JPS5980721A - 圧延設備における加熱炉の抽出制御方法 - Google Patents

圧延設備における加熱炉の抽出制御方法

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JPS5980721A
JPS5980721A JP57189153A JP18915382A JPS5980721A JP S5980721 A JPS5980721 A JP S5980721A JP 57189153 A JP57189153 A JP 57189153A JP 18915382 A JP18915382 A JP 18915382A JP S5980721 A JPS5980721 A JP S5980721A
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heating
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Kazuyuki Sakurada
桜田 和之
Takanori Fujiwara
藤原 高矩
Yutaka Funiyu
船生 豊
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JFE Steel Corp
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Kawasaki Steel Corp
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    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/0081Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for slabs; for billets

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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (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、複数の素材を一体的に移動する炉床上に載置
して順次抽出可能とする加熱炉の下流側に、連続する複
数の圧延機が配置されてなる圧延設備における加熱炉の
抽出制御力法に関する。
継目無鋼管、形鋼等の圧延設備にあっては、加熱炉およ
び複数の圧延機からなる圧延ライン内に、多数の被圧延
素材が在席している。このような圧延設備においては、
各素材一本毎の圧延サイクルタイムを短縮化することに
よって、生産性を向上させるこきが可能である。
しかしながら、従来の上記圧延設備においては、オペレ
ーターの経験と勘に頼った操業が行なわれており、生産
性を理想的な極限にまで向上させることは不可能である
本発明は、圧延ライン全体の操業状況を最適化し、生産
性を向上させることができる圧延設備における加熱炉の
抽出制御力法を提供することを目的々する。
上記目的を達成するために、本発明は、複数の素利を一
体的に移動する炉床上lζ載置して110次抽出可能と
する加熱炉の下流側に、連続する複数の圧延機が配置さ
れてなる圧延設備における加熱炉の抽出制御力法におい
て、素材の各圧延機直前における許容渋滞時間を予め定
め、加熱炉からの次抽出材の各圧延機における圧延開始
から後続材に対する圧延準備完了までの各圧延サイクル
タイムを求め、上記各圧延サイクルタイムの最大値を次
抽出材の抽出サイクルタイムき仮定して加熱炉からの次
抽出材の抽出時刻を仮定し、上記次抽出材の各圧延機直
前における予測渋滞時間が前記許容渋滞時間の範囲内に
あることを確認し、さらに、加熱炉に在炉している次抽
出材ないし最新柚人材の各素材に所定の加熱を施すに足
る加熱ネックサイクルタイムが確保されることを確認す
ることにより、前記仮定した抽出時刻に次抽出材を抽出
するようにしたものである。
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第1図は本発明を継目無鋼管の圧延設備に適用した一実
施例を示す制御系統図である。すなわち、この圧延設備
(まマンネスマンープラグミルカ式による継目無鋼管の
圧延ラインであり、加熱炉11で加熱された素材はピア
サ−12で穿孔圧延され、エロンゲータ−13で拡管延
伸圧延が行なわれ、プラグミル14でほぼ製品肉厚に等
しい長さまで圧延され、2基のリーラ−15で内外面を
磨管されると同時に若干の減肉および拡管が行なわれ、
サイザー16で所定の外径に仕上げられて最終製品とな
る。なお、加熱炉11は、回転炉床式とされ、W it
の素材を一体的に移動する炉床上に載置して、順次抽出
可能きしている。
上記圧延設備において、加熱炉11は加熱炉制御架[2
