JPH0610056A - 板状体の加熱炉板温制御方法及び装置 - Google Patents
板状体の加熱炉板温制御方法及び装置Info
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- JPH0610056A JPH0610056A JP19011192A JP19011192A JPH0610056A JP H0610056 A JPH0610056 A JP H0610056A JP 19011192 A JP19011192 A JP 19011192A JP 19011192 A JP19011192 A JP 19011192A JP H0610056 A JPH0610056 A JP H0610056A
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- Japan
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- plate
- heating furnace
- plate temperature
- temperature
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- Control Of Heat Treatment Processes (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 連結部を介して連結された一連の鋼板等の板
状体の搬送経路内に加熱炉を設置し、この加熱炉を制御
することによりこの加熱炉を通して搬送される板状体の
温度を制御するための方法及び装置において、制御の安
定化と高精度化を実現する。 【構成】 加熱炉から搬出される板状体の出口板温を放
射エネルギーにより計測する処理（手段）と、この出口
板温の計測値を含む実績値とその目標値を含む生産情報
を受取り加熱炉に設定する燃料流量等の操作量を制御す
る板温追従制御処理（手段）と、搬送中の板状体の連結
部の位置を検出する処理（手段）とを含み、更に板温追
従制御処理（手段）は、板状体の連結部の前後所定区間
については受取った出口板温の計測値を無効にしその推
定値で置換し、あるいは操作量を固定する処理（手段）
を含む。
状体の搬送経路内に加熱炉を設置し、この加熱炉を制御
することによりこの加熱炉を通して搬送される板状体の
温度を制御するための方法及び装置において、制御の安
定化と高精度化を実現する。 【構成】 加熱炉から搬出される板状体の出口板温を放
射エネルギーにより計測する処理（手段）と、この出口
板温の計測値を含む実績値とその目標値を含む生産情報
を受取り加熱炉に設定する燃料流量等の操作量を制御す
る板温追従制御処理（手段）と、搬送中の板状体の連結
部の位置を検出する処理（手段）とを含み、更に板温追
従制御処理（手段）は、板状体の連結部の前後所定区間
については受取った出口板温の計測値を無効にしその推
定値で置換し、あるいは操作量を固定する処理（手段）
を含む。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鋼板や薄鋼帯の焼鈍な
どに利用される板状体の加熱炉板温制御方法及び装置に
関するものである。
どに利用される板状体の加熱炉板温制御方法及び装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】冷間圧延後の鋼板の焼鈍処理装置とし
て、異種の鋼板を自動溶接によって連結しながら搬送経
路にそって縦列に配置された加熱炉や均熱炉や冷却炉内
を連続的に通過させる連続焼鈍処理装置が稼働中であ
る。このような連続焼鈍処理装置では、焼鈍処理後の鋼
板の品質を確保すると共にヒートバックルなどの操業ト
ラブルを回避するうえで、「板温」と称される鋼板の温
度の制御が重要であり、特に加熱炉における板温制御の
安定化と精度の向上が重要な課題となっている。
て、異種の鋼板を自動溶接によって連結しながら搬送経
路にそって縦列に配置された加熱炉や均熱炉や冷却炉内
を連続的に通過させる連続焼鈍処理装置が稼働中であ
る。このような連続焼鈍処理装置では、焼鈍処理後の鋼
板の品質を確保すると共にヒートバックルなどの操業ト
ラブルを回避するうえで、「板温」と称される鋼板の温
度の制御が重要であり、特に加熱炉における板温制御の
安定化と精度の向上が重要な課題となっている。
【０００３】上記連続焼鈍処理装置では、異種鋼板の連
結部において鋼板の幅（「板幅」）や鋼板の厚み（「板
厚」）などの階段的な変化（「セット替え」）が発生す
るが、このようなセット替えの発生と毎分数十ｍから数
百ｍにも達する大きな搬送速度（「通板速度」）のもと
で板温制御を実行するには、相当に高度の技術が要求さ
れる。
結部において鋼板の幅（「板幅」）や鋼板の厚み（「板
厚」）などの階段的な変化（「セット替え」）が発生す
