JPH09216011A - 熱延鋼板の冷却制御方法 - Google Patents
熱延鋼板の冷却制御方法Info
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- JPH09216011A JPH09216011A JP8022520A JP2252096A JPH09216011A JP H09216011 A JPH09216011 A JP H09216011A JP 8022520 A JP8022520 A JP 8022520A JP 2252096 A JP2252096 A JP 2252096A JP H09216011 A JPH09216011 A JP H09216011A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱延鋼板の全域に渡って、ランアウトテーブ
ルの中間での温度（中間温度）及び終点での温度（最終
温度）を目標値に高精度で的中させ、しかも搬送速度が
高速でも高い的中率が得られるようにする。 【解決手段】 制御装置５は、制御サイクルｎ毎に、中
間及び終点温度センサ６I、６Eで計測された鋼板１の実
績中間温度ＴI(n)、実績最終温度ＴE(n)、並びに予め設
定された目標中間温度ＴIaim、目標最終温度ＴEaimを用
いて、狙い中間温度ＴIaim(n)＝ＴIaim＋△ＴI(n-1)＋
α（ＴIaim−ＴI(n)）、狙い最終温度ＴEai m(n)＝Ｔ
Eaim＋△ＴE(n-1)＋α（ＴEaim−ＴE(n)）を計算する。
ただし、△ＴI( n-1)及び△ＴE(n-1)は、制御サイクル
（ｎ−１）の中間温度偏差及び最終温度偏差、αは０．
５等の係数である。制御装置５は、得られた狙い中間温
度、狙い最終温度を、目標中間温度、目標最終温度の代
わりに用いて、冷却装置４ａ、４ｂの各冷却ゾーンにお
ける注水量を制御する。
ルの中間での温度（中間温度）及び終点での温度（最終
温度）を目標値に高精度で的中させ、しかも搬送速度が
高速でも高い的中率が得られるようにする。 【解決手段】 制御装置５は、制御サイクルｎ毎に、中
間及び終点温度センサ６I、６Eで計測された鋼板１の実
績中間温度ＴI(n)、実績最終温度ＴE(n)、並びに予め設
定された目標中間温度ＴIaim、目標最終温度ＴEaimを用
いて、狙い中間温度ＴIaim(n)＝ＴIaim＋△ＴI(n-1)＋
α（ＴIaim−ＴI(n)）、狙い最終温度ＴEai m(n)＝Ｔ
Eaim＋△ＴE(n-1)＋α（ＴEaim−ＴE(n)）を計算する。
ただし、△ＴI( n-1)及び△ＴE(n-1)は、制御サイクル
（ｎ−１）の中間温度偏差及び最終温度偏差、αは０．
５等の係数である。制御装置５は、得られた狙い中間温
度、狙い最終温度を、目標中間温度、目標最終温度の代
わりに用いて、冷却装置４ａ、４ｂの各冷却ゾーンにお
ける注水量を制御する。
Description
【０００１】
【発明の技術分野】本発明は、熱間圧延された熱延鋼板
が、その全長に亙って目標温度となるように冷却制御す
るための方法に関する。
が、その全長に亙って目標温度となるように冷却制御す
るための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】熱間圧延された鋼板は、鋼板が巻取機に
巻き取られるまでの間のランアウトテーブルにおいて冷
却水により冷却されることによって、巻取機直前での鋼
板の温度（以下、「実績最終温度」と称する）が所定の
目標最終温度となるように制御されている。このような
冷却による鋼板温度の制御は、鋼板の機械的特性を決定
するために非常に重要であり、そのため、目標最終温度
への的中率を向上させることが求められている。なお、
この技術分野においては、許容誤差が±２０℃程度に設
定されており、鋼板の実績最終温度の目標最終温度から
の偏差が±２０℃以内であれば、温度が的中したと見做
される。そして特に、高張力鋼等のように、機械的特性
の要求が厳しい熱延鋼板においては、鋼板の実績最終温
度だけではなく、巻取機までの行程の中間、すなわちラ
ンアウトテーブルの中間での鋼板温度（以下、「実績中
間温度」と称する）も、目標中間温度に高精度で的中す
るように制御する必要がある。
巻き取られるまでの間のランアウトテーブルにおいて冷
却水により冷却されることによって、巻取機直前での鋼
板の温度（以下、「実績最終温度」と称する）が所定の
目標最終温度となるように制御されている。このような
冷却による鋼板温度の制御は、鋼板の機械的特性を決定
するために非常に重要であり、そのため、目標最終温度
への的中率を向上させることが求められている。なお、
この技術分野においては、許容誤差が±２０℃程度に設
定されており、鋼板の実績最終温度の目標最終温度から
の偏差が±２０℃以内であれば、温度が的中したと見做
される。そして特に、高張力鋼等のように、機械的特性
の要求が厳しい熱延鋼板においては、鋼板の実績最終温
度だけではなく、巻取機までの行程の中間、すなわちラ
ンアウトテーブルの中間での鋼板温度（以下、「実績中
間温度」と称する）も、目標中間温度に高精度で的中す
