JPS6032687B2 - 連続加熱設備の温度制御方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、連続加熱設備の温度制御方法および装置に係
り、特に、露縫鋼管製造工程における溶接後のシーム部
の連続燐鈍設備に用いるに好適な、連続的に搬送される
被加熱体の進行方向に沿って配設された複数段の加熱手
段を有する連続加‐熱設備の温度制御方法および装置に
関する。

一般に、亀縫鋼管製造において、溶接後のシーム部の暁
鈍は、品質上重要なものとなっている。特に最近は、亀
総鋼管の高級化に伴ない、要求される焼鎚の品質レベル
が高くなってきているだけでなく、露縫鋼管製造におけ
るスピードアップ、大容量化、大形化が進行しており、
加熱手段をシーム管進行方向に複数個タンデム配置し、
且つ、造管スピードも上げるようになってきており、蓮
続焼錨設備の温度制御が極めて複雑且つ困難化してきて
きる。従来の電縫鋼管の連続競錨設備は、例えば、加熱
手段として誘導加熱コイルを用い、該譲導加熱コイルを
複数個電縫鋼管の進行方向に設置し、譲導加熱コイルに
暁銘温度に応じた電流を流すことにより、鋼管溶接後の
シーム部を局部的且つ連続的に加熱するようにしている
。

このような従来の蓮続焼鈍設備においては、複数個配置
した誘導加熱コイルに印加する電圧を、鋼管板厚、造管
速度、鋼管と誘導加熱コイルの間のギャップ等から経験
に基づいて、加熱開始前に初期設定し、次いで加熱開始
後は、焼鈍温度の変化に対して、複数個配置されている
誘導加熱コイルを任意に選択して電圧設定を手動により
変更したり、或いは、最終段の誘導加熱コイルに印加す
る電圧を、連続蛾鈍設備出側の被加熱体の出側温度によ
りフィードバック制御したりしていた。しかしこのよう
な従来の方式では、亀縫鋼管の表面温度については制御
可能であるが、一般に、前記のような蓮続焼鎚設備にお
いては、露総鋼管を管外表面から加熱するようにしてい
るため、亀縫鋼管の板厚方向の温度が不明であり、該板
厚方向温度に対する制御がなされておらず、製品となっ
た後の雷総鋼管断面写真等、オフラィンの目視により設
定状態の可否を確認するしかなかった。

特に、誘導加熱コイルの数が増え、３段、４段あるいは
それ以上になると、これらの設定及び設定変更は繁雑さ
を増し、適切に設定する方法が存在しなかった。一方、
一般に、鋼管内面への均熱性をはかるためには、誘導加
熱が外面を主に加熱するものであるから、外面加熱後十
分な時間経過を持たせることにより内面へのソーキング
効果により加熱する。

この方法として従来は、造管速度を遅くする方法がとら
れていたが、この方法では処理能力、即ち、生産性を落
とすという問題点を有した。本発明は、前記従来の欠点
を解消するべくなされたもので、被加熱体内面の温度上
昇も考慮した、好適な加熱状態が、搬送速度を低下させ
ることなく得られる連続加熱設備の温度制御方法および
装置を提供することを目的とする。本発明は、連続的に
搬送される被加熱体の進行方向に沿って配設された複数
段の加熱手段を有する連続加熱設備の温度制御方法にお
いて、加熱開始前に、被加熱体の厚み、搬送速度、被加
熱体と各加熱手段とのギャップ、連続加熱設備出側の被
加熱体の出側温度目標値から、被加熱体内面の温度上昇
が考慮された演算式を用いて、各加熱手段に対する初期
設定を行ない、加熱開始後は、複数段の加熱手段の中間
で検出される被加熱体の中間温度に基づき、上流段の加
熱手段をフィードバック制御すると共に、下流段の加熱
手段をフィードフオワード制御し、又、連続加熱設備出
側で検出される被加熱体の世側温度に基づき、上流〔段
及び下流段の加熱手段をフィードバック制御し、更に、
同じく連続加熱設備出側で検出される被加熱体の加熱温
度幅に基づき、上流段の加熱手段をフィードバック制御
するようにして、加熱中に出側温度がその目標値に連続
的に維持されるようにして、前記目的を達成したもので
ある。

