JPS609831A - 金属コイルの冷却時間予測方法 - Google Patents
金属コイルの冷却時間予測方法Info
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- JPS609831A JPS609831A JP11520583A JP11520583A JPS609831A JP S609831 A JPS609831 A JP S609831A JP 11520583 A JP11520583 A JP 11520583A JP 11520583 A JP11520583 A JP 11520583A JP S609831 A JPS609831 A JP S609831A
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- Japan
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- coil
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING 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
- C21D11/00—Process control or regulation for heat treatments
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING 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
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
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- Materials Engineering (AREA)
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- 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。
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、冷間圧延後の焼鈍済金属コイルの冷却に係り
、詳細には、焼鈍後に行う調質圧延の円滑な命令組みを
可能にするべく、焼鈍後の金属フィルの冷却完了時間を
正確に予測できる方法に関する。
、詳細には、焼鈍後に行う調質圧延の円滑な命令組みを
可能にするべく、焼鈍後の金属フィルの冷却完了時間を
正確に予測できる方法に関する。
タンデム冷間圧延後の冷延鋼板は、通常、焼鈍後に調質
圧延が行われる。そして、調質圧延に当たっては、焼鈍
後のコイル温度が普通１００°Ｃ以上であるため、約５
０°Ｃまで冷却する必要がある。
圧延が行われる。そして、調質圧延に当たっては、焼鈍
後のコイル温度が普通１００°Ｃ以上であるため、約５
０°Ｃまで冷却する必要がある。
これは、上記温度より高い温度の状態で調質圧延を実施
すると、形状不良を発生することになるので、それを防
止するためである。また、冷却方法としては、冷却時間
を短縮するために送風による強制冷却が一般に採用され
ている。
すると、形状不良を発生することになるので、それを防
止するためである。また、冷却方法としては、冷却時間
を短縮するために送風による強制冷却が一般に採用され
ている。
このようにして約５０°Ｃまで冷却された焼鈍済コイル
を調質圧延するのであるが、調質圧延の生産性、作業性
等を向上せしめるため並びに仕掛品の削減やコイル置場
スペースの削減を図るためにも、事前に調質圧延の命令
組みを必要とする。
を調質圧延するのであるが、調質圧延の生産性、作業性
等を向上せしめるため並びに仕掛品の削減やコイル置場
スペースの削減を図るためにも、事前に調質圧延の命令
組みを必要とする。
この命令組みを混乱なくスムーズに行うためには、焼鈍
済コイルを前述の所定の温度まで冷却するのに要する時
間、即ち、コイル冷却完了時間を正確に予測しなければ
ならない。しかし、従来は、冷却時間が種々の条件によ
り大幅に変動するため、効果的な予測方法がなく、正確
に冷却完了時間を予測することが非常に困難であった。
済コイルを前述の所定の温度まで冷却するのに要する時
間、即ち、コイル冷却完了時間を正確に予測しなければ
ならない。しかし、従来は、冷却時間が種々の条件によ
