JPS59229219A - 熱延鋼板の冷却方法 - Google Patents

熱延鋼板の冷却方法

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JPS59229219A
JPS59229219A JP58103219A JP10321983A JPS59229219A JP S59229219 A JPS59229219 A JP S59229219A JP 58103219 A JP58103219 A JP 58103219A JP 10321983 A JP10321983 A JP 10321983A JP S59229219 A JPS59229219 A JP S59229219A
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JP
Japan
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cooling
strength
steel sheet
equation
conditions
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JP58103219A
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JPH0215286B2 (ja
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Yoshiyuki Saito
斉藤 良行
Hiroshi Nishizaki
宏 西崎
Kyoichi Yoshikiyo
吉清 恭一
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JFE Steel Corp
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Kawasaki Steel Corp
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B37/00Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)
  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)

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】 本発明は熱延鋼板の冷却方法に係シ、特に鋼板の圧延後
の水冷却工程において、冷却速度CR9冷却停止温度T
、を制御して目標強度を得る熱延鋼板の冷却方法に関す
る。
鋼板を圧延後、水冷却することによシ強度を上昇させ、
低炭素量で浴接性のすぐれた高張力鋼板を製造する技術
は広く知られている。
冷却制御の公知技術として知られているのは、冷却速度
CRおよび/または冷却停止温度T、  を圧延前にめ
らかしめ設定する冷却制御方法があるが、圧延条件およ
び/または冷却条件の変動によ)得られる材料特性、特
に強度の変動が大きくなシ精密な制御ができない問題が
ある。また冷却速度Cr、冷却停止温度T、の設定値は
経験的に決定されるためプ四セスコンピュータ(=よる
自動制御には不適である。
本発明の目的は、上記従来の問題点を解決し、本発明者
の1人が先に特願昭57−178673号に開示した圧
延後の組織を制御し材質の安定制御を行う方法に加えて
、更に冷却後の組゛織を制御することによシ圧延と冷却
を組合せた総括的な材質制御方法を提供するにある。
本発明の要旨とするところは次のとおシである。
すなわち、鋼板を圧延後水冷却する工程において、化学
成分、加熱条件圧延条件から、あらかじめ冷却を行わな
い場合の強度を予測し目標強度との差fを求め、冷却速
度CR1冷却停止温度T、の関数からなる強度上昇量を
表わす多項式F(CR,Tア)の次の不等式を満たすC
R,T、のうちf−Δf≦F≦f+Δf  (Δf:許
容強度誤差)前記鋼板の板厚、冷却装置の能力から決ま
るCR9TFの範囲内にはいるCR,T、において、(
、lR,1it2゜Fを含む以下に示す関数G (CR
,T、、 F)を(Il+8:冷却開始温度、a、bは
前記冷却装置の制御精度に依存する定数) 最小にするようCR,T、  を制御することを特徴と
する熱延鋼板の冷却方法である。
水冷による強度上昇効果は冷却による変態組織の変化に
よシ説明されるが、その効果を定量する場合、冷却条件
から変動挙動を計算し、冷却後の組織を予測し強度を確
定する方法が公知となっている。しかし、鋼板製造工程
において、化学成分、加熱条件、圧延条件から圧延直後
の組織を予測制御し、直ちに最適冷却条件を決定すると
いうシステムにおいては上記の方法は制御用計算機の能
力の点で問題が多いので、本発明においては、水冷却に
よる強度上昇効果を水冷却を行わない場合の強度に対す
る上昇量として定式化し、冷却速度CR9冷却停止温度
l1lFの関数として表わす方法を採用した。
目標強度を得るだめの冷却条件決定の手順として次のプ
ロセスを考えた。すなわち、化学成分、加熱条件、圧延
条件から圧延直後の組織を予測し、水冷を行わなかった
場合の強度を特願昭57−178673号に開示した方
法で予測し、目標強度との差fを求め、水冷を行わない
場合の強度に対する上昇量を与える冷却速度CR,冷却
冷却停止温度シアむ多項式F (CR,T、)とfとの
関係を示す下記の不等式(1)の解の< cRt ’r
、)空間における集合を求める。