又本発明は、同じく連続加熱設備の温度制御装置におい
て、加熱開始前に被加熱体の厚みが設定される厚み設定
器と、同じく搬送速度が設定される速度設定器と、同じ
く被加熱体と各加熱手段とのギャップが設定されるギャ
ップ設定器と、同じく連続加熱設備出側の被加熱体の出
側温度目標値が設定される出側温度設定器と、複数段の
加熱手段の中間に配談され、被加熱体の中間温度を検出
する中間温度検出器と、連続加熱設備出側に配設され、
被加熱体の出側温度を幅方向に走査して検出する出側温
度走査検出器と、各加熱手段に配設され、各加熱手段と
被加熱体とのギャップを測定するギャップ測定器と、該
ギャップ測定器及び前記ギャップ設定器の出力に基づき
、各加熱手段と被加熱体とのギャップを制御するギャッ
プ制御装置と、前記各加熱手段の加熱状態を制御する加
熱手段制御装置と、加熱開始前に、前記厚み設定器、速
度設定器、ギャップ設定器、出力温度設定器の出力に基
づき、被加熱体内面の温度上昇も考慮された演算式によ
り演算を行ない、各加熱手段制御装置に初期設定値を出
力し、加熱開始後は、前記中間温度検出器の出力に基づ
き、上流段の加熱手段制御装置にフィードバック制御信
号を出力すると共に、下流段の加熱手段制御装置にフィ
ードフオワード制御信号を出力し、又、前記出側温度走
査検出器出力の幅方向代表値に基づき、上流段及び下流
段の加熱手段制御装置にフィードバック制御信号を出力
し、更に、同じく出側温度走査検出器出力の幅方向温度
分布から求められる被加熱体の加熱温度幅に基づき、上
流段の加熱手段制御装置にフィードバック制御信号を出
力して、加熱中に出側温度がその目標値に連続的に維持
されるように前記初期設定値を修正する加熱制御装置と
、を備えることにより、同じく前記目的を達成したもの
である。

以下本発明の原理を説明する。

発明者は、前述したような従来の蓮続焼鎚設備における
初期設定及び制御の困難さを考慮し、各譲導加熱コイル
における印加電圧と温度上昇量、及び各誘導加熱コイル
間での冷却による温度下降量を実験及び計算により求め
て所定の演算式を作成し、連続競鈍設備出側における蟹
総鋼管の板厚方向の温度が目標値に維持できるよう各誘
導加熱コイル毎に印加電圧を設定する制御モデルを求め
た。今、温度ばを得るのに必要な電力量をＰ（Ｑ）で表
わすと、最終段の誘導加熱コイルｎを加熱するための電
源に必要とされる電力必要量Ｐｎは次式で表わされる。
Ｐｎ＝吉ａ‐ｔ‐Ｖ〔Ｐ（Ｔ船） −Ｐ｛Ｔ（げり◇Ｓ−ご守子 ．ｂｎ（ｎ−，）｝〕 …・・・
（１’ここで、ｎは誘導加熱コイルの段数、Ｅは効率、
ａは加熱幅、ｔは板厚、ｖは造管速度（仇／分）、Ｔｎ
Ｓは出側温度目標値、Ｔ（ｎ‐，）Ｊｓは、一段上流側
の前段誘導加熱コイル（ｎ−１）の出側温度推定値、】
ｎ（ｎ−，）は、最終段の譲導加熱コイルｎと前段譲導
加熱コイル（ｎ−１）との間隔、ｂｎ（ｎ‐，）は、同
じく最終段の誘導加熱コイルｎと前後譲導加熱コイル（
ｎ−１）間の温度冷却速度である。

前記のうち、板厚ｔ、造管速度ｖ、出側温度目標値Ｔｎ
ｓは予め設定される設定値である。又、前記前段誘導加
熱コイル（ｎ−１）の出側温度推定値Ｔ（ｎ‐，）◇ｓ
は次式で表わせる。Ｔ（ｎ−ひぐＳ＝Ｔｍ＋芸ｎ判Ｓ
‐…‐‐■この■式のうちの右辺の分子の第２番目の
項Ｔ（ｎ−２）は、次式で表わされる。Ｔ（ｎ−２）＝
Ｔｎ×Ｒ ……｛３｝ここで、Ｒは
、季＜Ｒ＜１の定数である。

