JPS6146890A - 電気炉の運転制御方法 - Google Patents
電気炉の運転制御方法Info
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- JPS6146890A JPS6146890A JP16732584A JP16732584A JPS6146890A JP S6146890 A JPS6146890 A JP S6146890A JP 16732584 A JP16732584 A JP 16732584A JP 16732584 A JP16732584 A JP 16732584A JP S6146890 A JPS6146890 A JP S6146890A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、鋳鉄や非鉄金属等の溶解に用いられる誘導溶
解炉等の電気炉の運転制御方法に関する。
解炉等の電気炉の運転制御方法に関する。
〈従来の技術〉
第３図は、従来の誘導溶解炉の運転制御装置を示す。誘
導溶解炉１＃′ｉ、電源開閉器２を経て入力された交流
電流を炉周口の加熱コイル３に流し磁束を生せしめて炉
内の材料を加熱する炉であり、炉蓋４の開閉や被溶解材
料の投入などについては、炉近傍の制御盤５において操
作できるようＫなっている。而して、この炉１を使用し
ての金属の溶解は、溶湯の連続測温か困難であることか
ら、炉１への入力電力量を電力計６によシ測定し、被溶
解材料かハ＃！！溶解し終えたとき１回だけ溶湯温度を
浸漬型熱電対７で実測し、マイクμコンピュータ８にお
いて炉の昇温特性値（ＫＷＨ／）ン０℃）尋に基づいて
実測溶湯温度から目標の出湯温度に達するのに要する電
力量を算出し、炉１０入力電力量がこの電力量と等しく
なったとき炉への入力電流を遮断器９によシ遮断する方
法などＫよシ行なってぃた。そして、この方法で用いる
昇温特性値は、理論溶解電１カ原単位や炉の昇温能力等
よシ計算して得られる理論値を使用していた。
導溶解炉１＃′ｉ、電源開閉器２を経て入力された交流
電流を炉周口の加熱コイル３に流し磁束を生せしめて炉
内の材料を加熱する炉であり、炉蓋４の開閉や被溶解材
料の投入などについては、炉近傍の制御盤５において操
作できるようＫなっている。而して、この炉１を使用し
ての金属の溶解は、溶湯の連続測温か困難であることか
ら、炉１への入力電力量を電力計６によシ測定し、被溶
解材料かハ＃！！溶解し終えたとき１回だけ溶湯温度を
浸漬型熱電対７で実測し、マイクμコンピュータ８にお
いて炉の昇温特性値（ＫＷＨ／）ン０℃）尋に基づいて
実測溶湯温度から目標の出湯温度に達するのに要する電
力量を算出し、炉１０入力電力量がこの電力量と等しく
なったとき炉への入力電流を遮断器９によシ遮断する方
法などＫよシ行なってぃた。そして、この方法で用いる
昇温特性値は、理論溶解電１カ原単位や炉の昇温能力等
よシ計算して得られる理論値を使用していた。
〈発明が解決しようとする問題点〉
しかし、実際の昇温特性値は常に一定なものではなく、
次に述べるような要因によシ変化し各溶解ととＫその値
が微妙に異なるものでおる。
次に述べるような要因によシ変化し各溶解ととＫその値
が微妙に異なるものでおる。
（イ）炉壁のライニング材が次第に損耗し、炉の電気効
率や保温電力係数が徐々に増大して、実際の昇温特性値
が理論のそれより大きくなる。
率や保温電力係数が徐々に増大して、実際の昇温特性値
が理論のそれより大きくなる。
（ロ）また、材料の投入速度の大小によシ投入の際の炉
の開蓋時間には長短の差があシ常に一定でないため、実
際の昇温特性値は変化する。
の開蓋時間には長短の差があシ常に一定でないため、実
際の昇温特性値は変化する。
（ハ）冷却水の温度変化によシ炉の保温電力が変化し、
昇温特性値が増減する。
昇温特性値が増減する。
従って、従来の炉の運転制御方法では、上述の如き昇温
特性値の変化に対応できなかったため、溶湯を目標の出
湯温度よシ高く昇温せしめてしまうことが度々あシ、エ
ネルギーの損失が大きく、また出湯温度のむらによシ最
終的な製品の品質や歩留シ等が悪化することもあった。
特性値の変化に対応できなかったため、溶湯を目標の出
湯温度よシ高く昇温せしめてしまうことが度々あシ、エ
