JPH091224A - 熱延板材の冷却制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 きめ細かな冷却制御を行い、高品質な板材を
生産する。 【構成】 仕上げ圧延機３Ａで圧延され冷却設備１Ａで
冷却される鋼板２Ａの先端部から尾端部に亘って制御ポ
イントを設定し、最初の制御ポイントでの板材の冷却ラ
イン入側温度、板速度、板厚に基づいて温度予測装置８
Ａは必要な冷却温度降下量と演算し、冷却バンクオン／
オフ決定装置９Ａはこの温度降下量から冷却制御パター
ン（冷却バンクのオン／オフパターン）を決定し、冷却
バンク制御装置１０Ａはこのパターンで冷却設備１Ａに
より鋼板２Ａを冷却する。その後の制御ポイントでは、
温度予測装置８Ａは板材の冷却ライン入側温度と板速度
に対する冷却温度降下量に応じた影響係数を求め、冷却
バンクオン／オフ修正決定装置１１Ａはこの影響係数に
応じて、上記の冷却制御パターンを修正し、この修正し
たパターンで鋼板２Ａを冷却する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱延板材の冷却制御装
置に関するもので、特に目標温度に冷却するよう精度の
よい冷却制御を実現するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、熱間圧延設備における仕上げ工程
と巻取り工程間における鋼板の巻取温度制御は材質を決
定する上で重要であり、特公昭６２−２２６８７号公報
に提案されているように、鋼板の移送速度から移送時間
を演算し、この移送時間と温度検出器によって検出され
た鋼板温度より鋼板の幅射による温度降下後の鋼板温度
を演算し、この鋼板温度と冷却水温度とから定められた
巻取温度、板厚検出器によって検出された鋼板板厚とを
用いて冷却時間を計算し、この冷却時間と移送に伴う残
冷却時間を予め定められた距離毎に計算し、この計算さ
れた残冷却時間が零になるまで冷却装置のオンオフ制御
を行っている。

【０００３】図１６は上記技術の構成を示す図で、図に
おいて、１は圧延機、２は板厚計、３は温度計（仕上げ
出側）、４は冷却装置、５は鋼板、６は温度計（巻
取）、７は巻取機、８は速度検出器、１１はＡ／Ｄ変換
器、１２は第１演算装置、１３はシフトメモリ、１４は
第２演算装置、１５はバルブ開閉装置、１６はタイミン
グ発生装置、１７は所定長さ設定器、１８は適応修正器
である。

【０００４】次に動作について説明する。速度検出器８
は、圧延機１のロール回転速度を検出し、鋼板移送速度
として出力する。Ａ／Ｄ変換器１１は、板厚計２、温度
計３及び速度検出器８の各アナログ出力信号をディジタ
ル信号に変換し、第１演算装置１２に出力する。第１演
算装置１２は必要冷却時間を計算し、シフトメモリ１３
に出力する。シフトメモリ１３は冷却装置４のスプレー
バンク数に対応したメモリ数を持ち、各メモリには該当
スプレーバンク下における残冷却時間が格納されてい
る。

【０００５】第２演算装置１４は、シフトメモリ１３の
第ｉメモリに格納されている残冷却時間を経過時間だけ
差引き、残差を以降のスプレーバンクにおける残冷却時
間として第ｉ＋１メモリに格納する。また、残冷却時間
が０でないとき、該当スプレーバンクを開くための出力
信号を出す。バルブ開閉操作器１５は第２演算装置１４
からの出力信号に応じて、スプレーバンクを開閉する。
タイミング発生装置１６は速度検出器８の出力信号を積
分し、一定長毎に第１及び第２演算装置１２、１４に起
動タイミングを与えるもので、所定長さ設定器１７でそ
の一定長の長さを設定する。適応修正器１８は温度計６
の出力信号により、実績温度を用いて第１、第２演算装
置における熱伝達係数に適応修正を行う。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のように従来の技
術では所定の温度下降を行わせて仕上げ出側温度を冷却
装置により目標巻取温度に制御することは、以下の理由
により困難な点があり充分な精度を有する制御方法とは
言えない欠点を持っている。

【０００７】仕上げ出側温度計と巻取温度計間を鋼板が
移送される時間計算が、冷却開始時の圧延速度と加速率
でのみ実施されているため、一般に熱間圧延設備におけ
る仕上げ工程で行われている仕上げ出側温度制御による
速度変動を考慮されていず、仕上げ出側温度計から巻取
温度計まで鋼板の制御ポイント（鋼板の先端部から尾端
部に亘って設定しておく制御を行う対象のポイント）が
移送されて行くまでに、加速率が変化していることを知
らないまま、この移送時間の変動を無視して冷却開始以
降の制御が行われることとなり、思うような所定の巻取
温度に冷却されず良好な制御が期待できない。

【０００８】また、時間管理による冷却制御方式を採用
しているため、時間の誤差の積算が発生し、同様に所望
の鋼板の温度まで冷却されないこととなる。

【０００９】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたものであり、冷却する上での鋼板の先端部
から尾端部までの鋼板全長に亘っての制御精度を向上
し、十分な品質の鋼板を生産できる冷却制御装置を提供
することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

（１）この発明に係る熱延板材の冷却制御装置は、走行
する熱延板材を冷却水で冷却する冷却設備を有する冷却
ラインにあって、冷却開始直前の上記板材の冷却ライン
入側温度、板速度および板厚に基づいて冷却制御パター
ンを基準として導出する基準冷却制御パターン決定手段
と、冷却を開始すると上記板材の走行に応じて上記板材
の冷却ライン入側温度および板速度に対する上記冷却ラ
インの入側から出側迄の温度降下量を影響係数として演
算する影響係数演算手段と、上記影響係数と上記基準か
らの速度偏差及び冷却ライン入側温度偏差に基づいて上
記基準冷却制御パターンを修正する修正冷却制御パター
ン決定手段とを備え、冷却開始時は上記基準冷却制御パ
ターンに応じて、冷却開始後は上記修正冷却制御パター
ンに応じて上記冷却設備で板材を冷却するようにしたも
のである。

【００１１】（２）また、走行する熱延板材を冷却水で
冷却する冷却設備を有する冷却ラインにあって、冷却開
始直前または上記板材が所定の距離を走行すると、上記
板材の冷却ライン入側温度、板速度および板厚に基づい
て冷却制御パターンを基準として導出する基準冷却制御
パターン決定手段と、冷却を開始すると上記板材の走行
に応じて上記板材の冷却ライン入側温度および板速度に
対する上記冷却ラインの入側から出側迄の温度降下量を
影響係数として演算する影響係数演算手段と、上記影響
係数と上記基準からの速度偏差及び冷却ライン入側温度
偏差に基づいて上記基準冷却制御パターンを修正する修
正冷却制御パターン決定手段とを備え、冷却開始時また
は上記板材が所定の距離を走行した場合は、上記基準冷
却制御パターンに応じて、上記基準制御パターンの適用
以外は、上記修正冷却制御パターンに応じて上記冷却設
備で板材を冷却するようにしたものである。

【００１２】（３）また、走行する熱延板材を冷却水で
冷却する冷却設備を有する冷却ラインにあって、冷却開
始直前または上記板材の板速度が所定の速度偏差を超え
ると、上記板材の冷却ライン入側温度、板速度および板
厚に基づいて冷却制御パターンを基準として導出する基
準冷却制御パターン決定手段と、冷却を開始すると上記
板材の走行に応じて上記板材の冷却ライン入側温度およ
び板速度に対する上記冷却ラインの入側から出側迄の温
度降下量を影響係数として演算する影響係数演算手段
と、上記影響係数と上記基準からの速度偏差及び冷却ラ
イン入側温度偏差に基づいて上記基準冷却制御パターン
を修正する修正冷却制御パターン決定手段とを備え、冷
却開始時または上記板材の板速度が所定の速度偏差を超
えると、上記基準冷却制御パターンに応じて、上記基準
制御パターンの適用以外は、上記修正冷却制御パターン
に応じて上記冷却設備で板材を冷却するようにしたもの
である。

【００１３】（４）また、上記（１）〜（３）の一つに
対し、熱延板材の尾端部が冷却ラインを通過すると、通
過時の上記板材の冷却ライン入側および出側温度、板速
度に基づいて影響係数を再計算して修正する影響係数適
応修正手段を設け、この修正した影響係数を次の熱延板
材の冷却時に、影響係数として採用するようにしたもの
である。

【００１４】（５）また、上記（１）〜（３）の一つに
対し、熱延板材の尾端部が冷却ラインを通過すると、通
過時の上記板材の冷却ライン入側および出側温度、板速
度基づいて影響係数を修正する修正係数を求める適応修
正係数演算手段を設け、次の熱延板材の冷却時に、上記
修正係数に応じて影響係数を修正し、この修正した影響
係数を採用するようにしたものである。

