JPH10324924A - 連続熱処理炉の板温制御方法 - Google Patents
連続熱処理炉の板温制御方法Info
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- JPH10324924A JPH10324924A JP13484497A JP13484497A JPH10324924A JP H10324924 A JPH10324924 A JP H10324924A JP 13484497 A JP13484497 A JP 13484497A JP 13484497 A JP13484497 A JP 13484497A JP H10324924 A JPH10324924 A JP H10324924A
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- furnace
- heat treatment
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- Control Of Heat Treatment Processes (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 寸法、材質、到達温度その他の目標処理条件
が異なる先行材（金属帯板）及び後行材（金属帯板）を
接続して連続的に熱処理する際に、ラインを停止するこ
となく、かつダミー材を使用することなく、前記先行材
及び前記後行材を、それぞれ前記目標処理条件で円滑に
熱処理することができる連続熱処理炉の板温制御方法を
提供すること。 【解決手段】 前記先行材Ｓ１及び後行材Ｓ２の材料到
達温度をそれぞれ一定に維持するように、前記連続熱処
理炉１３の炉温とライン速度を変更することを特徴とす
る。
が異なる先行材（金属帯板）及び後行材（金属帯板）を
接続して連続的に熱処理する際に、ラインを停止するこ
となく、かつダミー材を使用することなく、前記先行材
及び前記後行材を、それぞれ前記目標処理条件で円滑に
熱処理することができる連続熱処理炉の板温制御方法を
提供すること。 【解決手段】 前記先行材Ｓ１及び後行材Ｓ２の材料到
達温度をそれぞれ一定に維持するように、前記連続熱処
理炉１３の炉温とライン速度を変更することを特徴とす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的には金属帯
板からなる長尺の材料を熱処理する連続熱処理炉の板温
制御方法に関し、さらに具体的には、寸法，材質，材料
到達温度（当該材料の各部が最終的に到達すべき温度）
等が異なるために目標処理条件が異なる先行材及び後行
材を接続して、連続熱処理炉で連続的に熱処理する際に
おける板温制御方法に関する。
板からなる長尺の材料を熱処理する連続熱処理炉の板温
制御方法に関し、さらに具体的には、寸法，材質，材料
到達温度（当該材料の各部が最終的に到達すべき温度）
等が異なるために目標処理条件が異なる先行材及び後行
材を接続して、連続熱処理炉で連続的に熱処理する際に
おける板温制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、連続熱処理法は、圧延さ
れた薄板を連続的に炉中を通過させ、短時間で所定の熱
履歴を与える熱処理法であって、従来のバッチ式の熱処
理法に比較すると、大幅なコストダウンが達成される熱
処理法である。この連続熱処理方法によれば、連続熱処
理炉の入り側で、通板中の先行材の後端と、次に通板さ
れる後行材の前端とを溶接等により接続して、前記両材
料が炉内で連続的に熱処理される。
れた薄板を連続的に炉中を通過させ、短時間で所定の熱
履歴を与える熱処理法であって、従来のバッチ式の熱処
理法に比較すると、大幅なコストダウンが達成される熱
処理法である。この連続熱処理方法によれば、連続熱処
理炉の入り側で、通板中の先行材の後端と、次に通板さ
れる後行材の前端とを溶接等により接続して、前記両材
料が炉内で連続的に熱処理される。
【０００３】ところで、先行材及び後行材それぞれの寸
法（板厚や板幅等）、材料到達温度及び材質のいずれか
が前記接続部を境として異なる場合には、先行材及び後
行材それぞれに最も適した熱処理条件とするため、この
接続部を境にして、ライン速度（通板速度）や炉温を変
更しなければならない。なお、変更する新たなライン速
度や炉温は、後行材の寸法，材質，材料到達温度等に基
づいて決定される。しかし、連続熱処理炉の炉温は、炉
温制御装置により目標炉温と実炉温とが一致するように
燃料流量等を加減することによって制御されているが、
炉の熱容量が大きいので、炉の応答性は極めて低い。そ
のため、炉温を変更してから実炉温が目標炉温に達する
までには、かなりのタイムラグが存在し、この間に熱処
理された材料は所定の機械的性質を得ることができず、
