JPH0344426A - 加熱炉の板温制御方法 - Google Patents

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、直火加熱方式と対流加熱方式とを併設した板
材加熱炉における、板温制御方法去に関する。

〔従来の技術〕

第４図は、加熱炉が設置される設備の一例として、亜鉛
の合金化メツキ設備の構成を示す系統図である。

この図において、ストリップ２０はｖｔ鈍炉２１を通過
した後亜鉛ボット２２に入り、その後ノズル２３から吹
出すガスによって亜鉛の付着量が制御され、合金化メツ
キ設備に入る。合金化メンキ設備は加熱４ｉＦ２４、保
持帯２５、冷却帯２６から構成されていて、第５図のよ
うなヒートサイクルを各・１１Ｆで実現し、板表面に合
金層を形成させる。第６図は、このうち加熱帯２４の従
来の構成を示す概要図である。

第４図に示された合金化メツキ設備の一部を構成する従
来の加熱炉では、第６図に示されるように、直火式バー
ナ１により加熱された炉壁２からの輻射熱、炉内ガスの
ガス輻射により、ストリップ２０が加熱される。炉温は
炉壁温度と一定の関係があるので従来炉温によってスト
リ・ノブ２０の加熱操作の管理を行なっている。

すなわち炉温調節計３にはプロセス計算ａ１６により運
転条件（板厚、板幅、ラインスピード、板温目標値）に
応じて演算された炉温設定信号■が入力される。炉温調
節計３は、炉温検出器４によって検出された炉温か上記
設定値に等しくなるように、燃料ガス制御弁５を開閉し
、直火式バーナ１の燃料量を調節する。

また、加熱炉を出たストリップ２０の温度を板温検出器
６によって検出し、板温検出値力９反部目標値に等しく
なるように板温調節７により炉温設定値補正信号■を前
記信号■に付加して、フィードバック制御する。ただし
運転条件が変化する時は、炉温設定値のプリセット制御
を行なうため、フィードバック制御用の補正信号■を付
加せず、例えば運転条件が変化してから所定時間（炉温
や板温の温度応答時間をあらかしめ測定し、設定してお
く、）経過後、フィードバック制御（補正信号Ｏ付加）
を再開する。

一方、炉内ガスの不均一な流れによる板幅方向の温度む
らをなくすため、炉内ガスを抽出し、ファン８により昇
圧した後、炉内のバーナ間に設けたスリットノズル９か
らその熱ガスを再び吹込んで、炉内ガスを攪拌するとと
もに対’ｄＬ伝熱で板を加熱する。１０はその熱ガス吹
込み流星（ガス循環流量）を調節するための圧力調節計
であって、圧力検出器１１で検出したヘッダ圧力が所定
値（運転員が設定する。通常は一定値である。）に等し
くなるように、ダンパ１２を開閉する。また、ガス温度
がファン８の耐熱温度を越えるのを肪止するため、ガス
温検出器１４で検出されるガス温度が所定値（通常耐熱
温度）になるように、ガス温調節計１３によってダンパ
１５を開閉し、稀釈用の常温空気の流量を調節する。

なお燃料ガス供給ライン、熱ガス循環ラインは通常、長
子方向に複数または左右対称に２系統設置されるが第６
図では省略した。

従来の板温制御方法の一例として、ストリップ２０の目
標加熱量が減少した場合、例えば後行材の板厚が先行材
よりも薄くなった場合を考える。この場合プロセス計算
機１６は、後行材に対応した炉温設定値を演算し、先行
材の溶接部が加熱炉を出ると同時に後行材に対応した炉
温設定値に下げる。

この場合でも熱ガス吹込み流量は一定（前述の板温分布
均一化の効果が得られる最小流量）にしている。その理
由は、通常運転における炉温が１０００°Ｃ程度である
のに対してファンの耐熱温度は７００°Ｃ程度とかなり
低いため、吹込流量が多いほど熱効率が悪くなるからで
ある。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述の、炉温設定値を下げるような運転条件変化時にお
いて、炉温設定値を下げると炉温調節計３は燃料ガス流
量制御弁５を閉方向に動作させて炉温を下げようとする
。しかし炉壁２の熱容量は大きいので、炉温の応答時間
２０〜３０分程度かかる。

そのため、第７図に示すように一時的に板温か上昇して
、製品の歩留りが悪化する。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、前記従来の課題を解決するために、複数の直
火式バーナと、炉内ガスを抽出し常温空気で稀釈した後
、再び炉内に吹込む熱ガフ循環回路とを備えて板材を加
熱する加熱炉に適用され、上記バーナの燃料ガス流星を
操作して炉の温度を制御する炉温制御■系と、上記炉内
ガスの循環流星を操作して炉内ガス温度を制御するガス
温制御系とにより、上記板材の温度を制御する方法にお
いて、上記面材への目標加熱量が減少した時、炉温設定
値を下げるとともに上記循環流星を許容最大値まで増加
させ、その後炉温検出値と炉温設定値との差が所定値以
下になった時、上記循環流星を上記増加前の値に戻すこ
とを特徴とする加熱炉の板温制御方法を提案するもので
ある。