り大幅に変動するため、効果的な予測方法がなく、正確
に冷却完了時間を予測することが非常に困難であった。
そのため、予測した冷却時間が実際の冷却時間より短か
いときは、目ＩＪ述のように、冷却不足となって調質圧
延時に形状不良を招くので、これを防止するために再度
冷却する必要があり、したがって、事前に行っていた調
質圧延の命令組みを修正する必要もある。また逆に、予
測時間が実際の冷却時間より長いときは、コイルが退治
となり、大気中の湿分により錆を発生しやすくなると共
に、調質圧延の生産性等も損う。
いときは、目ＩＪ述のように、冷却不足となって調質圧
延時に形状不良を招くので、これを防止するために再度
冷却する必要があり、したがって、事前に行っていた調
質圧延の命令組みを修正する必要もある。また逆に、予
測時間が実際の冷却時間より長いときは、コイルが退治
となり、大気中の湿分により錆を発生しやすくなると共
に、調質圧延の生産性等も損う。
以下、従来の冷却時間予測方法を説明する。
まず、温ｉＴのコイルの冷却は次式で表わすことができ
る。
る。
丞−３ｈ （Ｔ −ＴＯ） ・・・ （１）ｔ
Ｑ ＝ ＣＷＴ ６０．（２）
但し、Ｑ：熱量 ｔ：時間
Ｓ：コイル表面積 Ｔ：コイル温度
ＴＣ：雰囲気温度 Ｃ：コイルの熱容量Ｗ：コイル重量
ｈ：熱伝達係数 上記（１）及び（２）式より、次のようなモデル式を得
る。
ｈ：熱伝達係数 上記（１）及び（２）式より、次のようなモデル式を得
る。
Ｔ −Ｔｃ ＝ （Ｔｏ −Ｔｃ ）ｅＡｔ−（３）あ
るいは 但し、Ｔｏ＝コイル初期温度 Ａ ＝ 伽− Ｗ したがって−冷却時間をめるには、（４）式より初期温
度Ｔｏを実測すればよいことになるが、予め係数Ａを決
めなければならない。Ａを決めるに当っては、種々の要
因馬即ち、コイルの１Ｔｉ量、板厚）板幅１外径、内径
、比熱等、送風の流帆、温度、湿度等、あるいは雰囲気
の温度、湿度等の要因を考慮する必要がある０これらの
パラメータをＰｉ、（ｉ＝１〜ｎ）とすると、Ａは次式
で表わすことができる。
るいは 但し、Ｔｏ＝コイル初期温度 Ａ ＝ 伽− Ｗ したがって−冷却時間をめるには、（４）式より初期温
度Ｔｏを実測すればよいことになるが、予め係数Ａを決
めなければならない。Ａを決めるに当っては、種々の要
因馬即ち、コイルの１Ｔｉ量、板厚）板幅１外径、内径
、比熱等、送風の流帆、温度、湿度等、あるいは雰囲気
の温度、湿度等の要因を考慮する必要がある０これらの
パラメータをＰｉ、（ｉ＝１〜ｎ）とすると、Ａは次式
で表わすことができる。
Ａ＝ｆ （ＰＩ ＃ ｐ、、 、・、、Ｐｎ ｌαｌ
、α２・・・、αｎ ）−（５）但し、α１（１＝１−
ｎ）はｐｉに係る係数である。
、α２・・・、αｎ ）−（５）但し、α１（１＝１−
ｎ）はｐｉに係る係数である。
したがって、係数α１を実績データを基に決めることに
より、（５）式から係数Ａをめることができる。しかし
、現実には、パラメーターが多過ぎるために、（５）式
によりめられる係数Ａは信頼性に欠き、したがって、そ
のような係数Ａを用いて冷却時間を算出するモデル式（
８）あるいは（４）の精度も悪い。そのために、従来は
、調質圧延の命令組みをスムーズに実施できず、また、
品質に悪影響を及ぼしていたのである。
より、（５）式から係数Ａをめることができる。しかし
、現実には、パラメーターが多過ぎるために、（５）式
によりめられる係数Ａは信頼性に欠き、したがって、そ
のような係数Ａを用いて冷却時間を算出するモデル式（
８）あるいは（４）の精度も悪い。そのために、従来は
、調質圧延の命令組みをスムーズに実施できず、また、
品質に悪影響を及ぼしていたのである。
そこで、本発明者等は、前記従来技術の問題点を解消し
得るコイル冷却時間予測方法について検討したところ、
従来の如くモデル式による冷却時間予測方法と、回帰式
による冷却時間予測方法を有機的に併用することによっ
て、調質圧延の命令組みを遅延せずに精度よく冷却時間
を予測することができるとの知見を得るに至った。
得るコイル冷却時間予測方法について検討したところ、
従来の如くモデル式による冷却時間予測方法と、回帰式
による冷却時間予測方法を有機的に併用することによっ
て、調質圧延の命令組みを遅延せずに精度よく冷却時間
を予測することができるとの知見を得るに至った。
即ち、予測値の精度を向上する予測方法としては、コイ
ル冷却中の実測データを用いて＠層成により冷却時間を
予測する方法が考えられる。
ル冷却中の実測データを用いて＠層成により冷却時間を
予測する方法が考えられる。
これは、まず、（４）式を次式の如く変形する。
