(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の加熱炉と圧延機により構成される圧延工場のスラブ加熱順序を決定する熱間圧延工場の物流スケジューリング装置において、現時点における確定している加熱炉装入・抽出スケジュールの未装入鋼材を求める未装入鋼材判定処理部、該未装入鋼材判定処理部によって求められた未装入鋼材の幅の総和を求める幅算出処理部、該幅算出処理部によって算出された幅総和量より、それらを装入するために、抽出すべき加熱炉内の既装入鋼材を求める抽出鋼材判定処理部、該抽出鋼材判定処理部により判定された各炉より抽出すべき鋼材の抽出に要する時間を算定する抽出所要時間算定処理部、該抽出所要時間算定処理部より算出された抽出所要時間より、確定スケジュールに続く作成対象スケジュールの熱片を加熱する複数の加熱炉への最初の鋼材を装入する時刻を予測する装入開始時刻予測部、該装入開始時刻予測部により算出された該装入開始時刻における熱延到着鋼材を製鋼工場の出鋼、鋳造スケジュールより予測する熱延到着鋼材予測部とを具備するとともに、前記熱延到着鋼材と以降の鋼材の到着予定時刻に基づき、装入可能と判定された鋼材の内、まずトラックタイムの短い熱片を組み合わせ、冷片を続いて選ぶことにより熱片及び冷片を加熱する複数の加熱炉のスケジュールを作成することを特徴とする熱間圧延工場の加熱スケジュール作成装置。
ただし、熱延到着鋼材とは、熱延工場に到着し装入可能な鋼材を言う。
【請求項２】
複数の加熱炉と圧延機により構成される圧延工場のスラブ加熱順序を決定する熱間圧延工場の物流スケジューリング方法において、現時点における確定している加熱炉装入・抽出スケジュールの未装入鋼材を求める手順と、該未装入鋼材の幅の総和を求める手順と、算出された幅総和量より、それらを装入するために、抽出すべき加熱炉内の既装入鋼材を求める手順と、そこで算出された各炉より抽出すべき鋼材の抽出に要する時間を算定する抽出所要時間算定手順と、先の抽出所要時間算定で算出された抽出所要時間より、確定スケジュールに続く作成対象スケジュールの熱片を加熱する複数の加熱炉への最初の鋼材を装入する時刻を予測する手順と、そこで算出された装入開始時刻における熱延到着鋼材を製鋼工場の出鋼、鋳造スケジュールより予測する熱延到着鋼材予測する手順とを具備するとともに、前記熱延到着鋼材と以降の鋼材の到着予定時刻に基づき、装入可能と判定された鋼材の内、まずトラックタイムの短い熱片を組み合わせ、冷片を続いて選ぶことにより選ぶことにより熱片及び冷片を加熱する複数の加熱炉のスケジュールを作成することを特徴とする熱間圧延工場の加熱スケジュール作成方法。
ただし、熱延到着鋼材とは、熱延工場に到着し装入可能な鋼材を言う。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱間圧延工場の加熱炉装入スケジュール作成装置と方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱間圧延工場の物流スケジューリング装置に関しては、特開平６−３０４６１９号公報など、これまでもいくつか提案されているが、幅、厚み移行などの圧延制約をいかに満たすかあるいは複数炉への振り分けをいかに行うかを配慮したものがほとんどで、高温装入を指向するスケジューリング機能を有するものはみあたらない。
【０００３】
熱間圧延工場の加熱炉装入スケジュール及び圧延スケジュール作成は、加熱炉が複数機ある場合、ＣＣから直送される熱片と熱延ヤードに滞留してある冷片を異なる加熱炉に装入するのが一般的であり、こうした場合当然、冷片の加熱炉装入時間が熱片のそれより長くなるため（通常１〜２時間程度長くなる）同じタイミングで圧延する鋼材でも、加熱炉装入タイミングは冷片のほうが熱片よりその時間分先に装入する必要がある。また、加熱炉へ装入する鋼材の準備時間つまり、ヤードなどに山積みされた冷片の場合は山からの取り出す作業時間などが必要となるため、通常該当するスケジュールにおける熱片の装入が開始される数時間から十数時間前にそのスケジュールを作成する必要がある。
【０００４】