これらの部分は不良品として切除されていた。このよう
な課題を解決するため、熱処理条件の変更の際には、先
行材と後行材との間にダミー材を介在させ、熱処理不良
の部分が後行金属帯に残存しないようにしていた。
法（板厚や板幅等）、材料到達温度及び材質のいずれか
が前記接続部を境として異なる場合には、先行材及び後
行材それぞれに最も適した熱処理条件とするため、この
接続部を境にして、ライン速度（通板速度）や炉温を変
更しなければならない。なお、変更する新たなライン速
度や炉温は、後行材の寸法，材質，材料到達温度等に基
づいて決定される。しかし、連続熱処理炉の炉温は、炉
温制御装置により目標炉温と実炉温とが一致するように
燃料流量等を加減することによって制御されているが、
炉の熱容量が大きいので、炉の応答性は極めて低い。そ
のため、炉温を変更してから実炉温が目標炉温に達する
までには、かなりのタイムラグが存在し、この間に熱処
理された材料は所定の機械的性質を得ることができず、
これらの部分は不良品として切除されていた。このよう
な課題を解決するため、熱処理条件の変更の際には、先
行材と後行材との間にダミー材を介在させ、熱処理不良
の部分が後行金属帯に残存しないようにしていた。
【０００４】しかしながら、ダミー材を介在させること
も多大の手間を要して生産性が大幅に低下するので、こ
のような問題を解決するものとして、以下のような提案
がなされている。例えば特開平３−２７７７２３号公報
には、ライン速度制御装置及び炉温制御装置とを備える
連続焼鈍炉により、接続された先行材と後行材とを連続
的に熱処理する際に、先行材及び後行材それぞれの板温
公差外れ長さが予め定められた板温管理基準を満たすよ
うに、先行材から後行材への板温応答曲線とそれに必要
な通板速度及び炉温の設定変更タイミングを予測計算
し、これに基づいてライン速度及び炉温をそれぞれ制御
することにより、先行材，後行材それぞれの板温公差外
れを極力防止することが提案されている。
も多大の手間を要して生産性が大幅に低下するので、こ
のような問題を解決するものとして、以下のような提案
がなされている。例えば特開平３−２７７７２３号公報
には、ライン速度制御装置及び炉温制御装置とを備える
連続焼鈍炉により、接続された先行材と後行材とを連続
的に熱処理する際に、先行材及び後行材それぞれの板温
公差外れ長さが予め定められた板温管理基準を満たすよ
うに、先行材から後行材への板温応答曲線とそれに必要
な通板速度及び炉温の設定変更タイミングを予測計算
し、これに基づいてライン速度及び炉温をそれぞれ制御
することにより、先行材，後行材それぞれの板温公差外
れを極力防止することが提案されている。
【０００５】また、特開平４−３２３３２５号公報に
は、特開平３−２７７７２３号公報により提案された発
明を補足するものとして、先行材，後行材それぞれの板
厚，目標板温，目標板温公差に基づいて、先行材又は後
行材のどちらが優先であるかを判断する機能を追加する
発明が提案されている。これにより、特開平３−２７７
７２３号公報により提案された発明の実用性を向上させ
ている。
は、特開平３−２７７７２３号公報により提案された発
明を補足するものとして、先行材，後行材それぞれの板
厚，目標板温，目標板温公差に基づいて、先行材又は後
行材のどちらが優先であるかを判断する機能を追加する
発明が提案されている。これにより、特開平３−２７７
７２３号公報により提案された発明の実用性を向上させ
ている。
【０００６】さらに、特開平７−５４０５５号公報に
は、先行材，後行材それぞれの板温制御の軽重を考慮
し、優先順位の高い鋼ストリップが許容板温範囲内にな
るように、優先順位の高い鋼ストリップの寸法，材質，
焼鈍温度及びライン速度のうちの少なくとも一つに基づ
いて、板設定値及び板温設定値変更タイミングを制御す
る発明が提案されている。
は、先行材，後行材それぞれの板温制御の軽重を考慮
し、優先順位の高い鋼ストリップが許容板温範囲内にな
るように、優先順位の高い鋼ストリップの寸法，材質，
焼鈍温度及びライン速度のうちの少なくとも一つに基づ
いて、板設定値及び板温設定値変更タイミングを制御す
る発明が提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前記各公報に記載され
た発明は、正確な板温制御に必要な炉温とライン速度そ
れぞれの変更タイミングを制御することにより、ストリ
ップの板温外れを極力少なくするものである。したがっ
て、これらの発明では、先行材，後行材がともに目標板
温公差が極端に小さい場合には、連続的に炉温変更する
ことは不可能になる。そのため、これらの発明によって
も、熱処理条件の変更（炉温変更）の際には、先行材と
後行材との間にダミー材を用いる必要があり、連続熱処
理炉の生産性の低下を避けることはできなかった。
た発明は、正確な板温制御に必要な炉温とライン速度そ
れぞれの変更タイミングを制御することにより、ストリ