又加熱幅ａは、出側温度目標値ＴｎＳと鋼管の板厚ｔに
よって決まり、一般的には次式の関係で表わされる。

ａ＝ｆ（ＴｎＳ、ｔ） ・・・・・・■この
加熱幅ａの項は、内面に対し均熱性向上を考慮したもの
で、内面への加熱状態を満足するようにした場合、実験
により、例えば次式で示される関係が必要最低限の量で
あることを見出している。

Ｓ＝ａ皮 ・・・・・・【
５１ここでｓは加熱断面積である。

この関係から、加熱幅をａ以上にすることにより、断面
方向の均熱状態を維持することができる。又、前記効率
Ｅは、出願人が既に特顕昭５３一１０斑１７号で開示し
た如く、ギャップ設定値Ｇ（５くＧ＜２５物）によって
決まり、次式により表わされる。

Ｂ：ＥＫ（１−ＢＧ申だ） ……‘６）ここで、
Ｅｘ（＝ｇ（ｔ））は、板厚により変わる効率、Ｅｃは
、ギャップ効率係数で０＜Ｅｃ＜０．５である。

上記の■〜‘６｝式の関係を用いることにより、‘１）
式から最終段議導加熱コイルｎの加熱電源の電力必要量
Ｐｎが算出でき、従って、最終段議導加熱コイルｎの印
加電圧Ｖｎは、次式により決定することができる。

Ｖｎ＝ＺｎノＰｎ …・・・【７
）ここで、Ｚｎは最終段誘導加熱コイルｎのインピーダ
ンス成分である。

同様にして、最終毅誘導加熱コイルｎより１段上流側の
前段誘導加熱コイル（ｎ−１）の加熱電源の電力必要量
Ｐｎ‐，は次式により示される。

Ｐｎイ＝亨ａｔＶ〔Ｐ●Ｔ（ｎ川でＳ−Ｐ｛Ｔ（洲？Ｓ
−！（ｎ‐，三（ｎ・２）×ｂ（げ，）（『２）｝〕
……■従ってこの電力必要量Ｐｎ‐，
から、最終段誘導加熱コイルより１段上流側の前段誘導
加熱コイル（ｎ−１）に印加すべき電圧Ｖｎ−，は、次
式により求められる。

Ｖｎ一，＝Ｚｎ−，ノＰｎ−， ……【９１
ここで、Ｚｎ−，は、最終段誘導加熱コイルより１段上
流側の前段誘導加熱コイルのインピーダンス成分である
。

このようにして下流側の誘導加熱コイルから順次上流側
の誘導加熱コイルの電力必要量を決定し、各誘導加熱コ
イルの初期設定を行なうことができる。

又、前記のようにして初期設定が行なわれた後の、加熱
開始後の制御については、複数段の誘導加熱コイルの中
間で鋼管の中間温度を検出し、この中間温度に基いて、
上流段の誘導加熱コイルをフィードバック制御すると共
に、下流段の誘導加熱コイルをフィードフオワード制御
し、又、連続加熱設備出側で鋼管の出側温度を検出し、
これにより、上流段及び下流段の誘導加熱コイルをフィ
ードバック制御し、更に、同じく連続加熱設備出側で検
出した鋼管の加熱温度幅に基づき、上流段の誘導加熱コ
イルをフィードバック制御すれば良いことを見出した。

以下図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する
。本実施例は、本発明を、連続的に搬送される被加熱体
である露縫鋼管１０の溶接部上に進行方向に沿ってタン
デム配置された４段の誘導加熱コイル１１，１２，１３
，１４を有する電縫鋼管の連続競鈍設備に適用したもの
で、第１図に示す如く、加熱開始前に露縫鋼管１０の板
厚ｔが設定される板厚設定器１６と、同じく造管速度ｖ
が設定される速度設定器１８と、同じく鰭縫鋼管１０の
表面と各誘導加熱コイル１１，１２，Ｉ３，１４とのギ
ャップ設定値Ｇｓ，，Ｇｓ２，Ｇｓ３，Ｇｓ４が設定さ
れるギャップ設定器２１，２２，２３，２４と、同じく
連続暁鎚設備出側の竜縫鋼管１０の出側温度目標値Ｔｎ
ｓが設定される母側温度設定器２６と、第２段誘導加熱
コイル１２と第３段誘導加熱コイル１３の中間に配設さ
れ、軍縫鋼管１０の中間温度を検出する中間温度検出器
２８と、蓮続焼鎚設備出側に配設され、電縫鋼管１０の
出側温度を幅方向に走査して検出する出側温度走査検出
器３０と、各誘導加熱コイル１１，１２，１３，１４に
配設され、各誘導加熱コイル１１，１２，１３，１４と
露総鋼管１０表面間のギャップ測定値ＧＭ，，ＧＭ２，
ＧＭ３，ＧＭ４を測定するギャップ測定器３１，３２，
３３，３４と、亀総鋼管１０の造管速度を検出する速度
検出器３６と、連続燐鈍設備の入側に露縫鋼管１０が到
達したことを検知する鋼管位置検出器３８と、前記ギャ
ップ測定器３１，３２，３３，３４及び前記ギャップ設
定器２１，２２，２３，２４の出力に基づき、各誘導加
熱コイル１１，１２，１３，１４と電総鋼管１０表面と
のギャップを制御するギャップ制御装置４０と、前記各
誘導加熱コイル１１，１２，１３，１４に供孫溝される
電力量を制御する加熱コイル電源４１，４２，４３，４
４と、加熱開始前に、前記板厚設定器１６、速度設定器
１８、ギャップ設定器２１，２２，２３，２４、出側温
度設定器２６の出力に基づき、露縫鋼管１０内面の温度
上昇も考慮された前出演算式ｔｌ’乃至‘９｝に従って
演算を行ない、各誘導加熱コイル１１，１２，１３，１
４に、譲導加熱コイル印加電圧の設定値Ｖ，，Ｖ２，Ｖ
３，Ｖ４を出力し、加熱開始後は、前記中間温度検出器
２８の出力に基づき、上流段の第１段及び第２段誘導加
熱コイル１ １，１２の加熱コイル電源４１，４２にフ
ィードバック制御信号を出力すると共に、下流段の第３
段及び第４段譲導加熱コイル１３，１４の加熱コイル電
源４３，４４にフィードフオワード制御信号を出力し、
又、前記出側温度走査検出器３０の出力の幅方向代表値
に基づき、第１段乃至第４段の誘導加熱コイルの加熱コ
イル電源４１，４２，４３，４４にフィードバック制御
信号を出力し、更に、同じく前記出側温度走査検出器３
０出力の幅方向温度分布から求められる電縫鋼管１０の
加熱温度幅ａに基づき、上流段の第１段及び第２段議導
加熱コイル１１，１２の加熱コイル電源４１，４２にフ
ィードバック制御信号を出力して、加熱中に出側温度が
その目標値に連続的に維持されるようにする加熱制御装
置４６とを備えたものである。前記出側温度走査検出器
３０は、例えば狭視野を持つ温度計を、バスライン直角
方向にふらせるか、或いは回転ミラーを用いてふらせる
ように構成されている。

この具体的な構成は、例えば出願人が既に提案した特豚
昭５２−３４１７９号に開示されている。前記ギャップ
制御装置４川ま、例えば出願人が既に提案している特顕
昭５３−１０球１７号に開示している方法により、ギャ
ップ測定器３１，３２，３３，３４からのギャップ測定
値ＧＭ，，ＧＭ２，ＧＭ８ ，ＧＭ４と、前記ギャップ
設定器２１，２２，２３，２４の出力のギャップ設定値
Ｇｓ，，Ｇｓ２，Ｇｓ３，Ｇｓ４を取り込み、各誘導加
熱コイル１１，１２，１３，１４毎に、ギャップを一定
に保つように、誘導加熱コイル１１，１２，１３，１４
を上下方向に駆動している。

前記加熱制御装置４６は、第２図に示す如く、前記各誘
導加熱コイル１１，１２，１３，１４の加熱コイル電源
４１，４２，４３，４４に、それぞれに通した印加電圧
設定値Ｖ，，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４を算出して出力する印加
電圧演算器５１，５２，５３，５４と、前記出側温度走
査検出器３０の出力に基づき、例えば、該出側温度走査
検出器３０の出力の幅方向最高値を幅方向代表値とし、
出側温度測定値Ｔｎｍとして出力すると共に、同じく前
記出側温度走査検出器３０出力の幅方向温度分布から亀
縫鋼管１０の表面に沿う所定の温度レベル以上の温度幅
を求め、加熱幅ａとして、前記第１段及び第２段印加電
圧演算器５１，５２に出力する出側温度演算器５６と、
該出側温度演算器５６出力の出側温度測定値Ｔｎｍを、
電縫鋼管１０の進行方向に沿って平均化して前記第３段
及び第４段印加電圧演算器５３，５４に出力する平均値
演算器５８と、前記中間温度検出器２８出力の中間温度
測定値Ｔｈｍを信号処理して、前記第３段及び第４段印
加電圧演算器５３，５４にフィードフオワード信号とし
て出力すると共に、後世平均値演算器６２に出力する中
間温度演算器６０と、該中間温度演算器６０出力を平均
値処理し、フィードバック信号として前記第１段及び第
２段印加電圧演算器５１，５２に出力する平均値演算器
６２とから構成されている。

なお前記各印加電圧演算器５１，５２，５３，５４には
、前記速度検出器３６で検出される造管速度の測定値が
入力され、各誘導加熱コイル１１，１２，１３，１４の
位置に露縫鋼管１０の温度検出された部分が到達した時
点で、各加熱フィル電源４１，４２，４３，４４に対応
する印加電圧設定値Ｖ，，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４を出力する
ようにされている。以下作用を説明する。

雷縫鋼管１０は、第１図に矢印Ａで示す如く、図面の右
から左へと進行している。蓮続焼鈍開始前、即ち、露縫
鋼管１０の先端が蓮続焼錨設備の入側に到達したことが
鋼管位置検出器３８により検知される迄は、各誘導加熱
コイル１１，１２，１３，１４の各加熱コイル電源４１
，４２，４３，４４には、加熱制御装置４６で算出され
た、前記演算式｛１｝〜（９｝に基づく印加電圧設定値
Ｖ，〜Ｖ４が初期値として設定されている。連続競錨が
開始され、電縫鋼管１０の先端が鋼管位置検出器３８に
より検出されると、各謙導加熱コイル１１，１２，１３
，１４は、噂縫鋼管１０の先端が各誘導加熱コイル亀１
，１２，１３，１４の下を通過するのに従い、先端の未
溶接部を除いて、第１段誘導加熱コイル１１から順次加
熱位置迄下降される。加熱制御装置４６の第１段印加電
圧演算器５１及び第２段印加電圧演算器５２は、第１段
誘導加熱コイル１１及び第２段誘導加熱コイル１２が下
降した後、加熱した位置が中間温度検出器２８を通過す
る迄の時間だけ遅れたタイミングで、速度検出器３６の
出力信号と同期して中間温度検出器２８の出力の中間温
度測定値Ｔｈｍを平均値演算器６２で平均化した信号を
取り込みフィードバック信号とする。第１段及び第２段
印加電圧演算器５１，５２では、予じめ設定されたフィ
ードバック係数に基づき、初期状態からのＰＩＤ制御を
行なう。第３段及び第４段印加電圧演算器５３，５４は
、第１段及び第２段譲導加熱コイル１ １，１２で加熱
された露縫鋼管１０の温度が中間温度検出器２８で検出
され、該部分が更に第３段誘導加熱コイル１３或いは第
４段誘導加熱コイル１４に到達した時点で初期状態から
制御状態に移り制御を開始する。

即ち、第３段及び第４段印加電圧演算器５３，５４は、
中間温度検出器２８が、第１段或いは第２段誘導加熱コ
イル１１，１２で加熱された露縫鋼管１０の位置を頚。
定し始めた時から中間温度演算器６０の出力を取り込ん
でおり、該中間温度測定位置が各誘導加熱コイル１３或
いは１４の下に到達した時点で、該中間温度演算器６０
出力に基づいてフィードフオワード制御を開始する。即
ち、中間温度演算器６０出力の中間温度測定値が、予じ
め初期状態を設定する時に用いた前記｛１｝式の各温度
と異なる場合には、該測定温度を‘１｝式の予測温度と
入れ替え、算出した結果を‘８１式により電圧値に換算
し、第３段及び第４段加熱コイル電源４３，４４に出力
するフイードフオワード制御を行なう。更に連続暁鎚が
進行し、出側温度走査検出器３０の位置に、第１段乃至
第４段誘導加熱コイルの全てにより加熱された雷縫鋼管
１０の部分が到達すると、各印加電圧演算器５１乃至５
４が全て出側温度演算器５６或いは平均値演算器５８の
出力を取り込み始める。

即ち、平均値演算器５８出力の平均化された出側温度測
定値Ｔｎｍは、フィードバック信号として第３段及び第
４段印加電圧演算器５３，５４に出力され、予じめ設定
されたＰＪＤの制御係数に従って、第３段及び第４段印
加電圧演算器５３，５４がフィードバック制御を開始す
る。一方、出側温度演算器５６出力の温度幅ａは、第１
段及び第２段印加電圧演算器５１，５２に出力され、こ
こで予じめ設定されている温度幅と比較され、温度幅が
不足している場合には、第１段及び第２段加熱コイル電
源４１，４２に対する印加電圧設定値Ｖ，，Ｖ２が上昇
される。

これにより、所定温度幅ａが得られるように、時間的に
早い時期に霞総鋼管１０１こ対する加熱量を大きくする
ことができ、造管速度を落とすことなく、亀縫鋼管１０
の内面迄十分加熱することが可能である。又、出側温度
演算器５６出力の温度幅ａが、予じめ設定されている温
度幅より過剰である場合には、第１段及び第２段印加電
圧演算器５１，５２出力の印加電圧設定値Ｖ，，Ｖ２が
下げられ、第１段及び第２段加熱コイル電源４１，４２
の消費電力が下げられて、省エネルギーが計られる。

このようにして、フィードバック及びフイードフオワー
ド制御を組み合わせることにより、連続塚鎚設備出側の
露総鋼管１０の燐鎚温度を一定にすることができ、且つ
、造管速度を落すことなく板厚方向内面への加熱も十分
行なうことができ、溶接部の燐鈍が高品位に維持でき、
且つ、過大な電力を加えないことによる省エネルギー効
果も発揮される。本実施例においては、蓮続焼鈍設備の
出側に単一の出側温度走査検出器を配設し、その出力を
演算処理することにより、この幅方向代表値と加熱幅を
共に出力するようにしていたので、構成が比較的単純で
ある。

なお、通常の母側溢度検出器と、これと独立した加熱幅
検出器を並設することも可能である。又、本実施例にお
いては、速度検出器３６及び鋼管位置検出器３８を設け
、これらにより電縫鋼管１０の位置と加熱制御装置４６
の各印加電圧演算器５１，５２，５３，５４の出力、或
いは誘導加熱コイル１ １，１２，１３，１４の下降位
置との同期を取るようにしていたので、霞縫鋼管１０の
各位層に対する同期制御が確実に行なわれる。

なお、これらの速度検出器３６或いは鋼管位置検出器３
８を省略し、速度設定器１８の出力等で代用することも
可能である。前記実施例においては、出側温度走査検出
器出力の幅方向代表値として、該出側温度走査検出器出
力の最高値を出力するようにしていたが、幅方向代表値
を出力する方法はこれに限定されず、例えば出側温度走
査検出器の走査位置が竜縫鋼管１０の上面と正対向する
所定位置の出力としたり、或いは、幅方向測定値の平均
値とすることも可能である。

又、前記実施例は、本発明を、加熱手段として誘導加熱
コイルが使用された電縫鋼管の運続焼鎚設備に適用した
ものであるが、本発明の適用範囲はこれに限定されず、
他の加熱手段を有する一般の連続可熱設備にも同様に適
用できることは明らかである。

