JPH0127129B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0127129B2 JPH0127129B2 JP12913583A JP12913583A JPH0127129B2 JP H0127129 B2 JPH0127129 B2 JP H0127129B2 JP 12913583 A JP12913583 A JP 12913583A JP 12913583 A JP12913583 A JP 12913583A JP H0127129 B2 JPH0127129 B2 JP H0127129B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- heated
- heat
- heat pattern
- furnace
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- Expired
Links
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- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 15
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 5
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- 238000012821 model calculation Methods 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
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- 238000003303 reheating Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Heat Treatment Processes (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(1) 発明の分野
この発明は、鋼材等を加熱する加熱炉のヒート
パターンを決定して制御を行う温度制御装置に関
するものである。
パターンを決定して制御を行う温度制御装置に関
するものである。
(2) 従来技術
近年省エネルギー、品質の向上等の観点から、
加熱炉内の鋼材自体の昇温曲線が所定のものとな
るように、炉温の時間あるいは炉長に対する温度
変化（ヒートパターン）を最適なものとし、より
最適な制御を行う装置が望まれている。
加熱炉内の鋼材自体の昇温曲線が所定のものとな
るように、炉温の時間あるいは炉長に対する温度
変化（ヒートパターン）を最適なものとし、より
最適な制御を行う装置が望まれている。
(3) 発明の目的
この発明の目的は、以上の点に鑑み、炉温から
被加熱物温度を推算し、より最適な制御を可能と
した温度制御装置を提供することである。
被加熱物温度を推算し、より最適な制御を可能と
した温度制御装置を提供することである。
(4) 発明の実施例
第１図は、この発明の一実施例を示す構成説明
図である。
図である。
図において、１はトンネル炉またはバツチ炉等
の加熱炉、２は鋼材のような被加熱物、３は加熱
炉１の炉温を測定する温度センサ、４は、温度セ
ンサ３の出力信号に基いて加熱炉１の燃焼用バー
ナー等の操作端のガス燃焼量の制御を行うマイク
ロコンピユータを含む制御装置である。
の加熱炉、２は鋼材のような被加熱物、３は加熱
炉１の炉温を測定する温度センサ、４は、温度セ
ンサ３の出力信号に基いて加熱炉１の燃焼用バー
ナー等の操作端のガス燃焼量の制御を行うマイク
ロコンピユータを含む制御装置である。
制御装置４は、目標とする被加熱物２の表面温
度または深部温度の昇温曲線を設定する設定部
（手段）４１、この設定部４１の設定値から伝熱
モデル計算によりヒートパターンを決定する演算
部（手段）４２、演算部４２のヒートパターンプ
ログラム信号と温度センサ３の出力信号とに基い
て加熱炉１の温度制御を行う調節部（手段）４３
より構成されている。
度または深部温度の昇温曲線を設定する設定部
（手段）４１、この設定部４１の設定値から伝熱
モデル計算によりヒートパターンを決定する演算
部（手段）４２、演算部４２のヒートパターンプ
ログラム信号と温度センサ３の出力信号とに基い
て加熱炉１の温度制御を行う調節部（手段）４３
より構成されている。
そして、第２図で示すような、炉長あるいは時
間に対する被加熱物２の温度を示す昇温曲線（θ1
〜θ5）を与えたとき、この昇温曲線となるような
加熱炉１の炉温Ｔの変化を示すヒートパターン
（T1〜T5）の決定は、演算部４２で伝熱モデルに
基いて行う。
間に対する被加熱物２の温度を示す昇温曲線（θ1
〜θ5）を与えたとき、この昇温曲線となるような
加熱炉１の炉温Ｔの変化を示すヒートパターン
（T1〜T5）の決定は、演算部４２で伝熱モデルに
基いて行う。
伝熱モデル計算法の詳細は「連続鋼片加熱炉に
おける伝熱実験と計算方法」（日本鉄鋼協会、特
別報告書No.11、昭和46年５月発行）によるが、概
要は次の通りである。
おける伝熱実験と計算方法」（日本鉄鋼協会、特
別報告書No.11、昭和46年５月発行）によるが、概
要は次の通りである。
つまり、被加熱物２への総伝熱量をＱ〔Kcal／
m2ｈ〕、加熱炉１の炉温をＴ〔℃〕、被加熱物２の
表面温度をθ〔℃〕、総括熱吸収率をφCG、対流
熱伝達係数をｈ〔Kcal／ｍ・ｈ・℃〕とすればほ
ぼ次式が成り立つ、 Ｑ＝4.88φCG〔（Ｔ＋273／100）4−（θ＋273／
100）4〕＋ｈ（Ｔ−θ）……(1) この(1)式に用い、伝熱差分方程式等を利用すれ
ば任意のヒートパターンから被加熱物の表面およ
び内部の昇温曲線を求めることができる。これが
伝熱モデルによる計算である。
m2ｈ〕、加熱炉１の炉温をＴ〔℃〕、被加熱物２の
表面温度をθ〔℃〕、総括熱吸収率をφCG、対流
熱伝達係数をｈ〔Kcal／ｍ・ｈ・℃〕とすればほ
ぼ次式が成り立つ、 Ｑ＝4.88φCG〔（Ｔ＋273／100）4−（θ＋273／
100）4〕＋ｈ（Ｔ−θ）……(1) この(1)式に用い、伝熱差分方程式等を利用すれ
ば任意のヒートパターンから被加熱物の表面およ
び内部の昇温曲線を求めることができる。これが
伝熱モデルによる計算である。
次に、第３図を参照して具体的に動作を説明す
る。設定部４１により、第２図で示すように昇温
曲線をいくつかの区間（、……、）に分け、
各区間ごとの経過時間（t1、……、t5）における
温度（θ1、……、θ5）の関係についての初期設定
を行う。次に、第１区間ｌにおいては求める昇温
曲線の目標値θ2に対し、適当なヒートパターンの
温度値T2′を与え、(1)式に基く電熱モデル計算に
より昇温曲線値θ2′を求める。そして、目標値θ2
と計算値θ2′を比較する。この両値の偏差△θが
所定の値に入らない場合、この偏差△θに適当な
係数を乗じたものｋ△θ、ｋ△θ2等をもとのヒー
トパターン値T2′に加減算してヒートパターン値
T″とする。同様にこの値T″に基いて伝熱モデル
計算し、昇温曲線の計算値がほぼ目標値θ2になる
までくり返し、このときのヒートパターン値T2
を決定値とし、次に区間へ進む。以上の計算は通
常鋼材の平均温度について行う。
る。設定部４１により、第２図で示すように昇温
曲線をいくつかの区間（、……、）に分け、
各区間ごとの経過時間（t1、……、t5）における
温度（θ1、……、θ5）の関係についての初期設定
を行う。次に、第１区間ｌにおいては求める昇温
曲線の目標値θ2に対し、適当なヒートパターンの
温度値T2′を与え、(1)式に基く電熱モデル計算に
より昇温曲線値θ2′を求める。そして、目標値θ2
と計算値θ2′を比較する。この両値の偏差△θが
所定の値に入らない場合、この偏差△θに適当な
係数を乗じたものｋ△θ、ｋ△θ2等をもとのヒー
トパターン値T2′に加減算してヒートパターン値
T″とする。同様にこの値T″に基いて伝熱モデル
計算し、昇温曲線の計算値がほぼ目標値θ2になる
までくり返し、このときのヒートパターン値T2
を決定値とし、次に区間へ進む。以上の計算は通
常鋼材の平均温度について行う。
このようにして、昇温曲線（θ1〜θ5）に最適な
ヒートパターン（T1〜T5）を決定し、これを自
動プログラム制御に利用することができる。
ヒートパターン（T1〜T5）を決定し、これを自
動プログラム制御に利用することができる。
第４図は、この発明の一実施例を示す構成説明
図で、第１図と同一符号は同一構成要素を示し、
加熱炉１の炉温Ｔから被加熱物２の表面温度また
は深部温度等の実体温度を計算し、演算部４２の
ヒートパターンの修正、調節部４３の調節動作の
補正を行う補正手段４４を設けている。
図で、第１図と同一符号は同一構成要素を示し、
加熱炉１の炉温Ｔから被加熱物２の表面温度また
は深部温度等の実体温度を計算し、演算部４２の
ヒートパターンの修正、調節部４３の調節動作の
補正を行う補正手段４４を設けている。
例えば、十分に被加熱物２が加熱されたことが
