JPH03106501A - 熱間圧延装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は熱間圧延装置に関し、特に，複数の連続鋳造機
と複数の加熱炉を含む設備から得られる熱片を圧延する
システムに関する， ［従来の技術］ 連続鋳造機から出たスラブを圧延する従来の装置につい
ては、例えば特開昭５９−１０１２０５号公報及び特開
昭５０−１３１６５２号公報に開示されている． この種の装置においては、連続鋳造機から出たスラブを
，加熱炉に通して所定の圧延温度まで加熱した後で、圧
延機に搬入するように構或されている． ［Ｊｌ！明が解決しようとする課ＩＮ］熱間圧延装置で
は、連続鋳造機から出たスラブをなるべく早く加熱炉に
装入した方が、スラブの温度低下が少なく、従って加熱
炉における加熱所要時間が短縮され、加熱のエネルギー
も節約できる． ところで，連続鋳造機の稼働率の変動や圧延製品受注量
の変動に対応するためには、連続鋳造機の稼働率が高い
時には、圧延機や加熱炉の処理能力を越える量のスラブ
を生産する必要がある．そこで従来より、連続鋳造機か
ら出たスラブを，熱片と冷片とに振り分け，熱片はその
まま加熱炉に搬入し加熱した後で圧延機に通し、冷片は
一担所定のスラブ置場に蓄積し、必要な圧延量が増大し
た時に，冷片を加熱したものを，熱片と並行して圧延処
理している。また、熱片と冷片の両方を加熱して圧延す
る時には，熱片と冷片とを交互に加熱炉に装入して処理
している． しかしながら、複数の連続鋳造機を利用する場合に，一
部の連続鋳造機が休止すると，鋳造機全体の稼働率が大
幅に変化し、スラブの加熱炉への供給量が大きく変化す
る．熱片と冷片とを一定のピッチで交互に加熱炉に装入
する場合には、例えば鋳造ピッチの減少（鋳造機の休止
等）によって，熱片スラプの装入タイミングで今回装入
すべき熱片が炉の入側に到着していないと、加熱炉内に
空きを作らざるを得す、加熱炉のエネルギー効率が低下
し、無駄な燃料消費が増大する。逆に，熱片スラブの装
入タイミングの前に多数のスラブが到着すると、装入前
で待機している間のスラブの温度降下が大きくなり，こ
の場合もエネルギー効率が低下する。

また、圧延機側の処理能力の変化やスラブ材質の変化に
応じて、加熱炉からスラブを抽出して圧延機に供給する
際の抽出ピッチが変化するので、加熱炉の処理能力（加
熱能力）が一定であっても該加熱炉のスラブ受入れ能力
が変化する．従って例えば、加熱炉の受入れ能力よりも
スラブ供給量が減少すると，加熱炉のエネルギー効率が
低下する。

本発明は，圧延成品受注量の変動等に対応して圧延量を
調整可能にするとともに，連続鋳造機の稼働率の変動等
に伴なう加熱炉のエネルギー効率の低下を減少させるこ
とを課題とする．［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するために、本発明においては，複数の
連続鋳造機；冷片保存領域：比較的温度の高いスラブを
所定の圧延温度に加熱する第１の加熱炉：前記冷片保存
領域から出た比較的温度の低いスラブを所定の圧延温度
に加熱する第２の加熱炉；前記連続鋳造機で得られるス
ラブを搬送して、該スラブを第１の加熱炉に搬入し，も
しくは前記冷片保存領域を介して第２の加熱炉に搬入す
る，搬送機構；前記第１の加熱炉から出たスラブ及び第
２の加熱炉から出たスラブを順次に受入れて圧延する圧
