JPH06246320A - 熱延鋼材の冷却制御方法 - Google Patents
熱延鋼材の冷却制御方法Info
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- JPH06246320A JPH06246320A JP5064768A JP6476893A JPH06246320A JP H06246320 A JPH06246320 A JP H06246320A JP 5064768 A JP5064768 A JP 5064768A JP 6476893 A JP6476893 A JP 6476893A JP H06246320 A JPH06246320 A JP H06246320A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 冶金学上で鋼板に生じる変態による発熱量を
も考慮して鋼板の冷却制御を行う。 【構成】 冷却設備１Ａを通過する鋼板Ｓを、鋼板の通
過速度データ（速度検出器５Ａ，５Ａ’）、冷却設備１
Ａの入り側，出側での鋼材の温度データ（温度計６Ａ，
６Ａ’）、鋼材の変態領域における発熱量等のデータに
基づく温度学習制御により冷却する。
も考慮して鋼板の冷却制御を行う。 【構成】 冷却設備１Ａを通過する鋼板Ｓを、鋼板の通
過速度データ（速度検出器５Ａ，５Ａ’）、冷却設備１
Ａの入り側，出側での鋼材の温度データ（温度計６Ａ，
６Ａ’）、鋼材の変態領域における発熱量等のデータに
基づく温度学習制御により冷却する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、熱延鋼板の熱延ラン
アウトテーブルにおける熱延鋼材の冷却制御方法に関す
る。
アウトテーブルにおける熱延鋼材の冷却制御方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】熱間圧延設備における仕上げ工程と巻取
り工程間において、熱延鋼板の巻取温度制御は、材質を
決定する上で重要である。従来の熱延鋼板の巻取温度制
御方法は、特公昭６４−６２２０６に記載されているよ
うに、冷却設備における水冷での上下面の温度降下量並
びに空冷での温度降下量の２種のモデルのみを用いてい
た。そして、これら２種の予測精度向上のために、鋼板
の温度を冷却設備の入り側と出側で実測し、この実績温
度と冷却設備での冷却バンクのオン／オフ実績を用い
て、上記２種のモデルで計算した温度降下量とで学習
し、この学習結果を次鋼板へ反映することで、制御精度
を向上させていた。図１０は従来の熱間圧延鋼板の冷却
制御装置を示す回路ブロック図である。図において、１
は仕上げ圧延機、２は入り側温度計、６は巻取機、７は
入り側速度検出器、８は冷却バンク出力パターン決定
部、９は冷却バンク開閉入出力部、１０は逐次最小二乗
法演算部、Ｒは冷却設備、Ｓは鋼板である。
り工程間において、熱延鋼板の巻取温度制御は、材質を
決定する上で重要である。従来の熱延鋼板の巻取温度制
御方法は、特公昭６４−６２２０６に記載されているよ
うに、冷却設備における水冷での上下面の温度降下量並
びに空冷での温度降下量の２種のモデルのみを用いてい
た。そして、これら２種の予測精度向上のために、鋼板
の温度を冷却設備の入り側と出側で実測し、この実績温
度と冷却設備での冷却バンクのオン／オフ実績を用い
て、上記２種のモデルで計算した温度降下量とで学習
し、この学習結果を次鋼板へ反映することで、制御精度
を向上させていた。図１０は従来の熱間圧延鋼板の冷却
制御装置を示す回路ブロック図である。図において、１
は仕上げ圧延機、２は入り側温度計、６は巻取機、７は
入り側速度検出器、８は冷却バンク出力パターン決定
部、９は冷却バンク開閉入出力部、１０は逐次最小二乗
法演算部、Ｒは冷却設備、Ｓは鋼板である。
【０００３】次にこの従来例の動作について説明する。
仕上げ圧延機１で圧延された鋼板Ｓは、冷却設備Ｒを通
って巻取機６に順次巻き取られていく。冷却設備Ｒの入
り側には、鋼板Ｓの温度を測定する入り側温度計２が設
置されており、この入り側温度計２で実測した温度と、
仕上げ圧延機１から出た鋼板Ｓの入り側の速度検出器７
で測定された搬送速度と、冷却設備Ｒの出側（巻取機
６）で出側の速度検出器７’より測定された速度とを、
冷却バンク出力パターン決定部８に入力する。そして、
この入力された入り側温度や目標温度のデータと鋼板Ｓ
の板厚等のデータから最適な各冷却バンクパターンを冷
却バンク出力パターン決定部８から冷却バンク出力パタ
ーン決定部８で決定する。そして決定された冷却バンク
出力パターンは冷却バンク開閉入出力部９に与えられ
る。この冷却バンク開閉入出力部９では、その冷却バン
ク出力パターンに従って、各冷却バンクの注水制御を行
うとともに、各冷却バンクにおける注水実績を逐次最小
二乗法演算部１０に入力する。逐次最小二乗法演算部１
０では、鋼板Ｓの冷却設備Ｒへの搬送速度並びに鋼板Ｓ
の冷却設備Ｒから搬送速度、入り側温度、出側温度、そ
して注水実績を使用して学習し、その学習結果を冷却バ
ンク出力パターン決定部８に、逐次、フィードバックし
て次回に通過する鋼板Ｓへの冷却制御に反映させる。冷
却バンク出力パターン決定部８では、逐次最小二乗法演
算部１０で学習決定された学習項を用いて新たに計算す
る。
仕上げ圧延機１で圧延された鋼板Ｓは、冷却設備Ｒを通
って巻取機６に順次巻き取られていく。冷却設備Ｒの入
り側には、鋼板Ｓの温度を測定する入り側温度計２が設
置されており、この入り側温度計２で実測した温度と、
仕上げ圧延機１から出た鋼板Ｓの入り側の速度検出器７
で測定された搬送速度と、冷却設備Ｒの出側（巻取機
６）で出側の速度検出器７’より測定された速度とを、
冷却バンク出力パターン決定部８に入力する。そして、
この入力された入り側温度や目標温度のデータと鋼板Ｓ
の板厚等のデータから最適な各冷却バンクパターンを冷
却バンク出力パターン決定部８から冷却バンク出力パタ
ーン決定部８で決定する。そして決定された冷却バンク
出力パターンは冷却バンク開閉入出力部９に与えられ
る。この冷却バンク開閉入出力部９では、その冷却バン
ク出力パターンに従って、各冷却バンクの注水制御を行
うとともに、各冷却バンクにおける注水実績を逐次最小
二乗法演算部１０に入力する。逐次最小二乗法演算部１
０では、鋼板Ｓの冷却設備Ｒへの搬送速度並びに鋼板Ｓ
の冷却設備Ｒから搬送速度、入り側温度、出側温度、そ
して注水実績を使用して学習し、その学習結果を冷却バ
ンク出力パターン決定部８に、逐次、フィードバックし
て次回に通過する鋼板Ｓへの冷却制御に反映させる。冷
却バンク出力パターン決定部８では、逐次最小二乗法演
算部１０で学習決定された学習項を用いて新たに計算す
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の熱延鋼材の冷却
制御方法は、上記のように行っていたので、冶金学上で
公知の鋼におけるγ鉄からα鉄に変態する際、例えば、
オーステナイトからマルテンサイトへ変態するときにお
ける発熱による問題が発生する。この変態の現象によ
り、従来の技術では、各冷却バンク出力パターン決定に
水冷による温度降下量と空冷による温度降下量の２種の
冷却モデルのみだけで学習を実施しても、上記変態によ
る発熱量を考慮していない。図７は変態による発熱量モ
デルを示した図（Ｆｅ−Ｃ系状態図）であり、横軸は、
炭素量（％）を、縦軸は温度（℃）を示している。図７
において、Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４は炭素と鉄の含有量
に基づいて、鋼材の内部組織がある温度を境に変わる時
にその鋼材の結晶間から熱エネルギーを発生する変態現
象を示している。このため図８で示すように、この熱間
圧延設備における各位置（ＦＤＴ〜ＣＴ）の冷却バンク
を制御する冷却パターン（図８のＢ１）のように、急激
な変化特性の冷却パターンとなり、鋼板の冷却温度制御
が実際の制御からかけ離れたものになる。この結果鋼板
の温度制御を行う上で温度予測精度が劣化し十分な品質
の鋼板を生産できないという問題点があった。
制御方法は、上記のように行っていたので、冶金学上で
公知の鋼におけるγ鉄からα鉄に変態する際、例えば、
オーステナイトからマルテンサイトへ変態するときにお
ける発熱による問題が発生する。この変態の現象によ
り、従来の技術では、各冷却バンク出力パターン決定に
水冷による温度降下量と空冷による温度降下量の２種の
冷却モデルのみだけで学習を実施しても、上記変態によ
る発熱量を考慮していない。図７は変態による発熱量モ
デルを示した図（Ｆｅ−Ｃ系状態図）であり、横軸は、
炭素量（％）を、縦軸は温度（℃）を示している。図７
において、Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４は炭素と鉄の含有量
に基づいて、鋼材の内部組織がある温度を境に変わる時
にその鋼材の結晶間から熱エネルギーを発生する変態現
象を示している。このため図８で示すように、この熱間
圧延設備における各位置（ＦＤＴ〜ＣＴ）の冷却バンク
を制御する冷却パターン（図８のＢ１）のように、急激
な変化特性の冷却パターンとなり、鋼板の冷却温度制御
が実際の制御からかけ離れたものになる。この結果鋼板
の温度制御を行う上で温度予測精度が劣化し十分な品質
の鋼板を生産できないという問題点があった。
【０００５】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたものであり、冷却する上での鋼板の変態に
よる発熱量を考慮することにより、学習制御ができ、鋼
板に対する温度予測精度が向上させるとともに、十分な
品質の鋼板を生産できる熱延鋼材の冷却制御方法を提供
することを目的とする。
めになされたものであり、冷却する上での鋼板の変態に
よる発熱量を考慮することにより、学習制御ができ、鋼
板に対する温度予測精度が向上させるとともに、十分な
品質の鋼板を生産できる熱延鋼材の冷却制御方法を提供
することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この第１の発明に係る熱
延鋼材の冷却制御方法は、図１で示すように、圧延され
た鋼材が熱間圧延設備の冷却設備を通過する時に、この
鋼材の通過速度等のデータ、上記冷却設備の入り側と出
側での鋼材の温度データ、鋼材の変態領域における発熱
量等のデータから、鋼材の上記冷却設備の通過部分にお
ける冷却目標温度を算出し、この冷却目標温度に基づい
て、上記冷却設備を通過する鋼材の冷却温度を制御し
て、上記冷却目標温度と上記鋼材の実際の温度との誤差
を少なくするよう学習制御を行う。この第２の発明に係
る熱延鋼材の冷却制御方法は、図３で示すように、上記
冷却目標温度を算出する際に、上記冷却設備の入り側と
出側での鋼材の温度データとともに、上記冷却設備の入
り側と出側との間における鋼材の温度データも参照する
ようにした。この第３の発明に係る熱延鋼材の冷却制御
方法は、図５で示すように、鋼材が熱間圧延設備の冷却
設備を通過する時に、この鋼材の通過速度等のデータ、
上記冷却設備の入り側及び出側を含むいくつかのポイン
トにおける鋼材の温度データ、鋼材の変態領域における
発熱量等のデータから、鋼材の上記冷却設備におけるい
くつかのポイント毎の冷却目標温度を算出し、この冷却
目標温度に基づいて、上記冷却設備を通過する鋼材の上
記各ポイント毎における冷却温度を制御して、上記冷却
目標温度と上記鋼材の実際の温度との誤差を少なくする
よう学習制御を行う。
延鋼材の冷却制御方法は、図１で示すように、圧延され
た鋼材が熱間圧延設備の冷却設備を通過する時に、この
鋼材の通過速度等のデータ、上記冷却設備の入り側と出
側での鋼材の温度データ、鋼材の変態領域における発熱
量等のデータから、鋼材の上記冷却設備の通過部分にお
ける冷却目標温度を算出し、この冷却目標温度に基づい
て、上記冷却設備を通過する鋼材の冷却温度を制御し
て、上記冷却目標温度と上記鋼材の実際の温度との誤差
を少なくするよう学習制御を行う。この第２の発明に係
る熱延鋼材の冷却制御方法は、図３で示すように、上記
冷却目標温度を算出する際に、上記冷却設備の入り側と
出側での鋼材の温度データとともに、上記冷却設備の入
り側と出側との間における鋼材の温度データも参照する
ようにした。この第３の発明に係る熱延鋼材の冷却制御
方法は、図５で示すように、鋼材が熱間圧延設備の冷却
設備を通過する時に、この鋼材の通過速度等のデータ、
上記冷却設備の入り側及び出側を含むいくつかのポイン
トにおける鋼材の温度データ、鋼材の変態領域における
発熱量等のデータから、鋼材の上記冷却設備におけるい
くつかのポイント毎の冷却目標温度を算出し、この冷却
目標温度に基づいて、上記冷却設備を通過する鋼材の上
記各ポイント毎における冷却温度を制御して、上記冷却
目標温度と上記鋼材の実際の温度との誤差を少なくする
よう学習制御を行う。
【０００７】
【作用】この第１の発明による熱延鋼板の冷却制御方法
は、最初に、圧延された鋼材が熱間圧延設備の冷却設備
を通過する時に、この鋼材の通過速度等のデータ、上記
冷却設備の入り側と出側での鋼材の温度データ、鋼材の
変態領域における発熱量等のデータから、鋼材の上記冷
却設備の通過部分における冷却目標温度を算出する。次
に、この冷却目標温度に基づいて、上記冷却設備を通過
する鋼材の冷却温度を制御して、上記冷却目標温度と上
記鋼材の実際の温度との誤差を少なくするよう学習制御
する。この第２の発明による熱延鋼材の冷却制御方法
は、上記冷却目標温度を算出する際に、上記冷却設備の
入り側と出側での鋼材の温度データとともに、上記冷却
設備の入り側と出側との間における鋼材の温度データも
参照する。この第３の発明による熱延鋼材の冷却制御方
法は、最初に圧延された鋼材が熱間圧延設備の冷却設備
を通過する時に、この鋼材の通過速度等のデータ、上記
冷却設備の入り側及び出側を含むいくつかのポイントに
おける鋼材の温度データ、鋼材の変態領域における発熱
