JP3436841B2 - 連続加熱炉の温度制御装置 - Google Patents
連続加熱炉の温度制御装置Info
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- JP3436841B2 JP3436841B2 JP08032996A JP8032996A JP3436841B2 JP 3436841 B2 JP3436841 B2 JP 3436841B2 JP 08032996 A JP08032996 A JP 08032996A JP 8032996 A JP8032996 A JP 8032996A JP 3436841 B2 JP3436841 B2 JP 3436841B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、スラブを連続的
に加熱する多帯式連続加熱炉の炉温を設定することによ
りスラブの温度を制御する連続加熱炉の温度制御装置に
関する。
に加熱する多帯式連続加熱炉の炉温を設定することによ
りスラブの温度を制御する連続加熱炉の温度制御装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】多帯式連続加熱炉は通常３０ｍ〜６０ｍ
の長さを持ち、複数個の炉帯に分けられている。各帯に
は燃料と空気とを供給するバーナーが設けられており、
燃料流量を調整することによって炉帯の温度を他帯から
ほぼ独立に制御することが可能になっている。加熱炉温
度制御の目的は以下のようである。 （１）スラブ抽出時の温度（平均、均熱、スキッド、表
面等）を目標温度まで加熱すること。 （２）スラブの昇温を目標昇温パターン通りに行なわせ
ること。 （３）燃料流量を最小にすること。
の長さを持ち、複数個の炉帯に分けられている。各帯に
は燃料と空気とを供給するバーナーが設けられており、
燃料流量を調整することによって炉帯の温度を他帯から
ほぼ独立に制御することが可能になっている。加熱炉温
度制御の目的は以下のようである。 （１）スラブ抽出時の温度（平均、均熱、スキッド、表
面等）を目標温度まで加熱すること。 （２）スラブの昇温を目標昇温パターン通りに行なわせ
ること。 （３）燃料流量を最小にすること。
【０００３】上記、（１）項及び（２）項はスラブを目
標抽出温度まで目標昇温パターン通りに加熱することに
より、高品質の圧延、製品品質の安定化を実現させる。
また（３）項は加熱に必要な燃料を最小にすることによ
り省エネルギーに寄与し、経済的な操業を実現させる。
従来は（１）項及び（３）項を重視してきたが、近年の
製品品質、特に機械的性質（抗張力、延伸性等）のスラ
ブ内及びスラブ間均一性に対する要求が厳しくなってお
り、スラブ毎の目標昇温パターン通りにスラブを加熱す
ることが要求されるようになってきた。
標抽出温度まで目標昇温パターン通りに加熱することに
より、高品質の圧延、製品品質の安定化を実現させる。
また（３）項は加熱に必要な燃料を最小にすることによ
り省エネルギーに寄与し、経済的な操業を実現させる。
従来は（１）項及び（３）項を重視してきたが、近年の
製品品質、特に機械的性質（抗張力、延伸性等）のスラ
ブ内及びスラブ間均一性に対する要求が厳しくなってお
り、スラブ毎の目標昇温パターン通りにスラブを加熱す
ることが要求されるようになってきた。
【０００４】従来技術として例えば特開平２−１５６０
１７号公報に開示されたものがある。これは各スラブに
目標昇温パターンを設定し、近接する類似のスラブを一
まとまりとして各グループ内で目標昇温パターンの共通
パラメータ（例：各帯スラブ昇温速度）の値を非線形計
画法により求め、予定変更（目標温度、抽出ピッチ）が
あっても目標昇温パターンの変更は行わないものであ
る。また、特公昭６０−２３６５号公報に開示されたも
のは、目標昇温パターンをスラブ装入後の経過時間と予
