JP2006026659A

JP2006026659A - シートバー加熱方法

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Publication number: JP2006026659A
Application number: JP2004205832A
Authority: JP
Inventors: Seigo Muto; 清吾武藤
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2004-07-13
Filing date: 2004-07-13
Publication date: 2006-02-02
Anticipated expiration: 2024-07-13
Also published as: JP4461933B2

Abstract

【課題】粗圧延機を出たシートバーが加熱を必要とする場合にのみ、誘導加熱装置でシートバーを加熱するシートバー加熱方法の提供。
【解決手段】加熱炉１２出側のスラブ５０から過加熱温度Ｔ_ohを得、粗圧延されたシートバー６０が誘導加熱装置１４で加熱されずに仕上圧延機１５で仕上圧延されると仮定し、この仮定下でシートバー６０が仕上圧延機１５入側で有する長手方向の温度分布Ｍ₁を、粗圧延機１３出側におけるシートバー６０の先端の温度Ｔ_2tから推定し、温度分布Ｍ₁を過加熱温度分Ｔ_ohだけ低温側にシフトして修正して温度分布Ｍ₂を得、仕上圧延機１５入側でシートバー６０に必要とされる目標温度と、温度分布Ｍ₂とを比較し、誘導加熱装置１４によるシートバー６０の加熱の要否を判断する。
【選択図】図１

Description

本発明は、熱延鋼帯を製造する熱間圧延工程において、粗圧延機で粗圧延されたシートバーを、仕上圧延機の上流側に設置した誘導加熱装置で加熱するシートバー加熱方法に関するものである。

従来、熱間圧延工程において、スラブを加熱炉で加熱し、加熱されたスラブを粗圧延機で粗圧延してシートバーとし、粗圧延されたシートバーを仕上圧延機で仕上げ圧延して熱延鋼帯としている。シートバーを仕上げ圧延して熱延鋼帯とするにあたり、シートバーを加熱装置で加熱し、熱延鋼帯が仕上圧延機の出側において長手方向に一定の温度を有するようにシートバーを温度制御して、熱延鋼帯の品質向上を図っている。シートバーを加熱する加熱装置として、例えば、ソレノイド型の誘導加熱装置が使用されている（例えば、特許文献１を参照）。

ソレノイド型の誘導加熱装置はシートバーを加熱するにあたって、まず、誘導加熱装置の入側に設置された温度計が粗圧延されたシートバーの長手方向特定位置の温度を測定する。そして、誘導加熱装置の制御部は前記の長手方向特定位置に対して誘導加熱装置が印加するべき加熱電力を算出し、算出した加熱電力を誘導加熱装置に印加している。加熱電力は、シートバーの長手方向の長さ、板厚、鋼種、前記の測定された温度、仕上圧延機における搬送速度、仕上圧延機の入側において必要とされる目標温度を用いた関数により計算される。

ところで、シートバーの加熱はその長手方向全体にわたり必要ではないので、必要に応じて誘導加熱装置の電力の負荷と無負荷を切り替えて加熱電力を少なくすることができる。このような切換はシートバーが誘導加熱装置内を通過中に行うことになるが実際には行い得ない。というのは、切換により生じる大きな突入電流がシートバーの品質に悪影響を与えるからである。このため、誘導加熱装置には最小限の印加電力（最小限加熱電力）が常時印加されている。
特開昭６２−１８５８２９号公報

しかしながら、従来からのソレノイド型の誘導加熱装置の加熱電力を制御する方法では、以下に述べる問題があった。
すなわち、シートバーのなかには全長にわたり誘導加熱をしなくても目標温度に達することができるものがあり、このような本来加熱する必要がないシートバーに対しても、最小限加熱電力を誘導加熱装置に印加し連続加熱することとなっており、誘導加熱装置は加熱電力を無駄に消費しており、省エネルギーの観点から好ましくない。
本発明は、上記した従来の技術の問題点を除くためになされたものであり、その目的とするところは、粗圧延機を出たシートバーが、加熱を必要とするシートバーである場合にのみ、誘導加熱装置に加熱電力を印加可能であり、誘導加熱装置の省エネルギー運転を可能とするシートバー加熱方法を提供することである。

