JPH03138319A - 連続式加熱炉の炉温制御方法 - Google Patents
連続式加熱炉の炉温制御方法Info
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- JPH03138319A JPH03138319A JP27757389A JP27757389A JPH03138319A JP H03138319 A JPH03138319 A JP H03138319A JP 27757389 A JP27757389 A JP 27757389A JP 27757389 A JP27757389 A JP 27757389A JP H03138319 A JPH03138319 A JP H03138319A
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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。
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〕
本発明は複数の燃焼帯を有する連続式加熱炉の炉温制御
方法に関する。
方法に関する。
第４図はウオーキングビーム連続式加熱炉の構成を示す
模式図である。連続式の加熱炉２は可動炉床、即ちウオ
ーキングビーム３の長手方向に複数の燃焼帯２１．２１
．・・・を配設してなり、ウオーキングビーム３の両端
部に加熱される金属材料である鋼片１の装入口２２及び
抽出口２３を設けである。
模式図である。連続式の加熱炉２は可動炉床、即ちウオ
ーキングビーム３の長手方向に複数の燃焼帯２１．２１
．・・・を配設してなり、ウオーキングビーム３の両端
部に加熱される金属材料である鋼片１の装入口２２及び
抽出口２３を設けである。
上記加熱炉２において、鋼片１．１．・・・は装入口２
２から装入され、ウオーキングビーム３によって燃焼帯
２１．２１．・・・を加熱されながら移送され、最終的
に圧延可能な所定の温度に加熱されて抽出口２３から炉
外へ送り出される。
２から装入され、ウオーキングビーム３によって燃焼帯
２１．２１．・・・を加熱されながら移送され、最終的
に圧延可能な所定の温度に加熱されて抽出口２３から炉
外へ送り出される。
ここで、鋼片１を所定温度にすべく、加熱炉２に投入さ
れる熱量の約半分は損失熱となる為、夫々の鋼片工、１
．・・・の抽出温度条件を満足させながら熱効率を改善
し、しかも燃料原単位の低減が図れるように従来種々の
炉温制御方法が提案されている。
れる熱量の約半分は損失熱となる為、夫々の鋼片工、１
．・・・の抽出温度条件を満足させながら熱効率を改善
し、しかも燃料原単位の低減が図れるように従来種々の
炉温制御方法が提案されている。
例えば特開昭５４−１１４４０５号公報では以下に述べ
る方法が提案されている。まず、装入口２２に装入され
る鋼片１の装入温度を求め、鋼片１の温度を伝熱計算に
より求め、また圧延時間及び圧延ギャップタイムから得
られた抽出ピッチより鋼片１゜１、・・・夫々の残存炉
時間を求める０次に伝熱計算によって求めた鋼片１の温
度と、前記残存炉時間とから各々の燃焼帯２１．２１．
・・・の炉温を仮定して予想抽出温度を求め、該予想抽
出温度と目標抽出温度とを比較する。そして予想抽出温
度が目標抽出温度を上回っている場合は、装入口２２側
の炉温を下げ、また下回っている場合は、抽出口２３側
の炉温を上げて各々の燃焼帯２１．２１．・・・の炉温
を修正し、予想抽出温度が目標抽出温度に一致するまで
上述した操作を繰り返し行うというものである。
る方法が提案されている。まず、装入口２２に装入され
る鋼片１の装入温度を求め、鋼片１の温度を伝熱計算に
より求め、また圧延時間及び圧延ギャップタイムから得
られた抽出ピッチより鋼片１゜１、・・・夫々の残存炉
時間を求める０次に伝熱計算によって求めた鋼片１の温
度と、前記残存炉時間とから各々の燃焼帯２１．２１．
・・・の炉温を仮定して予想抽出温度を求め、該予想抽
出温度と目標抽出温度とを比較する。そして予想抽出温
度が目標抽出温度を上回っている場合は、装入口２２側
の炉温を下げ、また下回っている場合は、抽出口２３側
の炉温を上げて各々の燃焼帯２１．２１．・・・の炉温
を修正し、予想抽出温度が目標抽出温度に一致するまで
上述した操作を繰り返し行うというものである。
