JPH0469209B2 - - Google Patents
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- JPH0469209B2 JPH0469209B2 JP18290086A JP18290086A JPH0469209B2 JP H0469209 B2 JPH0469209 B2 JP H0469209B2 JP 18290086 A JP18290086 A JP 18290086A JP 18290086 A JP18290086 A JP 18290086A JP H0469209 B2 JPH0469209 B2 JP H0469209B2
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- Japan
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- temperature
- furnace
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- zone
- heating furnace
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Landscapes
- Control Of Heat Treatment Processes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ウオーキングビーム式連続加熱炉の
ような連続式加熱炉の温度制御方法に関する。
ような連続式加熱炉の温度制御方法に関する。
連続式加熱炉の温度制御方法に関しては、従来
から種々の方法が提案されている。この種の連続
式加熱炉の温度制御方法は、抽出時の被加熱材の
温度が目標温度範囲になるように制御するもので
あるが、そこでは、伝熱モデルを用いて計算によ
り求める被加熱材の温度は特定の部位に対応した
ものではなく、ある部位における被加熱材表面と
炉内雰囲気との間の熱伝達及び被加熱材表面から
内部への熱伝達を考慮して被加熱材の平均温度を
被加熱材の代表温度とするものであり、この温度
をもとに炉内設定温度の修正や抽出ピツチの調整
などを行つている。
から種々の方法が提案されている。この種の連続
式加熱炉の温度制御方法は、抽出時の被加熱材の
温度が目標温度範囲になるように制御するもので
あるが、そこでは、伝熱モデルを用いて計算によ
り求める被加熱材の温度は特定の部位に対応した
ものではなく、ある部位における被加熱材表面と
炉内雰囲気との間の熱伝達及び被加熱材表面から
内部への熱伝達を考慮して被加熱材の平均温度を
被加熱材の代表温度とするものであり、この温度
をもとに炉内設定温度の修正や抽出ピツチの調整
などを行つている。
したがつて、この方法においては、被加熱材の
代表温度が目標温度範囲に適合したとしても、被
加熱材の表面が異常に高い温度になつていると
か、あるいはスキツドに当接している部分の温度
が異常に低くなつているといつた、被加熱材の厚
さ方向及び表面部位を含めた、温度分布の不均一
性によつて、後続する工程（例えば圧延工程）の
操業上あるいは製品の品質上問題を有していた。
代表温度が目標温度範囲に適合したとしても、被
加熱材の表面が異常に高い温度になつていると
か、あるいはスキツドに当接している部分の温度
が異常に低くなつているといつた、被加熱材の厚
さ方向及び表面部位を含めた、温度分布の不均一
性によつて、後続する工程（例えば圧延工程）の
操業上あるいは製品の品質上問題を有していた。
そこで、特公昭58−22523号公報では、連続式
加熱炉において被加熱材の部分的な温度異常を低
減するため、加熱炉の上方の炉内上部雰囲気温
度、下方の炉内下部雰囲温度、およびスキツド冷
却管内の冷却水の温度を測定し、該各測定温度を
用いて炉内の被加熱材のスキツド当接部位を含む
複数の部位について厚さ方向の位置別に現時刻に
おける被加熱材の温度を伝熱モデルにより計算し
て求め、次いで現時刻以降における炉内上部雰囲
気温度と炉内下部雰囲気温度のいずれか一方また
は両方の設定温度を変えたときの被加熱材の抽出
予定時刻における前記各位置の全て又は特定の１
以上の位置の温度を予測計算し、該予測温度と目
標温度との差が一定値以内になる炉内上部雰囲気
温度と炉内下部雰囲気温度を求め、該温度を設定
炉温として炉内温度制御を行う連続式加熱炉の温
度制御方法を提供している。
加熱炉において被加熱材の部分的な温度異常を低
減するため、加熱炉の上方の炉内上部雰囲気温
