(57)【要約】【課題】圧延材間ピッチが熱間圧延ライン上で一層最短となるように熱間圧延ライン上で圧延材を搬送制御すること。【解決手段】加熱炉、粗圧延機Ｒ２，Ｒ４、および仕上げ圧延機Ｆ１〜Ｆ７を備える熱間圧延ラインであって、先行材および後行材の先端および尾端が前記各設備位置に到達する時刻を予測演算することにより、圧延材の加熱炉からの抽出時刻を決定し、圧延材を待機可能位置でオシレーションさせ、所定の圧延材間ピッチに制御する熱間圧延ラインにおける圧延材の搬送制御方法において、前記待機可能位置ＷＰ１〜ＷＰ３は、仕上げ圧延機Ｆ１の直前位置と仕上げ圧延機Ｆ１前の複数位置（ＷＰ１，ＷＰ２）とに設けられ、前記各設備位置に到達した先行材および後行材の到達情報を取得して前記予測演算結果を修正し、前記所定の圧延材間ピッチを最短に制御する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱炉、粗圧延機、および仕上げ圧延機を備える熱間圧延ラインであって、先行材および後行材の先端および尾端が前記各設備位置に到達する時刻を予測演算することにより、圧延材の加熱炉からの抽出時刻を決定し、圧延材を待機可能位置でオシレーションさせ、所定の圧延材間ピッチに制御する熱間圧延ラインにおける圧延材の搬送制御方法において、
前記待機可能位置は、前記仕上げ圧延機の直前位置と前記仕上げ圧延機前の複数位置とに設けられ、
前記各設備位置に到達した先行材および後行材の到達情報を取得して前記予測演算結果を修正し、前記所定の圧延材間ピッチを最短に制御することを特徴とする熱間圧延ラインにおける圧延材の搬送制御方法。
【請求項２】
前記仕上げ圧延機前の複数位置は、複数の粗圧延機のうちのリバース圧延を行わない粗圧延機前、および加熱炉と粗圧延機との間に配置されるサイジングプレス前であることを特徴とする請求項１に記載の熱間圧延ラインにおける圧延材の搬送制御方法。
【請求項３】
前記加熱炉および複数の前記待機可能位置では、圧延材の搬送予測と実績予測との差に遅れがあった場合、該遅れ誤差分、圧延材を早出しすることを特徴とする請求項１または２に記載の熱間圧延ラインにおける圧延材の搬送制御方法。
【請求項４】
前記予測演算は、前記圧延材の圧延機での通過速度を時間積分して該圧延材の実績長を求め、該実績長を次の圧延機以降での予測演算に用いることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の熱間圧延ラインにおける圧延材の搬送制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱炉、粗圧延機、および仕上げ圧延機を備える熱間圧延ラインであって、先行材および後行材の先端および尾端が前記各設備位置に到達する時刻を予測演算することにより、圧延材の加熱炉からの抽出時刻を決定し、圧延材を待機可能位置でオシレーションさせ、所定の圧延材間ピッチに制御する熱間圧延ラインにおける圧延材の搬送制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
加熱炉、粗圧延機、および仕上げ圧延機を備える熱間圧延ラインでは、圧延材が加熱炉に在るときに、加熱炉から各設備を通過する時間を予測計算し、連続圧延される圧延材間で干渉が生じないよう、すなわち設備設定時間等の搬送インターロックにかからないように、加熱炉からの各圧延材の抽出予定時刻、および各圧延材の各設備通過の予測時刻を決定し、加熱炉からの各圧延材の自動抽出および各設備による圧延を制御している（特許文献１参照）。      
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２２５７０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述した特許文献１に記載された熱間圧延ラインのミルペーシング方法では、加熱炉抽出側から、仕上げ圧延機までの中間点、たとえば粗圧延機前で圧延材を自動待機させる調整を行い、可能であれば、加熱炉抽出の早出し等を行って、最終的な仕上げ圧延機前での圧延材間（バーツーバー）時間を短縮できるようにしている。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載されたものでは、加熱炉から仕上げ圧延機までの間の一箇所で圧延材を自動待機させるオシレーションを行っているのみで、きめの細かいミルペーシング制御を行うことができなかった。
【０００６】