量等のデータから、鋼材の上記冷却設備におけるいくつ
かのポイント毎の冷却目標温度を算出する。次に、この
冷却目標温度に基づいて、上記冷却設備を通過する鋼材
の上記各ポイント毎における冷却温度を制御して、上記
冷却目標温度と上記鋼材の実際の温度との誤差を少なく
するよう学習制御する。
は、最初に、圧延された鋼材が熱間圧延設備の冷却設備
を通過する時に、この鋼材の通過速度等のデータ、上記
冷却設備の入り側と出側での鋼材の温度データ、鋼材の
変態領域における発熱量等のデータから、鋼材の上記冷
却設備の通過部分における冷却目標温度を算出する。次
に、この冷却目標温度に基づいて、上記冷却設備を通過
する鋼材の冷却温度を制御して、上記冷却目標温度と上
記鋼材の実際の温度との誤差を少なくするよう学習制御
する。この第２の発明による熱延鋼材の冷却制御方法
は、上記冷却目標温度を算出する際に、上記冷却設備の
入り側と出側での鋼材の温度データとともに、上記冷却
設備の入り側と出側との間における鋼材の温度データも
参照する。この第３の発明による熱延鋼材の冷却制御方
法は、最初に圧延された鋼材が熱間圧延設備の冷却設備
を通過する時に、この鋼材の通過速度等のデータ、上記
冷却設備の入り側及び出側を含むいくつかのポイントに
おける鋼材の温度データ、鋼材の変態領域における発熱
量等のデータから、鋼材の上記冷却設備におけるいくつ
かのポイント毎の冷却目標温度を算出する。次に、この
冷却目標温度に基づいて、上記冷却設備を通過する鋼材
の上記各ポイント毎における冷却温度を制御して、上記
冷却目標温度と上記鋼材の実際の温度との誤差を少なく
するよう学習制御する。
【０００８】
【実施例】以下、この発明の実施例を図に基づいて説明
する。図１はこの第１の発明の実施例（実施例１）によ
る熱間圧延鋼板の冷却制御装置を示す回路ブロック図で
ある。図１において、１Ａは冷却設備、３Ａは仕上げ圧
延機、４Ａは巻取機、５Ａ，５Ａ’は入り側，出側の速
度検出器、６Ａは入り側，出側の温度計、７Ａは板厚
計、８Ａは温度予測装置、９Ａは温度学習装置、１０Ａ
は冷却バンク・オン／オフ決定装置、１１Ａは冷却バン
ク制御装置、Ｓは鋼板である。図９は鋼板の比熱の特性
を示す図であり、温度と、定圧モル比熱からなる。仕上
げ圧延機３Ａで圧延された鋼板Ｓは、冷却設備１Ａを通
って巻取機４Ａに巻き取られるようになっている。ま
た、この冷却設備１Ａの入り側及び出側には速度検出器
５Ａ，５Ａ’と温度計６Ａ，６Ａ’と板厚計７Ａとがそ
れぞれ設置されている。これらの検出器により、鋼板Ｓ
の冷却設備１Ａの入り側における実績温度及び搬送速度
と、出側における実績温度及び搬送速度を、温度計６Ａ
及び速度検出器５Ａで検出し、鋼板Ｓの実績板厚を板厚
計７Ａで検出する。冷却設備１Ａは、１０数個の冷却ゾ
ーンに分割されており、各冷却ゾーン毎に独立に開閉で
きる。これらの各冷却ゾーンの注水量を制御して鋼板Ｓ
の温度制御を全長に亘って可能としている。
する。図１はこの第１の発明の実施例（実施例１）によ
る熱間圧延鋼板の冷却制御装置を示す回路ブロック図で
ある。図１において、１Ａは冷却設備、３Ａは仕上げ圧
延機、４Ａは巻取機、５Ａ，５Ａ’は入り側，出側の速
度検出器、６Ａは入り側，出側の温度計、７Ａは板厚
計、８Ａは温度予測装置、９Ａは温度学習装置、１０Ａ
は冷却バンク・オン／オフ決定装置、１１Ａは冷却バン
ク制御装置、Ｓは鋼板である。図９は鋼板の比熱の特性
を示す図であり、温度と、定圧モル比熱からなる。仕上
げ圧延機３Ａで圧延された鋼板Ｓは、冷却設備１Ａを通
って巻取機４Ａに巻き取られるようになっている。ま
た、この冷却設備１Ａの入り側及び出側には速度検出器
５Ａ，５Ａ’と温度計６Ａ，６Ａ’と板厚計７Ａとがそ
れぞれ設置されている。これらの検出器により、鋼板Ｓ
の冷却設備１Ａの入り側における実績温度及び搬送速度
と、出側における実績温度及び搬送速度を、温度計６Ａ
及び速度検出器５Ａで検出し、鋼板Ｓの実績板厚を板厚
計７Ａで検出する。冷却設備１Ａは、１０数個の冷却ゾ
ーンに分割されており、各冷却ゾーン毎に独立に開閉で
きる。これらの各冷却ゾーンの注水量を制御して鋼板Ｓ
の温度制御を全長に亘って可能としている。
【０００９】次に、この実施例１の動作の概略を説明す
る。速度検出器５Ａ，５Ａ’、温度計６Ａ，６Ａ’、板
厚計７Ａの検出結果は、鋼板Ｓの温度予測装置８Ａある
いは温度学習装置９Ａに入力される。温度予測装置８Ａ
と温度学習装置９Ａにより冷却バンク・オン／オフ決定
装置１０Ａは、速度検出器５Ａ，５Ａ’、温度計６Ａ，
６Ａ’、板厚計７Ａにより鋼板Ｓの温度等のデータが検
出される（通常バンク長分鋼板が通過する毎に）毎に、
冷却設備１Ａの各冷却バンクのオン／オフを演算し、目
標の巻取温度になるように決定する。そして、決定され
た冷却バンクのオン／オフパターンは、冷却バンク制御
装置１１Ａにより対象の鋼板部分が通過したときに水冷
されるように制御する。このように、温度学習装置９Ａ
には、速度検出器５Ａと温度計６Ａの入り側及び出側の
実績搬送速度、実績温度、板厚計７Ａの実績板厚並びに
冷却注水実績が入力され、前述の３種の物理現象を表す
水冷と空冷による温度降下量、鋼の変態による発熱量が
モデル式により計算され、実績温度と計算温度の誤差が
なくなるように学習係数が決定され、この結果が次鋼板
に反映される。
る。速度検出器５Ａ，５Ａ’、温度計６Ａ，６Ａ’、板
厚計７Ａの検出結果は、鋼板Ｓの温度予測装置８Ａある
いは温度学習装置９Ａに入力される。温度予測装置８Ａ
と温度学習装置９Ａにより冷却バンク・オン／オフ決定
装置１０Ａは、速度検出器５Ａ，５Ａ’、温度計６Ａ，
６Ａ’、板厚計７Ａにより鋼板Ｓの温度等のデータが検
出される（通常バンク長分鋼板が通過する毎に）毎に、
冷却設備１Ａの各冷却バンクのオン／オフを演算し、目
標の巻取温度になるように決定する。そして、決定され
た冷却バンクのオン／オフパターンは、冷却バンク制御
装置１１Ａにより対象の鋼板部分が通過したときに水冷
されるように制御する。このように、温度学習装置９Ａ
には、速度検出器５Ａと温度計６Ａの入り側及び出側の
実績搬送速度、実績温度、板厚計７Ａの実績板厚並びに
冷却注水実績が入力され、前述の３種の物理現象を表す
水冷と空冷による温度降下量、鋼の変態による発熱量が
モデル式により計算され、実績温度と計算温度の誤差が
なくなるように学習係数が決定され、この結果が次鋼板
に反映される。
【００１０】図２は実施例１の上述した動作概要の演算
処理を更に詳細に説明するフローチャートである。次
に、この実施例１の演算処理について図２を参照して説
明する。始めに、鋼板Ｓの炭素量を基に図７を参照して
鋼板Ｓの変態温度（変態点）を求める（ステップＳ１
０）。次に、冷却バンク毎に空冷，水冷による温度降下
量を求める（ステップＳ１１）。この温度降下によりス
テップＳ１０で求めた変態点を通過したか否かを判断す
る（ステップＳ１２）。変態点を通過していれば（ステ
ップＳ１２でＹＥＳ）、図９とステップＳ１３内の式
