JPH01287224A - 連続熱処理炉における炉内温度制御方法 - Google Patents
連続熱処理炉における炉内温度制御方法Info
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- JPH01287224A JPH01287224A JP11509588A JP11509588A JPH01287224A JP H01287224 A JPH01287224 A JP H01287224A JP 11509588 A JP11509588 A JP 11509588A JP 11509588 A JP11509588 A JP 11509588A JP H01287224 A JPH01287224 A JP H01287224A
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Landscapes
- Control Of Heat Treatment Processes (AREA)
- 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。
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〕
この発明は連続熱処理炉における炉温制御方法に係り、
特に炉温設定値を変更する場合、あるいは炉温に変動が
生じた場合に、速やかに炉温か所定温度に復帰するごと
（制御可能な連続熱処理炉における炉内温度制御方法に
関する。
特に炉温設定値を変更する場合、あるいは炉温に変動が
生じた場合に、速やかに炉温か所定温度に復帰するごと
（制御可能な連続熱処理炉における炉内温度制御方法に
関する。
〔従来の技術］
金属ストリップの連続熱処理炉においては、加熱装置と
して一般にバーナが使用されており、炉温か所定値とな
るように燃焼ガスと燃焼空気の量が弁等により流量制御
されるようになっている。
して一般にバーナが使用されており、炉温か所定値とな
るように燃焼ガスと燃焼空気の量が弁等により流量制御
されるようになっている。
これは、第５図に示すように、空燃比一定下において、
制御量と目標値とを比較し、その偏差に対応する操作信
号を出力して燃料ガスや燃焼空気量を変化させるごとく
必要な修正動作を行うＰ Ｉ Ｉ）制御に依るのが一般
的である。
制御量と目標値とを比較し、その偏差に対応する操作信
号を出力して燃料ガスや燃焼空気量を変化させるごとく
必要な修正動作を行うＰ Ｉ Ｉ）制御に依るのが一般
的である。
しかし、このような炉で、金属ストリップの熱処理条件
に応じて炉温設定値を変更する場合、炉の熱慣性が大き
いため、炉温か所定温度になるまでに、第５図に見られ
るように時間がかかるため、その間に材質不良部が生成
される。
に応じて炉温設定値を変更する場合、炉の熱慣性が大き
いため、炉温か所定温度になるまでに、第５図に見られ
るように時間がかかるため、その間に材質不良部が生成
される。
また、何らかのトラブルによりラインが停止した場合に
は、炉内におけるストリップは静止状態にあることから
ストリップの移動に伴う抜熱がなくなり、従って結果と
して炉温か上昇してしまい、材質不良となる。
は、炉内におけるストリップは静止状態にあることから
ストリップの移動に伴う抜熱がなくなり、従って結果と
して炉温か上昇してしまい、材質不良となる。
そこで、このような問題に対処するために採られる方法
として、以下に示すようなものがある。
として、以下に示すようなものがある。
すなわち、炉温を変更する場合に、炉温か所定値に達す
るまでの間、ダミーストリップを通しておく方法や第４
図に示す方法であって、第４図においては、炉温かある
所定範囲にある場合には前記ＰＩＤ制御を行うが、炉温
か上限を超えたときには、バーナの燃料ガスと燃焼空気
の流量をバーナ容量の最小値羨し、炉温か下限を下回っ
た場合には上記流量を最大値とするダイナミック制御り
。
るまでの間、ダミーストリップを通しておく方法や第４
図に示す方法であって、第４図においては、炉温かある
所定範囲にある場合には前記ＰＩＤ制御を行うが、炉温
か上限を超えたときには、バーナの燃料ガスと燃焼空気
