JPS6289820A - 連続焼鈍炉の設備診断方法 - Google Patents
連続焼鈍炉の設備診断方法Info
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- JPS6289820A JPS6289820A JP22847585A JP22847585A JPS6289820A JP S6289820 A JPS6289820 A JP S6289820A JP 22847585 A JP22847585 A JP 22847585A JP 22847585 A JP22847585 A JP 22847585A JP S6289820 A JPS6289820 A JP S6289820A
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Landscapes
- Control Of Heat Treatment Processes (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、銅帯等のストリップを連続的に焼鈍する連
続焼鈍炉の設備診断方法、特に、その加熱帯の加熱能力
の劣化、各種センサの異常等を適確に診断するようにし
たものである。
続焼鈍炉の設備診断方法、特に、その加熱帯の加熱能力
の劣化、各種センサの異常等を適確に診断するようにし
たものである。
従来の連続焼鈍炉の加熱帯においては、その加熱手段(
通常、ラジアントチューブバーナ)の加熱能力の経時変
化について特に監視するシステムはなく、例えば定期点
検工事時点で炉内を人手により点検してラジアントチュ
ーブ等の設備の劣化状況、炉体の損傷状況等を調べるよ
うにしているのが一般的である。
通常、ラジアントチューブバーナ)の加熱能力の経時変
化について特に監視するシステムはなく、例えば定期点
検工事時点で炉内を人手により点検してラジアントチュ
ーブ等の設備の劣化状況、炉体の損傷状況等を調べるよ
うにしているのが一般的である。
しかしながら、上記従来の連続焼鈍炉の設備診断方法に
あっては、定期点検工事時にラジアントチューブ及び炉
体を点検するようにしているので、全加熱帯のラジアン
トチューブ及び炉体を点検するには多大な労力と時間を
必要とするという問題点があった。
あっては、定期点検工事時にラジアントチューブ及び炉
体を点検するようにしているので、全加熱帯のラジアン
トチューブ及び炉体を点検するには多大な労力と時間を
必要とするという問題点があった。
また、ラジアントチューブの亀裂の有無は、炉内雰囲気
ガス中のco、co□濃度を計測することにより行うこ
とができる。即ち、co、co□濃度が所定設定値より
高くなったときにラジアントチューブに亀裂が生じてい
ることを検出することができるが、この場合には、ラジ
アントチューブの何れの個所に亀裂が生じているかは検
出することができず、結局はラジアントチューブを一本
づつ点検する外はないものであった。
ガス中のco、co□濃度を計測することにより行うこ
とができる。即ち、co、co□濃度が所定設定値より
高くなったときにラジアントチューブに亀裂が生じてい
ることを検出することができるが、この場合には、ラジ
アントチューブの何れの個所に亀裂が生じているかは検
出することができず、結局はラジアントチューブを一本
づつ点検する外はないものであった。
そこで、この発明は上記従来例の問題点に着目してなさ
れたものであり、連続焼鈍炉の操業状態において、炉の
総括熱伝達係数を算出し、これを監視することにより加
熱帯の加熱能力の劣化、各種センサの異常等を的確に診
断することが可能な連続焼鈍炉の設備診断方法を提供す
ることを目的としている。
れたものであり、連続焼鈍炉の操業状態において、炉の
総括熱伝達係数を算出し、これを監視することにより加
熱帯の加熱能力の劣化、各種センサの異常等を的確に診
断することが可能な連続焼鈍炉の設備診断方法を提供す
ることを目的としている。
上記目的を達成するために、この発明は、連続焼鈍炉に
おける加熱帯の炉内温度及びストリップ温度が正確に検
出されており、且つストリップの放射率を含めた加熱帯
の伝熱モデルが確立されているときに、当該加熱帯が定
常状態であるか否かを判定し、定常状態であるときに、
そのときの炉内温度実績値、ストリップ温度実績値及び
ライン速度実績値を夫々測定し、これらに基づき炉の総
括熱伝達係数φCGを算出し、該総括熱伝達係数φ、6
の経時的な変化を監視することにより前記加熱帯の加熱
能力の劣化、各種センサの異常等を診断することを特徴
とする。
おける加熱帯の炉内温度及びストリップ温度が正確に検
出されており、且つストリップの放射率を含めた加熱帯
の伝熱モデルが確立されているときに、当該加熱帯が定
常状態であるか否かを判定し、定常状態であるときに、
そのときの炉内温度実績値、ストリップ温度実績値及び
ライン速度実績値を夫々測定し、これらに基づき炉の総
括熱伝達係数φCGを算出し、該総括熱伝達係数φ、6
の経時的な変化を監視することにより前記加熱帯の加熱
能力の劣化、各種センサの異常等を診断することを特徴
とする。
この発明においては、連続焼鈍炉の加熱帯が定常状態で
あるとき即ち炉内温度及びライン速度に変化がなく、且
つストリップの炉出口温度が許容バラツキ内に入ってい
るときに、そのときの炉内温度実績値、ストリップ温度
実績値及びライン速度実績値を夫々測定して、これらに
基づき炉の総括熱伝達係数φc6を算出し、この総括熱
伝達係数φCGの基準値との差値が所定設定範囲を越え
ている場合には、温度センサ、速度センサ等の検出端に
異常が発生しているものと判定し、また、例えば月単位
の総括熱伝達係数φCGの平均値を算出し、この平均値
が所定設定範囲の下限値より下回ったときには、ラジア
ントチューブ等の設備劣化に伴う燃焼効率低下、炉体放
散熱増加等が発生しているものと判定することができる
。
あるとき即ち炉内温度及びライン速度に変化がなく、且
つストリップの炉出口温度が許容バラツキ内に入ってい
るときに、そのときの炉内温度実績値、ストリップ温度
実績値及びライン速度実績値を夫々測定して、これらに
基づき炉の総括熱伝達係数φc6を算出し、この総括熱
伝達係数φCGの基準値との差値が所定設定範囲を越え
ている場合には、温度センサ、速度センサ等の検出端に
異常が発生しているものと判定し、また、例えば月単位
の総括熱伝達係数φCGの平均値を算出し、この平均値
が所定設定範囲の下限値より下回ったときには、ラジア
ントチューブ等の設備劣化に伴う燃焼効率低下、炉体放
散熱増加等が発生しているものと判定することができる
。
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図はこの発明の一実施例を示す構成図である。
図中、1は鋼帯等のストリップ2を連続的に焼鈍する連
続焼鈍炉の一部を構成する加熱帯であって、鋼帯2が炉
内の上下に配置した複数のハースロール3間を交互に繞
って所定速度で移送されて加熱される。
続焼鈍炉の一部を構成する加熱帯であって、鋼帯2が炉
内の上下に配置した複数のハースロール3間を交互に繞
って所定速度で移送されて加熱される。
加熱帯1の炉内は、図示しないが複数i個のゾーンに分
割され、各ゾーン毎に炉内温度T 2 iを検出する炉
内温度センサ4が配設され、また加熱帯1の出側にスト
リップ2の温度Tsを検出するストリップ温度センサ5
が配設され、さらに、加熱帯lの入側にストリップ2の
移送速度(ライン速度)■を検出するライン速度センサ
6が配設されている。
割され、各ゾーン毎に炉内温度T 2 iを検出する炉
内温度センサ4が配設され、また加熱帯1の出側にスト
リップ2の温度Tsを検出するストリップ温度センサ5
が配設され、さらに、加熱帯lの入側にストリップ2の
移送速度(ライン速度)■を検出するライン速度センサ
6が配設されている。
そして、各炉内温度センサ4、ストリップ温度センサ5
及びライン速度センサ6の検出信号と、ストリップ2の
密度ρ9幅W、板厚t、比熱Cp。
及びライン速度センサ6の検出信号と、ストリップ2の
密度ρ9幅W、板厚t、比熱Cp。
ステファンボルツマン定数σ及び炉のラインパス長Xを
設定する設定回路7からの各設定値とが演算装置8に供
給される。
設定する設定回路7からの各設定値とが演算装置8に供
給される。
この演算装置8は、例えばマイクロコンピュータで構成
され、前記各検出信号及び設定値に基づき連続焼鈍炉の
加熱帯1において成立する下記(1)式の伝熱式に従っ
て炉の総括熱伝達係数φcaを算出する。
され、前記各検出信号及び設定値に基づき連続焼鈍炉の
加熱帯1において成立する下記(1)式の伝熱式に従っ
て炉の総括熱伝達係数φcaを算出する。
・・・・・・・・・・・・(1)
ここで、ρはストリップ2の密度、、Cpはストリップ
の比熱、tはストリップの板厚、■はライン速度、Tz
は炉内温度、Tsはストリップ温度。
の比熱、tはストリップの板厚、■はライン速度、Tz
は炉内温度、Tsはストリップ温度。
σはステファンボルツマン定数、Xは炉のラインパス長
である。
である。
なお、連続焼鈍炉の加熱帯1の入口のストリップ温度T
sを常温(20℃)と仮定し、且つρ=7 8 5 0
kg/m’ 、 W=1 0 0 0mm、
t=o、4u+。
sを常温(20℃)と仮定し、且つρ=7 8 5 0
kg/m’ 、 W=1 0 0 0mm、
t=o、4u+。
V = 350m/min 、 φCG= 0.32
7 kcal/m”m1n(’C)’、 Tz
= 820°C,X=210m、 σ=4.88とし
、Cpはストリップ温度と炭素量によって変化するが例
えば0〜50℃で0.112 kcal/kg。
7 kcal/m”m1n(’C)’、 Tz
= 820°C,X=210m、 σ=4.88とし
、Cpはストリップ温度と炭素量によって変化するが例
えば0〜50℃で0.112 kcal/kg。
700〜750℃で0.264 kcal/kgとした
ときの(1)式に基づいて計算した炉内におけるストリ
ップ2の昇温カーブは第2図に示すようになる。
ときの(1)式に基づいて計算した炉内におけるストリ
ップ2の昇温カーブは第2図に示すようになる。
この第2図から明らかなように、連続焼鈍炉の加熱帯1
に送給されたストリップ2は、その入口から出口側に向
かうに従って徐々に温度が双曲線的に上昇し、出口近傍
で目標温度(約700℃)に達する。
に送給されたストリップ2は、その入口から出口側に向
かうに従って徐々に温度が双曲線的に上昇し、出口近傍
で目標温度(約700℃)に達する。
また、演算装置8において総括熱伝達係数φCGを正確
に求めるには、ライン速度V及び炉内温度Tzの変化が
なく、且つストリップ2の炉出口温度Tsが予め設定さ
れた許容範囲内に収まっている炉の定常状態(安定状態
)にあるか否かを判定し、その判定結果が非定常状態に
あるときには、総括熱伝達係数φCGの算出を行わず、
定常状態にあるときのみそのときの各センサの検出値V
、 Tz、Ts及び所定の設定値P+ W+ t+
Cpr σ+Xに基づき前記(1)式を逆算して総
括熱伝達係数φ。G、を算出し、これを演算装置8内の
メモリに記憶する。
に求めるには、ライン速度V及び炉内温度Tzの変化が
なく、且つストリップ2の炉出口温度Tsが予め設定さ
れた許容範囲内に収まっている炉の定常状態(安定状態
)にあるか否かを判定し、その判定結果が非定常状態に
あるときには、総括熱伝達係数φCGの算出を行わず、
定常状態にあるときのみそのときの各センサの検出値V
、 Tz、Ts及び所定の設定値P+ W+ t+
Cpr σ+Xに基づき前記(1)式を逆算して総
括熱伝達係数φ。G、を算出し、これを演算装置8内の
メモリに記憶する。
次いで、このメモリに記憶された総括熱伝達係数φCG
mと、同様にメモリに予め記憶された所定の基準値φC
GOとの差値D(=φCG+++−φCGO)を算出し
、その算出結果を例えば計算機9に出力して計算機9内
のメモリに記憶する。ここで、総括熱伝達係数φCG、
の基準値φCGOは、連続焼鈍炉の加熱帯1の設備新設
時或いは大改造時の直後に(1)式に基づいて正確に算
出し、これを演算装置8内のメモリに記憶しておく。