るように制御する必要がある。
【０００３】従来例においては、鋼板の実績最終温度及
び実績中間温度を目標最終温度及び目標中間温度に的中
させるために、図１にその概略が示される冷却システム
が採用されている。図１において、１は鋼板、２は最終
仕上げ用の圧延機（仕上圧延機）、３は巻取機、４ａ、
４ｂは冷却装置、５は制御装置である。また、６S、
６I、６Eは、仕上圧延機１の出口（すなわち、ランアウ
トテーブルの始点）、仕上圧延機２から巻取機３までの
行程の中間（すなわち、ランアウトテーブルの中間
点）、及び巻取機３の直前（すなわち、ランアウトテー
ブルの終点）に設けられて、鋼板１の表面温度を計測す
る３つの温度センサである。これらの温度センサをそれ
ぞれ、始点温度センサ６S、中間温度センサ６I、及び終
点温度センサ６Eと称することにする。冷却装置４ａ、
４ｂはそれぞれ複数の冷却ゾーンに分割されており、制
御装置５の制御により、冷却ゾーン毎に注水量が制御さ
れる。
び実績中間温度を目標最終温度及び目標中間温度に的中
させるために、図１にその概略が示される冷却システム
が採用されている。図１において、１は鋼板、２は最終
仕上げ用の圧延機（仕上圧延機）、３は巻取機、４ａ、
４ｂは冷却装置、５は制御装置である。また、６S、
６I、６Eは、仕上圧延機１の出口（すなわち、ランアウ
トテーブルの始点）、仕上圧延機２から巻取機３までの
行程の中間（すなわち、ランアウトテーブルの中間
点）、及び巻取機３の直前（すなわち、ランアウトテー
ブルの終点）に設けられて、鋼板１の表面温度を計測す
る３つの温度センサである。これらの温度センサをそれ
ぞれ、始点温度センサ６S、中間温度センサ６I、及び終
点温度センサ６Eと称することにする。冷却装置４ａ、
４ｂはそれぞれ複数の冷却ゾーンに分割されており、制
御装置５の制御により、冷却ゾーン毎に注水量が制御さ
れる。
【０００４】図１の冷却システムの制御装置５において
は、鋼板１の温度予測計算を実行するために、水冷熱伝
達係数や空冷熱伝達係数のモデル式を用いているが、圧
延中に生じる水冷、空冷の熱伝達係数の誤差、及びテー
ブルローラとの接触による熱伝達係数の誤差を補正する
ために、ランアウトテーブルを、始点温度センサ６S〜
中間温度センサ６Iの領域ａと中間温度センサ６I〜終点
温度センサ６Eの領域ｂの、２つの領域に分け、これら
領域毎に別々に決定した学習項により、モデル式を補正
している。（特開平６−２１８４１４号公報参照）
は、鋼板１の温度予測計算を実行するために、水冷熱伝
達係数や空冷熱伝達係数のモデル式を用いているが、圧
延中に生じる水冷、空冷の熱伝達係数の誤差、及びテー
ブルローラとの接触による熱伝達係数の誤差を補正する
ために、ランアウトテーブルを、始点温度センサ６S〜
中間温度センサ６Iの領域ａと中間温度センサ６I〜終点
温度センサ６Eの領域ｂの、２つの領域に分け、これら
領域毎に別々に決定した学習項により、モデル式を補正
している。（特開平６−２１８４１４号公報参照）
【０００５】また、鋼板の温度的中精度の向上を図るた
めの別の制御方法として、鋼板を長手方向に多数の領域
に区分けして、各領域毎に学習係数を算出してそれに基
づき温度降下量を求め、その温度降下量が目標温度降下
量となるように制御する方法が提案されている。（特開
平７−３２０２４号公報参照）
めの別の制御方法として、鋼板を長手方向に多数の領域
に区分けして、各領域毎に学習係数を算出してそれに基
づき温度降下量を求め、その温度降下量が目標温度降下
量となるように制御する方法が提案されている。（特開
平７−３２０２４号公報参照）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来例の冷却制御方法では、以下に説明するような問
題点がある。熱伝達係数は温度域に依存して変動するも
のであり、冷却ゾーンでの温度が変われば熱伝達係数も
変化するものである。しかしながら、上記した従来例の
第１の制御方法、すなわち２つの領域ａ、ｂで別々に決
定した学習項によりモデル式を補正する制御方法におい
ては、領域毎にモデル式が補正されるのであって冷却ゾ
ーン毎に補正するものではないから、冷却ゾーンでの温
度域が変化するとそれにより熱伝達係数そのものが変化
してしまい、結局、学習値の安定化が非常に困難であ
る。また、鋼板の先端部では十分な温度的中精度が得ら
れにくいものであるが、この第１の制御方法によって
も、鋼板の先端部の的中率を向上させることが困難であ
る。
た従来例の冷却制御方法では、以下に説明するような問
題点がある。熱伝達係数は温度域に依存して変動するも
のであり、冷却ゾーンでの温度が変われば熱伝達係数も
変化するものである。しかしながら、上記した従来例の
第１の制御方法、すなわち２つの領域ａ、ｂで別々に決
定した学習項によりモデル式を補正する制御方法におい
ては、領域毎にモデル式が補正されるのであって冷却ゾ
ーン毎に補正するものではないから、冷却ゾーンでの温
度域が変化するとそれにより熱伝達係数そのものが変化
してしまい、結局、学習値の安定化が非常に困難であ
る。また、鋼板の先端部では十分な温度的中精度が得ら