度、下方の炉内下部雰囲温度、およびスキツド冷
却管内の冷却水の温度を測定し、該各測定温度を
用いて炉内の被加熱材のスキツド当接部位を含む
複数の部位について厚さ方向の位置別に現時刻に
おける被加熱材の温度を伝熱モデルにより計算し
て求め、次いで現時刻以降における炉内上部雰囲
気温度と炉内下部雰囲気温度のいずれか一方また
は両方の設定温度を変えたときの被加熱材の抽出
予定時刻における前記各位置の全て又は特定の１
以上の位置の温度を予測計算し、該予測温度と目
標温度との差が一定値以内になる炉内上部雰囲気
温度と炉内下部雰囲気温度を求め、該温度を設定
炉温として炉内温度制御を行う連続式加熱炉の温
度制御方法を提供している。
しかしながら、この温度制御方法は制御対象の
連続加熱炉ゾーン内の代表スラブ（ネツクスラ
ブ）に注目し、この代表スラブが所定の抽出予定
時刻に焼き上り条件を満足するように炉温を求め
て、設定炉温としているため、制御対象の連続加
熱炉ゾーン内の代表スラブが入れ換わる毎に、炉
温が大きく変化する。すなわち、代表スラブに注
目して炉温の温度制御を行うため、同一時期に加
熱炉に入つているスラブについては無駄焼や焼き
不足が発生する可能性がある。また、炉温が大き
く変化することは炉の燃焼効率が低下するという
問題がある。
連続加熱炉ゾーン内の代表スラブ（ネツクスラ
ブ）に注目し、この代表スラブが所定の抽出予定
時刻に焼き上り条件を満足するように炉温を求め
て、設定炉温としているため、制御対象の連続加
熱炉ゾーン内の代表スラブが入れ換わる毎に、炉
温が大きく変化する。すなわち、代表スラブに注
目して炉温の温度制御を行うため、同一時期に加
熱炉に入つているスラブについては無駄焼や焼き
不足が発生する可能性がある。また、炉温が大き
く変化することは炉の燃焼効率が低下するという
問題がある。
そこで、温度制御を行う際に代表スラブのみに
注目していたのを、本発明においては全スラブに
注目し、制御対象の連続加熱炉ゾーン内の全スラ
ブについて、所要の設定炉温を求め、これらの全
スラブについての設定炉温から、各スラブに対応
して適宜に重み付けを行い、加重平均をとり、制
御対象の連続加熱炉ゾーンの設定温度の決定を行
い、この設定温度で制御対象の連続加熱炉ゾーン
の温度制御を行い、炉全体の炉温の変化を滑らか
にして、炉の燃焼効率を向上させること及び全ス
ラブの適正加熱を行うことを目的とする。
注目していたのを、本発明においては全スラブに
注目し、制御対象の連続加熱炉ゾーン内の全スラ
ブについて、所要の設定炉温を求め、これらの全
スラブについての設定炉温から、各スラブに対応
して適宜に重み付けを行い、加重平均をとり、制
御対象の連続加熱炉ゾーンの設定温度の決定を行
い、この設定温度で制御対象の連続加熱炉ゾーン
の温度制御を行い、炉全体の炉温の変化を滑らか
にして、炉の燃焼効率を向上させること及び全ス
ラブの適正加熱を行うことを目的とする。
上記目的を達成するために本発明においては、
複数の種類の異なる被加熱材であるスラブを同時
に連続式に加熱する連続式加熱炉の温度制御方法
であつて、 ウオーキングビームの動作状況から加熱炉内に
存在するスラブについて、各スラブの加熱炉内の
残り帯在時間を計算し、 加熱炉の上方の炉内上部雰囲気温度、下方の炉
内下部雰囲気温度、およびスキツド冷却管内の冷
却水の温度を測定し、 前記の各スラブについて、該各測定温度を用い
て炉内の被加熱材のスキツド当接部位を含む複数
の部位について厚さ方向の位置別に現時刻におけ
る被加熱材の温度を伝熱モデルにより計算して求
め、次いで現時刻以降における炉内上部雰囲気温
度と炉内下部雰囲気温度のいずれか一方または両
者の設定温度を変えたときの被加熱材の帯通過予
定時刻における前記各位置の全て又は特定の１以
上の位置の温度を予測計算し、該予測温度と目標
温度との差が一定値以内になる炉内上部雰囲気温
度と炉内下部雰囲気温度を求め、該温度を当該ス
ラブについての設定炉温とする方法において、 加熱炉内の全てのスラブについて前記設定炉温
を計算して求め、各スラブについて、当該スラブ
の抽出順位、当該スラブの帯出口までの距離、当
該スラブ設定炉温と現在炉温との絶対値差および
加熱炉内に異鋼種スラブが混在する場合には当該
スラブの重みを求め、この重みにより全てのスラ
ブ設定炉温の加重平均値を計算し、これを加熱炉
の代表設定炉温として、加熱炉の炉内温度制御を
行う。
複数の種類の異なる被加熱材であるスラブを同時
に連続式に加熱する連続式加熱炉の温度制御方法
であつて、 ウオーキングビームの動作状況から加熱炉内に
存在するスラブについて、各スラブの加熱炉内の