定在炉時間との比（無次元化時間）で表し、予定変更が
あった場合でも昇温パターンの変更は行わないものであ
る。
１７号公報に開示されたものがある。これは各スラブに
目標昇温パターンを設定し、近接する類似のスラブを一
まとまりとして各グループ内で目標昇温パターンの共通
パラメータ（例：各帯スラブ昇温速度）の値を非線形計
画法により求め、予定変更（目標温度、抽出ピッチ）が
あっても目標昇温パターンの変更は行わないものであ
る。また、特公昭６０−２３６５号公報に開示されたも
のは、目標昇温パターンをスラブ装入後の経過時間と予
定在炉時間との比（無次元化時間）で表し、予定変更が
あった場合でも昇温パターンの変更は行わないものであ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の制御方法で
は、 （ａ）近接するスラブとの加熱評価項目値の制約条件や
加熱負荷が違う場合にグループ分けが上手く出来ず、厳
しい制約のスラブや大きな加熱負荷のスラブを要求され
る品質（抽出時平均温度、均熱度、スキッドマーク量、
表面温度）に加熱することが出来ない。 （ｂ）加熱途中で予定変更があった場合に目標昇温パタ
ーンを時間軸方向に移動させるだけでは加熱評価項目値
が制約範囲内に入るとの保証がなく、制約範囲外となる
危険性がある。
は、 （ａ）近接するスラブとの加熱評価項目値の制約条件や
加熱負荷が違う場合にグループ分けが上手く出来ず、厳
しい制約のスラブや大きな加熱負荷のスラブを要求され
る品質（抽出時平均温度、均熱度、スキッドマーク量、
表面温度）に加熱することが出来ない。 （ｂ）加熱途中で予定変更があった場合に目標昇温パタ
ーンを時間軸方向に移動させるだけでは加熱評価項目値
が制約範囲内に入るとの保証がなく、制約範囲外となる
危険性がある。
【０００６】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたもので、その目的は帯に存在するスラブに共通の炉
温を設定すること、及び共通炉温が存在しない場合に抽
出スケジュールを修正することにより全てのスラブを、
要求される加熱制約を満たすように加熱することが可能
で、予定変更があっても加熱評価項目値を上下限制約範
囲内に収めることを可能にする多帯式連続加熱炉の温度
制御装置を提供するにある。
れたもので、その目的は帯に存在するスラブに共通の炉
温を設定すること、及び共通炉温が存在しない場合に抽
出スケジュールを修正することにより全てのスラブを、
要求される加熱制約を満たすように加熱することが可能
で、予定変更があっても加熱評価項目値を上下限制約範
囲内に収めることを可能にする多帯式連続加熱炉の温度
制御装置を提供するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】スラブを連続的に加熱す
る多帯式加熱炉の炉温を制御する炉温制御装置を有する
連続加熱炉において請求項１に記載の温度制御装置は、
抽出時平均スラブ温度、均熱度、スキッドマーク量等加
熱評価項目値の上下限値、鋼種、寸法及びスラブの抽出
スケジュールを入力し、スラブ毎の燃料流量が最小とな
る最適目標昇温パターン及びこのパターンに対応する各
帯の炉温を計算するスラブ毎目標昇温パターン計算手段
と、前記最適目標昇温パターンに対応する各帯の炉温を
基準として炉温の微小変化に対する加熱評価項目値への
影響係数、及び抽出スケジュールから計算した各帯在帯
時間を基準として各帯在帯時間の変化に対する加熱評価
項目値への影響係数を計算する影響係数計算手段と、前
記各影響係数に基づいてスラブが装入された時点以降の
任意の時刻における該当スラブの近隣スラブとの関係で
決まる各帯の共通炉温を計算する共通炉温計算手段と、
共通炉温が存在しない場合に加熱評価項目値を上下限範
囲内に入れるために抽出スケジュールを修正する抽出ス