しかし、そのような未来の工程進捗予測は、上流工程である製鋼工場側の鋼材出片状況を予測することもさることながら、熱延工場における先の加熱炉間処理速度差による、炉間の時間差などの工程進捗を予測することが簡単ではないため、現状では、当該スケジュール開始時点において熱延工場に到着済みかあるいは間もなく確実に到着すると思われる鋼材をスケジュール対象財源とみなしてスケジュールを作成している。これは、未到着の鋼材、例えば現時点において連鋳機において鋳込み中のものなどをスケジュール対象とみなすことは、連鋳工程における疵の発生などによる格落ちなどの懸念からも避けられる処置では有るが、計算機による自動スケジューリング機能により高速に再スケジューリングが行える環境下においてこの点は大きな問題とはなり得ないと考えられるので、ここではトラックタイム（ＣＣ切断から加熱炉装入に要する時間）を長くしている要因は、未来における物流予測の難しさに起因しているものと考えるものとする。この時間予測はＣＣから出片直後の高温状態の鋼材温度低下が１時間あたり１００℃〜２００℃程度あることを考慮すると熱ロスの観点からみて無視できる問題ではない。
【０００５】
このため、実際に鋼材が加熱炉に装入される際には、特にスケジュール後半に装入される鋼材においては、鋳造から１０時間以上経過し温度が低下してしまっているものが少なくない。よって、加熱炉操業における省エネルギー、低コスト操業を実現するための障害となっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、現在確定している加熱炉装入スケジュールより、そのスケジュールが終了し、未決定の次のスケジュールにおける熱片装入炉の装入開始時刻を複数炉の処理速度差を考慮し、かつその予測時刻において装入可能な鋼材を合わせて予測することにより、できるだけトラックタイムの短い熱片（温度の高い鋼材）をスケジュールに組み込むことを可能とし、加熱炉のエネルギー効率の面から適正な加熱炉装入・抽出スケジュールを作成することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための本発明は、複数の加熱炉と圧延機により構成される圧延工場のスラブ加熱順序を決定する熱間圧延工場の物流スケジューリング装置において、現時点における確定している加熱炉装入・抽出スケジュールの未装入鋼材を求める未装入鋼材判定処理部、該未装入鋼材判定処理部によって求められた未装入鋼材の幅の総和を求める幅算出処理部、該幅算出処理部によって算出された幅総和量より、それらを装入するために、抽出すべき加熱炉内の既装入鋼材を求める抽出鋼材判定処理部、該抽出鋼材判定処理部により判定された各炉より抽出すべき鋼材の抽出に要する時間を算定する抽出所要時間算定処理部、該抽出所要時間算定処理部より算出された抽出所要時間より、確定スケジュールに続く作成対象スケジュールの熱片を加熱する複数の加熱炉への最初の鋼材を装入する時刻を予測する装入開始時刻予測部、該装入開始時刻予測部により算出された該装入開始時刻における熱延到着鋼材を製鋼工場の出鋼、鋳造スケジュールより予測する熱延到着鋼材予測部とを具備するとともに、前記熱延到着鋼材と以降の鋼材の到着予定時刻に基づき、装入可能と判定された鋼材の内、まずトラックタイムの短い熱片を組み合わせ、冷片を続いて選ぶことにより熱片及び冷片を加熱する複数の加熱炉のスケジュールを作成することにより、熱片装入開始タイミングと装入可能鋼材を適切に予測し、できるだけトラックタイムの短い熱片をスケジュールに組み込むことを可能とし、加熱炉のエネルギー効率の面から適正な加熱炉装入・抽出スケジュールの作成を実現する。
ただし、熱延到着鋼材とは、熱延工場に到着し装入可能な鋼材を言う。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面により詳細に説明する。図１は、本発明の作成対象スケジュールにおいて装入可能な鋼材を判定するための処理の流れを示したものである。