mと、同様にメモリに予め記憶された所定の基準値φC
GOとの差値D(=φCG+++−φCGO)を算出し
、その算出結果を例えば計算機9に出力して計算機9内
のメモリに記憶する。ここで、総括熱伝達係数φCG、
の基準値φCGOは、連続焼鈍炉の加熱帯1の設備新設
時或いは大改造時の直後に(1)式に基づいて正確に算
出し、これを演算装置8内のメモリに記憶しておく。
このようにして、定常状態における総括熱伝達係数φC
いと基準値φCGOとの差値りを逐次計算機9に記憶し
ていくことにより、総括熱伝達係数φCGmの変動によ
る差値りの変化により、炉の状況変化、各センサ等の検
出端の異常に起因する異常操業を検出することができる
。
いと基準値φCGOとの差値りを逐次計算機9に記憶し
ていくことにより、総括熱伝達係数φCGmの変動によ
る差値りの変化により、炉の状況変化、各センサ等の検
出端の異常に起因する異常操業を検出することができる
。
すなわち、例えば総括熱伝達係数の基準値φ。、。
を0.28としたときに、実際に算出された総括熱伝達
係数φCGMとの差値りが±0.02変動すると加熱帯
1の出側におけるストリップ2の温度Tsに対して±1
0℃の影響を及ぼすことになる。
係数φCGMとの差値りが±0.02変動すると加熱帯
1の出側におけるストリップ2の温度Tsに対して±1
0℃の影響を及ぼすことになる。
したがって、通常の操業では、差値りは±0.02の範
囲の管理区域で管理することができるが、例えばストリ
ップ2を1コイル処理する間に必ず定常状態が1回あり
、総括熱伝達係数φCGmを算出して差値りの演算が必
ず実行できるものとすれば、差値りの管理区域を逸脱す
る状態が連続して例えば5回以上継続した場合には、炉
内温度センサ4.ストリップ温度センサ5.ライン速度
センサ6等の検出端に異常が生じている可能性があると
判定することができるため、計算機9から検出端異常の
可能性があるとの警報を警報回路10に出力する。或い
は、差値りの±0.04の範囲を検出端異常判別区域と
し、この区域を逸脱することがある場合には、即座に検
出端異常警報を計算機9から警報回路10に出力する。
囲の管理区域で管理することができるが、例えばストリ
ップ2を1コイル処理する間に必ず定常状態が1回あり
、総括熱伝達係数φCGmを算出して差値りの演算が必
ず実行できるものとすれば、差値りの管理区域を逸脱す
る状態が連続して例えば5回以上継続した場合には、炉
内温度センサ4.ストリップ温度センサ5.ライン速度
センサ6等の検出端に異常が生じている可能性があると
判定することができるため、計算機9から検出端異常の
可能性があるとの警報を警報回路10に出力する。或い
は、差値りの±0.04の範囲を検出端異常判別区域と
し、この区域を逸脱することがある場合には、即座に検
出端異常警報を計算機9から警報回路10に出力する。
このようにして、検出端の異常は、短期間の差値りの変
化をみることにより、診断することができるものである
が、ラジアントチューブ劣化などの加熱帯の加熱能力変
化は長期に亘る経時的劣化を判別する必要があり、この
ため、計算機9でそのメモリに順次記憶されているn個
の差値りの月単位の平均値りを下記(2)式に基づいて
算出する。
化をみることにより、診断することができるものである
が、ラジアントチューブ劣化などの加熱帯の加熱能力変
化は長期に亘る経時的劣化を判別する必要があり、この
ため、計算機9でそのメモリに順次記憶されているn個
の差値りの月単位の平均値りを下記(2)式に基づいて
算出する。
そして、平均値りを順次計算機9のメモリに記憶し、こ
の平均値りが例えば2回続けて許容範囲の下限値(−0
,02)未満となったときにラジアントチューブ等の設
備に亀裂等の劣化が生じたものと判定し、これら設備の
点検を強化する警報信号を計算機9から警報回路10に
出力する。ここで、許容範囲の下限にのみ着目するのは
、設備劣化に伴う燃焼効率の低下、炉体放散熱の増加等
により、総括熱伝達係数φCいが低下することによって
差値りが低下するので、この総括熱伝達係数φ。。と基
準値φCGmとの差値りを監視することにより、ラジア
ントチューブ等の設備劣化に伴う加熱能力の劣化が生じ
ているか否かを診断することができる。
の平均値りが例えば2回続けて許容範囲の下限値(−0
,02)未満となったときにラジアントチューブ等の設
備に亀裂等の劣化が生じたものと判定し、これら設備の
点検を強化する警報信号を計算機9から警報回路10に
出力する。ここで、許容範囲の下限にのみ着目するのは
、設備劣化に伴う燃焼効率の低下、炉体放散熱の増加等
により、総括熱伝達係数φCいが低下することによって
差値りが低下するので、この総括熱伝達係数φ。。と基
準値φCGmとの差値りを監視することにより、ラジア
ントチューブ等の設備劣化に伴う加熱能力の劣化が生じ
ているか否かを診断することができる。
なお、上記実施例においては、検出端の異常及び設備劣
化を許容範囲を5回及び2回連続的に逸脱したときに警
報信号を出力するようにした場合について説明したが、
これに限定されるものではな(、これらは連続焼鈍炉の
加熱帯1の設備に応じて任意に設定することができる。
化を許容範囲を5回及び2回連続的に逸脱したときに警
報信号を出力するようにした場合について説明したが、
これに限定されるものではな(、これらは連続焼鈍炉の
加熱帯1の設備に応じて任意に設定することができる。
また、上記実施例においては、演算装置8と計算機9と
によって焼鈍炉の加熱帯1の設備劣化及び検出端の異常
が発生しているか否かを診断するようにした場合につい
て説明したが、これに限定されるものではなく、演算装
置8と計算機9とを1つの演算処理装置によって構成す
ることもできるものである。
によって焼鈍炉の加熱帯1の設備劣化及び検出端の異常
が発生しているか否かを診断するようにした場合につい
て説明したが、これに限定されるものではなく、演算装
置8と計算機9とを1つの演算処理装置によって構成す
ることもできるものである。
以上説明したように、この発明によれば、連続焼鈍炉の
加熱帯が定常状態にあるときに、その総括熱伝達係数φ
CGを、炉内温度実績値、ストリップ温度実績値及びス
トリップ移送速度を検出することにより算出し、この総
括熱伝達係数φCGの経時的変化を監視することにより
、加熱帯の設備劣化及び検出端の異常が発生しているか
否かを診断するようにしたので、設備劣化及び検出端の
異常の双方を操業状態において人手を煩わすことなく自
動的に診断することができ、設備改善の時期決定などに
有効に活用することができ、従って異常操業による製品
品質の低下を防止することができるという効果が得られ
る。
加熱帯が定常状態にあるときに、その総括熱伝達係数φ
CGを、炉内温度実績値、ストリップ温度実績値及びス
トリップ移送速度を検出することにより算出し、この総
括熱伝達係数φCGの経時的変化を監視することにより
、加熱帯の設備劣化及び検出端の異常が発生しているか
否かを診断するようにしたので、設備劣化及び検出端の
異常の双方を操業状態において人手を煩わすことなく自
動的に診断することができ、設備改善の時期決定などに
有効に活用することができ、従って異常操業による製品
品質の低下を防止することができるという効果が得られ
る。
第1図はこの発明の一実施例を示す構成図、第2図は連
続焼鈍炉の加熱帯におけるラインパス長とストリップ温
度との関係を示すグラフ、第3図は総括熱伝達係数とそ
の基準値との差値と時間との関係を示すグラフである。 図中、1は連続焼鈍炉の加熱帯、2はストリップ、3は
ハースロール、4は炉内温度センサ、5はストリップ温
度センサ、6はライン速度センサ、7は設定回路、8は
演算装置、9は計算機、10は警報回路である。
続焼鈍炉の加熱帯におけるラインパス長とストリップ温
度との関係を示すグラフ、第3図は総括熱伝達係数とそ
の基準値との差値と時間との関係を示すグラフである。 図中、1は連続焼鈍炉の加熱帯、2はストリップ、3は
ハースロール、4は炉内温度センサ、5はストリップ温
度センサ、6はライン速度センサ、7は設定回路、8は
演算装置、9は計算機、10は警報回路である。
Claims (1)
- 連続焼鈍炉における加熱帯の炉内温度及びストリップ温
度が正確に検出されており、且つストリップの放射率を
含めた加熱帯の伝熱モデルが確立されているときに、当
該加熱帯が定常状態であるか否かを判定し、定常状態で
あるときに、そのときの炉内温度実績値、ストリップ温
度実績値及びライン速度実績値を夫々測定し、これらに
基づき炉の総括熱伝達係数φ_C_Gを算出し、該総括
熱伝達係数φ_C_Gの経時的な変化を監視することに
より前記加熱帯の加熱能力の劣化、各種センサの異常等
を診断することを特徴とする連続焼鈍炉の設備診断方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22847585A JPS6289820A (ja) | 1985-10-14 | 1985-10-14 | 連続焼鈍炉の設備診断方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22847585A JPS6289820A (ja) | 1985-10-14 | 1985-10-14 | 連続焼鈍炉の設備診断方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6289820A true JPS6289820A (ja) | 1987-04-24 |
| JPS6345453B2 JPS6345453B2 (ja) | 1988-09-09 |
Family
ID=16877059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22847585A Granted JPS6289820A (ja) | 1985-10-14 | 1985-10-14 | 連続焼鈍炉の設備診断方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6289820A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH046224A (ja) * | 1990-04-24 | 1992-01-10 | Kawasaki Steel Corp | 連続焼鈍炉の燃焼制御方法 |
| CN108594782A (zh) * | 2018-06-28 | 2018-09-28 | 苏州鼎佳炉窑科技有限公司 | 周期式铝卷材氮气退火炉智能化自诊断系统 |
| CN113325819A (zh) * | 2021-04-22 | 2021-08-31 | 上海孟伯智能物联网科技有限公司 | 一种基于深度学习算法的连退机组故障诊断方法及系统 |
-
1985
- 1985-10-14 JP JP22847585A patent/JPS6289820A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH046224A (ja) * | 1990-04-24 | 1992-01-10 | Kawasaki Steel Corp | 連続焼鈍炉の燃焼制御方法 |
| CN108594782A (zh) * | 2018-06-28 | 2018-09-28 | 苏州鼎佳炉窑科技有限公司 | 周期式铝卷材氮气退火炉智能化自诊断系统 |
| CN108594782B (zh) * | 2018-06-28 | 2023-11-28 | 苏州鼎佳炉窑科技有限公司 | 周期式铝卷材氮气退火炉智能化自诊断系统 |
| CN113325819A (zh) * | 2021-04-22 | 2021-08-31 | 上海孟伯智能物联网科技有限公司 | 一种基于深度学习算法的连退机组故障诊断方法及系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6345453B2 (ja) | 1988-09-09 |
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