JPS5848009B2 - 多帯式加熱炉の温度制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は多帯式加熱炉の温度制御方法に係り、特にホッ
ト材とコールド材が入り交って加熱炉に搬入される場合
に好適な多帯式加熱炉の温度制御方法に関する。

鋼片を熱間圧延し、鋼板、銅帯、形鋼などを製造するに
は圧延に先立って鋼片を加熱する必要があり、連続式加
熱炉などが用いられる。

ホットストリップミルで広く用いられている方法では金
属厚板を圧延が必要なときまで、スラブ置場と呼ばれて
いる貯蔵区域に保存しておくので、この時にスラブは当
然のことながら冷める。

したがって圧延機で処理するには再熱しなければいけな
い。

この場合に使用するものが連続式加熱炉と云われ、典型
的な構成は予熱帯（区域）と、加熱帯、均熱帯の３つの
相次ぐ主要帯から成る。

このような炉はガスあるいは油のような燃料を各帯で燃
焼させ、いわば向流型熱交換器として作用させスラブを
加熱するのである。

常温に冷まされたスラブを予熱帯に搬入しながら、加熱
され均熱状態となった厚板を均熱帯から取出して圧延工
程に搬送するのであるが、加熱中におけるスラブは押出
し型ではスラブを均熱帯の搬出端に向けて押出し、ある
いは移動ビーム型では可動体により搬出端に向けて移動
させる。

各帯で燃焼するガスはスラブの移動方向とは逆方向に流
れている。

炉の構造として排気煙突がスラブ搬入端の方に位置して
−いるから、均熱帯の排ガスは加熱帯に流れ込みそして
加熱帯のガスとともにさらに予熱帯に流れ込む。

それから排気煙突から外部へ放出されるが、一般にはそ
の前に空気の熱交換器を介しているようである。

この加熱炉の制御として要求される機能はそれがどんな
型の炉であったとしても、炉に搬入される全てのスラブ
を、特定のスラブおよびこれから行なわれる圧延工程か
らみて適当であると思われる特定の温度まで加熱制御を
行なうことである。

しかしながらこの要求を満足するにはいくつかの問題が
ある。

その第１は各帯のバーナーによる燃焼はその帯に属して
いる全ての材料の温度に影響するし、そればかりでなく
各帯独立に温度制御を行なうものの排ガスの流れを考え
ると、前段帯にある材料温度にも影響を与えてしまうと
いうこと、その第２はある帯にある材料寸法は必らずし
も同一ではないことがある。

そのために均熱帯から搬出されるまでに同一温度に熱す
るための熱入力が異なること、その第３は、圧延工程の
トラブルその他の遅延によって、炉内に滞在する時間が
同一材料グループの中でも長いものが出来てしまうこと
、しかもその長さが定まらないことなどである。

このように加熱炉の温度制御の問題をかかえる一方、加
熱を高めたホットスＩ− ＩＪツプミルの全行程に費や
すエネルギを考えると加熱炉関係で約１／２を占めてい
ると云われ、加熱炉の省エネルギ制御は重要な課題とな
っている。

その課題解決手段として、従来いくつかの制御方法が試
みられている。

例えば特公昭４９２９４０３号の制御方法がある。

これは各帯域内にあるスラブの平均温度を、その帯域内
のガス温度、スラブの熱特性、スラブ寸法、帯域におけ
るスラブの位置、スラブの移動速度およびスラブの熱的
経歴との関数として予測する。

そしてこの平均予測温度と、予定した所望のスラブ温度
軌跡に基づく同じ位置での所望の温度と比較する。

さらにその帯域内にある全てのスラブに対する比較の関
数として性能指数を計算し、性能指数の大きさにより加
熱手段を行なうものである。

すなわち炉内位置Ｘに対する厚板温度θｉ（ｘ）を計算
し、炉内各位置での目標温度θｏ （ｘ）からの偏差の
自乗和？性能指数として当該帯域の炉温設定値を修正す
る方法である。

しかし、この例ではせいぜいスラブの寸法などの違いに
対する温度制御をとりあげているに過ぎず、ホット材と
コールド材のように大幅に条件が異なる場合を取り上げ
ているわけではない。