残り帯在時間を計算し、 加熱炉の上方の炉内上部雰囲気温度、下方の炉
内下部雰囲気温度、およびスキツド冷却管内の冷
却水の温度を測定し、 前記の各スラブについて、該各測定温度を用い
て炉内の被加熱材のスキツド当接部位を含む複数
の部位について厚さ方向の位置別に現時刻におけ
る被加熱材の温度を伝熱モデルにより計算して求
め、次いで現時刻以降における炉内上部雰囲気温
度と炉内下部雰囲気温度のいずれか一方または両
者の設定温度を変えたときの被加熱材の帯通過予
定時刻における前記各位置の全て又は特定の１以
上の位置の温度を予測計算し、該予測温度と目標
温度との差が一定値以内になる炉内上部雰囲気温
度と炉内下部雰囲気温度を求め、該温度を当該ス
ラブについての設定炉温とする方法において、 加熱炉内の全てのスラブについて前記設定炉温
を計算して求め、各スラブについて、当該スラブ
の抽出順位、当該スラブの帯出口までの距離、当
該スラブ設定炉温と現在炉温との絶対値差および
加熱炉内に異鋼種スラブが混在する場合には当該
スラブの重みを求め、この重みにより全てのスラ
ブ設定炉温の加重平均値を計算し、これを加熱炉
の代表設定炉温として、加熱炉の炉内温度制御を
行う。
これによれば、制御対象の連続加熱炉ゾーン内
の各スラブについて、特公昭58−22523号公報に
開示のごとき方法により所要の設定炉温を予測計
算して求め、これを制御対象の連続加熱炉ゾーン
内の全スラブについて繰り返し計算を行い、これ
らの全スラブについての各々の設定炉温から、各
スラブの抽出順位、各スラブの帯出口までの距
離、各スラブ設定炉温と現在炉温との絶対値差を
変数とする加重関数により各スラブ設定炉温につ
いての重みを求め、この重みで各スラブに重み付
けを行つて加重平均をとり、制御対象の連続加熱
炉ゾーンの設定温度の決定を行う。ここで決定し
た設定温度で制御対象の連続加熱炉ゾーンの温度
制御を行い、炉全体の炉温の変化を滑らかにし
て、炉の燃焼効率を向上させる。
の各スラブについて、特公昭58−22523号公報に
開示のごとき方法により所要の設定炉温を予測計
算して求め、これを制御対象の連続加熱炉ゾーン
内の全スラブについて繰り返し計算を行い、これ
らの全スラブについての各々の設定炉温から、各
スラブの抽出順位、各スラブの帯出口までの距
離、各スラブ設定炉温と現在炉温との絶対値差を
変数とする加重関数により各スラブ設定炉温につ
いての重みを求め、この重みで各スラブに重み付
けを行つて加重平均をとり、制御対象の連続加熱
炉ゾーンの設定温度の決定を行う。ここで決定し
た設定温度で制御対象の連続加熱炉ゾーンの温度
制御を行い、炉全体の炉温の変化を滑らかにし
て、炉の燃焼効率を向上させる。
ここでの加重関数は、各スラブの抽出順位、各
スラブの帯出口（ゾーン出口）までの距離、各ス
ラブ設定炉温と現在炉温との絶対値差および加熱
炉内に異鋼種スラブが混在する場合には当該スラ
ブの鋼種を変数とするもので、各パラメータにつ
いて、各スラブの抽出順位については抽出順位が
早い程に重み値は大きく、各スラブの帯出口まで
の距離については距離が近い程に重み値は大き
く、各スラブ設定炉温と現在炉温との絶対値差に
ついては絶対値差に対し適正な所定の重みを設定
し、鋼種については各鋼種毎に適正な所定の重み
を設定するものである。これにより、制御対象の
連続加熱炉ゾーンにおける各スラブについての重
み度を適切に評価して、制御対象の連続加熱炉ゾ
ーンの設定炉温を求め、制御対象の連続加熱炉ゾ
ーンの温度制御を行う。
スラブの帯出口（ゾーン出口）までの距離、各ス
ラブ設定炉温と現在炉温との絶対値差および加熱
炉内に異鋼種スラブが混在する場合には当該スラ
ブの鋼種を変数とするもので、各パラメータにつ
いて、各スラブの抽出順位については抽出順位が
早い程に重み値は大きく、各スラブの帯出口まで
の距離については距離が近い程に重み値は大き
く、各スラブ設定炉温と現在炉温との絶対値差に
ついては絶対値差に対し適正な所定の重みを設定
し、鋼種については各鋼種毎に適正な所定の重み
を設定するものである。これにより、制御対象の
連続加熱炉ゾーンにおける各スラブについての重
み度を適切に評価して、制御対象の連続加熱炉ゾ
ーンの設定炉温を求め、制御対象の連続加熱炉ゾ
ーンの温度制御を行う。
これにより、炉全体の炉温の変化を滑らかにし
て、炉の燃焼効率を向上させる。また、１本１本
のスラブが過不足なく、抽出予定時刻に適正に焼
き上る。
て、炉の燃焼効率を向上させる。また、１本１本
のスラブが過不足なく、抽出予定時刻に適正に焼
き上る。
第１ａ図に、本発明を一態様で実施する連続加
熱炉におけるスラブの流れの概要を示す。
