JPH0379727A - 連続焼鈍における鋼材の温度制御方法 - Google Patents
連続焼鈍における鋼材の温度制御方法Info
- Publication number
- JPH0379727A JPH0379727A JP21658089A JP21658089A JPH0379727A JP H0379727 A JPH0379727 A JP H0379727A JP 21658089 A JP21658089 A JP 21658089A JP 21658089 A JP21658089 A JP 21658089A JP H0379727 A JPH0379727 A JP H0379727A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- cooling
- steel material
- steel
- transformation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 80
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 80
- 238000000137 annealing Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 16
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 81
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 48
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims abstract description 46
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 22
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 23
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical group [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 14
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000029052 metamorphosis Effects 0.000 description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- JZQOJFLIJNRDHK-CMDGGOBGSA-N alpha-irone Chemical compound CC1CC=C(C)C(\C=C\C(C)=O)C1(C)C JZQOJFLIJNRDHK-CMDGGOBGSA-N 0.000 description 1
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000002436 steel type Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Heat Treatment Processes (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
〔産業上の利用分野］
本発明は、連続焼鈍炉の冷却帯又は加熱帯において鋼材
の温度（板温）を高精度に制御する方法に関する。
の温度（板温）を高精度に制御する方法に関する。
連続焼鈍における鋼材の板温の制御については、例えば
、特公昭６３−１４０５１に、次のような技術が開示さ
れている。それは、連続焼鈍設備内に設置され、内部に
冷媒を貫流させた１本乃至複数本の冷却用ロールに銅帯
を巻付け、該巻付は長さを変更させる機構を有する銅帯
の冷却装置を制御するに際し、＃４−ＩＦの搬送順序、
寸法、物性値を記した作業予定表を記憶し、予め得られ
る関係式から巻付角を計算し、巻付角を変更させる機構
を制御する制御装置を設け、該冷却用ロールの入側に銅
