JP2017001085A - Thick steel plate cooling control method, cooling control device, manufacturing method, and manufacturing device - Google Patents
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Abstract
【課題】冷却停止温度を高精度に制御することが可能な、厚鋼板の冷却制御方法を提供する。【解決手段】冷却装置入側の温度計で厚鋼板の温度を測定し、この測定温度を起点に、鋼板温度予測モデルを用いて厚鋼板の温度を予測し、冷却装置出側における厚鋼板の予測温度を目標温度まで低下させるための、冷却装置全体の冷却水量を設定し、該設定された水量の冷却水を厚鋼板へと吹き付けて厚鋼板を冷却し、冷却装置内に設置された温度計を用いて該温度計を通過する際の厚鋼板の温度を測定し、冷却装置内の温度計位置における厚鋼板の予測温度と冷却装置内における厚鋼板の温度の測定値とが一致するように、鋼板温度予測モデルを調整し、調整された鋼板温度予測モデルを用いて、冷却装置内の温度計位置よりも下流側の冷却水量を再設定し、再設定された水量の冷却水を冷却装置内の温度計位置よりも下流側の厚鋼板へと吹き付ける、厚鋼板の冷却制御方法とする。【選択図】図1To provide a cooling control method for a thick steel plate capable of controlling the cooling stop temperature with high accuracy. The temperature of the thick steel plate is measured with a thermometer on the cooling device inlet side, and the temperature of the thick steel plate is predicted using the steel plate temperature prediction model starting from this measured temperature. Set the cooling water amount of the entire cooling device to lower the predicted temperature to the target temperature, blow the cooling water of the set water amount onto the thick steel plate to cool the thick steel plate, and the temperature installed in the cooling device Measure the temperature of the thick steel plate as it passes through the thermometer using a meter so that the predicted temperature of the thick steel plate at the thermometer position in the cooling device matches the measured value of the temperature of the thick steel plate in the cooling device Next, adjust the steel plate temperature prediction model, and use the adjusted steel plate temperature prediction model to reset the amount of cooling water downstream from the thermometer position in the cooling device and cool the cooling water of the reset amount of water. To a thick steel plate downstream of the thermometer position in the equipment Sprayed, the cooling control method for steel plate. [Selection] Figure 1
Description
本発明は、厚鋼板の冷却形態を制御する冷却制御方法およびこれを用いる厚鋼板の製造方法、ならびに、厚鋼板の冷却形態を制御する冷却制御装置およびこれを用いる厚鋼板の製造装置に関する。 The present invention relates to a cooling control method for controlling the cooling mode of a thick steel plate, a method for manufacturing a thick steel plate using the same, a cooling control device for controlling the cooling mode of the thick steel plate, and a manufacturing apparatus for the thick steel plate using the same.
厚鋼板の冷却工程における温度制御では、冷却開始前に、水冷による鋼板温度変化を伝熱計算にて推定し、目標冷却停止温度を得るように、冷却水量や冷却装置内の鋼板搬送速度を決定し、決定した条件で冷却を実施する。そのため、水冷による鋼板温度変化の推定精度が冷却停止温度の制御精度を左右する。実際の冷却停止温度が目標値とかけ離れてしまうと、製品に必要な機械的特性が得られなくなるため、冷却後の鋼板温度(冷却停止温度)を高精度に制御することが求められている。また、生産効率を高めるため、厚鋼板の長さは長くなる傾向にあり、鋼板の長手方向に亘って冷却停止温度を高精度に制御することが求められている。 In temperature control in the cooling process of thick steel plates, the steel plate temperature change due to water cooling is estimated by heat transfer calculation before cooling starts, and the amount of cooling water and the steel plate conveyance speed in the cooling device are determined so as to obtain the target cooling stop temperature Then, cooling is performed under the determined conditions. Therefore, the estimation accuracy of the steel plate temperature change by water cooling influences the control accuracy of the cooling stop temperature. If the actual cooling stop temperature is far from the target value, the mechanical characteristics required for the product cannot be obtained, so that it is required to control the steel plate temperature after cooling (cooling stop temperature) with high accuracy. Moreover, in order to improve production efficiency, the length of a thick steel plate tends to be long, and it is required to control the cooling stop temperature with high accuracy over the longitudinal direction of the steel plate.
厚鋼板の冷却では、鋼板の冷却前に、鋼板温度予測モデルを用いて適切な操業条件(冷却水量や鋼板搬送速度など)を導出し、この条件で冷却を実施する。なお、一般に厚鋼板は鋼板長さが短く、冷却装置から冷却停止温度計までの距離が長い。そのため、鋼板の冷却中に停止温度の制御偏差を抑制するように冷却装置を操作する、フィードバック制御を適用しても、鋼板の長手方向全長に亘って冷却停止温度を高精度に制御することはできない。 In the cooling of thick steel plates, appropriate operating conditions (such as the amount of cooling water and the steel plate conveyance speed) are derived using a steel plate temperature prediction model before cooling the steel plates, and cooling is performed under these conditions. In general, a thick steel plate has a short steel plate length and a long distance from the cooling device to the cooling stop thermometer. Therefore, even if feedback control is applied to operate the cooling device so as to suppress the control deviation of the stop temperature during cooling of the steel plate, it is possible to control the cooling stop temperature with high accuracy over the entire length in the longitudinal direction of the steel plate. Can not.
冷却停止温度の制御を高精度化する技術としては、(1)鋼板温度予測モデルを高精度化し、(2)鋼板の冷却後に、鋼板温度予測モデルの誤差を相殺する学習を行い、次の鋼板の冷却に反映する、という2つを組み合わせたものが考えられる。 Technologies for improving the control of the cooling stop temperature include (1) increasing the accuracy of the steel plate temperature prediction model, and (2) learning to offset the error of the steel plate temperature prediction model after cooling the steel plate, A combination of the two can be considered.
しかしながら、鋼板上のスケールや表面性状による冷却状態の変化を、鋼板の冷却前にすべて考慮することは困難であるため、鋼板温度予測モデルの高精度化には限界がある。これを補う学習は、現在冷却中の厚鋼板の次に冷却される厚鋼板の冷却に対して効果を発揮するものであるため、現在冷却中の厚鋼板の冷却停止温度を高精度化させることはできない。 However, since it is difficult to consider all changes in the cooling state due to scale and surface properties on the steel plate before cooling the steel plate, there is a limit to increasing the accuracy of the steel plate temperature prediction model. Learning to supplement this is effective for cooling the thick steel plate that is cooled next to the thick steel plate that is currently being cooled, so that the cooling stop temperature of the thick steel plate that is currently being cooled can be made highly accurate. I can't.
鋼板の冷却制御に関する技術は、これまでにいくつか開示されてきている。例えば特許文献1には、冷却停止後且つ複熱完了前の厚鋼板の表面温度測定値を用いて、厚鋼板の板厚方向温度分布を推定し、推定された板厚方向温度分布を用いて冷却停止温度が冷却停止温度目標値に一致するように、冷却装置の冷却水量をフィードバック制御する技術が開示されている。
また、特許文献2には、冷却装置入側の鋼板温度測定値を起点に冷却装置出側の冷却停止温度を予測し、予測した冷却停止温度が冷却停止温度の目標値と合致するように、冷却装置の冷却水量を逐次操作するダイナミック制御技術が開示されている。
また、特許文献3には、熱間圧延された鋼板を該鋼板の長手方向に移送しながら上下に配置したノズルから鋼板に冷却水を供給して冷却する方法において、冷却装置長手方向で冷却水上下注水量が制御可能な冷却ゾーン毎に各冷却ゾーン入側で鋼板の上下面温度差を検出し、検出した上下面温度差に基づいて当該冷却ゾーンの鋼板の単位長さに対する上下注水量を制御する熱間圧延鋼板の冷却方法が開示されている。
また、特許文献4には、過去の実績データを蓄積したデータベースを活用して予測誤差を推定し、推定した予測誤差を用いて冷却停止温度の修正値を算出し、この修正値が冷却停止温度の目標値になるように冷却水量や鋼板搬送速度を決定する、厚鋼板の冷却制御方法が開示されている。
また、特許文献5には、熱間圧延の途中で、予め定められた熱間圧延条件とは異なる他の熱間圧延条件に変更して熱間圧延を引き続き行う場合に、上記他の熱間圧延条件と、複数の水冷装置のうちの最上流側に位置する水冷装置の入側における鋼板の温度測定値とに基づいて、鋼板の巻き取り温度を目標値とすることが可能な、複数の水冷装置すべてについての冷却条件の設定値を求め、さらに、上記他の熱間圧延条件と、複数の水冷装置のうちで最上流側に位置する水冷装置以外の1又は2以上の水冷装置の入側における鋼板の温度測定値とに基づいて、少なくとも上記1又は2以上の水冷装置について求めた冷却条件の設定値を修正して設定し、水冷装置は、開度が独立して制御可能であって噴射する冷却水の水量を調整する複数の水量調整バルブを有するとともに、上記冷却条件は、水量調整バルブの開度である、熱延鋼板の製造方法が開示されている。
Several techniques related to steel sheet cooling control have been disclosed so far. For example, in Patent Document 1, the surface temperature measurement value of a thick steel plate after cooling is stopped and before completion of double heat is used to estimate the plate thickness direction temperature distribution of the thick steel plate, and the estimated plate thickness direction temperature distribution is used. A technique is disclosed in which the cooling water amount of the cooling device is feedback-controlled so that the cooling stop temperature matches the cooling stop temperature target value.
Further, in Patent Document 2, the cooling stop temperature on the cooling device exit side is predicted from the steel plate temperature measurement value on the cooling device entrance side, and the predicted cooling stop temperature matches the target value of the cooling stop temperature. A dynamic control technique for sequentially operating the cooling water amount of the cooling device is disclosed.
Patent Document 3 discloses a method in which cooling water is supplied to a steel plate from a nozzle arranged up and down while the hot-rolled steel plate is transferred in the longitudinal direction of the steel plate, and then cooled in the longitudinal direction of the cooling device. For each cooling zone in which the vertical water injection amount can be controlled, the temperature difference between the upper and lower surfaces of the steel sheet is detected at the entry side of each cooling zone. A method for cooling a hot-rolled steel sheet to be controlled is disclosed.
Further, in Patent Document 4, a prediction error is estimated using a database in which past performance data is accumulated, a correction value of the cooling stop temperature is calculated using the estimated prediction error, and this correction value is the cooling stop temperature. A cooling control method for a thick steel plate is disclosed in which the amount of cooling water and the steel plate conveyance speed are determined so as to achieve the target value.
Further, in Patent Document 5, in the course of hot rolling, when the hot rolling is continued by changing to another hot rolling condition different from the predetermined hot rolling condition, the other hot Based on the rolling conditions and the temperature measurement value of the steel plate on the inlet side of the water cooling device located on the most upstream side of the plurality of water cooling devices, the coiling temperature of the steel plate can be set as a target value. The set values of the cooling conditions for all the water cooling devices are obtained, and the other hot rolling conditions and the input of one or more water cooling devices other than the water cooling device located on the most upstream side among the plurality of water cooling devices. Based on the temperature measurement value of the steel plate on the side, at least one of the above cooling conditions set for the one or more water cooling devices is corrected and set, and the water cooling device can be controlled independently. Multiple water amounts to adjust the amount of cooling water injected Together with an integer valve, the cooling condition is a degree of opening of the water control valve, a manufacturing method of hot-rolled steel sheet is disclosed.
特許文献1に記載の技術では、冷却停止後且つ複熱完了前の厚鋼板の表面温度測定値を用いて冷却水量をフィードバック操作するため、フィードバック制御が反映される前に冷却装置を通過した部位の冷却停止温度の制御精度を高めることができない。また、特許文献2に記載の技術では、冷却装置入側の鋼板温度測定値を起点に計算した温度予測結果にしたがって冷却水量を操作する。そのため、鋼板温度予測モデルの予測精度が制御精度を左右する。しかしながら、鋼板表面のスケールの残存など、予測が困難な要因により、冷却装置内部での冷却中に予測誤差が拡大する場合があるため、この技術には、冷却停止温度の制御精度を高める余地が残されていた。また、特許文献3に記載されている技術は、厚鋼板の上下面温度差が縮減するように上下注水量を制御することによって、熱収縮差による鋼板形状不良の発生を抑制するもので、厚鋼板の冷却停止温度の制御精度を高めることを目的とした技術ではない。また、特許文献4に記載の技術では、過去の実績データに依存しているため、現在冷却中の鋼板に特有の何らかの変化が生じた場合には、これに対応することができない。また、特許文献5に記載の技術は、板厚の薄い熱延鋼板用の技術である。測定値を起点に温度予測を行う場合、測定位置における板厚方向の温度分布を与える必要があるが、この文献には温度分布に関する記述がない。そのため、この技術を厚鋼板の板厚方向温度分布にそのまま適用することはできない。なお、鋼板が薄ければ冷却途中でも板厚方向の温度分布は小さいため、これを考慮しなくても精度面への影響はほとんどない。しかしながら、厚鋼板の場合には、冷却途中での板厚方向の表面と中心部との温度差は数百℃にも及ぶため、板厚方向の温度分布を無視することはできない。厚鋼板の冷却停止温度を高精度に制御するためには、板厚方向の温度分布も精度良く予測する必要がある。 In the technique described in Patent Document 1, since the cooling water amount is fed back by using the surface temperature measurement value of the thick steel plate after the cooling stop and before the completion of the double heat, the portion that has passed through the cooling device before the feedback control is reflected. The control accuracy of the cooling stop temperature cannot be increased. Moreover, in the technique described in Patent Document 2, the amount of cooling water is manipulated according to the temperature prediction result calculated from the steel plate temperature measurement value on the cooling device entry side. Therefore, the prediction accuracy of the steel plate temperature prediction model affects the control accuracy. However, the prediction error may increase during cooling inside the cooling device due to factors that are difficult to predict, such as the remaining scale on the surface of the steel sheet, so this technology has room to increase the control accuracy of the cooling stop temperature. It was left. In addition, the technique described in Patent Document 3 suppresses the occurrence of a steel sheet shape defect due to a thermal shrinkage difference by controlling the amount of water injection so that the temperature difference between the upper and lower surfaces of the thick steel sheet is reduced. This is not a technique aimed at increasing the control accuracy of the cooling stop temperature of the steel sheet. Further, the technique described in Patent Document 4 relies on past performance data, and therefore cannot cope with any change that occurs in the steel sheet that is currently being cooled. Moreover, the technique described in Patent Document 5 is a technique for a hot-rolled steel sheet having a thin plate thickness. When temperature prediction is performed based on the measurement value, it is necessary to give a temperature distribution in the thickness direction at the measurement position, but this document does not describe the temperature distribution. Therefore, this technique cannot be directly applied to the plate thickness direction temperature distribution of the thick steel plate. If the steel plate is thin, the temperature distribution in the plate thickness direction is small even during cooling, so there is almost no effect on the accuracy even if this is not taken into consideration. However, in the case of a thick steel plate, the temperature difference between the surface in the plate thickness direction and the central portion during cooling is as high as several hundred degrees C. Therefore, the temperature distribution in the plate thickness direction cannot be ignored. In order to control the cooling stop temperature of the thick steel plate with high accuracy, it is necessary to accurately predict the temperature distribution in the thickness direction.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、冷却停止温度を高精度に制御することが可能な、厚鋼板の冷却制御方法および冷却制御装置、ならびに、厚鋼板の製造方法および製造装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and is capable of controlling the cooling stop temperature with high accuracy, and a cooling control method and a cooling control device for a thick steel plate, and a manufacturing method for the thick steel plate and It is an object to provide a manufacturing apparatus.
本発明者らは、鋭意検討の結果、予測が困難な要因によって冷却中に予測誤差が拡大しないようにするため、冷却装置内に温度計を設置して冷却中の鋼板温度を測定し、この温度計位置を起点に冷却停止温度を予測することにした。これにより、従来よりも予測区間を短縮することが可能になるので、予測が困難な要因に基づく予測精度の低下を抑制することが可能になる。さらに、冷却装置内の温度計位置における鋼板温度の予測値と測定値とが一致するように、リアルタイムに鋼板温度予測モデルを調整し、当該温度計位置よりも下流の冷却区間の冷却水量をフィードフォワード制御することにした。これにより、当該温度計位置よりも下流の冷却区間で、鋼板温度の制御精度を高めることが可能になる。
本発明は、このような知見に基づいて完成させた。以下、本発明について説明する。
As a result of intensive studies, the inventors measured the steel plate temperature during cooling by installing a thermometer in the cooling device in order to prevent the prediction error from expanding during cooling due to factors that are difficult to predict. The cooling stop temperature was predicted from the thermometer position. Thereby, since it becomes possible to shorten a prediction area conventionally, it becomes possible to suppress the fall of the prediction precision based on the factor which is difficult to predict. Furthermore, the steel plate temperature prediction model is adjusted in real time so that the predicted value and the measured value of the steel plate temperature at the thermometer position in the cooling device match, and the amount of cooling water in the cooling section downstream from the thermometer position is fed. We decided to control forward. Thereby, it becomes possible to raise the control precision of steel plate temperature in the cooling zone downstream from the said thermometer position.
The present invention has been completed based on such findings. The present invention will be described below.