ップの板温外れを極力少なくするものである。したがっ
て、これらの発明では、先行材，後行材がともに目標板
温公差が極端に小さい場合には、連続的に炉温変更する
ことは不可能になる。そのため、これらの発明によって
も、熱処理条件の変更（炉温変更）の際には、先行材と
後行材との間にダミー材を用いる必要があり、連続熱処
理炉の生産性の低下を避けることはできなかった。
【０００８】この発明の目的は、寸法、材質、材料到達
温度その他の目標処理条件が異なる先行材と後行材とを
接続して連続的に熱処理する際に、ラインを停止するこ
となく、かつダミー材を使用することなく、前記先行材
及び前記後行材のそれぞれを、前記目標処理条件で円滑
に熱処理することができる連続熱処理炉の板温制御方法
を提供することにある。
温度その他の目標処理条件が異なる先行材と後行材とを
接続して連続的に熱処理する際に、ラインを停止するこ
となく、かつダミー材を使用することなく、前記先行材
及び前記後行材のそれぞれを、前記目標処理条件で円滑
に熱処理することができる連続熱処理炉の板温制御方法
を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述した課題
を解決するため、炉温を制御する連続熱処理炉におい
て、炉温と材料到達温度及び材料の寸法，循環ファン回
転数からライン速度を計算することができる演算手段を
設置し、いずれかの熱処理条件が異なる先行材及び後行
材が、ともにそれぞれ目標とする材料到達温度に達する
ことができるように、ライン速度を制御するものであ
る。
を解決するため、炉温を制御する連続熱処理炉におい
て、炉温と材料到達温度及び材料の寸法，循環ファン回
転数からライン速度を計算することができる演算手段を
設置し、いずれかの熱処理条件が異なる先行材及び後行
材が、ともにそれぞれ目標とする材料到達温度に達する
ことができるように、ライン速度を制御するものであ
る。
【００１０】すなわち、請求項１の発明に係る連続熱処
理炉の板温制御方法は、金属帯板からなる材料が連続的
に移送される連続熱処理炉１３により、目標処理条件が
異なる先行材Ｓ１と後行材Ｓ２とを接続して連続的に熱
処理する方法において、先行材１の後端部に後行材Ｓ２
の先端部が接続された後、後行材炉温へ近づくように炉
温を変更しながら、次の式（３）及び（４）により、先
行材Ｓ１の材料到達温度を一定に維持するための加熱時
間Ｈｘを演算するとともに、当該加熱時間Ｈｘに適合す
るライン速度Ｌｓｘを演算し、その演算結果に基いて前
記ライン速度を制御する工程と、前記炉温が後行材炉温
に達した後、前記先行材Ｓ１と前記後行材Ｓ２との接続
部Ｓ３が前記連続熱処理炉１３を通過する過程におい
て、次の式（７）及び（８）により、後行材Ｓ２の材料
到達温度を一定に維持するための加熱時間Ｈ2 を演算す
るとともに、当該加熱時間Ｈ2 に適合するライン速度Ｌ
ｓ2 を演算し、その演算結果に基いて前記ライン速度を
制御する工程と、を含むことを特徴としている。 Ｈｘ＝（ρ1 ・Ｃｐ1 ・Ｖ1 ／Ａ1 ・α1 ）・Ｌｎ〔（Ｔｆｘ−Ｔｍｏ）／（ Ｔｆｘ−Ｔｍ1 ）〕×３６００・・・・式（３） 但し ρ1 ：先行材の比重（ｋｇ／ｍ2 ） Ｃｐ1 ：温度依存性を考慮した先行材の比熱 Ａ1 ：２ｗ1 （ｗ1 ：先行材板幅）×１ｍ（ｍ2 ） Ｖ1 ：ｗ1 ×ｔ1 （ｔ1 ：先行材板厚）×１ｍ（ｍ3 ） α1 ：先行材の熱伝達係数 Ｌｎ：自然対数 Ｔｆｘ：変化しつつある炉温 Ｔｍｏ：当該材料の入側温度 Ｔｍ1 ：先行材の材料到達温度（出側温度） Ｌｓｘ＝Ｌ／Ｈｘ×６０・・・・式（４） 但し Ｌ：連続熱処理炉の長さ（ｍ） Ｈ2 ＝（ρ2 ・Ｃｐ2 ・Ｖ2 ／Ａ2 ・α2 ）・Ｌｎ〔（Ｔｆ2 −Ｔｍｏ）／（ Ｔｆ2 −Ｔｍ2 ）〕×３６００・・・・式（７） 但し ρ2 ：後行材の比重（ｋｇ／ｍ2 ） Ｃｐ2 ：温度依存性を考慮した後行材の比熱 Ａ2 ：２ｗ2 （ｗ2 ：後行材板幅）×１ｍ（ｍ2 ） Ｖ2 ：ｗ2 ×ｔ2 （ｔ2 ：後行材板厚）×１ｍ（ｍ3 ） α2 ：後行材の熱伝達係数 Ｔｆ2 ：後行材炉温 Ｔｍｏ：当該材料の入側温度 Ｔｍ2 ：後行材の材料到達温度（出側温度） Ｌｓ2 ＝Ｌ／Ｈ2 ×６０・・・・式（８）
理炉の板温制御方法は、金属帯板からなる材料が連続的
に移送される連続熱処理炉１３により、目標処理条件が
異なる先行材Ｓ１と後行材Ｓ２とを接続して連続的に熱
処理する方法において、先行材１の後端部に後行材Ｓ２
の先端部が接続された後、後行材炉温へ近づくように炉
温を変更しながら、次の式（３）及び（４）により、先
行材Ｓ１の材料到達温度を一定に維持するための加熱時
間Ｈｘを演算するとともに、当該加熱時間Ｈｘに適合す
るライン速度Ｌｓｘを演算し、その演算結果に基いて前
記ライン速度を制御する工程と、前記炉温が後行材炉温
に達した後、前記先行材Ｓ１と前記後行材Ｓ２との接続
部Ｓ３が前記連続熱処理炉１３を通過する過程におい
