JPH08174021A - 複数の加熱炉を有する熱間圧延工程における圧延方法 - Google Patents

複数の加熱炉を有する熱間圧延工程における圧延方法

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JPH08174021A
JPH08174021A JP6321125A JP32112594A JPH08174021A JP H08174021 A JPH08174021 A JP H08174021A JP 6321125 A JP6321125 A JP 6321125A JP 32112594 A JP32112594 A JP 32112594A JP H08174021 A JPH08174021 A JP H08174021A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数の加熱炉を有する熱間圧延工程における
効率の良い圧延計画の容易な立案を達成する。 【構成】 複数の加熱炉を有する熱間圧延工程におい
て、加熱材をロール適用品毎にグループ分けして、グル
ープ単位に焼きだめ圧延とロール交換を行うことによ
り、DHCR率の低下を防止し、スラブヤード在庫を削
減すると共に、圧延計画の立案の容易化を達成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複数の加熱炉を有する
熱間圧延工程における圧延方法、及びその圧延方法に好
適な焼きだめ圧延量の決定方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、複数の加熱炉を有する熱間圧延
工程における圧延方法は、例えば、特開平4−1361
21に開示されているように、ある条件における各加熱
炉の処理量比に応じて圧延順を決定し、交互に複数加熱
炉から抽出して圧延する方法が行われている。
【0003】この方法の前提として、段取りするロール
セット数を少なくするために、各炉の材料を同一の粗ロ
ール、仕上ロールで圧延するという条件がある。この圧
延方法においては、同一ロールで圧延するためにロール
が満足すべき圧延の規制条件として、例えば以下のよう
なものがある。即ち、 (1)ロールの面が荒れ易い硬質材とロールの面荒れが
製品へ転写され易い軟質材は同一ロールで圧延できな
い。 (2)製品を作る上でロール径、ロール形状を変える必
要があるものは同一ロールで圧延できない。
【0004】従って、これらの条件を遵守する目的で材
料のスケジュール調整が必要となる。
【0005】又、一方で鋳込み工程と圧延工程との関連
を見ると、鋳込み工程での鋳込み速度が圧延工程での圧
延加工速度に比べ格段に低いことから一般的には、複数
の鋳込み工程で製造された材料を1圧延工程で圧延して
いる。
【0006】一般に、省エネルギ、高生産性を目的に連
続鋳造で製造された高温の材料をできるだけ速く加熱炉
に装入し、高加熱能力を確保しながら加熱して圧延する
DHCR(direct hot charge rolling )法が恒常的に
行われている。この方法においては、できるだけ速やか
に加熱炉に装入するため1鋳込み工程の鋳込みスケジュ
ールが、DHCR法を実施する加熱炉の圧延スケジュー
ルになる性格をもっている。
【0007】一方、専用加熱炉でDHCR法を実施して
いるために、他の加熱炉は、ロールが満足すべき圧延の
規制条件を遵守して同一ロールで圧延するために一旦ス
ラブヤードに材料を仮置きし、DHCR材に合う材料を
集め同一タイミングに圧延できるように装入する方法を
とることでスケジュール調整を行っている。
【0008】例えば、図1に示すように、第1鋳込み工
程はDHCRで、第2鋳込み工程は冷片とし、41、4
2、43、51、52、53は、それぞれ各加熱炉で加
熱される圧延材とすると、第2鋳込み工程で鋳込まれた
圧延材は一旦スラブヤードにおかれDHCR材のスケジ
ュールに合わせて、スラブヤードから搬送されて冷片材
圧延が行われる。即ち、圧延材41と51、圧延材42
と53、圧延材43と52が同一ロールで圧延されると
すると、まず、圧延材41と51の圧延においては、圧
延材41の圧延の隙間をぬって圧延材51が同時に圧延
