JP5392143B2 - Thick steel plate cooling control method, cooling control device, and thick steel plate manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、熱間圧延された厚鋼板を冷却する冷却制御方法、冷却制御装置、および厚鋼板の製造方法に関する。 The present invention relates to a cooling control method for cooling a hot-rolled thick steel plate, a cooling control device, and a method for manufacturing a thick steel plate.
熱間圧延された厚鋼板を冷却水により加速冷却し、焼入れ効果などを得るようにした厚鋼板の製造ラインが、広く厚鋼板の製造に適用されている。この熱間圧延された厚鋼板の冷却は、厚鋼板の材質造り込みの観点から非常に重要な工程である。所望の材質を得るための条件として、厚鋼板の冷却開始温度、冷却速度、および冷却停止温度を挙げることができる。 A production line for thick steel plates in which hot-rolled thick steel plates are accelerated and cooled with cooling water to obtain a quenching effect or the like is widely applied to the production of thick steel plates. The cooling of the hot-rolled thick steel plate is a very important process from the viewpoint of building the material of the thick steel plate. As conditions for obtaining a desired material, the cooling start temperature, cooling rate, and cooling stop temperature of the thick steel plate can be mentioned.
上記の条件のうち、厚鋼板の冷却開始温度は仕上げ圧延工程の仕上げ温度で決まり、厚鋼板の冷却速度は所望の材質造り込みにおいて、製造する厚鋼板ごとに概ね指示されている性質のものである。したがって、熱間圧延された厚鋼板の冷却制御では、厚鋼板の冷却停止温度が最も重要である。また、当該冷却は単に冷却をすればよいというものではなく、均一な特性を持った厚鋼板を製造する観点から、冷却停止温度の長手方向および幅方向の温度むらが極力小さいことが求められる。 Among the above conditions, the cooling start temperature of the thick steel plate is determined by the finishing temperature of the finish rolling process, and the cooling rate of the thick steel plate is a property generally instructed for each thick steel plate to be manufactured in the desired material building. is there. Therefore, the cooling stop temperature of the thick steel plate is the most important in the cooling control of the hot-rolled thick steel plate. In addition, the cooling is not limited to simple cooling. From the viewpoint of manufacturing a thick steel plate having uniform characteristics, the temperature unevenness in the longitudinal direction and the width direction of the cooling stop temperature is required to be as small as possible.
従来から、例えば特許文献１等のように、冷却しつつ通板されている厚鋼板の温度を計測し、冷却停止温度が所望の温度になるように厚鋼板の上面や下面に噴射する冷却水量を変動させて、温度誤差を修正するようにした冷却制御方法が開示されている。
また、特許文献２、３には、厚鋼板の長手方向の温度むらを抑制するため、厚鋼板の搬送速度を制御する方法や、冷却装置の水冷条件を最適化する方法が開示されている。
Conventionally, as in, for example, Patent Document 1, the temperature of a thick steel plate that is being passed through while being cooled is measured, and the amount of cooling water that is sprayed onto the upper and lower surfaces of the thick steel plate so that the cooling stop temperature becomes a desired temperature. A cooling control method is disclosed in which the temperature error is corrected by varying.
Patent Documents 2 and 3 disclose a method for controlling the conveying speed of the thick steel plate and a method for optimizing the water cooling condition of the cooling device in order to suppress temperature unevenness in the longitudinal direction of the thick steel plate.
厚鋼板の特性を均一化するためには、冷却に際して厚鋼板の幅方向および長手方向の両方の温度むらを抑制することを考慮して制御しなければならない。しかしながら、従来では、このような制御はなされていなかった。 In order to make the properties of the thick steel plate uniform, it must be controlled in consideration of suppressing temperature unevenness in both the width direction and the longitudinal direction of the thick steel plate during cooling. However, conventionally, such control has not been performed.
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、厚鋼板の幅方向および長手方向の温度むらを極力抑制することを可能にする厚鋼板の冷却制御方法、冷却制御装置および厚鋼板の製造方法を提供することを課題とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and is a cooling control method, a cooling control device, and a thickness of a thick steel plate that can suppress temperature unevenness in the width direction and the longitudinal direction of the thick steel plate as much as possible. It aims at providing the manufacturing method of a steel plate.
発明者らは鋭意研究した結果、以下の知見を得て本発明を完成させた。
冷却実験および数値解析により、冷却装置の設定因子が、厚鋼板の幅方向温度むらに与える影響度合いをモデル化した。具体的には、冷却水を噴射するヘッダーからの冷却水の挙動を調査し、厚鋼板の幅方向の温度むらに与える冷却水の影響をモデル化した。さらに詳しくは次の通りである。
As a result of intensive studies, the inventors obtained the following knowledge and completed the present invention.
Through cooling experiments and numerical analysis, the degree of influence of the setting factor of the cooling device on the temperature unevenness in the width direction of the steel plate was modeled. Specifically, the behavior of the cooling water from the header that injected the cooling water was investigated, and the effect of the cooling water on the temperature unevenness in the width direction of the thick steel plate was modeled. Further details are as follows.
はじめに、上ヘッダーから冷却水を噴射して厚鋼板の上面側を冷却することを考える。上ヘッダーの直下に位置する厚鋼板の上面部分では、上ヘッダーから噴射された新しい冷却水が絶えず供給され、厚鋼板と衝突して該厚鋼板を冷却する。従って、上ヘッダーからの冷却水量密度が上ヘッダー全体で均一であれば、厚鋼板の幅方向の温度むらは抑制されている。このとき、厚鋼板上面に達した冷却水は、続いて噴射される冷却水により排除され、厚鋼板の幅方向側面から厚鋼板下方に落下するか、真上に上ヘッダーが配置されていない厚鋼板の上面部分に移動することになる。 First, consider cooling the upper surface of the thick steel plate by injecting cooling water from the upper header. In the upper surface portion of the thick steel plate located immediately below the upper header, new cooling water sprayed from the upper header is constantly supplied, and collides with the thick steel plate to cool the thick steel plate. Therefore, if the cooling water density from the upper header is uniform throughout the upper header, temperature unevenness in the width direction of the thick steel plate is suppressed. At this time, the cooling water that has reached the upper surface of the thick steel plate is excluded by the cooling water that is subsequently jetted, and falls from the side surface in the width direction of the thick steel plate to the lower side of the thick steel plate, or the upper header is not disposed directly above. It moves to the upper surface part of a steel plate.