【００１５】（６）また、上記（１）〜（３）の一つに
対し、熱延板材の先端部から尾端部に亘って複数個の制
御ポイントを設定し、最初の制御ポイントで基準冷却制
御パターンを適用し、その後の各制御ポイントでは修正
冷却制御パターンを適用し、基準冷却制御パターン決定
手段は、・空冷による温度降下

【００１６】

【数８】

【００１７】・水冷による温度降下

【００１８】

【数９】

【００１９】但し、 ε ：幅射率 Ｃp ：比熱 γ ：比重 ＨＦ ：板厚 ＴＩＭＥ ：ＦＤＴからＣＴ間移送時間 （仕上げ出側温度検出器から巻取温度検出器までの移送
時間） ＦＤＴ ：仕上げ出側温度実績値 Ｖ ：板速度 Ｋ ：絶対温度換算値 ＶSTATUS ：バーティカルスプレーON/OFF状況（ON:1.0
OFF ：0.0 ） ＱＸ ：上下バンク合計熱流束 ＱV ：バーティカルスプレー熱流束 ＱS ：サイドスプレー熱流束 ＬBNK ：１バンク間距離 ＷVS ：バーティカルスプレー噴射幅 ＬSD ：サイドスプレー噴射幅 ＫＸ ：サイドスプレー個数

【００２０】また、ＴＩＭＥ（Ｖ）は、 Ｌ＝ｖ0 ・ｔ＋（１／２）・α・ｔ² の運動方程式をｔについて解いたものである。 Ｌ ：ＦＤＴ〜ＣＴ間の距離 ｖ0 ：ＦＤＴでの板速度 α ：板のＦＤＴ〜ＣＴ間での加速度

【００２１】上記式（１），（２）により、 必要冷却量（仕上げ出側温度−ＣＴAIR ） を求め、 （必要冷却量）−（式（４）＋式（５））＝式（３） 即ち、（必要冷却量）−（ΔＴS ＋ΔＴV ）＝ΔＴL から必要なΔＴL が得られるよう冷却制御パターンを決
定する基準冷却制御パターン決定手段とし、

【００２２】影響係数演算手段は、 ∂ΔＴL ／∂Ｖ ：速度変化に対するΔＴL の変動の割合 ∂ΔＴL ／∂ＦＤＴ ：ＦＤＴ変化に対するΔＴL 〃 ∂ΔＴS ／∂Ｖ ：速度変化に対するΔＴS 〃 ∂ΔＴV ／∂Ｖ ： 〃 ΔＴV 〃 ∂ＣＴAIR ／∂Ｖ ： 〃 ＣＴAIR 〃 ∂ＣＴAIR ／∂ＦＤＴ ：ＦＤＴ変化に対するＣＴAIR 〃 ∂ΔＴL ／∂Ｂ ：バンクのスプレー本数に対するΔＴL の変 動の割合 を演算する影響係数演算手段とすると共に、

【００２３】修正冷却制御パターン決定手段は、上記影
響係数を用いて、 ΔＴｉ＝∂ΔＴL ／∂Ｖ ・（Ｖi −Ｖo ） ＋∂ΔＴL ／∂ＦＤＴ ・（ＦＤＴi −ＦＤＴo ） ＋∂ΔＴS ／∂Ｖ ・（Ｖi −Ｖo ） ＋∂ΔＴV ／∂Ｖ ・（Ｖi −Ｖo ） ＋∂ＣＴAIR ／∂Ｖ ・（Ｖi −Ｖo ） ＋∂ＣＴAIR ／∂ＦＤＴ ・（ＦＤＴi −ＦＤＴo ） ＋ＦＤＴi −ＦＤＴo （６） ΔＢi ＝ΔＴi ／（∂ΔＴL ／∂Ｂ） （７） を演算して、制御パターンの修正値ΔＢi を求め、

【００２４】基準冷却制御パターンをＢo とすると、第
ｉポイントでの制御パターンは、 Ｂi ＝Ｂo ＋ΔＢi （８） にて求める手段としたものである。

【００２５】（７）また、上記（６）において、熱延板
材の尾端部が冷却ラインを通過すると、通過時の上記板
材の冷却ライン入側および出側温度、板速度から影響係
数を再計算して修正する影響係数適応修正手段を設け、
この影響係数適応修正手段での演算は、上記（６）の式
（６）の結果と、実績のバルブ数及び実績の仕上げ出側
温度（ＦＤＴｍ）並びに巻取温度（ＣＴｍ）を用いて、
温度降下量実績ΔＴL ｍ＝ＦＤＴｍ−ＣＴｍとし、ΔＴ
L ｍより以下の関数式が成立し、

【００２６】

【数１０】

【００２７】但し、 ａ１＝∂ΔＴL ／∂Ｖ 、ｘ１＝（Ｖi −Ｖo ） ａ２＝∂ΔＴL ／∂ＦＤＴ 、ｘ２＝（ＦＤＴi −ＦＤＴo ） ａ３＝∂ΔＴS ／∂Ｖ 、ｘ３＝（Ｖi −Ｖo ） ａ４＝∂ΔＴV ／∂Ｖ 、ｘ４＝（Ｖi −Ｖo ） ａ５＝∂ＣＴAIR ／∂Ｖ 、ｘ５＝（Ｖi −Ｖo ） ａ６＝∂ＣＴAIR ／∂ＦＤＴ、ｘ６＝（ＦＤＴi −ＦＤＴo ） ａ７＝１ 、ｘ７＝（ＦＤＴi −ＦＤＴo ）

【００２８】上記式で、ａ３、ａ４、ａ５、ａ６は、予
め操業実績により決定可能であるため次式に整理され、 ΔＴL ｍ−ａ３・ｘ３ −ａ４・ｘ４ −ａ５・ｘ５ −ａ６・ｘ６ − ｘ７＝ａ１・ｘ１＋ａ２・ｘ２ （９’） ΔＴL ｍ’＝ａ１・ｘ１＋ａ２・ｘ２ （１０） このΔＴL ｍ’を用いて

【００２９】

【数１１】

【００３０】

【数１２】

【００３１】

【数１３】

【００３２】

【数１４】

【００３３】でａ１，ａ２を求め、ここで−１は逆行列
を示す。こうして、鋼板１本毎に求め、指数平滑を行
い、影響係数で重要な∂ΔＴL ／∂ΔＴV 、∂ΔＴL ／
∂ＦＤＴについては、圧延が行われる毎に ａ１Ｎ＝ｃ１・ａ１Ｔ＋（１−ｃ１）・ａ１０ ａ２Ｎ＝ｃ２・ａ２Ｔ＋（１−ｃ２）・ａ２０ （１５）

【００３４】但し、 ｃ１、ｃ２ ：平滑係数 ａｉＮ ：次回採用値 ａｉＴ ：瞬時値 ａｉＯ ：今回採用値 を演算し、次の熱延板材の冷却時に、求めたａ１Ｎ，ａ
２Ｎを影響係数として採用するようにしたものである。

【００３５】（８）また、上記（６）において、熱延板
材の尾端部が冷却ラインを通過すると、通過時の上記板
材の冷却ライン入側および出側温度、板速度から影響係
数を修正する修正係数を求める適応修正係数演算手段を
設け、この適応修正係数演算手段での演算は、演算式
（９）〜（１４）でａ１、ａ２を求めると共に、

【００３６】偏微分して求めた（∂ΔＴL ／∂Ｖ）及び
（∂ΔＴL ／∂ＦＤＴ）から、 Ｃ1LT ＝ａ１／（∂ΔＴL ／∂Ｖ） Ｃ2LT ＝ａ２／（∂ΔＴL ／∂ＦＤＴ） （１６） を求め、 Ｃ1LN ＝ｅ１・Ｃ1LT ＋（１−ｅ１）・Ｃ1LO Ｃ2LN ＝ｅ２・Ｃ2LT ＋（１−ｅ２）・Ｃ2LO （１７） なる計算を行い、このＣ1LN ，Ｃ2LN を影響係数の修正
係数とし、

【００３７】次の熱延板材の冷却時に、 （∂ΔＴL ／∂Ｖ） Ｃ1LN ・（∂ΔＴL ／∂Ｖ） → （∂ΔＴL ／∂ＦＤＴ） Ｃ2LN ・（∂ΔＴL ／∂ＦＤＴ） （１８）

【００３８】但し、ｅ１、ｅ２ ：平滑係数 ＣiLN ：次回採用値 ＣiLT ：瞬時値（式（１６）にて得られた値） ＣiLO ：今回採用値 を演算して影響係数を修正し、この修正した影響係数を
採用するようにしたものである。

