JPS6338521A - 連続式加熱炉の温度制御方法 - Google Patents
連続式加熱炉の温度制御方法Info
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- JPS6338521A JPS6338521A JP18290086A JP18290086A JPS6338521A JP S6338521 A JPS6338521 A JP S6338521A JP 18290086 A JP18290086 A JP 18290086A JP 18290086 A JP18290086 A JP 18290086A JP S6338521 A JPS6338521 A JP S6338521A
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- Japan
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- furnace
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- slab
- slabs
- heating furnace
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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〕
本発明は、ウオーキングビーム式連続加熱炉のような連
続式加熱炉の温度制御方法に関する。
続式加熱炉の温度制御方法に関する。
ｊ連続一式加熱炉の温度制御方法に関しては、従来から
種々の方法が提案されている。この種の連続式加熱炉の
Ｇ度制御方法は、抽出時の被加熱材の温度が目標温度範
囲になるように制御するものであるが、そこでは、伝熱
モデルを用いて計算により求めろ被加熱材の温度は特定
の部位に対応したものではなく、ある部位における被加
熱材表面と炉内雰囲気との間の熱伝達及び被加熱材表面
から内部への熱伝達を考慮して被加熱材の平均温度を被
加熱材の代表温度とするものであり、この温度をもとに
炉内設定温度の修正や抽出ピッチの調整などを行ってい
る。
種々の方法が提案されている。この種の連続式加熱炉の
Ｇ度制御方法は、抽出時の被加熱材の温度が目標温度範
囲になるように制御するものであるが、そこでは、伝熱
モデルを用いて計算により求めろ被加熱材の温度は特定
の部位に対応したものではなく、ある部位における被加
熱材表面と炉内雰囲気との間の熱伝達及び被加熱材表面
から内部への熱伝達を考慮して被加熱材の平均温度を被
加熱材の代表温度とするものであり、この温度をもとに
炉内設定温度の修正や抽出ピッチの調整などを行ってい
る。
したがって、この方法においては、被加熱材の代表温度
が目標温度範囲に適合したとしても、被加熱材の表面が
異常に高い温度になっているとか、あるいはスキッドに
当接している部分の温度が異常に低くなっているといっ
た、被加熱材の厚さ方向及び表面部位を含めた。温度分
布の不均一性によって、後続する工程（例えば圧延工程
）の操業上あるいは製品の品質上問題を有していた。
が目標温度範囲に適合したとしても、被加熱材の表面が
異常に高い温度になっているとか、あるいはスキッドに
当接している部分の温度が異常に低くなっているといっ
た、被加熱材の厚さ方向及び表面部位を含めた。温度分
布の不均一性によって、後続する工程（例えば圧延工程
）の操業上あるいは製品の品質上問題を有していた。
そこで、特公昭５８−２２５２３号公報では、連続式加
熱炉において被加熱材の部分的な温度異常を低減するた
め、加熱炉の上方の炉内上部雰囲気温度、下方の炉内下
部雰四温度、およびスキッド冷却管内の冷却水の温度を
測定し、該各測定温度を用いて炉内の被加熱材のスキッ
ド当接部位を含む複数の部位について厚さ方向の位置別
に現時刻における被加熱材の温度を伝熱モデルにより計
算して求め、次いで現時刻以降における炉内上部雰囲気
温度と炉内下部雰囲気温度のいずれか一方または両方の
設定温度を変えたときの被加熱材の抽出予定時刻におけ
る前記各位置の全て又は特定の１以上の位置の温度を予
測計算し、該予測温度と目標温度との差が一定値以内に
なる炉内上部雰囲気温度と炉内下部雰囲気温度を求め、
該温度を設定炉温として炉内温度制御を行う連続式加熱
炉の温度制御方法を提供している。
熱炉において被加熱材の部分的な温度異常を低減するた
め、加熱炉の上方の炉内上部雰囲気温度、下方の炉内下
部雰四温度、およびスキッド冷却管内の冷却水の温度を
測定し、該各測定温度を用いて炉内の被加熱材のスキッ
ド当接部位を含む複数の部位について厚さ方向の位置別
に現時刻における被加熱材の温度を伝熱モデルにより計