f−△f≦F(CR2′rF)≦f+△f・・・・・・
・・・・・・(1)ただし△f:許容強度誤差 すなわち、(1)の不等式の解の乗合と鋼板板厚と冷却
装置の能力から決まる(CRIT−空間上の集合との和
集合を求める。もしこの和集合が空集合である場合には
装置の能力最大の冷却を行うが、空集合でない場合には
、目標強度を与えるCR9Tアの組合せは無限に存在す
る。最適冷却条件の決定方法として冷却条件の変動があ
った場合の強度変動を最小(二するような条件を選択す
るという基準を採用する。制御方法のアルゴリズムは下
記のとおシである。
冷却装置の冷却速度CRおよび冷却停止温度T。
の制御精度はCR,’I’、によって変化する。そのた
め下記の如く初等解析幾何学的な取扱いが簡単にできる
ように座標変換を行う。すなわち、CRとT、が制御精
度△CR(CR2TF)および△T、(CR。
T−だけ変化した場合のF (CR,T、)の変動はそ
れぞれ下記(2) 、 (3)式で与えられるかに座標
変換(CR,T、)→(x、y)を行う。gの逆写像g
−1が存在すると仮定し、Fをx、yの関数としてFC
X(CRI TF)l)’ (CRI TF))と表示
する。
強度変動を最小にするための条件決定方法は下記のアル
ゴリズムによる。強度上昇量を2軸に取シ、(x、y、
Z)空間で考える。(xeye’t)空間で強度上昇量
を表わす曲面はZ=F(x、y)の方程式で表わされる
。強度変動最小の必要十分条件は曲面上に垂直に立てた
ベクトルと2軸に平行なベクトルの内積が最大になるこ
とである。この条件を下記の方法で求める。添付図面に
示すように曲面上”の任意の点” CxOp )’0 
+ (XOe )’O) 〕を考える。Aをy軸に平行
なP点における曲面の接ベクトルとし、Bをy軸に平行
なP点における与えられる。
A、 = (cosol 、 0. sinθり −−
−−(4)B=(0,cosθ2.sinθ2 ) −
−−(5)ただしθ!はベクトルAとy軸との角度であ
シ、またθ2はベクトルBとy軸との角度である。
とのベクトル撰で表わされる。
C二A X B = (−5inθl 、 CO8θ2
、−cosθ1・sinθ2.cosθ1.@Cogθ
2 ) −= (6)Z軸に平行なベクトルZとの内積
は以下のように与えられる。
Z IIC= C05U1 *cos#2 −・−・・
−(7)簡単な次の変形により下記(8)式となる。
内積最大の条件は(8)式より求められる下記の(9)
式で表わされるG (x r  y )を最小にするこ
とである。
(2)、 (3)、 (9)式よシGをCR9TFの関
数で表示すると下記(10)式が得られる。
θF G(CR,T、)−(1+(△OR(CR、TF ) 
)”(π)’)x(1+更に冷却速度および冷却停止温
度の制御精度は下記(11) 、  (12)式の如く
近似できる。
ΔCR(cR,’I”、 ) = aCR++(11)
ΔTF (CRI TF ) −a (T8TF )+
 bcR+++ (1,2)ただし、Tsは冷却開始温
度、a、bは冷却装置の制御精度に依存する定数である
(10)、 (11)、 (12)式よfiG(CR,
T、)は次式の如く表示できる。
不等式(1)を満足し鋼板板厚と冷却設備から決まるC
R9TFの範囲内のCR,T、/)うちで(13)式の
G(CRI TF)を最小にするものが、本発明の求め
る冷却速度CRおよび冷却停止温度T、である。
本発明は上記の如く簡単な論理で冷却条件を決定できる
ため、オンラインにおける冷却制御が計算機の能力の負
担をともなわずに可能である。
実施例 第1表に組成を示した供試材を連続鋳造ff1150℃
に加熱後、ロール半径600鰭、ロール回転速度可変の
可逆圧延機を用いて厚さ251mに圧延した後、水冷を
行い厚鋼板を製造した。すなわち、特願昭57−178
673号に開示した方法により引張強度を44±IKg
f/−に制御した。冷却第1表 後の目標強度を50±2に9f/−の範囲内とするため
に冷却による強度上昇量を6±1 #f /−になるよ
うな冷却条件を本発明法によシ決定した。
すηわち強度上昇量F(CR,TF)  は下記の如く
近似できる。
F (CRI TF) −Cr + C21jn Cn
 十c3(Ar、−’I’F) 1lncR−l−C,
tan h (CIl(Ar、 −TF ) :]+C
3tanh (Ce (Ar□s −’l F ) )
     ・” (14)ただしA r Bはr→α変
態点、C3〜C6は定数である。
次の不等式(15)を %式%(15) 満足するcR,’rFをニュートン法により求め、更に
設備の能力から決まる制限条件によシ、cRlTFを限
定した。
更に上記の条件のうち次に示すG(CR,TF。
最小にするようCR,TFを決定した。Fが(14)式
のように表示できる場合にCR,TFが一意的に決まる
ことは初等解析学から明らかである。
本発明法で制御した水冷祠の圧延直角方向の引張強度の
平均値を従来法と比較して第2表に示した。第2表から
本発明法は従来法に比べて均一が第2表 材質が得られることは明らかでおる。
本発明は上記実り例からも明らかなように、水冷却によ
る強度上昇効果を、水冷却を行わない場合の強度(二対
する上昇量Fとして定式化し、冷却速度CR冷却停止温
度Ill、、上昇量Fを含む関数G(CRe TPI 
F)を最小とする冷却速度CR・冷却停止温度T、に制
御して熱延鋼板を冷却することによシ目標強度を安定し
て得る効果をあげることができた。
【図面の簡単な説明】
添付図面は本発明における最適冷却条件決定のための座
標の変換を示す線図である。 代理人 弁理士  中 路 武 雄