また、これとは別に目標抽出温度条件を満たし、しかも
排ガスによる熱損失を減らす為に、装入口２２側炉温を
可能な限り下げることによって、炉温制御する方法も提
案されている。つまり、各燃焼帯２１の炉温を微小変動
させて、各燃焼帯２１の炉温変更量が鋼片１の抽出温度
に及ぼす割合、即ち影響係数を算出し、各燃焼帯２１の
目標設定炉温値を次に示す線形計画問題の解として求め
るものである。
排ガスによる熱損失を減らす為に、装入口２２側炉温を
可能な限り下げることによって、炉温制御する方法も提
案されている。つまり、各燃焼帯２１の炉温を微小変動
させて、各燃焼帯２１の炉温変更量が鋼片１の抽出温度
に及ぼす割合、即ち影響係数を算出し、各燃焼帯２１の
目標設定炉温値を次に示す線形計画問題の解として求め
るものである。
鋼片１の抽出時の鋼片平均温度が目標温度以上の場合の
制約条件式 と抽出時の鋼片均熱度が所定値以下の場合の制約条件式 との下で目的関数 Ｚ＝ΣＷ！ 八Ｔ！ 五 （３） を最小とする炉温変更量ΔＴ＋を求める。
制約条件式 と抽出時の鋼片均熱度が所定値以下の場合の制約条件式 との下で目的関数 Ｚ＝ΣＷ！ 八Ｔ！ 五 （３） を最小とする炉温変更量ΔＴ＋を求める。
但し、
θ０ ：
θ、ｃ：
θ。
θ。
予想される抽出時の鋼片平均温度
予想される抽出時の鋼片均熱度
二目標とする抽出時の鋼片平均温度
二目標とする抽出時の鋼片均熱度
下のように平滑化している。
θｍ、、（ｋｌ ： ｌ（番目の鋼片の目標抽出温度θ
。（４） ：〃〃 予想抽出温度ΔＴｉ００：／Ｉ
Ｎ に対する第１帯の最適炉Ｗ！ 二重み係数 なお、鋼片均熱度は抽出温度条件に従い、鋼片１の内外
温度差又はスキッドマークにより定義される。また、Ｗ
ｌはＷ＋ ＞Ｗｚ ＞Ｗｓ ＞Ｗａとし、ｉ＝１は燃焼
帯２１の中の予熱帯、ｉ＝４は均熱帯である。
。（４） ：〃〃 予想抽出温度ΔＴｉ００：／Ｉ
Ｎ に対する第１帯の最適炉Ｗ！ 二重み係数 なお、鋼片均熱度は抽出温度条件に従い、鋼片１の内外
温度差又はスキッドマークにより定義される。また、Ｗ
ｌはＷ＋ ＞Ｗｚ ＞Ｗｓ ＞Ｗａとし、ｉ＝１は燃焼
帯２１の中の予熱帯、ｉ＝４は均熱帯である。
更に加熱炉２内には、寸法、目標抽出温度等、条件が異
なる鋼片１が混在するので、実際の炉温設定では各鋼片
１に対して求めた設定炉温値を以と表現される。
なる鋼片１が混在するので、実際の炉温設定では各鋼片
１に対して求めた設定炉温値を以と表現される。
各燃焼帯２１の炉温変更量をΔＴ１とするとき、ｋ番目
の鋼片１の抽出温度の目標値からの偏差ε詭は、 となるから、抽出温度偏差の総和を零とする為に、各燃
焼帯の炉温変更量ΔＴ、を 〔発明が解決しようとする課題〕 ところで、上述の如き従来の炉温制御方法により炉温設
定値を求めて実際の操業を行った場合、第５図及び第６
図に示すように部分的に極端な加熱不足材を発生する。
の鋼片１の抽出温度の目標値からの偏差ε詭は、 となるから、抽出温度偏差の総和を零とする為に、各燃
焼帯の炉温変更量ΔＴ、を 〔発明が解決しようとする課題〕 ところで、上述の如き従来の炉温制御方法により炉温設
定値を求めて実際の操業を行った場合、第５図及び第６
図に示すように部分的に極端な加熱不足材を発生する。
第５図及び第６図は目標抽出温度を夫々５０°Ｃ上昇及
び下降変更した場合の抽出温度の実測値を示すグラフで
あり、縦軸に抽出温度、横軸に鋼片の本数を示す。図中
のＯは目標値を、×は実測値を夫々示しである。まず、
第５図では７木目の鋼片から目標抽出温度を１２００°
Ｃから１２５０’Ｃに上昇変更した場合、７，８木目の
鋼片に加熱不足が発生している。また、第６図では同じ
く７木目の綱片から目標抽出温度を１２５０”Ｃから１
２００°Ｃに下降変更した場合、その前の５，６木目の
鋼片に加熱不足が発生している。これらの加熱不足材は
各鋼片毎に算出した炉温設定値を抽出温度偏差の総和を
零にする平滑化を行って炉温設定値を決定する以上、不
可避のものと考えられる。
び下降変更した場合の抽出温度の実測値を示すグラフで
あり、縦軸に抽出温度、横軸に鋼片の本数を示す。図中
のＯは目標値を、×は実測値を夫々示しである。まず、
第５図では７木目の鋼片から目標抽出温度を１２００°
Ｃから１２５０’Ｃに上昇変更した場合、７，８木目の
鋼片に加熱不足が発生している。また、第６図では同じ
く７木目の綱片から目標抽出温度を１２５０”Ｃから１
