JPS5924166B2 - ストリツプの連続加熱に於ける板温制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ストリップの連続加熱装置に於ける板温制御
方法に関し、詳しくは連続焼鈍設備等の連続加熱装置に
於ける板温制御方法に関するものである。

更に詳しくは連続加熱装置入口で板温が略一定の板厚の
異なるストリップが接続され、連続して連続加熱装置内
を一定速度で通板され、上記加熱装置出口で上記板厚に
かかわりなく一定の目標板温にする板温制御方法に関す
るものである。

一般に、ストリップの連続焼鈍法では、加熱装置として
連続加熱炉が用いられ、所定のストリップ特性を得るた
め、特有のストリップの熱サイクルが決まっている。

ストリップ加熱終了温度即ち連続加熱炉出口でのストリ
ップ温度はストリップ厚にかかわらず一定の熱サイクル
から決まる目標温度が定まっている。

上記加熱炉の加熱方式として、大別して電気加熱方式（
直接通電法、誘導加熱法）とガス加熱方式とがあり、ガ
ス加熱方式には、ラジアントチューブ（ＲＴ）炉方式と
、直火型無酸化雰囲気炉式がある。

なおエネルギー効率、ランニングコスト、イニシャルコ
スト等の観点から電気加熱に比らべて、ガス加熱がはる
かに有利である。

従来、一般に上記ストリップの板厚変化時の加熱炉出口
板温制御は、連続加熱炉炉温（雰囲気温度）の操作によ
り行なわれている。

例えばＲＴ炉等による定常的なストリップ加熱速度２０
℃／ｓｅｅ程度では、上記板厚変化時の炉出口板温制御
を、前記炉温操作で行なえば、目標板温をはずれるスト
リップ部分長が小さくて歩留上問題にならず前記炉温操
作による板温制御法で十分である。

一方、加熱ライン長を短縮し、処理速度（ＴＯＢ／Ｈｒ
）の増大を狙いとして、例えば定常的に１００°Ｃ７
／８ｅ ｃ以上のストリップ加熱速度を得るものでは、
炉温操作だけでは設定炉温のステップ変化に対する実炉
温の応答性が良くないので、目標板温をはずれるストリ
ップ部分長が増大し、歩留上問題となる。

上記歩留低下問題について、一例をあげて具体的に説明
すると、例えば炉長一定（例えば２０ｍ）、通板速度一
定の４００ ｍ７ｍ１ｎ、ストリップ加熱範囲一定（例
えば４００℃程度から７００℃程度）、上記加熱範囲で
ストリップ加熱速度１００°Ｃ７／ｅｃ以上、炉出ロス
トリップ目標温度一定の７００℃、の諸元下で、ストリ
ップ厚が０．６ ｍＡｎから０．４ｍ廁に変化し嘴に、
上記諸元値を得るために必要な設定炉温の変更量は１０
０℃である。

一方ストリップ板厚変化に、伴なって板温制御を実施し
た結果許容される目標値外れス） ＩＪツブ長は２０ｍ
程度である。

この目標値外れ許容ス） ＩＪツブ長は、ストリップ接
続点前後のストリップのトップとボトムのオフゲージ長
が各々１０ｍ程度あって、これらのトップとボトムとの
オフゲージ長の総計に相当する。

このオフゲージ長に、目標値外れストリップ長を納める
ために、１００°Ｃ変化しなければならない実炉温の応
答速度は３ ｓｅｃである。

現在の技術レベルでもって炉温変化量１００℃を３ ｓ
ｅｃで応答せしめることは不可能である。

例えば、一般の炉温制御系を備えた連続加熱炉に於て、
１００°Ｃの設定炉温変更に於ける実炉温の応答速度は
５〜１０ｍ１ｎ程度であって、目標値外れストリップ長
は２０００〜４０００ｍとなり、ストリップのオンゲー
ジ長部分もスクラップとなる。

勿論、オフゲージ部分をもたないストリップを接続した
ものに於ては、前記目標値外れス） ＩＪツブ長はスク
ラップとなる。

なお前記オフゲージ長は、ストリップのコールドタンデ
ムミルの自動板厚制御（ＡＧＣ）システムの制御性能に
左右される。

本発明は、前述の如〈従来考慮されておらず、又実施さ
れていなかった、１００°Ｃ／ｓｅｃ以上のストリップ
加熱速度でもって連続加熱する急速加熱方式に好適な板
温制御法を提供するものである。

詳しくは、後述する様にエネルギーミニアムの状態でス
トリップ板厚にかかわりなく一定の目標板温に、精密に
制御可能な板温制御法を提供するものである。

更に詳しくは、加熱ライン長を短縮し、処理速度（ＴＯ
ｎ／Ｈｒ→を増大し、連続焼鈍では、良好なストリップ
軟化度を得ると共に、目標値外れストリップ長を減少で
きるストリップ連続加熱に於げる板温制御法を提供する
ものである。

以下本発明のストリップ連続加熱ラインに於ける板温制
御法について説明する。

まず本発明の技術思想につき述べる。

本発明の板温制御法では、 （１）連続加熱装置が、２以上の独立構造炉を直列的に
配置した連続加熱装置列であっても或は１独立構造の連
続式加熱炉であっても、予熱ゾーンと急速加熱ゾーンを
保有せしめる。

（２）そして、予熱ゾーンは、複数のオン−オフ（ＯＮ
−ＯＦＦ）自在な噴流式予熱単位小ゾーンで構成し、上
記単位小ゾーンの噴流のオン−オフでストリップの昇温
に寄与する有効予熱ゾーン長（以下オンゾーン長と呼ぶ
）を操作可能とす。

例えば予熱ゾーンの実際のゾーン長（以下実ゾーン長と
呼ぶ）が４２ｍであれば、２〜３ｍ毎を単位小ゾーンと
して実ゾーン長を分割しておく。

この実ゾーンの分割は板温制御上、多分割が好ましい。

単位小ゾーンのオン時の加熱能力は、各小ゾーンとも均
一であるのが好ましい。

又使用する噴流ガスは、４００〜５００℃程度の低温ガ
スが好ましい。

これは、低温ガスの方が、噴流のオン−オフ機構が簡易
であるし、最も重要なことは、炉体の蓄熱による予熱ゾ
ーン出口板温に対する応答遅れが小さくなるからである
。

又この様な構成上、操作上、板温制御上のメリットを備
えた低温ガスでもって、高い熱伝達を得るため噴流予熱
方式を採用するものである。

又、オンゾーン長の減少操作はストリップ入側部に於て
行ない、ストリップ出側部をオンゾーン長として使用す
るのが好ましい。

（３）一方急速加熱ゾーンは、通常の炉温制御系を保有
せしめる。

好ましくは、炉温制御性を増すため、炉温制御を独立し
て、制御可能なゾーンを増加するためゾーン分割してお
くことが好ましい。

（４）そして ■ 通板対象（ストリップの板厚の大小にかかわらず、
板厚の異なるストリップ接続部以外の同一サイズのスト
リップを同一処理スピードで通板する定常操業中に、急
速加熱ゾーン内でのストリップ昇温スピードを例えば１
００°Ｃ／ｓｅｃ以上（例えば４００〜７００°Ｃの範
囲で）に保持し、加熱終了温度（急速加熱ゾーン出口ス
トリップ温度）を目標値（例えば７００℃）にするため
の制御即ち比較的長い時定数の制御を、上記急速加熱ゾ
ーンの炉温制御中心で、一方、ストリップの板厚の変わ
わり目（板厚の異なるストリップの接続点或は板厚変化
、変更点）の通過時や、突発的非定常操業時に短時間に
応答良く、急速加熱ゾーン内でのストリップ昇温スピー
ドが例えば°Ｃ／ｓｅｃ以上でかつ加熱終了温度を目標
値（例えば７００℃）にするための制御、即ち比較的短
かい時定数の制御を、上記予熱ゾーンでの単位小ゾーン
のオン−オフ制御中心で行なう。

■ 具体的には、 （ａ） 対象ストリップの板厚の大小にかかわらず、
板厚の異なるストリップの接続部以外の同一板厚のスト
リップが同一速度で通板される定常操業中、上記予熱ゾ
ーンは、有効にストリップ予熱に活用するため該ゾーン
の実ゾーン長と略等しいゾーン長、例えば実ゾーン長の
８０係以上の一定長（ストリップ板厚に対して一定）を
オンゾーン長として使用するか、板温制御の容易性を中
心狙いとして、例えば実ゾーン長の５０係（ストリップ
板厚の変化に対して一定）を、オンゾーン長として使用
する。

ｔ′下このオンゾーン長を設定オンゾーン長と呼ぶこと
にする。

（ｂ） 上記設定オンゾーン長の予熱ゾーンのもとで
、予熱されたストリップが上記速度で急速加熱ゾーン内
を通過し、該ゾーン内でストリップ加熱速度が例えば１
００°Ｃ／／ｓｅｃ以上でかつ該ゾーン出口で目標板温
になる急速加熱ゾーンの最適設定炉温を、対象ストリッ
プの板厚別に予じめ定めておく。

この板厚別に、急速加熱ゾーンの炉温を 定めるのは、省エネルギーを、狙いとしている。

つまり例えば対象ストリップ中、最も板厚の大きなスト
リップについて上記速度で通板して上記目標板温になる
炉温を定めて、これを一定に保ち、薄物ストリップにつ
いては予熱ゾーンのオンゾーン長を減少すれば目標板温
が得られるが、薄物ストリップ通板時に於ても上記厚み
の最大のストリップ用に設定された高い炉温を保つため
余分の燃料を必要とし、エネルギー的に損失となる。

（ｃ）上記定常操業時には、予熱ゾーンは設定オンゾー
ン長でストリップを予熱し、急速加熱ゾーンは、対象ス
トリップの板厚別に定めた最適設定炉温の制御のもとで
、ストリップを急速加熱し、該ゾーン出口で目標板温に
制御する。

一方板厚変更部の通過時等の非定常操業 時には、上記急速加熱ゾーンの先行ストリップ用に設定
された最適設定炉温を、後行ストリツプ用の最適設定炉
温に設定変更すると共に、該ゾーンの実際の炉温（以下
実炉温と略す）が後行ストリツプ用の設定炉温に至るま
での過渡期間中、上記予熱ゾーンのオンゾーン長を、該
ゾーンの単位小ゾーンのオン−オフ操作により変更し、
該予熱ゾーン出口でのストリップ温度を制御して、急速
加熱ゾーンの実炉温の過渡期間中に該ゾーンから送り出
されるストリップの板温を目標値にする。

ものである。

更に本発明の一実施例では （１）急速加熱ゾーンは、空燃比の調整により無酸化雰
囲気とする直火型無酸化炉を採用し、（２）予熱ゾーン
の噴流用低温ガスとして、後続の上記急速加熱ゾーンで
発生する燃焼排ガスを使用し、省エネルギー効果を得る
と共に、定常操業時の予熱ゾーンのオンゾーン長を、該
ゾーンの実ゾーン長の８０係以上の一定値となし、更に
省エネルギー効果を得る。

ものである。

第１図は、本発明の板温制御方法が、採用される連続焼
鈍装置例の一構成例を示したもので、図示しない入側設
備から連続的に払い出されるストリップ１は、７ｇ６１
予熱ゾーン２、／１６．２予熱ゾーン３、急速加熱ゾー
ン４、均熱ゾーン５、次に冷却シー７６そして、過時効
ゾーン７を経て、出側設備へと通板される。

上記急速加熱ゾーン４は、制御性を増大するため／１６
１〜Ａ３ゾーンの３ゾーンに分割し、しかも、各ゾーン
独立して炉温を制御する炉温制御系（図示しない）を備
えている。

上記／１６２予熱ゾーン３は、上記加熱ゾーン４で発生
する燃料の未燃分及び燃焼排ガス顕熱を有効利用するゾ
ーンであり、ス） ＩＪツブを、２５０°Ｃ程度から４
００℃程度まで昇温する。

／１６１予熱ゾーン２は、低温ガスでも高い熱伝達が得
られる噴流予熱ゾーンであって、第１−Ｂ図の様にその
実ゾーン長は４２〜２８０単位ゾーンＺに分割され、各
単位ゾーンＺは、低温ガスの噴流がオン−オフ制御装置
１００と、オン−オフ制御弁■によりオン−オフ自在に
構成されている。

本実施例では、上記低温ガスとして、上記／１６２予熱
ゾーンからの排ガスを更に利用し、該ゾーン２へのガス
供給系統２００で、ゾーン内からの回収ガスの流量を制
御弁２０４，２０５による供給系統へのダイリューショ
ンにより上記ガス温度を所定ガス温度にしたのち当該ゾ
ーン２へ与える様になっている。

又、上記単位ゾーンＺの噴流オン時のストリップ加熱能
力は各単位ゾーンともほぼ同一となしている。

又、予熱ゾーン２は、板厚の異なるストリップの接続部
以外の一定板厚のストリップが一定速度で通板されてい
る定常状態では、全単位ゾーン数の８０係以上をオンせ
しめて、実ゾーン長の８０係以上をストリップの予熱に
寄与する有効予熱ゾーン長として使用する。

この様に上記両予熱ゾーン２，３は、エネルギー面から
は加熱シー７４で発生する燃料の未燃焼分及び燃焼排ガ
ス顕熱を有効利用し、省エネルギーを計るものである。

なお第１−Ｂ図の２０１は予熱ゾーン３からの高温排ガ
スを予熱ゾーン２へ送る高温送風機で、２０２は上記ガ
ス供給系統２００に設置したレキュペレーターで、２０
３は該レキュペレータ−へ冷風を送る冷風送風機である
。

レキュペレータ−の高温空気はバーナーへ送られる。

上記入側設備に於ては、ルーパー装置等により貯蓄した
先行ストリップを連続的に払い出しながら、先行ストリ
ップの後端と後行ストリップの先端とを、溶接装置等に
より、接続して先行ストリップに引続いて後行ストリッ
プを連続的に払い出す。

板厚０．３〜１．２ ｍ／ｍの範囲の特定板厚の先行ス
トリップと後行ストリップが接続されるが、先行ストリ
ップと後行ストリップの板厚差が微小となる様に、予じ
めスケジュールされた状態で、実施されるのが一般的で
あるが、板厚差が大きくなってしまう非定常状況もある
。

上記ストリップの扁１予熱ゾーン２０人口温度は、板厚
にかかわらず一定の温度、例えば常温の２０℃である。

又、急速加熱ゾーン４の出口目標板温は、板厚に無関係
に一定の温度例えば、７００℃である。

更にストリップの通板スピードは、通板対象ストリップ
板厚側の設定炉温の下で１００℃／ｓｅｅ以上のストリ
ップ加熱速度を得るところの板厚に無関係な一定速度（
例えば４００ ｍ／ｍ１ｙｒ ）であって、この通板速
度は予じめ設定する。

この設定した通板速度を、設定通板速度と呼ぶ。

第２図は予熱ゾーン２の実ゾーン長の８０係以上の特定
長を、オンゾーン長として活用した際に（或は活用する
と仮定したとき）、ストリップ温度４００℃から７００
℃の範囲で１００℃／ｓｅｃ以上のストリップ加熱速度
を得るための、ストリップ厚０．４ 、０．６ 、１．
２ｍ／ｍに於ける急速加熱ゾーン４の最適設定炉温のパ
ターンである。

但しこのときストリップ通板速度、急速加熱ゾーン出口
ストリップ温度は、前記設定値、上記目標値であり、板
厚変化に対しては無関係に一定である。

なお最適の意味は省エネルギー上最適であることを示す
。

本発明の板温制御法について第３図により説明する。

第３−Ａ及びＢ図の横軸は、／１６２予熱ゾーン３、急
速加熱ゾーン４の各ゾーン長を縦軸は実炉温とストリッ
プ温度を示している。

＼ 本発明の主眼点である板厚変更時の板温制御は前述の扁
１予熱ゾーン２の設定オンゾーン長を、実ゾーン長の８
０係以上の特定値を採用するか或は例えば実ゾーン長の
５０係を採用するかにより若干制御形態が異なる。

まず設定オンゾーン長が８０係以上の特定値のケースに
ついて述べる。

このケースでは板厚変化は、先行ストリップが厚物で、
後行ストリップが薄物である場合と、逆に先行ストリッ
プが薄物で後行ストリップが厚物である場合の２種類あ
り、この種類により操作が若干具なる。

