JPH0510410B2 - - Google Patents

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JPH0510410B2
JPH0510410B2 JP11596587A JP11596587A JPH0510410B2 JP H0510410 B2 JPH0510410 B2 JP H0510410B2 JP 11596587 A JP11596587 A JP 11596587A JP 11596587 A JP11596587 A JP 11596587A JP H0510410 B2 JPH0510410 B2 JP H0510410B2
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JP
Japan
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furnace
temperature
cycle time
zone
steel material
Prior art date
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Application number
JP11596587A
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Japanese (ja)
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JPS63282211A (en
Inventor
Kazuhiro Iga
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
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Publication of JPS63282211A publication Critical patent/JPS63282211A/en
Publication of JPH0510410B2 publication Critical patent/JPH0510410B2/ja
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  • 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、熱間圧延ラインの上流に配置されて
鋼材を加熱する連続式加熱炉の炉温制御方法に関
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a furnace temperature control method for a continuous heating furnace that is disposed upstream of a hot rolling line and heats steel materials.

[従来の技術] 鋼材の熱圧圧延ラインの最上流には加熱炉が配
置され、赤熱された鋼材がライン下流の各圧延機
をパスして製品となる。例えばば、シームレス鋼
管の圧延ラインにおいては、回転式連続加熱炉の
後段に穿孔圧延機(以下ピアサー)、延伸圧延機
(マンドレル)および絞り圧延機(ストレツチレ
デユーサー)が配置され、あるいはピアサー、エ
ロンゲーター、プラグミル、リーリングミルおよ
びサイジングミルが配置されている。
[Prior Art] A heating furnace is disposed at the most upstream side of a hot rolling line for steel materials, and red-hot steel passes through each rolling mill downstream of the line to become a product. For example, in a rolling line for seamless steel pipes, a piercing mill (hereinafter referred to as a piercer), a stretching mill (mandrel), and a reducing mill (stretch reducer) are placed downstream of a rotary continuous heating furnace, or a piercer, Elongator, plug mill, reeling mill and sizing mill are located.

上記のような熱圧圧延ラインにおいて、圧延ミ
ルのサイクルタイムに合わせて加熱炉の最適抽出
サイクルタイムを決める方法は、すでに本出願人
より特願昭60−265073号にて提案されている。
A method of determining the optimum extraction cycle time of the heating furnace in accordance with the cycle time of the rolling mill in the above-mentioned hot rolling line has already been proposed by the present applicant in Japanese Patent Application No. 60-265073.

一方、加熱炉の制御技術は数多く提案されてお
り、例えば特公昭58−25731号公報では、予め複
数の鋼種の鋼材について在炉時間をパラメータと
して炉内の代表的位置での温度を昇温パターンと
して計算し、これに基づいて炉温の設定をするも
のである。また、特公昭57−53846号公報には、
下流の圧延ラインが一時停止するときに炉温制御
方法が開示されている。
On the other hand, many control technologies for heating furnaces have been proposed. For example, in Japanese Patent Publication No. 58-25731, the temperature at representative positions in the furnace is determined in a heating pattern using the furnace time as a parameter for multiple steel types. The furnace temperature is set based on this calculation. In addition, in Special Publication No. 57-53846,
A method for controlling furnace temperature when a downstream rolling line is temporarily stopped is disclosed.

[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、特願昭60−265073号は、加熱炉
からの鋼材の抽出温度が適温であることを前提と
して、加熱炉から圧延ミルラインへ鋼材を供給す
る最適サイクルタイムを定めたものであり、この
最適サイクルタイムに対応する加熱炉の炉温制御
については言及していない。また、特公昭58−
25731号公報や特公昭57−53846号公報に記載の従
来の加熱炉制御方法は、それ自体制御精度や省エ
ネルギーの点で優れた方法であつても、圧延ライ
ンとのバランスが考慮されていない。
[Problems to be Solved by the Invention] However, Japanese Patent Application No. 60-265073 proposes an optimal cycle for supplying steel from the heating furnace to the rolling mill line on the premise that the extraction temperature of the steel from the heating furnace is at an appropriate temperature. It does not mention the furnace temperature control of the heating furnace corresponding to this optimum cycle time. In addition, special public service 1983-
Although the conventional heating furnace control methods described in Japanese Patent Publication No. 25731 and Japanese Patent Publication No. 57-53846 are excellent methods in terms of control accuracy and energy saving, they do not take into account the balance with the rolling line.

さらに詳細に説明すれば、圧延ラインのサイク
ルタイムは鋼材ロツトによつて大きく変動し、特
に小ロツトを連続的に処理する場合にはロツト間
停止時間も考慮に入れる必要があるので、予め昇
温パターンを設定する従来の方法では、圧延ライ
ンのサイクルタイム変動に対応できない。
To explain in more detail, the cycle time of a rolling line varies greatly depending on the steel lot, and especially when processing small lots continuously, it is necessary to take into account the stop time between lots, so it is necessary to raise the temperature in advance. Traditional methods of setting patterns cannot accommodate rolling line cycle time variations.

本発明は、加熱炉の抽出ピツチと炉温を短時間
かつ高精度に制御することにより、圧延ラインの
サイクルタイムに合わせて加熱炉の最適抽出サイ
クルタイムを維持しながら、その抽出ピツチに対
応して加熱炉の炉温を制御し、熱エネルギーロス
の少ない加熱炉の制御方法を提供することを目的
とする。
The present invention is capable of responding to the extraction pitch while maintaining the optimum extraction cycle time of the heating furnace in accordance with the cycle time of the rolling line by controlling the extraction pitch and furnace temperature of the heating furnace in a short time and with high precision. An object of the present invention is to provide a heating furnace control method that controls the furnace temperature of a heating furnace and reduces thermal energy loss.

[課題を解決するための手段] 本発明は、熱間圧延ラインの上流に配置される
複数の燃焼制御帯により順次鋼材を加熱し、目標
温度に加熱された鋼材を下流の圧延ラインサイク
ルタイムに対応する抽出ピツチで抽出可能とする
連続式加熱炉の炉温制御方法であつて、(A)加熱炉
の各燃焼制御帯についてサイクルタイムを算出
し、全燃焼制御帯のサイクルタイムと加熱炉下流
側設備の現行サイクルタイムの中の最大値を加熱
炉の抽出ピツチとし、各鋼材の加熱炉からの抽出
時間を設定するとともに、(B)加熱炉の各燃焼制御
帯について、各鋼材の当該燃焼制御帯内での温度
と、各鋼材の当該燃焼制御帯から抽出されるまで
の時間tと、各鋼材の当該燃焼制御帯出側での目
標温度θrkとから、当該燃焼制御帯の炉温θsiを設
定するようにしたものである。
[Means for Solving the Problems] The present invention sequentially heats steel materials using a plurality of combustion control zones disposed upstream of a hot rolling line, and heats the steel materials heated to a target temperature at the downstream rolling line cycle time. A furnace temperature control method for a continuous heating furnace that enables extraction at the corresponding extraction pitch, (A) Calculate the cycle time for each combustion control zone of the heating furnace, and The maximum value of the current cycle time of the side equipment is set as the extraction pitch of the heating furnace, and the extraction time of each steel material from the heating furnace is set. From the temperature in the control zone, the time t until each steel material is extracted from the combustion control zone, and the target temperature θ rk of each steel material on the exit side of the combustion control zone, the furnace temperature θ of the combustion control zone is calculated. si is set.