て、次の式（７）及び（８）により、後行材Ｓ２の材料
到達温度を一定に維持するための加熱時間Ｈ2 を演算す
るとともに、当該加熱時間Ｈ2 に適合するライン速度Ｌ
ｓ2 を演算し、その演算結果に基いて前記ライン速度を
制御する工程と、を含むことを特徴としている。 Ｈｘ＝（ρ1 ・Ｃｐ1 ・Ｖ1 ／Ａ1 ・α1 ）・Ｌｎ〔（Ｔｆｘ−Ｔｍｏ）／（ Ｔｆｘ−Ｔｍ1 ）〕×３６００・・・・式（３） 但し ρ1 ：先行材の比重（ｋｇ／ｍ2 ） Ｃｐ1 ：温度依存性を考慮した先行材の比熱 Ａ1 ：２ｗ1 （ｗ1 ：先行材板幅）×１ｍ（ｍ2 ） Ｖ1 ：ｗ1 ×ｔ1 （ｔ1 ：先行材板厚）×１ｍ（ｍ3 ） α1 ：先行材の熱伝達係数 Ｌｎ：自然対数 Ｔｆｘ：変化しつつある炉温 Ｔｍｏ：当該材料の入側温度 Ｔｍ1 ：先行材の材料到達温度（出側温度） Ｌｓｘ＝Ｌ／Ｈｘ×６０・・・・式（４） 但し Ｌ：連続熱処理炉の長さ（ｍ） Ｈ2 ＝（ρ2 ・Ｃｐ2 ・Ｖ2 ／Ａ2 ・α2 ）・Ｌｎ〔（Ｔｆ2 −Ｔｍｏ）／（ Ｔｆ2 −Ｔｍ2 ）〕×３６００・・・・式（７） 但し ρ2 ：後行材の比重（ｋｇ／ｍ2 ） Ｃｐ2 ：温度依存性を考慮した後行材の比熱 Ａ2 ：２ｗ2 （ｗ2 ：後行材板幅）×１ｍ（ｍ2 ） Ｖ2 ：ｗ2 ×ｔ2 （ｔ2 ：後行材板厚）×１ｍ（ｍ3 ） α2 ：後行材の熱伝達係数 Ｔｆ2 ：後行材炉温 Ｔｍｏ：当該材料の入側温度 Ｔｍ2 ：後行材の材料到達温度（出側温度） Ｌｓ2 ＝Ｌ／Ｈ2 ×６０・・・・式（８）
【００１１】請求項２に記載の連続熱処理炉の板温制御
方法は、請求項１に記載の板温制御方法において、前記
先行材Ｓ１及び前記後行材Ｓ２は、ともにアルミニウム
合金圧延材であることを特徴としている。
方法は、請求項１に記載の板温制御方法において、前記
先行材Ｓ１及び前記後行材Ｓ２は、ともにアルミニウム
合金圧延材であることを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面を参照しながら詳細に説明する。図１は、この実施形
態における連続熱処理炉１３の構成とその制御系１４の
構成を示すブロック図である。
面を参照しながら詳細に説明する。図１は、この実施形
態における連続熱処理炉１３の構成とその制御系１４の
構成を示すブロック図である。
【００１３】図１において、１は金属帯板Ｓの処理条件
を制御系１４に対して設定する設定装置、２は設定装置
１で設定された各種諸元や測定された諸元に基いて各種
演算を行う演算装置、３は駆動モータ４を通じてブライ
ドルロール５の回転を加減するこにより、金属帯板Ｓの
ライン速度（通板速度）を制御する速度制御装置であ
る。６は炉温制御装置であり、この炉温制御装置６は、
設定装置１で設定された炉温、及び炉温検出器９で検出
された実炉温に基いて、バーナ７及び冷風装置８を通じ
て連続熱処理炉１３の炉温を制御する。１０は、設定装
置１で設定された循環ファン回転数にしたがって、炉の
循環ファン１１，１２の回転数を制御する回転数制御装
置である。
を制御系１４に対して設定する設定装置、２は設定装置
１で設定された各種諸元や測定された諸元に基いて各種
演算を行う演算装置、３は駆動モータ４を通じてブライ
ドルロール５の回転を加減するこにより、金属帯板Ｓの
ライン速度（通板速度）を制御する速度制御装置であ
る。６は炉温制御装置であり、この炉温制御装置６は、
設定装置１で設定された炉温、及び炉温検出器９で検出
された実炉温に基いて、バーナ７及び冷風装置８を通じ
て連続熱処理炉１３の炉温を制御する。１０は、設定装
置１で設定された循環ファン回転数にしたがって、炉の
循環ファン１１，１２の回転数を制御する回転数制御装
置である。
【００１４】前記演算装置２は、設定装置１によって与
えられた金属帯板Ｓの寸法、循環ファン１１，１２に対
する設定回転数、金属帯板Ｓの材料到達温度、及び炉温
検出器９による検出炉温（実炉温）等に基いて、熱伝達
係数（総括熱伝達係数）及び加熱時間を演算し、さらに
これらを満足するライン速度を演算する。前記速度制御
装置３は、前記演算結果に基いて金属帯板Ｓのライン速
度を制御する。
えられた金属帯板Ｓの寸法、循環ファン１１，１２に対
する設定回転数、金属帯板Ｓの材料到達温度、及び炉温
検出器９による検出炉温（実炉温）等に基いて、熱伝達
係数（総括熱伝達係数）及び加熱時間を演算し、さらに
これらを満足するライン速度を演算する。前記速度制御
装置３は、前記演算結果に基いて金属帯板Ｓのライン速
度を制御する。
【００１５】前述の演算装置２による前記の各種演算、
及び各種制御装置３，６，１０による制御は常時行われ
る。一方、寸法や材質その他の諸元がそれぞれ異なる先
行材Ｓ１の後端部に後行材Ｓ２の先端部に接続された場
合には、前記諸元の相違により、両材Ｓ１，Ｓ２を熱処
理するための炉温（先行材炉温と後行材炉温）はそれぞ
れ異なる。このような場合には、炉温を先行材炉温から