排除された冷却水のうち、厚鋼板から落下した冷却水は当然ながら厚鋼板の冷却には寄与しない。一方、真上に上ヘッダーが配置されていない厚鋼板の上面部分に移動した冷却水は、厚鋼板が移動していることから、厚鋼板の進行方向（長手方向）とは逆に移動することになる。上ヘッダーは長手方向に並列されているので、隣接する上ヘッダーから噴射される冷却水が、該冷却水の長手方向への移動を妨げる（カーテンの役割をする）。従って、かかる冷却水は、厚鋼板の幅方向に向かって流れざるを得ず、冷却水は厚鋼板の幅方向に一定の流速を持つことになる。この流速は厚鋼板の幅方向中心ほど小さく、幅方向の端部ほど水量が多くなるので速くなる。この水量（流速）のむらは厚鋼板の幅方向の温度むらにつながる。 Of the excluded cooling water, the cooling water dropped from the steel plate naturally does not contribute to the cooling of the steel plate. On the other hand, the cooling water that has moved to the upper surface portion of the thick steel plate where the upper header is not disposed directly above is moved in the direction opposite to the traveling direction (longitudinal direction) of the thick steel plate because the thick steel plate has moved. become. Since the upper headers are juxtaposed in the longitudinal direction, the cooling water sprayed from the adjacent upper headers prevents movement of the cooling water in the longitudinal direction (acts as a curtain). Therefore, the cooling water must flow in the width direction of the thick steel plate, and the cooling water has a constant flow rate in the width direction of the thick steel plate. This flow velocity is smaller at the center in the width direction of the thick steel plate, and becomes faster because the amount of water increases at the end in the width direction. This unevenness in the amount of water (flow velocity) leads to uneven temperature in the width direction of the thick steel plate.
次に、下ヘッダーから均一に冷却水を噴射して厚鋼板の下面側を冷却することを考える。下ヘッダー部の真上に位置する厚鋼板の下面部分は上述の上ヘッダーの真下に位置する厚鋼板の上面部分と同様に冷却される。一方、真下に下ヘッダーが配置されていない厚鋼板の部分は、下ヘッダーから供給される冷却水量が多くない限り冷却水が接触することはなく、基本的に空冷により冷却される。冷却水量が多いときには、落下しきれない冷却水により水冷されることはあるが、この場合も厚鋼板の下面に接触した冷却水は幅方向に進むことはない。このように冷却が進行するため、厚鋼板の下面において生じる幅方向の温度むらは、厚鋼板の上面に生じる温度むらに比べて極めて小さい。 Next, consider cooling the lower surface side of the thick steel plate by uniformly injecting cooling water from the lower header. The lower surface portion of the thick steel plate located just above the lower header portion is cooled in the same manner as the upper surface portion of the thick steel plate located directly below the upper header. On the other hand, the portion of the thick steel plate in which the lower header is not disposed directly below does not come into contact with the cooling water unless the amount of cooling water supplied from the lower header is large, and is basically cooled by air cooling. When the amount of cooling water is large, the water may be cooled by cooling water that cannot be dropped, but in this case as well, the cooling water in contact with the lower surface of the thick steel plate does not travel in the width direction. Since the cooling proceeds in this way, the temperature unevenness in the width direction generated on the lower surface of the thick steel plate is extremely smaller than the temperature unevenness generated on the upper surface of the thick steel plate.
以上から、厚鋼板の幅方向温度むらは厚鋼板の上面側の冷却水の挙動に大きく依存する。すなわち、上ヘッダーの真下に位置する厚鋼板上面部では冷却水量密度に着目する。一方、並列する上ヘッダーの真下間に位置する厚鋼板上面部では厚鋼板の幅方向の位置に依存した冷却水の流速に着目するとよい。そしてこれらをパラメータとしてモデル計算すればより正確な熱伝達率を計算でき、厚鋼板の幅方向の温度むらを予測して冷却水量分布を決定することができる。 From the above, the uneven temperature in the width direction of the thick steel plate largely depends on the behavior of the cooling water on the upper surface side of the thick steel plate. That is, attention is paid to the cooling water amount density at the upper surface portion of the thick steel plate located directly under the upper header. On the other hand, it is good to pay attention to the flow rate of the cooling water depending on the position of the thick steel plate in the width direction at the upper surface portion of the thick steel plate located between the upper headers arranged in parallel. If these are used as parameters for the model calculation, a more accurate heat transfer coefficient can be calculated, and the temperature unevenness in the width direction of the thick steel plate can be predicted to determine the cooling water amount distribution.
また、冷却水量分布を維持したまま、冷却水量の密度を変動させれば、厚鋼板の長手方向温度むらも小さくできる。したがって、幅方向だけでなく長手方向の温度むらも抑制することが可能となる。 Moreover, if the density of the cooling water amount is varied while maintaining the cooling water amount distribution, the longitudinal temperature unevenness of the thick steel plate can be reduced. Therefore, not only the width direction but also the temperature unevenness in the longitudinal direction can be suppressed.
以下、本発明について説明する。 The present invention will be described below.
請求項１に記載された発明は、加熱された厚鋼板を移動させながら複数のヘッダーが設置された水冷ゾーンを通過させ、所定の冷却停止温度を得る、冷却ゾーンの冷却水量密度を調整する厚鋼板の冷却制御方法であって、ヘッダー部からの冷却水が厚鋼板に衝突する部位については冷却水量密度をパラメータとした冷却モデルを適用し、ヘッダー部間に対応する位置の厚鋼板の部位については厚鋼板の板幅方向に冷却水が移動する流速をパラメータとした冷却モデルを適用して熱伝達率を計算し、水冷ゾーン通過後の厚鋼板の幅方向温度分布を予測し、各ヘッダーの冷却水量分布を決定することを特徴とする厚鋼板の冷却制御方法である。 The invention described in claim 1 is a thickness that adjusts the cooling water density in the cooling zone to pass through a water cooling zone in which a plurality of headers are installed while moving the heated steel plate to obtain a predetermined cooling stop temperature. A cooling control method for a steel plate, where a cooling model using a cooling water amount density as a parameter is applied to a portion where the cooling water from the header collides with the thick steel plate, and a portion of the thick steel plate corresponding to a position between the header portions is applied. Calculates the heat transfer coefficient by applying a cooling model with the flow rate of cooling water moving in the plate width direction of the steel plate as a parameter, predicts the temperature distribution in the width direction of the steel plate after passing through the water cooling zone, A cooling control method for a thick steel plate, wherein a cooling water amount distribution is determined.
