DE3605740C2 - - Google Patents

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Heizungsregelung in einem Wärmeofen, der einen durchgehenden Heizraum mit mehreren Heizregelabschnitten aufweist, bei dem in jedem Heizregelabschnitt mindestens ein Brenner vorgesehen ist, die Heizraumtemperatur mit Hilfe von Temperaturdetektoren gemessen und die Brennstoffzufuhr zu den einzelnen Brennern gemessen und mit Hilfe von Strömungsreglern eingestellt werden kann, und bei dem nach einem Rechenprogramm die Brennstoffzufuhr zu den einzelnen Brennern nach weiteren Einflußgrößen geregelt wird.
Temperaturregelungen solcher Wärmeöfen sind bereits bekannt, z. B. aus der japanischen Patentpublikation Nr. 48 011/1983 (geprüfte Patentanmeldung). Hierin werden nicht-lineare Modelle, Rechenmodelle zum Berechnen der Materialtemperatur aus der Heizraumtemperatur und Rechenmodelle zum Berechnen der Brennstoff-Fließgeschwindigkeit aus der Heizraumtemperatur und der Materialtemperatur beschrieben, wobei die Heiztemperatur in Schritten verändert wird und eine Linearisierung nach einem Perturbations-Simulationsverfahren (einem Verfahren zur Durchführung einer Simulation auf der Basis eines Bezugszustandes und des Abweichungszustandes zur Bestimmung des Linearitätskoeffizienten) durchgeführt wird, um die nicht-lineare Brennstoffmenge zu minimieren. Die Temperaturanstiegskurve des Materials wird durch Benutzung der Resultate der Linearisierung ermittelt, und die Temperaturanstiegskurve sowie die jeweilige Temperatur des Materials werden miteinander verglichen, um die Heizraumtemperatur zu bestimmen.
Da die Anzahl der Berechnungsabschnitte für die Heizraumtemperatur gewöhnlich größer ist als die Anzahl der Zonen, in denen die Brennstoff-Strömungsgeschwindigkeit geregelt wird (siehe Fig. 1), kann nach dem vorstehend beschriebenen Regelverfahren in einem Wärmeofen die optimale Heizraumtemperatur und die Temperaturanstiegskurve nach einer Optimierung nach dem Perturbations-Verfahren auf der Basis der Heizraumtemperatur nicht immer realisiert werden.
Wenn der Linearisierungskoeffizient und die Temperaturanstiegskurve bestimmt werden, wird aufgrund der Wärmeverluste an den Heizraumwänden die Temperaturverteilung in der Heizraumwand und in anderen Teilen vernachlässigt, und die Simulation wird durch schrittweises Verändern der Heizraumtemperatur durchgeführt, ohne das Verzögerungsverhalten des Wärmeofens zu berücksichtigen. Die Temperaturanstiegskurve weicht somit von der tatsächlichen Temperaturanstiegstendenz des Materials und von dem Zustand des Ofens ab.
Außerdem wird bei dem bekannten Verfahren, das in Fig. 2 dargestellt ist, ein Detektor 104 für die Heizraumtemperatur an einer Position jedes Regelabschnittes 101a angeordnet, um ein Rückkopplungssignal zu erhalten. Auf diese Weise kann die Heizraumtemperatur an einer Position geregelt werden.
Da die Materialtemperatur in Richtung auf das Ausgabeende ansteigt, ist in Wärmeöfen normalerweise der Brenner so ausgebildet, daß die Temperatur auf der Brennerseite höher wird, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Wenn an der Vorderseite Material mit niedriger Belastung vorliegt und an der Rückseite innerhalb des Regelabschnittes nach Fig. 2 Material mit hoher Belastung vorliegt, so wird die Heizraumtemperatur entsprechend den in dem Heizraum gewünschten Temperaturverhältnissen für Material mit hoher Belastung geregelt. Auf diese Weise wird die Heizraumtemperatur also unvermeidlich auf einen höheren Wert eingestellt, was aus der Sicht des Brennstoffverbrauches große Verluste bedeutet.
Aus der DE-OS 33 32 489 ist bereits ein Verfahren zum Regeln der Temperatur eines Brammenwärmofens bekannt, das unter Verwendung mehrerer Rechner die einzelnen Brenner in mehreren Heizabschnitten steuert. Hierbei wird durch getrennte Steuerung der einzelnen Heizabschnitte ein gewünschtes Temperaturprofil in Abhängigkeit von den durchlaufenden Brammen angestrebt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Heizungsregelung in einem Wärmeofen vorzuschlagen, bei dem der Brennstoffverbrauch reduziert wird und die Temperaturverteilung im Regelabschnitt besonders feinfühlig und genau geregelt wird.
Dies wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch erreicht, daß die Brenner in jedem Heizregelabschnitt mit zwei verschiedenen Brennstoffen betrieben werden und daß die einzelnen Brennstoffregler durch einen Rechner in Verbindung stehen, der entsprechende Schritte ausführt, wie sie in den Merkmalen a) bis g) des Kennzeichens des Patentanspruches definiert sind.
Hierbei werden drei nicht-lineare Rechenmodelle angewendet, um die optimale Heizraumtemperatur für das Material und ein gemischtes Verbrennungsverhältnis verschiedener Brennstoffe zu bestimmen, wobei die Einstellwerte für die Heizraumtemperatur berechnet und in bezug auf die optimale Heizraumtemperatur für das Material eingestellt werden. Dabei handelt es sich um die folgenden drei nicht-linearen Rechenmodelle: Um ein Rechenmodell zur Berechnung der Heizraumtemperatur auf der Basis der Strömungsgeschwindigkeit des Brennstoffs in einem nicht-stetigen Ausgleichssystem, um ein Modell zur Abschätzung der Temperatur der Heizraumwand auf der Basis der Heizraumtemperatur und um ein Modell zur Abschätzung der Materialtemperatur auf der Basis der Heiztemperatur. Auf diese Weise wird erreicht, daß auch bei einer Mischung von Material mit hoher Belastung und einem Material mit niedriger Belastung in dem Heizraum die Einstellung der Heizraumtemperatur zur Erfüllung der gewünschten Temperaturen für das Material und zur Minimierung der Strömungsgeschwindigkeit des Brennstoffes bestimmt werden kann, wobei die Ausgabetemperatur genau geregelt werden kann.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Wärmeofens, der in mehrere Regelabschnitte für die Heizraumtemperatur unterteilt ist,
Fig. 2 eine Darstellung zur Erläuterung eines Heizungsregelungsverfahrens in einem Wärmeofen bekannter Art,
Fig. 3 ein Flußdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zum Bestimmen der optimalen Heizraumtemperatur für das Material,
Fig. 4 ein Diagramm zur Darstellung der Beziehungen zwischen einem gemischten Verbrennungsverhältnis und der Temperatur im Heizraum,
Fig. 5 ein Diagramm zur Verdeutlichung der Wirkung des erfindungsgemäßen Verfahrens und
Fig. 6 eine schematische Gesamtdarstellung einer Ausführungsform nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.
Nachfolgend wird das Prinzip der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Fig. 3 zeigt ein Flußdiagramm zur Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bestimmung der optimalen Heizraumtemperatur für das Material. In einem ersten Schritt 1 (dargestellt durch eine gestrichelte Linie) wird die optimale Heizraumtemperatur berechnet, während die Bezugszeichen 2 und 3 einen zweiten bzw. einen dritten Schritt kennzeichnen. Das Bezugszeichen 5 kennzeichnet ein Heizraumtemperatur- Rechenmodell, das Bezugszeichen 6 ein Heizraumwandtemperatur- Rechenmodell, das Bezugszeichen 7 ein Materialtemperatur-Rechenmodell, das Bezugszeichen 8 die Berechnung der Heizraumtemperatur an der Materialdurchlaufposition, das Bezugszeichen 9 die Berechnung der mittleren Temperatur und Durchwärmung, das Bezugszeichen 10 die Berechnung des Linearitätskoeffizienten und das Bezugszeichen 11 die Berechnung der linearen Programmierung (LP).
