JP6166634B2 - 圧延材巻取温度制御装置および圧延材巻取温度制御方法 - Google Patents
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Description
ここで、Uパターンとは、鋼板151がダウンコイラ159に巻き付く特性を向上させるなどの目的のために、鋼板151の先端部および尾端部分のそれぞれに、数m〜数10mに渡る範囲に設定される長手方向目標巻取温度を、目標巻取温度記憶部114から得られる目標巻取温度(T0)よりも高めに設定した巻取温度パターンのことをいう。
なお、ヘッダー開放応答遅延時間は、ヘッダー開閉パターン出力部135から冷却水の開放指令が冷却ヘッダー157へ出力された後、冷却ヘッダー157から所定量の冷却水が放出され、その冷却水により鋼板151の冷却効果が出始めるまでの時間である。
なお、ヘッダー閉鎖応答遅延時間は、ヘッダー開閉パターン出力部135から冷却水の閉鎖指令が冷却ヘッダー157へ出力された後、冷却ヘッダー157から冷却水の放出が停止され、鋼板151の冷却効果がなくなり始めるまでの時間である。
図10は、鋼板151の先端部における長手方向目標巻取温度と前回長手方向実績巻取温度141aの関係の第1の例(ケース1)を示した図、図11は、鋼板151の先端部における長手方向目標巻取温度と前回長手方向実績巻取温度141aの関係の第2の例(ケース2)を示した図である。
これは、冷却ヘッダー157に開放の指令が出力されたものの、冷却ヘッダー157の実際のヘッダー開放応答遅延時間が想定よりも大きかったために、冷却効果が現れるまでに時間がかかってしまったことを意味する。
これは、冷却ヘッダー157に開放の指令が出力されたとき、冷却ヘッダー157の実際のヘッダー開放応答遅延時間が小さかったために、冷却効果が想定よりも早く現れてしまったことを意味する。
t_delay_open=(1−α)・t_delay_open_pre+α・t_delay_open_cur (3)
なお、式(3)において、0<α<1であり、αは、しばしば学習係数と呼ばれる。
ヘッダー閉鎖応答遅延時間(t_delay_close)は、冷却ヘッダー157への開閉指令が閉である場合、冷却ヘッダー157からの冷却水の放水が停止するときの応答遅延である。鋼板151の尾端部のUパターン領域では、長手方向目標巻取温度がUパターンの中間部分の長手方向目標温度(T0)から徐々に高くなっていくため、冷却ヘッダー157には、徐々に開を閉にする指令が多く出力されるようになる。従って、ヘッダー閉鎖応答遅延時間は、鋼板151の尾端部のUパターン領域を含む領域における長手方向目標温度と前回長手方向実績巻取温度141aとの関係から求めることができる。
圧延材の巻取温度制御方法として、鋼板151などの圧延材の先端部や尾端部に対して冷却を行わない無注水制御を施す方法がある。図14は、鋼板151の先端部および尾端部にUパターン領域を設けずに無注水領域を設けた場合の長手方向目標巻取温度の例を示した図である。この場合、長手方向目標巻取温度決定部111は、鋼種、板厚などの層別により予め定められた無注水制御の有無や、無注水領域の長さL3,L4などに従って、長手方向目標巻取温度を決定し、その決定した長手方向目標巻取温度を長手方向目標巻取温度記憶部116に格納する。
図15は、鋼板151の先端部および尾端部に設けたUパターン領域の一部に無注水領域を設けた場合の長手方向目標巻取温度の例を示した図である。この場合、長手方向目標巻取温度決定部111は、鋼種、板厚などの層別により予め定められた無注水制御の有無や、無注水領域の長さL3,L4、Uパターンデータに従って、長手方向目標巻取温度を決定し、長手方向目標巻取温度記憶部116に格納する。
前記した実施形態では、ヘッダー開放応答遅延算出部131およびヘッダー閉鎖応答遅延算出部133は、ヘッダー応答遅延を時間で表し、そのヘッダー開放応答遅延時間およびヘッダー閉鎖応答遅延時間をヘッダー開放応答遅延記憶部132およびヘッダー閉鎖応答遅延記憶部134にそれぞれ格納している。それに対し、この実施形態の変形例3では、ヘッダー開放応答遅延算出部131およびヘッダー閉鎖応答遅延算出部133は、ヘッダー応答遅延を鋼板151の移動距離で表し、その移動距離で表したヘッダー開放応答遅延およびヘッダー閉鎖応答遅延をヘッダー開放応答遅延記憶部132およびヘッダー閉鎖応答遅延記憶部134にそれぞれ格納するものとする。
開閉パターンプリセット部112が鋼板151の長手方向に対して冷却ヘッダー157の開閉パターンを決定する際、同じ長手方向目標巻取温度を実現する場合であっても、鋼種、板厚などの層別で、例えば、圧延機152側のバンク156から冷却ヘッダー157を開にする急冷や、ダウンコイラ159側のバンク156から冷却ヘッダー157を開にする遅冷など種々の冷却パターンが適用される場合がある。ここで、バンク156ごとに冷却ヘッダー157の応答遅延にばらつきがみられる場合には、このばらつきがそのまま巻取温度制御の精度低下につながる。
110 プリセット部
111 長手方向目標巻取温度決定部
112 開閉パターンプリセット部
113 板温推定モデル
114 目標巻取温度記憶部
115 Uパターン記憶部
116 長手方向目標巻取温度記憶部
117 ヘッダー開閉パターン記憶部
131 ヘッダー開放応答遅延算出部(ヘッダー応答遅延算出部)
132 ヘッダー開放応答遅延記憶部
133 ヘッダー閉鎖応答遅延算出部(ヘッダー応答遅延算出部)
134 ヘッダー閉鎖応答遅延記憶部
135 ヘッダー開閉パターン出力部
136 圧延データ収集部
137 圧延実績データ記憶部
137a 前回圧延実績データ
140 巻取温度収集部
141 長手方向実績巻取温度記憶部
141a 前回長手方向実績巻取温度(長手方向実績巻取温度)
150 圧延材巻取温度調整ライン
151 鋼板
152 圧延機
153 巻取冷却装置
154 上部冷却装置
155 下部冷却装置
156 バンク
157 冷却ヘッダー
158 巻取温度計
159 ダウンコイラ
Claims (6)
- 圧延機と前記圧延機により圧延された圧延材を巻き取る圧延材巻取装置との間に、前記圧延材の長手方向に沿って設けられた複数の冷却ヘッダーに対し、前記冷却ヘッダーの開放または閉鎖を指示するデータであるヘッダー開閉パターンを出力するヘッダー開閉パターン出力部と、
前記圧延材が長手方向に所定の第1の長さの単位で区分されたそれぞれの制御セクションについて、そのそれぞれの制御セクションに対する前記ヘッダー開閉パターンを設定する開閉パターンプリセット部と、
前記圧延材が前記圧延材巻取装置に巻き取られるときの前記圧延材の温度を収集する巻取温度収集部と、
前記巻取温度収集部によって収集された前記圧延材の先端部または尾端部における長手方向実績巻取温度の長手方向温度データ、および、前記圧延材の先端部または尾端部に対して予め設定されている長手方向目標巻取温度の長手方向温度データのうち、一方の長手方向温度データの前記圧延材の長手方向に対応付けられた位置を、前記圧延材の長手方向に沿って前方または後方に前記第1の長さよりも短い第2の長さを単位としてずらしながら、その都度、前記位置をずらした前記一方の長手方向温度データと前記位置をずらしていない他方の長手方向温度データとの相関係数を算出し、前記相関係数が最大となるときの、前記一方の長手方向温度データが対応付けられている位置の初期の位置からのずれの長さを求め、前記ずれの長さおよび前記圧延材の移動速度に基づき、前記冷却ヘッダーのヘッダー応答遅延時間を算出するヘッダー応答遅延算出部と、
を備え、
前記ヘッダー開閉パターン出力部は、
前記ヘッダー開閉パターンを前記冷却ヘッダーに出力するときには、前記ヘッダー開閉パターンに対応付けられた前記圧延材の制御セクションが前記冷却ヘッダーの設置位置に到達するタイミングよりも、前記算出したヘッダー応答遅延時間に相当する前のタイミングで、前記ヘッダー開閉パターンを前記冷却ヘッダーへ出力すること
を特徴とする圧延材巻取温度制御装置。 - 前記ヘッダー応答遅延算出部は、
前記圧延材の先端部における前記長手方向実績巻取温度および前記長手方向目標巻取温度に基づき、前記冷却ヘッダーの開放を指示するときのヘッダー応答遅延時間であるヘッダー開放応答遅延時間を算出し、
前記圧延材の尾端部における前記長手方向実績巻取温度および前記長手方向目標巻取温度に基づき、前記冷却ヘッダーの閉鎖を指示するときのヘッダー応答遅延時間であるヘッダー閉鎖応答遅延時間を算出すること
を特徴とする請求項1に記載の圧延材巻取温度制御装置。 - 前記ヘッダー開閉パターン出力部は、
前記冷却ヘッダーに前記ヘッダー開閉パターンを出力する場合には、前記ヘッダー開閉パターンで開放が指示されている前記冷却ヘッダーと、前記ヘッダー開閉パターンで閉鎖が指示されている前記冷却ヘッダーとで、互いに別々のタイミングで前記ヘッダー開閉パターンを出力すること
を特徴とする請求項1に記載の圧延材巻取温度制御装置。 - 圧延機と前記圧延機により圧延された圧延材を巻き取る圧延材巻取装置との間に前記圧延材の長手方向に沿って設けられた複数の冷却ヘッダーから冷却水を放出させて前記圧延材を冷却する冷却装置における圧延材巻取温度制御方法であって、
前記冷却装置を制御する制御装置は、
前記圧延材が長手方向に所定の第1の長さの単位で区分されたそれぞれの制御セクションについて、そのそれぞれの制御セクションに対する前記冷却ヘッダーの開放または閉鎖を指示するデータであるヘッダー開閉パターンを設定する開閉パターンプリセット処理と、
前記圧延材が前記圧延材巻取装置に巻き取られるときの前記圧延材の温度を収集する巻取温度収集処理と、
前記巻取温度収集処理によって収集された前記圧延材の先端部または尾端部における長手方向実績巻取温度の長手方向温度データ、および、前記圧延材の先端部または尾端部に対して予め設定されている長手方向目標巻取温度の長手方向温度データのうち、一方の長手方向温度データの前記圧延材の長手方向に対応付けられた位置を、前記圧延材の長手方向に沿って前方または後方に前記第1の長さよりも短い第2の長さを単位としてずらしながら、その都度、前記位置をずらした前記一方の長手方向温度データと前記位置をずらしていない他方の長手方向温度データとの相関係数を算出し、前記相関係数が最大となるときの、前記一方の長手方向温度データが対応付けられている位置の初期の位置からのずれの長さを求め、前記ずれの長さおよび前記圧延材の移動速度に基づき、前記冷却ヘッダーのヘッダー応答遅延時間を算出するヘッダー応答遅延算出処理と、
前記開閉パターンプリセット処理で設定された前記ヘッダー開閉パターンを前記冷却ヘッダーへ出力するときには、前記出力するヘッダー開閉パターンに対応付けられた前記圧延材の制御セクションが前記冷却ヘッダーの設置位置に到達するタイミングよりも、前記算出したヘッダー応答遅延時間に相当する前のタイミングで、前記ヘッダー開閉パターンを前記冷却ヘッダーへ出力するヘッダー開閉パターン出力処理と、
を実行すること
を特徴とする圧延材巻取温度制御方法。 - 前記制御装置は、
前記ヘッダー応答遅延算出処理において、
前記圧延材の先端部における前記長手方向実績巻取温度および前記長手方向目標巻取温度に基づき、前記冷却ヘッダーの開放を指示するときのヘッダー応答遅延時間であるヘッダー開放応答遅延時間を算出し、
前記圧延材の尾端部における前記長手方向実績巻取温度および前記長手方向目標巻取温度に基づき、前記冷却ヘッダーの閉鎖を指示するときのヘッダー応答遅延時間であるヘッダー閉鎖応答遅延時間を算出すること
を特徴とする請求項4に記載の圧延材巻取温度制御方法。 - 前記制御装置は、
前記ヘッダー開閉パターン出力処理において、
前記冷却ヘッダーに前記ヘッダー開閉パターンを出力する場合には、前記ヘッダー開閉パターンで開放が指示されている前記冷却ヘッダーと、前記ヘッダー開閉パターンで閉鎖が指示されている前記冷却ヘッダーとで、互いに別々のタイミングで前記ヘッダー開閉パターンを出力すること
を特徴とする請求項4に記載の圧延材巻取温度制御方法。
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