(57)【要約】【課題】厚板圧延装置において、先行圧延材のパススケジュールが変動したとしても、当該圧延材の仕上げ圧延を最も早く終了できるようにする。【解決手段】当該圧延材８と先行圧延材９とを連続的に圧延する厚板圧延装置のパススケジュール変更方法において、前記当該圧延材８の仕上げ圧延終了時刻が最も早くなるパススケジュールを計算し、それに基づき当該圧延材８のパススケジュールを変更する。【選択図】図１
2005334934.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粗圧延機（５）と仕上げ圧延機（７）とを有する厚板圧延装置（１）で、当該圧延材（８）とこの当該圧延材（８）に先行して圧延される先行圧延材（９）との２つの圧延材を連続的に圧延するにあたり、先行圧延材（９）のパススケジュールが変動した際に、それに応じて当該圧延材（８）のパススケジュールを変更する厚板圧延装置のパススケジュール変更方法において、
前記当該圧延材（８）の仕上げ圧延終了時刻が最も早くなるパススケジュールを計算し、この計算で求められたパススケジュールを当該圧延材（８）のパススケジュールとすることを特徴とする厚板圧延装置のパススケジュール変更方法。
【請求項２】
前記パススケジュールの計算は、当該圧延材（８）が粗圧延機（５）で圧延中であって且つ先行圧延材（９）のパススケジュール変動が一定量以上に達した状況下で、当該圧延材（８）の奇数パス目終了毎に行われることを特徴とする請求項１に記載の厚板圧延装置のパススケジュール変更方法。
【請求項３】
前記パススケジュールの計算は、当該圧延材（８）の板厚が予め与えられた粗圧延機（５）での最小板厚となるまで、現在パス以降の圧延を粗圧延機（５）で行うと仮定した上で、それぞれの奇数パス間で当該圧延材（８）を仕上げ圧延機（７）に移送した場合の仕上げ圧延終了時刻を算出し、これら算出された仕上げ圧延終了時刻のうち、もっとも早い仕上げ圧延終了時刻を実現する奇数パスを、当該圧延材（８）の粗圧延機（５）から仕上げ圧延機（７）への移送タイミングとすることを特徴とする請求項２に記載の厚板圧延装置のパススケジュール変更方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、厚板圧延装置でのパススケジュール変更方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、厚板圧延装置で複数の圧延材を連続的に圧延するに際し、その生産性を向上するために数々の技術が開示されている。
特許文献１には、厚板圧延装置において、当該圧延材とこの当該圧延材に先行して圧延される先行圧延材とを連続的に圧延するにあたり、先行圧延材の進行のずれや当該材の進行のずれを、所定のタイミングでモニタリングし、前記ずれ量が所定値を超えた場合に、粗圧延機の圧延回数を増減する等して、先行圧延材と当該圧延材とのピッチ（時間ピッチ）を最適なものに維持する技術が開示されている。
【０００３】
この技術を図１０に示すようなパススケジュールの圧延に適用した例を考える。
このパススケジュールは、先行圧延材を粗圧延機で所定回数だけ圧延し、その後、粗圧延機の下流側に配置された冷却装置で所定温度まで冷却し、さらに、冷却装置の下流側に配置された仕上げ圧延機で所定回数圧延を行うものである。当該圧延材も先行圧延材と略同様な工程をもって先行圧延材の所定時間後に圧延される。
このようなパススケジュールを有する先行圧延材が何らかの原因で遅延した際に、特許文献１の技術を適用した結果が図１１である。すなわち、先行圧延材の遅れに対応するように、当該圧延材を冷却装置の場所に水冷を止めた状態で待機させ、仕上げ圧延機での先行圧延材と当該圧延材との時間ピッチを最小としている。換言すれば、先行圧延材の後端部と当該圧延材の先端部とが圧延に支障のない範囲でもっとも近接する状況となっている。
【０００４】