帯温度計、＃Ｉ４帯の溶接線検出器を設け、該冷却装置
内に鋼帯の張力計、冷媒温度計、銅帯搬送速度計を設け
、溶接線通過本数と作業予定表から認識する通過中の銅
帯の寸法、物性値と冷却用ロール入０１１ｓ帯温度、銅
帯張力、冷媒温度、銅帯搬送速度とを前記関係式に代入
して鋼帯の冷却用ロールに対する巻付角を定期的に計算
し、その値に基づいて巻付角を変更すると共に、銅帯の
溶接線が冷却用ロールを通過中に巻付角を制御するとい
うものである。この公報には合わせて次のような技術も
開示されている。それは、前記制御装置内の関係式に新
たに該冷却用ロール山開の制御鋼帯目標温度を修正する
式を付加し、最終冷却用ロール出側に銅帯温度計を設け
、該冷却用ロール出側鋼帯温度計からの入力により定期
的に山開の制御＃ｊ４帯目標温度を修正し巻付角を再計
算し、銅帯の冷却用ロールに対する巻付角を修正すると
いうものである。 一方、特公昭６３−３４２１０には次のような技術が開
示されている。それは、板厚、板幅あるいは加熱炉出口
温度基準の異なるストリップを加熱炉に連続的に通板し
て連続焼鈍を行う連続焼鈍炉における板温制御方法にお
いて、板厚、板幅、あるいは加熱炉出ロストリップ温度
基準（板温基′？＄）の変更（セット替）に伴い操作量
としての加熱炉の燃料流量あるいはそれとストリップの
炉内通板速度とを変更して制御量たる加熱炉出ロストリ
ップ温度（板温）を制御するに当たり、初めに炉出口板
温と燃料流量、炉温、板厚、板幅及びストリップの炉内
通板速度との関係を動的に表現する可変未知パラメータ
を含む板温制御モデルを設定し、来たるべき板厚、板幅
あるいは炉出口板温基準の変更（セット替）に対して所
定の評価間数の最小値を与える板温の推移軌道と、スト
リップの炉内通板速度の変更を伴う場合にはその速度変
更量並びに変更開始時期とを上記板温制御モデルに用い
て予め求め、ストリップのセット替位置を絶えずトラッ
キングしながら上記で求めた速度変更開始時期に通板速
度を変更すると共に、板温が推移軌道に向かって推移す
るように燃料流量を所定のサンプリング周期で時々刻々
算出し制御するというものである。ここで、燃料流量の
設定値を求める際には、その設定値は所定の評価関数の
最小値を与える値として、板温制御モデルを用いて算出
されるのがよく、可変未知パラメータは、これを推定し
てもよいと言及されている。 前記特公昭６３−１４０５１に開示された技術は、温度
モデル式にて操作量設定し、その誤差をフィードバック
制御で解消するというものである。 一方、前記特公昭６３−３４２１０に開示された技術は
、温度モデル式にて操作量を設定し、発生する誤差をパ
ラメータ推定又は学習によって吸収し、モデル精度を高
めるというものである。
、特公昭６３−１４０５１に、次のような技術が開示さ
れている。それは、連続焼鈍設備内に設置され、内部に
冷媒を貫流させた１本乃至複数本の冷却用ロールに銅帯
を巻付け、該巻付は長さを変更させる機構を有する銅帯
の冷却装置を制御するに際し、＃４−ＩＦの搬送順序、
寸法、物性値を記した作業予定表を記憶し、予め得られ
る関係式から巻付角を計算し、巻付角を変更させる機構
を制御する制御装置を設け、該冷却用ロールの入側に銅
帯温度計、＃Ｉ４帯の溶接線検出器を設け、該冷却装置
内に鋼帯の張力計、冷媒温度計、銅帯搬送速度計を設け
、溶接線通過本数と作業予定表から認識する通過中の銅
帯の寸法、物性値と冷却用ロール入０１１ｓ帯温度、銅
帯張力、冷媒温度、銅帯搬送速度とを前記関係式に代入
して鋼帯の冷却用ロールに対する巻付角を定期的に計算
し、その値に基づいて巻付角を変更すると共に、銅帯の
溶接線が冷却用ロールを通過中に巻付角を制御するとい
うものである。この公報には合わせて次のような技術も
開示されている。それは、前記制御装置内の関係式に新
たに該冷却用ロール山開の制御鋼帯目標温度を修正する
式を付加し、最終冷却用ロール出側に銅帯温度計を設け
、該冷却用ロール出側鋼帯温度計からの入力により定期
的に山開の制御＃ｊ４帯目標温度を修正し巻付角を再計
算し、銅帯の冷却用ロールに対する巻付角を修正すると
いうものである。 一方、特公昭６３−３４２１０には次のような技術が開
示されている。それは、板厚、板幅あるいは加熱炉出口
温度基準の異なるストリップを加熱炉に連続的に通板し