ケジュール修正手段と、計算された前記共通炉温及び修
正された前記抽出スケジュールに基づき目標昇温パター
ンを計算する目標昇温パターン計算手段と、スラブの炉
内位置、厚み、幅、長さ、鋼種、装入温度、前回計算時
刻における実績温度等のスラブ情報及び現在炉温を入力
し、スラブ毎に実績温度を計算する実績処理手段と、前
記目標昇温パターン、前記修正された抽出スケジュール
及び前記スラブ毎の実績温度を入力し炉温設定値を計算
し、前記炉温制御装置に入力する設定炉温計算手段と、
を備えたことを特徴としている。
る多帯式加熱炉の炉温を制御する炉温制御装置を有する
連続加熱炉において請求項１に記載の温度制御装置は、
抽出時平均スラブ温度、均熱度、スキッドマーク量等加
熱評価項目値の上下限値、鋼種、寸法及びスラブの抽出
スケジュールを入力し、スラブ毎の燃料流量が最小とな
る最適目標昇温パターン及びこのパターンに対応する各
帯の炉温を計算するスラブ毎目標昇温パターン計算手段
と、前記最適目標昇温パターンに対応する各帯の炉温を
基準として炉温の微小変化に対する加熱評価項目値への
影響係数、及び抽出スケジュールから計算した各帯在帯
時間を基準として各帯在帯時間の変化に対する加熱評価
項目値への影響係数を計算する影響係数計算手段と、前
記各影響係数に基づいてスラブが装入された時点以降の
任意の時刻における該当スラブの近隣スラブとの関係で
決まる各帯の共通炉温を計算する共通炉温計算手段と、
共通炉温が存在しない場合に加熱評価項目値を上下限範
囲内に入れるために抽出スケジュールを修正する抽出ス
ケジュール修正手段と、計算された前記共通炉温及び修
正された前記抽出スケジュールに基づき目標昇温パター
ンを計算する目標昇温パターン計算手段と、スラブの炉
内位置、厚み、幅、長さ、鋼種、装入温度、前回計算時
刻における実績温度等のスラブ情報及び現在炉温を入力
し、スラブ毎に実績温度を計算する実績処理手段と、前
記目標昇温パターン、前記修正された抽出スケジュール
及び前記スラブ毎の実績温度を入力し炉温設定値を計算
し、前記炉温制御装置に入力する設定炉温計算手段と、
を備えたことを特徴としている。
【０００８】請求項２に記載の温度制御装置は、抽出時
平均スラブ温度、均熱度、スキッドマーク量等加熱評価
項目値の上下限値、鋼種、寸法及びスラブの抽出スケジ
ュールを入力し、スラブ毎の燃料流量が最小となる最適
目標昇温パターン及びこのパターンに対応する各帯の炉
温を計算するスラブ毎目標昇温パターン計算手段と、前
記最適目標昇温パターンに対応する各帯の炉温に基づい
てスラブが装入された時点以降の任意の時刻における該
当スラブの近隣スラブとの関係で決まる各帯の共通炉温
を予測計算して仮決定すると共に、該当スラブと近隣ス
ラブの加熱評価項目値を用いて共通炉温を決定する共通
炉温計算手段と、前記共通炉温計算手段によって仮決定
された共通炉温を入力し、前記抽出スケジュールに従っ
て該当スラブと近隣スラブの抽出までの温度を予測し、
加熱評価項目値を前記共通炉温計算手段に入力する焼き
上げ予測手段と、共通炉温が存在しない場合に加熱評価
項目値を上下限範囲内に入れるために抽出スケジュール
を修正する抽出スケジュール修正手段と、決定された前
記共通炉温及び修正された前記抽出スケジュールに基づ
き目標昇温パターンを計算する目標昇温パターン計算手
段と、スラブの炉内位置、厚み、幅、長さ、鋼種、装入
温度、前回計算時刻における実績温度等のスラブ情報及
び現在炉温を入力し、スラブ毎に実績温度を計算する実
績処理手段と、前記目標昇温パターン、前記修正された
抽出スケジュール及び前記スラブ毎の実績温度を入力し
炉温設定値を計算し、前記炉温制御装置に入力する設定
炉温計算手段と、を備えたことを特徴としている。
平均スラブ温度、均熱度、スキッドマーク量等加熱評価
項目値の上下限値、鋼種、寸法及びスラブの抽出スケジ
ュールを入力し、スラブ毎の燃料流量が最小となる最適