[作 用] 本発明によれば、下記、の作用がある。[Effect] According to the present invention, the following effects are achieved.

従来の炉温設定手段が原則として連続加熱炉
の抽出地点までの鋼材温度の予測計算を必要と
するのに対して、各燃焼制御帯の出側までの予
測計算を行なえばよく、予測計算の計算時間が
大きく短縮され、手段の実現、達成を容易なも
のとしている。また、予測計算はどのような手
法であつても計算精度は予測すべき時間が長い
ほど劣化する。したがつて、今回開示の手段
は、各燃焼制御帯内の計算を行なえばよく、予
測精度の点でも有利である。
While conventional furnace temperature setting means basically require predictive calculation of the steel material temperature up to the extraction point of the continuous heating furnace, it is only necessary to perform predictive calculation up to the exit side of each combustion control zone, which makes the predictive calculation easier. The calculation time is greatly reduced, making it easy to realize and achieve the method. Furthermore, no matter what method of prediction calculation is used, the calculation accuracy deteriorates as the time for prediction increases. Therefore, the method disclosed herein only needs to perform calculations within each combustion control band, and is also advantageous in terms of prediction accuracy.

炉温設定手段を構成する際、抽出時刻或いは
抽出サイクルタイムは、炉温設定手段の中の仮
定変数として繰り返し演算の変数となつている
か、或いは炉温設定手段上からは予め与えられ
る変数となつているのが通例である。これに対
し、本発明の設定手段は、各燃焼制御帯のサイ
クルタイムτh、加熱炉下流側設備の現行サイク
ルタイムτnのうちで大きい方のサイクルタイム
を抽出サイクルタイムとして連続製造ラインの
ラインバランシングの観点から極めて合理的に
決定できる。このため、連続式加熱炉の抽出サ
イクルタイムを自動決定し、上記設備の自動運
転を達成すする場合の方案との整合性がとれ
る。
When configuring the furnace temperature setting means, the extraction time or extraction cycle time is a variable that is repeatedly calculated as a hypothetical variable in the furnace temperature setting means, or a variable given in advance from the furnace temperature setting means. It is customary to have In contrast, the setting means of the present invention sets the cycle time of the continuous production line as the extraction cycle time, whichever is larger among the cycle time τ h of each combustion control zone and the current cycle time τ n of the equipment on the downstream side of the heating furnace. This can be determined quite rationally from a balancing perspective. Therefore, it is possible to automatically determine the extraction cycle time of a continuous heating furnace and to achieve consistency with the method of achieving automatic operation of the above-mentioned equipment.

[実施例] 第1図は本発明の制御系統を示す模式図であ
る。
[Example] FIG. 1 is a schematic diagram showing a control system of the present invention.

すなわち、本発明は、工業用制御計算機11
と、抽出サイクルタイム制御装置12と、炉温制
御装置13と、工業用制御計算機11と各制御装
置12,13とを結合する伝送装置14によつて
実行される。
That is, the present invention provides industrial control computer 11
The extraction cycle time control device 12, the furnace temperature control device 13, the industrial control computer 11, and the transmission device 14 that connects the respective control devices 12 and 13 are used.

工業用制御計算機11は、圧延機/加工機のサ
イクルタイム演算部1と、全圧延ラインの鋼材の
位置と種類をリアルタイムで把握する鋼材把握部
2と、加熱炉内の鋼材温度を演算する鋼材温度演
算部3と、加熱炉内の鋼材の抽出されるまでの各
時間毎の温度を予測する鋼材温度予測部4と、均
熱帯炉サイクルタイム設定部5と、加熱帯炉サイ
クルタイム設定部6と、抽出サイクルタイム設定
部7と、加熱炉の炉温設定部8とを有し、かつ上
記各部1〜8の動作の順序付け、情報の授受を行
なうオペレーテイングシステム21を備える。
The industrial control computer 11 includes a cycle time calculating section 1 of a rolling mill/processing machine, a steel material grasping section 2 that grasps the position and type of steel on all rolling lines in real time, and a steel material grasping section 2 that calculates the temperature of steel in the heating furnace. A temperature calculation unit 3, a steel material temperature prediction unit 4 that predicts the temperature of the steel in the heating furnace at each hour until it is extracted, a soaking zone furnace cycle time setting unit 5, and a heating zone furnace cycle time setting unit 6. An operating system 21 is provided which includes an extraction cycle time setting section 7 and a heating furnace temperature setting section 8, and which orders the operations of the respective sections 1 to 8 and exchanges information.

工業用制御計算機11の上記各部1〜8の動作
は以下の通りである。
The operations of the above-mentioned sections 1 to 8 of the industrial control computer 11 are as follows.

圧延機/加工機のサイクルタイム演算部1は、
全圧延ラインの鋼材の位置と種類をリアルタイム
で把握する鋼材把握部2によりライン上の鋼材の
ロツト、鋼材の鋼種、長さ、重量、形状、圧延ま
たは加工条件等の情報を受け、各ロツトが各圧延
機/加工機で必要とされる圧延時間、加工時間を
計算する。例えば、Vr:圧延速度、Ls:鋼材の
長さ、k1、k2:定数、D:圧延機のロール径、
N:圧延機のロール回転数としたとき、圧延時間
τは、τ=k1、Ls/Vr、Vr=k2・D・Nのよう
にして計算できる。
The cycle time calculation unit 1 of the rolling mill/processing machine is
The steel material grasping section 2, which grasps the location and type of steel materials on all rolling lines in real time, receives information such as the lot of steel material on the line, the type of steel material, length, weight, shape, rolling or processing conditions, etc. Calculate the rolling time and processing time required for each rolling mill/processing machine. For example, Vr: rolling speed, Ls: length of steel material, k1, k2: constant, D: roll diameter of rolling mill,
When N is the roll rotation speed of the rolling mill, the rolling time τ can be calculated as follows: τ=k1, Ls/Vr, Vr=k2·D·N.

全圧延ラインの鋼材の位置と種類をリアルタイ
ムで把握する鋼材把握部2は、工業用制御計算機
11が保有する鋼材の追跡(トラツキング)機能
により加熱炉内を含めた全圧延ラインの鋼材の現
在位置とそれぞれの鋼材のロツト、鋼種、長さ、
重量、形状、圧延または加工条件、現在までの圧
延/加工履歴等を実時間で時々刻々とその状況変
化を把握する。ここで、工業用制御計算機11
は、圧延ラインの随所に配されたその場所に鋼材
が存在するかどうかを検知する手段(センサ等)
の検知信号の因果関係を論理的に判定して鋼材の
追跡(トラツキング)を行なう。また、ラインに
搬入される各鋼材のロツト、鋼種、長さ、重量等
の情報は予め入力されているものとする。
The steel material grasping unit 2, which grasps the position and type of steel materials on all rolling lines in real time, uses the steel material tracking function possessed by the industrial control computer 11 to check the current position of steel materials on all rolling lines, including inside the heating furnace. and each steel material lot, steel type, length,
Grasp changes in the weight, shape, rolling or processing conditions, rolling/processing history, etc. in real time from moment to moment. Here, the industrial control computer 11
is a means (sensor, etc.) placed throughout the rolling line to detect whether steel is present at that location.
The steel material is tracked by logically determining the causal relationship between the detection signals. Further, it is assumed that information such as the lot, steel type, length, weight, etc. of each steel material to be carried into the line has been input in advance.