むしろコールド材の連続搬入のようにほぼ一定の温度条
件で搬入される場合についてである。

ここでホット材とは約６００℃前後の温度のスラブ、コ
ールド材とは常温であるからせいぜい３０度前後である
からその比は１：２０程、温度条件が異なる。

この例では性能指数による温度制御を行なっているが、
ホット材コールド材の混入の場合の制御については触れ
ていない。

本発明に関連する公知技術としてほかにもあるが、（例
えば特開昭５２−１１７８１８号や特公昭５１−３０５
２６号）しかし何ずれにおいてもホット材、コールド材
の混在するような場合の制御については述反ていない。

ということはそのような場合にはコールド材の在炉スラ
ブを全部搬出してしまった後でホット材の搬入を行なう
という一般に行なわれている方法に依存せざるを得ない
のである。

あるいは炉内の同一炉帯内にはホット材、コールド材が
なくなってから次の材料を搬入するなどの方法をとる。

例えば予熱帯のホット材が全部加熱帯に移動してしまっ
て予熱帯が空き状態になってからはじめて次の材料、こ
の場合であればコールド材を搬入する方法である。

しかしこれでは材料がない状態での燃焼を行なわしめる
結果となって、決して好ましい状態とは云えない。

さらに一旦空き状態にし、次の搬送スラブに適した炉温
状態を作ってから次スラブの搬送を行なうような場合は
その間の燃料が無駄になってしまうので省エネルギーの
観点からも避けなければいけない。

炉がもっているエネルギをその間無駄になってしまうし
、圧延工程に対してもしよう乱を与えてしまう。

またもしホット、コールド材を現在の温度制御方法のま
まで混在させて行なったとすると、スラブの過カロ熱あ
るいは逆に好ましい均熱状態が得られぬまま搬出せざる
を得ない場合や、最悪の場合は搬出温度すら目標温度に
達しないでしまうなどの欠点がある。

そしてこのようなホット材、コールド材の混入は、多品
種少量生産や、スラブの傷補修による圧延ラインへの復
帰などのようにホットストリップラインでは実際に発生
している問題であって、この場合の温度制御は大きな問
題の一つである。

本発明の目的は、上述のような従来技術の問題点を解決
するためになされたものであって、加熱炉にホット材に
続いてコールド材が搬入されるような場合、すなわちホ
ット材とコールド材が混在する場合の温度制御を間断な
く連続して行ない、スラブの良好な加熱を行なう加熱炉
の温度制御方法を提供することにある。

本発明の特徴はコールド材に続くホット材の先頭スラブ
（あるいはホット材に続くコールド材の先頭スラブ）、
すなわち境界スラブの位置に基づいて帯域温度の設定値
を演算し順次修正して加熱炉の温度制御を行なうことに
ある。

本発明の他の特徴は空炉における最初の搬入スラブの位
置に応じて各帯域の温度設定を順次移行せしめることに
ある。

実施例の説明に先立ち加熱炉の制御に関する基礎的な事
項について述べる。

炉の構造と制御方法の概要を第１図に示す。

１は加熱炉全体を示し、予熱帯Ｉ１加熱帯■，■、均熱
帯■の４つに区分される。

３〜１〜３〜４は予熱帯、加熱帯、均熱帯に取付けられ
ている炉温検出器、４〜１〜４〜４はそれぞれの燃料供
給バーナ、５〜１〜５〜４はそれぞれマイナー炉温制御
装置、６〜１〜６〜４はそれぞれ炉帯域の炉温設定値Ｔ
ｐ（Ｔｐｔ〜Ｔｐ４）と３〜１〜３〜４によって検出さ
れた炉温値との偏差を求める減算器、７〜１〜７〜４は
燃料流量を調整する調整装置、２００７ま炉温設定温度
演算装置を、９は排気煙突、２は被加熱スラブを示して
いる。

すなわち第１図は４帯式加熱炉を表わし、■〜■各帯ご
とに炉温の調整が独立に行なわれる。

すなわち炉温設定温度演算装置２００からの出力Ｔｐ，
〜Ｔｌ）４に実際の炉温値Ｔ１〜Ｔ４が一致するように
、各帯の燃料流量を制御する。

炉温設定温度演算装置２００では各炉帯温度検出値Ｔ１
〜Ｔ４を用いて炉内のスラブ温度の現在値（もしくは将
来値）を計算し、スラブの目標パターンから決まる現在
（もしくは将来）の目標温度と該スラブ温度の偏差が最
小になるように炉温設定値を修正する。

このように炉温設定値をスラブの加熱状況に応じて修正
する方式では、炉温制御の応答速度はスラブ温度の変化
速度によって決まる。

このスラブ温度の変化時定数は数十分のオーダになるこ
とが多く、従って炉温制御もゆっくりとおこなわれる。

このような制御方式は同じような加熱条件を有する材料
を加熱する場合には安定した制御を行うのに適している
が、加熱条件の大幅に異なる材料を加熱する場合には応
答遅れのためにスラブ温度の制御精度が悪くなる。

ホット材とコールド材の混在について考えてみると、一
般にホットチャージ材を加熱する場合、炉温分布はコー
ルドチャージ材に比べ低くなる。

言い換えるとコールドチャージ材を加熱する炉温でホッ
トチャージ材を加熱すると過加熱になり、一方ホットチ
ャージ材を加熱する温度でコールドチャージ材を加熱す
れば加熱不足状態になる。

これらの加熱過剰や加熱不足を小さくするためには炉温
をできるだけ早く各チャージの最適値に近ずける必要が
ある。

しかしながら従来の方式では前述の如くスラブの温度変
化の時定数で炉温修正がおこなわれるので目標近辺に近
ずくまでにスラブの過加熱や加熱不足が発生する。

さらに、空炉状態の炉にスラブを装入する場合にも同様
の状況が生ずる。

すなわち、空炉時には燃料を節減するために炉温を低く
して待機しており、この状態の炉にスラブを装入すると
充分な加熱をするに必要な温度まで炉温を昇温するのに
時間を要する。

このため初期に装入されたスラブは加熱不足になる。

この加熱不足を低減するには加熱時間を長くする必要が
あり、生産性が乱れたり安定した操業に入いるまでの時
間が長くなる。

異ったチャージ材が炉内に存在することを認識したり、
空炉後の炉内にスラブが装入されつつあることを認識す
ることを炉内状況認識と呼ぶことにする。

さらに上記の混在状況が識別されたときの炉を非定常と
呼び、それ以外の炉状態を定常と呼ぶことにする。

これらの基礎的事項を基に以下本発明を実施例によりさ
らに詳細に説明する。

本発明の実施例を第２図に示す。

図において１は加熱炉、２はスラブ、３は炉温検出器、
４は燃料と空気の混合気体を供給するバーナ、５は炉温
のマイナ制御装置、２００は本発明になる炉温自動制御
装置、１０１は炉状況認識部、１０２は炉内スラブのト
ラッキング管理部、１０３はスラブの加熱状況に応じて
炉温設定値を決定する第１の炉温設定値計算部、１０４
は該炉状況認識部で炉が非定常状態であることが識別さ
れたときあらかじめ定められた炉温パターンから炉温設
定値を決定する第２の炉温設定値計算部、１０５（５に
内蔵図示せず）は該第１の炉温設定値計算部と該第２の
炉温設定値計算部の各設定値を入力し炉温のマイナ制御
装置５の炉温設定値を決定して出力する設定部を示して
いる。

ここで３は３〜，〜３〜４を、４は４〜，〜４〜４を、
５は５〜１〜５〜４をそれぞれ代表して表わしている。

ある特定の帯域ではなく、各帯域について云えるので説
明の都合上代表符号として表わしている。

第２図でトラッキング管理部１０２では各スラブの位置
に対応してデータファイルを構成する。

例えば第３図に示すようにスラブの移動に対応して順次
データを更新し、均熱帯から搬出されると該データファ
イルから消滅し、必要ならまた別のトラッキングファイ
ルで追跡が続けられる。

