JPH02219977A - 堅型誘導加熱炉の加熱温度制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、ユジーンセジュルネ方式を用いた押出製管
法に供する中空ビレットのｈＯ熱熱演法係り、竪型誘導
加熱炉により中空ビレットを所定の温度に均一加熱する
ための加熱温度制御方法に関する。

従来の技術 押出製管法において、前工程にあたる誘導加熱炉での加
熱制御精度が品質におよぼす影響は大きく、中空ビレッ
トが内外面均一に加熱されていない場合には疵等を引き
起す原因となる。したがって、押出製管法に供する中空
ビレットに関しては、誘導加熱炉で内外面均一に加熱ゐ
す御することが必要でおる。

従来の竪型誘導ル０熱炉での中空ビレツ１への７ＪＯ熱
温度の制御は、第４図に示すごとく、誘導炉（１）内の
中空ビレット（４）の炉内表面温度を測温孔（２）を通
して温度計（３）により測定し、該表面温度計の実測値
が目標ｉＪＤ熱温度になった時点で誘導炉から抽出して
いる。その時の材料諸元によって決まる投入電力は、炉
装入から抽出まで一定である。

また、最近の計算機！ｉ制御を用いたｈ１熱温度制御で
は、誘導炉へのビレット装入時に、ビレット長手方向の
表面温度を材料表面温度計（５）にて計測し、材料表面
温度計（５）にて計測した実測値を出発点として、投入
電力量をもとにビレツＩ〜全体の温度分布を伝熱計算に
て逐一算出し、この計算値の平均温度が目標加熱温度に
到達しかつ内外面温度差（計算値）が所定の温度範囲内
のときに抽出する方式を採用している。

しかし、従来の測温孔（２）を通して炉内表面温度計（
３）にて計測した表面温度実測値をもとに炉からの抽出
を行なう方式では、ビレット全体が均一に加熱されない
うちに抽出される場合がある。

すなわち、加熱状況の指標となるのは加熱炉外側に設置
されている表面温度計（３）の実測値のみであり、作業
者はその指示値から得られる情報のみで内面温度を経験
的に判断し、炉から抽出する。

したがって、第５図に示すごとく、抽出時の内外面温度
差（Ａ−Ａ’）が作業者によって変動するため、ビレッ
ト全体が均一に加熱されないうちに抽出される場合が起
るのである。。

また、計算機制御を用いた方式においても、装入時の外
表面温度実測値をもとにしたビ１ノット材料温度推定計
算のため、多種多様な材質に対して十分に対応できない
という欠点がめった。

このような理由から従来の加熱方式では、押出製管法に
より製造した鋼管に品質異常が出ることがあり、誘導加
熱炉でのｈ０熱制御手段の改善が望まれていた。

発明が解決しようとする課題 この発明は、測定孔を通して測定したビレット表面温度
が目標温度に達した時点で抽出する方式における加熱不
足の問題、ビレット全体の温度分布を計算により求めて
計算機制御する方式の異材質ビレットへの対応不十分の
問題を解決し、竪型誘導加熱炉で中空ビレッＩ−を均一
にかつ効率よく加熱し得る加熱温度制御方法を提案しよ
うとするものでおる。

課題を解決するための手段 この発明は竪型誘導加熱炉で中空ビレットを均一に加熱
する手段として、材料諸元によって加熱パターンを設定
すること、炉内のビレットの内面と外面を実測すること
、および加熱途中の段階でビレットの内面と外面の温度
差を検出して投入電力を制御することによって、ビレッ
ト全体を効率よく所定の目標温度に均一加熱する方式で
ある。

すなわち、この発明の要旨は、中空ビレットの最終目標
加熱温度に到るまでの途中の昇温過程に、当該材料諸元
（外形２肉厚、材質）に基づいて数段階の加熱温度中間
目標レベルを設け、各中間目標レベル毎に中空ビレット
の内外面温度差を検出し、該温度差に応じて投入電力を
制御しながら加熱する方法である。

作　　　用 加熱中ビレットの表面温度の測定は、誘導炉にビレット
内面温度計と外面温度計を設置して行なう。

加熱開始に際しては、材料諸元に基づいて加熱スタート
時の投入電力を決定する。

加熱開始後はビレット内面温度計および外面温度計から
の温度実測値をもとに、内外面温度差が途中の中間目標
レベル許容範囲内に入るよう投入電力を制御し、内外面
温度差が許容範囲内に入ると、この温度レベルを最終目
標温度への加熱スタートとして投入電力を制御して再び
加熱を開始し、その１赴最終目標温度レベルにおいても
、内外面温度差が最終目標温度の許容範囲内に入るよう
投入電力を制御し、許容範囲内に入った時点でビ！ノッ
トを抽出するのでおる。