て連続焼鈍を行う連続焼鈍炉における板温制御方法にお
いて、板厚、板幅、あるいは加熱炉出ロストリップ温度
基準（板温基′？＄）の変更（セット替）に伴い操作量
としての加熱炉の燃料流量あるいはそれとストリップの
炉内通板速度とを変更して制御量たる加熱炉出ロストリ
ップ温度（板温）を制御するに当たり、初めに炉出口板
温と燃料流量、炉温、板厚、板幅及びストリップの炉内
通板速度との関係を動的に表現する可変未知パラメータ
を含む板温制御モデルを設定し、来たるべき板厚、板幅
あるいは炉出口板温基準の変更（セット替）に対して所
定の評価間数の最小値を与える板温の推移軌道と、スト
リップの炉内通板速度の変更を伴う場合にはその速度変
更量並びに変更開始時期とを上記板温制御モデルに用い
て予め求め、ストリップのセット替位置を絶えずトラッ
キングしながら上記で求めた速度変更開始時期に通板速
度を変更すると共に、板温が推移軌道に向かって推移す
るように燃料流量を所定のサンプリング周期で時々刻々
算出し制御するというものである。ここで、燃料流量の
設定値を求める際には、その設定値は所定の評価関数の
最小値を与える値として、板温制御モデルを用いて算出
されるのがよく、可変未知パラメータは、これを推定し
てもよいと言及されている。 前記特公昭６３−１４０５１に開示された技術は、温度
モデル式にて操作量設定し、その誤差をフィードバック
制御で解消するというものである。 一方、前記特公昭６３−３４２１０に開示された技術は
、温度モデル式にて操作量を設定し、発生する誤差をパ
ラメータ推定又は学習によって吸収し、モデル精度を高
めるというものである。
しかしながら、鋼材が冷却又は加熱される際、例えば冷
却される場合、第１図に示されるように、鋼材はγ鉄か
らα鉄（例えばオーステナイトからフェライト〉へと変
態し、この時に発熱現象が発生する。この変態による温
度変化は温度モデルの誤差となるが、前述したような従
来の技術では、発生する誤差のフィードバック制御又は
発生した誤差をパラメータ推定又は学習により吸収する
という方法で対応していた。 しかしながら、このような方法では、変態による温度変
化を充分に考慮して温度制御ができず、板温制御精度も
低いものであった。 なお、本出願人は先に特開昭５９−１１０７３７にて、
連続焼鈍においてこのα／γの相分率を磁気的にモニタ
して熱処理制御を行う技術を提案したが、相変態に伴う
吸／発熟量を考慮した温度制御にまでは至っていなかっ
た。 本発明はこのような従来の問題に鑑みてなされたもので
あって、鋼材の変態状態まで的確に温度推定モデルに反
映させ、以ってより正確な温度制御を行うことのできる
連続焼鈍における鋼材の温度制御方法を提供することを
目的とする。
却される場合、第１図に示されるように、鋼材はγ鉄か
らα鉄（例えばオーステナイトからフェライト〉へと変
態し、この時に発熱現象が発生する。この変態による温
度変化は温度モデルの誤差となるが、前述したような従
来の技術では、発生する誤差のフィードバック制御又は
発生した誤差をパラメータ推定又は学習により吸収する
という方法で対応していた。 しかしながら、このような方法では、変態による温度変
化を充分に考慮して温度制御ができず、板温制御精度も
低いものであった。 なお、本出願人は先に特開昭５９−１１０７３７にて、
連続焼鈍においてこのα／γの相分率を磁気的にモニタ
して熱処理制御を行う技術を提案したが、相変態に伴う
吸／発熟量を考慮した温度制御にまでは至っていなかっ
た。 本発明はこのような従来の問題に鑑みてなされたもので
あって、鋼材の変態状態まで的確に温度推定モデルに反
映させ、以ってより正確な温度制御を行うことのできる
連続焼鈍における鋼材の温度制御方法を提供することを
目的とする。
本発明においては、連続焼鈍における鋼材の板温を制御
するに当たって、温度制御（冷却又は加熱）さ扛る鋼材
の変態の進行状況を考慮して該鋼材の温度を推定し、推
定温度に基づき操作量を制御する。 従って、鋼材が温度制御される過程における該鋼材の変
態の進行状況を考慮して該鋼材の温度を推定できるため
、冷却・加熱中における実際の鋼材温度に対する推定さ
れる鋼材温度の誤差を大幅に減少し、精度よく冷却量や
加熱量を制御して所望の温度変化量が得られる温度制御
