JP5610869B2 - Method for controlling cooling of rolled material, and continuous rolling machine to which this cooling control method is applied - Google Patents
Method for controlling cooling of rolled material, and continuous rolling machine to which this cooling control method is applied Download PDFInfo
- Publication number
- JP5610869B2 JP5610869B2 JP2010140622A JP2010140622A JP5610869B2 JP 5610869 B2 JP5610869 B2 JP 5610869B2 JP 2010140622 A JP2010140622 A JP 2010140622A JP 2010140622 A JP2010140622 A JP 2010140622A JP 5610869 B2 JP5610869 B2 JP 5610869B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cooling
- rolled material
- value
- temperature
- 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.)
- Active
Links
Landscapes
- Control Of Metal Rolling (AREA)
Description
本発明は、熱間仕上げ圧延された後の圧延材を冷却する際に好適な圧延材の冷却制御方法、及びこの冷却制御方法が適用された連続圧延機に関する。 The present invention relates to a rolling material cooling control method suitable for cooling a rolled material after hot finish rolling, and a continuous rolling machine to which the cooling control method is applied.
従来から、薄鋼板等の圧延材は、加熱されたスラブを複数の圧延スタンドで連続的に圧延することで製造されており、最終圧延スタンドの下流側には圧延材を巻き取るための巻き取り機が設けられている。また、最終圧延スタンドと巻き取り機の間には、圧延材の温度を制御しつつ冷却を行う冷却手段が備えられている。
冷却手段は、冷却水の供給量を可変とするバルブを複数備えた冷却バンクが複数連なることで構成されている。冷却手段、すなわち冷却バンクは、圧延材の板温度を目標温度に一致させるために、開状態にあるバルブの本数である開バルブ本数を変更して、圧延材の温度調整や冷却制御を行う。
Conventionally, a rolled material such as a thin steel plate has been manufactured by continuously rolling a heated slab with a plurality of rolling stands, and winding the rolled material on the downstream side of the final rolling stand. A machine is provided. Further, a cooling means for cooling while controlling the temperature of the rolled material is provided between the final rolling stand and the winder.
The cooling means is configured by a plurality of cooling banks provided with a plurality of valves that make the supply amount of cooling water variable. The cooling means, that is, the cooling bank, adjusts the temperature of the rolled material and controls the cooling by changing the number of open valves, which is the number of valves in the open state, in order to make the plate temperature of the rolled material coincide with the target temperature.
ところで、圧延材の強度や靭性等の材質特性を所定の範囲に収めるためには、巻き取り直前の巻き取り温度の管理が重要である。そのため、温度予測モデルを高精度化して、巻き取り温度の予測精度を向上させる必要がある。温度予測モデルを高精度化の手法の１つとして、冷却時に圧延材に生じる変態発熱量を加味することが行われている。
なお、ここで言う変態発熱量とは、組織変化に伴う発熱量と磁性状態の変化に伴う発熱量の和である。組織変化に伴う発熱量とは、最終圧延直後の鋼材はオーステナイト状態にあるが、圧延材（鋼板）を冷却するにしたがって、フェライトやパーライトといった組織に変態し、この変態時に発生する熱量のことである。磁性状態の変化に伴う発熱量とは、圧延材（鋼板）を冷却するにしたがって、常磁性体から強磁性体に変化する磁気変態がおこり、その時に発生する熱量のことである。
By the way, in order to keep the material properties such as strength and toughness of the rolled material within a predetermined range, it is important to control the winding temperature immediately before winding. For this reason, it is necessary to increase the accuracy of the temperature prediction model and improve the accuracy of predicting the winding temperature. As one method for improving the accuracy of the temperature prediction model, taking into account the amount of transformation heat generated in the rolled material during cooling.
The transformation calorific value referred to here is the sum of the calorific value associated with the change in structure and the calorific value associated with the change in magnetic state. The calorific value associated with the structural change is the amount of heat generated during the transformation of the steel material immediately after the final rolling, which is in the austenitic state, but transforms into a structure such as ferrite and pearlite as the rolled material (steel plate) is cooled. is there. The calorific value associated with the change in the magnetic state is the amount of heat generated at the time when a magnetic transformation that changes from a paramagnetic material to a ferromagnetic material occurs as the rolled material (steel plate) is cooled.
このような変態発熱量を考慮した温度予測モデルとしては、式（１）が用いられることが多い。 Equation (1) is often used as a temperature prediction model in consideration of such transformation heat generation.
式（１）に含まれる変態発熱量Ｑを具体的に予測する技術を開示したものとしては、特許文献１や特許文献２がある。
特許文献１は、仕上圧延機で加工された鋼板を、冷却手段で冷却する工程を経て製造される、鋼材の製造方法であって、前記冷却手段によって冷却される前の前記鋼板の温度を測定する、第１温度測定工程と、前記鋼板の表面から放出される熱量の総和を算出する、熱量算出工程と、等温変態線図を用いて前記鋼板の変態発熱量を算出する、変態発熱量算出工程と、前記第１温度測定工程によって測定された前記温度と、前記熱量算出工程によって算出された前記熱量と、前記変態発熱量算出工程によって算出された前記変態発熱量と、を用いて、前記冷却手段で冷却された前記鋼板の温度を予測する、温度予測工程と、前記冷却手段によって冷却された鋼板の冷却温度を測定する、第２温度測定工程と、前記温度予測工程によって予測された前記温度と、前記第２温度測定工程によって測定された前記冷却温度とが一致するように、前記冷却手段の動作を制御する、動作制御工程と、を備える鋼材の製造方法を開示する。
Patent Document 1 and Patent Document 2 disclose techniques for specifically predicting the transformation calorific value Q included in Equation (1).
Patent Document 1 is a method for manufacturing a steel material, which is manufactured through a step of cooling a steel plate processed by a finish rolling mill with a cooling unit, and measures the temperature of the steel plate before being cooled by the cooling unit. Calculating a total calorific value released from the surface of the steel sheet, calculating a calorific value of the steel sheet using a calorific value calculating step and an isothermal transformation diagram. Using the step, the temperature measured by the first temperature measurement step, the calorific value calculated by the calorific value calculation step, and the transformation calorific value calculated by the transformation calorific value calculation step, Predicting the temperature of the steel sheet cooled by the cooling means, predicting the temperature of the steel sheet cooled by the cooling means, measuring the cooling temperature of the steel sheet cooled by the cooling means, and predicting the temperature. And wherein the temperature, such that the second temperature measurement step and the cooling temperature measured by match, and controls the operation of the cooling means, discloses a method of making steel comprising a motion control step.
特許文献２は、熱間圧延機で圧延された金属の圧延材を、圧延機出側の搬送テーブルに設置された冷却手段で冷却し、巻取機前の巻取温度計で測定した圧延材の巻取温度を所定の温度目標値に制御する巻取温度制御装置において、前記圧延材が相変態を起こすことにより発生する変態発熱の量を予測して、その変態発熱の量を補償しながら、巻取温度を所定の温度目標値に一致させるように制御し、また、変態発熱の量を予測するための変態発熱モデルを学習する変態発熱モデル学習手段を備えた巻取温度制御装置を開示する。 Patent Document 2 describes a rolled material obtained by cooling a metal rolled material rolled by a hot rolling mill with a cooling means installed on a conveying table on the delivery side of the rolling mill and measuring with a winding thermometer before the winding machine. In the coiling temperature control device that controls the coiling temperature to a predetermined temperature target value, while predicting the amount of transformation heat generated when the rolled material undergoes phase transformation, and compensating the amount of transformation heat generation Discloses a winding temperature control device provided with a transformation heat generation model learning means for controlling the winding temperature to coincide with a predetermined temperature target value and learning a transformation heat generation model for predicting the amount of transformation heat generation. To do.