本発明はその課題を解決するために以下のような構成をとる。請求項１の発明に係るシートバー加熱方法は、加熱炉で加熱されたスラブを、粗圧延機で粗圧延してシートバーとし、シートバーを仕上圧延機で仕上げ圧延して熱延鋼帯とする熱間圧延工程において、粗圧延したシートバーを、仕上圧延機の上流側に設置した誘導加熱装置により加熱する加熱方法であって、前記粗圧延機で粗圧延されたシートバーの先端の温度を、前記誘導加熱装置の上流側で測定し、前記粗圧延機で粗圧延されたシートバーが、前記誘導加熱装置で加熱されずに、前記仕上圧延機の入側に搬送されると仮定し、前記仮定下で、粗圧延されたシートバーが前記仕上圧延機の入側で有する長手方向の温度分布を、前記先端の温度から推定し、前記仕上圧延機の入側においてシートバーに必要とされる目標温度分布と、推定された前記温度分布とを比較し、推定された前記温度分布中に、前記目標温度よりも低温となる部分が存在する場合には、前記誘導加熱装置でシートバーの加熱を行ってから、前記仕上圧延機で仕上げ圧延を行うこととし、推定された前記温度分布中に、前記目標温度よりも低温となる部分が存在しない場合には、前記誘導加熱装置でシートバーの加熱を行わずに、前記仕上圧延機で仕上げ圧延を行うこととする。

粗圧延機で粗圧延されたシートバーは、粗圧延機を出て、その先端から尾端にかけて時間とともに温度が降下し冷却していく。シートバーの各部分が粗圧延機を出てから仕上圧延機の入側に到達するまでの時間と、シートバーの鋼種、板厚とから、シートバーの各部分が仕上圧延機の入側に到達するまでに冷却される温度降下量を計算することができる。この温度降下量は、差分法により算出することが可能であり、また、実際に測定したシートバーの温度降下量の実績から回帰計算により算出することも可能である。そして、計算した温度降下量と、粗圧延されたシートバーの先端の温度とから、粗圧延機を出た後のシートバーの長手方向の温度分布を算出できる。

したがって、粗圧延機で粗圧延されたシートバーが誘導加熱装置に進入する前に、予め、そのシートバーがそのまま加熱されることなく仕上圧延機により仕上げ圧延されると仮定し、その仮定下におけるシートバーの長手方向の温度分布を算出して推定することができる。そして、シートバーが実際に誘導加熱装置に進入する前に、そのシートバーを誘導加熱装置により加熱しなければならないか否かを、推定したシートバーの温度分布から知ることができる。

請求項２の発明に係るシートバー加熱方法は、加熱炉で加熱されたスラブを、粗圧延機で粗圧延してシートバーとし、シートバーを仕上圧延機で仕上げ圧延して熱延鋼帯とする熱間圧延工程において、粗圧延したシートバーを、仕上圧延機の上流側に設置した誘導加熱装置により加熱する加熱方法であって、前記加熱炉で加熱されたスラブの先端の温度と、このスラブの長手方向中間部の温度とを測定又は推定し、これら温度の差を過加熱温度として記憶しておき、前記粗圧延機で粗圧延されたシートバーの先端の温度を測定し、前記粗圧延機で粗圧延されたシートバーが、前記誘導加熱装置で加熱されずに、前記仕上圧延機の入側に搬送されると仮定し、前記仮定下で、粗圧延されたシートバーが前記仕上圧延機の入側で有する長手方向の温度分布を、シートバーの前記先端の温度から推定し、推定された前記温度分布を、前記過加熱温度に相当する温度だけ低温側にシフトして修正し、前記仕上圧延機の入側においてシートバーに必要とされる目標温度分布と、修正された前記温度分布とを比較し、修正された前記温度分布中に、前記目標温度よりも低温となる部分が存在する場合には、前記誘導加熱装置でシートバーの加熱を行ってから、前記仕上圧延機で仕上げ圧延を行うこととし、修正された前記温度分布中に、前記目標温度よりも低温となる部分が存在しない場合には、前記誘導加熱装置でシートバーの加熱を行わずに、前記仕上圧延機で仕上げ圧延を行うこととする。

スラブを加熱する加熱炉内の条件によっては、加熱完了後のスラブの温度分布が不均一となり、スラブの先端側部分や尾端側部分が局所的に過加熱状態となって高温化していることがある。局所的な過加熱状態を有するスラブが、粗圧延機によって粗圧延されてシートバーとなると、粗圧延されたシートバーには局所的な過加熱状態が残存する。加熱完了時のスラブの先端の温度と長手方向中間部の温度を測定し、測定されたスラブの先端の温度と中間部の温度との差を過加熱温度として求めることにより、スラブに生じた先端側部分の過加熱状態の程度を知ることができる。

なお、過加熱温度を求めるにあたって、温度を測定するスラブの長手方向中間部の位置は、例えば、以下のようにして定めることができる。すなわち、過加熱状態によって高温化している先端側部分の長手方向長さを、スラブの鋼種、スラブの形状、加熱炉内の状態から、実験又は計算により予め求めておく。そして、スラブにおいて、過加熱状態による高温化の影響を受けていない中間部の位置を求める。過加熱状態による高温化の影響を受けていない中間部のうちで、最も、スラブの先端寄りの位置を、温度を測定するスラブの長手方向中間部の位置とする。

シートバーが誘導加熱装置によって加熱されずに仕上圧延機により仕上げ圧延されると仮定し、この仮定下で、仕上圧延機の入側におけるシートバーの長手方向の温度分布を推定するに際して、まず、シートバーの先端の温度に基づいて温度分布を推定する。推定される温度分布は、過加熱状態にあって高温化しているシートバーの先端の温度に基づいて計算しているので、過加熱温度分だけ高温側に偏っている。したがって、推定された温度分布を過加熱温度に相当する温度だけ低温側にシフトさせて修正すると、過加熱温度による偏りを補正することができる。すなわち、先端が過加熱状態にあるシートバーに対して、過加熱温度による影響を除去して修正した温度分布を用いて、そのシートバーが誘導加熱装置による加熱を必要としているか否かを正しく判断できる。

本発明は、上記のようなシートバー加熱方法であるので、粗圧延機を出たシートバーに対して、加熱が必要なシートバーのみ加熱可能であり、誘導加熱装置の省エネルギー運転を可能とするシートバー加熱方法を提供できるという効果がある。そして、本発明は、誘導加熱装置の電力の負荷と無負荷の切換により生じる大きな突入電流がシートバーの品質に悪影響を与えることも無いのである。

本発明を実施するための最良の形態を図１から図５を参照して説明する。
図１に示すように、熱延鋼帯を製造する熱間圧延工程の圧延設備１０は、加熱炉１２、粗圧延機１３、誘導加熱装置１４、仕上圧延機１５と、誘導加熱装置１４を制御する制御部２０とからなり、上流側から順番に加熱炉１２、粗圧延機１３、誘導加熱装置１４、仕上圧延機１５が並んでいる。加熱炉１２から仕上圧延機１５まで搬送装置１６を介して連続してつながっている。

加熱炉１２は、従来から熱間圧延工程において使用されているものと同様の構成を有し、加熱炉１２内でスラブ５０を加熱可能に構成されている。
搬送装置１６は、従来から熱間圧延工程において使用されているものと同様の構成を有し、搬送装置１６が加熱炉１２で加熱されたスラブ５０を加熱炉１２から粗圧延機１３へ搬送可能に構成されている。粗圧延機１３の上流側において、搬送装置１６には、位置測定センサ１７ａと温度計１８ａとが設置されており、位置測定センサ１７ａが搬送装置１６により粗圧延機１３へ搬送されるスラブ５０の位置を検出し、温度計１８ａがスラブ５０の先端の温度Ｔ_1tと、スラブ５０の長手方向の所定の位置にある中間部の温度Ｔ_1mとを測定し、温度計１８ａが測定したスラブ５０の温度Ｔ_1t、Ｔ_1mを制御部２０へ送信可能に構成されている。

なお、スラブ５０において、温度Ｔ_1mが測定される位置は、スラブ５０の長手方向の中間部にあり、以下のようにして前もって定められている。すなわち、加熱炉１２内におけるスラブ５０の加熱状況を、予め、圧延設備１０の運転条件から予測し、加熱炉１２内での過加熱によって高温化するスラブ５０の先端側の部分の長手方向の長さを、実験又は計算により求めておく。そして、スラブ５０において、過加熱によって高温化されていない中間部のうち、最も先端寄りの位置を温度Ｔ_1mが測定される位置とする。例えば、温度Ｔ_1mが測定される位置は、スラブ５０の先端からスラブ５０の長手方向長さの１０％に相当する距離だけ尾端寄りの位置と前もって決定されている。なお、温度Ｔ_1m及びＴ_1mを測定する中間部については、後記する図３及び式（１）を参照しながら詳述する。