すなわち、従来、圧延材間ピッチを実績修正するポイントであるオシレーション位置が粗圧延機前と仕上げ圧延機前とに限られていたため、オシレーション位置間隔が長い分、次のオシレーション位置での実績修正までに手介入などの外乱が多く入る場合、圧延材の搬送誤差が大きくなりやすく、その結果、圧延材間ピッチが最短とはならず、熱間圧延ライン上で滞留などが発生したり、圧延材の衝突リスクが大きくなるという問題点が生じやすかった。圧延材の搬送予測誤差は、少なからず存在し、搬送実績の遅れが生じた場合、圧延材間ピッチが最短とならず、熱間圧延ライン上で無駄なアイドル時間を生じさせてしまうという問題点があった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、圧延材間ピッチが熱間圧延ライン上で一層最短となるように熱間圧延ライン上で圧延材を搬送制御することができる熱間圧延ラインにおける圧延材の搬送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】
【０００８】
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる熱間圧延ラインにおける圧延材の搬送制御方法は、加熱炉、粗圧延機、および仕上げ圧延機を備える熱間圧延ラインであって、先行材および後行材の先端および尾端が前記各設備位置に到達する時刻を予測演算することにより、圧延材の加熱炉からの抽出時刻を決定し、圧延材を待機可能位置でオシレーションさせ、所定の圧延材間ピッチに制御する熱間圧延ラインにおける圧延材の搬送制御方法において、前記待機可能位置は、前記仕上げ圧延機の直前位置と前記仕上げ圧延機前の複数位置とに設けられ、前記各設備位置に到達した先行材および後行材の到達情報を取得して前記予測演算結果を修正し、前記所定の圧延材間ピッチを最短に制御することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明にかかる熱間圧延ラインにおける圧延材の搬送制御方法は、上記の発明において、前記仕上げ圧延機前の複数位置は、複数の粗圧延機のうちのリバース圧延を行わない粗圧延機前、および加熱炉と粗圧延機との間に配置されるサイジングプレス前であることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明にかかる熱間圧延ラインにおける圧延材の搬送制御方法は、上記の発明において、前記加熱炉および複数の前記待機可能位置では、圧延材の搬送予測と実績予測との差に遅れがあった場合、該遅れ誤差分、圧延材を早出しすることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明にかかる熱間圧延ラインにおける圧延材の搬送制御方法は、上記の発明において、前記予測演算は、前記圧延材の圧延機での通過速度を時間積分して該圧延材の実績長を求め、該実績長を次の圧延機以降での予測演算に用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、待機可能位置が、仕上げ圧延機の直前位置と仕上げ圧延機前の複数位置とに設けられ、各設備位置に到達した先行材および後行材の到達情報を取得して予測演算結果を修正し、所定の圧延材間ピッチを最短に制御するようにしているので、加熱炉からの抽出ピッチはもちろん、圧延材が熱間圧延ライン上にあるときも、圧延材の到達状況を把握して待機可能位置での待機あるいは早出しによって動的に変更され、圧延材間ピッチが熱間圧延ライン上で一層最短とすることができ、圧延効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本実施の形態の熱間圧延ラインの設備配置と熱延鋼板である圧延材の先尾端の動きの概要を示すスケジュール図である。
【図２】図２は、図１に示した熱間圧延ライン上のチェックポイントでのバーツーバー時間の一例を示すスケジュール図である。
【図３】図３は、最適抽出ピッチの決定処理手順を示すフローチャートである。
【図４】図４は、前材と当材との干渉チェックによるＨＳＢピッチの修正の一例を示す図である。
【図５】図５は、設備設定時間を考慮したＨＳＢピッチの再修正の一例を示す図である。
【図６】図６は、搬送実績をもとにした抽出ピッチの修正および待機時間の追加を示すスケジュール図である。
【図７】図７は、チェックポイントと待機可能位置との関係を示す図である。
【図８】図８は、圧延材の早出しをしないときの搬送予測に対する搬送実績の一例を示す図である。