1によって制御され、各ミル12ないし16は各圧延機
制御装置22ないし26によって制御されている。加熱
炉制御装置21において得られる素材の抽出実績、およ
び各圧延機制御装置22ないし26において得られる素
材の圧延実績(才、演算装置27に伝達される。演算装
置27は、以下に述べるようにして、加熱炉11におけ
る最適抽出時刻を決定し、加熱炉制御装置21にその抽
出時刻を伝達可能としている。
上記演算装置27の演算動作は第2図に示す通りである
。すなわち、演算装置27は、圧延スケジュールに栽づ
き、加熱炉11からの次抽出材の各ミル12ないし16
における圧延開始から後続材に対する圧延u (#i+
完了までの各圧延サイクルタイムM CTを予測計算す
る。ここで、圧延サイクルタイムM CTは、第3図に
示す圧延開始信号P1と次材圧延準備完了信号P2にお
いて、圧延開始時点から圧延準備完了時点までの時間と
して定義される。そこで、次抽出材と材質、寸法等が同
一テする同一ロットの穿孔素材がすでに各ミル12ない
し16を、1h過している場合には、各圧延機制御l1
ll装置22ないし26において収集された実績圧延サ
イクルタイムMCTに基づいて各予測圧延サイクルタイ
ムMCTか計算され、次抽出材と同一ロットの穿孔素材
がまだ各ミル12ないし16を通過していない場合には
、各ミル12ないし16における圧延速度、圧延長さお
よび必要なアイドル時間等に基づいて各予測圧延サイク
ルタイムMCTが計算される。すなわち、上記圧延サイ
クルタイムMCTは、該当圧延機において真に必要な圧
延サイクルタイムである。該娼圧延機の次材圧延準備完
了から圧延開始までの時間は、その圧延機に七って無駄
な遊び時間であり、全ての圧延機で無駄時間が零になる
ことが望ましいが、圧延サイクルタイムM CTが各圧
延機毎lζ異なるためIこ、全ての圧延機で上記無駄時
間を零にすることは不可能である。そこで、最も圧延サ
イクルタイムMC’l’の大きな圧延機(ネック設備)
において無駄時間が零になるようにすれは、与えられた
条件の下で最も生産性を向上させることが可能となる。
このことはとりもなおさす、最も圧延サイクルタイムM
CTの大きなミル12ないし16の圧延サイクルタイム
で加熱炉11から次抽出材を抽出すれば良いことを意味
する。したがって、演算装置27は、加熱炉制御装置2
1から伝達されている加熱炉11の最新実績抽出時刻に
、上記次抽出材に関する各圧延サイクルタイムMCTの
最大値すなわち仮定抽出サイクルタイムを加え、次抽出
材の抽出時刻を仮定する。
ここで、上記のようにして各圧延サイクルタイムM C
’l’から定まる仮定抽出サイクルタイムが短かすぎる
と、各ミル12ないし16における無駄時間は小さくな
るが、各ミル12ないし16の直前で素材の渋滞を生じ
、素材の温度低下による製品品質の悪化、圧延ロールな
どの圧延工具の著しい摩耗を引き起こす場合がある。そ
こで、演算装置127は、予め素材の各ミル12ないし
16の直前における許容渋滞時間を定めており、以下に
述べるようにして、次抽出材の各ミル12ないし16の
直前における予測渋滞時間が前記許容渋滞時間の範囲内
にあることを確認し、その範囲外となる場合には再び各
圧延サイクルタイムMCTの予測計算、抽出時刻の仮定
演算を行なう。
すなわち、上記許容渋滞時間は以下のようにして定めら
れている。すなわち、例えば継目無鋼管について言えば
、各ミル12ないし16における素管の寸法(外径、肉
厚)について理論的な放熱計算式(経過時間に対する素
管温度の低下量の関係〕を求め、−力素管温度と素管内
部疵との関係、素管温度と圧延工具の摩耗等の関係を実
績に基づいて求め、適切な温度範囲内で素管を圧延する
ためlこけ、最大いくらの渋滞時間内で圧延を開始すれ
ば良いかの許容渋滞時間を決定する。
また、各ミル12ないし16の直111における予測渋
滞時間の演算、およびその予測渋滞時間が許容渋滞時間
の範囲内にあることの確認は以下のようになされる。す
なわち、加熱炉11からすでに抽出された最新の素材(
1)ないし当該圧延機の1α前にある素材(n)の各素
材(i)に関する4 x管口の圧延機における各予測圧
延サイクルタイムMCTをMCTX(i)とし、次抽出
材に対する前記仮定抽出時間をT。とじ、第X番目の圧
延機を通過完了した最新の素材が加熱炉11を抽出され
た実績時刻をTxとすれば、次抽出材の第X番目の圧延
機直前における予測渋滞時間hXは、 hx= 、X MCTx(il −(Tn−TX)  
  −・(I11=0 によって求められる。次に、第X番目の圧延機における
許容渋滞時間をγ、とし、 を求め、さらに第1番目の圧延機から最終(第m番目)
の圧延機について、 1” = MAX(fo 、 fs・・・fx・・・f
m)     −G(lを求め、F≦0であれば抽出可
能と判断し、F〉0であれば抽出不可と判断する。この
ようにして、演算装置27は、次抽出材が各ミル12な