（発熱エネルギーのＴ１からＴ２まで積分）により発熱
量を計算し、温度上昇量を求め温度を計算する（ステッ
プＳ１３，Ｓ１４）。また、変態点を通過していなけれ
ば（ステップＳ１２でＮＯ）、ステップＳ１５に進む。
次に、予測ＣＴ温度が目標ＣＴになったか否かを判断す
る（ステップＳ１５）。この結果、その目標ＣＴ温度に
なっていれば（ＹＥＳ）、各冷却バンクのオン／オフを
決定し（ステップＳ１６）、その目標ＣＴ温度になって
いなければ（ＮＯ）、下流の冷却バンクをオンし（ステ
ップＳ１７）、ステップＳ１０の処理に戻る。この結
果、熱延鋼材の冷却設備における特性は図８のＢ２とな
る。
処理を更に詳細に説明するフローチャートである。次
に、この実施例１の演算処理について図２を参照して説
明する。始めに、鋼板Ｓの炭素量を基に図７を参照して
鋼板Ｓの変態温度（変態点）を求める（ステップＳ１
０）。次に、冷却バンク毎に空冷，水冷による温度降下
量を求める（ステップＳ１１）。この温度降下によりス
テップＳ１０で求めた変態点を通過したか否かを判断す
る（ステップＳ１２）。変態点を通過していれば（ステ
ップＳ１２でＹＥＳ）、図９とステップＳ１３内の式
（発熱エネルギーのＴ１からＴ２まで積分）により発熱
量を計算し、温度上昇量を求め温度を計算する（ステッ
プＳ１３，Ｓ１４）。また、変態点を通過していなけれ
ば（ステップＳ１２でＮＯ）、ステップＳ１５に進む。
次に、予測ＣＴ温度が目標ＣＴになったか否かを判断す
る（ステップＳ１５）。この結果、その目標ＣＴ温度に
なっていれば（ＹＥＳ）、各冷却バンクのオン／オフを
決定し（ステップＳ１６）、その目標ＣＴ温度になって
いなければ（ＮＯ）、下流の冷却バンクをオンし（ステ
ップＳ１７）、ステップＳ１０の処理に戻る。この結
果、熱延鋼材の冷却設備における特性は図８のＢ２とな
る。
【００１１】図３は、この第２の発明の実施例（実施例
２）による熱間圧延鋼板の冷却制御装置を示す回路ブロ
ック図である。図３において、１２Ａはフィードバック
制御装置である。実施例１の装置と比較して、温度予測
装置８Ａ、温度学習装置９Ａ、冷却バンク・オン／オフ
決定装置１０Ａの替わりに、このフィードバック制御装
置１０Ａが設けられている。仕上げ圧延機３Ａで圧延さ
れた鋼板２Ａは、冷却設備１Ａを通って巻取機４Ａに巻
き取られるようになっている。また、この冷却設備１Ａ
の入り側及び出側には速度検出器５Ａ，５Ａ’、温度計
６Ａ，６Ａ’、板厚計７Ａの検出器がそれぞれ設置され
ている。これらの検出器により鋼板Ｓの冷却設備１Ａに
おける入り側の実績温度及び搬送速度と、出側における
実績温度及び搬送速度とを検出し、また温度計６Ａ，６
Ａ’と速度検出器５Ａ，５Ａ’により実績板厚を板厚計
７Ａで検出する。冷却設備１Ａは、１０数個の冷却ゾー
ンに分割されており、各冷却ゾーン毎に独立に開閉でき
注水量を制御して鋼板Ｓの温度制御を全長に亘って可能
としている。冷却設備１Ａの出側に設置されている温度
計６Ａにおいて検出された実績温度が、目標温度と外れ
ていればこの温度差を用いてフィードバック演算装置１
２Ａによりフィードバック制御を実施する。例えば、Ｐ
ＩＤ制御により最終のバンクを用いてオン／オフさせれ
ば良い。このフィードバック演算装置１２Ａは、鋼板Ｓ
に変態が生じる場合と生じない場合とを温度の履歴から
判断する。そして、冷却バンク制御装置１Ａは鋼材に変
態が生じる場合のみ、変態による発熱量を考慮してフィ
ーバドバック制御によるオン／オフの数を演算し、この
演算結果により制御する。
２）による熱間圧延鋼板の冷却制御装置を示す回路ブロ
ック図である。図３において、１２Ａはフィードバック
制御装置である。実施例１の装置と比較して、温度予測
装置８Ａ、温度学習装置９Ａ、冷却バンク・オン／オフ
決定装置１０Ａの替わりに、このフィードバック制御装
置１０Ａが設けられている。仕上げ圧延機３Ａで圧延さ
れた鋼板２Ａは、冷却設備１Ａを通って巻取機４Ａに巻
き取られるようになっている。また、この冷却設備１Ａ
の入り側及び出側には速度検出器５Ａ，５Ａ’、温度計
６Ａ，６Ａ’、板厚計７Ａの検出器がそれぞれ設置され
ている。これらの検出器により鋼板Ｓの冷却設備１Ａに
おける入り側の実績温度及び搬送速度と、出側における
実績温度及び搬送速度とを検出し、また温度計６Ａ，６
Ａ’と速度検出器５Ａ，５Ａ’により実績板厚を板厚計
７Ａで検出する。冷却設備１Ａは、１０数個の冷却ゾー
ンに分割されており、各冷却ゾーン毎に独立に開閉でき
注水量を制御して鋼板Ｓの温度制御を全長に亘って可能
としている。冷却設備１Ａの出側に設置されている温度
計６Ａにおいて検出された実績温度が、目標温度と外れ
ていればこの温度差を用いてフィードバック演算装置１
２Ａによりフィードバック制御を実施する。例えば、Ｐ
ＩＤ制御により最終のバンクを用いてオン／オフさせれ
ば良い。このフィードバック演算装置１２Ａは、鋼板Ｓ
に変態が生じる場合と生じない場合とを温度の履歴から
判断する。そして、冷却バンク制御装置１Ａは鋼材に変
態が生じる場合のみ、変態による発熱量を考慮してフィ
ーバドバック制御によるオン／オフの数を演算し、この
演算結果により制御する。
【００１２】図４は、この実施例２の上述した動作概要
の演算処理を更に詳細に説明するフローチャートであ
る。次に、この実施例１の演算処理について図４を参照
して説明する。始めに、鋼板Ｓの炭素量を基に図を参照
して鋼板Ｓの変態温度（変態点）を求める（ステップＳ
２０）。次に、冷却バンク毎に空冷，水冷による温度降
下量を求め、各冷却バンクでの温度を算出する（ステッ
プＳ２１）。この温度降下によりステップＳ２１で求め
た変態点を通過したか否かを判断する（ステップＳ２
２）。変態点を通過していれば（ステップＳ２２でＹＥ
Ｓ）、ステップＳ２３内の式（発熱エネルギー温度Ｔ１
からＴ２までの積分）により発熱量を計算し、温度上昇
量を求め温度を生産する（ステップＳ２３，Ｓ２４）。
また、変態点を通過していなければ（ステップＳ１２で
ＮＯ）、ステップＳ２５に進む。次に、予測ＣＴ温度が
目標ＣＴになったか否かを判断する（ステップＳ２
５）。この結果、その目標ＣＴ温度になっていれば（Ｙ
ＥＳ）、各冷却バンクのオン／オフを決定し（ステップ
Ｓ２６）、その目標ＣＴ温度になっていなければ（Ｎ
Ｏ）、ステップＳ２０の処理に戻る。この実施例２と実
施例１の両者を比較すると、前者は１つの鋼板Ｓにおけ
る実績値を用いて学習係数を求め、この学習係数を用い
る制御によって現在流れている鋼板以降の鋼板（次に圧
延される鋼板）に対して制御するのに対し、後者は同一
鋼板Ｓ内でこの鋼板が一定長を通過する度にその通過す
るポイントに対する制御を行う。
の演算処理を更に詳細に説明するフローチャートであ
る。次に、この実施例１の演算処理について図４を参照
して説明する。始めに、鋼板Ｓの炭素量を基に図を参照
して鋼板Ｓの変態温度（変態点）を求める（ステップＳ
２０）。次に、冷却バンク毎に空冷，水冷による温度降
下量を求め、各冷却バンクでの温度を算出する（ステッ
プＳ２１）。この温度降下によりステップＳ２１で求め
