JPS6365025A - 連続式鋼片加熱炉の燃焼制御方法 - 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、連続式鋼片加熱炉の燃焼制御方法に関し、特
に操業の突発休止時の如き非定常時の燃料消費量を低減
して全体としての燃料原単位を低減できるようにした燃
焼制御方法に関する。

〔従来の技術〕

一般に連続式鋼片加熱炉は、多数の鋼片を、複数帯から
なる炉本体内をウオーキングビーム等の搬送装置により
連続的に搬送しつつ、次工程の圧延に適した所定温度に
均一に加熱する熱設備である。この鋼片を加熱炉装入温
度から抽出温度に加熱する場合、予め燃料消費量を最小
にできるヒートパターンを求め、該ヒートパターンに沿
って鋼片の温度が上昇するように各帯の炉内温度を設定
するとともに、鋼片の焼き上がり温度に応じて例えば４
分程度の一定周期毎に設定温度を変更するようにしてい
る。また、この−回当たりの設定温度の変更軸に９いて
は、炉の制御応答遅れ、及び燃焼状態の安定化を考慮し
て、例えば上下限３０℃程度の制約を設けるのが一般的
である。

（発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら上記従来の燃焼制御方法では、例えば操業
の突発休止時のような非定常時には、燃料が無駄に消費
されるという問題がある。即ち、このような非定常時に
おいても、第６図に示すように、４分毎に３０℃ずつ設
定温度Ａ１が段階的に変更され、これに応じて燃料流量
Ａ！はなだらかに減少することとなる。その結果、突発
休止入力により燃料流量をＴからＦに急激に減少させた
場合に比較して、図示斜１ｔｌＡ　６ｉ域の分だけ燃料
消費量が多いこととなる。

そこで本発明の目的は、上記従来の問題点を解決し、非
定常時の燃料消費量を軽減して全体としての燃料原単位
を低減する点にある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、連続式鋼片加熱炉の燃焼制御方法において、
綱片を連続的に抽出する定常時には炉内温度を所定温度
に制御する炉温制御を行うとともに、鋼片が炉内に停滞
している非定常時には燃料流量を設定流量に制御する流
量制御に切り換えるようにしたことを特徴としている。

〔作用〕

本発明に係る連続式鋼片加熱炉の燃焼制御方法では、例
えば操業の突発休止信号が入力されると、炉温制御から
流量制御に切り換えられるから、従来の設定温度を段階
的に下降させる場合と異なり、燃料流量は設定流量に急
激に減少され、それだけ非定常時の燃料消費量が減少し
て全体としての燃料原単位が低減される。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。

第１図及び第２図は本発明の一実施例方法を実施するた
めの燃焼制御装置を示す。

図において、１は加熱炉であり、これは主として、予熱
帯２ａ、第１．第２加熱帯２ｂ、２ｃ及び均熱帯２ｄか
らなる４帯式加熱炉零体２と、綱片Ｗを搬送するウオー
キングビーム式搬送装置２ｅとから構成されている。

３は上記炉本体２の燃焼バーナを制御する燃焼制御装置
であり、これは第２図に示す構成になっている。即ち、
流量設定用ブロック３ａ、温度設定用ブロック３ｂと、
第１段切替信号Ｂ＋によって炉温、流量設定信号を上記
ブロック３ａ、３ｂのいずれかに入力する第１切替装置
３ｃと、上記各ブロック３ａ、３ｂからの設定値のいず
れかを設定値フィードバック信号として切り替えて出力
する第２切替装置３ｅと、検出炉温と上記設定炉温との
偏差を出力する炉温調節計３ｆと、検出流量が流量設定
用ブロック３ａからの設定値又は炉温調節計３ｆからの
偏差信号に応じた値になるよう流量調節弁を開閉制御す
る流量調節計３ｇと、第２段切替信号Ｂ８によって流量
設定用ブロック３ａ又は炉温調節計３ｆのいずれかの出
力を流量調節計３ｇに切替出力する第３切替装置３ｈと
から構成されている。

４は休止入力処理装置であり、これは予定休止又は突発
操業停止等非定常状態が発生した時点において、操炉オ
ペレータが休止時間Ｔを入力すると、この休止時間Ｔを
記憶するとともに休止フラッグをセントし、休止時間Ｔ
に応じた炉温制御復帰時刻ｔを演算してタイマ処理装置
５に出力する。