【００３９】

【作用】

（１）この発明に係る熱延板材の冷却制御装置におい
て、基準冷却制御パターン決定手段は、冷却開始直前の
上記板材の冷却ライン入側温度、板速度および板厚に基
づいて基準冷却制御パターンを導出し、影響係数演算手
段は、冷却を開始すると上記板材の走行に応じて上記板
材の冷却ライン入側温度および板速度に対する上記冷却
ラインの入側から出側迄の温度降下量を影響係数として
演算し、修正冷却制御パターン決定手段は、上記影響係
数と上記基準からの速度偏差及び冷却ライン入側温度偏
差に基づいて上記基準冷却制御パターンを修正し、冷却
開始時は上記基準冷却制御パターンに応じて、冷却開始
後は上記修正冷却制御パターンに応じて上記冷却設備で
板材を冷却する。

【００４０】（２）また、基準冷却制御パターン決定手
段は、冷却開始直前または上記板材が所定の距離を走行
すると、上記板材の冷却ライン入側温度、板速度および
板厚に基づいて基準冷却制御パターンを導出し、影響係
数演算手段は、冷却を開始すると上記板材の走行に応じ
て上記板材の冷却ライン入側温度および板速度に対する
上記冷却ラインの入側から出側迄の温度降下量を影響係
数として演算し、修正冷却制御パターン決定手段は、上
記影響係数と上記基準からの速度偏差及び冷却ライン入
側温度偏差に基づいて上記基準冷却制御パターンを修正
し、冷却開始時または上記板材が所定の距離を走行した
場合は、上記基準冷却制御パターンに応じて、上記基準
制御パターンの適用以外は、上記修正冷却制御パターン
に応じて上記冷却設備で板材を冷却する。

【００４１】（３）また、基準冷却制御パターン決定手
段は、冷却開始直前または上記板材の板速度が所定の速
度偏差を超えると、上記板材の冷却ライン入側温度、板
速度および板厚に基づいて冷却制御パターンを基準とし
て導出し、影響係数演算手段は、冷却を開始すると上記
板材の走行に応じて上記板材の冷却ライン入側温度およ
び板速度に対する上記冷却ラインの入側から出側迄の温
度降下量を影響係数として演算し、修正冷却制御パター
ン決定手段は、上記影響係数と上記基準からの速度偏差
及び冷却ライン入側温度偏差に基づいて上記基準冷却制
御パターンを修正し、冷却開始時または上記板材の板速
度が所定の速度偏差を超えると、上記基準冷却制御パタ
ーンに応じて、上記基準制御パターンの適用以外は、上
記修正冷却制御パターンに応じて上記冷却設備で板材を
冷却する。

【００４２】（４）また、上記（１）〜（３）の一つに
対し、影響係数適応修正手段は、熱延板材の尾端部が冷
却ラインを通過すると、通過時の上記板材の冷却ライン
入側および出側温度、板速度から影響係数を再計算して
修正し、この修正した影響係数を次の熱延板材の冷却時
に、影響係数として採用する。

【００４３】（５）また、上記（１）〜（３）の一つに
対し、適応修正係数演算手段は、熱延板材の尾端部が冷
却ラインを通過すると、通過時の上記板材の冷却ライン
入側および出側温度、板速度から影響係数を修正する修
正係数を求め、次の熱延板材の冷却時に、上記修正係数
に応じて影響係数を修正し、この修正した影響係数を採
用する。

【００４４】（６）また、上記（１）〜（３）の一つに
対し、第１の冷却制御パターン決定手段は、 ・空冷による温度降下

【００４５】

【数１５】

【００４６】・水冷による温度降下

【００４７】

【数１６】

【００４８】但し、 ε ：幅射率 Ｃp ：比熱 γ ：比重 ＨＦ ：板厚 ＴＩＭＥ ：ＦＤＴからＣＴ間移送時間 （仕上げ出側温度検出器から巻取温度検出器までの移送
時間） ＦＤＴ ：仕上げ出側温度実績値 Ｖ ：板速度 Ｋ ：絶対温度換算値 ＶSTATUS ：バーティカルスプレーON/OFF状況（ON:1.0
OFF ：0.0 ） ＱＸ ：上下バンク合計熱流束 ＱV ：バーティカルスプレー熱流束 ＱS ：サイドスプレー熱流束 ＬBNK ：１バンク間距離 ＷVS ：バーティカルスプレー噴射幅 ＬSD ：サイドスプレー噴射幅 ＫＸ ：サイドスプレー個数

【００４９】また、ＴＩＭＥ（Ｖ）は、 Ｌ＝ｖ0 ・ｔ＋（１／２）・α・ｔ² の運動方程式をｔについて解いたものである。 Ｌ ：ＦＤＴ〜ＣＴ間の距離 ｖ0 ：ＦＤＴでの板速度 α ：板のＦＤＴ〜ＣＴ間での加速度

【００５０】上記式（１），（２）により、 必要冷却量（仕上げ出側温度−ＣＴAIR ） を求め、 （必要冷却量）−（式（４）＋式（５））＝式（３） 即ち、（必要冷却量）−（ΔＴS ＋ΔＴV ）＝ΔＴL から必要なΔＴL が得られるよう冷却制御パターンを第
１の冷却制御パターンとして決定し、

【００５１】影響係数演算手段は、 ∂ΔＴL ／∂Ｖ ：速度変化に対するΔＴL の変動の割合 ∂ΔＴL ／∂ＦＤＴ ：ＦＤＴ変化に対するΔＴL 〃 ∂ΔＴS ／∂Ｖ ：速度変化に対するΔＴS 〃 ∂ΔＴV ／∂Ｖ ： 〃 ΔＴV 〃 ∂ＣＴAIR ／∂Ｖ ： 〃 ＣＴAIR 〃 ∂ＣＴAIR ／∂ＦＤＴ ：ＦＤＴ変化に対するＣＴAIR 〃 ∂ΔＴL ／∂Ｂ ：バンクのスプレー本数に対するΔＴL の変 動の割合 を演算する影響係数演算手段とすると共に、

【００５２】第２の冷却制御パターン決定手段は、上記
影響係数を用いて、 ΔＴｉ＝∂ΔＴL ／∂Ｖ ・（Ｖi −Ｖo ） ＋∂ΔＴL ／∂ＦＤＴ ・（ＦＤＴi −ＦＤＴo ） ＋∂ΔＴS ／∂Ｖ ・（Ｖi −Ｖo ） ＋∂ΔＴV ／∂Ｖ ・（Ｖi −Ｖo ） ＋∂ＣＴAIR ／∂Ｖ ・（Ｖi −Ｖo ） ＋∂ＣＴAIR ／∂ＦＤＴ ・（ＦＤＴi −ＦＤＴo ） ＋ＦＤＴi −ＦＤＴo （６） ΔＢi ＝ΔＴi ／（∂ΔＴL ／∂Ｂ） （７） を演算して、制御パターンの修正値ΔＢi を求め、

【００５３】基準の冷却設備制御パターンをＢo とする
と、第ｉポイントでの制御パターンは、 Ｂi ＝Ｂo ＋ΔＢi （８） にて求める。

【００５４】（７）また、上記（６）において、影響係
数適応修正手段は熱延板材の尾端部が冷却ラインを通過
すると、通過時の上記板材の冷却ライン入側および出側
温度、板速度から影響係数を再計算して修正し、この影
響係数適応修正手段での演算は、上記（６）の式（６）
の結果と、実績のバルブ数及び実績の仕上げ出側温度
（ＦＤＴｍ）並びに巻取温度（ＣＴｍ）を用いて、温度
降下量実績ΔＴL ｍ＝ＦＤＴｍ−ＣＴｍとし、ΔＴL ｍ
より以下の関数式が成立し、

【００５５】

【数１７】

【００５６】但し、 ａ１＝∂ΔＴL ／∂Ｖ 、ｘ１＝（Ｖi −Ｖo ） ａ２＝∂ΔＴL ／∂ＦＤＴ 、ｘ２＝（ＦＤＴi −ＦＤＴo ） ａ３＝∂ΔＴS ／∂Ｖ 、ｘ３＝（Ｖi −Ｖo ） ａ４＝∂ΔＴV ／∂Ｖ 、ｘ４＝（Ｖi −Ｖo ） ａ５＝∂ＣＴAIR ／∂Ｖ 、ｘ５＝（Ｖi −Ｖo ） ａ６＝∂ＣＴAIR ／∂ＦＤＴ、ｘ６＝（ＦＤＴi −ＦＤＴo ） ａ７＝１ 、ｘ７＝（ＦＤＴi −ＦＤＴo ）

【００５７】上記式で、ａ３、ａ４、ａ５、ａ６は、予
め操業実績により決定可能であるため次式に整理され、 ΔＴL ｍ−ａ３・ｘ３ −ａ４・ｘ４ −ａ５・ｘ５ −ａ６・ｘ６ − ｘ７＝ａ１・ｘ１＋ａ２・ｘ２ （９’） ΔＴL ｍ’＝ａ１・ｘ１＋ａ２・ｘ２ （１０） このΔＴL ｍ’を用いて