た変態点を通過したか否かを判断する（ステップＳ２
２）。変態点を通過していれば（ステップＳ２２でＹＥ
Ｓ）、ステップＳ２３内の式（発熱エネルギー温度Ｔ１
からＴ２までの積分）により発熱量を計算し、温度上昇
量を求め温度を生産する（ステップＳ２３，Ｓ２４）。
また、変態点を通過していなければ（ステップＳ１２で
ＮＯ）、ステップＳ２５に進む。次に、予測ＣＴ温度が
目標ＣＴになったか否かを判断する（ステップＳ２
５）。この結果、その目標ＣＴ温度になっていれば（Ｙ
ＥＳ）、各冷却バンクのオン／オフを決定し（ステップ
Ｓ２６）、その目標ＣＴ温度になっていなければ（Ｎ
Ｏ）、ステップＳ２０の処理に戻る。この実施例２と実
施例１の両者を比較すると、前者は１つの鋼板Ｓにおけ
る実績値を用いて学習係数を求め、この学習係数を用い
る制御によって現在流れている鋼板以降の鋼板（次に圧
延される鋼板）に対して制御するのに対し、後者は同一
鋼板Ｓ内でこの鋼板が一定長を通過する度にその通過す
るポイントに対する制御を行う。
【００１３】図５はこの第３の発明の実施例（実施例
３）による熱間圧延鋼板の冷却制御装置を示す回路ブロ
ック図である。図５において、６Ｂは温度計であり、冷
却設備１Ａのほぼ中間点に設けられている。他は実施例
１の構成と同じである。仕上げ圧延機３Ａで圧延された
鋼板Ｓは、冷却設備１Ａを通って巻取機４Ａに巻き取ら
れる。また、この冷却設備１Ａの入り側及び出側には速
度検出器５Ａ，５Ａ’、温度計６Ａ，６Ａ’、板厚計７
Ａ並びに中間温度計６Ｂ’がそれぞれ設置されている。
鋼板Ｓの冷却設備１Ａにおける入り側の実績温度及び搬
送速度、出側における実績温度及び搬送速度を温度計６
Ａ，６Ａ’、速度検出器５Ａで検出する。また、冷却設
備１Ａの中間位置の実績温度を温度計６Ｂにより、また
実績板厚を板厚計７Ａにより検出する。冷却設備１Ａは
１０数個の冷却ゾーンに分割されていて、各冷却ゾーン
毎に独立に開閉でき、注水量を制御することにより鋼板
Ｓの温度制御を全長に亘って可能としている。速度検出
器５Ａと温度計６Ａ，６Ａ’と板厚計７Ａの検出結果
は、鋼板Ｓの温度予測装置８Ａあるいは温度学習装置９
Ａに入力されるようになっている。温度学習装置９Ａに
おいては、冷却設備１Ａの入り側における温度計６Ａ並
びに中間位置の温度計６Ｂで検出された実績温度、ある
いはその温度計６Ｂ並びに冷却設備１Ａの出側における
温度計６Ａで検出された実績温度を用いる。そして、も
し鋼板が変態を生じて発熱すると判断した場合のみ、上
記の３種の物理現象による温度降下量計算をそれぞれ実
施し、実績温度と計算温度の誤差を無くするように中間
温度計の上流（冷却設備１Ａの入り側の温度計６Ａから
中間の温度計６Ｂまでの冷却ゾーン）と下流側（中間位
置の温度計６Ｂから冷却設備１Ａの出側の温度計６Ａ’
までのゾーン）のそれぞれの学習係数を決定する。温度
予測装置８Ａは、この決定された学習係数を用いて鋼板
Ｓの温度予測を行い、冷却バンク・オン／オフ決定装置
１０Ａは、鋼板Ｓが速度検出器５Ａと温度計６Ａと板厚
計７Ａにより検出される（通常バンク長分鋼板が通過す
る毎に）毎に、冷却設備１Ａの冷却バンクのオン／オフ
を演算し、目標の巻取温度になるように決定する。この
決定された冷却バンクのオン／オフパターンは、冷却バ
ンク制御装置１１Ａにより対象の鋼板Ｓの部分が通過し
たときに冷却されるように制御するものである。
３）による熱間圧延鋼板の冷却制御装置を示す回路ブロ
ック図である。図５において、６Ｂは温度計であり、冷
却設備１Ａのほぼ中間点に設けられている。他は実施例
１の構成と同じである。仕上げ圧延機３Ａで圧延された
鋼板Ｓは、冷却設備１Ａを通って巻取機４Ａに巻き取ら
れる。また、この冷却設備１Ａの入り側及び出側には速
度検出器５Ａ，５Ａ’、温度計６Ａ，６Ａ’、板厚計７
Ａ並びに中間温度計６Ｂ’がそれぞれ設置されている。
鋼板Ｓの冷却設備１Ａにおける入り側の実績温度及び搬
送速度、出側における実績温度及び搬送速度を温度計６
Ａ，６Ａ’、速度検出器５Ａで検出する。また、冷却設
備１Ａの中間位置の実績温度を温度計６Ｂにより、また
実績板厚を板厚計７Ａにより検出する。冷却設備１Ａは
１０数個の冷却ゾーンに分割されていて、各冷却ゾーン
毎に独立に開閉でき、注水量を制御することにより鋼板
Ｓの温度制御を全長に亘って可能としている。速度検出
器５Ａと温度計６Ａ，６Ａ’と板厚計７Ａの検出結果
は、鋼板Ｓの温度予測装置８Ａあるいは温度学習装置９
Ａに入力されるようになっている。温度学習装置９Ａに
おいては、冷却設備１Ａの入り側における温度計６Ａ並
びに中間位置の温度計６Ｂで検出された実績温度、ある
いはその温度計６Ｂ並びに冷却設備１Ａの出側における
温度計６Ａで検出された実績温度を用いる。そして、も
し鋼板が変態を生じて発熱すると判断した場合のみ、上
記の３種の物理現象による温度降下量計算をそれぞれ実
施し、実績温度と計算温度の誤差を無くするように中間
温度計の上流（冷却設備１Ａの入り側の温度計６Ａから
中間の温度計６Ｂまでの冷却ゾーン）と下流側（中間位
置の温度計６Ｂから冷却設備１Ａの出側の温度計６Ａ’
までのゾーン）のそれぞれの学習係数を決定する。温度
予測装置８Ａは、この決定された学習係数を用いて鋼板
Ｓの温度予測を行い、冷却バンク・オン／オフ決定装置
１０Ａは、鋼板Ｓが速度検出器５Ａと温度計６Ａと板厚
計７Ａにより検出される（通常バンク長分鋼板が通過す
る毎に）毎に、冷却設備１Ａの冷却バンクのオン／オフ
を演算し、目標の巻取温度になるように決定する。この
決定された冷却バンクのオン／オフパターンは、冷却バ
ンク制御装置１１Ａにより対象の鋼板Ｓの部分が通過し
たときに冷却されるように制御するものである。
【００１４】図６は実施例３の上述した動作概要の演算
処理を更に詳細に説明するフローチャートである。次
に、この実施例３の演算処理について図６を参照して説
明する。始めに、鋼板Ｓの炭素量を基に図を参照して鋼
板Ｓの変態温度（変態点）を求める（ステップＳ３
０）。次に、冷却バンク毎に空冷，水冷による温度降下
量を求める（ステップＳ３１）。この温度降下によりス
テップＳ３０で求めた変態点を通過したか否かを判断す
る（ステップＳ３２）。変態点を通過していれば（ステ
ップＳ３２でＹＥＳ）、図とステップＳ３３内の式（ス
テップＳ３２における温度Ｔ１からＴ２までの発熱エネ
ルギーの積分により発熱量を計算し、温度上昇量を求め
温度を計算する（ステップＳ３３，Ｓ３４）。また、変
態点を通過していなければ（ステップＳ３２でＮＯ）、
ステップＳ３５に進む。次に、最終の冷却バンクか否か
を判断する（ステップＳ３５）。この結果、最終の冷却
バンクであれば（ＹＥＳ）、各冷却バンクの計算結果と
実績温度のオン／オフとの差を基に学習係数を決定し
（ステップＳ１６）、その目標ＣＴ温度になっていなけ
れば（ＮＯ）、ステップＳ３０の処理に戻る。この実施
例３は実施例１と構成上はほとんど同じであるが、冷却
設備のほぼ中間の位置に温度計を設置してあるため、よ