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の厚鋼板の冷却制御方法において、ヘッダー部からの冷却水が厚鋼板に衝突する部位について冷却水量密度をパラメータとした冷却モデルでは、ノズルの噴流方向を中心に厚鋼板上の領域を同心円状のセルに分割し、セルの熱伝達率を算出し、各セルの熱伝達率を平均することでヘッダー部からの冷却水が厚鋼板に衝突する部位の熱伝達率を計算することを特徴とする。 The invention according to claim 2 is the cooling control method for the thick steel plate according to claim 1, wherein the cooling model using the cooling water density as a parameter for the portion where the cooling water from the header portion collides with the thick steel plate is used. Divide the area on the thick steel plate around the jet direction into concentric cells, calculate the heat transfer coefficient of the cell, and average the heat transfer coefficient of each cell so that the cooling water from the header collides with the thick steel plate. It is characterized in that the heat transfer coefficient of the part to be calculated is calculated.
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の冷却制御方法において、さらに、複数ある水冷ゾーンの冷却水量密度を冷却中に変動させることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the cooling control method according to the first or second aspect, the cooling water density in a plurality of water cooling zones is further varied during cooling.
請求項４に記載の発明は、厚鋼板を仕上げ圧延する工程と、仕上げ圧延する工程の後に厚鋼板を冷却する工程と、を含み、冷却する工程では、請求項１〜３のいずれか一項に記載の冷却制御方法が適用されることを特徴とする厚鋼板の製造方法である。 The invention according to claim 4 includes a step of finish rolling the thick steel plate and a step of cooling the thick steel plate after the step of finish rolling, and in the step of cooling, any one of claims 1-3. A method for producing a thick steel plate, wherein the cooling control method described in 1 is applied.
請求項５に記載の発明は、仕上げ圧延された厚鋼板を冷却する冷却装置に対してその冷却水量を指令する冷却制御装置であって、冷却装置のヘッダー部からの冷却水が厚鋼板に衝突する部位については冷却水量密度をパラメータとした冷却モデルを適用して熱伝達率を計算し、ヘッダー部間に対応する位置の厚鋼板の部位については厚鋼板の板幅方向に冷却水が移動する流速をパラメータとした冷却モデルを適用して熱伝達率を計算する計算手段を備える、冷却制御装置である。 The invention according to claim 5 is a cooling control device for instructing the cooling water amount to the cooling device for cooling the finish-rolled thick steel plate, and the cooling water from the header portion of the cooling device collides with the thick steel plate. The heat transfer coefficient is calculated by applying a cooling model with the cooling water density as a parameter for the part to perform, and the cooling water moves in the plate width direction of the thick steel sheet for the part of the thick steel sheet corresponding to the position between the headers. The cooling control device includes a calculation unit that calculates a heat transfer coefficient by applying a cooling model using a flow rate as a parameter.
本発明によれば、厚鋼板の冷却停止温度に関して、冷却装置の設定因子が幅方向の温度むらに与える影響度合いをモデル化し、そのモデルを用いて幅方向の温度むらが所定の値以下となるような設定因子を逆算し、また、板幅中央部の長手方向温度むらを抑制するために、各冷却ゾーンの冷却水量密度をダイナミックに調整する（冷却中に変動させる）ので、厚鋼板の冷却停止温度の幅方向および長手方向の温度むらを均一化できる。 According to the present invention, regarding the cooling stop temperature of the thick steel plate, the degree of influence of the setting factor of the cooling device on the temperature unevenness in the width direction is modeled, and the temperature unevenness in the width direction becomes a predetermined value or less using the model. In order to calculate back such factors, and to control the temperature unevenness in the longitudinal direction of the central part of the sheet width, the cooling water density in each cooling zone is dynamically adjusted (varied during cooling), so cooling of thick steel sheets The uneven temperature in the width direction and the longitudinal direction of the stop temperature can be made uniform.
本発明の上記した作用および利得は、次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。ただし本発明はこれら実施形態に限定されるものではない。 The above-mentioned operation and gain of the present invention will be clarified from the following embodiments for carrying out the invention. However, the present invention is not limited to these embodiments.
図１に、１つの実施形態にかかる厚鋼板の冷却制御装置１５を含む厚鋼板の製造装置の一部を示した。図１に示した部位は、厚鋼板の製造装置のうち、仕上げ圧延がされた後の冷却装置１０が配置された部位である。図１に示した部位の前後は通常の製造装置と同様である。
すなわち、仕上げ圧延された厚鋼板１は、冷却制御装置１５により制御された冷却装置１０で水冷され、所望の水冷停止温度にまで冷却される。以下、冷却装置１０と冷却制御装置１５について説明する。
FIG. 1 shows a part of a thick steel plate manufacturing apparatus including a thick steel plate cooling
That is, the finish-rolled thick steel plate 1 is water cooled by the cooling
冷却装置１０は厚鋼板１の上面側に冷却水を噴射する上ヘッダー群１１、及び厚鋼板１の下面側に冷却水を噴射する下ヘッダー群１２を有する。
上ヘッダー群１１は、製造ラインの進行方向に複数のゾーンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄに分かれ、さらに各ゾーンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄには、複数の上ヘッダー１１ａ、１１ａ、…が製造ラインの進行方向に並列されている。図２に上ヘッダー１１ａを下方（厚鋼板１側）から見た図を示した。図２に矢印で示したのは水が流れる方向を表している。
The
The
上ヘッダー１１ａは、図２に示したように、鋼板の板幅方向（図１の紙面奥／手前方向）に長く形成された横断面が矩形（台形）の管状部材であり、その下面にはノズル１１ｂ、１１ｂ、…が配置されている。また、上ヘッダー１１ａの内側には仕切り板１１ｃ、１１ｃが設けられ、仕切られた各部位に枝給水管１１ｄ、１１ｄ、１１ｄが接続されている。枝給水管１１ｄ、１１ｄ、１１ｄへの水量の調整をバルブ１１ｅにより行うことにより、厚鋼板幅方向の冷却水量分布を調整することが可能とされている（図２のグラフ参照）。
As shown in FIG. 2, the
一方、下ヘッダー群１２も、上ヘッダー群１１と同様、製造ラインの進行方向に複数のゾーンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄに分かれ、さらに各ゾーンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄには、複数の下ヘッダー１２ａ、１２ａ、…が製造ラインの進行方向に並列されている。鋼板の下面は上面ほど厚鋼板幅方向の温度むらが大きくないことから、基本的に上ヘッダー群１１のような冷却水量分布を調整する機能を下ヘッダー群１２に付加する必要はない。
On the other hand, the
図１に戻り、冷却制御装置１５について説明する。冷却制御装置１５は、トラッキング手段１６、入口温度測定器１７、厚鋼板移動速度予測手段１８、ゾーン通過所要時間計算手段１９、現在温度計算手段２０、冷却装置出口温度計算手段２１、最適流量計算手段２２、及び流量制御装置２３を備えている。
Returning to FIG. 1, the cooling
トラッキング手段１６は、厚鋼板１の先端から長手方向（製造ライン進行方向）に一定の間隔で設けられた仮想的な制御点（Ｐ１〜Ｐｎ）の位置をトラッキングする手段である。具体的にはソフトウエアによりトラッキング制御が行われる。 The tracking means 16 is a means for tracking the positions of virtual control points (P 1 to P n ) provided at regular intervals in the longitudinal direction (production line traveling direction) from the tip of the thick steel plate 1. Specifically, tracking control is performed by software.