上記した特許文献１は、等温変態線図(ＴＴＴ曲線図)を用いた変態発熱挙動予測モデルを用いることにより、膨大なパラメータを用意することなく、高精度な変態発熱予測を行うものとなっている。具体的には、鋼板の成分によって一意に決まるＴＴＴ曲線図を冷却される鋼板の組成によって変形させることにより、ＴＴＴ曲線図が存在する組成と異なる組成の鋼板に対しても、高精度な変態発熱の予測を可能としている。 Patent Document 1 described above performs transformation heat generation prediction with high accuracy without preparing enormous parameters by using a transformation heat generation behavior prediction model using an isothermal transformation diagram (TTT curve diagram). Yes. Specifically, by transforming a TTT curve diagram uniquely determined by the composition of the steel sheet according to the composition of the steel sheet to be cooled, even a steel sheet having a composition different from the composition in which the TTT curve diagram exists can be transformed with high accuracy. It is possible to predict.
しかしながら、特許文献１の技術では、ＴＴＴ曲線の４つのパラメータ(ΔＴｓ，ΔＴｆ，Δｔｓ，Δｔｆ）を変形させる手法が、明細書中の開示だけでは不十分であり、具体的な導出方法の説明がなされていないに等しい。また、４つのパラメータ(ΔＴｓ，ΔＴｆ，Δｔｓ，Δｔｆ）が、文献中の式(１)〜式（８）として表すことができると記されているが、これらの式で算出される値の精度がどの程度であるが不明であるため、変態発熱量を精確に予測できているか分からないのが実情であり、実際の現場の設備に適用するに
際しては、数々の検証を必要とする技術である。
However, in the technique of Patent Document 1, a technique for modifying the four parameters (ΔT s , ΔT f , Δt s , Δt f ) of the TTT curve is not sufficient only by the disclosure in the specification, and a specific derivation is made. Equivalent to no explanation of the method. In addition, it is described that the four parameters (ΔT s , ΔT f , Δt s , Δt f ) can be expressed as equations (1) to (8) in the literature. However, it is unclear whether the transformation heat value can be accurately predicted, and many verifications are required when applying it to actual on-site equipment. Technology.
一方で、特許文献２の技術は、少なくとも２つの異なる冷却状況(１つは巻き取り時に変態を完了、もう１つは巻き取り時には変態途中)での鋼板のデータを用いて、変態発熱モデルを学習する手法を用いている。
この手法の変態発熱モデルにおいては、変態発熱量が「調整ゲイン」、「フェライト体積率」、「変態に伴う潜熱」の積から成り立っており、巻き取り温度、巻き取りに要する時間の実績データ、時間に依存するフェライト体積率モデルなどを用いて、調整ゲインを決定して、変態発熱モデルの構築を行うものとなっている。
On the other hand, the technique of Patent Document 2 uses a steel plate data in at least two different cooling situations (one completes transformation during winding and the other during transformation), A learning method is used.
In the transformation heat generation model of this method, the transformation heat generation amount is composed of the product of `` adjustment gain '', `` ferrite volume fraction '', `` latent heat accompanying transformation '', winding temperature, actual data of time required for winding, An adjustment gain is determined using a time-dependent ferrite volume fraction model or the like, and a transformation heat generation model is constructed.
しかしながら、特許文献２の技術では、フェライト分率の時間的な推移を表す数式として、文献中の式（３）、式（４）が用いられているが、この式は近似式であって、その精度がどのくらいの精度で予測できているか不明である。そのため、文献中の式（６）で算出されるフェライト体積率の増加量（ΔＦｉｊ）が正確な値とならない可能性があり、ΔＦｉｊを含む文献中の式（１０）により得られる発熱量の調整ゲインであるＫＱＴの値が正確な値とはならず、ひいては、変態発熱量をどのくらいの精度にて予測できているかわからないのが実情である。 However, in the technique of Patent Document 2, Expressions (3) and (4) in the document are used as mathematical expressions representing the temporal transition of the ferrite fraction, and these expressions are approximate expressions, It is unclear how accurately the accuracy can be predicted. Therefore, there is a possibility that the increase amount (ΔF ij ) of the ferrite volume fraction calculated by the equation (6) in the literature may not be an accurate value, and the calorific value obtained by the equation (10) in the literature including ΔF ij The actual value is that the value of K QT , which is the adjustment gain, is not an accurate value, and as a result, it is not known how accurately the transformation heat generation amount can be predicted.
つまり、特許文献２の技術も、実際の現場の設備に適用するに際しては、数々の検証を必要とするものである。
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、圧延材の冷却時における変態発熱量を正確に予測できるような変態発熱予測モデルや温度予測モデルを構築し、係る予測モデルを用いた圧延材の冷却制御方法を提供することを目的とする。
That is, the technique of Patent Document 2 also requires many verifications when applied to actual field equipment.
Therefore, in view of the above problems, the present invention constructs a transformation heat generation prediction model and a temperature prediction model that can accurately predict the transformation heat generation amount during cooling of the rolling material, and cools the rolling material using the prediction model. An object is to provide a control method.
上述の目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
本発明に係る圧延材の冷却制御方法は、圧延材を水冷する冷却手段を用いて、圧延後の圧延材の巻き取り温度が目標値になるように冷却するに際し、前記冷却手段による冷却で圧延材に生じる変態発熱量を予測する変態発熱予測モデルと、この変態発熱予測モデルが予測する変態発熱量を用いて圧延材の温度を予測する温度予測モデルと、を用意しておき、前記変態発熱予測モデル及び温度予測モデルに用いられる、単位時間あたりに圧延材に発生する変態発熱量である変態発熱速度、及び熱伝達率を修正するためのパラメータである熱伝達率パラメータの値をカテゴリー毎に設定しておき、冷却対象である圧延材が属するカテゴリーでの変態発熱速度及び熱伝達率パラメータの設定値を用いつつ、変態発熱予測モデルと温度予測モデルとを使用して、圧延材の巻き取り温度の予測値を求め、前記巻き取り温度の予測値と目標値との差が所定の値以下となるように、前記冷却手段を制御することを特徴とする。
In order to achieve the above-described object, the present invention takes the following technical means.
The method for controlling cooling of a rolled material according to the present invention uses a cooling means for water-cooling the rolled material, and when cooling is performed so that the winding temperature of the rolled material after rolling reaches a target value, rolling is performed by cooling by the cooling means. A transformation heat generation prediction model for predicting the transformation heat generation amount generated in the material, and a temperature prediction model for predicting the temperature of the rolled material using the transformation heat generation amount predicted by the transformation heat generation prediction model, and preparing the transformation heat generation used in the prediction model and the temperature prediction model, the transformation heat generation speed is transformed amount of heat generated in the rolled material per unit time, and each time the value of the heat transfer rate parameter is a parameter for correcting the heat transfer coefficient category It may be set to, while using the set values of the transformation heat generation speed and the heat transfer rate parameter in the category that is to be cooled rolled material belongs, and the transformation heat generating prediction model and the temperature prediction model The cooling means is controlled so that a predicted value of the winding temperature of the rolled material is obtained and the difference between the predicted value of the winding temperature and the target value is equal to or less than a predetermined value. .