加熱炉炉内の鋼材温度を推定計算する鋼材温度
演算部3は、全圧延ラインの鋼材の位置と種類を
リアルタイムに把握する鋼材把握部2より炉内の
鋼材の現在位置と鋼種、長さ、形状を知り、また
炉温制御装置13より現在の炉温を知つて、単位
時間毎に炉内の鋼材の温度について推定計算を行
なう。推定計算の方法は例えば特公昭57−53848
号公報、特公昭61−1484号公報で述べられている
ように周知の差分法や有限要素法で行なう。
The steel material temperature calculating section 3, which estimates and calculates the temperature of the steel material in the heating furnace, obtains the current position, steel type, length, Knowing the shape and also knowing the current furnace temperature from the furnace temperature control device 13, an estimation calculation is performed on the temperature of the steel material in the furnace every unit time. The method of estimation calculation is, for example, the Japanese Patent Publication No. 57-53848.
The well-known difference method or finite element method is used as described in Japanese Patent Publication No. 61-1484.

鋼材温度予測部4は、加熱炉内の鋼材温度を計
算する鋼材温度演算部3で得られた鋼材の現在温
度と予測に必要な抽出されるまでの将来時刻の間
の単位時間毎の鋼材の炉内位置を予測計算するこ
とにより、抽出されるまでの将来時刻の間の単位
時間毎にの鋼材温度を予測計算する。位置の予測
計算は、炉内搬送サイクルタイムを仮定し、1サ
イクルタイムあたりの移動距離と、複数のロツト
間で圧延機/加工機の段取り替えに必要な時間か
ら求められる。1サイクルタイムあたりの移動距
離や段取り替え時間は、全圧延ラインの鋼材の位
置と種類をリアルタイムに把握する鋼材把握部2
により保有される情報より算出できる。ここで仮
定した炉内搬送サイクルタイムは、予測範囲が加
熱帯に存在する鋼材を対象とする場合には加熱帯
炉サイクルタイム、均熱帯に存在する鋼材を対象
とする場合には均熱帯炉サイクルタイムの候補と
なる値である。温度の予測計算は、加熱炉炉内の
鋼材温度を計算する鋼材温度演算部3と同じ方式
かまたはこれを簡略化した方式で行なう。
The steel material temperature prediction section 4 calculates the temperature of the steel material for each unit time between the current temperature of the steel material obtained by the steel material temperature calculation section 3 which calculates the temperature of the steel material in the heating furnace and the future time required for prediction. By predicting and calculating the position in the furnace, the temperature of the steel material for each unit time in the future until extraction is calculated. The predicted position is calculated based on the assumption of the in-furnace conveyance cycle time, the moving distance per cycle time, and the time required for changing the rolling mill/processing machine between multiple lots. The moving distance and changeover time per cycle time are determined by the steel material grasping section 2, which grasps the location and type of steel materials on all rolling lines in real time.
It can be calculated from the information held by The in-furnace conveyance cycle time assumed here is the heating zone furnace cycle time if the prediction range targets steel materials existing in the heating zone, and the soaking zone furnace cycle time if the prediction range targets steel materials existing in the soaking zone. This is a value that is a candidate for time. The temperature prediction calculation is performed using the same method as the steel material temperature calculating section 3 that calculates the steel material temperature in the heating furnace or a simplified method.

均熱帯炉サイクルタイム設定部5は、鋼材温度
予測部4により得られる抽出位置での鋼材温度予
測値と、加熱炉抽出基準温度を比較して、鋼材の
炉内搬送サイクルタイムを調整して、均熱帯に存
在する鋼材の抽出位置での温度予測値が加熱炉抽
出基準温度に達することとなる最小の該炉内搬送
サイクルタイムを求め、これを均熱帯炉サイクル
タイムとする。加熱炉抽出基準温度は、全圧延ラ
インの鋼材の位置と種類をリアルタイムに把握す
る鋼材把握部2により保有される情報より算出で
きる。
The soaking furnace cycle time setting section 5 compares the predicted value of the steel material temperature at the extraction position obtained by the steel material temperature prediction section 4 with the heating furnace extraction reference temperature, and adjusts the in-furnace conveyance cycle time of the steel material. The minimum in-furnace transfer cycle time at which the predicted temperature value at the extraction position of the steel existing in the soaking zone reaches the heating furnace extraction reference temperature is determined, and this is defined as the soaking zone furnace cycle time. The heating furnace extraction reference temperature can be calculated from information held by the steel material grasping section 2 that grasps the location and type of steel materials on all rolling lines in real time.

加熱帯炉サイクルタイム設定部6は、鋼材温度
予測部4により得られる加熱帯出側位置での鋼材
温度予測値と加熱帯出側基準温度を比較し、鋼材
の炉内搬送サイクルタイムを調整して、加熱帯に
存在する鋼材の加熱帯出側位置での鋼材温度予測
値が、加熱帯出側基準温度に達することとなる最
小の該炉内搬送サイクルタイムを求め、これを加
熱帯炉サイクルタイムとする。加熱帯出側基準温
度は、全圧延ラインの鋼材の位置と種類をリアル
タイムに把握する鋼材把握部2により保有される
情報より算出できる。
The heating zone furnace cycle time setting unit 6 compares the predicted steel temperature at the heating zone outlet position obtained by the steel temperature prediction unit 4 with the heating zone outlet reference temperature, adjusts the in-furnace conveyance cycle time of the steel, The minimum in-furnace conveyance cycle time at which the predicted value of the steel material temperature at the heating zone exit position of the steel existing in the heating zone reaches the heating zone exit reference temperature is determined, and this is determined as the heating zone furnace cycle time. The heating zone outlet reference temperature can be calculated from information held by the steel material grasping section 2 that grasps the position and type of steel materials on all rolling lines in real time.

抽出サイクルタイム設定部7は、圧延機/加工
機のサイクルタイム演算部1、全圧延ラインの鋼
材の位置と種類をリアルタイムで把握する鋼材把
握部2、均熱帯炉サイクルタイム設定部5、加熱
帯炉サイクルタイム設定部6の結果から、抽出サ
イクルタイムを求める機能である。これは、特願
昭60−265073号の方法に基づいて抽出サイクルタ
イムを決定する。ただし、加熱炉のサイクルタイ
ムは、上記加熱帯炉サイクルタイムと均熱帯炉サ
イクルタイムの大きい方とする。すなわち、鋼材
のロツト毎に加熱炉から各圧延機/加工機の入側
に対する到達時間と出側に対する到達時間を該圧
延機/加工機のサイクルタイム演算部1と全圧延
ラインの鋼材の位置と種類をリアルタイムで把握
する鋼材把握部2とを用いて圧延時間/加工時間
及び搬送時間を求めることにより算出する。そし
て、次に抽出される鋼材の各圧延機/加工機の入
側に対する到達時間の各々と同等か大となり、か
つ1つ以上の圧延機/加工機に関して上記次抽出
鋼材の到達時間と同等な値(ミルサイクルタイム
と称することとする)と該加熱炉のサイクルタイ
ムのうち大きい方の値を抽出サイクルタイムとし
て決定する。そして、この値を工業用制御計算機
11のオペレーテイングシステム21及び伝送装
置14を介して、抽出サイクルタイム制御装置1
2に伝送する。
The extraction cycle time setting section 7 includes a rolling mill/processing machine cycle time calculation section 1, a steel material grasping section 2 that grasps the position and type of steel on all rolling lines in real time, a soaking furnace cycle time setting section 5, and a heating zone. This is a function to obtain the extraction cycle time from the result of the furnace cycle time setting section 6. This determines the extraction cycle time based on the method of Japanese Patent Application No. 60-265073. However, the cycle time of the heating furnace shall be the larger of the heating zone furnace cycle time and the soaking zone furnace cycle time. That is, for each lot of steel products, the arrival time from the heating furnace to the entry side of each rolling mill/processing machine and the arrival time to the exit side are calculated based on the cycle time calculation unit 1 of the rolling mill/processing machine and the position of the steel products on all rolling lines. It is calculated by determining the rolling time/processing time and transport time using the steel material grasping section 2 that grasps the type in real time. Then, the arrival time of the next extracted steel material to the entry side of each rolling mill/processing machine is equal to or greater, and the arrival time of the next extracted steel material is equivalent to the arrival time of the above-mentioned next extracted steel material with respect to one or more rolling mills/processing machines. The larger value of the mill cycle time and the cycle time of the heating furnace is determined as the extraction cycle time. Then, this value is sent to the extraction cycle time control device 1 via the operating system 21 of the industrial control computer 11 and the transmission device 14.
Transmit to 2.

加熱炉の炉温設定部8は、均熱帯炉サイクルタ
イム設定部5と加熱帯炉サイクルタイム設定部6
を一部変更した機能と抽出サイクルタイム設定部
7で求めたミルサイクルタイムから、加熱帯炉温
設定値と均熱帯炉温設定値を求める。すなわち、
均熱帯の炉温設定値は、均熱帯炉サイクルタイム
設定部5では、現在の実炉温をもとに抽出サイク
ルタイムを求めたが、これを今度は炉内搬送サイ
クルタイムをミルサイクルタイムに一致固定して
おき均熱帯炉温設定値を調整し、最小の設定とな
る該設定値を求める機能に変更し該設定値を求め
る。該機能は、均熱帯炉サイクルタイム設定部5
における既知パラメータである炉温を未知パラメ
ータとし、未知パラメータである炉内搬送サイク
ルタイムを既知パラメータとしたものとなつてい
る。また加熱帯の炉温設定値は、加熱帯炉サイク
ルタイム設定部6では、現在の実炉温をもとに加
熱帯炉サイクルタイムを求めたが、これを今度
は、加熱帯炉サイクルタイムすなわち炉内搬送サ
イクルタイムを均熱帯炉サイクルタイムに一致固
定しておき、加熱帯炉温設定値を調整し、最小の
設定となる該設定値を求める機能に変更し該設定
値を求める。該機能は加熱帯炉サイクルタイム設
定部6における既知パラメータである炉温を未知
パラメータとし、未知パラメータである炉内搬送
サイクルタイムを既知パラメータとしたものにな
つている。ここで、周知のように炉温設定値を変
更した場合、炉温は直ちに設定値に一致すること
はなく、一致するまでに時間がかかる。上述の炉
温設定値を与えた時に、これを直接炉温とおきか
えるのでは、このことを無視したことになるの
で、計算時必要とされる炉温θ(t)は、例えば炉温
設定値θset、設定変更からの経過時間t、炉負荷
Mよりもθ(t)=f(θset、M、t)として与える
ことになる。かくして求まつた、加熱帯炉温設定
値、均熱帯炉温設定値は、工業用制御計算機11
のオペレーテイングシステム21、伝送装置14
を介して、炉温制御装置13に伝送される。
The furnace temperature setting section 8 of the heating furnace includes a soaking zone furnace cycle time setting section 5 and a heating zone furnace cycle time setting section 6.
The heating zone furnace temperature set value and the soaking zone furnace temperature set value are determined from the partially modified function and the mill cycle time determined by the extraction cycle time setting section 7. That is,
The furnace temperature setting value for the soaking zone is determined by the soaking zone furnace cycle time setting section 5, which calculates the extraction cycle time based on the current actual furnace temperature, which is then converted into the furnace conveyance cycle time to the mill cycle time. The function is changed to a function that fixes the match, adjusts the soaking zone furnace temperature set value, and calculates the set value that is the minimum setting. This function is performed by the soaking furnace cycle time setting section 5.
The furnace temperature, which is a known parameter, is taken as an unknown parameter, and the in-furnace transfer cycle time, which is an unknown parameter, is taken as a known parameter. Further, the heating zone furnace temperature set value is determined by the heating zone furnace cycle time setting section 6, which calculates the heating zone furnace cycle time based on the current actual furnace temperature. The in-furnace conveyance cycle time is fixed to match the soaking zone furnace cycle time, the heating zone furnace temperature set value is adjusted, and the function is changed to find the set value that is the minimum setting to find the set value. In this function, the furnace temperature, which is a known parameter in the heating zone furnace cycle time setting section 6, is used as an unknown parameter, and the in-furnace conveyance cycle time, which is an unknown parameter, is used as a known parameter. Here, as is well known, when the furnace temperature set value is changed, the furnace temperature does not immediately match the set value, and it takes time for it to match. When the above-mentioned furnace temperature set value is given, if you directly replace it with the furnace temperature, you are ignoring this fact, so the furnace temperature θ(t) required for calculation is, for example, the furnace temperature set value. From θset, the elapsed time t since the setting change, and the furnace load M, it is given as θ(t)=f(θset, M, t). The heating zone furnace temperature set value and soaking zone furnace temperature set value thus determined are calculated by the industrial control computer 11.
operating system 21, transmission device 14
It is transmitted to the furnace temperature control device 13 via.

以下、本発明を第2図に示す継目無鋼管製造ラ
インに適用した一実施例を説明する。第2図にお
いて、31は加熱炉、32はピアサー、33はマ
ンドレルミル、34は再加熱炉、35はストレツ
チレデユーサである。すなわち、製造工程のはじ
めに加熱炉(回転炉床式鋼材加熱炉)31が設置
されており、これにより鋼材51の加熱が行なわ
れる。この加熱炉は第3図に示すように5帯で構
成され1〜3帯を加熱帯、4、5帯を均熱帯とし
ている。各帯には熱電対41が設置され各帯の炉
温を計測しており、各帯の炉温制御装置13は伝
送装置14を介して前述の方法に基づいて工業用
制御計算機11が算出した設定炉温となるよう各
帯に設置された燃焼装置42の燃焼量を制御す
る。計測された炉温は伝送装置14を介し工業用
制御計算機11に伝送される。
An embodiment in which the present invention is applied to a seamless steel pipe manufacturing line shown in FIG. 2 will be described below. In FIG. 2, 31 is a heating furnace, 32 is a piercer, 33 is a mandrel mill, 34 is a reheating furnace, and 35 is a stretch reducer. That is, a heating furnace (rotary hearth type steel material heating furnace) 31 is installed at the beginning of the manufacturing process, and the steel material 51 is heated thereby. As shown in FIG. 3, this heating furnace is composed of five zones, with zones 1 to 3 serving as heating zones, and zones 4 and 5 serving as soaking zones. A thermocouple 41 is installed in each zone to measure the furnace temperature of each zone, and the furnace temperature control device 13 of each zone calculates the temperature calculated by the industrial control computer 11 based on the method described above via the transmission device 14. The combustion amount of the combustion device 42 installed in each zone is controlled so that the furnace temperature is set. The measured furnace temperature is transmitted to the industrial control computer 11 via the transmission device 14.

継目無鋼管の素材となる鋼材は、製品の鋼種、
寸法、長さによつて異なり、それらをロツトとし
てまとめる。ロツトとしてまとめられた炉内鋼材
(A,……F)および圧延中のロツトを把握する
のは、工業用制御計算機11の鋼材把握部2によ
る。今第3図のように加熱炉内にA,B,…,F
のロツトの鋼材51が加熱中であり、圧延ライン
ではAロツトを圧延中であるとする。この時、A
ロツトの圧延機、加工機のサイクルタイムが
τn,A、現在の加熱帯炉サイクルタイムがτh=max
(τh1、τh2、τh3)、均熱帯炉サイクルタイムがτs

max(τs4、τs5)であるとすると、抽出ピツチはこ
の場合特願昭60−265073号によりmax(τnA、τh
τs)として決定され、この値が伝送装置14を介
し、抽出サイクルタイム制御装置12に送られる
(τhiはi帯の加熱帯炉サイクルタイム、i=1、
2、3、τsjはj帯の均熱帯炉サイクルタイム、
j=4、5、)。抽出サイクルタイム制御装置12
は、このピツチで炉床駆動装置43、鋼材抽出装
置44を運転する。
The steel material for seamless steel pipes depends on the steel type of the product,
They vary by size and length and are grouped together as a lot. It is the steel material grasping section 2 of the industrial control computer 11 that grasps the steel materials in the furnace (A, . . . Now, as shown in Figure 3, there are A, B,..., F in the heating furnace.
It is assumed that the steel material 51 of lot A is being heated and that lot A is being rolled in the rolling line. At this time, A
The cycle time of the rotor's rolling mill and processing machine is τ n,A , and the current heating zone furnace cycle time is τ h = max.
h1 , τ h2 , τ h3 ), the soaking furnace cycle time is τ s
=
max(τ s4 , τ s5 ), the extraction pitch is max(τ nA , τ h , τ nA , τ h ,
τ s ), and this value is sent to the extraction cycle time controller 12 via the transmission device 14 (τ hi is the i-zone heating zone furnace cycle time, i=1,
2, 3, τ sj is the j-band soaking furnace cycle time,
j=4, 5,). Extraction cycle time control device 12
operates the hearth drive device 43 and steel extraction device 44 at this pitch.

なお、上述のτnA、τh、τs、max(τnA、τh、τs

は工業用制御計算機11において、以下の如くに
算出される。
Note that the above-mentioned τ nA , τ h , τ s , max(τ nA , τ h , τ s
)
is calculated by the industrial control computer 11 as follows.

Aロツト圧延機加工機のサイクルタイムτn,A
鋼材把持部2の情報に基づき圧延機加工機のサイ
クルタイム演算部1が算出する。
The cycle time τ n,A of the A-lot rolling mill processing machine is calculated by the cycle time calculating section 1 of the rolling mill processing machine based on the information of the steel material gripping section 2.

加熱帯炉サイクルタイムτhは加熱炉の1〜3帯
が加熱帯であり、各々のサイクルタイムは加熱炉
サイクルタイム設定部6が算出する。これを算出
するにあたつては鋼材温度演算部3および鋼材温
度予測部4を使用して前述の如くに加熱帯出側基
準温度を満たすサイクルタイムを求める。これ
が、加熱炉1〜3帯を対象としたサイクルタイム
τh1、τh2、τh3であり、τhはmax(τh1、τh2、τh3
)と
して求める。この3者の最大値をとることも加熱
炉サイクルタイム設定部6にて実施する。
The heating zone furnace cycle time τ h is such that zones 1 to 3 of the heating furnace are heating zones, and each cycle time is calculated by the heating furnace cycle time setting unit 6. In calculating this, the steel material temperature calculating section 3 and the steel material temperature predicting section 4 are used to find the cycle time that satisfies the heating zone exit reference temperature as described above. These are the cycle times τ h1 , τ h2 , τ h3 for heating furnace zones 1 to 3, and τ h is max(τ h1 , τ h2 , τ h3
). The heating furnace cycle time setting unit 6 also takes the maximum value of these three values.

均熱炉サイクルタイムτsは加熱炉4、5帯が均
熱帯であり、各々のサイクルタイムは均熱帯炉サ
イクルタイム設定部5が算出する。これを算出す
るにあたつては鋼材温度演算部3および鋼材温度
予測部4を使用して前述の如くに加熱帯出側基準
温度を満たすサイクルタイムを求める。これが均
熱帯4、5帯を対象としたサイクルタイムτs4
τs5であり、τsはmax(τs4、τs5)として求める。こ
の2者の最大値をとることも均熱帯炉サイクルタ
イム設定部5にて実施する。
The soaking furnace cycle time τ s is such that the heating furnaces 4 and 5 are soaking zones, and each cycle time is calculated by the soaking zone furnace cycle time setting unit 5. In calculating this, the steel material temperature calculating section 3 and the steel material temperature predicting section 4 are used to find the cycle time that satisfies the heating zone exit reference temperature as described above. This is the cycle time τ s4 for soaking zones 4 and 5,
τ s5 , and τ s is determined as max(τ s4 , τ s5 ). The soaking furnace cycle time setting section 5 also takes the maximum value of these two values.

抽出ピツチをmax(τn,A、τh、τs)として求める
のは抽出サイクルタイム設定部7である。
It is the extraction cycle time setting unit 7 that determines the extraction pitch as max (τ n,A , τ h , τ s ).

このような状況下において各i帯の炉温設定値
θsi(i=1,…,5)は本発明により次のように
決定される。今5帯にはAロツトがnA,5本、Bロ
ツトがnB,5本、4帯にはBロツトがnB,4本、Cロツ
トがnC,4本、3帯にはDロツトがnD,3本、2帯には
EロツトがnE,2本、1帯にはFロツトがnF,1本あ
り、簡単のため各i帯の出側基準温度をθrk(k=
1,…,5)とする(本来はθrkはロツトにより
異なる)。ここで、5帯最終材が抽出されるまで
の時間tは、炉内位置と圧延機/加工機のサイク
ルタイム演算部1によつてτn,A、τn,B、及びA、
Bロツト間の停機時間τA-Bより、nA,5・τn,A+τA-B
+nB,5・τn,Bとして求まり、平均値はt/(nA,5
nB,5)(≡τM,5)として求まる。τM,5と現在のmax
(τh、τs)(≡τF)を比較し、τM,5>τFであれば

5帯炉内温度設定値θs,5はこれから加熱炉から抽
出される鋼材の抽出サイクルタイムが圧延サイク
ルタイムτM,5となるのでτs,5=τM,5として、このサ
イクルタイムで5帯に存在する鋼材が5帯出側す
なわち抽出口で目標温度θr,5となるように決定す
る。この時τM,5=τs,5となる。一方、τM,5<τFであ
れば同様にしてθs,5を決定するが、この計算結果
θs,5が許容される最高設定炉温を超える場合があ
り、この時はθs,5を最高炉温設定とし、θs,5を炉温
とした時の、全ての5帯在の鋼材の温度が抽出口
でθr,5以上となるサイクルタイムをτs,5とする。こ
の時τM,5<τs,5となり、ラインバランスはやむをえ
ずくずれることになる。
Under such circumstances, the furnace temperature setting value θ si (i=1, . . . , 5) for each i-band is determined as follows according to the present invention. Now in the 5th zone there are A , 5 , B, 5 , B, 4 in the 4th zone, C , 4 in the C , and D in the 3rd zone. There are n D,3 lots, n E,2 E lots in the 2nd zone, and n F,1 F lots in the 1st zone.For simplicity, the outlet reference temperature of each i zone is θ rk ( k=
1,...,5) (Originally, θrk differs depending on the lot). Here, the time t until the final 5-zone material is extracted is determined by the position in the furnace and the cycle time calculation unit 1 of the rolling mill/processing machine as τ n,A , τ n,B , and A,
From the stop time τ AB between B lots, n A,5・τ n,A + τ AB
+n B,5・τ n,B , and the average value is t/(n A,5 +
n B,5 ) (≡τ M,5 ). τ M,5 and current max
Compare (τ h , τ s ) (≡τ F ), and if τ M,5 > τ F , then
Since the extraction cycle time of the steel material to be extracted from the heating furnace is the rolling cycle time τ M ,5, the 5-zone furnace temperature setting value θ s ,5 is determined by setting τ s,5 = τ M,5 at this cycle time. It is determined so that the steel material present in the 5th zone reaches the target temperature θ r,5 at the outlet side of the 5th zone, that is, at the extraction port. At this time, τ M,5 = τ s,5 . On the other hand, if τ M,5 < τ F , θ s,5 is determined in the same way, but the calculated result θ s,5 may exceed the maximum allowable furnace temperature, and in this case, θ s When ,5 is the highest furnace temperature setting and θ s,5 is the furnace temperature, let τ s ,5 be the cycle time at which the temperature of the steel materials in all five zones becomes θ r,5 or higher at the extraction port. . At this time, τ M,5s,5 , and the line balance is inevitably disturbed.

なお、上述の5帯の炉温設定値を決定する機能
は、計算機11において、加熱炉炉温設定部8が
行なう。この時に必要な炉内のAロツト〜Fロツ
トとその位置、本数は鋼材把握部2より得てい
る。これらのロツトの圧延機、加工機のサイクル
タイムτn,Aなどは圧延機加工機のサイクルタイム
演算部1より得る。τA-Bのようなロツト間停機値
についても圧延機加工機のサイクルタイム演算部
1より得ている。これらより5帯最終材が抽出さ
れる迄の時間t、平均値τM,5は加熱炉炉温設定部
8にて演算する。更に加熱炉炉温設定部8はこの
τM,5とmax(τh,τs)を比較し、炉温の変更を実施
する。更に、加熱炉炉温設定部8は、τM,5>τF
あればτs,5=τM,5とし、鋼材温度把握部2、鋼材温
度予測部4を用いて5帯設定炉温θs,5を5帯出側
で鋼材温度がθr,5に一致するように決定していく。
逆のτM,5<τFの場合も工業用制御計算機11の内
部の機能の対応については同様である。
The function of determining the furnace temperature setting values for the five zones described above is performed by the heating furnace furnace temperature setting section 8 in the computer 11. At this time, the A to F lots in the furnace, their positions and numbers are obtained from the steel material grasping section 2. The cycle times τ n,A of the rolling mills and processing machines of these lots are obtained from the cycle time calculating section 1 of the rolling mill processing machines. Inter-lot stoppage values such as τ AB are also obtained from the cycle time calculating section 1 of the rolling mill processing machine. From these, the time t and the average value τ M,5 until the final material of 5 zones is extracted are calculated by the heating furnace furnace temperature setting section 8. Furthermore, the heating furnace furnace temperature setting section 8 compares this τ M,5 with max (τ h , τ s ), and changes the furnace temperature. Furthermore, if τ M,5 > τ F , the heating furnace furnace temperature setting section 8 sets τ s,5 = τ M,5 , and uses the steel material temperature grasping section 2 and the steel material temperature prediction section 4 to set the 5-zone setting furnace. The temperature θ s,5 is determined so that the steel material temperature matches θ r,5 on the exit side of the 5th zone.
In the opposite case where τ M,5F , the correspondence between the internal functions of the industrial control computer 11 is the same.

以上は5帯の炉温設定値の決定に関して説明し
たが4〜1帯についての炉温設定についても工業
用制御計算機11の内部の機能の対応については
同様である。
The above description has been made regarding the determination of the furnace temperature setting values for the 5 zones, but the correspondence of the internal functions of the industrial control computer 11 is the same for the furnace temperature settings for the 4th to 1st zones.

以下、4帯炉温設定値は、max(τM,5、τs,5)に
τs,4が一致するような炉温設定値を求める。すな
わち、抽出ピツチを、max(τM,5、τs,5)とした時、
全ての4帯圧の鋼材が4帯出側で温度θr,4以上と
なるθs,4を求める。この計算結果が許容される最
高炉温設定値を超える時は、θs,4を最高炉温設定
値とし、θs,4を炉温とした時の全ての4帯材の鋼
材の温度が4帯出側でθr,4以上となるサイクルタ
イムをθs,4とする。
Hereinafter, for the four-zone furnace temperature setting value, a furnace temperature setting value such that τ s,4 matches max (τ M,5 , τ s,5 ) is determined. That is, when the extraction pitch is set to max (τ M,5 , τ s,5 ),
Find θ s,4 at which the temperature of all 4-band pressure steel materials is equal to or higher than θ r, 4 on the 4-band exit side. If this calculation result exceeds the allowable maximum furnace temperature setting value, the temperature of all four steel strips when θ s,4 is the maximum furnace temperature setting value and θ s, 4 is the furnace temperature. Let θ s,4 be the cycle time at which θ r, 4 or more occurs on the 4-band output side.

なお、上述の4帯の炉温設定値を決定する機能
は、計算機11において、以下の如くなされる。
すなわち、τM,5、τs,5は前述の5帯の炉温設定段階
で算出済みである。ここで4帯の最終鋼材が4ゾ
ーン出側に達する時間は前述5帯における説明と
同様に加熱炉炉温設定部8により求める。以下、
θs,4に炉温設定した場合の4帯出側鋼材温度θr,4
鋼材温度予測部4により行なう。そしてθs,4が4
帯で設定可能な許容炉温以上と計算される場合に
はこの上限値の炉温設定で加熱を行なつた場合に
鋼材温度θr,4を満足するサイクルタイムをγs,4とし
て定める。これは加熱炉炉温設定部8が行なう。
The function of determining the furnace temperature set values for the four zones described above is performed in the computer 11 as follows.
That is, τ M,5 and τ s,5 have already been calculated at the stage of setting the furnace temperature in the five zones described above. Here, the time for the final steel material of the 4th zone to reach the exit side of the 4th zone is determined by the heating furnace furnace temperature setting section 8 in the same manner as described for the 5th zone. below,
When the furnace temperature is set to θ s,4, the steel material temperature θ r,4 on the exit side of the 4th band is determined by the steel material temperature prediction unit 4 . and θ s,4 is 4
If the furnace temperature is calculated to be higher than the allowable furnace temperature that can be set in the belt, the cycle time that satisfies the steel material temperature θ r,4 when heating is performed at the furnace temperature setting of this upper limit value is determined as γ s,4 . This is performed by the heating furnace furnace temperature setting section 8.