プツシャあるいはウオキングビームによってスラブが移
動すると、移動に対応してトラッキングファイルが更新
されて、炉内のどの位置にどのスラブがあるかを把握す
る。

前述の境界スラブは第３図でいうと■である。

Ｈはホット材、Ｃはコールド材を示し、Ｗはスラブの移
動方向を示している。

またホット材がなく空炉の状態でコールド材から炉への
搬入が行なわれた場合であってもその先頭スラブ■を境
界スラブと呼称することにする。

トラッキングファイルへの登録は炉搬入時にオペレータ
がファイルへ登録するか、スラブ温度検出器（図示せず
）を搬入口の近くに設置しホット材コールド材の区別を
自動的に登録する方法であってもよい。

炉状況認識部１０１ではスラブのトラッキング管理部１
０２で管理している各スラブの位置情報及びチャージ区
分情報を入力し、境界スラブが炉内にあるかどうかを判
定し、境界スラブが有る場合にはそのスラブの炉入口か
らの距離ＸＤを次式で定義する。

なおホットチャージ材を使用することによって省エネル
ギ効果をあげるためにはホットチャージ材をある程度連
続して搬入することが望ましい。

すなわち、炉内のほんの一部にだけホットチャージ材を
装入し、その前後をコールドチャージ材を加熱するよう
にした場合、ホットチャージ材の加熱時にはいったん炉
温か下がってその間燃料低減の効果が生ずるものの、す
ぐにコールドチャージ材加熱のために炉温をほぼ元の値
に戻すための燃料投入が必要であり、ほとんど省エネル
ギ効果はあがらない。

すなわち、ホット材に続いてコールｒ材を一本だけ搬入
し続いてまたホット材を搬入して加熱するような場合は
省エネルギーの観点からは好ましくない。

チャージ区分の異なる材料の混在、すなわち境界スラブ
が炉入口から出口までの間にせいぜい２本位、が実際に
起り得るチャージ混合の状態である。

例えば炉内でＨ→■・０→■・Ｈをどのように境界スラ
ブが◎，■と２本存在する場合である。

本発明はまたＣ→０・Ｈ→■・Ｃのように逆の場合であ
っても適用可能である。

、炉状況認識部１０１ではさらに境界スラブが所属する
炉帯（番号）を決定する。

ここでＬ１は炉帯■入口までの搬入口からの距離を表わ
している。

第２の炉温設定値計算部１０４では、炉状況認識部１０
１で計算した境界スラブ位置ＸＤｓ境界スラブが所属す
る炉帯番号ＫＤを入力し、炉温設定値を計算して炉温設
定値をその値に固定する。

（以下このように設定値を固定することを設定値のロッ
クと云い、その設定値をロック値と云う）次に炉温設定
値をロックするタイミングについて述べる。

（１）第１帯の炉温設定値をロックするタイミングは境
界スラブが第１帯に搬入されたとき、すなわち第１帯入
口でチャージの異なるスラブを検出したときである。

（ＩＩ）第１帯以外の帯域の炉温設定値をロックするタ
イミング。

この場合は境界スラブを検知し、当該所属帯域をＫとす
ると、Ｋ帯域の出口まで当該境界スラブを移動させるの
に要する時間τＤを次式によって演算する。

分子に境界スラブの当該炉帯出口までの距離を、分母の
■Ａはスラブ移動平均速度である。

ＬＫ＋１は当該帯域Ｋに続＜（Ｋ＋１）番目の帯域入口
までの距離を表わしている。

第４図は任意の炉帯■において、炉温制御装置例えば第
２図の５の設定炉温Ｔｐ１を△Ｔｐ１だけステップ修正
した場合の炉温の代表的変化パターンを示す。

この炉温Ｔ１の変化はおうむね無駄時間と一次遅れを組
合せた場合の応答に近い特性を示す。

ここで△Ｔｐ１の９０％に達するまでの時間を系の応答
時間τＲ（Ｉ）と定義する。

境界スラブが第Ｋ帯に属するとき、第Ｋ＋１帯の炉温設
定値をロックするタイミングをτＤたτＲ（Ｋ−｝−１
）／２によって決定する。

すなわち境界スラブが次帯Ｋ＋１に到達するに要する時
間が炉帯Ｋ＋１の応答時間τＢ， （ Ｋ＋ １ ）の
半分にほぼ等しくなったタイミングで、第Ｋ＋１帯の炉
温設定値を新しいチャージ材に対する炉温パターンにロ
ックすれば、境界材が第Ｋ＋１帯に到達したときその炉
温か最適の炉温にほぼ近ずくようにすることができるか
らである。

