JPH10202311A - 仕上圧延機の温度制御方法 - Google Patents
仕上圧延機の温度制御方法Info
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- JPH10202311A JPH10202311A JP9009526A JP952697A JPH10202311A JP H10202311 A JPH10202311 A JP H10202311A JP 9009526 A JP9009526 A JP 9009526A JP 952697 A JP952697 A JP 952697A JP H10202311 A JPH10202311 A JP H10202311A
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Abstract
れる製品の厚みを薄く設定しても、高い圧延精度と高い
仕上温度精度の圧延製品を得る。 【解決手段】 粗圧延機12から搬入された被圧延材1
1を仕上圧延機15で所定の厚さに圧延して排出する熱
間連続圧延ラインにおける仕上圧延機15から排出され
る被圧延材11の温度θを目標温度θR に制御する仕上
圧延機の温度制御方法において、仕上圧延機15の入口
近傍に粗圧延機12から搬入された被圧延材11を加熱
する誘導加熱機13を配設し、被圧延材11の仕上圧延
機15の出口における温度θを測定し、この温度θが目
標温度θR になるように誘導加熱機13の供給電力Uを
フィードバック制御する。
Description
連続圧延ラインにおける仕上圧延機から排出される鋼板
等の被圧延材1の温度を制御する仕上圧延機の温度制御
方法に関する。
えば図8に示すように構成されている。鋼板等からなる
被圧延材1の搬送路に沿って、粗圧延機2及び仕上圧延
機3が設置されている。被圧延材1は粗圧延機2で概略
の厚み寸法に圧延された後、仕上圧延機3で最終の目的
とする製品寸法に圧延される。
圧延機3から排出される製品としての被圧延材1の厚さ
寸法は温度によって変化する。すなわち、仕上圧延機3
から排出された時点の被圧延材1の温度は高いので、冷
却する過程で熱収縮して厚さ寸法が変化する。このた
め、予め熱収縮する寸法を見越して圧延寸法を設定す
る。したがって、熱収縮量を一定値に制御するために、
仕上圧延機3から排出される被圧延材1の温度を常に予
め定められた目標温度θS に制御する必要がある。
の工程における作業性からも一定温度に制御されるのが
望ましい。このために、複数対のロールからなる仕上圧
延機3内のロール相互間に被圧延材1に対して冷却水を
注水するスプレー4を設置し、また、仕上圧延機3の出
口に温度計5を設置し、さらに、各スプレー4毎にスプ
レー水量制御部6を設けている。
被圧延材1の出口温度θと目標温度θS と間の温度偏差
(θS −θ)を算出して、各スプレー水量制御部6にお
いて、この温度偏差(θS −θ)が零になるように各ス
プレー4の冷却水の注水量を制御する。
入口に温度計8を設置し、各スプレー水量制御部6aに
おいて、温度計8で測定された被圧延材1の入口温度θ
H に応じて各スプレー4の冷却水の注水量を制御するよ
うにした熱間連続圧延ラインもある。
度低下量との関係を予め実験的に求めておけば、結果的
に仕上圧延機3の被圧延材1の出口温度θを目標温度θ
S に制御できる。
の厚さがより一層薄くなる傾向にある。鋼板の厚さが薄
くなると、被圧延材1が熱間連続圧延ラインを搬送され
る過程で自然冷却されやすく、温度が低下して、仕上圧
延機3内で圧延に必要な温度が確保できない事態が発生
する懸念がある。
炉における被圧延材1の抽出温度を上げたり、粗圧延機
2の圧延速度を上昇する必要がある。しかし、抽出温度
を上げたり粗圧延機2の圧延速度を上昇させるために
は、設備全体の製造費が大幅に上昇する。
3内のロール相互間に被圧延材1を加熱する誘導加熱機
9を設置し、被圧延材1を必要温度まで加熱する熱間連
続圧延ラインが提唱されている。
口における温度θを目標温度θS に制御するために、各
