JP2612604B2 - 炉内雰囲気ガスの露点制御方法 - Google Patents

炉内雰囲気ガスの露点制御方法

Info

Publication number
JP2612604B2
JP2612604B2 JP63231771A JP23177188A JP2612604B2 JP 2612604 B2 JP2612604 B2 JP 2612604B2 JP 63231771 A JP63231771 A JP 63231771A JP 23177188 A JP23177188 A JP 23177188A JP 2612604 B2 JP2612604 B2 JP 2612604B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
dew point
flow rate
control
furnace
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP63231771A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0280511A (ja
Inventor
俊英 三宅
均 相澤
博 戸田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP63231771A priority Critical patent/JP2612604B2/ja
Publication of JPH0280511A publication Critical patent/JPH0280511A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2612604B2 publication Critical patent/JP2612604B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は炉内雰囲気ガスの露点制御方法にかかり、詳
しくは、焼鈍炉における材料表面のカーボン汚れ等を防
止するために炉内雰囲気ガスを所定の露点温度に調湿す
る露点制御方法に関する。
(従来の技術) 従来のこの種の露点制御方法としては、例えば特開昭
59−1626号公報または特開昭59−200719号公報に記載さ
れたもの、もしくは、第3図及び第4図に示すものが知
られている。
まず、第3図において、1は焼鈍炉、2は窒素(N2
ガス及び水素(H2)ガスを主成分とする雰囲気ガスと水
とが供給される加湿器、3は温度検出器、4は加熱装
置、5は温度調節計、6は加湿器2からの供給ガスの流
量調整弁、7は流量検出器、8は流量調節計、9は供給
ガス流量設定器、10は炉内雰囲気ガスの露点温度を検出
する露点温度検出器、11は露点温度調節計、12は炉内雰
囲気ガスの目標とする露点温度を設定する露点温度設定
器をそれぞれ示す。この制御方法は、露点温度設定器12
による設定値と露点温度検出器10の検出値とから露点温
度調節計11による制御出力を生成し、この制御出力と温
度検出器3の検出値とに応じて温度調節計5により加熱
装置4を制御するカスケード制御方法であり、加湿器2
において加湿される高露点の雰囲気ガス(以下、加湿ガ
スという)の露点を制御することにより、炉内雰囲気ガ
スの露点制御を行っている。なお、雰囲気ガスの流量は
流量調節弁6、流量検出器7、流量調節計8及び供給ガ
ス流量設定器9により定値制御されている。
次に、第4図の従来例は第3図と同様の構成要素1〜
8、10〜12を備えているほか、加湿ガスと乾燥した低露
点の雰囲気ガス(以下、乾燥ガスという)との合計流量
を設定する供給ガス合計流量設定器9′、流量調節弁1
3、流量検出器14、流量調節計15と、供給ガス合計流量
設定器9′及び露点温度調節計11の出力が入力される減
算器16とを備えており、減算器16の出力が流量調節計15
に加えられて構成されている。また、温度調整計5は第
3図のように露点温度調節計11の出力に依存することな
く、固定された設定値と温度検出器3の検出値とから加
熱装置4を制御している。
この制御方法では、露点温度調節計11の制御出力及び
流量検出器7の検出値に基づき流量調節計8によって流
量調整弁6を制御し、同時に供給ガス合計流量設定器
9′の設定値から露点温度調節計11の制御出力を減算器
16による減じたものを流量調節計15に入力すると共に、
この入力と流量検出器14の検出値とに基づき流量調節弁