また、図１２に示す如く、先行圧延材の遅延時間に対応するように、粗圧延機での圧延回数を増やして、仕上げ圧延機での先行圧延材と当該圧延材との時間ピッチを最小とするようにすることも可能である。この場合には、仕上げ圧延機での圧延パス回数は少なくなる。
【特許文献１】特公平８−１８０５７号公報（第３頁〜第５頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された「先行圧延材と当該圧延材との時間ピッチを最短に維持する」技術は、すべての厚板圧延に有効なものではない。
例えば、近年、ユーザーニーズの厳格化に伴い、単に仕上げ圧延最終パスの出側板温度を目標値に一致させるだけでなく、粗圧延工程での板温度を目標値に一致させる「高度な温度制御」による圧延が要求されている。
例えば、図２は、粗圧延途中で当該圧延材に対する水冷を行う「高度な温度制御」のパススケジュールを示しているものである。この圧延において、図１３のＡに示すように、先行圧延材が予定よりも早く進んだ場合を考える。
【０００６】
特許文献１に記載された技術では、干渉を起こさない範囲で圧延材間の時間ピッチを最短にするために、粗圧延途中であって冷却装置での温度調整が行われていない当該圧延材を、仕上げ圧延機に移送するように指示することになる（図１３のＢ）。しかしながら、前記当該圧延材は、冷却実施板厚より厚い段階で仕上げ圧延機に移送されているため、仕上げ圧延機での圧延途中で冷却実施板厚に達し、空冷による温度調節を行う必要性が生じる。ところが、空冷による冷却は、水冷時に比べ大幅に時間がかかり、仕上げ圧延終了時刻は非常に遅くなり、特許文献１の技術の適用は生産性の向上に全く寄与しない状況になっている。
【０００７】
この状況を回避するために、仕上げ圧延終了後の圧延材を冷却装置に逆送りし水冷したとしても、急激な冷却が行われることになり、当該圧延材にひずみが生じるなどの不都合が発生する。
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、先行圧延材のパススケジュールが変動したとしても、当該圧延材の仕上げ圧延を最も早く終了するようにして生産性の向上を図ることが可能な厚板圧延装置でのパススケジュール変更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】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
すなわち、本発明における課題解決のための技術的手段は、粗圧延機と仕上圧延機とを有する厚板圧延装置で、当該圧延材とこの当該圧延材に先行して圧延される先行圧延材との２つの圧延材を連続的に圧延するにあたり、先行圧延材のパススケジュールが変動した際に、それに応じて当該圧延材のパススケジュールを変更する厚板圧延装置のパススケジュール変更方法において、前記当該圧延材の仕上げ圧延終了時刻が最も早くなるパススケジュールを計算し、この計算で求められたパススケジュールを当該圧延材のパススケジュールとしている。
【０００９】
これによれば、先行圧延材のパススケジュールが変動した際であっても、当該圧延材の仕上げ圧延終了時刻が最も早くなるように当該圧延材を仕上げ圧延機に移送し、短時間に当該圧延材の圧延を終了することができ、生産性の向上を図ることが可能となる。
かかるパススケジュールの計算は、先行圧延材が予定されたパススケジュールから一定以上ずれた時に行うとよい。また、粗圧延機から仕上げ圧延機への移送タイミングを計算するものであるため、当該圧延材の粗圧延が完了する前に行われなくてはいけない。つまり、粗圧延が行われている状況下である必要がある。
【００１０】
さらに、パススケジュールの計算は、当該圧延材を粗圧延機から仕上げ圧延機へ移送するタイミングを算出し、それに伴いパススケジュールを変更するものであるため、粗圧延機の下流側、換言すれば粗圧延機と仕上げ圧延機との間に当該圧延材が存在する時をねらって行うべきである。圧延材が圧延機の下流側に位置するのは、粗圧延機での最初の圧延を１パス目と考えた場合、奇数パス目である。