熱炉におけるスラブの流れの概要を示す。
スラブの流れとしては、まず、デパイラDP上
に積まれた種々のスラブが装入機側に払い出され
る(1)。払い出されたスラブは加熱炉HP内の所定
位置（炉長方向、炉幅方向）に装入される(2)。そ
して、加熱炉HP内のスラブはウオーキングビー
ムWB１，WB２によつて抽出口に向つて搬送さ
れながら、加熱される(3)。抽出可能となつた抽出
口のスラブは、エキストラクタによつて抽出され
る(4)。これら１〜４の処理を繰り返し行い、加熱
炉HPにより連続式にスラブが焼き上げられてい
く。
に積まれた種々のスラブが装入機側に払い出され
る(1)。払い出されたスラブは加熱炉HP内の所定
位置（炉長方向、炉幅方向）に装入される(2)。そ
して、加熱炉HP内のスラブはウオーキングビー
ムWB１，WB２によつて抽出口に向つて搬送さ
れながら、加熱される(3)。抽出可能となつた抽出
口のスラブは、エキストラクタによつて抽出され
る(4)。これら１〜４の処理を繰り返し行い、加熱
炉HPにより連続式にスラブが焼き上げられてい
く。
第１ｂ図は、加熱炉HPの中をスラブＡ，Ｂ，
ＣがウオーキングビームWB１，WB２により移
送され、焼き上げられて行く様子を模式的に示し
たものである。第１ｂ図に示すように加熱炉HP
は炉長方向に複数のゾーンに分けて温度制御が行
えるようになつており、各ゾーン対応に温度制御
が行なわれる。この制御対象の１つのゾーン内の
各スラブの配置の状態を、例えば、第１ｃ図に示
す。このように各スラブＡ〜Ｊは加熱炉HPに装
入された時の所定位置を保ちながら、装入側から
抽出側（図では左から右）に向つて加熱炉の各ゾ
ーンZN-1、ZNを移送されて行く。
ＣがウオーキングビームWB１，WB２により移
送され、焼き上げられて行く様子を模式的に示し
たものである。第１ｂ図に示すように加熱炉HP
は炉長方向に複数のゾーンに分けて温度制御が行
えるようになつており、各ゾーン対応に温度制御
が行なわれる。この制御対象の１つのゾーン内の
各スラブの配置の状態を、例えば、第１ｃ図に示
す。このように各スラブＡ〜Ｊは加熱炉HPに装
入された時の所定位置を保ちながら、装入側から
抽出側（図では左から右）に向つて加熱炉の各ゾ
ーンZN-1、ZNを移送されて行く。
この時の加熱炉HPの温度制御は、次のように
行われる。
行われる。
(1) デパイラDP上に積載された全スラブについ
て、当該スラブと前スラブとの間に炉長方向に
間隔をあけずに炉内に装入し、搬送、加熱され
ると仮定した場合に、当該スラブの加熱条件を
満足する加熱炉の各ゾーン所要炉温を計算す
る。
て、当該スラブと前スラブとの間に炉長方向に
間隔をあけずに炉内に装入し、搬送、加熱され
ると仮定した場合に、当該スラブの加熱条件を
満足する加熱炉の各ゾーン所要炉温を計算す
る。
(2) 上記(1)で計算した各スラブの適正ヒートパタ
ーンを、各スラブの前スラブの適正ヒートパタ
ーンと比較し、各ゾーンの所要炉温の差に従つ
て装入時空炉量、炉床分割時の空炉量、早送り
後の空炉量を計算する。
ーンを、各スラブの前スラブの適正ヒートパタ
ーンと比較し、各ゾーンの所要炉温の差に従つ
て装入時空炉量、炉床分割時の空炉量、早送り
後の空炉量を計算する。
(3) 上記(2)によつて求められた空炉量により、各
スラブの各ゾーンにおける在帯時間が変わるの
で、この在帯時間を用いて、再び(1)により各ス
ラブについての加熱炉の各ゾーン所要炉温を計
算する。
スラブの各ゾーンにおける在帯時間が変わるの
で、この在帯時間を用いて、再び(1)により各ス
ラブについての加熱炉の各ゾーン所要炉温を計
算する。
(4) 上記(1)、(2)、(3)を繰り返して行い、加熱炉の
各ゾーン所要炉温の計算が収束するまで、計算
を行い、加熱炉の各ゾーン所要炉温の収束計算
値を算出する。
各ゾーン所要炉温の計算が収束するまで、計算
を行い、加熱炉の各ゾーン所要炉温の収束計算
値を算出する。
(5) 上記(4)の収束計算値の炉温に加熱炉の各ゾー
ン所要炉温の温度制御を行い、各スラブの空炉
量に従つて加熱炉HPにスラブを装入する。
ン所要炉温の温度制御を行い、各スラブの空炉
量に従つて加熱炉HPにスラブを装入する。
(6) 加熱炉HPにより各スラブを焼き上げ中、炉
内の全スラブについて、スラブ内の各点温度
を、例えば、特公昭58−22523号に開示のごと
き厳密モデルを用いて、計算する。
内の全スラブについて、スラブ内の各点温度
を、例えば、特公昭58−22523号に開示のごと
き厳密モデルを用いて、計算する。
(7) 上記(6)の結果のもとに、各スラブが各ゾーン
出口の目標温度を満足する所要設定炉温を求め
る。加熱炉ゾーン内の全てのスラブについて、
この各スラブの所要設定炉温を計算して求め
る。求められた複数の各スラブ設定炉温につい
て、当該スラブの抽出順位、当該スラブのゾー
ン出口（帯出口）までの距離、当該スラブ設定
炉温と現在炉温との絶対値差をパラメータとす
る加重関数により各スラブ設定炉温についての
重みを求め、この重みにより複数の各スラブ設
定炉温の加重平均を計算し、加熱炉ゾーンの代
表設定炉温を算出する。
出口の目標温度を満足する所要設定炉温を求め
る。加熱炉ゾーン内の全てのスラブについて、
この各スラブの所要設定炉温を計算して求め
る。求められた複数の各スラブ設定炉温につい
て、当該スラブの抽出順位、当該スラブのゾー
ン出口（帯出口）までの距離、当該スラブ設定
炉温と現在炉温との絶対値差をパラメータとす
る加重関数により各スラブ設定炉温についての
重みを求め、この重みにより複数の各スラブ設
定炉温の加重平均を計算し、加熱炉ゾーンの代
表設定炉温を算出する。
(8) 上記(7)で求めた加熱炉ゾーンの代表設定炉温
により温度制御を行う。
により温度制御を行う。
(9) 一定時間周期で、上記(6)、(7)、(8)を繰り返え
す。
す。
このような温度制御を行いながら、加熱炉で各
スラブは焼き上げられて行く。
スラブは焼き上げられて行く。
第２図に加熱炉の各ゾーンについて行う温度制
御方法の概略フローチヤートを示す。
御方法の概略フローチヤートを示す。
現在スラブ温度の計算
前時刻tN-1のスラブ温度を初期値とし、この
前時刻tN-1から現在時刻tNまでの炉温変化を用
いて、各スラブのtN-1からtNまでの温度履歴を
推定し、現在時刻tNにおけるスラブ温度を求め
る。計算は伝熱差分式を用いる。
前時刻tN-1から現在時刻tNまでの炉温変化を用
いて、各スラブのtN-1からtNまでの温度履歴を
推定し、現在時刻tNにおけるスラブ温度を求め
る。計算は伝熱差分式を用いる。
各スラブの残りの在帯時間の計算
(a) 第３図に示すように、計算対象スラブｂが
ウオーキングビーム分割点Ａより抽出口
OUT側に在帯している時、又は、炉内に炉
床分割対象材あるいは早送り対象材が存在し
ない場合、ａ材がＪゾーンに在帯する残り時
間Ta.jは、現在時刻をtNとし、ｂ材の抽出予
定時刻をTb.outとすると、 Ta.j＝Tb.out−tN となる。［この時にはｂ材の存在位置から抽
出口OUTまでの距離をL1とすると、ａ材の
Ｊゾーン出口までの距離はL1以上ある。］ (b) 第３ｂ図に示すように、計算対象スラブｃ
がウオーキングビーム分割点Ａより装入口
IN側に在帯し、かつ当該スラブの当該Ｋゾ
ーン出口までの距離をL2とした時に、ウオ
ーキングビーム分割点Ａから装入口IN方向
へ向つてL2の距離内に炉床分割対象材ｄが
ある場合、ｃ材がＫゾーンに在帯する残り在
帯時間Tc.kを求める。［ｄ材の所要空炉長
は、空炉作成パターン計算で求めてLsであ
るとする。］ ｄ材のＫ＋１ゾーン（ウオーキングビーム
分割点Ａの直前ゾーン）の出口からの距離を
L3とし、抽出口OUTからL3の距離にあるス
ラブｆ材の抽出予定時刻をTf.outとする。
ウオーキングビーム分割点Ａより抽出口
OUT側に在帯している時、又は、炉内に炉
床分割対象材あるいは早送り対象材が存在し
ない場合、ａ材がＪゾーンに在帯する残り時
間Ta.jは、現在時刻をtNとし、ｂ材の抽出予
定時刻をTb.outとすると、 Ta.j＝Tb.out−tN となる。［この時にはｂ材の存在位置から抽
出口OUTまでの距離をL1とすると、ａ材の
Ｊゾーン出口までの距離はL1以上ある。］ (b) 第３ｂ図に示すように、計算対象スラブｃ
がウオーキングビーム分割点Ａより装入口
IN側に在帯し、かつ当該スラブの当該Ｋゾ
ーン出口までの距離をL2とした時に、ウオ
ーキングビーム分割点Ａから装入口IN方向
へ向つてL2の距離内に炉床分割対象材ｄが
ある場合、ｃ材がＫゾーンに在帯する残り在
帯時間Tc.kを求める。［ｄ材の所要空炉長
は、空炉作成パターン計算で求めてLsであ
るとする。］ ｄ材のＫ＋１ゾーン（ウオーキングビーム
分割点Ａの直前ゾーン）の出口からの距離を
L3とし、抽出口OUTからL3の距離にあるス
ラブｆ材の抽出予定時刻をTf.outとする。
さらに抽出口OUTから、L3＋Ls＋（L2−
L3）の位置にあるｅ材の抽出予定時刻をTe.
outとする時、ｃ材がＫゾーンに在帯する残
り在帯時間Tc.kは、現在時刻tNから、 Tc.k＝Te.out−tN として求める。
L3）の位置にあるｅ材の抽出予定時刻をTe.
