(57)【要約】【課題】熱間圧延ラインにおける金属帯の巻取温度制御において、仮に設定した熱伝達係数と実際の熱伝達係数の偏差を補正する巻取温度制御の精度向上を図ることができる、熱間圧延ラインにおける金属帯の巻取温度制御方法を提供する。【解決手段】金属帯８を長手方向に仮想切板８１に分け、巻取温度計２５から、上流側に一バンク以上空けて、かつ、仕上圧延機出側温度計２１よりも下流側の、金属帯８の仮想切板８１のうちの複数ないし全部に対して、注水設定を、仮想切板８１ごとの実績巻取温度が、巻取温度計２５にて測定されるたびごとに行う。【選択図】図１
2011212686.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱間圧延ラインにおける金属帯の巻取温度制御方法において、
前記金属帯についての注水条件の実績から計算により求まる実績計算巻取温度と、
前記金属帯の実績巻取温度と、
の偏差を補正する熱伝達係数の補正係数を算出し、
以降、前記補正係数を乗じた熱伝達係数を用いて注水設定を行い、該注水設定の通りに実際に注水を行う、
熱間圧延ラインにおける金属帯の巻取温度制御方法であって、
前記金属帯を長手方向に仮想切板に分け、
前記注水設定を、
前記仮想切板ごとの実績巻取温度が、前記巻取温度計にて測定されるたびごとに行う
ことを特徴とする熱間圧延ラインにおける金属帯の巻取温度制御方法。
【請求項２】
請求項１において、前記金属帯の先端から上流側にある一定の長さの範囲に位置する仮想切板に対しては、
前記補正係数をさらに補正して乗じた熱伝達係数を用いて前記注水設定を行う
ことを特徴とする熱間圧延ラインにおける金属帯の巻取温度制御方法。
【請求項３】
請求項１において、前記補正係数に、ある一定の上下の各閾値を設け、
前記仮想切板ごとの前記補正係数が、前記上下の各閾値の間に入る前記金属帯の長手方向の範囲については、前記補正係数を乗じた熱伝達係数を用い、
前記上下の各閾値の間に入らない前記金属帯の長手方向の範囲については、予め設定しておいた定数を補正係数として乗じた熱伝達係数を用いて、
前記注水設定を行う
ことを特徴とする熱間圧延ラインにおける金属帯の巻取温度制御方法。
【請求項４】
請求項１において、前記金属帯の先端から上流側、固定長範囲内に位置する仮想切板に対しては、予め設定しておいた定数を補正係数として乗じた熱伝達係数を用い、
前記固定長範囲外に位置する仮想切板に対しては、前記算出して得た補正係数を乗じた熱伝達係数を用いて、
前記注水設定を行う
ことを特徴とする熱間圧延ラインにおける金属帯の巻取温度制御方法。
【請求項５】
請求項１において、前記補正係数が、ある仮想切板と、上流側に隣接する別の仮想切板と、でどれだけ差があるかの補正係数の変動に、ある一定の上下の各閾値を設け、
前記補正係数の変動が、前記上下の各閾値の間に入る金属帯の長手方向の範囲については、前記算出して得た補正係数を乗じた熱伝達係数を用い、
前記上下の各閾値の間に入らない金属帯の長手方向の範囲については、予め設定しておいた定数を補正係数として乗じた熱伝達係数を用いて、
前記注水設定を行う
ことを特徴とする熱間圧延ラインにおける金属帯の巻取温度制御方法。
【請求項６】
熱間圧延ラインにおける金属帯の巻取温度制御方法において、
前記金属帯についての注水条件の実績から計算により求まる実績計算巻取温度と、
前記金属帯の実績巻取温度と、
の偏差を補正する熱伝達係数の補正係数を算出し、
前記金属帯の次に搬送されてくる別の金属帯に対し、前記補正係数を乗じた熱伝達係数を用いて、前記した、次に搬送されてくる別の金属帯の注水設定を行い、該注水設定の通りに実際に注水を行う、
熱間圧延ラインにおける金属帯の巻取温度制御方法であって、
最初の金属帯および次に搬送されてくる別の金属帯を長手方向に仮想切板に分け、
最初の金属帯の先端からある一定の長さの範囲に位置する仮想切板についての、前記補正係数を、前記した、最初の金属帯の先端からある一定の長さの範囲に位置する各仮想切板について平均化してμ１として求め、
前記した、最初の金属帯の先端からある一定の長さの範囲外に位置する仮想切板についての、前記補正係数を、前記した、最初の金属帯の先端からある一定の長さの範囲外に位置する各仮想切板について平均化してμ２として求め、
前記した、次に搬送されてくる別の金属帯の先端からある一定の長さの範囲に位置する仮想切板に対しては、μ１／μ２を補正係数として乗じた熱伝達係数を用いて、
前記注水設定を行い、
前記した、次に搬送されてくる別の金属帯の先端からある一定の長さの範囲外に位置する仮想切板に対しては、
前記別の金属帯についての注水条件の実績から計算により求まる実績計算巻取温度と、
前記別の金属帯の実績巻取温度と、
の偏差を補正する熱伝達係数の補正係数を算出し、
以降、前記補正係数を乗じた熱伝達係数を用いて、
前記注水設定を、
前記仮想切板ごとの実績巻取温度が、前記巻取温度計にて測定されるたびごとに行う
ことを特徴とする熱間圧延ラインにおける金属帯の巻取温度制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は熱間圧延ラインにおける金属帯の巻取温度制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１２は、熱間圧延ラインの一例である。１００は熱間圧延ライン全体を示す。１０は加熱炉、１２は粗圧延機、１８は仕上圧延機、２４は巻取装置（コイラー）である。
【０００３】
加熱炉１０内で千℃内外〜千数百℃に加熱された厚さ１５０〜３００ｍｍの金属片８は、粗圧延機１２（基数は２基に限らず）により厚み２０〜６０ｍｍまで圧延され、仕上圧延機１８（基数は７基に限らず）により、さらに１．２〜２５ｍｍの厚さの金属板に圧延され、巻取装置２４にて巻き取られる。
【０００４】
１４はクロップシャー、１６はデスケーリング装置、１５は仕上圧延機入側温度計、２１は仕上圧延機出側温度計、２２は仕上圧延機出側板厚計、２３はランナウトテーブル、２５は巻取温度計である。
【０００５】
５０は制御装置、７０はプロセスコンピュータ、９０はビジネスコンピュータであり、熱間圧延ライン１００の全体をコントロールしている。
【０００６】
また、熱間圧延ライン１００には、仕上圧延機１８を構成する各圧延機（スタンド）間を除いて、その他の圧延機間には、多数の（全部で百以上）テーブルロール７が設置されており、金属片（金属帯）８を搬送する。
【０００７】
さて、冷却設備２６の一部を抜き出して図１３に示す。冷却設備２６は、搬送される金属帯８の幅方向にノズル２６１を列設したヘッダ２６２を金属帯８の搬送方向Ａに列設して構成される。バルブ２６３で注水と停止を行う、ヘッダ２６２が複数組になったものをバンク２６４という。バンク２６４が金属帯８の搬送方向Ａにいくつも列設されて図１２中の冷却設備２６が構成されている。
【０００８】
金属帯８の巻取温度の制御は、概略、ビジネスコンピュータ９０からプロセスコンピュータ７０に伝送されてくる目標巻取温度の値に近づくように、仕上圧延中の金属帯８の搬送速度変化に追随して注水するバンク２６４の数を増減調整することで行われる。
【０００９】
また、目標巻取温度と、巻取温度計２５で実際に測定した実績巻取温度と、の偏差がなくなるように、搬送方向Ａにみて上流側（以下、単に上流側）に対し、先述の注水するバンク数を増減するようフィードバック制御を行う場合もある。
【００１０】
なお、金属帯８の長手方向と搬送方向Ａとは一致する。
【００１１】
さて、ここで、上記巻取温度の制御をするには、注水するバンク２６４の数を決める計算を行うのに必要な熱伝達係数を仮に決めておく必要がある。
【００１２】
しかしながら、この仮に決めた熱伝達係数と、実際の熱伝達係数とは、違っている場合が少なくない。
【００１３】
このため、実際に注水されたバンク数や通板速度や冷却水ｗの温度などの注水条件の実績から計算により求まる巻取温度を、実績計算巻取温度として求め、該実績計算巻取温度と、巻取温度計２５直下を金属帯８の先端が通過した後に実際に測定した金属帯８の巻取温度（実績巻取温度）と、の偏差がなくなるような熱伝達係数を、まだ金属帯８を仕上圧延中などに算出し、以降は、該算出した熱伝達係数にて金属帯の巻取温度制御を行う方法が、特許文献１に記載されている。
【００１４】
なお、特許文献１では、仕上圧延機出側温度計と巻取温度計の中間に中間温度計を設け、中間温度計位置における実績計算温度と、中間温度計により測定した金属帯の温度の実績と、から算出した熱伝達係数にて、仕上圧延機出側温度計〜中間温度計に位置する注水バンク数を調整して中間温度制御を行い、実績計算巻取温度と、巻取温度計により測定した実績巻取温度と、から算出した熱伝達係数にて、中間温度計〜巻取温度計に位置する注水バンク数を調整して巻取温度制御を行うようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特許第３１７０３７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、特許文献１の制御は、図１４に示すように、金属帯の長手方向に飛び飛びに行われる。
【００１７】
このため、金属帯の全長にわたる巻取温度制御の精度向上に限界があった。
【００１８】
本発明は、従来技術の上記のような問題を解決するためになされたものであり、熱間圧延ラインにおける金属帯の巻取温度制御において、仮に決めた熱伝達係数と実際の熱伝達係数の偏差を補正する制御を、実績巻取温度が巻取温度計にて測定されるたびごとに行うことで、巻取温度制御の精度向上を図ることができる、熱間圧延ラインにおける金属帯の巻取温度制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
［１］熱間圧延ラインにおける金属帯の巻取温度制御方法において、
前記金属帯についての注水条件の実績から計算により求まる実績計算巻取温度と、
前記金属帯の実績巻取温度と、
の偏差を補正する熱伝達係数の補正係数を算出し、
以降、前記補正係数を乗じた熱伝達係数を用いて注水設定を行い、該注水設定の通りに実際に注水を行う、
熱間圧延ラインにおける金属帯の巻取温度制御方法であって、
前記金属帯を長手方向に仮想切板に分け、
前記注水設定を、
前記仮想切板ごとの実績巻取温度が、前記巻取温度計にて測定されるたびごとに行う
ことを特徴とする熱間圧延ラインにおける金属帯の巻取温度制御方法。
［２］［１］において、前記金属帯の先端から上流側にある一定の長さの範囲に位置する仮想切板に対しては、
前記補正係数をさらに補正して乗じた熱伝達係数を用いて前記注水設定を行う
ことを特徴とする熱間圧延ラインにおける金属帯の巻取温度制御方法。
［３］［１］において、前記補正係数に、ある一定の上下の各閾値を設け、
前記仮想切板ごとの前記補正係数が、前記上下の各閾値の間に入る前記金属帯の長手方向の範囲については、前記補正係数を乗じた熱伝達係数を用い、
前記上下の各閾値の間に入らない前記金属帯の長手方向の範囲については、予め設定しておいた定数を補正係数として乗じた熱伝達係数を用いて、
前記注水設定を行う
ことを特徴とする熱間圧延ラインにおける金属帯の巻取温度制御方法。
［４］［１］において、前記金属帯の先端から上流側、固定長範囲内に位置する仮想切板に対しては、予め設定しておいた定数を補正係数として乗じた熱伝達係数を用い、
前記固定長範囲外に位置する仮想切板に対しては、前記算出して得た補正係数を乗じた熱伝達係数を用いて、
前記注水設定を行う
ことを特徴とする熱間圧延ラインにおける金属帯の巻取温度制御方法。
［５］［１］において、前記補正係数が、ある仮想切板と、上流側に隣接する別の仮想切板と、でどれだけ差があるかの補正係数の変動に、ある一定の上下の各閾値を設け、
前記補正係数の変動が、前記上下の各閾値の間に入る金属帯の長手方向の範囲については、前記算出して得た補正係数を乗じた熱伝達係数を用い、
前記上下の各閾値の間に入らない金属帯の長手方向の範囲については、予め設定しておいた定数を補正係数として乗じた熱伝達係数を用いて、
前記注水設定を行う
ことを特徴とする熱間圧延ラインにおける金属帯の巻取温度制御方法。
［６］熱間圧延ラインにおける金属帯の巻取温度制御方法において、
前記金属帯についての注水条件の実績から計算により求まる実績計算巻取温度と、
前記金属帯の実績巻取温度と、
の偏差を補正する熱伝達係数の補正係数を算出し、
前記金属帯の次に搬送されてくる別の金属帯に対し、前記補正係数を乗じた熱伝達係数を用いて、前記した、次に搬送されてくる別の金属帯の注水設定を行い、該注水設定の通りに実際に注水を行う、
熱間圧延ラインにおける金属帯の巻取温度制御方法であって、
最初の金属帯および次に搬送されてくる別の金属帯を長手方向に仮想切板に分け、
最初の金属帯の先端からある一定の長さの範囲に位置する仮想切板についての、前記補正係数を、前記した、最初の金属帯の先端からある一定の長さの範囲に位置する各仮想切板について平均化してμ１として求め、
前記した、最初の金属帯の先端からある一定の長さの範囲外に位置する仮想切板についての、前記補正係数を、前記した、最初の金属帯の先端からある一定の長さの範囲外に位置する各仮想切板について平均化してμ２として求め、
前記した、次に搬送されてくる別の金属帯の先端からある一定の長さの範囲に位置する仮想切板に対しては、μ１／μ２を補正係数として乗じた熱伝達係数を用いて、
前記注水設定を行い、
前記した、次に搬送されてくる別の金属帯の先端からある一定の長さの範囲外に位置する仮想切板に対しては、
前記別の金属帯についての注水条件の実績から計算により求まる実績計算巻取温度と、
前記別の金属帯の実績巻取温度と、
の偏差を補正する熱伝達係数の補正係数を算出し、
以降、前記補正係数を乗じた熱伝達係数を用いて、
前記注水設定を、
前記仮想切板ごとの実績巻取温度が、前記巻取温度計にて測定されるたびごとに行う
ことを特徴とする熱間圧延ラインにおける金属帯の巻取温度制御方法。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、熱間圧延ラインにおける金属帯の巻取温度制御において、仮に決めた熱伝達係数と実際の熱伝達係数の偏差を補正する制御を、実績巻取温度が巻取温度計にて測定されるたびごとに行うことで、巻取温度制御の精度向上を図ることができる、熱間圧延ラインにおける金属帯の巻取温度制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態の一例について説明するための図
【図２】本発明の実施形態の一例について説明するための図
【図３】本発明の実施形態の一例について説明するための図
【図４】本発明の実施形態の一例について説明するための図
【図５】本発明の実施形態の一例について説明するための図
【図６】本発明の実施形態の一例について説明するための図
【図７】本発明の実施形態の一例について説明するための図
【図８】本発明の実施形態の一例について説明するための図
【図９】本発明の実施形態の一例について説明するための図
【図１０】本発明の実施形態の一例について説明するための図
【図１１】本発明の実施形態の一例について説明するための図
【図１２】従来技術について説明するための図
【図１３】従来技術について説明するための図
【図１４】従来技術について説明するための図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
ランナウトテーブル２３における、金属帯８の冷却制御（巻取温度制御）は、概略、以下に述べるようにして行われる。
【００２３】
図６中に示した、仕上圧延された金属帯８の先端が仕上圧延機出側温度計２１の真下に到達すると、金属帯８の先端の温度は仕上圧延機出側温度計２１からプロセスコンピュータ７０に伝送される。
【００２４】
また、上位のビジネスコンピュータ９０からは、金属帯８の目標巻取温度が、プロセスコンピュータ７０に伝送され、目標巻取温度まで冷却するために、注水すべきバンク数の計算が起動される。
【００２５】
この注水すべきバンク数の計算は、金属帯８の目標巻取温度、仕上圧延機出側温度実績、仕上圧延後の金属帯８の厚み、金属帯８のスレッディング速度およびトップ速度、それに加速率、減速率、そして、金属帯８の尾端を巻き取り終わる際のクリーピング速度に基づいて、後述する各仮想切板ごとに、プロセスコンピュータ７０内にて行われる。
【００２６】
ここで、目標巻取温度は、ビジネスコンピュータ９０内に設定テーブルを設け、金属帯８の材質や仕上圧延後の厚みなどをキーに、金属帯８ごとに設定される。しかし、これに限らず、プロセスコンピュータ７０内に設定テーブルを設けて設定してもよい。
【００２７】
また、金属帯８のスレッディング速度、トップ速度とは、図７に示すように、金属帯８の先端が次々と仕上圧延機１８の各スタンドに噛み込んでいくときの突っ掛け防止のための低い速度を、スレッディング速度、また、さらに金属帯８の先端が進行し、巻取装置２４に巻き付いた直後に加速して加速が完了したときの速度を、トップ速度と称する。
【００２８】
ここで、スレッディング速度、トップ速度、加速率、減速率は、ビジネスコンピュータ９０内に設定テーブルを設け、金属帯８の材質や仕上圧延後の厚みなどをキーに、金属帯８ごとに設定される。しかし、これに限らず、プロセスコンピュータ７０内に設定テーブルを設けて設定してもよい。
【００２９】
図７に示すように、金属帯８の先端が仕上圧延機１８のＦ１スタンドにオンしたとき（ａ）から前記先端が巻取装置２４に巻き付いたとき（ｂ）までスレッディング速度で通板し、先端が巻取装置２４に巻き付いた直後に加速し、そしてトップ速度を金属帯８の尾端がＦ１スタンドからオフするとき（ｃ）まで維持し、さらに尾端の巻取りが完了する（ｄ）までにクリーピング速度と呼ばれる速度まで減速して通板している。
【００３０】
さて、ここで、プロセスコンピュータ７０内での、注水すべきバンク数の計算の話に戻ると、図６に示すように、金属帯８を長手方向に仮想的に分割した仮想切板８１の連続したものと考え、各仮想切板ごとに、先述のスレッディング速度、トップ速度、それに各構成設備間の距離をもとに、各バンクの入側への到達までに要する時間の計算が行われ、次にその所要時間をもとに、各仮想切板８１について、注水すべきバンク数の計算が、概略以下に述べるようにして行われる。
【００３１】
金属帯８の温度は、ｘを板厚方向にとって、下記式（１）に示す板厚方向一次元熱伝導方程式により表される。
【００３２】
【数１】
2011212686.tif 000003
【００３３】
金属帯８の表面における境界条件は、大気による熱流束と冷却水による熱流束により下記式（２）により与える。
【００３４】
【数２】
2011212686.tif 000004
【００３５】
ここで、Ｔは金属帯８の温度、Ｔｗは冷却水の温度、ｃは比熱、ρは密度、λは熱伝導率、Ｑｔｒａｎｓは変態発熱、Ｈｗｔ、Ｈｗｂ、Ｈａはそれぞれ上側水冷、下側水冷、空冷の各熱伝達係数、ｄは板厚、ｘは板厚方向座標、ｔは時間である。
【００３６】
そして、αは仮に決めた熱伝達係数に対する、補正係数である。
【００３７】
ここで、仮に決めた熱伝達係数であるが、プロセスコンピュータ７０内などで固定値として決められる。
【００３８】
一般的に、熱伝達係数は、普通鋼かステンレスかなどの材質によって異なる。また、図８に模式的に示すように、普通鋼の例でいえば550℃を境に、それを下回ると、沸騰現象が膜沸騰から遷移沸騰に変わり、熱伝達係数が大きくなる傾向がある。
【００３９】
つまり、熱伝達係数は、材質や金属帯の温度などによるモデル式にて決めてもよく、図８中に示すような固定値に仮に決めた値を用いてもよい。
【００４０】
そして、材質によって異なる、予め設定しておいた定数を、仮に決めた熱伝達係数に乗じて用いる。これを、予め設定しておいた定数を補正係数として乗じた熱伝達係数と称する。なお、この予め設定しておいた定数は、例えば、金属帯の鋼種、厚み、幅、温度条件等により、モデル式から算出した値やプロセスコンピュータ７０内のテーブルに保存した値にて設定する。
【００４１】
さらに、先述の補正係数を、そのようにして仮に決めた熱伝達係数に乗ずるようにして本実施形態の金属帯の巻取温度制御に用いることで、同巻取温度制御における金属帯の温度計算を簡単にできる。先述の補正係数を仮に決めた熱伝達係数に乗じたものを、補正係数を乗じた熱伝達係数と称する。
【００４２】
しかし、例えば、普通鋼だけしか圧延しない場合のように、一種類の材質しか圧延の対象にしない場合は、予め設定しておいた定数を乗じて熱伝達係数を補正する上記のような計算方法に、必ずしもよらなくてもよい。また、計算が複雑になるのを厭わなければ、熱伝達係数は、温度の関数（温度によるモデル式）にて表してもよい。なお、補正係数については、後出の式（８）にて定義される。
【００４３】
ところで、金属帯８の表面における空冷熱伝達係数Ｈａは、輻射、対流の和として下記式（３）にて求める。
【００４４】
【数３】
2011212686.tif 000005
【００４５】
ここで、ｈｅは輻射による熱伝達係数、ｈａは対流による熱伝達係数である。熱伝達係数ｈｅおよびｈａは、モデル式により得られた計算値を用いる。
【００４６】
水冷熱伝達係数Ｈｗについては、冷却水の水流密度Ｗ、水温Ｔｗ、金属帯８の表面温度Ｔｓの関数として下記式（４）のように与えられる。
【００４７】
【数４】
2011212686.tif 000006
【００４８】
冷却過程におけるフェライト、パーライト、ベイナイトなどの変態相の体積率を計算することにより、変態速度の推定を行って、下記式（５）のように変態発熱Ｑｔｒａｎｓを計算する。
【００４９】
【数５】
2011212686.tif 000007
【００５０】
ここで、ξは変態潜熱、Ｘは変態率である。
【００５１】
図６中に示した、仕上圧延機出側温度計２１により、搬送されつつある金属帯８の温度を長手方向に連続して測定した結果を、各仮想切板８１ごとに平均して、仕上圧延機出側温度と認識し、各仮想切板８１ごとに、各バンクから注水した場合の該バンク出側における該仮想切板８１の巻取温度は、式（１）を差分形式にて表現した下記式（６）にて求める。微分方程式を差分式に近似する方法には、明解法の他、陰解法や、明解法と陰解法を組み合わせたクランク・ニコルソン法などがある。
【００５２】
【数６】
2011212686.tif 000008
【００５３】
その際、図９に示すように、仕上圧延機出側温度計２１から巻取温度計２５に至る冷却設備２６を計算区間として分割して、各仮想切板８１の温度計算を行う。図９に示すように、第１番目と第１８番目の計算区間は必ず空冷が行われる空冷区間とされ、第２番目から第１７番目の区間は水冷区間とされ、第１番目から第１６番目の注水バンクに対応している。第１番目と第１８番目の計算区間における空冷と、第１番目から第１６番目の注水バンクにおける注水の有無と、仕上圧延機出側温度計２１直下を通過してからの各区間を通過するのに要する時間と、から各仮想切板８１の温度計算が行われる。
【００５４】
目標巻取温度に最も近づく冷却装置使用数ｉが、注水すべきバンク数である。
【００５５】
なお、上記式（６）中、ｃは比熱、ρは密度、λは熱伝導率、ΔＱは内部発熱、ｑは抜熱流束、Δｘは各仮想切板８１を板厚方向に仮想分割した際のメッシュの一辺の長さ、Δｔは刻み時間（タイムインクリメント）をそれぞれ意味する。
【００５６】
以上のようにして、注水すべきバンク数が計算され、該注水すべきバンクから実際に注水されるように制御が行われることで、結果的に、各仮想切板８１に対して、巻取温度計２５に到達するまでに冷却設備２６から注水される合計の冷却水ｗの量の制御が行われる。
【００５７】
各仮想切板についての注水すべきバンク数は、制御装置５０に伝送され、制御装置５０は、各仮想切板８１の仕上圧延機出側温度を測定した後、時々刻々に各仮想切板８１の位置を、トラッキングした上、バルブを開いてから冷却水が金属帯８上に落下するまでの遅延時間など（バルブが閉じてから停止するまでの遅延時間も）を適宜考慮した上で、各仮想切板８１が注水すべきバンクの直下に到達するタイミングに合うように、注水すべき各バンクへの注水または停止のためのバルブ開閉指令を行う。
【００５８】
なお、トラッキングは、仕上圧延機１８を構成する最終圧延機のロールを駆動する、図示しない電動機の回転軸に取り付けられたロータリーエンコーダなどの回転速度計２２が一定の回転角度だけ回転した際に発するパルスの数を、ロールがちょうど一回転したときに回転速度計２２の発するパルスの数で除した値に、プロセスコンピュータ７０に別途入力されるロール直径のデータと、プロセスコンピュータ７０内で別途モデル計算あるいはテーブル値などにより決められる先進率とを、時々刻々に掛け算することで、行う。
【００５９】
（第１の本発明の実施形態）
本実施形態では、図１に模式的に示すように、金属帯８についての注水条件の実績から計算により求まる実績計算巻取温度と、金属帯８の実績巻取温度と、の偏差を補正する熱伝達係数の補正係数を算出し、以降、前記補正係数を乗じた熱伝達係数を用いて注水設定を行い、その注水設定の通りに実際に注水を行う熱間圧延ラインにおける金属帯の巻取温度制御方法であって、金属帯を長手方向に仮想切板に分け、前記した注水設定を、仮想切板ごとの実績巻取温度が、巻取温度計２５にて測定されるたびごとに行う。
【００６０】
実績巻取温度は、巻取温度計２５にて、各仮想切板８１を長手方向に連続して測定した結果を、プロセスコンピュータ７０内で平均化することで求められる。
【００６１】
注水設定は、各仮想切板８１ごとの実際に注水されたバンク数や通板速度や冷却水ｗの温度などの注水条件の実績から計算により求まる巻取温度を、実績計算巻取温度として求め、該実績計算巻取温度と、巻取温度計２５の直下を金属帯８の先端が通過した後に実際に測定した各仮想切板８１ごとの巻取温度（実績巻取温度）と、の偏差を補正する熱伝達係数の補正係数を、金属帯８の先端の巻取温度を巻取温度計２５にて測定した後、まだ金属帯８を仕上圧延中などに算出し、以降は、補正係数を乗じた熱伝達係数を用いて行う。
【００６２】
なお、各仮想切板８１の実績巻取温度Ｔｃとして、実績巻取温度が今まさに測定された当該仮想切板８１の実績巻取温度Ｔｃjと、下流側に隣接する別の仮想切板８１の実績巻取温度Ｔｃj−１を用いて、ａを０以上１以下の定数として、下記式（７）にて求めるなどして、当該仮想切板８１と下流側に隣接する別の仮想切板８１の各実績巻取温度が一部ずつ寄与するようにしてもよい。
【００６３】
【数７】
2011212686.tif 000009
【００６４】
この様子を図２に模式的に示すが、一例として、ａを０．７とした場合、当該仮想切板８１の実績巻取温度Ｔｃjの寄与と、下流側に隣接する別の仮想切板８１の実績巻取温度Ｔｃj−１の寄与と、の比は７：３となる。
【００６５】
このようにすると、各仮想切板８１ごとに実績巻取温度が大きく変動した場合でも、算出した熱伝達係数の補正係数が大きく変動して、注水すべきバンク数が各仮想切板８１どうしの間で極度に増減するのにバルブ２６３の開閉が追随しきれなくなるのを防止できる。
【００６６】
実績計算巻取温度と、巻取温度計２５の直下を金属帯８の先端が通過した後に実際に測定した各仮想切板８１ごとの巻取温度（実績巻取温度）と、の偏差を補正する熱伝達係数の補正係数を求めるには、例えば、以下のような方法がある。
【００６７】
（例１）
補正係数を、下記式（８）のように定義する。
【００６８】
【数８】
2011212686.tif 000010
【００６９】
上記式（８）にて求めた補正係数を乗じた熱伝達係数を用いて注水設定を行う場合は、実績計算巻取温度と、実績巻取温度と、の偏差がなくなるような補正係数を求めて、該補正係数を乗じた熱伝達係数を用いて注水設定を行う場合に相当する。
【００７０】
（例２）
あるいはまた、例えば、図３に示すように、仮想切板８１ごとに、実績巻取温度の方が実績計算巻取温度よりも大きい場合と、実績巻取温度が実績計算巻取温度以下の場合と、に分けて、偏差を小さくする計算を行って、新たな熱伝達係数の補正係数を求めるようにする、という方法もある。
【００７１】
この場合、図３中の巻取温度１（Ｔ１）が、仮想切板８１ごとの実績計算巻取温度に相当する。実績巻取温度の方が実績計算巻取温度（巻取温度１）よりも高い場合には、仮に決めた熱伝達係数に対する補正係数α１（式（８）のαに同じ）を０．８倍し、実績巻取温度が実績計算巻取温度以下の場合には、１．２倍して、それぞれ得られる補正係数をα２とする。
【００７２】
そして、α２が仮にもしも正しいとした場合の、先述の実績計算巻取温度を求める。図３中の巻取温度２（Ｔ２）がそれである。
【００７３】
以上の結果をもとに、新たな補正係数を、図３中のα*のように、下記式（９）のように求める。
【００７４】
【数９】
2011212686.tif 000011
【００７５】
ここに、α*は、新たな補正係数、α１は、仮に決めた熱伝達係数に対する補正係数、α２は、実績巻取温度の方が実績計算巻取温度よりも高い場合には、α１を０．８倍し、実績巻取温度が実績計算巻取温度以下の場合には、１．２倍して得られる補正係数、Ｔｃは仮想切板ごとの実績巻取温度、Ｔ１は仮想切板ごとの実績計算巻取温度、Ｔ２は、α２が仮にもしも正しいとした場合の、実績計算巻取温度、をそれぞれ示す。上記式（９）にいうα*は、α１とα２の内分点を求めている。
【００７６】
いずれにしても、例えば、以上の例のような方法で補正係数を決め、仮に決めた熱伝達係数に乗じた上、この補正係数を乗じた熱伝達係数を、実績計算巻取温度と実績巻取温度との偏差が解消する方向に補正する熱伝達係数の補正係数を算出し、以降、当該補正係数を乗じた熱伝達係数を用いて注水設定を行うようにする。
【００７７】
なお、補正係数を決める方法は、上記した二つの例によるものに限られるものではなく、その他の方法によってもよい。
【００７８】
いずれにしても、本実施形態によれば、特許文献１のように飛び飛びにではなく、次々に仮想切板の巻取温度が巻取温度計２５にて測定されるごとに注水設定を行うことができる。それにより、金属帯の全長にわたり精度よく巻取温度制御ができるようになる。
【００７９】
（第２の本発明の実施形態）
本実施形態では、第１の本発明の実施形態において、金属帯８の先端から上流側にある一定の長さの範囲に位置する仮想切板８１については、そのある一定の長さの範囲を除いた範囲に比して、実績計算巻取温度と、実際に測定した各仮想切板８１ごとの実績巻取温度と、の偏差を補正する熱伝達係数の補正係数をさらに補正して乗じた熱伝達係数を用いて前記注水設定を行う。その手順の例を以下に説明する。
【００８０】
ある一定の長さとは、例えば、金属帯８の先端が巻取装置２４に巻き付くまでの距離で１１０ｍなら１１０ｍ、１５０ｍなら１５０ｍという具合に、定数として設定するなどしてよく、これら１１０ｍ、１５０ｍのような各値も一義的ではないが、定数として設定する場合に限られるものではなく、後述の第３の本発明の実施形態のごとく、補正係数が、上下の各閾値の間に入る金属帯の長手方向の範囲のようなものも含めて、ある一定の長さと称している。
【００８１】
また、補正係数をさらに補正するとは、第１の本発明の実施形態において求められる補正係数を１．２倍あるいは０．８倍というように整数倍したり、あるいは、実数倍したりするなど、ある一定の値を乗ずるのが簡単であるが、材質や仕上圧延後の厚みなどに応じたモデル式を用いるなどしてもよい。
【００８２】
いずれにしても、本実施形態によれば、金属帯８の先端から上流側にある一定の長さの範囲に位置する仮想切板８１については、そのある一定の長さの範囲を除いた範囲に比して、実績計算巻取温度と、実際に測定した各仮想切板８１ごとの実績巻取温度と、の偏差を補正する熱伝達係数の補正係数を、さらに補正することで、例えば、経験的に金属帯８の先端数十メートルでは、実績巻取温度の方が実績計算巻取温度よりも高くなる傾向がある、あるいは、形状の凹凸ができて凹んだ部分に水溜りができるなどして過冷却になる結果、実績巻取温度の方が実績計算巻取温度よりも低くなる傾向がある、というような場合に、うまく対応することができ、金属帯の全長にわたり精度よく巻取温度制御ができるようになる。
【００８３】
（第３の本発明の実施形態）
本実施形態では、第１の本発明の実施形態において、仮に決めた熱伝達係数に対する補正係数に、ある一定の上下の各閾値を設け、仮想切板ごとの補正係数が、上下の各閾値の間に入る金属帯の長手方向の範囲については、補正係数を乗じた熱伝達係数を用い、上下の各閾値の間に入らない金属帯の長手方向の範囲については、予め設定しておいた定数を補正係数として乗じた熱伝達係数を用いる。
【００８４】
例えば、図４に、ある金属帯についての、仮に決めた熱伝達係数に対する補正係数の、該金属帯長手方向の分布を示すが、閾値を上側１．０５、下側０．９５とした場合に、金属帯の先端からおよそ１０〜３０ｍ、４０〜５０ｍの範囲に、上側の閾値１．０５を超える部分があるため、同部分については、補正係数を乗じた熱伝達係数を用いずに、仮に決めた熱伝達係数を用いて注水設定を行う。
【００８５】
熱伝達係数を算出する際は、実績巻取温度が今まさに測定された当該仮想切板８１の実績巻取温度をそのまま用いてもよいし、上記式（７）にて求めた、当該仮想切板８１と下流側に隣接する別の仮想切板８１の各実績巻取温度が一部ずつ寄与するようにした実績巻取温度を用いてもよい。
【００８６】
いずれにしても、本実施形態によれば、補正係数を、上下の各閾値の間に入る長手方向の範囲と、それ以外の範囲と、で分けて注水設定を行うようにすることで、金属帯の全長にわたり精度よく巻取温度制御ができるようになる。
【００８７】
（第４の本発明の実施形態）
本実施形態では、第１の本発明の実施形態において、金属帯の先端から上流側、固定長範囲内に位置する仮想切板に対しては、予め設定しておいた定数を補正係数として乗じた熱伝達係数を用い、固定長範囲外に位置する仮想切板に対しては、前記算出して得た補正係数を乗じた熱伝達係数を用いて、注水設定を行う。
【００８８】
固定長の具体的な値については、図１０に示すように、材質（引張強さ、炭素含有量など。但し、これらに限定されない）、板厚などに応じたテーブル値として、プロセスコンピュータ７０内にもつようにし、これを制御装置５０に伝送するなどして用いるようにすればよい。
【００８９】
本実施形態によれば、補正係数を、金属帯の先端からある固定長範囲内と、その範囲外と、で分けて注水設定を行うようにすることで、金属帯の全長にわたり精度よく巻取温度制御ができるようになる。
【００９０】
（第５の本発明の実施形態）
本実施形態では、第１の本発明の実施形態において、仮に決めた熱伝達係数に対する補正係数が、ある仮想切板と、上流側に隣接する別の仮想切板と、でどれだけ差があるかの補正係数の変動に、ある一定の上下の各閾値を設け、補正係数の変動が、上下の各閾値の間に入る金属帯の長手方向の範囲については、算出して得た補正係数を乗じた熱伝達係数を用い、上下の各閾値の間に入らない金属帯の長手方向の範囲については、予め設定しておいた定数を補正係数として乗じた熱伝達係数を用いて、注水設定を行う。
【００９１】
すなわち、各仮想切板ごとの、仮に決めた熱伝達係数に対する補正係数が、ある仮想切板にてｂj、上流側に隣接する別の仮想切板にてｂj−１としたときに、上側の閾値をｂＵ、下側の閾値をｂＬとして、下記式（１０）を満足する金属帯長手方向範囲については、補正係数を乗じた熱伝達係数を用い、満足しない金属帯長手方向範囲については、仮に決めた熱伝達係数を用いる。
【００９２】
【数１０】
2011212686.tif 000012
【００９３】
本実施形態によれば、補正係数を、隣接する仮想切板同士の間での補正係数の差が、上下の各閾値の間に入る金属帯の長手方向の範囲と、それ以外の範囲と、で分けて注水設定を行うようにすることで、金属帯の全長にわたり精度よく巻取温度制御ができるようになる。
【００９４】
（第６の本発明の実施形態）
本実施形態では、最初の金属帯および次に搬送されてくる別の金属帯を長手方向に仮想切板に分け、最初の金属帯の先端からある一定の長さの範囲に位置する仮想切板についての、前記した補正係数を、最初の金属帯の先端からある一定の長さの範囲に位置する各仮想切板について平均化してμ１として求め、最初の金属帯の先端からある一定の長さの範囲外に位置する仮想切板についての、前記した補正係数を、最初の金属帯の先端からある一定の長さの範囲外に位置する各仮想切板について平均化してμ２として求め、次に搬送されてくる別の金属帯の先端からある一定の長さの範囲に位置する仮想切板に対しては、μ１／μ２を補正係数として乗じた熱伝達係数を用いて、注水設定を行い、次に搬送されてくる別の金属帯の先端からある一定の長さの範囲外に位置する仮想切板に対しては、別の金属帯についての注水条件の実績から計算により求まる実績計算巻取温度と、別の金属帯の実績巻取温度と、の偏差を補正する熱伝達係数の補正係数を算出し、以降、前記補正係数を乗じた熱伝達係数を用いて、注水設定を、仮想切板ごとの実績巻取温度が、巻取温度計にて測定されるたびごとに行う。
【００９５】
なお、μ１／μ２を補正係数として乗じた熱伝達係数とは、μ１／μ２を仮に決めた熱伝達係数に乗じたものである。
【００９６】
仮に決めた熱伝達係数と実際の熱伝達係数との違いは、現在仕上圧延中などの当該金属帯でも、次に搬送されてくる金属帯でも、その違いは殆ど一定している場合が多い。このため、図１１に示すように、次に搬送されてくる別の金属帯の先端からある一定の長さの範囲に位置する仮想切板についての補正係数をμ１／μ２とすれば、次に搬送されてくる金属帯について、金属帯の全長にわたり精度よく巻取温度制御ができるようになる。
【００９７】
以上の通りであるが、本発明は、以上説明した実施形態に限られるものではない。例えば、本発明を適用すべき熱間圧延ラインは、図１２に示した熱間圧延ライン１００の例に限られるものではない。また、例えば、特許文献１のように、仕上圧延機出側温度計と巻取温度計の中間に中間温度計を設け、中間温度計位置における実績計算温度と、中間温度計により測定した金属帯の温度の実績と、から算出した補正係数を乗じた熱伝達係数にて、仕上圧延機出側温度計〜中間温度計に位置する注水バンク数を調整して中間温度制御を行い、実績計算巻取温度と、巻取温度計により測定した実績巻取温度と、から算出した補正係数を乗じた熱伝達係数にて、中間温度計〜巻取温度計に位置する注水バンク数を調整して巻取温度制御を行うようにするなどしてもよい。
【実施例】
【００９８】
図１２に示すような熱間圧延ライン１００にて、仮想切板の長さを５．８８ｍ、バンクの長さを一つあたり同じ５．８８ｍとして１６バンク設け、炭素含有量０．０５ｍａｓｓ％の鋼帯を板厚２．３ｍｍ、スレッディング速度７００ｍｐｍ、トップ速度１０００ｍｐｍ、加速率４０ｍｐｍ／ｓｅｃ、減速率４０ｍｐｍ／ｓｅｃ、クリーピング速度３００ｍｐｍの条件で通板した。
【００９９】
第１の本発明の実施形態にて、金属帯８についての注水条件の実績から計算により求まる実績計算巻取温度と、金属帯８の実績巻取温度と、の偏差がなくなるような熱伝達係数の補正係数を、（例２）の方法に従って、算出し、以降、前記補正係数を乗じた熱伝達係数を用いて注水設定を行い、その注水設定の通りに実際に注水を行う熱間圧延ラインにおける金属帯の巻取温度制御方法において、金属帯を長手方向に仮想切板に分け、巻取温度計から、上流側に一バンクだけ空けて、かつ、仕上圧延機出側温度計２１よりも下流側の、金属帯８の仮想切板８１の全部に対して、前記した注水設定を、仮想切板ごとの実績巻取温度が、巻取温度計２５にて測定されるたびごとに行うようにした。
【０１００】
ここで、ａを０．７としたところ、従来、目標巻取温度に対し、±４０℃の許容温度範囲から外れてしまう部分が、金属帯８の長手方向に、最悪１１０ｍできていたが、本発明によれば、１０ｍ以下となった。この様子を図５に示す。
【符号の説明】
【０１０１】
７  テーブルロール
８  金属帯（金属片）
８１  仮想切板
１０  加熱炉
１２  粗圧延機
１４  クロップシャー
１５  仕上圧延機入側温度計
１６  デスケーリング装置
１８  仕上圧延機
２１  仕上圧延機出側温度計
２２  速度計
２３  ランナウトテーブル
２４  巻取装置
２５  巻取温度計
２６  冷却設備
２６１  ノズル
２６２  ヘッダ
２６３  バルブ
２６４  バンク
５０  制御装置
７０  プロセスコンピュータ
９０  ビジネスコンピュータ
１００  熱間圧延ライン
Ａ  搬送方向
ｗ  冷却水
【図１】
2011212686.tif 000013
【図２】
2011212686.tif 000014
【図３】
2011212686.tif 000015
【図４】
2011212686.tif 000016
【図５】
2011212686.tif 000017
【図６】
2011212686.tif 000018
【図７】
2011212686.tif 000019
【図８】
2011212686.tif 000020
【図９】
2011212686.tif 000021
【図１０】
2011212686.tif 000022
【図１１】
2011212686.tif 000023
【図１２】
2011212686.tif 000024
【図１３】
2011212686.tif 000025
【図１４】
2011212686.tif 000026