(57)【要約】【課題】熱間圧延を加速冷却して厚板を製造する際に、製品の形状をより精度よく制御とする。【解決手段】熱間圧延鋼板２０を、加速冷却した後に冷却床４で徐冷を行い、上記加速冷却の冷却条件を制御することで加速冷却後の鋼板形状を所定の鋼板形状に制御する。このとき、オンライン形状計６，７で取得したデータに基づき、製品の種類毎に、冷却床の入側での鋼板形状と出側での鋼板形状との相関関係を、予め求めておき、その予め求めた相関関係に基づき、冷却床出側での鋼板形状が製品として許容可能な鋼板形状となる冷却床入側での鋼板形状を推定する。その推定した鋼板形状となるように加速冷却の冷却条件を調整する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱間圧延鋼板を、加速冷却した後に冷却床で徐冷を行い、上記加速冷却の冷却条件を制御することで加速冷却後の鋼板形状を所定の鋼板形状に制御する厚板製造方法において、
製品の種類毎に、冷却床の入側での鋼板形状と出側での鋼板形状との相関関係を、予め求めておき、
その予め求めた相関関係に基づき、冷却床出側での鋼板形状が製品として許容可能な鋼板形状となる冷却床入側での鋼板形状を推定し、その推定した鋼板形状となるように加速冷却の冷却条件を調整することを特徴とする厚板製造方法。
【請求項２】
冷却床の入側及び出側にそれぞれオンライン形状計を配置し、そのオンライン形状計で、冷却床の入側での鋼板形状の情報と出側での鋼板形状の情報とを取得し、その取得した情報を、上記相関関係を求めるために蓄積することを特徴とする請求項１に記載した厚板製造方法。
【請求項３】
熱間圧延鋼板を、加速冷却設備で加速冷却した後に、冷却床で徐冷する厚板製造設備であって、加速冷却後の鋼板形状を所定の鋼板形状とするために上記加速冷却設備の冷却条件を制御する加速冷却制御手段を備えた厚板製造設備において、
上記冷却床の入側及び出側にそれぞれ配置したオンライン形状計と、
製品毎に上記入側及び出側に配置したオンライン形状計で取得した入側及び出側の鋼板形状の情報を逐次蓄積する製造情報蓄積手段と、
上記製造情報蓄積手段で蓄積された鋼板形状の情報に基づき、冷却床の出側の鋼板形状が製品として許容可能な範囲の形状に収まるための冷却床入側の鋼板形状を推定する入側鋼板形状推定手段と、を備え、
上記加速冷却制御手段は、上記入側鋼板形状推定手段が推定した冷却床入側での鋼板形状となるように上記加速冷却設備の加速冷却条件を制御することを特徴とする厚板製造設備。
【請求項４】
入側鋼板形状推定手段は、上記製造情報蓄積手段で蓄積された鋼板形状の情報に基づき、製品毎に、冷却床出側の鋼板形状と冷却床入側の鋼板形状の相関関係を求める相関関係取得手段を備え、その相関関係取得手段が取得した相関関係に基づき、上記冷却床入側の鋼板形状を推定することを特徴とする請求項３に記載した厚板製造設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱間圧延鋼板を加速冷却した後に、冷却床で徐冷することで、製品となる厚板を製造する技術に係り、特に加速冷却の冷却条件を調整して加速冷却後の鋼板形状を制御する厚板製造方法及び厚板製造設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
加速冷却時に冷却条件を制御して、加速冷却後の鋼板形状を制御する厚板製造方法としては、例えば特許文献１や特許文献２に記載の技術がある。
特許文献１に記載の技術は、加速冷却後の鋼板の形状を平坦にし、且つ、鋼板の面温度分布を均一化するように、加速冷却時の冷却水量を制御している。
また、特許文献２に記載の技術は、加速冷却した鋼板の常温冷却後の形状を、加速冷却直後の形状と鋼板温度履歴とから推定し、その推定値に基づき、次鋼板の形状を確保するための加速冷却条件を、自動で且つフィードバック制御で補正介入する技術である。
【特許文献１】特開平８−２９４７１７号公報
