JPH0328488B2 - - Google Patents
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- JPH0328488B2 JPH0328488B2 JP58130307A JP13030783A JPH0328488B2 JP H0328488 B2 JPH0328488 B2 JP H0328488B2 JP 58130307 A JP58130307 A JP 58130307A JP 13030783 A JP13030783 A JP 13030783A JP H0328488 B2 JPH0328488 B2 JP H0328488B2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING 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
- C21D11/00—Process control or regulation for heat treatments
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Control Of Heat Treatment Processes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、連続加熱炉、特にホツトストリツプ
ミルの連続加熱炉の温度制御装置に関するもので
ある。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a temperature control device for a continuous heating furnace, particularly a continuous heating furnace for a hot strip mill.
ホツトストリツプミルの連続加熱炉はミルライ
ンの最上流に設けられ、被圧延材すなわちスラブ
を省エネルギーのもとで後工程の圧延に適した温
度に加熱する。第1図は、かかる連続加熱炉を設
けたミルラインを示すものである。最上流に設け
られた連続加熱炉1で所定の温度に加熱されたス
ラブ6i,6i+1,6i+2…の抽出温度の評価を加熱
炉の後工程である粗圧延機群2の出側に設置した
粗出側温度計5で測定し、管理している。ここを
通つた被圧延材はさらに仕上圧延機群3を通つて
コイラー4に巻取られる。
The continuous heating furnace of the hot strip mill is installed at the most upstream part of the mill line, and heats the material to be rolled, that is, the slab, to a temperature suitable for subsequent rolling steps while saving energy. FIG. 1 shows a mill line equipped with such a continuous heating furnace. The evaluation of the extraction temperature of the slabs 6 i , 6 i+1 , 6 i+2 . The raw temperature is measured and controlled using a crude outlet side thermometer 5 installed on the outlet side of the tube. The material to be rolled passing through this area further passes through a finishing rolling mill group 3 and is wound up by a coiler 4.
連続加熱炉1で加熱したスラブの温度を連続加
熱炉1の直後ではなく粗圧延機群2の出側で測定
するのは、一つには加熱炉の直後ではスラブにス
ケールが付着しているため正確なスラブ温度の測
定が出来ないからであり、さらには、粗圧延機間
でも冷却水やスケール等の影響を受け、正確なス
ラブ温度の測定が困難だからである。かくして、
現在のホツトストリツプミルの操業では、粗圧延
を完了した時点のスラブ温度が粗出側目標温度を
満足したかによつて加熱炉抽出時のスラブ温度の
評価を行つている。 The reason why the temperature of the slab heated in the continuous heating furnace 1 is measured at the exit side of the rough rolling mill group 2 rather than immediately after the continuous heating furnace 1 is because scale is attached to the slab immediately after the heating furnace. This is because the slab temperature cannot be measured accurately, and furthermore, it is difficult to accurately measure the slab temperature because it is affected by cooling water, scale, etc. between the rough rolling mills. Thus,
In the current operation of hot strip mills, the temperature of the slab at the time of extraction from the heating furnace is evaluated based on whether the slab temperature at the time of completion of rough rolling satisfies the target temperature on the roughing side.
従来、加熱炉の操業においては、オペレータが
長年の経験と勘により、加熱炉内のスラブ構成、
粗出側目標温度、圧延条件などを考慮して炉温設
定値を決定し、それを炉温制御装置に手動で設定
する方式がとられていた。 Traditionally, in the operation of a heating furnace, operators have been able to determine the slab configuration inside the heating furnace based on their years of experience and intuition.
The method used was to determine the furnace temperature set value in consideration of the target temperature on the raw side, rolling conditions, etc., and then manually set it in the furnace temperature control device.
ところが、近年、演算装置、特に計算機(コン
ピユータ)が発達し、それが加熱炉の温度制御装
置にも導入されるようになり、炉温設定値を計算
機の演算結果に従つて自動的に設定する方式が行
われるようになつてきた。その一例を第2図を参
照して説明する。 However, in recent years, arithmetic devices, especially computers, have developed, and they are now being introduced into heating furnace temperature control devices, allowing the furnace temperature setting to be automatically set according to the results of computer calculations. The method has come to be practiced. An example of this will be explained with reference to FIG.
第2図において、スラブ6i,6i+1,6i+2…が
連続加熱炉1内に抽出口側から順番に位置してい
るものとする。加熱炉1内の温度θgが炉温検出器
7によつて検出され、炉温制御手段8に入力され
る。炉温制御手段8は、この炉温θgを設定炉温演
算手段11から与えられる炉温設定値θgrefと比較
し、両者が一致するように、すなわち両者間の偏
差が零になるように加熱炉1のバーナ9を自動制
御する。炉温設定値θgrefを求めるために、スラブ
6i,6i+1,6i+2…が加熱炉1内に装入されてか
ら抽出されるまで各スラブの温度を計算する炉内
スラブ温度演算手段10と、粗出側目標温度θdref
から抽出目標温度θcrefを演算する抽出目標温度演
算手段12とが設けられ、両演算結果に基づいて
設定炉温演算手段11が前述の設定炉温θgrefを演
算する。 In FIG. 2, it is assumed that slabs 6 i , 6 i+1 , 6 i+2 . . . are located in the continuous heating furnace 1 in order from the extraction port side. The temperature θ g inside the heating furnace 1 is detected by the furnace temperature detector 7 and input to the furnace temperature control means 8 . The furnace temperature control means 8 compares this furnace temperature θ g with the furnace temperature set value θ gref given from the set furnace temperature calculation means 11, and adjusts the temperature so that the two agree, that is, so that the deviation between the two becomes zero. The burner 9 of the heating furnace 1 is automatically controlled. In order to obtain the furnace temperature set value θ gref , calculate the temperature of each slab from the time the slabs 6 i , 6 i+1 , 6 i+2 ... are charged into the heating furnace 1 until they are extracted. Temperature calculation means 10 and crude output side target temperature θ dref
An extraction target temperature calculation means 12 is provided for calculating an extraction target temperature θ cref from the extraction target temperature θ cref, and a set furnace temperature calculation means 11 calculates the above-mentioned set furnace temperature θ gref based on the results of both calculations.