算して求め、次いで現時刻以降における炉内上部雰囲気
温度と炉内下部雰囲気温度のいずれか一方または両方の
設定温度を変えたときの被加熱材の抽出予定時刻におけ
る前記各位置の全て又は特定の１以上の位置の温度を予
測計算し、該予測温度と目標温度との差が一定値以内に
なる炉内上部雰囲気温度と炉内下部雰囲気温度を求め、
該温度を設定炉温として炉内温度制御を行う連続式加熱
炉の温度制御方法を提供している。
しかしながら、この温度制御方法は制御対象の連続加熱
炉ゾーン内の代表スラブ（ネックスラブ）に注目し、こ
の代表スラブが所定の抽出予定時刻に焼き上り条件を満
足するように炉温を求めて。
炉ゾーン内の代表スラブ（ネックスラブ）に注目し、こ
の代表スラブが所定の抽出予定時刻に焼き上り条件を満
足するように炉温を求めて。
設定炉温としているため、制御対象の連続加熱炉ゾーン
内の代表スラブが入れ換わる毎に、炉温が大きく変化す
る。すなわち、代表スラブに注目して炉温の温度制御を
行うため、同一時期に加熱炉に入っているスラブについ
ては無駄焼や焼き不足が発生する可能性がある。また、
炉温か大きく変化することは炉の燃焼効率が低下すると
いう問題がある。
内の代表スラブが入れ換わる毎に、炉温が大きく変化す
る。すなわち、代表スラブに注目して炉温の温度制御を
行うため、同一時期に加熱炉に入っているスラブについ
ては無駄焼や焼き不足が発生する可能性がある。また、
炉温か大きく変化することは炉の燃焼効率が低下すると
いう問題がある。
そこで、温度制御を行う際に代表スラブのみに注目して
いたのを９本発明においては全スラブに注目し、制御対
象の連続加熱炉ゾーン内の全スラブについて、所要の設
定炉温を求め、これらの全スラブについての設定炉温か
ら、各スラブに対応して適宜に重み付けを行い、加重平
均をとり、制御対象の連続加熱炉ゾーンの設定温度の決
定を行い、この設定温度で制御対象の連続加熱炉ゾーン
の温度制御を行い、炉全体の炉温の変化を滑らかにして
、炉の燃焼効率を向上させること及び全スラブの適正加
熱を行うことを目的とする。
いたのを９本発明においては全スラブに注目し、制御対
象の連続加熱炉ゾーン内の全スラブについて、所要の設
定炉温を求め、これらの全スラブについての設定炉温か
ら、各スラブに対応して適宜に重み付けを行い、加重平
均をとり、制御対象の連続加熱炉ゾーンの設定温度の決
定を行い、この設定温度で制御対象の連続加熱炉ゾーン
の温度制御を行い、炉全体の炉温の変化を滑らかにして
、炉の燃焼効率を向上させること及び全スラブの適正加
熱を行うことを目的とする。
上記目的を達成するために本発明においては。
複数の種類の異なる被加熱材であるスラブを同時に連続
式に加熱する連続式加熱炉の温度制御方法であって、 ウオーキングビームの動作状況から加熱炉内に存在する
複数のスラブについて、各スラブの加熱炉内の残り帯在
時間を計算し、 加熱炉の上方の炉内上部′８囲気温度、下方の炉内下部
雰囲温度、およびスキッド冷却管内の冷却水の温度を測
定し、 前記の各スラブについて、該各測定温度を用いて炉内の
被加熱材のスキッド当接部位を含む複数の部位について
厚さ方向の位置別に現時刻における被加熱材の温度を伝
熱モデルにより計算して求め、次いで現時刻以降におけ
る炉内上部雰囲気温度と炉内下部界１ｌＩＩ気温度のい
ずれか一方または両方の設定温度を変えたときの被加熱
材の帯通過予定時刻における前記各位置の全て又は特定
の１以上の位置の温度を予測計算し、該予測温度と目標
温度との差が一定値以内になる炉内上部雰囲気温度と炉
内上部雰囲気温度を求め、該温度を当該スラブついての
設定炉温とする方法において、加熱炉内の全てのスラブ
について、前記各スラブの設定炉温を計算して求め、 求められた複数の各スラブについて、当該スラブの抽出
順位、当該スラブの帯出口までの距離。
式に加熱する連続式加熱炉の温度制御方法であって、 ウオーキングビームの動作状況から加熱炉内に存在する
複数のスラブについて、各スラブの加熱炉内の残り帯在
時間を計算し、 加熱炉の上方の炉内上部′８囲気温度、下方の炉内下部
雰囲温度、およびスキッド冷却管内の冷却水の温度を測
定し、 前記の各スラブについて、該各測定温度を用いて炉内の
被加熱材のスキッド当接部位を含む複数の部位について
厚さ方向の位置別に現時刻における被加熱材の温度を伝
熱モデルにより計算して求め、次いで現時刻以降におけ
る炉内上部雰囲気温度と炉内下部界１ｌＩＩ気温度のい
ずれか一方または両方の設定温度を変えたときの被加熱
材の帯通過予定時刻における前記各位置の全て又は特定
の１以上の位置の温度を予測計算し、該予測温度と目標
温度との差が一定値以内になる炉内上部雰囲気温度と炉
内上部雰囲気温度を求め、該温度を当該スラブついての
設定炉温とする方法において、加熱炉内の全てのスラブ
について、前記各スラブの設定炉温を計算して求め、 求められた複数の各スラブについて、当該スラブの抽出
順位、当該スラブの帯出口までの距離。
当該スラブ設定炉温と現在炉温との絶対値差および加熱
炉内に異惰種スラブが混在する場合には当該スラブの鋼
種を変数とする加重関数により当該スラブの重みを求め
、この毛みにより全ての各スラブ設定炉温の加重平均値
を計算し、これを加熱炉の代表設定炉温として、 加熱炉の炉内温度制御を行う。
炉内に異惰種スラブが混在する場合には当該スラブの鋼
種を変数とする加重関数により当該スラブの重みを求め
、この毛みにより全ての各スラブ設定炉温の加重平均値
を計算し、これを加熱炉の代表設定炉温として、 加熱炉の炉内温度制御を行う。
これによれば、制御対象の連続加熱炉ゾーン内の各スラ
ブについて、特公昭５８−２２５２３公報に開示のごと
き方法により所要の設定炉温を予測計算して求め、これ
を制御対象の連続加熱炉ゾーン内の全スラブについて繰
り返し：ｚｔｎを行い、これらの全スラブについての各
々の設定炉温から、各スラブの抽出順位、各スラブの帯
出口までの距離、各スラブ設定炉温と現在炉温との絶対
値差を変数とする加重関数により各スラブ設定炉温につ
いての重みを求め、この屯みて各スラブに重み付けを行
って加重平均をとり、制御対象の連続加熱炉ゾーンの設
定温度を決定を行う。ここで決定した設定温度で制御対
象の連続加熱炉ゾーンの温度制御を行い、炉全体の炉温
の変化を滑らかにして、炉の燃焼効率を向上させる。
ブについて、特公昭５８−２２５２３公報に開示のごと
き方法により所要の設定炉温を予測計算して求め、これ
を制御対象の連続加熱炉ゾーン内の全スラブについて繰
り返し：ｚｔｎを行い、これらの全スラブについての各
々の設定炉温から、各スラブの抽出順位、各スラブの帯
出口までの距離、各スラブ設定炉温と現在炉温との絶対
値差を変数とする加重関数により各スラブ設定炉温につ
いての重みを求め、この屯みて各スラブに重み付けを行
って加重平均をとり、制御対象の連続加熱炉ゾーンの設
定温度を決定を行う。ここで決定した設定温度で制御対
象の連続加熱炉ゾーンの温度制御を行い、炉全体の炉温
の変化を滑らかにして、炉の燃焼効率を向上させる。
ここでの加重関数は、各スラブの抽出順位、各スラブの
マ１シ出口（ゾーン出口）までの距雛、各スラブ設定炉
温と現在炉温との絶対値差および加熱炉内に３′ｉ！鋼
種スラブが混在する場合には当該スラブの鋼種を変数と
するもので、各パラメータについて、各スラブの抽出順
位については抽出順位が早い程に重み値は大きく、各ス
ラブの帯出口までの距離については距離が近い程に重み
値は大きく。
マ１シ出口（ゾーン出口）までの距雛、各スラブ設定炉
温と現在炉温との絶対値差および加熱炉内に３′ｉ！鋼
種スラブが混在する場合には当該スラブの鋼種を変数と
するもので、各パラメータについて、各スラブの抽出順
位については抽出順位が早い程に重み値は大きく、各ス
ラブの帯出口までの距離については距離が近い程に重み
値は大きく。
各スラブ設定炉温と現在炉温との絶対値差については絶
対値差が大きい程に重みを大きく、鋼種については各鋼
種毎に適正な所定の重みを設定するものである。これに
より、制御対象の連続加熱炉ゾーンにおける各スラブに
ついての重み度を適切に評価して、制御対象の連続加熱
炉ゾーンの設定炉温を求め、制御対象の連続加熱炉ゾー
ンの温度制御を行う。
対値差が大きい程に重みを大きく、鋼種については各鋼
種毎に適正な所定の重みを設定するものである。これに
より、制御対象の連続加熱炉ゾーンにおける各スラブに
ついての重み度を適切に評価して、制御対象の連続加熱
炉ゾーンの設定炉温を求め、制御対象の連続加熱炉ゾー
ンの温度制御を行う。
これにより、炉全体の炉温の変化を滑らかにして、炉の
燃焼効率を向上させろ。また、１本１本のスラブが過不
足なく、抽出予定時刻に適正に焼き上る。
燃焼効率を向上させろ。また、１本１本のスラブが過不
足なく、抽出予定時刻に適正に焼き上る。
第１ａ図に、本発明を一態様で実施する連続加熱炉にお
けるスラブの流れの概略を示す。
けるスラブの流れの概略を示す。
スラブの流れとしては、まず、デパイラＤＰ上に積まれ
た種々のスラブが装入機側に払い出される（１）。払い
出されたスラブは加熱炉ＨＰ内の所定位置（炉長方向、
炉幅方向）に装入されろ（２）。
た種々のスラブが装入機側に払い出される（１）。払い
出されたスラブは加熱炉ＨＰ内の所定位置（炉長方向、
炉幅方向）に装入されろ（２）。
そして、加熱炉ＨＰ内のスラブはウオーキングビーｂＷ
Ｂ １ 、ＷＢ ２によって抽出口に向って搬送されな
がら、加熱される（３）。抽出可能となった抽出口のス
ラブは、エキストラクタによって抽出される（４）。こ
れら１〜４の処理を繰り返し行い、加熱炉）（Ｐにより
連続式にスラブが焼き上げられていく。
Ｂ １ 、ＷＢ ２によって抽出口に向って搬送されな
がら、加熱される（３）。抽出可能となった抽出口のス
ラブは、エキストラクタによって抽出される（４）。こ
れら１〜４の処理を繰り返し行い、加熱炉）（Ｐにより
連続式にスラブが焼き上げられていく。
第ｔｂ図は、加熱炉ＨＰの中をスラブＡ、Ｂ。
ＣがウオーキングビームＷＢＩ、ＷＢ２により移送され
、焼き上げられて行く様子を模式的に示したものである
。第１ｂ図に示すように加熱炉ＨＰは炉長方向に複数の
ゾーンに分けて温度制御が行えるようになっており、各
ゾーン対応に温度ｆｆｉ！Ｉ御が行なわれる。この制御
対象の１つのゾーン内の各スラブの配置の状態を１例え
ば、第１ｃ図に示す。このように各スラブＡ−Ｊは加熱
炉ＨＰに装入された時の所定位置を保ちながら、装入側
から抽出側（図では左から右）に向って加熱炉の各ゾー
ンＺＮ−１＋ＺＮを移送されて行く。
、焼き上げられて行く様子を模式的に示したものである
。第１ｂ図に示すように加熱炉ＨＰは炉長方向に複数の
ゾーンに分けて温度制御が行えるようになっており、各
ゾーン対応に温度ｆｆｉ！Ｉ御が行なわれる。この制御
対象の１つのゾーン内の各スラブの配置の状態を１例え
ば、第１ｃ図に示す。このように各スラブＡ−Ｊは加熱
炉ＨＰに装入された時の所定位置を保ちながら、装入側
から抽出側（図では左から右）に向って加熱炉の各ゾー
ンＺＮ−１＋ＺＮを移送されて行く。
この時の加熱炉１−Ｉ Ｐの温７度制御は、次にように
行われる。
行われる。
（１）、デパイラＤＰ上に積載された全スラブについて
、当該スラブと前スラブとの間に炉長方向に間隔をあけ
ずに炉内に装入し、搬送、加熱されると仮定した場合に
、当該スラブの加熱条件を満足する加熱炉の各ゾーン所
要炉温を計算する。
、当該スラブと前スラブとの間に炉長方向に間隔をあけ
ずに炉内に装入し、搬送、加熱されると仮定した場合に
、当該スラブの加熱条件を満足する加熱炉の各ゾーン所
要炉温を計算する。
（２）、上記（１）で計算した各スラブの適正ヒートパ
ターンを、各スラブの前スラブの適正ヒートパターンと
比較し、各ゾーンの所要炉温の差に従って装入時空炉量
、炉床分割時の空炉量、早送り後の空炉量を計算する。
ターンを、各スラブの前スラブの適正ヒートパターンと
比較し、各ゾーンの所要炉温の差に従って装入時空炉量
、炉床分割時の空炉量、早送り後の空炉量を計算する。
（３）、上記（２）によって求められた空炉量により。
各スラブの各ゾーンにおける布帯時間が変わるので、こ
の布帯時間を用いて、再び（１）により各スラブについ
ての加熱炉の各ゾーン所要炉温を計算する。
の布帯時間を用いて、再び（１）により各スラブについ
ての加熱炉の各ゾーン所要炉温を計算する。
（４）、上記（１）、（２）、（３）を緑り返して行い
、加熱炉の各ゾーン所要炉温の計算が収束するまで、計
算を行い、加熱炉の各ゾーン所要炉温の収束計算値を算
出する。
、加熱炉の各ゾーン所要炉温の計算が収束するまで、計
算を行い、加熱炉の各ゾーン所要炉温の収束計算値を算
出する。
（５）、上記（４）の収束計算値の炉温に加熱炉の各ゾ
ーン所要炉温の温度制御を行い、各スラブの空炉量に従
って加熱炉ＨＰにスラブを装入する。
ーン所要炉温の温度制御を行い、各スラブの空炉量に従
って加熱炉ＨＰにスラブを装入する。
（６）、加熱炉Ｉ Ｐにより各スラブを焼き上げ中、炉
内の全スラブについて、スラブ内の各点温度を。
内の全スラブについて、スラブ内の各点温度を。
例えば、特公昭５Ｂ −２２５２３号に開示のごとき厳
密モデルを用いて、計算する。
密モデルを用いて、計算する。
（７）、上記（６）の結果のもとに、各スラブが各ゾー
ン出口の目標温度を満足する所要設定炉温を求める。加
熱炉ゾーン内の全てのスラブについて、この各スラブの
所要設定炉温を計算して求める。求められた複数の各ス
ラブ設定炉温について、当該スラブの抽出順位、当該ス
ラブのゾーン出口（帯出口）までの距離、当該スラブ設
定炉温と現在炉温との絶対値差をパラメータとする加重
関数により各スラブ設定炉温についての重みを求め、こ
の重みにより複数の各スラブ設定炉温の加重平均を計算
し、加熱炉ゾーンの代表設定炉温を算出する６（８）、
上記（７）で求めた加熱炉ゾーンの代表設定炉温により
温度制御を行う。
ン出口の目標温度を満足する所要設定炉温を求める。加
熱炉ゾーン内の全てのスラブについて、この各スラブの
所要設定炉温を計算して求める。求められた複数の各ス
ラブ設定炉温について、当該スラブの抽出順位、当該ス
ラブのゾーン出口（帯出口）までの距離、当該スラブ設
定炉温と現在炉温との絶対値差をパラメータとする加重
関数により各スラブ設定炉温についての重みを求め、こ
の重みにより複数の各スラブ設定炉温の加重平均を計算
し、加熱炉ゾーンの代表設定炉温を算出する６（８）、
上記（７）で求めた加熱炉ゾーンの代表設定炉温により
温度制御を行う。
（９）、一定時間周期で、上記（６）、（７）、（８）
を繰り返九す。
を繰り返九す。
このような温度制御を行いながら、加熱炉で各スラブは
焼き上げられて行く。
焼き上げられて行く。
第２図に加熱炉の各ゾーンについて行う温度制御方法の
概略フローチャートを示す。
概略フローチャートを示す。
■現在スラブ温度の計算
前時刻ｔＮ−１のスラブ温度を初期値とし、この前時刻
ｔＮ−１から現在時刻ｔＮまでの炉温変化を用いて、各
スラブのｔＮ−１からｔＮまでの温度履歴を推定し、現
在時刻ｔＮにおけるスラブ温度を求める。計算は伝熱差
分式を用いる。
ｔＮ−１から現在時刻ｔＮまでの炉温変化を用いて、各
スラブのｔＮ−１からｔＮまでの温度履歴を推定し、現
在時刻ｔＮにおけるスラブ温度を求める。計算は伝熱差
分式を用いる。
■各スラブの残り布帯時間の計算
（ａ）第３ａ図に示すように、計算対象スラブｂがウオ
ーキングビーム割点Ａより抽出口ＯＵＴ側に在京してい
る時、又は、炉内に炉床分割対象材あるいは早送り対象
材が存在しない場合、ａ材がＪゾーンに在京する残り時
間Ｔ ａ 、 ｊは、現在時刻をｔＮとし、ｂ材の抽出
予定時刻をＴｂ、ｏｕｔ、とすると。
ーキングビーム割点Ａより抽出口ＯＵＴ側に在京してい
る時、又は、炉内に炉床分割対象材あるいは早送り対象
材が存在しない場合、ａ材がＪゾーンに在京する残り時
間Ｔ ａ 、 ｊは、現在時刻をｔＮとし、ｂ材の抽出
予定時刻をＴｂ、ｏｕｔ、とすると。
Ｔａ、ｊ＝Ｔｂ、ｏｕｔ−ｔ Ｈ
となる。［この時にはｂ材の存在位置から抽出口ＯＵＴ
までの距離をＬｌとすると、ａ材のＪゾーン出口までの
距離はＬ１以上ある。］ （ｂ）第３ｂ図に示すように、計算対象スラブＣがウオ
ーキングビーム分割点Ａより装入口ＩＮ側に在京し、か
つ当該スラブの当該にゾーン出口までの距離をＬｌとし
た時に、ウオーキングビーム分割点Ａから装入口ＩＮ方
向へ向ってＬｌの距離内に炉床分割対象材ｄがある場合
、Ｃ材かにゾーンに在京する残り布帯時間Ｔｃ、ｋを求
める。［ｄ材の所要空炉長は、空炉作成パターン計算で
求めてＬｓであるとする。］ ｄ材のに＋１ゾーン（ウオーキングビーム分割点Δの直
前ゾーン）の出口からの距離をＬｓとし、抽出口ＯＵＴ
からＬｓの距離にあるスラブｆ材の抽出予定時刻をＴｆ
、ｏｕｔ、とする。
までの距離をＬｌとすると、ａ材のＪゾーン出口までの
距離はＬ１以上ある。］ （ｂ）第３ｂ図に示すように、計算対象スラブＣがウオ
ーキングビーム分割点Ａより装入口ＩＮ側に在京し、か
つ当該スラブの当該にゾーン出口までの距離をＬｌとし
た時に、ウオーキングビーム分割点Ａから装入口ＩＮ方
向へ向ってＬｌの距離内に炉床分割対象材ｄがある場合
、Ｃ材かにゾーンに在京する残り布帯時間Ｔｃ、ｋを求
める。［ｄ材の所要空炉長は、空炉作成パターン計算で
求めてＬｓであるとする。］ ｄ材のに＋１ゾーン（ウオーキングビーム分割点Δの直
前ゾーン）の出口からの距離をＬｓとし、抽出口ＯＵＴ
からＬｓの距離にあるスラブｆ材の抽出予定時刻をＴｆ
、ｏｕｔ、とする。
さらに抽出口ＯＵＴから、Ｌ３＋Ｌｓ ＋（Ｌｌ−Ｌｓ
）の位置にあるｅ材の抽出予定時刻をＴｅ、ｏｕｔとす
る時、Ｃ材かにゾーンに在京する残リ在京時間Ｔ ｃ
、 ｋは、現在時刻ｔＮから、Ｔｃ、に＝ Ｔｅ、ｏｕ
ｔ −ｔ ｐ４として求めろ。
）の位置にあるｅ材の抽出予定時刻をＴｅ、ｏｕｔとす
る時、Ｃ材かにゾーンに在京する残リ在京時間Ｔ ｃ
、 ｋは、現在時刻ｔＮから、Ｔｃ、に＝ Ｔｅ、ｏｕ
ｔ −ｔ ｐ４として求めろ。
（ｃ）第３ｃ図に示すように、計算対象スラブｇがウオ
ーキングビーム分割点Ａより装入口ＩＮ側のＭゾーンに
存寄し、かつ当該スラブｇより抽出口ＯＵＴ側に早送り
対象スラブｈがある場合、ｇ材のＭゾーンの残り柱帯時
間を求める。［この時。
ーキングビーム分割点Ａより装入口ＩＮ側のＭゾーンに
存寄し、かつ当該スラブｇより抽出口ＯＵＴ側に早送り
対象スラブｈがある場合、ｇ材のＭゾーンの残り柱帯時
間を求める。［この時。
次ゾーンのＰ材と当該ゾーンのｈ材の間にはスラブがな
く、早送り後のＰ材とｈ材の空炉量はり、ｓとする。コ ｈ材のＭ＋１ゾーン（ウオーキングビーム分割点への直
前ゾーン）の出口からの距離をＬｃとし、ｇ材のＭゾー
ン出口までの距離をＬｓとする。抽出口ＯＵＴからＬｃ
の位置にあるスラブをＵ材とし、Ｕ材の抽出予定時刻を
Ｔｕ、ｏｕｔとする。又、ウオーキングビー１％ＷＢ２
の移動速度ｖ ｗ Ｂ ２を、抽出口ＯＵＴから一定距
ＲＳ （例えば１０ｍ）の位置にあるスラブｑ材の抽出
予定時刻Ｔｑ、ｏｕｔを用いて次のように表わす。
く、早送り後のＰ材とｈ材の空炉量はり、ｓとする。コ ｈ材のＭ＋１ゾーン（ウオーキングビーム分割点への直
前ゾーン）の出口からの距離をＬｃとし、ｇ材のＭゾー
ン出口までの距離をＬｓとする。抽出口ＯＵＴからＬｃ
の位置にあるスラブをＵ材とし、Ｕ材の抽出予定時刻を
Ｔｕ、ｏｕｔとする。又、ウオーキングビー１％ＷＢ２
の移動速度ｖ ｗ Ｂ ２を、抽出口ＯＵＴから一定距
ＲＳ （例えば１０ｍ）の位置にあるスラブｑ材の抽出
予定時刻Ｔｑ、ｏｕｔを用いて次のように表わす。
Ｖ ｗ Ｂ ２ ＝ （Ｔｑ、ｏｕｔ ｔ
Ｎ ）／ Ｓｈ材が早送りを開始するのはＰ材がウオー
キングビーム分割点Ａに達した以降であり、早送りを開
始してから、所要空炉長Ｌｓになるまでの時間ＴＬＳは
、ウオーキングビー１ｚ Ｗ Ｂ ｌの移動速度ＶＷ［
１１の最大速度をＶｍａｘとすると。
Ｎ ）／ Ｓｈ材が早送りを開始するのはＰ材がウオー
キングビーム分割点Ａに達した以降であり、早送りを開
始してから、所要空炉長Ｌｓになるまでの時間ＴＬＳは
、ウオーキングビー１ｚ Ｗ Ｂ ｌの移動速度ＶＷ［
１１の最大速度をＶｍａｘとすると。
Ｔ Ｌ Ｓ ：（Ｌ７−Ｌ ｓ）／（Ｖｍａｘ−ＶＷ
８２ ）である。
８２ ）である。
従って、早送りを開始してからｈ材とｐ材の間がＬｓと
なるまでに、ウオーキングビーＡ％ Ｗ Ｂ ｌ上のス
ラブの進む距離はＬｃは Ｌ ｃ ＝Ｔ Ｌ Ｓ ＸＶｍａｘ となる。
なるまでに、ウオーキングビーＡ％ Ｗ Ｂ ｌ上のス
ラブの進む距離はＬｃは Ｌ ｃ ＝Ｔ Ｌ Ｓ ＸＶｍａｘ となる。
このような条件のもとてのｇ材のＭゾーンの残り柱帯時
間Ｔｇ、ＩＷは、抽出口ＯＵＴからＬｓの位置にあるｒ
材スラブの抽出予定時刻Ｔｒ、ｏｕｔと、抽出口○ＴＪ
ＴからＬｃ＋Ｌ６の位４にあるＳ材スラブの抽出予定時
刻Ｔｓ、ｏｕｔとを用いて、Ｌ ｃ ＞ Ｌｓ −Ｌｓ
の場合： Ｔｇ、ｍ＝（Ｔｕ、ｏｕｔ−ｔＮ）＋（Ｌｓ Ｌｓ）
／ＶｍａｘＬｃ＜Ｌｓ−Ｌｃの場合： Ｔｇ、ｍ＝（Ｔｕ、ｏｕｔ−ｔ Ｎ）＋（Ｌ ｃ
−Ｌｃ ）／Ｖ＋ｎａｘ＋（Ｔｑ、ｏｕｔ−Ｔｓ、
ｏｕｔ） となる。
間Ｔｇ、ＩＷは、抽出口ＯＵＴからＬｓの位置にあるｒ
材スラブの抽出予定時刻Ｔｒ、ｏｕｔと、抽出口○ＴＪ
ＴからＬｃ＋Ｌ６の位４にあるＳ材スラブの抽出予定時
刻Ｔｓ、ｏｕｔとを用いて、Ｌ ｃ ＞ Ｌｓ −Ｌｓ
の場合： Ｔｇ、ｍ＝（Ｔｕ、ｏｕｔ−ｔＮ）＋（Ｌｓ Ｌｓ）
／ＶｍａｘＬｃ＜Ｌｓ−Ｌｃの場合： Ｔｇ、ｍ＝（Ｔｕ、ｏｕｔ−ｔ Ｎ）＋（Ｌ ｃ
−Ｌｃ ）／Ｖ＋ｎａｘ＋（Ｔｑ、ｏｕｔ−Ｔｓ、
ｏｕｔ） となる。
（［有］ゾーン出口での所要設定炉温の決定各スラブに
ついて、■で求めた現在スラブ温度を初期値とし、■で
求めた残り柱帯時間の間、炉温Ｏが現在炉温ＯＮからＯ
Ｎ±α（例えば±２５℃）に変化したと仮定した場合の
スラブ温度をシミュレーションによって求める。
ついて、■で求めた現在スラブ温度を初期値とし、■で
求めた残り柱帯時間の間、炉温Ｏが現在炉温ＯＮからＯ
Ｎ±α（例えば±２５℃）に変化したと仮定した場合の
スラブ温度をシミュレーションによって求める。
■各スラブの適正炉温の決定
各スラブについて、■で求まったスラブ温度から、ペナ
ルティ関数を用いて所要適正炉温を決定する（特公昭５
８−２２５２３公報参照）。
ルティ関数を用いて所要適正炉温を決定する（特公昭５
８−２２５２３公報参照）。
■各スラブ適正炉温計算の繰返し計算
上記■、■、■および■により１例えば第１ｃ図に示し
たような炉の１個のゾーン内にある全てのスラブＡ−Ｈ
材について、スラブ適正炉温計算を繰返し行う。そして
、例えば、ＺＮゾーンの上部雰囲気温度、下部雰囲気温
度の所定設定炉温かそれぞれにθＡＵ、θＡＬ、θＢＵ
、θＢＬ、・・・・・・・・、ｅｌｌＵ。
たような炉の１個のゾーン内にある全てのスラブＡ−Ｈ
材について、スラブ適正炉温計算を繰返し行う。そして
、例えば、ＺＮゾーンの上部雰囲気温度、下部雰囲気温
度の所定設定炉温かそれぞれにθＡＵ、θＡＬ、θＢＵ
、θＢＬ、・・・・・・・・、ｅｌｌＵ。
ｅｌ化と求まる。
■各スラブ適正炉温の加重計算
次に、これらの炉内上部雰囲気温度の所定設定炉温θＡ
Ｕ、ｅＢＵ、・・・・・・・・、ｅｌｌＵおよび下部雰
囲気温度の所定設定炉温ｅ ＡＬ、 ｅ ＢＬ、・・・
・・・・・、θ１化について、これらの所要設定炉温と
現在炉温θ、との差の絶対値Ｏに関する重み値を第゛４
ａ図に示すような重み関数α１（θ）で、当該スラブ
の抽出順位ｎに関する重み値を第４ｂ図に示すような重
み関数α２（ｎ）で、当該スラブのゾーン出口までの距
離ｄに関する重み値を第４ｃ図に示すような重み関数α
