JPS60413B2 - 連続加熱炉における加熱温度制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は連続加熱炉における加熱温度制御方法に関し、
特に多帯式連続加熱炉において被熱処理材の抽出につい
て休止（中断）の予定がある非定常操業時に、加熱炉の
加熱条件を適正に制御し、燃料原単位を低減すると共に
、彼処理材の熱処理及びそれ以後の２次処理に至る処理
を円滑に実施し得る様にした方法に関するものである。

一般の大規模圧延工場においては、連続加熱炉の数、炉
長、ロール単位当りの被処理鋼材の本数や寸法等の現状
からして、大部分の被処理鋼材片は、加熱炉内を移動す
る間に、ロール替え等による少なくとも１回のミル休止
に遭遇しているのが実情であり、このときは当然鋼材片
の抽出も休止される。またダイレクトローリングの併行
実施或はバッチ炉や均熱炉の併行使用を行なっている場
合は、これらからの鋼材片の圧延が割り込んでくるから
、この間は連続加熱炉からの抽出を休止しなければなら
ない。この様に連続加熱炉の操業時には予め設定され得
る抽出休止時間があるが、この間炉内の加熱状況を、通
常のヒートパターンで加熱するときの状態で維持すると
、休止期間中も被処理鋼材の温度が上昇するから、抽出
再開後加熱炉から抽出されてくる被処理鋼材の温度は目
標加熱温度よりも相当高温になり、過加熱、過均熱の状
態になるのは勿論、熱効率の点でも多大な損失を招く。

従って従来では、たとえば第１図に示す如く抽出休止と
共に加熱炉内各ゾーンのバーナー出力を下げて、被加熱
鋼材のその時の温度を維持する様にコントロールし、抽
出再開と同時に定常加熱パターンに戻して加熱するとい
う方法で対応している。尚炉内における被加熱鋼材の温
度上昇線は、炉内帯在時間を変数とする２次或は多次元
函数として把握されるが、第１図（以下の図面も同じ）
では便宜上１次函数として示した。ところが上記の対策
では、抽出休止期間中破加熱鋼材を一定温度に維持する
ことは、その高温度の緋ガスを連続的に炉外に排出する
ことを意味し、相当の熱ロスがあり、また加熱条件の設
定も意外に困難である。

本発明老等は前述の様な事情に着目し、特に抽出休止時
刻が予定されている場合には、それに応じたヒートパタ
ーンを予め設定しておくことによって、熱ロスの低減及
び加熱条件設定の単純化が画れるのではないかと考え、
かかる着想を実現すべく鋭意研究を進めてきた。

その結果以下に示す方法を採用すれば上記の目的が見事
に達成されることを知り、滋に本発明を完成するに至っ
た。即ち本発明に係る加熱温度制御方法の構成とは、被
加熱材の予定された抽出休止を伴なう連続炉における加
熱温度制御方法であって■ 抽出休止を伴なわないとき
の定常加熱パターンと、■ 抽出休止を伴なうとさの各
休止時間に対応し且つ休止時間終了時において前記炉内
の被加熱材休止位置に対応する定常加熱温度に達すると
共に、前記定常加熱パターンより平均昇温速度の遅い休
止用加熱パターンとを予め設定しておき、休止を伴なう
被加熱材に対しては、休止時間終了まで前記■の休止用
加熱パターンに沿って加熱し、休止終了後は前記■の定
常加熱パターンに沿って昇温させるところに要旨が存在
する。

以下実施例を示す図面に基づいて本発明の構成及び作用
効果を説明するが、下記は特許請求の範囲に記載した実
施態様と同様本発明を限定する性質のものではなく、前
・後記の趣旨に沿って加熱パターン等を適当に変更する
ことも可能であり、それらはすべて本発明技術の範囲に
含まれる。

第２図は本発明で採用される加熱パターンを例示する第
１図対応図で、加熱炉の各熱源制御部には■抽出休止を
伴なわないときの定常加熱パターンと「■予定されてい
る抽出休止を伴なうとさに採用される休止用加熱パター
ンが記憶されている。そして■の休止用加熱パターンは
、予定された各休止時間に対応し且つ休止時間終了時点
で加熱温度Ｔｓに達すると共に、■の定常加熱パターン
より平均昇温速度が遅くなる様に設定されている。とこ
ろで従来法は第１図に示した通りであるが、更に詳細に
述べると炉内菱入時刻ｔｏから抽出休止時刻ｔ，に至る
までは通常の加熱速度Ｃ，で加熱して温度Ｔｓに至らし
め抽出休止時間中は当該温度Ｔｓを保持する程度に加熱
し、抽出再開時刻ｔ２になると元の加熱速度Ｃ，に戻し
て被加熱材を昇温させる。即ちせっかく抽出休止時刻が
予定されているにもかかわらず、その予定を十分に活用
していないというきらいがあった。これに対し本発明で
は、抽出休止が予定されている場合には、前もって■の
休止用加熱パターンを採用するが、該パターンは、抽出
再開時刻ｔ２に上記の定常加熱温度Ｔｓに達する様に、
比較的遅い速度Ｃ２で昇温させるものであり、この昇温
は抽出休止時間中も継続し、抽出再開時刻ｔ２に至ると
上記■の定常加熱パターンに戻し速度Ｃ，で昇温を行な
う。これら各パターンにおける燃料使用量を概念的に示
したのが第２図下側の図面である。抽出再開時刻上亥〆
後の燃料使用量は、従来法、本発明法とも同じであるが
、時刻ｔ２までは、本発明の方を有利にすることが容易
であった。即ち抽出休止時間中被加熱材を温度Ｔｓに保
持する為の燃料使用量を〔〇〕、速度Ｃ，，Ｃ２で昇温
させるに必要な燃料使用量を〔Ｃ，′〕、〔Ｃ２′〕と
して従来法と本発明法の燃料使用量を比較し、次式にお
けるＣ２′即ちＣ２を決定する。Ｃ′．（し−ｔ。

）十Ｄ′（ｔ２一ｔ，）〉Ｃ′２（ｔ２一ら）また更に
研究を進めたところ、抽出再開時刻ｔ２までの加熱パタ
ーンを、休止前加熱パターンと休止中加熱パターンに区
分けし、休止前加熱パターンの昇温速度を休止中加熱パ
ターンの昇温速度より小さくすることによっても、総燃
料使用量を低減し得ることが確認された。即ち第３図は
この状況を説明する為の同様の対応図で、休止前加熱パ
ターンの昇温速度をＣ３、このときの燃料使用量を〔Ｃ
′３〕、休止中加熱パターンの昇温速度をＣ４、このと
きの燃料使用量を〔Ｃ′４〕とした場合、炉内装入時刻
ｔｏから抽出再開時刻ｔ２迄の総燃料使用量はＣ′３（
ら−ｔｏ）＋Ｃ′４（ら−ち）となるが、この値につい
ても従釆法の燃料使用量であるＣ′，（ｔ，−ｔｏ）＋
Ｄ（ｔ２−ｔ，）よりも少なくなる様に制御することは
容易である。但し上記２段の加熱パターンを採用する場
合、たとえば第３図に一点鎖線で示した如く、休止前加
熱パターンの昇温速度Ｃ謙が遅すぎると、休止中加熱パ
ターンの昇温速度Ｃ４ａを大幅に高めねばならなくなり
、熱効率の点で総燃料使用量がかえって増加する結果に
なる。従ってこれらの点も十分考慮し前記〇３（ｔ，−
ｔｏ）＋〇４（ｔ２−ｔ，）の値がＣ′，（ｔ，一ｔｏ
）＋Ｄ（ｔ２−ち）よりも小さくなる様に昇温速度Ｃ３
及びＣ４を適正に設定することが望まれる。また上託の
適正昇温速度は被加熱材の大きさ、形状、材質及び連続
炉の性能（保温、叢熱能力等）によっても変化するので
、これらの諸条件に応じて最適加熱条件を選定すべきで
ある。尚子側される抽出休止時刻及び休止時間は「先に
述べた如くロール替えやダイレクトローリングの実施或
はバッチ炉や灼熱炉から割り込ま．れてくる被処理材の
圧延処理等によっても変わり、且つ在炉中に２回以上休
止させられる場合もあるが、これらに応じて夫々の休止
用加熱パターンを記憶させておき、各抽出休止時間に応
じた加熱パターンを選択して適応すればよい。

本発明は概略以上の様に構成されているが、要は抽出休
止時間中も比較的遅い速度で加熱昇温を継続し、抽出再
開時刻に定常加熱温度に達する様に昇温速度を制御する
ことにより、総燃料使用量を低減し得ることになった。

しかも一定温度で保持する工程がないから加熱条件の設
定も比較的簡単であり、また被加熱材が過加熱されたり
過均熱される恐れもなく可及的に均等な熱処理を行なう
ことができる等、実用に即した種々の利益を享受できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、抽出休止を伴なう場合の従来の加熱パターン
を示す説明図、第２，３図は本発明で採用される加熱パ
ターンを燃料使用量と対比して示す説明図である。 第３図 第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被加熱材の予定された抽出休止を伴なう連続加熱炉
   における加熱温度制御方法であって、（１）抽出休止を
   伴なわないときの定常加熱パターンと、（２）抽出休止
   を伴なうときの各休止時間に対応し且つ休止時間終了時
   において前記炉内の被加熱材休止位置に対応する定常加
   熱温度に達すると共に、前記定常加熱パターンより平均
   昇温速度の遅い休止用加熱パターンとを予め設定してお
   き、休止を伴なう被加熱材に対しては、休止時間終了ま
   で前記（２）の休止用加熱パターンに沿って加熱し、休
   止終了後は前記（１）の定常加熱パターンで加熱するこ
   とを特徴とする連続加熱炉における加熱温度制御方法。 ２ 特許請求の範囲第１項において、休止用加熱パター
   ンを休止前加熱パターンと休止中加熱パターンに区分し
   、休止前加熱パターンの昇温速度を休止中加熱パターン
   の昇温速度よりも小さくする加熱温度制御方法。 ３ 特許請求の範囲第２項において、休止中加熱パター
   ンの昇温速度が定常加熱パターンの昇温速度より小さく
   なる様にする加熱温度制御方法。