JPH03199364A - 合金化炉の板温制御方法 - Google Patents
合金化炉の板温制御方法Info
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- JPH03199364A JPH03199364A JP33818889A JP33818889A JPH03199364A JP H03199364 A JPH03199364 A JP H03199364A JP 33818889 A JP33818889 A JP 33818889A JP 33818889 A JP33818889 A JP 33818889A JP H03199364 A JPH03199364 A JP H03199364A
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Landscapes
- Coating With Molten Metal (AREA)
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￥Ｆ）
本発明は金属メッキ鋼板の合金化炉の板温制御方法に関
する。
する。
第４図は金属の合金化メッキ設備の１例としての亜鉛の
合金化メッキ設備の構成例である。図においてストリッ
プ２０は焼糺炉２１を通過した後、亜鉛浴ボンド２２に
入り、その後引き上げ、ワイピングノズル２３から吹出
すガスの圧力を操作して亜鉛のメッキ付着量が制御され
、合金化炉に入る。合金化炉は順次加熱帯２４、保持帯
２５、冷却帝２６を備え、第５図のようなし一トサイク
ルを各４ｉ）で実現して、板表面に合金層を形成させる
。
合金化メッキ設備の構成例である。図においてストリッ
プ２０は焼糺炉２１を通過した後、亜鉛浴ボンド２２に
入り、その後引き上げ、ワイピングノズル２３から吹出
すガスの圧力を操作して亜鉛のメッキ付着量が制御され
、合金化炉に入る。合金化炉は順次加熱帯２４、保持帯
２５、冷却帝２６を備え、第５図のようなし一トサイク
ルを各４ｉ）で実現して、板表面に合金層を形成させる
。
第６図はこのうち加熱帯２４の従来の構成を示す図であ
る。加熱帯では板対曲面に板長手方向、板幅方向に配設
された直火式バーナｌにより加熱された炉壁２からの輻
射熱と、炉内ガスのガス輻射によりストリップ２０が加
熱される。また加熱帯での板温制御は加熱帯出口に設置
された板鳩検出器Ｇで得た４Ｆｉ温検出イ直が目標イ直
に等しくなるように板温調節計７（通常のＰ Ｉ Ｄ１
１節言１）が直火式バーナの燃料ガス流量を操作するこ
とにより行なっている。すなわち板温調節計７は燃料ガ
ス流量設定４ｆｔ Ｆ、を演算し、燃料ガス流量調節３
１５へ出力する。燃料ガス流！調節計５は燃零′１ガス
流量検出器３と燃料ガス流量設定値Ｆ、を入力して制御
弁４をｔＡ節し燃料ガス流量検出値が前記Ｆｓになるよ
うに制御する。
る。加熱帯では板対曲面に板長手方向、板幅方向に配設
された直火式バーナｌにより加熱された炉壁２からの輻
射熱と、炉内ガスのガス輻射によりストリップ２０が加
熱される。また加熱帯での板温制御は加熱帯出口に設置
された板鳩検出器Ｇで得た４Ｆｉ温検出イ直が目標イ直
に等しくなるように板温調節計７（通常のＰ Ｉ Ｄ１
１節言１）が直火式バーナの燃料ガス流量を操作するこ
とにより行なっている。すなわち板温調節計７は燃料ガ
ス流量設定４ｆｔ Ｆ、を演算し、燃料ガス流量調節３
１５へ出力する。燃料ガス流！調節計５は燃零′１ガス
流量検出器３と燃料ガス流量設定値Ｆ、を入力して制御
弁４をｔＡ節し燃料ガス流量検出値が前記Ｆｓになるよ
うに制御する。
上記従来の板温制御方法において次の問題点があった。
（１）主外乱である運転条件すなわち板厚、板速度、板
温目標値はステップ状に変化する、言いかえれば口標仮
人熱はステップ状に変化する。ところが制御弁４や炉壁
温度、炉内ガス温度には時間おくれがあるため板温は一
時的に偏差が生じる。そのため板温偏差が許容値をはず
れた部分の製品品質は仕様を満足せず、歩留悪化を招く
。
温目標値はステップ状に変化する、言いかえれば口標仮
人熱はステップ状に変化する。ところが制御弁４や炉壁
温度、炉内ガス温度には時間おくれがあるため板温は一
時的に偏差が生じる。そのため板温偏差が許容値をはず
れた部分の製品品質は仕様を満足せず、歩留悪化を招く
。
（２）また上記運転条件以外にメッキ付着量目標値もコ
イルごとにフチツブ状に変化する。メッキ付着量はワイ
ピングノズル圧力で制御するが、ノズル圧力が変われば
板の冷却量が変化するため、加熱帯人口での板温が変化
する。これが外乱となって上記同様−時的に板温偏差が
生じる。
イルごとにフチツブ状に変化する。メッキ付着量はワイ
ピングノズル圧力で制御するが、ノズル圧力が変われば
板の冷却量が変化するため、加熱帯人口での板温が変化
する。これが外乱となって上記同様−時的に板温偏差が
生じる。
なお第３図に板厚がうずくなった場合の従来の板温制御
方法における板温と燃料ガス流量の変化を示す。
方法における板温と燃料ガス流量の変化を示す。
本発明は上記課題を解決するため次の手段を講する。
すなわち、合金化炉の板温制御方法として、鋼板を溶融
メッキ浴に浸漬後引き上げ、直火式バーナの燃料ガス流
量により鋼板加熱温度を調節する合金化炉の板温制御方
法において、板厚、板速度、板温目標値、および／また
はメッキ付着量目標値が変化した際、これら変化量に応
して前記式（１１を用いて演算された新たな燃料ガス流
量付加量を上記燃料ガス流量に付加するようにした。
メッキ浴に浸漬後引き上げ、直火式バーナの燃料ガス流
量により鋼板加熱温度を調節する合金化炉の板温制御方
法において、板厚、板速度、板温目標値、および／また
はメッキ付着量目標値が変化した際、これら変化量に応
して前記式（１１を用いて演算された新たな燃料ガス流
量付加量を上記燃料ガス流量に付加するようにした。
上舵手段により、板厚、板速度、板温目標値、および／
またはメッキ付着量目標値が変化したとき、前記式（１
）から新たな燃料ガス流量付加量が算出されて、変化前
の直火式バーナの燃料ガス流量に加算され、鋼板加熱温
度が調節される。
またはメッキ付着量目標値が変化したとき、前記式（１
）から新たな燃料ガス流量付加量が算出されて、変化前
の直火式バーナの燃料ガス流量に加算され、鋼板加熱温
度が調節される。
したがって、式（１）の係数Ｃ１“〜Ｃａ”を合金化炉
の静的な熱収支から予め決めておくと、外乱であるステ
ップ状の目標板入熱変化に対し、燃料ガス広量を熱収支
に応して急変させるので炉壁温度などの時間おくれが補
償され、板温の応答性が向上する。
の静的な熱収支から予め決めておくと、外乱であるステ
ップ状の目標板入熱変化に対し、燃料ガス広量を熱収支
に応して急変させるので炉壁温度などの時間おくれが補
償され、板温の応答性が向上する。
このようにして、（反温の変化が少くなるよう五周節さ
れるようになる。
れるようになる。
本発明の方法に係る一実施例を第１図と第２図ににり説
明する。
明する。
なお、従来例で説明した部分は、冗長さをさけるため説
明を省略し、この発明に関する部分を主体に説明する。
明を省略し、この発明に関する部分を主体に説明する。
第１図にて、演算器８はコイルトラッキングにより得ら
れた加熱帯入口通過中のストリップ２０の板厚Ｏ，板温
目標値■、メッキ付着量目標値Ｏ１板速度検出値■を人
力して、これらが変化するとき、前記式（１）の演算を
行ないΔＦを加算器９へ出力する。加算Ｈ９は板？Ｊ
１ＡＯｆｆ計７の出力Ｆｏと」二記ΔＦを加算して燃料
ガス流ＭＡ１１節計５へ送る。
れた加熱帯入口通過中のストリップ２０の板厚Ｏ，板温
目標値■、メッキ付着量目標値Ｏ１板速度検出値■を人
力して、これらが変化するとき、前記式（１）の演算を
行ないΔＦを加算器９へ出力する。加算Ｈ９は板？Ｊ
１ＡＯｆｆ計７の出力Ｆｏと」二記ΔＦを加算して燃料
ガス流ＭＡ１１節計５へ送る。
燃料ガス流量調節計５は（２）式の新しい設定値Ｆ。
を入力して、燃＃１流量制御弁４を調節する。
Ｆｓ”’Ｆｏ＋ΔＦ −−−−一−−−−−−（２）な
お、式（１）の係数ＣＩ’〜Ｃ４°はたとえば次のよう
にして得られる。
お、式（１）の係数ＣＩ’〜Ｃ４°はたとえば次のよう
にして得られる。
ワイピングノズル部、加熱帯の熱収支を簡単に表わせば
式（３）、（４）を得る。
式（３）、（４）を得る。
α８・Ｌ Ｈ（ＴＮ ＴＡ） −Ｖ・Ｄ・（Ｔｎ−Ｔ
ｓ＋）Ｃｓｒｓ −’（３）Ｆ ’ ＫＦ・η＝■・
Ｄ・ （Ｔ、。−Ｔ□） Ｃｓ ｒ ｓ −−−−（４）ここ
で αＮ：ワイピングノズルガスの熱伝達率（ｋｃａｌ／＋
＊”ｈ’Ｃ） ＴＨ：亜鉛浴温（°Ｃ） ］゛Ａ＝ワイピングノズルガス温度（°Ｃ）Ｔ、：ワイ
ピングノズル部出口板温（°Ｃ）（−加熱帯入口板温） ′Ｉ”ｓｏ：加熱４１Ｆ出口板温（Ｃ）■：板速度（ｍ
／ｈ） Ｄ：板厚（ｓ）ＬＮ：伝熱長さ（ａ） Ｃ，板比熱（ｋｃａｌ／ｋｇ’Ｃ） Ｔ、：根比重量（ｋｇ／ｍ３） Ｆ：燃寧二ｌガス流！ （Ｎｍ３／ｂ）Ｋｌ燃料ガス単
位発熱ｍ （ｋｃａｌ／）Ｌｍ’）η：熱効率 ワイピングノズルガス熱伝達率α８は α、、＝ａ＋ＰＨ（ＰＨ： ’ワイピングノズル圧力（
ｋｇ／ｃ１ｍ” ） 、ａ＋＋ａｚ ：定数）で表わさ
れ、定数を整理すると式（３）、（４）は式（５）で表
わされる。
ｓ＋）Ｃｓｒｓ −’（３）Ｆ ’ ＫＦ・η＝■・
Ｄ・ （Ｔ、。−Ｔ□） Ｃｓ ｒ ｓ −−−−（４）ここ
で αＮ：ワイピングノズルガスの熱伝達率（ｋｃａｌ／＋
＊”ｈ’Ｃ） ＴＨ：亜鉛浴温（°Ｃ） ］゛Ａ＝ワイピングノズルガス温度（°Ｃ）Ｔ、：ワイ
ピングノズル部出口板温（°Ｃ）（−加熱帯入口板温） ′Ｉ”ｓｏ：加熱４１Ｆ出口板温（Ｃ）■：板速度（ｍ
／ｈ） Ｄ：板厚（ｓ）ＬＮ：伝熱長さ（ａ） Ｃ，板比熱（ｋｃａｌ／ｋｇ’Ｃ） Ｔ、：根比重量（ｋｇ／ｍ３） Ｆ：燃寧二ｌガス流！ （Ｎｍ３／ｂ）Ｋｌ燃料ガス単
位発熱ｍ （ｋｃａｌ／）Ｌｍ’）η：熱効率 ワイピングノズルガス熱伝達率α８は α、、＝ａ＋ＰＨ（ＰＨ： ’ワイピングノズル圧力（
ｋｇ／ｃ１ｍ” ） 、ａ＋＋ａｚ ：定数）で表わさ
れ、定数を整理すると式（３）、（４）は式（５）で表
わされる。
ｊ
Ｆ−Ｃ＋Ｖ ・Ｄ（Ｔｓｏ ＴＨ）＋ＣｇＰＮ’（Ｔ
Ｎ Ｔａ）−ｍ−−−・・ （５）式（５）より微分し
て ＣＩ’＝Ｃ，Ｖ” （Ｔ、、−Ｔ、”） −−−−−
−−−−−４６）Ｃ２°＝ Ｃ、Ｖ ’ Ｄ ’ ・
・・・・・・・−−−−一・−−−−−−−−（７）を
得る。
Ｎ Ｔａ）−ｍ−−−・・ （５）式（５）より微分し
て ＣＩ’＝Ｃ，Ｖ” （Ｔ、、−Ｔ、”） −−−−−
−−−−−４６）Ｃ２°＝ Ｃ、Ｖ ’ Ｄ ’ ・
・・・・・・・−−−−一・−−−−−−−−（７）を
得る。
またメッキ付着量Ｑ４は近似的に式（８）で表わされる
。
。
Ｑｄ−ａ ｘ Ｖ Ｐ Ｈ−−−−−−−−−−−
−−（８１式（８）よりＰＭを求め、式（５）に代入し
微分してＣ３°＝Ｃ，（ＴＮ″−ＴＡ’）Ｖ’ Ｑｏ
−−−−−−−（９）Ｃ４’＝Ｃ，Ｄ’ （Ｔ、、−
ＴＮ”）＋Ｃ！（ＴＮ’−ＴＡ’）Ｃ７ｃＢ Ｘ Ｑ ａ ＊ Ｖ ’ ００） を得る。
−−（８１式（８）よりＰＭを求め、式（５）に代入し
微分してＣ３°＝Ｃ，（ＴＮ″−ＴＡ’）Ｖ’ Ｑｏ
−−−−−−−（９）Ｃ４’＝Ｃ，Ｄ’ （Ｔ、、−
ＴＮ”）＋Ｃ！（ＴＮ’−ＴＡ’）Ｃ７ｃＢ Ｘ Ｑ ａ ＊ Ｖ ’ ００） を得る。
ここで
Ｔ、、：板温目標値（°Ｃ）
Ｑｏ：メッキ付着量目標値（°Ｃ）
Ｃ５〜Ｃ６：定数
■° ニラインスピード検出値（ｍ／ｈ）Ｐ、″：ワイ
ビングノズル圧力検出値（ｋｇ／ｃｍ”）Ｔ＾°：ワイ
ピングノズルガス点検出（！（’Ｃ）＋ｊ′、ｌ、亜釦
浴温検出値（°Ｃ） Ｄｏ ：加熱帯入口における板ｆｆ（ａ＋）なおメッキ
付着量は第６図では示さなかったが、第１図に示したよ
うにメッキ付着量検出器１１で得られた検出値が目標値
に等しくなるようにメッキ付着量調節ａｔ１２でワイピ
ングノズル圧力を調節する。図中１３は圧力検出器、１
４は圧力制御弁、ｌＯは圧力調節計である。
ビングノズル圧力検出値（ｋｇ／ｃｍ”）Ｔ＾°：ワイ
ピングノズルガス点検出（！（’Ｃ）＋ｊ′、ｌ、亜釦
浴温検出値（°Ｃ） Ｄｏ ：加熱帯入口における板ｆｆ（ａ＋）なおメッキ
付着量は第６図では示さなかったが、第１図に示したよ
うにメッキ付着量検出器１１で得られた検出値が目標値
に等しくなるようにメッキ付着量調節ａｔ１２でワイピ
ングノズル圧力を調節する。図中１３は圧力検出器、１
４は圧力制御弁、ｌＯは圧力調節計である。
したがって仮冷却に関係するワイピングノズル圧力はメ
ッキ付＠量目標値変化だけでなく、メッキ付着量のフィ
ードバック制御によっても変化する。そこでＯとして、
メッキ付ｒｇ量目標値ではなくワイピングノズル圧力検
出値を用いてもよい。
ッキ付＠量目標値変化だけでなく、メッキ付着量のフィ
ードバック制御によっても変化する。そこでＯとして、
メッキ付ｒｇ量目標値ではなくワイピングノズル圧力検
出値を用いてもよい。
この場合式（９）、Ｏｏ）は式（１１）、０２）に変る
。
。
Ｃｚ’ −Ｃｑ （Ｔ Ｎ” Ｔ＾’）ｐ、 ・
・・・・・・・・・−−−−−−０１１Ｃ−’−Ｃ＋Ｄ
” （Ｔｓｓ Ｔ−°）ｔ ＰＭ’ ＋ＣＩｌ （ＴＮ’−ＴＡ’） −−０２）０ ここでＣ１〜Ｃ１１：定数 第２図は本実施例による制御例で従来のもの（第３図）
よりも板温変動が少ないことがわかる。
・・・・・・・・・−−−−−−０１１Ｃ−’−Ｃ＋Ｄ
” （Ｔｓｓ Ｔ−°）ｔ ＰＭ’ ＋ＣＩｌ （ＴＮ’−ＴＡ’） −−０２）０ ここでＣ１〜Ｃ１１：定数 第２図は本実施例による制御例で従来のもの（第３図）
よりも板温変動が少ないことがわかる。
以上のように、外乱であるステップ状の目標板入熱変化
に対し、静的な熱収支から得た式（１）、（２）により
燃料ガス流量を熱収支に応じて急変させるので炉壁温度
などの時間おくれが補償され、板温の応答性が向上する
。
に対し、静的な熱収支から得た式（１）、（２）により
燃料ガス流量を熱収支に応じて急変させるので炉壁温度
などの時間おくれが補償され、板温の応答性が向上する
。
このようにして、板温の変化が少なくなるよう調節され
る。
る。
以上に説明したように本発明の方法によれば、運転条件
変化、すなわち板厚、板速度、板温目標値、メッキ付着
量目標値変化時における目標板入熱量のステップ状変化
に対し、従来よりも板温変動を少なくすることができ、
歩留向上が達成できる。
変化、すなわち板厚、板速度、板温目標値、メッキ付着
量目標値変化時における目標板入熱量のステップ状変化
に対し、従来よりも板温変動を少なくすることができ、
歩留向上が達成できる。
第１図は本発明の方法に係る一実施例の構成図、第２図
は同実施例の作用説明図、第３図は従来例の作用説明図
、第４図は同従来例の全体構成を示すブロック図、第５
図は同従来例のヒートサイクル図、第６図は同従来例の
加熱帯の構成図である。 Ｉ・・・直火式バーナ、 ３・・・燃料ガス流量検出器
、４・・・燃料ガス流量制御弁、 ５・・・燃料ガス流量調節計、６・・・板温検出器、７
・・・板温調節側、 ８・・・演算器、９・・・
加算器、 １３・・・ワイピングノズル圧力検出器、２０・・・ス
トリップ、 ２２・・・亜鉛ボンド、２３・・
・ワイピングノズル、 ２４・・・加熱４ｉＦ 。 ■・・・板Ｉｔ （加熱帯入口における）、■・・・板
温目標値、 ■・・・メッキ付着量目標値又はワイピングノズル圧力
検出値、 ■・・・板速度検出値、
は同実施例の作用説明図、第３図は従来例の作用説明図
、第４図は同従来例の全体構成を示すブロック図、第５
図は同従来例のヒートサイクル図、第６図は同従来例の
加熱帯の構成図である。 Ｉ・・・直火式バーナ、 ３・・・燃料ガス流量検出器
、４・・・燃料ガス流量制御弁、 ５・・・燃料ガス流量調節計、６・・・板温検出器、７
・・・板温調節側、 ８・・・演算器、９・・・
加算器、 １３・・・ワイピングノズル圧力検出器、２０・・・ス
トリップ、 ２２・・・亜鉛ボンド、２３・・
・ワイピングノズル、 ２４・・・加熱４ｉＦ 。 ■・・・板Ｉｔ （加熱帯入口における）、■・・・板
温目標値、 ■・・・メッキ付着量目標値又はワイピングノズル圧力
検出値、 ■・・・板速度検出値、
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 鋼板を溶融メッキ浴に浸漬後引き上げ、直火式バーナ
の燃料ガス流量により鋼板加熱温度を調節する合金化炉
の板温制御方法において、板厚、板速度、板温目標値、
および／またはメッキ付着量目標値が変化した際、これ
ら変化量に応じて下記式（１）を用いて演算された新た
な燃料ガス流量付加量を上記燃料ガス流量に付加するこ
とを特徴とする合金化炉の板温制御方法。 ΔＦ＝Ｃ＿１°ΔＤ＋Ｃ＿２°ΔＴ＿ｓ＿ｓ＋ Ｃ＿３
°ΔＱ＿ｄ＿ｓ＋Ｃ＿４°ΔＶ・・・・・・・・（１） ΔＦ：新たな燃料ガス流量付加量 ΔＤ：板厚変化量 ΔＴ＿ｓ＿ｓ：板温目標値変化量 ΔＱ＿ｄ＿ｓ：メッキ付着量目標値変化量 ΔＶ：板速度変化量 Ｃ＿１°〜Ｃ＿４°：運転条件により予め設定される定
数
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33818889A JPH03199364A (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 合金化炉の板温制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33818889A JPH03199364A (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 合金化炉の板温制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03199364A true JPH03199364A (ja) | 1991-08-30 |
Family
ID=18315754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33818889A Pending JPH03199364A (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 合金化炉の板温制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03199364A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0598409A (ja) * | 1991-10-08 | 1993-04-20 | Nippon Steel Corp | 溶融合金化亜鉛めつき鋼帯の合金化炉入熱制御方法 |
-
1989
- 1989-12-28 JP JP33818889A patent/JPH03199364A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0598409A (ja) * | 1991-10-08 | 1993-04-20 | Nippon Steel Corp | 溶融合金化亜鉛めつき鋼帯の合金化炉入熱制御方法 |
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