誘導加熱機9毎にPID制御部10を設け、この各PI
D制御部10において、温度偏差(θS −θ)が零にな
るように各誘導加熱機9への供給電力Uを制御してい
る。
に示した熱間連続圧延ラインにおける仕上圧延機3内の
ロール相互間に被圧延材1を加熱する誘導加熱機9を設
置して、この誘導加熱機9に対する供給電力を制御して
被圧延材1の温度(出口温度θ)を目標温度θSに維持
する仕上圧延機の温度制御方法においても、まだ解消す
べき次のような課題があった。
制御方法においては、仕上圧延機3内に被圧延材1の温
度を制御する誘導加熱機9が組込まれている。そのため
に、仕上圧延機3に搬入される直前の被圧延材1の温
度、すなわち入口温度θH は、仕上圧延に必要な温度に
満たない場合がある。その結果、圧延仕上精度が低下す
る懸念がある。
ものであり、誘導加熱機を仕上圧延機の前段に配設する
ことによって、たとえ熱間連続圧延ラインで最終的に製
造される製品の厚みを薄く設定しても、高い圧延精度と
高い仕上温度精度の圧延製品が得られる仕上圧延機の温
度制御方法を提供することを目的とする。
搬入された被圧延材を仕上圧延機で所定の厚さに圧延し
て排出する熱間連続圧延ラインにおける仕上圧延機から
排出される被圧延材の温度を目標温度に制御する仕上圧
延機の温度制御方法に適用される。
明においては、仕上圧延機の入口近傍に粗圧延機から搬
入された被圧延材を加熱する誘導加熱機を配設し、被圧
延材の仕上圧延機の出口における温度を測定し、この温
度が目標温度になるように誘導加熱機の供給電力をフィ
ードバック制御するようにしている。
御方法においては、粗圧延機から搬入された被圧延材は
誘導加熱機で加熱された後に仕上圧延機へ搬入されるの
で、仕上圧延精度が低下することはない。
の出口温度が目標温度になるようにフィードバック制御
されるので、結果的に、仕上圧延機から排出される製品
としての被圧延材の温度は常時目標温度に維持される。
入口近傍に粗圧延機から搬入された被圧延材を加熱する
誘導加熱機を配設し、被圧延材の仕上圧延機の入口にお
ける温度及び被圧延材の仕上圧延機の出口におけ温度を
測定し、この測定された各温度を用いて誘導加熱機の供
給電力を制御して、仕上圧延機から排出される被圧延材
の温度を目標温度に維持している。
御方法においては、被圧延材を加熱する誘導加熱機に供
給される電力は仕上圧延機の出口温度だけでなく、仕上
圧延機の入口温度でも制御される。
ら仕上圧延機内に搬入されて圧延されてこの仕上圧延機
の入口から排出されるまでに一定の通過時間を要する。
したがって、何等かの要因にて搬入される被圧延材の温
度が急激に変化した場合、一定通過時間後に仕上圧延機
の出口温度が変化する。その結果、その通過時間は変化
前の出口温度で誘導加熱機が制御されているので、少な
くとも、温度変化検出時刻から通過時間経過するまでは
目標温度から大きく外れた温度の被圧延材が排出される
ことになる。
を検出しているので、搬入される被圧延材の温度が急激
に変化した場合、直ちに誘導加熱機に供給される電力が
出口温度が目標温度を維持する方向に変化するので、目
標温度から大きく外れた温度の被圧延材が長期間に亘っ
て排出されることが未然に防止される。
上圧延機の入口近傍に粗圧延機から搬入された被圧延材
を加熱する誘導加熱機が配設されている。そして、先
ず、被圧延材の先端が誘導加熱機の入口に達すると、被
圧延材の誘導加熱機入口における温度を測定し、被圧延
材の仕上圧延機入口における予測温度が、仕上圧延機の
予想温度低下分と前記目標温温度とで算出した仕上圧延
機入口目標温度になるように、測定された温度に応じて
誘導加熱機の供給電力をフォワード制御する。
に達すると、被圧延材の仕上圧延機入口における温度を
測定し、この温度が仕上圧延機入口目標温度になるよう
に誘導加熱機の供給電力をフィードバック制御する。
口に達すると、被圧延材の仕上圧延機出口における温度
を測定し、この温度で仕上圧延機入口目標温度を修正し
て、測定された圧延材の仕上圧延機入口における温度が
修正された仕上圧延機入口目標温度になるように前記誘
導加熱機の供給電力をフィードバック制御する。
