JPS58119405A - 鋼板の直接圧延製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は金属特に鋼板の直接圧延製造法に関し、品質の
優れた鋼板をより経済的に製造する方法を提供すること
を目的とする。近時省エネルギー。

高生産性を目標とし、連続鋳造によって得られた高温鋳
片を出片し、誘導加熱によって圧延の最適温度としたの
ち、すみやかに粗および仕上圧延からなる熱間圧延工程
に送り鋼板を製造する直接圧延方法が提案されるように
なった。たとえば特公昭５６−３８６４６号公報には、
連続鋳造によって得られた高温鋳片を誘導加熱したのち
、圧延工程に送る前に誘導加熱法によって保温し圧延工
程に送る直接圧延方法が提案されている。その他連続鋳
造された鋳片を切断することなく誘導加熱し直ちに塑性
加工する方法として、等公昭４９−３８９６６号公報記
載の発明を始めとして多数の技術手段が提案されている
。しかしながら前記発明は鋳片の温度を測温して加熱量
を定め該加熱量に見合う誘導加熱制御を行なうか、経験
値によって加熱量を定め加熱後の実績からフィードバッ
クして加熱制御を学習する手段が採用されており、本発
明者等の研究では前記鋳片の温度実測を基準とする力ロ
熱制御は鋳片の内部と表面の温度差が大きいこと、又ス
ケール等の付着により温度実測の精度が不足し所定の昇
温か困難で過不足の生じ易いことが判り、また鋳片Ｏこ
ついて巾方向断面の温度分布はもとより厚さ及び長さ方
向についても温度分布が種々の鋳造条件たとえば溶鋼成
分、溶鋼温度変化。

鋳造速度変化等によって変って来るため、適切な加熱が
困難であることが判明した。又鋳片の巾および長さ方向
で温度分布が異なった場合、異なった部位ごとに最適な
加熱が行なわれない限り、真の省エネルキー効果は得ら
れないこととなる。

そこで、本発明者等は直接圧延において最適誘導加熱を
実施できる手段として、誘導加熱入側における鋳片の温
度を推定で求める手段を開発し、経済的な加熱を行なう
ことに成功して直接圧延の工業的規模における実施を可
能ならしめた。以下図を参照してさらに詳細０こ説明す
る。

第１図は本発明の１実施例にかかる連続鋳造における工
程概要を示すブロック線図であり、溶鋼はタンディツシ
ュ１からモールド２に注入され、凝固しっつ連鋳片３と
なる。４はモールド２直下の引抜ロールで、通常複数の
ロールが１箇のセグメントに組込まれており、よって以
下セグメント４と略称する。５，６は案内ロールで、ベ
ンディングロール７と共に同様に単一セグメントに組込
また、一括交換可能に形成されており、前記各ロール配
置部分で冷却が行なわれる。８．９．１０は案内ロール
であり、やはり単一セグメントに組込まれている。よっ
て前記５−１０をセグメントと略称する。１１はガス切
断装置で前記連鋳片３は所定の長さを有する鋳片３ａと
なる。前述の直接圧延では、この高温の鋳片３ａを極力
短時間で圧延工程に送り製品化するのであるが、そのた
め前記各ロール配置部分（セグメント４〜７）で冷却制
御を行ない連鋳片３の中央未凝固部分がガス切断装置１
１の直前に迫るようにしてなるべく高温度を保った鋳片
３ａを得るように操業する。しかして高温鋳片３ａが得
られても、圧延工程と連鋳設備が距離的に離隔していた
場合、移送途中での失熱により最適圧延温度に達しない
場合が生ずるし、さらに連続鋳造における冷却制御が不
適な場合あるいは操業トラブルにより鋳片３ａの全体平
均温度あるいは局部的温度が著しく低下する場合があり
、また、鋼種によっては高温鋳片３ａの温度をさらに昇
温させたほうが品質的に良い結果が得られる場合もある
。そこで誘導加熱制御主として中・高周波誘導加熱装置
１２を用いて鋳片３ａを誘導加熱する。その場合の加熱
要領の１実施例では粗圧延入側において最適圧延温度を
保持せしめるように加熱する。而して圧延工程が接近し
ている場合は、最適圧延温度をそのまま目標温度として
誘導加熱の目標値設定を行ない、離隔している場合は前
記目標温度に、誘導加熱から粗圧延入側までの推定降下
温度を加えて目標値設定を行なっても良い。次に鋳片３
ａを搬送ローラ１３によって搬送し、必要に応じて旋回
あるいは転回反転装置たとえばターンテーブル装置■４
によって鋳片３ａのトップ部（先に鋳造された部分）と
ボトム部（後に鋳造された部分）を反転し搬送テーブル
１５を介して粗圧延工程に送る。その理由については後
に詳述する。１６はスケールブレーカ−で、１７は粗圧
延機、１８は仕上圧延機、■９は巻取機を示す。さて、
このような連続鋳造において前述のように誘導加熱入側
において温度計２０を設け、実としてその実測値を用い
て誘導加熱量の制砒を行なう方法には技術的課題が残さ
れている。そこで本発明者は温度推定による最適誘導加
熱を行ない直接圧延による鋼板製造を可能としたもので
、本発明の主要要件から説明しついで各要件の詳細につ
いて説明する。