後行材炉温に近づけるように変化させながら、先行材Ｓ
１の材料到達温度が一定に保たれるようにライン速度を
制御する。
及び各種制御装置３，６，１０による制御は常時行われ
る。一方、寸法や材質その他の諸元がそれぞれ異なる先
行材Ｓ１の後端部に後行材Ｓ２の先端部に接続された場
合には、前記諸元の相違により、両材Ｓ１，Ｓ２を熱処
理するための炉温（先行材炉温と後行材炉温）はそれぞ
れ異なる。このような場合には、炉温を先行材炉温から
後行材炉温に近づけるように変化させながら、先行材Ｓ
１の材料到達温度が一定に保たれるようにライン速度を
制御する。
【００１６】すなわち、この実施形態では、先行材Ｓ１
のための炉温（先行材炉温）よりも後行材Ｓ２のための
炉温（後行材炉温）が低い場合には、図２のステップチ
ャートの（ａ）図のように、炉温を先行材炉温から後行
材炉温に下げながら、（ｂ）図のように先行材Ｓ１の材
料到達温度が変化しないようにライン速度を減速させ
る。そして、炉温が後行材炉温に達した後、両材Ｓ１，
Ｓ２の接続部Ｓ３が炉内を通過するタイミングで、ライ
ン速度を後行材Ｓ２のライン速度に変更するように制御
される。
のための炉温（先行材炉温）よりも後行材Ｓ２のための
炉温（後行材炉温）が低い場合には、図２のステップチ
ャートの（ａ）図のように、炉温を先行材炉温から後行
材炉温に下げながら、（ｂ）図のように先行材Ｓ１の材
料到達温度が変化しないようにライン速度を減速させ
る。そして、炉温が後行材炉温に達した後、両材Ｓ１，
Ｓ２の接続部Ｓ３が炉内を通過するタイミングで、ライ
ン速度を後行材Ｓ２のライン速度に変更するように制御
される。
【００１７】他方、先行材Ｓ１の炉温よりも後行材Ｓ２
の炉温が高い場合には、図３のステップチャートの
（ｃ）図のように、炉温を先行材炉温から後行材炉温に
上げながら、（ｄ）図のように先行材Ｓ１の材料到達温
度が変化しないようにライン速度を加速させる。そし
て、炉温が後行材炉温に達した後、先行材，後行材Ｓ
１，Ｓ２の接続部Ｓ３が炉内を通過するタイミングで、
ライン速度を後行材Ｓ２のライン速度に変更するように
制御される。
の炉温が高い場合には、図３のステップチャートの
（ｃ）図のように、炉温を先行材炉温から後行材炉温に
上げながら、（ｄ）図のように先行材Ｓ１の材料到達温
度が変化しないようにライン速度を加速させる。そし
て、炉温が後行材炉温に達した後、先行材，後行材Ｓ
１，Ｓ２の接続部Ｓ３が炉内を通過するタイミングで、
ライン速度を後行材Ｓ２のライン速度に変更するように
制御される。
【００１８】この実施形態では、連続熱処理炉１３内で
先行材Ｓ１のみが熱処理されている（後行材Ｓ２が接続
されていない）場合、演算装置２では、式（１）によ
り、先行材Ｓ１の材料到達温度を一定に保つための先行
材Ｓ１の加熱時間Ｈ1 が演算される。 Ｈ1 ＝（ρ1 ・Ｃｐ1 ・Ｖ1 ／Ａ1 ・α1 ）・Ｌｎ〔（Ｔｆ1 −Ｔｍｏ）／（ Ｔｆ1 −Ｔｍ1 ）〕×３６００・・・・式（１） 但し ρ1 ：先行材の比重（ｋｇ／ｍ2 ） Ｃｐ1 ：温度依存性を考慮した先行材の比熱 Ａ1 ：２ｗ1 （ｗ1 ：先行材板幅）×１ｍ（ｍ2 ） Ｖ1 ：ｗ1 ×ｔ1 （ｔ1 ：先行材板厚）×１ｍ（ｍ3 ） α1 ：先行材の熱伝達係数 Ｌｎ：自然対数 Ｔｆ1 ：先行材炉温 Ｔｍｏ：当該材料の入側温度 Ｔｍ1 ：先行材の材料到達温度（出側温度）
先行材Ｓ１のみが熱処理されている（後行材Ｓ２が接続
されていない）場合、演算装置２では、式（１）によ
り、先行材Ｓ１の材料到達温度を一定に保つための先行
材Ｓ１の加熱時間Ｈ1 が演算される。 Ｈ1 ＝（ρ1 ・Ｃｐ1 ・Ｖ1 ／Ａ1 ・α1 ）・Ｌｎ〔（Ｔｆ1 −Ｔｍｏ）／（ Ｔｆ1 −Ｔｍ1 ）〕×３６００・・・・式（１） 但し ρ1 ：先行材の比重（ｋｇ／ｍ2 ） Ｃｐ1 ：温度依存性を考慮した先行材の比熱 Ａ1 ：２ｗ1 （ｗ1 ：先行材板幅）×１ｍ（ｍ2 ） Ｖ1 ：ｗ1 ×ｔ1 （ｔ1 ：先行材板厚）×１ｍ（ｍ3 ） α1 ：先行材の熱伝達係数 Ｌｎ：自然対数 Ｔｆ1 ：先行材炉温 Ｔｍｏ：当該材料の入側温度 Ｔｍ1 ：先行材の材料到達温度（出側温度）
【００１９】前記式（１）の演算に基づき、次の式
（２）により先行材Ｓ１のライン速度Ｌｓ1 （ｍ／ｍｉ
ｎ）が演算され、その演算結果に基き、速度制御装置３
により先行材Ｓ１のライン速度が制御される。 Ｌｓ1 ＝Ｌ／Ｈ1 ×６０・・・・式（２） 但し Ｌ：熱処理炉の長さ（ｍ） 前記式（１），（２）の演算とライン速度制御は、後行
材Ｓ２の先端部が炉内に入るまでに炉温変更を完了でき
るように炉温変更を開始するまで（あらかじめ計算され
た時間）、常時又は所定の時間間隔で行われる。先行材
Ｓ１のライン速度が以上のように演算，制御されるか
ら、先行材Ｓ１の材料到達温度は一定に保たれ、その品
質は各部においてより均一になる。炉温が変化しない限
りライン速度も変化しない。
（２）により先行材Ｓ１のライン速度Ｌｓ1 （ｍ／ｍｉ
ｎ）が演算され、その演算結果に基き、速度制御装置３
により先行材Ｓ１のライン速度が制御される。 Ｌｓ1 ＝Ｌ／Ｈ1 ×６０・・・・式（２） 但し Ｌ：熱処理炉の長さ（ｍ） 前記式（１），（２）の演算とライン速度制御は、後行
材Ｓ２の先端部が炉内に入るまでに炉温変更を完了でき
るように炉温変更を開始するまで（あらかじめ計算され
た時間）、常時又は所定の時間間隔で行われる。先行材
Ｓ１のライン速度が以上のように演算，制御されるか
ら、先行材Ｓ１の材料到達温度は一定に保たれ、その品
質は各部においてより均一になる。炉温が変化しない限
りライン速度も変化しない。
【００２０】後行材Ｓ２の先端部が炉内に入るまでに炉
温変更を完了できるように炉温変更を開始するタイミン
グが到来すると（このとき、後行材Ｓ２は連続熱処理炉
１３に入っていない）と、次の式（３）により、先行材
Ｓ１の材料到達温度を一定に保ちつつ、炉温を後行材Ｓ
２の炉温Ｔｆ2 に近づけるように除々に変化させたとき
の加熱時間Ｈｘが演算される。 Ｈｘ＝（ρ1 ・Ｃｐ1 ・Ｖ1 ／Ａ1 ・α1 ）・Ｌｎ〔（Ｔｆｘ−Ｔｍｏ）／（ Ｔｆｘ−Ｔｍ1 ）〕×３６００・・・・式（３） 但し Ｔｆｘ：変化しつつある炉温
温変更を完了できるように炉温変更を開始するタイミン
グが到来すると（このとき、後行材Ｓ２は連続熱処理炉
１３に入っていない）と、次の式（３）により、先行材
Ｓ１の材料到達温度を一定に保ちつつ、炉温を後行材Ｓ
２の炉温Ｔｆ2 に近づけるように除々に変化させたとき
の加熱時間Ｈｘが演算される。 Ｈｘ＝（ρ1 ・Ｃｐ1 ・Ｖ1 ／Ａ1 ・α1 ）・Ｌｎ〔（Ｔｆｘ−Ｔｍｏ）／（ Ｔｆｘ−Ｔｍ1 ）〕×３６００・・・・式（３） 但し Ｔｆｘ：変化しつつある炉温
【００２１】次いで式（３）の演算結果に基づき、次の
式（４）により、先行材Ｓ１の材料到達温度を一定に保
ちながら、炉温を前述のように変化させたときのライン
速度Ｌｓｘ（ｍ／ｍｉｎ）が演算され、その演算結果に
より速度制御装置３を通じてライン速度が制御される。 Ｌｓｘ＝Ｌ／Ｈｘ×６０・・・・式（４） 前記式（３），（４）の演算とライン速度制御は、常時
又は所定の時間間隔によって行われる。ライン速度が以
上のように演算，制御されるから、先行材Ｓ１の材料到
達温度は一定に維持され、その品質は各部においてより
均一に保たれる。
式（４）により、先行材Ｓ１の材料到達温度を一定に保
ちながら、炉温を前述のように変化させたときのライン
速度Ｌｓｘ（ｍ／ｍｉｎ）が演算され、その演算結果に
より速度制御装置３を通じてライン速度が制御される。 Ｌｓｘ＝Ｌ／Ｈｘ×６０・・・・式（４） 前記式（３），（４）の演算とライン速度制御は、常時
又は所定の時間間隔によって行われる。ライン速度が以
上のように演算，制御されるから、先行材Ｓ１の材料到
達温度は一定に維持され、その品質は各部においてより
均一に保たれる。
【００２２】炉温は前述のようにやがて後行材炉温にな
るが、炉温が後行材炉温になった後において、先行材Ｓ
１の材料到達温度を一定に保つために演算される加熱時
間Ｈ11は次の式（５）のとおりであり、当該加熱時間Ｈ
11に基いて演算されるライン速度Ｌｓ11（ｍ／ｍｉｎ）
は式（６）のとおりである。 Ｈ11＝（ρ1 ・Ｃｐ1 ・Ｖ1 ／Ａ1 ・α1 ）・Ｌｎ〔（Ｔｆ2 −Ｔｍｏ）／（ Ｔｆ2 −Ｔｍ1 ）〕×３６００・・・・式（５） 但し Ｔｆ2 ：後行材炉温 Ｌｓ11＝Ｌ／Ｈ11×６０・・・・式（６） 炉温が後行材炉温に達した後は、前記式（６）の演算結
果に基いてライン速度が制御される。これらの演算，制
御も、常時又は所定の時間間隔で行われる。
るが、炉温が後行材炉温になった後において、先行材Ｓ
１の材料到達温度を一定に保つために演算される加熱時
間Ｈ11は次の式（５）のとおりであり、当該加熱時間Ｈ
11に基いて演算されるライン速度Ｌｓ11（ｍ／ｍｉｎ）
は式（６）のとおりである。 Ｈ11＝（ρ1 ・Ｃｐ1 ・Ｖ1 ／Ａ1 ・α1 ）・Ｌｎ〔（Ｔｆ2 −Ｔｍｏ）／（ Ｔｆ2 −Ｔｍ1 ）〕×３６００・・・・式（５） 但し Ｔｆ2 ：後行材炉温 Ｌｓ11＝Ｌ／Ｈ11×６０・・・・式（６） 炉温が後行材炉温に達した後は、前記式（６）の演算結
果に基いてライン速度が制御される。これらの演算，制
御も、常時又は所定の時間間隔で行われる。
【００２３】前述のように炉温が後行材炉温に達し、先
行材Ｓ１と後行材Ｓ２の接続部Ｓ３が連続熱処理炉１３
内に入った後は、後行材Ｓ２の材料到達温度を一定に保
つための加熱時間Ｈ2 が、次の式（７）により演算され
る。 Ｈ2 ＝（ρ2 ・Ｃｐ2 ・Ｖ2 ／Ａ2 ・α2 ）・Ｌｎ〔（Ｔｆ2 −Ｔｍｏ）／（ Ｔｆ2 −Ｔｍ2 ）〕×３６００・・・・式（７） 但し ρ2 ：後行材の比重（ｋｇ／ｍ2 ） Ｃｐ2 ：温度依存性を考慮した後行材の比熱 Ａ2 ：２ｗ2 （ｗ2 ：後行材板幅）×１ｍ（ｍ2 ） Ｖ2 ：ｗ2 ×ｔ2 （ｔ2 ：後行材板厚）×１ｍ（ｍ3 ） α2 ：後行材の熱伝達係数 Ｔｆ2 ：後行材炉温 Ｔｍｏ：当該材料の入側温度 Ｔｍ2 ：後行材の材料到達温度（出側温度）