入口温度測定器１７は、冷却装置１０に入る直前の厚鋼板部分の温度を測定する機器である。入口温度測定器１７としては放射温度計を用いれば十分である。放射温度計を用いる場合、板幅中央部の温度を測定すればよい。入口温度測定器１７として、別の態様としては板幅方向の温度分布を測定できる走査式の幅温度計を用いてもよい。
The inlet
厚鋼板移動速度予測手段１８は、トラッキング手段１６からの制御点の位置情報を受け取り、厚鋼板１の移動速度を予測する手段である。具体的には、冷却前に厚鋼板１の製造条件（冷却開始温度、冷却速度、冷却停止温度等）に基づいて予め速度パターンを決定した上で、このパターンに基づいて速度予測を行う。 The steel plate moving speed predicting means 18 is means for receiving the position information of the control points from the tracking means 16 and predicting the moving speed of the steel plate 1. Specifically, a speed pattern is determined in advance based on the manufacturing conditions (cooling start temperature, cooling speed, cooling stop temperature, etc.) of the thick steel plate 1 before cooling, and speed prediction is performed based on this pattern.
ゾーン通過所要時間計算手段１９は、上記鋼板移動速度予測手段１８からの予測速度情報を受け取り、冷却装置各ゾーンを厚鋼板が通過するのに必要な時間を計算する。すなわち、ゾーン（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）の距離と予測鋼板移動速度とからこれを得ることができる。 The zone passage required time calculation means 19 receives the predicted speed information from the steel plate movement speed prediction means 18 and calculates the time required for the thick steel plate to pass through each zone of the cooling device. That is, this can be obtained from the distance of the zones (A, B, C, D) and the predicted steel plate moving speed.
現在温度計算手段２０は、トラッキング手段１６からの制御点の位置情報、及び入口温度測定器１７からの温度情報から、冷却装置１０の入口部に先行した制御点の現時点における温度を計算する。具体的には、各制御点における水冷熱伝達モデルによる熱伝達率の計算、及び該熱伝達率を用いた各制御点における現在温度の計算が行われる。
The current temperature calculation means 20 calculates the current temperature of the control point preceding the inlet portion of the
＜熱伝達率の計算＞
前述のように、厚鋼板の上面の冷却水の挙動により、厚鋼板幅方向に表面温度むらが発生する。このため、熱伝達率の計算もかかる挙動を考慮して場合分けしておこなう。図３に説明図を示した。
<Calculation of heat transfer coefficient>
As described above, the surface temperature unevenness occurs in the width direction of the thick steel plate due to the behavior of the cooling water on the upper surface of the thick steel plate. For this reason, the heat transfer coefficient is also calculated for each case in consideration of such behavior. FIG. 3 shows an explanatory diagram.
上下ヘッダーに挟まれた厚鋼板１の部位の熱伝達率は、図３からわかるように、１組の上下ノズルの噴流方向を中心に厚鋼板上の領域を同心円状にセルに分割するモデルを形成することが好ましい。このような同心円状のセルに分割してモデルを形成するのは、ノズルから噴出された冷却水は同心円状に厚鋼板上に広がるためである。同心円状に形成されたセルはその幅が狭いほど精度の高い予測ができるが、計算負荷が大きくなることから、一定の幅を持ったセルに分割すればよい。より具体的には、並列されるノズル間の距離を考慮し、各ノズルにおけるモデル同士が一部重複する形で形成されるようにモデルの最大半径を決定し、このモデルを５つ程度のセルに分割すればよい。本実施形態では、ノズル間距離が５０ｍｍであることから、最大半径２５．７ｍｍのモデルを形成した。ここで、各セルは、５．７ｍｍの幅を持つ４つのリング状セルと中心に半径２．９ｍｍの１つの円状セルに分割した。 As can be seen from FIG. 3, the heat transfer coefficient of the portion of the thick steel plate 1 sandwiched between the upper and lower headers is a model in which the region on the thick steel plate is concentrically divided into cells around the jet direction of a pair of upper and lower nozzles. It is preferable to form. The reason why the model is formed by dividing into such concentric cells is that the cooling water ejected from the nozzle spreads concentrically on the thick steel plate. A cell formed in concentric circles can be predicted with higher accuracy as the width is narrower. However, since the calculation load increases, it may be divided into cells having a certain width. More specifically, considering the distance between the nozzles arranged in parallel, the maximum radius of the model is determined so that the models in each nozzle partially overlap each other, and this model is set to about five cells. What is necessary is just to divide into. In this embodiment, since the distance between nozzles is 50 mm, a model having a maximum radius of 25.7 mm was formed. Here, each cell was divided into four ring-shaped cells having a width of 5.7 mm and one circular cell having a radius of 2.9 mm at the center.
分割したセルはセルごとに熱伝達率を算出する。熱伝達率の算出は、まず、各円状セルの水温を計算する。ノズル直下から離れるほど厚鋼板の温度の影響を受けて水温は上昇する。水温は熱伝達計算で容易に求めることができる。 For the divided cells, the heat transfer coefficient is calculated for each cell. In calculating the heat transfer coefficient, first, the water temperature of each circular cell is calculated. The water temperature rises under the influence of the temperature of the thick steel plate as it moves away from just below the nozzle. The water temperature can be easily obtained by heat transfer calculation.
続いて、セルごとに核沸騰と膜沸騰との割合を求める。沸騰熱伝達現象は、膜沸騰の状態では熱伝達率が小さく、核沸騰の状態では熱伝達率が大きい。厚鋼板の温度が高いときは膜沸騰が主体であるが、低温になると核沸騰に遷移し、熱伝達率が急増する傾向がある。よって、この割合によって、熱伝達率が大きく異なる。極大熱流束点（核沸騰が起こる最高温度）と、極小熱流束点（膜沸騰が起こる最低温度）との関係は実験的に求めることができることが知られている。当該最高温度と当該最低温度との間の温度域では核沸騰と膜沸騰が同時に起こる遷移沸騰域と呼ばれる。厚鋼板の表面温度が当該最高温度以下であれば、核沸騰の割合が１００％、当該最低温度以上であれば膜沸騰の割合が１００％である。従って、厚鋼板の表面温度が遷移沸騰域にあれば、その割合に応じて核沸騰割合（膜沸騰割合）を決める。例えば、水温４０℃の時の当該最高温度が３５０℃、当該最低温度が６００℃であったとき、厚鋼板の表面温度が５００℃の場合、核沸騰割合は６０％（膜沸騰割合は４０％）である。この割合は計算により算出してもよいが、予めテーブルを作成し、そのテーブルを参照して割合を決定してもよい。 Subsequently, the ratio of nucleate boiling and film boiling is determined for each cell. The boiling heat transfer phenomenon has a small heat transfer coefficient in the film boiling state and a large heat transfer coefficient in the nucleate boiling state. When the temperature of the thick steel plate is high, film boiling is the main component, but when the temperature is low, transition to nucleate boiling tends to cause a rapid increase in the heat transfer coefficient. Therefore, the heat transfer coefficient varies greatly depending on this ratio. It is known that the relationship between the maximum heat flux point (maximum temperature at which nucleate boiling occurs) and the minimum heat flux point (minimum temperature at which film boiling occurs) can be obtained experimentally. In the temperature range between the maximum temperature and the minimum temperature, it is called a transition boiling range where nucleate boiling and film boiling occur simultaneously. If the surface temperature of the thick steel plate is lower than the maximum temperature, the nucleate boiling rate is 100%, and if it is higher than the minimum temperature, the film boiling rate is 100%. Therefore, if the surface temperature of the thick steel plate is in the transition boiling region, the nucleate boiling ratio (film boiling ratio) is determined according to the ratio. For example, when the water temperature is 40 ° C., the maximum temperature is 350 ° C., the minimum temperature is 600 ° C., and the surface temperature of the steel plate is 500 ° C., the nucleate boiling rate is 60% (the film boiling rate is 40%). ). This ratio may be calculated, but a table may be created in advance and the ratio may be determined with reference to the table.
そして、この割合を用いて各セルごとに熱伝達率を算出する。算出は核沸騰の場合の熱伝達率Ｈｎ、膜沸騰の場合の熱伝達率Ｈｆをそれぞれ計算し、その割合から各セルの熱伝達率Ｈを算出する。より具体的には、核沸騰、膜沸騰それぞれの場合の熱伝達率は下記式（１）、（２）で計算されるので、これらに沸騰状態の割合を加味し、式（３）により熱伝達率Ｈを算出する。 Then, the heat transfer coefficient is calculated for each cell using this ratio. The calculation calculates the heat transfer coefficient H n in the case of nucleate boiling and the heat transfer coefficient H f in the case of film boiling, and calculates the heat transfer coefficient H of each cell from the ratio. More specifically, since the heat transfer coefficient in each of nucleate boiling and film boiling is calculated by the following formulas (1) and (2), the ratio of the boiling state is added to these and the heat transfer coefficient is calculated by formula (3). A transmission rate H is calculated.
ここで、Ｎｕｎは核沸騰ヌッセルト数、Ｎｕｆは膜沸騰ヌッセルト数、λｗは水の熱伝導率（Ｗ／ｍ・℃）、Ｌは代表長さ（０．０１ｍ）、ΔＴｓａｔは過熱度（℃）、ΔＴｓｕｂはサブクール度（℃）、Ｔｓは鋼板の表面温度（℃）、Ｔｗは噴流水温（℃）、Ｂは核沸騰割合（０≦Ｂ≦１）をそれぞれ表す。 Where Nu n is the nucleate boiling Nusselt number, Nu f is the film boiling Nusselt number, λ w is the thermal conductivity of water (W / m · ° C.), L is the representative length (0.01 m), and ΔT sat is the superheat. Degree (° C.), ΔT sub is the subcool degree (° C.), T s is the surface temperature (° C.) of the steel sheet, T w is the jet water temperature (° C.), and B is the nucleate boiling rate (0 ≦ B ≦ 1).
最終的にセルごとに算出した熱伝達率Ｈについて平均値を計算し、これを上下ヘッダーに挟まれた厚鋼板１の部位の熱伝達率とする。ここで、平均値の計算は単純平均でもよいが、より正確な予測をするためにセルの幅を考慮して積分した平均値を取ることが好ましい。 Finally, an average value is calculated for the heat transfer coefficient H calculated for each cell, and this is used as the heat transfer coefficient of the portion of the thick steel plate 1 sandwiched between the upper and lower headers. Here, the calculation of the average value may be a simple average, but it is preferable to take an average value integrated in consideration of the cell width in order to make a more accurate prediction.
以上、１つのノズルのモデルに関して説明したが、すべてのノズルは同じように計算式により計算される。噴射される冷却水の水量密度が同じであれば、計算値を流用できるが、冷却水の水量密度が異なれば別途計算が必要になる。例えば、冷却水の形状をクラウン状にする場合には、厚鋼板の幅方向両端と中央部では水量密度が異なるので、当該水量密度にあわせた計算が必要である。 Although one nozzle model has been described above, all nozzles are calculated by the same calculation formula. If the water density of the injected cooling water is the same, the calculated value can be used, but if the water density of the cooling water is different, a separate calculation is required. For example, when the shape of the cooling water is crowned, the water density is different at both ends in the width direction and at the center of the thick steel plate, and therefore a calculation according to the water density is required.
一方、隣接する上下ヘッダー間に該当する厚鋼板の部位では、厚鋼板の板幅方向の位置における冷却水流速を加味して熱伝達率を計算する。例えば、厚鋼板の中央部を基準として幅方向にｘ軸を取ったと仮定し、板幅方向位置ｘにおける冷却水の流速ｖｐを下記式（４）に示すようなｘの２次式で表したモデルを用いて計算すればよい。ｖｐはレイノルズ数Ｒｅのパラメータであるので、Ｒｅは下記式（５）のようになる。このＲｅをヌッセルト数に反映させ、上記式（１）〜式（３）を用いて熱伝達率Ｈを計算することができる。 On the other hand, in the portion of the thick steel plate corresponding to the upper and lower headers adjacent to each other, the heat transfer coefficient is calculated in consideration of the cooling water flow velocity at the position in the plate width direction of the thick steel plate. For example, assuming that the x-axis is taken in the width direction with reference to the center portion of the thick steel plate, the flow velocity v p of the cooling water at the plate width direction position x is expressed by a quadratic expression of x as shown in the following formula (4). The calculation may be performed using the model. Since v p is a parameter of the Reynolds number Re, Re is represented by the following equation (5). This Re is reflected in the Nusselt number, and the heat transfer coefficient H can be calculated using the above formulas (1) to (3).
ここで、ａ１、ａ２、ａ３は係数を表す。また、Ｌは代表長さ（０．０１ｍ）、ρは冷却水密度（ｋｇ／ｍ３）、μは冷却水の粘性係数（ｍ・ｓ／ｋｇ）である。 Here, a 1 , a 2 , and a 3 represent coefficients. L is a representative length (0.01 m), ρ is a cooling water density (kg / m 3 ), and μ is a viscosity coefficient (m · s / kg) of cooling water.
以上の２つのモデルを用いれば、熱伝達率を計算し、幅方向表面温度むらの予測もできる。 If the above two models are used, the heat transfer coefficient can be calculated and the unevenness of the surface temperature in the width direction can be predicted.
＜制御点温度の計算＞
厚鋼板の板幅中央部の温度は、式（６）に示す板厚方向１次元熱伝導方程式により表わす。
<Calculation of control point temperature>
The temperature at the center of the plate width of the thick steel plate is expressed by a one-dimensional heat conduction equation in the plate thickness direction shown in Equation (6).
鋼板の上面及び下面における境界条件は、下記式（７）、（８）により与える。 The boundary conditions on the upper and lower surfaces of the steel sheet are given by the following formulas (7) and (8).
ここで、Ｔは温度（℃）、ｔは時間（ｓ）、ｘは板厚方向の座標（ｍ）、ｃは比熱（Ｊ／ｋｇ・ｓ）、ρは密度（ｋｇ／ｍ３）、λは熱伝導率（Ｗ／ｍ・℃）、ｑｗは水冷による熱流束（Ｗ／ｍ２）、ｑｅは対流による熱流束（Ｗ／ｍ２）、ｑｒは輻射による熱流束（Ｗ／ｍ２）を表し、ｕは上面を表す添字、ｄは下面を表す添字である。 Here, T is temperature (° C.), t is time (s), x is coordinate (m) in the thickness direction, c is specific heat (J / kg · s), ρ is density (kg / m 3 ), λ Is the thermal conductivity (W / m · ° C.), q w is the water-cooled heat flux (W / m 2 ), q e is the convection heat flux (W / m 2 ), and q r is the radiation heat flux (W / m 2 ). m 2 ), u is a subscript representing the upper surface, and d is a subscript representing the lower surface.
水冷による熱流束ｑｗ、対流による熱流束ｑｅは、それぞれ、熱伝達率を用いて以下式（９）、式（１０）のように表すことができる。 The heat flux q w due to water cooling and the heat flux q e due to convection can be expressed by the following equations (9) and (10) using the heat transfer coefficient.
ここで、Ｔｓは鋼板の表面温度（℃）、Ｔｗは水温（℃）、Ｔａは雰囲気温度（℃）であり、Ｈｗは水冷熱伝達率、Ｈａは対流熱伝達率である。また、輻射による熱流束は、放射率εとステファンボルツマン定数σを用いて以下式（１１）のように表すことができる。 Here, T s is the surface temperature (° C.) of the steel sheet, T w is the water temperature (° C.), Ta is the ambient temperature (° C.), H w is the water-cooled heat transfer coefficient, and H a is the convective heat transfer coefficient. . Further, the heat flux due to radiation can be expressed by the following equation (11) using the emissivity ε and the Stefan Boltzmann constant σ.
上記の式（６）を、各冷却ゾーンでの水冷条件を反映した境界条件の式（７）〜式（１１）の下で、有限差分法を用いて、オンラインで解くことにより、厚鋼板の制御点に対する温度が計算できる。 By solving the above equation (6) online using the finite difference method under the boundary condition equations (7) to (11) reflecting the water cooling conditions in each cooling zone, The temperature for the control point can be calculated.
ここで、水冷熱伝達率Ｈｗは、冷却装置の水冷条件である各因子（流量Ｗ、鋼板速度Ｖ、水温Ｔｗ、鋼板の表面温度Ｔｓ、冷却水の粘性係数μ等）の複雑な関数となっている。これは上記式（１）〜式（５）で算出した熱伝達率を用いて算出する。また、対流熱伝達率Ｈａは実際の冷却データを解析して決定する。 Here, water-cooled heat transfer coefficient H w is a complex of each factor is the water cooling conditions of the cooling device (flow rate W, steel velocity V, temperature T w, the surface temperature T s of the steel sheet, the viscosity coefficient of the cooling water μ, etc.) It is a function. This is calculated using the heat transfer coefficient calculated by the above formulas (1) to (5). Moreover, convective heat transfer coefficient H a is determined by analyzing the actual cooling data.
図１に戻って冷却装置出口温度計算手段２１について説明する。冷却装置出口温度計算手段２１では、予測通過時間、現在温度及び冷却水流量からの情報に基づき、各制御点における冷却装置出口の温度計算をおこなう。演算の内容は上記した現在温度を算出する場合と同様である。 Returning to FIG. 1, the cooling device outlet temperature calculating means 21 will be described. The cooling device outlet temperature calculation means 21 calculates the temperature of the cooling device outlet at each control point based on information from the predicted passage time, the current temperature, and the cooling water flow rate. The content of the calculation is the same as that for calculating the current temperature.
最適流量計算手段２２は、出口における予測温度、及び目標温度情報に基づいて、冷却水の最適パターン、冷却水流量を算出する。上記した計算ではまだ温度むらが生じる状態なので、ここで最適な冷却水流量分布を決定する。具体的には、冷却水流量分布を変えた２つの幅方向温度分布を冷却装置出口温度計算手段２１から得て、これらを収束計算を行うことで幅方向表面温度むらが最小になる冷却水流量分布を決定することができる。 The optimum flow rate calculation means 22 calculates the optimum cooling water pattern and the cooling water flow rate based on the predicted temperature at the outlet and the target temperature information. In the above calculation, since the temperature unevenness still occurs, the optimum cooling water flow rate distribution is determined here. More specifically, two flow direction temperature distributions with different cooling water flow rate distributions are obtained from the cooling device outlet temperature calculation means 21 and converged calculation is performed to obtain the cooling water flow rate that minimizes the width direction surface temperature unevenness. Distribution can be determined.