これらのことより、前記移送タイミングの計算を、当該圧延材が粗圧延機で圧延中であって且つ先行圧延材のパススケジュール変動が一定量以上に達した状況下で、当該圧延材の奇数パス目終了毎に行うようにした。
【００１１】
これによれば、当該圧延材のパススケジュールを変更する必要性が生じた時期を確実に捕らえて、移送タイミングを決定することができるようになる。
パススケジュール計算の考え方としては、まず、図３のｐ４の位置において、先行圧延材９の進みが検出されたとすると、まず、当該圧延材８の現行パス以降の圧延を、当該圧延材８の板厚が予め与えられた粗圧延機５での最小板厚となるまで粗圧延機５で行うと仮定する。図３のｐ５の位置が最小板厚となる圧延パスであるとすると、図３のｐ６，ｐ７，ｐ８，ｐ９，ｐ１０の５つが前記仮定されたパスとなる。
【００１２】
次に，図３におけるｐ６のパス間で粗圧延機から仕上げ圧延機への移送が実施されるとし、当該圧延材のパススケジュールを再計算すると同時に，ｐ６で移送した場合の当該材の仕上げ圧延完了の予想時刻Ｔ６を計算する。
同様に、図中のｐ７，ｐ８，ｐ９，ｐ１０のパス間についても，図３の点線矢印の如く、そのパス間にて移送が実施されるという条件で，当該材のパススケジュールを再計算すると同時に，それぞれのパス間で移送した場合の当該材の仕上げ圧延完了の予測時刻Ｔ７，Ｔ８，Ｔ９，Ｔ１０を計算する。
【００１３】
次に、Ｔ６〜Ｔ１０の中から、先行圧延材と当該圧延材とが干渉しない範囲で完了時刻が最も早いもの（Ｔ８）を選び、この奇数パスが移送タイミングとなるように、当該圧延材の圧延パススケジュールを変更するようにすればよい。
すなわち、前記パススケジュールの計算は、前記パススケジュールの計算は、当該圧延材の板厚が予め与えられた粗圧延機での最小板厚となるまで、現在パス以降の圧延を粗圧延機で行うと仮定した上で、それぞれの奇数パス間で当該圧延材を仕上げ圧延機に移送した場合の仕上げ圧延終了時刻を算出し、これら算出された仕上げ圧延終了時刻のうち、もっとも早い仕上げ圧延終了時刻を実現する奇数パスを、当該圧延材の粗圧延機５ら仕上げ圧延機への移送タイミングとするとよい。
【００１４】
この技術的手段によれば、評価関数などの難しい数学的手法を用いることなく、最も早い仕上げ圧延終了時刻を実現する移送タイミングを算出することが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、先行圧延材及び当該圧延材を連続的に圧延する厚板圧延装置において、先行圧延材のパススケジュールが変動したとしても、当該圧延材の仕上げ圧延を最も早く終了するようにでき、生産性の向上を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明にかかる厚板圧延装置１のパススケジュール変更方法を、図を基に以下説明する。
図１には、厚板圧延装置１の概略が示されており、かかる厚板圧延装置１は上流側に圧延材を加熱する加熱炉２を有し、加熱炉２の下流側には一対のワークロール３と一対のバックアップロール４とを備える粗圧延機（粗ミル）５が備えられている。粗圧延機５の下流側には、圧延材に水や空気を吹き付けたりして温度を調整する冷却装置６が配設され、冷却装置６の下流側には、一対のワークロール３と一対のバックアップロール４とを備える仕上げ圧延機（仕上げミル）７が設けられている。
【００１７】
厚板圧延装置１においては、当該圧延材８と当該圧延材８に先だって圧延が行われる先行圧延材９との２つの圧延材が、予め設定されたパススケジュールに基づいて連続的に圧延されるようになっている。
図２のＡは先行圧延材９のパススケジュールを示しており、加熱炉２で所定温度に加熱された先行圧延材９は、粗圧延機５に導入され、複数パスだけリバース圧延が行われる。その後、冷却装置６で冷却された上で、仕上げ圧延機７に移送されてリバース圧延され、厚板圧延が完了することになる。
【００１８】
この先行圧延材９に追従するように、当該圧延材８も、図２のＢの如く、加熱炉２から粗圧延機５に搬送されリバース圧延される。当該圧延材８は、粗圧延工程で、粗圧延を実施する板厚域において指定された板厚の板温度を目標値に一致させる「高度な温度制御」による圧延を行うものであるため、粗圧延の途中にいったん冷却装置６に搬送され温度調整される。その後、再度、粗圧延機５で所定パスだけ圧延を施され、さらに冷却装置６で温度調整された後、仕上げ圧延機７で圧延が行われる。
なお、本実施形態の説明では、圧延材８，９が粗圧延機５の処理終了後、仕上げ圧延機７の処理に移ることを「移送」と呼ぶ。ゆえに、粗圧延機５から離れて冷却装置６へ運ばれた後、再び粗圧延機５に戻る場合は、すべて粗圧延機５での処理と解釈し、移送とは呼ばず「搬送」と表現する。
【００１９】
当該圧延材８を高度な温度制御のもとで圧延する際に、先行圧延材９の圧延実績が何らかの原因で当初パススケジュールからズレたりする場合がある。その時には、前記当該圧延材８の仕上げ圧延終了時刻が最も早くなるパススケジュールを再計算し、この計算で求められたパススケジュールを当該圧延材８のパススケジュールとするようにしている。
なお、先行圧延材９が一定量だけ遅延もしくは進んだりすることを、どのタイミングで検出し、それに基づいてパススケジュール再計算するかは、非常に重要な事項である。
本実施形態では、先行圧延材９が予定されたパススケジュールから予め設定された所定量以上ずれた時に行うようにしている。
【００２０】
また、粗圧延機５から仕上げ圧延機７への移送タイミングを計算するものであるため、当該圧延材８の粗圧延が完了する前に行うようにしている。つまり、粗圧延が行われている状況下である必要がある。さらに、粗圧延機５の下流側、換言すれば粗圧延機５と仕上げ圧延機７との間に当該圧延材８が存在する時をねらって行うべきである。圧延材が圧延機の下流側に位置するのは、粗圧延機５での最初の圧延を１パス目と考えた場合、奇数パス目である。
整理すると、
（ａ）先行圧延材９の当初パススケジュールからのズレ量が一定値以上に達した時点以降のパス間
（ｂ）当該圧延材８の板厚が移送時の板厚（移送厚）の下限値以上であるパス間
（ｃ）粗圧延の１パス目を基準とした場合の奇数パス終了時のパス間
の全てを満たすパス間において、パススケジュールの見直しを行うようする。
【００２１】
前記（ａ）の条件は、例えば、当該圧延材８よりも下流側にある各設備，すなわち冷却装置６と仕上げ圧延機７での先行圧延材９の処理完了時刻の予測値を計算し、それぞれの予定値との差のうち絶対値の最大のものを選び、それが一定値以上に達したことで判断するようにすることが好ましい。
前記パススケジュール再計算を行うにあたっては、当該圧延材８を、現在パス以降全て粗圧延機５で行うと仮定すると共に、それぞれの奇数パス間で仕上げ圧延機７に移送した場合の仕上げ圧延終了時刻を予測し、これら算出された仕上げ圧延終了時刻のうち、もっとも早い仕上げ圧延終了時刻を実現する奇数パスを、当該圧延材８の粗圧延機５から仕上げ圧延機７への移送タイミングとするようにしている。
【００２２】
例えば、図３に示すように、当該圧延材８を高度な温度制御のもとで圧延するに際し、先行圧延材９が図３のＡの如く進んだ場合を考える（２点鎖線が当初のパススケジュール）。
図３のｐ４の位置において、先行圧延材９の進みが検出されたとすると、まず、当該圧延材８の現行パス以降の圧延を、当該圧延材８の板厚が予め与えられた粗圧延機５での最小板厚となるまで粗圧延機５で行うと仮定する。図３のｐ５の位置が最小板厚となる圧延パスであるとすると、図３のｐ６，ｐ７，ｐ８，ｐ９，ｐ１０の５つが前記仮定されたパスとなる。
【００２３】
次に，図３におけるｐ６のパス間で粗圧延機５から仕上げ圧延機７への移送が実施されたとし、当該圧延材８のパススケジュールを再計算すると共に、ｐ６で移送した場合の当該圧延材の仕上げ圧延完了の予想時刻Ｔ６を算出する。