これはスラブの移動に先行して、炉の時間遅れを考慮し
て云れば先行制御を行なうことに該当し、スラブが当該
帯域に達したときに、炉温か最適温度に制御されるわけ
である。

次に炉温ロツク値の決定について述べる。

第５図は４帯式の場合の各帯の炉温設定パターンの例を
示す。

実線はコールド材チャージの場合点線はホット材チャー
ジの場合を示している。

２００ｍｍ厚鋼を約３時間で１２００℃まで加熱する操
業条件のもとての設定例で、ホット材は４５０℃、コー
ルド材は３０℃の場合である。

炉からの搬出温度が１２００℃であってもコールド材の
場合はホット材に比較して高めに設定されることが分る
であろう。

この設定パターンは同じチャージ材であっても、在炉時
間、抽出温度などの炉操業条件が異なる場合は当然のこ
とながら設定パターンも異なってくる。

ここで、炉に搬入されるスラブがコールド材に続いてホ
ット材が入ってくる場合を以下に説明する。

いま搬入されるチャージ材に対し、各炉帯の温度パター
ンが例えば第５図のように設定されているとする。

コールド材に続くホット材の先頭、すなわち境界スラブ
が第１帯入側で検知されると、第１帯の設定温度を（Ｔ
ｐ＋）ａから（ Ｔｐｔ ）Ｈに修正する。

第５図の例では（ Ｔｐｔ ）０＝１ １ ０ ０℃か
ら（ Ｔｌ）ｔ ：］Ｈ＝ ９ ６ ０℃に修正される
。

第６図について説明する。

ａで■〜ＩＶは第１帯〜第４帯を示している。

ｂは炉内におけるスラブの在炉状態を示している。

Ｃはコールド材、Ｈはホット材を表わし、■はホット材
の先頭スラブすなわち境界スラブを表わしている。

そしてｂは第１帯に境界スラブが入った状態を示してい
る。

これに伴ない設定温度の修正を行なう。

同図ｆは炉内スラブがコールド材のみのときの設定温度
でこれに対し境界スラブが第１帯入口で検出されたとき
、すなわちｂの状態のときにはｇのように第１帯の設定
温度を（ Ｔｌ）ｔ ） ｃ→（ ＴＴ）］ ）］ Ｈ
に設定変更する。

さらにｂの■スラブが第２帯入口に到達する時間τＤ１
をスラブの移動速度と距離から（３）式により遂次演算
する。

τＤ１が第２帯の炉温の応答時間τｉ＋（２）（９０％
レスポンス）の１／２に一致したタイミングで第２帯の
炉温設定値を〔Ｔｐ２〕ｃ（１２２０°Ｃ）→（Ｔｌ）
２：ＩＨ（１１６００Ｃ）に設定修正を行なう。

すなわちｇでてＤ１二τＲ （２）／ ２のタイミング
で第２帯の設定温度を〔Ｔｐ２〕ｃ→（ Ｔｌ）２ ）
Ｈに設定変更する。

このとき第１帯の設定温度は（Ｔｐ１：）Ｈを保持し、
第２帯の設定タイミングをスラブ■がまだ第１帯の中途
にある段階、すなわち第２帯に到達するに要する時間τ
Ｄ１がτＤ一τＲ（２）／２を満足した時点からスラブ
の到達に先行して第２帯の設定温度の修正を行なう。

以下順次第３帯、第４帯の設定温度についても第２帯、
第３帯に境界スラブが存在する時点で第３帯、第４帯の
設定温度を先行修正する。

そのタイミングはそれぞれτＤ２−τＲ（３）／ ２、
τＤ３τＲ（４）／２、の時点である。

設定温度はそれぞれ（ Ｔｐ３）Ｈ ＝１ ２ ４ ０
℃、〔Ｔｐ４〕Ｈ＝１２１０℃、である。

（第５図参照）第６図で、Ｃに示す位置に０が移動して
きたときに第２帯の設定温度を（Ｔｐ２）ｃ→（Ｔｐ２
）Ｈに設定修正を行なう。

ｄは〔Ｔｐ３〕ｃの設定修正を、ｅは（ Ｔｐ４ ）
０の設定修正を行なうタイミング、すなわちその時の境
界スラブ位置を示している。

このように炉入口でホットあるいはコールド材の搬入を
検知すると、その情報をもとに炉内トラッキングを行な
って第６図に示したタイミングで炉温の設定修正を各帯
域の熱応答特性を考慮してスラブ移動に先行して行なわ
しめるものである。

次に上記各帯のロック解除のタイミングについて述べる
。

第１帯の例について第６図ｋにより説明する。

いま時間ｔ１で温度パターンを通常のコールド材の設定
温度Ｔｐ１ｃから先頭スラブ検出（■検出）により（
Ｔｌ）１ ）Ｈに設定変更したとすると、第１帯の炉温
Ｔ１は徐々に変化する。

そして最終的には（Ｔｐ＋）Ｈに達するわけであるが、
Ｔ１と（Ｔｐｔ）Ｈの偏差△Ｔ１があらかじめ定められ
た値△ε１に等しいかあるいは小さくなった時点、すな
わち、△Ｔ１＜△ε１を満足するタイミングでロックを
解除し、通常のホット材の温度制御に．移行する。

第６図ｇ−ｊでは第２〜４帯の炉温ロツクタイミングの
みを示しているが、ｋに示したロック解除とともに第６
図ｌに示す。

ここでｔ２は上述の△Ｔ１く△ε１を満足した時点であ
って、ロックを解除し、定常の炉温制御設定値Ｔｐ１Ｈ
に設定値が変更される。

モしてτＤ１のタイミングで第２帯の設定値を（ＴＴ）
２）Ｈに修正する。

第６図ｇ−ｊｓおよびｌでは例えば（ Ｔｐ２ ）Ｈが
第１帯の領域にラップした表示になっているが、これは
帯域にまたがって設定されるという意味ではない。

第６図で’１４）１０〜ＴＩ）４ Ｃ，Ｔｐ， Ｈ〜Ｔ
ｐ４ Ｈは定常炉温制御におけるコールド材、ホット材
の設定値である。

またロック解除について第１帯の例を示したが、第２帯
〜第４帯についても同様で、般式で示すと、それぞれ であってこの時点でロックを解除する。

第１帯から第４帯まで順次ロックを解除してゆけばよい
。

第２図に戻って説明する。

トラソング管理部では順次スラブの搬入を入力しトラッ
キングファイルを更新する。

信号１０２′はトラッキング信号でスラブの位置信号が
炉状態認識部に入力される。

定常制御の場合はトラッキング信号は直接関係なく各炉
帯の温度Ｔ１〜Ｔ４を入力としスラブの寸法、重量など
炉操業条件によって炉温設定値の変更などを検討し、必
要ある場合には炉温設定部に新たな設定信号を出力し設
定変更を行なう。

それは従来行なわれている方法（例えば前記特公昭４９
２９４０３号）であってもよい。

第２の温度設定値計算部１０４ではトラッキングファイ
ルの情報に基づく炉状態認識部１０１の信号により、境
界スラブの位置に応じて設定値〔Ｔｐ１〜Ｔｐ４〕ｃ，
Ｈを出力するとともに、第６図ｌにおけるｔ２のタイミ
ング信号を第１の温度設定値計算部１０３に出力し、ス
ラブ混在フオーシングパターンと定常温度制御パターン
への切替えを指示する。

第６図の説明ではフオーシングパターンへの切替えタイ
ミングを、それぞれの炉帯の９０％レスポンスの１／２
にＴｐ１〜Ｔｐ４を選んでいるが、６３％レスポンスの
１／２であってもよい。

より一般的にはｉ炉帯のτＤｉは（ｉ−１−１）炉帯の
レスポンスに応じて定めるものであればよい。

炉特性に応じて最適値を選択すればよい。

またロック解除のタイミングを第６図ｌでは△Ｔ１＜△
ε１，△Ｔ２＜△ε２，△Ｔ３＜△ε３，および△Ｔ４
＜△ε４をその条件としたが次のような方法であっても
よい。

その１つは境界スラブの？ラッキングを行ない、ｉ炉帯
にある境界スラブが（ｉ＋ｉ）帯の入口に到達したこと
によりｉ帯のロツクを解除する方法である。

この場合にトラツキング情報のみで切替えが行なえるの
で簡便であるという効果がある。

またあら力化め各炉帯特性から定まる一定時間を定め、
境界スラブが当該帯域に入ってから該一定時間経過した
ことによりロックを解除する方法がある。

この場合はトラッキングと時間監視のみでフオーシング
モードから定常温度制御へ切替えが行なわれる。

ここでいう一定時間の選択に特に制約がないが、一般的
は当該炉帯の移動に要する時間よりも短かい方が効果が
ある。

次にこれらの炉温制御を計算機により行なう場合のステ
ップのフローについて第７図により説明する。

ステップ７０では各炉帯の前回のロック値をゼロにする
。

スラブ検出器Ｓでスラブの検知とホット材かコールド材
かの識別情報が１０２，１０４に入力され、トラッキン
グ管理部１０２では第３図に例示したようにスラブの移
動に対応してトラッキングファイルの修正を行なう。

一方第２の炉温設定値演算部では異種のチャージ材の境
界スラブ、例えば第６図における■スラブを検出すると
、該スラブの所属炉帯番号ＫＤを決定する（この場合Ｋ
Ｄ＝１）。

そしてあらかじめ定められている新チャージ材の加熱炉
温パターンを選択する（ステンプ７２）。

ステップ７３では■＝ＫＤか否かを判定し、Ｉ＝ＫＤで
あれば次にＩ＝１か否かを判定し（ステップ７４）、■
＝１の場合はτ１〈τＲ（１）かどうかを次のステップ
７５で判定する。

モしてセツトする（ステップ６）ここでτＲ（１）に第
４図で説明したように△Ｔｐ１の９０％に達するまでの
応答時間である。

次に境界スラブ以降のスラブ操業条件（在炉時間予定値
、抽出温度目標値など）に対応ずる炉温パターン（第５
図）を選択する。

次に境界スラブが次の炉温Ｋ＋１に到達するまでの時間
τＤを（３）式によって求め、Ｏ〈τＤくτＲ（Ｋ＋１
）／２のとき第Ｋ＋１帯のロック値を炉温パターンから
決定する。

ただし第１帯に関しては第ｌ帯装τＲ（１） 人後から第１帯炉時定数の半分までの間第２ １帯のロック値を上記炉温パラメータから決定する。

（ステップ７７．７８）このようにして計算されたロッ
ク値ＴＬ（Ｉ）（Ｉ−１〜Ｎ）を第１の炉温設定値計算
部で入力しＴＬ（Ｉ）＞０のとき第１帯はロック中であ
るとみなしロック値を炉帯■の設定値として用いる。

次に第１の炉温設定値計算部の処理について説明する。

第１の炉温設定部では炉内スラブの力日熱状況に応じて
炉温を修正することを基本機能とする。

さらに境界スラブが炉内に存在するときには、第２の炉
温設定値計算部で計算された値（ロック値）を設定値と
する。

第８図に第１の炉温設定部具体的な処理手順をフローチ
ャートとして示す。

この図でブロックＡおよびＤが基本機能に相当する。

この基本機能としては、スラブの加熱状況に応じて炉温
を修正、最適化する機能を有するものであればどのよう
な方式を用いても良い。

例えば従来例としてあげた第１図の方式を適用すること
もできる。

このようにして各帯の設定炉温Ｔｐ１（■＝１〜Ｎ）が
ブロックＣまたはＤで決定される。

，設定部１０５では第１の炉温設定値計算部で決定され
た炉温設定値Ｔｐ１を入力し、炉温マイナ制御装置５の
信号形式と信号レベルに変換して出力する。

以後この出力値がマイナ制御装置５の目標値となる。

以上述べた本実施例から明らかなように、本発明によれ
ば急速に炉温修正をおこなうことが可能で、この結果炉
温を新しいチャージ材の加熱に対しより好ましい炉温を
ただちに実現できるのでスラ２゛温度の制御精度が向上
する。

同様に、空炉待期状態で操入されたスラブに対しても急
速に最適炉温を実現でき、スラブ温度制御精度が向上す
る。

なお、本実施例ではスラブ先頭材が第１帯に到達したと
き、第１帯の炉温を変更する方式を示したが、制御され
るスラブ温度偏差を小さくするために、第１帯の炉温変
化の時定数時間によって、例えばスラブ先頭材が第１帯
に到達する前、上記時定数の１／２に等しい時間前に、
炉温を変更するようにしても良い。

以上説明したように本発明によれば、ホット材とコール
ド材が混在して炉に装入される場合でも、その境界付近
において炉温を急速に適正値に変更することができるの
で、材料の温度の制御精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は加熱炉の温度制御方式を、第２図は本発明の実
施例を、第３図はトラッキングの説明図を、第４図は炉
温設定値のステップ修正に対する炉温検出値の変化説明
図を、第５図はホットチャージ材とコールドチャージ材
の炉温設定パターンの例を、第６図はタイミングの説明
図を、第７図は第２の炉温設定値計算部の処理フローを
、第８図は第１の炉温設定値計算部の処理フローの例を
示す。 １・・・・・・加熱炉、２・・・・・・スラブ、３・・
・・・・炉温検出器、４・・・・・・燃料と空気の混合
気体、５・・・・・・炉温マイナ制御装置、１０４・・
・・・・炉温設定値計算部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 多帯式加熱炉の温度制御において、同一チャージ材
   が連続して炉内に搬入される場合の制御を行なう温度の
   目標値を各炉帯ごとに設定し、異なったチャージ材の搬
   入のために各炉帯ごとの設定値をこれとは別個に設け、
   現行チャージと異なったチャージ材の搬入を炉入口で検
   出したとき各炉帯ではあらかじめ定められた時間は前記
   異チャージのための設定値に順次切替えて炉の温度制御
   を行なうことを特徴とする多帯式加熱炉の温度制御方法
   。 ２ 前記特許請求の範囲第１項記載において、各帯の温
   度目標値を搬入スラブがホット材の設定値とコールド材
   の設定値との少なくとも２つの設定値を有し、スラブの
   移動に応じて順次切替えて各帯の炉温制御を行なうこと
   を特徴とする多帯式加熱炉の温度制御方法。 ３ 前記特許請求の範囲第２項記載において、被加熱対
   象スラブがホット材に続いてコールド材が各炉帯入口で
   検知されたとき当該炉帯の目標設定温度をコールド材の
   設定温度に切替えることを特徴とする多帯式加熱炉の温
   度制御方法。 ４ 前記特許請求の範囲第２項記載において、被加熱対
   象スラブがコールド材に続いてホット材が各炉帯入口で
   検知されたとき、当該炉帯の目標設定温度をホット材の
   設定温度に切替えることを特徴とする多帯式加熱炉の温
   度制御方法。 ５ 前記特許請求の範囲第２項記載において、第ｉ帯の
   燃料に対する炉温の時定数とあらかじめ定められた関係
   にある時間だけ該ｉ帯入口に達する時間に先行して第ｉ
   帯の目標温度設定値を変更することを特徴とする多帯式
   加熱炉の温度制御方法。 ６ 前記特許請求の範囲第１項記載において、空炉状態
   からスラブの搬入加熱を行なう場合、各帯入口でスラブ
   が検知されたとき当該炉帯の目標設定温度に設定するこ
   とを特徴とする多帯式加熱炉の温度制御方法。