を実行することができる。よって、より安定した材質の
鋼材を高い生産性の下に製造できる。 なお、前記鋼材の変態の進行状況を考慮するのを、該鋼
材の変態率の時間変化に応じた変態発熱量の変化を考慮
することとすれば、変態の進行状況を変態発熱量という
客観的な数量で把握できるため、鋼材温度の推定が容易
となる。 更に、ライン中に鋼材の変態量又はオーステナイト量を
検出するセンサを設け、その実測値と、推定値とを比較
して、変態の進行モデル中の可変パラメータを学習する
ようにすると、変態の進行状況の推定精度を大幅に向上
させることが可能になる。
するに当たって、温度制御（冷却又は加熱）さ扛る鋼材
の変態の進行状況を考慮して該鋼材の温度を推定し、推
定温度に基づき操作量を制御する。 従って、鋼材が温度制御される過程における該鋼材の変
態の進行状況を考慮して該鋼材の温度を推定できるため
、冷却・加熱中における実際の鋼材温度に対する推定さ
れる鋼材温度の誤差を大幅に減少し、精度よく冷却量や
加熱量を制御して所望の温度変化量が得られる温度制御
を実行することができる。よって、より安定した材質の
鋼材を高い生産性の下に製造できる。 なお、前記鋼材の変態の進行状況を考慮するのを、該鋼
材の変態率の時間変化に応じた変態発熱量の変化を考慮
することとすれば、変態の進行状況を変態発熱量という
客観的な数量で把握できるため、鋼材温度の推定が容易
となる。 更に、ライン中に鋼材の変態量又はオーステナイト量を
検出するセンサを設け、その実測値と、推定値とを比較
して、変態の進行モデル中の可変パラメータを学習する
ようにすると、変態の進行状況の推定精度を大幅に向上
させることが可能になる。
以下、本発明の実施例を第２図を用いて詳細に説明する
。 この実施例では、ガスジェット冷却帯１０とロール冷却
帯１２を有した冷却設備を備え、溶接点検出器１４等に
より鋼帯１の位置を板温制御装置２０の鋼帯トラッキン
グ部２２でトラッキングし、鋼帯１に与えられる冷却条
件Ｃｏを銅帯位置に従って冷却量決定部２４に入力する
ようにしている。 冷却量決定部２４では、入力される冷却条件ＣＯ（板厚
、板幅、目標板温ｅｔｃ、 ）と、板温センサ７１〜
７３により検出される現在温度の情報から、各冷却帯１
０．１２で冷却すべき冷却量を求める。求めた冷却量よ
り、予め与えられる冷却量と操作量との関係に従って、
ガスジェット制御装置３０におけるガスジェット冷却帯
１０の操作量、対向ガスジェット制御装置４０における
対向ガスジェット４１．４２の操作量、ロール冷却制御
装置５０におけるロール冷却帯１２の操作量を求める。 この実施例では、冷却量を求める際に、変態発熱量を考
慮するようにしている。又、冷却量を求める際には、制
御モデル中の可変パラメータを、学習制御部２６より得
られるようにしている。 学習制御部２６では、変態率センサ６１．６２・・・の
実測値と変態進行モデルの推定値の比較により、変態進
行モデル中の可変パラメータのオンライン推定を行う、
又、この学習制御部２６は、温度予測値と板温センサ７
１．７２・・・による実測温度の比較により、温度モデ
ル中の可変パラメータをオンライン推定する。 この構成によれば、変！Ｂ発熱による外乱を除いて温度
モデル中の可変パラメータを学習できるので、高精度な
温度モデル学習を実施することが可能である。 ガスジェット制御装置３０、対向ガスジェット制御装置
４０、ロール冷却装置５０では、冷却量決定部２４で決
定した操作量に応じ、それぞれガスジェット圧力、ダン
パー開度、ロール押込量を制御する。 以下、実施例の作用を説明する。 この実施例においては、冷却設備の冷却量を決定する際
に、鋼帯１の冷却時間及び冷却設備の冷却能力から、所
定時間経過した鋼帯１の温度変化を推定すると同時に、
該鋼帯１の冷却による変態の進行状況から、例えばＲ帯
１の変態発熱量を算出し、推定される鋼帯１の温度変化
の誤差を、算出された変態発熱量で補正し、補正された
温度変化量が得られるように冷却を制御する。 まず、前記鋼帯１の変態の進行状況の求め方を説明する
。 冷却中の鋼帯１の変態率Ｗは、冷却時間ｔの関数として
次式（１）から算出できる。 Ｗ＝、１− ｅＸｉ）［Ａ・ （ｔ／Ｂ） ］−（１
）ここで、Ａ、Ｂ、Ｃは鋼帯１の成分、温度、板厚、冷