ネルギーの損失が大きく、また出湯温度のむらによシ最
終的な製品の品質や歩留シ等が悪化することもあった。
本発明は、上記の事情を考慮してなされたもので、その
目的は、過昇温によるエネルギー損失が無く、かつ製品
の品質も安定になる電気炉の運転制御方法を提供するこ
とＫｌる。
目的は、過昇温によるエネルギー損失が無く、かつ製品
の品質も安定になる電気炉の運転制御方法を提供するこ
とＫｌる。
〈問題点を解決するための手段〉
本発明の電気炉の運転制御方法は、実測の昇温特性値、
即ち過去数回の溶解における昇温特性値の平均値等に基
づいて必要な電力量を算出し、この電力量の値に従って
電気炉の入力な制限することによシ、溶湯が目標の出湯
温度までに正確に昇温され、過昇温されることがないよ
うにした方法で、その構成は、電気炉の運転中の入力電
力量を測定し、過去数回の溶解における炉の昇温特性値
の平均値、溶解開始時における残湯量や残湯温度、およ
び被溶解材料の投入量に基づいて該被溶解材料がほぼ溶
解状態になるまでに要する始期電力量を算出し、炉の前
記入力電力量が咳始期電力量と等しくなったとき炉の溶
湯温度を実測し、前記昇温特性平均値等に基づいて該実
測溶湯温度から目標の出湯温度に達するのに要する終期
電力量を算出し、炉の前記入力電力量が咳終期電力量と
等しくなったとき炉への入力電流を遮断するようにした
ことを特徴とするものである。
即ち過去数回の溶解における昇温特性値の平均値等に基
づいて必要な電力量を算出し、この電力量の値に従って
電気炉の入力な制限することによシ、溶湯が目標の出湯
温度までに正確に昇温され、過昇温されることがないよ
うにした方法で、その構成は、電気炉の運転中の入力電
力量を測定し、過去数回の溶解における炉の昇温特性値
の平均値、溶解開始時における残湯量や残湯温度、およ
び被溶解材料の投入量に基づいて該被溶解材料がほぼ溶
解状態になるまでに要する始期電力量を算出し、炉の前
記入力電力量が咳始期電力量と等しくなったとき炉の溶
湯温度を実測し、前記昇温特性平均値等に基づいて該実
測溶湯温度から目標の出湯温度に達するのに要する終期
電力量を算出し、炉の前記入力電力量が咳終期電力量と
等しくなったとき炉への入力電流を遮断するようにした
ことを特徴とするものである。
〈実施例〉
以下、本発明の実施例を図面によシ説明する。
第１図は、一実施例の方法の実施に有用な電気炉の運転
制御装置を示す。電気炉の一種である誘導溶解炉１は、
その周囲に配設した加熱コイル６が変圧器１０、遮断器
９を介して電源開閉器２と接続されておシ、交流電流を
開閉器２よシコイル５に流し入れ磁束を生ぜしめる仁と
によシ、炉内の材料を加熱するようＫなっている。変圧
器１０と遮断器９の間には積算電力計６が接続されてお
シ、この電力量計６は溶解炉１０入力電力景を測定する
。１１および１２は電力計６の電流コイルおよび電圧コ
イルを示す。
制御装置を示す。電気炉の一種である誘導溶解炉１は、
その周囲に配設した加熱コイル６が変圧器１０、遮断器
９を介して電源開閉器２と接続されておシ、交流電流を
開閉器２よシコイル５に流し入れ磁束を生ぜしめる仁と
によシ、炉内の材料を加熱するようＫなっている。変圧
器１０と遮断器９の間には積算電力計６が接続されてお
シ、この電力量計６は溶解炉１０入力電力景を測定する
。１１および１２は電力計６の電流コイルおよび電圧コ
イルを示す。
また、変圧器１０と加熱コイル６０間には、す７クトル
１５およびコンデンサ１４が夫々接続されている。リア
クトル１５は、コイル３に入力される三相交流の平衝調
整を図９、コンデンサ１４は該三相交流の平衝調整の他
に無効電力の補償を図るためのものである。ま７’Ｌ、
５Ｆｉ炉の制御盤を示し、これにおいて炉蓋４の開閉や
被溶解材料の投入などを操作することができる。
１５およびコンデンサ１４が夫々接続されている。リア
クトル１５は、コイル３に入力される三相交流の平衝調
整を図９、コンデンサ１４は該三相交流の平衝調整の他
に無効電力の補償を図るためのものである。ま７’Ｌ、
５Ｆｉ炉の制御盤を示し、これにおいて炉蓋４の開閉や
被溶解材料の投入などを操作することができる。
７ｉｌｔ、浸漬屋熱を対を示し、これは炉蓋４を開閉し
て゛溶湯等に浸漬することができる。さらに、１６は、
変換器１５を介して熱電対７と接続されかつ前記制御盤
５、電力計６および遮断器９とも接続されたマイクロコ
ンピュータを示す。
て゛溶湯等に浸漬することができる。さらに、１６は、
変換器１５を介して熱電対７と接続されかつ前記制御盤
５、電力計６および遮断器９とも接続されたマイクロコ
ンピュータを示す。
マイクロコンピュータ１６には、熱電対７よシ測温値が
入力され電力計６より炉１０入力電力量の値が入力され
、また図示しないロードセル等を介して炉内材料の重量
値が入力される。またコンピュータ１６Ｆｉ、炉１への
入力電流を遮断する遮断器９を作動せしめたシ、制御盤
５を −通じて炉蓋４の開閉や被溶解材料の投入等を指
示したシする。このようなマイクロコンピュータ１６に
よる制御は、第２図に示すような７０−チャートに従っ
て行なわれる。
入力され電力計６より炉１０入力電力量の値が入力され
、また図示しないロードセル等を介して炉内材料の重量
値が入力される。またコンピュータ１６Ｆｉ、炉１への
入力電流を遮断する遮断器９を作動せしめたシ、制御盤
５を −通じて炉蓋４の開閉や被溶解材料の投入等を指
示したシする。このようなマイクロコンピュータ１６に
よる制御は、第２図に示すような７０−チャートに従っ
て行なわれる。
次に、この運転制御装置の動作を第２図のフローチャー
トを参照して説明する。同図Ｋ＞ける各ブロックの左側
に記した■ないしｏＦｉステップの番号を示す。
トを参照して説明する。同図Ｋ＞ける各ブロックの左側
に記した■ないしｏＦｉステップの番号を示す。
ステップ■では炉制御盤５から、炉の傾動、停止、炉蓋
の開閉、および材料投入コンベアの作動等の状態を示す
信号がマイクロコンピュータ１６に入力され、溶解開始
の条件が成立しているか否かを判断し、成立している場
合には演算を開始する。
の開閉、および材料投入コンベアの作動等の状態を示す
信号がマイクロコンピュータ１６に入力され、溶解開始
の条件が成立しているか否かを判断し、成立している場
合には演算を開始する。
ステップ■では、熱電対７から、変換器１５を介して残
湯温度の値がマイクロコンピュータ１６に入力され、ま
た炉備伺のロードセル等から、炉側ａ盤５を介して残湯
量の値がマイクロコンビーータ１６に入力きれる。残湯
温度の値は前回の溶解における演算結果を利用するよう
圧してもよい。！た、ステップ■では、材料計量装飲（
図示せず）から炉制御盤５を介して溶解炉１に投入する
被溶解材料の投入量の値がマイクロコンピュータ１６に
人力される。
湯温度の値がマイクロコンピュータ１６に入力され、ま
た炉備伺のロードセル等から、炉側ａ盤５を介して残湯
量の値がマイクロコンビーータ１６に入力きれる。残湯
温度の値は前回の溶解における演算結果を利用するよう
圧してもよい。！た、ステップ■では、材料計量装飲（
図示せず）から炉制御盤５を介して溶解炉１に投入する
被溶解材料の投入量の値がマイクロコンピュータ１６に
人力される。
ステップ■では、マイクロコンピュータ１６において、
過去数回、例えば過去５回の溶解における昇温特性値（
ＫＷＨ／ トン・℃〕の平均値を算出する。この算出は
、マイクロコンピュータ内蔵のクロック機構によシ、休
憩時間や昼勤、夜勤の引継ぎ時におけるデータ等を除去
して行なう。ステップ■では、ステップ■なｉし■で料
が＃１に溶解状態になるまでに要する始期電力量Ｐ１を
次式（１）により算出する。
過去数回、例えば過去５回の溶解における昇温特性値（
ＫＷＨ／ トン・℃〕の平均値を算出する。この算出は
、マイクロコンピュータ内蔵のクロック機構によシ、休
憩時間や昼勤、夜勤の引継ぎ時におけるデータ等を除去
して行なう。ステップ■では、ステップ■なｉし■で料
が＃１に溶解状態になるまでに要する始期電力量Ｐ１を
次式（１）により算出する。
ここにおいてＴＩは被溶解材料がはは溶解状ａになる温
度（′Ｃ） Ｔ、は残湯温度（′Ｃ） Ｗ、は残湯量（１、ン） Ｗｌは被溶解材料の投入量（トシ〕 ｋは過去５回の溶解における昇温 特性値の平均値である。
度（′Ｃ） Ｔ、は残湯温度（′Ｃ） Ｗ、は残湯量（１、ン） Ｗｌは被溶解材料の投入量（トシ〕 ｋは過去５回の溶解における昇温 特性値の平均値である。
ステップ■では、市、力計６からの炉１の入力電力量の
値と始期電力量Ｐ１の値を比較し、入力電力量が始期電
力量Ｐ１と等しくなったときステップのに移シ熱電対７