設定炉温演算手段11はスラブが炉内に装入さ
れてから一定時間ごとに、あるいはスラブが炉内
に移動する度ごとに、スラブ温度を順次計算す
る。この温度の軌跡の一例が第3図に示されてい
る。第3図はスラブ6iを対象にして示したもの
であり、スラブ6iは炉に装入された時の位置taで
は温度θai、抽出口に到達した時の位置tbでは温度
θbiである。ここでスラブ6iが位置tbに到達した時
の状態を考え、第2図の装置の制御動作を説明す
る。 The set furnace temperature calculating means 11 sequentially calculates the slab temperature at regular intervals after the slab is loaded into the furnace, or every time the slab is moved into the furnace. An example of this temperature trajectory is shown in FIG. Figure 3 shows the slab 6 i , which has a temperature θ ai at the position t a when it is charged into the furnace, and a temperature θ ai at the position t b when it reaches the extraction port. It is bi . Here, the control operation of the apparatus shown in FIG. 2 will be explained by considering the state when the slab 6 i reaches the position t b .
スラブ6iが抽出口に到達した時のスラブ6iの
現状のスラブ温度θbiが炉内スラブ温度演算手段
10により計算されると、設定炉温演算手段11
は計算された現状温度θbiをもとにして、スラブ
6iの抽出温度θbiが抽出目標温度θcrefiになるよう
に炉温設定値θgrefを算出し、炉温制御手段8に入
力する。炉温制御手段8はバーナ9を調節し、炉
温θgが炉温設定値θgrefになるように制御する。そ
の結果、スラブ6iは抽出目標温度θcrefiに加熱さ
れることになる。なお、その場合、抽出目標温度
θcrefiは予め粗出側目標温度θdrefiから計算される。 When the current slab temperature θ bi of the slab 6 i when the slab 6 i reaches the extraction port is calculated by the in-furnace slab temperature calculation means 10, the set furnace temperature calculation means 11
calculates the furnace temperature setting value θ gref based on the calculated current temperature θ bi so that the extraction temperature θ bi of the slab 6 i becomes the extraction target temperature θ crefi , and inputs it to the furnace temperature control means 8. . The furnace temperature control means 8 adjusts the burner 9 so that the furnace temperature θ g becomes the furnace temperature set value θ gref . As a result, the slab 6 i is heated to the extraction target temperature θ crefi . In this case, the extraction target temperature θ crefi is calculated in advance from the raw extraction side target temperature θ drefi .
このように従来の加熱炉制御では、炉内スラブ
の温度を正確に計算し、その計算値をもとにスラ
ブを抽出目標温度に加熱するために必要な炉温を
算出し、設定するというフイードフオワード的制
御が基本となつている。したがつて炉内スラブの
温度を正確に計算することが重要なポイントとな
り、計算したスラブ温度に誤差があると、スラブ
を抽出目標温度に加熱したと予測したにもかかわ
らず、実際には加熱炉の後工程である圧延に適し
た温度に達しない(加熱不足)ことや、逆に過熱
という状態を生じてしまう。例えば第3図に示す
ように、スラブ6iの抽出温度θciを粗出側目標温
度θdrefiに対応する抽出目標温度θcrefiに加熱したも
のと予測したにもかかわらず、実際にそのスラブ
6iが加熱炉1から抽出され、粗出側で測定する
と粗出側目標温度θdrefiとは異なる他diを示すこ
とがある。これはスラブ6iの温度軌跡θai−θbi−
θciと計算した値との間に誤差が含まれていれば当
然起こり得る現象である。 In this way, in conventional heating furnace control, the temperature of the slab inside the furnace is accurately calculated, and based on that calculated value, the furnace temperature required to heat the slab to the extraction target temperature is calculated and set. Eid-forward control is the basis. Therefore, it is important to accurately calculate the temperature of the slab in the furnace. If there is an error in the calculated slab temperature, the slab may not actually be heated even though it is predicted to have been heated to the extraction target temperature. This may result in the temperature not reaching the temperature suitable for rolling, which is a subsequent process in the furnace (insufficient heating), or conversely, overheating. For example, as shown in FIG. 3, even though it was predicted that the extraction temperature θ ci of the slab 6 i was heated to the extraction target temperature θ crefi corresponding to the rough extraction side target temperature θ drefi , the slab 6 i was actually heated. When i is extracted from the heating furnace 1 and measured on the crude output side, it may show a value di different from the crude output side target temperature θ drefi . This is the temperature trajectory θ ai −θ bi − of slab 6 i
This phenomenon can naturally occur if an error is included between θ ci and the calculated value.