！ｎ （Ｔ−Ｔｏ ）＝ Ａｔ 十 ！ｎ （Ｔｏ −
Ｔｃ ） ・ （６）ここで、 とすれば、（５）式は次式の如く表わされる。
Ｔｃ ） ・ （６）ここで、 とすれば、（５）式は次式の如く表わされる。
ｙ ＝ Ａｔ ＋ Ｂ −（ｓ）
したがって、ｙ及びｔのデータを各々ｙｉ−，ｔｉ。
（ｉ＝−１−ｎ）とすれば、係数Ａは次式よりめること
ができる。
ができる。
以上の回帰式により冷却時間を予測することができるが
、予測精度を上げるためには、冷却中のコイルそのもの
から数多くのデータを採取しなければならないので、ど
うしても調質圧延の命令組みが遅れることになる。
、予測精度を上げるためには、冷却中のコイルそのもの
から数多くのデータを採取しなければならないので、ど
うしても調質圧延の命令組みが遅れることになる。
この点本発明においては、モデル式による冷却時間予測
方法と前記回帰式による冷却時間予測方法を双方の利点
を活かすべく有機的に併用する、即ち、回帰式による予
測精度がモデル式による予測精度を上回った時点から専
ら回帰式による予測方法を用いてコイルの冷却完了時間
を予測する点を骨子とする。
方法と前記回帰式による冷却時間予測方法を双方の利点
を活かすべく有機的に併用する、即ち、回帰式による予
測精度がモデル式による予測精度を上回った時点から専
ら回帰式による予測方法を用いてコイルの冷却完了時間
を予測する点を骨子とする。
つまり、具体的態様例にて説明するならば、まず、冷却
開始時のコイル初期温度実測値からモデル式（４）及び
（５）を用いて冷却完了時間をめる（予測する）。この
予測値に基づいて調質圧延の命令組みを行う。その後、
一定時間毎にコイル温度を実測し、その都度、モデル式
により次の温度測定予定時間におけるコイル温度をめる
。
開始時のコイル初期温度実測値からモデル式（４）及び
（５）を用いて冷却完了時間をめる（予測する）。この
予測値に基づいて調質圧延の命令組みを行う。その後、
一定時間毎にコイル温度を実測し、その都度、モデル式
により次の温度測定予定時間におけるコイル温度をめる
。
と同時に、温度測定毎に蓄積されていくデータから回帰
式を用いて次の温度測定予定時間におけるコイル温度を
める。史に、モデル式と回帰式による各予測コイル温度
と実測コイル温度との各誤差を比較し、回帰式による誤
差がモデル式による誤差より小さくなった時点で、予測
式をモデル式から回帰式に切替えるのである。そして、
この時点で回帰式による予測方法にてコイル冷却完了時
間を予測し、その予測結果に基づいて、既にモデル式に
よる予測結果に基づいて実施している調質圧延の命令組
みを修正する必要があるか否かを判断し、修正する必要
があるときは必要な措置をとる。 。
式を用いて次の温度測定予定時間におけるコイル温度を
める。史に、モデル式と回帰式による各予測コイル温度
と実測コイル温度との各誤差を比較し、回帰式による誤
差がモデル式による誤差より小さくなった時点で、予測
式をモデル式から回帰式に切替えるのである。そして、
この時点で回帰式による予測方法にてコイル冷却完了時
間を予測し、その予測結果に基づいて、既にモデル式に
よる予測結果に基づいて実施している調質圧延の命令組
みを修正する必要があるか否かを判断し、修正する必要
があるときは必要な措置をとる。 。
以下、本発明について、図面を用い更に１ｆｉ細に説明
する。第１図はコイル冷却完了時間を予測する態様をＷ
８質圧延の命令組みと関連して示すフローであり、第２
図は命令組み変更の一例を示している。
する。第１図はコイル冷却完了時間を予測する態様をＷ
８質圧延の命令組みと関連して示すフローであり、第２
図は命令組み変更の一例を示している。
第１図において、まず、焼鈍済コイルの冷却開始後、コ
イル初期温度ＴＯを実測し、モデル式（４）及び（５）
を用いて冷却完了時間ｔｍｆをめ、この結果を利用して
調質圧延の命令組みを行う。
イル初期温度ＴＯを実測し、モデル式（４）及び（５）
を用いて冷却完了時間ｔｍｆをめ、この結果を利用して
調質圧延の命令組みを行う。
その後、Δを時間毎、例えば、１時間毎にコイル温度Ｔ
ｉを測温計により測定する。そして、このＴｉを基にΔ
を時間後のコイル温度Ｔｉ＋１の予測値Ｔｍ（ｉ＋ｘ）
及びＴＫ（ｉ＋ｉ ）を各々モデル式（３）及び（５）
並びに回帰式（６）及び（９）を用いてめる。次に、Δ
を時間経過時にコイル温度Ｔ１＋１を測定し、この測定
値Ｔｉ＋１と各予測値Ｔｍ（１＋１）１ＴＫ（ｉ＋１）
とについて次の計算を行う。
ｉを測温計により測定する。そして、このＴｉを基にΔ
