(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱間圧延材料の加熱炉抽出ピッチ決定方法であって、加熱延長時間を決定するにあたり、前記加熱炉に在炉する加熱延長対象材料がｔ分の加熱延長時間を必要とする場合、該加熱延長対象材料から加熱炉抽出口までに在炉する全材料の材料幅の総和をＷとし、各材料の材料幅を wi として、該材料の抽出ピッチをｔ×(wi ／Ｗ) 分延長することを特徴とする加熱炉抽出ピッチ決定方法。
【請求項２】
熱間圧延材料の加熱炉抽出ピッチ決定方法であって、加熱延長時間を決定するにあたり、加熱延長対象材料が所定の加熱延長時間を必要とする場合、該加熱延長対象材料から加熱炉抽出口までに在炉する全材料の抽出ピッチの延長分の総和を、前記所定の加熱延長時間とし、該加熱延長対象材料から加熱炉抽出口までに在炉する全材料のうち、加熱炉抽出後炉外において待機が不可である待機不可材料についての抽出ピッチを他の材料の抽出ピッチの延長分より長く配分すると共に、待機不可材料の抽出ピッチの延長分の総和と他の材料の抽出ピッチの延長分の総和との合計が前記所定の加熱延長時間に一致するようにすることを特徴とする加熱炉抽出ピッチ決定方法。
【請求項３】
熱間圧延材料の加熱炉抽出ピッチ決定方法であって、加熱延長時間を決定するにあたり、加熱延長対象材料が所定の加熱延長時間を必要とする場合、該加熱延長対象材料から加熱炉抽出口までに在炉する全材料の抽出ピッチの延長分の総和を、前記所定の加熱延長時間とし、該加熱延長対象材料から加熱炉抽出口までに在炉する全材料のうち、加熱炉内ですでに加熱しすぎとなっている過加熱材料についての抽出ピッチを他の材料の抽出ピッチより短く配分すると共に、待機不可材料の抽出ピッチの延長分の総和と他の材料の抽出ピッチの延長分の総和との合計が前記所定の加熱延長時間に一致するようにすることを特徴とする加熱炉抽出ピッチ決定方法。
【請求項４】
熱間圧延材料の加熱炉抽出ピッチ決定方法であって、加熱延長時間を決定するにあたり、加熱延長対象材料が所定の加熱延長時間を必要とする場合、該加熱延長対象材料から加熱炉抽出口までに在炉するそれぞれの材料の抽出ピッチの延長時間を順次漸減して前記加熱延長時間を配分するようにしたことを特徴とする加熱炉抽出ピッチ決定方法。
【請求項５】
熱間圧延材料の加熱炉抽出ピッチ決定方法であって、加熱延長時間を決定するにあたり、加熱延長対象材料が所定の加熱延長時間を必要とする場合、前記請求項１〜４のそれぞれの加熱炉抽出ピッチ決定方法に重み付けを行って、前記加熱延長対象材料から加熱炉抽出口までに在炉するそれぞれの材料の抽出ピッチを決定することを特徴とする加熱炉抽出ピッチ決定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱間圧延材料の加熱炉における抽出ピッチの決定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の加熱炉抽出材料の抽出ピッチの決定方法を図２に基づき説明する。
加熱炉から抽出された材料（バー）は、粗第１圧延機〜粗第３圧延機、仕上げ圧延機を経てコイラーで巻き取られる。この時、それぞれの圧延機入り側、もしくはコイラー入り側において、それぞれのバーツーバーの間隔が設定替え時間以上となるようにあらかじめ予測し、加熱炉での抽出ピッチの調整が行われる。
【０００３】
以上の圧延制約をもとにした抽出時間の決定について詳細に説明する。
(a) 加熱炉内の各材料について抽出から粗ミル、仕上ミル、コイラーまでの圧延スケジュールをもとに搬送時間を予測計算する。
(b) あらかじめ決められた材料の抽出順番のうち連続して圧延される２本の材料の搬送時間をもとに各設備（粗ミル、仕上ミル、コイラーなど）でのバーツーバー時間（先行材料オフから当該材料オンまでの時間）が所定の時間（設定替え時間）となるように当該材料の抽出ピッチ（先行材料抽出開始から当該材料抽出開始までの時間）を求める。
【０００４】
(c) 当該材料よりも前に抽出される全ての材料の抽出ピッチを加算することにより、当該材料の抽出時間を決定する。
抽出ピッチと、以上の圧延制約に伴う抽出時間の一例を表１に示す。
【０００５】
【表１】
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【０００６】
抽出ピッチと抽出時間の決定のためには、以上の圧延上の制約と並び、加熱炉や材料そのものに起因する加熱制約も考慮することが必要である。
加熱制約をもとにした抽出時間の延長方法を説明する。
(a) 加熱炉内の材料について炉温を最大にして加熱したときの最短加熱時間を求める。
【０００７】
(b) 最短加熱時間が圧延制約で求めた抽出時間よりも長いとき、その時間差である必要延長時間を求める。
(c) 必要延長時間を当該材料よりも抽出順が前の材料の抽出ピッチに配分し、それぞれの抽出時間を修正する。ここで、必要延長時間を材料の本数で割り、各材料に対して均等に配分されるように、抽出時間を延長することが一般的に行われている。
【０００８】
表１において、一例として、Ｊ材料の加熱に2400秒が必要な場合について説明する。必要延長時間は、2400秒−1920秒＝480 秒である。Ｊ材料までの先行する抽出材料は10本であることから、１本あたり48秒の時間延長となり、それぞれの抽出ピッチを48秒延長する事が必要となる。
延長した抽出ピッチと修正後の抽出時間を表２に示す。
【０００９】
【表２】
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【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、以上で説明した従来の加熱制約による抽出ピッチ延長方法には次のような問題がある。
(1) 単に必要延長時間を本数で割るだけであり、加熱炉の能力を最大限に活用しているとはいえない。
【００１１】
(2) 圧延制約にもとづいて決定する加熱炉抽出時間は、搬送予測誤差が含まれているため、粗ミルライン入り側で待機が発生する場合があり、温度降下により固くなりやすい材料に関しては、圧延できなくなるトラブル（これを、粗半成と呼ぶ。）につながる場合がある。
したがって、加熱制約により抽出時間延長が発生した場合、搬送予測誤差を補うことが必要となるが、この解決手段は未だ提供されていない。
【００１２】
(3) 過加熱となっている材料に対しても、加熱時間の延長をしてしまい、さらに過加熱になって温度が上がりすぎ、圧延ラインにおいて仕上前の温度調整のための仕上前温度待機が発生し、圧延能率を阻害する。
(4) 抽出ピッチが突然大きく空くことになり、円滑な圧延ができなくなる。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以上の問題点を解決し、円滑な圧延を行うための加熱炉抽出ピッチ決定方法を提供するものである。
すなわち、本発明は、熱間圧延材料の加熱炉抽出ピッチ決定方法であって、加熱延長時間を決定するにあたり、前記加熱炉に在炉する加熱延長対象材料がｔ分の加熱延長時間を必要とする場合、該加熱延長対象材料から加熱炉抽出口までに在炉する全材料の材料幅の総和をＷとし、各材料の材料幅を wi として、該材料の抽出ピッチをｔ×(wi ／Ｗ) 分延長することを特徴とする加熱炉抽出ピッチ決定方法により上記課題を解決した。
【００１４】
また本発明は、熱間圧延材料の加熱炉抽出ピッチ決定方法であって、加熱延長時間を決定するにあたり、加熱延長対象材料が所定の加熱延長時間を必要とする場合、該加熱延長対象材料から加熱炉抽出口までに在炉する全材料の抽出ピッチの延長分の総和を、前記所定の加熱延長時間とし、該加熱延長対象材料から加熱炉抽出口までに在炉する全材料のうち、加熱炉抽出後炉外において待機が不可である待機不可材料についての抽出ピッチを他の材料の抽出ピッチより長く配分すると共に、待機不可材料の抽出ピッチの延長分の総和と他の材料の抽出ピッチの延長分の総和との合計が前記所定の加熱延長時間に一致するようにすることを特徴とする加熱炉抽出ピッチ決定方法によって上記課題を解決した。
又、本発明は、熱間圧延材料の加熱炉抽出ピッチ決定方法であって、加熱延長時間を決定するにあたり、加熱延長対象材料が所定の加熱延長を必要とする場合、該加熱延長対象材料から加熱炉抽出口までに在炉する全材料の抽出ピッチの延長分の総和を、前記所定の加熱延長時間とし、該加熱延長対象材料から加熱炉抽出口までに在炉する全材料のうち、加熱炉内ですでに加熱しすぎとなっている過加熱材料についての抽出ピッチを他の材料の抽出ピッチより短く配分すると共に、待機不可材料の抽出ピッチの延長分の総和と他の材料の抽出ピッチの延長分の総和との合計が前記所定の加熱延長時間に一致するようにすることを特徴とする加熱炉抽出ピッチ決定方法によって上記課題を解決した。さらに、又、本発明は、熱間圧延材料の加熱炉抽出ピッチ決定方法であって、加熱延長時間を決定するにあたり、加熱延長対象材料が所定の加熱延長時間を必要とする場合、該加熱延長対象材料から加熱炉抽出口までに在炉するそれぞれの材料の抽出ピッチの延長時間を順次漸減して前記加熱延長時間を配分するようにしたことを特徴とする加熱炉抽出ピッチ決定方法によって上記課題を解決した。
【００１５】
そして、熱間圧延材料の加熱炉抽出ピッチ決定方法であって、加熱延長時間を決定するにあたり、加熱延長対象材料が所定の加熱延長時間を必要とする場合、前記請求項１〜４のそれぞれの加熱炉抽出ピッチ決定方法に重み付けを行って、前記加熱延長対象材料から加熱炉抽出口までに在炉するそれぞれの材料の抽出ピッチを決定することを特徴とする加熱炉抽出ピッチ決定方法によって上記課題を解決した。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について以下に説明する。
本発明の第一の態様は、加熱炉の能力を最大限に引き出すために、被加熱材料の炉内移動速度ができるだけ一定になるように材料幅に応じて抽出ピッチを変更する。即ち材料幅が広いほど抽出ピッチを長くすることを特徴とする。
【００１７】
本発明の第二の態様は、粗ミルラインでの待機がトラブルである粗半成につながりやすい材料に関しては、加熱時間延長が発生したときには積極的にこれを利用し、当該材料について加熱炉抽出ピッチを優先的に長くすることで先行材料との抽出時間間隔を長くし、粗ミルラインでの待機を回避する。
本発明の第三の態様は、過加熱となっている材料は抽出予定時間を遅らせずそのまま抽出することで、不要な加熱時間の延長を避け、搬送テーブル上での温度降下に要する時間を短縮させるのである。
【００１８】
本発明の第四の態様は、加熱律速となった材料が抽出されるまで徐々に抽出ピッチの時間間隔を空けていくことによって、圧延を円滑に行うようにする。
そして、本発明の第五の態様として、以上の４つの方法にそれぞれ重みづけを行い、重合して各材料の抽出ピッチ延長時間を決定することを特徴とする。
【００１９】
【実施例】
以下、従来の加熱時間延長方法と本発明を対比して以下に説明する。
図１に示すように材料幅の異なる抽出順１〜21番目までの材料が炉内に配置されているとする。ここで、簡単のためスラブ間隔は無視している。また、表３に各材料の材料幅と抽出ピッチを示す。
【００２０】
【表３】
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【００２１】
各材料の抽出ピッチが全て３分であるとすると、材料幅の広い材料が抽出された場合には炉内移動速度が早くなるので、圧延順21番目のＵ材料の各帯での在炉時間は３帯から順に12分、21分、30分となる。図３に、抽出までの経過時間とＵ材料の炉内位置の関係をグラフとして示す。
ここで、一例として、Ｕ材料の必要延長時間が30分となったとする。
【００２２】
従来例での抽出ピッチの延長では各材料を一律に時間延長するため３帯から５帯での在炉時間がそれぞれ18分、31分、44分となるが、本発明例における抽出ピッチの延長のときに材料幅に応じて延長時間を変えるため、３帯から５帯の在炉時間がそれぞれ22分、31分、40分となる。このグラフを図４に示す。
また、材料の平均的な温度を目標値まで上げ、かつ材料の内部まできちんと熟熱させるといった理想的な加熱方法を考えた場合、各帯の在炉時間をできるだけ同一とする方が理想的な加熱（図４において、理想形として示すパターン）に近くなる。この点で本発明例の方が、より理想形に近づいており、良好な抽出を行えることが分かる。
【００２３】
つぎに、表４に示すように圧延順６番目から15番目が粗ミルラインでの待機不可材料であるとする。ここで、Ｕ材料の必要延長時間を10分とする。
【００２４】
【表４】
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【００２５】
従来例であれば、均等配分のため各材料の抽出ピッチが3.5 分程度になる。しかしながら本発明例では、粗ミルラインでの待機不可材料の抽出ピッチを通常材料よりも優先的に長くする。例えば待機不可材料を通常材料の10倍の延長時間とすると、通常材料の延長時間は0.1 分となり、抽出ピッチは3.1 分となる。これに対し、待機不可材料の延長時間は0.9 分となり抽出ピッチは3.9 分となる。以上の関係を図５のグラフに示す。
【００２６】
従来例の3.5 分よりも本発明例の3.9 分とした方が待機不可材料の粗ミルでの待機が格段に防止できることは明らかである。
つぎに、表５に示すように抽出順１、２、３、６、８、10番目に過加熱材料が存在したとする。ここで過加熱材料とは既に抽出目標温度に達している材料である。また、Ｕ材料の必要延長時間が30分であるとする。
【００２７】
【表５】
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【００２８】
従来例では、均等配分のため各材料の抽出ピッチが4.4 分程度になる。しかしながら、過加熱材料は抽出ピッチ延長をしないとする本発明例では、過加熱材料の抽出ピッチを３分のままとし、通常材料の抽出ピッチを５分とする。ここで、Ｊ材料に注目すると、従来例の場合、加熱時間が合計14.2分増えるのに対し、本発明では合計８分となり、過加熱材料の無駄な加熱時間延長を削減でき、さらに過加熱になるのを防ぐことができるのである。図６に、以上の場合の抽出ピッチの従来例と本発明例を比較したグラフを示す。
【００２９】
つぎに、表６の場合を説明する。
【００３０】
【表６】
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【００３１】
抽出順21番目のＵ材料の必要延長時間を30分であるとする。元の抽出ピッチは、これまでと同様に３分とする。そうすると、従来例では、抽出ピッチが一律4.4 分とされるのに対し、本発明例では、抽出口の材料であるＡ材料と延長必要材料であるＵ材料の延長時間比を１：２とし、その間の材料の抽出ピッチ延長時間の傾斜配分を行うようにするのである。図７に以上の抽出ピッチを比較したグラフを示す。このようにすることで、本発明例では、従来例と比較して徐々に抽出ピッチが大きくなり、円滑な圧延が期待できるのである。
【００３２】
以上においては、それぞれの個別の方法について実施例を説明したが、つぎに、これらを総合した抽出ピッチの決定方法の実施例を表７〜８と図８に示す。
【００３３】
【表７】
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【００３４】
【表８】
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【００３５】
まず、以上で説明した４種類のそれぞれの抽出ピッチ決定方法に対して重みを設ける。
ここで、以上において個別に説明した４種類の抽出ピッチ決定方法を簡単に説明すると以下のように要約できる。
(1) 材料幅に応じて抽出時間を変える。
【００３６】
(2) 待機不可材料を優先して抽出ピッチを長くする。
(3) 過加熱になっている材料は延長時間を短くする。
(過加熱材料は延長をしない。)
(4) 徐々に抽出ピッチを長くする。
【００３７】
(抽出端Ａ材料：延長必要材料Ｕ材料＝１：２とする。)
ここでは、実施例として最も簡単な例示をすることとし、それぞれの重みを(1) ：(2) ：(3) ：(4) ＝１：１：１：１としているが、この重み付けは必要に応じ、様々に最適化できることは言うまでもない。
上記の例では、加熱延長必要材料Ｕ材料の延長時間を30分とすると、それぞれの延長方法に対して、各7.5 分の時間延長が配分される。次に、それぞれの抽出ピッチ決定方法に従って抽出ピッチの延長時間を求め、それらを合計し、表８もしくは図８に示すような最終的な値とするのである。
【００３８】
【発明の効果】
熱間圧延材料の加熱炉抽出ピッチの最適化ができるようになり、加熱炉の加熱能力を向上させ、圧延不可となるトラブルである粗半成を防止することができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】加熱炉の各炉帯に在炉する材料幅について、その一例を模式的に示す炉内の断面図である。
【図２】圧延ラインにおける搬送時間予測経過を示すグラフである。
【図３】加熱炉の在炉経過時間と炉内在炉位置の関係を示すグラフである。
【図４】加熱時間延長時の本発明例と従来例との延長時間配分について比較するグラフである。
【図５】炉内待機不可材料に対する本発明例と従来例の抽出ピッチ変更について比較するグラフである。
【図６】過加熱材料に対する本発明例と従来例の抽出ピッチ変更について比較するグラフである。
【図７】加熱時間延長時の延長時間の配分について、徐々に抽出ピッチを変更する本発明例と抽出ピッチを平均して配分する従来例について比較するグラフである。
【図８】本発明例の全てのパラメータを採用した場合の抽出ピッチと従来例の抽出ピッチについて比較するグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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