 1976-11-26 | Siderurgie Fse Inst Rech | |
| JPS59229218A (ja) * | 1983-06-08 | 1984-12-22 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 鋼帯の冷却制御方法 |
-
1986
- 1986-04-30 JP JP61100326A patent/JPH07103425B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62256920A (ja) | 1987-11-09 |
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