3帯〜1帯も3帯ではmax(τM,5、τs,5、τs,4)に
τh,3が一致するよう、2帯ではmax(τM,5、τs,5
τs,4、τh,3)とτh,2が一致するよう、1帯では、
max(τM,5、τs,5、τs,4、τh,3、τh,2)とτh,1
一致す
るよう同様θs,3、θs,2、θs,1を求める。
For bands 3 to 1, max(τ M,5 , τ s , 5 ,
In order for τ s,4 , τ h,3 ) and τ h,2 to match, in one band,
Similarly, θ s,3 , θ s,2 , θ s, so that max(τ M,5 , τ s,5 , τ s,4 , τ h,3 , τ h,2 ) and τ h ,1 match Find 1 .

ここで、一例として4帯の場合について、もう
少し炉温設定法を詳しく説明する。τs,4=max
(τM,5、τs,5)とする。そうすると例えば4帯の最
終鋼材は、4ゾーン出側に達するまでにnB,5・τs,4
+τB-C+nc・τs,4の時間がかかる。τB-CはロツトB
とCの間で発生する時間である。この時この鋼材
が炉温θs,4を仮定した時4帯出側での温度が予測
計算でき、θr,4以上かどうか判定できる。同様の
ことを4帯在の全鋼材に行ないθr,4を満たすよう
炉温θs,4を定める。もし、θs,4が4帯に許容される
炉温設定値以上という結果を得たならば、θs,4
最高値とし、今度はその炉温で加熱した時に4帯
在の全ての鋼材がθr,4以上の温度となるようなサ
イクルタイムτs,4を求める。
Here, as an example, the furnace temperature setting method will be explained in more detail in the case of four zones. τ s,4 = max
M,5 , τ s,5 ). Then, for example, the final steel material of the 4th zone will be n B,5・τ s,4 by the time it reaches the exit side of the 4th zone.
It takes +τ BC +n c・τ s,4 time. τ BC is lot B
This is the time that occurs between C and C. At this time, assuming that the furnace temperature of this steel material is θ s,4 , the temperature at the exit side of the 4th zone can be predicted and determined whether it is higher than θ r,4 . The same thing is done for all the steel materials in the four bands, and the furnace temperature θ s ,4 is determined so as to satisfy θ r,4 . If it is found that θ s,4 is higher than the allowable furnace temperature setting value for 4 zones, then θ s,4 is set to the maximum value, and when heated at that furnace temperature, all of the 4 zones Find the cycle time τ s, 4 at which the steel material reaches a temperature of θ r, 4 or higher.

なお、以上の実施例の説明において、変数τh,1
τh,2、τh,3、τs,4、τs,5なるサイクルタイムは炉温

定値を計算するためのサイクルタイムで、これは
現在の炉温とは異なる炉温を仮定したものであ
る。一方、抽出ピツチを決めるサイクルタイム
τh1、τh2、τh3、τs4、τs5は現在の実炉温に基づき
算出したもので先のτh,1、τh,2、τh,3、τs,4、τs,
5

は一致しない(変数としては別の変数である)。
In addition, in the explanation of the above embodiment, the variables τ h,1 ,
The cycle times τ h,2 , τ h,3 , τ s,4 , and τ s,5 are the cycle times for calculating the furnace temperature setpoint, which assumes a furnace temperature different from the current furnace temperature. It is something. On the other hand, the cycle times τ h1 , τ h2 , τ h3 , τ s4 , and τ s5 that determine the extraction pitch are calculated based on the current actual furnace temperature, and are the same as the previous ones τ h,1 , τ h,2 , τ h,3 , τ s,4 , τ s,
Does not match 5 (it is a different variable).

そして、本発明に基づく各燃焼制御帯のサイク
ルタイムは、同じく本発明に基づく炉温設定方案
に基づく炉温変更によつて実炉温が変化するため
次の計算周期では変化していく。したがつて、炉
サイクルタイムτFが変わるため各炉温設定値θs,i
が変化していくのである。
The cycle time of each combustion control zone based on the present invention changes in the next calculation cycle because the actual furnace temperature changes due to the furnace temperature change based on the furnace temperature setting method also based on the present invention. Therefore, since the furnace cycle time τ F changes, each furnace temperature set value θ s,i
is changing.

以上の炉温設定法を工業用制御計算機11は定
周期(ここでは3分毎)で行ない、設定値を出力
する。すなわち、計算機11のオペレーテイング
システム21は、計算機11の各部1〜8が上述
の実行順序を満たすように規定するとともに、定
周期に同一処理が行なわれるように調整する。
The industrial control computer 11 performs the above furnace temperature setting method at regular intervals (here, every 3 minutes) and outputs the set value. That is, the operating system 21 of the computer 11 specifies that each part 1 to 8 of the computer 11 satisfies the above-described execution order, and adjusts so that the same processing is performed at regular intervals.

この炉温設定法と従来の運転者による手動設定
による鋼材の昇温状態を比較したものの一例を第
4図に示す。これは直径175φmm、長さ2.5mのビ
レツトについてのものであり、この結果は炉内の
ロツトの状況によりかなり変化するが、全体に手
動による炉温設定に比べ後段加熱となつており省
エネルギーが果されている。また、炉温設定も表
1に示すように従来に比べ低い値で加熱されるよ
うになつた。また燃料費も約4%低下した。
FIG. 4 shows an example of a comparison between this method of setting the furnace temperature and the state of temperature rise of steel materials obtained manually by a conventional operator. This is for a billet with a diameter of 175φmm and a length of 2.5m, and although the results vary considerably depending on the condition of the lot in the furnace, overall energy savings are achieved due to post-heating compared to manually setting the furnace temperature. has been done. Furthermore, as shown in Table 1, the furnace temperature is now set lower than before. Fuel costs also fell by about 4%.

上記のように、本発明による炉温設定方法は加
熱炉以降での加工機、圧延機のタクトタイムに応
じて炉温を決定するため、加熱炉を含めたライン
バランスがとり易い。一般に製造プロセスにおい
てラインバランスをとることが、生産能率を最大
にし、かつ待ち時間等によるエネルギーロスを位
下させる鍵といわれている。この意味で本発明方
法は生産能率を下げずにエネルギーロスを最小な
らしめる従来にない炉温設定法であるといえる。
As described above, the furnace temperature setting method according to the present invention determines the furnace temperature according to the takt time of the processing machines and rolling mills after the heating furnace, so it is easy to balance the line including the heating furnace. In general, line balancing in the manufacturing process is said to be the key to maximizing production efficiency and reducing energy loss due to waiting time and the like. In this sense, the method of the present invention can be said to be an unprecedented furnace temperature setting method that minimizes energy loss without lowering production efficiency.