好ましくは、前記変態発熱速度及び熱伝達率パラメータの設定値を、過去の実績値から算出するとよい。
前記過去の実績値として、冷却手段の下流側に設けられた巻き取り温度計の計測値及び／又は冷却手段の中途部に設けられた中間温度計の計測値を用いるとよい。
好ましくは、前記変態発熱速度及び熱伝達率パラメータの設定値を設定するカテゴリーとして、圧延材の鋼種及び／又は板厚に基づく層別区分を採用するとよい。
Preferably, the set value of the transformation heat generation speed and the heat transfer coefficient parameters, may be calculated from historical data.
As the past actual value, a measurement value of a winding thermometer provided on the downstream side of the cooling means and / or a measurement value of an intermediate thermometer provided in the middle of the cooling means may be used.
Preferably, the categories for setting the set value of the transformation heat generation speed and the heat transfer coefficient parameters employed, it is preferable to use a steel type and / or stratification classified based on the thickness of the rolled material.
また、前記冷却手段は、開バルブ本数を変更可能な冷却バンクが複数備えられた構成を有し、前記巻き取り温度の予測値と目標値との差が所定の値以下となるように、前記冷却バンクの開バルブ本数を変更するとよい。
一方、本発明に係る連続圧延機は、圧延材を圧延する複数の圧延スタンドと、前記圧延スタンドの下流側に配備されて圧延材を水冷する冷却手段と、前記冷却手段で冷却された圧延材を巻き取る巻き取り装置と、上記した圧延材の冷却制御方法を行って、巻き取り温度の予測値と目標値との差が所定の値以下となるように前記冷却手段を制御する制御部と、を有することを特徴とする。
The cooling means includes a plurality of cooling banks in which the number of open valves can be changed, and the difference between the predicted value of the winding temperature and the target value is equal to or less than a predetermined value. It is recommended to change the number of open valves in the cooling bank.
On the other hand, the continuous rolling mill according to the present invention includes a plurality of rolling stands that roll the rolled material, a cooling means that is arranged downstream of the rolling stand and that cools the rolled material, and the rolled material cooled by the cooling means. And a control unit that controls the cooling means so that the difference between the predicted value of the winding temperature and the target value is equal to or less than a predetermined value by performing the above-described cooling control method for the rolled material. It is characterized by having.
本発明に係る圧延材の冷却制御技術を用いることで、圧延材の冷却時における変態発熱量を正確に算出できると共に、圧延材の板温度（巻き取り温度）を正確に予測可能となり
、その結果、圧延材の冷却制御を確実に行うことが可能となる。
By using the rolling material cooling control technology according to the present invention, it is possible to accurately calculate the amount of transformation heat generated when the rolled material is cooled, and to accurately predict the plate temperature (winding temperature) of the rolled material, and as a result. It becomes possible to reliably control the cooling of the rolled material.
本発明の実施形態を、図を基に説明する。なお、以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称及び機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
以下、本発明にかかる圧延材の冷却制御方法及び連続圧延機を、薄鋼板の熱間連続圧延機１を例示して説明する。
［装置構成］
薄鋼板等の圧延材Ｗは、加熱された元板やスラブを複数の圧延スタンド２が備えられた連続圧延機１に導入され、連続的に圧延することで製造される。連続圧延機１の上流側に備えられた圧延スタンド２は粗圧延スタンドであり、下流側に備えられた圧延スタンド２は板厚などを整える仕上げ圧延スタンドである。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.
Hereinafter, a cooling control method and a continuous rolling mill for a rolled material according to the present invention will be described by exemplifying a hot continuous rolling mill 1 for a thin steel plate.
[Device configuration]
A rolled material W such as a thin steel plate is produced by introducing a heated base plate or slab into a continuous rolling mill 1 provided with a plurality of rolling stands 2 and continuously rolling it. The rolling stand 2 provided on the upstream side of the continuous rolling mill 1 is a rough rolling stand, and the rolling stand 2 provided on the downstream side is a finishing rolling stand that adjusts the plate thickness and the like.
最終段に備えられた圧延スタンド２（すなわち、仕上げ圧延スタンド）を出た圧延材Ｗは、圧延材移送方向の下流側に配置された冷却手段３内を通りながら冷却され、巻き取り装置４で巻き取られる。
図１は、連続圧延機１の最終段に備えられた圧延スタンド２から冷却手段３、巻き取り装置４に至るまでの構成を示した図である。圧延材Ｗの移送方向において、移送されていく側（巻き取り装置４側）を下流側、その反対側（圧延スタンド２側）を上流側と呼ぶ。
The rolled material W exiting the rolling stand 2 (that is, the finish rolling stand) provided in the final stage is cooled while passing through the cooling means 3 disposed on the downstream side in the rolling material transfer direction. It is wound up.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration from a rolling stand 2 provided in the final stage of the continuous rolling mill 1 to a cooling unit 3 and a winding device 4. In the transfer direction of the rolling material W, the side (winding device 4 side) to which it is transferred is called the downstream side, and the opposite side (rolling stand 2 side) is called the upstream side.
圧延スタンド２は、一対のワークロール５，５を有すると共に、このワークロール５，５をバックアップする一対のバックアップロール６，６を備えている。ワークロール５の回転軸には、その回転数を計測し圧延材Ｗの移送速度である板速度を測定する出側板速度検出器７が設けられている。
圧延スタンド２の出側には、圧延材Ｗの温度である板温度を計測する出側板温度計８が配置されている。この出側板温度計８は、圧延材Ｗからの熱放射量を基に板温度を計測する放射温度計である。出側板温度計８の下流側には、γ線厚み計からなる出側板厚計１２が設置されている。
The rolling stand 2 includes a pair of work rolls 5 and 5 and a pair of backup rolls 6 and 6 that back up the work rolls 5 and 5. The rotation axis of the work roll 5 is provided with an exit side plate speed detector 7 that measures the number of rotations and measures the plate speed that is the transfer speed of the rolled material W.
On the exit side of the rolling stand 2, an exit side plate thermometer 8 that measures the plate temperature that is the temperature of the rolled material W is disposed. The delivery side plate thermometer 8 is a radiation thermometer that measures the plate temperature based on the amount of heat radiation from the rolled material W. On the downstream side of the delivery side plate thermometer 8, an delivery side thickness meter 12 composed of a γ-ray thickness meter is installed.
出側板厚計１２の下流側には、冷却手段３が備えられている。この冷却手段３は、複数の冷却バンク９を圧延材Ｗの上下（表裏）面に備え、この冷却バンク９が圧延材移送方向に複数個（ｍ＝１〜Ｎ）連なるように配置される構成となっている。
冷却バンク９には、圧延材Ｗに向けて冷却水（冷却材）を吹き付けて圧延材Ｗの温度を下げる複数の冷却ノズル（図示せず）が備えられ、各冷却ノズルには冷却材の流量をオン・オフ制御可能なバルブ（図示せず）が設けられている。このバルブを開状態にすると冷却材が冷却ノズルから噴出するため、開状態のバルブ数（開バルブ本数）を変更すること
で、冷却ノズルから圧延材Ｗに吹き付けられる冷却材の全量が変わり、板温度の温度降下量が可変する。
Cooling means 3 is provided on the downstream side of the outlet side thickness gauge 12. The cooling means 3 includes a plurality of cooling banks 9 on the upper and lower (front and back) surfaces of the rolled material W, and is arranged such that a plurality (m = 1 to N) of the cooling banks 9 are continuous in the rolling material transfer direction. It has become.