延装置；及び前記搬送機構を制御し，前記複数の連続鋳
造機から繰り出されるスラブの量と前記第１の加熱炉の
受入れ能力との大小関係、ならびに第ｌ及び第２の加熱
炉の加熱スラブ量と前記圧延装置の圧延能力との大小関
係に応じて、第１の加熱炉にスラブを装入するピッチと
第２の加熱炉にスラブを装入するピッチとの比率を自動
的に調整する、搬送制御手段；を設ける．［作用］ 本発明においては，第１の加熱炉は熱片専用の加熱炉と
して利用され、第２の加熱炉は冷片専用の加熱炉として
利用される。熱片を所定の圧延温度まで加熱するのに要
する時間と冷片を所定の圧延温度まで加熱するのに要す
る時間とは大きく異なるのでそれらを同じ炉で同時に処
理すると熱片の加熱所要時間が必要以上に長くなり無駄
が大きくなるが、熱片と冷片の加熱を各々独立した専用
の加熱炉で処理することによって、熱片と冷片の加熱を
同時に処理できる． 例えば、圧延量を一定に維持するためには、第１の加熱
炉に対する熱片スラブの装入ピッチ，及び第２の加熱炉
に対する冷片スラブの装入ピッチを各々一定にすればよ
い．しかしそのようにすると，連続鋳造機の稼働率変化
によって加熱前スラブの供給量が増大した場合，圧延設
備や加熱炉の処理能力に余裕がある時でも、鋳造直後の
温度の高いスラブを冷片に振り向けなければならず無駄
が生じる。

また、例えば連続鋳造機の稼働率変化に伴なって第１及
び第２の加熱炉のスラブ装入ピッチを変える場合には、
鋳造機の稼働率変化に応じて圧延量が大きく変化し，圧
延設備の稼働率の変化が大きいので目標圧延量の増大の
妨げになる．また、加熱処理量が圧延設備の処理能力を
上まわる時には、加熱炉前もしくは加熱炉内でスラブを
待機させなければならず、効率の低下につながる．しか
し本発明においては，連続鋳造機から繰り出されるスラ
ブの量と前記第ｌの加熱炉の受入れ能力との大小関係，
ならびに第１及び第２の加熱炉の加熱スラブ量と前記圧
延装置の圧延能力との大小関係に応じて、第１の加熱炉
にスラブを装入するピッチと第２の加熱炉にスラブを装
入するピッチとの比率を自動的に調整するので，例えば
第２の加熱炉のスラブ装入ピッチを一定にし，第１の加
熱炉のスラブ装入ピッチを状況に応じて変えることがで
き、鋳造機の稼働率が変化した場合でも、第ｌの加熱炉
内に空きができるのを防止できる．第１及び第２の加熱
炉への供給燃料を、各々の加熱炉のスラブ装入ピッチに
合わせて変更すれば、無駄な燃料消費は避けられる． また例えば、鋳造機の稼働率の低下に伴なって，第１の
加熱炉のスラブ装入ピッチを遅くし、第２の加熱炉のス
ラブ装入ピッチは一定あるいは早くすれば，圧延装置へ
のスラブ供給量の低下率を減少させ，圧延装置の稼働率
低下を抑えることができる． ［実施例］ 第ｌ図に、本発明を一態様で実施する鋳造圧延システム
の各構成要素のレイアウトを示す．第１図を参照すると
、このシステムには、３基の連続鋳造機ＣＣＩ，ＣＧ２
及びＣＣ３が備わっている．これらの鋳造機によって生
産されるスラブは、所定の台車上に乗り、搬送設備とし
て設けられた貨車線ＲＬ　１−ＲＬ２−ＲＬ３を順に通
って圧延設備ＨＳＭに近づく． この例では，スラブの搬送ルートには，生産された直後
の比較的温度の高いスラブ（即ち熱片）をそのまま圧延
に必要な温度まで加熱炉ＨＨで加熱して直ちに圧延設備
ＨＳＭに送る第１のルートと、スラブ置場ＹＤＩを通っ
て一担待機し多少温度が低下したスラブ（即ち冷片）を
加熱炉ＨＬで加熱して圧延設備ＨＳＭに送る第２のルー
トとがある。

一方の加熱炉ＨＨは熱片専用に割当てられ、他方の加熱
炉ＨＬは冷片専用に割当てられている．即ち、熱片の加
熱所要時間と冷片の加熱所要時間とは大きく異なり１つ
の加熱炉中に両者が混在すると、時間の長い冷片の条件
を満足するように在炉時間を決定せざるを得す加熱炉の
効率が悪化するので、それを防止するために両者を独立
した加熱炉で処理している． 連続鋳造機から到着したスラブの搬送先の選択（熱片と
冷片への分配），各々の加熱炉へのスラブの装入，各々
の加熱炉からのスラブの抽出等々の搬送処理は、搬送制
御コンピュータＣＰＵによつて自動的に制御される． 連続鋳造機から到着したスラブを熱片のまま加熱して圧
延する場合には、熱片ヤードＶＤ２の位置で、スラブは
クレーンＣＬＨによって搬送テーブルＴＢＨ上に移し替
えられ，該テーブルによって搬送され、加熱炉ＨＨの一
端に装入され、それまでに装入された他の熱片とともに
加熱される．装入されてから所定の温度に達するのに必
要な時間（例えば１分間）を経過すると、スラブは加熱
炉の他端から抽出され、抽出テーブルＴＢＯによって圧
延設備ＨＳＭまで搬送される． 連続鋳造機から到着したスラブを冷片として扱う場合に
は、該スラブは貨車線ＲＬ３上を通ってスラブ置場ＹＤ
Ｉに搬送される．このスラブ置場に口積されたスラブ、
即ち冷片は、必要に応じて使用される．つまり、クレー
ンＣＬＬによって一搬材搬送テーブルＴＢＬに移し替え
られ、該テーブル上を搬送され、加熱炉ＨＬの一端に装
入され、それまでに装入された他の冷片とともに加熱さ
れる．装入されてから所定の温度に達するのに必要な時
間（例えば４分間）を経過すると，スラブは加熱炉の他
端から抽出され，抽出テーブルＴＢＯによって圧延設備
ＨＳＭまで搬送される．ところで、生成されるスラブの
量や圧延速度は一定ではない．それらの変化によって加
熱炉ＨＨ中に空きができる（処理能力より処理量が少な
い）と，加熱炉のエネルギー効率が低下するので、それ
を防止して効率を上げるために、搬送制御コンピュータ
ＣＰＵは、状況に応じて加熱炉ＨＨへの熱片の装入ピッ
チと加熱炉ＨＬへの冷片の装入ピッチとの比率を自動的
に調整し、加熱炉ＨＨ，ＨＬへのスラブの装入パターン
を変更する．連続鋳造機から到着したスラブのうち加熱
炉ＨＨに装入されない余分のスラブは、冷片としてスラ
ブ置場ＭＤＩに搬送される． 例えば、圧延設備においては、仕上げ圧延温度の調整の
ために圧延速度を変更する必要があり，また成品サイズ
が変われば圧延速度が一定の場合でも圧延所要時間が変
わるので，圧延量（Ｔ／Ｈ　：屯／時間）は変化する． また，加熱炉においては、スラブの在炉時間（加熱炉内
に入っている時間）や抽出時温度を所定以上にする必要
があり、これはスラブの材質に応じて定まる．加熱炉で
の処理量（Ｔ／Ｈ）又は装入／抽出量は，その時に処理
される加熱炉内のスラブ群の中で最も時間の長いものに
合わせる必要がある．また、圧延温度に加熱したスラブ
を圧延設備の手前で長時間滞留させることはできない（
温度が下がる）ので、加熱炉ＨＨ，ＨＬでの処理量を圧
延設備の処理能力以上にすることはできない． 更に，鋳造のスケジュールに応じて，もしくは設備のメ
ンテナンス等のために，複数の鋳造機のうちの一部を休
止させたり、各々の鋳造機の稼働率を変える場合がある
ので、生産されるスラブのｆｆｉ　（Ｔ／Ｈ）は変化す
る． 例えば，加熱炉ＨＨのスラブ装入ピッチを一定にする場
合、一部の鋳造機の休止等によってスラブの到着ピッチ
が遅くなると，予定した装入タイミングで装入すべきス
ラブが存在しないので、加熱炉ＨＨ内に空き領域を作ら
ざるを得す、加熱処理量（Ｔ／Ｈ）がＨＨの処理能力に
比べて小さくなり、エネルギー利用効率が下がる．この
ような不都合を解消するために，搬送制御コンピュータ
ＣＰＵは、第２図に示すような制御を行なっている． 第２図を参照して説明する．ステップｌでは、鋳造プロ
セス及び圧延プロセスのデータを入手する．即ち，搬送
制御コンピュータＣＰＵは、連続鋳造機ＣＣＩ，ＣＣ２
，ＣＣ３のプロセスを制御するコンピュータ（図示せず
）や圧延設備ＨＳＭのプロセスを制御するコンピュータ
（図示せず）と接続されているので，それらと通信を行
ない，各々の鋳造機の稼働状況やスラブの材質などを鋳
造プロセスのデータとして入力し，圧延速度などを圧延
プロセスのデータとして入力する．ステップ２では，各
種のパラメータを計算等によって求める．まず最初に，
連続鋳造機から出て熱片ヤードＹＤ２に到着するスラブ
（熱片＋冷片〉の量（Ｔ／Ｈ）を求める．これは、各鋳
造機のその時のスラブ製造量（Ｔ／Ｈ）と搬送所要時間
とに基いて計算により求めることができる．次に、各加
熱炉ＨＨ，ＨＬのその時の処理量（Ｔ／Ｈ）を求める．
これは，例えば各加熱炉のスラブ装入ピッチとスラブ抽
出ピッチとの平均的な値として求めることができる．次
に，その時の圧延設備の最大圧延能力ＲＶＭを求める．
これは，その時の仕上げ圧延部の搬送速度，スラブの大
きさ及び材質に基づいて計算で求めることができる．ス
テップ３では，加熱炉ＨＨの最大処理量（処理能力）と
スラブ装入ピッチとを比較し，後者が前者を越えないよ
うにする．スラブ装入ピッチは、ＫＸＶＴＡとして求め
ることができる．例えば、配分率Ｋが０．８の場合には
、連続鋳造機から到着したスラブのうち８０％が熱片と
ｔて加熱炉ＨＨに装入され、残りの２０％が冷片として
スラブ置場ＹＤＩに搬送される． ステップ４では、加熱炉ＨＨでの処理ｊｉＨＴＨを熱片
到着量ＶＴＡと比較する．ＨＴＨ＞ＶＴＡなら、ステッ
プ８に進む． ステップ４でＨＴＨ≦ＶＴＡなら，ステップ５に進み、
圧延設備の圧延能力ＲＶＭと加熱処理中のスラブ量ＨＴ
Ｔとを比較する．スラブ量ＨＴＴは、ＨＴＨ＋ＨＴＬで
ある． もしもＲＶＭ≦ＨＴＴなら、加熱処理中のスラブ量が圧
延可能量に比べて過大であるので、それを小さくする必
要がある．その場合、ステップ８に進む。

ステップ８では、加熱炉ＨＨのスラブ装入ピッチＰｈｉ
（Ｔ／Ｈ）の値を小さくする．加熱炉ＨＬのスラブ装入
ピッチは変更しない。これによって、加熱炉ＨＨとＨＬ
とのスラブ装入ピッチの比率が変更される。つまり、ス
テップ４から８に進んだ時には、鋳造機の稼ｍ車の低下
に適応するように装入ピッチＰｈｉが減少し，ステップ
５から８に進んだ時には、圧延設備側の圧延能力に適応
するように、装入ピッチＰｈｉが減少する． なお，装入ピッチＰｈｉが減少すれば，加熱炉ＨＨの加
熱能力を下げてもよいので、この場合には、加熱炉ＨＨ
で使用する燃料を減らす． ステップ５でＲＶＭ＞ＨＴＴの場合には、次のステップ
６を実行し、ＨＴＴを圧延の目標値Ｓ　Ｐ　Ｖ　（Ｔ／
Ｈ）と比較する．そしてＨＴＴｋｓＰＶなら、ステップ
７に進む． ステップ７では，加熱炉ＨＨのスラブ装入ピッチＰｈｉ
（Ｔ／Ｈ）の値を大きくする．加熱炉ＨＬのスラブ装入
ピッチは変更しない．これによって，加熱炉ＨＨとＨＬ
とのスラブ装入ピッチの比率が変更される． つまり、熱片到着量ＶＴＡが加熱炉ＨＨの現在の処理量
より太き＜　（ＨＨの装入ピッチ増大可）、加熱処理量
ＨＴＴに比べて圧延能力ＲＶＭに余裕があり，しかも加
熱処理量ＨＴＴが圧延の目標量ＳＰｖ未満である時には
、スラブ装入ピッチＰｈｉ゛の値を大きくする．なお、
装入ピッチＰｈｉが増大すると、加熱炉ＨＨの加熱能力
を上げる必要があるので，この場合には，加熱炉ＨＨに
供給する燃料を増やす． これによって加熱炉ＨＨの装入ピッチが増大し加熱炉Ｈ
Ｈの処理量が増大し，抽出ピッチが増大し、圧延量も増
大する． 装入ピッチと抽出ピッチは、加熱炉｝｛Ｈ中・に空き空
間ができないように調整される．即ち，空き空間が増大
しそうな時には、抽出ピッチに比べて装入ピッチを大き
くし空き空間が小さくなる方向に調整し、空き空間が零
に近づくと装入ピッチと抽出ピッチを等し＜シ，その状
態を維持する．鋳造機の休止などによって到着するスラ
ブ量が減少する時には、加熱炉ＨＨの処理能力を落とし
，スラブの在炉時間を長くするので、装入ピッチと抽出
ピッチ（Ｔ／Ｈ）を小さく（時間的には長＜）シ、スラ
ブの到着遅れによって加熱炉ＨＨ内に空きができるのを
防止する。逆に鋳造機の稼ｍ率の増大等によって到着す
るスラブ量が増大する時には、できる限り、加熱炉ＨＨ
の処理能力を上げ、スラブの在炉時間を短＜シ，装入ピ
ッチと抽出ピッチ（Ｔ／ＩＩ）を大きく（時間的には短
＜）シ，加熱炉前でのスラブの滞留を防止する。装入ピ
ッチが上限に達した時には、配分率Ｋを小さくシ，鋳造
機から到着したスラブの一部をスラブ置場ＭＤＩに送る
． ステップ７又は８において装入ピッチＰｈｉを調整した
場合には、ステップ９を実行する．このステップでは、
加熱炉ＨＨに対する熱片装入ピッチＰｈｉと加熱炉ＨＬ
に対する冷片装入ピッチＰｌｉとの比率Ｒ｝ＩＬに応じ
て、熱片と冷片との装入パターンを再設定する． 例えば，スラブのサイズ及び材質が全て同一であると仮
定すれば、比率ＲＨＬが２　：　１　（Ｐｈｉ，　Ｐｈ
ｉ）の時には，スラブを装入する順番は，ＨＨ，ＨＨ．
ＨＬ，Ｉ｛Ｈ．ＨＨ．ＨＬ，ＨＨ，ＨＨ，・・・・とし
、比率Ｒ｝ＩＬが３／２：１の時には、スラブを装入す
る順番は、ＨＨ，ＨＨ，ＨＬ，ＨＨ，ＨＬ，ＨＨ，ＨＨ
，ＨＬ，ＨＨ，ＨＬ．ＨＨ．ＨＨ，・・・・とする．勿
論、加熱炉ＨＨに装入するスラブは熱片であり、加熱炉
ＨＬに装入するスラブはスラブ置場ＹＤＩから抽出した
冷片である． ステップＩＯでは、ステップ９で設定された装入パター
ンに従って，加熱炉ＨＨ，ＨＬに対するスラブの装入／
抽出を制御する．また、Ｋに応じて，到着したスラブの
熱片と冷片との振り分けを制御する． 第３図に、連続鋳造機ＣＣＩ，ＣＣ２，ＣＣ３の稼働率
の変化に応じた加熱炉での処理量の変化の一例を示す．
なおこの例では、スラブの仕様は全て同一とし次の通り
の場合を想定した．厚み：　　　２４０ｍｍ 幅　　：　　　１２００ｍｍ 長さ：１００００ｍｍ 重量：　　　２２トン なお説明の都合上、この例ではスラブの仕様を全て同一
としたが、実際には同一仕様のスラブが連続的に圧延さ
れることはごく稀である．また，加熱炉ＨＨ及びＨＬの
装入ピッチが最大の時の、スラブ１本あたりの在炉時間
は，それぞれ，約１分及び約４分とした． 第３図の例における各操業パターンでの各種数値を次の
第１表に示す． 第１表 第３図を参照すると、この例では連続鋳造機の各々の稼
働率の変化や一部の鋳造機の休止などによってスラブの
製造量が大きく変動している．しかし、第３図及び第１
表にパターン１．２及び３で区分して示すように、加熱
炉ＨＬのスラブ装入ピッチを一定とし、加熱炉ＨＨのス
ラブ装入ピッチを調整することによって、その変化を吸
収している．つまり、加熱炉ＨＨに到着するスラブの量
が増える時には加熱能力を増大して装入ピッチ（時間／
本）を短くシ，加熱炉ＨＨに到着するスラブの量が減る
時には装入ピッチを長くし加熱能力を落とす（供給燃料
を減らす）ようにしている．加熱炉ＨＨの装入ピッチの
変動、即ちＲｌ化の変化に応じて、前述のように，加熱
炉ＨＨ，ＨＬにスラブを装入する順番のパターンが自動
的に変更される．これによって、加熱炉ＨＨ内に空きが
できるのが防止され，加熱炉ＨＨでの余分な燃料の消費
が防止される． なおこの例では、加熱炉ＨＬの装入ピッチが一定になっ
ているが，これはスラブの材質やサイズの変更に伴なっ
て変更する必要がある．また例えば、加熱炉ＨＨの装入
ピッチの変更に伴なって加熱炉ＨＬに対する装入ピッチ
を変更してもよい．［効果］ 以上のとおり本発明によれば、搬送制御手段（ＣＰＵ）
が連続鋳造機から繰り出されるスラブの量（ＶＴＡ）と
第１の加熱炉（Ｈ　Ｈ）の受入れ能力との大小関係、な
らびに第１の加熱炉及び第２の加熱炉（Ｈ　Ｌ）の加熱
スラブ量（ＨＴＴ）と圧延装置の圧延能力・（ＲＶＭ）
との大小関係に応じて，第１の加熱炉にスラブを装入す
るピッチと第２の加熱炉にスラブを装入するピッチとの
比率を自動的に調整するので，スラブ量（ＶＴＡ）の変
動に伴なう第１の加熱炉内での空き空間の発生を防止で
き，加熱炉（Ｈ　Ｈ）での効率の低下を避けることがで
きる．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施する一形式の鋳造圧延システムの
各構成要素のレイアウトを概略示す平面図である． 第２図は，第１図のＣＰＵの動作の概略を示すフローチ
ャートである． 第３図は，処理量の変化の一例を示すタイムチャートで
ある． ＣＣＩ−ＣＣ３：連続鋳造機　　ＲＬＩ〜ＲＬ３：貨車
線ＨＳＭ：圧延設備　　　　　　　ＹＤＩ：スラブ置場
ＹＤ２：熱片ヤード ＨＨ：加熱炉　　　　　　　　　ＨＬ：加熱炉ＴＢＯ：
抽出テーブル　　　　　ＣＬＬ，ＣＬＨ：クレーン一８
一

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　複数の連続鋳造機： 冷片保存領域： 比較的温度の高いスラブを所定の圧延温度に加熱する第
   １の加熱炉： 前記冷片保存領域から出た比較的温度の低いスラブを所
   定の圧延温度に加熱する第２の加熱炉：前記連続鋳造機
   で得られるスラブを搬送して、該スラブを第１の加熱炉
   に搬入し、もしくは前記冷片保存領域を介して第２の加
   熱炉に搬入する、搬送機構： 前記第１の加熱炉から出たスラブ及び第２の加熱炉から
   出たスラブを順次に受入れて圧延する圧延装置：及び 前記搬送機構を制御し、前記複数の連続鋳造機から繰り
   出されるスラブの量と前記第１の加熱炉の受入れ能力と
   の大小関係、ならびに第１及び第２の加熱炉の、加熱ス
   ラブ量と前記圧延装置の圧延能力との大小関係に応じて
   、第１の加熱炉にスラブを装入するピッチと第２の加熱
   炉にスラブを装入するピッチとの比率を自動的に調整す
   る、搬送制御手段： を備える、熱間圧延装置。