れにくいものであるが、この第１の制御方法によって
も、鋼板の先端部の的中率を向上させることが困難であ
る。
【０００７】さらに、一般に、鋼板が高速でランアウト
テーブル上を搬送されるほど誤差の修正が高速で実行さ
れる必要がある。しかしながら、上記した従来例の第２
の制御方法では、ランアウトテーブルを多数の領域に分
けて領域毎に学習係数を算出して誤差を修正しているの
で、全体として誤差の修正が速やかに行われない可能性
があり、したがって、高速で搬送される鋼板の冷却制御
には適用不可能な場合がある。また、この第２の制御方
法においても、鋼板の先端部の的中率を向上させること
が困難である。本発明は、上記したような従来例の問題
点を解消して、鋼板の搬送速度が大きい場合でも適用で
き、しかも、鋼板の先端部を含めた全域で中間温度及び
最終温度を高精度で制御することができるとともに、温
度制御開始から速やかに的中率を向上させることができ
る冷却制御方法を提供することである。
テーブル上を搬送されるほど誤差の修正が高速で実行さ
れる必要がある。しかしながら、上記した従来例の第２
の制御方法では、ランアウトテーブルを多数の領域に分
けて領域毎に学習係数を算出して誤差を修正しているの
で、全体として誤差の修正が速やかに行われない可能性
があり、したがって、高速で搬送される鋼板の冷却制御
には適用不可能な場合がある。また、この第２の制御方
法においても、鋼板の先端部の的中率を向上させること
が困難である。本発明は、上記したような従来例の問題
点を解消して、鋼板の搬送速度が大きい場合でも適用で
き、しかも、鋼板の先端部を含めた全域で中間温度及び
最終温度を高精度で制御することができるとともに、温
度制御開始から速やかに的中率を向上させることができ
る冷却制御方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の熱延鋼板の冷却制御方法においては、制御
サイクルｎにおける制御上の狙い中間温度ＴIaim(n)及
び狙い終点温度ＴEaim( n)を、
に、本発明の熱延鋼板の冷却制御方法においては、制御
サイクルｎにおける制御上の狙い中間温度ＴIaim(n)及
び狙い終点温度ＴEaim( n)を、
【数２】 ＴIaim(n)＝ＴIaim＋△ＴI(n) ＝ＴIaim＋△ＴI(n-1)＋α（ＴIaim−ＴI(n)） ＴEaim(n)＝ＴEaim＋△ＴE(n) ＝ＴEaim＋△ＴE(n-1)＋α（ＴEaim−ＴE(n)） ただし、ＴIaim ：目標中間温度 ＴEaim ：目標最終温度 △ＴI(n) ：制御サイクルｎにおける中間温度偏差 △ＴE(n) ：制御サイクルｎにおける最終温度偏差 △ＴI(n-1)：制御サイクル（ｎ−１）における中間温度
偏差 △ＴE(n-1)：制御サイクル（ｎ−１）における最終温度
偏差 ＴI(n) ：制御サイクルｎにおける実績中間温度 ＴE(n) ：制御サイクルｎにおける実績最終温度 α ：係数 から演算し、得られた狙い中間温度及び狙い最終温度
を、目標中間温度及び目標最終温度の代わりに用いて、
冷却制御を実行することを特徴としている。
偏差 △ＴE(n-1)：制御サイクル（ｎ−１）における最終温度
偏差 ＴI(n) ：制御サイクルｎにおける実績中間温度 ＴE(n) ：制御サイクルｎにおける実績最終温度 α ：係数 から演算し、得られた狙い中間温度及び狙い最終温度
を、目標中間温度及び目標最終温度の代わりに用いて、
冷却制御を実行することを特徴としている。
【０００９】
【実施の態様】本発明の冷却制御方法は、図１に示され
た冷却システムにおいて実行されるものであるが、該冷
却システムの冷却装置４ａ、４ｂは、それぞれ複数の冷
却ゾーンに分割されている。そして、制御装置５の制御
の下にそれぞれの冷却ゾーンでの注水量を調整制御する
ことにより、始点温度センサ６S及び中間温度センサ６I
によって検出された鋼板１の部分Ｐ及び部分Ｑの温度す
なわち実績初期温度ＴS及び実績中間温度ＴIを曲線的
（または直線的）に降下させることにより、部分Ｐ及び
部分Ｑが、中間温度センサ６I及び終点温度センサ６Eに
対向する位置に到達したときに、鋼板温度が目標中間温
度ＴIaim及び目標最終温度ＴEaimに的中できるようにす
るものである。
た冷却システムにおいて実行されるものであるが、該冷
却システムの冷却装置４ａ、４ｂは、それぞれ複数の冷
却ゾーンに分割されている。そして、制御装置５の制御
の下にそれぞれの冷却ゾーンでの注水量を調整制御する
ことにより、始点温度センサ６S及び中間温度センサ６I
によって検出された鋼板１の部分Ｐ及び部分Ｑの温度す
なわち実績初期温度ＴS及び実績中間温度ＴIを曲線的
（または直線的）に降下させることにより、部分Ｐ及び
部分Ｑが、中間温度センサ６I及び終点温度センサ６Eに
対向する位置に到達したときに、鋼板温度が目標中間温
度ＴIaim及び目標最終温度ＴEaimに的中できるようにす
るものである。
【００１０】ここで、本発明の冷却制御方法に用いられ
る誤差修正用の学習値について説明する。鋼板の目標温
度、板厚、材質等の違いによる熱伝達係数の誤差、及び