【００５８】

【数１８】

【００５９】

【数１９】

【００６０】

【数２０】

【００６１】

【数２１】

【００６２】でａ１，ａ２を求め、ここで−１は逆行列
を示す。こうして、鋼板１本毎に求め、指数平滑を行
い、影響係数で重要な∂ΔＴL ／∂ΔＴV 、∂ΔＴL ／
∂ＦＤＴについては、圧延が行われる毎に ａ１Ｎ＝ｃ１・ａ１Ｔ＋（１−ｃ１）・ａ１０ ａ２Ｎ＝ｃ２・ａ２Ｔ＋（１−ｃ２）・ａ２０ （１５）

【００６３】但し、 ｃ１、ｃ２ ：平滑係数 ａｉＮ ：次回採用値 ａｉＴ ：瞬時値 ａｉＯ ：今回採用値 を演算し、次の熱延板材の冷却時に、求めたａ１Ｎ，ａ
２Ｎを影響係数として採用する。

【００６４】（８）また、上記（６）において、適応修
正係数演算手段は、熱延板材の尾端部が冷却ラインを通
過すると、通過時の上記板材の冷却ライン入側および出
側温度、板速度から影響係数を修正する修正係数を求
め、この適応修正係数演算手段での演算は、演算式
（９）〜（１４）でａ１、ａ２を求めると共に、

【００６５】偏微分して求めた（∂ΔＴL ／∂Ｖ）及び
（∂ΔＴL ／∂ＦＤＴ）から、 Ｃ1LT ＝ａ１／（∂ΔＴL ／∂Ｖ） Ｃ2LT ＝ａ２／（∂ΔＴL ／∂ＦＤＴ） （１６） を求め、

【００６６】 Ｃ1LN ＝ｅ１・Ｃ1LT ＋（１−ｅ１）・Ｃ1LO Ｃ2LN ＝ｅ２・Ｃ2LT ＋（１−ｅ２）・Ｃ2LO （１７） なる計算を行い、このＣ1LN ，Ｃ2LN を影響係数の修正
係数とし、

【００６７】次の熱延板材の冷却時に、 （∂ΔＴL ／∂Ｖ） Ｃ1LN ・（∂ΔＴL ／∂Ｖ） → （∂ΔＴL ／∂ＦＤＴ） Ｃ2LN ・（∂ΔＴL ／∂ＦＤＴ） （１８） 但し、ｅ１、ｅ２ ：平滑係数 ＣiLN ：次回採用値 ＣiLT ：瞬時値（式（１６）にて得られた値） ＣiLO ：今回採用値 を演算して影響係数を修正し、この修正した影響係数を
採用する。

【００６８】

【実施例】

実施例１．先ず本発明における制御の原理について説明
する。仕上げ出側温度計から巻取温度計までの温度降下
量の数式は ・空冷による温度降下

【００６９】

【数２２】

【００７０】・水冷による温度降下

【００７１】

【数２３】

【００７２】に分類される。上記の式（１）〜（５）は
いずれも公知の式である。

【００７３】ここで ε ：幅射率 Ｃp ：比熱 γ ：比重 ＨＦ ：板厚 ＴＩＭＥ ：ＦＤＴからＣＴ間移送時間 （仕上げ出側温度検出器から巻取温度検出器までの移送
時間） ＦＤＴ ：仕上げ出側温度実績値 Ｖ ：板速度 Ｋ ：絶対温度換算値 ＶSTATUS ：バーティカルスプレーON/OFF状況（ON:1.0
OFF ：0.0 ） ＱＸ ：上下バンク合計熱流束 ＱV ：バーティカルスプレー熱流束 ＱS ：サイドスプレー熱流束 ＬBNK ：１バンク間距離 ＷVS ：バーティカルスプレー噴射幅 ＬSD ：サイドスプレー噴射幅 ＫＸ ：サイドスプレー個数

【００７４】なお、ＴＩＭＥ（Ｖ）は、 Ｌ＝ｖ0 ・ｔ＋（１／２）・α・ｔ² の公知の運動方程式をｔについて解いたものである。 Ｌ ：ＦＤＴ〜ＣＴ間の距離 ｖ0 ：ＦＤＴでの板速度 α ：板のＦＤＴ〜ＣＴ間での加速度

【００７５】基準となる冷却設備制御パターン（各冷却
設備であるバンクのオン／オフの制御パターン）が鋼板
のいずれかのポイントで決定されると、この基準を基に
以下のような本発明の式が成立する。

【００７６】 ΔＴｉ＝∂ΔＴL ／∂Ｖ ・（Ｖi −Ｖo ） ＋∂ΔＴL ／∂ＦＤＴ ・（ＦＤＴi −ＦＤＴo ） ＋∂ΔＴS ／∂Ｖ ・（Ｖi −Ｖo ） ＋∂ΔＴV ／∂Ｖ ・（Ｖi −Ｖo ） ＋∂ＣＴAIR ／∂Ｖ ・（Ｖi −Ｖo ） ＋∂ＣＴAIR ／∂ＦＤＴ ・（ＦＤＴi −ＦＤＴo ） ＋ＦＤＴi −ＦＤＴo （６） にて計算される。

【００７７】上記のΔＴi を補償するための制御パター
ンは、 ΔＢi ＝ΔＴi ／（∂ΔＴL ／∂Ｂ） （７） にて修正されることになる。

【００７８】基準の冷却制御パターンをＢo とすると、
第ｉポイントでの制御パターンは、 Ｂi ＝Ｂo ＋ΔＢi （８） にて求まる。即ち、Ｂo をΔＢi で修正し、Ｂi が冷却
制御パターンとなる。

【００７９】ここで式（６）の下記のような、各温度降
下量を仕上げ出側温度と圧延速度で偏微分した値を影響
係数とする。 ∂ΔＴL ／∂Ｖ ：速度変化に対するΔＴL の変動の割合 ∂ΔＴL ／∂ＦＤＴ ：ＦＤＴ変化に対するΔＴL 〃 ∂ΔＴS ／∂Ｖ ：速度変化に対するΔＴS 〃 ∂ΔＴV ／∂Ｖ ： 〃 ΔＴV 〃 ∂ＣＴAIR ／∂Ｖ ： 〃 ＣＴAIR 〃 ∂ＣＴAIR ／∂ＦＤＴ ：ＦＤＴ変化に対するＣＴAIR 〃 ∂ΔＴL ／∂Ｂ ：バンクのスプレー本数に対するΔＴL の変 動の割合 この影響係数を導出して、冷却制御パターンを修正する
のが、この発明の主要素である。

【００８０】この発明は以上の数式に示すように、先端
部から尾端部にいたるまでの鋼板の各制御ポイントに対
して、鋼板の１点（先端部）を基準としてその基準点に
おける鋼板の冷却設備制御パターン（各冷却設備である
バンクのオン／オフの制御パターン）を求めておき、各
温度降下量を仕上げ出側温度と圧延速度で偏微分した値
である各影響係数と、当該制御ポイントの速度及び仕上
げ温度を用いて基準からの偏差計算を行って、当該制御
ポイントに対する冷却設備制御パターンを決定して、こ
のパターンで冷却制御を実現するものである。

【００８１】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳
細に説明する。この実施例１は、図１に示されるような
熱間圧延設備の巻取温度制御装置において冷却設備１Ａ
を用いた制御装置の構成図である。

【００８２】図において、１Ａは冷却設備で、従来の図
１６の冷却設備４を簡略に表わいている。２Ａは鋼板、
３Ａは仕上げ圧延機、４Ａは巻取機、５Ａは速度検出
器、６Ａは温度計、７Ａは板厚計、８Ａは温度予測装
置、９Ａは冷却バンクオン／オフ決定装置、１０Ａは冷
却バンク制御装置、１１Ａは冷却バンクオン／オフ修正
決定装置である。

【００８３】上記冷却設備１Ａは、１０数個の冷却ゾー
ン（制御対象としては冷却バンクと呼ばれる）に分割さ
れていて、各冷却ゾーン毎に独立に冷却水弁の開閉がで
き注水量を制御して鋼板２Ａの温度制御を全長に亘って
可能としている。そうして鋼板２Ａの先端部から尾端部
に亘って設定する制御ポイントは、通常、１バンク（１
ゾーン）分の長さ毎に設定している。

【００８４】仕上げ圧延機３Ａで圧延された鋼板２Ａ
は、冷却設備１Ａで冷却され巻取機４Ａに巻取られる。
また、冷却装置１Ａの入側には速度検出器５Ａと温度計
６Ａと板厚計７Ａが設置されている。

【００８５】次に動作について図２、図３のフローチャ
ートと共に説明する。鋼板２Ａの冷却設備１Ａでの入側
における実績温度及び圧延速度を温度計６Ａと速度検出
器５Ａで、実績板厚を板厚計７Ａで検出し、板の先端部
における実績温度、圧延速度及び板厚を温度予測装置８
Ａに入力する（Ｓ１）。

【００８６】温度予測装置８Ａは前述の式（１），
（２）により、 必要冷却量（仕上げ出側温度−ＣＴAIR ） を計算する （Ｓ２）。

【００８７】温度予測装置８Ａは、必要冷冷却量になる
水冷降下量を得る為に、 （必要冷却量）−（式（４）＋式（５））＝式（３） を計算する（Ｓ３）。

【００８８】この計算は、（必要冷却量）＝式（４）＋
式（５）＋式（３）即ち、 （必要冷却量）＝ΔＴS ＋
ΔＴV ＋ΔＴLが水冷却による必要冷却量であるため、
まず、必要冷却量からΔＴS とΔＴV とを差し引いてΔ
ＴL を求めるものである。そして式（３）によりΔＴL
を満たす冷却バンクでの冷却を行うようにする。

【００８９】冷却バンクオン／オフ決定装置９Ａは、計
算された水冷降下量の式（３）の結果（ΔＴL ）を用い
て冷却バンクオン／オフパターンを決定し、冷却バンク
制御装置１０Ａへ入力する（Ｓ４）。

【００９０】冷却バンク制御装置１０Ａは、冷却設備１
Ａを制御して鋼板２Ａの冷却を実行する（Ｓ５）。 鋼板２Ａが巻取温度計をオフ（通過）しなければ（Ｓ
６）、制御ポイントでの冷却装置入側の鋼板２Ａの「温
度・圧延速度・板厚」を温度予測装置８Ａに入力する
（Ｓ７）。

【００９１】温度予測装置８Ａは、上記Ｓ７での入力
と、式（１）〜（５）の計算結果とから温度計算式
（６）を演算し、影響係数・温度低下量変化△Ｔｉ（ｉ
＝１〜ｎ）を求める（Ｓ８）。

【００９２】冷却バンクオン／オフ修正決定装置１１Ａ
は、求めた△Ｔｉを用いて冷却バンクオン／オフパター
ンからの修正量を式（７）（８）で計算し、この修正さ
れた冷却バンクオン／オフパターンを冷却バンク制御装
置１０Ａへ入力する（Ｓ９）。

【００９３】次に、ステップＳ５に戻って、冷却設備１
Ａを制御して鋼板２Ａの冷却を実行する。制御ポイント
毎にステップＳ５からＳ９のループを実行し、ステップ
Ｓ６でＹＥＳになれば、冷却制御を終了する。

【００９４】このように板の先端部（最初の制御ポイン
ト）を基準として、先端部以降の鋼板の制御ポイント
は、鋼板２Ａの冷却設備での入側における実績温度・圧
延速度・実績板厚を検出し、前述の式（７）〜（８）を
用いて当該制御ポイントにおける冷却設備制御パターン
を修正決定し、決定された冷却バンクのオン／オフバタ
ーンは、冷却バンク制御装置１０Ａにより鋼板の制御ポ
イントが通過したときに水冷されるように制御する。

【００９５】この発明によれば、従来の冷却時間を用い
た制御方法ではなく、先端部から尾端部に対して各制御
ポイント毎に必ず冷却設備制御パターンを決定して制御
する方式を採用しているため、十分な品質の鋼板を生産
できる高精度な冷却制御が期待される。

【００９６】実施例２．この実施例を図４の冷却制御装
置の構成図に示す。図４において、図１と異なるところ
は、温度計算対象判断装置１２Ａを設けたもので、鋼板
２Ａが予め指定された距離を通過するのを速度検出器５
Ａの信号から判断し出力する。

【００９７】次に動作について図５、図６のフローチャ
ートと共に説明する。ステップＴ１〜Ｔ６，Ｔ８〜Ｔ１
０は、図２、図３のステップＳ１〜Ｓ９と同一であり、
ステップＴ７及びＴ１１を追加している。

【００９８】鋼板２Ａが予め設定された距離を通過する
までは、ステップＴ７は、ＮＯで、実施例１と同様、制
御ポイント毎にステップＴ８〜Ｔ１０，Ｔ５を繰り返す
が、鋼板２Ａが温度計算対象判断装置１２Ａにより予め
設定された距離を通過すると（Ｔ７）、冷却設備１Ａ入
側での鋼板２Ａの「温度・圧延速度・板厚」を温度予測
装置８Ａに入力する（Ｔ１１）。そしてステップＴ２〜
Ｔ４のように鋼板２Ａの先端部の場合と同様に必要冷却
量を再計算する。

【００９９】実施例１では鋼板が先端部のみで冷却バン
クオン／オフパターンが計算され、その後は各制御ポイ
ント毎に影響係数を導出して冷却パンクオン／オフパタ
ーンを修正するので、速度変化の激しい板厚の薄い鋼板
に対しては、前述の式（６）〜（８）を用いると、誤差
が大きいため精度よい制御ができない。

【０１００】この実施例２では、鋼板中予め定められた
距離を鋼板が通過する毎に、その制御ポイントで先端部
の計算結果を用いず、温度予測装置８Ａ及び冷却バンク
オン／オフ決定装置９Ａで再計算して影響係数と冷却バ
ンクオン／オフパターンを決定するので、鋼板の先端部
から尾端部に亘ってきめ細かな精度のよい冷却制御装置
を提供し、良好な品質の鋼板を生産できる高精度な冷却
制御が期待される。

【０１０１】実施例３．この実施例を図７の冷却制御装
置の構成図を示す。図７において、図１と異なるところ
は、制御ポイント判断装置１３Ａを設け、制御ポイント
での圧延速度が、鋼板２Ａの先端部の圧延速度に対し予
め指定された速度偏差を超えたか否かを速度検出器５Ａ
の信号から判断し出力する。

【０１０２】次に動作について図８、図９のフローチャ
ートと共に説明する。ステップＵ１〜Ｕ６，Ｕ８〜Ｕ１
０は、図２、図３のステップＳ１〜Ｓ９と同一であり、
ステップＵ７及びＵ１１を追加している。

【０１０３】制御ポイント判断装置１３Ａにより、制御
ポイントでの圧延速度が、先端部の圧延速度からの所定
の速度偏差を超えると（Ｕ７）、冷却設備１Ａ入側での
鋼板２Ａの「温度・圧延速度・板厚」を温度予測装置８
Ａに入力する（Ｕ１１）。そしてステップＵ２〜Ｕ４の
ように鋼板２Ａの先端部の場合と同様に必要冷却量を再
計算する。ステップＵ７で、制御ポイントの圧延速度
が、先端部の圧延速度からの所定の速度偏差以内であれ
ば、実施例１と同様、Ｕ８〜Ｕ１０の処理を行う。

【０１０４】実施例２では予め定められた距離を通過す
る毎にしか細かい制御をしないが、この実施例では鋼板
中速度変化が指定された速度偏差より大きくなると、そ
の制御ポイント以降先端部の計算結果を用いず、温度予
測装置８Ａ及び冷却バンクオン／オフ決定装置９Ａで再
計算して、影響係数と冷却バンクオン／オフパターンを
決定するので、鋼板の先端部から尾端部に亘ってきめ細
かなより精度の冷却制御装置を提供し、速度変化の激し
い場合でも、良好な品質の鋼板を生産できる高精度な冷
却制御が期待される。

【０１０５】実施例４．この実施例を図１０の冷却制御
装置の構成図を示す。図１０において、図７と異なると
ころは、テーブル値適応修正値１４Ａと、冷却設備出側
に配設された巻取温度を測定する温度計６Ｂとを設けた
ものである。

【０１０６】次に動作について図１１、図１２のフロー
チャートと共に説明する。ステップＶ１，Ｖ３〜Ｖ９，
Ｖ１１は、図８、図９のステップＵ１〜Ｓ８，Ｕ１１と
同一であり、ステップＶ２，Ｖ１０及びＶ１２を追加し
ている。

【０１０７】鋼板２Ａの先端部ではステップＶ２のよう
に、テーブル値適応修正装置１４Ａに前回圧延時の影響
係数の修正値ａ１Ｎ，ａ２Ｎが記憶されている場合は温
度予測装置８Ａに入力しておく。そして制御ポイント毎
に影響係数を計算する場合、ステップＶ１０おいて、影
響係数の修正値が記憶されている場合は、その修正値ａ
１Ｎ，ａ２Ｎを採用する。

【０１０８】ステップＶ７で鋼板２Ａが巻取温度計をオ
フすれば、ステップＶ１２でテーブル値適応修正装置１
４Ａにより、式（９）〜（１５）の演算式で影響係数の
修正値ａ１Ｎ，ａ２Ｎ を演算し記憶する。このａ１
Ｎ，ａ２ＮをステップＶ２で、次回圧延時に採用する。

【０１０９】従って、この実施例は実施例３と同様に、
制御ポイント判断装置１３Ａにより予め指定された速度
偏差よりも大きいと判断されたとき、影響係数を再演算
して冷却バンクオン／オフパターンを更新しながら冷却
制御を実行し、その上に、鋼板２Ａの尾端部が冷却設備
１Ａを通過すると、テーブル値適応修正装置１４Ａによ
り影響係数を演算して修正値 ａ１Ｎ ，ａ２Ｎ を演
算し記憶しておき、次回の圧延時に採用する。

【０１１０】次に影響係数の修正値 ａ１Ｎ ，ａ２Ｎ
を演算する手段について説明する。前記式（６）におい
て、実績のバルブ数及び実績の仕上げ出側温度（ＦＤＴ
ｍ）並びに巻取温度（ＣＴｍ）を用いて、温度降下量実
績ΔＴL ｍ＝ＦＤＴｍ−ＣＴｍと定義し、ΔＴL ｍより
以下の関数式が成立する。

【０１１１】

【数２４】

【０１１２】ここで ａ１＝∂ΔＴL ／∂Ｖ 、ｘ１＝（Ｖi −Ｖo ） ａ２＝∂ΔＴL ／∂ＦＤＴ 、ｘ２＝（ＦＤＴi −ＦＤＴo ） ａ３＝∂ΔＴS ／∂Ｖ 、ｘ３＝（Ｖi −Ｖo ） ａ４＝∂ΔＴV ／∂Ｖ 、ｘ４＝（Ｖi −Ｖo ） ａ５＝∂ＣＴAIR ／∂Ｖ 、ｘ５＝（Ｖi −Ｖo ） ａ６＝∂ＣＴAIR ／∂ＦＤＴ、ｘ６＝（ＦＤＴi −ＦＤＴo ） ａ７＝１ 、ｘ７＝（ＦＤＴi −ＦＤＴo ）

【０１１３】但し、ａ３、ａ４、ａ５、ａ６は、予め操
業実績により決定可能であるため、式（９）は次式に整
理される。 ΔＴL ｍ−ａ３・ｘ３ −ａ４・ｘ４ −ａ５・ｘ５ −ａ６・ｘ６ − ｘ７＝ａ１・ｘ１＋ａ２・ｘ２ （９’） ΔＴL ｍ’＝ａ１・ｘ１＋ａ２・ｘ２ （１０）

【０１１４】よって、式（１０）は鋼板１本につき数十
から数百点の組み合わせのデータが採取でき、一般に言
われている多変数解析の以下の手法を用いれば当初の数
式の値をより高精度で修正してくれる。

【０１１５】

【数２５】

【０１１６】を最小にするａ１、ａ２を求めればよいわ
けで、

【０１１７】

【数２６】

【０１１８】の両式を満足するａ１、ａ２を解く。

【０１１９】

【数２７】

【０１２０】と整理され、

【０１２１】

【数２８】

【０１２２】ここで、−１は逆行列を示す。こうして、
鋼板１本毎に求め、指数平滑を行い、影響係数で重要な
∂ΔＴL ／∂ΔＴV 、∂ΔＴL ／∂ＦＤＴについては、
圧延が行われる毎に ａ１Ｎ＝ｃ１・ａ１Ｔ＋（１−ｃ１）・ａ１０ ａ２Ｎ＝ｃ２・ａ２Ｔ＋（１−ｃ２）・ａ２０ （１５）

【０１２３】ここで、 ｃ１、ｃ２ ：平滑係数 ａｉＮ ：次回採用値 ａｉＴ ：瞬時値（式（１４）にて得られた値） ａｉＯ ：今回採用値 を演算し、ａ１Ｎ，ａ２Ｎを影響係数として更新してテ
ーブル値適応修正装置１４Ａのテーブルに記憶する。こ
の記憶したテーブル値を次回の圧延時に用いることによ
りより精度の良い制御を実現することができる。

【０１２４】実施例３では圧延毎に影響係数を修正して
いないため、精度が一部不良になる場合が有り得るが、
この実施例においては、装置に登録していたテーブル値
である影響係数を適応修正により精度向上を実現してい
るため、良好な品質の鋼板を生産できる高精度な冷却制
御が期待される。

【０１２５】実施例５．実施例４においては、影響係数
をテーブル値として登録して次回圧延時に用いている
が、本実施例においては式（１）〜（５）までを各変数
である仕上げ出側温度と圧延速度で偏微分して求め、こ
の偏微分して求めた影響係数の精度向上のため、図１３
に示す計算値適応修正装置１５Ａを、実施例４に追加し
て制御を行うものである。

【０１２６】実施例４で記述している式（９）〜（１
４）で計算されたａ１、ａ２と、偏微分して求まってい
る（∂ΔＴL ／∂Ｖ）及び（∂ΔＴL ／∂ＦＤＴ）を以
下の関係式により更新していく。

【０１２７】 Ｃ1LT ＝ａ１／（∂ΔＴL ／∂Ｖ） Ｃ2LT ＝ａ２／（∂ΔＴL ／∂ＦＤＴ） （１６） とし、 Ｃ1LN ＝ｅ１・Ｃ1LT ＋（１−ｅ１）・Ｃ1LO Ｃ2LN ＝ｅ２・Ｃ2LT ＋（１−ｅ２）・Ｃ2LO （１７） なる計算を行い、このＣ1LN ，Ｃ2LN を影響係数の修正
係数として、記憶して保存する。この演算および演算値
の保存は図１３の計算値適応修正装置１５Ａで行う。

【０１２８】次回圧延時に冷却制御するときには、記憶
したＣ1LN ，Ｃ2LN を読み出し、下記の式（１８）を用
いて、次回圧延時に演算した影響係数にＣ1LN ，Ｃ2LN
を乗じて影響係数を修正する。

【０１２９】 （∂ΔＴL ／∂Ｖ） Ｃ1LN ・（∂ΔＴL ／∂Ｖ） → （∂ΔＴL ／∂ＦＤＴ） Ｃ2LN ・（∂ΔＴL ／∂ＦＤＴ） （１８） ここで、 ｅ１、ｅ２ ：平滑係数 ＣiLN ：次回採用値 ＣiLT ：瞬時値（式（１６）にて得られた値） ＣiLO ：今回採用値

【０１３０】図１３の冷却制御装置の構成図と図１４、
図１５のフローチャートを用いて動作を説明する。図１
３は図１０に計算値適応修正装置１５Ａを加えたもので
ある。また、図１４、図１５のフローチャートのステッ
プＷ１，Ｗ３〜Ｗ９，Ｗ１１と、図１１、図１２のフロ
ーチャートのＶ１，Ｖ３〜Ｖ９，Ｖ１１と同一である。

【０１３１】鋼板２Ａの冷却設備１Ａでの入側における
実績温度及び圧延速度を温度計６Ａと速度検出器５Ａ
で、実績板厚を板厚計７Ａで検出し、板の先端部におけ
る実績温度、圧延速度及び板厚を温度予測装置８Ａに入
力する（Ｓ１）。

【０１３２】計算値適応修正値１５Ａに、前回圧延時の
影響係数の修正係数Ｃ1LN ，Ｃ2LNが記憶されている場
合は、温度予測装置８Ａに入力する（Ｓ２）。

【０１３３】ステップＷ３からＷ９迄は、実施例３と同
一動作である。ステップＷ１０で影響係数を演算する場
合、まず、影響係数を式（６）で演算し、初回の冷却制
御を行う場合（鋼板２Ａの先端部に対して）のみ、影響
係数の修正係数Ｃ1LN ，Ｃ2LN を用いて、式（１８）で
修正した影響係数を演算し、その結果を影響係数として
採用する。その後、ΔＴｉを求める。

【０１３４】ステップＷ１０からＷ１１、Ｗ３からＷ９
のループは実施例１（または実施例３）と同一である。
ステップＷ７で、鋼板２Ａが巻取温度計をオフすれば、
テーブル値適応修正装置１４Ａにより（９）〜（１４）
の演算式でａ１，ａ２を演算する（Ｗ１２）。

【０１３５】この計算値適応修正値１５Ａによりａ１，
ａ２を用いて、（１６）〜（１７）の演算式で影響係数
の修正係数Ｃ1LN ，Ｃ2LN を演算する（Ｗ１３）。そし
て冷却制御を終了し、演算したＣ1LN ，Ｃ2LN は、次回
冷却制御時に用いる。

【０１３６】この実施例においては、実施例４における
テーブル値を採用する適応修正に比較して、式（１）〜
（５）までを各変数である仕上げ出側温度と圧延速度で
偏微分して求めた影響係数により制御を行いかつ適応修
正機能を有しているため、広範囲の速度変動あるいは仕
上げ出側温度変動に対して制御が対応でき、良好な品質
の鋼板を生産できる高精度な冷却制御が期待される。

【０１３７】実施例６．実施例５で、テーブル値適応修
正装置１４Ａにおいて影響係数ａ１Ｎ，ａ２Ｎを演算し
て求め、また、計算値適応修正値１５Ａにより影響係数
の修正係数Ｃ1LN ，Ｃ2LN を求め、この両者を切替手段
を用いて切替えて冷却制御するようにしてもよい。

【０１３８】実施例７．また、実施例２の所定の距離毎
に必要な水冷却熱量を再計算する手段と、実施例３の板
速度が所定の速度偏差を超えると必要な水冷却熱量を再
計算する手段とを切替え用いるようにしてもよい。

【０１３９】実施例８また、実施例１や実施例２に対し
て、実施例４のテーブル値適応修正装置１４Ａを設けて
おき、鋼板が通過したときにａ１Ｎ，ａ２Ｎを演算して
記憶し、次回冷却制御時に用いるようにしてもよい。

【０１４０】実施例９．また、実施例１や実施例２に対
して、実施例５の計算値適応修正値１５Ａを設けてお
き、鋼板が通過したときに影響係数の修正係数Ｃ1LN ，
Ｃ2LN を演算して記憶し、次回冷却制御時に用いるよう
にしてもよい。

【０１４１】実施例１０．また、実施例１で、制御ポイ
ント設定して各制御ポイントで影響係数を導出して制御
パターンを修正したが、これは鋼板が所定の距離走行す
る毎に影響係数を導出することになる。これに対し、所
定の時間毎に影響係数を導出して制御パターンを修正す
るようにしてもよい。

【０１４２】実施例１１．また、実施例２で、鋼板が所
定の距離走行すると、先端部での制御パターンを求める
と同様、制御パターンを再計算するようにしたが、所定
時間毎に制御パターンを再計算するようにしてもよい。

【０１４３】

【発明の効果】

（１）以上のようにこの発明によれば、冷却制御開始時
に基準冷却制御パターンを決定し、冷却制御開始後は影
響係数を導入して上記基準冷却制御パターンからの偏差
を求めて修正し、この修正された冷却制御パターンで冷
却制御するようにしたので、十分な品質の板材を生産で
きる高精度な冷却制御が実現できる。

【０１４４】（２）また、熱延板材が所定の距離走行す
る毎に、基準冷却制御パターンを再計算するようにした
ので、きめ細かな高精度の冷却制御が実現できる。

【０１４５】（３）また、熱延板材の走行速度が所定の
速度偏差を超えると、基準冷却制御パターンを再計算す
るようにしたので、速度変化の激しい場合でもより高精
度の冷却制御が実現できる。

【０１４６】（４）また、冷却制御終了時に影響係数を
再計算して修正し、次回の冷却制御に用いるようにした
ので、より適切な影響係数を採用することができ、より
高精度の冷却制御が実現できる。

【０１４７】（５）また、冷却制御終了時に影響係数を
修正する修正係数を求め、次回の冷却制御に用いるよう
にしたので、より適切な影響係数を採用することがで
き、より高精度の冷却制御が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施例１による熱延板材の冷却制
御装置の構成図である。

【図２】 この発明の実施例１による冷却制御動作のフ
ローチャートである。

【図３】 この発明の実施例１による冷却制御動作のフ
ローチャートである。

【図４】 この発明の実施例２による熱延板材の冷却制
御装置の構成図である。

【図５】 この発明の実施例２による冷却制御動作のフ
ローチャートである。

【図６】 この発明の実施例２による冷却制御動作のフ
ローチャートである。

【図７】 この発明の実施例３による熱延板材の冷却制
御装置の構成図である。

【図８】 この発明の実施例３による冷却制御動作のフ
ローチャートである。

【図９】 この発明の実施例３による冷却制御動作のフ
ローチャートである。

【図１０】 この発明の実施例４による熱延板材の冷却
制御装置の構成図である。

【図１１】 この発明の実施例４による冷却制御動作の
フローチャートである。

【図１２】 この発明の実施例４による冷却制御動作の
フローチャートである。

【図１３】 この発明の実施例５による熱延板材の冷却
制御装置の構成図である。

【図１４】 この発明の実施例５による冷却制御動作の
フローチャートである。

【図１５】 この発明の実施例５による冷却制御動作の
フローチャートである。

【図１６】 従来の熱延板材の冷却制御装置の構成図で
ある。

【符号の説明】

１Ａ 冷却設備、２Ａ 鋼板、３Ａ 仕上げ圧延機、４
Ａ 巻取機、５Ａ 速度検出器、６Ａ 温度計（入
側）、６Ｂ 温度計（出側） ７Ａ 板厚計、８Ａ 温度予測装置、９Ａ 冷却バンク
オン／オフ決定装置、１０Ａ 冷却バンク制御装置、１
１Ａ 冷却バンクオン／オフ修正決定装置、１２Ａ 温
度計算対象判断装置、１３Ａ 制御ポイント判断装置、
１４Ａ テーブル値適応修正装置、１５Ａ 計算値適応
修正装置。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行する熱延板材を冷却水で冷却する冷
   却設備を有する冷却ラインにあって、冷却開始直前の上
   記板材の冷却ライン入側温度、板速度および板厚に基づ
   いて冷却制御パターンを基準として導出する基準冷却制
   御パターン決定手段と、冷却を開始すると上記板材の走
   行に応じて上記板材の冷却ライン入側温度および板速度
   に対する上記冷却ラインの入側から出側迄の温度降下量
   を影響係数として演算する影響係数演算手段と、上記影
   響係数と上記基準からの速度偏差及び冷却ライン入側温
   度偏差に基づいて上記基準冷却制御パターンを修正する
   修正冷却制御パターン決定手段とを備え、冷却開始時は
   上記基準冷却制御パターンに応じて、冷却開始後は上記
   修正冷却制御パターンに応じて上記冷却設備で板材を冷
   却するようにしたことを特徴とする熱延板材の冷却制御
   装置。
2. 【請求項２】 走行する熱延板材を冷却水で冷却する冷
   却設備を有する冷却ラインにあって、冷却開始直前また
   は上記板材が所定の距離を走行すると、上記板材の冷却
   ライン入側温度、板速度および板厚に基づいて冷却制御
   パターンを基準として導出する基準冷却制御パターン決
   定手段と、冷却を開始すると上記板材の走行に応じて上
   記板材の冷却ライン入側温度および板速度に対する上記
   冷却ラインの入側から出側迄の温度降下量を影響係数と
   して演算する影響係数演算手段と、上記影響係数と上記
   基準からの速度偏差及び冷却ライン入側温度偏差に基づ
   いて上記基準冷却制御パターンを修正する修正冷却制御
   パターン決定手段とを備え、冷却開始時または上記板材
   が所定の距離を走行した場合は、上記基準冷却制御パタ
   ーンに応じて、上記基準制御パターンの適用以外は、上
   記修正冷却制御パターンに応じて上記冷却設備で板材を
   冷却するようにしたことを特徴とする熱延板材の冷却制
   御装置。
3. 【請求項３】 走行する熱延板材を冷却水で冷却する冷
   却設備を有する冷却ラインにあって、冷却開始直前また
   は上記板材の板速度が所定の速度偏差を超えると、上記
   板材の冷却ライン入側温度、板速度および板厚に基づい
   て冷却制御パターンを基準として導出する基準冷却制御
   パターン決定手段と、冷却を開始すると上記板材の走行
   に応じて上記板材の冷却ライン入側温度および板速度に
   対する上記冷却ラインの入側から出側迄の温度降下量を
   影響係数として演算する影響係数演算手段と、上記影響
   係数と上記基準からの速度偏差及び冷却ライン入側温度
   偏差に基づいて上記基準冷却制御パターンを修正する修
   正冷却制御パターン決定手段とを備え、冷却開始時また
   は上記板材の板速度が所定の速度偏差を超えると、上記
   基準冷却制御パターンに応じて、上記基準制御パターン
   の適用以外は、上記修正冷却制御パターンに応じて上記
   冷却設備で板材を冷却するようにしたことを特徴とする
   熱延板材の冷却制御装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項において、
   熱延板材の尾端部が冷却ラインを通過すると、通過時の
   上記板材の冷却ライン入側および出側温度、板速度に基
   づいて影響係数を再計算して修正する影響係数適応修正
   手段を設け、この修正した影響係数を次の熱延板材の冷
   却時に、影響係数として採用するようにしたことを特徴
   とする熱延板材の冷却制御装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜３のいずれか１項において、
   熱延板材の尾端部が冷却ラインを通過すると、通過時の
   上記板材の冷却ライン入側および出側温度、板速度に基
   づいて影響係数を修正する修正係数を求める適応修正係
   数演算手段を設け、次の熱延板材の冷却時に、上記修正
   係数に応じて影響係数を修正し、この修正した影響係数
   を採用するようにしたことを特徴とする熱延板材の冷却
   制御装置。
6. 【請求項６】 請求項１〜３のいずれか１項において、
   熱延板材の先端部から尾端部に亘って複数個の制御ポイ
   ントを設定し、最初の制御ポイントで基準冷却制御パタ
   ーンを適用し、その後の各制御ポイントでは修正冷却制
   御パターンを適用し、基準冷却制御パターン決定手段
   は、 ・空冷による温度降下 【数１】 ・水冷による温度降下 【数２】 但し、 ε ：幅射率 Ｃp ：比熱 γ ：比重 ＨＦ ：板厚 ＴＩＭＥ ：ＦＤＴからＣＴ間移送時間 （仕上げ出側温度検出器から巻取温度検出器までの移送
   時間） ＦＤＴ ：仕上げ出側温度実績値 Ｖ ：板速度 Ｋ ：絶対温度換算値 ＶSTATUS ：バーティカルスプレーON/OFF状況（ON:1.0
   OFF ：0.0 ） ＱＸ ：上下バンク合計熱流束 ＱV ：バーティカルスプレー熱流束 ＱS ：サイドスプレー熱流束 ＬBNK ：１バンク間距離 ＷVS ：バーティカルスプレー噴射幅 ＬSD ：サイドスプレー噴射幅 ＫＸ ：サイドスプレー個数 また、ＴＩＭＥ（Ｖ）は、 Ｌ＝ｖ0 ・ｔ＋（１／２）・α・ｔ² の運動方程式をｔについて解いたものである。 Ｌ ：ＦＤＴ〜ＣＴ間の距離 ｖ0 ：ＦＤＴでの板速度 α ：板のＦＤＴ〜ＣＴ間での加速度 上記式（１），（２）により、 必要冷却量（仕上げ出側温度−ＣＴAIR ） を求め、 （必要冷却量）−（式（４）＋式（５））＝式（３） 即ち、（必要冷却量）−（ΔＴS ＋ΔＴV ）＝ΔＴL から必要なΔＴL が得られるよう冷却制御パターンを決
   定する基準冷却制御パターン決定手段とし、影響係数演
   算手段は、 ∂ΔＴL ／∂Ｖ ：速度変化に対するΔＴL の変動の割合 ∂ΔＴL ／∂ＦＤＴ ：ＦＤＴ変化に対するΔＴL 〃 ∂ΔＴS ／∂Ｖ ：速度変化に対するΔＴS 〃 ∂ΔＴV ／∂Ｖ ： 〃 ΔＴV 〃 ∂ＣＴAIR ／∂Ｖ ： 〃 ＣＴAIR 〃 ∂ＣＴAIR ／∂ＦＤＴ ：ＦＤＴ変化に対するＣＴAIR 〃 ∂ΔＴL ／∂Ｂ ：バンクのスプレー本数に対するΔＴL の変 動の割合 を演算する影響係数演算手段とすると共に、修正冷却制
   御パターン決定手段は、上記影響係数を用いて、 ΔＴｉ＝∂ΔＴL ／∂Ｖ ・（Ｖi −Ｖo ） ＋∂ΔＴL ／∂ＦＤＴ ・（ＦＤＴi −ＦＤＴo ） ＋∂ΔＴS ／∂Ｖ ・（Ｖi −Ｖo ） ＋∂ΔＴV ／∂Ｖ ・（Ｖi −Ｖo ） ＋∂ＣＴAIR ／∂Ｖ ・（Ｖi −Ｖo ） ＋∂ＣＴAIR ／∂ＦＤＴ ・（ＦＤＴi −ＦＤＴo ） ＋ＦＤＴi −ＦＤＴo （６） ΔＢi ＝ΔＴi ／（∂ΔＴL ／∂Ｂ） （７） を演算して、制御パターンの修正値ΔＢi を求め、基準
   冷却制御パターンをＢｏとすると、第ｉポイントでの制
   御パターンは、 Ｂi ＝Ｂo ＋ΔＢi （８） にて求める手段としたことを特徴とする熱延板材の冷却
   制御装置。
7. 【請求項７】 請求項６項において、熱延板材の尾端部
   が冷却ラインを通過すると、通過時の上記板材の冷却ラ
   イン入側および出側温度、板速度から影響係数を再計算
   して修正する影響係数適応修正手段を設け、この影響係
   数適応修正手段での演算は、請求項６項の式（６）の結
   果と、実績のバルブ数及び実績の仕上げ出側温度（ＦＤ
   Ｔｍ）並びに巻取温度（ＣＴｍ）を用いて、温度降下量
   実績ΔＴL ｍ＝ＦＤＴｍ−ＣＴｍとし、ΔＴL ｍより以
   下の関数式が成立し、 【数３】 但し、 ａ１＝∂ΔＴL ／∂Ｖ 、ｘ１＝（Ｖi −Ｖo ） ａ２＝∂ΔＴL ／∂ＦＤＴ 、ｘ２＝（ＦＤＴi −ＦＤＴo ） ａ３＝∂ΔＴS ／∂Ｖ 、ｘ３＝（Ｖi −Ｖo ） ａ４＝∂ΔＴV ／∂Ｖ 、ｘ４＝（Ｖi −Ｖo ） ａ５＝∂ＣＴAIR ／∂Ｖ 、ｘ５＝（Ｖi −Ｖo ） ａ６＝∂ＣＴAIR ／∂ＦＤＴ、ｘ６＝（ＦＤＴi −ＦＤＴo ） ａ７＝１ 、ｘ７＝（ＦＤＴi −ＦＤＴo ） 上記式で、ａ３、ａ４、ａ５、ａ６は、予め操業実績に
   より決定可能であるため次式に整理され、 ΔＴL ｍ−ａ３・ｘ３ −ａ４・ｘ４ −ａ５・ｘ５ −ａ６・ｘ６ − ｘ７＝ａ１・ｘ１＋ａ２・ｘ２ （９’） ΔＴL ｍ’＝ａ１・ｘ１＋ａ２・ｘ２ （１０） このΔＴL ｍ’を用いて 【数４】 【数５】 【数６】 【数７】 でａ１，ａ２を求め、ここで−１は逆行列を示す。こう
   して、鋼板１本毎に求め、指数平滑を行い、影響係数で
   重要な∂ΔＴL ／∂ΔＴV 、∂ΔＴL ／∂ＦＤＴについ
   ては、圧延が行われる毎に ａ１Ｎ＝ｃ１・ａ１Ｔ＋（１−ｃ１）・ａ１０ ａ２Ｎ＝ｃ２・ａ２Ｔ＋（１−ｃ２）・ａ２０ （１５） 但し、 ｃ１、ｃ２ ：平滑係数 ａｉＮ ：次回採用値 ａｉＴ ：瞬時値 ａｉＯ ：今回採用値 を演算し、次の熱延板材の冷却時に、求めたａ１Ｎ，ａ
   ２Ｎを影響係数として採用するようにしたことを特徴と
   する熱延板材の冷却制御装置。
8. 【請求項８】 請求項６において、熱延板材の尾端部が
   冷却ラインを通過すると、通過時の上記板材の冷却ライ
   ン入側および出側温度、板速度から影響係数を修正する
   修正係数を求める適応修正係数演算手段を設け、この適
   応修正係数演算手段での演算は、請求項７の演算式
   （９）〜（１４）でａ１、ａ２を求めると共に、偏微分
   して求めた（∂ΔＴL ／∂Ｖ）及び（∂ΔＴL ／∂ＦＤ
   Ｔ）から、 Ｃ1LT ＝ａ１／（∂ΔＴL ／∂Ｖ） Ｃ2LT ＝ａ２／（∂ΔＴL ／∂ＦＤＴ） （１６） を求め、 Ｃ1LN ＝ｅ１・Ｃ1LT ＋（１−ｅ１）・Ｃ1LO Ｃ2LN ＝ｅ２・Ｃ2LT ＋（１−ｅ２）・Ｃ2LO （１７） なる計算を行い、このＣ1LN ，Ｃ2LN を影響係数の修正
   係数とし、次の熱延板材の冷却時に、 （∂ΔＴL ／∂Ｖ） Ｃ1LN ・（∂ΔＴL ／∂Ｖ） → （∂ΔＴL ／∂ＦＤＴ） Ｃ2LN ・（∂ΔＴL ／∂ＦＤＴ） （１８） 但し、 ｅ１、ｅ２ ：平滑係数 ＣiLN ：次回採用値 ＣiLT ：瞬時値（式（１６）にて得られた値） ＣiLO ：今回採用値 を演算して影響係数を修正し、この修正した影響係数を
   採用するようにしたことを特徴とする熱延板材の冷却制
   御装置。