の流量をバーナ容量の最小値羨し、炉温か下限を下回っ
た場合には上記流量を最大値とするダイナミック制御り
。
、Ｄｔを行い、可及的速やかに炉温を所定範囲に復帰さ
せ、次いで通常のＰＩＤ制御に移行するものである。
せ、次いで通常のＰＩＤ制御に移行するものである。
しかしながら、このような従来の方法のうち、ダミース
トリップを使用する方法では、炉温か目標値に達したら
このダミーストリップを除去しなければならず、またダ
ミーストリップの通板時間に相当する工程時間分だけ、
生産量を低下させてしまうことになる。
トリップを使用する方法では、炉温か目標値に達したら
このダミーストリップを除去しなければならず、またダ
ミーストリップの通板時間に相当する工程時間分だけ、
生産量を低下させてしまうことになる。
また、第４図に示す制御方法は、比較的良好な炉温制御
が可能ではあるが、以下のような問題点を残している。
が可能ではあるが、以下のような問題点を残している。
すなわち、操業中の炉壁には相当容量の熱が蓄積されて
いるため、炉温を上げる場合に比べて炉温を下げる場合
にはより長い時間を要する。
いるため、炉温を上げる場合に比べて炉温を下げる場合
にはより長い時間を要する。
本発明は、このような従来例の問題点にかんがみてなさ
れたものであって、燃料投入量や燃焼空気量等の制御に
関し速やかに炉温調整可能な制御方法とすることにより
、上記問題点を解決することを目的としている。
れたものであって、燃料投入量や燃焼空気量等の制御に
関し速やかに炉温調整可能な制御方法とすることにより
、上記問題点を解決することを目的としている。
本発明は、連続熱処理炉における炉内温度制御方法にお
いて、炉内温度が許容範囲を下回った場合には燃料投入
量と燃焼空気量とを最大流量とし、炉内温度が許容範囲
を上回った場合には燃料投入量を最小流量にするととも
に燃焼空気量を最大流量にすることを特徴とする連続熱
処理炉における炉内温度制御方法とし、さらに連続熱処
理炉における炉内温度制御方法において、炉内温度が許
容範囲を下回った場合には燃料投入量と燃焼空気量とを
最大流量とし、炉内温度が許容範囲を上回った場合には
燃料投入量と燃焼空気量とを最小流量とするとともに冷
却用ガスを前記炉内に吹込むことを特徴とする連続熱処
理炉における炉内温度制御方法としたものである。
いて、炉内温度が許容範囲を下回った場合には燃料投入
量と燃焼空気量とを最大流量とし、炉内温度が許容範囲
を上回った場合には燃料投入量を最小流量にするととも
に燃焼空気量を最大流量にすることを特徴とする連続熱
処理炉における炉内温度制御方法とし、さらに連続熱処
理炉における炉内温度制御方法において、炉内温度が許
容範囲を下回った場合には燃料投入量と燃焼空気量とを
最大流量とし、炉内温度が許容範囲を上回った場合には
燃料投入量と燃焼空気量とを最小流量とするとともに冷
却用ガスを前記炉内に吹込むことを特徴とする連続熱処
理炉における炉内温度制御方法としたものである。
炉温か所定範囲を下回った場合にはバーナの燃焼量（即
ち発熱量）を上記制御方法により最大にして速やかに炉
温を上昇せしめ、また炉温か所定範囲を上回った場合に
はバーナの燃焼量を最小にしてなお且つ燃焼に寄与しな
い空気、あるいは別途投入される冷却用ガスにより炉内
を冷却するので、速やかに炉温を所定範囲内に降温でき
る。
ち発熱量）を上記制御方法により最大にして速やかに炉
温を上昇せしめ、また炉温か所定範囲を上回った場合に
はバーナの燃焼量を最小にしてなお且つ燃焼に寄与しな
い空気、あるいは別途投入される冷却用ガスにより炉内
を冷却するので、速やかに炉温を所定範囲内に降温でき
る。
以下、この発明を図面に基づいて説明する。第１図は本
発明に係る一実施例を示す概要図である。
発明に係る一実施例を示す概要図である。
図において、１は横断面で示した長い炉体を有する連続
燃鈍炉などの連続熱処理炉であって、この炉内を金属ス
トリップＳが炉１に設けた多数のハースロール２の回転
により紙面垂直方向に移動しながら直火型バーナ３，３
により所定の熱処理が施される。
燃鈍炉などの連続熱処理炉であって、この炉内を金属ス
トリップＳが炉１に設けた多数のハースロール２の回転
により紙面垂直方向に移動しながら直火型バーナ３，３