The cooling bank 9 is provided with a plurality of cooling nozzles (not shown) for spraying cooling water (coolant) toward the rolled material W to lower the temperature of the rolled material W, and each cooling nozzle has a flow rate of the coolant. There is provided a valve (not shown) that can be turned on and off. When this valve is opened, the coolant spouts from the cooling nozzle, so changing the number of open valves (number of open valves) changes the total amount of coolant sprayed from the cooling nozzle to the rolled material W. The amount of temperature drop is variable.
冷却手段３の中途部には、放射温度計からなる温度計が設置されており、冷却途中の圧延材Ｗの板温度を計測するようになっている。この温度計を中間温度計１０と呼ぶ。
冷却手段３の最下流側の冷却バンク９の下流側であって、巻き取り装置４の直前には、放射温度計からなる温度計が設置されており、冷却バンク９を通過した圧延材Ｗの板温度を計測するようになっている。以降、この温度計を巻き取り温度計１１と呼ぶ。
A thermometer composed of a radiation thermometer is installed in the middle of the cooling means 3 to measure the plate temperature of the rolled material W during cooling. This thermometer is referred to as an intermediate thermometer 10.
A thermometer composed of a radiation thermometer is installed on the downstream side of the cooling bank 9 on the most downstream side of the cooling means 3 and immediately before the winding device 4. The plate temperature is measured. Hereinafter, this thermometer is referred to as a winding thermometer 11.
巻き取り装置４の回転軸には、軸の回転速度を計測する巻き取り速度検出器１３が設置されている。
前述した出側板温度計８や出側板速度検出器７や出側板厚計１２の計測データ、すなわち圧延スタンド２出側の板温度、板速度、板厚の各実績値は、冷却手段３を制御する制御部２０に入力される。この制御部２０には、巻き取り温度計１１や巻き取り速度検出器１３からの実績値（巻き取り温度、巻き取り速度）も入力される。
A winding speed detector 13 for measuring the rotational speed of the shaft is installed on the rotating shaft of the winding device 4.
The above-mentioned measured data of the exit side plate thermometer 8, the exit side plate speed detector 7 and the exit side plate thickness meter 12, that is, the actual values of the plate temperature, plate speed, and plate thickness on the exit side of the rolling stand 2 control the cooling means 3. Is input to the control unit 20. Actual values (winding temperature, winding speed) from the winding thermometer 11 and the winding speed detector 13 are also input to the control unit 20.
制御部２０は、圧延スタンド２や冷却手段３を制御するものであって、バルブパターン決定部２１を有している。
このバルブパターン決定部２１は、冷却手段３による冷却で圧延材Ｗに生じる変態発熱量を予測する変態発熱予測モデルと、この変態発熱予測モデルが予測する変態発熱量を用いて圧延材Ｗの温度を予測する温度予測モデルとを備えている。これらのモデルを用いて、バルブパターン決定部２１は、巻き取り温度の予測値と目標値との差が所定の値以下となるように、各冷却バンク９における開バルブ本数の適切値を算出する処理を行う。
The control unit 20 controls the rolling stand 2 and the cooling means 3 and has a valve pattern determination unit 21.
The valve pattern determination unit 21 uses the transformation heat generation prediction model for predicting the transformation heat generation amount generated in the rolled material W by cooling by the cooling means 3 and the temperature of the rolling material W using the transformation heat generation amount predicted by the transformation heat generation prediction model. And a temperature prediction model for predicting. Using these models, the valve pattern determination unit 21 calculates an appropriate value of the number of open valves in each cooling bank 9 so that the difference between the predicted value of the coiling temperature and the target value is not more than a predetermined value. Process.
さらに、制御部２０は、各予測モデルに用いられる熱伝達率パラメータｋ及び変態発熱速度ｑがカテゴリー毎に格納されたパラメータデータベース部２２を有している。さらに、変態発熱予測モデルに用いられる比熱曲線がカテゴリー毎に格納された比熱曲線データベース部２３も有している。
バルブパターン決定部２１で算出された開バルブ本数の値は、バルブ開閉信号出力部２４に送られる。バルブ開閉信号出力部２４は、開バルブ本数の値に応じ各冷却バンク９のバルブの開閉を行い、冷却手段３全体の冷却状態を変更する。
Further, the control unit 20, the heat transfer coefficient parameters k and transformation heating velocity q used in the prediction model has a parameter database 22 which is stored for each category. Furthermore, it also has a specific heat curve database unit 23 in which specific heat curves used in the transformation heat generation prediction model are stored for each category.
The value of the number of opened valves calculated by the valve pattern determining unit 21 is sent to the valve opening / closing signal output unit 24. The valve opening / closing signal output unit 24 opens and closes the valves of each cooling bank 9 according to the value of the number of opened valves, and changes the cooling state of the entire cooling means 3.
本実施形態の場合、制御部２０はプロセスコンピュータで構成されており、バルブ開閉信号出力部２４は、シーケンサやＰＬＣなどで構成される。加えて、この制御部２０には上位コンピュータ２５から各種データが転送可能となっている。
［温度予測モデル］
次に、バルブパターン決定部２１で実行される圧延材Ｗの巻き取り温度の予測について、図２〜図６に基づいて説明する。
In the case of the present embodiment, the control unit 20 is configured by a process computer, and the valve opening / closing signal output unit 24 is configured by a sequencer, a PLC, or the like. In addition, various data can be transferred to the control unit 20 from the host computer 25.
[Temperature prediction model]
Next, prediction of the winding temperature of the rolled material W executed by the valve pattern determination unit 21 will be described with reference to FIGS.
前述した如く、バルブパターン決定部２１においては、最終の圧延スタンド２の出側から巻き取り装置４までの温度降下計算を行い、冷却手段３における冷却バンク９内の開バルブの本数やパターンを変更する。
温度降下計算に用いる温度予測モデルは、式（１）の如くである。
As described above, the valve pattern determining unit 21 calculates the temperature drop from the exit side of the final rolling stand 2 to the winding device 4 and changes the number and pattern of the open valves in the cooling bank 9 in the cooling means 3. To do.
The temperature prediction model used for the temperature drop calculation is as shown in Equation (1).
式（１）に基づき、冷却手段３内での温度降下計算を冷却バンク９毎に行う。
この式（１）には、変態発熱量Ｑが変数として存在するが、この変態発熱量Ｑは、組織変化に伴う発熱量と磁性状態の変化に伴う発熱量の和である。組織変化に伴う発熱量とは、最終圧延直後の鋼材はオーステナイト状態にあるが、圧延材Ｗ（鋼板）を冷却するにしたがって、フェライトやパーライトといった組織に変態し、この変態時に発生する熱量のことである。磁性状態の変化に伴う発熱量とは、圧延材Ｗ（鋼板）を冷却するにしたがって、常磁性体から強磁性体に変化する磁気変態がおこり、その時に発生する発熱量のことである。
Based on the equation (1), the temperature drop in the cooling means 3 is calculated for each cooling bank 9.
In this equation (1), the transformation calorific value Q exists as a variable, and this transformation calorific value Q is the sum of the calorific value associated with the change in structure and the calorific value associated with the change in magnetic state. The amount of heat generated by the structural change is the amount of heat generated at the time of transformation, although the steel material immediately after the final rolling is in the austenitic state, but as the rolled material W (steel plate) is cooled, it transforms into a structure such as ferrite or pearlite. It is. The calorific value associated with the change in the magnetic state is the calorific value generated at the time when a magnetic transformation that changes from a paramagnetic material to a ferromagnetic material occurs as the rolled material W (steel plate) is cooled.
一方、式（１）の熱伝達率αは、圧延材Ｗの温度Ｔ（板温度）と開バルブからの水量密度ｗとから計算され、関数形式を用いて、α＝ｋ・f(Ｔ，ｗ）と表現される。ここで、f(Ｔ，ｗ）の値を定数倍（ｋ倍）しているが、このｋが熱伝達率パラメータである。
図４に示す如く、熱伝達率パラメータｋは、事前にカテゴリー毎に分類され（鋼種及び板厚別に分類され）、パラメータデータベース部２２に固定値としてテーブル形式で格納されている。熱伝達率αを算出する際には、熱伝達率パラメータｋがパラメータデータベース部２２から選択され、バルブパターン決定部２１に取り込まれる。
［変態発熱予測モデル］
次に、変態発熱量Ｑの求め方、すなわち変態発熱予測モデルについて説明する。
On the other hand, the heat transfer coefficient α in the equation (1) is calculated from the temperature T (plate temperature) of the rolled material W and the water density w from the open valve, and α = k · f (T, w). Here, the value of f (T, w) is multiplied by a constant (k times), and this k is a heat transfer coefficient parameter.
As shown in FIG. 4, the heat transfer coefficient parameter k is classified in advance for each category (classified by steel type and sheet thickness), and stored in the parameter database unit 22 in a table format as a fixed value. When calculating the heat transfer rate α, the heat transfer rate parameter k is selected from the parameter database unit 22 and is taken into the valve pattern determining unit 21.
[Transformation heat generation prediction model]
Next, a method for obtaining the transformation heat generation amount Q, that is, a transformation heat generation prediction model will be described.
図２には、実験などにより得られる圧延材Ｗの比熱曲線が示されている。この図において、横軸は温度、縦軸は比熱を表しており、圧延材Ｗは７００℃台において、オーステナイトからフェライトへの鋼材組織の変化、磁気変態などを起こすため、比熱曲線は上方凸型（山型）の曲線となっている。図２において、斜線にて示された領域が鋼材の変態により発生する熱量を示している。 FIG. 2 shows a specific heat curve of the rolled material W obtained by experiments or the like. In this figure, the horizontal axis represents temperature, the vertical axis represents specific heat, and the rolled material W causes a change in steel structure from austenite to ferrite, magnetic transformation, etc. in the 700 ° C. range. It is a (mountain-shaped) curve. In FIG. 2, the shaded area indicates the amount of heat generated by the transformation of the steel material.
図３に示す如く、本実施形態の場合、比熱曲線は事前にカテゴリー毎に分類され（鋼種別に分類され）、比熱曲線データベース部２３にテーブル形式で格納されている。変態発熱量Ｑを算出するにあたって必要な比熱曲線は、比熱曲線データベース部２３から選択され、バルブパターン決定部２１に取り込まれる。
ところで、本実施形態においては、変態発熱量Ｑを求めるに際し、変態発熱速度ｑを用いている。変態発熱速度ｑは、単位時間あたりに圧延材Ｗに発生する変態発熱量を意味し、単位はｋｃａｌ／ｋｇ・ｓｅｃである。
As shown in FIG. 3, in the case of this embodiment, the specific heat curves are classified in advance for each category (classified by steel type) and stored in the specific heat curve database unit 23 in a table format. A specific heat curve necessary for calculating the transformation heat generation amount Q is selected from the specific heat curve database unit 23 and is taken into the valve pattern determination unit 21.
Incidentally, in the present embodiment, upon obtaining the transformation calorific value Q, it uses the transformation heating speed q. Transformation heating speed q means the transformation amount of heat generated in the rolled material W per unit time, unit is kcal / kg · sec.
図４に示す如く、変態発熱速度ｑに関しても、事前にカテゴリー毎に分類され（鋼種及び板厚別に分類され）、パラメータデータベース部２２に固定値としてテーブル形式で格納されている。変態発熱速度ｑが、変態発熱量Ｑを算出するにあたって必要な際には、パラメータデータベース部２２から選択され、バルブパターン決定部２１に取り込まれる。
では、比熱曲線や変態発熱速度ｑを基にした、具体的な変態発熱量Ｑの求め方について、以下説明する。この処理はバルブパターン決定部２１で行われる。
As shown in FIG. 4, with respect to the transformation heating speed q, pre (classified into grades and plate Atsubetsu) are classified for each category, it is stored in a table format as a fixed value in the parameter database 22. Transformation heating speed q is, when necessary when calculating the transformation calorific value Q is selected from the parameter database 22 is incorporated into the valve pattern determining unit 21.
In, based on a specific heat curve and transformation heating speed q, how to determine the specific transformation calorific value Q, it will be described below. This process is performed by the valve pattern determination unit 21.
まず、冷却バンク９［Ａ］における板温度をＴ（Ａ）とおく。その後、冷却対象である
圧延材Ｗが属するカテゴリー（鋼種など層別区分）に基づき、対応する比熱曲線を比熱曲線データベース部２３から抽出する。
図５は、抽出された比熱曲線における変態発熱総量を示したものである。この図において、斜線にて示されている部分が変態発熱総量であり、これをＱ（ＡＬＬ）とおく。また、最終の圧延スタンド２の出側から冷却バンク９［Ａ］までに発生した予測変態発熱量の合計値をＱ（ＳＵＭ）とする。
First, the plate temperature in the cooling bank 9 [A] is set to T (A). Thereafter, the corresponding specific heat curve is extracted from the specific heat curve database unit 23 based on the category to which the rolled material W to be cooled belongs (by layer classification such as steel type).
FIG. 5 shows the total transformation exotherm in the extracted specific heat curve. In this figure, the portion indicated by hatching is the total amount of heat generated by transformation, and this is referred to as Q (ALL). Moreover, let Q (SUM) be the total value of the predicted transformation heat generation amount generated from the exit side of the final rolling stand 2 to the cooling bank 9 [A].
その上で、図６のＳ６１に示す如く、Ｑ（Ａ）を式（２）で算出しておく。 After that, as shown in S61 of FIG. 6, Q (A) is calculated by equation (2).
Ｓ６２では、求まったＱ（Ａ）を利用しつつ、発生する変態発熱量Ｑを式（３）に基づき算出する。 In S62, the generated transformation calorific value Q is calculated based on the formula (3) while using the obtained Q (A).
式（３）において、ｑは変態発熱速度であって、ｄｔは冷却バンク９［Ａ］を通過する時間であり、ｍｉｎ（Ａ，Ｂ）は「ＡとＢとを比較し小さい値を出力する」の意味である。
式（３）で得られた変態発熱量Ｑを用いて、式（１）により、冷却手段３内での温度降下計算ならびに巻き取り温度の予測計算を行う。
In the formula (3), q is a transformation heating speed, dt is the time for passing through the cooling bank 9 [A], min (A , B) output a smaller value compared with the "A and B It means “to do”.
Using the transformation calorific value Q obtained by the equation (3), a temperature drop calculation in the cooling means 3 and a prediction calculation of the coiling temperature are performed by the equation (1).
なお、次の計算に備えＳ６３で、Ｑ（ＳＵＭ）の値に式（３）で算出された変態発熱量Ｑを加えたものを新たなＱ（ＳＵＭ）としておく。
以上まとめるならば、冷却対象である圧延材Ｗが属するカテゴリーにおける変態発熱速度ｑを用いた変態発熱予測モデル（式（２），式（３））を用いることで、冷却時の変態発熱量Ｑを求め、さらに、求めた変態発熱量Ｑや冷却対象である圧延材Ｗが属するカテゴリーにおける熱伝達率パラメータｋを用いた温度予測モデル（式（１））を用いて、圧延材Ｗの巻き取り温度の予測値を求めることができる。
［開バルブ本数の決定方法］
次に、式（１）で求められた巻き取り温度の予測値と巻き取り温度の目標値との差が所定の値以下となるように、冷却手段３を制御する処理について説明する。
In addition, in S63 in preparation for the next calculation, a value obtained by adding the transformation heat generation amount Q calculated by the equation (3) to the value of Q (SUM) is set as a new Q (SUM).
If summary, the transformation heat generating predictive model using transformation heating speed q in category a cooling target rolled material W belongs by using (Equation (2), Equation (3)), the transformation amount of heat generated during cooling Q is obtained, and further, using the temperature prediction model (formula (1)) using the obtained transformation calorific value Q and the heat transfer coefficient parameter k in the category to which the rolled material W to be cooled belongs, winding of the rolled material W is performed. The predicted value of the taking temperature can be obtained.
[How to determine the number of open valves]
Next, a process for controlling the cooling means 3 will be described so that the difference between the predicted value of the winding temperature obtained by the equation (1) and the target value of the winding temperature is equal to or less than a predetermined value.
この処理は、図７に示すフローチャートに基づいて、バルブパターン決定部２１にて行われる。
まず、事前準備として、Ｓ７１において、過去に冷却された圧延材Ｗの実績値データ（以下の説明では、Ｍ本の圧延材Ｗの実績値）を用いて、データベースに格納する熱伝達率パラメータｋ、変態発熱速度ｑを決定するようにする。この作業は、本発明の冷却制御方法を行うにあたり、少なくとも１度実行すればよい処理である。
This processing is performed by the valve pattern determination unit 21 based on the flowchart shown in FIG.
First, as advance preparation, the heat transfer coefficient parameter k stored in the database using the actual value data of the rolled material W cooled in the past (in the following description, the actual value of M rolled materials W) in S71. , so as to determine the transformation heating speed q. This operation is a process that needs to be executed at least once when performing the cooling control method of the present invention.
具体的には図８に示すように、熱伝達率パラメータｋ、変態発熱速度ｑのそれぞれにおいて、上限値、下限値を設定すると共に、熱伝達率パラメータｋ、変態発熱速度ｑを所定刻みで変動させるための変動幅（変動ピッチ）を決定する（図８のＳ８１）。
そして、ｋ，ｑを上限値、下限値の範囲内において、決定した変動ピッチで変動させ、最終の圧延スタンド２の出側での実績温度、実績板厚、各冷却バンク９を通過した実績の時間（実績速度を用いて換算）を用いて、最終の圧延スタンド２の出側から巻き取り位置までの温度予測計算を行い、中間温度計１０（ｍ＝１，２，・・・，Ｎ、Ｎ個あることを想定）及び巻き取り温度計１１における予測温度を計算する。
As shown in FIG. 8 in particular, the heat transfer coefficient parameters k, in each of the transformation heat generation speed q, the upper limit value, and sets the lower limit, the heat transfer coefficient parameters k, a predetermined increment transformation heating speed q The fluctuation range (fluctuation pitch) to be varied is determined (S81 in FIG. 8).
Then , k and q are varied at the determined variation pitch within the range of the upper limit value and the lower limit value, and the actual temperature on the outlet side of the final rolling stand 2, the actual plate thickness, and the actual results that have passed through each cooling bank 9. Using the time (converted using the actual speed), the temperature prediction calculation from the exit side of the final rolling stand 2 to the winding position is performed, and the intermediate thermometer 10 (m = 1, 2,..., N, N is assumed) and the predicted temperature in the winding thermometer 11 is calculated.
なお、温度予測モデルは、前述した式（１）式を用い、変態発熱量Ｑは、前述した式（３）を用いた求め方を採用する。
その後、中間温度計１０（ｍ＝１，２，・・・，Ｎ）における温度予測値をＭＴＰ（ｍ）、温度実績値をＭＴＲ（ｍ）、巻き取り温度計１１における温度予測値をＣＴＰ、温度実績値をＣＴＲとし、式（４）で定義される評価式が最小の値をとるように、温度予測誤差計算を行う（図８のＳ８２）。
The temperature prediction model uses the above-described equation (1), and the transformation calorific value Q employs a method of obtaining the above-described equation (3).
Thereafter, the intermediate temperature gauge 10 (m = 1,2, ···, N) MT temperature estimated value in P (m), the actual temperature value MT R (m), the temperature estimated value in the winding thermometer 11 CT P, the actual temperature value and CT R, as evaluated expression defined by equation (4) takes the minimum value, the temperature prediction error calculation (S82 in FIG. 8).
式（４）において、ＭはＳ７１での評価に用いた圧延材Ｗの本数である。
以上の計算をカテゴリー毎（例えば、鋼種及び／又は板厚による層別区分毎）に行い、式（４）の値が最小となる熱伝達率パラメータｋ、変態発熱速度ｑの値を算出し、算出された熱伝達率パラメータｋ、変態発熱速度ｑを、図４に示される形でパラメータデータベース部２２に格納する（図８のＳ８３）。
In the formula (4), M is the number of rolled material W used for the evaluation in S71.
Each category of the above calculations (e.g., stratified partitioning each by steel type and / or thickness) is performed, the calculated heat transfer coefficient parameter k value becomes minimum of formula (4), the value of the transformation heat generation speed q , the heat transfer rate parameter k calculated, the transformation heat generation speed q, is stored in the parameter database 22 in the form shown in FIG. 4 (S83 in FIG. 8).
次に、図７のＳ７２において、圧延材Ｗを長手方向に仮想的な短板（切板）に分割し、それぞれの切板に対して、以下の処理を行う。
まず上位コンピュータ２５から、制御部２０のバルブパターン決定部２１に、冷却対象となっている圧延材Ｗの指令情報（鋼種や目標板厚、開バルブパターンなど）が与えられ、それに基づき、パラメータデータベース部２２から、冷却対象となっている圧延材Ｗに対応する熱伝達率パラメータｋと変態発熱速度ｑとを選定する。同時に、比熱曲線データベース部２３から、冷却対象となっている圧延材Ｗに対応する比熱曲線を選定する。
Next, in S72 of FIG. 7, the rolled material W is divided into virtual short plates (cut plates) in the longitudinal direction, and the following processing is performed on each of the cut plates.
First, command information (steel type, target plate thickness, open valve pattern, etc.) of the rolled material W to be cooled is given from the host computer 25 to the valve pattern determination unit 21 of the control unit 20, and based on this, the parameter database from part 22, it selects the heat transfer rate parameter k corresponding to the rolled material W which is a cooling target and transformation heating speed q. At the same time, a specific heat curve corresponding to the rolled material W to be cooled is selected from the specific heat curve database unit 23.
その後、Ｓ７３において、選定された変態発熱速度ｑ、比熱曲線を基に、変態発熱量Ｑを求め、さらには、変態発熱量Ｑや選定された熱伝達率パラメータｋを採用した温度予測モデル（式（１））を用い、上位コンピュータ２５から与えられた開バルブパターンに対しての巻き取り温度の予測値を計算する。
Ｓ７４では、Ｓ７３で予測された巻き取り温度と、巻き取り温度の目標値との偏差を算出し、この偏差がある閾値温度以下（例えば、５℃）となるか判定する。
Thereafter, in S73, the selection has been transformed heating speed q, based on the specific heat curve, determine the transformation calorific value Q, further transformation calorific value Q and selected temperature prediction model adopted heat transfer rate parameter k ( Using formula (1)), a predicted value of the coiling temperature for the open valve pattern given from the host computer 25 is calculated.
In S74, the deviation between the winding temperature predicted in S73 and the target value of the winding temperature is calculated, and it is determined whether this deviation is below a certain threshold temperature (for example, 5 ° C.).
偏差が閾値温度以下であるならば、巻き取り温度予測計算に使用された開バルブパターンを、バルブ開閉信号出力部２４へ出力する。バルブ開閉信号出力部２４は、開バルブ本数の値に応じ各冷却バンク９のバルブの開閉を行い、冷却手段３全体の冷却状態を変更する（Ｓ７５）。
偏差が閾値温度以上であるならば、偏差の値がある閾値温度以下となるまでバルブ本数を増減させて、開バルブパターンを決定する（Ｓ７６）。
If the deviation is equal to or lower than the threshold temperature, the valve opening / closing pattern used for the coiling temperature prediction calculation is output to the valve opening / closing signal output unit 24. The valve opening / closing signal output unit 24 opens and closes the valves of each cooling bank 9 according to the value of the number of opened valves, and changes the cooling state of the entire cooling means 3 (S75).
If the deviation is equal to or higher than the threshold temperature, the number of valves is increased or decreased until the deviation value is equal to or lower than a certain threshold temperature to determine an open valve pattern (S76).
図９〜図１１は、本発明に係る圧延材Ｗの冷却制御方法を採用して、圧延を行った結果が示されている。
図９は、高炭素鋼を圧延する場合において、当該鋼板（圧延材Ｗ）の全長に亘り、巻き取り温度が±３０℃の範囲に入る確率（±３０℃的中率）を示したものである。この図から明らかなように、本発明を用いることにより、巻き取り温度の±３０℃的中率が、従来の制御手法での的中率９２％から９７％へと向上した。
9 to 11 show the results of rolling by adopting the cooling control method for the rolled material W according to the present invention.
FIG. 9 shows the probability (± 30 ° C. middle rate) that the winding temperature falls within the range of ± 30 ° C. over the entire length of the steel plate (rolled material W) when rolling high carbon steel. is there. As can be seen from this figure, by using the present invention, the average rate of ± 30 ° C. of the coiling temperature was improved from 92% in the conventional control method to 97%.
図１０は、高炭素鋼を圧延する場合において、当該鋼板（圧延材Ｗ）の先端に関し、巻き取り温度が±３０℃の範囲に入る確率（±３０℃的中率）を示したものである。この図から明らかなように、本発明を用いることにより、巻き取り温度の±３０℃的中率が、従来の制御手法での的中率６８％から９２％へと大幅に向上した。
図１１は、高炭素鋼を圧延する場合において、当該鋼板（圧延材Ｗ）の長手方向に亘る温度分布を示したものである。従来の冷却制御では、鋼板の先端部と後端部において、巻き取り温度の実績値が許容される温度公差を逸脱する状況が発生していた。しかしながら、本発明の冷却制御方法を適用することで、鋼板の先端部では巻き取り温度の実績値が許容される温度公差内に確実に収まるようになり、巻き取り温度の公差的中率が改善していることがわかる。
FIG. 10 shows the probability (± 30 ° C. middle rate) that the coiling temperature falls within the range of ± 30 ° C. with respect to the tip of the steel plate (rolled material W) when rolling high carbon steel. . As is apparent from this figure, by using the present invention, the mean ratio of the winding temperature of ± 30 ° C. was greatly improved from 68% in the conventional control method to 92%.
FIG. 11 shows the temperature distribution in the longitudinal direction of the steel plate (rolled material W) when rolling high carbon steel. In the conventional cooling control, a situation has occurred in which the actual value of the winding temperature deviates from the allowable temperature tolerance at the front end portion and the rear end portion of the steel sheet. However, by applying the cooling control method of the present invention, the actual value of the coiling temperature at the tip of the steel sheet is surely within the allowable temperature tolerance, and the tolerance midpoint of the coiling temperature is improved. You can see that
以上述べた圧延材の冷却制御方法を用いることで、圧延材Ｗの冷却時における変態発熱量を正確に算出できると共に、圧延材Ｗの板温度（巻き取り温度）を正確に予測可能となり、その結果、圧延材Ｗの冷却制御を確実に行うことが可能となる。
なお、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考
えられるべきである。特に、今回開示された実施形態において、明示的に開示されていない事項、例えば、運転条件や操業条件、各種パラメータ、構成物の寸法、重量、体積などは、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な値を採用している。
By using the rolling material cooling control method described above, it is possible to accurately calculate the amount of transformation heat generated when the rolled material W is cooled, and to accurately predict the plate temperature (winding temperature) of the rolled material W. As a result, the cooling control of the rolled material W can be reliably performed.
The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. In particular, in the embodiment disclosed this time, matters that are not explicitly disclosed, for example, operating conditions and operating conditions, various parameters, dimensions, weights, volumes, and the like of a component deviate from a range that a person skilled in the art normally performs. Instead, values that can be easily assumed by those skilled in the art are employed.