【図９】図９は、圧延材の早出しをしたときの搬送予測に対する搬送実績の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明にかかる熱間圧延ラインにおける圧延材の搬送制御方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１５】
図１は、本実施の形態の熱間圧延ラインの設備配置と熱延鋼板である圧延材の先尾端の動きの概要を示す図である。また、図２は、図１に示した熱間圧延ライン上のチェックポイントＣＰでのバーツーバー（ＢＴＢ）時間の一例を示す図である。図１および図２では、縦軸が時間を示し、横軸が各設備の配置位置を示している。本実施の形態の熱間圧延ラインは、２つの加熱炉（１炉、２炉）を有し、加熱されて抽出された圧延材は、ＨＳＢ（ホットスケールブレーカー）を介して搬送される。ＨＳＢから送られた圧延材は、ＳＳＰ（スラブサイジングプレス）、粗圧延機Ｒ２，Ｒ４、切断装置ＣＳ、仕上げ圧延機Ｆ１〜Ｆ７、ダウンコイラＤＣ１，ＤＣ２の順に順次搬送されて圧延される。なお、粗圧延機Ｒ２は、リバース圧延を行うミルである。図２に示す制御部Ｃは、ミルペーシング機能の制御を行う。ミルペーシング機能とは、前圧延材（前材）とこれに続く次圧延材（次材）との熱間圧延ライン上の間隔が、お互いに衝突せず、また開きすぎないように、圧延材の圧延時間などを、モデルを用いて予測し、最適なピッチで圧延する機能のことである。たとえば、図１では、前材と、次材である当材との関係から算出した抽出ピッチに、前材の実績から求めた抽出ピッチ修正量を加えた最適抽出ピッチで、次材の抽出ピッチを決定している。
【００１６】
また、熱間圧延ライン上のＳＳＰ直前、リバース圧延を行わない粗圧延機であるＲ４ミル直前、およびＦ１ミル（ＣＳ）直前には、それぞれオシレーションを行う待機可能位置ＷＰ１〜ＷＰ３に待機装置が設けられる。制御部Ｃは、圧延材が互いに干渉せず、ＢＴＢ時間が短くなるように、加熱炉からの抽出ピッチを決定するとともに、当材が加熱炉から抽出されて圧延が開始された後、各設備位置のチェックポイントＣＰ（ＨＳＢ，ＳＳＰ，Ｒ２，Ｒ４，ＣＳ，Ｆ１，Ｆ７，ＤＣ１，ＤＣ２）における前材の圧延実績を検出して各待機可能位置ＷＰ１〜ＷＰ３で当材のＢＴＢ時間をさらに個別に最適調整するようにしている。待機可能位置ＷＰ３は、Ｆ１ミル前であるが、この待機可能位置は、温度調整などの微調を含めて行うために従来から設けられているものである。ＳＳＰ前の待機可能位置ＷＰ１は、Ｒ２ミルによるリバース圧延が行われる前であり、圧延長が短いため、圧延材の待機時間を大きく変更することができ、装置も小さく済む。また、Ｒ４前の待機可能位置ＷＰ２は、温度調整が必要な待機可能位置ＷＰ３での待機時間を最短に調整するためである。なお、待機可能位置を３つとしているが、待機装置が設置可能なスペースがあれば４以上設けてもよい。
【００１７】
なお、図２では、圧延材として前材、当材、次材の３つが例示されている。ＨＳＢ間のＢＴＢ時間はＨＳＢＢＴＢ、Ｒ２でのＢＴＢ時間はＲ２ＢＴＢ、Ｒ４でのＢＴＢ時間はＲ４ＢＴＢ、ＣＳでのＢＴＢ時間はＣＳＢＴＢ、Ｆ１でのＢＴＢ時間はＦ１ＢＴＢ、ＤＣ１でのＢＴＢ時間はＤＣＢＴＢである。ここで、図２では、前材と当材との間のすべてのＢＴＢ時間の中でＲ２ＢＴＢが最も小さく、当材と次材との間のすべてのＢＴＢ時間の中でＤＣＢＴＢが最も小さくなっており、それぞれはネック工程と呼ばれる。
【００１８】
ここで、図３に示したフローチャートを参照して、加熱炉からの圧延材を抽出する最適抽出ピッチの決定処理について説明する。まず、仮のＨＳＢピッチを設定する（ステップＳ１）。その後、前材と当材との干渉チェックによってＨＳＢピッチを修正する（ステップＳ１）。この干渉チェックは、図２に示すように、各チェックポイントＣＰで前材の尾端搬送線と当材の先端搬送線とが重ならないように求め、かつネック工程のＢＴＢ時間（Ｒ２ＢＴＢ）が最小となるように修正する。換言すれば、各チェックポイントＣＰで前材の尾端搬送線と当材の先端搬送線とが重なって干渉する最大ＢＴＢ時間分を各チェックポイントに加える修正処理を行う。
【００１９】
さらに、各設備での設定変更に最低限必要な時間である設備設定時間を考慮して、ステップＳ２で修正されたＨＳＢピッチを再修正する（ステップＳ３）。すなわち、各チェックポイントＣＰで、設備設定時間と干渉チェックによる現ＢＴＢ時間とを比較し、設備設定時間が干渉チェックによるＢＴＢ時間に比して大きい場合、その差分を干渉チェックによる差分ＢＴＢ時間とし、この差分ＢＴＢ時間のうち最も大きな差分ＢＴＢ時間である最大差分ＢＴＢ時間を各現ＢＴＢ時間に加算する処理を行う。たとえば、図５に示すように、Ｒ２では、ネック工程であるのでＲ２ＢＴＢ＝０であり、最大差分ＢＴＢ時間そのものがＲ２での修正ＢＴＢ時間となる。また、Ｒ４では、干渉チェックによる現ＢＴＢ時間が設備設定時間よりも大きいため、現ＢＴＢ時間に最大差分ＢＴＢ時間を加算した値が修正ＢＴＢ時間となる。さらに、Ｆ１では、設備設定時間から干渉チェックによる現ＢＴＢ時間を減算した差分ＢＴＢ時間が各ＣＰの中で最大であるため、最大差分ＢＴＢ時間となり、各ＣＰでの現ＢＴＢ時間に加算される。
【００２０】
その後、加熱炉燃焼制御のピッチにより求めた加熱炉抽出ピッチと、ステップＳ３で求めた再修正ＨＳＢピッチとを比較し、大きい方を最適抽出ピッチとして決定する（ステップＳ４）。この最適抽出ピッチで、圧延材は、加熱炉から抽出され、前材と当材との圧延材レベル間での初期処理が終了する。
【００２１】
一方、制御部Ｃは、各ＣＰでの搬送実績を取得し、この搬送実績と圧延スケジュールの予測の進捗とを比較し、当材よりも上流にある材に対して干渉チェックによる搬送予測修正を次々と行い、熱間圧延ライン上にある圧延材に対して、各待機可能位置ＷＰ１〜ＷＰ３への進入タイミングが最適となるように、必要に応じてオシレーション処理による待機あるいは早出しを行うスケジューリングを行う。また、次材の最適抽出ピッチをさらに修正する処理を行う。
【００２２】
たとえば、図６に示すように、当材の遅れによって当材と次材との干渉が発生した場合、あるいは当材の遅れによって修正後の次材と次次材との干渉が発生した場合、最寄りの待機可能位置で待機させるスケジューリング修正や、ネック工程位置の干渉時間分、加熱炉からの抽出ピッチを大きくするスケジューリング修正を逐次行うようにしている。
【００２３】
ここで、ＣＰとしてのＳＳＰでは、ＳＳＰ入側に当材の先端が到達したタイミングで、前材との干渉チェックを行い、必要であれば、当材をＳＳＰ待機可能位置（ＷＰ１）で待機させる。なお、ＳＳＰ出側の修正チェックポイントで当材の予測に対する遅れが生じている場合、前材と当材との搬送予測および干渉チェックを改めて行った結果、依然として残る遅れを待機時間として決定する。そして、最小Ｒ２ＢＴＢ時間を達成できる圧延材間隔をとるようにしている。
【００２４】
なお、制御部Ｃは、圧延ミルでの圧延材の通過速度を時間積分して、この圧延材の実績長を求め、この実績長は、次の圧延ミル以降での圧延スケジュールでの予測演算に用いられる。これによって、搬送予測の精度を向上させることができる。また、圧延材の存在は、ロードセルによって検出される。
【００２５】
この実施の形態では、前材、当材および次材以降の隣接する圧延材（後行材）との間でお互いに衝突せず、また開きすぎないように、圧延材の抽出ピッチを決定し、変更することともに、ＣＰ位置での実績をもとに仕上げ圧延機Ｆ１前に配置された３以上の待機可能位置での待機時間の決定を動的に修正変更するようにしているので、一層、圧延効率を向上させることができる。
【００２６】
特に、この実施の形態では、待機設備をＳＳＰ前、Ｒ４前、Ｆ１前の３か所に設けているため、圧延材の搬送予測誤差はＳＳＰ前、Ｒ４前の待機設備で吸収され、Ｆ１ＢＴＢを短くすることができ、圧延長の長い圧延材が長時間滞留しないため、圧延効率を向上させることができる。
【００２７】
たとえば、従来、図８に示すように、チェックポイントＦ１では、予測のＦ１ＢＴＢに対して実績が、全体的に遅れが生じ、特に予測が２０秒の場合、実績が３０秒以上となり、１０秒以上遅れが生じている。すなわち、１０秒の無駄時間が発生している。これに対し、予測が２０秒の圧延材に対して、加熱炉などでの早出しを行う修正を行うと、図９に示すように、１０秒の遅れ分を吸収し、予測に近い値でＦ１ミルに進入し、圧延効率を向上させることができる。なお、早出しは、加熱炉からの抽出ピッチに限らず、待機可能位置ＷＰ１〜ＷＰ３での早出しも可能である。
【符号の説明】
【００２８】
Ｒ２，Ｒ４  粗圧延機
Ｆ１〜Ｆ７  仕上げ圧延機
ＤＣ１，ＤＣ２  ダウンコイラ
ＷＰ１〜ＷＰ３  待機可能位置
Ｃ  制御部
【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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【図９】
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