される。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ロール
の満足すべき圧延の規制条件の関係で、DHCR材とど
うしても同一ロールで圧延できない材料がある場合に
は、その材料を圧延する間はDHCR法を一旦中止する
必要があり、このために、鋳込まれた材料を、DHCR
材を含めてスラブヤードに滞留することになり、放熱損
失の増大、加熱能力低下に伴う圧延能力低下を余儀無く
されるという問題がある。
【0010】例えば、図1に示した従来例ではDHCR
が優先されるために、次にロール替えを行い圧延材42
と53が同様に同時に圧延され、圧延材52は、同一ロ
ールで圧延されるDHCRロット43の番になるまでス
ラブヤードで待たされることになる。
【0011】又、DHCR材がない場合には、各加熱炉
には、HCR(温片)材・冷片材が装入されることにな
るが、同一ロールでロールの損傷の限界まで圧延したい
という規制条件で材料をスラブヤードに揃える必要性が
あり、その結果、HCR材・冷片材のスラブヤードでの
滞留時間が長くなり、高在庫、放熱損失の増大、加熱能
力低下に伴う圧延能率低下につながるという問題もあ
る。
【0012】又、上記のスケジュール調整を行う必要が
あるため、HCR材・冷片材の在庫量、DHCR可能な
候補材のスケジュール、DHCR材とHCR材・冷片材
のマッチング等を見て圧延計画を立てる必要がある。
【0013】又、在庫量を減らすために、DHCR材と
HCR材・冷片材のマッチングを行うべく、DHCR材
以外のHCR材・冷片材等の他の鋳込み工程の計画を修
正する必要がある。
【0014】従って、圧延計画の立案が簡単には作成で
きないという問題がある。
【0015】本発明は、前記従来の問題を解決するべく
なされたもので、DHCR候補材のうち、実際にDHC
Rを実施するものの割合を示すDHCR率の低下を防止
し、放熱損失、再加熱損失を防止すると共に、スラブヤ
ード在庫削減を図り、簡単に圧延計画を実現することの
できる複数の加熱炉を有する熱間圧延工程における圧延
方法を提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数の加熱炉
を有する熱間圧延工程における圧延方法において、加熱
材料をロール適用品毎に、各加熱炉に対応させ少なくと
も2グループ以上に分け、各加熱炉に対応した加熱炉グ
ループ毎にロールを段取りし、各加熱炉グループ毎に、
該グループの所定量をまとめて焼きだめした後圧延し、
各加熱炉グループの前記所定量の切れ目でロール交換を
行い、前に圧延した加熱炉グループと同じ材料のグルー
プについては、前と同じロールを使用して圧延すること
により、グループ単位に焼きだめ圧延とロール交換を行
うことにより、前記目的を達成したものである。
【0017】本発明は又、前記まとめて圧延する各加熱
炉グループの所定量を、各加熱炉グループ単位の仕上ミ
ル能力、加熱能力、加熱工程の焼きだめ制御能力及びD
HCRの鋳込みタイミングを考慮して設定することによ
り、同様に前記目的を達成したものである。
【0018】
【作用】本発明によれば、複数の加熱炉を同一ロールで
圧延すべきグループ単位に分けて、各グループ毎にロー
ルを段取りし、ある1加熱炉グループの中で、ある一定
時間の間に加熱炉で焼きだめしたものをまとめて圧延
し、2番目以降の加熱炉グループでは他の加熱炉グルー
プが圧延している間は焼きだめを行い、平行して圧延予
定の1加熱炉グループが圧延を、次の加熱炉グループ用
のロールをセットした後、焼きだめした分をまとめて圧
延する。これにより、ロールを変える必要がある材料を
同一の期間に圧延できることになり、DHCR率の低下
を防止することができ、HCR材・冷片材をDHCR材
の圧延スケジュールに合せてスラブヤードに滞留させる
必要がなくなり、スラブヤード在庫削減を図ることがで
きる。
【0019】又、DHCR材の圧延スケジュールに合せ
た他の鋳込み工程のスケジュール調整が不要となり、
又、DHCR材とHCR材・冷片材のマッチングを見て
圧延計画を立てる必要がなくなり、簡単に圧延計画を立
案することが可能となる。
【0020】又、本発明による圧延方法では、焼きだめ
制御を行うため、各焼きだめ圧延するタイミングとの時
間配分とDHCRとの同期をしておく必要があるため、
DHCR鋳込み能力、仕上ミル能力、加熱能力、加熱炉