行材Ｓ１と後行材Ｓ２の接続部Ｓ３が連続熱処理炉１３
内に入った後は、後行材Ｓ２の材料到達温度を一定に保
つための加熱時間Ｈ2 が、次の式（７）により演算され
る。 Ｈ2 ＝（ρ2 ・Ｃｐ2 ・Ｖ2 ／Ａ2 ・α2 ）・Ｌｎ〔（Ｔｆ2 −Ｔｍｏ）／（ Ｔｆ2 −Ｔｍ2 ）〕×３６００・・・・式（７） 但し ρ2 ：後行材の比重（ｋｇ／ｍ2 ） Ｃｐ2 ：温度依存性を考慮した後行材の比熱 Ａ2 ：２ｗ2 （ｗ2 ：後行材板幅）×１ｍ（ｍ2 ） Ｖ2 ：ｗ2 ×ｔ2 （ｔ2 ：後行材板厚）×１ｍ（ｍ3 ） α2 ：後行材の熱伝達係数 Ｔｆ2 ：後行材炉温 Ｔｍｏ：当該材料の入側温度 Ｔｍ2 ：後行材の材料到達温度（出側温度）
【００２４】次いで、式（７）の結果から次の式（８）
により後行材Ｓ２のライン速度Ｌｓ2 （ｍ／ｍｉｎ）が
演算され、先行材Ｓ１と後行材Ｓ２の接続部Ｓ３が所定
のゾーンを通過するタイミングで、速度制御装置３を通
じて前記演算結果に沿うようにライン速度が変更され
る。 Ｌｓ2 ＝Ｌ／Ｈ2 ×６０・・・・式（８） 前記ライン速度の演算，制御は、以後後行材Ｓ２へ他の
後続材が接続されるまで、常時又は所定の時間間隔で行
われる。
により後行材Ｓ２のライン速度Ｌｓ2 （ｍ／ｍｉｎ）が
演算され、先行材Ｓ１と後行材Ｓ２の接続部Ｓ３が所定
のゾーンを通過するタイミングで、速度制御装置３を通
じて前記演算結果に沿うようにライン速度が変更され
る。 Ｌｓ2 ＝Ｌ／Ｈ2 ×６０・・・・式（８） 前記ライン速度の演算，制御は、以後後行材Ｓ２へ他の
後続材が接続されるまで、常時又は所定の時間間隔で行
われる。
【００２５】この実施形態の制御によれば、処理対象で
あるの金属帯板Ｓの炉温その他の諸元により、前述の演
算及びその演算の結果に基づくライン速度の制御が行わ
れるから、原則としてはどの段階において先行材Ｓ１と
後行材Ｓ２との接続が行われても、両材Ｓ１，Ｓ２のそ
れぞれの材料到達温度を満足するように板温を制御する
ことができる。
あるの金属帯板Ｓの炉温その他の諸元により、前述の演
算及びその演算の結果に基づくライン速度の制御が行わ
れるから、原則としてはどの段階において先行材Ｓ１と
後行材Ｓ２との接続が行われても、両材Ｓ１，Ｓ２のそ
れぞれの材料到達温度を満足するように板温を制御する
ことができる。
【００２６】
【発明の効果】本発明に係る連続熱処理炉の板温制御方
法によれば、目標処理条件が異なる先行材及び後行材を
接続して連続的に熱処理する際に、ラインを停止するこ
となく、かつダミー材を使用することなく、前記先行材
及び前記後行材を、それぞれの目標処理条件に沿って円
滑に熱処理することができる。したがって、製品の生産
性を飛躍的に向上させることができる。
法によれば、目標処理条件が異なる先行材及び後行材を
接続して連続的に熱処理する際に、ラインを停止するこ
となく、かつダミー材を使用することなく、前記先行材
及び前記後行材を、それぞれの目標処理条件に沿って円
滑に熱処理することができる。したがって、製品の生産
性を飛躍的に向上させることができる。
【図１】この発明方法による実施形態の連続熱処理炉と
その制御系の構成を示す説明図である。
その制御系の構成を示す説明図である。
【図２】第１実施形態の連続熱処理炉において、先行材
炉温よりも後行材炉温が低い場合の制御のステップチャ
ートであり、（ａ）図は炉温変更の状態を示す図、
（ｂ）図はライン速度変更の状態を示す図である。
炉温よりも後行材炉温が低い場合の制御のステップチャ
ートであり、（ａ）図は炉温変更の状態を示す図、
（ｂ）図はライン速度変更の状態を示す図である。
【図３】第１実施形態の連続熱処理炉において、先行材
炉温よりも後行材炉温が高い場合の制御のステップチャ
ートであり、（ｃ）は炉温変更の状態を示す図、（ｄ）
はライン速度変更の状態を示す図である。
炉温よりも後行材炉温が高い場合の制御のステップチャ
ートであり、（ｃ）は炉温変更の状態を示す図、（ｄ）
はライン速度変更の状態を示す図である。
１ 設定装置 ２ 演算装置 ３ 速度制御装置 ４ ブライドルロール駆動モータ ５ ブライドルロール ６ 炉温制御装置 ７ バーナ ８ 冷風装置 ９ 炉温検出器 １０ 循環ファンの回転数制御装置 １１ 上部循環ファン １２ 下部循環ファン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯田 廣 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内 (72)発明者 西川 年彦 愛知県岩倉市新柳町一丁目35番地の１ (72)発明者 安藤 俊和 愛知県名古屋市港区港陽三丁目10番21号
Claims (2)
- 【請求項１】 金属帯板からなる材料が連続的に移送さ
れる連続熱処理炉１３により、目標処理条件が異なる先
行材Ｓ１と後行材Ｓ２とを接続して連続的に熱処理する
方法において、 先行材１の後端部に後行材Ｓ２の先端部が接続された
後、後行材炉温へ近づくように炉温を変更しながら、次
の式（３）及び（４）により、先行材Ｓ１の材料到達温
度を一定に維持するための加熱時間Ｈｘを演算するとと
もに、当該加熱時間Ｈｘに適合するライン速度Ｌｓｘを
演算し、その演算結果に基いて前記ライン速度を制御す
る工程と、 前記炉温が後行材炉温に達した後、前記先行材Ｓ１と前
記後行材Ｓ２との接続部Ｓ３が前記連続熱処理炉１３を
通過する過程において、次の式（７）及び（８）によ
り、後行材Ｓ２の材料到達温度を一定に維持するための
加熱時間Ｈ2 を演算するとともに、当該加熱時間Ｈ2 に
適合するライン速度Ｌｓ2 を演算し、その演算結果に基
いて前記ライン速度を制御する工程と、 を含むことを特徴とする、連続熱処理炉の板温制御方
法。 Ｈｘ＝（ρ1 ・Ｃｐ1 ・Ｖ1 ／Ａ1 ・α1 ）・Ｌｎ〔（Ｔｆｘ−Ｔｍｏ）／（ Ｔｆｘ−Ｔｍ1 ）〕×３６００・・・・式（３） 但し ρ1 ：先行材の比重（ｋｇ／ｍ2 ） Ｃｐ1 ：温度依存性を考慮した先行材の比熱 Ａ1 ：２ｗ1 （ｗ1 ：先行材板幅）×１ｍ（ｍ2 ） Ｖ1 ：ｗ1 ×ｔ1 （ｔ1 ：先行材板厚）×１ｍ（ｍ3 ） α1 ：先行材の熱伝達係数 Ｌｎ：自然対数 Ｔｆｘ：変化しつつある炉温 Ｔｍｏ：当該材料の入側温度 Ｔｍ1 ：先行材の材料到達温度（出側温度） Ｌｓｘ＝Ｌ／Ｈｘ×６０・・・・式（４） 但し Ｌ：連続熱処理炉の長さ（ｍ） Ｈ2 ＝（ρ2 ・Ｃｐ2 ・Ｖ2 ／Ａ2 ・α2 ）・Ｌｎ〔（Ｔｆ2 −Ｔｍｏ）／（ Ｔｆ2 −Ｔｍ2 ）〕×３６００・・・・式（７） 但し ρ2 ：後行材の比重（ｋｇ／ｍ2 ） Ｃｐ2 ：温度依存性を考慮した後行材の比熱 Ａ2 ：２ｗ2 （ｗ2 ：後行材板幅）×１ｍ（ｍ2 ） Ｖ2 ：ｗ2 ×ｔ2 （ｔ2 ：後行材板厚）×１ｍ（ｍ3 ） α2 ：後行材の熱伝達係数 Ｔｆ2 ：後行材炉温 Ｔｍｏ：当該材料の入側温度 Ｔｍ2 ：後行材の材料到達温度（出側温度） Ｌｓ2 ＝Ｌ／Ｈ2 ×６０・・・・式（８） - 【請求項２】 前記先行材Ｓ１及び前記後行材Ｓ２は、
ともにアルミニウム合金圧延材であることを特徴とす
る、請求項１に記載の連続熱処理炉の板温制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13484497A JPH10324924A (ja) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | 連続熱処理炉の板温制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13484497A JPH10324924A (ja) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | 連続熱処理炉の板温制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10324924A true JPH10324924A (ja) | 1998-12-08 |
Family
ID=15137795
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13484497A Pending JPH10324924A (ja) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | 連続熱処理炉の板温制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10324924A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113151666A (zh) * | 2021-03-16 | 2021-07-23 | 沈阳广泰真空科技有限公司 | 一种连续真空热处理炉的运行控制方法、装置及系统 |
-
1997
- 1997-05-26 JP JP13484497A patent/JPH10324924A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113151666A (zh) * | 2021-03-16 | 2021-07-23 | 沈阳广泰真空科技有限公司 | 一种连续真空热处理炉的运行控制方法、装置及系统 |
| CN113151666B (zh) * | 2021-03-16 | 2022-07-22 | 沈阳广泰真空科技有限公司 | 一种连续真空热处理炉的运行控制方法、装置及系统 |
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