ここで、スラブの抽出温度と粗出側温度との関
係および炉内スラブ温度の計算誤差について説明
する。 Here, the relationship between the extraction temperature of the slab and the raw temperature and the calculation error of the in-furnace slab temperature will be explained.
すでに述べたように、現在、スラブの抽出温度
の管理は粗出側温度を用いて実施している。した
がつて、スラブの抽出目標温度θcrefは粗出側目標
温度θdrefから決定される。このスラブの抽出温度
と粗出側温度との関係、すなわち加熱炉から抽出
されたスラブが粗圧延され、スラブ温度が順次降
下していく粗温度降下モデル計算は当該分野の研
究者によりすでに詳細に研究され、明らかにされ
ている。すなわち、抽出温度θcと粗出側温度θdと
の関係は粗圧延条件、例えば粗圧延時間trpll、空
冷時間tair、水冷時間tw、粗圧延各パス後のスラ
ブ厚hj、スラブ厚H…などをパラメータとした関
数式
θd=f(θc、trpll、tair、tw、hj、H、…)………(
1)
で計算される。逆に粗出側温度から抽出温度を逆
算する場合は(1)式を収束計算すれば容易に求ま
る。 As already mentioned, the extraction temperature of the slab is currently controlled using the raw temperature. Therefore, the extraction target temperature θ cref of the slab is determined from the raw extraction side target temperature θ dref . Researchers in the field have already detailed the relationship between the slab extraction temperature and the roughing side temperature, that is, the crude temperature drop model calculation in which the slab extracted from the heating furnace is roughly rolled and the slab temperature gradually decreases. researched and revealed. That is, the relationship between the extraction temperature θ c and the roughing side temperature θ d depends on the rough rolling conditions, such as the rough rolling time t rpll , the air cooling time t air , the water cooling time t w , the slab thickness h j after each rough rolling pass, and the slab Functional formula θ d = f (θ c , t rpll , t air , t w , h j , H,…) with parameters such as thickness H… (
1) Calculated by Conversely, when calculating the extraction temperature from the raw temperature, it can be easily determined by convergence calculation using equation (1).
次に炉内スラブ温度計算について述べる。 Next, we will discuss the furnace slab temperature calculation.
通常、炉内に置かれたスラブの温度は、周知の
フーリエの一次元熱伝導方式
∂θ/∂t=a∂2θ/∂x2 ………(2)
と、その境界条件
K(∂θ/∂X)X=H/2=q ………(3)
とから計算される。なお、(2)、(3)式で、θはスラ
ブの温度、tは時間、Xはスラブ厚み方向の距
離、qはスラブへの入熱、Kおよびaは定数であ
る。Xはスラブの厚み方向の中心を零としてX=
H/2のところでスラブ表面位置に対応する。 Normally, the temperature of a slab placed in a furnace is determined by the well-known Fourier one-dimensional heat conduction method ∂θ/∂t=a∂ 2 θ/∂x 2 ......(2) and its boundary condition K(∂ θ/∂X) X=H/2 =q ......(3) Calculated from. In equations (2) and (3), θ is the temperature of the slab, t is time, X is the distance in the thickness direction of the slab, q is the heat input to the slab, and K and a are constants. X is zero at the center of the slab in the thickness direction, and X=
This corresponds to the slab surface position at H/2.
(3)式のスラブへの入熱qはステフアン・ボルツ
マンの輻射の式
q=σ・Φcg・{(θg+273)4−(σs+273)4}
………(4)
から計算される。(4)式で、σはステフアン・ボル
ツマン定数、Φcgは総括熱吸収率、θgは炉温、θs
はスラブ表面温度である。 The heat input q into the slab in equation (3) is calculated using the Stefan-Boltzmann radiation equation q=σ・Φ cg・{(θ g +273) 4 −(σ s +273) 4 }
......Calculated from (4). In equation (4), σ is the Stefan-Boltzmann constant, Φ cg is the overall heat absorption rate, θ g is the furnace temperature, and θ s
is the slab surface temperature.
(2)〜(4)式を計算することにより、炉内各スラブ
の温度を各スラブが炉に装入されてから抽出され
るまで計算することができる。この炉内スラブ温
度計算で誤差を生じる主な原因は(4)式のスラブへ
の入熱qの演算誤差であつて、真のスラブへの入
熱を把握するのが困難なためである。真のスラブ
への入熱を把握できないのは、総括熱吸収率Φcg
を正しく同定できないこと、および炉温θgの検出
値が必ずしも正確でないことに問題がある。そこ
で多くの研究者が炉内スラブへの伝熱に関する研
究を実施しているが、未だ充分な解明はなされて
いないのが実情である。 By calculating equations (2) to (4), the temperature of each slab in the furnace can be calculated from when each slab is charged into the furnace until it is extracted. The main reason for the error in calculating the slab temperature in the furnace is the calculation error of the heat input q to the slab in equation (4), and it is because it is difficult to grasp the true heat input to the slab. The reason why the true heat input to the slab cannot be grasped is the overall heat absorption rate Φ cg
The problem is that it cannot be identified correctly, and that the detected value of the furnace temperature θ g is not necessarily accurate. Therefore, many researchers are conducting research on heat transfer to the slab inside the furnace, but the reality is that the issue has not yet been fully elucidated.
