特許 6939713 熱間エンドレス圧延ラインの鋼板温度制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6939713

(24)【登録日】2021年9月6日

(45)【発行日】2021年9月22日

(54)【発明の名称】熱間エンドレス圧延ラインの鋼板温度制御装置

(51)【国際特許分類】

   B21B 37/74 20060101AFI20210909BHJP

   B21B 1/00 20060101ALI20210909BHJP

   H05B 6/06 20060101ALI20210909BHJP

   H05B 6/10 20060101ALI20210909BHJP

   B21B 1/26 20060101ALI20210909BHJP

   B21B 37/24 20060101ALI20210909BHJP

【ＦＩ】

   B21B37/74 A

   B21B1/00 B

   H05B6/06 391

   H05B6/10 381

   B21B1/26 Z

   B21B37/24

【請求項の数】6

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2018-109939(P2018-109939)

(22)【出願日】2018年6月8日

(65)【公開番号】特開2019-209372(P2019-209372A)

(43)【公開日】2019年12月12日

【審査請求日】2020年6月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】501137636

【氏名又は名称】東芝三菱電機産業システム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100082175

【弁理士】

【氏名又は名称】高田 守

(74)【代理人】

【識別番号】100106150

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 英樹

(72)【発明者】

【氏名】下谷 俊人

【審査官】 岡田 隆介

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０８−３０００１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−１５４８０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２７１６０７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２１Ｂ１／００−１１／００

Ｂ２１Ｂ３７／００−３７／７８

Ｂ２１Ｂ４７／００−９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

粗圧延機、誘導加熱装置、仕上げ圧延機の順に鋼板が流れる熱間エンドレス圧延ラインにおいて、前記仕上げ圧延機に入る前記鋼板の温度を前記誘導加熱装置の出力によって制御する鋼板温度制御装置であって、
前記鋼板の板厚を走間で変更する走間板厚変更を行う場合、
前記粗圧延機の板厚変更動作によって生じる前記鋼板のテーパ部の板厚を計算するテーパ部板厚計算処理と、
目標温度又は目標昇温量を達成するための前記鋼板の板厚と前記誘導加熱装置の出力との関係を規定したマップ又は関数を用いて、前記テーパ部板厚計算処理で計算された前記テーパ部の板厚に基づき、前記テーパ部が前記誘導加熱装置を通過する際の前記誘導加熱装置の出力を計算する誘導加熱装置出力計算処理と、を実行し、
前記誘導加熱装置出力計算処理では、前記テーパ部の開始点の板厚と前記テーパ部の終了点の板厚とに基づき、前記テーパ部が前記誘導加熱装置を通過する際の前記誘導加熱装置の出力を計算する
ことを特徴とする熱間エンドレス圧延ラインの鋼板温度制御装置。

【請求項2】

前記誘導加熱装置出力計算処理では、前記テーパ部の圧延方向に設定された複数の中間目標点における板厚にも基づき、前記テーパ部が前記誘導加熱装置を通過する際の前記誘導加熱装置の出力を計算する
ことを特徴とする請求項１に記載の熱間エンドレス圧延ラインの鋼板温度制御装置。

【請求項3】

粗圧延機、誘導加熱装置、仕上げ圧延機の順に鋼板が流れる熱間エンドレス圧延ラインにおいて、前記仕上げ圧延機に入る前記鋼板の温度を前記誘導加熱装置の出力によって制御する鋼板温度制御装置であって、
前記鋼板の板厚を走間で変更する走間板厚変更を行う場合、
前記粗圧延機の板厚変更動作によって生じる前記鋼板のテーパ部の板厚を計算するテーパ部板厚計算処理と、
目標温度又は目標昇温量を達成するための前記鋼板の板厚と前記誘導加熱装置の出力との関係を規定したマップ又は関数を用いて、前記テーパ部板厚計算処理で計算された前記テーパ部の板厚に基づき、前記テーパ部が前記誘導加熱装置を通過する際の前記誘導加熱装置の出力を計算する誘導加熱装置出力計算処理と、を実行し、
前記誘導加熱装置出力計算処理では、前記テーパ部の開始点の板厚に応じた前記誘導加熱装置の出力から、前記テーパ部の終了点の板厚に応じた前記誘導加熱装置の出力へ、前記誘導加熱装置の出力を連続的に変化させる
ことを特徴とする熱間エンドレス圧延ラインの鋼板温度制御装置。

【請求項4】

粗圧延機、誘導加熱装置、仕上げ圧延機の順に鋼板が流れる熱間エンドレス圧延ラインにおいて、前記仕上げ圧延機に入る前記鋼板の温度を前記誘導加熱装置の出力によって制御する鋼板温度制御装置であって、
前記鋼板の板厚を走間で変更する走間板厚変更を行う場合、
前記粗圧延機の板厚変更動作によって生じる前記鋼板のテーパ部の板厚を計算するテーパ部板厚計算処理と、
目標温度又は目標昇温量を達成するための前記鋼板の板厚と前記誘導加熱装置の出力との関係を規定したマップ又は関数を用いて、前記テーパ部板厚計算処理で計算された前記テーパ部の板厚に基づき、前記テーパ部が前記誘導加熱装置を通過する際の前記誘導加熱装置の出力を計算する誘導加熱装置出力計算処理と、を実行し、
前記誘導加熱装置出力計算処理では、前記テーパ部の開始点の板厚に応じた前記誘導加熱装置の出力から、前記テーパ部の終了点の板厚に応じた前記誘導加熱装置の出力へ、前記誘導加熱装置の出力を段階的に変化させる
ことを特徴とする熱間エンドレス圧延ラインの鋼板温度制御装置。

【請求項5】

粗圧延機、誘導加熱装置、仕上げ圧延機の順に鋼板が流れる熱間エンドレス圧延ラインにおいて、前記仕上げ圧延機に入る前記鋼板の温度を前記誘導加熱装置の出力によって制御する鋼板温度制御装置であって、
前記鋼板の板厚を走間で変更する走間板厚変更を行う場合、
前記粗圧延機の板厚変更動作によって生じる前記鋼板のテーパ部の板厚を計算するテーパ部板厚計算処理と、
目標温度又は目標昇温量を達成するための前記鋼板の板厚と前記誘導加熱装置の出力との関係を規定したマップ又は関数を用いて、前記テーパ部板厚計算処理で計算された前記テーパ部の板厚に基づき、前記テーパ部が前記誘導加熱装置を通過する際の前記誘導加熱装置の出力を計算する誘導加熱装置出力計算処理と、を実行し、
前記誘導加熱装置出力計算処理では、前記誘導加熱装置の上流側に設置した温度計から前記鋼板の入側実績温度又は入側実績昇温量を収集し、前記マップ又は前記関数の前提となる前記鋼板の入側計画温度又は入側計画昇温量と前記入側実績温度又は前記入側実績昇温量との偏差に応じて前記誘導加熱装置の出力を補正する
ことを特徴とする熱間エンドレス圧延ラインの鋼板温度制御装置。

【請求項6】

粗圧延機、誘導加熱装置、仕上げ圧延機の順に鋼板が流れる熱間エンドレス圧延ラインにおいて、前記仕上げ圧延機に入る前記鋼板の温度を前記誘導加熱装置の出力によって制御する鋼板温度制御装置であって、
前記鋼板の板厚を走間で変更する走間板厚変更を行う場合、
前記粗圧延機の板厚変更動作によって生じる前記鋼板のテーパ部の板厚を計算するテーパ部板厚計算処理と、
目標温度又は目標昇温量を達成するための前記鋼板の板厚と前記誘導加熱装置の出力との関係を規定したマップ又は関数を用いて、前記テーパ部板厚計算処理で計算された前記テーパ部の板厚に基づき、前記テーパ部が前記誘導加熱装置を通過する際の前記誘導加熱装置の出力を計算する誘導加熱装置出力計算処理と、を実行し、
前記誘導加熱装置出力計算処理では、前記誘導加熱装置の下流側に設置した温度計から前記鋼板の出側実績温度又は出側実績昇温量を収集し、前記目標温度又は前記目標昇温量と前記出側実績温度又は前記出側実績昇温量との偏差に応じて前記誘導加熱装置の出力を補正する
ことを特徴とする熱間エンドレス圧延ラインの鋼板温度制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、粗圧延機、誘導加熱装置、仕上げ圧延機の順に鋼板が流れる熱間エンドレス圧延ラインの鋼板温度制御装置に関し、詳しくは、仕上げ圧延機に入る鋼板の温度を誘導加熱装置の出力によって制御する鋼板温度制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

熱間圧延プロセスでは、スラブ加熱炉で所要の温度まで加熱された高温の鋼板スラブが、ライン上を搬送されて、順次圧延され、最後にコイラで巻き取られる。近年の製品仕様への要求の高度化および多様化から、仕上げ入側温度、仕上げ出側温度、巻取温度などに代表される圧延ライン上の各ポイントにおける目標温度の保証範囲は従来よりも更に厳しくなっている。

【0003】

熱間圧延プロセスにおける鋼板の温度制御のため、誘導加熱装置が導入されている。誘導加熱装置による加熱は、鋼板に鎖交する磁束を打ち消すように流れる渦電流に起因するジュール損失を利用している。誘導加熱装置は、直接加熱のためエネルギー効率がよく、また、急速加熱のため生産量の向上が期待できる。誘導加熱装置による鋼板の発熱量は、鋼板の板厚、板幅、速度により変化する。このため、誘導加熱装置による鋼板の温度制御においては、目標とする鋼板温度もしくは加熱昇温量を達成するため、鋼板の板厚、板幅、速度に応じて誘導加熱装置の出力が設定されている。

【0004】

ところで、熱間圧延における歩留まりの改善、薄物の安定圧延のため、連続鋳造機とミルが直結した圧延ラインによるエンドレス圧延が行われている。エンドレス圧延では、連続鋳造機から抽出された高温の鋼板スラブが、ライン上を搬送されて、順次圧延され、コイラの手前でコイル長にカットされて巻き取られる。このようなエンドレス圧延では、鋼板の板厚を走間で変更する走間板厚変更を行う場合がある。走間板厚変更を行う場合、板厚の変更開始点と終了点との間に、連続的に板厚が変化するテーパ部が発生する。

【0005】

鋼板のテーパ部は、最終的にはカットされて製品にはならない部位である。しかし、だからといってテーパ部に対する温度制御は不要にはならない。当然ながらテーパ部は前後の鋼板とつながっているため、テーパ部の温度制御ができていないと、テーパ部の前後の鋼板、つまり製品となる部位の品質に悪影響を及んでしまうからである。最終的にカットする部位を最小にするためには、テーパ部にも製品となる部位と同様の厳しい温度制御が求められる。

【0006】

特許文献１には、先行材の尾端と後行材の先端とを接合するエンドレス圧延における鋼板の温度制御に関する方法が開示されている。特許文献１に開示された方法によれば、加熱効率と板厚との関係に基づき、仕上げ圧延機出側の目標温度を達するように接合部近傍の板厚を設定して誘導加熱装置による加熱が行われる。

【0007】

しかしながら、特許文献１に開示された方法は、走間板厚変更の前後で鋼板にテーパ部が生じない場合の方法である。連続鋳造機とミルが直結するエンドレス圧延において、走間板厚変更によって鋼板の板厚がテーパ状に変更するような場合には、特許文献１に開示された方法をそのまま適用することはできない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２０００−２７１６０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたものであり、エンドレス圧延中に鋼板の板厚を走間で変更する走間板厚変更を行う場合において、鋼板のテーパ部の温度を適切に制御することによってテーパ部近傍の製品品質の向上をはかることができる熱間エンドレス圧延ラインの鋼板温度制御装置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】

【0010】

本発明に係る熱間エンドレス圧延ラインの鋼板温度制御装置は、粗圧延機、誘導加熱装置、仕上げ圧延機の順に鋼板が流れる熱間エンドレス圧延ラインにおいて、仕上げ圧延機に入る鋼板の温度を誘導加熱装置の出力によって制御する鋼板温度制御装置である。本発明に係る熱間エンドレス圧延ラインの鋼板温度制御装置は、鋼板の板厚を走間で変更する走間板厚変更を行う場合、以下に詳細を述べるテーパ部板厚計算処理と誘導加熱装置出力計算処理とを実行することを特徴とする。

【0011】

テーパ部板厚計算処理は、粗圧延機の板厚変更動作によって生じる鋼板のテーパ部の板厚を計算する処理である。例えば、走間板厚変更の前後での鋼板の目標板厚、テーパ部の設定長、そして、鋼板の搬送速度が分かれば、誘導加熱装置を通過するテーパ部の板厚は時間の関数で表すことができる。テーパ部板厚計算処理では、例えば、テーパ部の開始点から終了点まで連続的に変化する板厚を計算してもよい。或いは、テーパ部板厚計算処理では、テーパ部の開始点と終了点の板厚のみを計算してもよい。また、テーパ部板厚計算処理では、テーパ部の圧延方向に複数の中間目標点を設定し、テーパ部の開始点と終了点の板厚に加えて、各中間目標点における板厚を計算してもよい。

【0012】

誘導加熱装置出力計算処理は、テーパ部が誘導加熱装置を通過する際の誘導加熱装置の出力を計算する処理である。この計算は、目標温度又は目標昇温量を達成するための鋼板の板厚と誘導加熱装置の出力との関係を規定したマップ又は関数を用いて、テーパ部板厚計算処理で計算されたテーパ部の板厚に基づいて行われる。誘導加熱装置出力計算処理で計算された誘導加熱装置の出力は、誘導加熱装置を制御する誘導加熱装置制御装置に対して設定される。

【0013】

上記内容のテーパ部板厚計算処理と誘導加熱装置出力計算処理とを実行することにより、鋼板のテーパ部が誘導加熱装置を通過する際の誘導加熱装置の出力を、連続的に変化するテーパ部の板厚に応じて適切に制御することができる。

【0014】

誘導加熱装置出力計算処理では、テーパ部の開始点の板厚とテーパ部の終了点の板厚とに基づき、テーパ部が誘導加熱装置を通過する際の誘導加熱装置の出力を計算してもよい。テーパ部の開始点と終了点の板厚に加えて、テーパ部の圧延方向に設定された複数の中間目標点における板厚にも基づき、テーパ部が誘導加熱装置を通過する際の誘導加熱装置の出力を計算してもよい。

【0015】

誘導加熱装置出力計算処理では、テーパ部の開始点の板厚に応じた誘導加熱装置の出力から、テーパ部の終了点の板厚に応じた誘導加熱装置の出力へ、誘導加熱装置の出力を連続的に変化させてもよい。或いは、誘導加熱装置出力計算処理では、テーパ部の開始点の板厚に応じた誘導加熱装置の出力から、テーパ部の終了点の板厚に応じた誘導加熱装置の出力へ、誘導加熱装置の出力を段階的に変化させてもよい。

【0016】

誘導加熱装置出力計算処理では、誘導加熱装置に入る鋼板の温度条件に応じて誘導加熱装置の出力を補正してもよい。例えば、鋼板の温度制御が目標温度を用いて行われるのであれば、誘導加熱装置の上流側に設置した温度計から鋼板の入側実績温度を収集し、マップ又は関数の前提となる鋼板の入側計画温度と入側実績温度との偏差に応じて誘導加熱装置の出力を補正してもよい。鋼板の温度制御が目標昇温量を用いて行われるのであれば、誘導加熱装置の上流側に設置した温度計から鋼板の入側実績昇温量を収集し、マップ又は関数の前提となる鋼板の入側計画昇温量と入側実績昇温量との偏差に応じて誘導加熱装置の出力を補正してもよい。

【0017】

誘導加熱装置出力計算処理では、誘導加熱装置から出た鋼板の温度条件に応じて誘導加熱装置の出力を補正してもよい。例えば、鋼板の温度制御が目標温度を用いて行われるのであれば、誘導加熱装置の下流側に設置した温度計から鋼板の出側実績温度を収集し、目標温度と出側実績温度との偏差に応じて誘導加熱装置の出力を補正してもよい。鋼板の温度制御が目標昇温量を用いて行われるのであれば、誘導加熱装置の下流側に設置した温度計から鋼板の出側実績昇温量を収集し目標昇温量と出側実績昇温量との偏差に応じて誘導加熱装置の出力を補正してもよい。

【発明の効果】

【0018】

本発明に係る熱間エンドレス圧延ラインの鋼板温度制御装置によれば、鋼板のテーパ部が誘導加熱装置を通過する際の誘導加熱装置の出力を、連続的に変化するテーパ部の板厚に応じて適切に制御することができる。これにより、仕上げ圧延機に入る鋼板のテーパ部において目標温度又は目標昇温量を達成することができ、テーパ部近傍の製品品質を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】熱間エンドレス圧延ラインの構成の一例を示す図である。

【図2】エンドレス圧延における走間板厚変更によって鋼板の板厚が変更される様子を模式的に示す図である。

【図3】本発明の各実施の形態に共通の鋼板温度制御装置の構成を示す図である。

【図4】本発明の実施の形態１の誘導加熱装置出力計算処理について説明する図である。

【図5】本発明の実施の形態２の誘導加熱装置出力計算処理について説明する図である。

【図6】本発明の実施の形態３の誘導加熱装置出力計算処理について説明する図である。

【図7】本発明の実施の形態３の誘導加熱装置出力計算処理について説明する図である。

【図8】本発明の実施の形態４の誘導加熱装置出力計算処理について説明する図である。

【図9】本発明の実施の形態５の誘導加熱装置出力計算処理について説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。ただし、以下に示す実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数にこの発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施の形態において説明する構造は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。

【0021】

１．熱間エンドレス圧延ラインの構成
先ず、本発明に係る鋼板温度制御装置が適用される熱間エンドレス圧延ラインについて説明する。図１は、熱間エンドレス圧延ラインの構成の一例を示す図である。連続鋳造機１から抽出された鋼板６は、スラブ加熱炉２で加熱され、圧延ラインに抽出される。圧延ラインにおいてエッジャ３を通過した鋼板６は、粗圧延機４及び仕上げ圧延機９にて、所望の厚さまで薄く延ばされると同時に、所望の幅に加工される。

【0022】

粗圧延機４は、１又は複数の圧延スタンドから構成され、上流から下流への一方向で鋼板６を圧延し、鋼板６の板厚や板幅を製品寸法に近づける。粗圧延機４では、鋼板温度を測定する粗出側温度計５が付属することもある。誘導加熱装置７は、粗圧延機４と仕上げ圧延機９の間のライン上に設置され、誘導加熱装置７を通過する鋼板６を加熱する。

【0023】

仕上げ圧延機９は、複数の圧延スタンドから構成され、上流から下流への一方向で鋼板６を圧延し、鋼板の板厚や板幅などの寸法に関する最終品質を決定づける。仕上げ圧延後の鋼板温度は、仕上げ出側温度計１０により測定される。また、仕上げ入側温度計８が、誘導加熱装置７と仕上げ圧延機９との間に設置されることもある。

【0024】

仕上げ圧延機９の下流には冷却テーブル１１が設置されている。冷却テーブル１１は、鋼板６に注水して鋼板６の温度を下げる。冷却テーブル１１を通った鋼板６は、コイラ前シャー１２でコイル長に切断されてコイラ１３でコイル状に巻かれる。

【0025】

鋼板６の板厚を走間で変更する走間板厚変更を行う場合、粗圧延機４の各圧延スタンドのロールギャップを段階的に変更し、或いは、粗圧延機４及び仕上げ圧延機９の各圧延スタンドのロールギャップを段階的に変更し、操業を止めることなく板厚を変更する。図２は、エンドレス圧延における走間板厚変更によって鋼板６の板厚が変更される様子を模式的に示す図である。図２に示すように、走間板厚変更中においては、粗圧延機４の板厚変更動作によって、スタンド間に鋼板６の板厚が連続的に変化する部位が発生する。この部位が最終スタンドの出側まで残ったものが鋼板６のテーパ部６ａとなる。

【0026】

２．鋼板温度制御装置の構成
次に、本発明の各実施の形態に共通の鋼板温度制御装置の構成について図３を用いて説明する。図３は、鋼板温度制御装置の構成の一例を示す図である。熱間エンドレス圧延ラインには、圧延に係る各種パラメータを設定する圧延設定装置１５が設けられる。圧延設定装置１５は、例えば、少なくとも１つのプロセッサと少なくとも１つのメモリとを備えるコンピュータである。メモリに記憶されたプログラムがプロセッサで実行されることにより、コンピュータである圧延設定装置１５は鋼板温度制御装置として機能する。

【0027】

鋼板温度制御装置としての圧延設定装置１５は、板厚設定計算部１７と誘導加熱装置出力計算部１９とを備える。板厚設定計算部１７は、走間板厚変更計算部１６を含む。これらの計算部１６、１７、１９は、ハードウェアとして存在するものではなく、圧延設定装置１５のメモリに記憶されたプログラムによってソフトウェア的に実現される。以下、鋼板温度制御装置としての圧延設定装置１５を構成する各計算部１６、１７、１９の機能について説明する。

【0028】

圧延設定装置１５は、上位計算機３０と通信する。上位計算機３０には、鋼板６の目標板厚を設定する目標板厚設定部３１と、鋼板の目標温度を設定する目標温度設定部３２とを備える。目標板厚と目標温度とは、製品の仕様及び要求品質に基づいて設定される。ただし、目標温度設定部３２では、目標温度に代えて目標昇温量を設定してもよい。昇温量とは、基準温度に対する相対温度を意味する。

【0029】

圧延設定装置１５の板厚設定計算部１７は、目標板厚設定部３１から目標板厚を受信し、受信した目標板厚に基づいて板厚設定値を計算する。走間板厚変更を行う際には、板厚設定計算部１７は、板厚変更後の目標板厚を目標板厚設定部３１から受信し、走間板厚変更計算部１６において、走間板厚変更における各スタンドでの板厚変更量を計算する。そして、各スタンドでの板厚変更量から圧延パススケジュールを作成し、圧延機制御装置２１に圧延パススケジュールを送信する。圧延機制御装置２１は圧延パススケジュールに従って粗圧延機４及び仕上げ圧延機９の各スタンドの動作を制御する。

【0030】

また、板厚設定計算部１７は、誘導加熱装置出力計算部１９に対して板厚設定値を送信する。走間板厚変更を行う際には、走間板厚変更計算部１６は、走間板厚変更によって生じる鋼板６のテーパ部６ａの板厚を計算するテーパ部板厚計算処理を行い、テーパ部６ａの板厚に関する板厚情報を誘導加熱装置出力計算部１９に対して送信する。走間板厚変更計算部１６から送信されるテーパ部６ａの板厚情報には、例えば、テーパ部６ａの開始点の位置と板厚、テーパ部６ａの終了点の位置と板厚が含まれる。

【0031】

誘導加熱装置出力計算部１９は、目標温度設定部３２から目標温度又は目標昇温量を受信するとともに、板厚設定計算部１７から目標板厚を受信する。走間板厚変更を行う際には、走間板厚変更計算部１６からテーパ部６ａの板厚情報を受信する。誘導加熱装置出力計算部１９は、目標温度又は目標昇温量を達成するための鋼板６の板厚と誘導加熱装置７の出力との関係を規定したマップ又は関数を用いて、誘導加熱装置７の出力（電力）を計算する。走間板厚変更を行う際には、走間板厚変更計算部１６から受信したテーパ部６ａの板厚情報に基づき、テーパ部６ａが誘導加熱装置７を通過する際の誘導加熱装置７の出力を計算する。誘導加熱装置出力計算部１９は、計算した誘導加熱装置７の出力を誘導加熱装置制御装置２２に対して設定する。

【0032】

以下に挙げた各実施の形態では、誘導加熱装置出力計算部１９で行われる誘導加熱装置出力計算処理の詳細について説明する。

【0033】

３．実施の形態１の誘導加熱装置出力計算処理
図４は、本発明の実施の形態１の誘導加熱装置出力計算処理について説明する図である。図４の上段のグラフには、誘導加熱装置７が鋼板６のテーパ部６ａが通過する際の誘導加熱装置７内の所定位置での板厚ｈの時間による変化が描かれ、下段のグラフには、誘導加熱装置７の出力ｐの時間による変化が描かれている。

【0034】

図４に示す例では、誘導加熱装置７内の所定位置での板厚ｈは、ｈ_０からｈ_１に変化している。目標温度或いは目標昇温量を達成することができる誘導加熱装置７の出力ｐは、板厚ｈが薄いほど小さくなる。図４に示す例では、走間板厚変更の前の板厚ｈ_０には出力ｐ_０が対応し、走間板厚変更の後の板厚ｈ_１には出力ｐ_１が対応する。板厚ｈが変化し始める時刻ｔ_０に対応する部位がテーパ部６ａの開始点であり、板厚ｈが変化し終わる時刻ｔ_１に対応する部位がテーパ部６ａの終了点である。テーパ部６ａの板厚ｈは、ｈ_０からｈ_１に連続的に変化する。

【0035】

本実施の形態の誘導加熱装置出力計算処理では、テーパ部６ａの開始点の板厚ｈ_０とテーパ部６ａの終了点の板厚ｈ_１とに基づき、テーパ部６ａが誘導加熱装置７を通過する際の誘導加熱装置７の出力ｐを計算する。具体的には、テーパ部６ａの開始点の板厚ｈ_０に応じた出力ｐ_０から、テーパ部６ａの終了点の板厚ｈ_１に応じた出力ｐ_１へ、誘導加熱装置７の出力ｐを一定速度で連続的に変化させる。なお、誘導加熱装置７の出力を変化させてから鋼板６の温度が変化するまでの間には応答遅れが存在する。誘導加熱装置７の出力を変化させる開始時刻は、ライン上でのテーパ部６ａの走行位置と応答遅れとに基づいて決定される。

【0036】

４．実施の形態２の誘導加熱装置出力計算処理
図５は、本発明の実施の形態２の誘導加熱装置出力計算処理について説明する図である。図５の上段のグラフには、誘導加熱装置７が鋼板６のテーパ部６ａが通過する際の誘導加熱装置７内の所定位置での板厚ｈの時間による変化が描かれ、下段のグラフには、誘導加熱装置７の出力ｐの時間による変化が描かれている。

【0037】

図５に示す例では、図４に示す例と同様に、誘導加熱装置７内の所定位置での板厚ｈは、ｈ_０からｈ_１に連続的に変化している。本実施の形態の誘導加熱装置出力計算処理では、テーパ部６ａの開始点の板厚ｈ_０とテーパ部６ａの終了点の板厚ｈ_１とに加えて、テーパ部６ａの圧延方向に設定された複数の中間目標点における板厚にも基づき、テーパ部６ａが誘導加熱装置７を通過する際の誘導加熱装置７の出力ｐを計算する。

【0038】

中間目標点は、テーパ部６ａの開始時刻ｔ_０から終了時刻ｔ_１までの間の任意の複数の時刻ｔ_ｃ０，ｔ_ｃ１に対応する部位である。各中間目標点の時刻ｔ_ｃ０，ｔ_ｃ１における板厚ｈ_ｃ０，ｈ_ｃ１を計算し、前述のマップ又は関数を用いて、目標温度或いは目標昇温量を達成することができる誘導加熱装置７の出力ｐ_ｃ０，ｐ_ｃ１を計算する。テーパ部６ａの開始点と中間目標点との間、中間目標点の間、中間目標点とテーパ部６ａの終了点との間の誘導加熱装置の出力ｐは線形近似により計算される。

【0039】

５．実施の形態３の誘導加熱装置出力計算処理
図６及び図７は、本発明の実施の形態３の誘導加熱装置出力計算処理について説明する図である。図６及び図７の上段のグラフには、誘導加熱装置７が鋼板６のテーパ部６ａが通過する際の誘導加熱装置７内の所定位置での板厚ｈの時間による変化が描かれ、下段のグラフには、誘導加熱装置７の出力ｐの時間による変化が描かれている。

【0040】

図６及び図７に示す例では、図４に示す例と同様に、誘導加熱装置７内の所定位置での板厚ｈは、ｈ_０からｈ_１に連続的に変化している。本実施の形態の誘導加熱装置出力計算処理では、テーパ部６ａの開始点の板厚ｈ_０に応じた誘導加熱装置７の出力ｐ_０から、テーパ部６ａの終了点の板厚ｈ_１に応じた誘導加熱装置７の出力ｐ_１へ、誘導加熱装置７の出力ｐを段階的に変化させる。

【0041】

図６に示す例では、テーパ部６ａの開始時刻ｔ_０において、誘導加熱装置７の出力ｐを板厚ｈ_０に応じた出力ｐ_０から変化させる。その後も、誘導加熱装置７の出力ｐを段階的に変化させていき、テーパ部６ａの終了時刻ｔ_１において、板厚ｈ_１に応じた出力ｐ_１に変化させる。図７に示す例では、テーパ部６ａの開始時刻ｔ_０よりも後の時刻まで、テーパ部６ａの開始点の板厚ｈ_０に応じた出力ｐ_０を維持する。その後、誘導加熱装置７の出力ｐを段階的に変化させていき、テーパ部６ａの終了時刻ｔ_１よりも前の時刻で、テーパ部６ａの終了点の板厚ｈ_１に応じた出力ｐ_１に変化させる。なお、誘導加熱装置７の出力ｐを段階的に変化させる際の段階数には限定はない。ただし、段階数が少ないほどテーパ部６ａの温度分布に斑ができやすくなるので、段階数は多いほうが好ましい。

【0042】

６．実施の形態４の誘導加熱装置出力計算処理
図８は、本発明の実施の形態３の誘導加熱装置出力計算処理について説明する図である。実施の形態１において誘導加熱装置７の出力の計算に用いているマップ又は関数は、誘導加熱装置７に入る際の鋼板６の計画温度（これを入側計画温度と称する）を前提として作成されている。しかし、機器の個体差や経時変化、操業状態のばらつき、環境条件のばらつき等の要因により、誘導加熱装置７に入る際の鋼板６の実績温度（これを入側実績温度と称する）は必ずしも入側計画温度と一致しない。

【0043】

本実施の形態の誘導加熱装置出力計算処理では、オンライン操業中の入側実績温度を利用して誘導加熱装置７の出力を制御する。詳しくは、誘導加熱装置７の上流側に設置された粗出側温度計５から鋼板６の入側実績温度Ｔ^ＡＦが収集され、入側実績温度Ｔ^ＡＦと入側計画温度Ｔ^ＣＡＬとが比較される。そして、入側実績温度Ｔ^ＡＦと入側計画温度Ｔ^ＣＡＬとの偏差に基づいて、誘導加熱装置７の補正出力Δｐ_ＦＦが計算される。補正出力Δｐ_ＦＦは、入側実績温度Ｔ^ＡＦが入側計画温度Ｔ^ＣＡＬよりも高い場合には負の値とされ、入側実績温度Ｔ^ＡＦが入側計画温度Ｔ^ＣＡＬよりも低い場合には正の値とされる。補正出力Δｐ_ＦＦが、設定計算における誘導加熱装置７の出力ｐに加算されることにより、最終的な出力が得られる。

【0044】

なお、本実施の形態では粗出側温度計５から入側実績温度を収集しているが、鋼板の温度制御が目標昇温量を用いて行われるのであれば、入側実績温度に代えて入側実績昇温量を収集すればよい。この場合、入側計画昇温量と入側実績昇温量とを比較し、その偏差に応じて誘導加熱装置７の補正出力を計算すればよい。

【0045】

７．実施の形態５の誘導加熱装置出力計算処理
図９は、本発明の実施の形態５の誘導加熱装置出力計算処理について説明する図である。実施の形態１において誘導加熱装置７の出力の計算に用いているマップ又は関数は、誘導加熱装置７を通過後の鋼板６の温度が目標温度になるように作成されている。しかし、機器の個体差や経時変化、操業状態のばらつき、環境条件のばらつき等の要因により、誘導加熱装置７を通過後の鋼板６の実績温度（これを出側実績温度と称する）は必ずしも目標温度と一致しない。

【0046】

本実施の形態の誘導加熱装置出力計算処理では、オンライン操業中の出側実績温度を利用して誘導加熱装置７の出力を制御する。詳しくは、誘導加熱装置７の下流側に設置された仕上げ入側温度計８から鋼板６の出側実績温度Ｔ^ＡＣＴが収集され、目標温度Ｔ^ＴＧＴと出側実績温度Ｔ^ＡＣＴとが比較される。そして、目標温度Ｔ^ＴＧＴと出側実績温度Ｔ^ＡＣＴとの偏差に基づいて、誘導加熱装置７の補正出力Δｐ_ＦＢが計算される。補正出力Δｐ_ＦＢは、出側実績温度Ｔ^ＡＣＴが目標温度Ｔ^ＴＧＴよりも高い場合には負の値とされ、出側実績温度Ｔ^ＡＣＴが目標温度Ｔ^ＴＧＴよりも低い場合には正の値とされる。補正出力Δｐ_ＦＢが、設定計算における誘導加熱装置７の出力ｐに加算されることにより、最終的な出力が得られる。

【0047】

なお、本実施の形態では仕上げ入側温度計８から出側実績温度を収集しているが、鋼板の温度制御が目標昇温量を用いて行われるのであれば、出側実績温度に代えて出側実績昇温量を収集すればよい。この場合、入側実績昇温量と目標昇温量とを比較し、その偏差に応じて誘導加熱装置７の補正出力を計算すればよい。

【0048】

８．その他
実施の形態４の誘導加熱装置出力計算処理は、実施の形態１乃至３のどの誘導加熱装置出力計算処理と組み合わせてもよい。また、実施の形態５の誘導加熱装置出力計算処理は、実施の形態１乃至４のどの誘導加熱装置出力計算処理と組み合わせてもよい。

【符号の説明】

【0049】

１ 連続鋳造機
２ スラブ加熱炉
３ エッジャ
４ 粗圧延機
５ 粗出側温度計
６ 鋼板
７ 誘導加熱装置
８ 仕上げ入側温度計
９ 仕上げ圧延機
１０ 仕上げ出側温度計
１１ 冷却テーブル
１２ コイラ前シャー
１３ コイラ
１５ 鋼板温度制御装置としての圧延設定装置
１６ 走間板厚変更計算部
１７ 板厚設定計算部
１９ 誘導加熱装置出力計算部
２１ 圧延機制御装置
２２ 誘導加熱装置制御装置
３０ 上位計算機
３１ 目標板厚設定部
３２ 目標温度設定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】