３（ｄ）で、また、鋼種に関する重み値を第４図に示す
ような重み関数α４（ｋ）で求めろことにより、これら
の加重をかけ、平均をとることにより代表設定炉温を決
定する。例えば、Ａ材について、ゾーン内の抽出順位を
２番目、ゾーン出口までの距はを２ ｍ 、所要設定炉
温ｅＡＵと現在炉温ＯＮとの差をθＡＵ −ｅ Ｎ ＝
１００℃、鋼種をに１とすると、Ａ材の上部雰囲気温
度に対する重み値１人は、 αＡ＝αｌ（θ）Ｘ ａ２（ｎ）Ｘ αａ （ｄ）Ｘ
（ｚｔ （ｋ ｔ ）＝０．３ ｘＯ，９ｘＯ，８Ｘ
Ｏ，７ ＝０．１５１２ となる。同様にして、Ｂ材、Ｃ材、・・・・・、Ｈ材に
ついてもαＢ、αＣ，・・・・・、αＩＩを求めろ。
Ｕ、ｅＢＵ、・・・・・・・・、ｅｌｌＵおよび下部雰
囲気温度の所定設定炉温ｅ ＡＬ、 ｅ ＢＬ、・・・
・・・・・、θ１化について、これらの所要設定炉温と
現在炉温θ、との差の絶対値Ｏに関する重み値を第゛４
ａ図に示すような重み関数α１（θ）で、当該スラブ
の抽出順位ｎに関する重み値を第４ｂ図に示すような重
み関数α２（ｎ）で、当該スラブのゾーン出口までの距
離ｄに関する重み値を第４ｃ図に示すような重み関数α
３（ｄ）で、また、鋼種に関する重み値を第４図に示す
ような重み関数α４（ｋ）で求めろことにより、これら
の加重をかけ、平均をとることにより代表設定炉温を決
定する。例えば、Ａ材について、ゾーン内の抽出順位を
２番目、ゾーン出口までの距はを２ ｍ 、所要設定炉
温ｅＡＵと現在炉温ＯＮとの差をθＡＵ −ｅ Ｎ ＝
１００℃、鋼種をに１とすると、Ａ材の上部雰囲気温
度に対する重み値１人は、 αＡ＝αｌ（θ）Ｘ ａ２（ｎ）Ｘ αａ （ｄ）Ｘ
（ｚｔ （ｋ ｔ ）＝０．３ ｘＯ，９ｘＯ，８Ｘ
Ｏ，７ ＝０．１５１２ となる。同様にして、Ｂ材、Ｃ材、・・・・・、Ｈ材に
ついてもαＢ、αＣ，・・・・・、αＩＩを求めろ。
（の加重平均による代表設定炉温決定
上部′〃囲気温度θ１（、下部雰囲気温度θＬについて
１代表設定炉温を −ＡＬＭＡ として、加重平均をとることにより求める。
１代表設定炉温を −ＡＬＭＡ として、加重平均をとることにより求める。
そして、この代表設定炉温により加熱炉の各ゾーンの？
！！度制御を行う。
！！度制御を行う。
以上に述べたごとく、本発明の温度制御方法によれば、
制御対象炉内の代表スラブのみの注目して温度制御を行
うのでなく、制御対象炉ゾーンの中の全てのスラブにつ
いて、各スラブの制御対象炉ゾーンにおける重み度を考
慮して、制御対象炉ゾーンの代表設定炉温を決定するの
で、炉全体の炉温変化を滑らかにして、炉の燃焼効率を
向上させろと共に、１本１木のスラブが過不足なく、抽
出予定時刻に適正に焼き上る。
制御対象炉内の代表スラブのみの注目して温度制御を行
うのでなく、制御対象炉ゾーンの中の全てのスラブにつ
いて、各スラブの制御対象炉ゾーンにおける重み度を考
慮して、制御対象炉ゾーンの代表設定炉温を決定するの
で、炉全体の炉温変化を滑らかにして、炉の燃焼効率を
向上させろと共に、１本１木のスラブが過不足なく、抽
出予定時刻に適正に焼き上る。
第１ａ図は本発明を一態様で実施する連続加熱炉におけ
るスラブの流れの概略を示す説明図、第１ｂ図および第
１ｃ図は加熱炉の中をスラブが移送されていく様子を示
す概略の側面図および平面図である。第２図は本発明の
温度制御方法を示す概略フローチャート、第３ａ図、第
３ｂ図、および第３ｃ図は各スラブの残り柱帯時間の計
算を行う場合の各スラブの位置関係を示す説明図である
。 第４ａ図、第４ｂ図、および第４ｃ図はそれぞれスラブ
の重み関数を示すグラフ、第４ｄ図は鋼種によるスラブ
の重み関数値を示す図である。 ＤＰ：デパイラ ）ＩＰ：加熱炉 ＷＢＩ、Ｗｌｌ１２ ：ウオーキングビーム■Ｎ：装入
口 ０υＴ：抽出口 埠４ａ１図 第４ＣＩ図 ２ｍ ５ｍ Ｌｖｚ ン一〉量：０！ｚ’っ距偽象。 算４ｂｊ図 ２５ ｉい− 才４に’ｆ！ イセ− 第４６ ＋力 手続補正書（自発） 昭和６１年 ９月 ９日
るスラブの流れの概略を示す説明図、第１ｂ図および第
１ｃ図は加熱炉の中をスラブが移送されていく様子を示
す概略の側面図および平面図である。第２図は本発明の
温度制御方法を示す概略フローチャート、第３ａ図、第
３ｂ図、および第３ｃ図は各スラブの残り柱帯時間の計
算を行う場合の各スラブの位置関係を示す説明図である
。 第４ａ図、第４ｂ図、および第４ｃ図はそれぞれスラブ
の重み関数を示すグラフ、第４ｄ図は鋼種によるスラブ
の重み関数値を示す図である。 ＤＰ：デパイラ ）ＩＰ：加熱炉 ＷＢＩ、Ｗｌｌ１２ ：ウオーキングビーム■Ｎ：装入
口 ０υＴ：抽出口 埠４ａ１図 第４ＣＩ図 ２ｍ ５ｍ Ｌｖｚ ン一〉量：０！ｚ’っ距偽象。 算４ｂｊ図 ２５ ｉい− 才４に’ｆ！ イセ− 第４６ ＋力 手続補正書（自発） 昭和６１年 ９月 ９日
Claims (1)
- （１）複数の種類の異なる被加熱材であるスラブを同時
に連続式に加熱する連続式加熱炉の温度制御方法であっ
て、 ウオーキングビームの動作状況から加熱炉内に存在する
複数のスラブについて、各スラブの加熱炉内の残り帯在
時間を計算し、 加熱炉の上方の炉内上部雰囲気温度、下方の炉内下部雰
囲温度、およびスキッド冷却管内の冷却水の温度を測定
し、 前記の各スラブについて、該各測定温度を用いて炉内の
被加熱材のスキッド当接部位を含む複数の部位について
厚さ方向の位置別に現時刻における被加熱材の温度を伝
熱モデルにより計算して求め、次いで現時刻以降におけ
る炉内上部雰囲気温度と炉内下部雰囲気温度のいずれか
一方または両方の設定温度を変えたときの被加熱材の帯
通過予定時刻における前記各位置の全て又は特定の１以
上の位置の温度を予測計算し、該予測温度と目標温度と
の差が一定値以内になる炉内上部雰囲気温度と炉内下部
雰囲気温度を求め、該温度を当該スラブついての設定炉
温とする方法において、加熱炉内の全てのスラブについ
て、前記各スラブの設定炉温を計算して求め、 求められた複数の各スラブについて、当該スラブの抽出
順位、当該スラブの帯出口までの距離、当該スラブ設定
炉温と現在炉温との絶対値差および加熱炉内に異鋼種ス
ラブが混在する場合には当該スラブの鋼種を変数とする
加重関数により当該スラブの重みを求め、この重みによ
り全てのスラブ設定炉温の加重平均値を計算し、これを
加熱炉の代表設定炉温として、 加熱炉の炉内温度制御を行うことを特徴とする連続式加
熱炉の温度制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18290086A JPS6338521A (ja) | 1986-08-04 | 1986-08-04 | 連続式加熱炉の温度制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18290086A JPS6338521A (ja) | 1986-08-04 | 1986-08-04 | 連続式加熱炉の温度制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6338521A true JPS6338521A (ja) | 1988-02-19 |
| JPH0469209B2 JPH0469209B2 (ja) | 1992-11-05 |
Family
ID=16126343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18290086A Granted JPS6338521A (ja) | 1986-08-04 | 1986-08-04 | 連続式加熱炉の温度制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6338521A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006274307A (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-12 | Nippon Steel Corp | ウォーキングビーム式の加熱炉の制御方法 |
| CN106906352A (zh) * | 2017-03-30 | 2017-06-30 | 重庆赛迪热工环保工程技术有限公司 | 一种轧钢加热炉钢坯混装时的加热方法 |
-
1986
- 1986-08-04 JP JP18290086A patent/JPS6338521A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006274307A (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-12 | Nippon Steel Corp | ウォーキングビーム式の加熱炉の制御方法 |
| CN106906352A (zh) * | 2017-03-30 | 2017-06-30 | 重庆赛迪热工环保工程技术有限公司 | 一种轧钢加热炉钢坯混装时的加热方法 |
| CN106906352B (zh) * | 2017-03-30 | 2018-09-18 | 重庆赛迪热工环保工程技术有限公司 | 一种轧钢加热炉钢坯混装时的加热方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0469209B2 (ja) | 1992-11-05 |
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