本発明の第1の態様は、熱間圧延後の搬送される厚鋼板へ冷却水を吹き付けることにより冷却し、且つ、冷却後の厚鋼板の温度が所定の温度となるように冷却水量を操作可能な冷却装置を用い、鋼板温度予測モデルを用いて冷却後の厚鋼板の温度を予測し、予測した鋼板温度が所定の温度となる冷却水量を導出し、導出した冷却水量で厚鋼板を冷却する、厚鋼板の冷却を制御する方法であって、冷却装置の入側に設置された温度計を用いて、該温度計を通過する際の厚鋼板の温度を測定する第1温度測定工程と、該第1温度測定工程で測定した温度を起点に、上記鋼板温度予測モデルを用いて厚鋼板の温度を予測する第1温度予測工程と、該第1温度予測工程で予測された冷却装置の出側における厚鋼板の温度を冷却停止目標温度まで低下させるための、冷却装置全体の冷却水量を設定する第1冷却水量設定工程と、該第1冷却水量設定工程で設定された冷却水量の冷却水を厚鋼板へと吹き付けることにより、厚鋼板を冷却する第1冷却工程と、冷却装置内に設置された温度計を用いて、該温度計を通過する際の厚鋼板の温度を測定する第2温度測定工程と、第1温度予測工程で予測された、冷却装置内の温度計位置における厚鋼板の温度の予測値と、第2温度測定工程で測定された厚鋼板の温度の測定値とが一致するように、上記鋼板温度予測モデルを調整する調整工程と、該調整工程で調整された鋼板温度予測モデルを用いて、冷却装置内の温度計位置よりも下流側の領域における厚鋼板の温度を予測する第2温度予測工程と、該第2温度予測工程で予測された、冷却装置の出側における厚鋼板の温度を冷却停止目標温度まで低下させるための、冷却装置内の温度計位置よりも下流側の領域における冷却装置の冷却水量を再設定する第2冷却水量設定工程と、該第2冷却水量設定工程で設定された冷却水量の冷却水を、冷却装置内の温度計位置よりも下流側の厚鋼板へと吹き付けることにより、厚鋼板を冷却する第2冷却工程と、を有する、厚鋼板の冷却制御方法である。 1st aspect of this invention cools by spraying a cooling water to the thick steel plate conveyed after hot rolling, and manipulates the amount of cooling water so that the temperature of the thick steel plate after cooling may become predetermined | prescribed temperature Using a possible cooling device, predict the temperature of the thick steel plate after cooling using the steel plate temperature prediction model, derive the amount of cooling water at which the predicted steel plate temperature becomes the specified temperature, and cool the thick steel plate with the derived cooling water amount A method for controlling cooling of a thick steel plate, the first temperature measuring step of measuring the temperature of the thick steel plate when passing through the thermometer using a thermometer installed on the inlet side of the cooling device; The first temperature prediction step of predicting the temperature of the thick steel plate using the steel plate temperature prediction model starting from the temperature measured in the first temperature measurement step, and the cooling device predicted in the first temperature prediction step The temperature of the thick steel plate on the delivery side is lowered to the target cooling stop temperature. A cooling water amount setting step for setting the cooling water amount of the entire cooling device, and cooling the thick steel plate by blowing the cooling water of the cooling water amount set in the first cooling water amount setting step onto the thick steel plate The first cooling step, the second temperature measuring step for measuring the temperature of the thick steel plate when passing through the thermometer using the thermometer installed in the cooling device, and the first temperature prediction step. Further, the steel plate temperature prediction model is adjusted so that the predicted value of the temperature of the thick steel plate at the thermometer position in the cooling device matches the measured value of the temperature of the thick steel plate measured in the second temperature measurement step. An adjustment step, a second temperature prediction step of predicting the temperature of the thick steel plate in the region downstream of the thermometer position in the cooling device using the steel plate temperature prediction model adjusted in the adjustment step, and the second The cooling device output predicted in the temperature prediction process A second cooling water amount setting step for resetting the cooling water amount of the cooling device in the region downstream of the thermometer position in the cooling device for lowering the temperature of the thick steel plate to the cooling stop target temperature; A second cooling step of cooling the thick steel plate by spraying the cooling water of the cooling water amount set in the cooling water amount setting step onto the thick steel plate downstream of the thermometer position in the cooling device, It is a cooling control method of a steel plate.
本発明において、鋼板温度予測モデルの計算結果には、厚鋼板の板厚方向温度分布が含まれる。また、本発明において、「入側」とは厚鋼板の搬送方向上流側をいい、「出側」とは厚鋼板の搬送方向下流側をいう。本発明の第1の態様では、冷却装置内の温度計により厚鋼板の温度を測定し、この測定値を用いて、冷却装置内の温度計よりも下流側の冷却水量を決定し、決定された水量の冷却水を冷却装置内の温度計よりも下流側の厚鋼板へと吹き付けることにより、厚鋼板を冷却する。このような形態にすることにより、第2温度予測工程で鋼板温度予測モデルを用いて鋼板温度を予測する区間を従来よりも短縮することができるので、鋼板温度の予測精度を悪化させる外乱要因が減り、鋼板温度の予測精度を高めることが可能になる。さらに、本発明の第1の態様では、冷却装置内の温度計による温度測定値と、冷却装置入側の温度を起点にして予測した冷却装置内の温度計位置における温度の予測値とが一致するように、鋼板温度予測モデルを調整し、調整された鋼板温度予測モデルを使って、冷却装置内の温度計位置よりも下流側の領域における冷却装置の冷却水量を再設定する。これにより、冷却装置内の温度計位置よりも下流の冷却区間で、鋼板温度の制御精度を高めることが可能になる。したがって、本発明の第1の態様によれば、冷却停止温度を高精度に制御することが可能な、厚鋼板の冷却制御方法を提供することができる。 In the present invention, the calculation result of the steel plate temperature prediction model includes the plate thickness direction temperature distribution of the thick steel plate. In the present invention, the “incoming side” refers to the upstream side in the conveying direction of the thick steel plate, and the “outside” refers to the downstream side in the conveying direction of the thick steel plate. In the first aspect of the present invention, the temperature of the thick steel plate is measured by the thermometer in the cooling device, and the amount of cooling water downstream from the thermometer in the cooling device is determined using this measured value. The thick steel plate is cooled by spraying a sufficient amount of cooling water onto the thick steel plate downstream of the thermometer in the cooling device. By setting it as such a form, since the area which estimates a steel plate temperature using a steel plate temperature prediction model in a 2nd temperature prediction process can be shortened conventionally, the disturbance factor which deteriorates the prediction precision of a steel plate temperature is produced. It is possible to reduce the accuracy of the prediction of the steel plate temperature. Furthermore, in the first aspect of the present invention, the temperature measurement value by the thermometer in the cooling device matches the predicted value of the temperature at the thermometer position in the cooling device predicted from the temperature on the cooling device entry side. The steel plate temperature prediction model is adjusted so that the cooling water amount of the cooling device in the region downstream from the thermometer position in the cooling device is reset using the adjusted steel plate temperature prediction model. Thereby, it becomes possible to raise the control precision of steel plate temperature in the cooling section downstream from the thermometer position in the cooling device. Therefore, according to the 1st aspect of this invention, the cooling control method of a thick steel plate which can control cooling stop temperature with high precision can be provided.
また、上記本発明の第1の態様において、上記鋼板温度予測モデルは、冷却水によって冷却される厚鋼板表面の、核沸騰領域の熱伝達率、遷移沸騰領域の熱伝達率、および、膜沸騰領域の熱伝達率を算出する熱伝達率算出部と、核沸騰領域と遷移沸騰領域との遷移温度(以下において、「CHF点」と称することがある。)、および、遷移沸騰領域と膜沸騰領域との遷移温度(以下において、「MHF点」と称することがある。)を算出する遷移温度算出部と、を有し、上記調整工程における鋼板温度予測モデルの調整は、核沸騰領域と遷移沸騰領域との遷移温度(CHF点)、遷移沸騰領域と膜沸騰領域との遷移温度(MHF点)、核沸騰領域の熱伝達率、および、遷移沸騰領域の熱伝達率を修正することによって行うことが好ましい。このような形態にすることにより、冷却停止温度を高精度に制御しやすくなる。 Further, in the first aspect of the present invention, the steel sheet temperature prediction model includes a heat transfer coefficient in a nucleate boiling region, a heat transfer coefficient in a transition boiling region, and film boiling on a thick steel plate surface cooled by cooling water. A heat transfer coefficient calculation unit for calculating the heat transfer coefficient of the region, a transition temperature between the nucleate boiling region and the transition boiling region (hereinafter sometimes referred to as “CHF point”), and a transition boiling region and film boiling. A transition temperature calculation unit for calculating a transition temperature with the region (hereinafter, sometimes referred to as “MHF point”), and the adjustment of the steel sheet temperature prediction model in the adjustment step is performed with the transition from the nucleate boiling region. It is performed by correcting the transition temperature (CHF point) with the boiling region, the transition temperature (MHF point) between the transition boiling region and the film boiling region, the heat transfer coefficient of the nucleate boiling region, and the heat transfer coefficient of the transition boiling region. It is preferable. By adopting such a form, it becomes easy to control the cooling stop temperature with high accuracy.
本発明の第2の態様は、熱間圧延後の搬送される厚鋼板へ冷却水を吹き付けることにより冷却し、且つ、冷却後の厚鋼板の温度が所定の温度となるように冷却水量を操作可能な冷却装置を用い、鋼板温度予測モデルを用いて冷却後の厚鋼板の温度を予測し、予測した鋼板温度が所定の温度となる冷却水量を導出し、導出した冷却水量で厚鋼板を冷却する、厚鋼板の冷却を制御する方法であって、厚鋼板を、長手方向で仮想的に分割された複数の切り板の集合体と考え、冷却装置の入側に設置された温度計を用いて、該温度計を通過する際の各切り板の温度を測定する第1切り板温度測定工程と、該第1切り板温度測定工程で測定した温度を起点に、上記鋼板温度予測モデルを用いて各切り板の温度を予測する第1切り板温度予測工程と、該第1切り板温度予測工程で予測された冷却装置の出側における各切り板の温度を冷却停止目標温度まで低下させるための、冷却装置全体の冷却水量を設定する第1冷却水量設定工程と、該第1冷却水量設定工程で設定された冷却水量の冷却水を各切り板へと吹き付けることにより、各切り板を刻々と冷却する第1冷却工程と、冷却装置内に設置された温度計を用いて、該温度計を通過する際の各切り板の温度を測定する第2切り板温度測定工程と、第1切り板温度予測工程で予測された、冷却装置内の温度計位置における各切り板の温度の予測値と、第2切り板温度測定工程で測定された各切り板の温度の測定値とが一致するように、各切り板に対して鋼板温度予測モデルを調整する調整工程と、該調整工程で調整された鋼板温度予測モデルを用いて、冷却装置内の温度計位置よりも下流側の領域における各切り板の温度を予測する第2切り板温度予測工程と、該第2切り板温度予測工程で予測された冷却装置の出側における各切り板の温度を冷却停止目標温度まで低下させるための、冷却装置内の温度計位置よりも下流側の領域における各切り板に対する冷却装置の冷却水量を再設定する第2冷却水量設定工程と、該第2冷却水量設定工程で設定された冷却水量の冷却水を、冷却装置内の温度計位置よりも下流側の各切り板へと吹き付けることにより、各切り板を刻々と冷却する第2冷却工程と、を有する、厚鋼板の冷却制御方法である。 In the second aspect of the present invention, cooling is performed by spraying cooling water onto the transported thick steel plate after hot rolling, and the amount of cooling water is manipulated so that the temperature of the thick steel plate after cooling becomes a predetermined temperature. Using a possible cooling device, predict the temperature of the thick steel plate after cooling using the steel plate temperature prediction model, derive the amount of cooling water at which the predicted steel plate temperature becomes the specified temperature, and cool the thick steel plate with the derived cooling water amount This is a method for controlling the cooling of a thick steel plate, and considers the thick steel plate as an aggregate of a plurality of cut plates virtually divided in the longitudinal direction, and uses a thermometer installed on the inlet side of the cooling device. Then, using the steel sheet temperature prediction model, starting from the first cut plate temperature measurement step for measuring the temperature of each cut plate when passing through the thermometer, and the temperature measured in the first cut plate temperature measurement step, A first cutting plate temperature prediction step for predicting the temperature of each cutting plate, A first cooling water amount setting step for setting a cooling water amount of the entire cooling device for reducing the temperature of each cutting plate on the outlet side of the cooling device predicted in the cutting plate temperature prediction step to a cooling stop target temperature; Using a first cooling step that cools each of the cutting plates by blowing the cooling water of the amount of cooling water set in the one cooling water amount setting step onto each of the cutting plates, and a thermometer installed in the cooling device The second cut plate temperature measuring step for measuring the temperature of each cut plate when passing through the thermometer and the first cut plate temperature predicting step predicted for each cut plate at the thermometer position in the cooling device. An adjustment step of adjusting the steel plate temperature prediction model for each cut plate so that the predicted value of the temperature matches the measured value of the temperature of each cut plate measured in the second cut plate temperature measurement step; The steel sheet temperature prediction model adjusted in the adjustment process A second cutting plate temperature prediction step for predicting the temperature of each cutting plate in a region downstream of the thermometer position in the cooling device, and the outlet side of the cooling device predicted in the second cutting plate temperature prediction step The second cooling water amount setting step for resetting the cooling water amount of the cooling device for each cutting plate in the region downstream of the thermometer position in the cooling device for lowering the temperature of each cutting plate to the cooling stop target temperature And by blowing the cooling water of the amount of cooling water set in the second cooling water amount setting step to each of the cutting plates on the downstream side of the thermometer position in the cooling device, A cooling control method for a thick steel plate.
本発明の第2の態様では、冷却装置内の温度計により各切り板の温度を測定し、この測定値を用いて、冷却装置内の温度計よりも下流側の冷却水量を決定し、決定された水量の冷却水を冷却装置内の温度計よりも下流側の各切り板へと吹き付けることにより、切り板の集合体である厚鋼板を冷却する。このような形態にすることにより、第2切り板温度予測工程で鋼板温度予測モデルを用いて鋼板温度を予測する区間を従来よりも短縮することができるので、鋼板温度の予測精度を悪化させる外乱要因が減り、鋼板温度の予測精度を高めることが可能になる。さらに、本発明の第2の態様では、冷却装置内の温度計による温度測定値と、冷却装置入側の温度を起点にして予測した冷却装置内の温度計位置における温度の予測値とが一致するように、鋼板温度予測モデルを調整し、調整された鋼板温度予測モデルを使って、冷却装置内の温度計位置よりも下流側の領域における冷却装置の冷却水量を再設定する。これにより、冷却装置内の温度計位置よりも下流の冷却区間で、鋼板温度の制御精度を高めることが可能になる。さらに、本発明の第2の態様では、すべての切り板に対する冷却制御が行われるので、厚鋼板の長手方向全長に亘って鋼板温度の制御精度を高めることが可能になる。したがって、本発明の第2の態様によれば、冷却停止温度を高精度に制御することが可能な、厚鋼板の冷却制御方法を提供することができる。 In the second aspect of the present invention, the temperature of each cut plate is measured by the thermometer in the cooling device, and the amount of cooling water on the downstream side of the thermometer in the cooling device is determined and determined using this measured value. The thick steel plate, which is an aggregate of the cut plates, is cooled by spraying the cooling water of the amount of water that has been applied to the cut plates on the downstream side of the thermometer in the cooling device. By adopting such a configuration, the section for predicting the steel plate temperature using the steel plate temperature prediction model in the second cut plate temperature prediction step can be shortened as compared with the conventional case, so that the disturbance that deteriorates the prediction accuracy of the steel plate temperature. The factor is reduced, and the accuracy of predicting the steel sheet temperature can be increased. Furthermore, in the second aspect of the present invention, the temperature measurement value by the thermometer in the cooling device matches the predicted value of the temperature at the thermometer position in the cooling device predicted from the temperature on the cooling device entry side. The steel plate temperature prediction model is adjusted so that the cooling water amount of the cooling device in the region downstream from the thermometer position in the cooling device is reset using the adjusted steel plate temperature prediction model. Thereby, it becomes possible to raise the control precision of steel plate temperature in the cooling section downstream from the thermometer position in the cooling device. Furthermore, in the 2nd aspect of this invention, since cooling control with respect to all the cut plates is performed, it becomes possible to raise the control precision of steel plate temperature over the longitudinal direction full length of a thick steel plate. Therefore, according to the 2nd aspect of this invention, the cooling control method of a thick steel plate which can control a cooling stop temperature with high precision can be provided.
また、上記本発明の第2の態様において、上記鋼板温度予測モデルは、冷却水によって冷却される各切り板表面の、核沸騰領域の熱伝達率、遷移沸騰領域の熱伝達率、および、膜沸騰領域の熱伝達率を算出する熱伝達率算出部と、核沸騰領域と前記遷移沸騰領域との遷移温度(CHF点)、および、遷移沸騰領域と膜沸騰領域との遷移温度(MHF点)を算出する遷移温度算出部と、を有し、上記調整工程における鋼板温度予測モデルの調整は、核沸騰領域と遷移沸騰領域との遷移温度(CHF点)、遷移沸騰領域と膜沸騰領域との遷移温度(MHF点)、核沸騰領域の熱伝達率、および、遷移沸騰領域の熱伝達率を修正することによって行うことが好ましい。このような形態にすることにより、冷却停止温度を高精度に制御しやすくなる。 Also, in the second aspect of the present invention, the steel sheet temperature prediction model includes a heat transfer coefficient of a nucleate boiling region, a heat transfer coefficient of a transition boiling region, and a film on each cut plate surface cooled by cooling water. A heat transfer coefficient calculation unit for calculating a heat transfer coefficient of the boiling region, a transition temperature (CHF point) between the nucleate boiling region and the transition boiling region, and a transition temperature (MHF point) between the transition boiling region and the film boiling region The adjustment of the steel sheet temperature prediction model in the adjustment step includes the transition temperature (CHF point) between the nucleate boiling region and the transition boiling region, the transition boiling region and the film boiling region. This is preferably performed by correcting the transition temperature (MHF point), the heat transfer coefficient of the nucleate boiling region, and the heat transfer coefficient of the transition boiling region. By adopting such a form, it becomes easy to control the cooling stop temperature with high accuracy.
本発明の第3の態様は、厚鋼板を熱間圧延する工程と、該熱間圧延する工程の後に厚鋼板を冷却する工程と、を有し、該冷却する工程で、上記本発明の第1の態様または上記本発明の第2の態様にかかる厚鋼板の冷却制御方法が用いられる、厚鋼板の製造方法である。 A third aspect of the present invention includes a step of hot rolling a thick steel plate, and a step of cooling the thick steel plate after the hot rolling step. It is a manufacturing method of a thick steel plate using the cooling control method of the thick steel plate concerning 1 aspect or the said 2nd aspect of this invention.
本発明の第3の態様では、厚鋼板を冷却する際に、上記本発明の第1の態様または上記本発明の第2の態様にかかる厚鋼板の冷却制御方法が用いられる。本発明の厚鋼板の冷却制御方法は、冷却停止温度を高精度に制御することが可能なので、このような形態にすることにより、冷却停止温度を高精度に制御することが可能な、厚鋼板の製造方法を提供することができる。 In the third aspect of the present invention, when the thick steel plate is cooled, the thick steel plate cooling control method according to the first aspect of the present invention or the second aspect of the present invention is used. Since the cooling control method for a thick steel plate according to the present invention can control the cooling stop temperature with high accuracy, it is possible to control the cooling stop temperature with high accuracy by adopting such a configuration. The manufacturing method of can be provided.
