KR20160032189A - 에너지 절약 조업 리커멘드 시스템 - Google Patents

에너지 절약 조업 리커멘드 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20160032189A
KR20160032189A KR1020167003771A KR20167003771A KR20160032189A KR 20160032189 A KR20160032189 A KR 20160032189A KR 1020167003771 A KR1020167003771 A KR 1020167003771A KR 20167003771 A KR20167003771 A KR 20167003771A KR 20160032189 A KR20160032189 A KR 20160032189A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
rolling
energy
mill
consumed
energy saving
Prior art date
Application number
KR1020167003771A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101733366B1 (ko
Inventor
나오키 시모다
카즈히로 오하라
히로유키 이마나리
Original Assignee
도시바 미쓰비시덴키 산교시스템 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 도시바 미쓰비시덴키 산교시스템 가부시키가이샤 filed Critical 도시바 미쓰비시덴키 산교시스템 가부시키가이샤
Publication of KR20160032189A publication Critical patent/KR20160032189A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101733366B1 publication Critical patent/KR101733366B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G06Q10/063—Operations research, analysis or management
    • G06Q10/0631—Resource planning, allocation, distributing or scheduling for enterprises or organisations
    • G06Q10/06312—Adjustment or analysis of established resource schedule, e.g. resource or task levelling, or dynamic rescheduling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B38/00—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
    • B21B38/02—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product for measuring flatness or profile of strips
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Systems or methods specially adapted for specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/06—Electricity, gas or water supply
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/80—Management or planning
    • Y02P90/82—Energy audits or management systems therefor

Abstract

본 발명은, 다음에 압연될 예정의 피압연재에 대해, 압연 라인 전체가 소비한다고 예측되는 소비 에너지를 정밀도 높게 산출할 수 있는 에너지 절약 조업 리커멘드 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. 하나의 피압연재가 압연 라인을 통과하는 과정에서 복수의 설비가 소비한 총 소비 에너지를 산출하고, 총 소비 에너지를 압연 전의 피압연재의 폭과 길이로 제산하여, 피압연재의 단위폭, 단위길이당의 소비 에너지를 정한 소비 에너지 기준량을 산출한다. 소비 에너지 기준량을, 피압연재의 강종 및 압연 후 목표 판두께에 관련시켜서 기억한다. 압연 라인에서 다음에 압연이 예정되어 있는 압연 예정 피압연재에 관해, 그 강종과 압연 후 목표 판두께에 대응하는 소비 에너지 기준량을 취득한다. 소비 에너지 기준량에, 압연 예정 피압연재의 폭과 길이를 승산하여, 예측 소비 에너지를 산출한다.

Description

에너지 절약 조업 리커멘드 시스템{ENERGY-SAVING-OPERATION RECOMMENDING SYSTEM}
본 발명은, 압연 라인의 에너지 절약 조업 리커멘드 시스템에 관한 것이다.
전형적인 열간 압연 라인의 설비 구성에 관해 설명한다. 열간 압연 라인에서는, 슬래브 가열로에서 소요되는 온도까지 가열된 고온의 강판 슬래브가, 압연 라인상을 반송되어, 순차적으로 압연되고, 최후에 코일러에서 권취되어 제품 코일이 된다.
슬래브로부터 제품 코일에 이르기까지, 가열, 압연, 냉각 등의 다양한 가공 온도 처리 프로세스가 압연 라인상에서 시행된다. 가열 프로세스에서는 슬래브 재가열로나 바 히터, 에지 히터 등의 설비가 있다. 압연 프로세스에서는 에저 밀, 조(粗) 밀, 사상(仕上) 밀 등의 압연기 설비가 있다. 냉각 프로세스에서는 스케일 브레이커, 디스케일러, 라미나 냉각 등의 주수(注水) 설비가 있다. 또한 그 밖에, 피압연재의 반송에 관한 테이블 롤러, 코일 박스, 크롭 쉐어, 다운 코일러 등의 기계 설비가 있다.
이들의 설비에서는 주로 전력과 연료를 이용하고 있고, 에너지를 소비하고 있다. 압연기, 다운 코일러, 테이블 롤러, 크롭 쉐어 등은 모터로 구동되고 있고, 이들의 모터에서 전력 에너지를 소비하고 있다. 또한, 스케일 브레이커, 디스케일러, 라미나 냉각 등의 주수 설비에서는, 펌프에 의해 고압수나 다량의 물을 공급하고 있고, 펌프를 구동하는 모터에서 전력 에너지를 소비하고 있다. 이들과 같이 압연 라인에는 다양한 설비에서 에너지를 소비하고 있고, 각 설비의 조업 조건에 의해 필요한 소비 에너지는 변화한다.
특허 문헌 1 : 일본 특개2011-162804호 공보 특허 문헌 2 : 일본 특공소63-23846호 공보
종래의 에너지 절약은, 주로 설비 단위나 일부의 기능을 대상으로 하는 것이 많았다. 그러나, 일부의 설비나 기능에 대해서는 에너지 절약이 되어도, 압연 라인 전체가 에너지 절약이 된다고는 한정할 수가 없다. 예를 들면, 조 밀의 에너지 절약의 하는 방법으로서, 조 밀과 사상 밀 사이의 트랜스퍼 바의 목표 판두께를 올려서, 슬래브 두께로부터 트랜스퍼 바 두께까지의 조 밀의 압하량을 감소시키는 것이 생각된다. 이에 의해, 조 밀의 압연 토오크를 내려, 조 밀을 구동하는 모터의 소비 에너지를 저감시킬 수 있다. 그러나, 트랜스퍼 바 두께는 증가한다. 그 때문에, 조 밀 하류의 사상 밀에서는, 트랜스퍼 바 두께로부터 최종 제품의 목표 판두께까지의 압하량이 증가하게 된다. 따라서, 사상 밀의 압연 토오크는 증가하고, 사상 밀을 구동하는 모터의 소비 에너지는 증가한다. 조 밀 단체(單體)에서는 에너지 절약은 되지만, 사상 밀도 합친 압연 라인 전체의 소비 에너지는, 각 설비의 소비 에너지 증감의 총합에 의해 정하여지기 때문에 반드시 에너지 절약이 된다고는 한정할 수가 없다.
또한, 피압연재의 강종(鋼種), 사이즈의 변화에 의해 압연 스케줄이 변화하고, 그에 의해 압연기의 소비 에너지가 변화한다. 그 밖에, 소요되는 제품 재질을 얻기 위 라미나 주수 설비의 냉각 조건이 변화하거나, 재료의 표면 품질을 확보하기 위해 디스케일러의 분사 패턴을 변경하거나 함에 의해, 주수량이 변화한다. 그에 의해 펌프의 운전 상황이 변화하여 구동 모터의 소비 에너지가 변화한다. 이와 같이, 피압연재의 강종, 사이즈, 소요되는 제품 재질, 제품 품질에 의해서도 각 설비의 소비 에너지가 변화하고, 압연 라인 전체의 소비 에너지도 변화한다. 각 설비의 소비 에너지의 증감의 총합에 의해 압연 라인 전체의 소비 에너지의 에너지 절약량이 정하여지기 때문에, 피압연재의 강종, 사이즈, 소요되는 제품 재질, 제품 품질 등이 변화하여도, 압연 라인상의 각 설비의 소비 에너지가 정밀도 좋게 예측할 수 있는 것이 중요해진다.
종래로부터, 열간 압연 라인에서의 에너지 절약에서는, 최상류의 가열로에 대해 조작함으로써 연소 에너지를 최소화하고자 하거나, 압연 라인의 조업 조건을 제어함으로써 토탈 비용을 최소화하고자 하거나 하는 제안이 이루어져 왔다.
예를 들면, 일본 특개2011-162804에서는, 연속식 가열로에서, 열용량이 크고 다량의 가열 에너지가 필요해지는 가열로에서 에너지의 효율이 최대한이 되도록, 열 밸런스 방정식으로부터 예측 정밀도가 높은 연료 유량을 산출하는 방법이 제안되어 있다.
또한, 일본 특공소63-23846에서는, 열간 연속 압연에서, 추출 온도, 추출 피치, 압연 속도를 최적치로 설정함에 의해, 슬래브로부터 제품에 이르기까지의 토탈 비용을 최소화하는 제어 방법이 제안되어 있다.
가열로에서의 에너지 절약은, 가열로에서 사용한 연료를 여하히 적게 하여 가열 효율을 올리는가에 초점을 맞추어 검토하면 좋다. 그러나, 압연 라인 전체에서의 에너지 절약의 검토는 용이하지가 않다. 압연 라인에는 에너지를 소비하는 설비의 종류가 여러가지 있고, 각 설비의 에너지 효율에 의해 에너지 절약의 정도가 다르기 때문에, 압연 라인 전체로의 소비 에너지의 증감은 복잡하다.
또한, 압연 라인의 조업 조건을 변경하여 에너지 절약을 도모할 수 있었다고 하여도, 조업 조건의 변경에 의해, 판두께, 판폭, 크라운, 평탄도 등의 제품 품질이 소요치를 하회하거나, 항복응력이나 인장강도 등의 제품 재질의 기계적 성질이 소요치를 하회하거나 하면 불량품이 된다. 필요한 제품 품질과 제품 재질을 충족시키면서, 또한 에너지 절약도 도모되는, 압연 라인의 조업 조건을 나타내는 것이 중요해진다.
본 발명은, 상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 다음에 압연될 예정의 피압연재에 대해 압연 라인 전체가 소비하는 소비 에너지를 정밀도 높게 예측할 수 있고, 이에 의거하여 조업 조건을 개선 가능한 에너지 절약 조업 리커멘드 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 상기한 목적을 달성하기 위해, 복수의 설비에 의해 피압연재를 압연하는 압연 라인에서의 에너지 절약 조업 리커멘드 시스템으로서,
하나의 피압연재가 상기 압연 라인을 통과하는 과정에서 상기 복수의 설비가 소비한 총 소비 에너지를 산출하고, 상기 총 소비 에너지를 압연 전의 피압연재의 폭과 길이로 제산(除算)하여, 피압연재의 단위폭, 단위길이당의 소비 에너지를 정한 소비 에너지 기준량을 산출하는 소비 에너지 실적 계산 장치와,
상기 소비 에너지 실적 계산 수단에 의해 산출된 소비 에너지 기준량을, 피압연재의 강종 및 압연 후 목표 판두께에 관련시켜서 기억하는 소비 에너지 기준량 기억 수단과,
상기 압연 라인에서 다음에 압연이 예정되어 있는 압연 예정 피압연재에 관해, 그 강종과 압연 후 목표 판두께에 대응하는 소비 에너지 기준량을, 상기 소비 에너지 기준량 기억 수단으로부터 취득하는 소비 에너지 기준량 취득 수단과,
상기 소비 에너지 기준량 취득 수단에 의해 취득된 소비 에너지 기준량에, 상기 압연 예정 피압연재의 폭과 길이를 승산(乘算)하여, 상기 압연 예정 피압연재가 상기 압연 라인을 통과하는 과정에서 상기 복수의 설비가 소비한다고 예측되는 예측 소비 에너지를 산출하는 소비 에너지 예측 계산 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 압연 후의 피압연재의 제품 품질이나, 제품 재질의 기계적 성질을 허용 범위 내로 유지하면서, 상기 소비 에너지 예측 계산 수단에 의해 산출된 예측 소비 에너지보다도 소비 에너지를 저감 가능한 조업 조건을, 오퍼레이터에게 리커멘드하는 에너지 절약 조업 조건 리커멘드 수단을 또한 구비하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 복수의 설비는, 복수의 압연 스탠드를 구비하는 사상 밀과, 상기 사상 밀의 하류에 마련된 코일러를 포함하고,
상기 에너지 절약 조업 조건 리커멘드 수단은,
상기 사상 밀의 하류부터 상기 코일러의 상류까지의 사이에서의 피압연재의 평탄도를 검출하는 평탄도(平坦度) 검출 수단과,
평탄도의 편차를 나타내는 지표가 제품 품질 상한치 이상인 경우에, 상기 복수의 압연 스탠드에 관해, 전단(前段) 스탠드의 압연 하중 배분비(配分比)를 올리고, 후단 스탠드의 압연 하중 배분비를 내리는 조업 조건을 리커멘드하는 제1 리커멘드 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 압연 후의 피압연재의 항복응력 및 인장강도에 관한 기계적 성질치(性質値)를 산출하는 재질 예측 계산 장치를 구비하고,
상기 복수의 설비는, 복수의 압연 스탠드를 구비하는 사상 밀을 포함하고,
상기 에너지 절약 조업 조건 리커멘드 수단은, 상기 기계적 성질치가, 기계적 성질 하한치보다도 높게 설정된 허용치 이상인 경우에, 사상 밀 출측 목표 온도를 올리는 조업 조건을 리커멘드하는 제2 리커멘드 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 압연 후의 피압연재의 항복응력 및 인장강도에 관한 기계적 성질치를 산출하는 재질 예측 계산 장치를 구비하고,
상기 복수의 설비는, 조 밀과, 상기 조 밀의 하류에 마련된 사상 밀을 포함하고,
상기 에너지 절약 조업 조건 리커멘드 수단은, 상기 기계적 성질치가, 기계적 성질 하한치보다도 높게 설정된 허용치 이상인 경우에, 상기 조 밀과 상기 사상 밀 사이에서의 피압연재의 목표 판두께를 감소시키는 조업 조건을 리커멘드하는 제3 리커멘드 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 복수의 설비는, 복수의 압연 스탠드를 구비하는 사상 밀을 포함하고,
상기 에너지 절약 조업 조건 리커멘드 수단은,
상기 사상 밀의 하류에서의 피압연재의 크라운값을 검출하는 크라운치 검출 수단과,
상기 크라운값이, 제품 품질 상한치보다도 낮게 설정된 허용치 이하인 경우에, 상기 복수의 압연 스탠드에 관해, 전단 스탠드의 압연 하중 배분비를 올리고, 후단 스탠드의 압연 하중 배분비를 내리는 조업 조건을 리커멘드하는 제4 리커멘드 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 다음에 압연될 예정의 피압연재에 대해 압연 라인 전체가 소비하는 소비 에너지를 정밀도 높게 예측할 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 제품 품질이나 제품 재질을 확보하면서, 압연 라인 전체의 소비 에너지를 저감할 수 있는 조업 조건을 오퍼레이터에게 리커멘드하는 것이 가능해진다.
도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에서의 에너지 절약 조업 리커멘드 시스템이 적용되는 압연 라인의 설비 개략도.
도 2는 본 발명의 실시의 형태 1에서의 에너지 절약 조업 리커멘드 시스템의 개념 구성도.
도 3은 본 발명의 실시의 형태 1에서의 표시 수단의 화면 구성례를 도시하는 모식도.
도 4는 본 발명의 실시의 형태 1에서의 에너지 절약 조업 조건의 룰 베이스의 한 예를 도시하는 도면.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시의 형태에 관해 상세히 설명한다. 또한, 각 도면에서 공통되는 요소에는, 동일한 부호를 붙여서 중복되는 설명을 생략한다.
본 명세서에서 「제품 품질」이란, 판두께, 판폭, 크라운, 평탄도 등, 압연 라인상에 설치된 각종 센서에 의해 검출 가능한 것을 의미한다. 「제품 재질」이란, 항복응력이나 인장강도 등 압연 라인상에 설치된 각종 센서로는 검출할 수 없는 것을 의미한다. 또한, 항복응력이나 인장강도는, 제품 코일로부터 샘플을 절출(切出)하여 실험함으로써 측정 가능하다.
실시의 형태 1.
[압연 라인]
도 1은, 본 발명의 실시의 형태 1에서의 에너지 절약 조업 리커멘드 시스템이 적용되는 압연 라인의 설비 개략도이다. 도 1은, 철강 플랜트의 열간 압연 라인을 도시하고 있다.
도 1에 도시하는 열간 압연 라인의 상류에는, 하나 또는 복수의 슬래브 가열로(1)가 마련되어 있다. 슬래브 가열로(1)로부터 압연 라인상에 슬래브가 추출된다. 슬래브는, 피압연재(이하, 단지 「재(材)」라고도 한다)이다. 슬래브 가열로(1)로부터 추출된 슬래브는, 반송 테이블에 의해 반송된다. 반송 테이블은, 예를 들면, 다수의 롤러를 구비한다. 각 롤러는 모터에 접속되어 있고, 모터의 회전 방향 및 회전 속도가 적절하게 제어됨에 의해, 롤러상에 실려진 피압연재가 소정의 방향으로 소정의 속도로 이동한다.