るが、このようなセット替えの発生と毎分数十ｍから数
百ｍにも達する大きな搬送速度（「通板速度」）のもと
で板温制御を実行するには、相当に高度の技術が要求さ
れる。
【０００４】加熱炉における板温制御は、加熱炉の出口
における板温（「出口板温」）や炉温などを実績値と
し、かつ加熱炉に供給すべきコークスガスなどの燃料の
流量あるいは加熱炉に設定すべき炉温を操作量とする閉
ループ式の最適板温制御装置によって行われる。このた
め、出口板温をいかに高精度に計測するかが最適板温制
御の成否を握る鍵となるが、鋼板が波打ちながら搬送さ
れる関係上、この出口板温の計測は非接触型の放射温度
計に頼らざるを得ない。従来、放射温度計による出口板
温の計測値については、鋼板の材質などによる放射率の
差異を考慮し、鋼板の種類ごとに計測温度の補正が行わ
れている。
における板温（「出口板温」）や炉温などを実績値と
し、かつ加熱炉に供給すべきコークスガスなどの燃料の
流量あるいは加熱炉に設定すべき炉温を操作量とする閉
ループ式の最適板温制御装置によって行われる。このた
め、出口板温をいかに高精度に計測するかが最適板温制
御の成否を握る鍵となるが、鋼板が波打ちながら搬送さ
れる関係上、この出口板温の計測は非接触型の放射温度
計に頼らざるを得ない。従来、放射温度計による出口板
温の計測値については、鋼板の材質などによる放射率の
差異を考慮し、鋼板の種類ごとに計測温度の補正が行わ
れている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明者は、放射温度
計による出口板温の計測値が溶接による鋼板の連結部の
前後数十ｍから数百ｍにも及ぶ長い区間にわたって異常
な値を示すことを、データ解析によって確認した。すな
わち、図４に示すように、通板速度や燃料流量などの板
温変動要因が一定の条件のもとで板温計の計測値をモニ
タして見ると、鋼板の連結部の前後の数十ｍから百ｍ程
度の区間にわたって計測値が異常な値を示すことが確認
された。
計による出口板温の計測値が溶接による鋼板の連結部の
前後数十ｍから数百ｍにも及ぶ長い区間にわたって異常
な値を示すことを、データ解析によって確認した。すな
わち、図４に示すように、通板速度や燃料流量などの板
温変動要因が一定の条件のもとで板温計の計測値をモニ
タして見ると、鋼板の連結部の前後の数十ｍから百ｍ程
度の区間にわたって計測値が異常な値を示すことが確認
された。
【０００６】鋼板の連結部は各鋼板の端部に該当するこ
とから、冷間圧延などの前段階の処理において端部の品
質が中央部分の品質と異なってしまいその結果放射率が
中央部分とは異なってしまうためとも考えられる。その
原因は今のところ不明であるが、連結部周辺では計測値
が種々なパターンで異常な値を示すことが確認された。
従って、本発明の目的は、上記新たな知見を最適板温制
御に反映させることにより、最適板温制御の一層の安定
化と制御精度の向上を図ることにある。
とから、冷間圧延などの前段階の処理において端部の品
質が中央部分の品質と異なってしまいその結果放射率が
中央部分とは異なってしまうためとも考えられる。その
原因は今のところ不明であるが、連結部周辺では計測値
が種々なパターンで異常な値を示すことが確認された。
従って、本発明の目的は、上記新たな知見を最適板温制
御に反映させることにより、最適板温制御の一層の安定
化と制御精度の向上を図ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる板状体の
加熱炉板温制御方法及び装置は、出口板温の計測値を含
む実績値及び出口板温の目標値を含む生産情報を受取り
加熱炉に設定する燃料流量その他の操作量を制御する最
適板温制御手段（処理）と、搬送中の板状体の連結部の
位置を監視する手段（処理）とを備えると共に、最適板
温制御手段（処理）は、板状体の連結部の前後の所定区
間については受取った出口板温の計測値を無効にする手
段（処理）を備えている。
加熱炉板温制御方法及び装置は、出口板温の計測値を含
む実績値及び出口板温の目標値を含む生産情報を受取り
加熱炉に設定する燃料流量その他の操作量を制御する最
適板温制御手段（処理）と、搬送中の板状体の連結部の
位置を監視する手段（処理）とを備えると共に、最適板
温制御手段（処理）は、板状体の連結部の前後の所定区
間については受取った出口板温の計測値を無効にする手
段（処理）を備えている。
【０００８】
【作用】すなわち、本発明の加熱炉板温制御方法及び装
置によれば、図４に示すように鋼板の連結部を中心とす
る所定の区間（δＬ１＋δＬ２）については、放射温度
計による出口板温の計測値が無効にされ、燃料流量が従
前の値に保持される。あるいは、無効にした出口板温の
代りにその推定値を用いて最適板温制御処理が行われ
る。いずれの場合でも、連結部近傍の放射率の変動に起
因する誤った計測値が制御ループ内に取り込まれること
に伴う制御の不安定化と精度の低下が有効に回避され
る。
置によれば、図４に示すように鋼板の連結部を中心とす
る所定の区間（δＬ１＋δＬ２）については、放射温度
計による出口板温の計測値が無効にされ、燃料流量が従
前の値に保持される。あるいは、無効にした出口板温の
代りにその推定値を用いて最適板温制御処理が行われ
る。いずれの場合でも、連結部近傍の放射率の変動に起
因する誤った計測値が制御ループ内に取り込まれること
に伴う制御の不安定化と精度の低下が有効に回避され
る。
【０００９】図３は、本発明の一実施例に係わる板状体
の加熱炉板温制御方法を適用する加熱炉板温制御装置の
構成を示す機能ブロック図であり、２１は加熱炉、２２
は板温計、２３は最適板温制御部、２４は自動溶接部、
２５は鋼板連結部位置監視部、２６ａ，２６ｂはペイオ
フリールである。
の加熱炉板温制御方法を適用する加熱炉板温制御装置の
構成を示す機能ブロック図であり、２１は加熱炉、２２
は板温計、２３は最適板温制御部、２４は自動溶接部、
２５は鋼板連結部位置監視部、２６ａ，２６ｂはペイオ
フリールである。
【００１０】ペイオフリール２６ａ，２６ｂに巻回され
た異種の鋼板は、自動溶接部２４における自動溶接によ
って所定の順序で連結されながら図示しない巻取リール
などを含む搬送機構により連続的に加熱炉２１に搬送さ
れ、加熱を受けながら加熱炉内部を通過する。加熱炉２
１の出口側には非接触型の放射温度計による板温計２２
が設置されており、出口板温の計測値が実績値の一つと
して最適板温制御部２３に供給される。加熱炉２１内に
設置された温度計によって計測された炉温も、実績値の
一つとして最適板温制御部２３に供給される。
た異種の鋼板は、自動溶接部２４における自動溶接によ
って所定の順序で連結されながら図示しない巻取リール
などを含む搬送機構により連続的に加熱炉２１に搬送さ
れ、加熱を受けながら加熱炉内部を通過する。加熱炉２
１の出口側には非接触型の放射温度計による板温計２２
が設置されており、出口板温の計測値が実績値の一つと
して最適板温制御部２３に供給される。加熱炉２１内に
設置された温度計によって計測された炉温も、実績値の
一つとして最適板温制御部２３に供給される。
【００１１】鋼板連結部位置監視部２５は、自動溶接部
２４から受けた自動溶接の終了通知と、図示しない電気
設備コントローラなどから送られる通板速度と、図示し
ない鋼板搬送経路上に設置した溶接点通過検出機の信号
などから鋼板の連結部の現在位置を算定し、最適板温制
御部２３に通知する。
２４から受けた自動溶接の終了通知と、図示しない電気
設備コントローラなどから送られる通板速度と、図示し
ない鋼板搬送経路上に設置した溶接点通過検出機の信号
などから鋼板の連結部の現在位置を算定し、最適板温制
御部２３に通知する。
【００１２】最適板温制御部２３は、板温計２２から入
力される出口板温の計測値と加熱炉２１から入力される
炉温の計測値と、目標板温、板幅、板厚、通板速度など
を含む生産情報とを受取ると共に、鋼板連結部位置監視
部２５から通知される連結部の現在位置とに基づき、所
定のアルゴリズムに従って加熱炉２１に設定すべき燃料
流量を算定し、操作量として加熱炉２１に出力する。
力される出口板温の計測値と加熱炉２１から入力される
炉温の計測値と、目標板温、板幅、板厚、通板速度など
を含む生産情報とを受取ると共に、鋼板連結部位置監視
部２５から通知される連結部の現在位置とに基づき、所
定のアルゴリズムに従って加熱炉２１に設定すべき燃料
流量を算定し、操作量として加熱炉２１に出力する。
【００１３】図１は、最適板温制御部２３による燃料流
量の算定と設定処理の一例を説明するためのフローチャ
ートである。この処理は、電子計算機上で実行されるプ
ログラムによって実現されており、通板速度の変化時に
起動され、さらにタイマなどによって周期的に起動され
る。まず、板温計２２が出力中の出口板温の計測値と加
熱炉２１が出力中の炉温などの計測値が読取られる（ス
テップ１１）。続いて、鋼板連結部位置監視部２５から
通知されている鋼板の連結部の現在位置が読取られ（ス
テップ１２）、この読取った鋼板の連結部の現在位置が
板温計２１から所定値以上遠方に存在するか否かが判定
される（ステップ１３）。
量の算定と設定処理の一例を説明するためのフローチャ
ートである。この処理は、電子計算機上で実行されるプ
ログラムによって実現されており、通板速度の変化時に
起動され、さらにタイマなどによって周期的に起動され
る。まず、板温計２２が出力中の出口板温の計測値と加
熱炉２１が出力中の炉温などの計測値が読取られる（ス
テップ１１）。続いて、鋼板連結部位置監視部２５から
通知されている鋼板の連結部の現在位置が読取られ（ス
テップ１２）、この読取った鋼板の連結部の現在位置が
板温計２１から所定値以上遠方に存在するか否かが判定
される（ステップ１３）。
【００１４】鋼板の連結部の現在位置が板温計２１から
所定値以上遠方に存在すれば、出口板温の計測値がステ
ップ１１で読取った値によって更新され（ステップ１
４）、この更新された計測値と板温モデルとに基づき加
熱炉２１に設定すべき燃料流量が算定される（ステップ
１５）。ステップ１５の燃料流量の算定処理は、生産情
報や操業実績などから出口板温を予測する「板温モデ
ル」と、出口板温と炉温の計測値を実績値として取込
み、この出口板温の計測値を上記板温モデルを用いて算
定した目標板温軌道に接近させるための燃料流量を算定
する処理とから構成されている。この板温モデルを用い
た燃料流量の算定処理については、必要に応じて、本出
願人の先願に係わる特開昭６１ー１９００２６号公報の
明細書や、「計測と制御」Vol.25,No.11（昭和６１年１
１月）に掲載された「連続焼鈍処理設備（Ｃ．Ａ．Ｐ．
Ｌ）の加熱炉最適板温制御法」と題する芳谷の論文など
を参照されたい。
所定値以上遠方に存在すれば、出口板温の計測値がステ
ップ１１で読取った値によって更新され（ステップ１
４）、この更新された計測値と板温モデルとに基づき加
熱炉２１に設定すべき燃料流量が算定される（ステップ
１５）。ステップ１５の燃料流量の算定処理は、生産情
報や操業実績などから出口板温を予測する「板温モデ
ル」と、出口板温と炉温の計測値を実績値として取込
み、この出口板温の計測値を上記板温モデルを用いて算
定した目標板温軌道に接近させるための燃料流量を算定
する処理とから構成されている。この板温モデルを用い
た燃料流量の算定処理については、必要に応じて、本出
願人の先願に係わる特開昭６１ー１９００２６号公報の
明細書や、「計測と制御」Vol.25,No.11（昭和６１年１
１月）に掲載された「連続焼鈍処理設備（Ｃ．Ａ．Ｐ．
Ｌ）の加熱炉最適板温制御法」と題する芳谷の論文など
を参照されたい。
【００１５】一方、鋼板の連結部の現在位置と板温計２
１との距離が所定値未満であるとステップ１３で判定さ
れた場合には、出口板温の計測値が予め算定してある出
口板温の推定値で置換されたのち（ステップ１７）、ス
テップ１４においてこの置換済みの出口板温の計測値の
更新が行われる。すなわち、板温計２２で計測された出
口板温は廃棄され、この廃棄された出口板温の計測値の
代わりに予め算定済みの出口板温の出口板温の推定値が
今回のステップ１５における算定処理に用いられる。
１との距離が所定値未満であるとステップ１３で判定さ
れた場合には、出口板温の計測値が予め算定してある出
口板温の推定値で置換されたのち（ステップ１７）、ス
テップ１４においてこの置換済みの出口板温の計測値の
更新が行われる。すなわち、板温計２２で計測された出
口板温は廃棄され、この廃棄された出口板温の計測値の
代わりに予め算定済みの出口板温の出口板温の推定値が
今回のステップ１５における算定処理に用いられる。
【００１６】図２は、最適板温制御部２３による燃料流
量の算定と設定処理の他の一例を説明するためのフロー
チャートである。図２において図１と同一の参照符号を
付した各ステップは、図１に関して説明済みの対応のス
テップと同一のものであり、これらのステップについて
は重複する説明を省略する。すなわち、図２の処理で
は、鋼板の連結部が板温計に所定範囲接近した場合の処
理だけが図１の場合と異なっている。この場合、ステッ
プ１８において、前回設定した燃料流量がそのまま加熱
炉に設定され、処理が終了する。
量の算定と設定処理の他の一例を説明するためのフロー
チャートである。図２において図１と同一の参照符号を
付した各ステップは、図１に関して説明済みの対応のス
テップと同一のものであり、これらのステップについて
は重複する説明を省略する。すなわち、図２の処理で
は、鋼板の連結部が板温計に所定範囲接近した場合の処
理だけが図１の場合と異なっている。この場合、ステッ
プ１８において、前回設定した燃料流量がそのまま加熱
炉に設定され、処理が終了する。
【００１７】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の加
熱炉板温制御装置及び方法は、鋼板の連結部の前後の区
間にわたって放射温度計の計測値が異常な値を示すとい
う新たな知見に基づき、この区間については計測値を無
効にする構成であるから、制御の安定化と高精度化を確
実に実現できるという効果が奏される。
熱炉板温制御装置及び方法は、鋼板の連結部の前後の区
間にわたって放射温度計の計測値が異常な値を示すとい
う新たな知見に基づき、この区間については計測値を無
効にする構成であるから、制御の安定化と高精度化を確
実に実現できるという効果が奏される。
【図１】図３の最適板温制御部２３による燃料流量の算
定と設定処理の一例を説明するためのフローチャートで
ある。
定と設定処理の一例を説明するためのフローチャートで
ある。
【図２】図３の最適板温制御部２３による燃料流量の算
定と設定処理の他の一例を説明するためのフローチャー
トである。
定と設定処理の他の一例を説明するためのフローチャー
トである。
【図３】本発明の一実施例の加熱炉板温制御方法を適用
する加熱炉板温制御装置の構成を示す機能ブロック図で
ある。
する加熱炉板温制御装置の構成を示す機能ブロック図で
ある。
【図４】放射温度計による出口板温の計測値が鋼板の連
結部の前後において異常な値を示す現象を説明するため
の概念図である。
結部の前後において異常な値を示す現象を説明するため
の概念図である。
２１ 加熱炉 ２２ 放射温度計 ２３ 最適板温制御部 ２４ 自動溶接機構 ２５ 鋼板連結部位置監視部
Claims (4)
- 【請求項１】 連結部を介して連結された一連の板状体
の搬送経路内に加熱炉を配置し、この加熱炉を制御する
ことにより前記各加熱炉内を通して搬送される板状体の
温度を制御するための方法であって、 前記加熱炉から搬出される前記板状体の温度（「出口板
温」と称する）を放射温度により計測して計測値を得る
処理と、 この出口板温の計測値を含む実績値及び前記板温の目標
値を含む生産情報を受取り前記加熱炉に設定する燃料流
量その他の操作量を制御する最適板温制御処理と、 前記搬送中の板状体の連結部の位置を監視する処理とを
含み、 前記最適板温制御処理は、前記板状体の連結部の前後の
所定区間については前記受取った出口板温の計測値をそ
の推定値に置換する処理を含むことを特徴とする板状体
の加熱炉板温制御方法。 - 【請求項２】 請求項１において、 前記最適板温制御処理は、前記出口板温の計測値を無効
にすると共にこの無効にした期間内は前記操作量を固定
する処理を含むことを特徴とする板状体の加熱炉板温制
御方法。 - 【請求項３】 連結部を介して連結された一連の板状体
の搬送経路内に加熱炉を配置し、この加熱炉を制御する
ことにより前記各加熱炉内を通して搬送される板状体の
温度を制御するための装置であって、 前記加熱炉から搬出される前記板状体の温度（「出口板
温」と称する）を放射エネルギーにより計測して計測値
を得る手段と、 この出口板温の計測値を含む実績値及び前記板温の目標
値を含む生産情報を受取り前記加熱炉に設定する燃料流
量その他の操作量を制御する最適板温制御手段と、 前記搬送中の板状体の連結部の位置を監視する手段とを
備え、 前記最適板温制御手段は、前記板状体の連結部の前後の
所定区間については前記受取った出口板温の計測値をそ
の推定値に置換する手段を備えたことを特徴とする板状
体の加熱炉板温制御装置。 - 【請求項４】 請求項３において、 前記最適板温制御手段は、前記出口板温の計測値を無効
にすると共にこの無効にした期間内は前記操作量を固定
する手段を備えたことを特徴とする板状体の加熱炉板温
制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19011192A JPH0610056A (ja) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | 板状体の加熱炉板温制御方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19011192A JPH0610056A (ja) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | 板状体の加熱炉板温制御方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0610056A true JPH0610056A (ja) | 1994-01-18 |
Family
ID=16252565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19011192A Pending JPH0610056A (ja) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | 板状体の加熱炉板温制御方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0610056A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008255443A (ja) * | 2007-04-06 | 2008-10-23 | Nippon Steel Corp | 加熱炉の板温制御方法及び装置 |
-
1992
- 1992-06-24 JP JP19011192A patent/JPH0610056A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008255443A (ja) * | 2007-04-06 | 2008-10-23 | Nippon Steel Corp | 加熱炉の板温制御方法及び装置 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010403 |