実　　施　　例 第１図はこの発明方法を実施するための竪型誘導加熱炉
の一例を示Ｖ概略図、第２図は同上竪型誘導加熱炉の加
熱温度制御Ｉｌ系を示すブロック図、第３図はこの発明
の加熱温度パターンを示す図であり、ここでは最終目標
温度を含めて２段階の温度レベルを設定した場合を例に
とり説明する。

第１図において、（１１）は竪型誘導加熱炉で、（１３
）は昇降可能な内面温度計、（１４）は炉長子方向に埋
め込まれた外面温度計である。

第２図において、（１５）は演算装置、（１６）は温度
調節計、（１７）はシーケンサ−１（１８）は電力１す
御装置、（１９）は材料諸元設定器である。

演算装置（１５）では材料諸元設定器（１９）から入力
されたビレット（４）の材料諸元をもとに加熱開始時の
投入電力を決定し、その投入電力および中間目標レベル
を温度調節計（１６）およびシーケンサ−（１７）に出
力するようになっている。

加熱開始後は、内面温度計（１３）および外面温度計（
１４）からビレットの内面および外面温度が演算装＠（
１５）に入力され、両温度肝からの温度実測値をもとに
、まず外面温度が中間目標レベル許容範囲（Ｔ］±α１
）内に到達した否かを逐次判断し、到達時には内外面温
度差が許容範囲内か否かの確認を行ない、範囲外のとき
は所定許容範囲内に入るまで投入電力の０ｎ１０ｆを繰
返し、内面温度の上昇を持つ。

そして、上記温度差が所定許容範囲内に入ったタイミン
グ（第３図Ａ−Ａ）で、電力制御装置に電力切換指令を
与えるとともに、最終目標温度を温度調節計（１６）お
よびシーケンサ−（１７）に出力し、最終目標加熱温度
への加熱スタートとする。

そして、中間目標レベルからの加熱開始後も上記と同様
、演算装置（１５）にてまず外面温度が最終目標温度（
Ｔ２±α２）内に到達したか否かを判断し、到達時には
内外面温度差が所定許容範囲内か否かを確認し、範囲外
のときは所定許容範囲内に入るまで投入電力を制御し、
内面温度の上昇を待つ。そして、内外面温度差が許容範
囲内に入ったタイミング（第３図Ｂ−８）で抽出指令を
シーケンサ−（１７）に出力する。

発明の詳細 な説明したごとく、この発明方法によれば、内面温度計
によって炉内の中空ビレットの内面温度実績を的確に把
握することができる上、中間目標温度レベルを設定して
加熱することでビレット全体をより均熱にしかも効率よ
く昇温できるので、いかなる材質のものでもビレット全
体が均一に加熱された状態で炉から抽出することができ
、ユジーンセジュネル式製管法における品質向上に大な
る効果を奏するものでおる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明方法を実施するための竪型誘導加熱炉
の一例を示す概略図、第２図は同上誘導加熱炉の加熱温
度制御系を示すブロック図、第３図はこの発明の加熱温
度パターンの一例を示す図である。 第４図は従来の竪型誘導加熱炉の一例を示す概略図、第
５図は同上誘導加熱炉の加熱温度パターンを示す図であ
る。 ４・・・中空ビレット　　　　１１・・・竪型誘導加熱
炉１３・・・内面温度計　　　　　１４・・・外面温度
計１５・・・演ｎ装置　　　　　　１６・・・温度調節
計１７・・・シーケンサ−１８・・・電力制御装置１９
・・・材）１！３Ｉ諸元設定器 出願人　　住友金属工業株式会社 第４図 時 間（分）→

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 竪型誘導加熱炉により中空ビレットを均一加熱する方法
   において、中空ビレットの最終目標加熱温度に到るまで
   の途中の昇温過程に、当該材料諸元（外径、肉厚、材質
   ）に基づいて数段階の加熱温度中間目標レベルを設け、
   各中間目標レベル毎に中空ビレットの内外面温度差を検
   出し、該温度差に応じて投入電力を制御しながら加熱す
   ることを特徴とする竪型誘導加熱炉の加熱温度制御方法
   。