JPS58221606A - 鋼帯の冷却制御方法 - 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、銅帯の冷却制御方法に関するものである。

熱間圧延において、熱延鋼帯を目標巻取温度に冷却する
ために、ホットラン・テーブルに水冷装置が設けられて
いる。

従来の代表的な水冷装置およびその冷却系統を第１図に
示す。

まず、仕上圧延機１の出側で冷却装置２０人側に、温度
計３および厚み計４を設置して材料温度（θ１および厚
み（１）を、また、仕上圧延機１の最終スタンド８のワ
下り・ロール１１の回転数Ｎを一定の時間間隔ピッチま
たは一定の距離間隔でサンプリング測定する。

次いで、圧延機１の加減速率を測定し、速度パターン■
２を予測し、サンプリング時の材料送り速度＋Ｎ＋にも
とづいてサンプリング点が冷却装置２を通過し、巻取温
度計５に到達するまでの時間τを到達時間予測回路６に
よって算出する。

前記のサンプリング温度θおよび厚み１゛ならびに計算
予測時間τを注水パターン決定回路７に取り込んで、サ
ンプリング点が巻取温度側５に到達した時の温度が目標
巻取温度θ８になるように、冷却装置２に注水パターン
Ｗｐを指令する。

冷却装置２の全長は約８０〜１００ｍで、上下それぞれ
１０〜２０個のバンクに分割され、各バンクへの注水バ
ルブを開閉することにより、銅帯を水冷または空冷のみ
にして銅帯の冷却を制御する。流量調整バルブによって
水流量を制御する例もある。

このようにして決定されたサンプリング点に対応する注
水パターンをこのサンプリング点が各バンクに到達する
予定時刻とともに記憶し、予定時刻に従ってバンクを開
閉制御する。

このような従来法では、冷却ゾーン人口におけるデータ
サンプリング時点での予測にもとづく制御であるから、
予測外の変動、例えば速度の変動の外乱により、巻取温
度が変動することが起こる。

仕上出口温度を制御する目的のために速度は意図的に変
動させることもあり、必ずしも予想通りの速度パターン
とはならない。

したがって、本発明の目的は、銅帯の速度変動が生じて
も、銅帯の巻取温度を所望の目標範囲内に制御すること
ができる銅帯の冷却制御方法を得ることにある。

本発明の方法は、サンプリング点をホットラン・テーブ
ル全域にわたって追跡し、在意の時刻における該サンプ
リング点のホットラン・テーブル上の位置および注水実
績により該時刻におけるサンプリング点の温度を計算し
、このデータをもとに以後の注水パターンを修正するこ
とを特徴とする。

本発明め方法を説明する前に、まず注水パターンの決定
方法について説明する。

ホットラン・テーブル上の銅帯の温度降下は、その板厚
が薄いので、板厚方向の厚み分布を無視すると、次式（
１）で表される。

ただし、 ρ：密度　　　　　（ｋｙ／　ｍ３） Ｃ：比熱　　　　　（ｋｃａ４／ｋｊ７℃）ｈ：板厚　
　　　　（ｍ） α：熱伝達係数　　　（ｋｃａｌ／ｍ”　ｈｒ　℃）τ
：経過時間　　　　　　（ｈｒ） θＯ：初期温度　　　　　　（”Ｃ） θ（τ）：τ時間後の温度　　　（”Ｃ）ここで、熱伝
達係αは空冷時の熱伝達係数αＡと水冷時の熱伝達係数
αＷとの和で表される。。

α二αＡ＋αＷ　−一−１−−（２） 前述のように、水冷装置２は複数（以下１Ｌ個とする）
に分離されており、第ｉパンクを　注水することにすれ
ば、次の（３）式のようになる。

αｉ−αＡｉ＋αｗｉ−−−−（３） もし、注水を行わなければ、次の（４）式になる。

αｉ−αＡｉ　　−−−−−（４１ また、第ｉバンクの通過時間をτｉ、第ｉバンク入口の
温度をθｉ−１、第ｉノミンクの出口温度をθｉ　とす
ると、次銚（５）で表される。

（ｉ　＝　１．２．−−−ｒＬ） 冷却装置人口の温度θは測定されており、冷却装置出口
の目標温度θａは与えられているので、（５）式より各
々のノミンクの注水の要否を決定することができる。し
かし、この場合、（５）式の第ｉノミンクの通過時間τ
ｉが変動し、巻取温度を所定値にすることはできない。

さらに（５）式における熱伝達係数αｉ　も速度変動に
より変化する。

輻射による熱伝達係数αＡｉは、次の（６）式で与えら
れる。

ただ１７、ε：輻射率 θＯ：雰囲気温度 また、水冷による熱伝達率αｗｉは次式（７）で表され
る。

αｗｉ　＝＝ＡＶＶＢｅｘｐ　（−Ｃ０；−１）　−−
−−（力ただ［２、Ａ、Ｂ、Ｃ：定数 Ｗ：水流密度　＜Ｌ７ｎ？　・ｒｎ　ｉ　７Ｌ　）αＡ
ｉおよび（１’ｗｉは、いずれも材料温度の関数である
。故に、材料速度が変動し上流側の）；ンクの出口温度
が変化すれば、下流側のＡ７りの熱伝達係数αｉ　も変
化する。

以上の理由により、従来法の仕上圧延機出口において予
め注水パターンを決定するオープン・ループ制御方法で
は、巻取温度を正しく制御することはできない。

本発明の方法は、第１図および第２図にも示すように、
次の工程で行われる。

１、仕上圧延機１．の出口において、銅帯の温度θおよ
び厚みを一定の時間または距離間隔でサンプリング測定
し、このサンプリング点゛が巻取温度計５に達するまで
、サンプリング点を追軌する。

２、現時刻までにサンプリングした全サンプリング点に
ついて以下の計算を行う。

（１）　　材料速度（Ｎｌを測定して各サンプリング点
が１サンプル周期での移動量を求め、各サンプリング点
の位置Ｘｋを現在位置Ｘｔ　に修正する。

（１１１サンプリング点の存在するバンクｉを求め、実
績注水・ξターンを人力し、このサンプリング点の温度
θｋ　を求め、熱伝達係数αｉ　を（６）、（７）式お
よび（３）、（４）式より決定し、さらに（１）式によ
り、サンプリング点の温度θｋを現在温度（１’ｋに修
正する。

（曲　仕上圧延機１の加速率、減速率および加減速タイ
ミングを設定値より将来の速度変化を予測してこのサン
プリング点が巻取温度計５に達するまでの各冷却バンク
の通過時間τＪ（Ｊ”’＋Ｉ”Ｌ　　−−ｒＬ）を予測
する。

（ｉＶ）各バンクの実績注水・ξ−ンを人力し、各バン
クの通過予測時間τｊ　を用いて、巻取温度計５に到達
時の予測巻取温度θＣを（１）、（３）、（４）、（６
）、（７）式を用いて計算する。

（ψ　予測巻取温度θＣが目標温度θ８　に一致してい
なければ、予め定められた注水バンクの優先順に従い、
目標巻取温度θ８　になるように、予定注水パターンを
変更する。

６、全サンプリング点について一ヒ記の方法を実施する
。

４、　このようにして得られた全サンプリング点につい
ての注水パターンを必要なタイミングで出力する。

第６図に本発明の方法の実施結果を示す。図において、
曲線Ｆは仕上圧延機の最終スタンドのワーク・ロールの
回転数Ｎを、また、曲線Ｇは銅帯の巻取温度θｅをそれ
ぞれ示す。

第６図から速度の変化にかかわらず±１０℃の精度で巻
取温度は制御されていることがわかる。

本発明の方法によれば、材料の速度変動が予測不能なも
のであっても、巻取温度は所定値に制御できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の銅帯の冷却制御方法を実施する設備の概
略構成図。第２図は本発明の制御方法の工程を示すフロ
ー・チャート。第６図は本発明の制御方法の実施結果を
示すグラフ。 １：仕上圧延機　　　　２：冷却装置 ６：温度計　　　　　　４＝厚み計 ５：巻取温度計

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 仕上圧延機出口における銅帯の温度および厚みを一定の
   時間または距離間隔ごとにサンプリング測定をし、該サ
   ンプリング点をホットラン・テーブル全域に追跡し、以
   後のサンプリング時刻における該サンプリング点のホッ
   トラン・テーブル上の位置および温度を銅帯速度とおよ
   び冷却バンクの注水パターンの実績値とから算出し、該
   算出位置および温度により該サンプリング点が巻取温度
   計に到達する時点の温度を予測し、該予測巻取温度と目
   標巻取温度とに差があれば、所定の優先注水順に従い、
   該サンプリング点の位置より下流側にある冷却バンクの
   注水パターンを変更することを特徴とする銅帯の巻取温
   度制御方法。