により所定の熱処理が施される。
各バーナ３には燃料ガスと燃焼空気を供給するための配
管が接続されており、各配管にはそれぞれ燃料ガス及び
燃焼空気の流量調節弁５，７、流量計６．８が設けられ
ている。９は炉温制御装置、１０．１１はそれぞれ燃料
ガス及び燃焼空気の流量調節器、１２は空燃比設定器で
ある。
管が接続されており、各配管にはそれぞれ燃料ガス及び
燃焼空気の流量調節弁５，７、流量計６．８が設けられ
ている。９は炉温制御装置、１０．１１はそれぞれ燃料
ガス及び燃焼空気の流量調節器、１２は空燃比設定器で
ある。
いま、炉温針４により測定された炉温Ｔ９（’Ｃ）が、
ＴＬ≦Ｔｇ≦Ｔ、 ・・・・・・ （１）（１）式の
範囲内にあるかどうかを判定する。もし範囲内にあれば
通常の空燃比一定の前記ＰＩＤ制御を行う。ここで、Ｔ
ｔ、Ｔｏは炉に応じて定めればよいが、炉温の許容範囲
の２乃至３倍となるようにすれば充分である。これを式
で表すと以下のようである。
範囲内にあるかどうかを判定する。もし範囲内にあれば
通常の空燃比一定の前記ＰＩＤ制御を行う。ここで、Ｔ
ｔ、Ｔｏは炉に応じて定めればよいが、炉温の許容範囲
の２乃至３倍となるようにすれば充分である。これを式
で表すと以下のようである。
ＴＬ−Ｔ９ｏ−α、 （Ｔ９ｏ−”ｒ、ｔ）ＴＨ−Ｔ
、、＋α・（’ｒａｈ Ｔ９ｏ）但し、Ｔ９゜：炉温
設定値 Ｔ、：許容炉温の上限 Ｔ１：許容炉温の下限 α ：２乃至３（係数） 以上の判定は制御装置９にて行う。そして炉温実測値と
炉温目標値との偏差に応じた出力信号を燃料ガス調節器
１０に出力する。この調節器１０はガス流量計６に出力
するとともにその出力信号にバランスするところまで流
量調節弁５を作動させる。更に、燃料ガス調節器１０の
出力信号は空燃比設定器１２に送られ、この設定器１２
は予め設定された空燃比に応じて燃焼空気調節器１１に
出力信号を送る。そして燃焼空気調節器１１は燃焼空気
流量計８に該調節器１１の出力信号を送り、この出力信
号にバランスするところまで燃焼空気調節弁７を作動さ
せる。
、、＋α・（’ｒａｈ Ｔ９ｏ）但し、Ｔ９゜：炉温
設定値 Ｔ、：許容炉温の上限 Ｔ１：許容炉温の下限 α ：２乃至３（係数） 以上の判定は制御装置９にて行う。そして炉温実測値と
炉温目標値との偏差に応じた出力信号を燃料ガス調節器
１０に出力する。この調節器１０はガス流量計６に出力
するとともにその出力信号にバランスするところまで流
量調節弁５を作動させる。更に、燃料ガス調節器１０の
出力信号は空燃比設定器１２に送られ、この設定器１２
は予め設定された空燃比に応じて燃焼空気調節器１１に
出力信号を送る。そして燃焼空気調節器１１は燃焼空気
流量計８に該調節器１１の出力信号を送り、この出力信
号にバランスするところまで燃焼空気調節弁７を作動さ
せる。
次に、炉温針４による測定値Ｔ９が、
Ｔ９＜ＴＬ ・・・・・・ （２）
の場合には、制御装置９は、各流量調節器１０゜１１へ
の出力を停止するとともにバーナ３における燃焼量を最
大にすべく燃料ガスと燃焼空気の各流量調節弁５，７に
、バーナ容量により決まる最大流量に応じた出力信号を
送る（第２図におけるＤ３制御）。その結果、炉温か急
速に上昇し、前記（１１式を満足する状態になれば上記
のＰＩＤ制御に戻る。
の出力を停止するとともにバーナ３における燃焼量を最
大にすべく燃料ガスと燃焼空気の各流量調節弁５，７に
、バーナ容量により決まる最大流量に応じた出力信号を
送る（第２図におけるＤ３制御）。その結果、炉温か急
速に上昇し、前記（１１式を満足する状態になれば上記
のＰＩＤ制御に戻る。
また、Ｔ９＞Ｔ□ ・・・・・・ （３）の場合には、
制御装置９は燃料ガス調節器１０への出力を停止すると
同時に燃料ガス流量調節弁５には、バーナ容量により定
まる最小流量に応じた出力信号を送るとともに燃焼空気
調節弁７には最大流量に応じた出力信号を送る（第２図
におけるＤ４制御）。これにより燃焼量を最小として燃
焼を維持しながら余剰空気により炉内を冷却することに
より、炉温を急速に低下させ、その結果、Ｔ９が（１）
式を満足する状態となれば、通常のＰＩＤ制御に戻すこ
とになる。第２図は、以上のごとく本発明を実施した場
合における炉温と燃料ガス、燃焼空気の投入量との関係
