JPS6058767B2

JPS6058767B2 - 複式焼鈍炉の加熱制御方法

Info

Publication number: JPS6058767B2
Application number: JP12983680A
Authority: JP
Inventors: 義牧野; 良道岡
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1980-09-17
Filing date: 1980-09-17
Publication date: 1985-12-21
Also published as: JPS5754227A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は冷延コイルの焼鈍等に使用される複式焼鈍炉
の加熱制御方法に関し、更に詳述すれば各スタックの冷
延コイルの昇温時間を均等にするように加熱制御するこ
とにより、燃料使用量の低減を図り得る加熱制御方法を
提案したものである。

第１図は直火式の複式タイトコイル焼鈍炉の模式的平
面図であり、第２図は第１図の■−■線による略示立断
面図である。１は被加体たる冷延コイルであつて、コイ
ル１はコンベクタープレート２を介してその軸方を垂直
にして４段に積み上げられており、その全体がインナー
カバー３に覆われて４組のスタック５、、５０、５０
、５０を形成している。

そしてこのようなスタック５、〜５０が並設されていて
、このスタック全体が可搬式の炉体４に覆い被されてい
る。炉体４の長辺側壁下部にバーナ５が設けらており、
スタック５、、５０、５３、５４を夫々加熱するための
バーナ５は燃料制御弁８１、８２、８３、８４の夫々を
介して燃料供給源に連結されていて各スタック５１、５
２、５３、５４夫々に対し、個別に加熱制御を行えるよ
うにしてある。炉体４の長辺側壁上部には各スタックに
つき１個の温度計６２等が設置されていて、各スタック
の雰囲気温度、即ち各スタックの周囲の炉温ＴＦを計測
できるようになつている。また各スタックの最下段のコ
イル１の下端面の温度（以下ベース温度と略す）ＴＢを
計測すべく、各スタックに対して１個の温度計７２等が
最下層のコンベクタープレート２を貫通して取付けられ
ている。各スタック５、〜５０毎に計測される炉温ＴＦ
及びベース温度ＴＢは、いずれも制御装置９に入力され
、これら計測’値と予め制御装置９に設定されている炉
温及びベース温度の設定値とに基いて、制御装置９は各
スタック毎にその加熱を制御すべく燃料制御弁８１〜８
４にその開度調節のための制御信号を出力する。さて
従来この加熱制御は以下の如く行われていた。

先ず加熱制御の第１段階は室温にある炉内温度を所定温
度に昇温させ、これを保持させるべく燃料制御弁８１等
の開度を調節するにある。即ち温度計６により計測され
た炉温ＴＦがその設定値正に達する迄は、燃料制御弁８
１等は開とし、またＴＦがＴＶに達した後は、ＴＦがＴ
「を超えた場合に閉とする制御を行うものである。そし
て炉温ＴＦの上昇と共に、或はＴＦが〒Ｖに達した後に
、コイル１が昇温してきて実測したベース温度ＴＢが設
定値τＲに達すると、加熱制御の第２段階に移る。この
第２段階の制御はベース温度ＴＢが設定値正以上の場合
は燃料制御弁８１等を閉、ＴＢが■以下の場合は開とす
る制御であり、ベース温度を基準にした温度制御である
。第３図は上述の如き制御を行う場合の炉温ＴＦ及びベ
ース温度ＴＢの時間推移の１例をスタックＳｌ，Ｓ２，
Ｓ４について示してある。炉温ＴＦは比較的速やかに、
しかも各スタック周りとも均一に昇温して所定温度に達
するが、バーナ５からの熱がインナーカバー３に伝熱し
、更にインナーカバー３から各コイルに輻射、対流伝熱
されるのでベース温度ＴＢの昇温は遅く、各スタック毎
にその昇温速度が異なるという様相を呈する。これはコ
イル生産工程等の都合上、全スタックについて同一形状
、同一重量のコイル編成とすることができず、各スタッ
ク毎に熱容量が異なるからである。このため加熱制御の
第１段階から第２段階への切換時点が、第３図にＣｌ，
Ｃ２，Ｃ４にて示すように各スタック毎に異なり、場合
によつてはその差が１（転）間程度にも及ぶ。一方コイ
ル焼鈍のための均熱期間は一定時間以上を確保する必要
があるので、最も遅くベース温度゛ｍが設定値゛陀に達
したスタックを基準にして均熱期間の終了時点を定めざ
るを得ず、第３図の場合はＣ１から、焼鈍条件にて定ま
る一定の焼鈍時間ｔ−だけ経過した時点を均熱期間終了
時点とする必要があり、このスタックＳ１以外のスタン
，クについては過剰加熱となり、燃料を無駄に消費して
いた。本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもであつて
、焼鈍炉におけるコイルの加熱過程において、コイルに
対する伝熱計算を行つて、各スタック中一の最低温コイ
ルの温度を均一化すべく加熱制御することにより、全ス
タックのコイルを略々同時的に焼鈍温度に達せしめるよ
うにして、従来無駄に消費されていた燃料の使用量低減
を図つた複式焼鈍炉の加熱制御方法を提供することを目
的とする。