流量制御装置２３は、最適流量計算手段２２からの冷却水流量指令に基づいて実際に流量の調整を行う装置である。具体的には、ここに配置されるバルブを調整することによりおこなわれる。
The flow
次に、冷却制御方法について図１を参照しつつ説明する。ここでは、上記した冷却制御装置１５により説明するが、同様に冷却することができれば、その方法は当該冷却制御装置１５によるものでなくてもよい。ここでは１つの実施形態にかかる冷却制御方法として冷却制御装置１５を用いた例を説明する。
Next, the cooling control method will be described with reference to FIG. Here, the cooling
以下では、図１のように制御点Ｐｎの入口温度が測定された時点を現在（時刻ｔ）として説明する。ここまでにおいて、制御点Ｐ１〜Ｐｎはトラッキング手段１６によりその位置が把握されている。現時点（時刻ｔとする）での制御点の位置は、時刻ｔまでの厚鋼板の移動速度の実績から求めることができる。また、この後の制御点の位置は、移動速度の予測値を用いて行う。
トラッキング手段１６による制御点Ｐ１〜Ｐｎの情報が厚鋼板移動速度予測手段１８、及び現在温度計算手段２０に送られる。
Hereinafter, the time point at which the inlet temperature of the control point Pn is measured as shown in FIG. 1 will be described as the current time (time t). Up to this point, the positions of the control points P 1 to P n have been grasped by the tracking means 16. The position of the control point at the present time (referred to as time t) can be obtained from the actual moving speed of the thick steel plate up to time t. The position of the control point after this is performed using the predicted value of the moving speed.
Information on the control points P 1 to P n by the tracking means 16 is sent to the steel plate moving speed prediction means 18 and the current temperature calculation means 20.
厚鋼板移動速度予測手段１８では、制御点Ｐ１〜Ｐｎの位置情報に基づいて上記したように、厚鋼板の移動速度を予測する。そして当該予測した移動速度情報に基づいてゾーンの通過所要時間計算手段１９によりゾーンの通過時間が予測される。 The steel plate moving speed predicting means 18 predicts the moving speed of the thick steel plate based on the position information of the control points P 1 to P n as described above. Based on the predicted moving speed information, the zone passing time calculation means 19 predicts the zone passing time.
一方、現在温度計算手段２０では、制御点Ｐ１〜Ｐｎの位置情報、流量制御装置２３からの冷却水流量情報、入口温度測定器１７から温度情報、時刻ｔまでの水冷装置内における水冷実績に基づいて、制御点Ｐ１〜Ｐｎ−１の現在温度を計算する。計算方法は上記した通りである。
On the other hand, the current
冷却装置出口温度計算手段２１では、上記予測通過時間、現在温度、及び冷却水量情報に基づいて、制御点Ｐ１〜Ｐｎにおける冷却装置出口温度を予測計算する。計算方法は上記した通りである。 The cooling device outlet temperature calculation means 21 predicts and calculates the cooling device outlet temperature at the control points P 1 to P n based on the predicted passing time, the current temperature, and the cooling water amount information. The calculation method is as described above.
このようにして算出された出口温度の予測値と目標温度である水冷停止温度との差に基づき、各制御点Ｐ１〜Ｐｎにおける最適流量計算手段２２により冷却装置１０の最適流量を求め、冷却装置１０のゾーンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄごとに流量指令を出す。
Based on the difference between the predicted value of the outlet temperature calculated in this way and the water cooling stop temperature that is the target temperature, the optimal flow rate of the
この冷却制御方法は、冷却装置入口の入口温度計の直下で制御点を一定間隔で生成し、この制御点をトラッキングしながら、制御点の冷却装置出口温度が目標温度となるように、冷却装置の流量をダイナミックに設定するので、ダイナミック制御と呼ぶ。 In this cooling control method, control points are generated at regular intervals directly below the inlet thermometer at the inlet of the cooling device, and the cooling device outlet temperature at the control point becomes the target temperature while tracking the control points. This is called dynamic control.
以上のような冷却制御方法により、厚鋼板の冷却停止温度に関して、冷却装置の設定因子が幅方向温度むらに与える影響度合いをモデル化し、そのモデルを用いて幅方向温度むらが所定の値以下となるような設定因子を逆算し、また、板幅中央部の長手方向温度むらを抑制するために、各冷却ゾーンの冷却水量密度をダイナミックに調整する（冷却中に変動させる）ので、厚鋼板の冷却停止温度の幅方向および長手方向の温度むらを均一化できる。 By the cooling control method as described above, the degree of influence of the setting factor of the cooling device on the width direction temperature unevenness is modeled with respect to the cooling stop temperature of the thick steel plate, and the width direction temperature unevenness is less than a predetermined value using the model. In order to back-calculate such setting factors, and to suppress the temperature unevenness in the longitudinal direction of the central part of the plate width, the cooling water density in each cooling zone is dynamically adjusted (varied during cooling), so The temperature unevenness in the width direction and the longitudinal direction of the cooling stop temperature can be made uniform.
（実施例１）
実施例１では、上記した実施形態に基づき板幅方向の表面温度むらを予測し、冷却水量分布を適正に決定した場合と、全く冷却水量分布を設定せずに幅方向流量を一定にした場合と、の比較を示す。なお、本実施例では、ヘッダーが４つの群（ゾーン）Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄからなることから、各ゾーンごとにゾーン出側における幅方向表面温度むらが小さくなるよう適正な冷却水量分布を求めた。
Example 1
In Example 1, the surface temperature unevenness in the plate width direction is predicted based on the above-described embodiment, and when the cooling water amount distribution is appropriately determined and when the width direction flow rate is made constant without setting the cooling water amount distribution at all. And a comparison. In this embodiment, since the header is composed of four groups (zones) A, B, C, and D, an appropriate cooling water amount distribution is provided for each zone so that unevenness in the surface temperature in the width direction on the zone exit side is reduced. Asked.
図４に結果を示した。図４（ａ）は、横軸に板幅中央から端部までの距離をとり、縦軸に厚鋼板の上面温度をとった。ここでは厚鋼板の出側温度、Ａゾーンの出側温度、Ｂゾーンの出側温度について、冷却水量分布を調整した場合を記号（■、◇、▲）で示し、冷却水量分布を調整しなかった場合を実線で示した。
図４（ｂ）は、横軸に板幅中央から端部までの距離をとり、縦軸に冷却水量分布を調整したときの水量密度をとった。ここでは厚鋼板のＡゾーン、Ｂゾーンについて示した。
図４（ｃ）は、各ゾーン（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）及び出側における厚鋼板端部の温度低下量を棒グラフで表した。
The results are shown in FIG. In FIG. 4A, the horizontal axis represents the distance from the center of the plate width to the end, and the vertical axis represents the upper surface temperature of the thick steel plate. Here, for the outlet temperature of thick steel plate, the outlet temperature of the A zone, and the outlet temperature of the B zone, the case where the cooling water amount distribution is adjusted is indicated by symbols (■, ◇, ▲), and the cooling water amount distribution is not adjusted. The case is shown by a solid line.