outとする時、ｃ材がＫゾーンに在帯する残
り在帯時間Tc.kは、現在時刻tNから、 Tc.k＝Te.out−tN として求める。
(c) 第３ｃ図に示すように、計算対象スラブｇ
がウオーキングビーム分割点Ａより装入口
IN側のＭゾーンに在帯し、かつ当該スラブ
ｇより抽出口OUT側に早送り対象スラブｈ
がある場合、ｇ材のＭゾーンの残り在帯時間
を求める。［この時、次ゾーンのｐ材と当該
ゾーンのｈ材の間にはスラブがなく、早送り
後のｐ材とｈ材の空炉量はLsとする。］ ｈ材のＭ＋１ゾーン（ウオーキングビーム
分割点Ａの直前ゾーン）の出口からの距離を
L6とし、ｇ材のＭゾーン出口までの距離を
L5とする。抽出口OUTからL6の位置にある
スラブをｕ材とし、ｕ材の抽出予定時刻を
Tu.outとする。又、ウオーキングビームWB
２の移動速度VWB2を、抽出口OUTから一定
距離Ｓ（例えば10ｍ）の位置にあるスラブｑ
材の抽出予定時刻Tq.outを用いて次のよう
に表わす。
がウオーキングビーム分割点Ａより装入口
IN側のＭゾーンに在帯し、かつ当該スラブ
ｇより抽出口OUT側に早送り対象スラブｈ
がある場合、ｇ材のＭゾーンの残り在帯時間
を求める。［この時、次ゾーンのｐ材と当該
ゾーンのｈ材の間にはスラブがなく、早送り
後のｐ材とｈ材の空炉量はLsとする。］ ｈ材のＭ＋１ゾーン（ウオーキングビーム
分割点Ａの直前ゾーン）の出口からの距離を
L6とし、ｇ材のＭゾーン出口までの距離を
L5とする。抽出口OUTからL6の位置にある
スラブをｕ材とし、ｕ材の抽出予定時刻を
Tu.outとする。又、ウオーキングビームWB
２の移動速度VWB2を、抽出口OUTから一定
距離Ｓ（例えば10ｍ）の位置にあるスラブｑ
材の抽出予定時刻Tq.outを用いて次のよう
に表わす。
VWB2＝（Tq.out−tN）／Ｓ
ｈ材が早送りを開始するのはｐ材がウオー
キングビーム分割点Ａに達した以降であり、
早送りを開始してから、所要空炉長Lsにな
るまでの時間TLSは、ウオーキングビーム
WB１の移動速度VWB1の最大速度をVmaxと
すると、 TLｓ＝（L7−Ls）／Vmax−VWB2） である。
キングビーム分割点Ａに達した以降であり、
早送りを開始してから、所要空炉長Lsにな
るまでの時間TLSは、ウオーキングビーム
WB１の移動速度VWB1の最大速度をVmaxと
すると、 TLｓ＝（L7−Ls）／Vmax−VWB2） である。
従つて、早送りを開始してからｈ材とｐ材
の間がLsとなるまでに、ウオーキングビー
ムWB1上のスラブの進む距離はLcは Lc＝TLｓ×Vmax となる。
の間がLsとなるまでに、ウオーキングビー
ムWB1上のスラブの進む距離はLcは Lc＝TLｓ×Vmax となる。
このような条件のもとでのｇ材のＭゾーン
の残り在帯時間Tg.mは、抽出口OUTからL5
の位置にあるｒ材スラブの抽出予定時刻Tr.
outと、抽出口OUTからLc＋L6の位置にあ
るｓ材スラブの抽出予定時刻Ts.outとを用
いて、 Lc＞L5−L6の場合： Tg.m＝（Tu.out−tN）＋（L5−L6）／Vmax Lc＜L5−L6の場合： Tg.m＝（Tu.out−tN）＋（Lc−L6）／Vmax ＋（Tq.out−Ts.out） となる。
の残り在帯時間Tg.mは、抽出口OUTからL5
の位置にあるｒ材スラブの抽出予定時刻Tr.
