JPH01259131A - 連続焼鈍炉における板温制御方法 - Google Patents

連続焼鈍炉における板温制御方法

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JPH01259131A
JPH01259131A JP8607288A JP8607288A JPH01259131A JP H01259131 A JPH01259131 A JP H01259131A JP 8607288 A JP8607288 A JP 8607288A JP 8607288 A JP8607288 A JP 8607288A JP H01259131 A JPH01259131 A JP H01259131A
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JP
Japan
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furnace
strip
temperature
temp
target
Prior art date
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Pending
Application number
JP8607288A
Other languages
English (en)
Inventor
Teiji Nakayama
中山 悌司
Katsumi Suehiro
克己 末廣
Kazuo Maehara
前原 一雄
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.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Publication of JPH01259131A publication Critical patent/JPH01259131A/ja
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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、連続焼鈍炉内ス)IJツブヒートパターンの
制御方法、特にその制御の目標値として用いられるべき
適切なヒートパターンの決定方法に関する。
なお、本明細書中において、ストリップヒートパターン
又はヒートパターンとは、炉内ストリップにおける長さ
方向温度分布状況のことをいう。
〔従来の技術〕
連続焼鈍炉の炉温制御系の模式図を第3図に示す。同図
において、連続焼鈍炉は、−点鎖線で表される炉温制御
ゾーン境界によって、全体がNゾーンに分割されている
ものとする。ストリップ1は、第1ゾーンから第Nゾー
ンへ走行する。
さて、一般に焼鈍工程においては、炉出口板温を要求さ
れる値の範囲内に収め、且つ炉内ストリップヒートパタ
ーンを良好な状態に制御することは、製品の品質を確保
し、安定な操業を実現する上で極めて重要である。しか
し、現実には炉内板温を直接計測・制御することは非常
に困難である。
そこで、板温制御は、通鹿、適切なス) IJツブヒー
トパターンを実現するだめの第1ゾーン炉温目標値Tl
111−1〜N)を何らかの方法によって各ゾーンごと
に設定し、炉温温度計2によって測定された各ゾーン炉
温度Tz(1=1〜N)を、該炉温目標値に一致させる
べくコントローラ3によって制御することによって実現
されている。
ところで、この際の各ゾーンの炉温目標値設定は、特開
昭54−43809号公報や特開昭56−77335号
公報にみられるように、炉全体を平均温度T、と出口板
温T5゜との関係を表す単一のモデル式(1)で近似す
るという手法を用いている。
T5゜−f  (Tr 、  v、  d、 w ・・
・) +TSQ−(1)但し、Tse:人口板温 V  板速 d ・板厚 W 、板幅 そして、このモデル式(1)から得られた近似値により
、目標とする出口板温を達成させる平均炉温を決定し、
該平均炉温に経験的負荷配分を施すことにより、各ゾー
ンの炉温目標値を得る。そのフローチャートを第4図に
示す。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、上述の方法は、経験的に、問題の少ないヒート
パターンか実現される、と考えられるような炉温パター
ンを炉温目標値として設定するに過ぎず、炉内のストリ
ップヒートパターンを直接制御するものではない。その
ため、炉内ストリップ上の急峻な温度勾配等、不適正な
ヒートパターンによるヒートバックル、すなわぢストリ
ップの通熱や急激な温度」二昇に起因して発生ずるス)
 IJノブ上のシワやストリップの炉内蛇行の発生を回
避することができなかった。加えて、燃料流量制限等各
種条件への考慮かなされずに目標炉温か設定されるた約
、現実には、目標出口板温達成不能、制御不能といった
手旗を免れなかった。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、ス
トリップヒートパターンの直接制御を実現することを1
」的とする。
〔課題を解決するた杓の手段〕
本発明の連続焼鈍炉にお(jる板温制御方法は、この目
的を達成するため、複数ゾーンからなる焼鈍炉において
、各ゾーンごとに炉温と炉内板温の関係を示すモデル及
び炉温と燃料流量の関係を示ずモデルを用意し、燃料流
量制限、炉温制限の範囲内で目標出口板温を確保し、且
つ、炉内でのストリップのヒートバックル及び蛇行の発
生を回避する炉内ストリップヒートパターンを得、該ス
トリップヒートパターンに基つき、前記炉温と炉内板温
の関係を示すモデルを用いて各ゾーンの炉温を計算し、
該炉温を炉温設定値として出側板温を制御することを特
徴とする。
なお、前記の炉内ストリップヒートパターンは、ストリ
ップの長さ方向の温度勾配分布に偏りがなく、且つ急激
な温度勾配が存在しないヒートパターンとする。
〔作用〕
以下に、本発明による目標ストリップヒートパターンの
決定方法の原理を、第1図に示すフローチャートに基づ
いて説明する。
人口板温T s a及び目標出口板温T、、oが与えら
れたとき、ストリップ上の温度分布が均一であると仮定
して、該入口板温T S e +  出口板温T s 
o間を内挿することにより、簡単に目標ストリップヒー
トパターンを決定できる。しかし、従来の方法では燃料
流量制限等を考慮していないため該目標ストリップ上−
I・パターンか実現不能または制御不能となる可能性が
存在する。
したがって本発明においては、以上の事情を考慮して、
第1ゾーン燃料流量F+(i=1〜N)の関係を示すモ
デル式を導入する。該モデル式により、目標ストリップ
ヒートパターンを実現するに必要な燃料流量、炉温分布
が演算され、該燃料流量及び炉温分布を制限範囲内に収
めるように目標ストリップヒートパターンを修正する。
これにより、実現可能かつ制御可能なる目標ス) IJ
ツブヒートパターンが得られる。
本発明における炉温目標値は、第1ソーン代表炉温Tr
+と第1ソーン代表板温TS、の関係を示すモデル式を
各ゾーンごとにたて、炉内板温が予め定められた適切な
ス) IJツブヒートパターンに従うように、各ゾーン
ごとに解くことによって得られる。従って、各ゾーンが
上記炉温目標値に一致するように、適当な炉温制御を行
うことにより、適正なヒートパターンが得られ、目標出
口板温が確実に達成される。
〔実施例〕
以下、本発明を図面に示す実施例にバづいて具体的に説
明する。
第2図は、本発明の制御方法を実施するための板温制御
系のブロック図である。第3図と同様に1はス) IJ
ツブ、−点鎖線はゾーン境界を示し、炉はNゾーンに分
割されている。
まず、計算機5に目標出口板温T s o及び入口板温
T s eが与えられると、計算機5は、経験的に求め
られ予め与えられている理想的な板温分布係数α1責i
=l〜N)に従って目標ストリップヒートパターンを決
定する。なお、ここで板温分布係数α+(i=1〜N)
とは、第1ゾーン内ストリツプ昇温量の炉全体ストリッ
プ昇温量に占める割合をいう。この板温分布係数α、と
第1ゾーン板温TS、との間の関係は、例えば次の式の
ように定義される。
′r5、−α、(TSo−T、、、) +TS、  (
0<α、<1)次に、第1ゾーン代表炉温Tflと第1
ゾーン代表板温T s +並びに第1ゾーン燃料流量F
1  と第1ソーン代表炉温Tf1の関係を示す下記(
21(3)式に基づいて、該目標ストリップヒートパタ
ーンを実現せしめる各ゾーン燃料流量F1 及び炉温分
布を演算し、該各ゾーン燃料流量及び炉温分布が燃料流
量制限・炉温制限を満たしているかどうかを調べる。(
2)、(3)式は炉内の熱伝達形態をモデル化し伝熱理
論を適用することによって導かれるものであり、(3)
式においてTll並びにFユ は、それぞれ、炉に固有
な値として予め与えられる炉標準温度分布Tll。、及
び該T□。に対応する標準燃料分布Fl。からの偏差と
して表される。
T s ’  T s + −1 ρC,hV i 。
一2ζΦr [(Trt +273> ’  (T−1
+273) ’ ](1−1〜N)・・(2) 但し、 ρニストリップ密度 ■=ニストリップ度 Φ、:放射熱伝導係数 り、ストリップ厚さ △x1:第1:−ン内ス) IJツブ長ζ:定数 C,ニストリップ熱容量 Ai(Trt  Trt。)−B+(F+  F+。)
(1−1〜N)・・(3) 但し、Ai、 Bi:定数(一般にT、1゜に依存する
)もし、(2)、 (3)式で表した諸条件が満たされ
ているならば、計算機5は該目標ストリップヒートパタ
ーンを最終的な目標ストリップヒートパターンとして出
力する。他方、満たされていないならば、前記板温分布
係数α、に適当な修正を加えて新しい板温分布係数α、
を作成し、前記諸条件が満たされるまで以上の手続きを
繰返す。該板温分布係数修正方法は、例えば下記(4)
式の手順て行うように、計算機5に設定する。
IP(Fど≧F55、□) THEN (α、−1−αl−1+に、α1−α1−k
)・・(4) 但し、F+”:第1ゾーン燃料流量 FiLim:第1ゾーン燃料流量上限値k・定数 次に、計算機6により、前記(2)式を用い、(4)式
の手順を実行することにより得られた目標ストリンプヒ
ートパタ′−ンに基づいて、炉温目標値T、1′(1−
1〜N)を演算する。ただし、ここで計算機6は一般に
計算機5内の一機能として実現される。
一方、炉温は、各ゾーンに設けられた炉温温度計2、コ
ントローラ、3、燃料流量バルブ4からなる炉温フィー
ドバック制御回路によって、先に決定された炉温目標T
ll責1−1〜N)に一致させるように制御される。該
炉温目標値T f +* は、前述のように実現かつ制
御可能であるように決定されたものであり、コントロー
ラ3のパラメータを適当に与えることによって、炉温は
、精度よく炉温目標値T f L″ に一致するように
制御される。また、炉温目標値T f i″ は、目標
出口板温の達成並びに適正ヒートパターンの実現を制約
条件に求必られたものであるから、炉温目標値の実現に
より、上記制約条件も確保される。
〔発明の効果〕
以上に説明したように、本発明においては、各ゾーンご
とに用意したモデルに基づいて炉内ストリップヒートパ
ターンを作成し、このストリップヒートパターンに基づ
いて求められた目標板温によりス) IJツブの出口板
温を制御するようにしている。これにより、燃料流量制
限・炉温制限の範囲内で目標出口板温を確保し、かつ不
適正な炉内板温分布を回避することが可能となる。した
がって、ヒートバックルやストリップの炉内蛇行の発生
が回避され、目標出口板温も確実に達成される。
このように、本発明によるとき、焼鈍工程における製品
品質の著しい向上・歩留向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の手順を示すフローチャート、第2図は
本発明を適用した連続焼鈍炉の制御装置のブロック図、
第3図は従来の連続焼鈍炉の制御装置のブロック図、第
4図は従来の制御方法を示すフローチャートである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、複数ゾーンからなる焼鈍炉において、各ゾーンごと
    に炉温と炉内板温の関係を示すモデル及び炉温と燃料流
    量の関係を示すモデルを用意し、燃料流量制限、炉温制
    限の範囲内で目標出口板温を確保し、且つ、炉内でのス
    トリップのヒートバックル及び蛇行の発生を回避する炉
    内ストリップヒートパターンを得、該ストリップヒート
    パターンに基つき、前記炉温と炉内板温の関係を示すモ
    デルを用いて各ゾーンの炉温を計算し、該炉温を炉温設
    定値として出側板温を制御することを特徴とする連続焼
    鈍炉における板温制御方法。
JP8607288A 1988-04-06 1988-04-06 連続焼鈍炉における板温制御方法 Pending JPH01259131A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013100578A (ja) * 2011-11-08 2013-05-23 Jfe Steel Corp 連続焼鈍ラインの制御方法および制御装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55119135A (en) * 1979-03-09 1980-09-12 Nippon Steel Corp Optimizing control method for heat pattern
JPS5952934A (ja) * 1982-09-20 1984-03-27 Toshiba Corp 光バイパス中継ネツトワ−ク
JPS6056026A (ja) * 1983-09-08 1985-04-01 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 連続焼鈍設備加熱炉の炉温設定方法

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