却速度等によって決定されるパラメータである。 この（１）式で時間に対する鋼帯１中の変態の進行状渇
を知ることができる。ここで、前記所定数の冷却ゾーン
を有する冷却設備において、その入側から第１番目の冷
却ゾーンまでの冷却時間をｔｉとすれば、該第１番目の
冷却ゾーン内における冷却時間ΔＴ ｉ （”ｊ ｉ、
ｉ ｉ−＋）と（１）式の関係から、第１番目の冷
却ゾーン内の変態率変化量ΔＷｉ （＝Ｗｉ−Ｗｉ−
１）を算出できる。 この変態率変化量ΔＷｉが与えられたときの、第ｉゾー
ンにおける銅帯の変態発熱量Ｑｙｉは、次式（２）によ
って算出できる。 Ｑｙｉ＝ＨネΔＷｉ ・・・（２）但
し、Ｈは鋼帯１の変態潜熱（鋼帯１の成分、鋼種、温度
毎に決定できる物理量）である。 従って、まず、この（２）式によって、鋼帯１を入側温
度から目標温度まで冷却する際の、各冷却ゾーン内にお
ける変態発熱量ＱＴを演算により求め、次いで求められ
た変態発熱量Ｑｖｉで鋼帯１の冷却時間を及び冷却設備
の能力から推定される鋼帯１の温度変化を補正すれば、
鋼帯１の各冷却ゾーンにおける正確な温度変化を推定す
ることができる。 よって、このようにして推定された温度変化を各冷却ゾ
ーンで実現するように、次式（３）に示す第１番目の冷
却ゾーンにおけるガスジェット冷却時の温度変化量ΔＴ
ｉ ｏ、同じく（４）式に示すロール冷却時の温度変
化量ΔＴ ｉ Ｒの温度モデル式を用いて各冷却ゾーン
内の必要冷却量を決定する。 これにより、変態発熱量Ｑｙｉ、ひいては変態の進行状
況を考慮して鋼帯１に所望の温度変化を与えるように冷
却を制御することができる。冷却ゾーンの出側温度θＤ
は次のようになる。 θ０＝θｔｒ＋＋（θＥ−θｔｒｔ ）ｘ ｅｘｐ［（
−２ＸαｏＸＪ２ｏ） ／＜Ｃｐ＊ρ＊ｉ ＊ｖ ） ］ （２Ｇ＝３．×Δｐａ！Ｘ２”（３） θ０ ：冷却ゾーン出側温度 θｔｒｙ ：変態発熱影響温度 （” Ｑ Ｔ ｉ Ｘ ｐ Ｘ ｈ ／ ａ （）＋θ
０）θＥ ：冷却ゾーン入側温度 αＧ ＝ガスジェット冷却能 Ｊ２（） ニガスジエツト冷却長 ＣＰ ：比熱 ρ ：比重 ｈ ：板厚 ■ ニラインスピード θ０ ニガスジエツト冷媒温度 ａｌ、ａｌ：係数 ΔＰ ニガスジエツト圧力と炉圧との差圧 θＯ＝θｔｒ２＋（θＥ−θｔｒ２ ）ｘｅｘｐ［（Ｋ
Ｒ−Ｊ２＊） ／（Ｃｐ ・ρ ・ｈ−ｖ）］ θｔｒ２＝ＱｖｉＸρＸｈ／ＫＲ＋θＲ・・・（４） Ｊ２Ｒ：ロール接触長 ＫＲ：ロール冷媒〜ストリップ熱通過 率 θｔｒ２：変態発熱影響温度 θＲ：ロール冷媒温度 なお、加熱の場合は、式（１）を（５）式に、（２）式
を（６）式に、（３）式を（７）式にそれぞれ変更すれ
ばよい。 ｗ＝ ｅｘｐ［Ａ’ −（ｔ ／Ｂ ） ］ ＝
（５）Ａ′、Ｂ′、Ｃ′は銅帯の成分、温度、板厚、
加熱速度の間数として与えられるパラメータである。 Ｑ丁Ｈ＝−）（＊ΔＷｉ ・・・（６
）θ０＝θｔｒ３ ＋（θＥ−θｔｒ３）ＸｅＸｐ［−
（２本αｉ＊Ｊ！ｉ） ／ （Ｃｐ ＊ρ＊ｈｍＶ ）１・・・（７）θｔ「３
：変Ｂ発熱影響温度 （＝ＱｖｔＸρｘｈ／α Ｉ＋θＩ 〉θＮ ：炉温 αｉ ：炉温〜ストリソ１間熱伝達係数ぶＩ ：加熱ゾ
ーン長 （７〉式は（３）式を炉温と銅帯の関係に置き替えてい
る。
。 この実施例では、ガスジェット冷却帯１０とロール冷却
帯１２を有した冷却設備を備え、溶接点検出器１４等に
より鋼帯１の位置を板温制御装置２０の鋼帯トラッキン
グ部２２でトラッキングし、鋼帯１に与えられる冷却条
件Ｃｏを銅帯位置に従って冷却量決定部２４に入力する
ようにしている。 冷却量決定部２４では、入力される冷却条件ＣＯ（板厚
、板幅、目標板温ｅｔｃ、 ）と、板温センサ７１〜
７３により検出される現在温度の情報から、各冷却帯１
０．１２で冷却すべき冷却量を求める。求めた冷却量よ
り、予め与えられる冷却量と操作量との関係に従って、
ガスジェット制御装置３０におけるガスジェット冷却帯
１０の操作量、対向ガスジェット制御装置４０における
対向ガスジェット４１．４２の操作量、ロール冷却制御
装置５０におけるロール冷却帯１２の操作量を求める。 この実施例では、冷却量を求める際に、変態発熱量を考
慮するようにしている。又、冷却量を求める際には、制
御モデル中の可変パラメータを、学習制御部２６より得