本発明の第4の態様は、熱間圧延された厚鋼板を冷却する冷却装置の操業条件を制御する冷却制御装置であって、冷却装置の入側および出側ならびに冷却装置内のそれぞれに設置された温度計と、冷却装置の入側に設置された温度計(以下において、「入側温度計」と称することがある。)を用いて測定された、該温度計を通過する際の厚鋼板の温度を起点に、鋼板温度予測モデルを用いて、入側温度計の位置よりも下流側の領域における厚鋼板の温度を予測する第1温度予測部と、該第1温度予測部で予測された冷却装置の出側に設置された温度計(以下において、「出側温度計」と称することがある。)の位置における厚鋼板の温度を冷却停止目標温度まで低下させるための、冷却装置全体の冷却水量を設定する第1冷却水量設定部と、第1温度予測部で予測された、冷却装置内に設置された温度計(以下において、「冷却装置内温度計」と称することがある。)の位置における厚鋼板の温度の予測値と、冷却装置内温度計を用いて測定された、厚鋼板の温度の測定値とが一致するように、上記鋼板温度予測モデルを調整する調整部と、該調整部で調整された鋼板温度予測モデルを用いて、冷却装置内温度計の位置よりも下流側の領域における厚鋼板の温度を予測する第2温度予測部と、該第2温度予測部で予測された出側温度計の位置における厚鋼板の温度を冷却停止目標温度まで低下させるための、冷却装置内温度計の位置よりも下流側の領域における冷却装置の冷却水量を再設定する第2冷却水量設定部と、を有する、厚鋼板の冷却制御装置である。 4th aspect of this invention is a cooling control apparatus which controls the operating condition of the cooling device which cools the hot-rolled thick steel plate, Comprising: It installs in each in the inlet side and outlet side of a cooling device, and in a cooling device The thickness when passing through the thermometer measured using a thermometer installed on the inlet side of the cooling device (hereinafter sometimes referred to as “entry-side thermometer”). A first temperature prediction unit that predicts the temperature of the thick steel plate in a region downstream from the position of the entry-side thermometer, using the steel plate temperature prediction model, with the temperature of the steel plate as a starting point, and prediction by the first temperature prediction unit Cooling device for reducing the temperature of the thick steel plate at the position of a thermometer (hereinafter sometimes referred to as "exit-side thermometer") installed on the outlet side of the cooled cooling device to the cooling stop target temperature A first cooling water amount setting unit for setting the entire cooling water amount; 1 Estimated value of the temperature of the thick steel plate at the position of the thermometer installed in the cooling device (hereinafter sometimes referred to as “cooling device thermometer”) predicted by the temperature prediction unit, and the cooling device Using the adjustment unit that adjusts the steel plate temperature prediction model so that the measured value of the temperature of the thick steel plate measured using the internal thermometer matches, and the steel plate temperature prediction model adjusted by the adjustment unit A second temperature predicting unit that predicts the temperature of the thick steel plate in a region downstream of the position of the thermometer in the cooling device, and the temperature of the thick steel plate at the position of the exit side thermometer predicted by the second temperature predicting unit A second cooling water amount setting unit for resetting the cooling water amount of the cooling device in the region downstream of the position of the thermometer in the cooling device for reducing the cooling water to the target temperature for cooling stop. Device.
本発明の第4の態様では、冷却装置内温度計により測定された厚鋼板の温度測定値を用いて、冷却装置内温度計の位置よりも下流側の冷却水量を決定する。このような形態にすることにより、第2温度予測部で鋼板温度予測モデルを用いて鋼板温度を予測する区間を従来よりも短縮することができるので、鋼板温度の予測精度を悪化させる外乱要因が減り、鋼板温度の予測精度を高めることが可能になる。さらに、本発明の第4の態様では、冷却装置内温度計による温度測定値と、冷却装置入側の温度を起点にして予測した冷却装置内温度計の位置における温度の予測値とが一致するように、鋼板温度予測モデルを調整し、調整された鋼板温度予測モデルを使って、冷却装置内温度計の位置よりも下流側の領域における冷却装置の冷却水量を再設定する。これにより、冷却装置内温度計の位置よりも下流の冷却区間で、鋼板温度の制御精度を高めることが可能になる。したがって、本発明の第4の態様によれば、冷却停止温度を高精度に制御することが可能な、厚鋼板の冷却制御装置を提供することができる。 In the fourth aspect of the present invention, the amount of cooling water on the downstream side of the position of the thermometer in the cooling device is determined using the temperature measurement value of the thick steel plate measured by the thermometer in the cooling device. By setting it as such a form, since the area which estimates a steel plate temperature using a steel plate temperature prediction model in a 2nd temperature prediction part can be shortened rather than before, the disturbance factor which deteriorates the prediction precision of a steel plate temperature is produced. It is possible to reduce the accuracy of the prediction of the steel plate temperature. Furthermore, in the fourth aspect of the present invention, the temperature measurement value by the cooling device thermometer matches the predicted temperature value at the position of the cooling device thermometer predicted from the temperature on the cooling device entry side. In this manner, the steel plate temperature prediction model is adjusted, and the cooling water amount of the cooling device in the region downstream of the position of the cooling device thermometer is reset using the adjusted steel plate temperature prediction model. Thereby, it becomes possible to raise the control precision of steel plate temperature in the cooling section downstream from the position of the thermometer in the cooling device. Therefore, according to the 4th aspect of this invention, the cooling control apparatus of a thick steel plate which can control a cooling stop temperature with high precision can be provided.
また、上記本発明の第4の態様において、上記鋼板温度予測モデルは、冷却水によって冷却される厚鋼板表面の、核沸騰領域の熱伝達率、遷移沸騰領域の熱伝達率、および、膜沸騰領域の熱伝達率を算出する熱伝達率算出部と、核沸騰領域と遷移沸騰領域との遷移温度(CHF点)、および、遷移沸騰領域と膜沸騰領域との遷移温度(MHF点)を算出する遷移温度算出部と、を有し、上記調整部における鋼板温度予測モデルの調整は、核沸騰領域と遷移沸騰領域との遷移温度(CHF点)、遷移沸騰領域と膜沸騰領域との遷移温度(MHF点)、核沸騰領域の熱伝達率、および、遷移沸騰領域の熱伝達率を修正することによって行うことが好ましい。このような形態にすることにより、冷却停止温度を高精度に制御しやすくなる。 Further, in the fourth aspect of the present invention, the steel sheet temperature prediction model includes a heat transfer coefficient in a nucleate boiling region, a heat transfer coefficient in a transition boiling region, and film boiling on a thick steel plate surface cooled by cooling water. Heat transfer coefficient calculation unit for calculating the heat transfer coefficient of the region, the transition temperature (CHF point) between the nucleate boiling region and the transition boiling region, and the transition temperature (MHF point) between the transition boiling region and the film boiling region The adjustment of the steel sheet temperature prediction model in the adjustment unit includes the transition temperature (CHF point) between the nucleate boiling region and the transition boiling region, and the transition temperature between the transition boiling region and the film boiling region. This is preferably performed by correcting the (MHF point), the heat transfer coefficient of the nucleate boiling region, and the heat transfer coefficient of the transition boiling region. By adopting such a form, it becomes easy to control the cooling stop temperature with high accuracy.
本発明の第5の態様は、熱間圧延された厚鋼板を冷却する冷却装置の操業条件を制御する冷却制御装置であって、厚鋼板が、長手方向で仮想的に分割された複数の切り板の集合体とみなされ、冷却装置の入側および出側ならびに冷却装置内のそれぞれに設置された温度計と、入側温度計を用いて測定された、該温度計を通過する際の各切り板の温度を起点に、鋼板温度予測モデルを用いて、入側温度計の位置よりも下流側の領域における各切り板の温度を予測する第1切り板温度予測部と、該第1切り板温度予測部で予測された出側温度計の位置における各切り板の温度を冷却停止目標温度まで低下させるための、冷却装置全体の冷却水量を設定する第1冷却水量設定部と、第1切り板温度予測部で予測された、冷却装置内温度計の位置における各切り板の温度の予測値と、冷却装置内温度計を用いて測定された、各切り板の温度の測定値とが一致するように、上記鋼板温度予測モデルを調整する調整部と、該調整部で調整された鋼板温度予測モデルを用いて、冷却装置内温度計の位置よりも下流側の領域における各切り板の温度を予測する第2切り板温度予測部と、該第2切り板温度予測部で予測された出側温度計の位置における各切り板の温度を冷却停止目標温度まで低下させるための、冷却装置内温度計の位置よりも下流側の領域における各切り板に対する冷却装置の冷却水量を再設定する第2冷却水量設定部と、を有する、厚鋼板の冷却制御装置である。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a cooling control device for controlling operating conditions of a cooling device for cooling a hot-rolled thick steel plate, wherein the thick steel plate is virtually divided into a plurality of cuts in the longitudinal direction. It is regarded as an assembly of plates, and thermometers installed on the inlet side and outlet side of the cooling device and on the inside of the cooling device, respectively, measured using the inlet side thermometer, and each when passing through the thermometer A first cut plate temperature prediction unit that predicts the temperature of each cut plate in a region downstream from the position of the entry side thermometer using the steel plate temperature prediction model, starting from the cut plate temperature, and the first cut A first cooling water amount setting unit for setting the cooling water amount of the entire cooling device for lowering the temperature of each cut plate at the position of the outlet thermometer predicted by the plate temperature prediction unit to the cooling stop target temperature; At the position of the thermometer in the cooling device predicted by the cutting plate temperature prediction unit An adjustment unit that adjusts the steel sheet temperature prediction model so that the predicted value of the temperature of each cut plate matches the measured value of the temperature of each cut plate measured using the thermometer in the cooling device; A second cutting plate temperature prediction unit that predicts the temperature of each cutting plate in a region downstream of the position of the thermometer in the cooling device using the steel plate temperature prediction model adjusted by the adjustment unit; Cooling for each cut plate in the region downstream of the position of the thermometer in the cooling device for lowering the temperature of each cut plate at the position of the outgoing thermometer predicted by the plate temperature prediction unit to the cooling stop target temperature It is a cooling control apparatus of a thick steel plate which has a 2nd cooling water amount setting part which resets the cooling water amount of an apparatus.
本発明の第5の態様では、冷却装置内温度計により測定された各切り板の温度測定値を用いて、冷却装置内温度計の位置よりも下流側の冷却水量を決定する。このような形態にすることにより、第2切り板温度予測部で鋼板温度予測モデルを用いて鋼板温度を予測する区間を従来よりも短縮することができるので、鋼板温度の予測精度を悪化させる外乱要因が減り、鋼板温度の予測精度を高めることが可能になる。さらに、本発明の第5の態様では、冷却装置内温度計による温度測定値と、冷却装置入側の温度を起点にして予測した冷却装置内温度計の位置における温度の予測値とが一致するように、鋼板温度予測モデルを調整し、調整された鋼板温度予測モデルを使って、冷却装置内温度計の位置よりも下流側の領域における冷却装置の冷却水量を再設定する。これにより、冷却装置内温度計の位置よりも下流の冷却区間で、鋼板温度の制御精度を高めることが可能になる。さらに、本発明の第5の態様では、すべての切り板に対する冷却制御が行われるので、厚鋼板の長手方向全長に亘って鋼板温度の制御精度を高めることが可能になる。したがって、本発明の第5の態様によれば、冷却停止温度を高精度に制御することが可能な、厚鋼板の冷却制御装置を提供することができる。 In the fifth aspect of the present invention, the amount of cooling water downstream from the position of the cooling device thermometer is determined using the temperature measurement value of each cut plate measured by the cooling device thermometer. By adopting such a configuration, the section for predicting the steel plate temperature using the steel plate temperature prediction model in the second cut plate temperature prediction unit can be shortened as compared with the conventional case, so that the disturbance that deteriorates the prediction accuracy of the steel plate temperature. The factor is reduced, and the accuracy of predicting the steel sheet temperature can be increased. Furthermore, in the fifth aspect of the present invention, the temperature measurement value by the cooling device thermometer matches the predicted temperature value at the position of the cooling device thermometer predicted from the temperature on the cooling device entry side. In this manner, the steel plate temperature prediction model is adjusted, and the cooling water amount of the cooling device in the region downstream of the position of the cooling device thermometer is reset using the adjusted steel plate temperature prediction model. Thereby, it becomes possible to raise the control precision of steel plate temperature in the cooling section downstream from the position of the thermometer in the cooling device. Furthermore, in the fifth aspect of the present invention, since cooling control is performed on all the cut plates, it is possible to increase the control accuracy of the steel plate temperature over the entire length in the longitudinal direction of the thick steel plate. Therefore, according to the fifth aspect of the present invention, it is possible to provide a thick steel plate cooling control apparatus capable of controlling the cooling stop temperature with high accuracy.
また、上記本発明の第5の態様において、上記鋼板温度予測モデルは、冷却水によって冷却される各切り板表面の、核沸騰領域の熱伝達率、遷移沸騰領域の熱伝達率、および、膜沸騰領域の熱伝達率を算出する熱伝達率算出部と、核沸騰領域と遷移沸騰領域との遷移温度(CHF点)、および、遷移沸騰領域と前記膜沸騰領域との遷移温度(MHF点)を算出する遷移温度算出部と、を有し、上記調整部における鋼板温度予測モデルの調整は、核沸騰領域と遷移沸騰領域との遷移温度(CHF点)、遷移沸騰領域と膜沸騰領域との遷移温度(MHF点)、核沸騰領域の熱伝達率、および、遷移沸騰領域の熱伝達率を修正することによって行うことが好ましい。このような形態にすることにより、冷却停止温度を高精度に制御しやすくなる。 Further, in the fifth aspect of the present invention, the steel sheet temperature prediction model includes a heat transfer coefficient of a nucleate boiling region, a heat transfer coefficient of a transition boiling region, and a film on each cut plate surface cooled by cooling water. A heat transfer coefficient calculation unit for calculating a heat transfer coefficient of the boiling region, a transition temperature (CHF point) between the nucleate boiling region and the transition boiling region, and a transition temperature (MHF point) between the transition boiling region and the film boiling region The adjustment of the steel sheet temperature prediction model in the adjustment unit includes the transition temperature (CHF point) between the nucleate boiling region and the transition boiling region, the transition boiling region and the film boiling region. This is preferably performed by correcting the transition temperature (MHF point), the heat transfer coefficient of the nucleate boiling region, and the heat transfer coefficient of the transition boiling region. By adopting such a form, it becomes easy to control the cooling stop temperature with high accuracy.
本発明の第6の態様は、厚鋼板を熱間圧延する圧延機と、該圧延機で熱間圧延された厚鋼板を冷却する冷却装置と、該冷却装置の動作を制御する冷却制御装置と、を備え、該冷却制御装置が、上記本発明の第4の態様または上記本発明の第5の態様にかかる厚鋼板の冷却制御装置である、厚鋼板の製造装置である。 A sixth aspect of the present invention includes a rolling mill for hot rolling a thick steel plate, a cooling device for cooling the thick steel plate hot rolled by the rolling mill, and a cooling control device for controlling the operation of the cooling device, , And the cooling control apparatus is a thick steel sheet manufacturing apparatus according to the fourth aspect of the present invention or the thick steel sheet cooling control apparatus according to the fifth aspect of the present invention.
本発明の第6の態様では、厚鋼板を冷却する冷却装置の動作が、上記本発明の第4の態様または上記本発明の第5の態様にかかる厚鋼板の冷却制御装置を用いて動作を制御される。本発明の厚鋼板の冷却制御装置は、冷却停止温度を高精度に制御することが可能なので、このような形態にすることにより、冷却停止温度を高精度に制御することが可能な、厚鋼板の製造装置を提供することができる。 In the sixth aspect of the present invention, the operation of the cooling device for cooling the thick steel plate is performed using the cooling control device for the thick steel plate according to the fourth aspect of the present invention or the fifth aspect of the present invention. Be controlled. The thick steel plate cooling control apparatus according to the present invention can control the cooling stop temperature with high accuracy. By adopting such a configuration, the thick steel plate can control the cooling stop temperature with high accuracy. The manufacturing apparatus can be provided.
本発明によれば、冷却停止温度を高精度に制御することが可能な、厚鋼板の冷却制御方法および冷却制御装置、ならびに、厚鋼板の製造方法および製造装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the cooling control method and cooling control apparatus of a thick steel plate which can control a cooling stop temperature with high precision, and the manufacturing method and manufacturing apparatus of a thick steel plate can be provided.
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の形態は、本発明の例示であり、本発明は以下に説明する形態に限定されない。 Embodiments of the present invention will be described below. In addition, the following forms are illustrations of the present invention, and the present invention is not limited to the forms described below.
1.厚鋼板の冷却制御方法
本発明の厚鋼板の冷却制御方法(以下において、「本発明の制御方法」と称することがある。)は、冷却装置内に設置した温度計(冷却装置内温度計)の測定値を起点に、鋼板温度予測モデルを用いて冷却後の厚鋼板の冷却停止温度を予測し、この予測結果に基づいて冷却装置の操作量(冷却水量)を設定する、フィードフォワード制御技術である。冷却装置によって冷却される厚鋼板は、熱間圧延後に所定の速度で搬送されることによって、冷却装置へと導かれる。冷却装置は、所定の搬送速度で移動している厚鋼板に向けて冷却水を吹き付けることにより、厚鋼板を冷却する。厚鋼板の冷却停止温度を高精度に制御するためには、温度計の測定値を起点とした、冷却停止までの厚鋼板の温度変化を高精度に予測する必要がある。本発明の制御方法は、厚鋼板を長手方向に仮想的に分割された複数の切り板の集合体と考える形態(第1実施形態)と、複数の切り板の集合体と考えない形態(第2実施形態)とに大別することができる。
1. Thick Steel Plate Cooling Control Method The thick steel plate cooling control method of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “control method of the present invention”) is a thermometer installed in the cooling device (cooling device thermometer). The feedforward control technology that predicts the cooling stop temperature of the thick steel plate after cooling using the steel plate temperature prediction model, starting from the measured value of, and sets the operation amount (cooling water amount) of the cooling device based on this prediction result It is. The thick steel plate cooled by the cooling device is guided to the cooling device by being conveyed at a predetermined speed after hot rolling. The cooling device cools the thick steel plate by spraying cooling water toward the thick steel plate moving at a predetermined conveyance speed. In order to control the cooling stop temperature of the thick steel plate with high accuracy, it is necessary to predict with high accuracy the temperature change of the thick steel plate until the cooling stop using the measurement value of the thermometer as a starting point. In the control method of the present invention, the form in which the thick steel plate is considered as an aggregate of a plurality of cut plates virtually divided in the longitudinal direction (first embodiment) and the form not considered as an aggregate of a plurality of cut plates (first) 2 embodiment).
1.1.第1実施形態
図1および図2は、第1実施形態にかかる本発明の制御方法を説明する図である。図1および図2を適宜参照しつつ、第1実施形態にかかる本発明の制御方法について、以下に説明する。
図1に示した第1実施形態にかかる本発明の制御方法は、第1切り板温度測定工程S11と、第1切り板温度予測工程S12と、第1冷却水量設定工程S13と、第1冷却工程S14と、第2切り板温度測定工程S15と、調整工程S16と、第2切り板温度予測工程S17と、第2冷却水量設定工程S18と、第2冷却工程S19と、を有している。
1.1. 1st Embodiment FIG.1 and FIG.2 is a figure explaining the control method of this invention concerning 1st Embodiment. The control method of the present invention according to the first embodiment will be described below with reference to FIGS. 1 and 2 as appropriate.
The control method of the present invention according to the first embodiment shown in FIG. 1 includes a first cutting plate temperature measurement step S11, a first cutting plate temperature prediction step S12, a first cooling water amount setting step S13, and a first cooling. It has process S14, 2nd cutting board temperature measurement process S15, adjustment process S16, 2nd cutting board temperature prediction process S17, 2nd cooling water amount setting process S18, and 2nd cooling process S19. .