を示すタイムチャートである。
制御装置９は燃料ガス調節器１０への出力を停止すると
同時に燃料ガス流量調節弁５には、バーナ容量により定
まる最小流量に応じた出力信号を送るとともに燃焼空気
調節弁７には最大流量に応じた出力信号を送る（第２図
におけるＤ４制御）。これにより燃焼量を最小として燃
焼を維持しながら余剰空気により炉内を冷却することに
より、炉温を急速に低下させ、その結果、Ｔ９が（１）
式を満足する状態となれば、通常のＰＩＤ制御に戻すこ
とになる。第２図は、以上のごとく本発明を実施した場
合における炉温と燃料ガス、燃焼空気の投入量との関係
を示すタイムチャートである。
第３図は、炉温を下げる場合の所要時間を示したもので
、図中、■は空燃比一定、■はバーナ１本当たりの余剰
空気が５０ＯＮｎ？／Ｈ１■は同じ＜１００ＯＮ♂／Ｈ
の場合で、炉温降下時間が■の場合では約１／２に短縮
されることがわかる。
、図中、■は空燃比一定、■はバーナ１本当たりの余剰
空気が５０ＯＮｎ？／Ｈ１■は同じ＜１００ＯＮ♂／Ｈ
の場合で、炉温降下時間が■の場合では約１／２に短縮
されることがわかる。
以上は連続熱処理炉が直火型の場合について説明したが
、雰囲気炉の場合には式（３）の場合において、燃料ガ
ス、燃焼空気を最小流量として、別途に冷却用ガス（雰
囲気ガスと同じ成分のガスが好ましい、例えばＮ２ ＋
Ｎ２ ）を炉内に吹込むことにより上記制御を行うこ
とができる。さらにこの方法は上記直火型炉においても
可能であるのは勿論である。
、雰囲気炉の場合には式（３）の場合において、燃料ガ
ス、燃焼空気を最小流量として、別途に冷却用ガス（雰
囲気ガスと同じ成分のガスが好ましい、例えばＮ２ ＋
Ｎ２ ）を炉内に吹込むことにより上記制御を行うこ
とができる。さらにこの方法は上記直火型炉においても
可能であるのは勿論である。
以上説明したように本発明によれば、炉温か大きく変動
したり、炉温設定値を変更する場合であっても、ＰＩＤ
制御可能な目標炉温に速やかに制御することができ、生
産性の向上２歩留り向上などに大きく寄与できる、とい
う効果を得られる。
したり、炉温設定値を変更する場合であっても、ＰＩＤ
制御可能な目標炉温に速やかに制御することができ、生
産性の向上２歩留り向上などに大きく寄与できる、とい
う効果を得られる。
第１図は本発明に係る一実施例の概要図、第２図は本実
施例による制御方法のタイムチャート図、第３図は各制
御による炉温隆下所要時間の比較図、第４図はダイナミ
ック制御の例を示すタイムチャート図、第５図はＰＩＤ
ｍｌＪ御でのガス、空気の投入量と炉温変化との時間関
係を示す図である。 １・・・・・・連続熱処理炉。 特許出願人 川崎製鉄株式会社 代理人 弁理士 森 哲 也
施例による制御方法のタイムチャート図、第３図は各制
御による炉温隆下所要時間の比較図、第４図はダイナミ
ック制御の例を示すタイムチャート図、第５図はＰＩＤ
ｍｌＪ御でのガス、空気の投入量と炉温変化との時間関
係を示す図である。 １・・・・・・連続熱処理炉。 特許出願人 川崎製鉄株式会社 代理人 弁理士 森 哲 也
Claims (2)
- （１）連続熱処理炉における炉内温度制御方法において
、炉内温度が許容範囲を下回った場合には燃料投入量と
燃焼空気量とを最大流量とし、炉内温度が許容範囲を上
回った場合には燃料投入量を最小流量にするとともに燃
焼空気量を最大流量にすることを特徴とする連続熱処理
炉における炉内温度制御方法。 - （２）連続熱処理炉における炉内温度制御方法において
、炉内温度が許容範囲を下回った場合には燃料投入量と
燃焼空気量とを最大流量とし、炉内温度が許容範囲を上
回った場合には燃料投入量と燃焼空気量とを最小流量と
するとともに、冷却用ガスを前記炉内に吹込むことを特
徴とする連続熱処理炉における炉内温度制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11509588A JPH01287224A (ja) | 1988-05-12 | 1988-05-12 | 連続熱処理炉における炉内温度制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11509588A JPH01287224A (ja) | 1988-05-12 | 1988-05-12 | 連続熱処理炉における炉内温度制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01287224A true JPH01287224A (ja) | 1989-11-17 |
Family
ID=14654084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11509588A Pending JPH01287224A (ja) | 1988-05-12 | 1988-05-12 | 連続熱処理炉における炉内温度制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01287224A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04308044A (ja) * | 1991-04-02 | 1992-10-30 | Nippon Steel Corp | 加熱炉の燃焼制御方法 |
| JPH0827524A (ja) * | 1994-07-14 | 1996-01-30 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 連続焼鈍炉の操炉方法 |
| JP2001234253A (ja) * | 2000-02-24 | 2001-08-28 | Hitachi Metals Ltd | マグネシウム合金製素材の加熱制御方法および加熱炉 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52123912A (en) * | 1976-04-13 | 1977-10-18 | Kawatetsu Galvanizing | Method of controlling heating zone temperature for continuous annealing furnace |
| JPS5310524A (en) * | 1976-07-15 | 1978-01-31 | Kubota Ltd | Roof construction |
| JPS61113728A (ja) * | 1984-11-09 | 1986-05-31 | Kawasaki Steel Corp | 連続焼鈍炉のストリツプ温度制御方法 |
| JPS61201735A (ja) * | 1985-03-05 | 1986-09-06 | Kawasaki Steel Corp | 鋼帯の連続焼鈍方法および装置 |
-
1988
- 1988-05-12 JP JP11509588A patent/JPH01287224A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52123912A (en) * | 1976-04-13 | 1977-10-18 | Kawatetsu Galvanizing | Method of controlling heating zone temperature for continuous annealing furnace |
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| JPH04308044A (ja) * | 1991-04-02 | 1992-10-30 | Nippon Steel Corp | 加熱炉の燃焼制御方法 |
| JPH0827524A (ja) * | 1994-07-14 | 1996-01-30 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 連続焼鈍炉の操炉方法 |
| JP2001234253A (ja) * | 2000-02-24 | 2001-08-28 | Hitachi Metals Ltd | マグネシウム合金製素材の加熱制御方法および加熱炉 |
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