られるようにしている。 学習制御部２６では、変態率センサ６１．６２・・・の
実測値と変態進行モデルの推定値の比較により、変態進
行モデル中の可変パラメータのオンライン推定を行う、
又、この学習制御部２６は、温度予測値と板温センサ７
１．７２・・・による実測温度の比較により、温度モデ
ル中の可変パラメータをオンライン推定する。 この構成によれば、変！Ｂ発熱による外乱を除いて温度
モデル中の可変パラメータを学習できるので、高精度な
温度モデル学習を実施することが可能である。 ガスジェット制御装置３０、対向ガスジェット制御装置
４０、ロール冷却装置５０では、冷却量決定部２４で決
定した操作量に応じ、それぞれガスジェット圧力、ダン
パー開度、ロール押込量を制御する。 以下、実施例の作用を説明する。 この実施例においては、冷却設備の冷却量を決定する際
に、鋼帯１の冷却時間及び冷却設備の冷却能力から、所
定時間経過した鋼帯１の温度変化を推定すると同時に、
該鋼帯１の冷却による変態の進行状況から、例えばＲ帯
１の変態発熱量を算出し、推定される鋼帯１の温度変化
の誤差を、算出された変態発熱量で補正し、補正された
温度変化量が得られるように冷却を制御する。 まず、前記鋼帯１の変態の進行状況の求め方を説明する
。 冷却中の鋼帯１の変態率Ｗは、冷却時間ｔの関数として
次式（１）から算出できる。 Ｗ＝、１− ｅＸｉ）［Ａ・ （ｔ／Ｂ） ］−（１
）ここで、Ａ、Ｂ、Ｃは鋼帯１の成分、温度、板厚、冷
却速度等によって決定されるパラメータである。 この（１）式で時間に対する鋼帯１中の変態の進行状渇
を知ることができる。ここで、前記所定数の冷却ゾーン
を有する冷却設備において、その入側から第１番目の冷
却ゾーンまでの冷却時間をｔｉとすれば、該第１番目の
冷却ゾーン内における冷却時間ΔＴ ｉ （”ｊ ｉ、
ｉ ｉ−＋）と（１）式の関係から、第１番目の冷
却ゾーン内の変態率変化量ΔＷｉ （＝Ｗｉ−Ｗｉ−
１）を算出できる。 この変態率変化量ΔＷｉが与えられたときの、第ｉゾー
ンにおける銅帯の変態発熱量Ｑｙｉは、次式（２）によ
って算出できる。 Ｑｙｉ＝ＨネΔＷｉ ・・・（２）但
し、Ｈは鋼帯１の変態潜熱（鋼帯１の成分、鋼種、温度
毎に決定できる物理量）である。 従って、まず、この（２）式によって、鋼帯１を入側温
度から目標温度まで冷却する際の、各冷却ゾーン内にお
ける変態発熱量ＱＴを演算により求め、次いで求められ
た変態発熱量Ｑｖｉで鋼帯１の冷却時間を及び冷却設備
の能力から推定される鋼帯１の温度変化を補正すれば、
鋼帯１の各冷却ゾーンにおける正確な温度変化を推定す
ることができる。 よって、このようにして推定された温度変化を各冷却ゾ
ーンで実現するように、次式（３）に示す第１番目の冷
却ゾーンにおけるガスジェット冷却時の温度変化量ΔＴ
ｉ ｏ、同じく（４）式に示すロール冷却時の温度変
化量ΔＴ ｉ Ｒの温度モデル式を用いて各冷却ゾーン
内の必要冷却量を決定する。 これにより、変態発熱量Ｑｙｉ、ひいては変態の進行状
況を考慮して鋼帯１に所望の温度変化を与えるように冷
却を制御することができる。冷却ゾーンの出側温度θＤ
は次のようになる。 θ０＝θｔｒ＋＋（θＥ−θｔｒｔ ）ｘ ｅｘｐ［（
−２ＸαｏＸＪ２ｏ） ／＜Ｃｐ＊ρ＊ｉ ＊ｖ ） ］ （２Ｇ＝３．×Δｐａ！Ｘ２”（３） θ０ ：冷却ゾーン出側温度 θｔｒｙ ：変態発熱影響温度 （” Ｑ Ｔ ｉ Ｘ ｐ Ｘ ｈ ／ ａ （）＋θ
０）θＥ ：冷却ゾーン入側温度 αＧ ＝ガスジェット冷却能 Ｊ２（） ニガスジエツト冷却長 ＣＰ ：比熱 ρ ：比重 ｈ ：板厚 ■ ニラインスピード θ０ ニガスジエツト冷媒温度 ａｌ、ａｌ：係数 ΔＰ ニガスジエツト圧力と炉圧との差圧 θＯ＝θｔｒ２＋（θＥ−θｔｒ２ ）ｘｅｘｐ［（Ｋ
Ｒ−Ｊ２＊） ／（Ｃｐ ・ρ ・ｈ−ｖ）］ θｔｒ２＝ＱｖｉＸρＸｈ／ＫＲ＋θＲ・・・（４） Ｊ２Ｒ：ロール接触長 ＫＲ：ロール冷媒〜ストリップ熱通過 率 θｔｒ２：変態発熱影響温度 θＲ：ロール冷媒温度 なお、加熱の場合は、式（１）を（５）式に、（２）式
を（６）式に、（３）式を（７）式にそれぞれ変更すれ
ばよい。 ｗ＝ ｅｘｐ［Ａ’ −（ｔ ／Ｂ ） ］ ＝
（５）Ａ′、Ｂ′、Ｃ′は銅帯の成分、温度、板厚、