1.1.1.第1切り板温度測定工程S11
第1切り板温度測定工程S11(以下において、「S11」と称することがある。)は、冷却装置20の入側に設置された入側温度計11を用いて、入側温度計11を通過する際の各切り板の温度を測定する工程である。
1.1.1. First cut plate temperature measurement step S11
The first cut plate temperature measurement step S <b> 11 (hereinafter sometimes referred to as “S <b> 11”) passes through the entry-side thermometer 11 using the entry-side thermometer 11 installed on the entry side of the cooling device 20. It is the process of measuring the temperature of each cutting board when doing.
1.1.2.第1切り板温度予測工程S12
第1切り板温度予測工程S12(以下において、「S12」と称することがある。)は、S11で測定した各切り板の温度を起点に、鋼板温度予測モデル(板厚方向多分割モデル)を用いて、各切り板の温度降下を計算することにより、冷却装置20内に設置された冷却装置内温度計12、13、14のそれぞれの位置、および、冷却装置20の出側に設置された出側温度計15の位置における、各切り板の温度(板厚方向温度分布)を予測する工程である。
1.1.2. First cut plate temperature prediction step S12
In the first cut plate temperature prediction step S12 (hereinafter sometimes referred to as “S12”), a steel plate temperature prediction model (plate thickness direction multi-division model) is started from the temperature of each cut plate measured in S11. By using the calculated temperature drop of each cut plate, it was installed at the position of each of the cooling device thermometers 12, 13, 14 installed in the cooling device 20 and on the outlet side of the cooling device 20. This is a step of predicting the temperature (plate thickness direction temperature distribution) of each cut plate at the position of the delivery-side thermometer 15.
冷却装置20から冷却水を吹き付けられることにより冷却される厚鋼板1は、異なる沸騰状態を経て、冷却される。厚鋼板の表面温度と熱流束との関係を説明する沸騰曲線を、図3に示す。図3に示したように、厚鋼板の表面温度が高いときには、水蒸気の膜ができる膜沸騰の状態であり、表面温度が低下するにつれて、沸騰状態は遷移沸騰から核沸騰へと変化する。そして、膜沸騰領域から遷移沸騰領域へと遷移する温度(MHF点)や、遷移沸騰領域から核沸騰領域へと遷移する温度(CHF点)で、熱流束の変化が大きくなる。S12では、膜沸騰領域の熱伝達率、遷移沸騰領域の熱伝達率、核沸騰領域の熱伝達率、MHF点、および、CHF点を用いて、各切り板の温度を予測する。 The thick steel plate 1 cooled by spraying cooling water from the cooling device 20 is cooled through different boiling states. A boiling curve for explaining the relationship between the surface temperature of the thick steel plate and the heat flux is shown in FIG. As shown in FIG. 3, when the surface temperature of the thick steel plate is high, it is in a state of film boiling where a water vapor film is formed, and the boiling state changes from transition boiling to nucleate boiling as the surface temperature decreases. And the change of a heat flux becomes large with the temperature (MHF point) which changes from a film | membrane boiling region to a transition boiling region, and the temperature (CHF point) which changes from a transition boiling region to a nucleate boiling region. In S12, the temperature of each cut plate is predicted using the heat transfer coefficient of the film boiling area, the heat transfer coefficient of the transition boiling area, the heat transfer coefficient of the nucleate boiling area, the MHF point, and the CHF point.
厚鋼板の温度は、下記式(1)に示す板厚方向1次元熱伝導方程式により表すことができる。 The temperature of the thick steel plate can be represented by a one-dimensional heat conduction equation in the plate thickness direction shown in the following formula (1).
厚鋼板の上表面および下表面における境界条件は、下記式(2)、(3)により与える。 The boundary conditions on the upper and lower surfaces of the thick steel plate are given by the following formulas (2) and (3).
ここで、Tは温度[℃]、tは時間[s]、xは板厚方向の座標[m]、cは比熱[J/kg・s]、ρは密度[kg/m3]、λは熱伝導率[W/m・℃]、qwは水冷による熱流束[W/m2]、qeは対流による熱流束[W/m2]、qrは輻射による熱流束[W/m2]を表し、uは上面を表す添字、dは下面を表す添字である。 Here, T is the temperature [° C.], t is the time [s], x is the coordinate [m] in the thickness direction, c is the specific heat [J / kg · s], ρ is the density [kg / m 3 ], λ Is the thermal conductivity [W / m · ° C.], q w is the heat flux [W / m 2 ] by water cooling, q e is the heat flux [W / m 2 ] by convection, and q r is the heat flux [W / m 2 by radiation. m 2 ], u is a subscript representing the upper surface, and d is a subscript representing the lower surface.
水冷による熱流束qw、および、対流による熱流束qeは、それぞれ、熱伝達率を用いて以下のように書くことができる。 The heat flux q w by water cooling and the heat flux q e by convection can be written as follows using the heat transfer coefficient.
ここで、Tsは厚鋼板の表面温度[℃]、Twは冷却水の温度[℃]、Taは雰囲気の温度[℃]であり、Hwは水冷熱伝達率、Haは対流熱伝達率である。 Here, T s is the surface temperature of the steel plate [° C.], T w is the temperature of the cooling water [° C.], Ta is the temperature of the atmosphere [° C.], H w is the water cooling heat transfer coefficient, and H a is the convection. Heat transfer coefficient.
また、輻射による熱流束qrは、放射率εとステファン・ボルツマン定数σとを用いて以下にように書くことができる。 The heat flux qr due to radiation can be written as follows using the emissivity ε and the Stefan-Boltzmann constant σ.
上記の式(1)を、各冷却ゾーンでの水冷条件を反映した境界条件の式(2)乃至(6)の下で、有限差分法を用いて、オンラインで解くことにより、厚鋼板の制御点に対する温度を計算することができる。 Control of thick steel sheet by solving the above equation (1) online using the finite difference method under the boundary condition equations (2) to (6) reflecting the water cooling conditions in each cooling zone. The temperature for the point can be calculated.
ここで、水冷の熱伝達率Hwは、例えば特開2011−167754号公報に開示されている方法で算出する。 Here, the heat transfer coefficient Hw of water cooling is calculated by a method disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-167754.
図4は、鋼板温度予測モデルを説明する図である。図4に示したモデルでは、上面ヘッダーおよび下面ヘッダー(以下において、「上下ヘッダー」という。)に挟まれた厚鋼板の部位の熱伝達率を計算する際に、1組の上下ノズル(上面ヘッダーに配置されたノズルおよび下面ヘッダーに配置されたノズル)の噴流方向を中心に厚鋼板上の領域を同心円状のセルに分割している。このような同心円状のセルに分割したモデルを用いるのは、ノズルから噴出された冷却水は同心円状に厚鋼板上に広がるためである。同心円状に分割したセルは、その分割幅が狭いほど精度の高い予測が可能になるが、計算負荷が大きくなるため、一定の幅を持ったセルに分割すれば良い。より具体的には、並列されるノズル間の距離を考慮して、各ノズルにおけるモデル同士が一部重複する形で形成されるように、モデルの最大半径(モデルで想定するセルの最大半径)を決定し、このモデルを5つ程度のセルに分割すれば良い。図4に示した例では、並列されるノズル間の距離が50mmであったため、最大半径25.7mmのモデルを形成した。ここで、各セルは、5.7mmの幅を持つ4つのリング状セルと、中心に半径2.9mmの1つの円状セルと、に分割した。 FIG. 4 is a diagram for explaining a steel plate temperature prediction model. In the model shown in FIG. 4, when calculating the heat transfer coefficient of the portion of the thick steel plate sandwiched between the upper header and the lower header (hereinafter referred to as “upper and lower header”), a set of upper and lower nozzles (upper header) The region on the thick steel plate is divided into concentric cells centering on the jet direction of the nozzles arranged in the nozzle and the nozzle arranged in the lower header. The reason why the model divided into the concentric cells is used is that the cooling water ejected from the nozzle spreads concentrically on the thick steel plate. A cell divided into concentric circles can be predicted with higher accuracy as the division width becomes narrower. However, since the calculation load increases, the cell may be divided into cells having a certain width. More specifically, the maximum radius of the model (the maximum radius of the cell assumed by the model) so that the models at each nozzle partially overlap each other in consideration of the distance between the nozzles arranged in parallel. And the model may be divided into about five cells. In the example shown in FIG. 4, since the distance between the nozzles arranged in parallel is 50 mm, a model having a maximum radius of 25.7 mm was formed. Here, each cell was divided into four ring-shaped cells having a width of 5.7 mm and one circular cell having a radius of 2.9 mm at the center.
このようにして複数のセルに分割したら、セルごとに熱伝達率を算出する。熱伝達率を算出する際には、まず、各セルの水温を計算する。ノズル直下から離れるほど厚鋼板の温度の影響を受けて水温は上昇する。水温は、熱伝達計算で容易に求めることができる。
続いて、セルごとに核沸騰と膜沸騰との割合を求める。沸騰熱伝達現象は、膜沸騰の状態では熱伝達率が小さく、核沸騰の状態では熱伝達率が大きい。厚鋼板の温度が高いときは膜沸騰が主体であるが、低温になると核沸騰に遷移し、熱伝達率が急増する傾向がある。よって、この割合によって、熱伝達率が大きく異なる。CHF点とMHF点との関係は実験等で求めることができることが知られている。CHF点とMHF点との間の温度域は、図3に示したように、核沸騰と膜沸騰とが同時に起こる遷移沸騰領域と呼ばれる。厚鋼板の表面温度が、CHF点以下であれば、核沸騰の割合が100%、MHF点以上であれば、膜沸騰の割合が100%である。したがって、厚鋼板の表面温度が遷移沸騰領域にあれば、その割合に応じて核沸騰割合(膜沸騰割合)を決める。
After dividing into a plurality of cells in this way, the heat transfer coefficient is calculated for each cell. When calculating the heat transfer coefficient, first, the water temperature of each cell is calculated. The water temperature rises under the influence of the temperature of the thick steel plate as it moves away from just below the nozzle. The water temperature can be easily obtained by heat transfer calculation.
Subsequently, the ratio of nucleate boiling and film boiling is determined for each cell. The boiling heat transfer phenomenon has a small heat transfer coefficient in the film boiling state and a large heat transfer coefficient in the nucleate boiling state. When the temperature of the thick steel plate is high, film boiling is the main component, but when the temperature is low, transition to nucleate boiling tends to cause a rapid increase in the heat transfer coefficient. Therefore, the heat transfer coefficient varies greatly depending on this ratio. It is known that the relationship between the CHF point and the MHF point can be obtained by experiments or the like. The temperature region between the CHF point and the MHF point is called a transition boiling region where nucleate boiling and film boiling occur simultaneously, as shown in FIG. If the surface temperature of the thick steel plate is below the CHF point, the nucleate boiling rate is 100%, and if it is above the MHF point, the film boiling rate is 100%. Therefore, if the surface temperature of the thick steel plate is in the transition boiling region, the nucleate boiling ratio (film boiling ratio) is determined according to the ratio.
そして、この割合を用いてセルごとに熱伝達率を算出する。算出は核沸騰の場合の熱伝達率Hn、および、膜沸騰の場合の熱伝達率Hfをそれぞれ計算し、その割合から各セルの熱伝達率Hを算出する。より具体的には、核沸騰、膜沸騰それぞれの場合の熱伝達率は下記式(7)、(8)で計算されるので、これらに沸騰状態の割合を加味し、式(9)により熱伝達率Hを算出する。 Then, the heat transfer coefficient is calculated for each cell using this ratio. The calculation calculates the heat transfer coefficient H n in the case of nucleate boiling and the heat transfer coefficient H f in the case of film boiling, and calculates the heat transfer coefficient H of each cell from the ratio. More specifically, since the heat transfer coefficient in each of nucleate boiling and film boiling is calculated by the following formulas (7) and (8), the ratio of the boiling state is added to these, and the heat transfer coefficient is calculated by formula (9). A transmission rate H is calculated.
ここで、Nunは核沸騰ヌッセルト数、Nufは膜沸騰ヌッセルト数、λwは水の熱伝導率[W/m・℃]、Lは代表長さ[m]、ΔTsatは過熱度[℃]、ΔTsubはサブクール度[℃]、Tsは厚鋼板の表面温度[℃]、Twは噴流水温[℃]、Bは核沸騰割合(0≦B≦1)をそれぞれ表す。 Here, Nu n is the nucleate boiling Nusselt number, Nu f is the film boiling Nusselt number, λ w is the thermal conductivity of water [W / m · ° C.], L is the representative length [m], and ΔT sat is the superheat degree [ [° C.], ΔT sub is the subcool degree [° C.], T s is the surface temperature [° C.] of the thick steel plate, T w is the jet water temperature [° C.], and B is the nucleate boiling rate (0 ≦ B ≦ 1).
最終的にセルごとに算出した熱伝達率Hについて平均値(平均熱伝達率)を計算し、これを上下ヘッダーに挟まれた厚鋼板の部位の熱伝達率とする。ここで、平均値の計算は単純平均でもよいが、より正確な予測をするためにセルの幅を考慮して積分した平均値を取ることが好ましい。 Finally, an average value (average heat transfer coefficient) is calculated for the heat transfer coefficient H calculated for each cell, and this is used as the heat transfer coefficient of the thick steel plate sandwiched between the upper and lower headers. Here, the calculation of the average value may be a simple average, but it is preferable to take an average value integrated in consideration of the cell width in order to make a more accurate prediction.
以上、1つのノズルのモデルに関して説明したが、すべてのノズルは同じように計算式により計算される。噴射される冷却水の水量密度が同じであれば、計算値を流用できるが、冷却水の水量密度が異なれば別途計算が必要になる。 Although one nozzle model has been described above, all nozzles are calculated by the same calculation formula. If the water density of the injected cooling water is the same, the calculated value can be used, but if the water density of the cooling water is different, a separate calculation is required.
一方、隣接する上下ヘッダー間に該当する厚鋼板の部位では、厚鋼板の板幅方向の位置における冷却水流速を加味して熱伝達率を計算する。例えば、厚鋼板の中央部を基準として幅方向にx軸を取ったと仮定し、板幅方向位置xにおける冷却水の流速νpを下記式(10)に示すようなxの2次式で表したモデルを用いて計算すればよい。νpはレイノルズ数Reのパラメータであるので、Reは下記式(11)のようになる。このReをヌッセルト数に反映させ、式(9)乃至式(11)を用いて熱伝達率Hを計算することができる。 On the other hand, in the portion of the thick steel plate corresponding to the upper and lower headers adjacent to each other, the heat transfer coefficient is calculated in consideration of the cooling water flow velocity at the position in the plate width direction of the thick steel plate. For example, assuming that the x-axis is taken in the width direction with respect to the central portion of the thick steel plate, the flow rate ν p of the cooling water at the plate width direction position x is expressed by a quadratic expression of x as shown in the following formula (10). The calculation may be performed using the model. Since ν p is a parameter of the Reynolds number Re, Re is represented by the following formula (11). This Re is reflected in the Nusselt number, and the heat transfer coefficient H can be calculated using the equations (9) to (11).
ここで、a1、a2、a3は係数を表す。また、Lは代表長さ[m]、ρは冷却水密度[kg/m3]、μは冷却水の粘性係数[m・s/kg]である。 Here, a 1 , a 2 , and a 3 represent coefficients. L is the representative length [m], ρ is the cooling water density [kg / m 3 ], and μ is the viscosity coefficient [m · s / kg] of the cooling water.
以上の2つのモデルを用いることにより、熱伝達率を計算することができ、厚鋼板の温度を予測することができる。 By using the above two models, the heat transfer coefficient can be calculated and the temperature of the thick steel plate can be predicted.
1.1.3.第1冷却水量設定工程S13
第1冷却水量設定工程S13(以下において、「S13」と称することがある。)は、S12で予測された、出側温度計15の位置における各切り板の温度を、冷却停止目標温度まで低下させるための、冷却装置20全体の冷却水量を設定する工程である。S13では、S12で板厚方向温度分布が予測された各切り板を冷却停止目標温度まで冷却するために必要な、冷却装置20のすべての冷却ゾーンにおける冷却水量を、切り板毎に設定する。
1.1.3. First cooling water amount setting step S13
In the first cooling water amount setting step S13 (hereinafter may be referred to as “S13”), the temperature of each cut plate at the position of the delivery-side thermometer 15 predicted in S12 is reduced to the cooling stop target temperature. This is a step of setting the cooling water amount of the entire cooling device 20 for the purpose. In S13, the amount of cooling water in all the cooling zones of the cooling device 20 necessary for cooling each cut plate whose plate thickness direction temperature distribution is predicted in S12 to the cooling stop target temperature is set for each cut plate.
1.1.4.第1冷却工程S14
第1冷却工程S14(以下において、「S14」と称することがある。)は、S13で設定された冷却水量の冷却水を各切り板へと吹き付けることにより、各切り板を刻々と冷却する工程である。より具体的には、S13で設定された冷却水量の冷却水が各切り板へと吹き付けられるように、冷却装置20の動作を制御しながら、各切り板を冷却する工程である。
1.1.4. 1st cooling process S14
The first cooling step S14 (hereinafter may be referred to as “S14”) is a step of cooling each cut plate by spraying the amount of cooling water set in S13 onto each cut plate. It is. More specifically, it is a step of cooling each cutting plate while controlling the operation of the cooling device 20 so that the cooling water of the cooling water amount set in S13 is sprayed to each cutting plate.
1.1.5.第2切り板温度測定工程S15
第2切り板温度測定工程S15(以下において、「S15」と称することがある。)は、S14が開始されてから終了するまでの間に、冷却装置内温度計12、13、14の位置に達した各切り板の温度を、冷却装置内温度計12、13、14を用いて測定する工程である。すなわち、S15は、冷却装置20による冷却中の各切り板の温度を測定する工程である。
1.1.5. Second cut plate temperature measurement step S15
The second cut plate temperature measurement step S15 (hereinafter sometimes referred to as “S15”) is performed at the position of the thermometers 12, 13, and 14 in the cooling device between the start and the end of S14. This is a step of measuring the reached temperature of each cut plate using the thermometers 12, 13, and 14 in the cooling device. That is, S15 is a step of measuring the temperature of each cut plate being cooled by the cooling device 20.
1.1.6.調整工程S16
調整工程S16(以下において、「S16」と称することがある。)は、S12で予測された、冷却装置内温度計12、13、14のそれぞれの位置における各切り板の温度の予測値と、S15で測定された冷却装置内温度計12、13、14のそれぞれの位置における各切り板の温度の測定値とが一致するように、各切り板に対して鋼板温度予測モデルを調整する工程である。S16における鋼板温度予測モデルの調整は、S12の温度予測値とS15の温度測定値とが一致するように鋼板温度予測モデルを調整するのであれば、その調整形態は特に限定されない。ただし、冷却停止温度を高精度に制御しやすい形態にする観点からは、本発明の制御方法で用いる鋼板温度予測モデルが、冷却水によって冷却される各切り板表面の、核沸騰領域の熱伝達率、遷移沸騰領域の熱伝達率、および、膜沸騰領域の熱伝達率を算出する熱伝達率算出部と、CHF点およびMHF点を算出する遷移温度算出部と、を有することが好ましい。そして、S16は、このような鋼板温度予測モデルにおける、CHF点、MHF点、核沸騰領域の熱伝達率、および、遷移沸騰領域の熱伝達率を修正する工程であることが好ましい。
1.1.6. Adjustment process S16
The adjustment step S16 (hereinafter may be referred to as “S16”) is a predicted value of the temperature of each cutting plate at each position of the cooling device thermometers 12, 13, and 14 predicted in S12. In the process of adjusting the steel sheet temperature prediction model for each cut plate so that the measured values of the temperature of each cut plate at the respective positions of the thermometers 12, 13, and 14 measured in S15 coincide. is there. The adjustment of the steel plate temperature prediction model in S16 is not particularly limited as long as the steel plate temperature prediction model is adjusted so that the temperature prediction value in S12 matches the temperature measurement value in S15. However, from the viewpoint of making the cooling stop temperature easy to control with high accuracy, the steel plate temperature prediction model used in the control method of the present invention is the heat transfer in the nucleate boiling region of each cut plate surface cooled by the cooling water. It is preferable to have a heat transfer coefficient calculation unit that calculates the heat transfer coefficient of the rate, the transition boiling region, and the film transfer region, and a transition temperature calculation unit that calculates the CHF point and the MHF point. S16 is preferably a step of correcting the CHF point, MHF point, nucleate boiling region heat transfer coefficient, and transition boiling region heat transfer coefficient in such a steel sheet temperature prediction model.
CHF点およびMHF点の修正は、例えば、S12の温度予測値とS15の温度測定値とが一致するように、CHF点およびMHF点を同じ方向(高温側または低温側。以下において同じ。)へ同じ量だけ修正して収束計算を行うことにより、実施することができる。また、CHF点およびMHF点を同じ方向へ同じ量だけ修正する場合、核沸騰領域の熱伝達率の修正は、修正前の熱伝達率に下記式で表わされる補正係数Xnを乗じることにより、行うことができる。下記式において、ΔTはCHF点およびMHF点の修正量(℃)である。
Xn=1.0+0.02・ΔT
また、修正後の遷移沸騰領域の熱伝達率は、例えば、CHF点における修正後の核沸騰領域の熱伝達率と、MHF点における膜沸騰領域の熱伝達率とを繋ぐ直線により表わすことができる。S16で調整した鋼板温度予測モデルで用いる沸騰曲線の例を、図5に示す。図5には、調整前の沸騰曲線と、CHF点およびMHF点を高温側に38.1℃修正し、且つ、核沸騰領域の熱伝達率の補正係数Xnを1.76として調整した後の沸騰曲線を示した。
For the correction of the CHF point and the MHF point, for example, the CHF point and the MHF point are moved in the same direction (high temperature side or low temperature side; the same applies hereinafter) so that the predicted temperature value of S12 matches the measured temperature value of S15. It can be implemented by correcting the same amount and performing convergence calculation. When the CHF point and the MHF point are corrected by the same amount in the same direction, the heat transfer coefficient of the nucleate boiling region is corrected by multiplying the heat transfer coefficient before correction by a correction coefficient Xn expressed by the following equation. be able to. In the following formula, ΔT is a correction amount (° C.) of the CHF point and the MHF point.
Xn = 1.0 + 0.02 · ΔT
Moreover, the heat transfer coefficient of the transition boiling region after correction can be represented by, for example, a straight line connecting the heat transfer coefficient of the nucleate boiling region after correction at the CHF point and the heat transfer coefficient of the film boiling region at the MHF point. . An example of the boiling curve used in the steel sheet temperature prediction model adjusted in S16 is shown in FIG. In FIG. 5, the boiling curve before adjustment, the CHF point and the MHF point are corrected to 38.1 ° C. on the high temperature side, and the heat transfer coefficient correction coefficient Xn in the nucleate boiling region is adjusted to 1.76. A boiling curve was shown.
1.1.7.第2切り板温度予測工程S17
第2切り板温度予測工程S17(以下において、「S17」と称することがある。)は、S16で調整された鋼板温度予測モデルを用いて、出側温度計15の位置を含む、冷却装置内温度計12、13、14の位置よりも下流側の位置における各切り板の温度(板厚方向温度分布)を予測する工程である。S17における温度予測計算は、S16で調整された鋼板温度予測モデルを用いるほかは、S12と同様に行うことができる。
1.1.7. Second cut plate temperature prediction step S17
The second cut plate temperature prediction step S17 (hereinafter, sometimes referred to as “S17”) includes the position of the exit side thermometer 15 using the steel plate temperature prediction model adjusted in S16. This is a step of predicting the temperature of each cut plate (plate thickness direction temperature distribution) at a position downstream of the positions of the thermometers 12, 13, and 14. The temperature prediction calculation in S17 can be performed in the same manner as S12 except that the steel plate temperature prediction model adjusted in S16 is used.
1.1.8.第2冷却水量設定工程S18
第2冷却水量設定工程S18(以下において、「S18」と称することがある。)は、S17で予測された、冷却装置20の出側(出側温度計15の位置)における各切り板の温度を、冷却停止目標温度まで低下させるための、S15で温度を測定した位置よりも下流側の領域における、各切り板に対する冷却装置20の冷却水量を再設定する工程である。S18における冷却水量の再設定は、冷却水量を決定する際に用いる起点となる板厚方向温度分布としてS17で予測された結果を用いるほかは、S13と同様に行うことができる。
1.1.8. Second cooling water amount setting step S18
The second cooling water amount setting step S18 (hereinafter may be referred to as “S18”) is the temperature of each cut plate predicted at S17 on the outlet side of the cooling device 20 (the position of the outlet thermometer 15). Is a step of resetting the cooling water amount of the cooling device 20 for each cut plate in the region downstream of the position where the temperature is measured in S15 for lowering the cooling stop target temperature. The resetting of the cooling water amount in S18 can be performed in the same manner as in S13, except that the result predicted in S17 is used as the plate thickness direction temperature distribution that is the starting point used when determining the cooling water amount.
1.1.9.第2冷却工程S19
第2冷却工程S19(以下において、「S19」と称することがある。)は、S18で設定された冷却水量の冷却水を、S15で温度を測定した位置よりも下流側の各切り板へと吹き付けることにより、各切り板を刻々と冷却する工程である。より具体的には、S18で再設定された冷却水量の冷却水が各切り板へと吹き付けられるように、冷却装置20の動作を制御しながら、各切り板を冷却する工程である。
1.1.9. Second cooling step S19
In the second cooling step S19 (hereinafter, sometimes referred to as “S19”), the amount of the cooling water set in S18 is transferred to each of the cutting plates on the downstream side of the position where the temperature is measured in S15. This is a step of cooling each cut plate by spraying. More specifically, it is a step of cooling each cutting plate while controlling the operation of the cooling device 20 so that the cooling water amount reset in S18 is sprayed onto each cutting plate.
このように、第1実施形態にかかる本発明の制御方法では、S15で冷却装置内温度計12、13、14により各切り板の温度を測定し、この測定値を用いて、S18で冷却装置内温度計12、13、14よりも下流側の冷却水量を決定し、決定された水量の冷却水を各切り板へと吹き付けることにより、切り板の集合体である厚鋼板1を冷却する。このような形態にすることにより、入側温度計11による温度測定結果を起点にこれよりも下流側の鋼板温度を予測していた従来と比較して、S17で鋼板温度予測モデルを用いて鋼板温度を予測する区間を短縮することができるので、鋼板温度の予測精度を悪化させる外乱要因が減り、鋼板温度の予測精度を高めることが可能になる。さらに、第1実施形態にかかる本発明の制御方法では、S15で測定した温度測定値と、S12で予測した温度予測値とが一致するように、S16で鋼板温度予測モデルを調整し、調整された鋼板温度予測モデルを使って、S18で冷却装置の冷却水量を再設定する。これにより、冷却装置内温度計12、13、14の位置よりも下流の冷却区間で、鋼板温度の制御精度を高めることが可能になる。さらに、第1実施形態にかかる本発明の制御方法では、すべての切り板に対する冷却制御が行われるので、厚鋼板1の長手方向全長に亘って鋼板温度の制御精度を高めることが可能になる。したがって、このような形態にすることにより、冷却停止温度を高精度に制御することが可能な、厚鋼板の冷却制御方法を提供することができる。 As described above, in the control method of the present invention according to the first embodiment, the temperature of each cut plate is measured by the thermometers 12, 13, and 14 in the cooling device in S15, and the cooling device is used in S18 using this measured value. The amount of cooling water on the downstream side of the inner thermometers 12, 13, and 14 is determined, and the cooling water of the determined amount is sprayed onto each cut plate, thereby cooling the thick steel plate 1 that is an aggregate of the cut plates. By adopting such a form, the steel plate temperature prediction model is used in S17 using the steel plate temperature prediction model in S17 as compared with the conventional case where the steel plate temperature on the downstream side is predicted based on the temperature measurement result by the inlet side thermometer 11. Since the section for predicting the temperature can be shortened, disturbance factors that deteriorate the prediction accuracy of the steel plate temperature are reduced, and the prediction accuracy of the steel plate temperature can be increased. Furthermore, in the control method of the present invention according to the first embodiment, the steel plate temperature prediction model is adjusted and adjusted in S16 so that the temperature measurement value measured in S15 and the temperature prediction value predicted in S12 coincide. In step S18, the cooling water amount of the cooling device is reset using the steel plate temperature prediction model. Thereby, it becomes possible to raise the control precision of steel plate temperature in the cooling section downstream from the position of the thermometers 12, 13, and 14 in the cooling device. Furthermore, in the control method of the present invention according to the first embodiment, since cooling control is performed on all the cut plates, it is possible to increase the control accuracy of the steel plate temperature over the entire length in the longitudinal direction of the thick steel plate 1. Therefore, by adopting such a form, it is possible to provide a thick steel plate cooling control method capable of controlling the cooling stop temperature with high accuracy.
1.2.第2実施形態
図6および図7は、第2実施形態にかかる本発明の制御方法を説明する図である。図6および図7を適宜参照しつつ、第2実施形態にかかる本発明の制御方法について、以下に説明する。なお、第1実施形態は冷却装置を通過する各切り板を追跡し、個々の切り板に対して必要な水量の冷却水を吹き付けることができる冷却装置を対象にした実施形態であるが、第2実施形態は、このような機能を持たない冷却装置を対象にした実施形態である。
図6に示した第2実施形態にかかる本発明の制御方法は、第1温度測定工程S21と、第1温度予測工程S22と、第1冷却水量設定工程S23と、第1冷却工程S24と、第2温度測定工程S25と、調整工程S26と、第2温度予測工程S27と、第2冷却水量設定工程S28と、第2冷却工程S29と、を有している。
1.2. Second Embodiment FIGS. 6 and 7 are diagrams for explaining a control method of the present invention according to a second embodiment. The control method of the present invention according to the second embodiment will be described below with reference to FIGS. 6 and 7 as appropriate. In addition, although 1st Embodiment tracks each cutting board which passes a cooling device, it is embodiment targeted at the cooling device which can spray the cooling water of the required amount of water with respect to each cutting plate. The second embodiment is an embodiment directed to a cooling device that does not have such a function.
The control method of the present invention according to the second embodiment shown in FIG. 6 includes a first temperature measurement step S21, a first temperature prediction step S22, a first cooling water amount setting step S23, a first cooling step S24, It has 2nd temperature measurement process S25, adjustment process S26, 2nd temperature prediction process S27, 2nd cooling water amount setting process S28, and 2nd cooling process S29.
1.2.1.第1温度測定工程S21
第1温度測定工程S21(以下において、「S21」と称することがある。)は、冷却装置20の入側に設置された入側温度計11を用いて、入側温度計11を通過する際の厚鋼板1の制御対象ポイントである先端部の温度を測定する工程である。
1.2.1. First temperature measurement step S21
The first temperature measurement step S <b> 21 (hereinafter may be referred to as “S <b> 21”) uses the entry-side thermometer 11 installed on the entry side of the cooling device 20 to pass through the entry-side thermometer 11. It is the process of measuring the temperature of the front-end | tip part which is a control object point of this thick steel plate 1. FIG.
1.2.2.第1温度予測工程S22
第1温度予測工程S22(以下において、「S22」と称することがある。)は、S21で測定した厚鋼板1の温度を起点に、鋼板温度予測モデル(板厚方向多分割モデル)を用いて、厚鋼板1の温度降下を計算することにより、冷却装置20内に設置された冷却装置内温度計12、13、14のそれぞれの位置、および、冷却装置20の出側に設置された出側温度計15の位置における、厚鋼板1の温度(板厚方向温度分布)を予測する工程である。厚鋼板1を複数の切り板の集合体とみなさない点を除き、S22はS12と同様の工程であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
1.2.2. First temperature prediction step S22
The first temperature prediction step S22 (hereinafter sometimes referred to as “S22”) uses a steel plate temperature prediction model (plate thickness direction multi-division model) starting from the temperature of the thick steel plate 1 measured in S21. By calculating the temperature drop of the thick steel plate 1, the respective positions of the cooling device thermometers 12, 13, 14 installed in the cooling device 20 and the outlet side installed on the outlet side of the cooling device 20 This is a step of predicting the temperature (thickness direction temperature distribution) of the thick steel plate 1 at the position of the thermometer 15. Except that the thick steel plate 1 is not regarded as an aggregate of a plurality of cut plates, S22 is a process similar to S12, and thus detailed description thereof is omitted here.
1.2.3.第1冷却水量設定工程S23
第1冷却水量設定工程S23(以下において、「S23」と称することがある。)は、S22で予測された、出側温度計15の位置における厚鋼板1の温度を、冷却停止目標温度まで低下させるための、冷却装置20全体の冷却水量を設定する工程である。S23では、S22で板厚方向温度分布が予測された厚鋼板1を冷却停止目標温度まで冷却するために必要な、冷却装置20のすべての冷却ゾーンにおける冷却水量を設定する。
1.2.3. First cooling water amount setting step S23
In the first cooling water amount setting step S23 (hereinafter may be referred to as “S23”), the temperature of the thick steel plate 1 at the position of the outlet thermometer 15 predicted in S22 is lowered to the cooling stop target temperature. This is a step of setting the cooling water amount of the entire cooling device 20 for the purpose. In S23, the cooling water amount in all the cooling zones of the cooling device 20 necessary for cooling the thick steel plate 1 whose plate thickness direction temperature distribution is predicted in S22 to the cooling stop target temperature is set.
1.2.4.第1冷却工程S24
第1冷却工程S24(以下において、「S24」と称することがある。)は、S23で設定された冷却水量の冷却水を厚鋼板1へと吹き付けることにより、厚鋼板1を冷却する工程である。より具体的には、S23で設定された冷却水量の冷却水が厚鋼板1へと吹き付けられるように、冷却装置20の動作を制御しながら、厚鋼板1を冷却する工程である。
1.2.4. 1st cooling process S24
The first cooling step S24 (hereinafter may be referred to as “S24”) is a step of cooling the thick steel plate 1 by spraying the amount of cooling water set in S23 onto the thick steel plate 1. . More specifically, it is a step of cooling the thick steel plate 1 while controlling the operation of the cooling device 20 so that the amount of cooling water set in S23 is sprayed onto the thick steel plate 1.
1.2.5.第2温度測定工程S25
第2温度測定工程S25(以下において、「S25」と称することがある。)は、S24が開始されてから終了するまでの間に、冷却装置内温度計12、13、14の位置に達した厚鋼板1の制御対象ポイントである先端部の温度を、冷却装置内温度計12、13、14を用いて測定する工程である。すなわち、S25は、冷却装置20による冷却中の厚鋼板1の温度を測定する工程である。
1.2.5. Second temperature measurement step S25
The second temperature measurement step S25 (hereinafter sometimes referred to as “S25”) has reached the positions of the thermometers 12, 13, and 14 in the cooling device between the start and the end of S24. This is a step of measuring the temperature at the tip, which is the point to be controlled, of the thick steel plate 1 using the cooling device thermometers 12, 13, and 14. That is, S25 is a step of measuring the temperature of the thick steel plate 1 being cooled by the cooling device 20.
1.2.6.調整工程S26
調整工程S26(以下において、「S26」と称することがある。)は、S22で予測された、冷却装置内温度計12、13、14のそれぞれの位置における厚鋼板1の温度の予測値と、S25で測定された冷却装置内温度計12、13、14のそれぞれの位置における厚鋼板1の温度の測定値とが一致するように、鋼板温度予測モデルを調整する工程である。S26における鋼板温度予測モデルの調整は、S22の温度予測値とS25の温度測定値とが一致するように鋼板温度予測モデルを調整するのであれば、その調整形態は特に限定されない。ただし、冷却停止温度を高精度に制御しやすい形態にする観点からは、本発明の制御方法で用いる鋼板温度予測モデルが、冷却水によって冷却される厚鋼板表面の、核沸騰領域の熱伝達率、遷移沸騰領域の熱伝達率、および、膜沸騰領域の熱伝達率を算出する熱伝達率算出部と、CHF点およびMHF点を算出する遷移温度算出部と、を有することが好ましい。そして、S26は、このような鋼板温度予測モデルにおける、CHF点、MHF点、核沸騰領域の熱伝達率、および、遷移沸騰領域の熱伝達率を修正する工程であることが好ましい。厚鋼板1を複数の切り板の集合体とみなさない点を除き、S26はS16と同様の工程であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
1.2.6. Adjustment process S26
The adjustment step S26 (hereinafter may be referred to as “S26”) is a predicted value of the temperature of the thick steel plate 1 at each position of the cooling device thermometers 12, 13, and 14 predicted in S22. This is a step of adjusting the steel plate temperature prediction model so that the measured values of the temperature of the thick steel plate 1 at the positions of the cooling device thermometers 12, 13, and 14 measured in S25 coincide. The adjustment of the steel plate temperature prediction model in S26 is not particularly limited as long as the steel plate temperature prediction model is adjusted so that the temperature prediction value in S22 matches the temperature measurement value in S25. However, from the viewpoint of making the cooling stop temperature easy to control with high accuracy, the steel plate temperature prediction model used in the control method of the present invention is the heat transfer coefficient of the nucleate boiling region on the surface of the thick steel plate cooled by the cooling water. It is preferable to have a heat transfer coefficient calculator that calculates the heat transfer coefficient of the transition boiling region and the heat transfer coefficient of the film boiling region, and a transition temperature calculator that calculates the CHF point and the MHF point. And it is preferable that S26 is a process of correcting the CHF point, the MHF point, the heat transfer coefficient of the nucleate boiling region, and the heat transfer coefficient of the transition boiling region in such a steel sheet temperature prediction model. Except that the thick steel plate 1 is not regarded as an aggregate of a plurality of cut plates, S26 is a process similar to S16, and thus detailed description thereof is omitted here.