第２図は本発明の１実施例にかかる鋳片温度推定の手順
を示す概要フローチャートであり、溶鋼成分２１は鋳造
計画によって別に指令されるかあるいは取鍋又はモール
ド２において周知方法で採取された溶鋼について分析さ
れ、演算制御装置２２のサンプリンク保持回路２３に入
力される。

溶鋼温度２４は取鍋又はモールド２もしくはタンディツ
シュｌ内の溶鋼を熱電対あるいはその他周知の測温手段
で実測されることにより同様にサンプリング程持回路２
３に入力される。次に冷却水量２５．冷却水温２６につ
いては前記セグメント４〜・７における冷却水系で実測
され（水温については季節要因を考慮した平均水温とし
て与えられる場合もある）同様にサンプリング保持回路
２３に入力される。前記セグメント４では冷却水を噴霧
するスプレー冷却が行なわれ、セグメント５〜７ではた
とえば空気と冷却水の両者を用いた気水冷却が行なわれ
ることがあり、良い結果を期待できるが本発明に云う冷
却水量２５と冷却水温２６は前記気水冷却も含んで測定
される。次に鋳造長２７はたとえば七りメンドアあるい
は８などに適宜装置されたパルスゼネレーク一方式の接
触式測長器（図示していない）によって実測され、その
信号はせノブリンク保持回路２３に入力され、引抜速度
２８は前記パルスゼネレークーの単位時間当りの出力信
号で求められる。

連鋳片３がガス切断装置１１で切断され、鋳片３ａＬな
った際該鋳片３ａの熱収支計算が前記サンプリンクされ
たデータに基いて演算され、該鋳片３ａの各部温度ある
いはそれに加えて平均温度、保有熱量が推定計算される
。

一方、製品種別（圧延寸法、鋼種別）毎に過去の操業経
験から決定される製造条件（品質、形状）を満足する圧
延所望温度があらかじめ設定されており、該圧延所望温
度が目標値２９の基準として適宜な入力装置で演算制御
装置２２に入力される。

連続鋳造装置と圧延装置が距離的に離れている場合は前
述のように搬送途中の放熱による鋳片３ａの温度降下を
時間と距離をパラメータとする熱収支計算や実測値又は
実測に基く経験値を含めて推定し、該推定降下温度３０
を前記圧延所望温度に加えて目標値を設定する。而して
本発明において該目標値とは誘導加熱装置の出側におい
て鋳片各部が保有すべき最適温度である。

かくして目標値が設定され、前記鋳片３ａの推定にもと
づく温度との比較が行なわれ誘導加熱が必要と判定され
たケースでは、必要な昇温量の演算にもとづく加熱制御
が誘導加熱装置■２に指令される。第１図のブロック線
図では誘導加熱装置１２は概要表示されているが、通常
は加熱コイルが適宜間隔をおいて複数列設けられており
、その列の選定や電流値の選択によって任意の加熱が行
なわれる。本発明者等の経験では直接圧延では鋳片３ａ
の端部加熱で充分な場合が多かった。その場合は端部に
ついて目標値を設定すれば良い。さて本発明における鋳
片の温度推定は、鋳片の巾方向および長さ方向、厚み方
向において三次元的に求められるため、誘導加熱により
鋳片各部について最適加熱を実施することが出来、長さ
方向における選択加熱や巾方向の部分加熱、端部加熱を
過不足なく経済的に実施することが出来る。

以上のように、本発明によれば鋳片の最適加熱が実施で
きるため直接圧延を経済的に行なえるが、前記直接圧延
において、さらに複雑な現象があり、誘導加熱もその現
象にあわせて実施しなければ真の経済性は発揮できない
こ吉がある。そこで本発明の温度推定の詳細を前記現象
の対応手段（たとえばトップ、ボトムの反転圧延）にあ
わせて説明するが温度推定はそれに限定されるものでは
ない。

第３図は粗圧延機入側における鋳片の長さ方向の平均温
度分布を示したもので横軸は鋳片の長さ４を示し、縦軸
は温度（℃）を示す。鋳片は先に鋳造された部分（トッ
プ部）Ｔと後に鋳造された部分（ボトム部）Ｂでは温度
が２０〜５０°Ｃ程度差が生じやすい。これは鋳造時間
差や搬送における放熱の差などが原因であり、このよう
な温度差があるまま、トップ部Ｔを先にして粗、仕上圧
延を行なうと、仕上出側において第４図に示すようにス
トリップの長さｇ′方向の温度分布で鋳片のトップ部Ｔ
に対応するス１へリップのトップ部Ｔ′、鋳片のボトム
部Ｂに対応するストリップのボトム部Ｂｌは図示したよ
うに変化し前記トップ部Ｔ′とボトム部Ｂ／との間でト
ップ部ＴＩに近い部分に最も温度の低い部分Ｍ、が生ず
る。この部分Ｍ、の温度は仕上圧延出側温度許容値Ｓ。

より低くなり、この部分Ｍ１は品質的にも形状的にも不
合格となる。前記現象部ち部分Ｍ、の生ずる原因は次の
ように考えられている。

即ち、仕上圧延機に達する迄の放熱の差とストリップ先
端が仕上最終スタンドを出て巻取機に達する迄の圧延速
度とそれ以後の圧延速度に大幅な差があり、放熱、冷却
条件が大幅に異なるからである。かかる現象を克服する
には、連続鋳造装置から出た鋳片３ａをターンテーブル
装置１４によって移送方向を反転し、ボトム部Ｂから先
に粗、仕上圧延を行なうと良い場合が多いことが判った
。

そのようにすると第５図に示す通り、仕上圧延出側にお
けるストリップの長さ方向の温度分布は平均化され、も
つとも温度の低い部分Ｍ、の温度の絶対値が上昇し、前
記許容値Ｓ。より高くなる。このようにトップ部、ボト
ム部の反転圧延によって仕上圧延出側におけるストリッ
プの温度分布が変化するので、圧延前の鋳片の誘導加熱
はそれを考慮したものでないと過剰加熱あるいは力ロ熱
不足が生じ易く、経済的な最適加熱が出来ないこととな
る。

又特に連続鋳造装置と圧延工程の離隔距離が大きい場合
鋳片の端部即ち長さ方向における両側縁部分の温度降下
が大きくさらに鋳片のトップ部先端切断面はそれ以上に
温度降下が烈しい。従って加熱制御はそれらを考慮して
行なわれるが、本発明の前記目標値は前記要因を取込ん
で設定される。

第６図は本発明における一実施例にかかる温度推定と加
熱制御の手順を概略表示したブロック線図である。切断
時点で演算がスタートし、手順３１で一定周期毎にサン
プリンクされた鋳造実績データ（溶鋼成分、溶鋼温度、
鋳造長引抜速度、冷却水温、冷却水量、鋳片寸法（スト
ランド寸法））から、今回切断された鋳片の鋳造実績に
かかる履歴データ（以下単に鋳造履歴又は履歴データと
云う）を収集する。ついで手順３２では前記履歴データ
を基にして誘導加熱装置入側での鋳片各部の温度を推定
演算する。次に手順３３に示すように、この例では仕上
出側での被圧延材即ちストリップの所望温度パターンを
設定し、それに圧延中の放熱量（放熱ロス）を加えて圧
延所望温度を定め、該圧延所望温度を基準として目標値
を定めており、該目標値と前記鋳片の推定温度を基準と
し誘導加熱装置の出側における鋳片各部の必要温度を算
出する。そして昇温に必要な加熱量を求めて誘導加熱の
入力量を決定し、加熱作業を実施するが、前述のように
トップ部、ボトム部反転が必要な際は手順３３から３４
に進む。ターンテーブル装置でトップ部、ボトム部の反
転が可能なことを前提として手順３４では誘導加熱の入
熱量を決定する。

この場合反転しない手段と比較してより少ない入熱量で
すむことが多い。

次ζこ手順３５では鋳片の移送状況（進み量）をたとえ
ば搬送ローラに設けられたパルスゼネレークーや周知の
光学式移送距離測定器などを用いて計測把握しつつ、鋳
片が通過する複数の誘導加熱コイルの通Ｉｔを制御して
所定の入熱量を与える。

手順３６では必要に応じてターンテーブル装置を用いて
鋳片のトップ部、ボトム部を反転させ圧延工程に送る。

次に、前述の各データ（溶鋼温度、溶鋼成分。

冷却水量、冷却水温、鋳造長、引抜速度、鋳片寸法）の
サンプリンク方法、温度推定演算、加熱量の決定方法、
加熱制御手段の詳細について説明する。

第７図に鋳造中の各データサンプリング方法の概略フロ
ーチャートを示し、第８図にサンプリングデーターのフ
ァイル構成概要図を示す。始めに連続鋳造装置より鋳片
の引抜きを開始しようとする前に、前記演算制御装置２
２の記憶装置において、前記連続鋳造装置から引抜かれ
る鋳片の鋳造長２７の計測カウンター値り及び一定周期
毎にサンプリンクされるデークーと格納するファイルイ
ンデックスＪが初期化される。しかるのち鋳造が開始さ
れると同時に一定周期毎に作動するタイマーがセットさ
れる。そしてこの時点でのモールド２内の溶鋼温度２４
（以下Ｔｅと云う）、鋳造長２７（以下りと云う）引抜
速度（以下Ｖと云う）及び各冷却帯（ｉ＝１〜ｎ）の冷
却水量２５（以下Ｗ１と云う）、冷却水温２６（以下Ｔ
Ｗｉと云う）を第８図のファイルの内のファイルインデ
ックスＪ（今回Ｊ＝０）で示す場所に格納する。格納が
完了すルトファイルインデックスＪを更新（Ｊ＝Ｊ＋１
）し、先にセントしたタイマーがタイムオーバーになる
まで待ち、タイムオーバーになると再びタイマーをセン
トし、前記各データＴｅ、Ｌ、Ｖ、Ｗｉ。