13を制御することにより、加湿ガス及び乾燥ガスの流量
比を変えて炉内雰囲気ガスの露点を制御している。
更に図示されていないが、焼鈍炉1内に乾燥ガスを供
給すると共に、水蒸気を直接供給することによって炉内
雰囲気ガスの露点制御を行う方法も提案されている。
(発明が解決しようとする課題) しかるに第3図に示した制御方法においては、通常、
大規模設備である焼鈍炉1内の露点や加湿器2における
水温の時定数が大きいため、操業状態に応じた露点温度
の変動時や露点温度設定値の変更に際して露点制御の応
答性、制御性が悪いという欠点がある。この欠点は、同
じく炉内の露点を検出して流量制御のための制御出力を
得る第4図の制御方法にも共通して存在するものであ
る。
また、第3図及び第4図は何れの方法でも、雰囲気ガ
スの流量設定値を供給ガス流量設定器9または供給ガス
合計流量設定器9′により変更した場合、炉内雰囲気ガ
スの露点の時定数が変化することになり、露点温度調節
計11の最適パラメータが変化して良好な制御性能が得ら
れないという問題がある。加えて、炉内雰囲気ガスを加
湿する方法では、雰囲気ガスの成分の分布が乱れて不均
一になる等の欠点がある。
本発明は上記問題点を解決するために提案されたもの
で、その目的とするところは、供給ガスの流量設定値の
変更時や操業状態の定常時、非定常時を問わず、応答性
及び制御性のよい正確な露点制御を行えるようにした炉
内雰囲気ガスの露点制御方法を提供することにある。
(課題を解決するための手段) 上記目的を達成するため、本発明は、乾燥ガスと、こ
の乾燥ガスを加湿してなる加湿ガスとの流量を個別に制
御して炉内に供給し、前記炉内の雰囲気ガスの露点温度
を制御する制御方法において、前記加湿ガス及び乾燥ガ
スの合計流量設定値と、前記加湿ガス及び乾燥ガスの露
点温度検出値と、前記炉内の雰囲気ガスの露点温度設定
値とに基づいて前記加湿ガス及び乾燥ガスの目標流量値
をそれぞれ求め、これらの目標流量値を前記炉内の雰囲
気ガスと露点制御系の制御出力によりフィードバック補
正して得た各設定流量値を、前記加湿ガス及び乾燥ガス
の流量制御にそれぞれ用いると共に、前記露点制御系の
制御パラメータを前記合計流量設定値に応じて変化させ
るものである。
(作用) 本発明によれば、炉内雰囲気ガスの露点温度がその設
定値に一致するように加湿ガス及び乾燥ガスの目標流量
値が生成され、また、炉内の露天温度検出器や露点温度
調節計等からなる露点制御系の出力により前記目標流量
値が補正されるので、露点の設定値変更や炉内の露点変
動時にも最適な流量制御が実行される。更に、炉内雰囲
気ガスの露点変更時に供給ガスの合計流量設定値が変更
される場合には、その合計流量設定値に応じた最適な制
御パラメータによる露点制御が行なわれる。
(実施例) 以下、図に沿って本発明の一実施例を説明する。ま
ず、第1図は本発明が適用される焼鈍炉内雰囲気ガスの
露点制御システムの構成を示すもので、焼鈍炉として
は、例えば工業用鋼板の焼鈍炉であり得る。同図におい
て、第3図及び第4図と同様に1は焼鈍炉、2は窒素ガ
ス及び水素ガスを主成分とする雰囲気ガスと水とが供給
される加湿器、3は温度検出器、4は加熱装置、5は温
度調節計、6は加湿ガスの流量調節弁、7は流量検出
器、8は流量調節計、9′は加湿ガス及び乾燥ガスの合
計流量を設定する供給ガス合計流量設定器、10は炉内雰
囲気ガスの露点温度検出器、11は露点温度調節計、12は
炉内雰囲気ガスの目標とする露点温度を設定する露点温
度設定器、13は乾燥ガスの流量調節弁、14は流量検出
器、15は流量調節計、16は減算器をそれぞれ示してい
る。
しかしてこの実施例においては、露点温度設定器12の
出力及び温度検出器3の出力が加えられるガス混合比演
算器17と、この演算器17の出力及び供給ガス合計流量設
定器9′の出力を乗算する乗算器18と、供給ガス合計流
量設定器9′の出力に応じた制御パラメータを露点温度
調節計11に出力する制御パラメータ演算器19と、露点温
度調節計11の出力が加えられるレシオ・バイアス設定器
20と、この設定器20の出力及び乗算器18の出力を加算す
る加算器21とが追加されている。なお、加算器21の出力
は流量調節計8及び減算器16に加えられている。
次に、この実施例における露点制御の作用を説明す
る。
いま、加湿器2に供給する雰囲気ガスを乾燥した窒素
ガス及び水素ガスの混合ガスとし、この混合ガスは加湿
器2において温度検出器3、温度調節計5及び加熱装置
4による水温の制御により調湿され、その露点温度は一
定に保たれている。一方、乾燥ガスの露点温度は低露点
で安定している。
ここで、一般に加湿ガス及び乾燥ガスの水蒸気分圧及
び混合比をそれぞれPW〔kg/cm2〕,PD〔kg/cm2〕、PW,PD
とし、混合ガスの水蒸気分圧をP0〔kg/cm2〕とすると、
次の関係がある。
PW+PD=1 ……(1) P0=PW・FW+PD・FD ……(2) 従って、加湿ガス、乾燥ガス及び混合後のガスの水蒸
気分圧が既知または目標値として与えられれば、加湿ガ
ス及び乾燥ガスの混合比が求められる。そして、各ガス
の水蒸気分圧は各ガスの露点温度が決まれば飽和水蒸気
表によって求めることができるから、加湿ガス及び乾燥
ガスの露点温度と混合後のガスの目標とする露点温度と
が決まれば加湿ガス及び乾燥ガスの混合比PW,PDを求め
ることができる。
すなわち、この実施例において、前述したように加湿
ガス及び乾燥ガスの露点温度は既知であるから、ガス混
合比演算器17においてこれらの露点温度と露天温度設定
器12からの炉内雰囲気ガスの露点温度設定値とに基づ
き、上記(1),(2)式の演算を行うことにより、加
湿ガスの混合比FWが算出される。なお、この混合比FW
算出に当たり、温度検出器3の出力によって加湿器2内
の水温の変動も考慮される。
加湿ガスの混合比FWは乗算器18に入力され、供給ガス
合計流量設定器9′からの流量設定値に乗算されて加湿
ガスの目標流量値が加算器21に入力される。
一方、露点温度設定値は露点温度調節計11に入力さ
れ、また、供給ガスの合計流量設定値は制御パラメータ
演算器19に入力されている。ここで、露点温度調節計11
はPID(比例・積分・微分)制御を基本とするが、焼鈍
炉1の容積が大きく露点制御系の無駄時間が大きい場合
には、露点温度検出器10からのサンプル値を入力として
PI(比例・積分)制御を行うサンプルPI制御方法とし、
供給ガスの合計流量設定値に応じて制御パラメータ演算
器19により制御パラメータを変化させて適応制御を行う
ように構成されている。
しかして、露点温度調節計11では、露点温度設定値と
露点温度検出値及び制御パラメータを入力として制御出
力を生成し、この制御出力はレシオ・バイアス設定器20
に入力される。この設定器20において、前記制御出力に
対し所定の比率やバイアスを設定して加算器21に出力す
ることにより、加算器21からは加湿ガスの目標流量値が
露点制御系の制御出力によってフィードバック補正され
た加湿ガスの設定流量値が出力される。この設定流量値
は流量調節計8に入力されて加湿ガスの流量制御が行な
われると共に、減算器16において供給ガスの合計流量設
定値から加算器21の出力を減じることにより、乾燥ガス
の設定流量値が算出され、かかる設定流量値に基づき乾
燥ガスの流量制御が実行されるものである。
なお、露点温度設定器12により炉内雰囲気ガスの露点
温度設定値を変更する場合、雰囲気ガスの置換を早くす
るため供給ガス合計流量設定器9′により合計流量設定
値を増加させる必要があるが、この実施例によれば合計
流量設定値の変化に伴って露点温度調節計11の制御パラ
メータが変化するため、応答性のよい安定した制御を実
現することができる。
第2図は、上記実施例により、ラインの操業状態が通
板速度停止から起動へと移った非定常状態における炉内
雰囲気ガスの露点温度制御結果を示している。なお、同
図の縦軸にとった露点温度は露点温度設定値DP0に対す
る相対温度を示す。
同図から明らかなように、非定常時おいて露点の変動
は2.5〔℃〕程度であって外乱発生(ライン停止)から
製定までの時間も16分程度と短時間であり、しかも露点
温度のオーバーシュートも1〔℃〕程度と小さくなって
いる。また、定常状態における露点制御偏差も±0.5
〔℃〕以内で極めて良好な制御が行なわれていることが
わかる。
なお、上記実施例では、加湿ガス及び乾燥ガスを流量
検出器7,14及び流量調節計8,15により流量制御している
が、各ガスの流量を調節する流量調節弁6,13の弁開度と
流量との関係が明らかである場合には、加算器21及び減
算器16の出力を流量調節計8,15に代えて流量−弁温度演
算器(図示せず)に加え、この流量−弁開度演算器によ
り流量調節弁6,13を制御してもよい。
また、本発明は、工業用焼鈍炉に限らず、加湿ガス及
び乾燥ガスの流量制御により雰囲気ガスの露天温度を制