り精度の高い制御ができる構成となっている。
処理を更に詳細に説明するフローチャートである。次
に、この実施例３の演算処理について図６を参照して説
明する。始めに、鋼板Ｓの炭素量を基に図を参照して鋼
板Ｓの変態温度（変態点）を求める（ステップＳ３
０）。次に、冷却バンク毎に空冷，水冷による温度降下
量を求める（ステップＳ３１）。この温度降下によりス
テップＳ３０で求めた変態点を通過したか否かを判断す
る（ステップＳ３２）。変態点を通過していれば（ステ
ップＳ３２でＹＥＳ）、図とステップＳ３３内の式（ス
テップＳ３２における温度Ｔ１からＴ２までの発熱エネ
ルギーの積分により発熱量を計算し、温度上昇量を求め
温度を計算する（ステップＳ３３，Ｓ３４）。また、変
態点を通過していなければ（ステップＳ３２でＮＯ）、
ステップＳ３５に進む。次に、最終の冷却バンクか否か
を判断する（ステップＳ３５）。この結果、最終の冷却
バンクであれば（ＹＥＳ）、各冷却バンクの計算結果と
実績温度のオン／オフとの差を基に学習係数を決定し
（ステップＳ１６）、その目標ＣＴ温度になっていなけ
れば（ＮＯ）、ステップＳ３０の処理に戻る。この実施
例３は実施例１と構成上はほとんど同じであるが、冷却
設備のほぼ中間の位置に温度計を設置してあるため、よ
り精度の高い制御ができる構成となっている。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、この第１の発明で
は、鋼材の通過速度等のデータ、上記冷却設備の入り側
と出側での鋼材の温度データ、鋼材の変態領域における
発熱量等のデータから、鋼材の上記冷却設備の通過部分
における冷却目標温度を算出し、この冷却目標温度に基
づいて、上記冷却設備を通過する鋼材を冷却制御するよ
うにしたので、鋼板に対する温度予測精度が向上し、冷
却する鋼板の品質を良くすることがきる効果がある。こ
の第２の発明によれば、上記冷却目標温度を算出する際
に、上記冷却設備の入り側と出側での鋼材の温度データ
とともに、上記冷却設備の入り側と出側との間における
鋼材の温度データも参照するようにしたので鋼板に対す
る温度予測精度が向上し、冷却する鋼板の品質を良くす
ることができる効果がある。この第３の発明によれば、
鋼材の通過速度等のデータ、冷却設備の入り側及び出側
を含むいくつかのポイントにおける鋼材の温度データ、
鋼材の変態領域における発熱量等のデータから、鋼材の
上記冷却設備におけるいくつかのポイント毎の冷却目標
温度を算出し、この冷却目標温度に基づいて、上記冷却
設備を通過する鋼材の上記各ポイント毎に冷却温度を制
御するようにしたので、鋼板に対する温度予測精度が第
１の発明よりも更に向上し、冷却する鋼板の品質を良く
する効果がある。
は、鋼材の通過速度等のデータ、上記冷却設備の入り側
と出側での鋼材の温度データ、鋼材の変態領域における
発熱量等のデータから、鋼材の上記冷却設備の通過部分
における冷却目標温度を算出し、この冷却目標温度に基
づいて、上記冷却設備を通過する鋼材を冷却制御するよ
うにしたので、鋼板に対する温度予測精度が向上し、冷
却する鋼板の品質を良くすることがきる効果がある。こ
の第２の発明によれば、上記冷却目標温度を算出する際
に、上記冷却設備の入り側と出側での鋼材の温度データ
とともに、上記冷却設備の入り側と出側との間における
鋼材の温度データも参照するようにしたので鋼板に対す
る温度予測精度が向上し、冷却する鋼板の品質を良くす
ることができる効果がある。この第３の発明によれば、
鋼材の通過速度等のデータ、冷却設備の入り側及び出側
を含むいくつかのポイントにおける鋼材の温度データ、
鋼材の変態領域における発熱量等のデータから、鋼材の
上記冷却設備におけるいくつかのポイント毎の冷却目標
温度を算出し、この冷却目標温度に基づいて、上記冷却
設備を通過する鋼材の上記各ポイント毎に冷却温度を制
御するようにしたので、鋼板に対する温度予測精度が第
１の発明よりも更に向上し、冷却する鋼板の品質を良く
する効果がある。
【図１】この第１の発明の実施例を示す圧延鋼材の冷却
制御装置の回路ブロック図である。
制御装置の回路ブロック図である。
【図２】図１の装置における動作を説明するフローチャ
ートである。
ートである。
【図３】この第２の発明の実施例を示す圧延鋼材の冷却
制御装置の回路ブロック図である。
制御装置の回路ブロック図である。
【図４】図３の装置における動作を説明するフローチャ
ートである。
ートである。
【図５】この第３の発明の実施例を示す圧延鋼材の冷却
制御装置の回路ブロック図である。
制御装置の回路ブロック図である。
【図６】図５の装置における動作を説明するフローチャ
ートである。
ートである。
【図７】熱延された鋼板における変態特性を示す図であ
る。
る。
【図８】熱延された鋼板の冷却設備における冷却特性を
示す図である。
示す図である。
【図９】鋼材の比熱の特性を示す図である。
【図１０】従来の圧延鋼材の冷却制御装置を示す回路ブ
ロック図である。
ロック図である。
１ 仕上げ圧延機 ２ 温度計（入り側） ４Ａ，６ 巻取機 ７ 速度検出器（入り側） ８ 冷却バンク出力パターン決定部 ９ 冷却バンク開閉入出力部 １０ 逐次最小二乗法演算部 １Ａ 冷却設備 ２Ａ 鋼板 ３Ａ 仕上げ圧延機 ５Ａ，５Ａ’ 速度検出器 ６Ａ，６Ａ’，６Ｂ 温度計 ７Ａ 板厚計 ８Ａ 温度予測装置 ９Ａ 温度学習装置 １０Ａ 冷却バンク・オン／オフ決定装置 １１Ａ 冷却バンク制御装置 １２Ａ フィードバック制御装置
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年６月２１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたものであり、冷却する上での鋼板の変態に
よる発熱量を考慮することにより、より高精度な学習制
御ができ、鋼板に対する温度予測精度が向上させるとと
もに、十分な品質の鋼板を生産できる熱延鋼材の冷却制
御方法を提供することを目的とする。
めになされたものであり、冷却する上での鋼板の変態に
よる発熱量を考慮することにより、より高精度な学習制
御ができ、鋼板に対する温度予測精度が向上させるとと
もに、十分な品質の鋼板を生産できる熱延鋼材の冷却制
御方法を提供することを目的とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】図３は、この第２の発明の実施例（実施例
２）による熱間圧延鋼板の冷却制御装置を示す回路ブロ
ック図である。図３において、１２Ａはフィードバック
制御装置である。実施例１の装置と比較して、温度予測
装置８Ａ、温度学習装置９Ａ、冷却バンク・オン／オフ
決定装置１０Ａの替わりに、このフィードバック制御装
置１０Ａが設けられている。仕上げ圧延機３Ａで圧延さ
れた鋼板２Ａは、冷却設備１Ａを通って巻取機４Ａに巻
き取られるようになっている。また、この冷却設備１Ａ
の入り側及び出側には速度検出器５Ａ，５Ａ’、温度計
６Ａ，６Ａ’、板厚計７Ａの検出器がそれぞれ設置され