いし16まで搬送された時、各ミル12ないし16の直
前で圧延待ちする時間すなわち渋滞時間を予測計算し、
その渋滞時間が全ての圧延機で許容値の範囲内であれば
抽出可能と判断し、いずれかの圧延機において渋滞時間
が許容渋滞時間を超えると予測される場合には抽出不可
能と判断する。
たたし、このようにして加熱炉11から次抽出材を抽出
した場合に、抽出サイクルタイムが短かいと加熱炉11
において素材が十分に加熱、均熱されない事態を生じ、
製品の品質上好ましくない影響が発生する。そこで、演
算装置27は、圧延スケジュールに基づき、加熱炉11
に在炉している次抽出材ないし最新抽人材の各素材に所
定の加熱を施すに足る加熱ネックサイクルタイムHCT
を計算する。すなわち、演算装置27は、加熱炉11に
在炉している各素材に所定の加熱を施すに足る加熱サイ
クルタイムを、各素材の直径Dm s長さLmに基づき
、 C’J’m= f(Dm、 Lm)      −(4
)によって計算し、さらに上記加熱ネックサイクルタイ
ムHCTを、 HCT=MAX(CT、、、、CTm、、CT、)  
 、、、  (51によって計算する。さらに、演算装
置27は、前記仮定した抽出時刻で次抽出材を抽出する
場合に、次抽出材に対する先行抽出材との間に上記加熱
ネックサイクルタイムHCTが確保されるか否か判断し
、確保可能と判断された場合には加熱炉制御装置21に
上記仮定した抽出時刻を次抽出材の最適抽出時刻として
伝達する。上記加熱ネックサイクルタイムHCTが確保
されないと判断される場合には、再び各圧延サイクルタ
イムMCTの予測計算、抽出時刻の仮定、予測渋滞時間
が許容渋滞時間の範囲内にあることの確認、加熱ネック
サイクルタイムが確保されることの確認を繰り返す。
なお、各ミル12ないし16における圧延サイクルタイ
ムM CTを、定めるに必要な圧延開始信号と次材圧延
準備完了信号は、表1のように定められている。
第4図(5)、(B)は、それぞれ、直径230膿、長
さ1.535目の素材を加熱炉11に2列装入した後、
外径273.6 m 、厚み6.35m、長さ11,7
05+mの鋼管に圧延する場合の、従来の操業方式によ
るネック設備の無駄時間と素材本数Nとの関係、本発明
の操業方式によるネック設備の無駄時間と素材本数Nと
の関係を示すヒストグラムである。この第4図四、σ3
)によれば、従来方式による平均無駄時間が1.08秒
であるのに対し、本発明によれば平均無駄時間は0.3
3秒となり、生産性が顕著に向上することが昭められる
なお、本発明は、マンネスマンープラグミル方式に基づ
く継目無鋼管の製造ラインに適用可能であるばかりでな
く、マンドレルミル方式、アラセルミル方式等の他の圧
延方式による継目無鋼管の圧延設備にも適用可能であり
、さらに、条鋼圧延、線材圧延等の圧延設備にも適用可
能である。また、本発明は圧延機の台数に関係なく適用
可能であり、むしろ圧延機の台数が多ければ多い根太な
る効果を得るこ七が可能である。
以上のように、本発明は、複数の素材を一体的に移動す
る炉床上に載置して順次抽出可能とする加熱炉の下流側
に、連続する複数の圧延機が配置されてなる圧延設備に
おける加熱炉の抽出制御力法において、素材の各圧延機
直前における許容渋滞時間を予め定め、加熱炉からの次
抽出材の各圧延機における圧延開始から後続材に対する
圧延準備完了までの各圧延サイクルタイムを求め、上記
各圧延サイクルタイムの最大値を次抽出材の抽出サイク
ルタイムと仮定して加熱炉からの次抽出材の抽出時刻を
仮定し、上記次抽出材の各圧延機直前における予測渋滞
時間が前記許容・渋滞時間の範囲内にあることを確認し
、さらに、加熱炉に在炉している次抽出材ないし最新抽
人材の各素材に所定の加熱を施すに足る加熱ネックサイ
クルタイムが確保されることを確認することにより、前
記仮定した抽出時刻に次抽出材を抽出するようにしたの
で、圧延ライン全体の操業状況を最適化し、生産性を向
上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を継目無鋼管の圧延設備に適用した一実
施例を示す制御系統図、第2図は同実施例における演算
装置の制御手順を示す流れ図、第3図は同実施例におけ
る圧延サイクルタイムの定義を示す説明図、第4図GA
)は従来方式によるネック設備の無駄時間と素材本数と
の関係を示すヒストグラム、第4図(Blは本発明によ
るネック設備の無駄時間と素材本数との関係を示すヒス
トグラムである。 11・・・加熱炉、     12・・・ピアサ−11
3・・エロンゲータ−114・・・プラグミル、15・
・・リーラ−116・・・サイザー、21・・・加熱炉
制御装置、 22〜26・圧延機制御装置、 27・・・演昨装置、 MCT  圧延サイクルタイム、 HCT・・・加熱ネックサイクルタイム。 代理人 弁理士 塩 川 修 治 第1図 7 第2図 第3図 第4図 (A)           (B) リー[−・

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)複数の素材を一体的に移動する炉床上に載置して
    順次抽出可能とする加熱炉の下流側に、連続するW a
    の圧延機が配置されてなる圧延設備における加熱炉の抽
    出制御方法において、素材の各圧延機直前における許容
    渋滞時間を予め定め、加熱炉からの次抽出材の各圧延機
    における圧延開始から後続材に対する圧延準備完了まで
    の各圧娘サイクルタイムを求め、上記各圧延サイクルタ
    イムの最大値を次抽出材の抽出サイクルタイムと仮定し
    て加熱炉からの次抽出材の一抽出時刻を仮定し、上記次
    抽出材の各圧延機直前における予測渋滞時間が前記許容
    渋滞時間の範囲内にあることを確認し、さらに、加熱炉
    に在炉している次抽出材ないし最新抽人材の各素材に所
    定の加熱を施すに足る加熱ネックサイクルタイムが確保
    されることを確認することにより、前記仮定した抽出時
    刻に次抽出材を抽出することを特徴とする圧延設備にお
    ける加熱炉の抽出制御方法。
JP57189153A 1982-10-29 1982-10-29 圧延設備における加熱炉の抽出制御方法 Granted JPS5980721A (ja)

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JPH032929B2 JPH032929B2 (ja) 1991-01-17

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62289308A (ja) * 1986-06-09 1987-12-16 Kawasaki Steel Corp 熱間圧延ラインにおけるミルペ−シング制御方法
JPH06299231A (ja) * 1993-04-09 1994-10-25 Kawasaki Steel Corp 熱間圧延におけるミルペーシング調整方法
JP2019162657A (ja) * 2018-03-20 2019-09-26 Jfeスチール株式会社 抽出時間の調整方法及び抽出時間の決定方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS62289308A (ja) * 1986-06-09 1987-12-16 Kawasaki Steel Corp 熱間圧延ラインにおけるミルペ−シング制御方法
JPH06299231A (ja) * 1993-04-09 1994-10-25 Kawasaki Steel Corp 熱間圧延におけるミルペーシング調整方法
JP2019162657A (ja) * 2018-03-20 2019-09-26 Jfeスチール株式会社 抽出時間の調整方法及び抽出時間の決定方法

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