In FIG. 4B, the horizontal axis represents the distance from the center of the plate width to the end, and the vertical axis represents the water density when the cooling water distribution is adjusted. Here, the A zone and the B zone of the thick steel plate are shown.
FIG.4 (c) represented each zone (A, B, C, D) and the temperature fall amount of the thick steel plate edge part in a delivery side with the bar graph.
この結果より、冷却水流量分布を適切に設定した場合には、厚鋼板の板幅端部の温度降下が大幅に抑えられ、幅方向温度むらの抑制に効果があることがわかる。 From this result, it can be seen that when the cooling water flow distribution is appropriately set, the temperature drop at the end of the plate width of the thick steel plate can be greatly suppressed, and the effect of suppressing the uneven temperature in the width direction is effective.
（実施例２）
実施例２では、冷却水量分布を制御しつつダイナミック制御を行った場合と、ダイナミック制御を行わずに予め与えられた厚鋼板の冷却条件から、冷却装置の水冷条件を事前に決定して制御する場合との比較をした。冷却装置入口での温度変動を±１５℃、変動ピッチを１０ｍとして、数値実験から求めた冷却装置出口での長手方向温度変動の比較をおこなった。結果を図５に示す。図５では厚鋼板の位置を横軸に、出側表面温度を縦軸にとり、その変動がわかるものとした。
(Example 2)
In the second embodiment, the water cooling condition of the cooling device is determined and controlled in advance from the case where the dynamic control is performed while controlling the cooling water amount distribution and the cooling condition of the thick steel plate given in advance without performing the dynamic control. Comparison with the case. The temperature fluctuation at the inlet of the cooling device was ± 15 ° C. and the fluctuation pitch was 10 m, and the longitudinal temperature fluctuation at the outlet of the cooling device obtained from numerical experiments was compared. The results are shown in FIG. In FIG. 5, the position of the thick steel plate is taken on the horizontal axis, and the outlet surface temperature is taken on the vertical axis.
図５からわかるように、ダイナミック制御を実施した場合には、温度変動を半分に抑制できることがわかる。 As can be seen from FIG. 5, when the dynamic control is performed, the temperature fluctuation can be suppressed to half.
１ 厚鋼板
１０ 冷却装置
１１ 上ヘッダー群
１１ａ 上ヘッダー
１１ｂ ノズル
１１ｃ 仕切り板
１１ｄ 枝給水管
１１ｅ バルブ
１２ 下ヘッダー群
１２ａ 下ヘッダー
１５ 冷却制御装置
１６ トラッキング手段
１７ 入口温度測定器
１８ 厚鋼板移動速度予測手段
１９ ゾーン通過所要時間計算手段
２０ 現在温度計算手段
２１ 冷却装置出口温度計算手段
２２ 最適流量計算手段
２３ 流量制御装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
前記ヘッダー部からの冷却水が厚鋼板に衝突する部位については冷却水量密度をパラメータとした冷却モデルを適用し、
前記ヘッダー部間に対応する位置の厚鋼板の部位については前記厚鋼板の板幅方向に冷却水が移動する流速をパラメータとした冷却モデルを適用して熱伝達率を計算し、
前記水冷ゾーン通過後の前記厚鋼板の幅方向温度分布を予測し、前記各ヘッダーの冷却水量分布を決定することを特徴とする厚鋼板の冷却制御方法。 A steel sheet cooling control method for adjusting a cooling water amount density in a cooling zone, passing a water cooling zone in which a plurality of headers are installed while moving a heated steel sheet to obtain a predetermined cooling stop temperature,
For the part where the cooling water from the header part collides with the steel plate, a cooling model with the cooling water density as a parameter is applied,
For the portion of the thick steel plate corresponding to the position between the header parts, the heat transfer coefficient is calculated by applying a cooling model with the flow rate of cooling water as a parameter in the plate width direction of the thick steel plate,
A cooling control method for a thick steel plate, wherein a temperature distribution in a width direction of the thick steel plate after passing through the water cooling zone is predicted, and a cooling water amount distribution of each header is determined.
前記ノズルの噴流方向を中心に前記厚鋼板上の領域を同心円状のセルに分割し、前記セルの熱伝達率を算出し、各前記セルの熱伝達率を平均することで前記ヘッダー部からの冷却水が厚鋼板に衝突する部位の熱伝達率を計算することを特徴とする請求項１に記載の厚鋼板の冷却制御方法。 In the cooling model with the cooling water density as a parameter for the portion where the cooling water from the header part collides with the thick steel plate,
The region on the steel plate is divided into concentric cells around the nozzle jet direction, the heat transfer coefficient of the cell is calculated, and the average heat transfer coefficient of each cell is The method for controlling cooling of a thick steel plate according to claim 1, wherein the heat transfer coefficient of the portion where the cooling water collides with the thick steel plate is calculated.
前記仕上げ圧延する工程の後に前記厚鋼板を冷却する工程と、を含み、
前記冷却する工程では、請求項１〜３のいずれか一項に記載の冷却制御方法が適用されることを特徴とする厚鋼板の製造方法。 A step of finish rolling a thick steel plate;
And cooling the thick steel plate after the finish rolling step,
In the said cooling process, the cooling control method as described in any one of Claims 1-3 is applied, The manufacturing method of the thick steel plate characterized by the above-mentioned.
前記冷却装置のヘッダー部からの冷却水が前記厚鋼板に衝突する部位については冷却水量密度をパラメータとした冷却モデルを適用して熱伝達率を計算し、
前記ヘッダー部間に対応する位置の前記厚鋼板の部位については前記厚鋼板の板幅方向に冷却水が移動する流速をパラメータとした冷却モデルを適用して熱伝達率を計算する計算手段を備える、冷却制御装置。 A cooling control device that commands the amount of cooling water to a cooling device that cools the finished rolled steel plate,
For the portion where the cooling water from the header of the cooling device collides with the thick steel plate, the heat transfer coefficient is calculated by applying a cooling model with the cooling water density as a parameter,
Computation means for calculating a heat transfer coefficient by applying a cooling model using a flow rate of cooling water as a parameter for a portion of the thick steel plate at a position corresponding to the space between the header portions. , Cooling control device.
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