JPH0532448B2 - - Google Patents
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- JPH0532448B2 JPH0532448B2 JP4038185A JP4038185A JPH0532448B2 JP H0532448 B2 JPH0532448 B2 JP H0532448B2 JP 4038185 A JP4038185 A JP 4038185A JP 4038185 A JP4038185 A JP 4038185A JP H0532448 B2 JPH0532448 B2 JP H0532448B2
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- Japan
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- temperature
- furnace
- billet
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- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 13
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
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- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は連続式加熱炉の制御方法に関するも
のである。
のである。
従来、加熱炉内の鋼片の焼き上げ温度の計算機
制御は、例えば特開昭56−75527号公報に示され
ているように鋼片の装入から抽出までの炉内の各
位置における鋼片温度を、炉内温度分布を基に鋼
片のサイズ、物性値、及び実積在炉時間により伝
熱計算によつて決定し、ある昇温パターンに従が
うように鋼片の目標温度と現在温度とのみを用い
て必要とする炉内温度を設定し、その設定値とな
るように燃料流量を制御する方法が採られてい
る。
制御は、例えば特開昭56−75527号公報に示され
ているように鋼片の装入から抽出までの炉内の各
位置における鋼片温度を、炉内温度分布を基に鋼
片のサイズ、物性値、及び実積在炉時間により伝
熱計算によつて決定し、ある昇温パターンに従が
うように鋼片の目標温度と現在温度とのみを用い
て必要とする炉内温度を設定し、その設定値とな
るように燃料流量を制御する方法が採られてい
る。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記のような従来の連続式加熱炉の制御方法で
は、目標とする鋼片温度にするために熱量qAは、 qA＝CPＧ（θA−θP）Δt ＝αA・（TgA 4−TP 4） …(1) 但し、 CP：比熱 Ｇ：鋼片重量 αA：伝達係数 θA：目標鋼片温度 θP：現在鋼片温度 TgA：必要設定炉温（絶対温度） TP：現在鋼片温度（絶対温度） からTgAを逆算したりあるいは θA＝（θP−θgA）exp（−αAＡ／CPＧΔt）＋θgA…(
2) 但し、 θgA：必要設定炉温 Ａ：鋼片表面積 Δt：時間刻み からθgAを逆算するなどして設定炉温を決定でき
るが、伝達係数は炉内位置、温度、燃焼パターン
などによつて変化し、定数としての取り扱いが困
難なため精度良い設定炉温を決定できず、鋼片が
充分に焼けないという問題があつた。
は、目標とする鋼片温度にするために熱量qAは、 qA＝CPＧ（θA−θP）Δt ＝αA・（TgA 4−TP 4） …(1) 但し、 CP：比熱 Ｇ：鋼片重量 αA：伝達係数 θA：目標鋼片温度 θP：現在鋼片温度 TgA：必要設定炉温（絶対温度） TP：現在鋼片温度（絶対温度） からTgAを逆算したりあるいは θA＝（θP−θgA）exp（−αAＡ／CPＧΔt）＋θgA…(
2) 但し、 θgA：必要設定炉温 Ａ：鋼片表面積 Δt：時間刻み からθgAを逆算するなどして設定炉温を決定でき
るが、伝達係数は炉内位置、温度、燃焼パターン
などによつて変化し、定数としての取り扱いが困
難なため精度良い設定炉温を決定できず、鋼片が
充分に焼けないという問題があつた。
この発明はかかる問題点を解決するためになさ
れたもので、伝達係数の取扱いを容易にし、鋼片
を目標温度に確実に焼き上げることができる連続
式加熱炉の制御方法を得ることを目的とする。
れたもので、伝達係数の取扱いを容易にし、鋼片
を目標温度に確実に焼き上げることができる連続
式加熱炉の制御方法を得ることを目的とする。
この発明に係る連続式加熱炉の制御方法は、炉
温及び鋼片温度をそれぞれ計算する機能を用い、
現在及び将来の鋼片温度、将来の炉温、目標鋼片
温度に基づき設定炉温を決定するようにしたもの
である。
温及び鋼片温度をそれぞれ計算する機能を用い、
現在及び将来の鋼片温度、将来の炉温、目標鋼片
温度に基づき設定炉温を決定するようにしたもの
である。
この発明においては、現在及び将来の鋼片温
度、将来の炉温、目標鋼片温度の４つの要素を用
いているので伝達係数の取扱いが容易となり、ま
た炉温及び鋼片温度をそれぞれ計算する機能を用
い上記各要素に基づいて設定炉温を決定するよう
にしているので、鋼片を目標温度に確実に焼き上