目標昇温パターン及びこのパターンに対応する各帯の炉
温を計算するスラブ毎目標昇温パターン計算手段と、前
記最適目標昇温パターンに対応する各帯の炉温に基づい
てスラブが装入された時点以降の任意の時刻における該
当スラブの近隣スラブとの関係で決まる各帯の共通炉温
を予測計算して仮決定すると共に、該当スラブと近隣ス
ラブの加熱評価項目値を用いて共通炉温を決定する共通
炉温計算手段と、前記共通炉温計算手段によって仮決定
された共通炉温を入力し、前記抽出スケジュールに従っ
て該当スラブと近隣スラブの抽出までの温度を予測し、
加熱評価項目値を前記共通炉温計算手段に入力する焼き
上げ予測手段と、共通炉温が存在しない場合に加熱評価
項目値を上下限範囲内に入れるために抽出スケジュール
を修正する抽出スケジュール修正手段と、決定された前
記共通炉温及び修正された前記抽出スケジュールに基づ
き目標昇温パターンを計算する目標昇温パターン計算手
段と、スラブの炉内位置、厚み、幅、長さ、鋼種、装入
温度、前回計算時刻における実績温度等のスラブ情報及
び現在炉温を入力し、スラブ毎に実績温度を計算する実
績処理手段と、前記目標昇温パターン、前記修正された
抽出スケジュール及び前記スラブ毎の実績温度を入力し
炉温設定値を計算し、前記炉温制御装置に入力する設定
炉温計算手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００９】請求項３に記載の温度制御装置は、スラブ
の炉内位置、厚み、幅、長さ、鋼種、装入温度等のスラ
ブ情報及びスラブの抽出スケジュールを入力する一方、
予め設定若しくは入力された初期炉温又は初期炉温から
任意帯炉温を所定の量だけ変化させた炉温及び前記抽出
スケジュールを焼き上げ予測手段に出力し、その出力に
対応して前記焼き上げ予測手段から入力される加熱評価
項目値と前記スラブ情報とに基づき、炉温の微小変化に
対する加熱評価項目値への影響係数、及び各帯在帯時間
の変化に対する加熱評価項目値への影響係数を計算する
影響係数計算手段と、前記影響係数計算手段から出力さ
れた初期炉温又は初期炉温から任意帯炉温を所定の量だ
け変化させた炉温及び前記抽出スケジュールに基づいて
該当スラブと近隣スラブの抽出までの温度を予測し、加
熱評価項目値を出力して前記影響係数計算手段に与える
焼き上げ予測手段と、計算された前記各影響係数と加熱
評価項目値とを入力してスラブ毎の目標昇温パターンの
任意の時刻における該当スラブの近隣スラブとの関係で
決まる各帯の共通炉温を計算する共通炉温計算手段と、
共通炉温が存在しない場合に加熱評価項目値を上下限範
囲内に入れるために抽出スケジュールを修正する抽出ス
ケジュール修正手段と、前記共通炉温及び修正された前
記抽出スケジュールに基づき目標昇温パターンを計算す
る目標昇温パターン計算手段と、スラブの炉内位置、厚
み、幅、長さ、鋼種、装入温度、前回計算時刻における
実績温度等のスラブ情報及び現在炉温を入力し、スラブ
毎に実績温度を計算する実績処理手段と、前記目標昇温
パターン、前記修正された抽出スケジュール及び前記ス
ラブ毎の実績温度を入力し炉温設定値を計算し、前記炉
温制御装置に入力する設定炉温計算手段と、を備えたこ
とを特徴としている。
の炉内位置、厚み、幅、長さ、鋼種、装入温度等のスラ
ブ情報及びスラブの抽出スケジュールを入力する一方、
予め設定若しくは入力された初期炉温又は初期炉温から
任意帯炉温を所定の量だけ変化させた炉温及び前記抽出
スケジュールを焼き上げ予測手段に出力し、その出力に
対応して前記焼き上げ予測手段から入力される加熱評価
項目値と前記スラブ情報とに基づき、炉温の微小変化に
対する加熱評価項目値への影響係数、及び各帯在帯時間
の変化に対する加熱評価項目値への影響係数を計算する
影響係数計算手段と、前記影響係数計算手段から出力さ
れた初期炉温又は初期炉温から任意帯炉温を所定の量だ