슬래브 가열로(1)의 하류에는, 고압 디스케일링 장치(2)가 마련되어 있다. 고압 디스케일링 장치(2)의 하류에는, 에저 밀(3)이 마련되어 있다. 에저 밀(3)의 하류에는, 조(粗) 밀(4)이 마련되어 있다. 슬래브 가열로(1)로부터 추출된 슬래브는, 조 밀(4)에 의해 조 압연이 행하여진다. 슬래브는, 조 밀(4)을 수회 정도 통과한다. 슬래브가 조 밀(4)을 통과하는 회수를 패스수라고 칭한다. 조 압연 후의 피압연재를 트랜스퍼 바라고 칭한다.
조 밀(4)의 출측에는, 피압연재의 온도를 검출하기 위한 조 밀 출측 센서(5)가 마련되어 있다. 조 밀 출측 센서(5)의 하류에는, 피압연재의 온도를 검출하기 위한 사상 밀 입측 센서(6)가 마련되어 있다. 사상 밀 입측 센서(6)의 하류에는, 크롭 쉐어(7)가 마련되어 있다. 크롭 쉐어(7)의 하류에는, 사상 밀 입측 디스케일링 장치(8)가 마련되어 있다. 사상 밀 입측 디스케일링 장치(8)의 하류에는, 사상 밀(9)이 마련되어 있다. 사상 밀(9)은, 복수의 압연 스탠드를 구비하고 있다. 트랜스퍼 바는, 하류 방향으로 반송되면서 각 압연 스탠드에 의해 사상 압연된다. 사상 압연 후에 다운 코일러(13)에 권취되는 피압연재를 제품이라고 칭한다.
사상 밀(9)의 하류에는, 피압연재의 온도, 판두께, 판폭, 크라운, 평탄도를 검출하기 위한 사상 밀 출측 센서(10)가 마련되어 있다. 사상 밀 출측 센서(10)의 하류에는, 런아웃 라미나 스프레이 냉각 장치(11)가 마련되어 있다.
런아웃 라미나 스프레이 냉각 장치(11)의 하류에는, 피압연재의 온도를 검출하기 위한 코일러 입측 센서(12)가 마련되어 있다. 코일러 입측 센서(12)의 하류에는 하나 또는 복수의 다운 코일러(13)가 마련되어 있다. 피압연재는 다운 코일러(13)에 권취된다..
또한, 고압 디스케일링 장치(2)와 조 밀(4)에는, 냉각수를 퍼 올리기 위한 조 펌프(14)가 접속되어 있다. 사상 밀 입측 디스케일링 장치(8)와 사상 밀(9)에는, 냉각수를 퍼 올리기 위한 사상 펌프(15)가 접속되어 있다. 런아웃 라미나 스프레이 냉각 장치(11)에는, 냉각수를 퍼 올리기 위한 런아웃 테이블 펌프(16)가 접속되어 있다. 피압연재는, 조 펌프(14), 사상 펌프(15), 런아웃 테이블 펌프(16)에 의해 퍼 올려진 냉각수에 의해 수냉되고, 온도 조정된다.
상술한 반송 테이블, 에저 밀(3), 조 밀(4), 크롭 쉐어(7), 사상 밀(9), 다운 코일러(13), 조 펌프(14), 사상 펌프(15), 런아웃 테이블 펌프(16)는, 각각 구동용의 모터를 구비한다. 에너지 절약 조업 리커멘드 시스템은, 각 모터에 의해 소비된 전류·전압 등의 소비 에너지의 실적치를 검출하는 소비 에너지 검출 장치를 구비하고 있다. 또한, 압연 라인상의 각 곳(所)에는, 피압연재의 위치를 검출하는 위치 센서(도시 생략)가 마련되어 있다. 피압연재의 위치와 각 모터의 소비 에너지의 실적치에 의거하여, 임의의 피압연재에 관해 각 설비가 소비하는 소비 에너지를 산출하는 것이 가능하다.
압연 라인에서의 각 설비의 동작은, 프로세스 계산기(도시 생략)의 계산 결과에 의거하여, 적절하게 제어된다. 예를 들면, 설정된 목표 트랜스퍼 바 두께에 응하여, 조 밀(4)의 압연 하중, 토오크가 결정되어 모터가 구동한다. 설정된 제품 목표 판두께에 응하여, 사상 밀(9)의 각 압연 스탠드의 압연 하중, 토오크가 결정되어 모터가 구동한다.
[에너지 절약 조업 리커멘드 시스템]
도 2는, 본 발명의 실시의 형태 1에서의 에너지 절약 조업 리커멘드 시스템의 개념 구성도이다.
에너지 절약 조업 리커멘드 시스템은, ROM, RAM, 데이터베이스 등의 기억 장치를 구비한 연산 처리 장치에 의해 구성되고, 실장된 프로그램에 의해 동작한다. 에너지 절약 조업 리커멘드 시스템은, 소비 에너지 실적 계산 장치(20), 품질 실적 데이터 수집 장치(21), 재질 예측 계산 장치(22), 표시 수단(23), 에너지 절약 리커멘드 장치(24), 소비 에너지 기준량 테이블(25), 품질 실적·재료 계산치 격납 테이블(26), 에너지 절약 조업 조건 룰 베이스(27)를 구비한다. 소비 에너지 기준량 테이블(25), 품질 실적·재료 계산치 격납 테이블(26), 에너지 절약 조업 조건 룰 베이스(27)는, 하나 또는 복수의 데이터베이스상에서 관리된다.
소비 에너지 실적 계산 장치(20)는, 표시 수단(23)과 소비 에너지 기준량 테이블(25)에 접속한다. 품질 실적 데이터 수집 장치(21)는, 표시 수단(23)과 품질 실적·재료 계산치 격납 테이블(26)에 접속한다. 재질 예측 계산 장치(22)는, 표시 수단(23)과 품질 실적·재료 계산치 격납 테이블(26)에 접속한다. 에너지 절약 리커멘드 장치(24)는, 표시 수단(23)과 소비 에너지 기준량 테이블(25)과 품질 실적·재료 계산치 격납 테이블(26)과 에너지 절약 조업 조건 룰 베이스(27)에 접속한다.
(소비 에너지 실적 계산 장치)
소비 에너지 실적 계산 장치(20)에 관해 설명한다.
소비 에너지의 실적은, 구동 모터로부터 얻어지는 전류, 전압, 회전 속도 등을 이용하여, 예를 들면 이하와 같이 산출할 수 있다. 이것은 선단부터 미단(尾端)까지의 1개분 압연한 때의 소비 에너지 계산이 된다.
Figure pct00001
여기서, Ei[MJ]는 시간(T)[s] 사이의 소비 에너지 실적, t[s]는 시각, v[m/s]는 롤 주속도 실적, G[kNm]는 압연 토오크(롤 기준) 실적, R[㎜]은 롤 반경, Pw는 압연 파워[㎾], η는 전력 변환 효율(전류-일 사이의 변환시의 효율)[-]이다.
상기 (1)식에서는, 시각 t=0부터 t=T까지의 T[s] 사이의 소비 에너지를 나타내지만, 예를 들면 압연기의 경우는, 피압연재의 선단이 압연기에 물려들어가 압연을 시작하는 시각이 t=0이고, 그리고 나서 압연이 진행되어, 피압연재의 미단이 압연기로부터 빠져서 압연이 종료된 시각이 t=T가 된다. 이 경우 T[s]는 압연 시간을 나타낸다. 이와 같이 하여, 압연 1패스분의 에너지(Ei)의 실적이 얻어지는데, 피압연재는 조 밀(4), 사상 밀(9)로 반복하여 압연되기 때문에, 피압연재 1개당 압연 작업에서 소비된 에너지의 총합은, 식(3)으로 표시된다.
여기서, i는 조 밀(4), 사상 밀(9)의 패스 인덱스를 나타내고, Ri은 조 밀(4)의 제 i 패스를, Fi는 사상 밀(9)의 제 i 스탠드를 나타내고 있다. NR은 조 밀(4)의 최종 압연 패스, NF는 사상 밀(9)의 최종 스탠드를 나타낸다.