げることが可能となる。
度、将来の炉温、目標鋼片温度の４つの要素を用
いているので伝達係数の取扱いが容易となり、ま
た炉温及び鋼片温度をそれぞれ計算する機能を用
い上記各要素に基づいて設定炉温を決定するよう
にしているので、鋼片を目標温度に確実に焼き上
げることが可能となる。
以下この発明の制御方法について説明する。加
熱炉を第１図に示す様に炉長方向にｊ個に分割
し、実績燃料流量を基にして、発熱、ふく射、対
流、熱移動を考慮した熱バランス式をたて、非定
常の非線形連立方程式をニユートン法にて収束計
算させ、炉温分布が求まる。
熱炉を第１図に示す様に炉長方向にｊ個に分割
し、実績燃料流量を基にして、発熱、ふく射、対
流、熱移動を考慮した熱バランス式をたて、非定
常の非線形連立方程式をニユートン法にて収束計
算させ、炉温分布が求まる。
この温度を基に炉内に存在する全鋼片について
公知の伝熱差分方程式を解いて鋼片温度を求め
る。鋼片の移動スケジユールがわかつているの
で、将来Δt時間後の鋼片位置は予測でき、前述
の炉温、鋼片温度、及び移動計算機能を組み合
せ、繰り返し計算する事で、現在の投入燃料を維
持した時の将来の鋼片温度及び炉内温度分布は予
測可能である。また省エネルギーなどの観点から
求められた鋼片の昇温パターンを基に目標温度が
決定されると、以下の式によつて、鋼片を昇温パ
ターンに沿つて焼き上げる事が可能となる。
公知の伝熱差分方程式を解いて鋼片温度を求め
る。鋼片の移動スケジユールがわかつているの
で、将来Δt時間後の鋼片位置は予測でき、前述
の炉温、鋼片温度、及び移動計算機能を組み合
せ、繰り返し計算する事で、現在の投入燃料を維
持した時の将来の鋼片温度及び炉内温度分布は予
測可能である。また省エネルギーなどの観点から
求められた鋼片の昇温パターンを基に目標温度が
決定されると、以下の式によつて、鋼片を昇温パ
ターンに沿つて焼き上げる事が可能となる。
Δt時間後に目標温度に焼き上げるのに必要な
熱量は式(1)で求められ、またΔt時間後の温度θF
になるのに要した熱量qFは qF＝CP・Ｇ・（θF−θP）Δt ＝αF（TgF 4−TP 4） …(3) 但し、 θF：将来鋼片温度 TgF：将来炉温（絶対温度） で求められる。上記式(2)、式(3)でαFαAとする
と、鋼片に対する炉温設定値θgAは となる。
熱量は式(1)で求められ、またΔt時間後の温度θF
になるのに要した熱量qFは qF＝CP・Ｇ・（θF−θP）Δt ＝αF（TgF 4−TP 4） …(3) 但し、 θF：将来鋼片温度 TgF：将来炉温（絶対温度） で求められる。上記式(2)、式(3)でαFαAとする
と、鋼片に対する炉温設定値θgAは となる。
こうして求まつた設定炉温になる様に燃料流量
を制御する事により、鋼片温度を目標通りに精度
良く焼き上げる事ができる。第２図はこの状態を
示す。
を制御する事により、鋼片温度を目標通りに精度
良く焼き上げる事ができる。第２図はこの状態を
示す。
たとえば、式(4)によると目標温度θAが現状温度
θPより高く将来温度θFが現状温度θPより低いケー
スが生じたとすると、将来、現状の燃料流量を維
持するならば目標とする昇温パターンより低い昇
温となるため、現状の燃料流量を増加させる方向
に作動するであろう。また、上記と逆の場合、す
なわちθA＜θP，θF＞θPのケースが生じたとすると
現状の燃料流量のままでは、昇温パターンより高
くなつてしまうため、現状の燃料流量を下げる方
向に作動するであろう。
θPより高く将来温度θFが現状温度θPより低いケー
スが生じたとすると、将来、現状の燃料流量を維
持するならば目標とする昇温パターンより低い昇
温となるため、現状の燃料流量を増加させる方向
に作動するであろう。また、上記と逆の場合、す
なわちθA＜θP，θF＞θPのケースが生じたとすると
現状の燃料流量のままでは、昇温パターンより高
くなつてしまうため、現状の燃料流量を下げる方
向に作動するであろう。
次にこの発明の一実施例に基づく加熱炉制御に
ついて第３図を参照して説明する。
ついて第３図を参照して説明する。
第３図において１０１は加熱炉、１０２は操業
情報管理部、１０３は燃料流量制御部、１０４は
熱電対などの炉温測定部、１０５はバーナ、１０
６は炉温設定機能部である。炉温設定機能部１０
６は大きく４つの機能に分離され、現状温度計算
１、将来温度計算２、昇温パターン計算３、炉温
設定計算４である。１，２のロジツクはほぼ同じ
ロジツクを持つていて、炉温及び鋼片温度、鋼片
移動計算機能を有している。まず操業情報管理部
１０２と燃料流量制御部１０３とからの鋼片情報
および実績燃料流量を入力として炉温設定機能部
１０６内の現状温度計算１によつて現状の温度及
び鋼片温度を計算する。これらを基に将来の炉温
及び鋼片温度を予測し、昇温パターン計算３では
省エネルギーなどを考慮して昇温パターンを決定
し、１，２，３の計算結果を入力として炉温設定
計算４によつて炉温設定値を決める。こうして炉
温設定機能部１０６は、決定された設定値を燃料
流量制御部１０３に与え、炉温測定部１０４がそ
の設定値になる様にバーナ１０５によつて加熱さ
れ燃料流量は調節される。
情報管理部、１０３は燃料流量制御部、１０４は
熱電対などの炉温測定部、１０５はバーナ、１０
６は炉温設定機能部である。炉温設定機能部１０
６は大きく４つの機能に分離され、現状温度計算
