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技術 連続式加熱炉の抽出ピッチ予測方法

出願人 新日鐵住金株式会社
発明者 児嶋次郎
出願日 2006年3月29日 (14年7ヶ月経過) 出願番号 2006-091245
公開日 2007年10月11日 (13年1ヶ月経過) 公開番号 2007-262527
状態 特許登録済
技術分野 圧延の制御 熱処理一般;主に搬送、冷却 熱処理のプロセス制御 物品の熱処理
主要キーワード 再分割前 自動操 ピッチダウン 製品鋼材 最大ピッチ 現場作業者 加熱操業 精整ライン
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (7)

課題

製品鋼材品質を向上させ得る、連続式加熱炉抽出ピッチ予測方法、連続式加熱炉、連続式加熱炉の操業方法、及び、鋼材の製造方法を提供する。

解決手段

連続式加熱炉100へと装入される鋼片1、2、3、…の材料情報に基づいて、鋼片1、2、3、4…を、最出側グループAと、それ以外のグループBと、に分ける工程S2と、圧延能力最大時の圧延ピッチP1を予測する工程S4と、連続式加熱炉100の加熱能力最大時の加熱ピッチP2を演算する工程S5と、圧延工程90の休止時間を予測し休止時間迄に鋼片1、2、3、4…を抽出するための抽出ピッチP3を演算する工程S6、S9と、P1及至P3の最大ピッチPxを選択する工程S7と、圧延工程90における現在の圧延ピッチP4とP3とを比較して最大ピッチPyを選択する工程S11とを備え、グループAの抽出ピッチをPy、グループBの抽出ピッチをPxとする、連続式加熱炉の抽出ピッチ予測方法。

概要

背景

連続式加熱炉(以下において、「炉」ということがある。)の加熱操業において、被加熱材である鋼片を炉へ装入した直後に、その装入鋼片が抽出される時刻を正確に予測することができれば、焼き上げ過不足による抽出スケジュールの変更を低減することができる。当初の操業予定を乱す抽出ピッチ修正を少なくすることができれば、装入鋼片の品質向上、及び、燃料原単位の低減を実現でき、さらに、現場作業者の判断業務を軽減できる。そのため、連続式加熱炉の抽出ピッチ予測の高精度化は、極めて重要である。

これまで、連続式加熱炉の加熱能力、及び、圧延工程における圧延能力の両者を精度良く予測する技術が、いくつか開示されてきている。例えば、特許文献1には、連続加熱炉の抽出ピッチ予測方法に関する技術が開示されており、この技術では、過去の実績事例を検索し圧延能力最大時の圧延ピッチを予測する第1の手段と、装入鋼片の材料情報から連続加熱炉の最大加熱能力時の加熱ピッチ演算する第2の手段と、圧延工程におけるロール替等の休止時間を予測する第3の手段と、を用いて求めたピッチのうちの最大値を連続加熱炉の抽出ピッチと決定している。
特開平6−330151号公報

概要

製品鋼材の品質を向上させ得る、連続式加熱炉の抽出ピッチ予測方法、連続式加熱炉、連続式加熱炉の操業方法、及び、鋼材の製造方法を提供する。連続式加熱炉100へと装入される鋼片1、2、3、…の材料情報に基づいて、鋼片1、2、3、4…を、最出側グループAと、それ以外のグループBと、に分ける工程S2と、圧延能力最大時の圧延ピッチP1を予測する工程S4と、連続式加熱炉100の加熱能力最大時の加熱ピッチP2を演算する工程S5と、圧延工程90の休止時間を予測し休止時間迄に鋼片1、2、3、4…を抽出するための抽出ピッチP3を演算する工程S6、S9と、P1及至P3の最大ピッチPxを選択する工程S7と、圧延工程90における現在の圧延ピッチP4とP3とを比較して最大ピッチPyを選択する工程S11とを備え、グループAの抽出ピッチをPy、グループBの抽出ピッチをPxとする、連続式加熱炉の抽出ピッチ予測方法。

目的

そこで、本発明では、製品鋼材の品質を向上させることが可能な、連続式加熱炉の抽出ピッチ予測方法、連続式加熱炉、連続式加熱炉の操業方法、及び、鋼材の製造方法を提供することを課題とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

圧延工程で圧延される鋼片連続式加熱炉から抽出するピッチ予測する、連続式加熱炉の抽出ピッチ予測方法であって、前記連続式加熱炉へと装入される鋼片の材料情報に基づいて、前記連続式加熱炉内の鋼片を、最出側グループAと、該グループA以外のグループBと、に分ける、第1の選別工程と、過去の操業実績に基づき、前記圧延工程の、圧延能力最大時の圧延ピッチP1を予測する、圧延ピッチ予測工程と、前記鋼片の材料情報に基づいて、前記連続式加熱炉の加熱能力最大時の加熱ピッチP2を演算する、加熱ピッチ予測工程と、前記圧延工程における休止時間を予測し、該休止時間迄に前記鋼片を抽出するための抽出ピッチP3を演算する、抽出ピッチ予測工程と、前記P1、P2、及び、P3を比較し、最大ピッチPxを選択する第1の比較工程と、前記圧延工程における現在の圧延ピッチP4と前記P3とを比較し、最大ピッチPyを選択する第2の比較工程と、を備え、前記Pyを、前記グループAの鋼片の抽出ピッチとし、前記Pxを、前記グループBの鋼片の抽出ピッチとすることを特徴とする、連続式加熱炉の抽出ピッチ予測方法。

請求項2

さらに、前記グループAの鋼片が前記連続式加熱炉に存在する時間の予測誤差修正するための時間Tを規定する、時間T規定工程と、前記グループAの鋼片を、前記時間T以内に抽出されるグループA1と、前記グループA1以外のグループA2と、に分ける、第2の選別工程と、が備えられ、前記Pyを、前記グループA1の鋼片の抽出ピッチとし、前記Pxを、前記グループA2の鋼片の抽出ピッチとすることを特徴とする、請求項1に記載の連続式加熱炉の抽出ピッチ予測方法。

請求項3

圧延工程において圧延される鋼片を加熱する、連続式加熱炉であって、装入される鋼片の材料情報に基づいて、鋼片を、最出側に位置するグループAと、該グループA以外のグループBと、に選別可能な、第1の選別手段と、過去の操業実績に基づき、前記圧延工程の圧延能力最大時の圧延ピッチP1を予測可能な、圧延ピッチ予測手段と、前記鋼片の材料情報に基づいて、加熱能力最大時の加熱ピッチP2を演算可能な、加熱ピッチ予測手段と、前記圧延工程における休止時間を予測し、該休止時間迄に前記鋼片を抽出するための抽出ピッチP3を演算可能な、抽出ピッチ予測手段と、前記圧延工程における現在の圧延速度から圧延ピッチP4を演算可能な、演算手段と、前記P1、P2、P3、及び、P4の値を比較して、大小関係を判断可能な、第1の比較手段と、を備えることを特徴とする、連続式加熱炉。

請求項4

さらに、前記グループAの鋼片が前記連続式加熱炉に存在する時間の予測誤差を修正するための時間Tを規定可能な、時間T規定手段と、前記グループAの鋼片を、前記時間T以内に抽出されるグループA1と、前記グループA1以外のグループA2と、に選別可能な、第2の選別手段と、を備えることを特徴とする、請求項3に記載の連続式加熱炉。

請求項5

圧延工程において圧延される鋼片を加熱する連続式加熱炉の操業方法であって、前記連続式加熱炉へと装入される鋼片の材料情報に基づいて、前記連続式加熱炉内の鋼片を、最出側グループAと、該グループA以外のグループBと、に分ける、第1の選別工程と、過去の操業実績に基づき、前記圧延工程の、圧延能力最大時の圧延ピッチP1を予測する、圧延ピッチ予測工程と、前記鋼片の材料情報に基づいて、前記連続式加熱炉の加熱能力最大時の加熱ピッチP2を演算する、加熱ピッチ予測工程と、前記圧延工程における休止時間を予測し、該休止時間迄に前記鋼片を抽出するための抽出ピッチP3を演算する、抽出ピッチ予測工程と、前記P1、P2、及び、P3を比較し、最大ピッチPxを選択する第1の比較工程と、前記圧延工程における現在の圧延ピッチP4と前記P3とを比較し、最大ピッチPyを選択する第2の比較工程と、を備え、前記グループAの鋼片を、前記Pyで抽出し、前記グループBの鋼片を、前記Pxで抽出して操業することを特徴とする、連続式加熱炉の操業方法。

請求項6

さらに、前記グループAの鋼片が前記連続式加熱炉に存在する時間の予測誤差を修正するための時間Tを規定する、時間T規定工程と、前記グループAの鋼片を、前記時間T以内に抽出されるグループA1と、前記グループA1以外のグループA2と、に分ける、第2の選別工程と、が備えられ、前記グループA1の鋼片を、前記Pyで抽出し、前記グループA2の鋼片を、前記Pxで抽出して操業することを特徴とする、請求項5に記載の連続式加熱炉の操業方法。

請求項7

請求項5又は6に記載の連続式加熱炉の操業方法を含むことを特徴とする、鋼材の製造方法。

技術分野

0001

本発明は、連続加熱炉における鋼片抽出ピッチ予測方法、該抽出ピッチ予測方法の実行手段を備える連続式加熱炉、該連続式加熱炉の操業方法、及び、該操業方法を含む鋼材の製造方法に関する。さらに具体的には、製品鋼材品質を向上させることが可能な、連続式加熱炉の抽出ピッチ予測方法、連続式加熱炉、連続式加熱炉の操業方法、及び、鋼材の製造方法に関する。

背景技術

0002

連続式加熱炉(以下において、「炉」ということがある。)の加熱操業において、被加熱材である鋼片を炉へ装入した直後に、その装入鋼片が抽出される時刻を正確に予測することができれば、焼き上げ過不足による抽出スケジュールの変更を低減することができる。当初の操業予定を乱す抽出ピッチの修正を少なくすることができれば、装入鋼片の品質向上、及び、燃料原単位の低減を実現でき、さらに、現場作業者の判断業務を軽減できる。そのため、連続式加熱炉の抽出ピッチ予測の高精度化は、極めて重要である。

0003

これまで、連続式加熱炉の加熱能力、及び、圧延工程における圧延能力の両者を精度良く予測する技術が、いくつか開示されてきている。例えば、特許文献1には、連続加熱炉の抽出ピッチ予測方法に関する技術が開示されており、この技術では、過去の実績事例を検索し圧延能力最大時の圧延ピッチを予測する第1の手段と、装入鋼片の材料情報から連続加熱炉の最大加熱能力時の加熱ピッチ演算する第2の手段と、圧延工程におけるロール替等の休止時間を予測する第3の手段と、を用いて求めたピッチのうちの最大値を連続加熱炉の抽出ピッチと決定している。
特開平6−330151号公報

発明が解決しようとする課題

0004

特許文献1に開示されている技術では、鋼片の抽出ピッチを決定する際に、当該決定時点における圧延工程の圧延ピッチが考慮されていない。ところが、実際の操業では、鋼片加熱中に休止には至らないまでも、圧延ピッチを低下させて操業する場合(例えば、精整ライントラブル等に起因する圧延ピッチダウン。以下において、単に「ピッチダウン」ということがある。)がある。特許文献1の技術では、このような場合でも、実際の圧延ピッチを考慮せずに抽出ピッチが決定されるため、決定された抽出ピッチと実績との間に大きな誤差が生じやすいという問題があった。この誤差は、実績と異なるピッチで抽出された鋼片の数が多いほど大きくなるため、圧延ピッチを低下させて操業した時間が長くなるほど、誤差が増大しやすい。そして、抽出ピッチに誤差が発生すると、鋼片の在炉時間にも誤差が生じるため、特許文献1の技術では、製品鋼材の品質低下を招きやすいという問題があった。

0005

そこで、本発明では、製品鋼材の品質を向上させることが可能な、連続式加熱炉の抽出ピッチ予測方法、連続式加熱炉、連続式加熱炉の操業方法、及び、鋼材の製造方法を提供することを課題とする。

課題を解決するための手段

0006

以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするため、添付図面の参照符号括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。

0007

第1の本発明は、圧延工程(90)で圧延される鋼片(1、2、3、4、…)を連続式加熱炉(100)から抽出するピッチを予測する、連続式加熱炉の抽出ピッチ予測方法であって、連続式加熱炉(100)へと装入される鋼片の材料情報に基づいて、連続式加熱炉(100)内の鋼片を、最出側グループAと、グループA以外のグループBと、に分ける、第1の選別工程(S2)と、過去の操業実績に基づき、圧延工程(90)の、圧延能力最大時の圧延ピッチP1を予測する、圧延ピッチ予測工程(S4)と、鋼片の材料情報に基づいて、連続式加熱炉(100)の加熱能力最大時の加熱ピッチP2を演算する、加熱ピッチ予測工程(S5)と、圧延工程(90)における休止時間を予測し、当該休止時間迄に鋼片(1、2、3、…)を抽出するための抽出ピッチP3を演算する、抽出ピッチ予測工程(S6、S9)と、P1、P2、及び、P3を比較し、最大ピッチPxを選択する第1の比較工程(S7)と、圧延工程(90)における現在の圧延ピッチP4とP3とを比較し、最大ピッチPyを選択する第2の比較工程(S11)と、を備え、Pyを、グループAの鋼片(1、1、…)の抽出ピッチとし、Pxを、グループBの鋼片(2、3、4、…)の抽出ピッチとすることを特徴とする、連続式加熱炉の抽出ピッチ予測方法により、上記課題を解決する。

0008

ここで、「鋼片の材料情報」とは、仕上厚、仕上仕上温度等、鋼種に応じて定められる鋼片の情報を意味する。さらに、最出側グループAの具体的な決定方法としては、鋼種によって圧延ピッチが変わるため、まず、連続式加熱炉(100)内の各鋼片を、鋼片の材料情報を用いて各鋼種のテーブルに区別し、その後、連続式加熱炉(100)の最出側から順番に鋼種を調べ、炉内出口に最も近い位置に存在する鋼種と同じ鋼種、及び/又は、当該鋼種と同等の圧延ピッチで圧延可能な鋼種を、グループAに指定する、等の方法を挙げることができる。加えて、「圧延工程(90)における休止時間」の具体例としては、ロール替時間等を挙げることができる。さらに、P1、P2、P3、P4の値は、鋼種毎(又はグループ毎)に異なることがあるものとする。すなわち、Px及びPyの値は、鋼種毎(又はグループ毎)に異なることがある。

0009

第1の本発明において、グループAの鋼片(1、1、…、1a、1a、…)が連続式加熱炉(100)に存在する時間(以下、「在炉時間」ということがある。)の予測誤差を修正するための時間Tを規定する、時間T規定工程(S12)と、グループAの鋼片(1、1、…、1a、1a、…)を、時間T以内に抽出されるグループA1と、グループA1以外のグループA2と、に分ける、第2の選別工程(S13)と、が、さらに備えられ、Pyを、グループA1の鋼片(1、1、…)の抽出ピッチとし、Pxを、グループA2の鋼片(1a、1a、…)の抽出ピッチとすることが好ましい。

0010

ここで、「在炉時間の予測誤差を修正するための時間T」は、ピッチダウン操業により上記P4の値が小さくなった場合であっても、また、通常操業へと復帰して上記P4の値が大きくなった場合であっても、グループAの鋼片(1、1、…、1a、1a、…)の在炉時間を高精度に予測するために規定される時間である。当該時間Tは、過去の操業実績に基づいて規定することができ、例えば、平均的なピッチダウン時間(45分、60分等)を時間Tとして規定することができる。そして、当該時間T以内に抽出可能なグループAの鋼片(1、1、…)がグループA1に、時間T以内に抽出不可能なグループAの鋼片(1a、1a、…)がグループA2に、それぞれ分類される。以下の発明においても同様である。

0011

第2の本発明は、圧延工程(90)において圧延される鋼片(1、2、3、4、…)が抽出される、連続式加熱炉(100)であって、装入される鋼片の材料情報に基づいて、鋼片を、最出側に位置するグループAと、該グループA以外のグループBと、に選別可能な、第1の選別手段(21)と、過去の操業実績に基づき、圧延工程(90)の圧延能力最大時の圧延ピッチP1を予測可能な、圧延ピッチ予測手段(21)と、鋼片の材料情報に基づいて、加熱能力最大時の加熱ピッチP2を演算可能な、加熱ピッチ予測手段(21)と、圧延工程における休止時間を予測し、当該休止時間迄に鋼片(1、2、3、…)を抽出するための抽出ピッチP3を演算可能な、抽出ピッチ予測手段(21)と、圧延工程(90)における現在の圧延速度から圧延ピッチP4を演算可能な、演算手段(21)と、P1、P2、P3、P4の値を比較して、大小関係を判断可能な、第1の比較手段(21)と、を備えることを特徴とする、連続式加熱炉(100)により、上記課題を解決する。

0012

第2の本発明において、さらに、グループAの鋼片(1、1、…、1a、1a、…)が連続式加熱炉(100)に存在する時間の予測誤差を修正するための時間Tを規定可能な、時間T規定手段(21)と、グループAの鋼片(1、1、…、1a、1a、…)を、時間T以内に抽出されるグループA1と、グループA1以外のグループA2と、に選別可能な、第2の選別手段(21)と、が備えられることが好ましい。

0013

第3の本発明は、圧延工程(90)において圧延される鋼片(1、2、3、4、…)が抽出される連続式加熱炉(100)の操業方法であって、連続式加熱炉(100)へと装入される鋼片の材料情報に基づいて、連続式加熱炉(100)内の鋼片を、最出側グループAと、当該グループA以外のグループBと、に分ける、第1の選別工程(S2)と、過去の操業実績に基づき、圧延工程(90)の、圧延能力最大時の圧延ピッチP1を予測する、圧延ピッチ予測工程(S4)と、鋼片の材料情報に基づいて、連続式加熱炉の加熱能力最大時の加熱ピッチP2を演算する、加熱ピッチ予測工程(S5)と、圧延工程(90)における休止時間を予測し、当該休止時間迄に鋼片(1、2、3、…)を抽出するための抽出ピッチP3を演算する、抽出ピッチ予測工程(S6、S9)と、P1、P2、及び、P3を比較し、最大ピッチPxを選択する第1の比較工程(S7)と、圧延工程(90)における現在の圧延ピッチP4と前記P3とを比較し、最大ピッチPyを選択する第2の比較工程(S11)と、を備え、グループAの鋼片(1、1、…)を、前記Pyで抽出し、グループBの鋼片(2、3、4、…)を、前記Pxで抽出して操業することを特徴とする、連続式加熱炉の操業方法により、上記課題を解決する。

0014

第3の本発明において、さらに、グループAの鋼片(1、1、…、1a、1a、…)が連続式加熱炉(100)に存在する時間の予測誤差を修正するための時間Tを規定する、時間T規定工程(S12)と、グループAの鋼片(1、1、…、1a、1a、…)を、時間T以内に抽出されるグループA1と、グループA1以外のグループA2と、に分ける、第2の選別工程(S13)と、が備えられ、グループA1の鋼片(1、1、…)を、Pyで抽出し、グループA2の鋼片(1a、1a、…)を、Pxで抽出して操業することが好ましい。

0015

第4の本発明は、上記第3の本発明にかかる連続式加熱炉の操業方法を含むことを特徴とする、鋼材の製造方法により、上記課題を解決する。

0016

ここで、第4の本発明にかかる鋼材の製造方法には、少なくとも、連続式加熱炉による加熱工程と、当該連続式加熱炉から抽出された鋼片を圧延可能な圧延工程とが備えられていれば良く、備えられ得る他の工程は特に限定されない。当該他の工程の具体例としては、精整工程や熱処理工程等を挙げることができる。また、本発明により製造される鋼材の具体例としては、鋼板形鋼鋼管等を挙げることができる。

発明の効果

0017

第1の本発明によれば、連続式加熱炉(100)の鋼片がグループ分けされ、最出側グループAの抽出ピッチが、圧延工程(90)における現在の圧延ピッチP4を考慮して決定される。そのため、第1の本発明によれば、鋼片の抽出ピッチを決定する際の処理時間の増加を抑制しつつ、決定された抽出ピッチと実績との誤差、及び、鋼片の在炉時間の誤差を低減できるので、製品鋼材の品質を向上させ得る連続式加熱炉の抽出ピッチ予測方法を提供できる。

0018

さらに、第1の本発明において、連続式加熱炉(100)の最出側グループAがグループ分けされ、時間T以内に抽出されないグループA2の鋼片(1a、1a、…)の抽出ピッチがPxとされれば、時間Tの経過後に、グループA2の鋼片(1a、1a、…)をピッチPxで抽出することができる。このようにすれば、時間Tが経過してもなお時間Tにおける抽出ピッチが継続されることに起因する、在炉時間の誤差を低減できる。したがって、かかる構成とすれば、ピッチダウンに起因する製品鋼材の品質低下を抑制し得る連続式加熱炉の抽出ピッチ予測方法を提供できる。

0019

第2の本発明によれば、連続式加熱炉(100)内の鋼片をグループ分けすることができ、最出側グループAの抽出ピッチを、圧延工程(90)における現在の圧延ピッチP4を考慮して決定することができる。したがって、第2の本発明によれば、決定された抽出ピッチと実績との誤差、及び、鋼片の在炉時間の誤差を低減できるので、製品鋼材の品質を向上させ得る連続式加熱炉(100)を提供できる。

0020

さらに、第2の本発明において、連続式加熱炉(100)の最出側グループAがグループ分けされ、時間T以内に抽出されないグループA2の鋼片(1a、1a、…)の抽出ピッチがPxとされれば、時間Tの経過後に、グループA2の鋼片(1a、1a、…)をピッチPxで抽出することができる。このようにすれば、時間Tが経過してもなお時間Tにおける抽出ピッチが継続されることに起因する、在炉時間の誤差を低減できる。したがって、かかる構成とすれば、ピッチダウンに起因する製品鋼材の品質低下を抑制し得る連続式加熱炉(100)を提供できる。

0021

第3の本発明によれば、連続式加熱炉(100)の鋼片がグループ分けされ、最出側グループAの抽出ピッチが、圧延工程における現在の圧延ピッチP4を考慮して決定される。そのため、第1の本発明によれば、決定された抽出ピッチと実績との誤差、及び、鋼片の在炉時間の誤差を低減できるので、製品鋼材の品質を向上させ得る連続式加熱炉の操業方法を提供できる。

0022

さらに、第3の本発明において、連続式加熱炉(100)の最出側グループAがグループ分けされ、時間T以内に抽出されないグループA2の鋼片(1a、1a、…)の抽出ピッチがPxとされれば、時間Tの経過後に、グループA2の鋼片(1a、1a、…)をピッチPxで抽出することができる。このようにすれば、時間Tが経過してもなお時間Tにおける抽出ピッチが継続されることに起因する、在炉時間の誤差を低減できる。したがって、かかる構成とすれば、ピッチダウンに起因する製品鋼材の品質低下を抑制し得る連続式加熱炉の操業方法を提供できる。

0023

第4の本発明によれば、連続式加熱炉における鋼片の在炉時間の誤差を低減できるので、製品鋼材の品質低下を抑制することが可能な、鋼材の製造方法を提供できる。

発明を実施するための最良の形態

0024

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。なお、図示の形態はあくまでも例示であり、本発明は図示の形態に限定されるものではない。

0025

1.連続式加熱炉の抽出ピッチ予測方法
本発明にかかる連続式加熱炉の抽出ピッチ予測方法のフローチャート(形態例)を、図1に概略的に示す。図1に示すように、本発明の連続式加熱炉の抽出ピッチ予測方法(以下において、単に「予測方法」という。)では、まず、鋼片の材料情報及び圧延工程の休止時間等の情報が入力され(入力工程S1)、鋼片の材料情報に基づき、炉内鋼片がグループAとグループBとに分けられる(第1の選別工程S2)。その後、工程S3において、炉内鋼片がグループAに属するか否かが判断される。工程S3において否定判断されると、過去の操業実績に基づいて、グループBにかかる鋼片の圧延工程の圧延能力最大時における圧延ピッチP1が予測され(圧延ピッチ予測工程S4)、グループBにかかる鋼片の材料情報に基づいて炉の加熱能力最大時の加熱ピッチP2が演算され(加熱ピッチ予測工程S5)、さらに、圧延工程における休止時間を予測し当該休止時間までに炉内の鋼片を抽出するための抽出ピッチP3が演算される(抽出ピッチ予測工程S6)。このようにして、P1、P2、及び、P3が導出されると、P1、P2、P3を比較して最大ピッチがPxに認定され(第1の比較工程S7)、グループBの鋼片の抽出ピッチがPxに決定される(工程S8)。

0026

工程S3において肯定判断されると、圧延工程における休止時間を予測し当該休止時間までに炉内の鋼片を抽出するための抽出ピッチP3が演算され(抽出ピッチ予測工程S9)、さらに、グループAにかかる鋼片の圧延工程における現在の圧延ピッチP4が演算される(P4演算工程S10)。このようにして、P3及びP4が演算されると、P3とP4とを比較して大きい方のピッチがPyに認定される(第2の比較工程S11)。現在の圧延ピッチが通常操業時のピッチである場合、又は、後述する工程S12〜S16が行われない場合には、このようにして、グループAの鋼片の抽出ピッチがPyに決定される。

0027

一方、ピッチダウンに起因する製造鋼材の品質低下等を防止するという観点からは、ピッチダウン時であっても抽出ピッチの予測精度を向上させることが好ましい。かかる観点から、図1に示す形態の予測方法では、さらに、グループAにかかる鋼片の在炉時間の予測誤差を修正するための時間T、が過去の操業実績に基づいて規定される(時間T規定工程S12)。そして、グループAの鋼片が、当該時間T以内に抽出されるグループA1と抽出されないグループA2とに選別され(第2の選別工程S13)、グループAの鋼片がグループA1に属するか否かが判断される(工程S14)。工程S14において否定判断された鋼片は、グループA2に属しており、グループA2に属する鋼片は時間Tの経過後に抽出される。それゆえ、在炉時間の誤差を低減させるために、グループA2の鋼片の抽出ピッチがPxに決定される(工程S15)。他方、工程S14において肯定判断された鋼片は、グループA1に属し、当該グループA1に属する鋼片は時間T以内に抽出される。それゆえ、グループA1の鋼片の抽出ピッチは圧延ピッチPyに決定される(工程S16)。上記工程後に、全ての鋼片について上記計算が行われたか否かが判断される(工程S17)。工程S17において否定判断された場合には、抽出ピッチが未決定の鋼片が残っているため、当該鋼片の抽出ピッチを決定すべく、工程S3に処理が戻される。工程S17で肯定判断された場合には、全ての鋼片の抽出ピッチを決定済みであるため、抽出ピッチ予測の工程が終了する。

0028

2.連続式加熱炉の操業方法
図2に、グループ分割方法の概念図を示す。図2の右側が連続式加熱炉の出側、同左側が連続式加熱炉の入側である。図2の各鋼片内の数値は、当該鋼片が属するグループの抽出ピッチ[枚/時間]を示している。ここに、グループBでは、鋼片2、2、…の抽出ピッチが20[枚/時間]とされるのに対し、鋼片3、3、…、4、4、…の抽出ピッチが10[枚/時間]とされている。これは、鋼片2、2、…と、鋼片3、3、…、4、4、…とでは鋼種が異なり、それぞれの鋼種に応じて定められるPxの値が異なっていることを表している。

0029

炉内に存在する鋼片は、装入鋼片の材料情報に基づいて最出側グループAと、最出側グループ以外のグループBと、に分けられる。グループBの鋼片2、2、…は、当該鋼片2、2、…の鋼種に応じて定められる上記P1、P2、P3の最大ピッチ(20[枚/時間])で抽出される。また、グループBの鋼片3、3、…、4、4、…は、当該鋼片3、3、…、4、4、…の鋼種に応じて定められる上記P1、P2、P3の最大ピッチ(10[枚/時間])で抽出される。これに対し、グループAの鋼片1、1、…は、上記P3、P4の最大ピッチ(15[枚/時間])で抽出される。

0030

上記グループ分割方法において、最出側グループAの全鋼片が規定時間T以内に抽出されない場合のグループ分割方法の概念図を図3に示す。図3の右側が連続式加熱炉の出側、同左側が連続式加熱炉の入側であり、図3において、図3(a)は、グループAが再分割される前の状態、図3(b)は、グループAが再分割された後の状態を、それぞれ概略的に示している。なお、図3における各鋼片内の数値は、当該鋼片が属するグループの抽出ピッチ[枚/時間]を示している。

0031

図3に示すように、最出側グループAの全鋼片が時間Tの間に抽出されない場合は、最出側グループAを、さらに、時間T以内に抽出される鋼片からなるグループA1と、時間T以内には抽出されない鋼片からなるグループA2と、に再分割する。そして、グループA1の鋼片1、1、…は、上記P3、P4の最大ピッチ(15[枚/時間])で抽出され、グループA2の鋼片1a、1a、…は、当該鋼片1a、1a、…の鋼種に応じて定められる上記P1、P2、P3の最大ピッチ(=20[枚/時間])で抽出される。このようにすれば、時間T経過後の鋼片1a、1a、…の抽出ピッチを、時間Tにおける抽出ピッチ(=15[枚/時間])とは異なるピッチに設定することが可能になるので、時間Tの経過後も上記時間Tにおけるピッチで鋼片が抽出されることに起因する在炉時間の誤差を低減でき、製造鋼材の品質を向上させることができる。

0032

3.連続式加熱炉
図4に、本発明にかかる連続式加熱炉の形態例を概略的に示す。図4紙面左側から右側へ、鋼片・鋼材(図4において不図示)が進行すると仮定する。本発明の連続式加熱炉には、上記連続式加熱炉の抽出ピッチ予測方法、及び、上記連続式加熱炉の操業方法を適用することができる。
図4に示すように、本発明の連続式加熱炉100は、炉10と、当該炉10から抽出される鋼片の抽出ピッチを制御可能な制御装置20と、圧延工程90における圧延速度を検知可能な検知手段15と、を備える。連続式加熱炉100から抽出された鋼片は、その後、圧延機91、91等による圧延工程90等を経て、例えば、巻き取り装置92によって巻き取られる。

0033

炉10から抽出される鋼片の抽出ピッチは、制御装置20によって制御される。制御装置20には、抽出ピッチの予測処理及び鋼片のグループ分けに関する処理等を実行するCPU21と、そのCPU21に対する記憶装置とが設けられている。CPU21は、マイクロプロセッサユニット及びその動作に必要な各種周辺回路が組み合わされることにより構成され、CPU21に対する記憶装置は、例えば、鋼片の抽出ピッチ予測に必要なプログラムや各種データを記憶するROM22と、CPU21の作業領域として機能するRAM23等を組み合わせて構成される。当該構成に加えて、さらに、CPU21が、ROM22に記憶されたソフトウエア等と組み合わされることにより、本発明の連続式加熱炉100における制御装置20が機能する。

0034

炉10へと装入される鋼片の材料情報、休止時間等の入力情報や、検知手段15からの出力信号は、入力ポート24を介して、入力信号としてCPU21へと到達する。CPU21は、上記入力信号、及び、ROM22に記憶されたプログラムに基づいて、出力ポート25を介して、炉10に対する鋼片の抽出ピッチ動作指令を制御する。ここで、ROM22に記憶されるデータの具体例としては、圧延工程の過去の操業実績に関するデータ、各鋼種に対する加熱能力に関するデータ等を挙げることができる。また、ROM22に記憶されるプログラムの具体例としては、過去の操業実績に基づき、圧延工程の圧延能力最大時の圧延ピッチP1を予測する際に使用される計算プログラム、鋼片の材料情報に基づいて、加熱能力最大時の加熱ピッチP2を演算する際に使用される計算プログラム、休止時間迄に鋼片を抽出するための抽出ピッチP3を演算する際に使用される計算プログラム、検知手段15及び入力ポート24を介して伝えられたデータに基づいて現在の圧延ピッチP4を演算する際に使用される計算プログラム、炉10内の鋼片をグループ分けする際に使用されるプログラム、ピッチP1、P2、P3、P4の大小関係を判断する際に使用されるプログラム、等を挙げることができる。すなわち、図4に示す形態の連続式加熱炉100では、CPU21が、第1の選別手段、圧延ピッチ予測手段、加熱ピッチ予測手段、抽出ピッチ予測手段、演算手段、第1の比較手段、時間T規定手段、及び、第2の選別手段として機能する。

0035

なお、本発明の連続式加熱炉に関する上記説明では、第1の選別手段、圧延ピッチ予測手段、加熱ピッチ予測手段、抽出ピッチ予測手段、検知手段、第1の比較手段、時間T規定手段、及び、第2の選別手段として機能するCPU21が備えられる形態を例示したが、本発明の連続式加熱炉は当該形態に限定されない。図4に示す形態にかかるCPU21に備えられる上記各機能は、複数の処理装置等に備えられていても良い。

0036

本発明の連続式加熱炉に、自動操モデルを適用した形態例について、以下に説明する。

0037

図5に、自動操炉モデルの概要図を示す。図5に示す自動操炉モデルは、入力部51、目標抽出温度計算部52、抽出ピッチ計算部53、在炉時間予測計算部54、抽出温度予測計算部55、及び、設定炉温計算部56、を備える。目標抽出温度計算部52にて、連続式加熱炉から抽出される鋼片の目標抽出温度が決定され、抽出ピッチ計算部53にて、各鋼片の抽出ピッチ(上記Px、Py等)が計算される。さらに、在炉時間予測計算部54にて、鋼片の在炉時間が予測され、抽出温度予測計算部55にて、在炉時間予測計算部54にて予測された在炉時間経過後の鋼片の温度が予測される。そして、抽出温度予測計算部55にて予測された抽出温度と、目標抽出温度計算部52にて計算された目標抽出温度とを用い、設定炉温計算部56にて、鋼片を目標抽出温度どおりに抽出するための最適炉温が算出される。

0038

自動操炉モデルで行われる上記予測計算の中で、在炉時間予測時に用いられる抽出ピッチの予測精度は、最適設定炉温の精度、装入鋼片の品質、燃料原単位等に大きく影響するため、抽出ピッチ予測精度の高精度化が望まれる。そして、本発明によれば、抽出ピッチの計算に現在の圧延ピッチに関するデータを反映させることができるので、抽出ピッチ予測精度の高精度化を図ることが可能になる。

0039

図6に、在炉時間予測方法の概要を示す。図6に示す各鋼片内の数値は、当該鋼片が属するグループの抽出ピッチ[枚/時間]を示している。
在炉時間を予測する際には、上記計算にて求められる抽出ピッチの単位を、[枚/時間]から[分/枚]へ換算する。例えば、抽出ピッチが20[枚/時間]の場合には、60/20=3[分/枚]と換算できる。このようにして、全ての鋼片について当該換算を行い、在炉時間が予測される対象材よりも先に抽出される全鋼片の抽出ピッチを全て加算することにより、在炉時間を予測することができる。図6において、休止時間の経過後最初に抽出される鋼片が、在炉時間が予測される対象材4xである。グループAの鋼片1、1、…の抽出ピッチが15[枚/時間]=4[分/枚]、グループBの鋼片2、2、…の抽出ピッチが20[枚/時間]=3[分/枚]、鋼片3、3、…の抽出ピッチが10[枚/時間]=6[分/枚]なので、ロール替にともなう休止時間を30分とするとき、対象材4xの在炉時間は、4×4+3×4+6×2+30=70分と予測することができる。

0040

4.鋼材の製造方法
本発明の鋼材の製造方法(以下、「製造方法」という。)を適用可能な製造ラインとしては、図4の形態を例示することができる。本発明の製造方法には、少なくとも、連続式加熱炉による加熱工程、及び、当該連続式加熱炉から抽出された鋼片を圧延可能な圧延工程が備えられていれば良く、これらの工程のほか、さらに、精整工程や熱処理工程等が備えられる形態とすることも可能である。

0041

上述のように、本発明の連続式加熱炉の操業方法によれば、連続式加熱炉内の鋼片がグループ分けされ、最出側グループの抽出ピッチが、現在の圧延工程における圧延ピッチを考慮しながら決定される。それゆえ、鋼片の在炉時間予測の高精度化を図ることが可能になり、その結果、製品鋼材の品質を向上させることができる。そして、本発明の製造方法には、上記連続式加熱炉の操業方法が含まれている。したがって、かかる構成とすることで、製品鋼材の品質を向上させることが可能な、鋼材の製造方法を提供できる。

図面の簡単な説明

0042

連続式加熱炉の抽出ピッチ予測方法のフローチャートである。
グループ分割方法の概念図である。
最出側グループの全鋼片が規定時間T以内に抽出されない場合のグループ分割方法の概念図である。図3(a)はグループ再分割前の状態を、図3(b)はグループ再分割後の状態を概略的に示している。
本発明にかかる連続式加熱炉の形態例を示す概略図である。
自動操炉モデルの概要図である。
在炉時間予測の概念図である。

符号の説明

0043

1、2、3、4鋼片
10熱処理炉
15 検知手段
20制御装置
21 CPU(第1の選別手段、圧延ピッチ予測手段、加熱ピッチ予測手段、抽出ピッチ予測手段、演算手段、第1の比較手段、時間T規定手段、第2の選別手段)
90圧延工程
100 連続式加熱炉

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