なお、本発明において、サイクルタイムの最大
値を抽出ピツチとすることは、以下の如くによ
り、燃焼制御帯の炉温を設定することに結びつ
く。すなわち、本発明に基づく各燃焼制御帯のサ
イクルタイムは、同じく本発明に基づく炉温設定
方案に基づく炉温変更によつて実炉温が変化する
ため次の計算周期では変化していく。したがつ
て、炉サイクルタイムτFが変わるため各炉温設定
値θs,iが変化していくのである。そして、サイク
ルタイムの最大値を抽出ピツチとすることによ
り、当該圧延ライン(加熱炉も含む)は加熱条
件、圧延加工条件ともその制約条件を満足する。
この状態で現在の加熱炉炉内温度に基づいて加熱
炉サイクルタイムτFが定まり、このτFにより上記
(3)に記載のように各帯の炉温設定値θs,iが定まる。
In the present invention, setting the maximum value of the cycle time as the extraction pitch is connected to setting the furnace temperature in the combustion control zone as follows. That is, the cycle time of each combustion control zone based on the present invention changes in the next calculation cycle because the actual furnace temperature changes due to the furnace temperature change based on the furnace temperature setting method also based on the present invention. Therefore, since the furnace cycle time τ F changes, each furnace temperature setting value θ s,i changes. By setting the maximum value of the cycle time as the extraction pitch, the rolling line (including the heating furnace) satisfies the constraints for both the heating conditions and the rolling processing conditions.
In this state, the heating furnace cycle time τ F is determined based on the current temperature inside the heating furnace, and this τ F determines the
As described in (3), the furnace temperature setting value θ s,i for each zone is determined.

この時、τFとτh,1、τh,2、τh,3、τs,4、τs,5
大小関
係に着目する。
At this time, attention is paid to the magnitude relationship between τ F and τ h,1 , τ h,2 , τ h,3 , τ s,4 , and τ s,5 .

例えば、ある計算周期の計算結果において τM,5>τFであればτs,5=τM,5>τF=max(τn,
A

τh、τs)であるから、炉温設定値θs,5を上昇さ
せるよう作用が働く。
For example, if τ M,5 > τ F in the calculation results of a certain calculation cycle, τ s,5 = τ M,5 > τ F = max(τ n,
A
,
τ h , τ s ), the action works to increase the furnace temperature set value θ s,5 .

τM,5<τFであればτF=max(τn,A、τh、τs

τM,5=τs,5であるから、炉温設定値θs,5を下降さ
せるよう作用が働く。
If τ M,5 < τ F then τ F = max(τ n,A , τ h , τ s )

Since τ M,5 = τ s,5 , an action is taken to lower the furnace temperature set value θ s,5 .

この結果、その次の計算周期では上記の場
合、炉温設定が上昇したことにより他の条件は変
わらないとすればτFは前回の計算結果よりも小さ
な値となつているはずである。よつて、τFとτM,5
の差は縮小されることになる。逆に、上記の場
合τFは前回よりも大きな値となると考えられるか
ら、やはりτFとτM,5の差は縮小される。これを繰
り返すとτF≒τM,5となり適正な加熱設定炉温が設
定されていく。同様4帯〜1帯についてもτs,5
τs,4、τs,4≒τh,3…となり理想的な姿τF≒τM,5
τs,4
≒τh,3≒τh,2≒τh,1に近づくよう自律分散的に制御
される。上式が成立している状態が上述のライン
バランスがとられている状態であり、本制御方法
がこれを達成し得る方法であるという理由であ
る。
As a result, in the next calculation cycle, in the above case, assuming that other conditions do not change due to the increase in the furnace temperature setting, τ F should be a smaller value than the previous calculation result. Therefore, τ F and τ M,5
The difference will be reduced. Conversely, in the above case, τ F is considered to be a larger value than the previous time, so the difference between τ F and τ M,5 is reduced. By repeating this, τ F ≒ τ M,5 and an appropriate heating furnace temperature is set. Similarly, for bands 4 to 1, τ s,5
τ s,4 , τ s,4 ≒τ h,3 ...and the ideal figure τ F ≒τ M,5
τ s,4
It is controlled in an autonomous decentralized manner to approach ≒τ h,3 ≒τ h,2 ≒τ h,1 . This is because a state in which the above equation holds true is a state in which the above-mentioned line balance is achieved, and this control method is a method that can achieve this.

[発明の効果] 以上のように、本発明によれば、加熱炉の抽出
ピツチと炉温を短時間かつ高精度に制御すること
により、圧延ラインのサイクルタイムに合わせて
加熱炉の最適抽出サイクルタイムを維持しなが
ら、その抽出ピツチに対応して加熱炉の炉温を制
御し、熱エネルギーロスの少ない加熱炉の制御方
法を得ることができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, by controlling the extraction pitch and furnace temperature of the heating furnace in a short time and with high precision, the optimum extraction cycle of the heating furnace can be adjusted in accordance with the cycle time of the rolling line. It is possible to control the furnace temperature of the heating furnace in accordance with the extraction pitch while maintaining the extraction time, thereby obtaining a method of controlling the heating furnace with less thermal energy loss.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の制御系統を示す模式図、第2
図は継目無鋼管製造ラインを示す模式図、第3図
は加熱炉の炉温制御システムを示す制御系統図、
第4図は鋼材昇温状態を示す線図である。 11…工業用制御計算機、12…抽出サイクル
タイム制御装置、13…炉温制御装置。
Figure 1 is a schematic diagram showing the control system of the present invention, Figure 2 is a schematic diagram showing the control system of the present invention.
The figure is a schematic diagram showing a seamless steel pipe production line, and Figure 3 is a control system diagram showing a furnace temperature control system for a heating furnace.
FIG. 4 is a diagram showing the state of steel material temperature rise. 11... Industrial control computer, 12... Extraction cycle time control device, 13... Furnace temperature control device.

【表】【table】

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 熱間圧延ラインの上流に配置される複数の燃
焼制御帯により順次鋼材を加熱し、目標温度に加
熱された鋼材を下流の圧延ラインサイクルタイム
に対応する抽出ピツチで抽出可能とする連続式加
熱炉の炉温制御方法であつて、(A)加熱炉の各燃焼
制御帯についてサイクルタイムを算出し、全燃焼
制御帯のサイクルタイムと加熱炉下流側設備の現
行サイクルタイムの中の最大値を加熱炉の抽出ピ
ツチとし、各鋼材の加熱炉からの抽出時間を設定
するとともに、(B)加熱炉の各燃焼制御帯につい
て、各鋼材の当該燃焼制御帯内での温度と、各鋼
材の当該燃焼制御帯から当該制御帯を通過し終え
るまでの時間tと、各鋼材の当該燃焼制御帯出側
での目標温度θrkとから、当該燃焼制御帯の炉温
θsiを設定することを特徴とする連続式加熱炉の炉
温制御方法。
1 Continuous heating that sequentially heats the steel material using multiple combustion control zones placed upstream of the hot rolling line, and allows the steel material heated to a target temperature to be extracted at an extraction pitch corresponding to the downstream rolling line cycle time. A furnace temperature control method, which involves (A) calculating the cycle time for each combustion control zone of the heating furnace, and calculating the maximum value between the cycle time of all combustion control zones and the current cycle time of the downstream equipment of the heating furnace; (B) For each combustion control zone of the heating furnace, determine the temperature of each steel within the combustion control zone and the temperature of each steel. The furnace temperature θ si of the combustion control zone is set from the time t from the combustion control zone until the end of passing through the control zone and the target temperature θ rk of each steel material on the exit side of the combustion control zone. Furnace temperature control method for continuous heating furnace.
JP11596587A 1987-05-14 1987-05-14 Method for controlling furnace temperature in continuous heating furnace Granted JPS63282211A (en)

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