冷却水温の変化や冷却設備の経時変化による誤差等を修
正するために、本発明においては、学習値を以下の式
（１）、（２）に基づいて計算する。
る誤差修正用の学習値について説明する。鋼板の目標温
度、板厚、材質等の違いによる熱伝達係数の誤差、及び
冷却水温の変化や冷却設備の経時変化による誤差等を修
正するために、本発明においては、学習値を以下の式
（１）、（２）に基づいて計算する。
【数３】 △ＴI(n)＝△ＴI(n-1)＋α（ＴIaim−ＴI(n)） ＝αΣ（ＴIaim−ＴI(i)） （１） （ｉ＝０，１，２，・・・，ｎ） △ＴE(n)＝△ＴE(n-1)＋α（ＴEaim−ＴE(n)） ＝αΣ（ＴEaim−ＴE(i)） （２） （ｉ＝０，１，２，・・・，ｎ） ただし、△ＴI(n) ：制御サイクルｎにおける中間温度
偏差 △ＴE(n) ：制御サイクルｎにおける最終温度偏差 △ＴI(n-1)：制御サイクル（ｎ−１）における中間温度
偏差 △ＴE(n-1)：制御サイクル（ｎ−１）における最終温度
偏差 ＴIaim ：目標中間温度 ＴEaim ：目標最終温度 ＴI(n) ：制御サイクルｎにおける実績中間温度 ＴE(n) ：制御サイクルｎにおける実績最終温度 α ：係数
偏差 △ＴE(n) ：制御サイクルｎにおける最終温度偏差 △ＴI(n-1)：制御サイクル（ｎ−１）における中間温度
偏差 △ＴE(n-1)：制御サイクル（ｎ−１）における最終温度
偏差 ＴIaim ：目標中間温度 ＴEaim ：目標最終温度 ＴI(n) ：制御サイクルｎにおける実績中間温度 ＴE(n) ：制御サイクルｎにおける実績最終温度 α ：係数
【００１１】式（１）及び（２）において、係数αは、
制御上のゲインを決定するものであり、任意に設定でき
る。中間温度偏差△ＴI(n)は、始点温度センサ６Sから
中間温度センサ６Iまでの領域ａに対する学習値であ
り、一方、最終温度偏差△ＴE(n )は、中間温度センサ６
Iから終点温度センサ６Eまでの領域ｂに対する学習値で
ある。式（１）及び（２）から明らかなように、中間温
度及び最終温度の双方とも、現在の制御サイクルｎでの
実績温度偏差（すなわち、実績温度の目標温度からの偏
差）に係数αを掛け算したものを前回の制御サイクル
（ｎ−１）での温度偏差△Ｔ(n-1)に加算して、現在の
温度偏差△Ｔ(n)としており、言い換えれば、実績温度
偏差を積算してから係数αを掛けることによって、現在
の温度偏差△Ｔ(n)を得ている。
制御上のゲインを決定するものであり、任意に設定でき
る。中間温度偏差△ＴI(n)は、始点温度センサ６Sから
中間温度センサ６Iまでの領域ａに対する学習値であ
り、一方、最終温度偏差△ＴE(n )は、中間温度センサ６
Iから終点温度センサ６Eまでの領域ｂに対する学習値で
ある。式（１）及び（２）から明らかなように、中間温
度及び最終温度の双方とも、現在の制御サイクルｎでの
実績温度偏差（すなわち、実績温度の目標温度からの偏
差）に係数αを掛け算したものを前回の制御サイクル
（ｎ−１）での温度偏差△Ｔ(n-1)に加算して、現在の
温度偏差△Ｔ(n)としており、言い換えれば、実績温度
偏差を積算してから係数αを掛けることによって、現在
の温度偏差△Ｔ(n)を得ている。
【００１２】そして、本発明においては、学習値として
得られた中間温度偏差△ＴI(n)及び最終温度偏差△Ｔ
E(n)をそれぞれ、目標中間温度ＴIaim及び目標最終温度
ＴEaimに加算することにより、制御上の狙い中間温度Ｔ
Iaim(n)及び狙い最終温度ＴEai m(n)を演算する。すなわ
ち、
得られた中間温度偏差△ＴI(n)及び最終温度偏差△Ｔ
E(n)をそれぞれ、目標中間温度ＴIaim及び目標最終温度
ＴEaimに加算することにより、制御上の狙い中間温度Ｔ
Iaim(n)及び狙い最終温度ＴEai m(n)を演算する。すなわ
ち、
【数４】 ＴIaim(n)＝ＴIaim＋△ＴI(n) ＝ＴIaim＋△ＴI(n-1)＋α（ＴIaim−ＴI(n)） （３） ＴEaim(n)＝ＴEaim＋△ＴE(n) ＝ＴEaim＋△ＴE(n-1)＋α（ＴEaim−ＴE(n)） （４）
【００１３】制御装置５は、得られた狙い中間温度及び
狙い最終温度を、目標中間温度及び目標最終温度の代わ
りに用いて、実績初期温度ＴS(n)から狙い中間温度Ｔ
Iaim(n )まで降下する第１の温度降下曲線、及び実績中
間温度ＴI(n)から狙い最終温度ＴEaim(n)まで降下する
第２の温度降下曲線を設定する。第１の温度降下曲線
は、鋼板１の部分Ｐの温度が領域ａにおいてどのように
降下すべきかを表す曲線であり、一方、第２の温度降下
曲線は、部分Ｑの温度が領域ｂにおいてどのように降下
すべきかを表す曲線である。さらに制御装置５は、第１
の温度降下曲線に基づいて、制御サイクルｎの時点で始
点温度センサ６Sに対向している鋼板１の部分Ｐが、中
間温度センサ６Iまでの間の冷却ゾーンの各々を通過す
る期間に放出すべき熱流束を計算し、得られた熱流束に
基づいて、その期間における冷却ゾーンの注水量を設定
する。制御装置５はまた、第２の温度降下曲線に基づい
て、鋼板１の部分Ｑが、終点温度センサ６Eまでの間の