の焼きだめ制御能力を考慮して、各加熱炉グループの焼
きだめ圧延量を設定するようにしている。
【0021】従って、加熱炉において焼きだめ制御を行
いつつDHCRとの同期、仕上ミル能力、加熱能力との
同期性をとることができ、時刻のズレによるDHCR率
低下防止による放熱損失、再加熱損失の防止を図り、時
刻同期に関して簡単に圧延計画を立案することができ
る。
【0022】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。
【0023】図2は、本実施例の圧延法の概略を示す概
念図である。図2において、左側は加熱炉グループ単位
装入順を表わしており、破線で囲まれた1、2、3がそ
れぞれ同一ロールで圧延される加熱炉グループを形成
し、その中の11、12、13等はそれぞれ1つの焼き
だめ圧延ロット7を表わしている。各焼きだめ圧延ロッ
ト7の11〜33は、各加熱炉グループ毎に番号の小さ
い順番に焼きだめ圧延ロット7単位に圧延される。
【0024】一方、各加熱炉グループ1、2、3毎にそ
れぞれロールセット4、5、6が用意され、加熱炉グル
ープ1のロット11、12、13はロールセット4で圧
延され、加熱炉グループ2のロット21、22、23は
ロールセット5で圧延され、加熱炉グループ3のロット
31、32、33はロールセット6で圧延される。
【0025】又、図2の右側は圧延順を表わしており、
焼きだめ圧延ロット11が圧延される前に、加熱炉グル
ープ1に対するロールセット4が段取りされ、又、焼き
だめ圧延ロット21が圧延される前に、加熱炉グループ
2に対応するロールセット5が段取りされ、焼きだめ圧
延ロット31が圧延される前に、加熱炉グループ3に対
するロールセット6が段取りされて、圧延される。
【0026】次に、加熱炉グループ1の焼きだめ圧延ロ
ット12が圧延される際には、再び、ロールセット4が
用意される。
【0027】次に、鋳込み工程と圧延工程の関係を説明
する。
【0028】図3は本実施例の方法における鋳込み工程
と圧延工程の関係を表わしており、従来法を表す図1に
対応するものである。ここで第1鋳込み工程はDHCR
で、第2鋳込み工程はDHCR以外、ここでは冷片であ
る。41、42、43、51、52、53はそれぞれ各
加熱炉で焼きだめされる圧延材であり、第2鋳込み工程
で鋳込まれた圧延材は一旦スラブヤードにおかれ、そこ
から搬送されて冷片材圧延が行われる。
【0029】圧延材41と51は同一ロールで圧延さ
れ、あとは全て異なるロールで圧延されるとすると、ま
ず圧延材41と51の圧延は図1に示す従来と同じであ
るが、圧延材42、52はそれぞれ1つのロールで圧延
できるのであるが、鋳込み工程等のスケジュールの都合
で42は42a、42bと、52は52a、52bと2
つの塊に分かれているとすると、次にロール替えを行い
圧延材42aの圧延を行う。次にロール替えをして、圧
延材52の一部52aの圧延を行い、再び42aの圧延
を行ったロールにロール替えを行い42bの圧延を行
う。次に、再度52aの圧延を行ったロールに替えて5
2bの圧延を行う。圧延材43と53についても同様の
方法で圧延される。
【0030】従って、本実施例の方法によれば、圧延材
52がスラブヤードに滞留することがなく、前に使用し
たロールを再び利用するため、ロール本数が増加するこ
ともなく、DHCRスケジュールに合せた他の鋳込み工
程のスケジュール調整が不要で、圧延計画の立案が容易
となる。
【0031】又、図4は、本実施例における焼きだめ圧
延量決定方法の設定計算装置と、各部における処理手順
を示すブロック線図である。
【0032】図4において、60は、ある一定期間にお
ける各加熱炉の材料の使用と能力算出用元データ(仕上
圧延所要時間、加熱所要時間、DHCR抽出可能時間
等)を記憶するスラブデータ記憶部、70は、仕上ミル
能力・各加熱炉能力をスラブデータ記憶部60のデータ
を基にして計算し、その期間における処理能力を越えな
い範囲で同一圧延期間に圧延する材料を選択するスラブ
選択部、80は、各加熱炉グループの圧延パターン(加
熱炉グループと加熱炉の関係等)を記憶する圧延パター
ン記憶部であり、又、90は各加熱炉の材料構成・能力
算出用元データ等スラブデータ記憶部60のデータを基