Ｔｗｉを同時に読込み、ファイルインデックスＪ（今回
Ｊ−１）で示す場所に格納する。以下同様にして一定周
期毎のＴｅ、Ｌ、Ｖ、Ｗ４　＋Ｔｗｉの各デークーを第
８図に示すファイルへ蓄績して行く。この４　　手順は
鋳造が終了するまで繰返される。次に第９図〜第１８図
は鋳片が切断された以降ターンテーブル装置１４で圧延
工程へ送り込まれる実施例についての処理フローを示し
、第１９図は切断された鋳片１本毎に割当られる鋳造履
歴データファイルの構成を示す。

さて、第９図（ａ）は、鋳造実績のサンプリンクテーク
から今回切断された鋳片の鋳造履歴データを編集する概
要を示すブロック線図、第９図（ｂ）は連続鋳造装置の
機長Ｚ。と今回切断された鋳片の長さｅから今回切断さ
れた鋳片の注入時の鋳造長Ｌ６を求める要領を説明する
概念図である。

第９図（ａ）　、　ｆｂｌに示す様に鋳片が１本切断さ
れると、今回切断した時点での鋳造長２７の計測カウン
ターがしてあれば前記機長Ｚと鋳片長さｅから当該鋳片
のトップ部Ｔが注入された時点での鋳造長り。は次の（
１）式で求められる。

Ｌｏ＝　Ｌ　−Ｚｏ−ｅ　　　−−−−−（１１このり
。を基準に第８図に示す鋳造実績ファイルに一定周期毎
に記憶されている鋳造長２７を検索し、たとえば前記フ
ァイルのＪ。番目が当該鋳片が注入された時に該当する
ことをつきとめる。このＪ。番目の鋳造実績ファイル内
にあるモールド内の溶鋼温度Ｔｅｏが当該鋳片の注入時
のモールド内溶鋼温度２４であるのでこれを第１９図に
示す鋳造履歴デークーファイルの当該鋳片に割当てられ
た場所に格納する。

次に各冷却帯においては当該鋳片がｉ番目の冷却帯に入
った時の鋳造長Ｌ］ｉをｉ番目の冷却帯位置Ｚｉは既知
であるので、Ｌ１ｉ＝Ｌｏ　−２ｉ　　として求めうる
。次に前記Ｊ。を求める手順と同様にしてＬｌｉに該当
するファイルインデックスＪ１１を検索し該ＪＩｉ番目
に記憶されている引抜速度ＶＨ、ｉ番目の冷却帯の冷却
水量ＷＩｉ、冷却水温Ｔｗｌｉ　　を取得する。さらに
当該鋳片がｉ番目の冷却帯を出た時の鋳造長Ｌ２ｉをｉ
番目の冷却帯長さり、は既知であるので、Ｌ２ｉ　”Ｌ
ｏ−２ｉ−Ｄｉで求めることが出来、同様に前記Ｌ２ｉ
に該当するファイルインデックスＪ２１を検索し、この
Ｊ２５番目のファイルに記憶されている引抜速度Ｖ２１
．　を番目の冷却帯の冷却水量ｗ７１．冷却水温Ｔｗ２
ｉを取得する。この手順を第９図（ａｌζこつづき第１
０図（ａｌて示す、第１０図（ｂ）はｉ番目の冷却帯に
おける当該鋳片がｉ番目の冷却帯に入った時と出た時の
各データ間の関係を説明する概念図であり、第１０図（
ａ）は第９図（ａｌからの続きの編集概要ブロック線図
である。

さて、ここでＷｌ　ｉ　＋　Ｗ２．＋　ＴＷｌ　ｊ＋　
ＴＷ２　ｉおのおのの平均値Ｗ１をＷｉ−（Ｗ１１＋Ｗ
２□）／２．平均値Ｔｗｉ　−（Ｔｗｌｃ　＋　Ｔｗ２
１）　／　２として求め、ついで当該鋳片のｉ番目の冷
却帯での滞在時間ｔ１をｔｉ−Ｄ１／ｖｉ　　として求
める。なおここで平均したのは各冷却帯での滞在時間中
データの変動による誤差を少なくするためで冷却帯が長
い設備にあっては、さらに冷却帯の中間点に該当するも
のを設けたり、又は選出点を多くして平均値をとれば推
定の精度を上げることができる。又気水冷却の場合も同
様にして冷却能を求めて推定する。

前述のようにして、平均水ｔ　Ｗ、、平均水温ＴＷｉ　
Ｈ滞在時間ｔ１を求め当該鋳片に割り当てられた鋳造履
歴データファイル（第１９図）へ格納する。

一方鋳造計画たとえば鋳造指令装置から入力される信号
に基くか、あるいは実測信号によって得られる当該鋳片
の溶鋼成分別に区分されている成分インデックス、スト
ランドインデックス及び鋳片の厚さ９巾、長さ等のデー
タも当該鋳片に割り当てられた鋳造履歴デークーファイ
ルへ格納される。