冷却ゾーンの各々を通過する期間に放出すべき熱流束を
計算し、そして得られた熱流束に基づいて、その期間に
おける冷却ゾーンの注水量を設定する。
狙い最終温度を、目標中間温度及び目標最終温度の代わ
りに用いて、実績初期温度ＴS(n)から狙い中間温度Ｔ
Iaim(n )まで降下する第１の温度降下曲線、及び実績中
間温度ＴI(n)から狙い最終温度ＴEaim(n)まで降下する
第２の温度降下曲線を設定する。第１の温度降下曲線
は、鋼板１の部分Ｐの温度が領域ａにおいてどのように
降下すべきかを表す曲線であり、一方、第２の温度降下
曲線は、部分Ｑの温度が領域ｂにおいてどのように降下
すべきかを表す曲線である。さらに制御装置５は、第１
の温度降下曲線に基づいて、制御サイクルｎの時点で始
点温度センサ６Sに対向している鋼板１の部分Ｐが、中
間温度センサ６Iまでの間の冷却ゾーンの各々を通過す
る期間に放出すべき熱流束を計算し、得られた熱流束に
基づいて、その期間における冷却ゾーンの注水量を設定
する。制御装置５はまた、第２の温度降下曲線に基づい
て、鋼板１の部分Ｑが、終点温度センサ６Eまでの間の
冷却ゾーンの各々を通過する期間に放出すべき熱流束を
計算し、そして得られた熱流束に基づいて、その期間に
おける冷却ゾーンの注水量を設定する。
【００１４】すなわち、ランアウトテーブルで鋼板を冷
却する際、水冷による鋼板の上面及び下面での熱流束ｑ
WU、ｑWD［Ｋカロリ／（ｍ2・時間）］は、以下の基本
式（５）、（６）で表されることが知られている。
却する際、水冷による鋼板の上面及び下面での熱流束ｑ
WU、ｑWD［Ｋカロリ／（ｍ2・時間）］は、以下の基本
式（５）、（６）で表されることが知られている。
【数５】 ｑWU＝1.0×106ＷU 0.425Ｖ-0.08｛1−0.02(ＴW−40)｝ＺU （５） ｑWD＝6.036×105ＷD 0.771｛1−0.02(ＴW−40）｝ＺD （６） ただし、ＷU、ＷD ：冷却水の水量密度［ｍ3／（ｍ2・
分）］ Ｖ ：鋼板の搬送速度［ｍｐｍ］ ＴW ：冷却水の水温［℃］ ＺU ：上面調整係数 ＺD ：下面調整係数
分）］ Ｖ ：鋼板の搬送速度［ｍｐｍ］ ＴW ：冷却水の水温［℃］ ＺU ：上面調整係数 ＺD ：下面調整係数
【００１５】なお、式（５）、（６）においては、熱流
束ｑWU、ｑWDは鋼板温度によっては変動しないものとし
ている。このため、鋼板温度や鋼板の種類によって計算
誤差が発生するので、計算での熱流束と実際の熱流束と
の誤差を冷却ゾーン毎に算出し、熱流束が計算と実際と
一致するように、上面及び下面調整係数ＺU、ＺDを設定
して掛け算している。これら調整係数は、目標温度及び
冷却ゾーンの水量密度等に応じてあらかじめ決定される
ものである。したがって、上記のように第１及び第２の
温度曲線に基づいて各冷却ゾーンで放出すべき熱流束が
得られているので、式（５）及び（６）に基づいて、鋼
板１の上面及び下面に供給すべき水量密度ＷU、ＷDを決
定することができる。各冷却ゾーンを通過中に放出すべ
き熱流束の計算は、公知のモデル式の適宜のものを用い
れば実行できるので、本明細書では詳細に説明しない。
束ｑWU、ｑWDは鋼板温度によっては変動しないものとし
ている。このため、鋼板温度や鋼板の種類によって計算
誤差が発生するので、計算での熱流束と実際の熱流束と
の誤差を冷却ゾーン毎に算出し、熱流束が計算と実際と
一致するように、上面及び下面調整係数ＺU、ＺDを設定
して掛け算している。これら調整係数は、目標温度及び
冷却ゾーンの水量密度等に応じてあらかじめ決定される
ものである。したがって、上記のように第１及び第２の
温度曲線に基づいて各冷却ゾーンで放出すべき熱流束が
得られているので、式（５）及び（６）に基づいて、鋼
板１の上面及び下面に供給すべき水量密度ＷU、ＷDを決
定することができる。各冷却ゾーンを通過中に放出すべ
き熱流束の計算は、公知のモデル式の適宜のものを用い
れば実行できるので、本明細書では詳細に説明しない。
【００１６】図２は、本発明の制御方法を用いて複数の
鋼板を連続的に冷却制御した実機テストの結果を示して
おり、（Ａ）は実績最終温度ＴE(n)、（Ｂ）は最終温度
の実績偏差（ＴEaim−ＴE(n)）の平均、（Ｃ）は鋼板の
最終温度の的中率（許容誤差±２０℃）を示している。
なお、使用した鋼板は、板厚４．５ｍｍ、板幅９１０ｍ
ｍの中炭材であり、また、目標最終温度ＴEaimは５００
℃に設定した。図２に示されるように、３本目からは鋼
板温度の的中率が１００％となり、したがって、本発明
の制御方法を用いれば、制御開始から速やかにかつ高精
度で目標温度に的中させることができることが分かる。
中間温度についても全く同様である。
鋼板を連続的に冷却制御した実機テストの結果を示して
おり、（Ａ）は実績最終温度ＴE(n)、（Ｂ）は最終温度
の実績偏差（ＴEaim−ＴE(n)）の平均、（Ｃ）は鋼板の
最終温度の的中率（許容誤差±２０℃）を示している。
なお、使用した鋼板は、板厚４．５ｍｍ、板幅９１０ｍ
ｍの中炭材であり、また、目標最終温度ＴEaimは５００
℃に設定した。図２に示されるように、３本目からは鋼