加熱速度の間数として与えられるパラメータである。 Ｑ丁Ｈ＝−）（＊ΔＷｉ ・・・（６
）θ０＝θｔｒ３ ＋（θＥ−θｔｒ３）ＸｅＸｐ［−
（２本αｉ＊Ｊ！ｉ） ／ （Ｃｐ ＊ρ＊ｈｍＶ ）１・・・（７）θｔ「３
：変Ｂ発熱影響温度 （＝ＱｖｔＸρｘｈ／α Ｉ＋θＩ 〉θＮ ：炉温 αｉ ：炉温〜ストリソ１間熱伝達係数ぶＩ ：加熱ゾ
ーン長 （７〉式は（３）式を炉温と銅帯の関係に置き替えてい
る。
以上説明した通り、本発明によれば、連続焼鈍炉におけ
る鋼材を冷却又は加熱する際に、該鋼材の変態進行を考
慮して鋼材の温度を正確に推定し、この推定温度に基づ
き鋼材の冷却量あるいは加熱量を決定しているため、実
際の鋼材温度に対する推定温度誤差を大幅に減少させる
ことができ、高精度な鋼材温度制御を実現することがで
きる。従って、安定した材質の鋼材を高い生産性の下で
製造できる等の優れた効果が得られる。
る鋼材を冷却又は加熱する際に、該鋼材の変態進行を考
慮して鋼材の温度を正確に推定し、この推定温度に基づ
き鋼材の冷却量あるいは加熱量を決定しているため、実
際の鋼材温度に対する推定温度誤差を大幅に減少させる
ことができ、高精度な鋼材温度制御を実現することがで
きる。従って、安定した材質の鋼材を高い生産性の下で
製造できる等の優れた効果が得られる。
第１図は、本発明の基本原理を説明するための変態現象
による温度変化の様子を示す線図、第２図は、本発明の
実施例に係る鋼連続焼鈍における板温制御システム（冷
却制御システム）を示す概略ブロック図である。 １・・・鋼帯、 １０・・・ガスジェット冷却帯、 １２・・・ロール冷却帯、 ０・・・板温制御装置、 ２・・・銅帯トラッキング部、 ４・・・冷却量決定部、 ６・・・学習制御部、 Ｏ・・・ガスジェット制御装置、 ０・・・対向ガスジェット制御装置、 Ｏ・・・ロール冷却制御装置、 １．６２・・・変態率センサ、 １．７２・・・板温センサ。
による温度変化の様子を示す線図、第２図は、本発明の
実施例に係る鋼連続焼鈍における板温制御システム（冷
却制御システム）を示す概略ブロック図である。 １・・・鋼帯、 １０・・・ガスジェット冷却帯、 １２・・・ロール冷却帯、 ０・・・板温制御装置、 ２・・・銅帯トラッキング部、 ４・・・冷却量決定部、 ６・・・学習制御部、 Ｏ・・・ガスジェット制御装置、 ０・・・対向ガスジェット制御装置、 Ｏ・・・ロール冷却制御装置、 １．６２・・・変態率センサ、 １．７２・・・板温センサ。
Claims (3)
- （１）連続焼鈍における鋼材の冷却条件又は加熱条件に
応じて冷却量又は加熱量を制御することにより、ライン
上の所定位置あるいは所定時間における鋼材の温度を所
定の目標温度に制御するようにした連続焼鈍における鋼
材の温度制御方法において、 冷却又は加熱する鋼材の変態の進行状況を考慮して、冷
却又は加熱される鋼材の温度を温度推定モデルによつて
推定し、 推定された鋼材温度に基づき、前記冷却量又は加熱量を
決定することを特徴とする連続焼鈍における鋼材の温度
制御方法。 - （２）前記鋼材の変態の進行状況を考慮するために、該
鋼材の変態率の時間変化に応じた変態発熱量の変化を考
慮することとした請求項１に記載の連続焼鈍における鋼
材の温度制御方法。 - （３）連続焼鈍ライン内に、鋼材の変態率又はオーステ
ナイト量のうち少なくとも一方を検出するセンサを設け
、前記温度推定モデルのパラメータを学習補正すること
とした請求項１又は２のいずれかに記載の連続焼鈍にお
ける鋼材の温度制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21658089A JPH0379727A (ja) | 1989-08-23 | 1989-08-23 | 連続焼鈍における鋼材の温度制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21658089A JPH0379727A (ja) | 1989-08-23 | 1989-08-23 | 連続焼鈍における鋼材の温度制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0379727A true JPH0379727A (ja) | 1991-04-04 |
Family
ID=16690644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21658089A Pending JPH0379727A (ja) | 1989-08-23 | 1989-08-23 | 連続焼鈍における鋼材の温度制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0379727A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022055557A (ja) * | 2020-09-29 | 2022-04-08 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 冷延鋼板の連続焼鈍方法 |
-
1989
- 1989-08-23 JP JP21658089A patent/JPH0379727A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022055557A (ja) * | 2020-09-29 | 2022-04-08 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 冷延鋼板の連続焼鈍方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4440583A (en) | Method of controlled cooling for steel strip | |
| US20070151635A1 (en) | Method and apparatus for controlling materials quality in rolling, forging, or leveling process | |
| CN106119520B (zh) | 一种冷轧热镀锌退火炉板温协调控制系统及方法 | |
| JP2013000766A (ja) | 冷却又は加熱される鋼板における変態率の算出方法、及び鋼板の変態率の制御方法 | |
| US20170028452A1 (en) | Rolling system | |
| US11701696B2 (en) | Method and system for the open-loop and/or closed-loop control of a heating of a cast or rolled metal product | |
| JP3231601B2 (ja) | 電気炉の温度制御方法および装置 | |
| JP2004034122A (ja) | 巻取温度制御装置 | |
| JP2786386B2 (ja) | 熱延鋼材の冷却制御方法および冷却制御装置 | |
| JPH0379727A (ja) | 連続焼鈍における鋼材の温度制御方法 | |
| JP2555116B2 (ja) | 鋼材の冷却制御方法 | |
| JPH03207821A (ja) | 連続焼鈍の冷却帯でのストリップの冷却制御方法 | |
| JPH0480973B2 (ja) | ||
| JP3058403B2 (ja) | 熱延鋼板の冷却制御方法 | |
| JP2954485B2 (ja) | 熱延鋼帯の捲取温度制御方法 | |
| CN113795601B (zh) | 用于对金属产品进行热处理的方法 | |
| JPS58221606A (ja) | 鋼帯の冷却制御方法 | |
| JPH0525567B2 (ja) | ||
| JPH08103809A (ja) | 熱間圧延における鋼板の冷却制御方法 | |
| JPH07185632A (ja) | 帯状金属材の冷却制御装置 | |
| JPH08199248A (ja) | 連続焼鈍設備の温度制御装置 | |
| JP2914840B2 (ja) | 連続焼鈍炉におけるハースロールのクラウン制御方法 | |
| JPH0472022A (ja) | 連続焼鈍炉板温制御方法および装置 | |
| JPH04193913A (ja) | 連続加熱炉における加熱制御方法 | |
| KR950007469B1 (ko) | 강재(steel)의 냉각 제어방법 |