にして各加熱炉の加熱能力を計算し、その加熱能力の比
に応じて各加熱炉グループ単位の圧延順を決定する加熱
炉グループ内圧延順計算部である。
【0033】又100は、各加熱炉の焼きだめ制御能力
を記憶する焼きだめ能力記憶部であり、110は、各炉
の焼きだめ制御能力と能力算出用元データと各加熱炉グ
ループの圧延パターンにより各加熱炉グループの焼きだ
め圧延量を設定し、その圧延ピッチを計算する焼きだめ
圧延量計算部である。
【0034】以下図4を用いて本実施例の処理手順を詳
しく説明する。
【0035】まず、スラブデータ記憶部60において、
ステップ61で同一圧延時間に圧延する候補材料のオー
ダー情報、成分等を入力し、ステップ62でスラブデー
タ計算処理を行い、仕上ミル速度パターンで求められる
圧延時間と必要圧延時間間隔63の和で求められる仕上
圧延必要時間、最短加熱必要時間64を取り出す。な
お、最短加熱必要時間は、例えば次の(1)及び(2)
式で表わされる解析解で求められる。
【0036】
【数1】
【0037】(1)式より帯毎の在炉時間を算出して次
の(2)式のようにその和を求めることにより最短加熱
必要時間を算出する。
【0038】なお、(1)、(2)式に用いられる記号
の意味は以下のとおりである。
【0039】(i )Ti i帯在炉時間(hr) (ii) C 比熱(kcal/kg・°K) (iii )φCGi i帯総括熱伝達係数 (iv) ε ステファン−ボルツマン係数(kcal/
2 ・hr・°K4 ) (v ) ρ 比重(kg/m3 ) (vi) D 材料厚(m) (vii )θ1i i帯の出側温度(°K)=目標抽出
温度−(目標抽出温度−各帯入側温度)×{(炉長−装
入端から当該帯出側距離)/炉長}NNは、材料厚によ
る関数 (viii)θ0i i帯の装入温度(°K) θ0i=θ1i-1、θ01は以下の式で求められる。 θ01=θa −(θa −θs )× EXP(−2×α×τ/c
/ρ/W) θa ;30(K)(=気温) θs ;切断時予定温度(K) α ;熱伝導率(=20kcal/m3 ・hr・K) τ ;トラックタイム(hr) c ;比熱(=0.16kcal/kg・K) ρ ;密度(=7850kg/m3 ) W ;材料幅(m) (ix)θai i帯の炉温(°K) (x )Ai i帯補正係数A
【0040】次に、スラブ選択部70において、ステッ
プ71で圧延する候補材料の仕上圧延必要時間の総和を
計算し、又ステップ72で各加熱炉毎の(最短加熱必要
時間×鋼片幅/長さ)を計算し、ステップ73で、圧延
ミルから見た圧延時間と、加熱炉から見た各炉の加熱時
間のうち、大きい法の値を圧延期間MAX値として、ス
テップ74で圧延条件時間枠(ロール替え周期)と比較
を行い、圧延期間MAX値の方が小さい場合には、次の
ステップ75で、ステップ76におけるロールに関する
規制条件(サイズ等の点で同一ロールで圧延可能か)を
考慮して圧延候補材の加熱炉グループ分けを行う。
【0041】又、圧延期間MAX値の法が大きい場合に
は、ステップ77で、ステップ78より加熱条件や同一
ロール条件等を加味した圧延可能スラブ群を入力し、各
炉毎に圧延候補材を選択しステップ71以下の処理を繰
り返し、圧延期間の長さを越えない範囲で圧延する材料
を選択する。
【0042】次に、圧延パターン記憶部80において、
ロールに関する規制条件より、各加熱炉を複数の加熱炉
グループ単位に分類して記憶する。
【0043】次に、加熱炉グループ内圧延順計算部90
で各加熱炉グループ内の圧延順を加熱炉単位の処理量比
に応じて設定する。
【0044】次に焼きだめ制御能力記憶部100におい
て、各加熱炉グループ毎に焼きだめ制御可能な焼きだめ
圧延可能量を各炉毎の焼きだめ制御能力範囲(スラブ幅
の和が所定値以下)とスラブデータ記憶部60より計算
し、仮に記憶しておく。
【0045】次に焼きだめ圧延量計算部110におい
て、以下の処理を行う。
【0046】まずステップ111において、加熱炉グル
ープ量と焼きだめ圧延可能量から焼きだめ圧延するロッ
ト数を各加熱炉グループ毎にまとめる。このとき、ロッ
ト数が1番大きい加熱炉グループが加熱にあたりネック
となることから、そのロット数が1番大きい加熱炉グル
ープにロット数を合せて、他の加熱炉グループの焼きだ
め圧延ロットを決定する。