７は流量ａ重量計算装置であり、これは休止入力処理装
置４によって休止フラッグがセットされると、上記一定
の遅延時間をおいて、燃焼制御装置３から設定流量値と
実績流量値とを取り込み、休止時間Ｔ及びいずれの帯で
あるかに応じて選択される流量の変更幅を演算し、これ
を設定値出力処理装置８に出力するとともに、上記第２
段切替信号Ｂオを燃焼側ｍ装置３に出力する。また、上
記設定値出力処理装置８は、上記流量設定値の変更幅を
絶対値又は変更値に変換した変換信号を燃焼側ｍ装置３
に出力する。

９は抽出スケジュール計算装置であり、これは綱片の予
測在炉時間を、上記休止時間Ｔに応じて変更するととも
に、ヒートパターンを変更し、これを燃焼制御装置３に
出力する。

１０は流量制御を炉温制御に再び切り替えるための炉温
復帰計算装置であり、タイマ処理装置５からの遅延時間
経過時又は休止中断信号が入力された時、上記休止フラ
ッグをリセットするとともに、第１．第２切替装置３ｃ
、３ｅをそれぞれ温度設定用ブロック３ｂ、温度設定値
フィードバック信号側に切り替える第１段切替信号Ｂ＋
を出力し、一定時間経過後第３切替装置３ｈを温度調節
計３ｆ側に切り替える第２段切替信号Ｂ８を出力する。

次に上記制御装置によって本実施例方法を実施する場合
について説明する。

まず、鋼片Ｗが所定ピンチで抽出されている定常時には
、燃料制御装置３は、その第１．第２切替装置３ｅ、３
ｅが炉温設定用ブロック３ｂ側に、第３切替装！３ｈが
炉温調節計３ｆ側にそれぞれ切り替えられており、これ
により構出炉温か設定温度になるよう燃料流量を制御す
る炉温制御が行われている。

次に上記炉温制御が行われている状態において、突発休
止又は予定休止等鋼片Ｗが炉内に停滞する非定常状態に
なった場合の燃焼制御について説明する。

１、非定常状態になると、操炉オペレータが休止入力処
理袋Ｍ４に休止時間Ｔを入力する。すると該処理装置４
は、上記休止時間Ｔを記憶し、この休止時間Ｔに応じた
炉温制御復帰開始時刻ｔを演算してこれをタイマ処理装
置５に出力するとともに、休止フラッグをセットする。

■、休止フラッグのセットによ゛す、流量制御量計算装
置７が燃焼ｆＩＩ１１御装置３に第１段切替信号Ｂ１を
出力する。すると第１．第２切替装置３ｃ。

３ｅが流量設定用ブロック３ａ側にそれぞれ切り換えら
れ、これにより流量設定値フィードバック信号が流量ｔ
ｔＩＩＪ御量計真装置７に入力され、また該計算装置７
には流量実績値も入力されており、この両値から、第３
図の流れ図に沿って流量変更幅を決定し、これを設定値
出力処理装置８に出力する。

この流量変更幅は以下のステップで決定される。

（ｉ）流量実績値と設定下限値とを比較し、実績値が大
きい場合は、まず下げ幅をテーブルから読み出し、実績
値からこの下げ輻を減算したものを新たな設定値とする
（ステップ８１〜Ｓ３）、ここで、下げ幅は、予め実験
等によって求めた休止時間−下げ幅テーブルからマツプ
演算したものであり、このテーブルは予熱帯、加熱帯、
均熱帯等各帯毎に求められており、休止時間Ｔが長いほ
ど、また装入側帯はど大きな下げ幅となっている。

（■）上記新設定値と設定下限値とを比較し、新設定値
が設定下限値より大きいときはそのまま、小さい時は設
定下限値を新設定値として次のステップに進む（ステッ
プ３４．Ｓ５）。

（ホ）次に新設定値から前回の設定値を減算してこれを
流量変更幅とする（ステップＳ６）、なお、ステップＳ
１で流量実績値が設定下限値より小さい場合は、流量実
績値を新設定値としてステップＳ６に進む（ステップＳ
７）。

■、流量変更幅が上記設定値出力処理装置８に入力され
ると、該処理装置８はこの変更幅を絶対値又は変更値に
変換した信号を燃焼制御装置３に出力する。また、抽出
スケジュール計算装置９は休止入力処理装置４からの休
止入力が入力されると、予測在炉時間及びヒートパター
ンを変更し、これを燃焼制御装置３に入力する。

ここで休止中に在炉している鋼片は休止時間分だけ在炉
時間が長くなるのであるが、休止中を含む全ての条件に
対し、在炉時間予測値Ｔｎは下記式のとおりである。

Ｔ、。　：休止時間を除く実績在炉時間Ｐｉ　　：抽出
ピッチ ７３％。、：予定休止時間 Ｔ□０．：残突発休止時間 ■、燃焼制御装置３は、上記第１段切替信号Ｂ、で、流
量設定用ブロック３ａが選択され、第２段切替信号Ｂ８
で炉温調節計３ｆが流量轟節計３ｇから切り離されると
ともに、この流量調節計３ｇと流量設定用ブロック３ａ
とが接続される。するとこの時点から流用制御に切り替
えられ、流量設定値は第４図の曲線Ｃ８上の点Ｔから点
Ｆに変更され、実際の流量もこの設定値に追随すること
となる。なお、この場合、帯によっては炉温制御を継続
するようにしてもよく、これは予め選択情報を入力して
おくことによりて実現できる。炉温制御を継続する場合
は、第４図の曲ｖＡＣ１で示すように、炉温設定値を低
下させる指示信号を入力するよう構成するとよい。

■０次に非定状態から定常状態に戻り、流量制御から炉
温制御に復帰する場合について説明すれば、この炉温制
御への復帰はタイマ処理装置５からの遅延時間の経過後
、又は休止中断信号が入力された場合に、炉温復帰計算
装置７によって行われる。即ち、該装置７が休止フラッ
グをリセットするとともに、第１段切替信号Ｂｌ　　’
を燃焼制御装置３に入力する。これにより、第１．第２
切替装置ｆ３Ｃ，３＠が温度設定用ブロック３ｂ側に切
り換えられ、一定時間経過後、設定炉温及び実績炉温が
読み込まれ、設定値を実績値に合わせた後、第２段切替
信号Ｂ鵞　′を出力する。すると第３切替装置３ｈが炉
温調節計３ｆと流量調節計３ｇとを接続し、この時点か
ら炉温制御に復帰する。

このように本実施例では、休止入力が入力された場合の
ような非定常時には、炉温制御から流量制御に切り換え
るようにしたので、燃料消費量を大幅に低減できる。こ
こで、第５図は本実施例方法による効果を説明するため
の経過時間−燃料流量特性図であり、図中、曲ｖＡＤｌ
は本実施例の特性を、曲線Ｄ８は従来の特性をそれぞれ
示す０図からも明らかなように、休止入力が入力された
場合、従来方法ではなだらかに減少しているのに対し、
本実施例では燃料流量は急速に減少しており、それだけ
燃料消費量が減少している。

なお、上記実施例では、各装置が八−ド回路で構成され
ている場合について説明したが、これらの各装置の機能
は勿論マイクロコンビエータでも実現できる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明に係る連続式鋼片加熱炉の燃焼制御
方法によれば、定常時には炉温制御を行うとともに、非
定常時には流量制御に切り換えるようにしたので、非定
常時の燃料消費量を削減して全体としての燃料原単位を
低減できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の一実施例方法を説明する
ための図であり、第１図及び第２図は該方法を実施する
ための制ｍ装置のブロック構成図、第３図はその流れ図
、第４図及び第５図はその効果を説明するための特性図
、第６図は従来の問題点を説明するための特性図である
。 図において、ｌは連続綱片加熱炉、Ｗは鋼片で厄る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）鋼片が所定ピッチで抽出されている定常時には、
   炉内温度を設定温度に制御する炉温制御を行うとともに
   、操業の突発休止時の如き鋼片が炉内に停滞している非
   定常時には、燃料流量を設定流量に制御する流量制御に
   切り換えるようにしたことを特徴とする連続式鋼片加熱
   炉の燃焼制御方法。