例えば、炉温θgは、第2図に示すように、炉温
検出器7により検出しているが、炉内の温度はど
この位置でも一定というわけではなく、炉温検出
器を炉内のどこに位置するかによつて炉温検出値
は異なる。さらにバーナ9による燃料の燃焼によ
る炎の影響を受け、真のスラブへの入熱に寄与す
る炉温を把握するのが困難になる。 For example, as shown in Figure 2, the furnace temperature θ g is detected by the furnace temperature detector 7, but the temperature inside the furnace is not constant at any position, so The detected furnace temperature value differs depending on where it is located. Furthermore, it is affected by the flame caused by the combustion of fuel by the burner 9, making it difficult to grasp the furnace temperature that contributes to true heat input to the slab.
このように、炉内スラブ温度の計算では誤差を
伴うのは避けられないというのが実情である。炉
内スラブ温度計算に誤差があると、すでに述べた
ように、従来のフイードフオワード制御だけで
は、抽出目標温度とは異なつた温度でスラブが抽
出されることになる。その場合、スラブが抽出目
標温度より低い温度で抽出されると、後工程の圧
延に悪影響を及ぼすと共に品質に支障を来たし、
抽出目標温度より高い温度で抽出されると、それ
だけエネルギー損失が増大することになる。 In this way, the reality is that calculations of the furnace slab temperature inevitably involve errors. If there is an error in the furnace slab temperature calculation, as mentioned above, the slab will be extracted at a temperature different from the extraction target temperature using conventional feed forward control alone. In that case, if the slab is extracted at a temperature lower than the target extraction temperature, it will have a negative impact on the rolling process in the subsequent process and will impede quality.
If extraction is performed at a temperature higher than the extraction target temperature, energy loss will increase accordingly.
本発明は以上述べた従来技術の問題点を解消
し、スラブ抽出温度の精度向上、およびそれによ
る圧延の安定、品質向上、省エネルギーを達成し
得る連続加熱炉の温度制御装置を提供することを
目的とするものである。
An object of the present invention is to provide a temperature control device for a continuous heating furnace that can solve the problems of the conventional technology described above and improve the accuracy of slab extraction temperature, thereby achieving rolling stability, quality improvement, and energy saving. That is.
上記目的を達成するために本発明による連続加
熱炉の温度制御装置は、複数のスラブが装入され
る連続加熱炉の炉内温度を検出する炉温検出器
と、前記連続加熱炉内を加熱する加熱手段と、前
記連続加熱炉から抽出されて粗圧延を完了した後
の粗出側スラブ温度を検出する粗出側温度計と、
前記連続加熱炉から抽出された時のスラブの抽出
目標温度を粗圧延完了後の粗出側目標温度から逆
算演算する第1の演算手段と、前記粗出側温度計
によつて検出された粗出側スラブ温度検出値か
ら、前記連続加熱炉から抽出された時のスラブ温
度を推定演算する第2の演算手段と、前記連続加
熱炉内のスラブの温度をスラブが炉内に装入され
てから抽出されるまで順次予測演算する第3の演
算手段と、前記第2の演算手段によつて算出され
た抽出温度推定値と前記第3の演算手段によつて
算出された抽出温度予測値とを比較し、その差に
応じて、前記第1の演算手段によつて算出された
抽出目標温度を修正演算し、炉内後続のスラブの
新たな抽出目標温度として出力する第4の演算手
段と、前記第3の演算手段によつて求められたス
ラブ温度と前記第4の演算手段によつて求められ
た抽出目標温度とをもとにして加熱炉抽出時のス
ラブ温度をその抽出目標温度にするのに必要な炉
温設定値を演算する第5の演算手段と、前記炉内
温度が前記第5の演算手段によつて求められた炉
温設定値になるように前記加熱手段を制御する炉
温制御手段と備えたことを特徴とするものであ
る。
In order to achieve the above object, the temperature control device for a continuous heating furnace according to the present invention includes a furnace temperature detector that detects the temperature inside the continuous heating furnace into which a plurality of slabs are charged, and a temperature control device for heating the inside of the continuous heating furnace. a roughing side thermometer for detecting the roughing side slab temperature after being extracted from the continuous heating furnace and completing rough rolling;
a first calculating means for back-calculating an extraction target temperature of the slab when extracted from the continuous heating furnace from a roughing side target temperature after completion of rough rolling; a second calculating means for estimating and calculating the temperature of the slab when extracted from the continuous heating furnace from the detected value of the slab temperature on the outlet side; a third calculating means that sequentially performs predictive calculations until extracted from the extraction temperature; an estimated extraction temperature value calculated by the second calculating means; and a predicted extraction temperature value calculated by the third calculating means and a fourth calculation means for correcting the extraction target temperature calculated by the first calculation means according to the difference, and outputting the corrected extraction target temperature for the subsequent slab in the furnace. , based on the slab temperature determined by the third calculation means and the extraction target temperature determined by the fourth calculation means, the slab temperature at the time of heating furnace extraction is adjusted to the extraction target temperature. a fifth calculating means for calculating a furnace temperature set value necessary for the heating, and controlling the heating means so that the furnace temperature becomes the furnace temperature set value determined by the fifth calculating means. It is characterized by being equipped with a furnace temperature control means.
本発明は次の2点を基本とするものである。 The present invention is based on the following two points.
(1) 炉内スラブ温度計算には誤差を伴うので、従
来のフイードフオワード制御だけではその誤差
による粗出側温度変動を回避することができな
い。そこで、すでに確立された粗温度降下モデ
ルを用いて粗出側温度実測値から抽出温度を算
出推定し、この推定値をフイードバツク情報と
して使用する。具体的には粗出側温度実測値か
ら算出した抽出温度推定値cと、炉内スラブ
温度計算で予測演算した抽出温度予測値θcとを
比較し、その偏差Δθの信号をフイードバツク
情報とする。(1) Since the slab temperature calculation in the furnace involves errors, it is not possible to avoid temperature fluctuations on the rough output side due to the errors using conventional feedforward control alone. Therefore, an already established crude temperature drop model is used to calculate and estimate the extraction temperature from the actual measured temperature on the crude output side, and this estimated value is used as feedback information. Specifically, the estimated extraction temperature value c calculated from the actual measured value of the raw temperature is compared with the predicted extraction temperature value θ c calculated by calculating the furnace slab temperature, and the signal of the deviation Δθ is used as feedback information. .
(2) 上記(1)項で計算した偏差Δθに応じて炉内ス
ラブの抽出目標温度を修正する。抽出目標温度
を修正した後は、従来周知の技術により炉内温
度が調節され、抽出温度が変化し、粗出側目標
温度が達成される。(2) Correct the extraction target temperature of the furnace slab according to the deviation Δθ calculated in item (1) above. After correcting the extraction target temperature, the furnace temperature is adjusted by a conventionally known technique, the extraction temperature is changed, and the rough extraction side target temperature is achieved.
第4図は本発明の一実施例を示すものである。
第4図の装置は、第2図の装置を基本とし、それ
に破線で囲まれた部分のブロツク、すなわち抽出
温度演算手段13と、抽出目標温度修正手段14
と、加算手段15とを付加することによつて構成
されている。抽出温度演算手段13は粗出側温度
計5によつて検出したスラブ温度dをもとに抽
出温度を推定演算する手段であつて、粗圧延での
実績情報を使用するほかは抽出目標温度演算装置
12と同じ粗温度降下モデル(1)式を用いて演算す
る。抽出目標温度修正手段14は抽出温度演算手
段13によつて推定された抽出温度推定値cと、
炉内スラブ温度演算手段10によつて算出された
抽出温度予測値θcとを比較し、その偏差に応じて
炉内スラブ6i+1、6i+2、6i+3…の各抽出目標温
度を修正するための修正量Δθcrefを演算する。抽
出目標温度演算手段12によつて算出された抽出
目標温度θcrefと、抽出目標温度修正手段14によ
つて算出された修正量Δθcrefとは加算手段15に
よつて加算され、その和(θcref+Δθcref)が設定
炉温演算手段11に導かれる。他の部分の構成は
第2図の場合と同様である。
FIG. 4 shows an embodiment of the present invention.
The device shown in FIG. 4 is based on the device shown in FIG. 2, and includes blocks surrounded by broken lines, that is, extraction temperature calculation means 13 and extraction target temperature correction means 14.
and adding means 15. The extraction temperature calculation means 13 is a means for estimating and calculating the extraction temperature based on the slab temperature d detected by the roughing side thermometer 5, and performs extraction target temperature calculation except for using the actual information in rough rolling. Calculation is performed using the same crude temperature drop model equation (1) as in device 12. The extraction target temperature correction means 14 extracts the extraction temperature estimate c estimated by the extraction temperature calculation means 13,
The extraction temperature prediction value θ c calculated by the furnace slab temperature calculation means 10 is compared, and each extraction of the furnace slabs 6 i+1 , 6 i+2 , 6 i+3 . . . is performed according to the deviation. A correction amount Δθcref for correcting the target temperature is calculated. The extraction target temperature θ cref calculated by the extraction target temperature calculation means 12 and the correction amount Δθ cref calculated by the extraction target temperature correction means 14 are added by the addition means 15, and the sum (θ cref +Δθ cref ) is guided to the set furnace temperature calculation means 11. The configuration of other parts is the same as that in FIG. 2.
次に第4図の装置の動作を特定のスラブ6iに
着目して第5図を参照しながら説明する。 Next, the operation of the apparatus shown in FIG. 4 will be explained with reference to FIG. 5, focusing on a particular slab 6 i .
まず、スラブ6iが連続加熱炉1内にある時を
考える。この場合、炉内スラブ温度演算手段10
はスラブ6iが炉内に装入されてから抽出される
まで、一定時間ごとに、あるいはスラブの移動と
共に、スラブの温度を、(2)〜(4)式を用いて順次演
算する。このスラブ温度演算結果をもとにして、
設定炉温演算手段11はスラブ6iの抽出温度が
θcrefiになるように炉温設定値θgrefを算出し、その
算出結果を炉温制御装置8に出力する。炉温制御
装置8は炉温制御マイナーループを形成してお
り、炉温検出器7による炉温が炉温設定値θgrefに
なるようにバーナ9を調節する。この結果、炉内
スラブ温度演算手段10によつて計算されたスラ
ブ6iの抽出温度θciは抽出目標温度θcrefiに加熱さ
れたものと予測する。ここまでの温度軌跡は第5
図のイの部分に対応する。なお、抽出目標温度
θcrefiは粗出側目標温度θdrefiから抽出目標温度演算
手段12によつて、スラブ6iが連続加熱炉1に
装入される時あるいは装入される前に予め計算さ
れる。 First, let us consider the case where the slab 6 i is in the continuous heating furnace 1 . In this case, the in-furnace slab temperature calculation means 10
The temperature of the slab is calculated sequentially using equations (2) to (4) at regular intervals or as the slab is moved, from when the slab 6 i is loaded into the furnace until it is extracted. Based on this slab temperature calculation result,
The furnace temperature setting calculation means 11 calculates the furnace temperature setting value θ gref so that the extraction temperature of the slab 6 i becomes θ crefi , and outputs the calculation result to the furnace temperature control device 8 . The furnace temperature control device 8 forms a furnace temperature control minor loop, and adjusts the burner 9 so that the furnace temperature measured by the furnace temperature detector 7 becomes the furnace temperature set value θ gref . As a result, it is predicted that the extraction temperature θ ci of the slab 6 i calculated by the in-furnace slab temperature calculation means 10 has been heated to the extraction target temperature θ crefi . The temperature trajectory so far is the fifth
Corresponds to part A in the figure. Note that the extraction target temperature θ crefi is calculated in advance by the extraction target temperature calculation means 12 from the crude extraction side target temperature θ drefi when or before the slab 6 i is charged into the continuous heating furnace 1. Ru.
次に、このスラブ6iが加熱炉1から抽出され、
粗圧延を完了し、粗出側温度計5の真下を通過し
た時点tdを考える。この時、粗出側温度計5で検
出されたスラブ6iの温度diはスラブ6iを粗出側
目標温度θdrefに対応する抽出目標温度θcrefiに加熱
されているので、粗出側目標温度θdrefiに一致す
るはずであるが、前述のように炉温スラブ温度計
算に誤差を含んでいるため必ずしも一致しない。 Next, this slab 6 i is extracted from the heating furnace 1,
Let us consider the time t d when the rough rolling is completed and the rough rolling passes directly under the roughing side thermometer 5. At this time, the temperature di of the slab 6 i detected by the roughing side thermometer 5 is the roughing side target temperature because the slab 6 i is heated to the extraction target temperature θ crefi corresponding to the roughing side target temperature θ dref . It should match the temperature θ drefi , but as mentioned above, it does not necessarily match because the calculation of the furnace temperature slab temperature includes an error.
ここで例えば、第5図に示すように、スラブ温
度検出値diが目標温度θdrefiよりも低かつたもの
としてみる。このようにスラブ6iが粗出側目標
温度を満足しない場合、連続加熱炉の特性上、ス
ラブ6iに後続する炉内スラブ6i+1,6i+2,6i+3
…も同様に温度不足の状態を生ずる。連続加熱炉
では複数のスラブが連続して装入されており、ス
ラブ6iに後続するスラブはスラブ6iとほぼ同様
な炉内雰囲気条件で加熱されているためであり、
その傾向はスラブ6iに近接するスラブほど顕著
である。 Here, for example, as shown in FIG. 5, it is assumed that the detected slab temperature value di is lower than the target temperature θ drefi . In this way, when slab 6 i does not satisfy the target temperature on the roughing side, due to the characteristics of a continuous heating furnace, slabs 6 i+1 , 6 i +2 , 6 i+3 in the furnace following slab 6 i
... similarly causes a state of insufficient temperature. This is because a plurality of slabs are continuously charged in a continuous heating furnace, and the slabs following slab 6 i are heated under almost the same furnace atmosphere conditions as slab 6 i .
This tendency is more pronounced in slabs closer to slab 6 i .
本発明は、このような連続加熱炉の特性を考慮
し、従来の制御機能にフイードバツク制御機能を
加えるところに特徴がある。そこでまず粗出側温
度計5によつて検出されたスラブ6iの温度diが
抽出温度演算手段13に入力され、ここでスラブ
6iの抽出温度推定値ciが算出される。この場
合、推定値ciは(1)式の粗温度降下モデルを用い
て粗出側検出温度diから求められる。 The present invention is characterized in that it takes into consideration the characteristics of such a continuous heating furnace and adds a feedback control function to the conventional control function. Therefore, first, the temperature di of the slab 6 i detected by the raw-output side thermometer 5 is input to the extraction temperature calculation means 13, where the estimated extraction temperature value ci of the slab 6 i is calculated. In this case, the estimated value ci is obtained from the rough output side detected temperature di using the rough temperature drop model of equation (1).
抽出目標温度修正手段14は、まず抽出温度演
算手段13で算出された抽出温度ciと、炉内ス
ラブ温度演算手段10で計算された抽出温度予測
値θciとの比較を行い、その差Δθiを式
Δθi=θci−ci ………(5)
に従つて求める。 The extraction target temperature correction means 14 first compares the extraction temperature ci calculated by the extraction temperature calculation means 13 with the extraction temperature predicted value θ ci calculated by the furnace slab temperature calculation means 10, and calculates the difference Δθ i is calculated according to the formula Δθ i =θ ci − ci (5).
次に、この差Δθiに応じて炉内スラブ6i+1、6i
+2、6i+3…の抽出目標温度修正量を下式に従つて
計算する。 Next, depending on this difference Δθ i, the furnace slabs 6 i+1 and 6 i
+2 , 6 i+3 ... Calculate the extraction target temperature correction amount according to the formula below.
Δθcrefi+1=Ci+1・Δθi Δθcrefi+2=Ci+2・Δθi Δθcrefi+3=Ci+3・Δθi 〓 ……(6) ここで、Ci+1,Ci+2,Ci+3…は定数である。 Δθ crefi+1 = C i+1・Δθ i Δθ crefi+2 = C i+2・Δθ i Δθ crefi+3 = C i+3・Δθ i 〓 ……(6) Here, C i+1 , C i+2 , C i+3 ... are constants.
(5)、(6)式の意味するところは次の通りである。
(5)式でΔθiが正の場合、炉内スラブ温度演算手段
10による炉内スラブ温度計算は真のスラブ温度
よりもΔθiだけ高く見積つた計算をしていたこと
になる。すなわち、スラブ6iの真の抽出温度は
炉内スラブ温度演算手段10によつて予測した温
度θciに達していなかつたことを意味し、その予測
誤差が(5)式のΔθiに対応する。そこで連続加熱炉
の特性上、後続スラブも同様に加熱不足を生じる
ため、後続スラブの抽出目標温度をΔθiに対応す
る量だけ高めてやる。その修正量が(6)式によつて
求められる値である。その結果、設定炉温演算手
段11は予め設定されていた抽出目標温度に(6)式
の修正量を加えた新たな抽出目標温度cref、す
なわちcrefi+1
=θcrefi+1+Δθcrefi+1 crefi+2
=θcrefi+2+Δθcrefi+2 crefi+3
=θcrefi+3+Δθcrefi+3
〓 ……(7)
をもとに炉温設定値を加算手段15によつて、演
算し、それを炉温制御手段8に出力する。 The meanings of equations (5) and (6) are as follows.
If Δθ i is positive in equation (5), the in-furnace slab temperature calculation by the in-furnace slab temperature calculating means 10 is estimated to be higher than the true slab temperature by Δθ i . That is, it means that the true extraction temperature of slab 6 i did not reach the temperature θ ci predicted by the furnace slab temperature calculation means 10, and the prediction error corresponds to Δθ i in equation (5). . Therefore, due to the characteristics of the continuous heating furnace, the subsequent slabs will also be underheated, so the extraction target temperature of the subsequent slabs is increased by an amount corresponding to Δθ i . The amount of correction is the value determined by equation (6). As a result, the set furnace temperature calculation means 11 calculates a new extraction target temperature cref by adding the correction amount of equation (6) to the preset extraction target temperature, that is, crefi+1 =θ crefi+1 +Δθ crefi+1 crefi +2 = θ crefi+2 +Δθ crefi+2 crefi+3 =θ crefi+3 +Δθ crefi+3 〓 ...Based on (7), the furnace temperature set value is calculated by the addition means 15, and it is It is output to the furnace temperature control means 8.
炉温制御手段8は第2図の場合と全く同様に炉
温が炉温設定値になるようにバーナ9を調節制御
する。この場合、炉内スラブの抽出目標温度が高
くなるため、(6)式による目標値修正量が無い場合
に比べ、炉温が高められ、後続スラブの粗出側温
度は新たな目標温度に一致するように制御される
ことになる。 The furnace temperature control means 8 adjusts and controls the burner 9 so that the furnace temperature becomes the furnace temperature set value, just as in the case of FIG. In this case, the extraction target temperature of the slab in the furnace becomes higher, so the furnace temperature is raised compared to the case where there is no target value correction amount by equation (6), and the rough extraction side temperature of the subsequent slab matches the new target temperature. It will be controlled to do so.
以上の動作をスラブが粗出側温度計5の真下を
通過する度ごとに行うことにより粗出側スラブ温
度の精度向上を達成することができる。 By performing the above operation every time the slab passes directly under the rough output side thermometer 5, it is possible to improve the precision of the rough output side slab temperature.
なお、(6)式において定数Ci+1、Ci+2、Ci+3…は
重み係数であつて、抽出口に近いスラブほど粗出
側温度計5で検出したスラブに近い特性を示すこ
とから
Ci+1>Ci+2>Ci+3>…
の関係にある。 In equation (6), the constants C i+1 , C i+2 , C i+3 . . . are weighting coefficients, and the closer the slab is to the extraction port, the closer the characteristics to the slab detected by the raw-output side thermometer 5 are. As shown, the relationship is C i+1 >C i+2 >C i+3 >...
以上述べた各構成要素8,10,11,12,
13,14による各演算は共通のコンピータ、例
えばマイクロコンピユータによつて実行させるこ
とができる。しかし、各機能単位ごとにデイジタ
ル型もしくはアナログ型の装置として構成しても
よい。 Each component mentioned above 8, 10, 11, 12,
Each operation by 13 and 14 can be executed by a common computer, for example a microcomputer. However, each functional unit may be configured as a digital or analog type device.
以上詳細に述べたように本発明によれば粗出側
スラブ温度の精度向上を達成することができ、そ
の結果、圧延品質の向上、圧延の安定、省エネル
ギーを達成することができる。
As described in detail above, according to the present invention, it is possible to improve the precision of the roughing side slab temperature, and as a result, it is possible to improve rolling quality, stabilize rolling, and save energy.