１ 連続圧延機
２ 圧延スタンド
３ 冷却手段
４ 巻き取り装置
５ ワークロール
６ バックアップロール
７ 出側板速度検出器
８ 出側板温度計
９ 冷却バンク
１０ 中間温度計
１１ 巻き取り温度計
１２ 出側板厚計
１３ 巻き取り速度検出器
２０ 制御部
２１ バルブパターン決定部
２２ パラメータデータベース部
２３ 比熱曲線データベース部
２４ バルブ開閉信号出力部
２５ 上位コンピュータ
Ｗ 圧延材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Continuous rolling mill 2 Rolling stand 3 Cooling means 4 Winding device 5 Work roll 6 Backup roll 7 Delivery side plate speed detector 8 Delivery side thermometer 9 Cooling bank 10 Intermediate thermometer 11 Winding thermometer 12 Delivery side thickness gauge 13 Winding Take-off speed detector 20 Control unit 21 Valve pattern determination unit 22 Parameter database unit 23 Specific heat curve database unit 24 Valve open / close signal output unit 25 Host computer W Rolling material
Claims (6)
前記冷却手段による冷却で圧延材に生じる変態発熱量を予測する変態発熱予測モデルと、この変態発熱予測モデルが予測する変態発熱量を用いて圧延材の温度を予測する温度予測モデルと、を用意しておき、
前記変態発熱予測モデル及び温度予測モデルに用いられる、単位時間あたりに圧延材に発生する変態発熱量である変態発熱速度、及び熱伝達率を修正するためのパラメータである熱伝達率パラメータの値をカテゴリー毎に設定しておき、
冷却対象である圧延材が属するカテゴリーでの変態発熱速度及び熱伝達率パラメータの設定値を用いつつ、変態発熱予測モデルと温度予測モデルとを使用して、圧延材の巻き取り温度の予測値を求め、
前記巻き取り温度の予測値と目標値との差が所定の値以下となるように、前記冷却手段を制御することを特徴とする圧延材の冷却制御方法。 When using a cooling means for water-cooling the rolled material, when cooling so that the winding temperature of the rolled material after rolling becomes a target value,
A transformation heat generation prediction model for predicting the transformation heat generation amount generated in the rolled material by cooling by the cooling means, and a temperature prediction model for predicting the temperature of the rolling material using the transformation heat generation amount predicted by the transformation heat generation prediction model are prepared. Aside,
The used transformation heating prediction model and temperature prediction model, the transformation heat generation speed is transformed amount of heat generated in the rolled material per unit time, and the value of heat transfer rate parameter is a parameter for correcting the heat transfer coefficient Set for each category,
While using the set values of the transformation heat generation speed and the heat transfer rate parameter in the category that is to be cooled rolled material belongs, using the transformation heating prediction model and the temperature prediction model, the prediction value of the winding temperature of the rolled material Seeking
A rolling material cooling control method, wherein the cooling means is controlled so that a difference between a predicted value and a target value of the winding temperature is equal to or less than a predetermined value.
前記巻き取り温度の予測値と目標値との差が所定の値以下となるように、前記冷却バンクの開バルブ本数を変更することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の圧延材の冷却制御方法。 The cooling means includes a plurality of cooling banks that can change the number of open valves,
The rolling according to any one of claims 1 to 4, wherein the number of open valves of the cooling bank is changed so that a difference between a predicted value of the coiling temperature and a target value is not more than a predetermined value. Material cooling control method.
前記圧延スタンドの下流側に配備されて圧延材を水冷する冷却手段と、
前記冷却手段で冷却された圧延材を巻き取る巻き取り装置と、
請求項１〜５のいずれかに記載された圧延材の冷却制御方法を行って、巻き取り温度の予測値と目標値との差が所定の値以下となるように前記冷却手段を制御する制御部と、
を有することを特徴とする連続圧延機。
A plurality of rolling stands for rolling the rolled material;
A cooling means arranged on the downstream side of the rolling stand to cool the rolled material with water;
A winding device for winding the rolled material cooled by the cooling means;
Control which controls the said cooling means so that the difference of the predicted value of coiling temperature and a target value may become below a predetermined value by performing the cooling control method of the rolling material described in any one of Claims 1-5 And
A continuous rolling mill characterized by comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010140622A JP5610869B2 (en) | 2010-06-21 | 2010-06-21 | Method for controlling cooling of rolled material, and continuous rolling machine to which this cooling control method is applied |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010140622A JP5610869B2 (en) | 2010-06-21 | 2010-06-21 | Method for controlling cooling of rolled material, and continuous rolling machine to which this cooling control method is applied |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2012000663A JP2012000663A (en) | 2012-01-05 |
| JP5610869B2 true JP5610869B2 (en) | 2014-10-22 |
Family
ID=45533272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010140622A Active JP5610869B2 (en) | 2010-06-21 | 2010-06-21 | Method for controlling cooling of rolled material, and continuous rolling machine to which this cooling control method is applied |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5610869B2 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6165566B2 (en) * | 2013-09-10 | 2017-07-19 | 株式会社日立製作所 | Winding temperature control device and control method |
| EP2873469A1 (en) | 2013-11-18 | 2015-05-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Operating method for a cooling section |
| EP2898963A1 (en) | 2014-01-28 | 2015-07-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Cooling section with dual cooling to a particular target value |
| AU2017421673B2 (en) * | 2017-06-26 | 2020-10-01 | Arcelormittal | Method and electronic device for determining the temperature of a metal strip, related control method, computer program, control apparatus and hot rolling installation |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4744226B2 (en) * | 2005-08-08 | 2011-08-10 | 株式会社神戸製鋼所 | Learning method of cooling control model and cooling method of rolled material. |
| JP4931501B2 (en) * | 2006-07-13 | 2012-05-16 | 日新製鋼株式会社 | Cooling control method for high carbon steel hot-rolled steel sheet |
| JP4890433B2 (en) * | 2007-12-28 | 2012-03-07 | 株式会社神戸製鋼所 | Rolled material temperature prediction method, rolled material cooling device control method, and continuous rolling equipment |
-
2010
- 2010-06-21 JP JP2010140622A patent/JP5610869B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2012000663A (en) | 2012-01-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4744226B2 (en) | Learning method of cooling control model and cooling method of rolled material. | |
| JP4752764B2 (en) | Material control method and apparatus for rolling, forging or straightening line | |
| CN102821885B (en) | Rolled material cooling control device, rolled material cooling control method, and rolled material cooling control program | |
| JP5003483B2 (en) | Material prediction and material control device for rolling line | |
| JP5610869B2 (en) | Method for controlling cooling of rolled material, and continuous rolling machine to which this cooling control method is applied | |
| CN103920717B (en) | Preset value calculation device and preset value calculation method | |
| CN101837373A (en) | Hot-rolling analogue device and rolling history recording analogue method | |
| WO2023130666A1 (en) | Strip steel plate convexity prediction method based on data-driving and mechanism model fusion | |
| JP5679914B2 (en) | Steel temperature prediction method | |
| JP2008149354A (en) | Device and method for controlling winding temperature | |
| CN115121626B (en) | Hot-rolled strip steel transient hot roll shape forecasting method based on error compensation | |
| JP4402502B2 (en) | Winding temperature controller | |
| CN105414205A (en) | PLC-based online predication method for temperatures of steel plates | |
| Wu et al. | The study of improving the strip flatness in run-out-table during laminar cooling | |
| JP4890433B2 (en) | Rolled material temperature prediction method, rolled material cooling device control method, and continuous rolling equipment | |
| JP2012011448A (en) | Cooling control method of rolled material, and continuous rolling mill to which the cooling control method is applied | |
| JP2007301603A (en) | Method for controlling coiling temperature of rolled stock and rolling equipment | |
| JP4696775B2 (en) | Plate width control method and apparatus | |
| Chen et al. | Research and application of model and control strategies for hot rolled strip cooling process based on ultra-fast cooling system | |
| JP7020379B2 (en) | Material control support device for metal materials | |
| JP2013000766A (en) | Calculation method of transformation rate in cooled or heated steel plate, and control method of transformation rate of steel plate | |
| CN105921522B (en) | Section cooling temperature self-adaptation control method based on RBF neural | |
| RU2655398C2 (en) | Method of rolled products production | |
| KR100931222B1 (en) | Cooling Control Method of High Carbon Hot Rolled Sheets Considering Phase Transformation and Edge Crack Prevention | |
| JP7494867B2 (en) | Method for generating a temperature prediction model for hot-rolled sheet and a transformation enthalpy prediction model for hot-rolled sheet, a coiling temperature prediction method for hot-rolled sheet, a temperature control method, and a manufacturing method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20121001 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140225 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140403 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140902 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140902 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5610869 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |