SE532567C2 - Procedure for heating in an industrial oven - Google Patents

Procedure for heating in an industrial oven

Info

Publication number
SE532567C2
SE532567C2 SE0702774A SE0702774A SE532567C2 SE 532567 C2 SE532567 C2 SE 532567C2 SE 0702774 A SE0702774 A SE 0702774A SE 0702774 A SE0702774 A SE 0702774A SE 532567 C2 SE532567 C2 SE 532567C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
heating
heating effect
temperature
furnace
time
Prior art date
Application number
SE0702774A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE0702774L (en
Inventor
Tomas Ekman
Original Assignee
Aga Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aga Ab filed Critical Aga Ab
Priority to SE0702774A priority Critical patent/SE532567C2/en
Priority to EP08171076.6A priority patent/EP2071262B1/en
Priority to RU2008149158/02A priority patent/RU2008149158A/en
Publication of SE0702774L publication Critical patent/SE0702774L/en
Publication of SE532567C2 publication Critical patent/SE532567C2/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D19/00Arrangements of controlling devices
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D11/00Process control or regulation for heat treatments
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/0081Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for slabs; for billets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/70Furnaces for ingots, i.e. soaking pits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D19/00Arrangements of controlling devices
    • F27D2019/0028Regulation
    • F27D2019/0034Regulation through control of a heating quantity such as fuel, oxidant or intensity of current

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
  • Furnace Details (AREA)
  • Control Of Heat Treatment Processes (AREA)
  • Regulation And Control Of Combustion (AREA)

Description

25 30 532 5G? Nackdelen med ett sådant angreppssätt är att en mycket god marginal ofta måste tas till för att säkerställa att tempera- turskillnaderna inne i materialet inte blir för stora, uppvärmningstiden ofta blir onödigt lång. varför Anledningen till detta är bland annat att själva genomförandet av processen medför flera osäkerhetskällor samt att man ofta inte helt känner till den ursprungliga temperaturfördelningen hos mate- rialet. Detta leder till ökad energi- och tidsåtgång, därmed följande ökade kostnader och miljöbelastningar. med Dess- utom kan sådana långa uppvärmningstider få till följd att materialet skadas, till exempel genom överdriven oxidation, något som naturligtvis fördyrar och komplicerar förfarandet. 25 30 532 5G? The disadvantage of such an approach is that a very good margin often has to be used to ensure that the temperature differences inside the material do not become too large, the heating time often becomes unnecessarily long. why The reason for this is, among other things, that the actual implementation of the process entails several sources of uncertainty and that one often does not fully know the original temperature distribution of the material. This leads to increased energy and time consumption, with the consequent increased costs and environmental impact. In addition, such long heating times can result in the material being damaged, for example by excessive oxidation, which of course makes the process more expensive and complicated.

Föreliggande uppfinning löser ovanstående problem.The present invention solves the above problems.

Således hänför sig föreliggande uppfinning till ett förfaran- de för satsvis värmning av ämnen eller göt i en industriugn med hjälp av åtminstone en brännare, i vilken ugn den in i ugnen kontinuerligt införda värmningseffekten regleras med hjälp av en regulator som har ugnsatmosfärens temperatur som inparameter, vilken temperatur mäts med hjälp av en tempera- turmätanordning, där regulatorn bringas att reglera värmning- en i åtminstone ett första uppvärmningssteg och ett efterföl- jande andra temperaturutjämningssteg, och utmärks av att den momentana värmningseffekten mäts löpande, av att värmningsef- fektens derivata med avseende på tiden beräknas löpande, av att värmningen avbryts när ett huvudvillkor, nämligen att denna derivata faller inom. ett förutbestämt intervall, är uppfyllt, under förutsättning att värmningen vid denna tid- punkt befinner sig i det efterföljande andra temperaturutjäm- ningssteget, och av att intervallet innefattar värdet O och 10 15 20 25 30 532 567 är valt så att götet inte värms längre än nödvändigt men samtidigt uppnår tillräcklig temperaturhomogenitet.Thus, the present invention relates to a process for batch heating of blanks or ingots in an industrial furnace by means of at least one burner, in which furnace the heating effect continuously introduced into the furnace is regulated by means of a regulator which has the temperature of the furnace atmosphere as input parameter. which temperature is measured by means of a temperature measuring device, where the controller is caused to regulate the heating in at least a first heating step and a subsequent second temperature equalization step, and is characterized in that the instantaneous heating effect is measured continuously, in that the heating effect derivatives with respect to over time is calculated continuously, by the fact that the heating is interrupted when a main condition, namely that this derivative falls within. a predetermined interval, is met, provided that the heating at this time is in the subsequent second temperature equalization step, and that the interval includes the value 0 and 10 15 20 25 30 532 567 is selected so that the ingot is not heated longer than necessary but at the same time achieves sufficient temperature homogeneity.

Uppfinningen kommer nu att beskrivas i detalj, med hänvisning till en exemplifierande utföringsform av uppfinningen och de bifogade ritningarna, av vilka: - Figur 1 översiktligt visar en industriugn, i vilken uppfin- ningens förfarande tillämpas; och - Figur 2 visar en samling av fyra principiella och förenkla- de grafer, som förklarar uppfinningens förfarande.The invention will now be described in detail, with reference to an exemplary embodiment of the invention and the accompanying drawings, of which: Figure 1 shows a general overview of an industrial furnace in which the method of the invention is applied; and - Figure 2 shows a collection of four principal and simplified graphs, which explain the method of the invention.

Figur l visar en industriugn 1, i vilken ett göt 2 är anord- nat för att värmas satsvis. Emellertid skall det inses att uppfinningens förfarande även kan användas i ugnar, där slabs och ämnen av olika slag värms. Uppfinningens förfarande an- vänds fördelaktligen även för satsvis värmning av flera göt, ämnen eller slabs samtidigt.Figure 1 shows an industrial furnace 1, in which an ingot 2 is arranged to be heated batchwise. However, it should be understood that the method of the invention can also be used in furnaces, where slabs and blanks of various kinds are heated. The process of the invention is advantageously also used for batch heating of several ingots, blanks or slabs simultaneously.

Industriugnen 1 innefattar minst en brännare 3, upp ugnens 1 atmosfär. som värmer Brännaren eller brännarna 3 kan exem- pelvis drivas med hjälp av gasformigt eller flytande bränsle och luft eller syrgas som oxidant, men andra driftskonfigura- tioner kan också användas. En speciellt föredragen brännare är en så kallad oxyfuelbrännare, vars oxidant består av åt- minstone 80% syrgas.The industrial furnace 1 comprises at least one burner 3, up the atmosphere of the furnace 1. which heats The burner or burners 3 can, for example, be operated using gaseous or liquid fuel and air or oxygen as oxidant, but other operating configurations can also be used. An especially preferred burner is a so-called oxyfuel burner, whose oxidant consists of at least 80% oxygen.

I ugnen 1 är även minst en temperaturmätanordning 4 anordnad, som mäter temperaturen hos ugnsatmosfären och matar denna som inparameter till en regulator 5 av PID-typ Integrerande, (Proportionell, Deriverande). Denna regulator 5 alstrar en utsignal i. fonn av en önskad värmningseffekt hos brännaren eller brännarna 3. Utsignalen matas till en flödesregulator 10 15 20 25 30 532 567 6, som översätter den önskade värmningseffekten till ett visst flöde av bränsle och oxidant, vilket flöde matas från flödesregulatorn 6 till brännaren eller brännarna 3.In the furnace 1 at least one temperature measuring device 4 is also arranged, which measures the temperature of the furnace atmosphere and feeds it as an input parameter to a regulator 5 of the PID type Integrating, (Proportional, Derivating). This regulator 5 generates an output signal in the form of a desired heating effect of the burner or burners 3. The output signal is fed to a flow regulator 10, which translates the desired heating effect into a certain flow of fuel and oxidant, which flow is fed from the flow regulator 6 to the burner or burners 3.

Utsignalen från regulatorn 5 är i allmänhet mindre volatil än det resulterande flödet från flödesregulatorn 6, flödesregulatorn 6, eftersom till skillnad från regulatorn 5, bland annat måste ta hänsyn till brännarens eller brännarnas 3 driftsbegränsningar. Således utgör det från flödesregulatorn 6 resulterande flödet en approximation till regulatorns 5 ideala utsignal.The output signal from the regulator 5 is generally less volatile than the resulting flow from the flow regulator 6, the flow regulator 6, because unlike the regulator 5, among other things, the operating limitations of the burner or burners 3 must be taken into account. Thus, the flow resulting from the flow controller 6 constitutes an approximation to the ideal output of the controller 5.

Brännaren eller brännarna 3 värmer ugnsatmosfären, tur värmer götet 2. som i sin Figur 2 visar fyra principiella och förenklade, grafer, förklarande där X-axelns skala är identisk för alla fyra grafer och anger tiden. Vid tiden To förs götet 2 in i ugnen 1.The burner or burners 3 heat the furnace atmosphere, luckily the ingot warms 2. which in its Figure 2 shows four principal and simplified graphs, explaining where the scale of the X-axis is identical for all four graphs and indicates the time. At time To, the ingot 2 is introduced into the furnace 1.

Värmebehandlingen är uppdelad i två steg, häri benämnda ett första uppvärmningssteg respektive ett andra uppvärmningssteg alternativt ett andra temperaturutjämnande steg. Under upp- värmningssteget är effekten hos brännaren 3 förhållandevis hög, vilket syftar till att snabbt värma upp ugnsatmosfären.The heat treatment is divided into two steps, herein referred to as a first heating step and a second heating step, respectively, or a second temperature equalizing step. During the heating step, the power of the burner 3 is relatively high, which aims to quickly heat up the oven atmosphere.

Under det temperaturutjämnande steget regleras effekten kon- tinuerligt, med hjälp av PID~regulatorn 5, i syfte att så snabbt som möjligt uppnå en tillräckligt jämn temperaturför- delning i götet 2.During the temperature equalization step, the power is continuously regulated, with the aid of the PID controller 5, in order to achieve a sufficiently even temperature distribution in the ingot 2 as quickly as possible.

Den översta grafen visar tidsutvecklingen för temperaturen Tug» i ugnens l atmosfär, temperaturen 'Byta på götets 2 yta i götets 2 centrum. Dessutom visas, som en streckad horisontell linje, den önskade sluttemperatu- samt temperaturen Tmxt 10 15 20 25 30 532 5G? ren Tbör. I föreliggande utföringsform är ugnsatmosfärens temperatur Tug, högre än götets 2 yttemperatur Tyra vid infö- randet av götet 2 i ugnen l. Således sjunker ugnsatmosfärens för att efter en viss tid åter öka som en konsekvens av värm- temperatur Tugn initialt genom götets 2 kylande effekt, ningseffekten från brännaren eller brännarna 3.The top graph shows the time development for the temperature Tug »in the oven's 1 atmosphere, the temperature 'Change the surface of the ingot 2 in the center of the ingot 2. In addition, as a dashed horizontal line, the desired final temperature and temperature Tmxt 10 15 20 25 30 532 5G? pure Tbör. In the present embodiment, the temperature of the furnace atmosphere is Tug, higher than the surface temperature of the ingot 2 Tyra when the ingot 2 is introduced into the furnace 1. , the effect of the burner or burners 3.

Den näst översta grafen visar tidsutvecklingen för den av brännaren eller brännarna 3 momentant avgivna effekten P, samt en rak, horisontell linje Pvillko, som representerar ett avbrottsvillkor. Såsom visas i grafen är brännarens eller brännarnas 3 värmningseffekt P under uppvärmningssteget in- ställd vid ett förhållandevis högt, konstant läge. Syftet med detta är att snabbt få upp temperaturen Tugn och götets 2 temperaturer inför det temperaturutjämnande steget, börjas vid tiden 131. som pà- Under det temperaturutjämnande steget regleras P genom att PID-regulatorn 5, med TW, som inparameter, via sin utsignal, reglerar flödesregulatorn 6, som i sin tur reglerar flödet av bränsle och oxidant till brännaren eller brännarna 3, i syfte att så snabbt som möjligt nå den önskade sluttemperaturen Thor. När Tugn har stabiliserat sig tillräckligt nära Tbö, kan man sluta sig till att även götets 2 yttemperatur Tyra, samt dess centrumtemperatur Tmitt, har uppnått tillräckliga och tillräckligt homogena temperaturer .The second uppermost graph shows the time evolution of the power P momentarily emitted by the burner or burners 3, as well as a straight, horizontal line Pvillko, which represents an interrupt condition. As shown in the graph, the heating power P of the burner or burners 3 during the heating step is set at a relatively high, constant position. The purpose of this is to quickly raise the temperature The furnace and the ingots 2 temperatures before the temperature equalization step, start at time 131. which on- During the temperature equalization step, P is regulated by the PID controller 5, with TW, as input parameter, via its output signal, regulates the flow regulator 6, which in turn regulates the flow of fuel and oxidant to the burner or burners 3, in order to reach the desired final temperature Thor as quickly as possible. When Tugn has stabilized sufficiently close to Tbö, it can be concluded that the ingot's 2 surface temperature Tyra, as well as its center temperature Tmitt, have also reached sufficient and sufficiently homogeneous temperatures.

Således mäts TW, och matas som inparameter till PID- regulatorn 5, vilken i sin tur, genom reglering av flödesre- gulatorn 6, indirekt reglerar värmningseffekten P. Reglering- en syftar, på konventionellt sätt, till att så effektivt som möjligt få Tug, att svänga in mot den önskade sluttemperaturen Thör- 10 15 20 25 532 56? Den nedersta grafen visar tidsutvecklingen för den ackumule- rade av brännaren eller brännarna 3 avgivna värmeenergin PAck, samt en rak, horisontell linje PAckfi¿Uw, som represen- terar ett avbrottsvillkor.Thus, TW is measured, and fed as an input parameter to the PID controller 5, which in turn, by regulating the flow regulator 6, indirectly regulates the heating effect P. The control aims, in a conventional manner, to obtain Tug as efficiently as possible. to swing in towards the desired final temperature Thör- 10 15 20 25 532 56? The bottom graph shows the time development of the heat energy PAck emitted by the burner or burners 3, as well as a straight, horizontal line PAck fi¿ Uw, which represents an interruption condition.

I den översta grafen visas att götets 2 yttemperatur Twa och dess centrumtemperatur Tmxt ökar olika snabbt under uppvärm- ningen. Pà grund av värmeledningen ökar Tys Snabbare än Tmxt.The top graph shows that the surface temperature Twa of the ingot 2 and its center temperature Tmxt increase at different speeds during the heating. Due to the heat conduction, Tys increases faster than Tmxt.

Beroende bland annat på olika ugnskonfigurationer och olika dimensioner på det värmda materialet, uppvärmning olika markant. tiden T2, är denna skillnad i Gemensamt är dock att det vid när götet 2 tas ut ur ugnen 1, är önskvärt att skillnaden mellan Tyu och Tmnt skall vara mindre än ett visst förutbestämt värde, för att undvika de ovan beskrivna proble- men vid efterföljande bearbetningssteg.Depending, among other things, on different oven configurations and different dimensions of the heated material, heating differs markedly. time T2, is this difference in Common is, however, that when the ingot 2 is taken out of the furnace 1, it is desirable that the difference between Tyu and Tmnt should be less than a certain predetermined value, in order to avoid the problems described above in subsequent processing steps.

Istället för att låta uppvärmningsförloppet löpa under_ så lång tid att man är säker på att tillräcklig temperaturutjäm- ning föreligger, löser föreliggande uppfinning detta problem genom att undersöka beteendet hos kurvan P.Instead of allowing the heating process to run for so long as to ensure that sufficient temperature equalization is present, the present invention solves this problem by examining the behavior of curve P.

I enlighet härmed observeras värdet P kontinuerligt och dess tidsderivata dP/dt beräknas.Accordingly, the value P is continuously observed and its time derivative dP / dt is calculated.

Brännarens eller brännarnas 3 momentant avgivna effekt P kan mätas på flera olika sätt. För det första kan P mätas indi- rekt genom att observera regulatorns 5 utsignal. I detta fall erhålls ett idealt, önskat värde för P, som inte nödvändigt- vis överensstämmer med den momentant verkligen avgivna effek- ten i ett visst ögonblick. Å. andra sidan är detta ideala värde ett mått på den önskade brännareffekten givet den aktu- ella utvecklingen för ugnstemperaturen Tug. Av skäl som be- 10 15 20 25 532 557 skrivs ingående nedan är därför detta sätt att mäta P i vissa utföringsformer föredraget enligt föreliggande uppfinning.The instantaneous output P of the burner or burners 3 can be measured in several different ways. First, P can be measured indirectly by observing the output signal of the controller 5. In this case, an ideal, desired value for P is obtained, which does not necessarily correspond to the momentarily actually delivered effect at a given moment. On the other hand, this ideal value is a measure of the desired burner effect given the current development of the oven temperature Tug. Therefore, for reasons described in detail below, this method of measuring P in certain embodiments is preferred in accordance with the present invention.

För det andra kan effekten P mätas genom att mäta flödet från flödesregulatorn 6, antingen med hjälp av en flödesmätare eller genom att avläsa flödet direkt från flödesregulatorn 6.Second, the power P can be measured by measuring the flow from the flow regulator 6, either by means of a flow meter or by reading the flow directly from the flow regulator 6.

Denna alternativa mätmetod ger ett mätvärde som bättre över- ensstämmer med den faktiskt momentant avgivna effekten från brännaren eller brännarna 3, men innehåller å andra sidan mer brus i förhållande till den av regulatorn 5 beräknade, önska- de effekten.This alternative measurement method gives a measurement value that better corresponds to the actual momentarily delivered power from the burner or burners 3, but on the other hand contains more noise in relation to the desired effect calculated by the controller 5.

Den näst nedersta grafen visar tidsutvecklingen för dP/dt, Samt två raka, dP/dtvillkorz, vilka tillsammans representerar ett avbrottsvillkor. horisontella linjer dP/dtw¿DwÉ, Såsom inses från kombinationen av de näst översta och näst nedersta graferna är dP/dt i föreliggande utföringsexempel initialt ungefärligen noll, för att genom en inte nödvändigtvis konti- nuerlig övergàng vid tiden T1 gå från det första uppvärm- ningssteget och in i fasen. med PID-reglering, andra uppvärmningssteget. det Under denna fas kommer derivatan dP/dt att förändras i enlighet med PID-regleringen beträffan- de P. d.v.s.The next lowest graph shows the time development for dP / dt, and two straight, dP / dt conditions, which together represent an interrupt condition. horizontal lines dP / dtw¿DwÉ, As can be seen from the combination of the second top and second bottom graphs, in the present embodiment the dP / dt is initially approximately zero, in order to pass from the first heating time through a not necessarily continuous transition at time T1. and into the phase. with PID control, second heating step. During this phase, the derivative dP / dt will change in accordance with the PID regulation regarding P. i.e.

Det har överraskande visat sig att det går att utforma erfa- renhetsmässigt grundade villkor beträffande dP/dt och på så vis med god noggrannhet uppskatta vid vilken tidpunkt T2 uppvärmningsförfarandet kan avbrytas och götet 2 tas ut ur ugnen 1. för efterföljande bearbetningssteg, utan att värma götet 2 onödigt länge och samtidigt uppnå tillräcklig tempe- raturhomogenitet i götet 2.It has surprisingly been found that it is possible to design empirically based conditions regarding dP / dt and thus estimate with good accuracy at what time T2 the heating process can be interrupted and the ingot 2 taken out of the furnace 1. for subsequent processing steps, without heating ingot 2 unnecessarily long and at the same time achieve sufficient temperature homogeneity in ingot 2.

I enlighet härmed väljs enligt föreliggande uppfinning tiden T; som den tidpunkt, där ett huvudvillkor är uppfyllt, med 10 20 25 532 567 andra ord den tidpunkt där dP/dt faller inom ett visst förut- bestämt intervall {dP/dtW¿nmQ, dP/dtw¿nwf], bestämt på basis av erfarenhet och beroende av en mängd faktorer, såsom det värmda materialets dimensioner och form, antalet ugnstypen, regulatorns 5 samt flödesregulatorns 6 egenskaper, önskad högsta temperaturskillnad mellan Twa och Tmüt, och så Vidare . [dP/dtvillkorl; brännare, Företrädesvis är intervallet dP/dtvn¿mm2] symmetriskt kring dP/dt = 0.Accordingly, according to the present invention, the time T is selected; as the time when a main condition is met, in other words the time when dP / dt falls within a certain predetermined range {dP / dtW¿nmQ, dP / dtw¿nwf], determined on the basis of experience and dependence on a variety of factors, such as the dimensions and shape of the heated material, the number of oven types, the properties of the regulator 5 and the flow regulator 6, the desired maximum temperature difference between Twa and Tmüt, and so on. [dP / dtvillkorl; burner, Preferably, the interval dP / dtvn¿mm2] is symmetrical about dP / dt = 0.

För att undvika att värmningsförfarandet avbryts för tidigt måste det dessutom säkerställas att förfarandet har nått det temperaturutjämnande andra uppvärmningssteget. Detta enligt en exemplifierande utföringsform göras genom att till- kan se att två bivillkor samtidigt är uppfyllda.In addition, in order to avoid that the heating process is interrupted prematurely, it must be ensured that the process has reached the temperature-equalizing second heating stage. This according to an exemplary embodiment is done by ensuring that two side conditions are met at the same time.

Ett första bivillkor är att det absoluta värdet av P måste understiga ett visst första förutbestämt värde Pw¿nm,. Det är föredraget att detta första förutbestämda värde Pwlumr väljs så att det understiger värdet för P under den initiala fasen eller en tidig fas, mellan TO och T1, för att undvika att uppvärmningsförfarandet avbryts redan under det första upp- värmningssteget, Ett andra bivillkor är att den sammanlagt tillförda värm- ningsenergin PAck måste överskrida ett visst andra förutbe- stämt värde PAckvU¿mu. Detta andra förutbestämda värde PAck~ vnlmm väljs, för att undvika för tidig avbrytning av uppvärm- ningsförfarandet, företrädesvis så att det överstiger den minsta energimängd som teoretiskt krävs för att värma götet 2 till den önskade sluttemperaturfördelningen med den önskade minsta temperaturhomogeniteten och med en för systemet lämp- lig verkningsgrad, 10 15 20 25 532 SE? Det inses att syftet med det andra bivillkoret är att undvika för tidigt avbrott av uppvärmningsförfarandet och att detta syfte uppnås genom att inte tillåta sådant avbrott innan en minsta mängd värme tillförts. Således approximativa och/eller indirekta mått på PAck användas för att avgöra huruvida det andra bivillkoret är uppfyllt eller inte. Exem- kan pelvis kan tiden från uppvärmningsförfarandets början mätas och, givet att P som funktion av tiden är approximativt känd, denna tid användas sonx approximativt och indirekt. mått på PAck. att På liknande sätt kan många andra metriker användas för approximativt och/eller andra bivillkoret är uppfyllt, indirekt avgöra huruvida det såsom till exempel läget för bränsleventiler, uppmätta bränsletryck, etc.A first side condition is that the absolute value of P must be less than a certain first predetermined value Pw¿nm ,. It is preferred that this first predetermined value Pwlumr be selected so that it is less than the value of P during the initial phase or an early phase, between TO and T1, in order to avoid that the heating process is interrupted already during the first heating step. the total heating energy PAck must exceed a certain second predetermined value PAckvU¿mu. This second predetermined value PAck ~ vnlmm is selected, in order to avoid premature interruption of the heating process, preferably so that it exceeds the minimum amount of energy theoretically required to heat the ingot 2 to the desired final temperature distribution with the desired minimum temperature homogeneity and with one for the system. appropriate efficiency, 10 15 20 25 532 SE? It will be appreciated that the purpose of the second ancillary condition is to avoid premature interruption of the heating process and that this object is achieved by not allowing such interruption before a minimum amount of heat has been applied. Thus, approximate and / or indirect measures of PAck are used to determine whether the second adverse condition is met or not. For example, the time from the beginning of the heating process can be measured and, given that P as a function of time is approximately known, this time can be used sonx approximately and indirectly. dimensions of PAck. Similarly, many other metrics can be used to approximate and / or the other side condition is met, indirectly determining whether it such as, for example, the position of fuel valves, measured fuel pressures, etc.

Den sammanlagt tillförda värmningsenergin PAck mäts företrä- desvis indirekt, genom att nàta den sammantagna mängden i ugnen l infört bränsle sedan värmningens början.The total supplied heating energy PAck is preferably measured indirectly, by wetting the total amount of fuel introduced into the furnace l since the beginning of the heating.

När de båda bivillkoren är uppfyllda vet man att värmnings- förfarandet befinner sig i temperaturutjämningsfasen mellan T1 och T2, d.v.s. i det Under denna fas befinner termisk jämvikt. Således har ugnsväggens temperatur i stor utsträckning stabiliserats, andra temperaturutjämnande steget. sig ugnen 1 i en form av dynamisk liksom graden av värmeförluster genom väggen. Rökgaserna håller i princip konstant temperatur och strömning. I praktiken är det främst götet 2 som ändrar temperatur under denna temperaturutjämningsfas. Med andra ord är beroendet mellan P och Tmxt förhållandevis direkt, varför PID~regleringen av P får en förhållandevis entydig och för- dröjd effekt pà förändringen av Tmut. Omvänt kommer, pà grund av att PID-regleringen är en förutsägbar process under lik- formiga förhållanden, den genom PID-regleringen inducerade förändringen av P att vara beroende av förändringen över tid 10 15 20 25 30 532 557 10 av Tmxt, och vidare även av det momentana värdet för Twxt. På grund av dessa samband har det visat sig att det är möjligt att använda värdet på dP/dt för att förutse när värdet för Tmnt överskrider ett visst värde.When the two adverse conditions are met, it is known that the heating process is in the temperature equalization phase between T1 and T2, i.e. in it During this phase is thermal equilibrium. Thus, the temperature of the furnace wall has been largely stabilized, the second temperature equalization step. the furnace 1 in a form of dynamic as well as the degree of heat loss through the wall. The flue gases basically maintain a constant temperature and flow. In practice, it is mainly the ingot 2 that changes temperature during this temperature equalization phase. In other words, the dependence between P and Tmxt is relatively direct, which is why the PID regulation of P has a relatively unambiguous and delayed effect on the change of Tmut. Conversely, because the PID control is a predictable process under uniform conditions, the change of P induced by the PID control will be dependent on the change over time of Tmxt, and further also of the instantaneous value of Twxt. Due to these relationships, it has been found that it is possible to use the value of dP / dt to predict when the value of Tmnt exceeds a certain value.

Detta kan inses genom att betrakta ett något förenklat ut- tryck för den totalt tillförda effekten Pmt uttryckt som en funktion av ett uppvärmt göts ytarea A, värmekonduktiviteten hos det uppvärmda materialet K, avståndet AD mellan materia- lets yta och dess mittpunkt och temperaturskillnaden AT mel- lan ytan och. mitten och vid. den ovan beskrivna dynamiska jämvikten, d.v.s. när det uppvärmda materialets yttemperatur har uppnått den slutliga temperaturen i ugnen: AÄAT Pm! :Pmaáeríal +Pförhß1er =*__- +f}wmwf där Pmeflßl respektive Pfiuhwu är de delar av den totalt till- förda effekten som överförs till materialet i form av värme- energi respektive försvinner ur systemet i form av förluster.This can be understood by considering a somewhat simplified expression of the total applied power Pmt expressed as a function of the surface area A of a heated ingot, the thermal conductivity of the heated material K, the distance AD between the surface of the material and its center and the temperature difference AT between - lan surface and. middle and wide. the dynamic equilibrium described above, i.e. when the surface temperature of the heated material has reached the final temperature in the oven: AÄAT Pm! : Pmaáeríal + Pförhß1er = * __- + f} wmwf where Pme fl ßl and P fi uhwu are the parts of the total applied power that are transferred to the material in the form of heat energy or disappear from the system in the form of losses.

Vid dynamisk jämvikt byggs Pflßhmæ, upp av två komponenter.At dynamic equilibrium, P fl ßhmæ is built up of two components.

Dels förekommer förluster i form av värmeenergi i de utgående rökgaserna.On the one hand, there are losses in the form of heat energy in the outgoing flue gases.

Dels Dessa är approximativt linjärt beroende av Pmt. förekommer övriga förluster, vilka är approximativt konstanta över tiden vid dynamisk jämvikt eftersom tempera- turbetingelserna är approximativt konstanta över tiden i ugnen förutom inne i själva det uppvärmda materialet, beskrivs ovan. såsom Vidare är A, Ä samt AD approximativt konstanta under hela uppvärmningsförloppet, varför Emwnnl väsentligen är en funk- tion av AT. I själva verket har det visat sig att det vid den 10 20 25 30 532 557 ll ovan beskrivna dynamiska jämvikten gäller att derivatan av Pmterial med avseende på tiden approximativt är en linjär funk- tion av AT, nedan benämnd F(AT) .Partly These are approximately linearly dependent on Pmt. there are other losses, which are approximately constant over time at dynamic equilibrium because the temperature conditions are approximately constant over time in the furnace except inside the heated material itself, described above. as Furthermore, A, Ä and AD are approximately constant throughout the heating process, so Emwnnl is essentially a function of AT. In fact, it has been found that in the dynamic equilibrium described above, the derivative of Pmterial with respect to time is approximately a linear function of AT, hereinafter referred to as F (AT).

Med andra ord gäller vid dynamisk jämvikt att: dPnu ___ dpmazeriat dpföfiflfl" dPux dPm: T NT ___1_% d! _ d! + dt ~F(AT)+k, d: => d: sia/ir» m,,,~ ,,,, k: d: , där k; och k; är konstanter och eftersom F(A'I') är en approxi~ mativt linjär funktion. Eftersom Tyta är känd och konstant när den ovan beskrivna dynamiska jämvikten råder, kan således tidsderivatan av Ptot användas för att approximativt beräkna temperaturen Tmitt i mitten av det uppvärmda materialet.In other words, in the case of dynamic equilibrium: dPnu ___ dpmazeriat dpfö fiflfl "dPux dPm: T NT ___ 1_% d! _ D! + Dt ~ F (AT) + k, d: => d: sia / ir» m ,,, where k; and k; are constants and since F (A'I ') is an approximately linear function, since Tyta is known and constant when the dynamic equilibrium described above prevails, thus the time derivative of Ptot is used to approximately calculate the temperature Tmitt in the middle of the heated material.

Eftersom de specifika driftsbetingelserna kan vara så pass olika visar det sig slutligen att det är enklare att använda erfarenhetsmässigt grundade avbrottsvillkor än matematiskt beräknade dito. Därför är ovanstående härledning främst av- sedd att förklara principen bakom föreliggande uppfinning.Finally, because the specific operating conditions can be so different, it turns out that it is easier to use experience-based interruption conditions than mathematically calculated ditto. Therefore, the above derivation is primarily intended to explain the principle behind the present invention.

I Figur 2 illustrerar den streckade ytan det område där de båda bivillkoren är uppfyllda. Vid tiden T; är även huvud- villkoret uppfyllt och värmningen kan således avbrytas.In Figure 2, the dashed area illustrates the area where the two adverse conditions are met. At time T; the main condition is also met and the heating can thus be interrupted.

På grund av de i verkligheten varierande driftsvillkoren och i allmänhet varierande betingelser som förekommer under värm- ning av material i industriugnar, kommer PID-regleringen av P att ha en relativt hög varians. Såsom beskrivs ovan kommer denna varians att vara något högre i det fall P mäts vid flödesregulatorn 6 snarare än vid regulatorn 5. 10 15 20 25 30 582 56? 12 Som helhet kommer med andra ord P att variera som en relativt jämn funktion med ökande, negativ derivata under tidsperioden mellan T; och T2, men med en mer eller mindre kraftig bruskom- ponent. Denna bruskomponent kan i förekommande fall filtreras bort genom att medelvärdesbilda P över ett på den aktuella tillämpningen beroende antal mätpunkter, 10 mätpunkter. företrädesvis minst och föredraget, att làta det antal punkter som används vid medelvärdesbildningen vari- Det är även möjligt, era som en funktion av hur kraftig variansen hos P är momen- tant. Således används fler punkter vid medelvärdesbildningen vid hög nmmentan varians och omvänt färre punkter vid làg momentan varians. Exempelvis kan variansen vara lägre under början zur det temperaturutjämnande andra uppvärmningssteget och högre under dess slutskede. I den näst nedersta grafen över dP/dt har för tydlighets skull, syfte, och i. exemplifierande funktionen medelvärdesbildats över 10 historiska mät- punkter för P.Due to the actually varying operating conditions and generally varying conditions that occur during heating of materials in industrial furnaces, the PID regulation of P will have a relatively high variance. As described above, this variance will be slightly higher in the case P is measured at the flow regulator 6 rather than at the regulator 5. 10 15 20 25 30 582 56? As a whole, in other words, P will vary as a relatively even function with increasing, negative derivatives during the time period between T; and T2, but with a more or less strong noise component. This noise component can, if applicable, be filtered out by averaging P over a number of measuring points, depending on the current application, 10 measuring points. preferably least and preferably, to let the number of points used in the averaging It is also possible, era as a function of how strong the variance of P is momentum. Thus, more points are used in the averaging at high instantaneous variance and conversely fewer points at low instantaneous variance. For example, the variance may be lower during the beginning of the temperature equalizing second heating step and higher during its final stage. In the second lowest graph of dP / dt, for the sake of clarity, purpose, and i. Exemplifying function, averaged over 10 historical measuring points for P.

Dessutom kan det exempelvis finnas större anledning att me- delvärdesbilda över fler punkter i det fall P mäts vid flö- desregulatorn 6. Det av flödesregulatorn 6 reglerade flödet av bränsle och oxidant innehåller, såsom beskrivits ovan, en ytterligare bruskomponent i förhållande till den av regula- torn 5 alstrade utsignalen. En anledning till detta är att flödesregulatorn 6 i. vissa tillämpningar reglerar brännaren eller 'brännarna 3 till att värma ugnen 1 genom ett till- /frànförfarande. Detta kan exempelvis bero på att brännaren eller brännarna 3 har en minsta effekt, som överskrider den av PID-regulatorn 5 föreskrivna värmningseffekt, avges som skall till ugnsatmosfären vid ett visst givet tillfälle. I detta fall reglerar exempelvis flödesregulatorn 6 brännaren eller brännarna 3 till att vara tillslagen eller tillslagna under en viss tidsperiod, därefter vara frånslagen eller 10 15 25 30 533 55? 13 frànslagna och upprepar sedan detta förfarande så att den genomsnittligt avgivna effekten blir den av PID-regulatorn 5 föreskrivna under varje given tidsperiod. Denna metod kallas pulsbreddsmodulering.In addition, for example, there may be greater reason to average more points in the case P is measured at the flow regulator 6. The flow of fuel and oxidant regulated by the flow regulator 6 contains, as described above, an additional noise component in relation to that of the regulator - tower 5 generated the output signal. One reason for this is that the flow regulator 6 in certain applications regulates the burner or burners 3 to heat the furnace 1 by an on / off procedure. This may, for example, be due to the fact that the burner or burners 3 have a minimum power which exceeds the heating power prescribed by the PID controller 5, which is emitted to the furnace atmosphere at a certain given time. In this case, for example, the flow regulator 6 regulates the burner or burners 3 to be on or off for a certain period of time, then to be switched off or 10 15 25 30 533 55? 13 off and then repeats this procedure so that the average output power becomes that prescribed by the PID controller 5 for any given period of time. This method is called pulse width modulation.

Det är även möjligt att flödesregulatorn 6 använder konstanta tider för det till- respektive frånslagna läget och istället varierar brännarens eller brännarnas 3 effekt under det till- slagna läget och pà så vis uppnår samma korrekta genomsnitt- liga värmningseffekt. Detta kallas pulshöjdsmodulering.It is also possible that the flow regulator 6 uses constant times for the on and off position and instead the power of the burner or burners 3 varies during the on position and thus achieves the same correct average heating effect. This is called pulse height modulation.

Andra moduleringstekniker är även möjliga, exempelvis en kombination av pulsbreddsmodulering och pulshöjdsmodulering, för att uppnå en genomsnittlig momenten uppvärmningseffekt, som överensstämmer med den av PID-regulatorn 5 föreskrivna under en viss given tidsperiod.Other modulation techniques are also possible, for example a combination of pulse width modulation and pulse height modulation, to achieve an average torque heating effect which corresponds to that prescribed by the PID controller 5 for a certain given period of time.

Vid användning av sådan modulering, i kombination med att P mäts vid flödesregulatorn 6, värdesbilda kan man också med fördel medel- kurvan P över ett antal mätpunkter, åstadkomma en .motsvarande kontinuerlig funktion, dP/dt kan beräknas. för att ur vilken På samma sätt som ovan används företrä- desvis minst l0 mätpunkter vid medelvärdesbildningen, men det är även föredraget att variera antalet mätpunkter som en funktion av variansen hos P. Exempelvis kommer med stor san- nolikhet moduleringen att vara kraftigare eller mer markant under värmningsförfarandets slutskede, när Tmitt närmar sig sin önskade sluttemperatur.When using such modulation, in combination with P being measured at the flow controller 6, value formation can also be advantageously the mean curve P over a number of measuring points, achieve a corresponding continuous function, dP / dt can be calculated. in which, in the same way as above, at least 10 measuring points are preferably used in the averaging, but it is also preferred to vary the number of measuring points as a function of the variance of P. For example, the modulation will most likely be stronger or more marked during the final stage of the heating process, when Tmitt is approaching its desired final temperature.

Regulatorn 5 är i föreliggande utföringsexempel av PID-typ, men det skall inses att även andra typer av regulatorer kan vara användbara vid tillämpningen av föreliggande uppfinnings förfarande. I sådana fall kan föreliggande uppfinnings krite- 10 15 20 25 30 532 567 14 rier för att avbryta värmningen behöva modifieras för att passa de aktuella förutsättningarna. Exempelvis kan det vara nödvändigt att även undersöka andraderivatan med avseende pà tiden för värmningseffektkurvan i det fall där en använd regulator kan åstadkomma en insvängning av ugnstemperaturen, där värmningseffektens derivata är noll en eller flera gånger innan ugnstemperaturen slutligen svänger in mot sitt slutgil- tiga värde.The controller 5 is in the present exemplary embodiment of the PID type, but it should be understood that other types of controllers may also be useful in the application of the method of the present invention. In such cases, the criteria of the present invention for interrupting the heating may need to be modified to suit the actual conditions. For example, it may be necessary to also examine the second derivative with respect to the time of the heating power curve in the case where a used regulator can cause a swing in the oven temperature, where the heating power derivative is zero one or more times before the oven temperature finally swings towards its final value.

Således åstadkommer föreliggande uppfinning ett förfarande, som gör det möjligt att med större säkerhet kunna avbryta ett värmningsförfarande i en industriugn vid tillräcklig tempera~ turjämnhet i nmterialet, utan behov av att fortsätta värm- ningsförfarandet onödigt länge med de därmed förknippade nackdelarna i. termer av långa värmningstider, höga energi~ kostnader och materialskador. Dessutom är investeringskostna- den för att tillämpa föreliggande uppfinning på befintliga industriugnar låg, dà nödvändiga givare eller motsvarande anordningar för att mäta eller observera avgiven effekt och ugnstemperatur ofta redan finns installerade. I dessa fall räcker det därför med att implementera själva avbrottsvillko- ret, vilket kan åstadkommas till förhållandevis ringa kost- nad.Thus, the present invention provides a process which makes it possible to interrupt a heating process in an industrial furnace with greater certainty at a sufficient temperature uniformity in the material, without the need to continue the heating process unnecessarily long with the associated disadvantages in terms of long heating times, high energy costs and material damage. In addition, the investment cost of applying the present invention to existing industrial furnaces is low, as necessary sensors or similar devices for measuring or observing the output power and furnace temperature are often already installed. In these cases, it is therefore sufficient to implement the interruption condition itself, which can be achieved at a relatively low cost.

Ovan har exemplifierande utföringsformer beskrivits. Emeller- tid kan uppfinningen varieras utan att frångå uppfinningen.Exemplary embodiments have been described above. However, the invention may be varied without departing from the invention.

Därför skall föreliggande uppfinning inte anses begränsad av dessa exemplifierande utföringsformer, utan kan varieras inom de bifogade patentkravens ram.Therefore, the present invention is not to be construed as limited by these exemplary embodiments, but may be varied within the scope of the appended claims.

Claims (1)

1. 0 15 20 25 30 532 55? 15 P 1! T E N T 'K IR lå V 10 Förfarande för satsvis värmning av ämnen eller göt (2) i en industriugn (1) (3) , införda ~värmningseffekten (P) med hjälp av åtminstone en brännare i vilken ugn (1) den in i ugnen (1) kontinuerligt regleras med hjälp av en (Tagg) mäts med hjälp regulator (5) som har ugnsatmosfärens temperatur som inparameter, vilken temperatur (13%) (4), där bringas att reglera 'värmningen i. åtminstone ett första uppvärmningssteg och ett efterföljande andra temperatur- utjämningssteg, av en temperaturmätanordning regulatorn (5) k ä n n e t e c k n a t a v att den um- mentana värmningseffekten (P) mäts löpande, av att värm- ningseffektens (P) derivata med avseende på tiden (dP/dt) beräknas löpande, av att värmningen avbryts när ett hu- (dP/dt) faller < [dP/dtvillkorl, under förutsättning att värm- vudvillkor, nämligen att denna derivata inom ett förutbestämt CïP/dflviiikorz] ) f intervall är uppfyllt, ningen vid denna tidpunkt befinner sig i det efterföljan- de andra temperaturutjämningssteget, och av att interval- let (Idp/dcvillkorl, dP/dcvinkoål) är valt så att götet (2) innefattar värdet 0 och inte värms längre än nödvändigt men samtidigt uppnår tillräcklig temperaturhomogenitet. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t att värmningen anses befinna a.v sig i det efterföljande andra temperaturutjämningssteget ifall såväl ett första bivillkor, nämligen att den absoluta momentana värmnings- effekten (P) underskrider ett första förutbestämt värde (Pvfl¿mn), som att ett andra bivillkor, nämligen att den i ugnen (1) sedan värmningens början sammantaget införda värmeenergin (PAck) (pAckvillkor) r vudvillkor. överskrider ett andra förutbestämt värde är uppfyllda samtidigt som nämnda hu- 10 15 20 25 30 35 533 5G? 16 Förfarande enligt krav l eller 2, k å n n e t e c k n a t av att den momentana värmningseffekten (P) vid varje tidpunkt bestäms indirekt genom att löpande mäta mängden i industriugnen (l) infört bränsle per tidsenhet. Förfarande enligt krav 1 eller 2, k ä. n n e t e c k n a t av att den momentana värmningseffekten (P) vid varje tidpunkt bestäms som en av regulatorn (5) beräknad, ideal och önskad värmningseffekt. Förfarande enligt krav l eller 2, k ä n n e t e c: k n a t av att regulatorn (5) bringas att styra en flödesregu- lator (6) , som i sin tur bringas att styra den till indu- striugnen (l) tillförda värmningseffekten, och av att den momentana värmningseffekten (P) vid varje tidpunkt be- stäms som den av flödesregulatorn (6) utstyrda värmnings- effekten. Förfarande enligt krav 2, 3, 4 eller 5, att det första förutbestämda värdet utgörs av den in i ugnen (1) känne- tecknat av (Pvnlkor) under ett tidigt skede avgivna värmningseffekten eller ett lägre värde. Förfarande enligt något av kraven 2 - 6, tecknat känne- av att det andra förutbestämda värdet (PAckvimm) utgörs av den energi som teoretiskt minst krävs för att värma materialet (2) till den önskade slut- giltiga temperaturfördelningen eller högre med en för sy- stemet lämplig verkningsgrad. Förfarande enligt något av föregående krav, känna - t e c k n a. t a. v att variansen över tiden hos värm- ningseffekten (P) bringas att minskas med hjälp av en första medelvärdesbildning över flera pà varandra följan- 10 15 20 25 30 10. ll. lzfi 13. 532 567 17 de mätpunkter före beräkningen av värmningseffektens de- rivata med avseende på tiden (dP/dt). Förfarande enligt något av föregående krav, t e c k n a t att, k å n n e - a'v när pulsbreddsmodulering, puls- höjdsmodulering eller kombinationer av dessa används för att reglera den in i ugnen (1) (P), en motsvarande kontinuerlig värm- ningseffektfunktion beräknas, kontinuerligt införda värmningseffekten med hjälp av en andra me- delvärdesbildning över flera på varandra följande 'mät- punkter av värmningseffekten (P), och av att den motsva- rande kontinuerliga värmningseffektfunktionen används för beräkningen av derivatan (dP/dt). Förfarande enligt krav 8 eller 9, k ä n n e t e c k n a t a'v att den första och/eller andra medelvärdesbildningen över flera på varandra följande mätpunkter använder minst 10 på varandra följande punkter. Förfarande enligt krav 8 eller 9, k ä n n e t e c k n a t a v att den första och/eller andra medelvärdesbildningen över flera på varandra följande mätpunkter använder ett antal på varandra följande punkter, där antalet punkter varierar beroende pá värmeeffektens momentana varians över tiden. Förfarande enligt något av föregående krav, t e c k n a t k å n n e - a v att intervallet ([dP/dtvfl¿m”fi dP/dtVn¿mM2]) är symmetriskt kring O. Förfarande enligt något av föregående krav, t e c k n a t k ä n n e - a v att brännaren (3) är en oxyfuelbränna~ re.1. 0 15 20 25 30 532 55? 15 P 1! TENT 'K IR lay V 10 Process for batch heating of blanks or ingots (2) in an industrial furnace (1) (3), introduced ~ heating effect (P) by means of at least one burner in which furnace (1) it into the furnace (1) is continuously regulated by means of a (Tag) measured by means of regulator (5) which has the temperature of the furnace atmosphere as input parameter, which temperature (13%) (4) is brought to regulate the heating in at least one first heating stage and a subsequent second temperature equalization steps, by a temperature measuring device the controller (5) is characterized in that the instantaneous heating effect (P) is measured continuously, by the derivatives of the heating effect (P) with respect to time (dP / dt) being calculated continuously, by that the heating is interrupted when a main (dP / dt) falls <[dP / dt condition, provided that the heating condition, namely that this derivative within a predetermined CïP / dflviiikorz]) f interval is met, is at this time in the subsequent second temperature out the leveling step, and in that the interval (Idp / dc condition, dP / dcvinkoal) is chosen so that the ingot (2) comprises the value 0 and is not heated longer than necessary but at the same time achieves sufficient temperature homogeneity. Process according to Claim 1, characterized in that the heating is considered to be present in the subsequent second temperature equalization step in the case of both a first secondary condition, namely that the absolute instantaneous heating effect (P) is below a first predetermined value (Pv fl¿ mn), and that a other secondary conditions, namely that the total heat energy (PAck) (pAck conditions) introduced into the furnace (1) since the beginning of the heating is the main condition. exceeds a second predetermined value are fulfilled at the same time as said hu- 10 15 20 25 30 35 533 5G? Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the instantaneous heating effect (P) at each time point is determined indirectly by continuously measuring the amount of fuel introduced into the industrial furnace (1) per unit time. Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the instantaneous heating effect (P) is determined at each time point as an ideal and desired heating effect calculated by the regulator (5). Method according to claim 1 or 2, characterized in that the regulator (5) is caused to control a flow regulator (6), which in turn is caused to control the heating power supplied to the industrial furnace (1), and in that the instantaneous heating effect (P) at each time point is determined as the heating effect provided by the flow regulator (6). Method according to claim 2, 3, 4 or 5, that the first predetermined value consists of the heating effect emitted in the furnace (1) by (Pvnlkor) during an early stage or a lower value. Method according to one of Claims 2 to 6, characterized in that the second predetermined value (PAckvimm) consists of the energy which is theoretically the least required to heat the material (2) to the desired final temperature distribution or higher with a appropriate efficiency. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the variance over time of the heating effect (P) is caused to be reduced by means of a first averaging over several consecutive sequences. . lz fi 13. 532 567 17 the measuring points before the calculation of the heating power derivative with respect to time (dP / dt). Method according to one of the preceding claims, characterized in that, when pulse width modulation, pulse height modulation or combinations thereof are used to regulate it into the furnace (1) (P), a corresponding continuous heating power function is calculated, continuously introduced heating effect by means of a second average formation over several successive 'measuring points of the heating effect (P), and by the fact that the corresponding continuous heating effect function is used for the calculation of the derivative (dP / dt). Method according to Claim 8 or 9, characterized in that the first and / or second averaging over several successive measuring points uses at least 10 consecutive points. Method according to claim 8 or 9, characterized in that the first and / or second averaging over several consecutive measuring points uses a number of consecutive points, where the number of points varies depending on the instantaneous variance of the heating effect over time. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the interval ([dP / dtv fl¿ m ”fi dP / dtVn¿mM2]) is symmetrical about 0. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the burner ( 3) is an oxyfuel burner.
SE0702774A 2007-12-13 2007-12-13 Procedure for heating in an industrial oven SE532567C2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0702774A SE532567C2 (en) 2007-12-13 2007-12-13 Procedure for heating in an industrial oven
EP08171076.6A EP2071262B1 (en) 2007-12-13 2008-12-09 Method for heating in an industrial furnace
RU2008149158/02A RU2008149158A (en) 2007-12-13 2008-12-12 METHOD OF HEATING IN INDUSTRIAL FURNACE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0702774A SE532567C2 (en) 2007-12-13 2007-12-13 Procedure for heating in an industrial oven

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE0702774L SE0702774L (en) 2009-06-14
SE532567C2 true SE532567C2 (en) 2010-02-23

Family

ID=40456992

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0702774A SE532567C2 (en) 2007-12-13 2007-12-13 Procedure for heating in an industrial oven

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2071262B1 (en)
RU (1) RU2008149158A (en)
SE (1) SE532567C2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2415560B1 (en) * 2010-04-23 2014-09-17 Gerdau Investigación Y Desarrollo Europa, S.A. HEATING OVEN CONTROL PROCEDURE
WO2011131802A1 (en) * 2010-04-23 2011-10-27 Sidenor Investigación Y Desarrollo, S.A. Control method for heating ovens
US10648738B2 (en) 2015-06-24 2020-05-12 Novelis Inc. Fast response heaters and associated control systems used in combination with metal treatment furnaces

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2788175A (en) * 1955-05-12 1957-04-09 James G Murray Jr Furnace control system
DE2808771C3 (en) * 1978-03-01 1982-03-04 Estel Hoesch Werke Ag, 4600 Dortmund Method of regulating a heating furnace for steel ingots

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008149158A (en) 2010-06-20
SE0702774L (en) 2009-06-14
EP2071262B1 (en) 2016-08-03
EP2071262A1 (en) 2009-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6222164B1 (en) Temperature control system for a thermal reactor
US20120261090A1 (en) Energy Recovery System and Method
CN101433919B (en) Control method for laminar cooling of medium plate
TWI790533B (en) System and method for controlling power to a heater
SE532567C2 (en) Procedure for heating in an industrial oven
KR100791199B1 (en) Distance Estimating Apparatus, Abnormal Detecting Apparatus, Temperature Regulator and Heat Treatment Apparatus
TWI809475B (en) Method and system for providing variable ramp-down control for an electric heater
CN205843350U (en) A kind of net belt type sintering furnace
JP2003025404A (en) Molding machine
TW202225878A (en) Method and system for controlling an electric heater using control on energy
JP4703101B2 (en) Process control method
CN207019486U (en) Precision temperature-controlling device applied to central exhaust formula industrial furnace
JPH07180904A (en) Hot water-supplying apparatus
JP2011179708A (en) Method and device for controlling water level in boiler
JPH0565883B2 (en)
JP3664125B2 (en) Control device, temperature controller and heat treatment device
CN114251832B (en) Instant heating device, water outlet temperature prediction method thereof, prediction device and water treatment equipment
JP5316765B2 (en) Heat treatment furnace atmosphere control method
JP2011179749A (en) Heat treatment equipment
CN116857983A (en) Feedforward control method and system for improving control precision of heating furnace
CN109297314A (en) Precision temperature-controlling device applied to central exhaust formula industrial furnace
JPH01252819A (en) Combustion device
JPS639567B2 (en)
RU126000U1 (en) BLAST FURNACE TEMPERATURE CONTROL SYSTEM
SU1470792A1 (en) Method of controlling metal-heating

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed