JPS60135531A - Temperature control method of continuous annealing furnace - Google Patents
Temperature control method of continuous annealing furnaceInfo
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- JPS60135531A JPS60135531A JP24612583A JP24612583A JPS60135531A JP S60135531 A JPS60135531 A JP S60135531A JP 24612583 A JP24612583 A JP 24612583A JP 24612583 A JP24612583 A JP 24612583A JP S60135531 A JPS60135531 A JP S60135531A
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- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
く技術分野〉
本発明はラジアントチューブを備える連続焼鈍炉におけ
るストリップの温度制御方法に関し、従来のごとく炉出
口のストリップ温度を制御するために間接的に炉内雰囲
気温度を制御するものとは異なり、直接燃料流量設定値
を出力することにより炉出口におけるストリップ温度を
制御する温度制御方法に係るものである。[Detailed Description of the Invention] Technical Field The present invention relates to a method for controlling the temperature of a strip in a continuous annealing furnace equipped with a radiant tube. The present invention relates to a temperature control method in which the strip temperature at the furnace outlet is controlled by directly outputting a fuel flow rate set value.
〈従来技術〉
ラジアントチューブ炉における従来のストリップ温度制
御方法を第１図に示す。第１図においてストリップ１は
ハースロール２によって炉内４を進むが、その際ストリ
ップ１はラジアントチューブ３及び、ラジアントチュー
ブ３により加熱された炉の内壁及び炉内雰囲気ガスによ
り加熱されて炉外に出る。従来のストリップ温度制御方
法は、温度検出器５からストリップ温度を検出し、熱電
対６から炉内雰囲気温度を検出することにより、ストリ
ップ温度と炉内雰囲気温度との関係を表わす炉温モデル
を有する温度制御器９から炉温設定値を炉温制御器８へ
出力し、ストリップ温度を温度設定器１０の設定値に保
つようにするものである。<Prior Art> A conventional strip temperature control method in a radiant tube furnace is shown in FIG. In FIG. 1, the strip 1 is advanced through the furnace 4 by the hearth roll 2, and at this time, the strip 1 is heated by the radiant tube 3, the inner wall of the furnace heated by the radiant tube 3, and the furnace atmosphere gas, and is passed out of the furnace. Get out. The conventional strip temperature control method has a furnace temperature model that represents the relationship between the strip temperature and the furnace atmosphere temperature by detecting the strip temperature from the temperature detector 5 and the furnace atmosphere temperature from the thermocouple 6. The furnace temperature setting value is output from the temperature controller 9 to the furnace temperature controller 8, and the strip temperature is maintained at the setting value of the temperature setting device 10.
炉温制御器８は、熱電対６により炉温を検出し、炉温を
制御するために燃料流量設定値を燃料流量制御器７へ出
力する。しかし、従来法はストリップ温度に寄与する炉
温の測定が困難であるため炉温モデルの精度上に限界が
あり、制御精度が良くない。また、炉は複数ゾーンに分
割されているため各ゾーンへの炉温設定値の配分が難し
く、炉温制御器８が設定値に制御できない場合があり、
これも制御精度を悪化させている。これに対して、特公
昭５５−２２５３５号公報では直接燃料流量設定値を出
力する温度制御装置に関して、炉出口のストリップ温度
と温度設定値との偏差が所定の範囲内では検出されたス
トリップ温度をホールドすることにより、燃料流量設定
値をボールドする装置が考案されているが、ラジアント
チューブ炉は応答が遅いため安定性を良好にするには燃
料流量をボールドする偏差の範囲を大きくする必要があ
り、その分だけ制御精度が悪化するという欠点がある。Furnace temperature controller 8 detects the furnace temperature using thermocouple 6, and outputs a fuel flow rate set value to fuel flow rate controller 7 in order to control the furnace temperature. However, in the conventional method, it is difficult to measure the furnace temperature that contributes to the strip temperature, so there is a limit to the accuracy of the furnace temperature model, and the control accuracy is poor. In addition, since the furnace is divided into multiple zones, it is difficult to allocate the furnace temperature set value to each zone, and the furnace temperature controller 8 may not be able to control the set value.
This also deteriorates control accuracy. On the other hand, in Japanese Patent Publication No. 55-22535, regarding a temperature control device that directly outputs the fuel flow rate set value, if the deviation between the strip temperature at the furnace outlet and the temperature set value is within a predetermined range, the detected strip temperature is A device has been devised to bold the fuel flow rate set value by holding it, but since radiant tube furnaces have a slow response, it is necessary to increase the range of deviation for bolding the fuel flow rate in order to achieve good stability. , there is a drawback that control accuracy deteriorates accordingly.
〈発明の目的及び概要〉
本発明は−Ｌ述した問題点を解消する目的で究明された
ものであって、ストリップ温度と燃料流量の動的な関係
を表わすストリップ温度制御モデルを設け、直接燃料流
量設定値を定常的な燃料流量設定値と過渡的な燃料流量
設定値とに分離して出力することによりストリップ温度
を制御しようとするものであり、ストリップ温度制御の
安定性と応答性を高め、制御精度を良くすることができ
るものである。<Purpose and Summary of the Invention> The present invention has been investigated for the purpose of solving the problems mentioned above. This system attempts to control the strip temperature by separating the flow rate set value into a steady fuel flow rate set value and a transient fuel flow rate set value, and increases the stability and responsiveness of strip temperature control. , it is possible to improve control accuracy.
く本発明の実施例〉
以下、本発明の詳細を第２図の実施例について説明する
。第２図においてストリップ１はハースロール２によっ
て炉内４を進むが、その際ストリップ１はラジアン］・
チューブ３及び、ラジアントチューブ３により加熱され
た炉の内壁及び炉内雰囲気ガスにより加熱される。複数
のラジアントチューブ群で構成される各ゾーンの燃料流
量は、そのゾーンの燃料流量制御器７によって制御され
る。Embodiments of the Present Invention> The details of the present invention will be described below with reference to the embodiment shown in FIG. In FIG. 2, the strip 1 is advanced through the furnace 4 by hearth rolls 2, while the strip 1 is moving in radians].
It is heated by the tube 3, the inner wall of the furnace heated by the radiant tube 3, and the furnace atmosphere gas. The fuel flow rate in each zone made up of a plurality of radiant tube groups is controlled by the fuel flow controller 7 for that zone.
各燃料流量制御器７の設定値は燃料流量配分器１３によ
って出力される。燃料流量配分器１３は、配分パターン
設定器１１の設定によりｌ・−タル燃料流量設定値を各
ゾーンへ配分する。トータル燃料流量設定値は温度制御
器９から定常的な燃料流量設定値と過渡的な燃料流量設
定値の和として出力されるが、温度検出器５により検出
されたストリップ温度と温度設定器１０による設定値と
の偏差が所定の範囲内のときには過渡的な燃料流量設定
値は出力されないようになっている。本実施例では、燃
料流量配分器１３と温度制御器９を別々の制御器で実現
しているが、１つの制御器にまとめて実現することも可
能である。The set value of each fuel flow controller 7 is outputted by the fuel flow distributor 13. The fuel flow rate distributor 13 distributes the l·-tal fuel flow rate set value to each zone according to the settings of the distribution pattern setter 11. The total fuel flow rate set value is output from the temperature controller 9 as the sum of the steady fuel flow rate set value and the transient fuel flow rate set value. When the deviation from the set value is within a predetermined range, the transient fuel flow rate set value is not output. In this embodiment, the fuel flow rate distributor 13 and the temperature controller 9 are realized by separate controllers, but they can also be realized by combining them into one controller.
ストリップ温度は炉４の出口で温度検出器５により検出
され、また各ゾーンの燃料流量は燃料流量検出器１２に
より検出され、温度制御器９に入力される。ストリップ
温度及び燃料流量は一定時間周期で入力され、温度制御
器９の中の記憶装置に過去の複数個分の測定値が記憶さ
れる。温度制御器９は第１式に示されるようなストリッ
プ温度と燃料流量の動的な関係を表わす温度制御モデル
を有している。The strip temperature is detected by a temperature detector 5 at the outlet of the furnace 4, and the fuel flow rate in each zone is detected by a fuel flow detector 12 and input to a temperature controller 9. The strip temperature and fuel flow rate are input at regular time intervals, and a plurality of past measured values are stored in a storage device in the temperature controller 9. The temperature controller 9 has a temperature control model that expresses the dynamic relationship between the strip temperature and the fuel flow rate as shown in the first equation.
ただし
ｙｆｋｌ−ｃｐ （Ｔ ｏ（ｋｌ） Ｔ ｏｆｋｌ−Ｃ
ｐ （Ｔｒ ） ＴＩＴ ｏ ｆｋ） ： ｋ時点にお
ける炉出口のストリップ温度推定値
Ｔ ｏ （ｋｌ ： ｋ時点における炉出口のストリッ
プ温度測定値
ＦＴ（ｋｌ： ｋ時点における各ゾーンの燃料流量側定
植の総和
Ｃｐ（Ｔ） ニストリップ温度Ｔにおけるストリップの
比熱
ρニストリップ
１１ニストリップ厚み
ｂニストリップ中
Ｖ：通板速度
Ｂ：燃料の単位流量当りの発熱量
ａ ｏｆｋｌ、 −、ａ ｎ（ｋｌ、ｂ ｏ（ｋｌ、
・・・、ｂｍ（ｋｌ：に時点における未知パラメータの
推定値であり、ｋ時点は現時点を意味し、ｋ−ｉ（ｉ＝
１、・・・・・・）は現在よりｉ時点だけ過去の時点を
意味する。すなわち、現在のストリップ温度は過去の、
１＋１個のストリップ温度と過去のｍ＋１個の燃料流量
により決定される。However, yfkl-cp (T o(kl) T ofkl-C
p (Tr) TITofk): Estimated strip temperature at the furnace outlet at time k T o (kl: Measured strip temperature at the furnace outlet at time k FT (kl: Sum of fuel flow side plantings in each zone at time k Cp(T) Specific heat of the strip at Nistrip temperature T Nistrip 11 Nistrip thickness b Nistrip V: Threading speed B: Calorific value per unit flow rate of fuel a ofkl, -, a n(kl, b o (kl,
..., bm(kl: is the estimated value of the unknown parameter at the time point, k time point means the current time, k-i(i=
1, . . .) means a time i times past the present time. That is, the current strip temperature is
It is determined by 1+1 strip temperatures and m+1 past fuel flow rates.
未知パラメータは、温度検出器５により検出される現時
点のストリップ温度Ｔ ｏ （ｋｌから計算される下記
値
ｙ（ｋｌ＝ｃｐ （ＴｏｆｋｌｌＴｏ（ｋｌ−Ｃｐ （
Ｔ＋ ）Ｔｒと、温度制御モデル第１式から計算される
現時点のＹ （ｋｌの推定値ｙ（ｋｌとの偏差、即ち温
度制御モデルの誤差ｅ （ｋ）
ｅ （ｋｌ ＝ Ｙ （ｋｌ −ｙ（ト））を用いて、
例えば修正ゲインをα０．・・・、αｎ。The unknown parameter is the following value y (kl=cp (TofkllTo(kl-Cp (
T+ ) Tr and the deviation from the estimated value y(kl of the current Y(kl) calculated from the first equation of the temperature control model, that is, the error of the temperature control model e (k) e (kl = Y (kl − y( Using
For example, set the correction gain to α0. ..., αn.
８口、・・・、βｍとして
ａｎｆｋｌ＝ａｎ （ｋ−１） →−αｎｅ（ｋｌのよ
うに自動的に修正される。8 ports, ..., βm, anfkl=an (k-1) → -αne (automatically corrected as kl.
次に、炉４の出口におけるストリップ温度を温度設定器
１０の設定値Ｔｏに制御するための定常的な燃料流量設
定値Ｆψ′は温度制御モデル第１式％式％
と計算される。過渡状態、即ち現在および過去のストリ
ップ温度が設定値ＴＯ＊に一致していないとき、または
現在および過去の燃料流量が定常的な燃料流量設定値Ｆ
Ｘに一致していないときは、これらを補償する。このよ
うな過渡状態においてストリップ温度を設定値Ｔｏ＊に
制御するために、定常的な燃料流量設定値Ｆ−に付加す
る過渡的な燃料流量設定値ΔＦＴ＊は
・・・・・・＋ａｎ（ｋｌ ［ｙ −ｙ （ｋ−ｎｌと
計算される。この過渡的な燃料流量設定値ΔＦＴは、ス
トリップ温度と設定値との偏差が所定の範囲を越えたと
きに出力されるので、制御ゲインｆｏ。Next, the steady fuel flow rate setting value Fψ' for controlling the strip temperature at the outlet of the furnace 4 to the setting value To of the temperature setting device 10 is calculated using the temperature control model first equation % equation %. During transient conditions, i.e. when the current and past strip temperatures do not match the setpoint TO*, or when the current and past fuel flow rates are constant fuel flow setpoint F
If they do not match X, compensate for these. In order to control the strip temperature to the set value To* in such a transient state, the transient fuel flow rate set value ΔFT* added to the steady fuel flow rate set value F- is...+an(kl [y − y (k−nl). This transient fuel flow rate set value ΔFT is output when the deviation between the strip temperature and the set value exceeds a predetermined range, so the control gain fo.
・・・、ｆｎ、ｇｏ、・・・、ｇｍを用いて−ｙ （ｋ
−ｎ）］ ｐｈｂｖ／Ｂ
＋ｇｏ［ＦＴ ＦＴ（ｋ−１）］ ＋・・・十ｇｍ ［
ＦＴ −ＦＴ （ｋ−１） ］とすることも可能である
。また、ストリップの厚み、巾の変化、ストリップの通
板速度の変化、あるいは温度設定値の変化の場合には定
常的な燃料流量設定値ＦＴが変化するため、フォーシン
グの目的で過渡的な燃料流量設定値ΔＦＴを付加するこ
ともできる。..., fn, go, ..., gm to -y (k
-n)] phbv/B +go[FT FT(k-1)] +...10 gm [
FT - FT (k-1) ]. In addition, if the strip thickness or width changes, the strip threading speed changes, or the temperature set value changes, the steady fuel flow rate set value FT will change. A flow rate set value ΔFT can also be added.
以上のように計算された定常的な燃料流量設定値と過渡
的な燃料流量設定値の和、即ちトータル燃料流量設定値
が温度制御器９から燃料流量配分器１３に出力される。The sum of the steady fuel flow rate set value and the transient fuel flow rate set value calculated as described above, that is, the total fuel flow rate set value, is output from the temperature controller 9 to the fuel flow rate distributor 13.
燃料流量配分器１３は配分パターン設定器１１の配分パ
ターンにしたがってトータル燃料流量設定値を各ゾーン
の燃料流量制御器７に出力する。配分パターンは例えば
全ゾーン均一流量に配分する均等負荷パターン、あるい
は炉出口に近い程流量が大きくなる様に配分する０
後段ゾーン高負荷パターン等が考えられるが、例えば第
３図の如く後段ゾーンを高負荷パターンにしてｌ・−タ
ル燃料流量を各ゾーンに配分し、ストリップのヒートバ
ックルを防止することにも利用できる。The fuel flow rate distributor 13 outputs the total fuel flow rate setting value to the fuel flow rate controller 7 of each zone according to the distribution pattern of the distribution pattern setting device 11. Possible distribution patterns include, for example, a uniform load pattern that distributes the flow rate uniformly in all zones, or a high-load pattern that distributes the flow rate so that the flow rate increases closer to the furnace outlet. It can also be used to distribute l·-tal fuel flow to each zone in a high load pattern to prevent heat buckling of the strip.
〈発明の効果〉
以−にから明らかなように本発明によれば、ストリップ
温度と燃料流量との関係を動的に表わす温度制御モデル
を有し、直接燃料流量設定値を定常的な燃料流量設定値
と過渡的な燃料流量設定値に分離して出力しているため
、ストリップ温度制御の安定性と高応答性を満足した高
い制御性能を得ることができる。<Effects of the Invention> As is clear from the following, the present invention has a temperature control model that dynamically expresses the relationship between the strip temperature and the fuel flow rate, and directly changes the fuel flow rate set value to the steady fuel flow rate. Since the set value and transient fuel flow rate set value are output separately, it is possible to obtain high control performance that satisfies strip temperature control stability and high responsiveness.
第１図は従来のストリップ温度制御方法の構成図、第２
図は本発明を通用したストリップ温度制御方法の一実施
例の構成図、第３図は後段ゾーン高負荷パターンにより
燃料流量を各ゾーンに配分した例を示す図表である。
１ニストリツプ、 ２：ハースロール、３：１
ラジアントチューブ、 ４：連続焼鈍炉、 ５：温度検
出器、 ６：熱電対、 ７：燃料流量制御器、 ８：炉
温制御器、 ９：温度制御器、 １０：温度設定器、
１１：配分パターン設定器、１２：燃料流量検出器、１
３：燃料流量配分器。
出 願 人 新日本製鐵株式会社
代理人弁理士 青 柳 稔
２
手続補正書（自発）
１．事件の表示
昭和５８年特許願第２４６１２５号
２、発明の名称
連続焼鈍炉の温度制御方法
３、補正をする者
事件との関係 特許出願人
住所 東京都千代田区大手町二丁目６番３号名称 （６
６５）新日本製鐵株式会社
代表者 武 １） 豊
４、代理人 〒１０１
６、補正により増加する発明の数 な し７、補正の対
象
明細書の発明の詳細な説明の欄
８、補正の内容
（１）明細書第７頁１行の「ストリ、ブ」の後へ「密度
」を挿入する。
（２）同第８頁１３行を次のように補正する。
（３）同第９頁８〜１２行を次のように補正する。
＋ａ、（ｋ）ｌ：ｙ −ｙ（ｋ−ｎ）） ） ρｈｂＶ
／Ｂ＋ｂ１［有］）（ＦＴ ＦＴ（ｋ−１）〕＋・・・
−・・＋ｂ、 ［：ＦＴ＊−ＦＴ（ｋ−ｍ）） ’］
Ｊ（４）同第９頁末行のｒｇｏＪを「ｇ、」に補正する
。
（５）同第１０頁１〜４行を次のように補正する。Figure 1 is a block diagram of the conventional strip temperature control method, Figure 2
This figure is a block diagram of an embodiment of the strip temperature control method according to the present invention, and FIG. 3 is a chart showing an example in which fuel flow rate is distributed to each zone according to a high-load pattern in the latter zone. 1 strip, 2: Hearth roll, 3: 1 radiant tube, 4: Continuous annealing furnace, 5: Temperature detector, 6: Thermocouple, 7: Fuel flow controller, 8: Furnace temperature controller, 9: Temperature controller , 10: Temperature setting device,
11: Distribution pattern setter, 12: Fuel flow rate detector, 1
3: Fuel flow distributor. Applicant Nippon Steel Corporation Patent Attorney Minoru Aoyagi 2 Procedural Amendment (Voluntary) 1. Display of the case 1982 Patent Application No. 246125 2, Name of the invention Temperature control method for continuous annealing furnace 3, Person making the amendment Relationship to the case Patent applicant address 2-6-3 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Name (6
65) Nippon Steel Corporation Representative Takeshi 1) Yutaka 4, Agent 〒101 6, Number of inventions increased by amendment None 7, Column 8 for detailed explanation of the invention in the specification subject to amendment, Contents (1) Insert "density" after "stri, b" in the first line of page 7 of the specification. (2) Correct page 8, line 13 as follows. (3) Correct page 9, lines 8 to 12 as follows. +a, (k)l:y −y(k−n)) ) ρhbV
/B+b1[exist])(FT FT(k-1)]+...
-...+b, [:FT*-FT(k-m))']
J(4) Correct rgoJ on the last line of page 9 to "g,". (5) Correct page 10, lines 1 to 4 as follows.
Claims (1)
える連続焼鈍炉の温度制御方法において、炉出口のスト
リップ温度と燃料流量との関係を動的に表現する温度制
御モデルを設け、該モデルに含まれる未知パラメータは
ストリップ温度と燃料流量の測定値より自動的に修正し
、該モデルから計算する燃料流量設定値は定常的な出力
と過渡的な出力に分離し、ストリップ温度と温度設定値
との偏差が所定の範囲内のときには定常的な燃料流量設
定値のみを出力し、偏差が所定の範囲外のときには過渡
的な燃料流量設定値を定常的な燃料流量設定値に付加し
て出力することを特徴とした、連続焼鈍炉の温度制御方
法。In a temperature control method for a continuous annealing furnace equipped with a radiant tube that continuously heats the strip, a temperature control model that dynamically expresses the relationship between the strip temperature at the furnace outlet and the fuel flow rate is provided, and the unknown parameters included in the model are is automatically corrected from the measured values of strip temperature and fuel flow rate, and the fuel flow set value calculated from this model is separated into steady output and transient output, and the deviation between the strip temperature and temperature set value is When the deviation is within a predetermined range, only the steady fuel flow rate set value is output, and when the deviation is outside the predetermined range, a transient fuel flow rate set value is added to the steady fuel flow rate set value and output. A method for controlling the temperature of a continuous annealing furnace.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24612583A JPS60135531A (en) | 1983-12-24 | 1983-12-24 | Temperature control method of continuous annealing furnace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24612583A JPS60135531A (en) | 1983-12-24 | 1983-12-24 | Temperature control method of continuous annealing furnace |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60135531A true JPS60135531A (en) | 1985-07-18 |
| JPS639567B2 JPS639567B2 (en) | 1988-02-29 |
Family
ID=17143849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24612583A Granted JPS60135531A (en) | 1983-12-24 | 1983-12-24 | Temperature control method of continuous annealing furnace |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60135531A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6428329A (en) * | 1987-07-23 | 1989-01-30 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Method for controlling sheet temperature in continuous annealing furnace |
| JP6146553B1 (en) * | 2016-01-28 | 2017-06-14 | Ｊｆｅスチール株式会社 | Steel plate temperature control device and temperature control method |
| WO2017130508A1 (en) * | 2016-01-28 | 2017-08-03 | Ｊｆｅスチール株式会社 | Steel sheet temperature control device and temperature control method |
-
1983
- 1983-12-24 JP JP24612583A patent/JPS60135531A/en active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6428329A (en) * | 1987-07-23 | 1989-01-30 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Method for controlling sheet temperature in continuous annealing furnace |
| JP6146553B1 (en) * | 2016-01-28 | 2017-06-14 | Ｊｆｅスチール株式会社 | Steel plate temperature control device and temperature control method |
| WO2017130508A1 (en) * | 2016-01-28 | 2017-08-03 | Ｊｆｅスチール株式会社 | Steel sheet temperature control device and temperature control method |
| RU2691819C1 (en) * | 2016-01-28 | 2019-06-18 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Steel sheet temperature control device and temperature control method |
| US11466340B2 (en) | 2016-01-28 | 2022-10-11 | Jfe Steel Corporation | Steel sheet temperature control device and temperature control method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS639567B2 (en) | 1988-02-29 |
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