JP7287422B2 - スラブ厚予測方法、粗圧延機の制御方法およびスラブ厚予測モデルの生成方法 - Google Patents
スラブ厚予測方法、粗圧延機の制御方法およびスラブ厚予測モデルの生成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7287422B2 JP7287422B2 JP2021139400A JP2021139400A JP7287422B2 JP 7287422 B2 JP7287422 B2 JP 7287422B2 JP 2021139400 A JP2021139400 A JP 2021139400A JP 2021139400 A JP2021139400 A JP 2021139400A JP 7287422 B2 JP7287422 B2 JP 7287422B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- slab
- width reduction
- heating furnace
- slab thickness
- thickness prediction
- 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
Images
Landscapes
- Metal Rolling (AREA)
Description
スラブを加熱する加熱炉と、前記加熱炉で加熱後のスラブを幅方向に間欠的に圧下する幅圧下プレス装置と、を含む熱間圧延ラインにおける前記幅圧下プレス装置でのスラブ厚予測方法であって、
入力データとして、前記スラブの属性情報から選択した1以上のパラメータと、前記加熱炉における操業パラメータから選択した1以上のパラメータと、前記幅圧下プレス装置における幅圧下操業パラメータから選択した1以上のパラメータとを含み、前記幅圧下プレス装置でのスラブ厚を出力データとする、機械学習により生成されたスラブ厚予測モデルを用いて、前記幅圧下プレス装置でのスラブ厚の予測値を求める。
上記のスラブ厚予測方法を用いて、前記スラブが前記加熱炉から抽出された後であって前記幅圧下プレス装置に装入される前に、前記スラブの属性情報および前記加熱炉における操業パラメータの実績値、ならびに、前記幅圧下プレス装置における幅圧下操業パラメータの設定値を用いて、前記予測値を求め、
前記予測値が目標範囲に収まるように、前記幅圧下プレス装置における幅圧下操業パラメータを再設定する。
上記のスラブ厚予測方法を用いて、前記スラブが前記加熱炉から抽出された後であって粗圧延機により圧延される前に、前記スラブの属性情報および前記加熱炉における操業パラメータの実績値、ならびに、前記幅圧下プレス装置における幅圧下操業パラメータの設定値または実績値を用いて、前記予測値を求め、
前記予測値が目標範囲より大きい場合に、前記粗圧延機におけるロールギャップが大きくなるように再設定する。
スラブを加熱する加熱炉と、前記加熱炉で加熱後のスラブを幅方向に間欠的に圧下する幅圧下プレス装置を含む熱間圧延ラインにおける、前記幅圧下プレス装置でのスラブ厚予測モデルの生成方法であって、
前記スラブの属性情報から選択した1以上の実績データと、前記加熱炉における操業実績データから選択した1以上の操業実績データと、前記幅圧下プレス装置における幅圧下操業実績データから選択した1以上の操業実績データと、を入力実績データとして、前記入力実績データを用いた前記幅圧下プレス装置でのスラブ厚を出力実績データとした、複数の学習データを取得し、
取得した前記複数の学習データを用いた機械学習によって、スラブ厚予測モデルを生成する。
図2は、本開示内容が適用される熱間圧延ラインの構成を示す模式図である。本熱間圧延ラインは、加熱炉1、デスケーリング装置2、幅圧下プレス装置3、粗圧延機4、仕上げ圧延機5、水冷装置6、コイラー7を含む装置から構成される。鋳造スラブは、加熱炉1に装入された後、所定の設定温度まで加熱された後に、熱間スラブとして加熱炉1から抽出される。加熱炉1から抽出されたスラブは、デスケーリング装置2により表面に形成された1次スケールが除去され、その後、幅圧下プレス装置3により所定の設定幅まで幅圧下される。そして、スラブは、粗圧延機4において所定厚さまで圧延されることで粗バーとして、仕上げ圧延機5に搬送される。仕上げ圧延機5では、5から7スタンドの連続の圧延により製品厚さまで圧延される。仕上げ圧延機5の下流側にはランアウトテーブルと呼ばれる設備に水冷装置6を備えており、所定の温度まで冷却された後、コイラー7によりコイル状に巻き取られる。
本熱間圧延ラインに用いられる加熱炉1は、図3に示す構造の設備である。鋳造スラブは、図3の左側から加熱炉1に装入される。加熱炉1に装入される鋳造スラブの温度は、鋳造後スラブヤードで冷却され0~600℃ほどの場合がある。また、鋳造スラブの温度は、鋳造後スラブヤードを介さず600~800℃ほどの場合がある。加熱炉1の内部は複数の帯域に区切られており、一般に上流側には2~8個の帯域に区切られた加熱帯と、1~3個の均熱帯とから構成される。図3に示す加熱炉1は、5個の加熱帯と1個の均熱帯で構成されており、以下において両者を合わせて「加熱炉帯」と呼ぶ。個々の加熱炉帯は、加熱炉1に装入されたスラブの平均温度が徐々に昇温する。個々の加熱炉帯は、所定の目標加熱温度、すなわち、加熱炉1から抽出される際のスラブ平均温度の目標値にするために、それぞれ異なる雰囲気温度に設定されている。また、いずれの加熱炉帯にも炉内上部には加熱炉帯内の雰囲気温度計を計測する温度計9が設置されている。