本発明に係る複式焼鈍炉の加熱制御方法は、複数の被加
熱体を集合せしめてなる被加熱体群ｎ個の夫々につき各
別の加熱手段を備えた複式焼鈍炉における加熱制御方法
において、所定ヒートパターンに従つて加熱している間
に被加熱体群における最低温被加熱体の温度Ｔｌ，Ｔ２
・・・Ｔ。

を算出し、Ｔｌ，Ｔ２・・・ＴＯ中の最小値Ｔｍ，ｎに
係るｊ番目の被加ノ熱体群は所定ヒートパターンに従う
操炉を行い、それ以外の被加熱体群については各被加熱
体群における最低温被加熱体の温度を均一化すべくＴ１
一Ｔｍｉ。（但し、ｉ＝１，２・・・ｎ；ｉ＋．ｊ）に
関連して定まる値だけヒートパターンを修正して操炉す
ることを特徴とする。以下本発明方法を図面に基いて具
体的に説明する。

第４図は直火式の複式タイトコイル焼鈍炉の略示立断面
図であり、第５図はその模式的平面図と共に示す本発明
方法の実施に使用する装置のブ゛ロック図である。焼鈍
炉自体の構造は第１図、第２図と同様であり同一物には
同一符号を付してある。即ち、コイル１がコンベクター
プレート２を介しその軸方向を垂直にして４段に積み上
げられており、その全体がインナーカバー３に覆われて
いる。そしてこれら４基のスタックＳｌ，Ｓ２，Ｓ３，
Ｓ詮体が炉体４に覆い被されている。炉体４の長辺側壁
下部に対設されたバーナ５は、燃料制御弁８１，８２，
８３，８４により各スタック別に加熱制御できるように
なつている。また各スタックＳｌ，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の
周囲の炉温ＴＦｌ，ＴＦ２，ＴＦ３，ＴＦ４を計測すべ
く、夫々温度計６１，６２，６３，６４が炉体４の側壁
上部に設置されており、更にベース温度ＴＢｌ，ＴＢ２
，ＴＢ３，ＴＢ４を計測すべく、夫々温度計７１，７２
，７３，７４がその検出部を各スタックＳｌ，Ｓ２，Ｓ
３，Ｓ４の最下段コイルの下端面に接触させて設置され
ている。而して各スタックについての温度計６１及び７
１（又は６２及び７２，６３及び７３，６４及び７４）
の検出信号は夫々入力インターフェース１１１（又は１
１２，１１３，１１４）に入力せしめられ、入力インタ
ーフェイス１１１等において各温度計６１及び７１等の
特性に基く補正を受けて各スタックに対しての炉温′Ｉ
Ｆｌ等及びベース温度ＴＢｌ等に相当する量に変換され
、更にＡ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換されて、マ
イクロコンピュータよりなるコイル温度演算装置１２へ
ー定サンプリング周期（例えば２扮）で取込まれていく
。

コイル温度演算装置１２には定数人力装置１４から焼鈍
炉内に装入された各コイル１の板幅、板厚、内径、外径
及ひ材質（鋼種）等の各コイル仕様に関するデータが入
力され、コイル温度演算装置１２は各温度計６１等が検
出した炉温ＴＦｌ等の計測値と、前記コイル仕様による
定数とに基いて、後述する如くしてコイル１に対する伝
熱計算を行い、各コイルの温度を算出する。１３は演算
制御装置であつて、入力インターフェイス１１１，１１
２，１１３，１１４から各スタックに対して炉温ＴＦｌ
等及びベース温度ＴＢｌ等の計測値が入力され、定数人
力装置１４からは炉温及びベース温度の初期設定値屑？
及び下が入力され、更にコイル温度演算装置１２から炉
内全コイルの温度計算値が入力される。

演算制御装置１３はこれらの入力信号に基いてサンプリ
ング時点ｔにおける各スタックＳｌ，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４
夫々についての炉温の設定値羽？（ｔ），ｎ？（ｔ），
信■（ｔ），Ｔｉ；７（ｔ）又はベース温度の設定値１
？（ｔ），１？（ｔ），丁？（ｔ），信耳（ｔ）を演算
し、これを炉温計測値ＴＦｌ（ｔ），ＴＦ２（ｔ）ＴＦ
３（ｔ），ＴＦ４（ｔ）又はベース温度計測値ＴＢｌ（
ｔ），ＴＢ２（ｔ），ＴＢ３（ｔ），ＴＢ４（ｔ）と共
に、各スタックに対応する燃料制御装置１５１，１５２
，１５３，１５４へ各出力する。燃料制御装置１５１等
は、この炉温又はベース温度の設定値と計測値とを一致
させるべく燃料制御弁８１等の開度調節を行う制御信号
を燃料制御弁８１等へ出力する。次にコイル温度演算装
置１２における演算の内容につき説明する。

コイル温度演算装置１２、各コイルの仕様及び温度計６
１，６２，６３，６４が検出した炉温計測値ＴＦｌ，Ｔ
Ｆ２，ＴＦ３，ＴＦ′４に基いてバーナ加熱ピよるコイ
ル１の伝熱計算を行い、各コイルの温度を算出するもの
である。バーナ５から噴出する燃料が炉体４内部におい
て燃焼する際に発生する熱エネルギーは、一部排ガス顕
熱又は炉内蓄熱に消費されるが、大部分分はインナーカ
バー３の顕熱となる。そして加熱されたインナーカバー
３が保有する熱は、インナーカバー３内の雰囲気ガスに
伝熱され、またインナーカバー３内に積載された４段の
コイル１に輻射伝熱される。コイル１の外周面はこのイ
ンナーカバー３からの輻射伝熱を受ける外、高温の雰囲
気ガスからも対流伝熱を受けて加熱される。また４段の
コイル１の最下段コイルの中心下方に設置されたベース
ファン（図示せず）によつて、インナーカバー３内の雰
囲気ガスがコイル１の中心を上方に向けて通流するよう
にこれを強制循環させてあるので、インナーカバー３内
の雰囲気ガスの温度は略々均一であり、高温の雰囲気ガ
スによりコイル内周面も外周面同様対流伝熱を受けて加
熱される。コイル１の上下端面は、最上段コイルの上端
面を除き、コンベクタープレート２に接触しているが、
コンベクタープレート２自体が、雰囲気ガスにより加熱
されており、コイル１の端面はコンベクタープレート２
からの接触伝熱により加熱される。このような伝熱現象
をシミユレートするための熱伝導方程式として、下記（
１）式の如く２次元の円柱座標系で表現されたフーリエ
の熱伝導微分方程式を使用する。

但し、ｒ：２次元円柱座標（Ｒ，ｚ）の半径方向
変数Ｚ：２次元円柱座標（Ｒ，ｚ）の軸方向変数ｔ：時間Ｔ：時間ｔにおけるコイル温度（℃）であつて、Ｒ，ｚの関数；Ｔ＝Ｔ（Ｒ，ｚ） λＲ，λ２：夫々ｒ方向及びｚ方向のコイル
の熱伝導率Ｃ，ρ：夫々コイルの比熱及び密度またコイルは円筒として近似するのて、境界は外周面、
内周面、上下端面となる。

そして前述したようにコイル外周面の伝熱はインナーカ
バー３”からの輻射伝熱及び雰囲気ガスからの対流伝熱
であり、内周面の伝熱は雰囲気ガスからの対流伝熱であ
るので、外周面及び内周面の境界条件は夫々下記（２）
，（３）式で表わされる。但し、Ｒｌ，ｒ２：夫々コイ
ル内径及びコイル外径Ｔｃ：雰囲気ガス温度Ｔ１：イン
ナーカバーの温度Ｔ，ｌ，Ｔ，２：夫々コイル内周面及び外周面におけ
るコイルの表面温度であつて、ｚの関数；Ｔｓｌ＝Ｔ（
Ｒｌ，ｚ），Ｔ，ｌ＝Ｔ（Ｒ２，ｚ）Ｈｌ，ｈ２：夫々
コイル内周面及び外周面と雰囲気ガスとの熱伝達係数
σ：ステフアン●ボルツマン定数Ｅ：コイル外周面とインナーカバーとの間の熱吸収率またコイル端面についいては、最上段コイル上端面以外
はコンベクタープレート２と接触しているのであるが、
コンベクタープレート２は雰囲気ガスから対流伝熱を受
け、雰囲気ガス温度Ｔｃと略々同程度の温度に加熱され
ているので、コイル上端面、下端面における境界条件は
、コンベクタープレート２が存在せず、上下のコイル間
には雰囲気ガスが占めており、コイル端面が雰囲気ガス
からの対流伝熱を受けていると仮定して、いずれのコイ
ルも夫々下記（４），（５）式で近似して表わす。

但し、Ｚｌ，Ｚ２：夫々コイル下端面及び上端面位
置てあり、ｒ座標軸をコイル下端面に
設定する場合はＺｉ・＝ｏとなる。Ｔ，３，
Ｔ，４：夫々コイル下端面及び上端面におけるコイ
ルの表面温度であつて、ｒの関数；Ｔ＄３＝Ｔ（Ｒ
，Ｚｌ），Ｔ＄４＝Ｔ（Ｒ，ｚ２）Ｈ３，ｌｌ４：
夫々コイル下端面及び上端面と雰− 囲気ガスとの熱
伝達係数ここで上記（２）〜（５）式の境界条件式にお
いて、雰囲気ガスの温度Ｔｃ及びインナーカバーの温度
Ｔ，が、炉温計測値ＴＦｌ（ｔ），ＴＦ２（ｔ），ＴＦ
３（ｔ），ＴＦ′４（ｔ）に等しいと近似する。

そううすると（１）〜（５）式は全てコイル温度Ｔ＝Ｔ
（Ｒ，ｚ）のみに関する式になるので、（１）式を差分
方程式に変換し、（２）〜（５）式で表わされる境界条
件の基に数値計算を行うことにより、炉温計測値ＴＦｌ
（ｔ）等が入力された時点ｔにおけるコイルの温度分布
が求まる。このような伝熱計算をスタックの４本のコイ
ルに対して夫々行い、更に他のスタックについてもその
スタックのコイル仕様及び炉温計測・値に基き同様の伝
熱計算を行つて、結局コイル温度演算装置１２は、入力
インターフェイス１１１，１１２，１１３，１１４から
データが入力される都度、即ちサンプリング時点毎に炉
内の全コイルに対して伝熱計算を行いコイルの温度を算
出することになる。而してコイル内温度分布は、コイル
内外表面及びコイル上下端面に近い程高温となり、コイ
ル厚み方向（ｒ方向）及ひ幅方向）（Ｚ方向）の中央寄
り程低温となるが、演算制御装置１３はコイル゛温度演
算装置１２から入力された炉内全コイルについての温度
計算値から、各コイルにおける最低温度を選出し、各ス
タックＳｌ，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の４コイル夫々について
最低温度から、更にその最小値即ち各スタックＳｌ，Ｓ
２，Ｓ３，Ｓｌにおける最低温部を有するコイルのその
温度Ｔｌ，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４を選出し、更にこれら最低
温度Ｔ１〜Ｔ４の中の最小値Ｔｍｉｎを選出する。

次いで各スタックＳｌ，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の炉温又はベ
ース温度の設定値の修正量ΔＴｌ，ΔＴ２，ΔＴ３，Δ
Ｔ４夫々を例えば下記（６）式の如く算出する。但し、
α，β：定数なお、コイル最低温度Ｔ，が最小値Ｔ．ｎｉｎであるス
タックについては、ΔＴ，は０である。

例えばスタックＳ４のコイル最低温度Ｔ４がＴ１〜Ｔ４
の中で最小値であるとすると、Ｔ４＝Ｔ．ｎｉｎであり
、ΔＴ４＝０である。演算制御装置１３は上述の如く入
力インターフェース１１１等のサンプリング時点毎にコ
イル温度演算装置１２から入力されるコイル温度計算値
に基き、コイル最低温度が最小値を示すスタックを見つ
け、他のスタックの炉温又はベース温度の設定値の修正
量を演算する一方、以下の如くしてサンプリング時点ｔ
における燃料制御装置１５１等への出力データを算出す
る。

（１）加熱制御の第１段階ベース温度の計測値ＴＢｌ（ｔ）（１＝１，２，３，４
）がその初期設定値丁匣に達する迄は、炉温を基準にし
た加熱制御を行なう。

従つてサンプリング時点Ｔ．．においては、該時点にお
ける炉温設定値丁円（Ｔｍ）及び炉温計測値ＴＦ，（ｔ
）（Ｔ．ｎ）を燃料制御装置１５１，１５２，１５３，
１５４への出力するが、炉温設定値↑Ｌ（Ｔｍ）は下記
（７）式の如く修正演算したものである。但し、↑已（
Ｔｍ）：サンプリング時点Ｔｍｌこおける炉温設定値
゛ｎ■（Ｔ．．−１）：前回サンプリング時点（
Ｔｒｎ．−１）における炉温設定値なお加熱開始時点Ｔ
。

における炉温設定値〒色（ＴＯ）は、その初期設定値↑
ｐてある。またコイル最低温度Ｔ１〜Ｔ４がこれらの中
で最小値を示すスタックについては、その設定値は前回
サンプリング時点Ｔｍ−１における設定値と同一である
。例えばＴ１〜Ｔ４の中でＴ４が最小値である場合、ス
タックＳ４についての炉温設定値丁Ｖ４（Ｔ。）は〒４
（Ｔｎ，−１）に等しい。また炉温計測値ＴＦ，（Ｔ
ｍ）は、サンプリング時点Ｔ．ｎにおいて入力インター
フェイス１１１，１１２，１１３，１１４から入力され
た炉温の計測値である。（２）加熱制御の第２段階ベース温度の計測値ＴＢ，（ｔ）（１＝１，２，３，４
）がその初期設定値τ百。

に一旦達した後は、ベース温度を基準にした加熱制御を
行う。従つてサンプリング時点ＴＴＴｌにおいては、該
時点におけるベース温度設定値Ｔ氏（Ｔ。）及びベース
温度計測値ＴＢｌ（Ｔｍ）を燃料制御装置１５１，１５
２，１５３，１５４へ出力するが、ベース温度設定値Ｔ
囮（Ｔ．．）は下記（８）式の如く修正演算したもので
ある。但し、Ｔ囮（Ｔ．）：サンプリング時点Ｔ．に
おけるベース温度設定値Ｔ旦（Ｔ．．−１）：前回サ
ンプリング時点Ｔ．，−１におけるベース温度設定値
なおコイル最低温度Ｔ１〜Ｔ４がこれらの中で最小値を
示すスタックについては、その設定値は前回サンプリン
グ時点Ｔ．．−１における設定値と同一である。

例えばＴ１〜Ｔ４の中でＴ４が最小値である場合、スタ
ックＳ４についてのベース温度設定値１■ （Ｔ．．）
は↑百，（Ｔ．．−１）に等しい。またベース温度計
測値ＴＢｓ（Ｔｍ）は、サンプリング時点Ｔｍにおいて
入力インターフェイス１１１，１１２，１１３，１１４
から入力されたベース温度の計測値である。而して全て
のスタックＳ，のベース温度の計測値ＴＢｉ（ｔ）が初
期設定値■。に達した時点、即ちベース温度の昇温速度
が最も遅いスタックの加熱制御が第２段階に移行した時
点から、一定の焼鈍時間ｔ−が経過した時点で、加熱を
終了させるべく全ての燃料制御装置１５１，１５２，１
５３，１５４に対し燃料制御弁８１，８，８３，８４を
閉にするための信号を出力する。燃料制御装置１５１，
１５２，１５３，１５４は、上述の如くしてサンプリン
グ時点毎に演算制御装置１３から入力される炉温の設定
値正（ｔ）と計測値ＴＦ，（ｔ）とに基き、又はベース
温度の設定値丁氏（ｔ）と計測値ＴＢ，（ｔ）とに基き
、計測値と設定値とを一致さぜるべく、ＰＩＤ演算によ
る燃料制御弁８１等の開度調節信号、或は、（設定値）
≧（計測値）の際に開、（設定値）〈（計測値）の際に
閉の開閉信号等を燃料制御弁８１に出力する。

このような装置により焼鈍炉の加熱制御を行う場合は、
先ず定数人力装置１４に設定された炉温ノ及びベース温
度の初期設定値１■，■０並びに加熱開始時点ちにおい
て温度計６１，７１等にて計測された炉温及びベース温
度の計測値（加熱当初は室温に近い）ＴＦ，（ＴＯ）Ｔ
Ｂ，（ＴＯ）（１＝１，２，３，４）が演算制御装置１
３に入力される。

７そして加熱開始時はＴＢ，（ＴＯ）〈刊０であるから
演算制御装置１３から燃料制御装置１５１等へ、炉温の
初期設定値ＴＰ及び計測値ＴＦｌ（ＴＯ）が出力され、
第１段の炉温制御が開始される。

次いでバーナ５による加熱開始後、一定サンプリング期
フ間（例えば２紛）が経過した時点ｔ１で、その時点の
炉温及びベース温度の計測値′ＩＦｉ（ｔ１），ＴＢｉ
（ｔ１）が入力インターフェイス１１１等からコイル温
度演算装置１２及び演算制御装置１３に入力され、コイ
ル温度演算装置１２は定数人力装置１４から入力される
炉内装入コイルの各仕様及び各スタックＳ，についての
炉温計測値τＦｉ（ｔ１）に基いて伝熱計算を行い、全
コイルの温度分布を求める。この温度計算値は演算制御
装置１３へ入力され、各スタックにおけるコイル最低温
度Ｔ，が求められ、更にＴ，の中の最小値Ｔ．．ｉｎに
該当するスタックが見つけられる。次いで演算制御装置
１３は（６），（７）式に従いサンプリング時点ｔ１に
おける炉温設定値τ『，（ち）を算出し（Ｔ，がＴ．。
に該当するスタックについては前回サンプリング時点の
設定値に等しい）、このＴＰｉ（ｔュ）を夫々の炉温計
測値ＴＦ′直ｔ１）と共に燃料制御装置１５１，１５２
，１５３，１５４への各出力する。爾後各サンプリング
時点Ｔ２，ｔ３，ｔ４・・・毎に上述の如くして修正後
の炉温設定値と計測値とが燃料制御装置１５１等へ出力
され、炉内のコイルは各スタックのコイル最低温度が均
一となるように加熱制御されつつ昇温する。そしてベー
ス温度計測値゛Ｍ，（Ｔｋ）がその初期設定値↑？に達
した場合、そのスタックについては以後の加熱制御を第
２段階のベース温度制御に変更する。

例えばこのスタックＳ１とすると、演算制御装置１３は
燃料制御装置１５１に対しては、ベース温度の初期設定
値丁Ｗ及び計測値ＴＢｌ（Ｔｋ）を出力する。そして次
順のサンプリング時点Ｔｋ＋１においては、該時点にお
ける炉温計測値ＴＦｌ（Ｔ，＋１）に基くコイル温度計
算値から（６）式の修正量ΔＴ，を求め、このΔＴ１と
■０（＝信？（Ｔ，））とから（８）式によりベース温
度設定値丁酊（Ｔｋゃ，）を算出し、燃料制御装置１５
１にその１互（Ｔ８ｌ）とベース温度計測値゛田、（Ｔ
ｋ＋１）とを出力する。このようにしてスタックＳ，に
ついては爾後の各サンプリング時点Ｔｋ＋２，ｔｋ＋３
・・・毎に修正後のベース温度設定値と計測値とが演算
制御装置１３から出力されるが、他のス，タンクＳ２，
Ｓ３，Ｓ４についてもそのベース温度計測値が初期設定
値Ｔ？に達する都度、順次ベース温度制御に切換えられ
、全てのスタックがベース温度制御に切換えられた時点
から、所定の焼鈍時間Ｔｕ．が経過した時点で演算制御
装置１３は全て・の燃料制御装置１５１，１５２，１５
３，１５４に対し加熱終了の信号を出力してコイルの焼
鈍を終了する。なお全てのスタックについては個別に加
熱制御することができない場合、即ち２以上のスタック
についての燃料供給系及び燃料調節弁が独立していない
ような場合は、これら燃料調節等を共通にする各スタッ
クの炉温及びベース温度の計測値の中で最低値を示すも
のを加熱制御に使用することとすればよい。

次に本発明方法により複式タイトコイル焼鈍炉の加熱制
御を行つた結果について説明する。

第６図は横軸に加熱開始後の経過時をとり、また縦軸川
こ温度をとつて炉温■及びベース温度゛田の変化をスタ
ックＳ１について実線で、スタックＳ２につい破線で、
またスタックＳ４について１点鎖線で表わしたものであ
る。スタックＳ３についてはスタックＳ２と略々同様な
昇温曲線を示しているので図示を７省略する。図から明
らかなようにベース温度は各スタック共略々同一の昇温
速度で昇温しており、炉温制御からベース温度制御へ切
換わる時点はスタックＳｌ，Ｓ２，Ｓ４について夫々Ｃ
″１，Ｃ″２，Ｃ″４により示したように各スタック共
略々同一時点といｌうことが言える。従つて昇温速度が
最も遅いスタックＳ１以外のスタックがベース温度制御
に切換つてから、スタックＳ１が切換わる迄の所謂無駄
焚き時間が極めて短かく、無駄に消費される燃料が極め
て少い。ちなみに板厚０．７〜１．５ＷｒＩｔ１板厚９
１７〜１０６５朗、コイル外径１８９０〜２５３０−、
コイル内径５９０ｍの変動幅を示す種々の仕様のコイル
を、炉温目標値（初期設定値）７８０℃、ベース温度目
標値（初期設定値）６９０℃、焼鈍時間１（ト）間の各
条件でコイル焼鈍を行つた場合の燃料原単位、即ちこの
ようなコイル焼鈍条件における燃料使用量は従来に比し
て約９％低減した。以上詳述した如く本発明方法による
場合は、炉温及びベース温度のサンプリング時点毎に炉
温計測値に基く伝熱計算を行つて各スタックにおけるコ
イルの最低温度を求め、更にこのコイル最低温度の最小
値を示すスタックを見つけ、ベース温度の昇温中（炉温
制御期間）は、該スタック以外のスタックの昇温速度を
低目に修正すべく、炉温設定値の修正を行うから、ベー
ス温度の昇温時間が全スタック略々均一となり、無駄焚
き時間が極めて短縮され、この間の無駄な燃料の消費を
節減することができ、またベース温度を一定に保持する
期間（ベース温度制御期間）は、コイル最低温度の最小
値を示すスタック以外のベース温度設定値を焼鈍に要す
る温度は確保しつつ低目に修正するから、加熱効率の良
いスタックについての燃料消費量を節減することができ
る等、本発明は複式焼鈍炉の燃料原単位の低減に著しい
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は複式タイトコイル焼鈍炉の模式的平面図、第２
図は第１図のＨ−■線による略示立断面図、第３図は従
来の加熱制御方法による炉温及びベース温度の時間推移
の１例を示すグラフ、第４図は複式タイトコイル焼鈍炉
の略示立断面図、第５図は本発明方法の実施に使用する
装置のブロック図、第６図は本発明方法の効果を示すグ
ラフである。１・・・・・コイル、２・・・・・コンベクタープレー
ト、３・・・・・・インナーカバー、４・・・・・・炉
体、６１，６２，６３，６４，７１，７２，７３，７４
・・・・・・温度計、８１，８２，８３，８４・・・・
・燃料制御弁、１１１，１１２，１１３，１１４・・・
・・・入力インターフェイス、１２・・・・コイル温度
演算装置、１３・・・・演算制御装置、１４・・・・定
数人力装置、１１５１，１５２，１５３，１５４・・・
・・・燃料制御装置。

Claims

【特許請求の範囲】

１複数の被加熱体を集合せしめてなる被加熱体群ｎ個
の夫々につき各別の加熱手段を備えた複式焼鈍炉におけ
る加熱制御方法において、所定ヒートパターンに従つて
加熱している間に被加熱体群における最低温被加熱体の
温度Ｔ＿１、Ｔ＿２・・・Ｔ＿ｎを算出し、Ｔ＿１、Ｔ
＿２・・・Ｔ＿ｎ中の最小値Ｔ＿ｍ＿ｉ＿ｎに係るｊ番
目の被加熱体群は所定ヒートパターンに従う操炉を行い
、それ以外の被加熱体群については各被加熱体群におけ
る最低温被加熱体の温度を均一化すべくＴｉ−Ｔ＿ｍ＿
ｉ＿ｎ（但し、ｉ＝１、２・・・ｎ；ｉ≠ｊ）に関連し
て定まる値だけヒートパターンを修正して操炉すること
を特徴とする複式焼鈍炉の加熱制御方法。