JPH05186836A - 金属帯の連続熱処理炉の板温制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 金属帯連続熱処理炉において、板厚変更があ
った場合でも、高精度な板温制御ができるようにしよう
とするものである。 【構成】 ストリップの板厚がｈからｈ′に変化した時
に、定常状態で予測される板厚ｈ′の場合の板温ヒート
カーブから炉内ロール接触部分における板温降下分ΔＴ
を差し引いて得られる訂正板温ヒートカーブの予測最終
板温と、目標板温Ｔpとの偏差Δtbから板温ジャンプ量
の上・下限値を決定しておき、その下限値を実現する炉
温を逆算して、前記板厚変更部の炉到達時に該炉温にな
るように予め炉温制御を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は連続焼鈍ライン（Cont
inuous Annealing Line,以下ＣＡＬという）、連続亜鉛
鍍金ライン（Continuous Galvanizing Line,以下ＣＧＬ
という）等の熱処理炉の板温制御方法に関し、特に金属
帯板厚変更等の操炉条件の変化に際して板温を高精度に
制御するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＣＡＬ、ＣＧＬ等の連続熱処理炉におけ
る金属帯板温制御では、一般に下式数１に示す定常状態
の熱伝達方程式に基づいて目標板温Ｔpを実現するため
に、炉温の目標値を決定して炉温制御を行なっており、
図４に示される様な板温ヒートカーブを得ている。

【０００３】

【数１】

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一方、板厚がｈから
ｈ′に変化した場合でも、上記制御方法では、数１に基
づき板厚ｈ′を代入して目標板温ＴPとするために必要
な炉温Ｔzを求め、この値を炉温調整系へ設定してい
た。

【０００５】しかし、実際の所、板厚ｈ＞ｈ′の場合
は、変更後当分の間は目標板温Ｔpより低めに推移して
おり、その間目標とする材質が得られなくなって、製品
歩留りの低下を来たすことになる。

【０００６】本発明は従来技術の以上の様な問題に鑑み
創案されたもので、板厚変更時の板温偏差を小さくする
ことができる板温制御方法を提供せんとするものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そのため本発明者等は上
記問題の発生原因について追究した所、次の様な結論に
達した。

【０００８】即ち、上述の数１に示した熱伝達方程式
は、定常状態において成立するものであり、炉内に設置
された各ロールの温度と板温Ｔとは等しいと仮定されて
成り立っている。従って板厚がｈからそれより薄いｈ′
に変わった時（ｈ＞ｈ′）、板温Ｔは上昇するがロール
温度はすぐには変化しないため、上記数１で求めた板温
Ｔほどには上昇しない。従って従来の板温制御方法を採
る限り、板厚変更後低目に推移することになる。

【０００９】本発明の構成は以上の様な従来技術の問題
点の原因解明に基づき創案されたもので、金属帯の板厚
がｈからｈ′に変化した時に、定常状態で予測される板
厚ｈ′の場合の板温ヒートカーブから炉内ロール接触部
分における板温降下分を差し引いて得られる訂正板温ヒ
ートカーブの予測最終板温と、目標板温Ｔpとの偏差か
ら板温ジャンプ量上・下限値を決定しておき、その限界
値を実現する炉温を逆算して、前記板厚変更部の炉到達
時に該炉温になるように予め炉温制御を行なうことを基
本的特徴としている。

【００１０】

【実施例】以下本発明の構成を、具体的実施例に基づき
説明する。

【００１１】本発明者等はＣＡＬのラジアントチューブ
型加熱炉におけるストリップの板温制御を実施した際、
板厚を当初のｈからｈ′（ｈ＞ｈ′）に変更せしめるた
めの炉温制御を次のようにして行なった。

【００１２】この時、まず板厚変更前の板厚、板幅、ラ
イン速度が一定の状態、即ち定常状態の板温制御実績値
から、板厚ｈについて図１に示される様な板温ヒートカ
ーブを上記数１に基づいて求める。即ち、炉温Ｔz、ラ
イン速度Ｖ、炉出口の板温Ｔの実績値から、数１を満た
すような総括熱伝達係数Ｕを繰り返し演算によって求め
る。この時、該板温ヒートカーブの予測最終板温は目標
板温と一致している。

【００１３】次に上記総括熱伝達係数Ｕと数１の熱伝達
方程式に基づいて板厚ｈ′について図２に示される様な
板温ヒートカーブを予測する。この時、数１だけに基づ
いた板温ヒートカーブの予測であれば、同図の点線に示
される様に板温は上昇することになる。

【００１４】ところが板厚変更後もしばらくは温度の上
昇のない炉内ロールの部分をストリップが通過する時
に、該ストリップ板温は各ロール接触部分で降下するこ
とになる。そのため各ロール接触部分における板温降下
分を夫々差し引いていくと、図２の実線に示された様な
訂正板温ヒートカーブとなる（図中折れ曲がって板温が
降下している部分は炉内ロール接触部分を表わしてい
る）。

【００１５】ここで各ロールにつきストリップ接触開始
点と終了点の各板温をＴin及びＴoutとすると、ロール
との接触による板温降下分ΔＴとの間で次式数２の関係
が成り立つ。

【００１６】

【数２】

【００１７】更に、このΔＴについては次式数３で求め
ることができる。

【００１８】

【数３】

【００１９】以上の様にして得られた訂正板温ヒートカ
ーブの予測最終板温と目標板温Ｔpとの偏差Δtbを求め
る。この偏差Δtbは、訂正前の板温ヒートカーブ（図２
の破線で示す）の予測最終板温と目標板温Ｔpの偏差Δt
aより少ない値となる。

【００２０】そして上記の偏差Δtbを基に板温ジャンプ
量の上・下限値を決定する。例えばその上限値は目標板
温Ｔp＋1／2Δtbとなり、又下限値は目標板温Ｔp−1／2
Δtbとなる。もしこの偏差をΔtaとして計算した場合、
その上・下限値は上記の上・下限値より振れ幅の大きな
ものとなる。

【００２１】次に本実施例の様に板厚が薄いものに変更
される場合は上記下限値（板厚が厚いものに変更される
場合はその上限値）を実現する炉温を前述した数１、数
２及び数３の式を使って逆算する（実際には、前記の訂
正板温ヒートカーブの予測最終板温がこの下限値と一致
していないため、その炉温を変更して、両値が一致する
まで数１、数２及び数３に基づく上記の演算を繰り返
す）。

【００２２】逆算された炉温に該加熱炉の炉温制御を制
御するのであるが、その場合炉温変更の時定数を予め測
定しておき、前記板厚変更部の炉到達時に該炉温になっ
ている様に予め炉温制御を行なう。

【００２３】以上の様な板温制御を実施した結果、板厚
変更部が加熱炉内に進入した時の板温制御は、図３に示
される様になった。同図には板厚ｈ′の場合の訂正前板
温ヒートカーブにおける予測最終板温に基づいた板温制
御結果についても示している（図中破線）。この様に従
来法では板温ジャンプ時における板温下限値が低くなり
過ぎており、結果として不必要に炉温を下げていたの
で、板温も下がり過ぎることとなった。これに対し本実
施例では、板温ジャンプ量は振れ幅の狭い上・下限値内
に制御されることになり、その制御精度が向上してい
る。

【００２４】

【発明の効果】以上詳述した本発明の板温制御法によれ
ば、板厚変更による操業条件の変化に対しても板温を高
精度に制御することが可能となる。その結果、目標とす
る材質が安定して得られ、製品歩留りが向上することに
なった。

【図面の簡単な説明】

【図１】板厚ｈの時の予測板温ヒートカーブを示すグラ
フである。

【図２】板厚ｈ′の時の予測板温ヒートカーブとその訂
正板温ヒートカーブを示すグラフである。

【図３】板厚変更があった時に本発明の実施例の板温制
御方法及び従来の板温制御方法を夫々実施した場合の板
温ジャンプの状態を示すグラフである。

【図４】定常状態において予測される板温ヒートカーブ
を示すグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属帯の連続熱処理炉の板温制御方法に
   おいて、該金属帯の板厚がｈからｈ′に変化した時に、
   定常状態で予測される板厚ｈ′の場合の板温ヒートカー
   ブから炉内ロール接触部分における板温降下分を差し引
   いて得られる訂正板温ヒートカーブの予測最終板温と、
   目標板温との偏差から板温ジャンプ量上・下限値を決定
   しておき、その限界値を実現する炉温を逆算して、前記
   板温変更部の炉到達時に該炉温になるように予め炉温制
   御を行なうことを特徴とする金属帯の連続熱処理炉の板
   温制御方法。