以上説明した遜り、本発明は、連続的に搬送される被加
熱体の進行方向に沿って配設された複数段の加熱手段を
有する連続加熱設備の温度制御方法において、加熱開始
前に、被加熱体の厚み、搬送速度、被加熱体と各加熱手
段とのギャップ、連続加熱設備出側の被加熱体の出側温
度目標値から、被加熱体内面の温度上昇が考慮された演
算式を用いて、各加熱手段に対する初期設定を行ない、
加熱開始後は、複数段の加熱手段の中間で検出される被
加熱体の中間温度に基づき、上流段の加熱手段をフィー
ドバック制御すると共に、下流段の加熱手段をフィード
フオワード制御し、又、連続加熱設備出側で検出される
被加熱体の出側温度に基づき、上流日段及び下流段の加
熱手段をフィードバック制御し、更に、同じく連続加熱
設備出側で検出される被加熱体の加熱温度幅に基づき、
上流段の加熱手段をフィードバック制御するようにして
、加熱中に出側温度がその目標値に連続的に維持される
ようにしたので、被加熱体内面の温度上昇も考慮した、
好適な加熱状態が、搬送速度を低下させることなく得ら
れるという優れた効果を有する。

又、同じく連続加熱設備の温度制御装置において、加熱
開始前に被加熱体の厚みが設定される厚み設定器と、同
じく搬送速度が設定される速度設定器と、同じく被加熱
体と各加熱手段とのギャップが設定されるギャップ設定
器と、同じく、連続加熱設備出側の被加熱体の出側温度
目標値が設定される出側温度設定器と、複数段の加熱手
段の中間に配設され、被加熱体の中間温度を検出する中
間温度検出器と、連続加熱設備出側に配設され、被加熱
体の出側温度を幅方向に走査して検出する出側温度走査
検出器と、各加熱手段に配設され、各加熱手段と被加熱
体とのギャップを測定するギャップ測定器と、該ギャッ
プ測定器及び前記ギャップ設定器の出力に基づき、各加
熱手段と被加熱体とのギャップを制御するギャップ制御
装置と、前記各加熱手段の加熱状態を制御する加熱手段
制御装置と、加熱開始前に、前記厚み設定器、速度設定
器、ギャップ設定器、出側温度設定器の出力に基づき、
被加熱体内面の温度上昇も考慮された演算式により演算
を行ない、各加熱手段制御装置に初期設定値を出力し、
加熱開始後は、前記中間温度検出器の出力に基づき、上
流段の加熱手段制御装置にフィードバック制御信号を出
力すると共に、下流段の加熱手段制御装置にフィードフ
オワード制御信号を出力し、又、前記出側温度走査検出
器出力の幅方向代表値に基づき、上流段及び下流段の加
熱手段制御装置にフィードバック制御信号を出力し、更
に、同じく出側温度走査検出器出力の幅方向温度分布か
ら求められる被加熱体の加熱温度幅に基づき、上流段の
加熱手段制御装置にフィードバック制御信号を出力して
、加熱中に出側温度がその目標値に連続的に維持される
ように前記初期設定値を修正する加熱制御装置と、を備
えたので、前記温度制御方法が簡単な装置で確実に実施
されるという優れた効果を有する。

発明者が、前記実施例に示されるような温度制御装置に
より、中間温度目標値を６８０午０、出側温度目標値を
８５０℃として蓮続焼錨を行なったところ、第３図に示
すような実験結果が得られた。

図において、実線Ｂが中間温度実測値、実線Ｃが出側温
度実測値、実線Ｄが第３段印加電圧演算器の制御出力、
実線Ｅが第４段印加電圧演算器の制御出力である。図か
ら明らかなように、第２段誘導加熱コイルと第３段誘導
加熱コイルの中間の中間温度においては、温度変動幅が
４００程度あったのに対し、出側温度実測値の温度変動
幅は、目標温度８５０ｏｏに対し、両端部を除けば土１
０ｑｏ以内に十分入っていることが判る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る連続加熱設備の温度制御装置の
実施例の構成を示すブロック線図、第２図は、前記実施
例における加熱制御装置の具体的構成例を示すブロック
線図、第３図は、前記実施例を用いて得られた温度制御
結果の一例を示す線図である。 １０・・・・・・電縫鋼管、１１〜１４・・・・・・誘
導加熱コイル、１６・・・…板厚設定器、１８・・・・
・・速度設定器、２１〜２４・・・・・・ギャップ設定
器、２６・・・・・・出側温度設定器、２８・・・・・
・中間温度検出器、３０・・・・・・出側温度走査検出
器、３１〜３４・・・・・・ギャップ測定器、４０・・
・・・・ギャップ制御装置、４１〜４４・・・・・・加
熱コイル電源、４６・・・・・・加熱制御装置。 第１図第２図第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 連続的に搬送される被加熱体の進行方向に沿つて配
   設された複数段の加熱手段を有する連続加熱設備の温度
   制御方法において、加熱開始前に、被加熱体の厚み、搬
   送速度、被加熱体と各加熱手段とのギヤツプ、連続加熱
   設備出側の被加熱体の出側温度目標値から、被加熱体内
   面の温度上昇が考慮された演算式を用いて、各加熱手段
   に対する初期設定を行ない、加熱開始後は、複数段の加
   熱手段の中間で検出される被加熱体の中間温度に基づき
   、上流段の加熱手段をフイードバツク制御すると共に、
   下流段の加熱手段をフイードフオワード制御し、又、連
   続加熱設備出側で検出される被加熱体の出側温度に基づ
   き、上流段及び下流段の加熱手段をフイードバツク制御
   し、更に、同じく連続加熱設備出側で検出される被加熱
   体の加熱温度幅に基づき、上流段の加熱手段をフイード
   バツク制御するようにして、加熱中に出側温度がその目
   標値に連続的に維持されるようにしたことを特徴とする
   連続加熱設備の温度制御方法。 ２ 連続的に搬送される被加熱体の進行方向に沿つて配
   設された複数段の加熱手段を有する連続加熱設備の温度
   制御装置において、加熱開始前に被加熱体の厚みが設定
   される厚み設定器と、同じく搬送速度が設定される速度
   設定器と、同じく被加熱体と各加熱手段とのギヤツプが
   設定されるギヤツプ設定器と、同じく連続加熱設備出側
   の被加熱体の出側温度目標値が設定される出側温度設定
   器と、複数段の加熱手段の中間に配設され、被加熱体の
   中間温度を検出する中間温度検出器と、連続加熱設備出
   側に配設され、被加熱体の出側温度を幅方向に走査して
   検出する出側温度走査検出器と、各加熱手段に配設され
   、各加熱手段と被加熱体とのギヤツプを測定するギヤツ
   プ測定器と、該ギヤツプ測定器及び前記ギヤツプ設定器
   の出力に基づき、各加熱手段と被加熱体とのギヤツプを
   制御するギヤツプ制御装置と、前記各加熱手段の加熱状
   態を制御する加熱手段制御装置と、加熱開始前に、前記
   厚み設定器、速度設定器、ギヤツプ設定器、出側温度設
   定器の出力に基づき、被加熱体内面の温度上昇も考慮さ
   れた演算式により演算を行ない、各加熱手段制御装置に
   初期設定値を出力し、加熱開始後は、前記中間温度検出
   器の出力に基づき、上流段の加熱手段制御装置にフイー
   ドバツク制御信号を出力すると共に、下流段の加熱手段
   制御装置にフイードフオワード制御信号を出力し、又、
   前記出側温度走査検出器出力の幅方向代表値に基づき、
   上流段及び下流段の加熱手段制御装置にフイードバツク
   制御信号を出力し、更に、同じく出側温度走査検出器出
   力の幅方向温度分布から求められる被加熱体の加熱温度
   幅に基づき、上流段の加熱手段制御装置にフイードバツ
   ク制御信号を出力して、加熱中に出側温度がその目標値
   に連続的に維持されるように前記初期設定値を修正する
   加熱制御装置と、を備えたことを特徴とする連続加熱設
   備の温度制御装置。