図4は幅圧下プレス装置3の構造を示す模式図である。幅圧下プレス装置3は1対の幅圧下用金型10を有し、スラブ11を搬送させながら、幅圧下用金型駆動装置33により幅圧下用金型10を駆動させ、幅方向の両側から間欠的に幅圧下用金型10を用いてスラブ11を圧下する。スラブ11はピンチロール32等を用いて搬送される。スラブ11の搬送では、搬送ロールが用いられる場合もある。
スラブ厚予測モデルは、スラブ厚を予測する場合の入力データに、スラブの属性情報、加熱炉1における操業パラメータおよび幅圧下プレス装置3における幅圧下操業パラメータから選択したパラメータを含むものである。
スラブの属性情報としては、加熱炉1に装入されるスラブのスラブ厚、スラブ幅、スラブ長さの他、スラブの成分組成として、C、Si、Mn、Ti、Crなど、成分元素の含有量を用いることができる。また、スラブの成分組成に対応した変形抵抗式として、スラブの温度、ひずみ、ひずみ速度の関数を予め作成したものが属性情報に含まれる。ここで、スラブの属性情報としてはC含有量またはSi含有量のいずれかを含むのが好ましい。鋼に含まれる炭素およびケイ素は、スラブの高温での変形抵抗に影響を与えると共に、加熱炉1の内部での表面の酸化物の生成および組成に影響を与える元素だからである。これにより、幅圧下プレス装置3におけるスラブ変形挙動に影響が与えられる。特に、スラブ中に含まれるSiは加熱中にスラブ表面に偏析し、また、加熱炉1の内部で酸素と反応し酸化物を形成するため、表面性状への影響が大きく、摩擦係数を通じてスラブ変形挙動に影響を与える。加熱炉1の内部で生成した1次スケールは、加熱炉1から抽出後のデスケーリングにより一旦除去されるものの、1次スケールよりも下層に存在する酸化物の状態を通じて、あるいはデスケーリング後の2次スケールの生成挙動を通じて、幅圧下時の金型とスラブとの摩擦状態に影響を与え、これがスラブ変形挙動に影響を与えると推測される。スラブの成分組成については、製鋼工程での設定値もしくは測定値を用いればよい。
加熱炉1における操業パラメータは、スラブ厚を予測しようとするスラブが加熱炉1の内部にあるときの各種パラメータを用いることができる。例えば、加熱炉1の特定の加熱炉帯における在炉時間、加熱炉1の最終の加熱炉帯の雰囲気温度、加熱炉1の内部での燃焼ガス雰囲気のガス組成、加熱炉1へ装入される前のスラブの表面温度など、加熱炉1から抽出されるスラブの内部の温度分布および表面の酸化物の状態に影響を与えることが想定される各種パラメータを用いればよい。
幅圧下プレス装置3における幅圧下操業パラメータには、幅圧下量、幅圧下パス間のスラブの送りピッチ、幅圧下時に金型を駆動する速度を用いることができる。幅圧下時に金型を駆動する速度は、幅圧下中一定である場合があり、また、圧下中に加減速をする場合がある。圧下中に加減速をする場合は速度の最大値を入力パラメータとして用いていいし、圧下中の速度を時間で平均した値を用いてよい。また、複数の金型形状を用いる場合には、金型形状の相違を表すパラメータ、および金型のスラブと接触する面の表面仕上げ(表面粗さ)などを含めることができる。
図7は、本開示の実施形態であるスラブ厚予測モデルの生成方法を示す。本開示の実施形態として用いるスラブ厚予測モデル生成部は、スラブの属性情報に関する実績データ、加熱炉1における操業実績データ、幅圧下プレス装置3における幅圧下操業実績データ、および幅圧下プレス装置3におけるスラブ厚実績データを収集し、機械学習によるスラブ厚予測モデルを生成するものである。
熱間圧延ラインの操業過程では、上記のようにして予め生成したスラブ厚予測モデルを用いた幅圧下プレス装置3でのスラブ厚の予測を行う。スラブ厚を予測するタイミングとしては、予測対象とするスラブが加熱炉1から抽出された後で、幅圧下プレス装置3による幅圧下が実施される5~10秒より前までに実施するのが好ましい。スラブ厚が過大になると予測される場合に、オペレータが設定変更により幅圧下プレス時の幅圧下量を小さくするように設定変更を行うことができるからである。
ロールギャップ再設定値=ロールギャップ初期値+(予測スラブ厚-スラブ厚上限値)
ロールギャップ再設定値=ロールギャップ初期値+(予測スラブ厚-スラブ厚上限値)
ロールギャップ再設定値=ロールギャップ初期値+(予測スラブ厚-スラブ厚上限値)
2 デスケーリング装置
3 幅圧下プレス装置
4 粗圧延機
5 仕上げ圧延機
6 水冷装置
7 コイラー
8 ウォーキングビーム
9 温度計
10 幅圧下用金型
11 スラブ
31 幅圧下プレス装置の制御装置
32 ピンチロール
33 幅圧下用金型駆動装置
34 スラブ厚測定装置
35 ピンチロール駆動装置
101 金型平行部
102 金型傾斜部
Claims (6)
- スラブを加熱する加熱炉と、前記加熱炉で加熱後のスラブを幅方向に間欠的に圧下する幅圧下プレス装置と、を含む熱間圧延ラインにおける前記幅圧下プレス装置でのスラブ厚予測方法であって、
入力データとして、前記スラブの属性情報から選択した1以上のパラメータと、前記加熱炉における操業パラメータから選択した1以上のパラメータと、前記幅圧下プレス装置における幅圧下操業パラメータから選択した1以上のパラメータとを含み、前記幅圧下プレス装置でのスラブ厚を出力データとする、機械学習により生成されたスラブ厚予測モデルを用いて、前記幅圧下プレス装置でのスラブ厚の予測値を求め、
前記予測値が目標範囲の上限値を超える場合に、粗圧延機におけるロールギャップの設定値として、前記ロールギャップの初期値に前記予測値と前記上限値との差分を加えた値を算出し、前記予測値が目標範囲の上限値を超えない場合に、前記設定値が前記初期値であるように算出する、スラブ厚予測方法。 - 前記スラブの属性情報は、C含有量またはSi含有量のいずれかを含む前記スラブの成分組成を含む、請求項1に記載のスラブ厚予測方法。
- 前記加熱炉における操業パラメータは、前記加熱炉へ装入される前の前記スラブの表面温度と、前記加熱炉に装入されてから抽出されるまでの前記スラブが位置する加熱炉帯の雰囲気温度の履歴情報と、を含む、請求項1または2に記載のスラブ厚予測方法。
- 請求項1から3のいずれか一項に記載のスラブ厚予測方法を用いて、前記スラブが前記加熱炉から抽出された後であって粗圧延機により圧延される前に、前記スラブの属性情報および前記加熱炉における操業パラメータの実績値、ならびに、前記幅圧下プレス装置における幅圧下操業パラメータの設定値または実績値を用いて、前記予測値を求め、
算出された前記設定値に従って前記粗圧延機におけるロールギャップを設定する、粗圧延機の制御方法。 - 請求項1から3のいずれか一項に記載のスラブ厚予測方法で用いられる前記スラブ厚予測モデルを生成するスラブ厚予測モデルの生成方法であって、
前記スラブの属性情報から選択した1以上の実績データと、前記加熱炉における操業実績データから選択した1以上の操業実績データと、前記幅圧下プレス装置における幅圧下操業実績データから選択した1以上の操業実績データと、を入力実績データとして、前記入力実績データを用いた前記幅圧下プレス装置でのスラブ厚を出力実績データとした、複数の学習データを取得し、
取得した前記複数の学習データを用いた機械学習によって、スラブ厚予測モデルを生成する、スラブ厚予測モデルの生成方法。 - 前記機械学習は、ニューラルネットワーク、決定木学習、ランダムフォレスト、およびサポートベクター回帰から選択される、請求項5に記載のスラブ厚予測モデルの生成方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020163879 | 2020-09-29 | ||
JP2020163879 | 2020-09-29 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022056370A JP2022056370A (ja) | 2022-04-08 |
JP7287422B2 true JP7287422B2 (ja) | 2023-06-06 |
Family
ID=80998793
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021139400A Active JP7287422B2 (ja) | 2020-09-29 | 2021-08-27 | スラブ厚予測方法、粗圧延機の制御方法およびスラブ厚予測モデルの生成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7287422B2 (ja) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001009502A (ja) | 1999-06-29 | 2001-01-16 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | スラブ成形方法及び装置 |
JP2009006361A (ja) | 2007-06-28 | 2009-01-15 | Jfe Steel Kk | 熱間圧延方法 |
JP2009248186A (ja) | 2008-04-11 | 2009-10-29 | Jfe Steel Corp | 熱間スラブ幅プレスの座屈防止方法 |
JP2012153971A (ja) | 2011-01-28 | 2012-08-16 | Jfe Steel Corp | 連続式加熱炉の燃焼制御方法及び燃焼制御装置 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01181901A (ja) * | 1988-01-14 | 1989-07-19 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 金属材の熱間圧延方法 |
-
2021
- 2021-08-27 JP JP2021139400A patent/JP7287422B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001009502A (ja) | 1999-06-29 | 2001-01-16 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | スラブ成形方法及び装置 |