け変化させた炉温及び前記抽出スケジュールに基づいて
該当スラブと近隣スラブの抽出までの温度を予測し、加
熱評価項目値を出力して前記影響係数計算手段に与える
焼き上げ予測手段と、計算された前記各影響係数と加熱
評価項目値とを入力してスラブ毎の目標昇温パターンの
任意の時刻における該当スラブの近隣スラブとの関係で
決まる各帯の共通炉温を計算する共通炉温計算手段と、
共通炉温が存在しない場合に加熱評価項目値を上下限範
囲内に入れるために抽出スケジュールを修正する抽出ス
ケジュール修正手段と、前記共通炉温及び修正された前
記抽出スケジュールに基づき目標昇温パターンを計算す
る目標昇温パターン計算手段と、スラブの炉内位置、厚
み、幅、長さ、鋼種、装入温度、前回計算時刻における
実績温度等のスラブ情報及び現在炉温を入力し、スラブ
毎に実績温度を計算する実績処理手段と、前記目標昇温
パターン、前記修正された抽出スケジュール及び前記ス
ラブ毎の実績温度を入力し炉温設定値を計算し、前記炉
温制御装置に入力する設定炉温計算手段と、を備えたこ
とを特徴としている。
【００１０】請求項４に記載の温度制御装置は、抽出時
平均スラブ温度、均熱度、スキッドマーク量等加熱評価
項目値の上下限値、鋼種、寸法及びスラブの抽出スケジ
ュールを入力し、スラブ毎の燃料流量が最小となる最適
目標昇温パターン及びこのパターンに対応する各帯の炉
温を計算するスラブ毎目標昇温パターン計算手段と、加
熱評価項目値を入力し各帯炉温を出力するニューラルネ
ットワークにより予めスラブ毎に各帯炉温変化許容範囲
を求めるスラブ毎炉温許容範囲計算手段と、前記各帯炉
温変化許容範囲に基づいてスラブが装入された時点以降
の任意の時刻における該当スラブの近隣スラブとの関係
で決まる各帯の共通炉温を計算する共通炉温計算手段
と、共通炉温が存在しない場合に加熱評価項目値を上下
限範囲内に入れるために抽出スケジュールを修正する抽
出スケジュール修正手段と、計算された前記共通炉温及
び修正された前記抽出スケジュールに基づき目標昇温パ
ターンを計算する目標昇温パターン計算手段と、スラブ
の炉内位置、厚み、幅、長さ、鋼種、装入温度、前回計
算時刻における実績温度等のスラブ情報及び現在炉温を
入力し、スラブ毎に実績温度を計算する実績処理手段
と、前記目標昇温パターン、前記修正された抽出スケジ
ュール及び前記スラブ毎の実績温度を入力し炉温設定値
を計算し、前記炉温制御装置に入力する設定炉温計算手
段と、を備えたことを特徴としている。
平均スラブ温度、均熱度、スキッドマーク量等加熱評価
項目値の上下限値、鋼種、寸法及びスラブの抽出スケジ
ュールを入力し、スラブ毎の燃料流量が最小となる最適
目標昇温パターン及びこのパターンに対応する各帯の炉
温を計算するスラブ毎目標昇温パターン計算手段と、加
熱評価項目値を入力し各帯炉温を出力するニューラルネ
ットワークにより予めスラブ毎に各帯炉温変化許容範囲
を求めるスラブ毎炉温許容範囲計算手段と、前記各帯炉
温変化許容範囲に基づいてスラブが装入された時点以降
の任意の時刻における該当スラブの近隣スラブとの関係
で決まる各帯の共通炉温を計算する共通炉温計算手段
と、共通炉温が存在しない場合に加熱評価項目値を上下
限範囲内に入れるために抽出スケジュールを修正する抽
出スケジュール修正手段と、計算された前記共通炉温及
び修正された前記抽出スケジュールに基づき目標昇温パ
ターンを計算する目標昇温パターン計算手段と、スラブ
の炉内位置、厚み、幅、長さ、鋼種、装入温度、前回計
算時刻における実績温度等のスラブ情報及び現在炉温を
入力し、スラブ毎に実績温度を計算する実績処理手段
と、前記目標昇温パターン、前記修正された抽出スケジ
ュール及び前記スラブ毎の実績温度を入力し炉温設定値
を計算し、前記炉温制御装置に入力する設定炉温計算手
段と、を備えたことを特徴としている。
【００１１】請求項５に記載の温度制御装置は、さら