前述のようにして連続鋳造装置内で当該切断鋳片の鋳造
履歴が求まり、さらにそれとは別に各冷却帯の放冷条件
を区分したインデックス、保温装置によって前記セクメ
ント８〜１０が保温されている場合はその保温部分の各
部保温係数１１０．各冷却帯のスプレー巾５０ｗ１等ス
トランド別の設備固有定数を記憶させファイルに格納す
る。さらに別途に放射率ε、湿温度含熱量との変換係数
、含熱量と比熱等を考慮した変換温度、水量密度と抜熱
熱伝達係数との変換係数など、溶鋼成分別の物性的固有
定数をファイルに記憶格納させる。

次に、これらのデータをもとに鋳片の断面温度分布を推
定する手順について説明する。第１１図（ａ）は当該鋳
片の鋳造履歴データより温度推定の基礎データを求める
手順の概要を示すブロック線図、第１１図（ｂｌは当該
鋳片の断面をメソシュに分割した概略説明図である。而
して当該鋳片の断面を厚さ方向にＬＬ分割、巾方向にＭ
Ｍ分割し、分割された小断面をメソシュと云う。

さらに、各冷却帯の平均冷却水量Ｗ１より鋳片に散布さ
れた有効スプレー巾Ｓｐｗｉにおける水量密度ＳＱｉを
次の（２）式で求める ＳＱｉ二Ｗ１／（Ｄ１×５ＤＷｉ升ρ）−ｍ−（２）次
に各冷却帯の水素密度ＳＱｉより水量密度と抜熱熱伝達
係数との変換係数を用いて、抜熱の熱伝導係数ｈ１を求
め当該鋳片の鋳造履歴デークーファイル（第１９図）へ
格納する。さらに各冷却帯の冷却帯通過時刻ｉ／、を当
該冷却帯以前の各冷却帯滞在時間ｔｉを積算して求め同
じく＠造履歴テークーファイル（第１９図）へ格納する
。

第１２図（ａ）は第１１図（ｂ）につづく手順に加えて
温度推定演算の概要を示すブロック線図、第１２図（ｂ
）はメソシュ各部温度ＴＴと含熱量ＡＨとの関係を示す
クラブである。

次に当該鋳片のメツシュ各温度ＴＴをモールド内溶鋼温
度’ｒｅｏで初期化する。このようにして当該鋳片の切
断完了までの温度推定の基礎データーが求まる。

ついで、第１２図（ａ）に示す如くまず当該鋳片のメソ
シュ各温度ＴＴを第１２図（ｂ）に示す温度と含熱量と
の線型補間にて変換する変換係数を使って当該鋳片のメ
ツシュ各部の持つ熱量ＡＨ（以下含熱量と称す）に変換
する。次に計算上の時刻ｔ。

を初期化（ｔ、＝Ｏ）Ｌ該時刻ｔ、と各冷却帯通過時刻
ｔ／ｊとを比較し現在通過中の冷却帯を判別する。

その判別した冷却帯のインデックスに従い当該冷却帯が
との放冷条件で抜熱されるかを判別し、その冷却条件に
従った抜熱量計算式を用いて当該鋳片表面各メツシュの
抜熱量を計算する。第１３図（ａ）は切断完了までの温
度推定計算の概要を示すブロック線図で、第１３図（ｂ
）は含熱量ＡＨと変換温度ＦＡとの関係を示すクラブで
ある。

第１３ｆＤ（ｂ）に示すように、当該鋳片のメツシュ各
含熱量ＡＨを含熱量と比熱を考慮した変換温度との線型
補間にて変換する変換係数を使って当該鋳片のメツシュ
各変換温度ＦＡに変換する。

この事により、溶鋼から鋼片までの熱収支計算を以下の
ように連続して行なえる。

二次元熱伝方程式を差分法で計算する為に、当該鋳片の
メソシュ各含熱量ＡＨの単位時間Δを当りの熱移動量を
、抜熱量Ｑｉ　＋変換温度ＦＡ、基準熱伝達率に、メツ
シュ単位の断面積ΔＸ２．Δｙ２から求め熱収支計算を
行ない単位時間Δを後の当該鋳片のメツシュ各含熱量Ａ
Ｈ’を求める。

さらに次回放熱量を計算するために、当該鋳片の表面メ
ツシュ各含熱量ＡＨ’（熱移動後）より当該鋳片の表面
温度を前述の温度と含熱量の変換の時とは、逆に計算し
て線型補間し温度に変換して求める。ついで計算上の時
刻１．　＝　１．＋Δｔで更新し、再び各冷却帯の通過
時刻を判別する手順へ戻り、抜熱量の計算、熱移動の計
算を当該鋳片が切断されるまでの計算上の時刻に達する
まで繰返す。

このようにして、当該鋳片の切断完了までの鋳片各メツ
シュの推定温度が求められる。

第１４図（ａ）は誘導加熱装置入側までの温度推定演算
と誘導加熱装置の入熱量を決定する手順を示す概略ブロ
ック線図、第１４図（ｂ）は仕上圧延機出側での圧延所
望温度のパターンを示すグラフである。

而して第１４図（ａ）に示すように当該鋳片が誘導加熱
装置１２（本発明では中・高周波誘導加熱装置を用いる
と良い結果が得られる。）の入側に到着した時点で切断
完了から誘導加熱装置１２到着までの搬送時間ｔｎ−＋
−１を演算制御装置２２に内蔵されている時計から計測
し誘導加熱装置１２到着時刻１／、　＋　１を求める。

さらに、前回連続鋳造装置内部での温度推定演算と同様
の手順にて誘導加熱装置１２の入側での当該鋳片のメツ
シュ各温度を推定計算する。

次に当該鋳片のメソシュ各温度より品質上着目すべきエ
ツジ部等の厚さ平均温度ＴＡ又は断面平均温度Ｔｅを算
出する。−力筒１４図（ｂ）に示すように、仕上圧延機
出側での品質上着目すべき圧延所望温度（温度パターン
）が経験値あるいは演算によりあらかじめ与えられてお
り、トップ部Ｔ／、ボ３ トム部Ｂ′及び最も温度が低くなる最冷点部Ｍ’の位置
ｅｃ′とそれらの各温度を選出する。この際さらにミド
ル部や他の部位について複数部位を選出すると、より最
適な加熱制御を実施することが出来る。

第１５図は誘導力ロ熱装置入側までの温度推定演算の手
順を示す第１４図（ａ）からの続きの概略ブロック線図
である。

次に第１６図（ａ）は誘導加熱装置の入熱量を決定する
手順を説明するための概略ブロック線図、第１６　：’
ａ（ｂ）は圧延後のス）　ＩＪツブの各部位置を鋳片位
置に対応させた説明１ス、第１６図（ｃ）は圧延中の放
熱による損失分を加算した鋳片とストリップの温度パタ
ーンを示すグラフ。第１６図（ｄ）は誘導加熱装置入側
での鋳片のトップ部、ボトム部及び最冷点位置の平面温
度を求める要領を説明するグラフ。第１６図（ｅ）はタ
ーンテーブル装置で反転しない場合に誘導加熱装置で入
熱させるべき鋳片の昇温量を示すグラフ、第１６図（ｆ
）；まクーンテーブル装置で反転させることを前提とし
て誘導加熱装置４ で入熱させるべき鋳片の昇温量を示すグラフである。

さて、第１６図（ｂ）で示すように、ストリップの厚さ
と巾、鋳片の厚さと巾よりマスフロー一定の間係からス
トリップでの最冷点の位置ｇｃ′を鋳片での最冷点部Ｍ
の位置ｅｃに換算する。このようにして選出された仕上
出側でのＴ、Ｍ、Ｂ各部の圧延所望温度に圧延中の放熱
による損失分を加えて第１６図（ｃ）に示す様に、誘導
加熱装置出側での鋳片のＴ　、　Ｍ　、　Ｂ各部の必要
温度ＴｕＴ＋　ＴｕＭ　＋　ＴｕＢを求める。

即ち前記ＴｕＴ””’ＴｕＢは加熱の目標値となる。

前述の圧延中の放熱による損失分は圧延操業の経験から
求めた値又は放熱に関する推定熱計算にて求めた値など
を採用する。さらに前回圧延分の実績値をフィードバッ
クして補正すると確度の高い加熱制御ができる。

次に必要加熱量を求めるため、誘導加熱装置１２の入側
での鋳片の推定温度ＴＥを前記加熱目標値ＴＩＩＴ　＋
　’ｒｕＭ＋　ＴｕＢに対応するように位置づけするに
は、前記鋳造実績ファイルから第９図（ｂ）で示したよ
うに鋳造長り。−Ｌ−Ｚ−ｇとして鋳片トップ部Ｔの履
歴データを取り出し、温度を推定演算する。又最冷点部
Ｍについては前記ｅをｅｃに対応させて再び鋳造履歴デ
ークーを取り出し推定演算する。ところでこの手段は実
際には演算制御装置２２の処理能力上かなり高負荷とな
る場合があり、時として鋳片の搬送速度より制御速度が
遅れることがある。従って本発明者等は第３図に示す如
く鋳片長手方向の温度分布はほぼ直線的に変化している
ことに着目し、連続鋳造装置の機端出口でのトップ部と
ホトム部との搬出時間差が主な原因と考え、引抜速度（
たとえばｎ番目の冷却帯のｖｎを用いる）で前記各部位
置に対応する時間差を求め、温度変化は時間の関数とし
て補正し第１６図（ｄ）で示すようにＴ、Ｍ、Ｂ各部の
鋳片推定温度ＴＥＴ＋ＴＥＭ　、ＴＥＭ’　、ＴＢＢを
求めた。その結果は前述の推定演算との差が１〜２°Ｃ
以内で実用上満足できる精度で温度推定できることを確
認した。