JP2009006361A (ja) | 2007-06-28 | 2009-01-15 | Jfe Steel Kk | 熱間圧延方法 |
JP2009248186A (ja) | 2008-04-11 | 2009-10-29 | Jfe Steel Corp | 熱間スラブ幅プレスの座屈防止方法 |
JP2012153971A (ja) | 2011-01-28 | 2012-08-16 | Jfe Steel Corp | 連続式加熱炉の燃焼制御方法及び燃焼制御装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2022056370A (ja) | 2022-04-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7176507B2 (ja) | 熱間圧延の反り予測方法、反り制御方法、熱延鋼板の製造方法、反り予測モデルの生成方法、及び熱延設備 | |
JP7067537B2 (ja) | 熱延工程での反り予測方法、反り制御方法、熱延鋼板の製造方法、反り予測モデルの生成方法、及び熱延設備 | |
JP5565200B2 (ja) | 熱間圧延における仕上温度制御装置 | |
JP7287422B2 (ja) | スラブ厚予測方法、粗圧延機の制御方法およびスラブ厚予測モデルの生成方法 | |
JP6015033B2 (ja) | ミルペーシング制御装置およびミルペーシング制御方法 | |
JP4696775B2 (ja) | 板幅制御方法および装置 | |
JP7230880B2 (ja) | 圧延荷重予測方法、圧延方法、熱延鋼板の製造方法、及び圧延荷重予測モデルの生成方法 | |
JP7156318B2 (ja) | 圧延装置の制御方法、圧延装置の制御装置、および鋼板の製造方法 | |
JP2021109185A (ja) | 圧延装置の制御方法、圧延装置の制御装置、および鋼板の製造方法 | |
JP7294233B2 (ja) | 幅圧下プレス装置での幅圧下荷重予測方法、幅圧下荷重制御方法、および幅圧下荷重予測モデルの生成方法 | |
JP5903869B2 (ja) | 熱間圧延ラインにおけるミルペーシング制御方法 | |
JP2004237346A (ja) | 熱間圧延における被圧延材幅の制御方法 | |
JP7338599B2 (ja) | ブリスタースケールの発生予測方法、圧延機の制御方法およびブリスタースケールの発生予測モデルの生成方法 | |
JP4349177B2 (ja) | 連続式加熱炉の鋼材抽出温度予測方法 | |
JP5381740B2 (ja) | 熱間圧延機の板厚制御方法 | |
JP6075309B2 (ja) | 加熱炉の制御方法及び制御装置 | |
JP2018196888A (ja) | スラブの加熱炉抽出間隔決定方法及び熱延鋼板の製造方法並びにスラブの加熱炉抽出間隔決定装置 | |
WO2024135050A1 (ja) | 粗圧延材の幅予測方法、粗圧延材の幅制御方法、熱延鋼板の製造方法、及び粗圧延材の幅予測モデルの生成方法 | |
JP7501465B2 (ja) | 熱間スラブ幅圧下でのねじれ判定方法、熱間スラブの幅圧下方法及び熱延鋼板の製造方法 | |
WO2024105996A1 (ja) | 粗圧延材の幅予測方法、粗圧延材の幅制御方法、熱延鋼板の製造方法、及び粗圧延材の幅予測モデルの生成方法 | |
JP4102267B2 (ja) | 冷間タンデム圧延における板幅制御方法 | |
JP7424335B2 (ja) | 加熱制御方法及び装置並びに熱延鋼板の製造方法、搬送予測モデル生成方法 | |
JP7484855B2 (ja) | スラブの幅圧下制御装置及び方法 | |
EP4275806A1 (en) | Method for predicting shape of steel sheet, shape control method, manufacturing method, method for generating shape prediction model, and manufacturing equipment | |
JP4099915B2 (ja) | 可逆式圧延機の制御方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220425 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230215 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230228 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230403 |
|
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: 20230425 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230508 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7287422 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |