JPH035013A - 熱延鋼板の冷却制御方法 - 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、熱間仕上圧延機と巻取り機との間に設けられ
ている冷却装置による熱延鋼板の冷却制御方法に関する
ものである。

〔従来の技術〕

従来、熱間圧延工程において、仕上圧延後の熱延鋼板を
巻取り機で巻取るために行う冷却は、熱間仕上圧延機を
出た熱延鋼板の温度（以下圧延終了温度と言う）と巻取
り機に巻取る時の熱延鋼板の温度（以下巻取り温度と言
う）との間で冷却される熱延鋼板の材質面を考慮して最
適な冷却速度になるように冷却装置からの冷却水の注水
量を制御して行われている。

例えば、特開昭５３−９１００９号公報には、従来技術
として、熱間仕上圧延機と巻取り機との間に設けられて
いる冷却装置を複数の注水制御単位に分けて構成し、こ
れら複数の注水制御単位による比較的簡単な注水パター
ンからなる、主として巻取り温度のみを対象としだ熱延
鋼板の冷却制御を上げ、この従来技術に述べた注水制御
単位毎の冷却制御では、上述したような圧延終了温度か
ら巻取り温度までの冷却過程を制御する場合は、注水パ
ターンが非常に多くなり煩雑となることを指摘し、これ
を改善して、熱間仕上圧延機と巻取り機との間を複数個
の計算ゾーンに分割し、これらの計算ゾーンに１個以上
割当てられた各注水制御単位の水冷能力を算定するのに
、水冷時も常に空冷があるものと推定して必要冷却能力
からこの空冷能力を差引いて求めるようにし、且つこの
水冷能力から各計算ゾーンの必要注水制御単位数を算定
するのに、少なくとも（八）全注水制御単位に共通した
基本冷却能力すなわち基本熱流束ｑ０、（Ｂ）上流側の
注水状況による修正係数に５、　（Ｃ）各注水制御単位
固有の修正係数に２の積として求められる各水冷注水制
御単位の実水冷能力すなわち実熱流束Ｑ＋の総和から求
めるようにし、さらに各計算ゾーンにおける各注水制御
単位の冷却能力を空冷能力と水冷能力との和として求め
るようにして制御する熱延鋼板の冷却制御方法が開示さ
れている。

〔発明が解決しようとする課題］ ところで、近年は、熱延鋼板の材質面からの要請による
冷却能力の範囲が拡大すると共に温度制御精度の向上が
必要になり、設備的には注水制御単位が細かくなってき
ており、このため、上記特開昭５３−９１００９号公報
に述べられている熱延鋼板の冷却制御方法では、計算ゾ
ーン数またはゾーン内の注水制御単位が多数となること
、上流注水状況による修正係数の場合が膨大となると共
に注水制御単位が細かいためその修正係数を得ることが
困難となること等、実用上困難が多い。一方、注水制御
単位が細かくなったことにより、使用頻度が少ない注水
制御単位が生じ、この使用頻度の少ない注水制御単位の
開閉バルブおよび／またはノズルがトラブルを起こし充
分な注水制御ができなかったり、あるいは使用頻度が少
ないまま、使用頻度の多いものとの寿命の兼合いで取替
えを余儀無くされている。

〔課題を解決するための手段］ 本発明は、上記事情に着目してなされたものであって、
その要旨は、熱間仕上圧延機と巻取り機との間に設けら
れている冷却装置にまり熱延鋼板を冷却制御する方法で
あって、冷却装置に設けられている多数のノズルヘッダ
を１個乃至数個を一つの開閉バルブにより開・閉する注
水制御単位として構成すると共に、この注水制御単位の
複数個を１グループ単位として複数のグループ単位に構
成する一方、これらグループ単位に対し熱延綱板の材質
面から要求される冷却能力に対応する注水パターンを設
定し、この設定された注水パターンによって決められる
注水制御単位の開閉バルブを開・閉して熱延鋼板を冷却
制御すると共に、グループ単位の注水パターンのうち、
バルブが開となっている注水制御単位数が同じ注水パタ
ーンが存在する時、それらの注水パターンを定期的にサ
イクルさせて熱延鋼板を冷却制御する熱延綱板の冷却制
御方法である。

〔作　　用］ 本発明は、冷却装置に設けられている多数のノズルヘッ
ダを１個乃至数個を一つの開閉バルブにより開・閉する
注水制御単位として構成しであるので、熱延鋼板の材質
面から決定される強冷却を実現することができると共に
、熱延鋼板の温度制御精度を向上させることができる。

さらに前記注水制御単位の複数個を１グループ単位とし
て複数のグループ単位に構成しであるので、容易にグル
ープごとの冷却能力を把握することができ、熱延鋼板の
温度制御へ反映することが可能となる。またさらに前記
グループ単位における注水パターンのうち、パルプが開
となっている注水制御単位数が同じ注水パターンが存在
する時、それらの注水パターンを定期的にサイクルさせ
て熱延鋼板を冷却制御するので、注水制御単位が平均し
て使用され、設備面での経時変化を均一化することがで
き、注水制御単位の開閉バルブおよび／またはノズルが
トラブルを起こすことが少なくなる上に、グループ単位
ごとのこれら機器の寿命が平均化されることから従来よ
りも全体の寿命が長くなる。尚、定期的にサイクルさせ
る時間は、０．５〜２４時間間隔で切換えるのが望まし
く、０．５時間より短いと熱延鋼板への冷却制御が不充
分になり、また２４時間超では、開閉バルブが設けられ
ている環境が熱間的な悪い環境であることから、開閉バ
ルブが円滑に作動しにくくなったり、冷却水中の水垢等
がノズル内にこびり付いてノズル詰まりを起こしたり、
あるいは下ノズルの場合は熱延鋼板からスケールが落下
して付着する等のトラブルが起こり易くなる。

〔実　施　例］ 以下、本発明を実施例により説明する。

第１図は本発明の熱延鋼板の冷却制御方法に係わる熱間
仕上圧延機の出側設備を中心とした概略図である。図に
おいて、■は熱延鋼板、２は熱間仕上圧延機、３は冷却
装置、４はテーブルローラ５は巻取り機、６は熱間仕上
圧延機２の出側に設けられた温度計、７は巻取り機５の
直前に設けられた温度計を示す。また同図において、８
はヘッドタンク、９は貯水ピット、１０は給水ポンプ、
１１は主給水配管、１２はヘッドタンク８からの溢流水
を流す排水管、１３はスルースピット、１４は冷却水戻
り配管、１５はノズルヘッダ、１６は注水制御単位ごと
に設けられた開閉バルブ、１７は流量計、１８は支管、
１９は主管、２０はバルブを示し、これらによって冷却
装置３が構成されている。

熱延鋼板１は、図外の熱間圧延機により圧延され、最終
的には熱間仕上圧延機２により所定寸法に圧延される。

この後、テーブルローラ４上を通板し、巻取り機５に巻
取られる。この間、熱延鋼板１は冷却装置３により、例
えば第２図に示すような冷却パターンで、熱間仕上圧延
機２の出側鋼板温度ＦＩＩＴから材質をつくり込む上で
要求される冷却速度ＣＲでもって巻取り温度ＣＴが得ら
れるように冷却制御される。ところで、最近はこのよう
な材質面から要求される冷却速度ＣＲおよび巻取り温度
ＣＴは従来と比べて範囲が拡大し、例えば、熱延鋼板１
の板厚４ｍｍ相当で、冷却速度ＣＲは１０〜１００’Ｃ
／ｓｅｃ、巻取り温度ＣＴは２００〜６００°Ｃとなっ
ている。

このような状況の下で、設備的には水量密度が膨大とな
っており、これに対応させるため、給水面では第１図に
示すような冷却装置３としてヘッドタンク８を使用する
方式が採用され、また冷却制御部においては注水制御単
位が細分化され、１個乃至数個のノズルヘッダ１５を１
グループとして開閉バルブ１６を設は注水制御単位とし
ている。

第３図は上記注水制御単位を複数個集め、上グループＵ
１〜Ｕ７および下グループＬ１〜Ｌ７の各々７グループ
づつを例示する図で、Ｓ１〜Ｓ１３は熱間仕上圧延機２
と巻取り機５との間の計算セクションを示す。この図で
は計算セクションの長さとグループの長さとを同じ例を
示しているが、必ずしも同じにする必要はない。尚、等
ピッチに分割された計算セクション３１〜３１３を設定
するのは、熱延鋼板の冷却制御に当たり、冷却ゾーン内
における鋼板の温度降下量を予測することが必要となる
ので、この計算セクション３１〜Ｓ１３を元に鋼板温度
を予測すると同時に、鋼板の温度降下量を予測するため
である。

第４図は本発明に係わる冷却制御方法を説明するための
説明図であって、第４図（ａ）は上記ノズルヘッダ１５
と開閉バルブ１６とから構成される注水制御単位の６個
を１グループとしたものの注水パターンを示すもので、
開閉バルブ１６が全て開になった注水パターン（イ）か
ら全て閉になった注水パターン（日までの７通りの注水
パターンを示す。また、第４図（ハ）は上記第４図（ａ
）に示した注水パターン（ロ）と同じ注水パターンを示
すもので、このように、グループ単位内に同じ注水パタ
ーンが存在する時、これらの注水パターンを定期的にサ
イクルさせると、ノズルへラダ１５に取付けられている
ノズル（図示せず）や開閉バルブ１６が平均して使用さ
れ、これらの経時変化を均一化することができ、且つこ
れらによるトラブルを軽減できる。

第５図は本発明の熱延鋼板の冷却制御方法に係わる制御
系ブロック図であって、回において、初期情報とは、鋼
種、板厚、通板速度、予測熱間仕上圧延温度、注水パタ
ーン、目標巻取り温度等の初期情報を意味する。初期設
定は、前記初期情報０ および後記する学習制御により得られた情報等に基づき
、各グループ単位毎の注水すべき制御単位を決定し、注
水指令を出す。ダイナミック制御は、実測されてくる板
厚、通板速度、熱間仕上圧延温度および巻取り温度の情
報と、後記する学習制御やフィードバック制御により得
られた情報に基づき、注水すべき制御単位をオン・オフ
制御する。学習制御は、目標巻取り温度と実測巻取り温
度とに誤差が生じた時、実測熱間仕上圧延温度、実測巻
取り温度および注水実績に基づき、計算セクションを元
にした鋼板温度予測に当たって補正する。フィードバッ
ク制御は、目標巻取り温度と実測巻取り温度とに誤差が
生じた時、巻取り機５に近い方の注水制御単位の一部を
、計算セクションを元にした鋼板温度予測にて注水する
制御単位とは独立にオン・オフ制御する。実績値収集は
、初期情報の他、鋼板の温度、学習係数等を収集貯蔵す
る。

上述の熱延鋼板の冷却制御方法に係わる制御系を元に、
熱間圧延仕上温度約９００°Ｃの厚さ４ｍｍの１ 鋼板（コイル長さ約７１０ｍ）を、通板速度条件；初期
６１抛／ｆｆ１ｉｎ、加速度０．１ｍ／ｓ２で、巻取り
温度６００°Ｃを目標に冷却制御を行ったところ、冷却
制御における途中の状態は第６図に示すような結果であ
って、的確な冷却制御がなされていた。尚、図において
、ＦＤＴは熱間圧延仕上温度、ＣＴＮは冷却途中の温度
、ＣＴは巻取り温度をそれぞれ示す。また熱間圧延仕上
温度が蛇行しているのは、加熱の際に生じたスキッドマ
ークである。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、冷却装置に設け
られている多数のノズルヘッダを１個乃至数個を一つの
開閉バルブにより開・閉する注水制御単位として構成し
であるので、熱延網板の材質面から決定される強冷却を
実現することができると共に、熱延鋼板の温度制御精度
を向上させることができる。さらに前記注水制御単位の
複数個を１グループ単位として複数のグループ単位に構
成しであるので、容易にグループごとの冷却能力を把握
することができ、熱延鋼板の温度制御へ反２ 映することが可能となる。またさらに前記グループ単位
における注水パターンのうち、パルプが開となっている
注水制御単位数が同じ注水パターンが存在する時、それ
らの注水パターンを定期的にサイクルさせて熱延鋼板を
冷却制御するので、注水制御単位が平均して使用され、
設備面での経時変化を均一化することができ、注水制御
単位の開閉バルブおよび／またはノズルがトラブルを起
こすことが少なくなる上に、グループ単位ごとのこれら
機器の寿命が平均化されることから従来よりも全体の寿
命が長くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の熱延鋼板の冷却制御方法に係わる熱間
仕上圧延機の出側設備を中心とした概略間、第２図は鋼
板の材質面から要求される冷却パターンの何回、第３図
および第４図は本発明に係わる冷却制御方法を説明する
ための説明図、第５図は本発明の熱延鋼板の冷却制御方
法に係わる制御系ブロック図、第６図は本発明の熱延鋼
板の冷却制御方法による冷却制御状態図である。 熱間仕上圧延機 テーブルローラ ７　温度計 ノズルヘッダ 流量計 主管 熱延鋼板　　　　　２ 冷却装置　　　　　４ 巻取り機、　　　　　６゜ ヘッドタンク　　　１５ 開閉バルブ　　　　１７ 支管　　　　　　　１９ バルブ 熱間仕上圧延機の出側鋼板温度 冷却速度　　　　　ＣＴ　　巻取り温度冷却途中の温度 上グループ単位 下グループ単位 計算セクション

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱間仕上圧延機と巻取り機との間に設けられてい
   る冷却装置により熱延鋼板を冷却制御する方法であって
   、冷却装置に設けられている多数のノズルヘッダを１個
   乃至数個を一つの開閉バルブにより開・閉する注水制御
   単位として構成すると共に、この注水制御単位の複数個
   を１グループ単位として複数のグループ単位に構成する
   一方、これらグループ単位に対し熱延鋼板の材質面から
   要求される冷却能力に対応する注水パターンを設定し、
   この設定された注水パターンによって決められる注水制
   御単位の開閉バルブを開・閉して熱延鋼板を冷却制御す
   ると共に、グループ単位の注水パターンのうち、バルブ
   が開となっている注水制御単位数が同じ注水パターンが
   存在する時、それらの注水パターンを定期的にサイクル
   させて熱延鋼板を冷却制御することを特徴とする熱延鋼
   板の冷却制御方法。