を時間後のコイル温度Ｔｉ＋１の予測値Ｔｍ（ｉ＋ｘ）
及びＴＫ（ｉ＋ｉ ）を各々モデル式（３）及び（５）
並びに回帰式（６）及び（９）を用いてめる。次に、Δ
を時間経過時にコイル温度Ｔ１＋１を測定し、この測定
値Ｔｉ＋１と各予測値Ｔｍ（１＋１）１ＴＫ（ｉ＋１）
とについて次の計算を行う。
Ｉ Ｔｍ（ｉ＋１） ’土 Ｉ ＞ Ｉ ＴＫ（ｉ＋ｘ
）−Ｔ４ １ ・ （１０）（１０）式を満足しない場
合には、第１図に示すように、これらの手順を繰り返す
。
）−Ｔ４ １ ・ （１０）（１０）式を満足しない場
合には、第１図に示すように、これらの手順を繰り返す
。
（１０）式を満足した場合には、回帰式（６）及び（９
）を用いて冷却完了時間ｔＫｆをめる。
）を用いて冷却完了時間ｔＫｆをめる。
次に、この予測値ｔＫｆと先にめた予測値ｔｍｆとを比
較し、先の命令組みを変更すべきか否かを判断する。な
お、回帰式による計算を行うには、最低８個のデータが
必要である。
較し、先の命令組みを変更すべきか否かを判断する。な
お、回帰式による計算を行うには、最低８個のデータが
必要である。
命令組みの変更は、例えば、第２図に示す要領で行われ
る。なお、調質圧延の命令組みは、通常８時間毎に行わ
れ、また、冷却時間は、コイルの条件によって異なるが
、一般的に２０〜４０時間の範囲内である。
る。なお、調質圧延の命令組みは、通常８時間毎に行わ
れ、また、冷却時間は、コイルの条件によって異なるが
、一般的に２０〜４０時間の範囲内である。
同図において、コイルｌ及び２を同時に冷却する場合、
冷却開始時にモデル式による予測方法で各コイルの冷却
完了予測時間ｔｍｆ （１）、ｔｍｆ（２）をめ、コイ
ルｌ及び２とも命令組み（４）に予定する。次に、回帰
式による予測精度がモデル式による予測精度を上回った
時点で、各コイルについて回帰式による予測方法で冷却
完了予測時間ｔＫｆ （１）、ｔＫｆ（２’）をめる。
冷却開始時にモデル式による予測方法で各コイルの冷却
完了予測時間ｔｍｆ （１）、ｔｍｆ（２）をめ、コイ
ルｌ及び２とも命令組み（４）に予定する。次に、回帰
式による予測精度がモデル式による予測精度を上回った
時点で、各コイルについて回帰式による予測方法で冷却
完了予測時間ｔＫｆ （１）、ｔＫｆ（２’）をめる。
その結果、コイルｌについては、ＴＫｆ （１）が命令
組み（４つの範囲内であるため、命令組みの変更を必要
としないが、コイル２については、ＴＫｆ （２）が命
令組み（３）の範囲内であるため、ｔＫｆ′ｑ、１出時
点で命令組み（４）から命令組み（８）に変更すること
になる。
組み（４つの範囲内であるため、命令組みの変更を必要
としないが、コイル２については、ＴＫｆ （２）が命
令組み（３）の範囲内であるため、ｔＫｆ′ｑ、１出時
点で命令組み（４）から命令組み（８）に変更すること
になる。
以上、本発明を実施例を用いて詳述したが、次のような
態様も可能であり、本発明の範囲に含まれる。まず、モ
デル式から回帰式に切替えるに当たって、上述の例では
（１０）式に示す如くコイル温度を用いたが、温度勾配
、経過時間などを用いてもよい。また、予ＩＱ−Ｊの切
替えを判断式（１０）により行ったが、最初に、回帰式
による予測精度がモデル式による予１１１１精度を上回
わる時間を経験的に決め得る場合には、その時間を最初
に設定しておい−Ｃもよい。本発明者等の経験によれば
、その時間は、冷却開始後、５〜６時間である。このよ
うにすれば、第１図に示すフローは更に簡単になる。な
お、コイル湿度を冷却完了まで測定し続け、最後のチェ
ックを行なうならば、申し分ない０ 以上説明したところから明らかなように、従来のモデル
式による予測方法では、最初に予測した冷却完了時間が
経過するまでの間は実際に冷却が完了したかどうか不明
であるため、命令組みに混乱を来たしていたところ、本
発明によれは、冷却完了時間を精度よく予測することが
でき、しがも、命令組み変更が生じた場合にも、充分時
間的余裕をもって変更することができるので、混乱は生
じない。更に、本発明により、製品の品質向上、仕掛品
の削減、コイル置場スペースの削減、また退治がなくな
ることによる省エネルギー化等々、顕著な効果を期待し
得るものである。
態様も可能であり、本発明の範囲に含まれる。まず、モ
デル式から回帰式に切替えるに当たって、上述の例では
（１０）式に示す如くコイル温度を用いたが、温度勾配
、経過時間などを用いてもよい。また、予ＩＱ−Ｊの切
替えを判断式（１０）により行ったが、最初に、回帰式
による予測精度がモデル式による予１１１１精度を上回
わる時間を経験的に決め得る場合には、その時間を最初
に設定しておい−Ｃもよい。本発明者等の経験によれば
、その時間は、冷却開始後、５〜６時間である。このよ
うにすれば、第１図に示すフローは更に簡単になる。な
お、コイル湿度を冷却完了まで測定し続け、最後のチェ
ックを行なうならば、申し分ない０ 以上説明したところから明らかなように、従来のモデル
式による予測方法では、最初に予測した冷却完了時間が
経過するまでの間は実際に冷却が完了したかどうか不明
であるため、命令組みに混乱を来たしていたところ、本
発明によれは、冷却完了時間を精度よく予測することが
でき、しがも、命令組み変更が生じた場合にも、充分時
間的余裕をもって変更することができるので、混乱は生
じない。更に、本発明により、製品の品質向上、仕掛品
の削減、コイル置場スペースの削減、また退治がなくな
ることによる省エネルギー化等々、顕著な効果を期待し
得るものである。
第１図は本発明のコイル冷却時間予測方法の一態様のフ
ローを示す図、 第２図は調質圧延の命令組み変更の一例を示す説明図で
ある。 、１１、 第 ユ ［≧１
ローを示す図、 第２図は調質圧延の命令組み変更の一例を示す説明図で
ある。 、１１、 第 ユ ［≧１
Claims (1)
- １ 焼鈍済の金属コイルを冷却開始後所定の温度まで冷
却するのに要する冷却完了時間を予測するに際し、過去
の実績データに基づくモデル式を用いて当該金属コイル
の冷却完了時間を予測するモデル成型予測方法と、当該
金属コイルの冷却開始以降の測温データに基づき回帰式
を用いて冷却完了時間を予測する回帰成型予測方法を併
用し、かつ、前記回帰式による予測精度が前記モデル式
による予測精度を上回った時点から前記回帰成型予測方
法のみによって冷却完了時間を予測することを特徴とす
る金属コイルの冷却時間予測方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11520583A JPS609831A (ja) | 1983-06-28 | 1983-06-28 | 金属コイルの冷却時間予測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11520583A JPS609831A (ja) | 1983-06-28 | 1983-06-28 | 金属コイルの冷却時間予測方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS609831A true JPS609831A (ja) | 1985-01-18 |
Family
ID=14656956
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11520583A Pending JPS609831A (ja) | 1983-06-28 | 1983-06-28 | 金属コイルの冷却時間予測方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS609831A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6130282A (en) * | 1997-10-01 | 2000-10-10 | Kyowa Chemical Industry Co Ltd | Flame retardant resin composition |
| KR20190076783A (ko) * | 2017-12-22 | 2019-07-02 | 주식회사 포스코 | 열연코일 냉각온도 예측 방법, 열연코일 냉각 제어 장치 및 방법 |
-
1983
- 1983-06-28 JP JP11520583A patent/JPS609831A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6130282A (en) * | 1997-10-01 | 2000-10-10 | Kyowa Chemical Industry Co Ltd | Flame retardant resin composition |
| KR20190076783A (ko) * | 2017-12-22 | 2019-07-02 | 주식회사 포스코 | 열연코일 냉각온도 예측 방법, 열연코일 냉각 제어 장치 및 방법 |
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