JPS62112726A - 加熱炉の温度制御方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、処理物を加熱処理する過ｆ呈において、特に
均温性を要求される真空炉、雰囲気炉等の加熱炉に関４
°ろらのである。

［従来の技術： こ・）種のｌ＋ｕ熱炉においては、処理物の品質を向上
させるため、均温性のレベルが年々高くなってきている
。

一般に、炉の均温性を低下させる要因としては、■被処
理物及び炉内構造物等を昇温さ仕る熱ｆｉｔと、■炉外
に放散する熱量が、各加熱ゾーンによって異なるという
点が上げられる。したがって、このために温度分布の差
が生じるのである。

熱処理のパターンは、昇温加熱期と均熱加へ期とに大別
されるが、■は昇温中に、■は均熱中に温度分布差とし
て現れる。製品の品質に影響を与えるのは均熱中の温度
が大部分であるが、一部のものは昇温中の均温性を要求
されるし・のもある。

このように均温性の向上を要求されるに従い、加熱ヒー
タを複数に分割して、各々のヒータに投入ずろ熱ｆｆｔ
（７１ｉ力ｍ）を個別に制御することにより、均温化を
図ることか行なわれろようになってＱ　ｊＨ９第２図に
均温化を図れるようにした装置の例を示す。図において
、１は炉であり、このＰｌ内に複数のヒータ２（この場
合抵抗発熱ヒータ）が配置されて（する。各ヒータ２は
それぞれｊ用熱′シーツを担当していて、各ヒータ２に
は熱１対３が配置されている。

一つの加熱ゾーンにおけるヒータ２の制御ンス子ムにつ
いて述へると、熱電灯３でヒータ２の、ユズ８検出し、
このは号を鵡１対（３号変換器４により測定温度に比例
した出力信号に変換して温度凋Ｂ器５に入力し、一方、
温度調節器５には温度設定値信号を人力し、この温度お
Ｉ御器５により操業中の各瞬間における温度設定値と首
記熱１対３の側定温賞との偏差：ｒＬを制御１寅πして
、この演算値によつヒータ出力ＩＩ　’１１３６を制御
して、ヒータ出力を増減するようになっている。なお７
は手動出力ｉｊ仰器である。

このように、各ヒータは設定温度となるように独送して
制御されろ。しかし、このようなノステムを実際に使用
すると、次のような間１を生じる。

こ発明が解決しようとする１間一点コ 均温性のテストとしては、−役に空炉の炉内の数点に熱
電対を配置し、その温ｊズ差か設定値より例えば±５℃
以内という条件のものが多い。実際に下２図で述べたノ
ステムで１■１１定点をプロットすると第３図に示すよ
うになる。昇温域では昇温設定値より下まわって上昇し
ていき、均熱域では温度差が一旦少なくなる。この状態
で、均熱を涜けると、次第に温度差が拡大していく。こ
のとき、第２図に示す手動出力制御器でヒータ出力を調
整すると、ａで示す如く温度は設定値に近付くが、また
温度差が拡大し再度手動出力制御器で調整する（図中ｂ
）必要がある。このような調整を操りこすと、：ＪＬ柊
的には、手動出力制御器を５０〜６０％まで絞らないと
均温性を具現できないときがゐる。

この原因は、均熱域では炉内容物への昇温熱りく殆どな
くなり、炉外への枚故熱が、ヒータに要求される出力の
大部分となるからである。一方、昇温中は彼処理物及び
炉内の構造物の昇温に大部分の熱１が消りされ、ヒータ
出力も増大しているので、均鴇最終域における手動出力
制御器の値のままにしておくと、極端な温度差が生じて
しまう。

すなわち、従来の間１点をあげると、操業中１可ｌも手
動出力制御器を操作しなくてはりらないｆこめ面倒であ
り、また経年変化で例えば断熱オ特性が更ｌヒしてくる
と、１寞設定・直ら変えなくてはなりなし１が、従来で
：ｉモＤ点の補正はしていないの７−μ；犬でカリ、均
、温性つ＼良）子に（呆たれていないと・う問屋が力っ
１゛二。

一間ｊ薇を解決するための手段〜 本発明は、彼進運吻を進運するために組んである゛；１
ロ熱パクーンプログラム、炉持有のアンバランスを補正
するプログラムを文じて、そ帆に居づいてヒータ出力８
　ｔｌｌ　’！ＩＩ士ると・、）う乙ので、詳しくは、
炉内に度数にＸ分された加熱ｆ−ノを仔し、各加熱ゾー
ンに配置さイｔたヒータを連送的に１−産制・卸するよ
うにした゛Ｉ′Ｄ鴇炉において、各ヒータの、゛フ；１
：Ｚ温変と各ヒータに与える設定温５寞Ｊ）偏差’ｔｉ
に、均りヘ域における炉持仔のヒータ出力分布を与えろ
畦、Ｅ値をコ！？門、Ｄみ支たは寺”ｊＢと、ユズＤ関
玖とｊ−て升、−ｆ二らのを、ヒータ（ｊ７″）ｌ＋！
１・皿パ−１として浮えることを持、致としてしる、 一’ｕ　’、’１　、ｈｌ　、’ 以下、本発明の一実１例を工１図を？照して説明する９ この実１例の温ヅリ制御方法の従来方法と異なるへ：ｉ
、１１文調節器５とヒータ出力おｌ−１１器６と９間に
均熱域出力制側器８を設け、均熱域において炉持仔の’
ｉｒｌ熱プログラムによ・）ヒータ出力別’ｓ　：ｒ＝
　ｂへの人力値をＳｎ正するようにした点てｙ）る。

この場合のｈａｔ正プログラムは、（イ）均熱域に入っ
て９・ら、）時間または均熱域のステップ散、（ロ）１
肪記（イ）と均鴇域温変との組み合わせ、のうらいずれ
かのパターンで作成したらのを入力するようにし、：１
３力として各ヒータの偏差、窓を与えるものであ・）、
コンビエータ等を使用し操業前に；２憶５仕ておく。

この：５、均熱域に入ってからの時間ま１こは均熱！土
又りスそププ敢は、操業１１ｇ姶から、まにはｉ□也、
）持この４′１目から数えるようによい、つまり、時’
：ｎ　７）１■ＳＪＩとしておけばよい。

ニア−Ｌうにｉｌｌ”ｆｌすることにより、炉の特性に
よって均１，１ｋパに７・；Ｉ′１害ごｎることつ鳴な
くなる。ｔδ、第１図において、第２図にて説明したも
のと同一構成要素には同一符号を付しである。

［発明の効果］ 本発明によれば、炉特有の温度分布差をｂｉｔ正プログ
ラムとしておき、ヒータ出力をそのプログラムにより補
正するようにしたから、ヒータや断熱材が劣化して炉の
特性か変化しても、その補正プログラムを改正するだけ
で、均温性を損なわないように対処できる。このため、
ヒータや断熱材の改造等を頻繁に行なわなくてもすむ。

また、均温性を良好に保つことができるようになり、肢
処理物の品質向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の説明図、第２図は従来方法
の説明図、第３図は従来の問題点を説明するために示す
時間とヒータ温度の関係の特性図である。 １・・・・・炉、２・・・・・ヒータ、３・・・・・熱
電対、４・−・・熱電対信号変換器、５・・・・・・温
度調節器、６・・・・ヒータ出力制御器、７・・・・・
・手動出力制御器、８・・・・・均熱域出力制御器。 出願人　　石川島播磨重工業株式会社 ｌｉｔ図 Ｗｉ３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 炉内に複数に区分された加熱ゾーンを有し、各加熱ゾー
   ンに配置されたヒータを独立的に温度制御するようにし
   た加熱炉において、各ヒータの測定温度と各ヒータに与
   える設定温度の偏差値に、均熱域における炉特有のヒー
   タ出力分布を与える補正値を時間のみまたは時間と温度
   の関数として乗じたものを、ヒータ出力制御値として与
   えることを特徴とする加熱炉の温度制御方法。