JP2748611B2 - Melting furnace temperature control method and apparatus for - Google Patents

Melting furnace temperature control method and apparatus for

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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、溶解炉の温度制御方法およびその装置に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION [FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a temperature control method and apparatus of the melting furnace.

〔従来の技術〕 [Prior art]

溶解炉の温度制御の従来技術としてつぎのものが知られている。 What follows is known as a prior art temperature control of the melting furnace.

特公平1−32916号 炉入力に対応して溶湯を1℃上昇するのに必要な時間を計算し、溶融後の溶湯を温度センサーで測温後、上記時間毎に1℃を加え、目標温度に達した時点で信号を出力する。 In response to Kokoku 1-32916 Reactor inputs to calculate the time required for 1 ℃ increase the melt, after temperature measurement of molten metal after melting at the temperature sensor, a 1 ℃ for each of the time added, a target temperature and it outputs a signal when it reaches.

特開昭63−108190号 溶融後の溶湯の温度上昇率から、設定サイクルタイム到達時点の溶湯温度を予測し、目標温度との比較で投入電力を算出し、所定サイクルタイムで目標温度に到達させる。 From the rate of temperature rise of the molten metal after JP 63-108190 melting, predicting the melt temperature set cycle time reaches the time to calculate the input power in comparison with the target temperature, to reach the target temperature at a predetermined cycle time .

〔発明が解決しようとする課題〕 [Problems that the Invention is to Solve]

しかし、上記、の従来技術にはつぎの問題があった。 However, above, of the prior art had the following problems.

1)、とも投入材料が溶融したかどうかの判断が必要であり、では作業者による監視が必要であり、では溶融温度+αの溶湯温度T 0より検出温度Tが高いかどうかで判断しているが、溶融前のルツボ内に温度センサーを挿入するのが非常に困難であり、また測温の精度も低く、現実には監視者が必要である。 1), Tomo input material is required for determining whether or not melted, the requires monitoring by an operator, the detected temperature T than the melt temperature T 0 of the melting temperature + alpha is judged by whether high but is very difficult to insert the temperature sensor in the crucible before melting, also lower the temperature measuring accuracy, reality is needed observer.

2)は溶解時間を所定内に入れる手段がなく、各種条件の変動により溶解時間が変動し、ワンショットメルターのようにサイクルタイムに制約がある場合には適用が不適である。 2) has no means to put the dissolution time within the predetermined dissolution time varies due to variation in various conditions, it is unsuitable apply when there is a restriction in the cycle time as a one-shot melter.

3)、とも溶融完了までと、全体が溶湯になってからの投入電力の切替がなく、短時間での急速溶解の場合、温度制御が間に合わずオーバーヒートのおそれが生じる。 3), and to co-melting completion, the whole is no switching of the input power from becoming a molten metal, for rapid dissolution in a short time, the temperature control is a risk of overheating may occur too late.

本発明の目的は、所定のサイクルタイムに合わせた溶解の実現と、作業者による監視を不要とする溶解作業の実現を、可能とする溶解炉の温度制御方法およびその装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a realization of the dissolution tailored to a predetermined cycle time, the realization of the dissolution work to eliminate the monitoring by the operator, the temperature control method and apparatus of the melting furnace that enables .

〔課題を解決するための手段〕 [Means for Solving the Problems]

この目的を達成する本発明はつぎの通りである。 The present invention to achieve this purpose is as follows.

(1) 投入材料の重量、材質、溶解炉固有の特質により理論的あるいは実験的に求められた溶融完了までの必要電力量WH Mおよび目標溶解温度に達するまでの必要電力量WH Tに基づき初期投入電力量WH 1を演算し、所定の溶解時間t c内の適当な時間t 1内に初期投入電力量WH 1を投入完了とするための電力W 0を演算し、該電力W 0をt 1時間投入して投入材料を溶融完了させる工程と、 t 1時点で温度センサーにて溶湯温度Tを計測する工程と、 t 1時点での溶湯温度Tと目標溶解温度T cとの温度差Δ (1) the weight of the input material, the material, the melting furnace early based on the required power amount WH T of the inherent qualities to reach the required power amount WH M and the target temperature of dissolution until the completion of melting obtained theoretically or experimentally calculates the charged power amount WH 1, calculates the power W 0 to the initial charge electric energy WH 1 and put completed at appropriate times t 1 within a predetermined dissolution times t c, the electric power W 0 t a step of one hour turned to input material to complete melting, the temperature difference between the steps of measuring the molten metal temperature T at the temperature sensor in time point t 1, the molten metal temperature T and the target melting temperature T c at time point t 1 Δ
Tから残りの必要投入電力量を算出し、保温電力も考慮に入れて所定の溶解時間t cまでの残り時間t c −t 1で溶湯を目標溶解温度T cとする投入電力Wを演算し、該電力W Calculating the remaining required input power amount from T, incubated power take into account to calculate the input power W to the molten metal a target melting temperature T c in the remaining time t c -t 1 until a predetermined dissolution time t c , said power W
を残り時間t c −t 1投入して溶湯を目標溶解温度T cに加熱する工程と、 からなる溶解炉の温度制御方法。 Heating the melt to a target melt temperature T c with the remaining time t c -t 1 charged, the temperature control method of a melting furnace consisting of.

(2) 投入材料の重量、材質、溶解炉固有の特質により理論的あるいは実験的に求められた溶融完了までの必要電力量WH Mおよび目標溶解温度に達するまでの必要電力量WH Tに基づき初期投入電力量WH 1を演算し、所定の溶解時間t c内の適当な時間t 1内に初期投入電力量WH 1を投入完了とするための電力W 0を演算し、t 1時点での溶湯温度Tと目標溶解温度T cとの温度差ΔTから残りの必要投入電力量を算出し、保温電力も考慮に入れて所定の溶解時間t cまでの残り時間t c −t 1で溶湯を目標溶解温度T cとする投入電力Wを演算するCPUと、 前記CPUの演算結果に基づき溶解炉の加熱コイルへの通電量を制御する投入電力制御装置と、 溶融完了後の溶湯の温度を計測する温度センサーと、 からなる溶解炉の温度制御装置。 (2) the weight of the input material, the material, the melting furnace early based on the required power amount WH T of the inherent qualities to reach the required power amount WH M and the target temperature of dissolution until the completion of melting obtained theoretically or experimentally calculates the charged power amount WH 1, calculates the power W 0 to the initial charge electric energy WH 1 and put completed at appropriate times t 1 within a predetermined dissolution times t c, the molten metal at the time point t 1 calculating the remaining required input power amount from the temperature difference ΔT between the temperature T and the target melting temperature T c, the target molten metal insulation power be taken into account in the remaining time t c -t 1 until a predetermined dissolution time t c measuring a CPU for calculating the input power W to melting temperature T c, and the supply power control apparatus for controlling the energization amount to the heating coil of the melting furnace on the basis of the calculation result of the CPU, and the temperature of the melt after completion of the melting a temperature sensor, furnace temperature control device comprising a.

〔作用〕 [Action]

上記(1)の方法および上記(2)の装置では、時間(溶融完の時間t 1 、溶解完の時間t c )を先に決め、溶融、溶解に必要な電力W 0 、Wを算出するので、所定のサイクルタイムに合わせた溶解が行われる。 The apparatus of the method and the (2) above (1), timed to (time t c of the time of the melting completion t 1, dissolved End) ahead, calculates melt, the power W 0, W required for dissolution since dissolution tailored to a predetermined cycle time is performed.

また、電力W 0を時間t 1供給することにより、投入材料が自動的に溶融完了になるので、作業者の監視が不要である。 Moreover, by time t 1 supplies power W 0, because the input material is automatically completion of melting, it is unnecessary operator monitoring. また、材料溶融完了の時点で温度センサーにより溶湯温度が測定されるので、測温の精度は高い。 Further, since the molten metal temperature by the temperature sensor at the time of material melting completion is measured, the temperature measurement accuracy is high. また、 Also,
電力Wを時間t c −t 1供給することにより、溶湯が自動的に目標溶解温度T cになり、溶解完了となるので、溶解に作業者の監視が不要である。 By time t c -t 1 supplies power W, the molten metal will automatically be the target melting temperature T c, since the dissolution is complete, it is not required operator monitoring the dissolution.

〔実施例〕 〔Example〕

以下に、本発明に係る溶解炉の温度制御方法およびその装置の望ましい実施例を、図面を参照して説明する。 Hereinafter, a preferred embodiment of the temperature control method and apparatus for melting furnace according to the present invention will be described with reference to the drawings.

第1実施例 第1図ないし第6図は、本発明の第1実施例を示しており、このうち第1図は、本発明が適用される溶解炉の温度制御装置を示している。 Figure 1 to Figure 6 the first embodiment shows a first embodiment of the present invention, of which the first figure shows a temperature control apparatus for a melting furnace to which the present invention is applied.

第1図において、図中、1は溶解炉を示しており、溶解炉1の炉体2の外周には、高周波加熱コイル3が配設されている。 In FIG. 1, in the figure 1 shows a melting furnace, the outer periphery of the melting furnace 1 of the furnace body 2, the high frequency heating coil 3 is arranged. 炉体2内には溶解すべき材料が投入されており、投入材料は高周波加熱コイル3によって加熱され溶融、溶解されるようになっている。 The furnace body 2 has a material to be dissolved is turned, the input material is heated by the high frequency heating coil 3 melt, and is dissolved. 炉体2の上方には、高周波加熱コイル3によって溶融された溶湯4の温度を測定する温度測定手段(温度センサー)5が配置されている。 Above the furnace 2, a temperature measuring means for measuring the temperature of the molten metal 4 which is melted by high-frequency heating coil 3 (temperature sensor) 5 is disposed. 温度センサー5は、昇降手段6に取付けられており、温度測定時には昇降手段6の下降動作によって温度センサー5が溶湯に浸漬可能になっている。 Temperature sensor 5 is attached to the lifting means 6, at the time of temperature measurement temperature sensor 5 is enabled immersed in the molten metal by the downward movement of the lifting means 6. 本実施例では、温度センサー5は溶湯4に直接浸漬させる熱電対から構成されているが、放射温度計等の非接触型の温度測定手段を用いてもよい。 In this embodiment, the temperature sensor 5 is constituted by a thermocouple dipping directly into the molten metal 4 may be used temperature measuring means of the non-contact type such as a radiation thermometer. 非接触型の温度測定手段を用いた場合は、本実施例のような昇降手段6は不要である。 In the case of using the temperature measuring means of the non-contact type, the lifting means 6, such as in the present embodiment is not required. 高周波加熱コイル3と温度センサー5は、温度制御手段7に接続されている。 High-frequency heating coil 3 and the temperature sensor 5 is connected to the temperature control unit 7. 温度制御手段7は、演算手段としてのコンピュータのCPU11、AD変換器12、電力制御手段13とから構成されている。 Temperature control means 7, CPU 11 of the computer as calculation means, AD converter 12, and a power control unit 13.

CPU11は、溶解材料の重量、材質および炉の固有の特質とから溶解炉に投入される材料が完全に溶融するのに必要な電力量を求める演算機能を有している。 CPU11, the weight of the dissolved material, has a calculation function of the material to be charged into the melting furnace from the inherent nature of the material and the furnace determine the amount of power required to completely melt. また、CP In addition, CP
U11は、温度センサー5によって測定された溶湯4の温度と、溶湯4の目標温度との温度差から必要とされる供給電力量を求め、この供給電力量と予め設定された溶解時間とから溶湯を目標温度に上昇させるための供給電力を算出する演算機能を有している。 U11 is molten from the temperature of the molten metal 4 which is measured by the temperature sensor 5 calculates the supply amount of power required from the temperature difference between the target temperature of the molten metal 4, the supply amount of power with a preset dissolution time and an arithmetic function that calculates the power supplied to raise the target temperature.

温度センサー5は、AD変換器12を介してCPU11に接続されている。 Temperature sensor 5 is connected to the CPU11 via the AD converter 12. 温度センサー5は熱電対から構成されているので、アナログ信号をデジタル信号に変換する必要があり、温度情報としてCPU11にはデジタル信号が入力される。 Since the temperature sensor 5 is constituted by a thermocouple, it is necessary to convert the analog signal into a digital signal, the digital signal is input to CPU11 as temperature information. 溶解炉1の高周波加熱コイル3は、電力制御手段 High frequency heating coil 3 of the melting furnace 1, the power control unit
13を介してCPU11に接続されている。 It is connected to the CPU11 through a 13. 電力制御手段13 The power control unit 13
は、CPU11からの信号に基づいて高周波加熱コイル3への通電量を制御する機能を有している。 Has a function of controlling the power supply amount to the high frequency heating coil 3 based on a signal from the CPU 11. また、温度センサー5を昇降させる昇降手段6は、CPU11に接続されており、CPU11からの出力信号に基づいて温度センサー5 Furthermore, lifting means 6 for raising and lowering the temperature sensor 5 is connected to the CPU 11, the temperature sensor 5 based on the output signal from the CPU 11
が昇降動作するようになっている。 There has been adapted to be moved up and down.

なお、CPU11には、初期投入電力量WH 1 、初期投入時間 Note that the CPU 11, the initial input power amount WH 1, initial charge time
t 1 、溶解時間t c 、目標溶解温度T cおよび保温電力W kが予め設定されている。 t 1, the dissolution time t c, the target melting temperature T c and incubated power W k are preset. 初期投入電力量WH 1は、溶解材料の重量、材質、炉の固有の特性値から理論的に求めることもでき、あるいは実験的に、すなわち溶融、溶解したデータを統計的に処理して求めることもできる。 Initial charge power amount WH 1, the weight of the dissolved material, the material can also be obtained from the inherent characteristic value of the furnace theoretically, or experimentally, i.e. melting, statistically processed and determining the dissolution data It can also be.

上述の初期投入電力量WH 1は、投入材料が完全に溶融するのに必要な電力量WH Mおよび目標溶解温度に達するまでの全投入電力量WH Tを一例として次の関係が成立する範囲で設定される。 Initial charge electric energy WH 1 described above, to the extent that the input material is the following relationship is established as an example the total input power amount WH T to reach the electric energy WH M and the target dissolution temperature necessary to completely melt It is set.

WH M +α<WH 1 <WH T ×k ここで、αは溶解効率のバラツキと完全に溶融するための余裕係数であり、kは溶解効率のバラツキと目標溶解温度以上にオーバヒートさせないための余裕係数である。 WH M + α <WH 1 wherein <WH T × k, alpha is the margin coefficient for complete melting and dispersion of the dissolution efficiency, margin coefficient for k is not to overheat above dispersion and the target dissolution temperature of the dissolution efficiency it is. また、全供給電力量WH TはWH Mと同様の方法で求められる。 The total amount of power supplied WH T is determined in the same manner as WH M.