同様に、ｐ７，ｐ８，ｐ９，ｐ１０のパス間についても、図３の点線矢印で示す如く、各パス間で移送が実施されるという条件のもと、当該圧延材をそれぞれのパス間で移送した場合の仕上げ圧延完了予測時刻Ｔ７，Ｔ８，Ｔ９，Ｔ１０を計算する。当然、各パスでの移送において、移送された当該圧延材８は、先行圧延材９と必要最低限の間隔が確保されているものとなっている。
【００２４】
例えば、前記Ｔ６〜Ｔ１０の中で、Ｔ８がもっとも早い時刻であったとする。その場合、ｐ８にて移送を行うという条件で、当該圧延材８のパススケジュールを再計算し、この計算結果を新たなパススケジュール（図３のＢ、図４のＢ）とするようにする。
一方、先行圧延材９のズレに対して、先行圧延材９と当該圧延材８との時間ピッチが最短となるような制御方法を用いた際には、図４のＣのようになり、結果的に最終圧延完了時間は遅くなる。つまり、本発明にかかる技術は、前記最短ピッチ制御方法に比べ、仕上げ圧延完了までにかかる時間を大幅に短縮するものとなっている。
【００２５】
このようなパススケジュールの再計算方法を用いることで、評価関数などの難しい数学的手法を用いることなく、最も早い仕上げ圧延終了時刻を実現する移送タイミングを決定し、容易にパススケジュールを再計算することが可能となる。
図５には、高度な温度制御を行うパススケジュールの別例が示してある。本パススケジュールでは、当該圧延材８は冷却装置６で冷却されずに、粗圧延機５から直接仕上げ圧延機７へ移送され、仕上げ圧延機７で空冷により温度調整されるものとなっている。
このパススケジュールにおいて、図６のＡに示すように、先行圧延材９が何らかの原因で遅延した場合を考える（当初パススケジュールは２点鎖線）。このような先行圧延材９の遅延をカバーするために、先行圧延材９と当該圧延材８との時間間隔を最短にするようなパススケジュールを計算した場合が、図中の破線（図６のＣ）で示してある（従来技術の適用）。
【００２６】
この場合、当該圧延材８は、遅延した先行圧延材９との間隔ピッチを所定のものにするために、粗圧延機５において所定時間だけウェイティング状態となり、その後、仕上げ圧延機７に移送され圧延・冷却が行われるようになる。結局、仕上げ圧延終了時間は遅くなる。
一方、本発明にかかる技術を適用した場合には、当該圧延材８のパススケジュールは、図６のＢのようになる。このパススケジュールでは、当該圧延材８の冷却を仕上げ圧延機７近傍で行うことにこだわらず、仕上げ圧延終了時刻を最も早いものにするため、冷却装置６の位置で冷却を行うようにしている。したがって、当該圧延材８の待ち時間を作ることなく効率的なパススケジュールが組まれるようになっている。
【実施例】
【００２７】
以上述べたパススケジュール変更方法は、図１に示した制御手段１０により計算される。制御手段１０は、プロコン（プロセスコンピュータ）等で構成されており、計算結果が厚板圧延装置１に反映されるものとなっている。
例えば、先行圧延材９と当該圧延材８との圧延工程において、図７のようなパススケジュールが組まれていたとする。
前記制御手段１０においては、図８に示すスケジュール変更トリガ処理が一定周期（例えば１分ごと）で、図７に示したパススケジュールに対する先行圧延材９のズレ量を監視するものとなっており、その値が閾値αを越えたと判断した時点で、スケジュール変更トリガ処理は終了し、当該圧延材８のパススケジュール再計算を行うスケジュール変更処理（図９）を起動するものとなっている。
【００２８】
前記スケジュール変更トリガ処理は、まず、先行圧延材９に対する冷却設備での冷却処理が完了する時刻rTsc（予測値）を計算する。このとき、既に冷却処理を完了している場合、実績時刻を採取するようにする。（Ｓ７１）
次に、先行圧延材９に対する仕上げ圧延機７でのリバース圧延が完了する時刻rTsfを予測するようにする。（Ｓ７２）
それら求められた値を基にして、冷却処理完了時刻の偏差  dTsc = | Tsc ・ rTsc |  を求めると共に、仕上げ圧延機処理完了時刻の偏差  dTsf = | Tsf ・ rTsf |  を求めるようにする。なお、 Tscは、当初パススケジュールでの冷却処理の完了時刻であり、Tsfは、当初パススケジュールでの仕上げ圧延機処理の完了時刻である。（Ｓ７３、Ｓ７４）
以上、求まった冷却処理完了時刻の偏差dTscと、仕上げ圧延機完了時刻の偏差dTsfとの内、最も大きいものdTs （= max(dTsc, dTsf））を抽出し、かかるdTsを、先行圧延材９のパススケジュールのズレ量とする。（Ｓ７５）
前記パススケジュールズレ量dTsと、予め定めた閾値αを比較し、dTs > αであるならば、当該圧延材８のパススケジュールを変更する「スケジュール変更処理」を起動するようにする。（Ｓ７７）
スケジュール変更処理は、図９に示すような手順で行われる。
【００２９】
まず、次の条件を満たすパス間 （ｐ１〜ｐｋ）を求める。（Ｓ８１）
（ａ）先行圧延材９の予定変更が一定値以上に達した時点以降
（ｂ）当該圧延材８の板厚が、当該圧延材８に対して与えられた移送厚（移送時の板厚）の下限値以上
（ｃ）粗圧延の１パス目を基準とした場合の奇数パス終了時
次に、ｐｉパス（ｉ＝７ならば、ｐ７パス）にて、粗圧延機５から仕上圧延機への移送を行うとして、当該圧延材８のパススケジュールを再計算し、この結果を基に当該圧延材８の仕上圧延完了時刻（Ｔｉ）の予測値を計算する。（Ｓ８２、Ｓ８３）
以上の処理をｉ=1〜ｋ間で繰り返し、Ｔ１〜Ｔｋを計算する。
【００３０】
これらＴ１〜Ｔｋの中で最小のものを選び，それに該当するパス間を移送タイミングとし、決定された移送タイミングにて当該圧延材８のパススケジュールを変更するようにする。（Ｓ８４、Ｓ８５）
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。
すなわち、本発明は、当該圧延材８が高度な温度調整を行わない場合であっても適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】厚板圧延装置の概略を示す図である。
【図２】高度な温度制御を行う圧延の予定パススケジュールを示した図である。
【図３】本発明にかかるパススケジュールの変更方法を説明する図である。
【図４】図２のパススケジュールを変更した結果を示す図である（先行圧延材が進んだ場合）。
【図５】高度な温度制御を行う圧延の予定パススケジュールを示した図である。
【図６】図５のパススケジュールを変更した結果を示す図である（先行圧延材が遅延した場合）。
【図７】予定パススケジュールの詳細を示した図である。
【図８】スケジュール変更トリガ処理のフローチャートである。
【図９】スケジュール変更処理のフローチャートである。
【図１０】厚板圧延装置における典型的なパススケジュールを示した図である。
【図１１】従来技術を用いて図１０のパススケジュールを変更した結果を示す図である（先行圧延材が遅延した場合）。
【図１２】従来技術を用いて図１０のパススケジュールを変更した結果を示す図である（先行圧延材が遅延した場合）。
【図１３】従来技術を用いて図２のパススケジュールを変更した結果を示す図である（先行圧延材が進んだ場合）。
【符号の説明】
【００３２】
１    厚板圧延装置
５    粗圧延機
７    仕上げ圧延機
８    当該圧延材
９    先行圧延材
【図１】
2005334934.tif 000003
【図２】
2005334934.tif 000004
【図３】
2005334934.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005334934.tif 000009
【図８】
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【図９】
2005334934.tif 000011
【図１０】
2005334934.tif 000012
【図１１】
2005334934.tif 000013
【図１２】
2005334934.tif 000014
【図１３】
2005334934.tif 000015