outと、抽出口OUTからLc＋L6の位置にあ
るｓ材スラブの抽出予定時刻Ts.outとを用
いて、 Lc＞L5−L6の場合： Tg.m＝（Tu.out−tN）＋（L5−L6）／Vmax Lc＜L5−L6の場合： Tg.m＝（Tu.out−tN）＋（Lc−L6）／Vmax ＋（Tq.out−Ts.out） となる。
ゾーン出口での所要設定炉温の決定
各スラブについて、で求めた現在スラブ温
度を初期値とし、で求めた残り在帯時間の
間、炉温θが現在炉温θNからθN±α（例えば±
25℃）に変化したと仮定した場合のスラブ温度
をシミユレーシヨンによつて求める。
度を初期値とし、で求めた残り在帯時間の
間、炉温θが現在炉温θNからθN±α（例えば±
25℃）に変化したと仮定した場合のスラブ温度
をシミユレーシヨンによつて求める。
各スラブの適正炉温の決定
各スラブについて、で求まつたスラブ温度
から、ペナルテイ関数を用いて所要適正炉温を
決定する（特公昭58−22523公報参照）。
から、ペナルテイ関数を用いて所要適正炉温を
決定する（特公昭58−22523公報参照）。
各スラブ適正炉温計算の繰返し計算
上記、、およびにより、例えば第１
ｃ図に示したように炉の１個のゾーン内にある
全てのスラブＡ〜Ｈ材について、スラブ適正炉
温計算を繰返し行う。そして、例えば、ZNゾ
ーンの上部雰囲気温度、下部雰囲気温度の所定
設定炉温がそれぞれにΘAU、ΘAL、ΘBU、
ΘBL、…、ΘHU、ΘHLと求まる。
ｃ図に示したように炉の１個のゾーン内にある
全てのスラブＡ〜Ｈ材について、スラブ適正炉
温計算を繰返し行う。そして、例えば、ZNゾ
ーンの上部雰囲気温度、下部雰囲気温度の所定
設定炉温がそれぞれにΘAU、ΘAL、ΘBU、
ΘBL、…、ΘHU、ΘHLと求まる。
各スラブ適正炉温の加重計算
次に、これらの炉内上部雰囲気温度の所定設
定炉温ΘAU、ΘBU、…、ΘHUおよび下部雰
囲気温度の所定設定炉温ΘAL、ΘBL、…、
ΘHLについて、これらの所要設定炉温と現在
炉温θNとの差の絶対値θに関する重み値を第４
ａ図に示すような重み関数α1（θ）で、当該ス
ラブの抽出順位ｎに関する重み値を第４ｂ図に
示すような重み関数α2（ｎ）で、当該スラブの
ゾーン出口までの距離ｄに関する重み値を第４
ｃ図に示すような重み関数α3（ｄ）で、また、
鋼種に関する重み値を第４ｄ図に示すような重
み関数α4（ｋ）で求めることにより、これらの
加重をかけ、平均をとることにより代表設定炉
温を決定する。例えば、Ａ材について、ゾーン
内の抽出順位を２番目、ゾーン出口までの距離
を２ｍ、所要設定炉温ΘAUと現在炉温θNとの
差をΘAU−θN＝100℃、鋼種をk1とすると、Ａ
材の上部雰囲気温度に対する重み値αAは、 αA＝α1（θ）×α2（ｎ）×α3（ｄ）×α4（k1） ＝0.3×0.9×0.8×0.7＝0.1512 となる。同様にして、Ｂ材、Ｃ材、…、Ｈ材に
ついてもαB、αC、…、αHを求める。
定炉温ΘAU、ΘBU、…、ΘHUおよび下部雰
囲気温度の所定設定炉温ΘAL、ΘBL、…、
ΘHLについて、これらの所要設定炉温と現在
炉温θNとの差の絶対値θに関する重み値を第４
ａ図に示すような重み関数α1（θ）で、当該ス
ラブの抽出順位ｎに関する重み値を第４ｂ図に
示すような重み関数α2（ｎ）で、当該スラブの
ゾーン出口までの距離ｄに関する重み値を第４
ｃ図に示すような重み関数α3（ｄ）で、また、
鋼種に関する重み値を第４ｄ図に示すような重
み関数α4（ｋ）で求めることにより、これらの
加重をかけ、平均をとることにより代表設定炉
温を決定する。例えば、Ａ材について、ゾーン
内の抽出順位を２番目、ゾーン出口までの距離
を２ｍ、所要設定炉温ΘAUと現在炉温θNとの
差をΘAU−θN＝100℃、鋼種をk1とすると、Ａ
材の上部雰囲気温度に対する重み値αAは、 αA＝α1（θ）×α2（ｎ）×α3（ｄ）×α4（k1） ＝0.3×0.9×0.8×0.7＝0.1512 となる。同様にして、Ｂ材、Ｃ材、…、Ｈ材に
ついてもαB、αC、…、αHを求める。
加重平均による代表設定炉温決定
上部雰囲気温度ΘH、下部雰囲気温度ΘLに
ついて、代表設定炉温を ΘH＝H 〓i=A αi・ΘiU／H 〓i=A αi ΘL＝H 〓i=A αi・ΘiL／H 〓i=A αi として、加重平均をとることにより求める。
ついて、代表設定炉温を ΘH＝H 〓i=A αi・ΘiU／H 〓i=A αi ΘL＝H 〓i=A αi・ΘiL／H 〓i=A αi として、加重平均をとることにより求める。
そして、この代表設定炉温により加熱炉の各
ゾーンの温度制御を行う。
ゾーンの温度制御を行う。
以上に述べたごとく、本発明の温度制御方法に
よれば、制御対象炉内の代表スラブのみの注目し
て温度制御を行うのではなく、制御対象炉ゾーン
の中の全てのスラブについて、各スラブの制御対
象炉ゾーンにおける重み度を考慮して、制御対象
炉ゾーンの代表設定温を決定するので、炉全体の
炉温変化を滑らかにして、炉の燃焼効率を向上さ
せると共に、１本１本のスラブが過不足なく、抽
出予定時刻に適正に焼き上る。
よれば、制御対象炉内の代表スラブのみの注目し
て温度制御を行うのではなく、制御対象炉ゾーン
の中の全てのスラブについて、各スラブの制御対
象炉ゾーンにおける重み度を考慮して、制御対象
炉ゾーンの代表設定温を決定するので、炉全体の