に、炉温、在帯時間変化に対する加熱評価項目値変化
を、影響係数を用いて、一定周期毎に予測計算し、その
値が許容範囲を外れた場合に共通炉温及び修正抽出ピッ
チを計算する手段を起動させる監視手段を備えたことを
特徴としている。
に、炉温、在帯時間変化に対する加熱評価項目値変化
を、影響係数を用いて、一定周期毎に予測計算し、その
値が許容範囲を外れた場合に共通炉温及び修正抽出ピッ
チを計算する手段を起動させる監視手段を備えたことを
特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の原理と併せてその
実施形態を以下に説明する。
実施形態を以下に説明する。
【００１３】多帯式連続加熱炉の各帯の炉温を変化させ
たときの加熱評価項目値の変化の影響係数は（１）式で
表される。
たときの加熱評価項目値の変化の影響係数は（１）式で
表される。
【００１４】
【数１】
ただし、
ΔＸouti ：加熱評価項目値の変化分
ｋT,X,i,j ：ｉスラブの帯炉温変化によるＸ評価項目値の影響係数
ΔＴ ：炉温の変化分
ｉ ：スラブ番号
ｊ ：帯番号
を表す。
【００１５】各帯の在帯時間を変化させたときの加熱評
価項目値の変化の影響係数は（２）式で表される。
価項目値の変化の影響係数は（２）式で表される。
【００１６】
【数２】
ただし、
ΔＸout,i ：加熱評価項目値の変化分
ｋY,X,i,j ：ｉスラブの帯在帯時間変化によるＸ評価項目の影響係数
Δτ ：在帯時間の変化分
ｉ ：スラブ番号
ｊ ：帯番号
を表す。
【００１７】また、加熱評価項目値Ｘout,i は次の
（３），（４），（５）式で表される。
（３），（４），（５）式で表される。
【００１８】
【数３】
ただし、
Ｘ0,out,i ：スラブ毎の最適な目標昇温パターン計算に
よって求めた加熱評価項目値基準点 Ｔ0,j ：ｊ帯炉温基準点 τ0,j ：ｊ帯在帯時間基準点 である。
よって求めた加熱評価項目値基準点 Ｔ0,j ：ｊ帯炉温基準点 τ0,j ：ｊ帯在帯時間基準点 である。
【００１９】各帯の炉温変化及び在帯時間変化と加熱評
価項目値変化は非線形関係にあるため、影響係数は基準
点からのズレの大きさに依存して変化する。
価項目値変化は非線形関係にあるため、影響係数は基準
点からのズレの大きさに依存して変化する。
【００２０】（３）式において加熱評価項目値は上下限
制約範囲内であれば変化を許容しているため、現在から
抽出までの未来時刻における該当スラブ存在帯において
他のスラブとの共通炉温がある可能性がある。
制約範囲内であれば変化を許容しているため、現在から
抽出までの未来時刻における該当スラブ存在帯において
他のスラブとの共通炉温がある可能性がある。
【００２１】そこで、請求項１に記載の連続加熱炉の温
度制御装置においては、スラブ毎の各帯要求炉温許容範
囲計画値を元に同一帯在帯スラブに共通炉温があるかを
調べ、共通炉温がある場合はその範囲内において炉温基
準点との２乗偏差が最小となる炉温をその帯のその時刻
における炉温に決定する。若し、共通炉温が無い場合は
抽出スケジュールを修正する必要がある。すなわち、抽
出ピッチを延長する必要がある。抽出ピッチの延長にも
（３）式を用いる。抽出ピッチを変更することによって
未来時刻におけるある帯の共通炉温を求めることができ
る。
度制御装置においては、スラブ毎の各帯要求炉温許容範
囲計画値を元に同一帯在帯スラブに共通炉温があるかを
調べ、共通炉温がある場合はその範囲内において炉温基
準点との２乗偏差が最小となる炉温をその帯のその時刻
における炉温に決定する。若し、共通炉温が無い場合は
抽出スケジュールを修正する必要がある。すなわち、抽
出ピッチを延長する必要がある。抽出ピッチの延長にも
（３）式を用いる。抽出ピッチを変更することによって
未来時刻におけるある帯の共通炉温を求めることができ
る。
【００２２】ところで、請求項１に記載の連続加熱炉の