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)鋼板を圧延後水冷却する工程において、化学成分
    、加熱条件、圧延条件から、あらかじめ冷却を行わカい
    場合の強度を予測し目標強度との差fを求め、冷却速度
    CR1冷却停止温度TFの関数からなる強度上昇量を表
    わす多環式F (CR、Tp )の次の不等式を満たす
    c、、’rpのうちf−Δf≦F≦f十Δf   (△
    f:許芥強度誤差)前記鋼板の板厚、冷却装置の能力か
    ら決まるCR2TFの範囲内にはいるCR,TFにおい
    て、CR9TF、Fを含む以下に示す関数G (CR,
    TP、 F )を G (CR,TF、 F ) = (1+(a2(Ts
     −TF )”+b2C憂3T5:冷却開始温度、a、
      bは前記冷却装置の制御精度に依存する定数) 最小にするようCRlTFを制御することを特徴とする
    熱延鋼板の冷却方法。
JP58103219A 1983-06-09 1983-06-09 熱延鋼板の冷却方法 Granted JPS59229219A (ja)

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JPH0215286B2 JPH0215286B2 (ja) 1990-04-11

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005211963A (ja) * 2004-01-30 2005-08-11 Sumitomo Metal Ind Ltd 鉄鋼プロセスにおけるモデルのパラメータ修正方法及びその方法を用いた熱延鋼板の製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005211963A (ja) * 2004-01-30 2005-08-11 Sumitomo Metal Ind Ltd 鉄鋼プロセスにおけるモデルのパラメータ修正方法及びその方法を用いた熱延鋼板の製造方法

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