ている。これらの検出器により鋼板Ｓの冷却設備１Ａに
おける入り側の実績温度及び搬送速度と、出側における
実績温度及び搬送速度とを検出し、また温度計６Ａ，６
Ａ’と速度検出器５Ａ，５Ａ’により実績板厚を板厚計
７Ａで検出する。冷却設備１Ａは、１０数個の冷却ゾー
ンに分割されており、各冷却ゾーン毎に独立に開閉でき
注水量を制御して鋼板Ｓの温度制御を全長に亘って可能
としている。冷却設備１Ａの出側に設置されている温度
計６Ａにおいて検出された実績温度が、目標温度と外れ
ていればこの温度差を用いてフィードバック演算装置１
２Ａによりフィードバック制御を実施する。例えば、Ｐ
ＩＤ制御により最終のバンクを用いてオン／オフさせれ
ば良い。このフィードバック演算装置１２Ａは、鋼板Ｓ
に変態が生じる場合と生じない場合とを温度の履歴から
判断する。そして、冷却バンク制御装置１Ａは鋼材に変
態が生じる場合のみ、変態による発熱量を考慮してフィ
ードバック制御によるオン／オフの数を演算し、この演
算結果により制御する。
２）による熱間圧延鋼板の冷却制御装置を示す回路ブロ
ック図である。図３において、１２Ａはフィードバック
制御装置である。実施例１の装置と比較して、温度予測
装置８Ａ、温度学習装置９Ａ、冷却バンク・オン／オフ
決定装置１０Ａの替わりに、このフィードバック制御装
置１０Ａが設けられている。仕上げ圧延機３Ａで圧延さ
れた鋼板２Ａは、冷却設備１Ａを通って巻取機４Ａに巻
き取られるようになっている。また、この冷却設備１Ａ
の入り側及び出側には速度検出器５Ａ，５Ａ’、温度計
６Ａ，６Ａ’、板厚計７Ａの検出器がそれぞれ設置され
ている。これらの検出器により鋼板Ｓの冷却設備１Ａに
おける入り側の実績温度及び搬送速度と、出側における
実績温度及び搬送速度とを検出し、また温度計６Ａ，６
Ａ’と速度検出器５Ａ，５Ａ’により実績板厚を板厚計
７Ａで検出する。冷却設備１Ａは、１０数個の冷却ゾー
ンに分割されており、各冷却ゾーン毎に独立に開閉でき
注水量を制御して鋼板Ｓの温度制御を全長に亘って可能
としている。冷却設備１Ａの出側に設置されている温度
計６Ａにおいて検出された実績温度が、目標温度と外れ
ていればこの温度差を用いてフィードバック演算装置１
２Ａによりフィードバック制御を実施する。例えば、Ｐ
ＩＤ制御により最終のバンクを用いてオン／オフさせれ
ば良い。このフィードバック演算装置１２Ａは、鋼板Ｓ
に変態が生じる場合と生じない場合とを温度の履歴から
判断する。そして、冷却バンク制御装置１Ａは鋼材に変
態が生じる場合のみ、変態による発熱量を考慮してフィ
ードバック制御によるオン／オフの数を演算し、この演
算結果により制御する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】図４は、この実施例２の上述した動作概要
の演算処理を更に詳細に説明するフローチャートであ
る。次に、この実施例２の演算処理について図４を参照
して説明する。始めに、鋼板Ｓの炭素量を基に図を参照
して鋼板Ｓの変態温度（変態点）を求める（ステップＳ
２０）。次に、冷却バンク毎に空冷，水冷による温度降
下量を求め、各冷却バンクでの温度を算出する（ステッ
プＳ２１）。この温度降下によりステップＳ２１で求め
た変態点を通過したか否かを判断する（ステップＳ２
２）。変態点を通過していれば（ステップＳ２２でＹＥ
Ｓ）、ステップＳ２３内の式（発熱エネルギー温度Ｔ１
からＴ２までの積分）により発熱量を計算し、温度上昇
量を求め温度を計算する（ステップＳ２３，Ｓ２４）。
また、変態点を通過していなければ（ステップＳ１２で
ＮＯ）、ステップＳ２５に進む。次に、予測ＣＴ温度が
目標ＣＴになったか否かを判断する（ステップＳ２
５）。この結果、その目標ＣＴ温度になっていれば（Ｙ
ＥＳ）、各冷却バンクのオン／オフを決定し（ステップ
Ｓ２６）、その目標ＣＴ温度になっていなければ（Ｎ
Ｏ）、ステップＳ２０の処理に戻る。この実施例２と実
施例１の両者を比較すると、前者は１つの鋼板Ｓにおけ
る実績値を用いて学習係数を求め、この学習係数を用い
る制御によって現在流れている鋼板以降の鋼板（次に圧
延される鋼板）に対して制御するのに対し、後者は同一
鋼板Ｓ内でこの鋼板が一定長を通過する度にその通過す
るポイントに対する制御を行う。
の演算処理を更に詳細に説明するフローチャートであ
る。次に、この実施例２の演算処理について図４を参照
して説明する。始めに、鋼板Ｓの炭素量を基に図を参照
して鋼板Ｓの変態温度（変態点）を求める（ステップＳ
２０）。次に、冷却バンク毎に空冷，水冷による温度降
下量を求め、各冷却バンクでの温度を算出する（ステッ
プＳ２１）。この温度降下によりステップＳ２１で求め
た変態点を通過したか否かを判断する（ステップＳ２
２）。変態点を通過していれば（ステップＳ２２でＹＥ
Ｓ）、ステップＳ２３内の式（発熱エネルギー温度Ｔ１
からＴ２までの積分）により発熱量を計算し、温度上昇
量を求め温度を計算する（ステップＳ２３，Ｓ２４）。
また、変態点を通過していなければ（ステップＳ１２で
ＮＯ）、ステップＳ２５に進む。次に、予測ＣＴ温度が
目標ＣＴになったか否かを判断する（ステップＳ２
５）。この結果、その目標ＣＴ温度になっていれば（Ｙ
ＥＳ）、各冷却バンクのオン／オフを決定し（ステップ
Ｓ２６）、その目標ＣＴ温度になっていなければ（Ｎ
Ｏ）、ステップＳ２０の処理に戻る。この実施例２と実
施例１の両者を比較すると、前者は１つの鋼板Ｓにおけ
る実績値を用いて学習係数を求め、この学習係数を用い
る制御によって現在流れている鋼板以降の鋼板（次に圧
延される鋼板）に対して制御するのに対し、後者は同一
鋼板Ｓ内でこの鋼板が一定長を通過する度にその通過す
るポイントに対する制御を行う。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】図５はこの第３の発明の実施例（実施例
３）による熱間圧延鋼板の冷却制御装置を示す回路ブロ
ック図である。図５において、６Ｂは温度計であり、冷
却設備１Ａのほぼ中間点に設けられている。他は実施例
１の構成と同じである。仕上げ圧延機３Ａで圧延された
鋼板Ｓは、冷却設備１Ａを通って巻取機４Ａに巻き取ら
れる。また、この冷却設備１Ａの入り側及び出側には速
度検出器５Ａ，５Ａ’、温度計６Ａ，６Ａ’、板厚計７
Ａ並びに中間温度計がそれぞれ設置されている。鋼板Ｓ
の冷却設備１Ａにおける入り側の実績温度及び搬送速
度、出側における実績温度及び搬送速度を温度計６Ａ，
６Ａ’、速度検出器５Ａで検出する。また、冷却設備１
Ａの中間位置の実績温度を温度計６Ｂにより、また実績
板厚を板厚計７Ａにより検出する。冷却設備１Ａは１０
数個の冷却ゾーンに分割されていて、各冷却ゾーン毎に
独立に開閉でき、注水量を制御することにより鋼板Ｓの
温度制御を全長に亘って可能としている。速度検出器５
Ａと温度計６Ａ，６Ａ’と板厚計７Ａの検出結果は、鋼
板Ｓの温度予測装置８Ａあるいは温度学習装置９Ａに入
力されるようになっている。温度学習装置９Ａにおいて