御方法において、被圧延材は粗圧延機から誘導加熱機で
加熱されその後、仕上圧延機へ搬入され仕上圧延機で圧
延されたのち排出される。
先端が最終の仕上圧延機の出口に達するまでの誘導加熱
機の無制御状態を回避するように、被圧延材の先端が誘
導加熱機の入口、及び仕上圧延機の入口に達した時点
で、それぞれ該当位置における温度を測定して、仕上圧
延機の出口の温度が最終の目標温度となるとした場合に
おける仕上圧延機入口目標温度を設定して、仕上圧延機
入口の温度が仕上圧延機入口目標温度になるように誘導
加熱機を制御している。
開始する場合においても、仕上圧延機の出口から排出さ
れる被圧延材の先端部分からほぼ目標温度が維持され
る。すなわち、被圧延材の先端から終端まですべて均一
な目標温度に制御される。
用いて説明する。 (第1実施形態)図1は本発明の第1実施形態に係わる
仕上圧延機の温度制御方法か採用された熱間連続圧延ラ
インの概略構成図である。
って、粗圧延機12、誘導加熱機13及び複数対のロー
ル14からなる仕上圧延機15が設置されている。誘導
加熱機13は、例えば、図2に示すように、ほぼ矩形状
態に巻回されたソレノイド13aとこのソレノイド13
aに例えば1〜2kHzの高周波交流電流を供給する電
源13bとで構成されている。そして、このソレノイド
13a内に被圧延材11を通過させることによって、こ
の被圧延材11を加熱する。
被圧延材11の温度(出口温度θ)を検出する温度計1
6が配設されている。減算器17は温度計16で検出さ
れた被圧延材11の出口温度θと目標温度θS と間の温
度偏差(θS −θ)を算出して仕上温度制御部18へ送
出する。
θ)が零になるように誘導加熱機13への供給電力Uを
制御する。その結果、図2に示す電源13bは供給電力
Uに対応した高周波交流電流をソレノイド13aに印加
して、被圧延材11を加熱する。
温度制御に関する各要素を伝達関数で示した制御ブロッ
ク図である。減算器17から出力された温度偏差(θS
−θ)は仕上温度制御部18aの伝達関数GC で供給電
力Uに変換されて誘導加熱機13aへ入力される。誘導
加熱機13aの温度変換関数GH は被圧延材11の温度
を仕上圧延機15の入口温度θH へ変換する。加算機1
9は仕上圧延機15の入口温度θH に外乱温度Zを加算
して仕上圧延機15aへ送出する。仕上圧延機15aは
温度下降のための伝達関数GP で入力温度(θH +Z)
を出口温度θへ変換する。なお、実際には、出口温度θ
に対してブロック20にてむだ時間L(遅れ時間)を示
す虚数ε-LS の項が付加される。なお、sはラプラス演
算子である、このように構成された熱間連続圧延ライン
において、被圧延材11は粗圧延機12で概略の厚み寸
法に圧延された後、誘導加熱機13で加熱され、仕上圧
延機15で最終の目的とする製品寸法に圧延される。
被圧延材11は誘導加熱機13で加熱された後に仕上圧
延機15へ搬入されるので、被圧延材11の温度低下に
起因して仕上圧延精度が低下することはない。
上圧延機15の出口温度θが目標温度θR になるように
フィードバック制御されるので、結果的に、仕上圧延機
15から排出される製品としての被圧延材11の温度θ
は常時目標温度θR に維持される。
形態に係わる仕上圧延機の温度制御方法が採用された熱
間連続圧延ラインの概略構成図である。図1に示す第1
実施形態と同一部分には同一符号が付してある。したが
って、重複する部分の詳細説明は省略されている。
5を構成する複数のロール対相互間に被圧延材11に対
して冷却水を注水する各スプレー27が設けられてい
る。また、この第2実形態においては、被圧延材11に
おける仕上圧延機15の出口温度θは温度計16で測定
されると共に、被圧延材11における誘導加熱機13の
入口温度θE を測定する温度計21、及び被圧延材11
における仕上圧延機15の入口温度θH を測定する温度
計22が設けられている。各温度計21,22,16で
測定された被圧延材11の各入口温度θE .θH 及び出
口温度θは仕上温度制御部26へ入力される。
入口、及び仕上圧延機15の出口には、それぞれ該当位