第1図はホツトストリツプミルラインの側面配
置図、第2図は従来の加熱炉制御装置のブロツク
図、第3図は同制御装置によるスラブ温度軌跡の
一例を示す特性線図、第4図は本発明の一実施例
を示すブロツク図、第5図は同装置による制御態
様を説明するためのスラブ温度軌跡の一例を示す
特性線図である。
1……連続加熱炉、2……粗圧延機群、5……
粗出側温度計、6……スラブ、7……炉温検出
器、8……炉温制御手段、9……バーナ、10…
…炉内スラブ温度演算手段、11……設定炉温演
算手段、12……抽出目標温度演算手段、13…
…抽出温度演算手段、14……抽出目標温度修正
手段、15……加算手段。
Fig. 1 is a side layout diagram of a hot strip mill line, Fig. 2 is a block diagram of a conventional heating furnace control device, Fig. 3 is a characteristic diagram showing an example of the slab temperature trajectory by the control device, and Fig. 4 The figure is a block diagram showing one embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a characteristic diagram showing an example of a slab temperature trajectory for explaining the control mode by the same device. 1... Continuous heating furnace, 2... Rough rolling mill group, 5...
Rough output side thermometer, 6... Slab, 7... Furnace temperature detector, 8... Furnace temperature control means, 9... Burner, 10...
...Furnace slab temperature calculation means, 11...Setting furnace temperature calculation means, 12...Extraction target temperature calculation means, 13...
... Extraction temperature calculation means, 14 ... Extraction target temperature correction means, 15 ... Addition means.
Claims (1)
温度を検出する炉温検出器と、 前記連続加熱炉内を加熱する加熱手段と、 前記連続加熱炉から抽出されて粗圧延を完了し
た後の粗出側スラブ温度を検出する粗出側温度計
と、 前記連続加熱炉から抽出された時のスラブの抽
出目標温度を粗圧延完了後の粗出側目標温度から
逆算演算する第1の演算手段と、 前記粗出側温度計によつて検出された粗出側ス
ラブ温度検出値から、前記連続加熱炉から抽出さ
れた時のスラブ温度を推定演算する第2の演算手
段と、 前記連続加熱炉内のスラブの温度をスラブが炉
内に装入されてから抽出されるまで順次予測演算
する第3の演算手段と、 前記第2の演算手段によつて算出された抽出温
度推定値と前記第3の演算手段によつて算出され
た抽出温度予測値とを比較し、その差に応じて、
前記第1の演算手段によつて算出された抽出目標
温度を修正演算し、炉内後続スラブの新たな抽出
目標温度として出力する第4の演算手段と、 前記第3の演算手段によつて求められたスラブ
温度と前記第4の演算手段によつて求められた抽
出目標温度とをもとにして加熱炉抽出時のスラブ
温度をその抽出目標温度にするのに必要な炉温設
定値を演算する第5の演算手段と、 前記炉内温度が前記第5の演算手段によつて求
められた炉温設定値になるように前記加熱手段を
制御する炉温制御手段と を備えた連続加熱炉の温度制御装置。[Claims] 1. A furnace temperature detector for detecting the temperature inside the continuous heating furnace into which a plurality of slabs are charged; a heating means for heating the inside of the continuous heating furnace; and a heating means for heating the inside of the continuous heating furnace; a roughing side thermometer for detecting the roughing side slab temperature after completing rough rolling; and a roughing side thermometer for detecting the roughing side slab temperature after rough rolling is completed; a first calculation means that performs a back calculation; and a second calculation means that estimates the temperature of the slab when it is extracted from the continuous heating furnace, based on the temperature detection value of the roughing side slab detected by the roughing side thermometer. a calculation means; a third calculation means that sequentially predicts and calculates the temperature of the slab in the continuous heating furnace from when the slab is charged into the furnace until it is extracted; The extracted extraction temperature estimated value calculated by the third calculation means is compared with the extracted extraction temperature predicted value calculated by the third calculation means, and according to the difference,
a fourth calculation means for correcting the extraction target temperature calculated by the first calculation means and outputting the corrected extraction target temperature as a new extraction target temperature for the subsequent slab in the furnace; Based on the obtained slab temperature and the extraction target temperature obtained by the fourth calculation means, calculate a furnace temperature set value necessary to bring the slab temperature during heating furnace extraction to the extraction target temperature. and a furnace temperature control means that controls the heating means so that the furnace temperature becomes the furnace temperature set value determined by the fifth calculation means. Temperature control device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13030783A JPS6024323A (en) | 1983-07-19 | 1983-07-19 | Temperature control device of continuous heating furnace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13030783A JPS6024323A (en) | 1983-07-19 | 1983-07-19 | Temperature control device of continuous heating furnace |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6024323A JPS6024323A (en) | 1985-02-07 |
| JPH0328488B2 true JPH0328488B2 (en) | 1991-04-19 |
Family
ID=15031187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13030783A Granted JPS6024323A (en) | 1983-07-19 | 1983-07-19 | Temperature control device of continuous heating furnace |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6024323A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7597055B2 (en) * | 2022-02-28 | 2024-12-10 | Jfeスチール株式会社 | Slab temperature model correction device, correction method, furnace temperature control device for heating furnace, furnace temperature control method, and steel plate manufacturing method |
| JP7669954B2 (en) * | 2022-02-28 | 2025-04-30 | Jfeスチール株式会社 | Slab temperature model correction device, correction method, furnace temperature control device for heating furnace, furnace temperature control method, and steel plate manufacturing method |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52117215A (en) * | 1976-03-29 | 1977-10-01 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Control of continuous heat treating furnace |
| JPS5819435A (en) * | 1981-07-27 | 1983-02-04 | Daido Steel Co Ltd | Controlling method for continuous heating furnace |
-
1983
- 1983-07-19 JP JP13030783A patent/JPS6024323A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6024323A (en) | 1985-02-07 |
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