이 밖에, 슬래브 가열로(1)로부터 추출된 하나의 피압연재가 최후에 다운 코일러(13)에 권취될 때까지의 전체의 소비 에너지는 식(4)으로 표시된다.
Figure pct00003
여기서, EEi[MJ]는 에저 밀(3)의 각 압연 패스에서의 소비 에너지 실적을 나타내고 있다. ETi[MJ]는 반송 테이블의 각 모터의 소비 에너지 실적을 나타내고 있다. EDC[MJ]는 다운 코일러(13)의 소비 에너지 실적을 나타내고 있다. ERP[MJ]는 조 펌프(14)의 스프레이 관계(고압수 디스케일러, 조 밀 디스케일러)에 물 공급하는 탱크의 펌프 모터의 소비 에너지 실적을 나타내고 있다. EFP[MJ]는 사상 펌프(15)의 스프레이 관계(사상 밀 입측 디스케일러, 사상 밀의 압연 스탠드 사이 스프레이 등)에 물 공급하는 탱크의 펌프 모터의 소비 에너지 실적을 나타내고 있다. EROTP[MJ]는 런아웃 테이블의 라미나 스프레이에 물공급하는 탱크의 펌프 모터의 소비 에너지 실적을 나타내고 있다.
이렇게 하여 피압연재 1개분의 가공 수냉 처리 전체에 필요로 한 소비 에너지를, 실적 데이터를 베이스로서 산출한다.
또한, 이렇게 하여 산출된 피압연재 1개분의 소비 에너지는, 피압연재의 강종이나 사이즈에 따라 다르다. 압연 토오크가 변화하거나, 소요되는 제품 재질을 얻기 위한 온도 스케줄이 변화함으로써, 사용하는 수량이 변화하거나, 또한, 피압연재의 길이의 변화에 의해, 압연, 냉각하는 처리시간이 변화하기 때문이다. 산출한 소비 에너지를 기준화함으로써, 어느 정도의 변화 요소에 대한 에너지 변화를 흡수할 수 있다. 예를 들면, 압연 토오크는 판폭에 관해서는 거의 비례 관계에 있는 것이나, 피압연재의 길이는 거의 압연 시간과 상관을 갖는다.
그래서, 본 발명에서는, 소비 에너지 실적 계산 장치(20)는, 식(5)에 표시하는 바와 같이 하나의 피압연재가 압연 라인을 통과하는 과정에서 각 설비가 소비한 총 소비 에너지(식(4))를 산출하고, 총 소비 에너지를 압연 전의 슬래브 폭과 슬래브 길이로 제산하여, 피압연재의 단위폭, 단위길이당의 소비 에너지를 정한 소비 에너지 기준량을 산출한다.
Figure pct00004
여기서, Etotalp[MJ]는, 하나의 피압연재에 관해 압연 라인 전체가 소비하는 소비 에너지를 나타내고 있다. BS[㎜]는 슬래브 폭을 나타내고 있다. LS[㎜]는 슬래브 길이를 나타내고 있다. 그리고, ENorm _total[MJ/㎟]는, 피압연재의 단위폭·단위길이당에 관해 압연 라인 전체가 소비하는 소비 에너지 기준량을 나타내고 있다. 엄밀하게는 슬래브 폭과 슬래브 길이로 전체 소비 에너지가 정확하게 비례 관계에 있는다고는 단언할 수 없지만, 대표적인 지표(指標)로서 나타낼 수는 있다.
이 소비 에너지 기준량은, 강종과 최종 제품의 목표 판두께를 키로 하여 정리할 수 있다. 소비 에너지 기준량 테이블(25)은, 소비 에너지 기준량을, 피압연재의 강종과 제품 목표 판두께에 관련시켜서 기억한다. 또한, 강종과 제품 목표 판두께로 정하여지는 구분에 관해, 복수의 피압연재의 소비 에너지 기준량의 실적치가 얻어진 경우는, 그들의 평균치를 산출하여 대표치로서의 정밀도를 올릴 수 있다. 또는, 식(6)에 의해, 순서대로 갱신시킴에 의해, 보다 최근에 처리한 피압연재의 소비 에너지 기준량의 경향을 반영시킬 수도 있다.
Figure pct00005
여기서, ENorm i,j _OLD[MJ/㎟]는 강종 인덱스(i), 제품 목표 판두께 인덱스(j)에서의, 소비 에너지 기준량의 갱신 전의 테이블값을 나타내고 있다. ENorm i,j _CUR[MJ/㎟]는 동일한 강종 인덱스(i), 동일한 제품 목표 판두께 인덱스(j)에서의, 최신의 피압연재 1개의 소비 에너지 기준량의 계산치를 나타내고 있다. ENorm i,j _NEW[MJ/㎟]는 같은 강종 인덱스(i), 같은 제품 목표 판두께 인덱스(j)에서의, 소비 에너지 기준량의 테이블 갱신치를 나타내고 있다. α는 갱신 게인을 나타내고 있다.
또한, 마찬가지로, 각 에어리어에 관한 소비 에너지 기준량도 소비 에너지 기준량 테이블(25)에서 관리한다.
Figure pct00006
식(7)은 조 밀 에어리어, 식(8)은 사상 밀 에어리어, 식(9)은 다운 코일러(13), 식(10)은 반송 테이블, 식(11)은 조 펌프(14), 식(12)은 사상 펌프(15), 식(13)은 런아웃 테이블 펌프(16)의 각 소비 에너지 기준량을 나타내다. 또한, 조 밀 에어리어는, 도 1에 도시하는 에저 밀(3)과 조 밀(4)을 포함하는 에어리어이다. 사상 밀 에어리어는, 도 1에 도시하는 복수의 압연 스탠드를 갖는 사상 밀(9)을 포함하는 에어리어이다. 반송 테이블은, 복수의 에어리어(예를 들면, 슬래브 가열로(1) - 조 밀(4) 사이, 조 밀(4) - 사상 밀(9) 사이, 사상 밀(9) - 다운 코일러(13) 사이)로 구분된다. 본 명세서에서는, 설명 용이를 위해 하나의 에어리어에 동시에 존재하는 피압연재는 하나로 한다. 그 때문에, 하나의 피압연재가 각 에어리어에서 소비하는 소비 에너지를 용이하게 검출할 수 있다.
각 에어리어에 관한 소비 에너지 기준량은, 소비 에너지 기준량 테이블(25)로 관리된다. 이에 의해, 강종과 제품 목표 판두께를 키로 하여, 각 에어리어에 관해, 실적치에 의거한 대표적인 소비 에너지 기준량을 취득할 수 있다.
또한, 상술한 소비 에너지 기준량의 산출에서는, 슬래브 폭과 슬래브 길이를 이용하고, 슬래브 두께는 일정하다고 가정하고 있다. 그러나, 슬래브 두께를 가하여 이용하여, 보다 계산 정밀도를 높이는 것으로 하여도 좋다.
(품질 실적 데이터 수집 장치)
품질 실적 데이터 수집 장치(21)는, 사상 밀 출측 센서(10)에 의해 검출된 판두께, 판폭, 크라운, 평탄도 등의 제품 품질에 관한 실적 데이터(실적치)를 수집한다. 품질 실적 데이터 수집 장치(21)는, 최신의 피압연재의 실적 데이터로부터, 제품 품질 정보로서 판두께, 판폭, 크라운, 평탄도에 관한 실적 측정 차트 데이터를 작성한다. 실적 측정 차트 데이터는, 표시 수단(23)에 송신된다. 또한, 실적 데이터는, 품질 실적·재료 계산치 격납 테이블(26)에 기억된다.
(재질 예측 계산 장치)
항복응력, 인장강도 등의 기계적 성질의 실적 데이터(실적치)는, 제품 코일의 샘플을 이용하여, 별도 인장시험기 등으로 측정할 필요가 있고, 모든 피압연재에 대해 얻어지는 것이 아니다. 재질 예측 계산 장치(22)는, 제품 재질 정보로서 항복응력, 인장강도 등의 기계적 성질의 실적 데이터를 받아들이고, 실적 데이터가 없는 피압연재에 관해서는 공지의 재질 예측 시스템과 같은 모델을 이용하여 예측 데이터(예측치)를 계산한다. 실적 데이터와 예측 데이터는, 제품 재질의 기계적 성질 데이터로서, 품질 실적·재료 계산치 격납 테이블(26)에 기억된다. 또한, 기계적 성질 데이터는, 표시 수단(23)에 송신된다.
(표시 수단)
도 3은, 본 발명의 실시의 형태 1에서의 표시 수단의 화면 구성례를 도시하는 모식도이다.
표시 수단(23)은, 상술한 소비 에너지 기준량(전체치와 각 에어리어값)과, 제품 품질에 관한 실적 측정 차트 데이터, 제품 재질에 관한 기계적 성질 데이터를 하나의 표시부에 동시에 표시한다.
오퍼레이터는, 피압연재가 슬래브 가열로(1)로부터 추출되고 나서 다운 코일러(13)에 권취될 때까지의 각 에어리어에서의 소비 에너지 실적과, 판두께, 판폭, 크라운, 평탄도 등의 제품 품질의 실적과, 제품 재질의 기계적 성질의 정보를, 표시 수단(23)에 표시된 하나의 화면 내에서 비교하고, 분석할 수 있다.
예를 들면, 오퍼레이터는, 피압연재의 일련의 프로세스에 대해, 어느 에어리어에서 소비 에너지가 많은지, 또한 피압연재의 제품 품질이나 제품 재질에 문제가 발생하지 않는지를 확인할 수 있다. 또한, 표시되어 있는 제품 품질, 제품 재질에 관해, 그 허용 범위 내에서 어떠한 에어리어에서 소비 에너지를 감소할 수 있을(에너지 절약) 가능성이 있는지의 여부를 검토할 수 있다. 어느 조업 조건을 변경함으로써, 소비 에너지를 감소시켜서 에너지 절약을 실현할 수 있을 가능성이 있어도, 필요한 품질이나 재질을 충족시키지 않는 것에서는 불량품이 되고, 에너지 절약 이상의 손실이 된다. 소비 에너지와 제품 품질, 제품 재질의 정보를 나열하여 하나의 화면 내에 표시함으로써, 이들의 정보를 비교하기 쉬워지고, 필요한 제품 품질, 제품 재질을 확보하고 나서의 에너지 절약의 가능성을 검토할 수 있다.
(에너지 절약 리커멘드 장치)
에너지 절약 리커멘드 장치(24)는, 다음에 압연이 예정되어 있는 피압연재(슬래브)에 관해, 그 강종과 제품 목표 판두께에 대응하는 소비 에너지 기준량을, 소비 에너지 기준량 테이블(25)로부터 판독한다. 판독한 소비 에너지 기준량에 그 피압연재의 슬래브 폭과 슬래브 길이를 승산하여, 그 피압연재가 압연 라인을 통과하는 과정에서 각 설비가 소비한다고 예측되는 소비 에너지(예측 소비 에너지)를 산출한다.
예측 소비 에너지는, 라인 전체(Etotalp)[MJ], 조 밀 에어리어(ERMp)[MJ], 사상 밀 에어리어(EFMp)[MJ], 다운 코일러(EDCp)[MJ], 반송 테이블(ETBLp)[MJ], 조 펌프(ERPp)[MJ], 사상 펌프(EFPp)[MJ], 런아웃 테이블 펌프(EROTPp)[MJ],이다. 표시 수단(23)은, 이들의 예측 소비 에너지와 함께, 같은 강종, 제품 판두께, 제품 판폭으로, 앞서 압연한 최후의 피압연재의 제품 품질(판두께, 판폭, 크라운, 평탄도)의 실적 측정 차트와, 재질 예측 계산 장치(22)에 의해 계산된 기계적 성질 데이터가 나열하여 표시된다.
다음에 에너지 절약 리커멘드 장치(24)는, 제품 품질, 제품 재질의 허용 범위를 고려한 에너지 절약의 가능성을 리커멘드한다.
우선, 에너지 절약에 관련된 대표적인 조업 조건의 메뉴로서 이하를 들 수 있다.
(1) 가열로 추출 온도
(2) 조 밀 - 사상 밀 사이의 트랜스퍼 바 두께
(3) 사상 밀 출측 목표 온도(FDT)
(4) 사상 밀의 각 압연 스탠드의 압연 하중 배분비
(1)의 가열로 추출 온도의 변경에 관해 설명한다. 슬래브의 추출 온도를 올리면, 조 밀(4), 사상 밀(9)은 보다 고온에서 압연하기 때문에, 변형 저항이 감소하고, 압연 하중, 토오크가 내려간다. 그 때문에, 조 밀(4), 사상 밀(9)의 소비 에너지가 감소하고 에너지 절약 효과가 있다.
(2)의 트랜스퍼 바 두께의 변경에 관해 설명한다. 트랜스퍼 바 두께를 감소시키면, 조 밀(4)에서는, 슬래브 두께로부터 최종의 트랜스퍼 바 두께까지의 토탈의 압하량이 증가하기 때문에, 조 밀(4) 전체의 소비 에너지는 증가한다. 한편, 사상 밀(9)에서는, 트랜스퍼 바 두께로부터 제품 목표 판두께까지의 토탈 압하량은 감소하기 때문에, 사상 밀(9) 전체의 소비 에너지는 일반적으로 감소한다. 따라서, 조 밀(4)의 에너지 증가량과 사상 밀(9)의 에너지 감소량의 밸런스에 의해, 압연 라인 전체의 소비 에너지의 증감이 정하여진다. 일반적으로는 조 밀(4) 전체보다도 사상 밀(9) 전체의 쪽이 소비 에너지가 크다. 그 때문에, 사상 밀(9)측의 소비 에너지 증감의 쪽이, 에너지 절약에 주는 영향이 크다. 그 때문에, 트랜스퍼 바 두께를 감소시키면, 일반적으로 압연 라인 전체의 소비 에너지는 감소하고 에너지 절약 효과가 있다.
(3)의 사상 밀 출측 목표 온도(FDT)의 변경에 관해 설명한다. FDT를 올리면, 사상 밀(9)의 각 압연 스탠드는, 보다 고온에서 압연하게되어, 변형 저항이 내려가고, 압연 하중과 토오크는 감소한다. 한편으로, 보다 높은 FDT를 달성하기 위해, 사상 밀(9)의 압연 속도는 올라가는 방향이 된다. 그러나, 압연 속도의 상승보다도 압연 토오크 감소의 영향의 쪽이 크다. 그 때문에, FDT를 올리면, 일반적으로 사상 밀(9) 전체의 소비 에너지는 감소하고, 압연 라인 전체의 소비 에너지도 감소하고 에너지 절약 효과가 있다.
(4)의 사상 밀(9)의 각 압연 스탠드의 압연 하중 배분비에 관해, 상류의 전단 스탠드의 비율을 올리고, 하류의 후단 스탠드의 비율을 내리면, 일반적으로 사상 밀(9) 전체의 소비 에너지는 감소하고, 에너지 절약 효과가 있다. 이것은, 전단 스탠드에서는 압연 하중과 토오크가 증가하고, 후단 스탠드에서는 압연 하중과 토오크가 감소하는 바, 보다 고온측에서 압연하는 전단 스탠드의 토오크 증가량은 적고, 저온측에서 압연하는 후단 스탠드의 토오크 감소량은 크고, 토탈로는 소비 에너지의 감소량이 뛰어나기 때문이다.
이상으로부터, 각 조업 조건의 변경과 에너지 절약 효과와의 관계는 다음과 같이 정리된다.
(1) 가열로 추출 온도를 올리면, 에너지 절약 효과가 있다.
(2) 조 밀-사상 밀 사이의 트랜스퍼 바 두께를 감소시키면, 에너지 절약 효과가 있다.
(3) 사상 밀 출측 목표 온도(FDT)를 올리면, 에너지 절약 효과가 있다.
(4) 사상 밀의 각 스탠드의 압연 하중 배분비를 전단 스탠드에서 올리고, 후단 스탠드에서 내리면, 에너지 절약 효과가 있다.
상기한 조업 조건을 조합시키면, 에너지 절약 효과가 있는 조업 조건의 변경을 실시할 수 있다. 그러나, 실제로는, 제품 품질이나 제품 재질 등의 제약이 있기 때문에, 모든 조업 조건의 변경이 실현할 수 있는 것은 아니다. 실제로는, 제품 품질과 제품 재질의 변화의 허용 범위 내에서 실현할 수 있는 조업 조건의 변경을 선택할 필요가 있다.
에너지 절약 리커멘드 장치(24)는, 피압연재의 제품 품질이나, 제품 재질의 기계적 성질을 허용 범위 내로 유지하면서, 예측 소비 에너지보다도 소비 에너지를 저감 가능한 조업 조건을, 오퍼레이터에게 리커멘드한다.
예를 들면, 제품 품질이나 제품 재질의 허용 범위를 고려한, 에너지 절약 효과가 있는 조업 조건 변경 방침으로서는 다음의 예를 들 수 있다.
(룰 1) 사상 밀 출측 평탄도에 좋지 않는 경우, 사상 밀(9)의 후단 스탠드의 압연 하중 배분비를 내리면, 평탄도가 개선함과 함께, 에너지 절약 효과를 얻을 수 있다.
(룰 2) 소요되는 기계적 성질의 하한까지, 사상 밀 출측 목표 온도(FDT)를 올리는 여유가 있는 경우, FDT를 올림으로써, 제품 재질의 허용 범위 내에서 에너지 절약 효과를 얻을 수 있다.
(룰 3) 소요되는 기계적 성질의 하한까지, 사상 밀(9)에서의 토탈 압하량을 내리는 여유가 있는 경우, 트랜스퍼 바 두께를 감소시킴으로써, 제품 재질의 허용 범위 내에서 에너지 절약 효과를 얻을 수 있다.
(룰 4) 사상 밀 출측 크라운을 증가시키는 여유가 있는 경우, 사상 밀(9)의 전단 스탠드의 압연 하중 배분비를 올림으로써, 크라운의 허용 범위 내에서 에너지 절약 효과를 얻을 수 있다.
도 4는, 본 발명의 실시의 형태 1에서의 에너지 절약 조업 조건의 룰 베이스의 한 예를 도시하는 도면이다.
에너지 절약 조업 조건 룰 베이스(27)는, 제품 품질·제품 재질과, 에너지 절약 효과가 있는 조업 조건의 변경 방침과의 일반적 관련성을 룰화하여 기억하고 있다. 에너지 절약 리커멘드 장치(24)는, 제품 품질과 제품 재질의 데이터를 취득하고, 에너지 절약 조업 조건 룰 베이스(27)상의 룰에 합치한 조건을 선택하고, 에너지 절약 효과가 있는 조업 조건의 변경 방침을 표시 수단(23)에 표시하고 리커멘드할 수 있다.
룰(1)에 관해 설명한다. 우선, 에너지 절약 리커멘드 장치(24)는, 사상 밀 출측 평탄도를 샘플링한 실적 데이터로부터, 피압연재의 평탄도의 편차를 나타내는 지표인 표준편차를 산출한다. 이 때, 일반적으로는 사상 밀 출측 평탄도의 실적 데이터는, 피압연재의 선단이 다운 코일러(13)에 권취된 후는, 사상 밀(9)과 다운 코일러(13) 사이의 장력 확립에 의해 평탄도의 출력 신호가 작아져 버린다. 그 때문에, 상기 표준편차를 산출하는 경우는, 피압연재의 선단이 다운 코일러(13)에 권취될 때까지의 범위에서 샘플링한 실적 데이터로부터 표준편차를 산출하는 궁리가 필요해진다. 이 평탄도의 표준편차가 어느 임계치(제품 품질 상한치) 이상인 경우는, 평탄도 불량이다. 이 경우, 에너지 절약 리커멘드 장치(24)는, 사상 밀(9)의 각 압연 스탠드에 관해, 전단 스탠드의 압연 하중 배분비를 올리고, 후단 스탠드의 압연 하중 배분비를 내리는 조업 조건을 리커멘드한다. 조업 조건은 표시 수단(23)에 표시된다.
룰(2)과 룰(3)에 관해 설명한다. 기계적 성질의 하한치는 제품 요구치로서 주어진다. 에너지 절약 리커멘드 장치(24)는, 재질 예측 시스템에서 계산된 기계적 성질치와, 기계적 성질 하한치를 비교한다. 기계적 성질 하한치까지의 여유량(기계적 성질치 - 기계적 성질 하한치)이 어느 임계치 이상인 경우에, 제품 재질으로서 여유가 있다고 판단하고, 상기 에너지 절약 효과가 있는 조업 조건의 변경을 리커멘드한다.
룰(2)은, 전제로서, 사상 밀 출측 목표 온도(FDT)를 올리는 여유가 있는 경우에 사용된다. 일반적으로, 그 하류의 런아웃 라미나 스프레이 냉각에서 같은 냉각 패턴으로 피압연재를 냉각하는 경우, 사상 밀 출측 목표 온도(FDT)를 올리면, 최종 제품 코일의 항복응력이나 인장강도에 관한 기계적 성질의 강도가 내려가는 경향이 있다. 우선, 재질 예측 계산 장치(22)는, 현재의 상태로 주어져 있는 사상 밀 출측 목표 온도(FDT)에 의거하여, 항복응력 및 인장강도에 관한 기계적 성질치를 산출한다. 에너지 절약 리커멘드 장치(24)는, 그 기계적 성질치가, 소요되는 기계적 성질 하한치보다도 높게 설정된 허용치 이상인 경우에, 사상 밀 출측 목표 온도(FDT)를 올리는 조업 조건을 리커멘드한다. 조업 조건은 표시 수단(23)에 표시된다. 이 조업 조건의 변경에 의하면, 최저 강도를 확보하면서, 에너지 절약 효과를 얻는 것이 가능해진다.
룰(3)은, 전제로서, 사상 밀(9)에서의 토탈 압하량을 내리는 여유가 있는 경우에 사용된다. 우선, 재질 예측 계산 장치(22)는, 현재의 상태로 주어져 있는 사상 밀 출측 목표 온도(FDT)에 의거하여, 항복응력 및 인장강도에 관한 기계적 성질치를 산출한다. 에너지 절약 리커멘드 장치(24)는, 그 기계적 성질치가, 소요되는 기계적 성질 하한치보다도 높게 설정된 허용치 이상인 경우에, 조 밀(4)과 사상 밀(9)과의 사이에서의 피압연재(트랜스퍼 바)의 목표 판두께를 감소시키는 조업 조건을 리커멘드한다. 조업 조건은 표시 수단(23)에 표시된다. 이 조업 조건의 변경에 의하면, 최저 강도를 확보하면서, 에너지 절약 효과를 얻는 것이 가능해진다.
룰(4)에 관해 설명한다. 사상 밀(9)의 출측의 크라운의 제품 품질 상한치는 제품 요구치로서 주어진다. 에너지 절약 리커멘드 장치(24)는, 사상 밀 출측 센서(10)에서 계측된 크라운의 실적치가, 제품 품질 상한치보다도 낮게 설정된 허용치 이하인 경우(환언하면, 제품 품질 상한치까지의 여유량(상한치-실적치)이 어 임계치를 초과한 경우)에, 압연 밀의 각 압연 스탠드에 관해, 전단 스탠드의 압연 하중 배분비를 올리고, 후단 스탠드의 압연 하중 배분비를 내리는 조업 조건을 리커멘드한다. 조업 조건은 표시 수단(23)에 표시된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 에너지 절약 조업 리커멘드 시스템에 의하면, 피압연재마다 압연 라인상의 실적 데이터를 기초로 각 설비의 소비 에너지를 계산한다. 그들을 합계함으로써 압연 라인 토탈의 소비 에너지를 계산한다. 그 때문에, 모델을 갖는 일 없이, 다음에 압연될 예정의 피압연재의 강종과 슬래브 사이즈, 제품 목표 판두께만 알면, 압연 라인 전체가 소비하는 소비 에너지를 정밀도 높게 예측할 수 있다.
또한, 에너지 절약 조업 리커멘드 시스템에 의하면, 제품 품질, 제품 재질을 확보하면서, 압연 라인 전체의 소비 에너지를 저감할 수 있는 조업 조건을 오퍼레이터에게 리커멘드할 수 있다. 그 때문에, 오퍼레이터는 안심하고 조업 조건의 변경을 할 수 있도록 된다. 또한, 에너지 절약 조업 리커멘드 시스템에 의하면, 제품 품질·제품 재질과 에너지 절약 효과와의 관련성을 알기 쉽게 표시 수단(23)에 표시되고, 오퍼레이터도 그 관련성을 고려하고 에너지 절약 조업을 검토할 수 있다.
에너지 절약 조업 리커멘드 시스템에 의하면, 소비 에너지의 실적 데이터와 제품 품질의 실적 데이터를 하나로 관리하여, 제품 품질의 개선이나 여유를 고려하고 나서, 에너지 절약 효과가 있는 조업 조건을 제시할 수 있기 때문에, 오퍼레이터도 안심하고 조업 조건을 변경할 수 있다.
에너지 절약 조업 리커멘드 시스템에 의하면, 소비 에너지의 실적 데이터와 제품 품질의 실적 데이터와, 제품 재질의 기계적 성질의 계산치를 하나로 관리하여, 제품 품질과 제품 재질의 개선이나 여유를 고려하고 나서, 에너지 절약 효과가 있는 조업 조건을 제시할 수 있기 때문에, 오퍼레이터도 안심하고 조업 조건을 변경할 수 있다.
또한, 상술한 실시의 형태 1에서는, 소비 에너지 실적 계산 장치(20)가 본 발명에서의 「소비 에너지 실적 계산 장치」에, 소비 에너지 기준량 테이블(25)이 상기 제X의 발명에서의 「소비 에너지 기준량 기억 수단」에, 에너지 절약 리커멘드 장치(24)가, 본 발명에서의 「소비 에너지 기준량 취득 수단」과 「소비 에너지 예측 계산 수단」과 「에너지 절약 조업 조건 리커멘드 수단」에, 사상 밀 출측 센서(10)가 본 발명에서 「평탄도 검출 수단」과 「크라운치 검출 수단」에, 재질 예측 계산 장치(22)가 본 발명에서 「재질 예측 계산 장치」에, 각각 상당하고 있다.
1 : 슬래브 가열로
2 : 고압 디스케일링 장치
3 : 에저 밀
4 : 조 밀
5 : 조 밀 출측 센서
6 : 사상 밀 입측 센서
7 : 크롭 쉐어
8 : 사상 밀 입측 디스케일링 장치
9 : 사상 밀
10 : 사상 밀 출측 센서
11 : 런아웃 라미나 스프레이 냉각 장치
12 : 코일러 입측 센서
13 : 다운 코일러
14 : 조 펌프
15 : 사상 펌프
16 : 런아웃 테이블 펌프
20 : 소비 에너지 실적 계산 장치
21 : 품질 실적 데이터 수집 장치
22 : 재질 예측 계산 장치
23 : 표시 수단
24 : 에너지 절약 리커멘드 장치
25 : 소비 에너지 기준량 테이블
26 : 품질 실적·재료 계산치 격납 테이블
27 : 에너지 절약 조업 조건 룰 베이스

Claims (7)

  1. 복수의 설비에 의해 피압연재를 압연하는 압연 라인에서의 에너지 절약 조업 리커멘드 시스템으로서,
    하나의 피압연재가 상기 압연 라인을 통과하는 과정에서 상기 복수의 설비가 소비한 총 소비 에너지를 산출하고, 상기 총 소비 에너지를 압연 전의 피압연재의 폭과 길이로 제산하여, 피압연재의 단위폭, 단위길이당의 소비 에너지를 정한 소비 에너지 기준량을 산출하는 소비 에너지 실적 계산 장치와,
    상기 소비 에너지 실적 계산 수단에 의해 산출된 소비 에너지 기준량을, 피압연재의 강종 및 압연 후 목표 판두께에 관련시켜서 기억하는 소비 에너지 기준량 기억 수단과,
    상기 압연 라인에서 다음에 압연이 예정되어 있는 압연 예정 피압연재에 관해, 그 강종과 압연 후 목표 판두께에 대응하는 소비 에너지 기준량을, 상기 소비 에너지 기준량 기억 수단으로부터 취득하는 소비 에너지 기준량 취득 수단과,
    상기 소비 에너지 기준량 취득 수단에 의해 취득된 소비 에너지 기준량에, 상기 압연 예정 피압연재의 폭과 길이를 승산하여, 상기 압연 예정 피압연재가 상기 압연 라인을 통과하는 과정에서 상기 복수의 설비가 소비한다고 예측되는 예측 소비 에너지를 산출하는 소비 에너지 예측 계산 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 에너지 절약 조업 리커멘드 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    압연 후의 피압연재의 제품 품질이나, 제품 재질의 기계적 성질을 허용 범위 내로 유지하면서, 상기 소비 에너지 예측 계산 수단에 의해 산출된 예측 소비 에너지보다도 소비 에너지를 저감 가능한 조업 조건을, 오퍼레이터에게 리커멘드하는 에너지 절약 조업 조건 리커멘드 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 에너지 절약 조업 리커멘드 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 복수의 설비는, 복수의 압연 스탠드를 구비하는 사상 밀과, 상기 사상 밀의 하류에 마련된 코일러를 포함하고,
    상기 에너지 절약 조업 조건 리커멘드 수단은,
    상기 사상 밀의 하류부터 상기 코일러의 상류까지의 사이에서의 피압연재의 평탄도를 검출하는 평탄도 검출 수단과,
    평탄도의 편차를 나타내는 지표가 제품 품질 상한치 이상인 경우에, 상기 복수의 압연 스탠드에 관해, 전단 스탠드의 압연 하중 배분비를 올리고, 후단 스탠드의 압연 하중 배분비를 내리는 조업 조건을 리커멘드하는 제1 리커멘드 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 절약 조업 리커멘드 시스템.
  4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    압연 후의 피압연재의 항복응력 및 인장강도에 관한 기계적 성질치를 산출하는 재질 예측 계산 장치를 구비하고,
    상기 복수의 설비는, 복수의 압연 스탠드를 구비하는 사상 밀을 포함하고,
    상기 에너지 절약 조업 조건 리커멘드 수단은, 상기 기계적 성질치가, 기계적 성질 하한치보다도 높게 설정된 허용치 이상인 경우에, 사상 밀 출측 목표 온도를 올리는 조업 조건을 리커멘드하는 제2 리커멘드 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 절약 조업 리커멘드 시스템.
  5. 제 2항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    압연 후의 피압연재의 항복응력 및 인장강도에 관한 기계적 성질치를 산출하는 재질 예측 계산 장치를 구비하고,
    상기 복수의 설비는, 조 밀과, 상기 조 밀의 하류에 마련된 사상 밀을 포함하고,
    상기 에너지 절약 조업 조건 리커멘드 수단은, 상기 기계적 성질치가, 기계적 성질 하한치보다도 높게 설정된 허용치 이상인 경우에, 상기 조 밀과 상기 사상 밀 사이에서의 피압연재의 목표 판두께를 감소시키는 조업 조건을 리커멘드하는 제3 리커멘드 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 절약 조업 리커멘드 시스템.
  6. 제 2항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 설비는, 복수의 압연 스탠드를 구비하는 사상 밀을 포함하고,
    상기 에너지 절약 조업 조건 리커멘드 수단은,
    상기 사상 밀의 하류에서의 피압연재의 크라운값을 검출하는 크라운치 검출 수단과,
    상기 크라운값이, 제품 품질 상한치보다도 낮게 설정된 허용치 이하인 경우에, 상기 복수의 압연 스탠드에 관해, 전단 스탠드의 압연 하중 배분비를 올리고, 후단 스탠드의 압연 하중 배분비를 내리는 조업 조건을 리커멘드하는 제4 리커멘드 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 절약 조업 리커멘드 시스템.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 설비는,
    피압연재를 압연하는 압연기와,
    피압연재를 냉각하기 위한 냉각수를 퍼 올리는 냉각 펌프와,
    피압연재를 반송한 반송 테이블과,
    피압연재를 권취하는 코일러 를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 절약 조업 리커멘드 시스템.
KR1020167003771A 2013-08-02 2013-08-02 에너지 절약 조업 리커멘드 시스템 KR101733366B1 (ko)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2013/071030 WO2015015643A1 (ja) 2013-08-02 2013-08-02 省エネルギー操業リコメンドシステム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160032189A true KR20160032189A (ko) 2016-03-23
KR101733366B1 KR101733366B1 (ko) 2017-05-08

Family

ID=52431215

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167003771A KR101733366B1 (ko) 2013-08-02 2013-08-02 에너지 절약 조업 리커멘드 시스템

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10482406B2 (ko)
JP (1) JP5999265B2 (ko)
KR (1) KR101733366B1 (ko)
CN (1) CN105451904B (ko)
WO (1) WO2015015643A1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10692021B2 (en) * 2015-01-16 2020-06-23 Texas Energy Retail Company LLC System and method for procurement decisioning using home automation inputs
US10832354B2 (en) * 2016-11-29 2020-11-10 Rockwell Automation Technologies Inc. Energy key performance indicators for the industrial marketplace
CN106777132A (zh) * 2016-12-18 2017-05-31 深圳市辣妈帮科技有限公司 数据处理方法及装置
CN113305178B (zh) * 2021-05-12 2023-02-03 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 一种降低卷取设备电耗的方法、装置、介质及计算机设备

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4106318A (en) * 1974-04-10 1978-08-15 Nippon Steel Corporation Method and apparatus for rolling metallic material
AU517323B2 (en) * 1976-07-28 1981-07-23 Nippon Steel Corporation Producing killed steels for continuous casting
JPS5617104A (en) * 1979-07-23 1981-02-18 Nippon Steel Corp Method and apparatus for rolling bar or rod
JPS5858905A (ja) 1981-10-05 1983-04-07 Kawasaki Steel Corp 熱間圧延における最適圧延制御方法
AU554019B2 (en) * 1984-11-09 1986-08-07 Nippon Steel Corporation Changing slab width in continuous casting
JPH0523723A (ja) * 1991-07-24 1993-02-02 Toshiba Corp 平坦度測定装置及びこの平坦度測定装置を用いた連続圧延機の制御装置
JP3254067B2 (ja) * 1993-05-07 2002-02-04 川崎製鉄株式会社 エンドレス圧延における板クラウンの制御方法
US5564178A (en) * 1993-09-10 1996-10-15 Kyoei Steel Ltd. Process of producing a hot coil and a production system of producing the same
EP0671225B1 (en) * 1994-03-10 1999-07-07 Kawasaki Steel Corporation Method for controlling rolling process in hot strip finish rolling mill
JP3174457B2 (ja) * 1994-05-17 2001-06-11 株式会社日立製作所 連鋳直結熱間圧延設備およびその圧延方法
WO1997002907A1 (fr) * 1995-07-13 1997-01-30 Kawasaki Steel Corporation Procede de laminage a chaud continu de lingots
DE69637428T2 (de) * 1995-12-26 2009-02-19 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation Verfahren zum Messen von Bandprofil und Verfahren zum Steuern von kontinuierlichen Walzen
JP3747786B2 (ja) * 2001-02-05 2006-02-22 株式会社日立製作所 板材用圧延機の圧延方法及び板材用圧延設備
JP2004129322A (ja) * 2002-09-30 2004-04-22 Nippon Steel Corp 電力需要の予測制御システム
JP4348177B2 (ja) * 2002-11-20 2009-10-21 ポスココーポレーションリミテッド 仕上圧延異常診断装置及び方法
DE112004002759T5 (de) * 2004-10-14 2007-02-08 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation Verfahren und Vorrichtung zum Steuern der Materialqualität in einem Walz-, Schmiede- oder Nivellierungsverfahren
US7277768B2 (en) * 2004-11-05 2007-10-02 International Business Machines Corporation Method for production design and operations scheduling for plate design in the steel industry
CN1644257A (zh) * 2004-12-15 2005-07-27 大连理工大学 热轧过程加热炉综合优化控制系统设计及其控制方法
CA2636898C (en) * 2006-01-13 2013-07-30 Jfe Steel Corporation Apparatus and method for constructing prediction model
JP4449991B2 (ja) * 2007-02-26 2010-04-14 Ｊｆｅスチール株式会社 熱延鋼帯の冷却装置及び方法
KR20090108103A (ko) * 2007-02-28 2009-10-14 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 근적외선 카메라를 사용한 금속띠의 열간 압연 방법 및 장치
DE102007058709A1 (de) * 2007-08-04 2009-02-05 Sms Demag Ag Verfahren zum Herstellen eines Bandes aus Stahl
CN102348516B (zh) * 2009-03-13 2014-05-28 东芝三菱电机产业系统株式会社 优化装置
JP5423443B2 (ja) 2010-02-04 2014-02-19 新日鐵住金株式会社 連続式加熱炉における燃料流量算出方法、鋼材の製造方法、及び連続式加熱炉
IT1405344B1 (it) * 2010-06-14 2014-01-03 Danieli Off Mecc Linea di laminazione e relativo procedimento
IT1404286B1 (it) * 2011-01-24 2013-11-15 Danieli Off Mecc Procedimento di laminazione per nastri e relativa linea di laminazione
JP5666338B2 (ja) * 2011-02-18 2015-02-12 東芝三菱電機産業システム株式会社 エネルギー消費量予測装置
JP5795924B2 (ja) 2011-09-26 2015-10-14 東芝三菱電機産業システム株式会社 最適化装置、最適化方法、及び最適化プログラム
KR20140101855A (ko) 2012-02-14 2014-08-20 도시바 미쓰비시덴키 산교시스템 가부시키가이샤 전력 평준화 장치
CN102637272B (zh) * 2012-03-19 2016-05-04 东北大学 热轧板坯前库剩余板坯的分配方法及装置
JP6020602B2 (ja) * 2013-02-04 2016-11-02 東芝三菱電機産業システム株式会社 圧延ラインの省エネルギー制御装置
SI3063305T1 (sl) * 2013-10-28 2021-07-30 The Nanosteel Company, Inc. Proizvodnja kovinskega jekla z ulivanjem plošč

Also Published As

Publication number Publication date
US10482406B2 (en) 2019-11-19
CN105451904B (zh) 2017-07-04
WO2015015643A1 (ja) 2015-02-05
JPWO2015015643A1 (ja) 2017-03-02
US20160180269A1 (en) 2016-06-23
CN105451904A (zh) 2016-03-30
JP5999265B2 (ja) 2016-09-28
KR101733366B1 (ko) 2017-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5666338B2 (ja) エネルギー消費量予測装置
US20120004757A1 (en) Optimization device
KR101733366B1 (ko) 에너지 절약 조업 리커멘드 시스템
KR101541572B1 (ko) 최적화 장치, 최적화 방법, 및 최적화 프로그램이 기록된 기록 매체
KR101782281B1 (ko) 압연 라인의 에너지 소비량 예측 장치
CN104942019A (zh) 一种带钢冷轧过程宽度自动控制方法
JP6136743B2 (ja) 冷間タンデム圧延機における走間板厚変更方法
JP7230880B2 (ja) 圧延荷重予測方法、圧延方法、熱延鋼板の製造方法、及び圧延荷重予測モデルの生成方法
JP2004237346A (ja) 熱間圧延における被圧延材幅の制御方法
CN112334242B (zh) 轧制节奏控制系统
JP2018196888A (ja) スラブの加熱炉抽出間隔決定方法及び熱延鋼板の製造方法並びにスラブの加熱炉抽出間隔決定装置
CN108971236A (zh) 一种热连轧复合材质带钢的轧制力预报方法
KR100425602B1 (ko) 열연강판의 냉각제어방법
JP2003033808A (ja) 熱間圧延方法とその装置
JP3636029B2 (ja) 金属板の圧延設備および圧延方法
JP3771781B2 (ja) 厚鋼板圧延設備および厚鋼板圧延方法
JP3801154B2 (ja) 熱延鋼板の製造方法
JP2006051512A (ja) 熱間圧延における被圧延材幅の制御方法及び熱延金属板の製造方法
JP3960204B2 (ja) 熱延鋼帯の製造方法
JP2001334304A (ja) 熱間仕上圧延機の出側温度制御装置
JPH10216813A (ja) 圧延設備の使用電力量制御方法
KR20240046210A (ko) 열간 압연기의 판두께 제어 장치
JPH0938708A (ja) 熱間圧延における板厚制御方法
JP2021133415A (ja) モデル学習方法、走間板厚変更方法、鋼板の製造方法、モデル学習装置、走間板厚変更装置および鋼板の製造装置
CN116727434A (zh) 一种中厚板炉卷轧机在线厚度异常的人工干预方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
GRNT Written decision to grant