本実施例では、ワンショットメルター等、溶解重量、 In this embodiment, one-shot melter like, dissolved by weight,
溶解材料の材質及び形状が決まっており、溶解材料の重量を計測し、溶解材料を所定の溶解重量に調整してから溶解が行なわれるが、温度制御手段7に図示されない設定器を配設し、溶解材料の重量、その他の初期値をプリセットし、毎サイクルごとに設定器を介してCPU11に初期値を入力する方法を採用することも可能である。 And it decided the material and shape of the erodible material, the weight of the dissolved material is measured, but the subject material is dissolved, adjust the predetermined dissolution weight is performed, and disposed setter not shown to the temperature control means 7 , the weight of the dissolved material, other presets the initial value, it is also possible to adopt a method of inputting an initial value to CPU11 through a setter in every cycle.

つぎに、本実施例における溶解炉の温度制御方法について説明する。 Next, a description is given of a temperature control method of the melting furnace in the present embodiment.

第2図ないし第5図は、本実施例における温度制御方法の原理を示す特性図を示している。 Figure 2 through Figure 5 shows a characteristic diagram showing the principle of a temperature control method in the present embodiment. このうち、第5図は溶解時間と供給電力量の関係を示しており、所定の溶解時間t c内の適当な時間t 1までに初期投入電力量WH 1が溶解炉に供給される。 Of these, FIG. 5 shows the relationship between dissolution time and the amount of power supply, the initial charge amount of power WH 1 is supplied to the melting furnace until the appropriate time t 1 within a predetermined dissolution time t c. 第4図は溶解炉に供給される電力と時間の関係を示す図であり、時間0〜t 1までの間の供給電力はW 0 =WH 1 /t 1であることを示している。 Figure 4 is a diagram showing the relationship between power and time that is supplied to the melting furnace, the electric power supplied until time 0 to t 1 indicates that the W 0 = WH 1 / t 1 .

この電力W 0が溶解炉に供給された結果、投入材料の温度と時間との関係は第2図に示すようになる。 Results The power W 0 is supplied to the melting furnace, the relationship between the temperature and time of the input material is as shown in Figure 2. ここで、 here,
平均的な例を曲線a、バラツキの範囲内で溶解効率が最も悪い例を曲線b、同様に最も効率の良い例を曲線cで示す。 Mean example curve a, shown dissolved within the dispersion efficiency is most bad example curve b, and most efficient embodiment similarly by curve c. 初期供給電力量WH 1が供給された結果、時間t 1での溶湯温度T 1は、それぞれT 1a 、T 1b 、T 1cとなる。 Results initial supply amount of power WH 1 is supplied molten metal temperatures T 1 at time t 1 is, T 1a respectively, T 1b, the T 1c.

ここで明らかなように、初期供給電力量WH 1は、最も効率の悪い場合でも供給完了時=時間t 1での溶湯温度T Here, as is evident, the initial amount of power supply WH 1 is molten metal temperature T in the most even inefficient at the completion of the feeds = time t 1
1bが溶融完了温度T Mに対してT 1b =T M +Tα(Tαは余裕係数)となる範囲で設定される。 1b is set in a range of a T 1b = T M + Tα the molten completion temperature T M (T [alpha afford coefficient). また、最も効率の良い場合でも、初期供給電力量WH 1は時間t 1での溶湯温度T Further, even if the most efficient, molten metal temperature T of the initial amount of power supply WH 1 at time t 1
1cが目標溶解温度T cに対してT 1c =T c −Tβ(TβはイナーシャでT cをオーバーしないための余裕係数)となる範囲内で設定される。 1c is T 1c = T c -Tβ the target melting temperature T c (T [beta afford coefficients for not over the T c with inertia) is set within the Scope.

第2図の曲線a、b、cにおいて、時間t 1での溶湯温度はそれぞれT 1a 、T 1b 、T 1cであるから、目標溶解温度T Curve a in Figure 2, b, in c, respectively melt temperature T 1a at time t 1, T 1b, because it is T 1c, the target dissolution temperature T
cとの温度差はそれぞれΔT a =T c −T 1a 、ΔT b =T c Each temperature difference between c ΔT a = T c -T 1a , ΔT b = T c -
T 1b 、ΔT c =T c −T 1cとなり、この温度差分を所定の溶解時間t cとの時間差Δt=t c −t 1で昇温すれば所定の溶解時間t cで目標溶解温度T cに到達させることができる。 T 1b, ΔT c = T c -T 1c , and the target melt temperature T c in the time difference of the temperature difference with a predetermined melting time t c Δt = t c when heated at a -t 1 given dissolution time t c it is possible to reach the. ここで、温度差ΔT分だけ溶湯温度を上昇させるのに必要な電力量は次式で表わされる。 Here, the amount of power required to raise the temperature difference ΔT min just melt temperature is expressed by the following equation.

ΔWH=η×ρ×M×ΔT+ΔWH k (η:炉の効率 ρ:溶湯の比熱 M:溶解重量 ΔWH k : ΔWH = η × ρ × M × ΔT + ΔWH k (η: efficiency of the furnace [rho: specific heat of the molten metal M: dissolve Weight ΔWH k:
保温電力量) この場合の必要投入電力Wは、 The amount of heat insulation power) required input power W in this case, となる。 To become. 第3図は、温度差ΔTと必要供給電力Wの関係を示しており、第2図の曲線a、b、cに対応する温度差ΔT a 、ΔT b 、ΔT cに対し供給電力はそれぞれW a 、W b Figure 3 shows the relationship between the temperature difference [Delta] T and the required supply power W, curve a in FIG. 2, b, the temperature difference [Delta] T a which corresponds to c, [Delta] T b, respectively supply power W to [Delta] T c a, W b,
W cになることがわかる。 It can be seen that to become a W c.

第4図において、時間t 1以降の供給電力のレベルを下げているのは、急速溶解の場合、昇温速度が速過ぎるため、制御系の遅れによるオーバーヒートが発生し易いためである。 In Figure 4, what lowers the level of power supplied time t 1 later when the rapid dissolution, since heating rate is too fast, it is liable overheating due to a delay of the control system occur. つまり、時間t 1以降の供給電力の降下は、昇温速度を低減し、精度良く目標溶解温度とするための手段であり、急速溶解の場合は不可欠であり、通常溶解の場合も精度向上のために有効である。 In other words, drop in the power supply time t 1 later, to reduce the heating rate, a means for the accurately target dissolution temperature, in the case of rapid dissolution is essential, to improve the accuracy in the case of normal solubility it is effective for. この供給電力のレベルを下げる方法は、特別な装置は必要ではなく、急速溶解では初期投入電力量WH 1を許される範囲内で大きくし、時間t 1を許される範囲で小さく設定することで可能となる。 Method of reducing the level of the supply power, special equipment is not required, in the rapid dissolution is increased within the range permitted an initial charge power amount WH 1, realized by setting the small to the extent permitted time t 1 to become. また、通常溶解では初期供給電力量WH 1は同様であるが、もともと昇温速度もあまり速くないので、時間t 1は大きめに設定する方が初期供給電力が小となり経済的である。 Further, in normal dissolving the initial supply amount of power WH 1 is the same, since not originally be very fast heating rate, the time t 1 is slightly large who set the initial power supply is small becomes economically.

第6図は、演算手段としてのCPU11における情報処理の手順を示している。 Figure 6 shows a procedure of information processing in CPU11 as an arithmetic unit.

ステップ30に示すように、溶解準備完了によりスタートし、ステップ31で初期供給電力W 0が電力制御手段13を介して溶解炉1側に出力され、溶解炉1内の溶解材料が高周波加熱コイルによって加熱される。 As shown in step 30, started by the dissolution ready, the initial supply power W 0 is output to the melting furnace 1 side through the power control unit 13 in step 31, dissolved material in the melting furnace 1 by the high frequency heating coil It is heated. ステップ32ではタイマーの作動が開始し、ステップ33で作動時間がt 1になったか否かを判定し、その結果がt 1 ≧tになるまでこの動作を繰返す。 In step 32 the timer operation starts, the operation time is judged whether it is t 1 at step 33, repeating this operation until the result becomes t 1 ≧ t. つまり、溶解材料が完全に溶融されたか否かを時間によって判定する。 That is, dissolved material checked by the time whether it is completely melted. ステップ33においてt t in step 33
≧t 1になると、ステップ34に進み、温度センサー5の昇降手段6に下降指令が出力され、温度センサー5が溶湯4の中へ浸漬される。 Becomes a ≧ t 1, the process proceeds to step 34, descent command the lifting means 6 of the temperature sensor 5 is output, the temperature sensor 5 is immersed into the melt 4. そして、溶湯温度TがA/D変換器6を介してCPU11によって読み込まれる。 Then, the melt temperature T is read by the CPU11 via the A / D converter 6. ステップ37ではCPU11により目標溶解温度T cとの温度差ΔT=T c −T The temperature difference between the target dissolution temperature T c in step 37 the CPU11 ΔT = T c -T
が算出され、ステップ38で投入電力W=a・ΔT+W kが算出される。 There is calculated, the input power W = a · ΔT + W k is calculated in step 38. ステップ39では、その結果を電力制御手段 In step 39, the power control means and the results
13に出力し、高周波加熱コイル3への通電量が切り替えられる。 Outputs 13, power supply amount to the high frequency heating coil 3 is switched.

急速溶解等で温度センサー5の溶湯4への浸漬動作時間及び測温開始までの安定化時間が長すぎて問題となる場合は、タイマーを2段にして、上記時間分だけt 1より早目にタイムアップするタイマーで温度センサー5の下降指令を出力するか、一旦保温電力W kにレベルを落としておく方法をとるのがよい。 If the stabilization time until the immersion operation time and the temperature measurement start to melt 4 of the temperature sensor 5 becomes a problem too long in the rapid dissolution or the like, and a timer in two stages, early than t 1 by the time period th outputting a descent command of the temperature sensor 5 with a timer to time up to or, better to employ a method to keep temporarily dropped level thermal insulation power W k.

通電量を切り替えた後は、ステップ40、41に進んで溶湯4の温度が監視される。 After switching the energization amount, the temperature of the molten metal 4 is monitored proceeds to step 40 and 41. そして、溶湯4の温度が目標溶解温度T Cになると、ステップ42に進み、溶解完了信号を出力するとともに、供給電力を保温電力W kとし、高周波加熱コイル3の通電量が切り替えられ、処理は終了する。 When the temperature of the molten metal 4 is a target melt temperature T C, the flow proceeds to step 42, and outputs the dissolution completion signal, the supply power to the heat retaining power W k, energization amount of the high-frequency heating coil 3 is switched, the processing finish.

第2実施例 第7図ないし第9図は、本発明の第2実施例を示している。 Figure 7 through Figure 9 the second embodiment, shows a second embodiment of the present invention. 本実施例が第1実施例と異なるところは、溶解時間と溶解材料の温度との関係、および溶解時間と供給電力の関係であり、その他は第1実施例の構成に準じるので、準じる部分に第1実施例と同一の符号を付すことにより、準じる部分の説明は省略する。 The inventors of the present embodiment differs from the first embodiment, the relationship between the temperature of the dissolution time and the dissolution material, and dissolving a relationship between time and the supply power, since others conform to the configuration of the first embodiment, the portion analogous denoted by the same reference numerals as in the first embodiment, description of parts analogous omitted.

第7図は、時間と溶解材料の温度の関係を、第8図は時間と投入電力の関係を示している。 Figure 7 shows the relationship of the temperature time and the dissolution material, FIG. 8 shows the relationship between time and the input electric power. 本実施例では、t 1 In this embodiment, t 1
−t c間をn個に区分し、それぞれの区間毎に溶湯温度T i Divided between -t c to n, the melt temperature T i for each segment
を測温し、その結果と目標溶解温度T cとの温度差ΔT i The measurement was raised, the temperature difference between the result and the target dissolution temperature T c ΔT i =
T c −T iにより供給電力W iを算出することにより、より細かいピッチで所定の溶解時間t cに目標溶解温度T cとなるよう修正を加えていくものである。 By calculating the power supplied W i by T c -T i, is intended to continue with the modification to the target dissolution temperature T c in the predetermined dissolution time t c at a finer pitch.

第7図においては、時間t 1のとき溶湯温度はT 1であるので、温度差ΔT 1 =T c −T 1 、時間差Δt 1 =t c −t 1より溶解炉に供給する供給電力W 1が得られる。 In Figure 7, since the molten metal temperature at time t 1 is the T 1, the temperature difference [Delta] T 1 = T c -T 1, the time difference Δt 1 = t c -t supply supplies 1 More melting furnace power W 1 It is obtained. 次の測温タイミングt 2のとき、t 3のときと同様の処理を行ない、t 1 =t c When the next temperature measurement timing t 2, the same processing as in the case of t 3, t 1 = t c
となるまでこの処理が繰り返される。 This process is repeated until the.

第9図は、本実施例のCPU11における情報処理のフローチャートを示している。 Figure 9 shows a flowchart of information processing in CPU11 of the present embodiment. 第1実施例と異なるのは、ステップ34で溶湯温度T iを読み込んだ後、ステップ35でT i Differs from the first embodiment, after loading the molten metal temperature T i in step 34, T i in step 35
を目標溶解温度T cと比較し、T i ≦T cのときステップ36に進み、時間t iと所定の溶解時間t cを比較することであり、t i ≦t cのとき第1実施例のステップ37〜39と同様の処理をステップ37′〜39′で行ない、ステップ34に戻ることである。 Was compared with a target melt temperature T c, the process proceeds to step 36 when the T i ≦ T c, is to compare the time t i and a predetermined dissolution time t c, the first embodiment when t i ≦ t c the same process as in step 37-39 performed in step 37'~39 'of, is that the flow returns to step 34. ステップ36でt i >t cとなるのは、所定の溶解時間t cで目標溶解温度に達しなかった場合であり、この場合はすぐにステップ34に戻りT i =T cになるまで同じ処理が繰り返される。 T i> of the t c in step 36, a case that has not reached the target dissolution temperature at a given dissolution time t c, the same processing until this case is T i = T c immediately returns to Step 34 It is repeated. この時の供給電力は、t 1 >t cとなる直前の電力W iに固定されている。 Supply power when this is fixed immediately before the power W i which becomes t 1> t c. ステップ35でT i =T c Step 35 at T i = T c
となるとステップ42に進み電力制御手段13を介して保温電力W kが出力され、処理を終了する。 When it comes to thermal insulation power W k via the power control unit 13 proceeds to step 42 is output, the process ends.

なお、第7図、第8図では、説明をわかり易くするため、ある時間単位に区分して表示してあるが、CPU11のステップ34〜39までの処理サイクル毎に処理すれば良く、第9図の処理フローは後者で表記してある。 Incidentally, FIG. 7, in the FIG. 8, for clarity of description, are presented separately in a certain time unit, but may be processed in each processing cycle of Steps 34 to 39 of the CPU 11, FIG. 9 the process flow are represented by the latter.

第3実施例 第10図および第11図は、本発明の第3実施例を示している。 FIGS. 10 and 11 the third embodiment, it shows a third embodiment of the present invention. 本実施例は、過大な供給電力により溶湯の中央部が盛り上がり、溶湯が炉外へはね出たりして安全性その他から供給電力に限界が生じるのを防ぐのに適用できる例である。 This embodiment, the central portion of the molten metal raised by excessive power supply, an example in which molten metal can be applied from the safety Others and out splashing to the outside of the furnace to prevent the limit on the supply power is generated.

初期投入電力量WH 1の設定の方法は、第1実施例と同じであるが、図に示すように、溶解開始までと、それ以降で供給電力を変更し、溶融開始以降は比較的小さな電力に切り替え、急速溶解の危険を防ぐようにしている。 The method of initial charge electric energy WH 1 configuration is the same as the first embodiment, as shown in FIG, until dissolution started, changes the power supply in later, after the start melting relatively small power in switching, and to prevent the risk of rapid dissolution.

〔発明の効果〕 〔Effect of the invention〕

本発明に係る溶解炉の温度制御方法およびその装置によれば、以下の効果が得られる。 According to the temperature controlling method and apparatus of the melting furnace according to the present invention, the following effects are obtained.

(イ) 溶解材料の溶融完了を作業者によって監視する必要がなくなり、溶解作業の自動化、無人化が可能となる。 (B) there is no need to be monitored by the operator to the completion of melting of the erodible material, automation of dissolution work, thereby enabling unmanned.

(ロ) 溶解材料の投入時から温度を測定する従来方法では、溶解材料の温度を計測しているのか、材料間の雰囲気温度を計測しているのかがわからず、部分的に溶融が始まった場合では、計測ミスが発生しやすいが、本発明では、完全溶融後に、温度測定を開始するので、このような計測ミスは確実に防止できる。 In the conventional method of measuring the temperature from the time of turn-on of the (b) dissolving the material, whether measures the temperature of the dissolution material, not know measures the ambient temperature between the material, partially melted began in case, the measurement errors are likely to occur, in the present invention, after complete melting, since the starting temperature measurement, such measurement errors can be reliably prevented.

(ハ) 温度制御の遅れがないため、制御上は供給電力に制限がなく急速溶解にも対応することができる。 Because there is no delay in (c) temperature control, control on the can corresponding to rapid dissolution no limit on the supply power.

(ニ) 初期供給電力量を投入完了時点の温度と目標溶解温度との温度差及び所定溶解時間との時間差により供給電力を決めるため、所定の溶解時間で溶解が精度よく完了し、サイクルタイムが決まっている場合は、残りの時間を保温するというエネルギーのロスを防止できる。 To determine the power supplied by the time difference between the temperature difference and the predetermined dissolution time (d) Initial amount of power supply to the temperature and the target temperature of dissolution-on completion, dissolved at a given dissolution time is completed accurately, cycle time If you are determined, it is possible to prevent the loss of energy that warm the rest of the time.
さらに、サイクルタイムに間に合わないということもなくなり、これに起因する生産性の低下が防止できる。 Furthermore, also it eliminates that no time for the cycle time, lowering of productivity can be prevented due to this.

(ホ) 初期供給電力量投入完了後の供給電力レベルが低くなるように初期投入電力量と完了タイミングで調整できるので、溶融完了までは大電力で急速に加熱し、溶解し、それ以降は溶湯温度による制御でも十分な加熱速度とすることができ精度の良い制御が可能となる。 Since (E) initial supply amount of power-on after completion of the supply power level can be adjusted at completion timing and the initial charge amount of power to be lower, until the completion of melting was rapidly heated at high power, and dissolved, thereafter the melt good precision control can be a sufficient heating rate in control of temperature is made possible.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

第1図は本発明の第1実施例に係る溶解炉の温度制御方法に用いられる装置の概略構成図、 第2図は第1図の装置における溶解材料の温度と時間との関係を示す特性図、 第3図は第1の装置における算出された温度差と必要投入電力との関係を示す特性図、 第4図は第1図の装置における供給電力と時間との関係を示す特性図、 第5図は第1図の装置における溶解時間と供給電力量との関係を示す特性図、 第6図は第1図の装置の演算手段における情報処理の手順を示したフローチャート、 第7図は、本発明の第2実施例に係る溶解炉の温度制御方法における溶解時間と溶解材料の温度との関係を示す特性図、 第8図は第7図の特性に基づく溶解時間と供給電力との関係を示す特性図、 第9図は第7図および第8図の特性を利用した場 Figure 1 is a schematic structural diagram of a device used in the temperature control method of a furnace according to the first embodiment of the present invention, FIG. 2 characteristic showing the relationship between the temperature and time of the subject material in the apparatus of FIG. 1 FIG, FIG. 3 is a characteristic diagram, Figure 4 is a characteristic diagram showing the relationship between the supplied electric power and time in the apparatus of FIG. 1 showing the relationship between the calculated temperature difference and the required input power of the first device, Figure 5 is a characteristic diagram showing the relationship between the dissolution time and the amount of power supply in the apparatus of FIG. 1, FIG. 6 is a flowchart showing the processing steps in the arithmetic means of the apparatus of FIG. 1, FIG. 7 is a characteristic diagram showing the relationship between the temperature of the erodible material and the dissolution time in the temperature control method of the melting furnace according to a second embodiment of the present invention, FIG. 8 is the dissolution time and the supply electric power based on the characteristics of FIG. 7 characteristic diagram showing the relationship, play FIG. 9 is obtained by utilizing the characteristics of FIGS. 7 and 8 の演算手段における情報処理の手順を示したフローチャート、 第10図は本発明の第3実施例に係る溶解炉の温度制御方法における溶解時間と溶解材料の温度との関係を示す特性図、 第11図は第10図の特性の基づく溶解時間と供給電力との関係を示す特性図、 である。 Flowchart illustrating a processing procedure in the calculation means, FIG. 10 third characteristic diagram showing the relationship between the temperature of the dissolution time and the dissolution material at a temperature controlling method of the melting furnace according to an embodiment of the present invention, the 11 Figure is a characteristic diagram showing the relationship between the dissolution time and the supply electric power based characteristics of FIG. 10,. 1……溶解炉 3……高周波加熱コイル 4……溶湯 5……温度測定手段(温度センサー) 6……昇降手段 11……CPU(演算手段) 13……電力制御手段 1 ...... melting furnace 3 ...... frequency heating coil 4 ...... molten metal 5 ...... temperature measuring means (temperature sensor) 6 ...... lift means 11 ...... CPU (computing means) 13 ...... power control unit

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】 (57) [the claims]
  1. 【請求項1】投入材料の重量、材質、溶解炉固有の特質により理論的あるいは実験的に求められた溶融完了までの必要電力量WH Mおよび目標溶解温度に達するまでの必要電力量WH Tに基づき初期投入電力量WH 1を演算し、所定の溶解時間t c内の適当な時間t 1内に初期投入電力量WH 1 Weight of 1. A charged material, a material, a melting furnace inherent qualities required power amount WH T to reach the required power amount WH M and the target temperature of dissolution until the completion of melting obtained theoretically or experimentally initial charge calculates the amount of power WH 1, the initial charge electric energy WH 1 at the appropriate time t 1 within a predetermined dissolution times t c based
    を投入完了とするための電力W 0を演算し、該電力W 0をt 1 Calculates the power W 0 to the charged complete, the electric power W 0 t 1
    時間投入して投入材料を溶融完了させる工程と、 t 1時点で温度センサーにて溶湯温度Tを計測する工程と、 t 1時点での溶湯温度Tと目標溶解温度T cとの温度差ΔT Temperature difference ΔT of the steps to complete melting of the input material in time on, the step of measuring the molten metal temperature T at the temperature sensor in time point t 1, the molten metal temperature T and the target melting temperature T c at time point t 1
    から残りの必要投入電力量を算出し、保温電力も考慮に入れて所定の溶解時間t cまでの残り時間t c −t 1で溶湯を目標溶解温度T cとする投入電力Wを演算し、該電力Wを残り時間t c −t 1投入して溶湯を目標溶解温度T cに加熱する工程と、 からなる溶解炉の温度制御方法。 From calculating the remaining required input power amount, and the holding power is also taken into account to calculate the input power W to the molten metal a target melting temperature T c in the remaining time t c -t 1 until a predetermined dissolution time t c, heating the melt to a target melt temperature T c of said power W to the remaining time t c -t 1 turned melting furnace temperature control method consisting.
  2. 【請求項2】投入材料の重量、材質、溶解炉固有の特質により理論的あるいは実験的に求められた溶融完了までの必要電力量WH Mおよび目標溶解温度に達するまでの必要電力量WH Tに基づき初期投入電力量WH 1を演算し、所定の溶解時間t c内の適当な時間t 1内に初期投入電力量WH 1 Weight wherein the input material, the material, the melting furnace inherent qualities required power amount WH T to reach the required power amount WH M and the target temperature of dissolution until the completion of melting obtained theoretically or experimentally initial charge calculates the amount of power WH 1, the initial charge electric energy WH 1 at the appropriate time t 1 within a predetermined dissolution times t c based
    を投入完了とするための電力W 0を演算し、t 1時点での溶湯温度Tと目標溶解温度T cとの温度差ΔTから残りの必要投入電力量を算出し、保温電力も考慮に入れて所定の溶解時間t cまでの残り時間t c −t 1で溶湯を目標溶解温度 The calculated power W 0 to the charged complete, calculate the remaining required input power amount from the temperature difference ΔT between the melt temperature T and the target melting temperature T c at time point t 1, also taking into account thermal insulation power target dissolution temperature molten metal in the remaining time t c -t 1 until a predetermined dissolution time t c Te
    T cとする投入電力Wを演算するCPUと、 前記CPUの演算結果に基づき溶解炉の加熱コイルへの通電量を制御する投入電力制御装置と、 溶融完了後の溶湯の温度を計測する温度センサーと、 からなる溶解炉の温度制御装置。 A CPU for calculating the input power W to T c, the input power control apparatus for controlling the energization amount to the heating coil of the melting furnace on the basis of the calculation result of the CPU, a temperature sensor for measuring the temperature of the melt after completion of the melting When, melting furnace temperature control device comprising a.
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