１、将来温度計算２、昇温パターン計算３、炉温
設定計算４である。１，２のロジツクはほぼ同じ
ロジツクを持つていて、炉温及び鋼片温度、鋼片
移動計算機能を有している。まず操業情報管理部
１０２と燃料流量制御部１０３とからの鋼片情報
および実績燃料流量を入力として炉温設定機能部
１０６内の現状温度計算１によつて現状の温度及
び鋼片温度を計算する。これらを基に将来の炉温
及び鋼片温度を予測し、昇温パターン計算３では
省エネルギーなどを考慮して昇温パターンを決定
し、１，２，３の計算結果を入力として炉温設定
計算４によつて炉温設定値を決める。こうして炉
温設定機能部１０６は、決定された設定値を燃料
流量制御部１０３に与え、炉温測定部１０４がそ
の設定値になる様にバーナ１０５によつて加熱さ
れ燃料流量は調節される。
この発明は以上説明したとおり、現在及び目標
鋼片温度のみでなく、将来予測した鋼片温度及び
炉内温度の４つの要素を用いて、鋼片の炉温設定
値を決定して加熱炉制御を行なうようにしている
ので、鋼片を目標とする昇温パターンで焼き上げ
る事が実現可能となり、温度の制御精度の良い加
熱炉制御が可能となる等の効果がある。
鋼片温度のみでなく、将来予測した鋼片温度及び
炉内温度の４つの要素を用いて、鋼片の炉温設定
値を決定して加熱炉制御を行なうようにしている
ので、鋼片を目標とする昇温パターンで焼き上げ
る事が実現可能となり、温度の制御精度の良い加
熱炉制御が可能となる等の効果がある。
第１図は加熱炉の炉温計算ゾーン分割を示す概
略図、第２図は炉温設定値決定概念図、第３図は
この発明の一実施態様を示す全体構成図である。 １……現状温度計算、２……将来温度計算、３
……昇温パターン計算、４……炉温設定計算、１
０６……炉温設定機能部。
略図、第２図は炉温設定値決定概念図、第３図は
この発明の一実施態様を示す全体構成図である。 １……現状温度計算、２……将来温度計算、３
……昇温パターン計算、４……炉温設定計算、１
０６……炉温設定機能部。
Claims (1)
- １ 複数のゾーンによつて構成される連続式加熱
炉において、上記各ゾーンの炉温及び炉内の鋼片
温度をそれぞれ計算する機能を備え、現在鋼片温
度、将来の炉温、将来の鋼片温度、及び省エネル
ギー等の観点から求めた目標鋼片温度の４つの要
素に基づき上記機能を用いて設定炉温を決定する
ことを特徴とする連続式加熱炉の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4038185A JPS61199020A (ja) | 1985-02-27 | 1985-02-27 | 連続式加熱炉の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4038185A JPS61199020A (ja) | 1985-02-27 | 1985-02-27 | 連続式加熱炉の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61199020A JPS61199020A (ja) | 1986-09-03 |
| JPH0532448B2 true JPH0532448B2 (ja) | 1993-05-17 |
Family
ID=12579074
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4038185A Granted JPS61199020A (ja) | 1985-02-27 | 1985-02-27 | 連続式加熱炉の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61199020A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009249712A (ja) * | 2008-04-09 | 2009-10-29 | Nippon Steel Corp | 加熱炉温度制御装置、加熱炉温度制御システム及び加熱炉温度制御方法、並びに、プログラム |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4998655B2 (ja) * | 2004-09-30 | 2012-08-15 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 連続式加熱炉の燃焼制御方法 |
-
1985
- 1985-02-27 JP JP4038185A patent/JPS61199020A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009249712A (ja) * | 2008-04-09 | 2009-10-29 | Nippon Steel Corp | 加熱炉温度制御装置、加熱炉温度制御システム及び加熱炉温度制御方法、並びに、プログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61199020A (ja) | 1986-09-03 |
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Legal Events
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