(57)【要約】【課題】スラブ設計可能重量範囲を広げてスラブ設計の自由度を上げることができ、帯状薄鋼板の生産工程全体の効率を向上させることができる帯状薄鋼板の製造方法を提供する。【解決手段】帯状薄鋼板の製造方法であって、少なくとも一つの製造工程において被処理材を長手方向に分割する設備を設けると共に、素材となるスラブの重量を次のＡ、Ｂ、及びＣの重量範囲の共通する範囲とする。Ａ：全製造工程のうち、被処理材を長手方向に分割する設備を有する工程での処理可能重量範囲、被処理材を長手方向に分割する設備を有する工程の直後の製造工程での処理可能重量範囲の整数倍の重量範囲、及びそれよりも下流の各製造工程での処理可能重量範囲の整数倍の重量範囲の共通する重量範囲。Ｂ：全製造工程のうち、被処理材を長手方向に分割する設備を有する工程よりも上流の各製造工程での処理可能重量範囲。Ｃ：製品の許容重量範囲の整数倍の重量範囲。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スラブを素材として各種の製造工程を経て帯状薄鋼板を製造する帯状薄鋼板の製造方法であって、
前記各種の製造工程のうち少なくとも一つの工程において被処理材を長手方向に分割する設備を設けると共に、素材となるスラブの重量を下記Ａ、Ｂ、及びＣの重量範囲の共通する範囲とすることを特徴とする帯状薄鋼板の製造方法。
Ａ：全製造工程のうち、前記被処理材を長手方向に分割する設備を有する工程での被処理材一つあたりの処理可能重量範囲、前記被処理材を長手方向に分割する設備を有する工程の直後の製造工程での被処理材一つあたりの処理可能重量範囲の整数倍の重量範囲、及び前記直後の製造工程よりも下流の各製造工程での被処理材一つあたりの処理可能重量範囲の整数倍の重量範囲の共通する重量範囲。
Ｂ：全製造工程のうち、前記被処理材を長手方向に分割する設備を有する工程よりも上流の各製造工程での被処理材一つあたりの処理可能重量範囲。
Ｃ：製品の許容重量範囲の整数倍の重量範囲。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続鋳造や分塊・圧延によって製造されたスラブを素材として各種の製造工程を経て帯状薄鋼板を製造する帯状薄鋼板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
連続鋳造や分塊・圧延によって製造されたスラブを素材として各種の製造工程を経て帯状薄鋼板を製造する方法においては、各設備の生産効率を最大にしつつ、かつ余剰材が発生しないことが極めて重要である。
このような観点から、従来、スラブ重量の設計に際し、例えば、以下２つの提案がなされている。
【０００３】
先ず、特許文献１には、多種ラインからなる一連のオーダ製品の製造設備における各種最終オーダ製品を集約製造する手段において、各製品の各オーダ間の併採可否をチェックする手段と、この手段による併採後の製造仕様を決定する手段と、併採時の素材換算およびメリットを算出し各種オーダ間併採のうち最大メリットを得る併採を決定する手段とを具備し、各手段を併採対象オーダが無くなるまで繰り返し継続するオーダ集約方式が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、それぞれの注文ロットに対して継続性を判定する際に、同一製造仕様の注文ロットが過去の注文ロット群にあるか否かを判定するのみならず、スラブの余剰部分に充当できる異なる製造仕様の注文ロットが過去の注文ロット群にあるか否かをも自動判定し、これに基づいてスラブの重量を決定できるようにし、最終工程までに充当されることのないスラブ余剰部を増加させることなく、スラブ単重を大きくすることが可能なスラブ設計方法が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭５３−１４８６８３号公報
【特許文献２】
特開２００１−２３２４０９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これら従来のスラブ設計方法にあっては、いずれの方法でも設備の生産効率や余剰材の発生の低減にそれなりの効果をもたらしたが、一層の生産効率向上を指向した際にはもはや限界があった。この理由は、いずれの方法でも、帯状薄鋼板を製造する際の各製造工程において扱うことのできる被処理材（出発素材であるスラブはその後の製造工程において刻々と姿を変え、そのたびにシートバー、熱延鋼帯、冷延鋼帯などと呼び名を変えるので、各製造工程において製造途中にある材を「被処理材」と呼ぶことにする）の重量範囲が各製造工程の設備能力で決まったものとして固定値で取り扱っていたために、スラブ重量の設計範囲に柔軟性が乏しかったことに起因する。
【０００７】
これを具体的に説明すると、例えば、スラブを素材として製造工程１、製造工程２、製造工程３、及び製造工程４を経て帯状薄鋼板を製造する際に、それぞれの製造工程での設備能力で決まる処理可能な被処理材の重量範囲がＷ１ｍｉｎ〜Ｗ１ｍａｘ、Ｗ２ｍｉｎ〜Ｗ２ｍａｘ、Ｗ３ｍｉｎ〜Ｗ３ｍａｘ、Ｗ４ｍｉｎ〜Ｗ４ｍａｘであるとし、製品の許容重量範囲がＷｍｉｎ〜Ｗｍａｘであるとすると、Ｗ１ｍｉｎ〜Ｗ１ｍａｘ、Ｗ２ｍｉｎ〜Ｗ２ｍａｘ、Ｗ３ｍｉｎ〜Ｗ３ｍａｘ、Ｗ４ｍｉｎ〜Ｗ４ｍａｘ、及びＷｍｉｎ〜Ｗｍａｘの共通範囲をスラブ設計可能重量範囲としていた。この場合、通常、下工程に行くほど処理可能な重量範囲が小さいので、最も小さな重量範囲を持つ設備によって制約されてスラブ重量を小さく設計せざるを得なかった。
【０００８】
従って、本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、スラブ設計可能重量範囲を広げてスラブ設計の自由度を上げることができ、これによって帯状薄鋼板の生産工程全体の効率を向上させることができる帯状薄鋼板の製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記諸問題を解決するため、本発明のうち請求項１に係る帯状薄鋼板の製造方法は、スラブを素材として複数の製造工程を経て帯状薄鋼板を製造する帯状薄鋼板の製造方法であって、前記複数の製造工程のうち少なくとも一つの工程において被処理材を長手方向に分割する設備を設けると共に、素材となるスラブの重量を下記Ａ、Ｂ、及びＣの重量範囲の共通する範囲とすることを特徴としている。
【００１０】
Ａ：全製造工程のうち、前記被処理材を長手方向に分割する設備を有する工程での被処理材一つあたりの処理可能重量範囲、前記被処理材を長手方向に分割する設備を有する工程の直後の製造工程での被処理材一つあたりの処理可能重量範囲の整数倍の重量範囲、及び前記直後の製造工程よりも下流の各製造工程での被処理材一つあたりの処理可能重量範囲の整数倍の重量範囲の共通する重量範囲。
【００１１】
Ｂ：全製造工程のうち、前記被処理材を長手方向に分割する設備を有する工程よりも上流の各製造工程での被処理材一つあたりの処理可能重量範囲。
Ｃ：製品の許容重量範囲の整数倍の重量範囲。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明に係る帯状薄鋼板の製造方法において、スラブ重量を設計する際の処理の概要を示すフローチャートである。
本発明が対象とする帯状薄鋼板の製造方法は、連続鋳造や分塊・圧延によってスラブを製造しこれを素材として各種の製造工程を経て帯状薄鋼板を製造する方法である。ここで、「各種の製造工程」としては、例えば、連続鋳造や分塊・圧延によってスラブを製造する工程、スラブを手入れする精製工程、スラブを熱間圧延可能な温度まで加熱するスラブ加熱工程、熱間圧延工程、熱間圧延で製造された熱延鋼帯を焼鈍する熱延板焼鈍工程、熱延鋼帯を酸洗・脱スケールする工程、冷間圧延工程、冷間圧延で製造された冷延鋼帯を焼鈍する連続焼鈍工程、及び冷延鋼帯にめっきや化成処理あるいは塗装などを施す表面処理工程などが相当する。「各種の製造工程」は、これらに限定されるものではない。
【００１３】
本発明者は、従来の帯状薄鋼板の製造におけるスラブ重量の設計に際して、素材となるスラブ重量の設計範囲に柔軟性が欠ける点に着目し、これを改善するために全体の製造工程を再度、詳細に見直した。その結果、帯状薄鋼板の製造工程には、被処理材を長手方向に分割する設備を有するものがあり、この分割設備を活用することによってスラブ重量の設計範囲に柔軟性を持たせることが可能であることに想到した。
【００１４】
すなわち、従来の帯状薄鋼板の製造におけるスラブ重量の設計に際しては、例えば、スラブを素材として製造工程１、製造工程２、製造工程３、及び製造工程４を経て帯状薄鋼板を製造する際に、それぞれの製造工程での設備能力で決まる処理可能な被処理材の重量範囲がＷ１ｍｉｎ〜Ｗ１ｍａｘ、Ｗ２ｍｉｎ〜Ｗ２ｍａｘ、Ｗ３ｍｉｎ〜Ｗ３ｍａｘ、Ｗ４ｍｉｎ〜Ｗ４ｍａｘであるとし、製品の許容重量範囲がＷｍｉｎ〜Ｗｍａｘであるとすると、Ｗ１ｍｉｎ〜Ｗ１ｍａｘ、Ｗ２ｍｉｎ〜Ｗ２ｍａｘ、Ｗ３ｍｉｎ〜Ｗ３ｍａｘ、Ｗ４ｍｉｎ〜Ｗ４ｍａｘ、及びＷｍｉｎ〜Ｗｍａｘの共通範囲をスラブ設計可能重量範囲としていた。この場合、通常、下工程に行くほど処理可能な重量範囲が小さいので、最も小さな重量範囲を持つ設備によって制約されてスラブ重量を小さく設計せざるを得なかった。このことは連続鋳造や造塊工程の生産効率を下げるのみならず、スラブ加熱炉や熱間圧延設備にも処理時間のロスを強いることになる。
【００１５】
ところが、例えば、前述の製造工程３が被処理材を長手方向に分割する設備を有する場合には、その製造工程３の直後の製造工程４における被処理材の処理可能重量範囲は、Ｗ４ｍｉｎ〜Ｗ４ｍａｘ、２・Ｗ４ｍｉｎ〜２・Ｗ４ｍａｘ、３・Ｗ４ｍｉｎ〜３・Ｗ４ｍａｘ　……　ｎ・Ｗ４ｍｉｎ〜ｎ・Ｗ４ｍａｘというように、見かけ上、本来の上下限の整数倍の範囲を処理可能な重量範囲として持つかの如く扱うことができる。被処理材を２分割する場合には、Ｗ４ｍｉｎ〜Ｗ４ｍａｘ、２・Ｗ４ｍｉｎ〜２・Ｗ４ｍａｘと扱い、３分割する場合には、Ｗ４ｍｉｎ〜Ｗ４ｍａｘ、２・Ｗ４ｍｉｎ〜２・Ｗ４ｍａｘ、３・Ｗ４ｍｉｎ〜３・Ｗ４ｍａｘと扱い、ｎ分割する場合には、Ｗ４ｍｉｎ〜Ｗ４ｍａｘ、２・Ｗ４ｍｉｎ〜２・Ｗ４ｍａｘ、３・Ｗ４ｍｉｎ〜３・Ｗ４ｍａｘ　……　ｎ・Ｗ４ｍｉｎ〜ｎ・Ｗ４ｍａｘと扱うことができる。
【００１６】
従って、本発明においては、スラブ重量の設計に際し、素材となるスラブの重量を下記Ａ、Ｂ、及びＣの重量範囲の共通する範囲とするようにしている。
Ａ：全製造工程のうち、被処理材を長手方向に分割する設備を有する工程での被処理材一つあたりの処理可能重量範囲、被処理材を長手方向に分割する設備を有する工程の直後の製造工程での被処理材一つあたりの処理可能重量範囲の整数倍の重量範囲、及び前記直後の製造工程よりも下流の各製造工程での被処理材一つあたりの処理可能重量範囲の整数倍の重量範囲の共通する重量範囲。
【００１７】
Ｂ：全製造工程のうち、前記被処理材を長手方向に分割する設備を有する工程よりも上流の各製造工程での被処理材一つあたりの処理可能重量範囲。
Ｃ：製品の許容重量範囲の整数倍の重量範囲。
具体的に図１のフローチャートを参照してスラブ重量の設計方法を説明すると、先ず、ステップＳ１０１において、通過する各製造工程での被処理材一つあたりの処理可能重量範囲を求める。前述の例では、Ｗ１ｍｉｎ〜Ｗ１ｍａｘ、Ｗ２ｍｉｎ〜Ｗ２ｍａｘ、Ｗ３ｍｉｎ〜Ｗ３ｍａｘ、Ｗ４ｍｉｎ〜Ｗ４ｍａｘを先ず求める。
【００１８】
次いで、ステップＳ１０２において、通過する製造工程の中で被処理材を長手方向に分割する設備を有する製造工程を求める。前述の例では、製造工程３が分割設備を有する工程となる。
更に、ステップＳ１０３において、全製造工程のうち、被処理材を長手方向に分割する設備を有する工程での被処理材一つあたりの処理可能重量範囲と、被処理材を長手方向に分割する設備を有する工程の直後の製造工程での被処理材一つあたりの処理可能重量範囲の整数倍の重量範囲と、その直後の製造工程よりも下流の各製造工程での被処理材一つあたりの処理可能重量範囲の整数倍の重量範囲との共通する重量範囲（共通範囲（Ｉ））を求める。前述の例では、Ｗ３ｍｉｎ〜Ｗ３ｍａｘと、Ｗ４ｍｉｎ〜Ｗ４ｍａｘ、２・Ｗ４ｍｉｎ〜２・Ｗ４ｍａｘ、３・Ｗ４ｍｉｎ〜３・Ｗ４ｍａｘ　……　ｎ・Ｗ４ｍｉｎ〜ｎ・Ｗ４ｍａｘとの共通する重量範囲を求める（前述の例では、製造工程４よりも下流の製造工程は存在しない）。
【００１９】
そして、ステップＳ１０４において、ステップＳ１０３によって得られた共通する重量範囲と、製品の許容重量範囲の整数倍の重量範囲との共通する重量範囲（共通範囲（ＩＩ））を求める。前述の例では、ステップＳ１０３によって得られた共通する重量範囲と、Ｗｍｉｎ〜Ｗｍａｘとの共通する重量範囲を求める。
最後に、ステップＳ１０５において、ステップＳ１０４によって得られた共通する重量範囲と、全製造工程のうち被処理材を長手方向に分割する設備を有する工程よりも上流の各製造工程での被処理材一つあたりの処理可能重量範囲との共通する重量範囲を求め、これをスラブ設計可能重量範囲とする。前述の例では、ステップＳ１０４によって得られた共通する重量範囲と、Ｗ１ｍｉｎ〜Ｗ１ｍａｘ及びＷ２ｍｉｎ〜Ｗ２ｍａｘとの共通する重量範囲を求め、これをスラブ設計可能重量範囲とする。
【００２０】
このように求められたスラブ設計可能重量範囲は、一つの連続した範囲だけではなく、幾通りかの不連続な範囲が得られることもある。スラブの製造やその後の製造工程の生産効率のみからはそのように得られたスラブ設計可能重量範囲の中で最大のものを選んでスラブを設計することが好ましいが、スラブ品質やその他の設備での品質、設備への負荷などの制約がある場合には、そのような制約を勘案して適切なスラブ重量を選択すればよい。そのような制約を受ける場合であっても、従来のように各製造工程での処理可能重量範囲を一通りしか持たない場合と比べると、遥かにスラブ重量の選択範囲は広がることになる。従って、スラブ設計可能重量範囲を広げてスラブ設計の自由度を上げることができ、これによって帯状薄鋼板の生産工程全体の効率を向上させることができる。
【００２１】
【実施例】
本発明を、製造工程１として連続鋳造工程、製造工程２として熱間圧延工程、製造工程３として分割設備を有する酸洗・脱スケール工程、製造工程４として冷間圧延工程によって冷延鋼帯を製造する方法に適用した。
そして、スラブ重量の設計は、図１に示すフローチャートに従って行った。
【００２２】
先ず、ステップＳ１０１において、通過する各製造工程での被処理材一つあたりの処理可能重量範囲を求める。各製造工程での処理可能重量範囲は、各製造工程の設備仕様から得られる処理可能重量範囲をデータベース化しておき、これを検索することが好ましい。本実施例において、各製造工程での被処理材一つあたりの処理可能重量範囲は下記の通りであった。
【００２３】
製造工程１：１１〜３０トン
製造工程２：１３〜３５トン
製造工程３：１３〜３５トン
製造工程４：１２〜２１トン
次いで、ステップＳ１０２において、通過する製造工程の中で被処理材を長手方向に分割する設備を有する製造工程を求める。この場合も、各製造工程のデータベースに長手方向分割設備の有無のデータを格納しておけば、そのような設備を有する製造工程を容易に検索することができる。本実施例の場合、製造工程３が長手方向分割設備を有する工程であった。
【００２４】
更に、ステップＳ１０３において、全製造工程のうち、被処理材を長手方向に分割する設備を有する工程での被処理材一つあたりの処理可能重量範囲と、被処理材を長手方向に分割する設備を有する工程の直後の製造工程での被処理材一つあたりの処理可能重量範囲の整数倍の重量範囲と、その直後の製造工程よりも下流の各製造工程での被処理材一つあたりの処理可能重量範囲の整数倍の重量範囲との共通する重量範囲を求める。本実施例の場合、被処理材を長手方向に分割する設備を有する製造工程３での被処理材一つあたりの処理可能重量範囲がステップＳ１０１に従って１３〜３５トンであった（図２（Ａ）参照）。また、被処理材を長手方向に分割する設備を有する工程の直後の製造工程４での被処理材一つあたりの処理可能重量範囲がステップＳ１０１に従って１２〜２１トンであり、２分割することとして、その重量範囲を１２〜２１トンとその倍サイズである２４〜４２トンとした（図２（Ｂ）参照）。そして、この製造工程４での処理可能重量範囲の整数倍の重量範囲と製造工程３での処理可能重量範囲との共通する重量範囲を求めると、図２（Ｃ）に示すように、１３〜２１トンおよび２４〜３５トンの共通範囲（Ｉ）を得た。なお、本実施例の場合、製造工程４までであるので、製造工程４よりも下流の各製造工程での被処理材一つあたりの処理可能重量範囲は存在しない。
【００２５】
そして、ステップＳ１０４において、ステップＳ１０３によって得られた共通する重量範囲と、製品の許容重量範囲の整数倍の重量範囲との共通する重量範囲を求める。本実施例の場合、ステップＳ１０３によって得られた共通する重量範囲は、図２（Ｃ）に示すように、１３〜２１トンおよび２４〜３５トンの共通範囲（Ｉ）であった。また、製品の許容重量範囲は、図２（Ｄ）に示すように、９〜１２トン、またはその倍サイズの１８〜２４トン、あるいは３倍サイズの２７〜３６トンであった。従って、これらの共通する重量範囲として、図２（Ｅ）に示すように、１８〜２１トン、２４トン、および２７〜３５トンの共通範囲（ＩＩ）が得られた。
【００２６】
最後に、ステップＳ１０５において、ステップＳ１０４によって得られた共通する重量範囲と、全製造工程のうち被処理材を長手方向に分割する設備を有する工程よりも上流の各製造工程での被処理材一つあたりの処理可能重量範囲との共通する重量範囲を求め、これをスラブ設計可能重量範囲とする。本実施例の場合、ステップＳ１０４によって得られた共通する重量範囲は、図２（Ｅ）及び図３（Ｃ）に示すように、１８〜２１トン、２４トン、および２７〜３５トンの共通範囲（ＩＩ）であった。また、製造工程３よりも上流の製造工程１での被処理材一つあたりの処理可能重量範囲はステップＳ１０１に従って１１〜３０トン（図３（Ａ）参照）、製造工程２での処理可能重量範囲はステップＳ１０１に従って１３〜３５トン（図３（Ｂ）参照）であった。従って、これらの共通する重量範囲として、図３（Ｄ）に示すように、１８〜２１トン、２４トン、および２７〜３０トンのスラブ設計可能重量範囲が得られた。ここで、２４トンの場合は許容範囲がないので、採用することができない。また、１８〜２１トンの範囲では、連続鋳造の生産性が損なわれるため、不採用とした。従って、最も大きい２７〜３０トンのスラブ設計可能重量範囲を採用して連続鋳造によりスラブを製造し、これを元に冷延鋼帯を製造した。このときの冷延鋼帯の製造量は年間１２０万トン／　年であった。
【００２７】
比較例として、製造工程３での長手方向分割を考慮せずに、製造工程１〜製造工程４全てでの被処理材一つあたりの処理可能重量範囲と、製品の許容重量範囲の整数倍の重量範囲との共通する重量範囲である１８〜２１トンをスラブ設計可能重量範囲とし、その中で最大の２１トンのスラブを製造してこれを元に冷延鋼帯を製造した。このときの冷延鋼帯の製造量は年間１０２万トン／　年であった。従って、本実施例によれば、冷延鋼帯の生産能率を比較例と比較して約１７．７％向上することができた。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る帯状薄鋼板の製造方法によれば、スラブ重量の設計に際し、素材となるスラブの重量を、Ａ：全製造工程のうち、被処理材を長手方向に分割する設備を有する工程での被処理材一つあたりの処理可能重量範囲、被処理材を長手方向に分割する設備を有する工程の直後の製造工程での被処理材一つあたりの処理可能重量範囲の整数倍の重量範囲、及び前記直後の製造工程よりも下流の各製造工程での被処理材一つあたりの処理可能重量範囲の整数倍の重量範囲の共通する重量範囲、Ｂ：全製造工程のうち、被処理材を長手方向に分割する設備を有する工程よりも上流の各製造工程での被処理材一つあたりの処理可能重量範囲、及びＣ：製品の許容重量範囲の整数倍の重量範囲の共通する範囲とするようにしているので、スラブ設計可能重量範囲を広げてスラブ設計の自由度を上げることができ、これによって帯状薄鋼板の生産工程全体の効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る帯状薄鋼板の製造方法において、スラブ重量を設計する際の処理の概要を示すフローチャートである。
【図２】（Ａ）は被処理材を長手方向に分割する設備を有する製造工程３での被処理材一つあたりの処理可能重量範囲、（Ｂ）は製造工程３の直後の製造工程４での被処理材一つあたりの処理可能重量範囲の整数倍の重量範囲、（Ｃ）は共通範囲（Ｉ）、（Ｄ）は製品の許容重量範囲の整数倍の重量範囲、（Ｅ）は共通範囲（ＩＩ）をそれぞれ示す説明図である。
【図３】（Ａ）は被処理材を長手方向に分割する設備を有する製造工程３よりも上流の製造工程１での被処理材一つあたりの処理可能重量範囲、（Ｂ）は製造工程２での被処理材一つあたりの処理可能重量範囲、（Ｃ）は共通範囲（ＩＩ）、（Ｄ）はスラブ設計可能重量範囲をそれぞれ示す説明図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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