炉温変化を滑らかにして、炉の燃焼効率を向上さ
せると共に、１本１本のスラブが過不足なく、抽
出予定時刻に適正に焼き上る。
第１ａ図は本発明を一態様で実施する連続加熱
炉におけるスラブの流れの概略を示す説明図、第
１ｂ図および第１ｃ図は加熱炉の中をスラブが移
送されていく様子を示す概略の側面図および平面
図である。第２図は本発明の温度制御方法を示す
概略フローチヤート、第３ａ図、第３ｂ図、およ
び第３ｃ図は各スラブの残り在帯時間の計算を行
う場合の各スラブの位置関係を示す説明図であ
る。第４ａ図、第４ｂ図、および第４ｃ図はそれ
ぞれスラブの重み関数を示すグラフ、第４ｄ図は
鋼種によるスラブの重み関数値を示す図である。 DP：デパイラ、HP：加熱炉、WB１，WB
２：ウオーキングビーム、IN：装入口、OUT：
抽出口。
炉におけるスラブの流れの概略を示す説明図、第
１ｂ図および第１ｃ図は加熱炉の中をスラブが移
送されていく様子を示す概略の側面図および平面
図である。第２図は本発明の温度制御方法を示す
概略フローチヤート、第３ａ図、第３ｂ図、およ
び第３ｃ図は各スラブの残り在帯時間の計算を行
う場合の各スラブの位置関係を示す説明図であ
る。第４ａ図、第４ｂ図、および第４ｃ図はそれ
ぞれスラブの重み関数を示すグラフ、第４ｄ図は
鋼種によるスラブの重み関数値を示す図である。 DP：デパイラ、HP：加熱炉、WB１，WB
２：ウオーキングビーム、IN：装入口、OUT：
抽出口。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 複数の種類の異なる被加熱材であるスラブを
同時に連続式に加熱する連続式加熱炉の温度制御
方法であつて、 ウオーキングビームの動作状況から加熱炉内に
存在するスラブについて、各スラブの加熱炉内の
残り帯在時間を計算し、 加熱炉の上方の炉内上部雰囲気温度、下方の炉
内下部雰囲気温度、およびスキツド冷却管内の冷
却水の温度を測定し、 前記の各スラブについて、該各測定温度を用い
て炉内の被加熱材のスキツド当接部位を含む複数
の部位について厚さ方向の位置別に現時刻におけ
る被加熱材の温度を伝熱モデルにより計算して求
め、次いで現時刻以降における炉内上部雰囲気温
度と炉内下部雰囲気温度のいずれか一方または両
者の設定温度を変えたときの被加熱材の帯通過予
定時刻における前記各位置の全て又は特定の１以
上の位置の温度を予測計算し、該予測温度と目標
温度との差が一定値以内になる炉内上部雰囲気温
度と炉内下部雰囲気温度を求め、該温度を当該ス
ラブについての設定炉温とする方法において、 加熱炉内の全てのスラブについて前記設定炉温
を計算して求め、各スラブについて、当該スラブ
の抽出順位、当該スラブの帯出口までの距離、当
該スラブ設定炉温と現在炉温との絶対値差および
加熱炉内に異鋼種スラブが混在する場合には当該
スラブの重みを求め、この重みにより全てのスラ
ブ設定炉温の加重平均値を計算し、これを加熱炉
の代表設定炉温として、加熱炉の炉内温度制御を
行うことを特徴とする連続式加熱炉の温度制御方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18290086A JPS6338521A (ja) | 1986-08-04 | 1986-08-04 | 連続式加熱炉の温度制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18290086A JPS6338521A (ja) | 1986-08-04 | 1986-08-04 | 連続式加熱炉の温度制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6338521A JPS6338521A (ja) | 1988-02-19 |
| JPH0469209B2 true JPH0469209B2 (ja) | 1992-11-05 |
Family
ID=16126343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18290086A Granted JPS6338521A (ja) | 1986-08-04 | 1986-08-04 | 連続式加熱炉の温度制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6338521A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4864337B2 (ja) * | 2005-03-28 | 2012-02-01 | 新日本製鐵株式会社 | ウォーキングビーム式の加熱炉の制御方法 |
| CN106906352B (zh) * | 2017-03-30 | 2018-09-18 | 重庆赛迪热工环保工程技术有限公司 | 一种轧钢加热炉钢坯混装时的加热方法 |
-
1986
- 1986-08-04 JP JP18290086A patent/JPS6338521A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6338521A (ja) | 1988-02-19 |
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