1.2.7.第2温度予測工程S27
第2温度予測工程S27(以下において、「S27」と称することがある。)は、S26で調整された鋼板温度予測モデルを用いて、出側温度計15の位置を含む、冷却装置内温度計12、13、14の位置よりも下流側の位置における厚鋼板1の温度(板厚方向温度分布)を予測する工程である。S27における温度予測計算は、S26で調整された鋼板温度予測モデルを用いるほかは、S22と同様に行うことができる。
1.2.7. Second temperature prediction step S27
The second temperature prediction step S27 (hereinafter may be referred to as “S27”) includes the position of the outlet thermometer 15 using the steel plate temperature prediction model adjusted in S26, and includes a thermometer in the cooling device. This is a step of predicting the temperature (plate thickness direction temperature distribution) of the thick steel plate 1 at a position downstream of the positions 12, 13, and 14. The temperature prediction calculation in S27 can be performed in the same manner as S22 except that the steel plate temperature prediction model adjusted in S26 is used.
1.2.8.第2冷却水量設定工程S28
第2冷却水量設定工程S28(以下において、「S28」と称することがある。)は、S27で予測された、冷却装置20の出側(出側温度計15の位置)における厚鋼板1の温度を、冷却停止目標温度まで低下させるための、S25で温度を測定した位置よりも下流側の領域における、冷却装置20の冷却水量を再設定する工程である。S28における冷却水量の再設定は、冷却水量を決定する際に用いる起点となる板厚方向温度分布としてS27で予測された結果を用いるほかは、S23と同様に行うことができる。
1.2.8. Second cooling water amount setting step S28
In the second cooling water amount setting step S28 (hereinafter sometimes referred to as “S28”), the temperature of the thick steel plate 1 on the outlet side of the cooling device 20 (position of the outlet thermometer 15) predicted in S27. Is a step of resetting the cooling water amount of the cooling device 20 in the region downstream of the position at which the temperature is measured in S25 for reducing the temperature to the cooling stop target temperature. The resetting of the cooling water amount in S28 can be performed in the same manner as in S23, except that the result predicted in S27 is used as the plate thickness direction temperature distribution that is the starting point used when determining the cooling water amount.
1.2.9.第2冷却工程S29
第2冷却工程S29(以下において、「S29」と称することがある。)は、S28で設定された冷却水量の冷却水を、S25で温度を測定した位置よりも下流側の厚鋼板1へと吹き付けることにより、厚鋼板1を冷却する工程である。より具体的には、S28で再設定された冷却水量の冷却水が厚鋼板1へと吹き付けられるように、冷却装置20の動作を制御しながら、厚鋼板1を冷却する工程である。
1.2.9. Second cooling step S29
In the second cooling step S29 (hereinafter sometimes referred to as “S29”), the amount of cooling water set in S28 is transferred to the thick steel plate 1 on the downstream side of the position where the temperature is measured in S25. This is a step of cooling the thick steel plate 1 by spraying. More specifically, it is a step of cooling the thick steel plate 1 while controlling the operation of the cooling device 20 so that the cooling water amount reset in S28 is sprayed onto the thick steel plate 1.
このように、第2実施形態にかかる本発明の制御方法では、S25で冷却装置内温度計12、13、14により厚鋼板1の温度を測定し、この測定値を用いて、S28で冷却装置内温度計12、13、14よりも下流側の冷却水量を決定し、決定された水量の冷却水を厚鋼板1へと吹き付けることにより、厚鋼板1を冷却する。このような形態にすることにより、入側温度計11による温度測定結果を起点にこれよりも下流側の鋼板温度を予測していた従来と比較して、S27で鋼板温度予測モデルを用いて鋼板温度を予測する区間を短縮することができるので、鋼板温度の予測精度を悪化させる外乱要因が減り、鋼板温度の予測精度を高めることが可能になる。さらに、第2実施形態にかかる本発明の制御方法では、S25で測定した温度測定値と、S22で予測した温度予測値とが一致するように、S26で鋼板温度予測モデルを調整し、調整された鋼板温度予測モデルを使って、S28で冷却装置の冷却水量を再設定する。これにより、冷却装置内温度計12、13、14の位置よりも下流の冷却区間で、鋼板温度の制御精度を高めることが可能になる。したがって、このような形態にすることにより、冷却停止温度を高精度に制御することが可能な、厚鋼板の冷却制御方法を提供することができる。 Thus, in the control method of the present invention according to the second embodiment, the temperature of the thick steel plate 1 is measured by the thermometers 12, 13, and 14 in the cooling device in S25, and the cooling device is used in S28 using this measured value. The thickness of the thick steel plate 1 is cooled by determining the amount of cooling water downstream of the inner thermometers 12, 13, and 14 and spraying the determined amount of cooling water onto the thick steel plate 1. By adopting such a form, the steel plate temperature prediction model is used in S27 using a steel plate temperature prediction model in S27 as compared with the conventional case where the steel plate temperature on the downstream side is predicted based on the temperature measurement result by the inlet side thermometer 11. Since the section for predicting the temperature can be shortened, disturbance factors that deteriorate the prediction accuracy of the steel plate temperature are reduced, and the prediction accuracy of the steel plate temperature can be increased. Furthermore, in the control method of the present invention according to the second embodiment, the steel plate temperature prediction model is adjusted in S26 so that the temperature measurement value measured in S25 matches the temperature prediction value predicted in S22. In step S28, the cooling water amount of the cooling device is reset using the steel plate temperature prediction model. Thereby, it becomes possible to raise the control precision of steel plate temperature in the cooling section downstream from the position of the thermometers 12, 13, and 14 in the cooling device. Therefore, by adopting such a form, it is possible to provide a thick steel plate cooling control method capable of controlling the cooling stop temperature with high accuracy.
2.厚鋼板の製造方法
図8は、本発明の厚鋼板の製造方法を説明する図である。図8に示したように、本発明の厚鋼板の製造方法は、厚鋼板を熱間圧延する熱間圧延工程S31と、該熱間圧延工程S31の後に厚鋼板を冷却する冷却工程S32と、を有し、冷却工程S32で、上記第1実施形態または第2実施形態にかかる本発明の制御方法が用いられる。上述のように、本発明の制御方法によれば、冷却停止温度を高精度に制御することが可能である。このような冷却工程S32を有することにより、本発明の厚鋼板の製造方法では、厚鋼板の冷却停止温度が高精度に制御される。これにより、厚鋼板の機械的特性を安定化することが可能になるので、添加元素を削減して製造コストを削減することが可能な、厚鋼板の製造方法を提供することができる。
2. Manufacturing Method of Thick Steel Plate FIG. 8 is a diagram for explaining a manufacturing method of a thick steel plate according to the present invention. As shown in FIG. 8, the manufacturing method of the thick steel plate of the present invention includes a hot rolling step S31 for hot rolling the thick steel plate, a cooling step S32 for cooling the thick steel plate after the hot rolling step S31, In the cooling step S32, the control method of the present invention according to the first embodiment or the second embodiment is used. As described above, according to the control method of the present invention, the cooling stop temperature can be controlled with high accuracy. By having such cooling process S32, in the manufacturing method of the thick steel plate of this invention, the cooling stop temperature of a thick steel plate is controlled with high precision. Thereby, since it becomes possible to stabilize the mechanical characteristic of a thick steel plate, the manufacturing method of a thick steel plate which can reduce an additive element and can reduce manufacturing cost can be provided.
3.厚鋼板の冷却制御装置および厚鋼板の製造装置
3.1.第1実施形態
図9は、第1実施形態にかかる本発明の厚鋼板の冷却制御装置30を備える、第1実施形態にかかる本発明の厚鋼板の製造装置100の形態例を説明する図である。図9に示した製造装置100は、厚鋼板を熱間圧延する圧延機10と、圧延機10で熱間圧延された厚鋼板を冷却する冷却装置20と、冷却装置20の操業条件を制御する冷却制御装置30と、冷却装置20の入側に設置された入側温度計11と、冷却装置20内に設置された冷却装置内温度計12、13、14と、冷却装置20の出側に設置された出側温度計15と、を備えている。冷却制御装置30は、上記第1実施形態にかかる本発明の制御方法を実施可能な装置である。
3. Thick steel plate cooling control device and thick steel plate manufacturing device 3.1. First Embodiment FIG. 9 is a view for explaining an example of a thick steel plate manufacturing apparatus 100 according to the first embodiment, which includes the thick steel plate cooling control apparatus 30 according to the first embodiment. is there. The manufacturing apparatus 100 shown in FIG. 9 controls the rolling mill 10 that hot-rolls thick steel plates, the cooling device 20 that cools the thick steel plates hot-rolled by the rolling mill 10, and the operating conditions of the cooling device 20. The cooling control device 30, the inlet-side thermometer 11 installed on the inlet side of the cooling device 20, the cooling-device thermometers 12, 13, 14 installed in the cooling device 20, and the outlet side of the cooling device 20 And an exit-side thermometer 15 installed. The cooling control device 30 is a device capable of executing the control method of the present invention according to the first embodiment.
図9に示した冷却制御装置30は、入側温度計11と、冷却装置内温度計12、13、14と、出側温度計15と、第1切り板温度予測部31と、第1冷却水量設定部32と、調整部33と、第2切り板温度予測部34と、第2冷却水量設定部35と、を有している。第1切り板温度予測部31は、S12が行われる部位であり、入側温度計11を用いて測定された、入側温度計11を通過する際の各切り板の温度を起点に、鋼板温度予測モデルを用いて冷却後の各切り板の温度を予測する。第1切り板温度予測部31では、各切り板の板厚方向温度分布が予測される。このようにして予測された各切り板の板厚方向温度分布に関する情報は、第1冷却水量設定部32および調整部33へと送られ、第1冷却水量設定部32でS13が行われる。具体的には、第1冷却水量設定部32では、第1切り板温度予測部31で予測された、出側温度計15の位置における各切り板の温度を、冷却停止目標温度まで低下させるための、冷却装置20全体の冷却水量が算出される。このようにして算出された冷却水量に関する情報は、冷却装置20へと送られる。そして、冷却装置20内を所定の搬送速度で搬送される各切り板に向けて、第1冷却水量設定部32で算出された冷却水量の冷却水を吹き付けることにより、各切り板が刻々と冷却される。製造装置100では、冷却装置20によって各切り板が刻々と冷却されている間に、冷却装置20内における各切り板の温度が、冷却装置内温度計12、13、14を用いて測定される。冷却装置内温度計12、13、14を用いて測定された各切り板の温度に関する情報は、調整部33および第2切り板温度予測部34へと送られる。そして、第1切り板温度予測部31で予測された、冷却装置内温度計12、13、14の位置における各切り板の温度の予測値と、冷却装置内温度計12、13、14を用いて測定された各切り板の温度の測定値とが一致するように、調整部33で鋼板温度予測モデルが調整される。調整部33は、S16が行われる部位であり、例えば、CHF点、MHF点、核沸騰領域の熱伝達率、および、遷移沸騰領域の熱伝達率を修正することにより、鋼板温度予測モデルが調整される。このようにして鋼板温度予測モデルが調整されたら、S17が行われる第2切り板温度予測部34で、調整後の鋼板温度予測モデルと、冷却装置内温度計12、13、14を用いて測定された各切り板の温度の測定値とを用いて、冷却装置内温度計12、13、14の位置よりも下流側の領域における各切り板の温度(板厚方向温度分布)が予測される。第2切り板温度予測部34で予測された各切り板の温度に関する情報は、S18が行われる第2冷却水量設定部35へと送られる。そして、第2切り板温度予測部34から送られてきた各切り板の温度を冷却停止目標温度まで低下させるための、冷却装置内温度計12、13、14の位置よりも下流側の領域における各切り板に対する冷却装置20の冷却水量が、第2冷却水量設定部35で算出される。このようにして算出された冷却水量に関する情報は、冷却装置20へと送られる。そして、冷却装置20内の、冷却装置内温度計12、13、14の位置よりも下流側を所定の搬送速度で搬送される各切り板に向けて、第2冷却水量設定部35で算出された冷却水量の冷却水を吹き付けることにより、各切り板が刻々と冷却される。 The cooling control device 30 shown in FIG. 9 includes an inlet-side thermometer 11, cooling-device thermometers 12, 13, and 14, an outlet-side thermometer 15, a first cut plate temperature prediction unit 31, and a first cooling A water amount setting unit 32, an adjustment unit 33, a second cut plate temperature prediction unit 34, and a second cooling water amount setting unit 35 are included. The first cut plate temperature prediction unit 31 is a part where S12 is performed, and the steel plate is started from the temperature of each cut plate when passing through the input side thermometer 11 measured using the input side thermometer 11. The temperature of each cut plate after cooling is predicted using a temperature prediction model. The first cut plate temperature prediction unit 31 predicts the plate thickness direction temperature distribution of each cut plate. Information regarding the thickness distribution in the thickness direction of each cut plate thus predicted is sent to the first cooling water amount setting unit 32 and the adjustment unit 33, and S13 is performed in the first cooling water amount setting unit 32. Specifically, in the first cooling water amount setting unit 32, the temperature of each cutting plate at the position of the outlet thermometer 15 predicted by the first cutting plate temperature prediction unit 31 is decreased to the cooling stop target temperature. The amount of cooling water for the entire cooling device 20 is calculated. Information regarding the amount of cooling water calculated in this way is sent to the cooling device 20. Then, by blowing the cooling water of the cooling water amount calculated by the first cooling water amount setting unit 32 toward each of the cutting plates conveyed at a predetermined conveying speed in the cooling device 20, each cutting plate is cooled every moment. Is done. In the manufacturing apparatus 100, the temperature of each cut plate in the cooling device 20 is measured using the cooling device thermometers 12, 13, and 14 while each cut plate is being cooled by the cooling device 20. . Information about the temperature of each cut plate measured using the thermometers 12, 13, and 14 in the cooling device is sent to the adjustment unit 33 and the second cut plate temperature prediction unit 34. And the predicted value of the temperature of each cutting board in the position of the thermometer 12 in a cooling device, 13, 14 estimated by the 1st cutting plate temperature prediction part 31 and the thermometer 12 in a cooling device 12, 13, 14 are used. The steel plate temperature prediction model is adjusted by the adjustment unit 33 so that the measured temperature values of the respective cut plates coincide with each other. The adjustment unit 33 is a part where S16 is performed. For example, the steel plate temperature prediction model is adjusted by correcting the CHF point, the MHF point, the heat transfer coefficient of the nucleate boiling area, and the heat transfer coefficient of the transition boiling area. Is done. When the steel plate temperature prediction model is adjusted in this way, the second cut plate temperature prediction unit 34 in which S17 is performed is measured using the adjusted steel plate temperature prediction model and the cooling device thermometers 12, 13, and 14. Using the measured value of the temperature of each cut plate, the temperature of each cut plate (plate thickness direction temperature distribution) in the region downstream of the position of the thermometer 12, 13, 14 in the cooling device is predicted. . Information about the temperature of each cut plate predicted by the second cut plate temperature prediction unit 34 is sent to the second cooling water amount setting unit 35 in which S18 is performed. And in the area | region downstream from the position of the thermometer 12 in a cooling device, 13, 14 for reducing the temperature of each cutting board sent from the 2nd cutting board temperature prediction part 34 to cooling stop target temperature The cooling water amount of the cooling device 20 for each cut plate is calculated by the second cooling water amount setting unit 35. Information regarding the amount of cooling water calculated in this way is sent to the cooling device 20. And it calculates with the 2nd cooling water amount setting part 35 toward each cutting board conveyed downstream from the position of the thermometer 12 in a cooling device 20, 13, 13 and 14 with a predetermined conveyance speed. By blowing the cooling water of the amount of the cooling water, each cut plate is cooled every moment.
このように、冷却制御装置30は、上記第1実施形態にかかる本発明の制御方法を実施できる。第1実施形態にかかる本発明の制御方法によれば、冷却停止温度を高精度に制御することが可能なので、本発明によれば、冷却停止温度を高精度に制御することが可能な、冷却制御装置30を提供することができる。また、厚鋼板の製造装置100は、このような冷却制御装置30を備えている。したがって、本発明によれば、冷却停止温度を高精度に制御することが可能な、厚鋼板の製造装置100を提供することができる。なお、冷却停止温度を高精度に制御することにより、厚鋼板の機械的特性を安定化することが可能になるので、厚鋼板の製造装置100によれば、添加元素を削減して製造コストを削減することも可能である。 Thus, the cooling control apparatus 30 can implement the control method of the present invention according to the first embodiment. According to the control method of the present invention according to the first embodiment, the cooling stop temperature can be controlled with high accuracy. Therefore, according to the present invention, the cooling stop temperature can be controlled with high accuracy. A control device 30 can be provided. The thick steel plate manufacturing apparatus 100 includes such a cooling control device 30. Therefore, according to this invention, the manufacturing apparatus 100 of a thick steel plate which can control a cooling stop temperature with high precision can be provided. In addition, since it becomes possible to stabilize the mechanical characteristics of the thick steel plate by controlling the cooling stop temperature with high accuracy, the manufacturing apparatus 100 for the thick steel plate reduces the manufacturing cost by reducing the additive elements. It is also possible to reduce it.
3.2.第2実施形態
図10は、第2実施形態にかかる本発明の厚鋼板の冷却制御装置40を備える、第2実施形態にかかる本発明の厚鋼板の製造装置200の形態例を説明する図である。図10に示した製造装置200は、厚鋼板を熱間圧延する圧延機10と、圧延機10で熱間圧延された厚鋼板を冷却する冷却装置20と、冷却装置20の操業条件を制御する冷却制御装置40と、冷却装置20の入側に設置された入側温度計11と、冷却装置20内に設置された冷却装置内温度計12、13、14と、冷却装置20の出側に設置された出側温度計15と、を備えている。冷却制御装置40は、上記第2実施形態にかかる本発明の制御方法を実施可能な装置である。
3.2. Second Embodiment FIG. 10 is a diagram for explaining an example of a thick steel plate manufacturing apparatus 200 according to a second embodiment, which includes the thick steel plate cooling control apparatus 40 according to the second embodiment. is there. The manufacturing apparatus 200 shown in FIG. 10 controls the rolling mill 10 that hot-rolls thick steel plates, the cooling device 20 that cools the thick steel plates hot-rolled by the rolling mill 10, and the operating conditions of the cooling device 20. The cooling control device 40, the inlet-side thermometer 11 installed on the inlet side of the cooling device 20, the cooling-device thermometers 12, 13, 14 installed in the cooling device 20, and the outlet side of the cooling device 20 And an exit-side thermometer 15 installed. The cooling control device 40 is a device capable of executing the control method of the present invention according to the second embodiment.
図10に示した冷却制御装置40は、入側温度計11と、冷却装置内温度計12、13、14と、出側温度計15と、第1温度予測部41と、第1冷却水量設定部42と、調整部43と、第2温度予測部44と、第2冷却水量設定部45と、を有している。第1温度予測部41は、S22が行われる部位であり、入側温度計11を用いて測定された、入側温度計11を通過する際の厚鋼板の制御対象ポイントである先端部の温度を起点に、鋼板温度予測モデルを用いて冷却後の厚鋼板の温度を予測する。第1温度予測部41では、厚鋼板の板厚方向温度分布が予測される。このようにして予測された厚鋼板の板厚方向温度分布に関する情報は、第1冷却水量設定部42および調整部43へと送られ、第1冷却水量設定部42でS23が行われる。具体的には、第1冷却水量設定部42では、第1温度予測部41で予測された、出側温度計15の位置における厚鋼板の温度を、冷却停止目標温度まで低下させるための、冷却装置20全体の冷却水量が算出される。このようにして算出された冷却水量に関する情報は、冷却装置20へと送られる。そして、冷却装置20内を所定の搬送速度で搬送される厚鋼板に向けて、第1冷却水量設定部42で算出された冷却水量の冷却水を吹き付けることにより、厚鋼板が冷却される。製造装置200では、冷却装置20によって厚鋼板が冷却されている間に、冷却装置20内における厚鋼板の制御対象ポイントである先端部の温度が、冷却装置内温度計12、13、14を用いて測定される。冷却装置内温度計12、13、14を用いて測定された厚鋼板の温度に関する情報は調整部43および第2温度予測部44へと送られる。そして、第1温度予測部41で予測された、冷却装置内温度計12、13、14の位置における厚鋼板の温度の予測値と、冷却装置内温度計12、13、14を用いて測定された厚鋼板の温度の測定値とが一致するように、調整部43で鋼板温度予測モデルが調整される。調整部43は、S26が行われる部位であり、例えば、CHF点、MHF点、核沸騰領域の熱伝達率、および、遷移沸騰領域の熱伝達率を修正することにより、鋼板温度予測モデルが調整される。このようにして鋼板温度予測モデルが調整されたら、S27が行われる第2温度予測部44で、調整後の鋼板温度予測モデルと、冷却装置内温度計12、13、14を用いて測定された厚鋼板の温度の測定値とを用いて、冷却装置内温度計12、13、14の位置よりも下流側の領域における厚鋼板の温度(板厚方向温度分布)が予測される。第2温度予測部44で予測された厚鋼板の温度に関する情報は、S28が行われる第2冷却水量設定部45へと送られる。そして、第2温度予測部44から送られてきた厚鋼板の温度を冷却停止目標温度まで低下させるための、冷却装置内温度計12、13、14の位置よりも下流側の領域における冷却装置20の冷却水量が、第2冷却水量設定部45で算出される。このようにして算出された冷却水量に関する情報は、冷却装置20へと送られる。そして、冷却装置20内の、温度計12、13、14の位置よりも下流側を所定の搬送速度で搬送される厚鋼板に向けて、第2冷却水量設定部45で算出された冷却水量の冷却水を吹き付けることにより、厚鋼板が冷却される。 The cooling control device 40 shown in FIG. 10 includes an inlet-side thermometer 11, cooling-device thermometers 12, 13, and 14, an outlet-side thermometer 15, a first temperature prediction unit 41, and a first cooling water amount setting. A unit 42, an adjustment unit 43, a second temperature prediction unit 44, and a second cooling water amount setting unit 45. The first temperature prediction unit 41 is a part where S22 is performed, and is measured using the entry-side thermometer 11, and the temperature of the tip that is the control target point of the thick steel plate when passing through the entry-side thermometer 11 Is used to predict the temperature of the thick steel plate after cooling using a steel plate temperature prediction model. In the 1st temperature prediction part 41, the plate thickness direction temperature distribution of a thick steel plate is estimated. Information on the temperature distribution in the thickness direction of the thick steel plate thus predicted is sent to the first cooling water amount setting unit 42 and the adjusting unit 43, and S23 is performed in the first cooling water amount setting unit 42. Specifically, in the first cooling water amount setting unit 42, cooling for reducing the temperature of the thick steel plate at the position of the delivery-side thermometer 15 predicted by the first temperature prediction unit 41 to the cooling stop target temperature. The amount of cooling water for the entire apparatus 20 is calculated. Information regarding the amount of cooling water calculated in this way is sent to the cooling device 20. And a thick steel plate is cooled by spraying the cooling water of the amount of cooling water calculated in the 1st cooling water amount setting part 42 toward the thick steel plate conveyed in the cooling device 20 at a predetermined conveyance speed. In the manufacturing apparatus 200, while the thick steel plate is being cooled by the cooling device 20, the temperature of the tip part, which is the control target point of the thick steel plate in the cooling device 20, uses the thermometers 12, 13, 14 in the cooling device. Measured. Information related to the temperature of the thick steel plate measured using the thermometers 12, 13, and 14 in the cooling device is sent to the adjustment unit 43 and the second temperature prediction unit 44. And it measures using the predicted value of the temperature of the thick steel plate in the position of the thermometer 12 in a cooling device 12,13,14 predicted by the 1st temperature prediction part 41, and the thermometer 12 in a cooling device 12,13,14. The steel plate temperature prediction model is adjusted by the adjustment unit 43 so that the measured value of the temperature of the thick steel plate matches. The adjustment unit 43 is a part where S26 is performed. For example, the steel plate temperature prediction model is adjusted by correcting the CHF point, the MHF point, the heat transfer coefficient of the nucleate boiling area, and the heat transfer coefficient of the transition boiling area. Is done. When the steel plate temperature prediction model is adjusted in this way, the second temperature prediction unit 44 in which S27 is performed is measured using the adjusted steel plate temperature prediction model and the cooling device thermometers 12, 13, and 14. Using the measured value of the temperature of the thick steel plate, the temperature (thickness direction temperature distribution) of the thick steel plate in the region downstream from the position of the thermometers 12, 13, and 14 in the cooling device is predicted. Information about the temperature of the thick steel plate predicted by the second temperature prediction unit 44 is sent to the second cooling water amount setting unit 45 in which S28 is performed. And the cooling device 20 in the area | region downstream from the position of the thermometer in a cooling device 12,13,14 for reducing the temperature of the thick steel plate sent from the 2nd temperature prediction part 44 to cooling stop target temperature. Is calculated by the second cooling water amount setting unit 45. Information regarding the amount of cooling water calculated in this way is sent to the cooling device 20. Then, the cooling water amount calculated by the second cooling water amount setting unit 45 is directed toward the steel plate that is transported at a predetermined transport speed on the downstream side of the thermometers 12, 13, and 14 in the cooling device 20. The thick steel plate is cooled by spraying the cooling water.
このように、冷却制御装置40は、上記第2実施形態にかかる本発明の制御方法を実施できる。第2実施形態にかかる本発明の制御方法によれば、冷却停止温度を高精度に制御することが可能なので、本発明によれば、冷却停止温度を高精度に制御することが可能な、冷却制御装置40を提供することができる。また、厚鋼板の製造装置200は、このような冷却制御装置40を備えている。したがって、本発明によれば、冷却停止温度を高精度に制御することが可能な、厚鋼板の製造装置200を提供することができる。なお、冷却停止温度を高精度に制御することにより、厚鋼板の機械的特性を安定化することが可能になるので、厚鋼板の製造装置200によれば、添加元素を削減して製造コストを削減することも可能である。 Thus, the cooling control apparatus 40 can implement the control method of the present invention according to the second embodiment. According to the control method of the present invention relating to the second embodiment, the cooling stop temperature can be controlled with high accuracy. Therefore, according to the present invention, the cooling stop temperature can be controlled with high accuracy. A control device 40 can be provided. The thick steel plate manufacturing apparatus 200 includes such a cooling control apparatus 40. Therefore, according to this invention, the manufacturing apparatus 200 of a thick steel plate which can control cooling stop temperature with high precision can be provided. In addition, since it becomes possible to stabilize the mechanical characteristics of the thick steel plate by controlling the cooling stop temperature with high accuracy, the manufacturing apparatus 200 for the thick steel plate reduces the manufacturing cost by reducing the additive elements. It is also possible to reduce it.
本発明に関する上記説明では、冷却装置に備えられる複数の冷却ゾーン(ABCD)の間(AB間、BC間、および、CD間。)に冷却装置内温度計が設置されている形態を例示したが、冷却装置内温度計の設置個所は、これに限定されない。冷却ゾーンの冷却水量が複数のバルブによって制御可能である場合には、その冷却ゾーン内に冷却装置内温度計を設置し、この冷却装置内温度計を用いて厚鋼板の冷却を制御することも可能である。 In the above description related to the present invention, the mode in which the thermometer in the cooling device is installed between the plurality of cooling zones (ABCD) provided in the cooling device (between AB, BC, and CD) is exemplified. The installation location of the thermometer in the cooling device is not limited to this. When the amount of cooling water in the cooling zone can be controlled by a plurality of valves, a cooling device thermometer is installed in the cooling zone, and cooling of the thick steel plate can be controlled using this cooling device thermometer. Is possible.
また、本発明に関する上記説明では、すべての冷却装置内温度計12、13、14による測定結果を使用する形態を例示したが、本発明は当該形態に限定されない。本発明は、冷却装置内に設置された温度計のうち、少なくとも1つが使用されていれば良い。なお、鋼板温度の予測精度は予測する区間が短い方が高精度であるため、冷却装置内の下流側の温度計を使用して厚鋼板の冷却を制御することが好ましい。 Moreover, in the said description regarding this invention, although the form which uses the measurement result by all the thermometers 12, 13, and 14 in a cooling device was illustrated, this invention is not limited to the said form. In the present invention, at least one of the thermometers installed in the cooling device may be used. In addition, since the one where the prediction area is shorter is more accurate as the prediction accuracy of the steel plate temperature, it is preferable to control the cooling of the thick steel plate using a thermometer on the downstream side in the cooling device.
シミュレーション例を参照しつつ、本発明についてさらに説明を続ける。 The present invention will be further described with reference to simulation examples.
板厚22mmの鋼種Aについて、厚鋼板の製造装置100に上記第1実施形態にかかる本発明の制御方法を適用したと仮定して行った温度降下シミュレーション(本発明)の結果、および、冷却装置20による冷却中に厚鋼板の温度を測定しない従来の方法による温度降下シミュレーション(比較例)の結果を、図11に示す。また、本発明の制御方法により調整される前後の沸騰曲線を、図5に示す。 Results of temperature drop simulation (present invention) performed on the assumption that the control method of the present invention according to the first embodiment was applied to the thick steel plate manufacturing apparatus 100 for steel type A having a plate thickness of 22 mm, and a cooling device FIG. 11 shows the result of a temperature drop simulation (comparative example) according to a conventional method in which the temperature of the thick steel plate is not measured during cooling by 20. Moreover, the boiling curve before and behind adjusted with the control method of this invention is shown in FIG.
図5に示したように、沸騰曲線は、沸騰状態の遷移温度を+38.1℃としたため、より高温側から熱流束が増加している。また、核沸騰領域の熱伝達率は、1.76(=1.0+0.02×38.1)倍に修正し、これに伴って遷移沸騰領域の熱伝達率も修正したが、膜沸騰領域の熱伝達率は変更しなかった。 As shown in FIG. 5, in the boiling curve, since the transition temperature of the boiling state is + 38.1 ° C., the heat flux increases from the higher temperature side. In addition, the heat transfer coefficient of the nucleate boiling region was corrected to 1.76 (= 1.0 + 0.02 × 38.1) times, and the heat transfer coefficient of the transition boiling region was corrected accordingly. The heat transfer coefficient was not changed.
図5に示した沸騰曲線を用いて冷却停止までの温度降下シミュレーションを行った結果、図11に示したように、本発明では温度予測モデルの調整によって、温度予測精度の高精度化が図れ、冷却停止温度の予測値と測定値がほぼ一致することになった。この調整後の温度予測モデルを用い、温度計14よりも下流側における冷却装置20の冷却水量を再設定し、温度計14よりも下流側の冷却装置20内で各切り板に吹き付ける冷却水量を再設定後のものに変更することで冷却停止温度を高精度に制御可能である。
これに対し、比較例では、冷却停止温度の予測値と測定値の誤差が50℃になった。この結果から、本発明によれば、冷却停止温度を高精度に制御可能であることが分かる。
As a result of performing a temperature drop simulation until the cooling stop using the boiling curve shown in FIG. 5, as shown in FIG. 11, in the present invention, the temperature prediction accuracy can be improved by adjusting the temperature prediction model, The predicted value and the measured value of the cooling stop temperature almost coincided. Using this adjusted temperature prediction model, the cooling water amount of the cooling device 20 on the downstream side of the thermometer 14 is reset, and the cooling water amount sprayed on each cut plate in the cooling device 20 on the downstream side of the thermometer 14 is set. The cooling stop temperature can be controlled with high accuracy by changing to the reset one.
On the other hand, in the comparative example, the error between the predicted value of the cooling stop temperature and the measured value was 50 ° C. From this result, it can be seen that according to the present invention, the cooling stop temperature can be controlled with high accuracy.
さらに、上述の処理を複数の厚鋼板に実施し、冷却停止温度の予測精度(冷却停止温度の予測値と測定値の差=停止温度予測誤差)を比較した。冷却停止目標温度を500℃以上とした場合の結果、および、冷却停止目標温度を400℃以上に拡大とした場合の結果を、表1に示す。 Furthermore, the above-described processing was performed on a plurality of thick steel plates, and the prediction accuracy of the cooling stop temperature (difference between the predicted value of the cooling stop temperature and the measured value = stop temperature prediction error) was compared. Table 1 shows the results when the cooling stop target temperature is 500 ° C. or higher and the results when the cooling stop target temperature is expanded to 400 ° C. or higher.
表1に示したように、冷却停止目標温度を500℃以上とした場合、比較例では標準偏差σが16.4℃であり、停止温度予測誤差の平均値が−4.6℃であったが、本発明では標準偏差σが11.6℃であり、停止温度予測誤差の平均値が2.2℃へと改善された。また、表1に示したように、冷却停止目標温度を400℃以上へと拡大した場合、比較例では標準偏差σが18.9℃であり、停止温度予測誤差の平均値が−2.1℃であったが、本発明では標準偏差σが14.8℃であり、停止温度予測誤差の平均値が1.3℃へと改善された。
これらの結果から、本発明によれば、幅広い冷却停止温度の厚鋼板に対して、冷却停止温度を高精度に制御可能であることが分かった。
As shown in Table 1, when the cooling stop target temperature was set to 500 ° C. or higher, the standard deviation σ was 16.4 ° C. in the comparative example, and the average value of the stop temperature prediction error was −4.6 ° C. However, in the present invention, the standard deviation σ is 11.6 ° C., and the average value of the stop temperature prediction error is improved to 2.2 ° C. Further, as shown in Table 1, when the cooling stop target temperature is expanded to 400 ° C. or higher, the standard deviation σ is 18.9 ° C. in the comparative example, and the average value of the stop temperature prediction error is −2.1. In the present invention, the standard deviation σ was 14.8 ° C., and the average value of the stop temperature prediction error was improved to 1.3 ° C.
From these results, it was found that according to the present invention, the cooling stop temperature can be controlled with high accuracy for a thick steel plate having a wide range of cooling stop temperatures.
1…厚鋼板
10…圧延機
11…入側温度計
12、13、14…冷却装置内温度計
15…出側温度計
20…冷却装置
30、40…厚鋼板の冷却制御装置
31…第1切り板温度予測部
32、42…第1冷却水量設定部
33、43…調整部
34…第2切り板温度予測部
35、45…第2冷却水量設定部
41…第1温度予測部
44…第2温度予測部
100、200…厚鋼板の製造装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Thick steel plate 10 ... Rolling mill 11 ... Incoming thermometer 12, 13, 14 ... Thermometer in cooling device 15 ... Outlet thermometer 20 ... Cooling device 30, 40 ... Cooling control device for thick steel plate 31 ... First cut Plate temperature prediction unit 32, 42 ... first cooling water amount setting unit 33, 43 ... adjustment unit 34 ... second cut plate temperature prediction unit 35, 45 ... second cooling water amount setting unit 41 ... first temperature prediction unit 44 ... second Temperature prediction unit 100, 200 ... Thick steel plate manufacturing apparatus
Claims (10)
鋼板温度予測モデルを用いて冷却後の前記厚鋼板の温度を予測し、予測した鋼板温度が所定の温度となる冷却水量を導出し、導出した冷却水量で前記厚鋼板を冷却する、厚鋼板の冷却を制御する方法であって、
前記冷却装置の入側に設置された温度計を用いて、該温度計を通過する際の前記厚鋼板の温度を測定する、第1温度測定工程と、
前記第1温度測定工程で測定した前記温度を起点に、前記鋼板温度予測モデルを用いて前記厚鋼板の温度を予測する、第1温度予測工程と、
前記第1温度予測工程で予測された、前記冷却装置の出側における前記厚鋼板の温度を、冷却停止目標温度まで低下させるための、前記冷却装置全体の冷却水量を設定する、第1冷却水量設定工程と、
前記第1冷却水量設定工程で設定された冷却水量の冷却水を前記厚鋼板へと吹き付けることにより、前記厚鋼板を冷却する、第1冷却工程と、
前記冷却装置内に設置された温度計を用いて、該温度計を通過する際の前記厚鋼板の温度を測定する、第2温度測定工程と、
前記第1温度予測工程で予測された、前記冷却装置内の温度計位置における前記厚鋼板の温度の予測値と、前記第2温度測定工程で測定された前記厚鋼板の温度の測定値とが一致するように、前記鋼板温度予測モデルを調整する、調整工程と、
前記調整工程で調整された鋼板温度予測モデルを用いて、前記冷却装置内の温度計位置よりも下流側の領域における前記厚鋼板の温度を予測する、第2温度予測工程と、
前記第2温度予測工程で予測された、前記冷却装置の出側における前記厚鋼板の温度を、前記冷却停止目標温度まで低下させるための、前記冷却装置内の温度計位置よりも下流側の領域における前記冷却装置の冷却水量を再設定する、第2冷却水量設定工程と、
前記第2冷却水量設定工程で設定された冷却水量の冷却水を、前記冷却装置内の温度計位置よりも下流側の前記厚鋼板へと吹き付けることにより、前記厚鋼板を冷却する、第2冷却工程と、
を有する、厚鋼板の冷却制御方法。 Cooling is performed by spraying cooling water on the transported thick steel plate after hot rolling, and a cooling device capable of operating the cooling water amount so that the temperature of the thick steel plate after cooling becomes a predetermined temperature,
Predicting the temperature of the thick steel plate after cooling using a steel plate temperature prediction model, deriving a cooling water amount at which the predicted steel plate temperature becomes a predetermined temperature, and cooling the thick steel plate with the derived cooling water amount, A method for controlling cooling comprising:
Using a thermometer installed on the inlet side of the cooling device, measuring the temperature of the thick steel plate when passing through the thermometer, a first temperature measurement step,
First temperature prediction step of predicting the temperature of the thick steel plate using the steel plate temperature prediction model, starting from the temperature measured in the first temperature measurement step,
A first cooling water amount that sets the cooling water amount of the entire cooling device for lowering the temperature of the thick steel plate on the outlet side of the cooling device, predicted in the first temperature prediction step, to a cooling stop target temperature. A setting process;
A first cooling step of cooling the thick steel plate by blowing the cooling water of the cooling water amount set in the first cooling water amount setting step onto the thick steel plate;
Using a thermometer installed in the cooling device, measuring the temperature of the thick steel plate when passing through the thermometer, a second temperature measurement step;
The predicted value of the temperature of the thick steel plate at the thermometer position in the cooling device predicted in the first temperature prediction step and the measured value of the temperature of the thick steel plate measured in the second temperature measurement step are An adjustment step of adjusting the steel sheet temperature prediction model to match,
A second temperature prediction step of predicting the temperature of the thick steel plate in a region downstream of the thermometer position in the cooling device using the steel plate temperature prediction model adjusted in the adjustment step;
A region downstream of the thermometer position in the cooling device for reducing the temperature of the steel plate on the outlet side of the cooling device to the cooling stop target temperature predicted in the second temperature prediction step A second cooling water amount setting step of resetting the cooling water amount of the cooling device in
2nd cooling which cools the said thick steel plate by spraying the cooling water of the amount of cooling water set at the said 2nd cooling water amount setting process to the said thick steel plate downstream from the thermometer position in the said cooling device. Process,
A method for controlling cooling of a thick steel plate.
前記冷却水によって冷却される前記厚鋼板表面の、核沸騰領域の熱伝達率、遷移沸騰領域の熱伝達率、および、膜沸騰領域の熱伝達率を算出する熱伝達率算出部と、
前記核沸騰領域と前記遷移沸騰領域との遷移温度、および、前記遷移沸騰領域と前記膜沸騰領域との遷移温度を算出する遷移温度算出部と、を有し、
前記調整工程における前記鋼板温度予測モデルの調整は、前記核沸騰領域と前記遷移沸騰領域との遷移温度、前記遷移沸騰領域と前記膜沸騰領域との遷移温度、前記核沸騰領域の熱伝達率、および、前記遷移沸騰領域の熱伝達率を修正することによって行う、請求項1に記載の厚鋼板の冷却制御方法。 The steel sheet temperature prediction model is:
A heat transfer coefficient calculator that calculates the heat transfer coefficient of the nucleate boiling region, the heat transfer coefficient of the transition boiling region, and the heat transfer coefficient of the film boiling region of the thick steel plate surface cooled by the cooling water;
A transition temperature between the nucleate boiling region and the transition boiling region, and a transition temperature calculating unit that calculates a transition temperature between the transition boiling region and the film boiling region,
The adjustment of the steel sheet temperature prediction model in the adjustment step includes the transition temperature between the nucleate boiling region and the transition boiling region, the transition temperature between the transition boiling region and the film boiling region, the heat transfer coefficient of the nucleate boiling region, And the cooling control method of the thick steel plate of Claim 1 performed by correcting the heat transfer rate of the said transition boiling area | region.
鋼板温度予測モデルを用いて冷却後の前記厚鋼板の温度を予測し、予測した鋼板温度が所定の温度となる冷却水量を導出し、導出した冷却水量で前記厚鋼板を冷却する、厚鋼板の冷却を制御する方法であって、
前記厚鋼板を、長手方向で仮想的に分割された複数の切り板の集合体と考え、
前記冷却装置の入側に設置された温度計を用いて、該温度計を通過する際の各切り板の温度を測定する、第1切り板温度測定工程と、
前記第1切り板温度測定工程で測定した前記温度を起点に、前記鋼板温度予測モデルを用いて前記各切り板の温度を予測する、第1切り板温度予測工程と、
前記第1切り板温度予測工程で予測された、前記冷却装置の出側における前記各切り板の温度を、冷却停止目標温度まで低下させるための、前記冷却装置全体の冷却水量を設定する、第1冷却水量設定工程と、
前記第1冷却水量設定工程で設定された冷却水量の冷却水を前記各切り板へと吹き付けることにより、前記各切り板を刻々と冷却する、第1冷却工程と、
前記冷却装置内に設置された温度計を用いて、該温度計を通過する際の前記各切り板の温度を測定する、第2切り板温度測定工程と、
前記第1切り板温度予測工程で予測された、前記冷却装置内の温度計位置における前記各切り板の温度の予測値と、前記第2切り板温度測定工程で測定された前記各切り板の温度の測定値とが一致するように、前記各切り板に対して前記鋼板温度予測モデルを調整する、調整工程と、
前記調整工程で調整された鋼板温度予測モデルを用いて、前記冷却装置内の温度計位置よりも下流側の領域における前記各切り板の温度を予測する、第2切り板温度予測工程と、
前記第2切り板温度予測工程で予測された、前記冷却装置の出側における前記各切り板の温度を、前記冷却停止目標温度まで低下させるための、前記冷却装置内の温度計位置よりも下流側の領域における前記各切り板に対する前記冷却装置の冷却水量を再設定する、第2冷却水量設定工程と、
前記第2冷却水量設定工程で設定された冷却水量の冷却水を、前記冷却装置内の温度計位置よりも下流側の前記各切り板へと吹き付けることにより、前記各切り板を刻々と冷却する、第2冷却工程と、
を有する、厚鋼板の冷却制御方法。 Cooling is performed by spraying cooling water on the transported thick steel plate after hot rolling, and a cooling device capable of operating the cooling water amount so that the temperature of the thick steel plate after cooling becomes a predetermined temperature,
Predicting the temperature of the thick steel plate after cooling using a steel plate temperature prediction model, deriving a cooling water amount at which the predicted steel plate temperature becomes a predetermined temperature, and cooling the thick steel plate with the derived cooling water amount, A method for controlling cooling comprising:
Considering the thick steel plate as an aggregate of a plurality of cut plates virtually divided in the longitudinal direction,
Using a thermometer installed on the inlet side of the cooling device, measuring the temperature of each cut plate when passing through the thermometer, a first cut plate temperature measuring step;
Starting from the temperature measured in the first cut plate temperature measurement step, predicting the temperature of each cut plate using the steel plate temperature prediction model, a first cut plate temperature prediction step;
Setting the cooling water amount of the entire cooling device for reducing the temperature of each cutting plate on the outlet side of the cooling device predicted in the first cutting plate temperature prediction step to a cooling stop target temperature; 1 cooling water amount setting step;
A first cooling step of cooling each of the cut plates by blowing the cooling water of the amount of cooling water set in the first cooling water amount setting step onto each of the cut plates;
Using a thermometer installed in the cooling device, measuring the temperature of each of the cutting plates when passing through the thermometer, a second cutting plate temperature measurement step;
The predicted value of the temperature of each cutting plate at the thermometer position in the cooling device predicted in the first cutting plate temperature prediction step, and each cutting plate measured in the second cutting plate temperature measurement step. An adjustment step of adjusting the steel sheet temperature prediction model for each of the cut plates so that the measured value of the temperature matches,
Using the steel plate temperature prediction model adjusted in the adjustment step, a second cut plate temperature prediction step of predicting the temperature of each cut plate in a region downstream from the thermometer position in the cooling device;
Downstream of the thermometer position in the cooling device for reducing the temperature of each cutting plate on the outlet side of the cooling device, predicted in the second cutting plate temperature prediction step, to the cooling stop target temperature. A second cooling water amount setting step for resetting the cooling water amount of the cooling device for each of the cut plates in the region on the side;
By blowing the cooling water of the cooling water amount set in the second cooling water amount setting step onto the respective cutting plates on the downstream side of the thermometer position in the cooling device, the respective cutting plates are cooled every moment. A second cooling step;
A method for controlling cooling of a thick steel plate.
前記冷却水によって冷却される前記各切り板表面の、核沸騰領域の熱伝達率、遷移沸騰領域の熱伝達率、および、膜沸騰領域の熱伝達率を算出する熱伝達率算出部と、
前記核沸騰領域と前記遷移沸騰領域との遷移温度、および、前記遷移沸騰領域と前記膜沸騰領域との遷移温度を算出する遷移温度算出部と、を有し、
前記調整工程における前記鋼板温度予測モデルの調整は、前記核沸騰領域と前記遷移沸騰領域との遷移温度、前記遷移沸騰領域と前記膜沸騰領域との遷移温度、前記核沸騰領域の熱伝達率、および、前記遷移沸騰領域の熱伝達率を修正することによって行う、請求項3に記載の厚鋼板の冷却制御方法。 The steel sheet temperature prediction model is:
A heat transfer coefficient calculator for calculating the heat transfer coefficient of the nucleate boiling area, the heat transfer coefficient of the transition boiling area, and the heat transfer coefficient of the film boiling area of each of the cut plate surfaces cooled by the cooling water;
A transition temperature between the nucleate boiling region and the transition boiling region, and a transition temperature calculating unit that calculates a transition temperature between the transition boiling region and the film boiling region,
The adjustment of the steel sheet temperature prediction model in the adjustment step includes the transition temperature between the nucleate boiling region and the transition boiling region, the transition temperature between the transition boiling region and the film boiling region, the heat transfer coefficient of the nucleate boiling region, And the cooling control method of the thick steel plate of Claim 3 performed by correcting the heat transfer rate of the said transition boiling area | region.
前記熱間圧延する工程の後に前記厚鋼板を冷却する工程と、を有し、
前記冷却する工程で、請求項1〜4のいずれか1項に記載の厚鋼板の冷却制御方法が用いられる、厚鋼板の製造方法。 Hot rolling a thick steel plate;
Cooling the thick steel plate after the hot rolling step,
The manufacturing method of a thick steel plate in which the cooling control method of the thick steel plate according to any one of claims 1 to 4 is used in the cooling step.
前記冷却装置の入側および出側ならびに前記冷却装置内のそれぞれに設置された温度計と、
前記冷却装置の入側に設置された温度計を用いて測定された、該温度計を通過する際の前記厚鋼板の温度を起点に、鋼板温度予測モデルを用いて、前記冷却装置の入側に設置された温度計の位置よりも下流側の領域における前記厚鋼板の温度を予測する、第1温度予測部と、
前記第1温度予測部で予測された、前記冷却装置の出側に設置された温度計の位置における前記厚鋼板の温度を、冷却停止目標温度まで低下させるための、前記冷却装置全体の冷却水量を設定する、第1冷却水量設定部と、
前記第1温度予測部で予測された、前記冷却装置内に設置された温度計の位置における前記厚鋼板の温度の予測値と、前記冷却装置内に設置された温度計を用いて測定された、前記厚鋼板の温度の測定値とが一致するように、前記鋼板温度予測モデルを調整する、調整部と、
前記調整部で調整された鋼板温度予測モデルを用いて、前記冷却装置内に設置された温度計の位置よりも下流側の領域における前記厚鋼板の温度を予測する、第2温度予測部と、
前記第2温度予測部で予測された、前記冷却装置の出側に設置された温度計の位置における前記厚鋼板の温度を、冷却停止目標温度まで低下させるための、前記冷却装置内に設置された温度計の位置よりも下流側の領域における前記冷却装置の冷却水量を再設定する、第2冷却水量設定部と、
を有する、厚鋼板の冷却制御装置。 A cooling control device for controlling operating conditions of a cooling device for cooling hot-rolled thick steel plates,
Thermometers installed on the inlet side and the outlet side of the cooling device and in the cooling device, and
Measured using a thermometer installed on the inlet side of the cooling device, starting from the temperature of the thick steel plate when passing through the thermometer, using a steel plate temperature prediction model, the inlet side of the cooling device A first temperature prediction unit that predicts the temperature of the thick steel plate in a region downstream of the position of the thermometer installed in
The amount of cooling water in the entire cooling device for reducing the temperature of the steel plate at the position of the thermometer installed on the outlet side of the cooling device predicted by the first temperature prediction unit to the cooling stop target temperature A first cooling water amount setting unit,
Measured using the predicted value of the temperature of the steel plate at the position of the thermometer installed in the cooling device, predicted by the first temperature prediction unit, and the thermometer installed in the cooling device. Adjusting the steel sheet temperature prediction model so that the measured value of the temperature of the thick steel sheet matches, an adjustment unit;
A second temperature prediction unit that predicts a temperature of the thick steel plate in a region downstream of a position of a thermometer installed in the cooling device, using the steel plate temperature prediction model adjusted by the adjustment unit;
Installed in the cooling device for reducing the temperature of the thick steel plate at the position of the thermometer installed on the outlet side of the cooling device, predicted by the second temperature prediction unit, to the cooling stop target temperature. A second cooling water amount setting unit for resetting the cooling water amount of the cooling device in a region downstream of the position of the thermometer,
A thick steel plate cooling control device.
前記冷却水によって冷却される前記厚鋼板表面の、核沸騰領域の熱伝達率、遷移沸騰領域の熱伝達率、および、膜沸騰領域の熱伝達率を算出する熱伝達率算出部と、
前記核沸騰領域と前記遷移沸騰領域との遷移温度、および、前記遷移沸騰領域と前記膜沸騰領域との遷移温度を算出する遷移温度算出部と、を有し、
前記調整部における前記鋼板温度予測モデルの調整は、前記核沸騰領域と前記遷移沸騰領域との遷移温度、前記遷移沸騰領域と前記膜沸騰領域との遷移温度、前記核沸騰領域の熱伝達率、および、前記遷移沸騰領域の熱伝達率を修正することによって行われる、請求項6に記載の厚鋼板の冷却制御装置。 The steel sheet temperature prediction model is:
A heat transfer coefficient calculator that calculates the heat transfer coefficient of the nucleate boiling region, the heat transfer coefficient of the transition boiling region, and the heat transfer coefficient of the film boiling region of the thick steel plate surface cooled by the cooling water;
A transition temperature between the nucleate boiling region and the transition boiling region, and a transition temperature calculating unit that calculates a transition temperature between the transition boiling region and the film boiling region,
The adjustment of the steel sheet temperature prediction model in the adjustment unit includes the transition temperature between the nucleate boiling region and the transition boiling region, the transition temperature between the transition boiling region and the film boiling region, the heat transfer coefficient of the nucleate boiling region, And the cooling control apparatus of the thick steel plate of Claim 6 performed by correcting the heat transfer rate of the said transition boiling area | region.
前記厚鋼板が、長手方向で仮想的に分割された複数の切り板の集合体とみなされ、
前記冷却装置の入側および出側ならびに前記冷却装置内のそれぞれに設置された温度計と、
前記冷却装置の入側に設置された温度計を用いて測定された、該温度計を通過する際の各切り板の温度を起点に、鋼板温度予測モデルを用いて、前記冷却装置の入側に設置された温度計の位置よりも下流側の領域における前記各切り板の温度を予測する、第1切り板温度予測部と、
前記第1切り板温度予測部で予測された、前記冷却装置の出側に設置された温度計の位置における前記各切り板の温度を、冷却停止目標温度まで低下させるための、前記冷却装置全体の冷却水量を設定する、第1冷却水量設定部と、
前記第1切り板温度予測部で予測された、前記冷却装置内に設置された温度計の位置における前記各切り板の温度の予測値と、前記冷却装置内に設置された温度計を用いて測定された、前記各切り板の温度の測定値とが一致するように、前記鋼板温度予測モデルを調整する、調整部と、
前記調整部で調整された鋼板温度予測モデルを用いて、前記冷却装置内に設置された温度計の位置よりも下流側の領域における前記各切り板の温度を予測する、第2切り板温度予測部と、
前記第2切り板温度予測部で予測された、前記冷却装置の出側に設置された温度計の位置における前記各切り板の温度を、冷却停止目標温度まで低下させるための、前記冷却装置内に設置された温度計の位置よりも下流側の領域における前記各切り板に対する前記冷却装置の冷却水量を再設定する、第2冷却水量設定部と、
を有する、厚鋼板の冷却制御装置。 A cooling control device for controlling operating conditions of a cooling device for cooling hot-rolled thick steel plates,
The thick steel plate is regarded as an assembly of a plurality of cut plates virtually divided in the longitudinal direction,
Thermometers installed on the inlet side and the outlet side of the cooling device and in the cooling device, and
Measured using a thermometer installed on the inlet side of the cooling device, starting from the temperature of each cut plate when passing through the thermometer, using a steel plate temperature prediction model, the inlet side of the cooling device A first cut plate temperature prediction unit that predicts the temperature of each cut plate in a region downstream of the position of the thermometer installed in
The entire cooling device for reducing the temperature of each cutting plate at the position of the thermometer installed on the outlet side of the cooling device, predicted by the first cutting plate temperature prediction unit, to the cooling stop target temperature A first cooling water amount setting unit for setting the cooling water amount of
Using the predicted value of the temperature of each cut plate at the position of the thermometer installed in the cooling device, predicted by the first cut plate temperature prediction unit, and the thermometer installed in the cooling device An adjustment unit that adjusts the steel sheet temperature prediction model so that the measured value of the temperature of each cut plate matches the measured value,
Using the steel plate temperature prediction model adjusted by the adjustment unit, a second cut plate temperature prediction that predicts the temperature of each cut plate in a region downstream from the position of the thermometer installed in the cooling device. And
In the cooling device for reducing the temperature of each cutting plate at the position of the thermometer installed on the outlet side of the cooling device predicted by the second cutting plate temperature prediction unit to the cooling stop target temperature A second cooling water amount setting unit for resetting the cooling water amount of the cooling device for each of the cut plates in a region downstream of the position of the thermometer installed in
A thick steel plate cooling control device.
前記冷却水によって冷却される前記各切り板表面の、核沸騰領域の熱伝達率、遷移沸騰領域の熱伝達率、および、膜沸騰領域の熱伝達率を算出する熱伝達率算出部と、
前記核沸騰領域と前記遷移沸騰領域との遷移温度、および、前記遷移沸騰領域と前記膜沸騰領域との遷移温度を算出する遷移温度算出部と、を有し、
前記調整部における前記鋼板温度予測モデルの調整は、前記核沸騰領域と前記遷移沸騰領域との遷移温度、前記遷移沸騰領域と前記膜沸騰領域との遷移温度、前記核沸騰領域の熱伝達率、および、前記遷移沸騰領域の熱伝達率を修正することによって行われる、請求項8に記載の厚鋼板の冷却制御装置。 The steel sheet temperature prediction model is:
A heat transfer coefficient calculator for calculating the heat transfer coefficient of the nucleate boiling area, the heat transfer coefficient of the transition boiling area, and the heat transfer coefficient of the film boiling area of each of the cut plate surfaces cooled by the cooling water;
A transition temperature between the nucleate boiling region and the transition boiling region, and a transition temperature calculating unit that calculates a transition temperature between the transition boiling region and the film boiling region,
The adjustment of the steel sheet temperature prediction model in the adjustment unit includes the transition temperature between the nucleate boiling region and the transition boiling region, the transition temperature between the transition boiling region and the film boiling region, the heat transfer coefficient of the nucleate boiling region, And the cooling control apparatus of the thick steel plate of Claim 8 performed by correcting the heat transfer coefficient of the said transition boiling area | region.
前記冷却制御装置が、請求項6〜9のいずれか1項に記載の厚鋼板の冷却制御装置である、厚鋼板の製造装置。 A rolling mill for hot rolling the thick steel plate, a cooling device for cooling the thick steel plate hot rolled by the rolling mill, and a cooling control device for controlling the operation of the cooling device,
The apparatus for manufacturing a thick steel plate, wherein the cooling control device is the cooling control device for a thick steel plate according to any one of claims 6 to 9.
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