置に被圧延材11が存在することを検出するIM(誘導
加熱機)入口センサ23、圧延機入口センサ24、圧延
機出口センサ25が配設されている。各センサ23,2
4,25は、それぞれ該当位置に被圧延材11の先端が
到来すると、オン信号を仕上温度制御部26へ送出す
る。
機15の出口における被圧延材11の目標温度θR が入
力されている。そして、仕上温度制御部26は、各セン
サ23,24,25から被圧延材11の先端の検出信号
が入力すると、図5に示す流れ図に従って誘導加熱機1
3への供給電力Uを制御する。
して、S(ステップ)1にて、IM(誘導加熱機)入口
センサ23がONに移行すると、被圧延材11の先端が
誘導加熱機13の入口に達したので、予めこの仕上温度
制御部26に対して入力されている、被圧延材11の材
質、断面寸法、仕上圧延機15の各スプレー27の放水
量等から、被圧延材11が仕上圧延機15を通過する過
程における予想温度低下量dθを算出する(S2)。
と予想温度低下量dθとから仕上圧延機15の入口にお
ける目標温度である仕上圧延機入口目標温度θO を(1)
式で算出する(S3)。
13の入口温度θE を測定し(S4)、この入口温度θ
E と前記仕上圧延機入口目標温度θO とから誘導加熱機
13で被圧延材11を加熱して温度上昇すべき昇温目標
値Dθを(2) 式で算出する(R5)。
GK から誘導加熱機13に対する供給電力Uを求め(S
6)、この供給電力Uで誘導加熱機13を駆動する(S
7)。
いないと、S4へ戻り、再度、被圧延材11における誘
導加熱機13の入口温度θE を測定する。すなわち被圧
延材11の先端が仕上圧延機15の入口に達するまで、
誘導加熱機13の供給電力Uは仕上圧延機15の予想さ
れる入口温度が仕上圧延機入口目標温度θO になるよう
にフォワード制御される。
ると、温度計22で被圧延材11における仕上圧延機1
5の入口温度θH を測定する(S9)。そして、測定さ
れた入口温度θH と先に算出された仕上圧延機入口目標
温度θO と仕上温度制御部26の伝達関数GK とから誘
導加熱機13に対する供給電力Uを(4) 式で求め(S1
0)、この供給電力Uで誘導加熱機13を制御する(S
11)。
ち被圧延材11の先端が仕上圧延機15の出口に達する
まで、誘導加熱機13は、入口温度θH が仕上圧延機入
口目標温度θO に一致するようにフィードバック制御さ
れる。
センサ24から圧延機出口センサ25までの間に位置し
ている状態における温度制御に関する各要素を伝達関数
で示した制御ブロック図である。
で算出された予想温度低下量dθは加算器32で目標温
度θR と加算され、仕上圧延機入口目標温度θO とし、
さらに誘導加熱機13に対する昇温目標値Dθが算出さ
れ、減算器33へ入力される。この減算器33は、昇温
目標値Dθと実測された仕上圧延機入口温度θH との偏
差を算出し、仕上温度制御部26aの伝達関数GK を乗
算して誘導加熱機13aへ送出する。誘導加熱機13a
において、伝達関数GK を経て仕上圧延機入口温度θH
として出力される。
25がONすると、仕上圧延機15の出口の温度を予測
する。この仕上圧延機出口予測温度θS は、測定された
仕上圧延機入口温度θH 及び算出された予想温度低下量
dθを用いて、(5) 式で算出される(S13)。
(S14)。さらに、この実測された温度θの予測温度
θS からの偏差温度Δθを求める。なお、実際には(6)
式で示すように、実測温度θから、予測温度θS に対し
てむだ時間L(遅れ時間)を示す虚数ε-LS を乗算した
値を減算する(S15)。
式に示すように帰還温度θBFとする(S16)。
を(8) 式で求める(S17)。
の偏差温度ΔθU を加算した温度(θ0 +ΔθU )と実
測された仕上圧延機入口温度θH との差から(9) 式で誘
導加熱機13の供給電力Uを求め(S18)、この求め
た供給電力Uで誘導加熱機13を制御する(S19)。
なお、GK は仕上温度制御部26の伝達関数である。
わち被圧延材11の終端が仕上圧延機15の出口に達す
るまで、誘導加熱機13は、仕上圧延機入口温度θH が
偏差温度ΔθU で修正された仕上圧延機入口目標温度
(θO +ΔθU )に一致するようにフィードバック制御
される。
20)、誘導加熱機13に対する電力供給を停止して、
この温度制御処理を終了する。図7は、被圧延材11の
先端が仕上圧延機出口センサ25位置に達した以降にお
ける温度制御に関する各要素を伝達関数で示した制御ブ
ロック図である。
らブロック35にて予測温度θS が得られる。この予測
温度θS にブロック36にてむだ時間L(遅れ時間)を
示す虚数ε-LS の項が付加される。減算器37で予測温
度[ε-LS ・θS ]と実測温度θとの偏差Δθが算出さ
れ、加算器38でこの偏差Δθと予測温度θS とが加算
されて、帰還温度θBFとして減算器39へ入力される。
との偏差ΔθU を算出して、ブロック40の伝達関数G
C を介して減算器41へ送出する。減算器41は仕上圧
延機入口目標温度θ0 にこの偏差温度ΔθU を加算した
温度(θ0 +ΔθU )と実測された仕上圧延機入口温度
θH との差[(θ0 +ΔθU )−θH ]を作成して上温
度制御部26aの伝達関数GK で供給電力U=GK
[(θ0 +ΔθU )−θH]に変換して誘導加熱機13
aへ入力する。誘導加熱機13aの温度変換関数GH は
被圧延材11の温度を仕上圧延機15の入口温度θH へ
変換する。
御方法においては、被圧延材11は粗圧延機12から搬
入されて、誘導加熱機13で加熱されその後、仕上圧延
機15へ搬入され、この仕上圧延機15で圧延されたの
ち排出される。
13の入口に達した時点で、仕上圧延機入口の温度が仕
上圧延機入口目標温度θO になるように、測定された被
圧延材11の誘導加熱機13の入口温度θE に応じて誘
導加熱機13に対する供給電力Uをフォワード制御す
る。
5の入口に達した時点で、測定された仕上圧延機入口温
度θH が仕上圧延機入口目標温度θO になるように、誘
導加熱機13に対する供給電力Uをフィードバック制御
する。
15の出口に達した時点で、測定された仕上圧延機出口
温度θで仕上圧延機入口目標温度θO を修正して、測定
された仕上圧延機入口温度θH が修正された仕上圧延機
入口目標温度(θO +ΔθU)に一致するように誘導加
熱機13に対する供給電力Uをフィードバック制御す
る。
業を開始する場合においても、仕上圧延機15の出口か
ら排出される被圧延材11の温度θは先端部分からほぼ
目標温度θR が維持される。すなわち、被圧延材11の
先端から終端まですべて均一な目標温度θR に制御され
る。
の温度制御方法においては、誘導加熱機を仕上圧延機の
前段に配設している。したがって、たとえ熱間連続圧延
ラインで最終的に製造される製品の厚みを薄く設定して
も、高い圧延精度と高い仕上温度精度の圧延製品が得ら
れる。
の出口に到達する前においても、該当先端が誘導加熱機
の入口及び仕上圧延機の入口に達した時点でその時点お
ける最良の制御方法で誘導加熱機に対する供給電力を制
御している。
開始する場合においても、仕上圧延機の出口から排出さ
れる被圧延材の先端部分からほぼ目標温度が維持され
る。すなわち、この仕上圧延機で圧延された被圧延材は
先端から終端まですべて均一な目標温度に制御される。
温度制御方法が採用された熱間連続圧延ラインの概略構
成図
概略構成を示す模式図
ック図
温度制御方法が採用された熱間連続圧延ラインの概略構
成図
ック図
御ブロック図
た熱間連続圧延ラインの概略構成図
用された熱間連続圧延ラインの概略構成図
採用された熱間連続圧延ラインの概略構成図
Claims (3)
- 【請求項1】 粗圧延機から搬入された被圧延材を仕上
圧延機で所定の厚さに圧延して排出する熱間連続圧延ラ
インにおける前記仕上圧延機から排出される被圧延材の
温度を目標温度に制御する仕上圧延機の温度制御方法に
おいて、 前記仕上圧延機の入口近傍に前記粗圧延機から搬入され
た被圧延材を加熱する誘導加熱機を配設し、 前記被圧延材の仕上圧延機の出口における温度を測定
し、この温度が前記目標温度になるように前記誘導加熱
機の供給電力をフィードバック制御することを特徴とす
る仕上圧延機の温度制御方法。 - 【請求項2】 粗圧延機から搬入された被圧延材を仕上
圧延機で所定の厚さに圧延して排出する熱間連続圧延ラ
インにおける前記仕上圧延機から排出される被圧延材の
温度を目標温度に制御する仕上圧延機の温度制御方法に
おいて、 前記仕上圧延機の入口近傍に前記粗圧延機から搬入され
た被圧延材を加熱する誘導加熱機を配設し、 前記被圧延材の仕上圧延機の入口における温度及び前記
被圧延材の仕上圧延機の出口における温度を測定し、 この測定された各温度を用いて前記誘導加熱機の供給電
力を制御して、前記仕上圧延機から排出される被圧延材
の温度を前記目標温度に維持することを特徴とする仕上
圧延機の温度制御方法。 - 【請求項3】 粗圧延機から搬入された被圧延材を仕上
圧延機で所定の厚さに圧延して排出する熱間連続圧延ラ
インにおける前記仕上圧延機から排出される被圧延材の
温度を目標温度に制御する仕上圧延機の温度制御方法に
おいて、 前記仕上圧延機の入口近傍に前記粗圧延機から搬入され
た被圧延材を加熱する誘導加熱機を配設し、 前記被圧延材の先端が前記誘導加熱機の入口に達する
と、前記被圧延材の誘導加熱機入口における温度を測定
し、前記被圧延材の仕上圧延機入口における予測温度
が、前記仕上圧延機の予想温度低下分と前記目標温温度
とで算出した仕上圧延機入口目標温度になるように、前
記測定された温度に応じて前記誘導加熱機の供給電力を
フォワード制御し、 前記被圧延材の先端が前記仕上圧延機の入口に達する
と、前記被圧延材の仕上圧延機入口における温度を測定
し、この温度が前記仕上圧延機入口目標温度になるよう
に前記誘導加熱機の供給電力をフィードバック制御し、 前記被圧延材の先端が前記仕上圧延機の出口に達する
と、前記被圧延材の仕上圧延機出口における温度を測定
し、この温度で前記仕上圧延機入口目標温度を修正し
て、前記測定された圧延材の仕上圧延機入口における温
度が前記修正された仕上圧延機入口目標温度になるよう
に前記誘導加熱機の供給電力をフィードバック制御する
ことを特徴とする仕上圧延機の温度制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00952697A JP3266028B2 (ja) | 1997-01-22 | 1997-01-22 | 仕上圧延機の温度制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00952697A JP3266028B2 (ja) | 1997-01-22 | 1997-01-22 | 仕上圧延機の温度制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10202311A true JPH10202311A (ja) | 1998-08-04 |
| JP3266028B2 JP3266028B2 (ja) | 2002-03-18 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00952697A Expired - Fee Related JP3266028B2 (ja) | 1997-01-22 | 1997-01-22 | 仕上圧延機の温度制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3266028B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR100971974B1 (ko) | 2003-07-16 | 2010-07-23 | 주식회사 포스코 | 미니밀 공정에서의 다듬질압연 입측 온도 제어 방법 |
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1997
- 1997-01-22 JP JP00952697A patent/JP3266028B2/ja not_active Expired - Fee Related
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