まず先行ストリップが薄物で、後行ストリップが厚物の
場合について、第３−Ａ図で述べる。

図面に於て、ｈは通板する板厚０．４１Ｔ１／ｍストリ
ップのシー７４の最適設定炉温及び実炉温を示し、θ０
４は上記０．４ ｍ／ｍス） ＩＪツブが上記設定オン
ゾーン長の前記／１６１予熱ゾーン２で予熱され、板温
ｔｉでゾーン３，４へはいったときのストリップ昇温カ
ーブであり、ｔｏはゾーン４出口での目標であり、又、
Ｑ、 ４ ｍ／Ｈ１ストリップの板温である。

今０．６ ｍ／ｍストリップが、上記設定オンゾーン長
の／１６１予熱ゾーン２で予熱されると、上記板温ｔｉ
よりも、低い板温ｔ′ｉでゾーン３，４内へはいり、上
記昇温カーブθ。

、４よりも昇温速度の低いカーブθ、６で昇温し、上記
目標板温ｔｏよりも低い板温１′ｄでゾーン４より抽出
されてしまう。

上記ｔ′０′をｔｏに一致せしめるに憾０．６ｒｒ１／
ｒｎストリップの／１６１予熱ゾーン２出口での板温を
図面の１／／ ｉの様にアップしてカーブθ′８．６の
様にすれば良イが、Ａ１予熱ゾーン２の設定オンゾーン
長唄限界近傍であるため該ゾーン２のオンゾーン長の増
大操作で、該ゾーン出口の板温をアップすることができ
ない。

従って、まだ０．４ ｍ／ｍストリップがゾーン２゜３
．４中を通板中に、急速加熱ゾーン４の炉温制御系の炉
温設定を、０．４ ”７ｍストリップ用設定から０．６
”７ｍストリップ用設定に設定変更する。

この設定変更により急速加熱ゾーン４内の実炉温か０、
６ ｍ／ｍ用設定炉温に向って上昇するが、該０．６−
ｍ用設定炉温に至る過渡期間中ゾーン４から送り出され
る０、４”７ｍストリップの出口板温を目標値にするた
め、／１６１予熱シー７２の単位小ゾーンのオン−オフ
操作で該ゾーン２０オンゾーン長を減小操作し、該ゾー
ン２出口（ゾーン３人口）での板温を調整するものであ
る。

そして、０．６ ”／ｒｎストリップが／ｉ６１予熱ゾ
ーン２人口に達する前に、急速加熱ゾーン４の実炉温を
Ｑ、５ｍ／／ｍス上リンプ用最適設定炉温にしてしまい
、０．６ ”７ｍストリップが、Ａｌ予熱ゾーン入口に
達する直前に、減少してしまっている４１予熱ゾーン２
のオンゾーン長を、瞬時に上記設定オンゾーン長に復帰
せしめる。

これにより０．６ ｍ１／ｍストリップは設定オンゾー
ン長の／Ｉ６１予熱ゾーン２で予熱され、０．６１１１
／Ｉｎストリツプ用最適設定炉温に、実炉温か既に達し
、かつ制御継続中の急速加熱ゾーン４で急速加熱され該
ゾーン４出口で目標板温となる。

続いて、逆に、先行ス） ＩＪツブが厚物で、後行スト
リップが薄物である場合について第３−Ｂ図で述べる。

図面に於て、ｈは設定通板速度で通板する板厚０．６ｍ
／ｍのストリップの急速加熱ゾーン４の最適設定炉温（
実炉温）及び應２予熱ゾーン３の実炉温である。

θ。、６は、上記０．６ｍ／ｉｎｍ／ｍストリップ定オ
ンゾーン長の／ｉ６１予熱ゾーン２で予熱され上記ゾー
ン３，４へはいったときの０．６ ”７ｍＸトリップの
昇温カーブである。

ｔｉはゾーン２出口（ゾーン３人口）での０．６ ｍ／
ｍストリップ板温で、ｔｏはゾーン４出口での目標板温
及び０．６ｍ／ストリップの板温である。

なお、ストリップ加熱速度ｄθ。

、６− ≧１００ ′ｃ／ｓｅｃ テアル。

ｔ 今、上記ゾーン２，３．４の条件及び通板速度を変更す
ることなく、０．４ ｒｒ１／ｍストリップを通板する
と、上記板温ｔｉよりも高い板温ｔ′ｉでゾーン２から
抽出され、（シー７３へはいり）昇温カーブθヤで昇温
しゾーン４出口で上記目標板温ｔ。

よりも約１７５℃も高い抽出温度となってしまう。

例えば板厚の異なるストリップが接続され通過速度を変
更することなく連続通板する場合、上記温度差１７５℃
を、急速加熱ゾーン４の炉温操作で吸収しようとしても
無理である。

この理由はたとえ、急速加熱ゾーン４の炉温制御系へ与
エル設定炉温な０．６ｍ／ｉＴＩ用ヨリ０．４ｒｒ１／
ｍ用へ瞬時に切換えても、ゾーン４内の実炉温がＱ、
４ ｒｒＶｍ用炉温に至る過渡期間中、一定の目標板温
にしたいゾーン４出口でのストリップ温度が目標に対し
て偏差をもってしまい、通板速度が早ければ早い程目標
板温をはずれたストリップ部分長が増大し、歩留り低下
が著しくなるからである。

そこでまず、０．４ｒｒ１／ｒｒ１ストリツプが、／Ｉ
６１予熱ゾーン２にはいる直前に、Ａ１予熱ゾーン２の
設定オンゾーン長を、該ゾーン２の単位小ゾーンのオン
ーオフ操作で、瞬時に減少変更することによって／１６
．２予熱ゾ一ン３人口（Ａ１予熱ゾーン２出口）での０
．４ｍ／ｒｒ１ストリップ温度レベルを、第３−Ｂ図の
板温１／／ｉに低下せしめて、上記１７５℃を吸収し、
／１６．２予熱ゾーン３、急速加熱ゾーン４の実炉温か
０．６ｒｒ１／／ｍストリップ用の最適設定炉温であっ
ても、急速加熱ゾーン４出口で所定の目標板温ｔｏを得
るものである。

続いて、０．４ ｍＡ−ｒＬストリップが定常的に各ゾ
ーン２，３．４を通過する定常状態に至ると、急速加熱
ゾーン４の炉温制御系の設定炉温を、０．６ｍＡｎ用最
適設定炉温より０．４ ｍ／／ｍ用設定変更する。

この設定変更によりゾーン４内の実炉温が０．４ｒシ霜
用最適設定炉温へ向ってダウンしはじめるが、実炉温０
． Ｊ ｒｒＶｍ用設定炉温に至る実炉温の過渡期間中
に、ゾーン４から送り出される０、 ４ ｒｒＶｍスト
リップの板温を目標板温にするため、／Ｉ６１予熱ゾー
ン２０単位小ゾーンのオン−オフ操作で、該ゾーン２の
オンゾーン長を増加操作して、該ゾーン２出口（ゾーン
３人口）での板温を調節するものである。

そして上記シー７２のオンゾーン長は最終的に前記設定
オンゾーン長に復帰せしめる。

従って設定オンゾーン長になった以降は、０．４ｍ／ｍ
ストリップは設定オンゾーン長で予熱され、０．４ｔス
トリツプ用最適設定炉温に、実炉温か達し、かつ炉温制
御継続中の急速加熱ゾーン４で、急速加熱され、該ゾー
ン４出口で目標板温となる。

次に、／１６１予熱ゾーンの設定オンゾーン長が実ゾー
ン長の５０係の場合の例について述べる。

この場合、板厚変更部がＡＩ予熱ゾーン２人口に達する
直前に、まず設定オンゾーン長でストリップを予熱して
いる／Ｉ６１予熱ゾーンのオンゾーン長を該ゾーン２０
単位小ゾーンのオン−オフ操作で、増大酸は減少操作し
て、急速加熱シー７４の実炉温か、先行ストリップ用の
最適設定炉温であっても、後行ストリップが通板したと
き後行ストリップの該ゾーン４出口での板温が、目標板
温になる／１６．１予熱ゾ一ン２出口温度を得る。

そして後行ストリップが全ゾーン２，３．４中を定常的
に、通板する状態になった適当な時期に、ゾーン４の炉
温制御系の設定炉温な、先行ストリップ用設定より後行
ス） ＩＪツブ用段設定変更すると共に、／１６１予熱
シー７２のオンゾーン長を操作して、該ゾーン２の出口
板温を調節し上記ゾーン４の実炉温か、上記後行ストリ
ツプ用設定に至る過渡期間中、該ゾーン４から送り出さ
れる後行ストリップの板温を目標値に制御する。

さて第１図に於て８は／１６１予熱ゾーン２人口に配置
した板厚検出器（或は板厚変化点又は板接続点検出器）
、９は扁１予熱ゾーン２出口に配置した板温検出器、１
０は急速加熱シー７４出口に配置した板温検出器で、１
１は上記各検出器８，９゜１０からの検出信号及び予じ
め設定された各種設定信号にもとすき、別１予熱ゾーン
２０オンゾーン長を制御するオン−オフ制御装置１００
及び急速加熱ゾーン４の炉温制御装置（図示しない）に
、指令信号（上記各装置にとっては制御系の目標値とな
る。

）を発信する板温制御用計算機である該計算機１１は、
後述する板温の予測制御及び又はフィードバック制御を
実行する。

又計算機１１内の設定値は例えば次の通りである。

１、通板速度Ｖｃ（一定値） ２、ストリップ板厚側の急速加熱ゾーン４の最適設定炉
温（第２図図示の炉温パターンに相当する。

）３、急速加熱ゾーン４の出口目標板温ｔｏ（一定値） ４．４１予熱ゾ一ン２０入口のストリップ温度ｔｉ（一
定値） ５、板厚別の前記速度Ｖｃのもとでの予熱ゾーン２０オ
ンゾーン長対該ゾーン２出ロストリツプ温度の相関式或
は板厚別の予熱ゾーン２０単位小ゾーンの加熱能力値。

６、通板が予定されているストリップコイルの通板順番
ｉ及び各ストリップコイルのストリップ厚ｈｉ並びにス
トリップ長ｌｉ ７、特定板厚用最適実炉温の維持している急速加熱ゾー
ン４の炉温制御系の炉温設定を、各板厚用最適設定炉に
ステップ的に変更した場合の実炉温の応答時間 ８、Ａ１予熱ゾーンのオンゾーン長をステップ的に変更
したとき、変更後のオンゾーン長に相当するストリップ
板温が定常的に得られるまでの時間部オンゾーン制御の
応答時間。

これらの設定信号と、前記検出信号とから計算機１１は
、前記指令信号の発信タイミングを得る。

つまり操作タイミングを得る。

第５図は、第１図の装置列の／１６１予熱ゾーン２と／
Ｉ６２予熱シー７３、急速加熱ゾーン４を、一直線上に
配置したブロック線図及び矢印方向へ連続通板するスト
リップＳの板厚変化点の上記各ゾーン移動過程を示した
ものである。

図面に於て、Ｓｌは厚ｈ１のストリップ、Ｓ２は上記ス
トリップＳ１の後端と先端を接続された厚ｈ２のストリ
ップ（ここでｈｌ〉ｈ２、但し０．３≦ｈ１．ｈ２〈１
，２ｒｒＶｒｒ１）、Ｓ３は上記ストリップＳ２の後端
と、先端を接続された厚ｈ３のストリップで（ここでｈ
２〈ｈ３．０．３シ≦ｈ、、ｈ２．ｈ３＜１．２”／ｉ
ｎ）ある。

又、Ｃ１，２は上記ストリップＳ１と８２との接続点で
あってストリップ板厚変化点、Ｃ２，３は上記ストリッ
プＳ２と８３との接続点であってストリップ板厚変化点
である。

又、ストリップＳ２はストリップＳ１に対しては、後続
して各ゾーンへ進入する意味から、ストリップＳ１．Ｓ
２は先行、後行ストリップと呼ぶ。

一方、ストリップＳ３はストリップＳ２に対しては後続
して各ゾーンへ進入する意味からストリップＳ２．Ｓ３
は先行、後行ストリップと呼ぶ。

又、ス） ＩＪツブＳは設定通板速度Ｖｃ（一定値）で
進行している。

以下第５図にもとすいて、設定オンゾーン長が実ゾーン
長の８０係以上の場合に於ける板厚変化にともなう板温
制御過程を具体的に述べる。

５ｔｅｐｌ（時刻ｔ１）；厚ｈ１のストリップＳ１が速
度Ｖｃでゾーン２，３，４内を通板している。

この状態が定常操業状態である。

この時ゾーン２は実ゾーン長の８０係以上の設定値のゾ
ーン長がオンしており、ストリップＳ１の予熱に寄与し
ている。

一方ゾ−７４の実炉温は前述の如く定めた厚ｈ１ｍ／ｍ
ストリップ用の最適設定炉温に、炉温制御系（装置：図
示しない）により制御されており、シー７４出口のスト
ＩＪツブＳ１の板温か目標値になっている。

５ｔｅｐ２（時刻ｔ２）；板厚減少変化点Ｃ１２より、
先行ストリップＳ１側へ距離１１（第１の所定長）だけ
はいった第１の点が、／１６１予熱ゾーン２の入口に達
したとき、／１６．１予熱シー７２のオンゾーン長を瞬
時に、設定オンゾーン長より減少操作する。

この操作量は、オンゾーン長操作した結果、上記変化点
Ｃ１，２より第２の所定長１２だけ、後行ストリツプＳ
２側へはいった第２の点が該ゾーン出口に達する時刻ｔ
３までに、急速加熱ゾーン４の設定炉温並び実炉温が先
行ストリップＳ１の最適値であっても、少なくとも後行
ストリップＳ２の前記第２の点以降の後行ストリップＳ
２が、急速加熱ゾーン４出口で前記目標板温になるとこ
ろの予熱ゾーン２出口温度を得るオンゾーン減少量であ
る。

もつと具体的には、ｈ１ストリップＳ１用最適炉温のゾ
ーン４に、ｈ２のストリップＳ２が進入して、ゾーン出
口で目標板温になるために必要なゾーン３．４人口での
ストリップＳ２の必要な板温ｔｄｉめる該板温を得るた
め必要な予熱ゾーン２の必要なオンゾーン長を定める。

該ゾーン長と設定オンゾーン長より減少オンゾーン長を
定める。

次いで、上記設定オンゾーン長より上記必要オンゾーン
長へ瞬時に変更した際に、上記ス） ＩＪツブＳ２の入
口必要板温がス） ＩＪツブＳ２について定常的得られ
るまでの時間（言い換えると、ゾーン２のステップ応答
時間）を求める。

この過渡時間中にシー７２内を通過するストリップ長ｌ
を設定通板速度から求める。

そして上記ストリップ長ｌの星を前述の第１の所定長１
１とする。

又従って第２の所定長１２もｌ／２となる。

勿論前述のオフゲージ長ｌを考慮して、所定長１１を予
じめ長ｌとして設定しておくこともできる。

第５図の時刻ｔ４は上記第２の点がシー７４出口に達し
た時刻である。

本時刻ｔ４以後の例えば時刻ｔ５では、上記第２の点以
降のゾーン４を出た後行ストリツプ８２部分は実炉温か
先行ストリップＳ１用最適値であっても目標板温になっ
ている。

５ｔｅｐ ３（時刻ｔ４以降の適当な時刻）；即ち、全
シー７２，３．４がストリップＳ２で占められた適当な
タイミングで急速加熱ゾーン４の炉温制御系の目標値で
ある設定炉温を、前記ｈ１ｒｒ！／／ｒｒＩ用最適設定
値より、ｈ２ｍＡｎ用最適設定値へ変更すると共に、／
１６１予熱シー７２のオンゾーン長の増大操作をはじめ
る。

これは制御系にｈ２ｍＡｎ用最適設定値を与えても、実
炉温は瞬時に応答し、変化するものでないので、急速加
熱ゾーン４及び、４６２予熱ゾーンの実炉温の推移を予
測し、又推移中に於けるゾーン４出口でのストリップＳ
２の板温を予測し、逆に上記推移中に、シー７４より送
り出されるストリップ８２部を目標板温にするために必
要なゾーン２出口でのストリップＳ２の板温の推移し、
／１６１予熱ゾーン２０オンゾーン長を予測増加操作す
る。

又上記予測制御を行なうと共に急速加熱ゾーン４出口で
のストリップＳ２の板温及び又は／１６１予熱ゾーン２
出口でのストリップＳ２の板温を検出し、これを／Ｉ６
．１予熱ゾーン２ヘフイードバツクし、該ゾーン２０オ
ンゾーン長をフィードバック制御、操作する。

この設定変更による実炉温変化を吸収するゾーン２０オ
ンゾーン長の予測制御並びにフィードバック制御により
、急速加熱ゾーン４の実炉温か、厚ｈ１−霜の先行スト
リップＳ１用の最適設定値から厚ｈ２ｒｒＶｍの後行ス
トリツプＳ２用の最適設定値へ至る過渡期間中（過渡応
答時間中）、急速加熱ゾーン４より送り出される後行ス
トリップＳ２の板温を目標板温に保持する。

５ｔｅｐ４（時刻ｔ６）；そして、厚ｈ２ｍＡ１ストリ
ップＳ２が定常的に各ゾーンを通板する定常状況（時刻
ｔａ）に至ると、急速加熱ゾーン４の実炉温かストリッ
プＳ２用最適値に、ヌ、／１６１予熱ゾーン２０オンゾ
ーン長が前述の実ゾーン長の８０係以上の設定オンゾー
ン値に落ちつ（。

以上は板厚変化点が減少変化するケースについて述べた
ものであり次に、逆に増加変化するケースについて、引
続き第５図により説明する。

５ｔｅｐ １ （時刻ｔ６）；厚ｈ２ｒｒＶｒｒ１のス
トリップＳ１が速度Ｖｃでゾーン２，３．４内を通過し
ている。

このときシー７２は実ゾーン長の８０係以上の設定値の
ゾーン長がオンしており一方ゾーン４の実炉温は、前述
の如く定めた、厚ｈ２ｒ１ｙｍストリップＳ２用の最適
設定炉温に制御され、ゾーン２出口でストリップＳ２の
板温か目標値になっている。

５ｔｅｐ２（時刻ｔ７）：板厚増加変化点Ｃ２，３より
第３の所定長１３だけ先行ストリップＳ２側へはいった
第３の点よりも更に第４の所定長１４だけストリップＳ
２側へはいった第４の点がゾーン２０入口に達すると、
急速加熱ゾーン４の炉温制御系の目標値である設定炉温
をｈ２ｍ／ｍ先行ストリップＳ２用最適設定値よりｈ３
ｍ１／／ｒ１１後行ストリップＳ３用最適値へ変更する
と共に、／ｉ６．１予熱シー７２のオンゾーン長の減少
操作を開始する。

つまり前述した設定変更による実炉温変化を、吸収する
ゾーン２０オンゾーン長の予測制御並びにフィードバッ
ク制御により、急速加熱ゾーン４の実炉温がｈ２ｍ／ｉ
ｍストリップＳ２用の最適値からｈ３ｍＡｎス） ＩＪ
ツブＳ３用の最適値へ至る過渡期間中（過渡応答時間中
）急速加熱ゾーン４より送り出されるｈ２ｍ／／ｒｒＩ
先行ス） ＩＪツブＳ２の板温を目標板温に保持する。

５ｔｅｐ ３（時刻ｔ８）；板厚増加変化点Ｃ２，３よ
り第３の所定長１３だけ先行ストリップＳ２側へはいっ
た第３の点が予熱ゾーン２人口に達したとき、／１６１
予熱ゾーン２の減少しているオンゾーン長を前記設定オ
ンゾーン長に、瞬時に増加操作する。

この時、急速加熱ゾーン４の実炉温は、ｈ３ｍ／ｒｎ後
行ストリップＳ３用最適設定値になり定常状態になって
いる。

この操作により、オンゾーン操作結果、上記変化点Ｃ２
，３より第５の所定長１５だけ後行ストリツプＳ３側へ
はいった第５の点以降の後行ストリップＳ３が急速加熱
ゾーン４出口で目標板温となる。

上記所定長ｌ６，１３及び１４について述べると、所定
長１４は、炉温設定をｈ２ｍ／／ｍ先行ストリップ用最
適よりｈ３ｍＡｒＸ後行ストリップ用最適設定値へ変更
し、実炉温か上記ｈ３ｍＡ′ｎ後行ストリップ用最適値
に至る時間（過渡応答時間）と、設定通板速度とより定
める。

又、急速加熱ゾーン４の実炉温がｈ３ｍ１／ｍ後行スト
リップＳ３用最適値であっても、ｈ２ｍＶｍ先行ストリ
ップＳ２が急速加熱ゾーン４出口で目標板温になる／１
６１予熱シー７２のオンゾーン長を、上記設定オンゾー
ン長に操作した際に、ｈ３後行ストリップＳ３が該ゾー
ン２出口で、設定オンゾーン長相当の板温か定常的に得
られるまでの時間（いいかえるとゾーン２のステップ応
答時間）を求め、この過渡時間中にゾーン２内を通過す
るストリップ長を、設定通板速度Ｖｃから求める。

このストリップ長のｌ／を、前記１５，１３とするのが
好ましい。

従って上記時刻ｔ８より板厚増加変化点Ｃ２，３より後
行ス） ＩＪツブＳ３側へ第５の所定長１５だけはいっ
た第５の点が／１６１予熱シー７２の出口に達した時刻
ｔ９までの間及び、該時刻ｔ９以降、後述する時刻ｔ１
ｏ直前までの間に、シー７４から送り出されるストリッ
プＳ２は該ゾーン４の実炉温か、後行ス） ＩＪツブＳ
３用最適値であるにもかかわらず、所定の設定目標温度
となって送り出される。

時刻ｔｌｏは第５の点がゾーン４出口に達した時刻であ
る。

該時刻ｔ１ｏ以後、シー７４から送り出される後行スト
リツプ８３部分は全て、設定オンゾーン長の／１６１予
熱ゾーン２及び実炉温がｈ３ｍＡｎ用最適値のゾーン３
，４を通過してきたものであるから所定の設定目標温度
になっている。

第５図時刻ｔ１２にはｈ３ｍ／ｍストリップＳ３が定常
的に全ゾーン２，３，４を通過している。

第４図は、上記制御を実施した結果、得られるゾーン４
出口板温分布を、ストリップ厚変化点（接続点）前、後
の位置との関連で示したものであって、ｔ’ｏはゾーン
４の出口板温で、ｔｏはゾーン４出口目標板温である。

この様に目標板温はずれス） ＩＪツブ部分長は、前記
２１或はＬとなっている。

なおストリップ板厚変化にともなう前記制御に先立って
、まず通板速度、炉温、オンゾーン長を一斉にダウンせ
しめてから上記述べた制御法を実施する様になしても良
い。

以上述べた様に、本発明の制御法は、高速加熱速度例え
ば１００℃／ｓｅｅ以上のス） ＩＪツブ加熱速度でも
って、種々の板厚のスｔ−ＩＪツブを連続加熱するスト
リップ連続急速加熱方式に於て最も好適な板温制御方法
で、ス） ＩＪツブの連続焼鈍の様に特定のストリップ
温度範囲で、例えば４００〜７００℃程度で、ストリッ
プの加熱速度が高い程ストリップの製品特性上都合の良
いストリップの連続焼鈍ラインに於て、連続通過する種
々の板厚のストリップを、製品歩留りの低下を引き起す
ことなく、例えば前記温度範囲で１００℃／ｓｅｅ程度
以上の加熱速度で所定の目標温度に制御しうるものであ
って、工業上極めて有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の板温制御方法が採用される連続焼鈍
ラインの一構成例の説明図、第２図は、ストリップ板厚
側の急速加熱ゾーンの最適設定炉温のパターン図で、第
３図は、本発明のストリップ板厚変化時の板温制御思想
の説明図で、第４図は、本発明法で板温制御した結果得
られる、ストリップ板厚変化点（板接続点）前、後のス
） ＩＪツブ部分の急速加熱ゾーン出口板温分布図であ
る。 第５図は本発明の板温制御方法に具体的説明図であって
、板厚変化点の移動にともなう各操作タイミングの説明
図である。 １・・・・・・ストリップ、２・・・・・・／１６１予
熱ゾーン、３・・・・・・／Ｉ６２予熱ゾーン、４・・
・・・・急速加熱ゾーン、５・・・・・・均熱ゾーン、
６・・・・・・冷却ゾーン、７・・・・・・過時効ゾー
ン、８・・・・・・板厚検出器、９・・・・・・板温検
出器、１０・・・・・・板温検出器、１１・・・・・・
計算機、１００・・・・・・オン−オフ制御装置、Ｚ・
・・・・・単位小ゾーン、■・・・・・・オン−オフ制
御弁、２００・・・・・・排ガス供給系、２０１．２０
３・・・・・・送風機、２０２・・・・・・レキュペレ
：−ター、Ｓ・・・・・・ストリップ、ｈｌ、ｈ２．ｈ
３・・・・・・ストリップ厚、４−１・・・・・・急速
加熱シー７４のＡ１ゾーン、４−２・・・・・・急速加
熱ゾーン４の／１６２ゾーン、４−３・・・・・・急速
加熱ゾーン４の／１６．３ゾーン、２０４，２０５・・
・・・・流量制御弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 予熱ゾーンを複数のオン−オフ自在な噴流式予熱ゾ
   ーンで構成し、後続の急速加熱ゾーンにＱζ炉温設定を
   変更可能な炉温制御系を備えせしめ、板厚の異なるスト
   リップを接続して連続加熱するに際して、 板厚の異なるストリップの接続部以外の同一板厚のスト
   リップが同一速度で通板される際の上記予熱ゾーンのオ
   ンゾーン長を、板厚の大小に無関係な一定値の設定ゾー
   ン長として予じめ定め、通板対象ストリップの板厚別に
   、上記設定オンゾーン長の予熱ゾーンにて予熱され、上
   記速度で急速加熱ゾーン内を通過する定常時に、急速加
   熱ゾーン出口で目標板温にする該ゾーンの最適設定炉温
   を予じめ定めておき、 定常時には、上記設定オンゾーン長により予熱し、次い
   で上記最適設定炉温の制御のもとで、急速加熱し急速加
   熱ゾーン出口温度を目標値に制御し、板厚変更部の通過
   時等の非定常時には、上記急速加熱ゾーンの先行ストリ
   ップ用に設定された最適設定炉温を後行ストリツプ用の
   最適設定炉温に変更すると共に、該加熱ゾーンの実炉温
   か後行ストリツプ用の上記設定炉温に至るまでの過渡期
   間中、上記予熱ゾーンのオンゾーン長をオン−オフ操作
   により変更し、該予熱ゾーン出口板温を制御し、上記急
   速加熱ゾーンの実炉温の過渡期間中に該ゾーンから送り
   出されるストリップの板温を目標値に保持することを特
   徴とする ストリップの連続加熱に於ける板温制御方法。