御する各種の露点制御システムに適用することができ
る。
(発明の効果) 以上述べたように本発明によれば、各ガスの合計流量
設定値と、加湿ガス及び乾燥ガスの露点温度と、炉内雰
囲気ガスの露点温度設定値とから加湿ガス及び乾燥ガス
の混合比を求め、この混合比に基づいて各ガスの流量制
御を行うものであるから、炉内雰囲気ガスの露点温度設
定値が変更された場合でも最適の混合比を直ちに算出し
て流量制御を行なうことができ、目標とする露点温度に
対する応答性のよい制御を実現することができる。
また、露点制御系の制御出力により加湿ガス及び乾燥
ガスの目標流量値をフィードバック補正して流量制御の
ための設定流量値を得るようにしため、定常状態、非定
常状態を問わず操業状態に起因して露点温度が変動した
時でも応答性のよい制御性能を得ることができる。
加えて、供給ガスの合計流量変更時に露点時定数が変
化した場合でも、露点制御系の制御パラメータを前記合
計流量に応じて変化させることで最適な値にすることが
でき、安定した制御を実現することができる等の効果が
ある。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の一実施例が適用される露点制御システ
ムの構成図、第2図はこの実施例を工業用鋼板の焼鈍炉
に適用した場合の制御結果の説明図、第3図及び第4図
は従来例を説明するための露点制御システムの構成図で
ある。 1……焼鈍炉、2……加湿器 6,13……流量調節弁、7,14……流量検出器 8,15……流量調節計 9′……供給ガス合計流量設定器 10……露点温度検出器、11……露点温度調節計 12……露点温度設定器、16……減算器 17……ガス混合比演算器 18……乗算器、19……制御パラメータ演算器 20……レシオ・バイアス設定器、21……加算器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 戸田 博 神奈川県川崎市川崎区田辺新田1番1号 富士電機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−200719(JP,A) 特開 昭63−162820(JP,A) 特公 昭60−58286(JP,B2)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】乾燥ガスと、この乾燥ガスを加湿してなる
    加湿ガスとの流量を個別に制御して炉内に供給し、前記
    炉内の雰囲気ガスの露点温度を制御する制御方法におい
    て、 前記加湿ガス及び乾燥ガスの合計流量設定値と、前記加
    湿ガス及び乾燥ガスの露点温度検出値と、前記炉内の雰
    囲気ガスの露点温度設定値とに基づいて前記加湿ガス及
    び乾燥ガスの目標流量値をそれぞれ求め、これらの目標
    流量値を前記炉内の雰囲気ガスの露点制御系の制御出力
    によりフィードバック補正して得た各設定流量値を、前
    記加湿ガス及び乾燥ガスの流量制御にそれぞれ用いると
    共に、前記露点制御系の制御パラメータを前記合計流量
    設定値に応じて変化させることを特徴とする炉内雰囲気
    ガスの露点制御方法。
JP63231771A 1988-09-16 1988-09-16 炉内雰囲気ガスの露点制御方法 Expired - Lifetime JP2612604B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63231771A JP2612604B2 (ja) 1988-09-16 1988-09-16 炉内雰囲気ガスの露点制御方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63231771A JP2612604B2 (ja) 1988-09-16 1988-09-16 炉内雰囲気ガスの露点制御方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0280511A JPH0280511A (ja) 1990-03-20
JP2612604B2 true JP2612604B2 (ja) 1997-05-21

Family

ID=16928774

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63231771A Expired - Lifetime JP2612604B2 (ja) 1988-09-16 1988-09-16 炉内雰囲気ガスの露点制御方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2612604B2 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2680291B1 (fr) * 1991-08-08 1998-06-19 Europ Agence Spatiale Amplificateur de puissance a transistors mesfet et son bloc d'alimentation, notamment pour l'amplification de signaux hyperfrequences a bord d'un stallite.
US6470959B1 (en) * 2000-09-18 2002-10-29 Alcan International Limited Control of heat flux in continuous metal casters
JP4618936B2 (ja) * 2001-06-15 2011-01-26 三機工業株式会社 ガス供給装置及び検査システム
JP5374076B2 (ja) * 2007-07-12 2013-12-25 日本碍子株式会社 雰囲気ガスの露点制御装置
JP5376821B2 (ja) * 2008-03-26 2013-12-25 光洋サーモシステム株式会社 ガス発生装置及び希釈ガスの発生方法
MX2021007564A (es) * 2018-12-21 2021-08-24 Arcelormittal Horno de recocido de tiras de acero con dispositivo de control de humedad.

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0674451B2 (ja) * 1983-04-27 1994-09-21 大同ほくさん株式会社 ガス調湿法
JPS6058286A (ja) * 1983-09-08 1985-04-04 日石三菱株式会社 タンクスラツジの処理方法
JPH075958B2 (ja) * 1986-12-26 1995-01-25 大同特殊鋼株式会社 熱処理炉の雰囲気制御方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0280511A (ja) 1990-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0882432A (ja) 加湿方法及び空気調和システム
JP2612604B2 (ja) 炉内雰囲気ガスの露点制御方法
US4568266A (en) Fuel-to-air ratio control for combustion systems
JPH0674451B2 (ja) ガス調湿法
JP5108365B2 (ja) 加湿ガス供給方法及び装置
JPH0447416A (ja) 溶鋼精錬炉における精錬用ガスの流量制御方法
JP3187991B2 (ja) 炉の雰囲気制御装置
JP2825230B2 (ja) プロセス制御装置
JP3175435B2 (ja) 負圧制御システム
CN105278359B (zh) 一种通过单变量控制单元达成多变量控制的控制器
JPH07280256A (ja) 燃焼炉の炉内圧制御方法
JP2619044B2 (ja) 温度制御装置
JPS58168814A (ja) 燃焼設備の空燃比制御方法
JPH075958B2 (ja) 熱処理炉の雰囲気制御方法
JPS6058286B2 (ja) 雰囲気ガス加湿装置
JPH09204226A (ja) 圧力制御装置
JPS6327721B2 (ja)
JPS5813809B2 (ja) 低過剰空気による燃焼制御方法
JPH03140471A (ja) 半導体装置の製造装置
JPS58124113A (ja) オ−ブンの雰囲気制御方法
JPH028904A (ja) 燃焼制御装置
JP2584633B2 (ja) 超電導薄膜作成装置
JP2927633B2 (ja) 高炉送風湿分制御方法及び装置
TW201546581A (zh) 藉由單變數控制單元達成多變數控制之控制器
JPH0579388B2 (ja)