JPS602367B2 - 炉内雰囲気ガス循環量調整方法及びその装置 - Google Patents
炉内雰囲気ガス循環量調整方法及びその装置Info
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- JPS602367B2 JPS602367B2 JP9558879A JP9558879A JPS602367B2 JP S602367 B2 JPS602367 B2 JP S602367B2 JP 9558879 A JP9558879 A JP 9558879A JP 9558879 A JP9558879 A JP 9558879A JP S602367 B2 JPS602367 B2 JP S602367B2
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- atmosphere gas
- heat
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
- C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
- C21D9/663—Bell-type furnaces
- C21D9/667—Multi-station furnaces
- C21D9/67—Multi-station furnaces adapted for treating the charge in vacuum or special atmosphere
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- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
- Furnace Details (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、例えばバッチ式の碗鈍炉等熱処理炉において
、炉内の雰囲気ガスの循環量を調整する方法及びその菱
直に関する。
、炉内の雰囲気ガスの循環量を調整する方法及びその菱
直に関する。
−般に、バッチ式の麹鎚炉は昇温、均熱、冷却の３期よ
り成るヒートサイクルで鋼板コイル等の被鏡錨材を競鈍
して所定の材質を得るものであり、炉内の熱移動即ち被
憐錨村への熱伝達、被焼鎚材からの熱放散の為に、又、
炉内温度分布の均−イヒの為に、炉内雰囲気ガスを強制
的に充分に循環させなければならない。
り成るヒートサイクルで鋼板コイル等の被鏡錨材を競鈍
して所定の材質を得るものであり、炉内の熱移動即ち被
憐錨村への熱伝達、被焼鎚材からの熱放散の為に、又、
炉内温度分布の均−イヒの為に、炉内雰囲気ガスを強制
的に充分に循環させなければならない。
この炉内雰囲気ガスを強制的に循環させる手段として雰
囲気ガス循環用ファンを設置している。第１図に競鈍炉
と雰囲気ガス循環用ファンの構成を示す。
囲気ガス循環用ファンを設置している。第１図に競鈍炉
と雰囲気ガス循環用ファンの構成を示す。
１は燐鈍炉本体であり、該燐鈍炉１内には炉内物品則ち
被焼純材であるコイル状に捲回された鋼板コイル２が菱
入される。
被焼純材であるコイル状に捲回された鋼板コイル２が菱
入される。
又、競鎚炉１には昇温する際の加熱源となるバーナ燃焼
管（韓射管）３、炉内奏園気ガス循環用のファン４が設
けられており、該ファン４の回転軸４ａ及び軸受５を介
して循環ファン用プーリ−６が固着されており、又、炉
外に設置された電動機７の電動機軸７ａにプーリー８を
固着し該プーリー８と循環ファン用プーリー６とは動力
伝達用ベルト９により連結されている。前記電動機７は
設備費の関係で一般に交流電動機が使用され、ある周波
数例えば商用周波数６０ＨＺで運転されている。尚、炉
内温度制御については説明を省略する。上記の如き構成
において、従来は昇温開始から冷却完了まで炉内雰囲気
ガスを充分に一定量循環させる為に、１ヒートサイクル
の間ファン４を一定回転数で運転している則ち電動機７
を常時商用周波数で運転している。
管（韓射管）３、炉内奏園気ガス循環用のファン４が設
けられており、該ファン４の回転軸４ａ及び軸受５を介
して循環ファン用プーリ−６が固着されており、又、炉
外に設置された電動機７の電動機軸７ａにプーリー８を
固着し該プーリー８と循環ファン用プーリー６とは動力
伝達用ベルト９により連結されている。前記電動機７は
設備費の関係で一般に交流電動機が使用され、ある周波
数例えば商用周波数６０ＨＺで運転されている。尚、炉
内温度制御については説明を省略する。上記の如き構成
において、従来は昇温開始から冷却完了まで炉内雰囲気
ガスを充分に一定量循環させる為に、１ヒートサイクル
の間ファン４を一定回転数で運転している則ち電動機７
を常時商用周波数で運転している。
この１回のヒートサイクルは長い場合７畑時間に及ぶこ
とがあり、この間電動機７（ファン４）を一定回転数で
連続運転することは、これに係る電力費の増大を招くと
いう問題を生じ、さらには製品価格にまで影響を及ぼし
ていた。本発明は上言己問題を解決する為に考案された
ものであり、下記の種々検討と実験を行った。
とがあり、この間電動機７（ファン４）を一定回転数で
連続運転することは、これに係る電力費の増大を招くと
いう問題を生じ、さらには製品価格にまで影響を及ぼし
ていた。本発明は上言己問題を解決する為に考案された
ものであり、下記の種々検討と実験を行った。
鋼板コイル等を燐鈍する場合、最終的に管理されるのは
被焼鈍材である鋼板コイル温度であるが、１回のヒート
サイクル全体に亘り鋼板コイル温度を実測するのは困難
であり、炉内温度を測定することは比較的容易であると
ころから、炉内温度と鋼板コイル温度との関係を実験に
より検討し、第２図のような結果を得た。第２図におい
て、曲線Ａは炉内温度ＴＦの推移曲線を示し、曲線Ｂは
被焼鈍材である鋼板コイルの温度Ｔ。
被焼鈍材である鋼板コイル温度であるが、１回のヒート
サイクル全体に亘り鋼板コイル温度を実測するのは困難
であり、炉内温度を測定することは比較的容易であると
ころから、炉内温度と鋼板コイル温度との関係を実験に
より検討し、第２図のような結果を得た。第２図におい
て、曲線Ａは炉内温度ＴＦの推移曲線を示し、曲線Ｂは
被焼鈍材である鋼板コイルの温度Ｔ。
の推移曲線を示している。鋼板コイル温度Ｔ。は昇温期
ｔ，では急上昇する炉内温度ＴＦに遅れて追随上昇し、
灼熱期ｔ２では略一定を保持する炉内温度ＴＦに接近し
所定の温度となり、冷却期ｔ３においては急降下する炉
内温度ＴＦに遅れて追随降下し所定の温度まで冷却され
る。この一連のヒートサイクル、各期間は被擁鎚材であ
る鋼板コイルの大きさ、材質、炉内装入量等により異な
るが、いずれにしてもこの暁鈍パターン、炉内温度と鋼
板コイル温度はある関係を有している。良０３ち、炉内
温度と鋼板コイル（炉内物品）温度との対応関係に基づ
き、操業管理を炉内温度によって行なうのが簡便である
。一方、ヒートサイクルにおける雰囲気ガスと炉内物品
との間の熱移動即ち鋼板コイル（炉内物品）への熱伝達
および鋼板コ４イルからの熱放散は、伝導、対流、頚射
（放射）によって行なわれるが、ヒートサイクル中に対
流即ち雰囲気ガスの循環が前記熱移動にどの程度寄与し
ているかについて検討し、その結果を第３図に示す。第
３図において、曲線Ｃは彼鱗鎚材である鋼板コイルへの
伝達熱量Ｑ，の推移を示し、曲線Ｄは鋼板コイルからの
放散熱量Ｑ２の推移を示す。
ｔ，では急上昇する炉内温度ＴＦに遅れて追随上昇し、
灼熱期ｔ２では略一定を保持する炉内温度ＴＦに接近し
所定の温度となり、冷却期ｔ３においては急降下する炉
内温度ＴＦに遅れて追随降下し所定の温度まで冷却され
る。この一連のヒートサイクル、各期間は被擁鎚材であ
る鋼板コイルの大きさ、材質、炉内装入量等により異な
るが、いずれにしてもこの暁鈍パターン、炉内温度と鋼
板コイル温度はある関係を有している。良０３ち、炉内
温度と鋼板コイル（炉内物品）温度との対応関係に基づ
き、操業管理を炉内温度によって行なうのが簡便である
。一方、ヒートサイクルにおける雰囲気ガスと炉内物品
との間の熱移動即ち鋼板コイル（炉内物品）への熱伝達
および鋼板コ４イルからの熱放散は、伝導、対流、頚射
（放射）によって行なわれるが、ヒートサイクル中に対
流即ち雰囲気ガスの循環が前記熱移動にどの程度寄与し
ているかについて検討し、その結果を第３図に示す。第
３図において、曲線Ｃは彼鱗鎚材である鋼板コイルへの
伝達熱量Ｑ，の推移を示し、曲線Ｄは鋼板コイルからの
放散熱量Ｑ２の推移を示す。
又、曲線Ｅは前記伝達熱量Ｑ，のうち主にファンを回転
させることによって起こる対流による伝達熱量Ｑ′，の
推移を示し、曲線Ｆは前記放散熱量Ｑ２のうち対流によ
る放散熱量Ｑ′２の推移を示している。この熱量推移曲
線からわかるように、昇温期ｔ，において、その初期に
は、鋼板コイルへ急激に熱量が伝達されており、中後期
には緩やかに伝達されており、均熱期ｔ２においては、
その伝達熱量Ｑ，は除々に少なくなっており、又、冷却
初期においては、鋼板コイルから急激に熱量が放散され
ており、冷却中後期においては除々に熱量が放散されて
いる。又、鋼板コイルへの伝達熱量Ｑ，のうち、対流に
よる伝達熱量Ｑ′，の占める割合は、昇温初期において
は１００％に近く、昇温中期から昇温後期にかけて除々
に少なくなり、昇温後期から均熱期においては１０％〜
３０％と小さくなる。さらに、鋼板コイルからの放散熱
量Ｑ２のうち対流による放散熱量Ｑ′２の占める割合は
、冷却初期においては１０％〜３０％と小さく、冷却中
後期においては大きくなっている。すなわち、被焼錨村
である鋼板コイルへの熱伝達、鋼板コイルからの熱放散
において、炉内雰囲気ガスの循環（対流）による熱伝達
、熱放散の占める割合は１ヒートサイクルの間でもかな
り大きく推移しており、この推移状況は被焼錨材（鋼板
コイル）の材質、大きさ、個数等により多少異なるもの
の、一般的に炉内温度がある温度ＴＱ以上となる期間Ｇ
においては、炉内雰囲気ガスの循環による熱移動の割合
は小さく、従って、炉内温度がある温度ＴＱ以上の期間
Ｇにおいて、電動機（ファン）を期間Ｇ以外の期間と同
一回転数で運転しても、熱移動にはあまり寄与しておら
ず、この期間Ｇにおける従来の雰囲気ガス循環量は過剰
であり、該過剰な雰囲気ガスの循環量のために多大な電
動機駆動電力が浪費されていたとの結果を得た。本発明
は上記従来技術の問題点、検討結果に鑑みなされたもの
であって、その特徴とするところは、炉内物品と炉内雰
囲気ガスとの間の熱移動に炉内奏園気ガスの対流が寄与
する割合が一定値以下となる炉内温度を設定値とし、該
設定値と炉内温度を測定した実測値とを比較して前記実
測値が設定値以上の場合に、炉内に設けられた雰囲気ガ
ス循環用ファンを駆動する電動機の回転数を低下させ電
動機の消費電力を大中に低減するところにある。
させることによって起こる対流による伝達熱量Ｑ′，の
推移を示し、曲線Ｆは前記放散熱量Ｑ２のうち対流によ
る放散熱量Ｑ′２の推移を示している。この熱量推移曲
線からわかるように、昇温期ｔ，において、その初期に
は、鋼板コイルへ急激に熱量が伝達されており、中後期
には緩やかに伝達されており、均熱期ｔ２においては、
その伝達熱量Ｑ，は除々に少なくなっており、又、冷却
初期においては、鋼板コイルから急激に熱量が放散され
ており、冷却中後期においては除々に熱量が放散されて
いる。又、鋼板コイルへの伝達熱量Ｑ，のうち、対流に
よる伝達熱量Ｑ′，の占める割合は、昇温初期において
は１００％に近く、昇温中期から昇温後期にかけて除々
に少なくなり、昇温後期から均熱期においては１０％〜
３０％と小さくなる。さらに、鋼板コイルからの放散熱
量Ｑ２のうち対流による放散熱量Ｑ′２の占める割合は
、冷却初期においては１０％〜３０％と小さく、冷却中
後期においては大きくなっている。すなわち、被焼錨村
である鋼板コイルへの熱伝達、鋼板コイルからの熱放散
において、炉内雰囲気ガスの循環（対流）による熱伝達
、熱放散の占める割合は１ヒートサイクルの間でもかな
り大きく推移しており、この推移状況は被焼錨材（鋼板
コイル）の材質、大きさ、個数等により多少異なるもの
の、一般的に炉内温度がある温度ＴＱ以上となる期間Ｇ
においては、炉内雰囲気ガスの循環による熱移動の割合
は小さく、従って、炉内温度がある温度ＴＱ以上の期間
Ｇにおいて、電動機（ファン）を期間Ｇ以外の期間と同
一回転数で運転しても、熱移動にはあまり寄与しておら
ず、この期間Ｇにおける従来の雰囲気ガス循環量は過剰
であり、該過剰な雰囲気ガスの循環量のために多大な電
動機駆動電力が浪費されていたとの結果を得た。本発明
は上記従来技術の問題点、検討結果に鑑みなされたもの
であって、その特徴とするところは、炉内物品と炉内雰
囲気ガスとの間の熱移動に炉内奏園気ガスの対流が寄与
する割合が一定値以下となる炉内温度を設定値とし、該
設定値と炉内温度を測定した実測値とを比較して前記実
測値が設定値以上の場合に、炉内に設けられた雰囲気ガ
ス循環用ファンを駆動する電動機の回転数を低下させ電
動機の消費電力を大中に低減するところにある。
以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。実施
例 その１ 第４図において、競錨炉１、ファン４、電動機７等の構
成は従来のものと同じである。
例 その１ 第４図において、競錨炉１、ファン４、電動機７等の構
成は従来のものと同じである。
１０は例Ｚえば熱電対等の炉内温度検出器であって、炉
内の複数箇所に設けて、その平均値を炉内温度実測値と
してもよく、該検出器１０はある炉内温度ＴＱが設定さ
れる比較器１１の入力端に接続され、該比較器１１の出
力端は切換えスイッチ１２に接続Ｚされ、該切換えスイ
ッチ１２のＨ端は電源１３に直結される。
内の複数箇所に設けて、その平均値を炉内温度実測値と
してもよく、該検出器１０はある炉内温度ＴＱが設定さ
れる比較器１１の入力端に接続され、該比較器１１の出
力端は切換えスイッチ１２に接続Ｚされ、該切換えスイ
ッチ１２のＨ端は電源１３に直結される。
又、前記切換えスイッチ１２のＬ端は周波数変換器１４
を介して前記電源１３に接続されている。さらに前記切
換えスイッチ１２の○端は電動機７に接続されている。
上記設備で炉内雰囲気ガスの循環量を調整する即ち電動
機７（ファン４）の回転数を変更調整するわけである。
を介して前記電源１３に接続されている。さらに前記切
換えスイッチ１２の○端は電動機７に接続されている。
上記設備で炉内雰囲気ガスの循環量を調整する即ち電動
機７（ファン４）の回転数を変更調整するわけである。
検出器１０‘こより実測された炉内温度実測値Ｔｉが炉
内温度設定値ＴＱ以下の場合、切換えスイッチ１２はＨ
端に導通され即ち電源１３に直結されて、電動機７（フ
ァン４）は回転数ＮＨで高速運転されており、又、実測
値Ｔｉが設定値ＴＱを越ると、比較器１１の出力（切換
え信号）により切換えスイッチ１２はＨ端からＬ様に切
換えられ、周波数変換器１４を介して電源１３に接続さ
れ、電動機７は低回転数ＮＬで運転されるのである。こ
のように実測値Ｔｉと設定値ＴＱとの比較により切換え
スイッチ１２を制御して電動機７の回転数を調整するこ
とによって雰囲気ガスの循環量を調整するのである。こ
の実施例では、昇温終期から冷却初期にかけての対流に
よる寄与率が低い期間Ｇにおいて実施している。
内温度設定値ＴＱ以下の場合、切換えスイッチ１２はＨ
端に導通され即ち電源１３に直結されて、電動機７（フ
ァン４）は回転数ＮＨで高速運転されており、又、実測
値Ｔｉが設定値ＴＱを越ると、比較器１１の出力（切換
え信号）により切換えスイッチ１２はＨ端からＬ様に切
換えられ、周波数変換器１４を介して電源１３に接続さ
れ、電動機７は低回転数ＮＬで運転されるのである。こ
のように実測値Ｔｉと設定値ＴＱとの比較により切換え
スイッチ１２を制御して電動機７の回転数を調整するこ
とによって雰囲気ガスの循環量を調整するのである。こ
の実施例では、昇温終期から冷却初期にかけての対流に