を浸漬せしめて溶湯温度を実測し、その後ステップ■忙
移り浴湯温度の実測値が変換器１５奢介してマイクロコ
ンピュータ１６に入力される。
値と始期電力量Ｐ１の値を比較し、入力電力量が始期電
力量Ｐ１と等しくなったときステップのに移シ熱電対７
を浸漬せしめて溶湯温度を実測し、その後ステップ■忙
移り浴湯温度の実測値が変換器１５奢介してマイクロコ
ンピュータ１６に入力される。
そして、ステップ■では、前記昇温特性平均値等に基づ
いて実測溶湯温度から目標の出湯温度に達するのに要す
る終期電力量Ｐ！を次式（２）Ｋよル算出する。
いて実測溶湯温度から目標の出湯温度に達するのに要す
る終期電力量Ｐ！を次式（２）Ｋよル算出する。
Ｐ意（ＫＷＨ） ＝（Ｔｓ Ｔ ） ｘ ｋ ｘ （
ｗｅ ＋Ｗ１ ）・・・（２）ここにおいてＴｔＦｉ目
標の出湯温度（財）Ｔは実測溶湯温度め ｋは過去５回の溶解における昇温 特性値の 平均値〔Ｋ河／トン・℃〕 Ｗｏ、ｗｌは前記式（１）のと同じ意味を表わす。
ｗｅ ＋Ｗ１ ）・・・（２）ここにおいてＴｔＦｉ目
標の出湯温度（財）Ｔは実測溶湯温度め ｋは過去５回の溶解における昇温 特性値の 平均値〔Ｋ河／トン・℃〕 Ｗｏ、ｗｌは前記式（１）のと同じ意味を表わす。
ステップ■では、電力計６からの炉の入力電力量の値と
終期電力量Ｐ２の値を比較し、入力電力量が終期電力量
Ｐ、と等しくなったときステップ■に移シ遮断器９にオ
フ指令を送シ炉１への入力電流を遮断する。
終期電力量Ｐ２の値を比較し、入力電力量が終期電力量
Ｐ、と等しくなったときステップ■に移シ遮断器９にオ
フ指令を送シ炉１への入力電流を遮断する。
ステップ■では、電力使用量および温度変化量等に基づ
いて今回の溶解における昇温特性値を算出し、七の値は
マイクロコンビ二−タ１６のメモリに記憶される。続い
てステップ■に移シ、溶解が完了する。しかる後、マイ
クロコンピュータ１６の制御によシ溶解開始条件が成立
するか否か當時監視し、条件が成立したとき自動的に再
び演算を開始し上記の過糧を繰り返すよう忙なっている
。即ち、炉１の運転とマイクロコンピュータ１６の自動
制御はリンクされている。このため、作業者が所定の作
業を忘れても、溶解を無駄時間なく確実に＃！統するこ
とができる。
いて今回の溶解における昇温特性値を算出し、七の値は
マイクロコンビ二−タ１６のメモリに記憶される。続い
てステップ■に移シ、溶解が完了する。しかる後、マイ
クロコンピュータ１６の制御によシ溶解開始条件が成立
するか否か當時監視し、条件が成立したとき自動的に再
び演算を開始し上記の過糧を繰り返すよう忙なっている
。即ち、炉１の運転とマイクロコンピュータ１６の自動
制御はリンクされている。このため、作業者が所定の作
業を忘れても、溶解を無駄時間なく確実に＃！統するこ
とができる。
従って、本方法では、過去５回の溶解における昇温特性
値の平均値等に基づいて所定の溶湯測温や目標の出湯温
度に達するのに必要な電力量を算出し、この算出電力量
だけ溶解を継続する方法としたことによシ、実際の昇温
特性が理論のそれとずれを生じていても、正確に目標の
出湯温度等まで昇温することができ、過昇温現象を生じ
なかった。
値の平均値等に基づいて所定の溶湯測温や目標の出湯温
度に達するのに必要な電力量を算出し、この算出電力量
だけ溶解を継続する方法としたことによシ、実際の昇温
特性が理論のそれとずれを生じていても、正確に目標の
出湯温度等まで昇温することができ、過昇温現象を生じ
なかった。
〈発明の効果〉
以上説明したように１本発明の電気炉の運転制御方法は
、過去数回の溶解における実際の昇温特性値の平均値等
に基づいて算出した必要電力量の値だけ炉に入力する方
法としたことによシ、浴湯を目標の出湯温度まで正確に
昇温でき、過昇温が生じずこれによるエネルギー損失が
無く、省エネルギー化に貢献する。また、出湯温度が一
定となる故、製品の品質が安定し歩留シも向上する。
、過去数回の溶解における実際の昇温特性値の平均値等
に基づいて算出した必要電力量の値だけ炉に入力する方
法としたことによシ、浴湯を目標の出湯温度まで正確に
昇温でき、過昇温が生じずこれによるエネルギー損失が
無く、省エネルギー化に貢献する。また、出湯温度が一
定となる故、製品の品質が安定し歩留シも向上する。