実体温度から判明したときは、補正手段４４は、
それ以上の加熱を停止させるよう演算手段４２の
ヒートパターン、抽出時間等を修正、補正し、全
体として省エネルギー制御を行う。
実体温度から判明したときは、補正手段４４は、
それ以上の加熱を停止させるよう演算手段４２の
ヒートパターン、抽出時間等を修正、補正し、全
体として省エネルギー制御を行う。
なお、補正手段４４の機能を演算部４２にもた
せてもよい。
せてもよい。
(5) 発明の要約
以上述べたように、この発明は、被加熱物の目
標とする昇温曲線からヒートパターンを伝熱モデ
ル計算する演算手段と、この演算手段のヒートパ
ターンに基いて加熱炉の温度制御を行う調節手段
と、加熱炉の炉温から被加熱物の表面温度または
深部温度を伝熱モデル計算して演算手段のヒート
パターンまたは調節手段の調節動作の補正を行う
補正手段とを備えた温度制御装置である。
標とする昇温曲線からヒートパターンを伝熱モデ
ル計算する演算手段と、この演算手段のヒートパ
ターンに基いて加熱炉の温度制御を行う調節手段
と、加熱炉の炉温から被加熱物の表面温度または
深部温度を伝熱モデル計算して演算手段のヒート
パターンまたは調節手段の調節動作の補正を行う
補正手段とを備えた温度制御装置である。
(6) 発明の効果
常時、被加熱物の実体温度を測定して制御を行
つているので、熱処理の効率化、高精度化が図
れ、よりいつそう省エネルギー化が図れる。
つているので、熱処理の効率化、高精度化が図
れ、よりいつそう省エネルギー化が図れる。
第１図、第４図は、この発明の一実施例を示す
構成説明図、第２図、第３図は動作説明図であ
る。 １……加熱炉、２……被加熱物、３……温度セ
ンサ、４……制御装置、４１……設定部、４２…
…演算部、４３……調節部。
構成説明図、第２図、第３図は動作説明図であ
る。 １……加熱炉、２……被加熱物、３……温度セ
ンサ、４……制御装置、４１……設定部、４２…
…演算部、４３……調節部。
Claims (1)
- １ 被加熱物の目標とする昇温曲線からヒートパ
ターンを伝熱モデル計算する演算手段と、この演
算手段のヒートパターンに基いて前記加熱炉の温
度制御を行う調節手段と、前記加熱炉の炉温から
被加熱物の表面温度または深部温度を伝熱モデル
計算して前記演算手段のヒートパターンまたは調
節手段の調節動作の補正を行う補正手段とを備え
た温度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12913583A JPS6020083A (ja) | 1983-07-15 | 1983-07-15 | 温度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12913583A JPS6020083A (ja) | 1983-07-15 | 1983-07-15 | 温度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6020083A JPS6020083A (ja) | 1985-02-01 |
| JPH0127129B2 true JPH0127129B2 (ja) | 1989-05-26 |
Family
ID=15001972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12913583A Granted JPS6020083A (ja) | 1983-07-15 | 1983-07-15 | 温度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6020083A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6418508A (en) * | 1987-07-14 | 1989-01-23 | Sumitomo Metal Ind | Method for elongation rolling tube |
| JP3052966B2 (ja) * | 1988-02-02 | 2000-06-19 | 出光興産株式会社 | 金属材料の熱処理条件決定方法 |
-
1983
- 1983-07-15 JP JP12913583A patent/JPS6020083A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6020083A (ja) | 1985-02-01 |
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