粗圧延機１３は、従来から熱間圧延工程において使用されているものと同様の構成を有し、加熱炉１２で加熱されたスラブ５０をシートバー６０に粗圧延可能に構成されている。
搬送装置１６が粗圧延機１３で粗圧延されたシートバー６０を粗圧延機１３から誘導加熱装置１４へ搬送可能に構成されている。誘導加熱装置１４の上流側で、搬送装置１６には、位置測定センサ１７ｂと温度計１８ｂとが設置されており、粗圧延機１３の出側で位置測定センサ１７ｂが粗圧延されたシートバー６０の先端を検出し、温度計１８ｂがシートバー６０の先端の温度Ｔ_2tを測定し、温度計１８ｂが測定したシートバー６０の温度Ｔ_2tを制御部２０へ送信可能に構成されている。

誘導加熱装置１４は、ソレノイド型の誘導加熱装置であり、従来から熱間圧延工程において使用されているものと同様の構成を有し、粗圧延機１３を出て仕上圧延機１５に進入するシートバー６０を加熱可能に構成されている。また、誘導加熱装置１４に印加される加熱電圧Ｗが制御部２０によって制御される構成となっている。
仕上圧延機１５は、従来から熱間圧延工程において使用されているものと同様の構成を有し、誘導加熱装置１４を出たシートバー６０を熱延鋼帯７０に仕上げ圧延可能に構成されている。

制御部２０は、誘導加熱装置１４の加熱電力Ｗを制御可能に構成されており、過加熱温度計算部２２、推定温度分布計算部２３、推定温度分布補正部２４、加熱要否判定部２５及び加熱電力設定部２６を有する。
過加熱温度計算部２２は、温度計１８ａが測定したスラブ５０の温度Ｔ_1t、Ｔ_1mより過加熱温度Ｔ_ohを推定（算出）可能に構成されている。なお、Ｔ_ohについては後の式（１）の説明でも触れる。

推定温度分布計算部２３は、粗圧延されたシートバー６０が誘導加熱装置１４で加熱されずに仕上圧延機１５により仕上げ圧延されると仮定したときの仕上圧延機１５の入側におけるシートバー６０の長手方向の推定温度分布Ｍ₁を算出可能に構成されている。
推定温度分布補正部２４は、推定温度分布計算部２３が算出したシートバー６０の推定温度分布Ｍ₁を過加熱温度計算部２２が算出した過加熱温度Ｔ_ohにより修正して修正後の推定温度分布Ｍ₂を算出可能に構成されている。

加熱要否判定部２５は、推定温度分布補正部２４が算出した修正後の推定温度分布Ｍ₂と仕上圧延機１５の入側においてシートバー６０の長手方向各部分に必要とされる目標温度Ｔ_aの分布Ｍ₃とを比較して誘導加熱装置１４によるシートバー６０の加熱の要否を判定可能に構成されている。
加熱電力設定部２６は、誘導加熱装置１４に印加する加熱電力Ｗを算出可能に構成されている。

また、制御部２０はメモリ２８を有しており、メモリ２８には、冷却係数ＫのデータがデータテーブルＤ１として記憶されており、仕上圧延機１５に進入するシートバー６０の速度パターンＰのデータがデータテーブルＤ２として記憶されており、仕上圧延機１５入側においてシートバー６０の長手方向各部分に必要とされる目標温度Ｔ_aのデータがデータテーブルＤ３として記憶されている。

ここで、冷却係数Ｋとは、推定温度分布計算部２３がシートバー６０の長手方向の推定温度分布Ｍ₁を算出する際に使用する数値データであり、シートバー６０の単位時間あたりの冷却速度を示す係数であり、シートバー６０の鋼種Ｘ及び板厚Ｙごとに冷却係数Ｋが定まっている。
また、シートバー６０の速度パターンＰとは、シートバー６０の長手方向の各部分が仕上圧延機１５により仕上げ圧延される際の仕上圧延速度Ｖのデータであり、シートバー６０の鋼種Ｘ及び板厚Ｙごとに定まっている。シートバー６０の先端側部分及び尾端側部分の仕上圧延速度Ｖは、シートバー６０の中間部分の仕上圧延速度Ｖよりも遅くなっている。

図２に、シートバー６０の速度パターンＰの一例を示す。図２の縦軸には仕上圧延速度Ｖをとり、横軸にはシートバー６０の長手方向の位置をとってある。
さらに、シートバー６０の各部分に必要とされる目標温度Ｔ_a（目標温度分布）とは、仕上圧延機１５出側において、仕上げ圧延されて熱延鋼帯７０となったシートバー６０が均一な温度分布を有するために、シートバー６０の長手方向の各部分が仕上圧延機１５入側において有するべき温度のことをいい、シートバー６０の鋼種Ｘ及び板厚Ｙと、シートバー６０の速度パターンＰとに応じて定まっている。
また、制御部２０はデータ入力部２７を有しており、シートバー６０の鋼種Ｘ、板厚Ｙを入力可能となっており、入力されたシートバー６０の鋼種Ｘ、板厚Ｙをメモリ２８に記憶可能に構成されている。

本実施の形態は上記のように構成されており、次に、その作用について説明する。
圧延設備１０を運転し、熱延鋼帯を製造するにあたって、まず、オペレータがシートバー６０の鋼種Ｘ、板厚Ｙをデータ入力部２７に入力し、シートバー６０の鋼種Ｘ、板厚Ｙをメモリ２８に記憶させる。なお、これらデータは工程管理用ホストコンピュータからデータ入力部２７に入力してもよい。

そして、スラブ５０を加熱炉１２内で加熱し、加熱されたスラブ５０が搬送装置１６によって加熱炉１２から粗圧延機１３の手前まで搬送される。搬送装置１６上のスラブ５０の位置を位置測定センサ１７ａが測定し、温度計１８ａが位置測定センサ１７ａの測定結果に応じてスラブ５０のスラブ５０の温度Ｔ_1t、Ｔ_1mを測定する。測定された温度Ｔ_1t、Ｔ_1mは、制御部２０の過加熱温度計算部２２へ送られる。なお、前記測定される温度に代えて、加熱炉内におけるスラブの配置および炉内の温度等に基づく差分法を用いて得る推定温度を用いてもよい。
過加熱温度計算部２２では、温度計１８ａから送られてきたスラブ５０の温度Ｔ_1t、Ｔ_1mから、次式（１）により過加熱温度Ｔ_ohを算出し、過加熱温度Ｔ_ohをメモリ２８に記憶する。
Ｔ_oh＝Ｔ_1t−Ｔ_1m … （１）

図３に、スラブ５０の長手方向の温度分布の一例を示す。図３の縦軸には温度、横軸にはスラブの長手方向の位置をとってある。図３において、温度Ｔ_1mとなっている長手方向位置よりも先端側の部分が過加熱により高温化している。
搬送装置１６によって粗圧延機１３の手前まで搬送されたスラブ５０は、引き続き粗圧延機１３に進入し、粗圧延機１３により粗圧延されてシートバー６０となる。粗圧延機１３により粗圧延されたシートバー６０は、搬送装置１６によって誘導加熱装置１４の手前まで搬送される。
誘導加熱装置１４の手前まで搬送されたシートバー６０は、その先端を位置測定センサ１７ｂにより検出され、温度計１８ｂがシートバー６０の先端の温度Ｔ_2tを測定し、測定された温度Ｔ_2tは制御部２０の推定温度分布計算部２３へ送られる。

推定温度分布計算部２３は、メモリ２８からシートバー６０の鋼種Ｘと板厚Ｙとを読み取るとともに、読み取ったシートバー６０の鋼種Ｘと板厚Ｙに対応する冷却係数Ｋと速度パターンＰとをメモリ２８のデータテーブルＤ１、Ｄ２からそれぞれ読み取る。そして、シートバー６０が誘導加熱装置１４により加熱されずに、そのまま仕上圧延機１５の入側へ速度パターンＰにしたがって搬送されると仮定し、この仮定下で、シートバー６０の長手方向各部分が仕上圧延機１５の入側で有する推定温度を次に具体的に示す方法で計算し、推定温度を長手方向に連続して算出し、シートバー６０の推定温度分布Ｍ₁を得る。

具体的には、シートバー６０の先端の温度Ｔ_2tを測定してからシートバー６０の長手方向各部分が仕上圧延機１５入側に達するまでの時間ｔを、速度パターンＰから算出する。そして、算出した時間ｔと冷却係数Ｋとを掛け合わせ、シートバー６０の長手方向各部分が仕上圧延機１５入側に達したときまでに冷却される温度降下量ΔＴを算出する。そして、算出した温度降下量ΔＴをシートバー６０の先端の温度Ｔ_2tから減じ、シートバー６０の長手方向各部分における推定温度を計算する。この計算をシートバー６０の長手方向各部分について連続して行い、シートバー６０の長手方向の推定温度分布Ｍ₁を得る。そして、温度Ｔ_2t及び得られた推定温度分布Ｍ₁をメモリ２８に記憶する。

図４（ｉ）に得られた推定温度分布Ｍ₁の一例を示す。図４（ｉ）の縦軸には温度をとり、横軸にはシートバーの長手方向の位置をとってある。
次に、推定温度分布補正部２４が、推定温度分布Ｍ₁と過加熱温度Ｔ_ohとをメモリ２８から読み出す。そして、推定温度分布補正部２４は、シートバー６０の長手方向に連続する推定温度分布Ｍ₁を過加熱温度Ｔ_ohに相当する温度だけ低温側へシフトして修正し、修正後の温度分布を改めて推定温度分布Ｍ₂とする（図４（ｉｉ）を参照）。推定温度分布補正部２４は、修正後の推定温度分布Ｍ₂をメモリ２８に記憶する。

次に、加熱要否判定部２５が、メモリ２８からシートバー６０の鋼種Ｘと板厚Ｙとを読み取るとともに、読み取ったシートバー６０の鋼種Ｘと板厚Ｙに対応する目標温度Ｔ_aをメモリ２８のデータテーブルＤ３から読み取る。目標温度Ｔ_aをシートバー６０の長手方向の各位置について連続して読み取り、目標温度Ｔ_aの分布Ｍ₃を得る。そして、修正後の推定温度分布Ｍ₂をメモリ２８から読み取り、修正後の推定温度分布Ｍ₂を、目標温度Ｔ_aの分布Ｍ₃と比較し、修正後の推定温度分布Ｍ₂中に目標温度Ｔ_aの分布Ｍ₃よりも低温側にある部分が存在するか否かを判断する。

図５（ｉ）に、修正後の推定温度分布Ｍ₂中に目標温度Ｔ_aの分布Ｍ₃よりも低温側にある部分が存在する場合の一例を示し、図５（ｉｉ）に修正後の推定温度分布Ｍ₂中に目標温度Ｔ_aの分布Ｍ₃よりも低温側にある部分が存在しない場合の一例を示す。図５（ｉ）、（ｉｉ）の縦軸に温度をとり、横軸にシートバーの長手方向の位置をとってあり、修正後の推定温度分布Ｍ₂を実線で示し、目標温度Ｔ_aの分布Ｍ₃を点線で示す。
図５（ｉ）に示すように、修正後の推定温度分布Ｍ₂中に目標温度Ｔ_aの分布Ｍ₃より低温となっている部分が存在する場合、加熱要否判定部２５は、誘導加熱装置１４によるシートバー６０の加熱が必要であると判断し、誘導加熱装置１４によりシートバー６０の加熱を行う旨の信号Ｓ₁が加熱電力設定部２６へ送られる。

加熱電力設定部２６は、誘導加熱装置１４によりシートバー６０の加熱を行う旨の信号Ｓ₁を加熱要否判定部２５から受け取ると、メモリ２８からシートバー６０の先端の温度Ｔ_2t、鋼種Ｘ、板厚Ｙとを読み取るとともに、読み取ったシートバー６０の鋼種Ｘと板厚Ｙに対応する目標温度Ｔ_aと速度パターンＰとをメモリ２８のデータテーブルＤ２、Ｄ３からそれぞれ読み取る。最初に、シートバー６０の先端が誘導加熱装置１４に進入する前の状態で、誘導加熱装置１４へ印加される加熱電力Ｗを最小限加熱電力Ｗ_minとし、この最小限加熱電力Ｗ_minを誘導加熱装置１４に印加する。そして、シートバー６０の先端が誘導加熱装置１４に進入する際に、誘導加熱装置１４へ印加される加熱電力Ｗの計算を次式（２）により表される関数ｆを用いて行う。
Ｗ＝ｆ（Ｘ、Ｙ、Ｔ_a、Ｖ_t） … （２）

ただし、式（２）中で、Ｖ_tは、シートバー６０の先端が仕上圧延機１５において仕上げ圧延されるときの圧延速度であり、速度パターンＰから読み取られた値である。
加熱電力設定部２６は、式（２）によって算出した加熱電力Ｗを誘導加熱装置１４に印加する。そして、誘導加熱装置１４で加熱されたシートバー６０は、仕上圧延機１５へ搬送装置１６により搬送される。

そして、誘導加熱装置１４で加熱されたシートバー６０は、仕上圧延機１５により仕上げ圧延され、熱延鋼帯７０となる。仕上圧延機１５へ搬送されるシートバー６０の長手方向の各部分は、仕上圧延機１５入側において、所定の目標温度Ｔ_aとなっており、仕上圧延機１５を出た熱延鋼帯７０は、長手方向の温度分布が一定となっており、その品質も一定したものとなっている。

また、図５（ｉｉ）に示すように、修正後の推定温度分布Ｍ₂中に目標温度Ｔ_aの分布Ｍ₃より低温となっている部分が存在しない場合、加熱要否判定部２５は、誘導加熱装置１４によるシートバー６０の加熱が不必要であると判断し、誘導加熱装置１４によりシートバー６０の加熱を行わない旨の信号Ｓ₂が加熱電力設定部２６へ送られる。

加熱電力設定部２６は、誘導加熱装置１４によりシートバー６０の加熱を行わない旨の信号Ｓ₂を加熱要否判定部２５から受け取ると、誘導加熱装置１４に印加する加熱電力Ｗの値を零とし、誘導加熱装置１４を停止させる。そして、シートバー６０は、停止状態にある誘導加熱装置１４を通って仕上圧延機１５へ搬送装置１６により搬送され、仕上圧延機１５により仕上げ圧延され熱延鋼帯７０となる。仕上圧延機１５へ搬送されるシートバー６０の長手方向の各部分は、仕上圧延機１５入側において、所定の目標温度Ｔ_aとなっており、仕上圧延機１５を出た熱延鋼帯７０は、長手方向の温度分布が一定となっており、その品質も一定したものとなっている。

したがって、制御部２０が誘導加熱装置１４によるシートバー６０の加熱の要否を判断することにより、誘導加熱装置１４によるシートバー６０の加熱が不要な場合には、誘導加熱装置１４によるシートバー６０の加熱は行われず、誘導加熱装置１４による不必要な電力消費が防止されている。
なお、本実施の形態において、推定温度分布補正部２４が、推定温度分布Ｍ₁を過加熱温度Ｔ_ohを用いて修正して推定温度分布Ｍ₂を得ている。しかし、加熱炉１２におけるスラブ５０の加熱状態が安定しており、加熱炉１２内でスラブ５０は一様に加熱され、スラブ５０の先端側部分に過加熱状態を生じないことがわかっている場合には、過加熱温度計算部２２における演算と、推定温度分布補正部２４における演算を行わないこととすることも可能である。

すなわち、この場合には、制御部２０において、まず、推定温度分布計算部２３がシートバー６０の推定温度分布Ｍ₁を算出する。そして、加熱要否判定部２５が、推定温度分布Ｍ₁と、目標温度Ｔ_aの温度分布Ｍ₃とを比較し、推定温度分布Ｍ₁に目標温度Ｔ_aの温度分布Ｍ₃より低温側にある部分が存在するか否かを判断する。推定温度分布Ｍ₁に目標温度Ｔ_aの温度分布Ｍ₃より低温側にある部分が存在する場合、誘導加熱装置１４によるシートバー６０の加熱を行うこととし、推定温度分布Ｍ₁に目標温度Ｔ_aの温度分布Ｍ₃より低温側にある部分が存在しない場合、誘導加熱装置１４によるシートバー６０の加熱は行わないこととする。

本発明に係るシートバー加熱方法が適用される熱間圧延工程の構成図である。シートバーの長手方向位置と仕上圧延速度との関係の説明図である。加熱炉での加熱を完了したスラブの長手方向の各位置と、各位置の温度との関係図である。シートバーの推定温度分布の説明図であり、（ｉ）は過加熱温度による修正を加えていない推定温度分布の説明図、（ｉｉ）は過加熱温度による修正を加えた推定温度分布の説明図である。シートバーの推定温度分布と目標温度の温度分布との比較を示す説明図である。

符号の説明

１０圧延設備
１２加熱炉
１３粗圧延機
１４誘導加熱装置
１５仕上圧延機
１６搬送装置
１７ａ、１７ｂ位置測定センサ
１８ａ、１８ｂ温度計
２０制御部
２２過加熱温度計算部
２３推定温度分布計算部
２４推定温度分布補正部
２５加熱要否判定部
２６加熱電力設定部
２７データ入力部
２８メモリ
５０スラブ
６０シートバー
７０熱延鋼帯
Ｄ１冷却係数のデータテーブル
Ｄ２速度パターンのデータテーブル
Ｄ３目標温度のデータテーブル
Ｘ鋼種
Ｙ板厚
Ｔ_1t スラブの先端の温度
Ｔ_1m スラブの中間部の温度
Ｔ_oh 過加熱温度
Ｔ_2t シートバーの先端の温度
Ｔ_a 目標温度
Ｋ冷却係数
Ｐ速度パターン
Ｍ₁ 過加熱温度による修正を施していない温度分布
Ｍ₂ 過加熱温度による修正を施した温度分布
Ｍ₃ 目標温度の分布
Ｓ１シートバーの加熱を行う旨の信号
Ｓ２シートバーの加熱を行わない旨の信号
Ｗ加熱電力

Claims

加熱炉で加熱されたスラブを、粗圧延機で粗圧延してシートバーとし、シートバーを仕上圧延機で仕上げ圧延して熱延鋼帯とする熱間圧延工程において、粗圧延したシートバーを、仕上圧延機の上流側に設置した誘導加熱装置により加熱する加熱方法であって、
前記粗圧延機で粗圧延されたシートバーの先端の温度を、前記誘導加熱装置の上流側で測定し、
前記粗圧延機で粗圧延されたシートバーが、前記誘導加熱装置で加熱されずに、前記仕上圧延機の入側に搬送されると仮定し、
前記仮定下で、粗圧延されたシートバーが前記仕上圧延機の入側で有する長手方向の温度分布を、前記先端の温度から推定し、
前記仕上圧延機の入側においてシートバーに必要とされる目標温度分布と、推定された前記温度分布とを比較し、
推定された前記温度分布中に、前記目標温度よりも低温となる部分が存在する場合には、前記誘導加熱装置でシートバーの加熱を行ってから、前記仕上圧延機で仕上げ圧延を行うこととし、
推定された前記温度分布中に、前記目標温度よりも低温となる部分が存在しない場合には、前記誘導加熱装置でシートバーの加熱を行わずに、前記仕上圧延機で仕上げ圧延を行うこととすることを特徴とするシートバー加熱方法。
加熱炉で加熱されたスラブを、粗圧延機で粗圧延してシートバーとし、シートバーを仕上圧延機で仕上げ圧延して熱延鋼帯とする熱間圧延工程において、粗圧延したシートバーを、仕上圧延機の上流側に設置した誘導加熱装置により加熱する加熱方法であって、
前記加熱炉で加熱されたスラブの先端の温度と、このスラブの長手方向中間部の温度とを測定又は推定し、これら温度の差を過加熱温度として記憶しておき、
前記粗圧延機で粗圧延されたシートバーの先端の温度を測定し、
前記粗圧延機で粗圧延されたシートバーが、前記誘導加熱装置で加熱されずに、前記仕上圧延機で仕上げ圧延されると仮定し、
前記仮定下で、粗圧延されたシートバーが前記仕上圧延機の入側で有する長手方向の温度分布を、シートバーの前記先端の温度から推定し、
推定された前記温度分布を、前記過加熱温度に相当する温度だけ低温側にシフトして修正し、
前記仕上圧延機の入側においてシートバーに必要とされる目標温度分布と、修正された前記温度分布とを比較し、
修正された前記温度分布中に、前記目標温度よりも低温となる部分が存在する場合には、前記誘導加熱装置でシートバーの加熱を行ってから、前記仕上圧延機で仕上げ圧延を行うこととし、
修正された前記温度分布中に、前記目標温度よりも低温となる部分が存在しない場合には、前記誘導加熱装置でシートバーの加熱を行わずに、前記仕上圧延機で仕上げ圧延を行うこととすることを特徴とするシートバー加熱方法。