２００°Ｃに下降変更した場合、その前の５，６木目の
鋼片に加熱不足が発生している。これらの加熱不足材は
各鋼片毎に算出した炉温設定値を抽出温度偏差の総和を
零にする平滑化を行って炉温設定値を決定する以上、不
可避のものと考えられる。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、上記
部分的な加熱不足材の発生に対して、これを事前に検知
し、設定炉温を再修正して、当該材の加熱不足を抑制す
ることが可能な連続式加熱炉の炉温制御方法の提供を目
的とする。
部分的な加熱不足材の発生に対して、これを事前に検知
し、設定炉温を再修正して、当該材の加熱不足を抑制す
ることが可能な連続式加熱炉の炉温制御方法の提供を目
的とする。
本発明に係る連続式加熱炉の炉温制御方法は、加熱炉内
に連続的に装入される各種被加熱材の残在幼時間及び現
在炉温により加熱炉に存在する被加熱材の現在平均温度
及び加熱炉抽出時の予想平均抽出温度を算出し、これら
の値に基づいて被加熱材の抽出時に各被加熱材が目標抽
出温度を達成し、かつ熱損失を最小にする炉温設定値を
、線形計画法を用いて各被加熱材毎に算出し、これらの
炉温設定値を各被加熱材の予想抽出温度と目標抽出温度
との偏差の総和が零になるように平滑化して加熱炉に設
定する連続式加熱炉の炉温制御方法において、前記平滑
化した炉温設定値を前記現在炉温と仮定して各被加熱材
の予想抽出温度を算出し、該予想抽出温度と目標抽出温
度とを比較して予想抽出温度が目標抽出温度の許容下限
値を下回る被加熱材が検出された場合、少なくとも許容
下限値に達するように前記炉温設定値を修正することを
特徴とする。
に連続的に装入される各種被加熱材の残在幼時間及び現
在炉温により加熱炉に存在する被加熱材の現在平均温度
及び加熱炉抽出時の予想平均抽出温度を算出し、これら
の値に基づいて被加熱材の抽出時に各被加熱材が目標抽
出温度を達成し、かつ熱損失を最小にする炉温設定値を
、線形計画法を用いて各被加熱材毎に算出し、これらの
炉温設定値を各被加熱材の予想抽出温度と目標抽出温度
との偏差の総和が零になるように平滑化して加熱炉に設
定する連続式加熱炉の炉温制御方法において、前記平滑
化した炉温設定値を前記現在炉温と仮定して各被加熱材
の予想抽出温度を算出し、該予想抽出温度と目標抽出温
度とを比較して予想抽出温度が目標抽出温度の許容下限
値を下回る被加熱材が検出された場合、少なくとも許容
下限値に達するように前記炉温設定値を修正することを
特徴とする。
本発明に係る連続式加熱炉の炉温制御方法においては、
各被加熱材毎に算出された炉温設定値を平滑化した値、
即ち従来方法において炉温設定値としていた値を現在炉
温と仮定して各被加熱材の予想抽出温度を算出する。次
にこの予想抽出温度と目標抽出温度とを比較し、予想抽
出温度が目標抽出温度の許容下限値を下回る被加熱材が
検出された場合、即ち加熱不足が発生することが予想さ
れた場合は、これを回避すべく少なくとも許容下限値に
達するように前記設定炉温値を修正した値が加熱炉に設
定される。
各被加熱材毎に算出された炉温設定値を平滑化した値、
即ち従来方法において炉温設定値としていた値を現在炉
温と仮定して各被加熱材の予想抽出温度を算出する。次
にこの予想抽出温度と目標抽出温度とを比較し、予想抽
出温度が目標抽出温度の許容下限値を下回る被加熱材が
検出された場合、即ち加熱不足が発生することが予想さ
れた場合は、これを回避すべく少なくとも許容下限値に
達するように前記設定炉温値を修正した値が加熱炉に設
定される。
以下、本発明をその実施例を示す図面に基づき具体的に
説明する。第１図は本発明に係る連続式加熱炉の炉温制
御方法の手順を示すフローチャートである。まず、前述
した従来方法に基づいて、前記（１）（２）（３）式に
よる線形計画法により各鋼片毎に最適炉温変更量を求め
、炉温設定値Ｔｔ （ｔ−ｘ。
説明する。第１図は本発明に係る連続式加熱炉の炉温制
御方法の手順を示すフローチャートである。まず、前述
した従来方法に基づいて、前記（１）（２）（３）式に
よる線形計画法により各鋼片毎に最適炉温変更量を求め
、炉温設定値Ｔｔ （ｔ−ｘ。
２．３．４）を求める（ステップｓ１）。
次に予想抽出温度と目標抽出温度との偏差の総和が零と
なるように前記（６）式を用いて、炉温設定値の暫定値
Ｔ１を決定する（ステップｓ２）。
なるように前記（６）式を用いて、炉温設定値の暫定値
Ｔ１を決定する（ステップｓ２）。
更にこの暫定値Ｔ、を現在炉温として用いて再度各鋼片
に対する予想抽出温度を算出し、これらの予想抽出温度
と、目標抽出温度との偏差、即ち予想抽出温度偏差を求
め、この中の最小値、つまり目標抽出温度を最も下回る
値λを下記（７）式により算出する（ステップｓ３）。
に対する予想抽出温度を算出し、これらの予想抽出温度
と、目標抽出温度との偏差、即ち予想抽出温度偏差を求
め、この中の最小値、つまり目標抽出温度を最も下回る
値λを下記（７）式により算出する（ステップｓ３）。
λ
そしてこの値λと、目標抽出温度偏差の下限値４２ｉｏ
、即ち加熱不足を起こさない許容値とを比較しくステッ
プＳ４）、λ≧ｌ１ｌｌＤであれば、前記暫定値Ｔ１を
炉温設定値とする（ステップｓ５）。
、即ち加熱不足を起こさない許容値とを比較しくステッ
プＳ４）、λ≧ｌ１ｌｌＤであれば、前記暫定値Ｔ１を
炉温設定値とする（ステップｓ５）。
一方、λ〈１０の場合、即ち加熱不足を起こす場合は、
以下に示す暫定値Ｔｉの修正を行う（ステップＳ６ ）
。
以下に示す暫定値Ｔｉの修正を行う（ステップＳ６ ）
。
まず、
を満足する鋼片ｌの集合Φを求め、Φに属する鋼片に対
して第１帯の炉温修正量ΔＴ！′″ （ｉ＝２．３）を
次式によって求める。
して第１帯の炉温修正量ΔＴ！′″ （ｉ＝２．３）を
次式によって求める。
但し、ｎ、は鋼片！が第ｉ＋ｌ帯に到達するまでの制御
周期ステップ数である。
周期ステップ数である。
また、均熱帯（ｉ＝４）の炉温修正量ΔＴ４”は、にて
求める。
求める。
以上の結果、（９）式による第２．第３帯における炉温
修正を行うことにより、前記第５図に示した加熱不足材
の発生が回避され、また００）式による均熱帯における
炉温修正を行うことにより、前記第６図に示した加熱不
足材の発生が回避される。
修正を行うことにより、前記第５図に示した加熱不足材
の発生が回避され、また００）式による均熱帯における
炉温修正を行うことにより、前記第６図に示した加熱不
足材の発生が回避される。
第２図及び第３図は本発明方法による炉温制御のシミュ
レーシジン例を示してあり、各図共、横軸に時刻を示し
、縦軸の上段に抽出温度、中段に目標抽出温度と実績抽
出温度との温度差、下段に鋼片温度を夫々示しである。
レーシジン例を示してあり、各図共、横軸に時刻を示し
、縦軸の上段に抽出温度、中段に目標抽出温度と実績抽
出温度との温度差、下段に鋼片温度を夫々示しである。
ここで目標抽出温度偏差の下限値Ｉ！。はＯとしてあり
、第２図では１２００″Ｃから１２５０℃へ、また第３
図では１２５０”Ｃから１２００℃へ夫々ステップ状に
目標抽出温度を変更しである０図から分かるように両者
共、加熱不足材を発生させることなく、実績抽出温度（
０）が目標抽出温度（×）の変更値に追従していること
が確認できる。
、第２図では１２００″Ｃから１２５０℃へ、また第３
図では１２５０”Ｃから１２００℃へ夫々ステップ状に
目標抽出温度を変更しである０図から分かるように両者
共、加熱不足材を発生させることなく、実績抽出温度（
０）が目標抽出温度（×）の変更値に追従していること
が確認できる。
以上の如く本発明に係る連続式加熱炉の炉温制御方法に
おいては、加熱不足材の発生を事前に検知でき、これを
回避するように炉温を修正できるので目標抽出温度の２
、激な変化に対しても加熱不足材を発生することがなく
、また通常操業時においても従来通りの省エネルギー化
による操業が可能であり、製品品質の確保、熱量原単位
の改善に大きく貢献できる等、本発明は優れた効果を奏
する。
おいては、加熱不足材の発生を事前に検知でき、これを
回避するように炉温を修正できるので目標抽出温度の２
、激な変化に対しても加熱不足材を発生することがなく
、また通常操業時においても従来通りの省エネルギー化
による操業が可能であり、製品品質の確保、熱量原単位
の改善に大きく貢献できる等、本発明は優れた効果を奏
する。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係る連続式加熱炉の炉温制御方法の手
順を示すフローチャート、第２図及び第３図は本発明方
法による炉温制御シミュレーシツン図、第４図はウオー
キングビーム連続式加熱炉の構成を示す模式図、第５図
及び第６図は従来方法による抽出温度のタイムチャート
である。
順を示すフローチャート、第２図及び第３図は本発明方
法による炉温制御シミュレーシツン図、第４図はウオー
キングビーム連続式加熱炉の構成を示す模式図、第５図
及び第６図は従来方法による抽出温度のタイムチャート
である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、加熱炉内に連続的に装入される各種被加熱材の残在
炉時間及び現在炉温により加熱炉に存在する被加熱材の
現在平均温度及び加熱炉抽出時の予想平均抽出温度を算
出し、これらの値に基づいて被加熱材の抽出時に各被加
熱材が目標抽出温度を達成し、かつ熱損失を最小にする
炉温設定値を、線形計画法を用いて各被加熱材毎に算出
し、これらの炉温設定値を各被加熱材の予想抽出温度と
目標抽出温度との偏差の総和が零になるように平滑化し
て加熱炉に設定する連続式加熱炉の炉温制御方法におい
て、 前記平滑化した炉温設定値を前記現在炉温と仮定して各
被加熱材の予想抽出温度を算出し、該予想抽出温度と目
標抽出温度とを比較して予想抽出温度が目標抽出温度の
許容下限値を下回る被加熱材が検出された場合、少なく
とも許容下限値に達するように前記炉温設定値を修正す
ることを特徴とする連続式加熱炉の炉温制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27757389A JP3297741B2 (ja) | 1989-10-24 | 1989-10-24 | 連続式加熱炉の炉温制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27757389A JP3297741B2 (ja) | 1989-10-24 | 1989-10-24 | 連続式加熱炉の炉温制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03138319A true JPH03138319A (ja) | 1991-06-12 |
| JP3297741B2 JP3297741B2 (ja) | 2002-07-02 |
Family
ID=17585373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27757389A Expired - Lifetime JP3297741B2 (ja) | 1989-10-24 | 1989-10-24 | 連続式加熱炉の炉温制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3297741B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05279754A (ja) * | 1992-04-01 | 1993-10-26 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 連続式加熱炉の炉温制御方法 |
| JP2006274421A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Jfe Steel Kk | 連続式加熱炉の燃焼制御方法 |
-
1989
- 1989-10-24 JP JP27757389A patent/JP3297741B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05279754A (ja) * | 1992-04-01 | 1993-10-26 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 連続式加熱炉の炉温制御方法 |
| JP2006274421A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Jfe Steel Kk | 連続式加熱炉の燃焼制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3297741B2 (ja) | 2002-07-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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