まず、指定された時刻（主に現時刻）における実行中の加熱炉装入・抽出スケジュールにおいて、熱片用加熱炉（以下では「熱片炉」と称す）への装入が行われていない鋼材を実績装入データ及び実行中のスケジュールリスト（＝装入予定鋼材リスト）より、装入予定鋼材から装入完了鋼材を除くことにより、求める未装入鋼材判定部１により、熱片炉の未装入の鋼材を判定する。続いて判定された熱片炉未装入鋼材のスラブ幅（コイル幅ではないことに注意）の総和を幅総和算出部２にて算出する。続いて抽出鋼材判定部３では、幅総和算出部２にて算出された幅総和分を装入するために、抽出せねばならない既装入スラブを抽出端より相当する幅総和分まで幅積算することにより求める。その様子を示したのが図２である。
【０００９】
つまり指定された時刻（主に現時刻）における確定したスケジュールでの未装入鋼材の総幅分に相当する領域１１を抽出端に移行し、その領域に含まれる鋼材１２が抽出されなければ、領域１１にある未装入鋼材が装入し終わらないことが分かる。ただし、領域１２の鋼材がすべて抽出されるには、その領域に含まれる鋼材の内、抽出順番が最も大きい鋼材が抽出されなければならないので、実際には更に広いその最大抽出順番までの全ての鋼材に相当する領域１３に含まれる鋼材が抽出されるに要する時間が、ここで求めたい時間であることがわかる。
【００１０】
従って、以降の処理としては、抽出所要時間算出部４にて、上記のように抽出鋼材判定部３において求められた領域１３に含まれる全ての鋼材一本一本の処理時間（＝ラインピッチ）を各鋼材のコイル長、コイル幅、コイル厚み、材質、装入温度、抽出目標温度などから経験値になどに基づき算出する。具体的には、装入温度、抽出目標温度等から求めた加熱ピッチと、コイル厚、コイル長などから求めた圧延ピッチと、コイル厚、幅、ＴＳなどより求めた巻取りピッチの内最大の時間をラインピッチとする。この様にして求めたラインピッチを各炉毎に領域１３に含まれる鋼材に関しその総和を求め、確定スケジュールの未装入鋼材を装入するに要する時間とする。そして、装入開始時刻予測部５にて、指定された時刻（主に現時刻）に先に抽出所要時間算出部４にて求めた確定スケジュールの未装入鋼材を装入するに要する時間を加えることにより、作成対象スケジュールにおける熱片炉への最初の鋼材を装入するタイミング（熱片炉装入開始時刻）を求めることができる。
【００１１】
一方、連鋳機側での鋼材搬出状態を、製鋼工場の出鋼、鋳造スケジュールより予測し、鋼材の熱延到着時刻を鋼材到着時刻予測部６にて求め、装入可能鋼材判定部７において、装入開始時刻予測部５にて求めた熱片炉装入開始時刻に熱延に到着し装入可能な鋼材を判定する。後は、装入可能と判定された鋼材の内、トラックタイムの短い熱片を組合せ、スケジュールの骨格を作り、それに幅、厚みなどの点で見合う鋼材を冷片ヤードより選択し、装入するスケジュールを立案すればよいこととなる。つまり、まず、熱片炉を中心にスケジュールに組み込むべき鋼材を選び、選ばれた鋼材に見合う冷片鋼材を続いて選ぶことによりスケジュール財源を決め、特開平６−３０４６１９号公報などの方法により装入順、抽出順（＝圧延順）を定めればよい。
【００１２】
【発明の効果】
以上の様に本発明によれば、熱片装入開始タイミングと装入可能鋼材を適切に予測し、できるだけトラックタイムの短い熱片をスケジュールに組み込むことを可能とし、加熱炉のエネルギー効率の面から適正な加熱炉装入・抽出スケジュールの作成を実現でき、省エネルギー省コストでな加熱炉操業を行う上で必須の性能をもたらす点で極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による熱間圧延工場の熱片炉装入可能鋼材を求める処理を示すフローチャートである。
【図２】本発明による抽出鋼材判定部の処理内容を説明した図である。
【符号の説明】
１：未装入鋼材判定部                  ２：幅総和算出部
３：抽出鋼材判定部                    ４：抽出所要時間算出部
５：装入開始時刻予測部                ６：鋼材到着時刻予測部
７：装入可能鋼材判定部
１１：未装入鋼材の総幅分に相当領域
１２：未装入鋼材の総幅分相当抽出端領域
１３：抽出必要領域
【図１】
0004227354.tif 000002
【図２】
0004227354.tif 000003