Nachfolgend sollen nun die Modelle 5, 6 und 7 des Flußdiagramms näher beschrieben werden. Das Rechenmodell 5 zur Berechnung der Heizraumtemperatur ist wie folgt ausgebildet. Der Heizraum ist in Längsrichtung in n Abschnitte aufgeteilt (siehe Fig. 1), und für jeden Abschnitt wird die folgende Wärmegleichung aufgestellt:
Hierin sind Hg der Heizwert pro Einheit der Strömungsgeschwindigkeit; Cpg die spezifische Wärme des Abgases; Gi die Abgas-Strömungsgeschwindigkeiten jedes Abschnittes; K1ÿ, K2jk und K3il der Strahlungsänderungskoeffizient; C1, C2, C3 Konstanten; n die Anzahl der Heizraumabschnitte und m die Anzahl der Materialstücke.
Ist die Strömungsgeschwindigkeit des Brennstoffs gegeben und sind die Heizraumwandtemperatur und die Materialstücktemperatur bekannt, so kann die Gleichung (1) wie folgt umgewandelt werden:
Es handelt sich hier um nicht-lineare Differenzialgleichungen mit n Unbekannten. Wenn die Temperaturverteilung innerhalb des Heizraumes, bevor ein Schritt durchgeführt wird, als Anfangswert genommen, in bezug auf die Zeit diskret gesetzt und dann nach der Newton-Methode konvergiert wird, so kann die neue Temperaturverteilung innerhalb des Heizraumes auf einfache Weise berechnet werden.
Das Materialtemperatur-Modell 7 kann aus der bekannten Wärmeleitfähigkeitsgleichung zweiten Grades wie folgt bestimmt werden:
Hierbei werden die Grenzzustände an der Oberfläche wie folgt:
Hierin bedeuten x die Materialdickenrichtung; Y die Materialbreitenrichtung; d1, d2 die Dicke und die Stärke des Materials; Cs, λs, γs die spezifische Wärme, die Wärmeleitfähigkeit und die spezifische Wichte des Materials. qs ist der Wärmefluß an der Materialoberfläche und wird wie folgt ausgedrückt:
Die Gleichung (3) kann durch gewöhnliche Differenzialrechnung unter Anwendung der Grenzzustände nach Gleichung (4) aufgelöst werden.
Das Temperaturmodell 6 der Heizraumwand in jedem Abschnitt des Wärmeofens nach Fig. 1 wird durch eine eindimensionale Wärmeleitungsgleichung nur in der Dickenrichtung wie folgt ausgedrückt:
Der Grenzzustand an der Oberfläche innerhalb des Ofens wird wie folgt ausgedrückt:
Der Grenzzustand auf der Oberfläche außerhalb des Heizraumes ist wie folgt:
Hierin bedeuten x die Dickenrichtung der Heizraumwand; d3 die Dicke der Heizraumwand; Cw, λw, γw die spezifische Wärme, die Wärmeleitfähigkeit und die spezifische Wichte der Heizraumwand; HOUT die äußere Wärmeleitfähigkeit und Tair die Außentemperatur. Die Gleichung (6) kann ebenfalls durch eine übliche Differenzialrechnung unter Anwendung der Grenzzustände nach den Gleichungen (7) und (8) aufgelöst werden.
Wenn die Strömungsgeschwindigkeit des Brennstoffs durch Kombinieren der drei Modelle 5, 6 und 7 erhalten wird, werden die jeweiligen Werte der Heizraumtemperatur, der Materialtemperatur und der Heizraumwandtemperatur als Anfangswerte benutzt und hieraus die drei Zukunftswerte für die Heizraumtemperatur, die Materialtemperatur und die Heizraumwandtemperatur berechnet.
Das Verfahren zur Bestimmung der optimalen Heizraumtemperatur für das Material wird nachfolgend in Verbindung mit Fig. 3 beschrieben. Im ersten Schritt 1 werden die drei Modelle 5, 6 und 7 wiederholt angewandt, während das gesamte Material bei der jeweiligen Strömungsgeschwindigkeit Wk° entnommen wird, wobei die mittlere Temperatur s° während der Ausgabe, die Wärmeverteilung (Maximaltemperatur - Minimaltemperatur) ΔTs° und die Temperatur innerhalb des Heizraumes Tgi° in jeder Position während des Materialdurchlaufes berechnet wird.
Im zweiten Schritt 2 wird die Strömungsgeschwindigkeit des Brennstoffes stufenweise durch ΔWk* für jeden Brennstoffströmungsgeschwindigkeits-Regelabschnitt variiert, wodurch die mittlere Temperatur sk während der Ausgabe jeden Materials entsprechend der Strömungsgeschwindigkeit variiert wird. Hierdurch kann die Wärmeverteilung ΔTsk und die Temperatur innerhalb des Heizraumes Tgik während des Materialdurchlaufs in ähnlicher Weise wie im ersten Schritt 1 berechnet werden.
Im dritten Schritt 3 wird die Berechnung 10 des Linearitätskoeffizienten wie folgt durchgeführt. Beim Durchlauf des zweiten Schrittes 2 kann die mittlere Temperatur jeden Materials während der Ausgabe, die Wärmeverteilung und die Temperatur innerhalb des Heizraumes in jeder Berechnungszone während des Durchlaufs des gesamten Materials in der Form der Lösung der nicht-linearen Gleichungen wie folgt linearisiert werden:
Hierin bedeutet KMAX die Anzahl der Brennstoffströmungsgeschwindigkeits- Regelabschnitte. P1k, P2k und P3ik sind Linearisierungskoeffizienten entsprechend der Variation jeder Strömungsgeschwindigkeit, und diese werden wie folgt ausgedrückt:
Wird angenommen, daß ΔWk der Änderungsbetrag jedes Regelabschnittes ist, so kann die Brennstoffströmungsgeschwindigkeit wie folgt ausgedrückt werden:
Wk = Wk° + ΔWk
Aufgrund metallurgischer Grenzwerte der Materialien und aufgrund von Grenzwerten des Wärmeofenbetriebs müssen folgende Bedingungen bei der Brennstoffverbrauchs-Optimierung eingehalten werden:
s MIN ≦ s ≦ MAX
ΔTs MIN ≦ ΔTs ≦ ΔTs MAX
Tgi MIN ≦ Tgi ≦ Tgi MAX
Wk MIN ≦ Wk ≦ Wk MAX (15)
Die Indizes MIN und MAX stehen für den oberen und unteren Grenzwert.
Das Kriterium der Optimierung besteht in der Minimierung des Brennstoffverbrauches und kann somit wie folgt ausgedrückt werden:
Die Minimierung der Gleichung (16) unter den Grenzbedingungen der Gleichung (15) kann durch den Rechenvorgang 11 in Form einer linearen Programmierung (LP) abgeschätzt werden.
Die Strömungsgeschwindigkeit in der obigen Gleichung drückt die optimale Strömungsgeschwindigkeit Wkopt für jedes Material aus, und zur gleichen Zeit kann die optimale Heizraumtemperatur Tgi* für jedes Material durch die Gleichung (11) berechnet werden. Nachfolgend soll ein Verfahren zur Berechnung der einzustellenden Heizraumtemperatur und des gemischten Verbrennungsverhältnisses jedes Regelabschnittes unter Benutzung der optimalen Heizraumtemperatur für jedes Material beschrieben werden. Da die optimale Heizraumtemperatur für jedes Material in jeder Position innerhalb des Heizraumes bereits berechnet wurde, wird die optimale Heizraumtemperatur des Berechnungsabschnittes entsprechend der Position jeden Materials zum jeweiligen Zeitpunkt gleich der gewünschten Heizraumtemperatur für jedes Material gesetzt. Das Material jedoch, das sich auf der Ausgabeseite befindet und nach einer bestimmten Zeit ausgegeben wird, hat die Temperatur des Berechnungsabschnittes am Ende der Ausgabeseite bei der gewünschten Heizraumtemperatur. Die Position des Materials wird gleich Xj und die gewünschte Heizraumtemperatur gleich Tji* gesetzt. j bezeichnet hierbei die Anzahl der Materialblöcke.
Wird nun angenommen, daß zwei verschiedene Sorten von Brennstoffen in jedem Regelabschnitt benutzt werden, so sind die Verbrennungstemperaturen beider Brennstoffarten verschieden. Ein Brennstoff A (z. B. Schweröl) wird benutzt, um in dem Heizraum eine Temperaturverteilung zum Anheben der Temperatur an der gewöhnlichen Brennerseite zu bewirken, während ein Brennstoff B (z. B. Konvertergas) benutzt wird, um mit seinem langsamen Brennverhalten die Verbrennung auf der Brennerseite auf die mögliche Grenze herabzudrücken.
Das gemischte Verbrennungsverhältnis wird wie folgt definiert:
Wird das gemischte Verbrennungsverhältnis variiert, so kann die Temperaturverteilung innerhalb des Heizraumes in jedem Regelabschnitt in Form eines Gesamtheizwertes angegeben werden, wie in Fig. 4 gezeigt ist.
Das gemischte Verbrennungsverhältnis und die eingestellte Heizraumtemperatur werden für die Position xj in jedem Material für die gewünschte Heizraumtemperatur wie folgt angegeben:
Gemischtes Verbrennungsverhältnis
Eingestellte Heizraumtemperatur
Hierbei sind k1, k2 und k3 Konstanten; N die Anzahl der Materialblöcke innerhalb eines Regelabschnittes und XT die Position des Detektors für die Heizraumtemperatur.
Wie Fig. 5 zeigt, kann auch bei einer Mischung von Material mit hoher Belastung und Material mit niedriger Belastung innerhalb des Heizraumes die Ausgabetemperatur genau geregelt werden, und darüber hinaus kann der Verbrauch von Brennstoffen A und B auf ein Minimum reduziert werden.
Nachfolgend soll das Verfahren der erfindungsgemäßen Heizungsregelung anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezug auf Fig. 6 beschrieben werden.
Ein Heizraum 101 ist in eine Mehrzahl von Regelabschnitten 101₂ unterteilt, und es sind Brenner 105 und Temperaturdetektoren 104 vorgesehen. Die Strömungsgeschwindigkeit des Brennstoffs wird durch einen Strömungsregler 103 in jedem Abschnitt derart geregelt, daß die Heizraumtemperatur in jedem Abschnitt dem Einstellwert entspricht, der durch einen Rechner 106 für die Heizraumtemperatur eingestellt wird. Das Bezugszeichen 102 bezieht sich auf die Eingabe von Materialinformationen, die die Maße des Materials, das Gewicht, die Ausgabetemperatur und weitere Informationen angeben, die an den Rechner 106 für die Heizraumtemperatur weitergeleitet werden.
Der Rechner 106 für die Heizraumtemperatur besteht aus einer Rechenfunktion 20 für die jeweilige Temperatur, einer Rechenfunktion 21 für die optimale Temperatur für das Material und einer Rechenfunktion 22 für das gemischte Verbrennungsverhältnis und die eingestellte Heizraumtemperatur. Diese Berechnung wird in gleichmäßigen Zeitabständen durchgeführt. Die Rechenfunktion 20 für die jeweilige Temperatur berechnet die jeweilige Materialtemperatur durch das Rechenmodell 5 für die Heizraumtemperatur, durch das Rechenmodell 6 für die Heizraumwandtemperatur und das Rechenmodell 7 für die Materialtemperatur auf der Basis der Materialinformationen. Die Rechenfunktion 21 für die optimale Heizraumtemperatur für jedes Material bestimmt die optimale Heizraumtemperatur bei Minimierung des Brennstoffverbrauchs entsprechend dem Flußdiagramm nach Fig. 3, wie bereits beschrieben.
Die Rechenfunktion 22 für das gemischte Verbrennungsverhältnis und die eingestellte Heizraumtemperatur berechnet die Heizraumtemperatur jedes Regelbereiches nach den Gleichungen (18) und (19) unter Anwendung der gewünschten Heizraumtemperatur und der Position des durchlaufenden Materials. Dieser berechnete Wert gelangt an den entsprechenden Brennstoff-Strömungsgeschwindigkeitsregler 103.
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Erfindung wird die zukünftige Variation der Temperatur innerhalb des Heizraumes, der Heizraumwandtemperatur und der Materialtemperatur auf der Basis der Brennstoff- Fließgeschwindigkeit und der gewünschten Heiztemperatur für jedes Material berücksichtigt, um den Brennstoffverbrauch zu minimieren. Hierbei werden der Einstellwert für die Heiztemperatur und das gemischte Verbrennungsverhältnis in jedem Regelbereich auf der Basis der gewünschten Heiztemperatur eingestellt. Demzufolge kann auch bei einer Mischung von Material mit hoher Belastung und Material mit niedriger Belastung innerhalb des Heizraumes die Ausgabetemperatur genau geregelt werden und dabei gleichzeitig der Brennstoffverbrauch deutlich abgesenkt werden.

Claims (1)

  1. Verfahren zur Heizungsregelung in einem Wärmeofen, der einen durchgehenden Heizraum (101) mit mehreren Heizregelabschnitten (101₂) aufweist,
    bei dem in jedem Heizregelabschnitt (101₂) mindestens ein Brenner (105) vorgesehen ist, die Heizraumtemperatur mit Hilfe von Temperaturdetektoren (104) gemessen und die Brennstoffzufuhr zu den einzelnen Brennern gemessen und mit Hilfe von Strömungsreglern (103) eingestellt werden kann, und
    bei dem nach einem Rechenprogramm die Brennstoffzufuhr zu den einzelnen Brennern nach weiteren Einflußgrößen geregelt wird;
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Brenner (105) in jedem Heizregelabschnitt (101₂) mit zwei verschiedenen Brennstoffen betrieben werden und daß die einzelnen Brennstoffregler (103) durch einen Rechner (106) in Verbindung stehen, der die folgenden Schritte ausführt:
    • a) Berechnen des zeitlichen Verlaufs der Heizraumtemperatur auf der Basis der gemessenen Brennstoffzufuhrgeschwindigkeit in einem nicht-stetigen Wärmeausgleichssystem;
    • b) Berechnen des zeitlichen Verlaufs der inneren Temperatur einer Heizraumwand aus der gemessenen Heizraumtemperatur;
    • c) Berechnen des zeitlichen Verlaufs der inneren Materialtemperatur aus der gemessenen Heizraumtemperatur;
    • d) Berechnen der mittleren Temperatur jedes Heizregelabschnittes (101₂) unter Berücksichtigung des Materialausgabezustandes bei der jeweiligen Brennstoffzufuhrgeschwindigkeit, der Gleichmäßigkeit der Wärmeverteilung darin und bei jeder Heizraumtemperatur im Materialdurchlaufzustand, wobei die in den Schritten a), b) und c) ermittelten Rechenergebnisse verwendet werden;
    • e) Berechnen der mittleren Temperatur jedes Heizregelabschnittes unter Berücksichtigung des Materialausgabezustandes bei Variation der Brennstoffzufuhrgeschwindigkeit von einer gegebenen Geschwindigkeit um einen bestimmten Wert, der Gleichmäßigkeit der Wärmeverteilung darin und bei jeder Heizraumtemperatur im Materialdurchlaufzustand, wobei die in den Schritten a), b) und c) ermittelten Rechenergebnisse verwendet werden;
    • f) Berechnen eines Linearitätskoeffizienten für die jeweilige Brennstoffzufuhrgeschwindigkeit aus den Rechenergebnissen der Schritte d) und e) und Bestimmen der optimalen Heizraumtemperatur für das Material bezüglich minimalen Brennstoffverbrauchs in den bestehenden Grenzen unter Benutzung des Linearitätskoeffizienten; und
    • g) Berechnen und Einstellen eines bestimmten gemischten Verbrennungsverhältnisses der beiden verschiedenen Brennstoffe durch Aufteilen des Gesamtheizwertes der Brennstoffe und des Brennstofftemperatur-Einstellwertes unter Benutzung der im Schritt f) ermittelten optimalen Heizraumtemperatur für das Material.
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Publications (2)

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GB (1) GB2171816B (de)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5291514A (en) * 1991-07-15 1994-03-01 International Business Machines Corporation Heater autotone control apparatus and method
JP3219245B2 (ja) * 1998-08-13 2001-10-15 株式会社日立国際電気 温度制御シミュレーション方法及び温度制御シミュレーション装置
US6113386A (en) * 1998-10-09 2000-09-05 North American Manufacturing Company Method and apparatus for uniformly heating a furnace
US6454562B1 (en) * 2000-04-20 2002-09-24 L'air Liquide-Societe' Anonyme A' Directoire Et Conseil De Surveillance Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Oxy-boost control in furnaces
KR100936357B1 (ko) * 2002-12-24 2010-01-12 재단법인 포항산업과학연구원 재가열로의 측온센서 위치와 수량 및 가열대 분할 설계방법
AT413456B (de) * 2003-09-17 2006-03-15 Voest Alpine Ind Anlagen Verfahren zum optimalen betrieb eines erwärmungsofens
EP1777505A1 (de) * 2005-10-19 2007-04-25 Siemens Aktiengesellschaft Virtuelle Temperaturmessstelle
CN103225017B (zh) * 2012-01-31 2014-08-20 宝山钢铁股份有限公司 一种棒线材方坯加热炉模型控制方法及装置
CN104049649B (zh) * 2013-03-14 2016-04-27 宝山钢铁股份有限公司 加热炉温度的模型控制方法
JP6197676B2 (ja) * 2014-02-04 2017-09-20 東芝三菱電機産業システム株式会社 温度分布予測装置
CN103937957B (zh) * 2014-03-05 2015-12-09 上海策立工程技术有限公司 脉冲燃烧式炉膛压力前馈优化控制方法
CN105018718B (zh) * 2014-04-24 2017-02-15 宝山钢铁股份有限公司 一种基于热负荷分配的加热炉工艺炉温控制方法
CN105385843B (zh) * 2014-09-09 2017-08-25 宝山钢铁股份有限公司 一种基于段末温度的热轧板坯加热控制方法
CN105506245A (zh) * 2016-02-25 2016-04-20 马鞍山市伟群实业有限公司 一种网带炉及其控制方法
CN106868287B (zh) * 2016-12-28 2018-06-19 武汉钢铁有限公司 Csp薄板坯辊底式隧道加热炉的燃烧热负荷分布控制方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4255133A (en) * 1978-04-10 1981-03-10 Hitachi, Ltd. Method for controlling furnace temperature of multi-zone heating furnace
US4394121A (en) * 1980-11-08 1983-07-19 Yoshinori Wakamiya Method of controlling continuous reheating furnace
EP0078113A3 (de) * 1981-10-26 1984-05-30 United Kingdom Atomic Energy Authority Manipulator
JPS5947324A (ja) * 1982-09-08 1984-03-17 Mitsubishi Electric Corp 加熱炉の加熱制御方法
DE3332989A1 (de) * 1983-09-09 1985-03-28 Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf Durchlaufofensteuerung
US4606529A (en) * 1983-09-20 1986-08-19 Davy Mckee Equipment Corporation Furnace controls
JP3550461B2 (ja) * 1996-06-14 2004-08-04 株式会社日立製作所 プラスチック成形方法並びに光ディスクの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
GB2171816B (en) 1988-06-02
AU5409186A (en) 1986-09-04
DE3605740A1 (de) 1986-08-28
GB8604732D0 (en) 1986-04-03
GB2171816A (en) 1986-09-03
KR900005989B1 (ko) 1990-08-18
US4657507A (en) 1987-04-14
AU573425B2 (en) 1988-06-09
KR860006561A (ko) 1986-09-13

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