【特許文献２】特開平１０−５８６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１の技術では、加速冷却後の鋼板形状が平坦となるように制御している。しかしながら、冷却床で徐冷される際に鋼板形状が変化し、徐冷後の鋼板形状が、製品として許容される範囲の鋼板形状で収まらないおそれがある。
また、特許文献２に記載の技術では、加速冷却直後の形状と鋼板温度履歴とに基づき、次鋼板のために加速冷却条件をフィードバック制御している。しかしながら、徐冷後の実際の鋼板形状に基づきフィードバック制御を行っていないので、その分、形状の精度が悪いおそれがある。例えば、夏場や冬場などの徐冷時の温度条件などによって、徐冷後の鋼板形状が変化するが、それに対応出来ない。
【０００４】
なお、特許文献２に記載の技術は、段落番号０００３に記載のように、徐冷後の最終形状を認識して、次鋼板に反映することを阻害する発想の技術である。
ここで、冷却床の出側よりも下流側には、製品出荷前の形状を計測するためのオフライン形状計が配置されている場合がある。しかし、温度低下に伴う鋼板の形状変化の実測データを蓄積しているものではない。特に、室温近くの形状データは少ない。これは、多数の鋼板製品についてオフラインで製品形状データを採取して蓄積することが現実的で無いためである。このようなことから、高温時の形状や、それまでの製造履歴をもとに室温の形状を予測して、特許文献２のような方法が採用されていると考えられる。
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、より精度よく形状制御が可能な厚板製造方法及び厚板製造設備を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明のうち請求項１に記載した発明は、熱間圧延鋼板を、加速冷却した後に冷却床で徐冷を行い、上記加速冷却の冷却条件を制御することで加速冷却後の鋼板形状を所定の鋼板形状に制御する厚板製造方法において、
製品の種類毎に、冷却床の入側での鋼板形状と出側での鋼板形状との相関関係を、予め求めておき、その予め求めた相関関係に基づき、冷却床出側での鋼板形状が製品として許容可能な鋼板形状となる冷却床入側での鋼板形状を推定し、その推定した鋼板形状となるように加速冷却の冷却条件を調整することを特徴とするものである。
【０００６】
次に、請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した構成に対し、冷却床の入側及び出側にそれぞれオンライン形状計を配置し、そのオンライン形状計で、冷却床の入側での鋼板形状の情報と出側での鋼板形状の情報とを取得し、その取得した情報を、上記相関関係を求めるために蓄積することを特徴とするものである。
【０００７】
次に、請求項３に記載した発明は、熱間圧延鋼板を、加速冷却設備で加速冷却した後に、冷却床で徐冷する厚板製造設備であって、加速冷却後の鋼板形状を所定の鋼板形状とするために上記加速冷却設備の冷却条件を制御する加速冷却制御手段を備えた厚板製造設備において、
上記冷却床の入側及び出側にそれぞれ配置したオンライン形状計と、製品毎に上記入側及び出側に配置したオンライン形状計で取得した入側及び出側の鋼板形状の情報を逐次蓄積する製造情報蓄積手段と、上記製造情報蓄積手段で蓄積された鋼板形状の情報に基づき、冷却床の出側の鋼板形状が製品として許容可能な範囲の形状に収まるための冷却床入側の鋼板形状を推定する入側鋼板形状推定手段と、を備え、
上記加速冷却制御手段は、上記入側鋼板形状推定手段が推定した冷却床入側での鋼板形状となるように上記加速冷却設備の加速冷却条件を制御することを特徴とするものである。
【０００８】