さて前述のようにして、圧延での所望温度パターンに対
応する誘導力ロ熱装置出側での鋳片のＴ。

Ｍ、Ｂ各部の加熱目標値ＴｕＴ　＋　ＴｕＭ　＋　Ｔｕ
Ｂおよび誘導加熱装置入側での鋳片のＴ、Ｍ、Ｂ各部の
推定温度ＴＥＴ　、　ＴｕＭ　、ＴＥＭ’　ｅ　ＴＴ’
２Ｂが求められる。従って第１６図（ｅ）で示すように
ターンテーブル装置で反転しないで圧延する場合の鋳片
Ｔ、Ｍ、Ｂ各部の昇温必要量ΔＴ　＝　ＴｕＴ　−ＴＥ
Ｔ　、ΔＴＭ−ＴｕＭ−ＴＥＭ、ΔＴ１Ｂ＝ＴｕＢ　　
”ＥＢ　が求まり、Ｔ、Ｍ、Ｂ各部の昇温必要量を満足
する誘導加熱装置の加熱量、ＰＴ　、　ＰＭ　、　ＰＢ
が決定され、一方策１６図（ｆ）で示すようにターンテ
ーブル装置で反転して圧延する場合の鋳片Ｔ。

Ｍ、Ｂ各部の昇温必要量Δ”Ｔ　””　ＴｕＢ　　Ｔ”
Ｆ８’ｒ　、バ臂”ＴｕＭ　　ＴＥＭ’　＋ΔＴＢ　＝
　ＴｕＴ　　”ＥＢから誘導加熱装置の加熱量ＰＴ’　
＋　ＰＭ’　、　ＰＢ／が求められる。前述のターンテ
ーブル装置で反転しない場合と反転させた場合とのＴ、
Ｍ、Ｂ各部の加熱量を比較し、熱エネルギー的に経済的
な方を選択することにより製造コストを低減させること
が可能になる。

第１７図は誘導加熱装置内で鋳片の進行に合せて加熱量
を制御する手順を示す概略ブロック線図である。

さて、第１７図において誘導加熱装置に入った時点で、
まず反転の有無の判定結果に応じて鋳片トップ部Ｔのカ
ロ熱量ＰＴ　、　ＰＴ’のいずれかが選択されて加熱が
行なわれ、ついで当該鋳片の誘導加熱装置内での進み量
（移動量）をたとえばスラブ搬送装置に取付けた回転計
で計測し最冷点部Ｍが誘導カロ熱装置に入った時点で加
熱量ＰＭ又はＰＭ／で加熱が行なわれ、同様にして鋳片
のボトム部Ｂが誘導加熱装置に入った時点で反転の有無
判定に応じて加熱量ｐＢ又はＰＢ′のいずれが選択され
加熱が行なわれる。

実際装置としては誘導加熱装置を直列に配置した複数の
コイルで構成し何段かのゾーンに区分しておけは、前記
鋳片のトップ部Ｔ、最冷点部Ｍ。

ボトム部Ｂの加熱量制御の切替を各ゾーン毎に実施でき
るので、より精密な加熱制御を実施することが出来る。

このようにして加熱された鋳片は第１８図で示す手順で
反転有無の結果に応じてターンテーブル装置により反転
されるか又は反転されずして（以下正転と云う）圧延工
程に送られる。

以上詳細に述べた通り本発明においては、連続鋳造にお
ける鋳片各部の熱収支計算基礎データ即ち溶鋼成分及び
温度、冷却水温及び水量、鋳造長。

引抜速度、鋳片寸法などの主パラメーターをサンプリン
ク保持し、切断された鋳片について前記熱収支計算基礎
データを抽出し、切断鋳片のおのおのについて、熱収子
計算を行なって鋳片温度を推定するので、鋳造条件につ
いてどのような変更や変動があっても精度の高い鋳片温
度の推定が出来る。従って任意の圧延所望温度パターン
を満足する加熱を無駄な〈実施できるため、品質欠陥の
ない直接圧延を効率的、かつ経済的に実行することが可
能である。

具体的には鋳片の表面温度実測による誘導加熱方法に比
して信頼性が高いため熱エネルギーとして５〜１５％の
節減ができると共に加熱の過不足による品質トラブルを
解消し、生産性を１０〜２５％上げることが可能となっ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明製造法の実施例にかかる設備概要説明図
、第２図は本発明にかかる加熱側副要領を示す概略ブロ
ック線図、第３図は連続鋳造鋳片の長手方向温度分布を
示すクラブ、第４図は仕上圧延出側でのストリップ長さ
方向温度分布を示すクラブ、第５図はトップ、ボトム反
転圧延におけるストリップ長さ方向温度分布を示すクラ
ブ、第６図は温度推定と加熱開祖の手順を示す概略ブロ
ック線図、第７図は本発明にかかるデータサンプリンク
手段の一部概要を示すブロック線図、第８図は鋳造実績
サンプリンクデータを一定周期毎に格納するデータファ
イルの構成概略図、第９図（ａ）は鋳造実績のサンプリ
ンクデータから今回切断された鋳片の鋳造履歴データを
編集する手順を示すブロック線図、第９図（ｂ）は鋳造
長り。を求める概念説明図、第１０図（ａ）は第９図（
ａ）に続くブロック線図、第１０図（ｂ）は冷却帯にお
ける人と出のデータ間関係概念図、第１１図（ａ）は当
該鋳片の鋳造履歴データより温度推定の基礎データを求
める手順を示す概要ブロック線図、第１１図（ｂ）はメ
ツシュの概念説明図、第１２図（ａ）は第１１図（ａ）
に続く手順と温度推定演算の概要ブロック線図、第１２
図（ｂ）はメツシュ各部温度と含熱量の関係を示すグラ
フ、第１３図（ａ）は切断完了までの温度推定計算の概
要を示すブロック線図、第１３図（ｂ）は含熱量と変換
温度との関係を示すクラブ、第１４図（ａ）は誘導加熱
装置入側までの温度推定演算と誘導加熱装置の入熱量を
決定する手順を示す概略ブロック線図、第１４図（ｂ）
は仕上圧延機出側での圧延所望温度を示すグラフ、第１
５図は第１４図（、）に続くブロック線図、第１６図（
ａ）は誘導加熱装置の入熱量決定手順を示す概略ブロッ
ク線図、第１６図（ｂ）はストリップと鋳片位置の対応
を示す説明図、第１６図（ｃ）は圧延中の放熱による損
失分を加算した鋳片とストリップの温度パターンを示す
グラフ、第１６図（ｄ）は誘導加熱装置入側での鋳片の
各位置平面温度を求める要領を説明するクラブ、第１６
図（ｅ）は反転しない場合の鋳片の昇温量を示すクラブ
、第１６図（ｆ）は反転することを前提とする鋳片の昇
温量を示すクラブ。第１７図は、誘導加熱装置における
加熱制御手順を示す概略ブロック線図・第１ ３０：推定降下温度 １８図はターンテーブルにおける反転制御要領を示す概
略ブロック線図、第１９図は切断後の鋳片についてその
履歴を記憶するデータファイルの概略構成図である。 ｌ：クンデイソシュ　　　２：モールド３：連鋳片　　
　　　　　３ａ：鋳　片４：引抜ロール　　　　　　　
　５　：案内ロール（セクメント）６　：案内ロール（
セフメン１゛） ７　：ベンデインクロール（セクメント）８　：案内ロ
ール（セクメント）　　９：案内ロール（セフメンＩ・
）１０：案内ロール（セフメン１−）１１：ガス切断装
置１２　：中・高周波誘導加熱装置　１３　：搬送ロー
ラ１４：ターンテーブル装置１５：搬送テーブル１６：
スケールブレーカ−１７：粗圧延機１８：仕上圧延機　
　　　１９：巻取機２０：温度計　　　　　　２１：溶
鋼成分２２：演算制御装置　　　　２３：サンプリング
保持回路２４：溶鋼温度　　　　　２５：冷却水量２６
：冷却水温　　　　　２７：鋳造長２８：引抜速度　　
　　　２９：目標値２ 特許出願人　　新日本Ｍ鐵株式會社 ３３　　　　　　　　　　　　　−３ 手続補正書（自発） 昭和５７年５月４日 １　事件の表示　　昭和５７年特許願第２０９０号２　
発明の名称　　鋼板の直接圧延製造法ろ　補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　　　　東京都千代田区大手町二丁目６番ろ号名
　称　　　（６６５）新日本製鐵株式會社代表者　　武
　　１）　　　豊 ４、代理人　〒１０４電０３−５４３−８６９４住　所
　　　　東京都中央区銀座７丁目１７番１８号６０２６
　補正の内容 （１）　　明細書の下記頁および行の（誤）とした部分
を（正）とした内容に訂正する。 （２）　　図面第６図、第１０図（ｂ）、第１１図（ａ
）、第１２図（、ａ）、第１５図、第１６図（１）、）
および第１９図を添付別紙の通り訂正する。 つ ７　添付書類の目録 図面　　　　ろ葉

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）連続鋳造法によって鋳造された連鋳片を切断して
   得られる高温鋳片を誘導加熱し、ついで粗および仕上圧
   延して熱延鋼板を製造する鋼板の直接圧延製造法におい
   て、溶鋼成分、溶鋼温度、冷却水温、冷却水量、鋳造長
   、引抜速度、鋳片寸法を主パラメーターとする鋳造実績
   にもとづく熱収支計算又は前記熱収支計算に加えて前記
   切断から誘導加熱前までの放熱量計算により、誘導加熱
   入側において鋳片の各部温度を推定し、該推定温度と圧
   延所望温度から設定される目標値との差相当分を誘導加
   熱することを特徴とする鋼板の直接圧延製造法。
2. （２）　　目標値を粗圧延入側における圧延所望温度又
   は該温度と誘導加熱から粗圧延入側までの推定降下温度
   の和から設定する特許請求の範囲第１項記載の方法。
3. （３）　　目標値が粗圧延入側における鋳片のトップ部
   、ボトム部および最冷点部の各々について設定され、か
   つ温度推定が鋳片の前記各部について行なわれる特許請
   求の範囲第１項記載の方法。
4. （４）鋳片温度の推定と目標値設定および誘導加熱制御
   が鋳片のトップ部、ボトム部の反転圧延を要件として実
   施される特許請求の範囲第１項９第２項、第３項記載の
   方法。
5. （５）鋳片温度の推定と目標値設定および誘導加熱制御
   が鋳片の端部について実施される特許請求の範囲第１項
   、第２項、第３項および第４項記載の方法。