第１図は本発明の一実施例の方法を実施するのに有用な
電気炉の運転制御装置を示す概略図、第２図は第１図の
装置の運転制御動作を示すフローチャート、 第３図は従来の電気炉の運転制御装置を示す概略図であ
る。 図中、 １・・・誘導溶解炉 ３・・−加熱コイル５・・・
炉制御盤 ６・・・積算電力計７・−浸漬型熱電
対 ９・−・遮断器１６・０．マイクロコンピュータ 特許出願人 トヨタ自動車株式会社第２図
電気炉の運転制御装置を示す概略図、第２図は第１図の
装置の運転制御動作を示すフローチャート、 第３図は従来の電気炉の運転制御装置を示す概略図であ
る。 図中、 １・・・誘導溶解炉 ３・・−加熱コイル５・・・
炉制御盤 ６・・・積算電力計７・−浸漬型熱電
対 ９・−・遮断器１６・０．マイクロコンピュータ 特許出願人 トヨタ自動車株式会社第２図
Claims (1)
- 電気炉の運転中の入力電力量を測定し、過去数回の溶解
における炉の昇温特性値の平均値、溶解開始時における
残湯量や残湯温度、および被溶解材料の投入量に基づい
て該被溶解材料がほぼ溶解状態になるまでに要する始期
電力量を算出し、炉の前記入力電力量が該始期電力量と
等しくなったとき炉の溶湯温度を実測し、前記昇温特性
平均値等に基づいて該実測溶湯温度から目標の出湯温度
に達するのに要する終期電力量を算出し、炉の前記入力
電力量が該終期電力量と等しくなったとき炉への入力電
流を遮断するようにしたことを特徴とする電気炉の運転
制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16732584A JPS6146890A (ja) | 1984-08-10 | 1984-08-10 | 電気炉の運転制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16732584A JPS6146890A (ja) | 1984-08-10 | 1984-08-10 | 電気炉の運転制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6146890A true JPS6146890A (ja) | 1986-03-07 |
Family
ID=15847650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16732584A Pending JPS6146890A (ja) | 1984-08-10 | 1984-08-10 | 電気炉の運転制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6146890A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4784872B2 (ja) * | 2004-04-05 | 2011-10-05 | アクセリス テクノロジーズ インコーポレーテッド | ワークピースをスキャンするための往復駆動装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56132791A (en) * | 1980-03-21 | 1981-10-17 | Fuji Electric Co Ltd | Method of operating electric oven |
-
1984
- 1984-08-10 JP JP16732584A patent/JPS6146890A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56132791A (en) * | 1980-03-21 | 1981-10-17 | Fuji Electric Co Ltd | Method of operating electric oven |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4784872B2 (ja) * | 2004-04-05 | 2011-10-05 | アクセリス テクノロジーズ インコーポレーテッド | ワークピースをスキャンするための往復駆動装置 |
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