【0047】次にステップ112において、各焼きだめ
圧延ロット毎の圧延ピッチを以下のように設定する。即
ち、各加熱炉グループの焼きだめ圧延ロット単位の圧延
順を記憶しておき、各焼きだめ圧延ロットの中で最終圧
延材の焼き上げ可能時刻(装入予定時刻+最短加熱必要
時間)から焼きだめ圧延ロットの中の仕上圧延必要時間
を引いて求められる先行材の圧延開始可能時刻と、焼き
だめ圧延ロットの中の先行材の焼き上げ可能時刻(装入
予定時刻+最短加熱必要時間)と先行の焼きだめ圧延ロ
ットの圧延終了予定時刻のうち、遅い方を先頭圧延材の
抽出予定時刻とする。後続の焼きだめ圧延ロットの先頭
圧延材の抽出予定時刻の間の時間を先行する焼きだめ圧
延ロットの圧延時間として、先行する焼きだめ圧延ロッ
ト中の材料本数分で圧延期間の時間を割ることにより、
先行する焼きだめ圧延ロットの圧延ピッチを決定する。
【0048】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
複数の加熱炉を少なくとも2グループ以上に分けて、各
グループ毎にロールを段取りし、加熱炉グループ毎に焼
きだめしてまとめて圧延することによって、ロールを替
える必要がある材料を同一の期間に圧延できることにな
り、DHCR率の低下を防止することができ、HCR材
・冷片材をDHCRスケジュールに合せてスラブヤード
に滞留させる必要がなく、スラブヤード在庫削減ができ
る。DHCRスケジュールに合せた他の鋳込み工程のス
ケジュール調整が不要、もしくはDHCR材とHCR材
・冷片材のマッチングを見て圧延計画を立てる必要がな
くなり、簡単に圧延計画を立案することができるという
優れた効果を有する。
【0049】又、各加熱炉グループの焼きだめ圧延量を
各グループ単位の仕上ミル能力、加熱能力、加熱炉の焼
きだめ制御能力とDHCRの鋳込みタイミングを考慮し
て設定することにより、DHCR同期をとりながら、し
かも予定外の加熱待ちや、計画したスケジュールが乱れ
ることなく焼きだめ圧延をすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来法の鋳込み工程と圧延工程の関係を示す説
明図
【図2】本実施例における圧延方法の概略を示す概念図
【図3】本実施例の鋳込み工程と圧延工程の関係を示す
説明図
【図4】本実施例の焼きだめ圧延量決定方法の設定計算
装置と各部における処理手順を示すブロック線図
【符号の説明】
1、2、3…加熱炉グループ 4、5、6…ロールセット 7…ロット 60…スラブデータ記憶部 70…スラブ選択部 80…圧延パターン記憶部 90…加熱炉グループ内圧延順計算部 100…焼きだめ制御能力記憶部 110…焼きだめ圧延量計算部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武智 敏貞 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 野村 信彰 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の加熱炉を有する熱間圧延工程におけ
    る圧延方法において、 加熱材料をロール適用品毎に、各加熱炉に対応させ少な
    くとも2グループ以上に分け、各加熱炉に対応した加熱
    炉グループ毎にロールを段取りし、 各加熱炉グループ毎に、該グループの所定量をまとめて
    焼きだめした後圧延し、 各加熱炉グループの前記所定量の切れ目でロール交換を
    行い、 前に圧延した加熱炉グループと同じ材料のグループにつ
    いては、前と同じロールを使用して圧延することによ
    り、 グループ単位に焼きだめ圧延とロール交換を行うことを
    特徴とする複数の加熱炉を有する熱間圧延工程における
    圧延方法。
  2. 【請求項2】請求項1において、前記まとめて圧延する
    各加熱炉グループの所定量を、各加熱炉グループ単位の
    仕上ミル能力、加熱能力、加熱工程の焼きだめ制御能力
    及びDHCRの鋳込みタイミングを考慮して設定するこ
    とを特徴とする複数の加熱炉を有する熱間圧延工程にお
    ける圧延方法。
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