よる寄与率が低い期間Ｇにおいて実施している。
上記実施例は、複数の競鎚炉各々について個別に調整す
るものであるから、各ヒートサイクルに応じ好精度で良
好な調整が可能である。
るものであるから、各ヒートサイクルに応じ好精度で良
好な調整が可能である。
実施例 その２
バッチ式焼錨炉の場合、一般的に複数の碗鈍炉から鋼板
コイルをランダムに採集することになるので、複数の競
鈍炉を並列に集中制御する方式がより得策であり、この
方式を第５図に示す。
コイルをランダムに採集することになるので、複数の競
鈍炉を並列に集中制御する方式がより得策であり、この
方式を第５図に示す。
第５図において、１５は台数制御回路であり、談合数制
御回路１５には各齢鎚炉において実測された温度実測値
Ｔｉと各ヒートサイクルにおける温度設定値ＴＱとを比
較する各比較器１ １が接続されており、又、商用周波
電源１３は各焼錨炉における電動機７に接続された各切
換えスイッチ１２のＨ端に接続されると共に、大容量の
周波数変換器１４を介して前記各切換えスイッチ１２の
し端に接続されており、さらに各切換えスイッチ１２の
０端は、切換え制御回路１６を介して前記台数制御回路
１５に接続されている。上述の第５図の如き設備におけ
る各燐鈍炉の雰囲気ガス循環量の調整則ち電動機の回転
数調整を説明する。
御回路１５には各齢鎚炉において実測された温度実測値
Ｔｉと各ヒートサイクルにおける温度設定値ＴＱとを比
較する各比較器１ １が接続されており、又、商用周波
電源１３は各焼錨炉における電動機７に接続された各切
換えスイッチ１２のＨ端に接続されると共に、大容量の
周波数変換器１４を介して前記各切換えスイッチ１２の
し端に接続されており、さらに各切換えスイッチ１２の
０端は、切換え制御回路１６を介して前記台数制御回路
１５に接続されている。上述の第５図の如き設備におけ
る各燐鈍炉の雰囲気ガス循環量の調整則ち電動機の回転
数調整を説明する。
まず、台数制御回路１５は、被焼鈍材である鋼板コイル
の材質、大きさ、菱入量等によって異なる各競錨炉の各
ヒートサイクルを記憶し、各焼鎚炉の燐鈍状況を把握し
ている。
の材質、大きさ、菱入量等によって異なる各競錨炉の各
ヒートサイクルを記憶し、各焼鎚炉の燐鈍状況を把握し
ている。
説明上仮に、現在燦鎚炉１，〜１４の各ファン４，〜４
４を駆動する鶴動機７（Ｍ，〜Ｍ４）が商用周波数で定
速運転されており（スイッチ１２はＨ端）、かつ電動機
７（Ｍ５〜Ｍｎ）が低速運転されている（スイッチ１２
はＬ端）状態で、暁鎚炉１２の温度実測値Ｔｉが温度設
定値ＴＱ以上になれば、台数制御回路１５は比較器１１
２からスイッチ１２２ の切換え要求信号を受け、他の
齢錨炉のヒートサイクルと比較し、周波数変換器１４の
容量内で切換え可能かどうかを判断し、可能であれば切
換え指令信号を切換え制御回路１６に送り、スイッチ１
２２をＬ端に切換えて電動機Ｍ２を低速運転する。又、
不可能な場合であれば、他の競錨炉のヒートサイクルの
残り時間を計算し切換え可能となるまで待機信号を切換
え制御回路へ送り、切換え可能となった時点でスイッチ
１２２ をＬ端へ切換えて電動機地を低速運転するので
ある。又、複数の燐鈍炉の温度実測値Ｔｉが温度設定値
ＴＱ以上になり同時に複数のスイッチ１２の切換え要求
信号を台数制御回路１５が受けた場合、周波数変換器１
４の容量内であれば切換え信号を同時に発し、瞬時に各
スイッチ１２をＬ端に切換えて各電動機７を低速運転す
るのであり、その切換え要求信号すべてに対してスイッ
チ１２を切換えると周波数変換器１４の容量以上となれ
ば、台数制御回路１５は各ヒートサイクルを比較し、そ
の切換え順序を決定し切換え制御回路１６に信号を送り
、切換え制御回路１６はその順序に従って順次切換えス
イッチ１２をＬ機へ切換えていくのである。又、碗鈍炉
のファン４を駆動する電動機７が低速運転されている（
スイッチ１２がＬ機）状態即ち温度実測値Ｔｉが温度設
定値ＴＱ以上である状態から、温度実測値Ｔｉが温度設
定値ＴＱ以下になる時は台数制御回路１５、切換え制御
回路１６によりスイッチ１２は瞬時にＨ端に切換えられ
電動機７は商用周波数で定速運転されるのである。この
実施例−その２によれば、複数の燐鈍炉のヒートサイク
ルと比較しながら台数制御ができ、碗鈍された鋼板コイ
ルをランダムに採集する燐鈎炉の実操業には得策であり
設備費も安価である。尚、本発明の各実施例において、
各暁鎚炉内の雰囲気ガスを循環させるファンを駆動する
電動機は交流電動機を使用し、雰囲気ガスの循環量調整
即ち電動機の回転数制御を行なうに当っては周波数変換
による手段を探ったが、電動機は直流電動機を使用し、
公知の制御手段を探っても良い。又、本発明においては
、被焼錨材への熱伝達、被焼鈍材からの熱放散に雰囲気
ガスの循環（対流）が寄与する割合が極めて小さい期間
について電動機の回転数を低下させる方法を例にして述
べたが、各ヒートサイクル全体にわたって連続制御を行
なう方法が茎聖想的である。以上述べたように本発明は
、各ヒートサイクルにおいて、被焼錨材からの熱伝達、
被焼錨材からの熱放散に雰囲気ガスの循環（対流）が寄
与する割合の小さい部分に対応する炉内温度を予じめ設
定し、該温度設定値と、炉内温度を測定した温度実測値
とを比較することにより、熱伝達、熱放散に雰囲気ガス
の循環が寄与する割合の小さい部分を検出し、この検出
信号に基づいて、雰囲気ガスを循環させるファンを駆動
する電動機の回転数を低下させるものであり、従って本
発明によれば、炉内舞函気ガスを循環させるファンを駆
動する電動機の回転数を低下させることによって、雰囲
気ガスを過剰に循環させることなく、電動機運転に係る
消費電力は低減でき、多大な省エネルギー効果をもたら
すことができる。
４を駆動する鶴動機７（Ｍ，〜Ｍ４）が商用周波数で定
速運転されており（スイッチ１２はＨ端）、かつ電動機
７（Ｍ５〜Ｍｎ）が低速運転されている（スイッチ１２
はＬ端）状態で、暁鎚炉１２の温度実測値Ｔｉが温度設
定値ＴＱ以上になれば、台数制御回路１５は比較器１１
２からスイッチ１２２ の切換え要求信号を受け、他の
齢錨炉のヒートサイクルと比較し、周波数変換器１４の
容量内で切換え可能かどうかを判断し、可能であれば切
換え指令信号を切換え制御回路１６に送り、スイッチ１
２２をＬ端に切換えて電動機Ｍ２を低速運転する。又、
不可能な場合であれば、他の競錨炉のヒートサイクルの
残り時間を計算し切換え可能となるまで待機信号を切換
え制御回路へ送り、切換え可能となった時点でスイッチ
１２２ をＬ端へ切換えて電動機地を低速運転するので
ある。又、複数の燐鈍炉の温度実測値Ｔｉが温度設定値
ＴＱ以上になり同時に複数のスイッチ１２の切換え要求
信号を台数制御回路１５が受けた場合、周波数変換器１
４の容量内であれば切換え信号を同時に発し、瞬時に各
スイッチ１２をＬ端に切換えて各電動機７を低速運転す
るのであり、その切換え要求信号すべてに対してスイッ
チ１２を切換えると周波数変換器１４の容量以上となれ
ば、台数制御回路１５は各ヒートサイクルを比較し、そ
の切換え順序を決定し切換え制御回路１６に信号を送り
、切換え制御回路１６はその順序に従って順次切換えス
イッチ１２をＬ機へ切換えていくのである。又、碗鈍炉
のファン４を駆動する電動機７が低速運転されている（
スイッチ１２がＬ機）状態即ち温度実測値Ｔｉが温度設
定値ＴＱ以上である状態から、温度実測値Ｔｉが温度設
定値ＴＱ以下になる時は台数制御回路１５、切換え制御
回路１６によりスイッチ１２は瞬時にＨ端に切換えられ
電動機７は商用周波数で定速運転されるのである。この
実施例−その２によれば、複数の燐鈍炉のヒートサイク
ルと比較しながら台数制御ができ、碗鈍された鋼板コイ
ルをランダムに採集する燐鈎炉の実操業には得策であり
設備費も安価である。尚、本発明の各実施例において、
各暁鎚炉内の雰囲気ガスを循環させるファンを駆動する
電動機は交流電動機を使用し、雰囲気ガスの循環量調整
即ち電動機の回転数制御を行なうに当っては周波数変換
による手段を探ったが、電動機は直流電動機を使用し、
公知の制御手段を探っても良い。又、本発明においては
、被焼錨材への熱伝達、被焼鈍材からの熱放散に雰囲気
ガスの循環（対流）が寄与する割合が極めて小さい期間
について電動機の回転数を低下させる方法を例にして述
べたが、各ヒートサイクル全体にわたって連続制御を行
なう方法が茎聖想的である。以上述べたように本発明は
、各ヒートサイクルにおいて、被焼錨材からの熱伝達、
被焼錨材からの熱放散に雰囲気ガスの循環（対流）が寄
与する割合の小さい部分に対応する炉内温度を予じめ設
定し、該温度設定値と、炉内温度を測定した温度実測値
とを比較することにより、熱伝達、熱放散に雰囲気ガス
の循環が寄与する割合の小さい部分を検出し、この検出
信号に基づいて、雰囲気ガスを循環させるファンを駆動
する電動機の回転数を低下させるものであり、従って本
発明によれば、炉内舞函気ガスを循環させるファンを駆
動する電動機の回転数を低下させることによって、雰囲
気ガスを過剰に循環させることなく、電動機運転に係る
消費電力は低減でき、多大な省エネルギー効果をもたら
すことができる。
例えば、本発明実施例においては、１ヒートサイクルは
７ｑ時間にも及ぶことがあって、そのうち対流による熱
移動の小さい時間は約２ｑ時間あり、この期間電動機の
回転数を低下できるのであり、交流電動機の消費電力は
回転数の３乗に比例するので回転数を２／３に低下させ
ると消費電力は８／２７まで節減できるのである。又、
本発明は雰囲気ガスの循環（対流）が炉内物品と雰囲気
ガス間の熱移動即ち熱伝達、熱放散に寄与する割合の小
さい期間のみ雰囲気ガス循環量を低減させるものである
から、操業面、製品の品質面で従釆と変わりなく、電動
機の消費電力の低減が得られるものである。尚、炉内物
品からの熱移動に雰囲気ガスの循環（対流）が寄与する
割合が小さい炉内温度、すなわち設定値ＴＱは、４００
つ０及至６００ｑｏの間が最も適切であった。
７ｑ時間にも及ぶことがあって、そのうち対流による熱
移動の小さい時間は約２ｑ時間あり、この期間電動機の
回転数を低下できるのであり、交流電動機の消費電力は
回転数の３乗に比例するので回転数を２／３に低下させ
ると消費電力は８／２７まで節減できるのである。又、
本発明は雰囲気ガスの循環（対流）が炉内物品と雰囲気
ガス間の熱移動即ち熱伝達、熱放散に寄与する割合の小
さい期間のみ雰囲気ガス循環量を低減させるものである
から、操業面、製品の品質面で従釆と変わりなく、電動
機の消費電力の低減が得られるものである。尚、炉内物
品からの熱移動に雰囲気ガスの循環（対流）が寄与する
割合が小さい炉内温度、すなわち設定値ＴＱは、４００
つ０及至６００ｑｏの間が最も適切であった。
第１図は従釆の燐鈍炉の構成を示す図、第２図は炉内温
度と被焼鎚材（鋼板コイル）の温度の関係を示す図、第
３図は被焼錨材（鋼板コイル）への熱伝達、被焼雛材（
鋼板コイル）からの熱放散の推移及びこれ等のうちの雰
囲気ガス循環による熱伝達、熱放散の推移を示す図、第
４図及び第５図は夫々本発明の実施例を示す構成図及び
回路図である。 １・・・・・・燐鈍炉本体、２・・・・・・被焼錨材（
鋼板コイル）、４…・・・雰囲気ガス循環ファン、７・
・・・・・電動機、１０・・・…炉内温度検出器、１１
・・・・・・比較器、１２・・・・・・切換えスイッチ
、１３・・・・・・電源、１４・・・・・・周波数変換
器、１５・…・・台数制御回路、１６・・・…切換え制
御回路。 なお、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。第１
図 第２図 第３図 第４図 第５図
度と被焼鎚材（鋼板コイル）の温度の関係を示す図、第
３図は被焼錨材（鋼板コイル）への熱伝達、被焼雛材（
鋼板コイル）からの熱放散の推移及びこれ等のうちの雰
囲気ガス循環による熱伝達、熱放散の推移を示す図、第
４図及び第５図は夫々本発明の実施例を示す構成図及び
回路図である。 １・・・・・・燐鈍炉本体、２・・・・・・被焼錨材（
鋼板コイル）、４…・・・雰囲気ガス循環ファン、７・
・・・・・電動機、１０・・・…炉内温度検出器、１１
・・・・・・比較器、１２・・・・・・切換えスイッチ
、１３・・・・・・電源、１４・・・・・・周波数変換
器、１５・…・・台数制御回路、１６・・・…切換え制
御回路。 なお、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。第１
図 第２図 第３図 第４図 第５図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 炉内物品と炉内雰囲気ガスとの間の熱移動に炉内雰
囲気ガスの対流が寄与する割合が一定値以下となる炉内
温度を設定値とし、該設定値と炉内温度を測定した実測
値とを比較して前記実測値が設定値以上の場合に、炉内
に設けられた雰囲気ガス循環用フアンを駆動する電動機
の回転数を低下させることを特徴とする炉内雰囲気ガス
循環量調整方法。 ２ 雰囲気式熱処理炉において、炉内温度検出器を設け
て、炉内物品と炉内雰囲気ガスとの間の熱移動に炉内雰
囲気ガスの対流が寄与する割合が一定値以下となる炉内
温度を設定値とし、該設定値と前記炉内温度検出器によ
り測定した実測値との比較器と該比較器よりの信号によ
り作動する炉内雰囲気ガス循環用フアンの駆動用電動機
の回転速度変更装置を備えたことを特徴とする炉内雰囲
気ガス循環量調整装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9558879A JPS602367B2 (ja) | 1979-07-28 | 1979-07-28 | 炉内雰囲気ガス循環量調整方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9558879A JPS602367B2 (ja) | 1979-07-28 | 1979-07-28 | 炉内雰囲気ガス循環量調整方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5620127A JPS5620127A (en) | 1981-02-25 |
| JPS602367B2 true JPS602367B2 (ja) | 1985-01-21 |
Family
ID=14141733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9558879A Expired JPS602367B2 (ja) | 1979-07-28 | 1979-07-28 | 炉内雰囲気ガス循環量調整方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS602367B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6420060U (ja) * | 1987-07-24 | 1989-01-31 | ||
| JP2011220556A (ja) * | 2010-04-06 | 2011-11-04 | Honda Motor Co Ltd | 熱処理炉の稼働方法 |
-
1979
- 1979-07-28 JP JP9558879A patent/JPS602367B2/ja not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6420060U (ja) * | 1987-07-24 | 1989-01-31 | ||
| JP2011220556A (ja) * | 2010-04-06 | 2011-11-04 | Honda Motor Co Ltd | 熱処理炉の稼働方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5620127A (en) | 1981-02-25 |
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