〔作用〕 炉温の応答性は、燃料ガス？Ｊ！ｉにの変化に対するよ
りも熱ガス吹込流量ＣＵ”２ガス流星）の変化に対する
方が高応答であるので、炉温設定値を下げるような運転
条件変化の際、つまり被加熱板材への目標加熱量を減少
させる際（例えば後行材の板厚が先行材より薄くなる場
合）、炉温設定値を下げると同時に熱ガス吹込み’ｔｔ
ｆｆｉをファンの能力から決まる最大流量に設定するこ
とにより、炉温降下の応答性が改善される。

〔実施例〕

第１図は本発明方法を実施する加熱炉の一構成例を示す
概要図である。この図において、前記第６図により説明
した従来の加熱炉と同様の部分については同一の符号を
付け、詳しい説明を省略する。

本実施例では、熱ガス吹込み流量（ガス循環流量）はヘ
ッダ圧力で管理し、前記熱ガス吹込み流量の最小値、最
大値をヘッダ圧力の最小値、最大値に対応させる。プロ
セス計算機１６は、第２図に示す演算フローに従って、
負荷に応した炉温設定値信号■とヘッダ圧力設定値信号
■を求め、それぞれ炉温調節計３と圧力ｉＩ１節計１ｏ
に送る。第２図中のパラメータεは、たとえば板温許容
誤差に対応する炉温許容誤差に設定することが考えられ
る。

第３図は本実施例における板厚、板温、炉温、燃料ガス
流量、熱ガス吹込流量の時間的変化を示す図である。こ
れを従来の制御方法の場合（第７図）と比較すると、本
実施例では従来よりも炉温の応答性が良いため、板温変
動が小さくなっていることがわかる。

〔発明の効果〕

本発明の方法によれば、従来の方法よりも炉温の応答性
が良くなるで、目標加熱量減少時に板温か一時的に目標
値よりも高温になる時間が短縮化でき、製品の歩留りを
向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施する加熱炉の一構成例を示す
概要図、第２図は本発明の一実施例における演算フロー
を示す図、第３図は同じく板厚、板温、炉温、燃料ガス
流量、熱ガス吹込流量の時間的変化を示す図である。第
４図は加熱炉が設置される設備の一例として亜鉛の合金
化メツキ設備の構成を示す系統図、第５図は同設備にお
けるヒートサイクルの一例を示す図である。第６図は従
来の加熱炉の一構戊例を示す概要図、第７図は同加熱炉
における板厚、板温、炉温、燃料ガス流量、熱ガス吹込
流量の時間的変化を示す図である。 直火式バーナ 炉壁 炉／！！調節計 炉温検出器 燃料ガス制御弁 板温検出器 板温調節計 ファン スリットノズル 圧力調節計 圧力検出器 ダンパ ガス温調節計 ガス温検出器 ダンパ プロセス計算機 ストリップ 焼鈍炉 亜鉛ポット ノズル 加熱帯 保持帯 冷却帯 フィードバック制御用補正信号 炉温設定値信号 ヘッダ圧力設定値信号 埋入　弁理士板間 暁 外２名 第２図 光行材の炉温設足橿 後行材の炉温設定イ直 炉温検出値 二″Ｆ各偏差（パラメータン ヘツダ圧力設完値 ヘッタ゛圧力最欠設完値 ヘッダ圧力最小設定値 ストリッツ。 ′）／′ｌ 第４図 板温（’Ｃ） 第５図 第７図 板厚 熱がス 吹回光ｌ 最小債 第３図 板厚 ］−一一一一一一一一

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　複数の直火式バーナと、炉内ガスを抽出し常温空気で
   希釈した後、再び炉内に吹込む熱ガス循環回路とを備え
   て板材を加熱する加熱炉に適用され、上記バーナの燃料
   ガス流量を操作して炉の温度を制御する炉温制御系と、
   上記炉内ガスの循環流量を操作して炉内ガス温度を制御
   するガス温制御系とにより、上記板材の温度を制御する
   方法において、上記板材への目標加熱量が減少した時、
   炉温設定値を下げるとともに上記循環流量を許容最大値
   まで増加させ、その後炉温検出値と炉温設定値との差が
   所定値以下になった時、上記循環流量を上記増加前の値
   に戻すことを特徴とする加熱炉の板温制御方法。