は、冷却設備１Ａの入り側における温度計６Ａ並びに中
間位置の温度計６Ｂで検出された実績温度、あるいはそ
の温度計６Ｂ並びに冷却設備１Ａの出側における温度計
６Ａで検出された実績温度を用いる。そして、もし鋼板
が変態を生じて発熱すると判断した場合のみ、上記の３
種の物理現象による温度降下量計算をそれぞれ実施し、
実績温度と計算温度の誤差を無くするように中間温度計
の上流（冷却設備１Ａの入り側の温度計６Ａから中間の
温度計６Ｂまでの冷却ゾーン）と下流側（中間位置の温
度計６Ｂから冷却設備１Ａの出側の温度計６Ａ’までの
ゾーン）のそれぞれの学習係数を決定する。温度予測装
置８Ａは、この決定された学習係数を用いて鋼板Ｓの温
度予測を行い、冷却バンク・オン／オフ決定装置１０Ａ
は、鋼板Ｓが速度検出器５Ａと温度計６Ａと板厚計７Ａ
により検出される（通常バンク長分鋼板が通過する毎
に）毎に、冷却設備１Ａの冷却バンクのオン／オフを演
算し、目標の巻取温度になるように決定する。この決定
された冷却バンクのオン／オフパターンは、冷却バンク
制御装置１１Ａにより対象の鋼板Ｓの部分が通過したと
きに冷却されるように制御するものである。
３）による熱間圧延鋼板の冷却制御装置を示す回路ブロ
ック図である。図５において、６Ｂは温度計であり、冷
却設備１Ａのほぼ中間点に設けられている。他は実施例
１の構成と同じである。仕上げ圧延機３Ａで圧延された
鋼板Ｓは、冷却設備１Ａを通って巻取機４Ａに巻き取ら
れる。また、この冷却設備１Ａの入り側及び出側には速
度検出器５Ａ，５Ａ’、温度計６Ａ，６Ａ’、板厚計７
Ａ並びに中間温度計がそれぞれ設置されている。鋼板Ｓ
の冷却設備１Ａにおける入り側の実績温度及び搬送速
度、出側における実績温度及び搬送速度を温度計６Ａ，
６Ａ’、速度検出器５Ａで検出する。また、冷却設備１
Ａの中間位置の実績温度を温度計６Ｂにより、また実績
板厚を板厚計７Ａにより検出する。冷却設備１Ａは１０
数個の冷却ゾーンに分割されていて、各冷却ゾーン毎に
独立に開閉でき、注水量を制御することにより鋼板Ｓの
温度制御を全長に亘って可能としている。速度検出器５
Ａと温度計６Ａ，６Ａ’と板厚計７Ａの検出結果は、鋼
板Ｓの温度予測装置８Ａあるいは温度学習装置９Ａに入
力されるようになっている。温度学習装置９Ａにおいて
は、冷却設備１Ａの入り側における温度計６Ａ並びに中
間位置の温度計６Ｂで検出された実績温度、あるいはそ
の温度計６Ｂ並びに冷却設備１Ａの出側における温度計
６Ａで検出された実績温度を用いる。そして、もし鋼板
が変態を生じて発熱すると判断した場合のみ、上記の３
種の物理現象による温度降下量計算をそれぞれ実施し、
実績温度と計算温度の誤差を無くするように中間温度計
の上流（冷却設備１Ａの入り側の温度計６Ａから中間の
温度計６Ｂまでの冷却ゾーン）と下流側（中間位置の温
度計６Ｂから冷却設備１Ａの出側の温度計６Ａ’までの
ゾーン）のそれぞれの学習係数を決定する。温度予測装
置８Ａは、この決定された学習係数を用いて鋼板Ｓの温
度予測を行い、冷却バンク・オン／オフ決定装置１０Ａ
は、鋼板Ｓが速度検出器５Ａと温度計６Ａと板厚計７Ａ
により検出される（通常バンク長分鋼板が通過する毎
に）毎に、冷却設備１Ａの冷却バンクのオン／オフを演
算し、目標の巻取温度になるように決定する。この決定
された冷却バンクのオン／オフパターンは、冷却バンク
制御装置１１Ａにより対象の鋼板Ｓの部分が通過したと
きに冷却されるように制御するものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０５Ｄ 23/19 Ｊ 9132−3Ｈ
Claims (3)
- 【請求項１】 仕上げ圧延機で圧延された鋼材を冷却設
備で冷却して巻取機に巻き取る熱間圧延設備において、
鋼材が冷却設備を通過する時に、この鋼材の通過速度等
のデータ、上記冷却設備の入り側と出側での鋼材の温度
データ、鋼材の変態領域における発熱量等のデータか
ら、鋼材の上記冷却設備の通過部分における冷却目標温
度を算出し、この冷却目標温度に基づいて、上記冷却設
備を通過する鋼材の冷却温度を制御して、上記冷却目標
温度と上記鋼材の実際の温度との誤差を少なくするよう
学習制御することを特徴とする熱延鋼材の冷却制御方
法。 - 【請求項２】 上記冷却目標温度を算出する際に、上記
冷却設備の入り側と出側での鋼材の温度データととも
に、上記冷却設備の入り側と出側との間における鋼材の
温度データも参照するようにしたことを特徴とする請求
項第１項記載の熱延鋼材の冷却制御方法。 - 【請求項３】 仕上げ圧延機で圧延された鋼材を冷却設
備で冷却して巻取機に巻き取る熱間圧延設備において、
鋼材が冷却設備を通過する時に、この鋼材の通過速度等
のデータ、上記冷却設備の入り側及び出側を含むいくつ
かのポイントにおける鋼材の温度データ、鋼材の変態領
域における発熱量等のデータから、鋼材の上記冷却設備
におけるいくつかのポイント毎の冷却目標温度を算出
し、この冷却目標温度に基づいて、上記冷却設備を通過
する鋼材の上記各ポイント毎における冷却温度を制御し
て、上記冷却目標温度と上記鋼材の実際の温度との誤差
を少なくするよう学習制御することを特徴とする熱延鋼
材の冷却制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5064768A JP2786386B2 (ja) | 1993-03-01 | 1993-03-01 | 熱延鋼材の冷却制御方法および冷却制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5064768A JP2786386B2 (ja) | 1993-03-01 | 1993-03-01 | 熱延鋼材の冷却制御方法および冷却制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06246320A true JPH06246320A (ja) | 1994-09-06 |
| JP2786386B2 JP2786386B2 (ja) | 1998-08-13 |
Family
ID=13267709
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5064768A Expired - Lifetime JP2786386B2 (ja) | 1993-03-01 | 1993-03-01 | 熱延鋼材の冷却制御方法および冷却制御装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP2786386B2 (ja) |
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- 1993-03-01 JP JP5064768A patent/JP2786386B2/ja not_active Expired - Lifetime
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