次に、請求項４に記載した発明は、請求項３に記載した構成に対し、入側鋼板形状推定手段は、上記製造情報蓄積手段で蓄積された鋼板形状の情報に基づき、製品毎に、冷却床出側の鋼板形状と冷却床入側の鋼板形状の相関関係を求める相関関係取得手段を備え、その相関関係取得手段が取得した相関関係に基づき、上記冷却床入側の鋼板形状を推定することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、予め求めた冷却床出側と入側との鋼板形状の相関関係を使用して求めた鋼板形状となるように加速冷却の冷却条件を制御する。この結果、冷却床で徐冷された後の鋼板形状を、製品として許容可能な範囲に収めることができ、形状精度が向上する。場合によっては、許容可能な範囲を小さく設定可能となる。
また、冷却床の入側及び出側にオンライン形状計を配置して形状データを取得する。これによって、製造品全量など、多数の鋼板の形状変化データを蓄積することが可能となる。この結果、加速冷却後の適正形状を、より精度良く明確化することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は、本実施形態に係る厚板製造設備を示す概要構成図である。
（構成）
本実施形態の厚板製造設備は、図１に示すように、上流側から圧延機１、加速冷却設備２、ホットレベラ３、入側オンライン形状計６、冷却床４、出側オンライン形状計７、剪断設備５の順に配置されている。
そして、圧延機１で熱間圧延された鋼板２０は、順次、搬送ローラなどの搬送装置（不図示）によって搬送されながら、加速冷却設備２で加速冷却された後に、ホットレベラ３で形状矯正が行われる。続いて、冷却床４に送られて、当該冷却床４で搬送されながら自然冷却が行われて徐冷する。冷却床４で、例えば室温まで冷却すると、剪断設備５で剪断が行われて最終工程に送られる。
【００１１】
なお、通常は、同時期に同じ種類の厚板が連続して熱間圧延される。
上記冷却床４の入側及び出側に配置したオンライン形状計６，７は、順次通過する鋼板２０の形状プロフィールを計測して鋼板形状データをそれぞれ取得する。取得した鋼板形状データは、製造情報蓄積手段に出力される。
製造情報蓄積手段１１は、入力された鋼板形状データについて、入側の鋼板形状データと出側の鋼板形状データとを対応付けて形状データベース９に蓄積する。
【００１２】
また、加速冷却制御手段１０を備える。その加速冷却制御手段１０は、圧延された厚板の板情報（形状データ、鋼の化学成分、温度分布など）を入力して、加速冷却後の鋼板形状が目標鋼板形状となるように、上記加速冷却設備２の冷却条件を制御する。上記制御する冷却条件は、主として冷却水の流量分布の条件である。この制御は、各冷却水ヘッダへの供給量を調整したり、各ノズルの噴射圧を調整したりして行う。
【００１３】
ここで、加速冷却の制御方法は、公知の方法を採用すれば良い。上述の特許文献１や特許文献２に記載されているように、冷却水量やその水量分布を制御することで、加速冷却時における形状制御は可能である。
また、上記製造情報蓄積手段１１は、上記加速冷却設備２での冷却条件、及び製品の形状データについても、対応する厚板に対応付けして、形状データベース９に蓄積する。
【００１４】
図２に、形状データベース９中の各蓄積データの構成を例示する。
また、入側鋼板形状推定手段８を備える。入側鋼板形状推定手段８は、相関関係取得手段８Ａと、入側鋼板形状選択手段８Ｂとを備える。
相関関係取得手段８Ａは、製品の種類毎に、上記形状データベース９中の各蓄積データを参照して回帰曲線その他の統計処理によって、出側の鋼板形状と入側の鋼板形状との相関を求める。更に、求めた相関関係に基づき、対象とする厚板の種類毎に、冷却床４の出側の鋼板形状が許容範囲内の形状となるための、冷却床４の入側での鋼板形状（以下、適正形状とも呼ぶ。）を求め、上記形状データベース９に記憶しておく。
【００１５】
ここで、上記製品毎の適正形状のデータは、適宜、更新される。また、製品毎の適正形状データは、加速冷却時の水温やラインの雰囲気温度などによる条件によって複数に区分して、複数種類、個別に記憶しておいても良い。
また、入側鋼板形状選択手段８Ｂは、冷却する熱間圧延鋼板の情報を入力すると、形状データベース９を参照して、条件が合致する厚板の適正形状のデータを取得して、その適正形状のデータを、加速冷却制御手段１０に対し目標鋼板形状として出力する。
ここで、上記実施形態では、加速冷却設備２の後段にホットレベラ３（熱間矯正機）がある場合で説明しているが、ホットレベラ３は無くても構わない。
また、ホットレベラ３では、加速冷却設備２による冷却処理で適正形状に制御しきれなかった分を補正することで、冷却床４の入側での鋼板形状を、できるだけ上記適正形状に近づけることができる。
【００１６】
（動作）
２組のオンライン形状計６，７を使用することで、加速冷却後の鋼板形状と、冷却床４での徐冷後の鋼板形状とを対応づけて取得して、順次蓄積する。オンライン形状計６，７を使用することで、製造品の全量についてデータを収集できる。
収集したデータによって、予め冷却床４による徐冷後の鋼板形状と、加速冷却後の鋼板形状との相関を求める。更に、この相関情報を参照して、徐冷後の鋼板形状が製品として許容可能な範囲に収まる形状に対応した適正形状を求めておく。
ここで、徐冷後の鋼板形状に対する加速冷却後の鋼板形状が明確となるため、データ蓄積を行うことで、精度良く、冷却床４で徐冷後の形状が、製品として許容可能な範囲に収るための加速冷却後の形状を、精度良く予測することが可能となる。
【００１７】
そして、順次、冷却対象とする厚板に対応した適正形状を形状データベース９から取得し、取得した適正形状となるように、加速冷却設備２の冷却条件を制御する。
これによって、加速冷却直後の鋼板形状が平坦で無い方が冷却床４での徐冷後の鋼板形状が望ましい形状となる場合でも、対応できることになる。
ここで、間接的には、冷却床４での徐冷後の鋼板形状から、加速冷却設備２の冷却条件の設定を行うことになる。しかし、上記形状データベース９を参照することで、直接的には、加速冷却後の鋼板形状（目標鋼板形状）から、加速冷却の条件の設定を行うことができるので、加速冷却後から常温に至るまでの時間は必要無く、且つ精度良くタイムリーな冷却条件の設定が可能である。
【００１８】
（本実施形態の効果）
予め、冷却床４の出側と入側との鋼板形状の相関関係を求め、その相関関係を参照して製品毎の適正形状を得る。そして、その適正形状となるように加速冷却の冷却条件を制御する。この結果、冷却床４で徐冷された後の鋼板形状が、製品として許容可能な範囲に収まる精度が向上する。場合によっては、許容可能な範囲を小さく設定可能となる。
また、冷却床４の入側及び出側にオンライン形状計６，７を配置して形状データを取得する。これによって、製造品全量など、多数の鋼板の形状変化データを蓄積することが可能となる。
すなわち、相関を求めるためのデータ量が豊富なので、形状データベース９の精度や信頼が大幅に向上する。
【００１９】
また、オンラインで形状を取得しているので、高温時や低温時などの大気雰囲気などによる形状変化挙動に経時変化があっても、データベース９を構築するためのデータ収集は短時間で済む。従って、データベース９の更新が容易である。ここで、経時変化の要因としては、季節要因などがある。
また、製造品全量についてデータの取得ができることから、適正形状に対応する厚板の条件設定をきめ細かく設定可能となる。このことは、少量生産品種に対しても対応が可能となる。すなわち、少量多品種材を生産するラインであっても適用が可能となる。
以上のように、加速冷却後の適正形状を、より精度良く明確化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に基づく実施形態に係る厚板製造ラインを説明する概要構成図である。
【図２】本発明に基づく実施形態に係るデータ構造の例を示す図である。
【符号の説明】
【００２１】
２    加速冷却設備
３    ホットレベラ
４    冷却床
６    入側オンライン形状計
７    出側オンライン形状計
８    入側鋼板形状推定手段
８Ａ  相関関係取得手段
８Ｂ  入側鋼板形状選択手段
９    形状データベース
１０  加速冷却制御手段
１１  製造情報蓄積手段
２０  鋼板
【図１】
2009191286.tif 000003
【図２】
2009191286.tif 000004