板温度の的中率が１００％となり、したがって、本発明
の制御方法を用いれば、制御開始から速やかにかつ高精
度で目標温度に的中させることができることが分かる。
中間温度についても全く同様である。
【００１７】図３は、従来例の制御方法及び本発明の制
御方法による実機テストの結果を対比して示したグラフ
であり、（Ａ）は従来例によるテスト結果を、（Ｂ）は
本発明によるテスト結果を示している。それぞれの図中
の上段、中段、及び下段のグラフはそれぞれ、始点温度
センサ６S、中間温度センサ６I、及び終点温度センサ６
Eによって計測された実績初期温度ＴS(n)、実績中間温
度ＴI(n)、及び実績最終温度ＴE(n)を示している。この
実機テストにおいては、板厚２．５ｍｍ、板幅９８０ｍ
ｍの中炭材を用い、目標中間温度ＴIaimは７００℃に、
目標最終温度ＴEaimは５６０℃に設定した。なお、従来
例の制御方法においては、目標中間温度ＴIaim及び目標
最終温度ＴEaimを用いて制御系を動作させたが、本発明
の制御方法においては、式（３）及び式（４）で表され
る制御上の狙い中間温度ＴIaim(n)及び狙い最終温度Ｔ
Iaim( n)を用いて制御系を動作させたものであり、その
他については同一の条件とした。
御方法による実機テストの結果を対比して示したグラフ
であり、（Ａ）は従来例によるテスト結果を、（Ｂ）は
本発明によるテスト結果を示している。それぞれの図中
の上段、中段、及び下段のグラフはそれぞれ、始点温度
センサ６S、中間温度センサ６I、及び終点温度センサ６
Eによって計測された実績初期温度ＴS(n)、実績中間温
度ＴI(n)、及び実績最終温度ＴE(n)を示している。この
実機テストにおいては、板厚２．５ｍｍ、板幅９８０ｍ
ｍの中炭材を用い、目標中間温度ＴIaimは７００℃に、
目標最終温度ＴEaimは５６０℃に設定した。なお、従来
例の制御方法においては、目標中間温度ＴIaim及び目標
最終温度ＴEaimを用いて制御系を動作させたが、本発明
の制御方法においては、式（３）及び式（４）で表され
る制御上の狙い中間温度ＴIaim(n)及び狙い最終温度Ｔ
Iaim( n)を用いて制御系を動作させたものであり、その
他については同一の条件とした。
【００１８】また、本発明の制御方法を用いた実機テス
トにおいては、中間温度偏差△ＴI( n)及び最終温度偏差
△ＴE(n)は、以下の通りであった。 鋼板の先端部（０〜１／３の範囲） △ＴI(n)＝−２７ △ＴE(n)＝＋５ 鋼板の中間部（１／３〜２／３の範囲） △ＴI(n)＝＋２１ △ＴE(n)＝＋７ 鋼板の後端部（２／３〜３／３の範囲） △ＴI(n)＝＋９ △ＴE(n)＝＋６
トにおいては、中間温度偏差△ＴI( n)及び最終温度偏差
△ＴE(n)は、以下の通りであった。 鋼板の先端部（０〜１／３の範囲） △ＴI(n)＝−２７ △ＴE(n)＝＋５ 鋼板の中間部（１／３〜２／３の範囲） △ＴI(n)＝＋２１ △ＴE(n)＝＋７ 鋼板の後端部（２／３〜３／３の範囲） △ＴI(n)＝＋９ △ＴE(n)＝＋６
【００１９】図３（Ａ）から明らかなように、従来例の
制御方法を用いた場合は、鋼板の先端部においては、中
間温度ＴI(n)が目標中間温度ＴIaim＝７００℃よりも大
幅に高くなっており、逆に中間部及び後端部において大
幅に低くなっており、許容誤差±２０℃の範囲から外れ
てしまった部分が多い。最終温度ＴE(n)に関しても、許
容範囲から外れた部分が生じている。これに対して、図
３（Ｂ）から明らかなように、本発明による制御方法を
用いた場合は、中間温度及び最終温度がともに許容範囲
にほぼ収まっており、温度的中率が極めて良好である。
制御方法を用いた場合は、鋼板の先端部においては、中
間温度ＴI(n)が目標中間温度ＴIaim＝７００℃よりも大
幅に高くなっており、逆に中間部及び後端部において大
幅に低くなっており、許容誤差±２０℃の範囲から外れ
てしまった部分が多い。最終温度ＴE(n)に関しても、許
容範囲から外れた部分が生じている。これに対して、図
３（Ｂ）から明らかなように、本発明による制御方法を
用いた場合は、中間温度及び最終温度がともに許容範囲
にほぼ収まっており、温度的中率が極めて良好である。
【００２０】
【発明の効果】以上のように、本発明の熱延鋼板の冷却
制御方法は、目標中間温度及び目標最終温度の代わり
に、式（３）及び（４）で表される制御上の狙い中間温
度及び狙い最終温度を用いて制御系を動作させるので、
制御開始直後の１〜２本の鋼板においては、その全域で
の温度的中率が低い場合があるが、それ以降について
は、温度的中率がほぼ１００％となり、しかもその場
合、鋼板の先端部においても高精度に温度制御ができ
る。さらに、本発明は、中間温度センサを中心としてラ
ンアウトテーブルを２つの範囲に分け、該範囲毎に温度
降下曲線を設定して各冷却ゾーンでの注水量を設定して
いるので、鋼板がランアウトテーブル中を高速で搬送さ
れている場合に、制御サイクルを０．８秒のような短い
周期に設定しても予測計算が可能であり、温度的中率を
高くすることができる。
制御方法は、目標中間温度及び目標最終温度の代わり
に、式（３）及び（４）で表される制御上の狙い中間温
度及び狙い最終温度を用いて制御系を動作させるので、
制御開始直後の１〜２本の鋼板においては、その全域で
の温度的中率が低い場合があるが、それ以降について
は、温度的中率がほぼ１００％となり、しかもその場
合、鋼板の先端部においても高精度に温度制御ができ
る。さらに、本発明は、中間温度センサを中心としてラ
ンアウトテーブルを２つの範囲に分け、該範囲毎に温度
降下曲線を設定して各冷却ゾーンでの注水量を設定して
いるので、鋼板がランアウトテーブル中を高速で搬送さ
れている場合に、制御サイクルを０．８秒のような短い
周期に設定しても予測計算が可能であり、温度的中率を
高くすることができる。
【図１】本発明の冷却制御方法を適用することができ
る、公知の熱延鋼板の冷却システムの概略図である。
る、公知の熱延鋼板の冷却システムの概略図である。
【図２】本発明の冷却制御方法を用いて、実機テストに
より複数の鋼板を連続的に冷却制御した場合の、鋼板毎
の実績最終温度、最終温度偏差の平均、及び最終温度的
中率を示すグラフである。
より複数の鋼板を連続的に冷却制御した場合の、鋼板毎
の実績最終温度、最終温度偏差の平均、及び最終温度的
中率を示すグラフである。
【図３】本発明の冷却制御方法と従来例の冷却制御方法
とをそれぞれ用いて、実機テストにより鋼板の冷却制御
をした場合の、実績中間温度及び実績最終温度を示すグ
ラフである。
とをそれぞれ用いて、実機テストにより鋼板の冷却制御
をした場合の、実績中間温度及び実績最終温度を示すグ
ラフである。
１・・・鋼板 ２・・・仕上圧延機 ３・・・巻取
機 ４ａ、４ｂ・・・冷却装置 ５・・制御装置 ６S、６I、６E・・・温度センサ
機 ４ａ、４ｂ・・・冷却装置 ５・・制御装置 ６S、６I、６E・・・温度センサ
【手続補正書】
【提出日】平成８年２月１９日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１７】図３は、従来例の制御方法及び本発明の制
御方法による実機テストの結果を対比して示したグラフ
であり、（Ａ）は従来例によるテスト結果を、（Ｂ）は
本発明によるテスト結果を示している。それぞれの図中
の上段、中段、及び下段のグラフはそれぞれ、始点温度
センサ６S、中間温度センサ６I、及び終点温度センサ６
Eによって計測された実績初期温度ＴS(n)、実績中間温
度ＴI(n)、及び実績最終温度ＴE(n)を示している。この
実機テストにおいては、板厚２．５ｍｍ、板幅９８０ｍ
ｍの中炭材を用い、目標中間温度ＴIaimは７００℃に、
目標最終温度ＴEaimは５６０℃に設定した。なお、従来
例の制御方法においては、目標中間温度ＴIaim及び目標
最終温度ＴEaimを用いて制御系を動作させたが、本発明
の制御方法においては、式（３）及び式（４）で表され
る制御上の狙い中間温度ＴIaim(n)及び狙い最終温度Ｔ
Eaim( n)を用いて制御系を動作させたものであり、その
他については同一の条件とした。
御方法による実機テストの結果を対比して示したグラフ
であり、（Ａ）は従来例によるテスト結果を、（Ｂ）は
本発明によるテスト結果を示している。それぞれの図中
の上段、中段、及び下段のグラフはそれぞれ、始点温度
センサ６S、中間温度センサ６I、及び終点温度センサ６
Eによって計測された実績初期温度ＴS(n)、実績中間温
度ＴI(n)、及び実績最終温度ＴE(n)を示している。この
実機テストにおいては、板厚２．５ｍｍ、板幅９８０ｍ
ｍの中炭材を用い、目標中間温度ＴIaimは７００℃に、
目標最終温度ＴEaimは５６０℃に設定した。なお、従来
例の制御方法においては、目標中間温度ＴIaim及び目標
最終温度ＴEaimを用いて制御系を動作させたが、本発明
の制御方法においては、式（３）及び式（４）で表され
る制御上の狙い中間温度ＴIaim(n)及び狙い最終温度Ｔ
Eaim( n)を用いて制御系を動作させたものであり、その
他については同一の条件とした。
Claims (1)
- 【請求項１】 熱間圧延された鋼板を、巻取機までの間
のランアウトテーブルにおいて冷却することによって、
ランアウトテーブルの中間点においては所定の目標中間
温度に、ランアウトテーブルの出口においては所定の目
標最終温度に的中するように、鋼板を冷却する制御方法
において、 制御サイクルｎにおける制御上の狙い中間温度Ｔ
Iaim(n)及び狙い最終温度ＴE aim(n)を、 【数１】 ＴIaim(n)＝ＴIaim＋△ＴI(n) ＝ＴIaim＋△ＴI(n-1)＋α（ＴIaim−ＴI(n)） ＴEaim(n)＝ＴEaim＋△ＴE(n) ＝ＴEaim＋△ＴE(n-1)＋α（ＴEaim−ＴE(n)） ただし、ＴIaim ：目標中間温度 ＴEaim ：目標最終温度 △ＴI(n) ：制御サイクルｎにおける中間温度偏差 △ＴE(n) ：制御サイクルｎにおける最終温度偏差 △ＴI(n-1)：制御サイクル（ｎ−１）における中間温度
偏差 △ＴE(n-1)：制御サイクル（ｎ−１）における最終温度
偏差 ＴI(n) ：制御サイクルｎにおける実績中間温度 ＴE(n) ：制御サイクルｎにおける実績最終温度 α ：係数（一定） から演算し、 得られた狙い中間温度及び狙い最終温度を、目標中間温
度及び目標最終温度の代わりに用いて、冷却制御を実行
することを特徴とする冷却制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8022520A JP3058403B2 (ja) | 1996-02-08 | 1996-02-08 | 熱延鋼板の冷却制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8022520A JP3058403B2 (ja) | 1996-02-08 | 1996-02-08 | 熱延鋼板の冷却制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09216011A true JPH09216011A (ja) | 1997-08-19 |
| JP3058403B2 JP3058403B2 (ja) | 2000-07-04 |
Family
ID=12085059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8022520A Expired - Fee Related JP3058403B2 (ja) | 1996-02-08 | 1996-02-08 | 熱延鋼板の冷却制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3058403B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100496824B1 (ko) * | 2000-11-08 | 2005-06-22 | 주식회사 포스코 | 온도계를 이용한 열연강판의 냉각제어방법 |
| CN100431726C (zh) * | 2006-12-22 | 2008-11-12 | 江苏沙钢集团有限公司 | 一种带钢卷取温度控制方法及其装置 |
| US8359894B2 (en) | 2009-12-16 | 2013-01-29 | Nippon Steel Corporation | Method for cooling hot-rolled steel strip |
| KR101281317B1 (ko) * | 2011-06-07 | 2013-07-03 | 주식회사 포스코 | 재질편차가 적은 고탄소 열연강판의 냉각 제어 방법 및 냉각 제어 시스템 |
| WO2020261444A1 (ja) * | 2019-06-26 | 2020-12-30 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 熱間圧延ラインの温度制御装置 |
-
1996
- 1996-02-08 JP JP8022520A patent/JP3058403B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100496824B1 (ko) * | 2000-11-08 | 2005-06-22 | 주식회사 포스코 | 온도계를 이용한 열연강판의 냉각제어방법 |
| CN100431726C (zh) * | 2006-12-22 | 2008-11-12 | 江苏沙钢集团有限公司 | 一种带钢卷取温度控制方法及其装置 |
| US8359894B2 (en) | 2009-12-16 | 2013-01-29 | Nippon Steel Corporation | Method for cooling hot-rolled steel strip |
| KR101281317B1 (ko) * | 2011-06-07 | 2013-07-03 | 주식회사 포스코 | 재질편차가 적은 고탄소 열연강판의 냉각 제어 방법 및 냉각 제어 시스템 |
| WO2020261444A1 (ja) * | 2019-06-26 | 2020-12-30 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 熱間圧延ラインの温度制御装置 |
| CN112437702A (zh) * | 2019-06-26 | 2021-03-02 | 东芝三菱电机产业系统株式会社 | 热轧生产线的温度控制装置 |
| JPWO2020261444A1 (ja) * | 2019-06-26 | 2021-09-13 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 熱間圧延ラインの温度制御装置 |
| CN112437702B (zh) * | 2019-06-26 | 2023-02-10 | 东芝三菱电机产业系统株式会社 | 热轧生产线的温度控制装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3058403B2 (ja) | 2000-07-04 |
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