温度制御装置装置は、炉温あるいは在帯時間の変化に対
する加熱評価項目値の変化は線形関係にあると仮定して
計算される影響係数に基づいて共通炉温を求めている。
しかしながら、実際にはその変化は非線形であるため、
スラブ毎の目標昇温パターン計算結果から大幅にずれた
共通炉温とする場合には線形化の誤差が悪影響を及ぼし
制御性能を劣化させる虞れがある。
温度制御装置装置は、炉温あるいは在帯時間の変化に対
する加熱評価項目値の変化は線形関係にあると仮定して
計算される影響係数に基づいて共通炉温を求めている。
しかしながら、実際にはその変化は非線形であるため、
スラブ毎の目標昇温パターン計算結果から大幅にずれた
共通炉温とする場合には線形化の誤差が悪影響を及ぼし
制御性能を劣化させる虞れがある。
【００２３】そこで、請求項２に記載の連続加熱炉の温
度制御装置はこの問題を解決するもので、該当スラブの
近隣スラブとの関係で決まる各帯の共通炉温を予測計算
して仮決定し、この仮決定された共通炉温を用いて近隣
スラブの抽出までの焼き上げ温度を予測する操作を繰り
返すことにより、すなわち、試行錯誤的に炉温を求める
ことにより精度良く共通炉温を求めることを可能にして
いる。すなわち、該当スラブが現在時刻から抽出される
までの間、該当スラブ存在帯に存在する全てのスラブの
スラブ毎帯炉温を平均し、これを初期値として現在時刻
から該当スラブ抽出時刻まで該当スラブに影響を与える
全てのスラブの昇温計算をおこなう。この計算によつて
該当スラブに影響を与える全てのスラブの加熱評価項目
値が上下限許容範囲内であれば、共通炉温計算手段が平
均炉温を共通炉温とする。そして、許容範囲を外れてい
たら、許容範囲に戻す方向の炉温修正を行い、これを繰
り返すことにより共通炉温を決定し、その炉温をもとに
該当スラブの目標昇温パターンを求める。
度制御装置はこの問題を解決するもので、該当スラブの
近隣スラブとの関係で決まる各帯の共通炉温を予測計算
して仮決定し、この仮決定された共通炉温を用いて近隣
スラブの抽出までの焼き上げ温度を予測する操作を繰り
返すことにより、すなわち、試行錯誤的に炉温を求める
ことにより精度良く共通炉温を求めることを可能にして
いる。すなわち、該当スラブが現在時刻から抽出される
までの間、該当スラブ存在帯に存在する全てのスラブの
スラブ毎帯炉温を平均し、これを初期値として現在時刻
から該当スラブ抽出時刻まで該当スラブに影響を与える
全てのスラブの昇温計算をおこなう。この計算によつて
該当スラブに影響を与える全てのスラブの加熱評価項目
値が上下限許容範囲内であれば、共通炉温計算手段が平
均炉温を共通炉温とする。そして、許容範囲を外れてい
たら、許容範囲に戻す方向の炉温修正を行い、これを繰
り返すことにより共通炉温を決定し、その炉温をもとに
該当スラブの目標昇温パターンを求める。
【００２４】上述したように、請求項１および２に記載
の連続加熱炉の温度制御装置は、スラブ毎の目標昇温パ
ターン計算で得られた炉温を用いて共通炉温を計算して
いるため、スラブ毎の炉温が必要である。
の連続加熱炉の温度制御装置は、スラブ毎の目標昇温パ
ターン計算で得られた炉温を用いて共通炉温を計算して
いるため、スラブ毎の炉温が必要である。
【００２５】そこで、請求項３に記載の連続加熱炉の温
度制御装置においては、予め設定若しくは入力された初
期炉温又は初期炉温から任意帯炉温を所定の量だけ変化
させた炉温に対応して予測計算により求められる加熱評
価項目値に基づいて算出した影響係数を用いて共通炉温
を求めている。
度制御装置においては、予め設定若しくは入力された初
期炉温又は初期炉温から任意帯炉温を所定の量だけ変化
させた炉温に対応して予測計算により求められる加熱評
価項目値に基づいて算出した影響係数を用いて共通炉温
を求めている。
【００２６】一方、請求項１乃至３に記載の連続加熱炉
の温度制御装置では、いずれも、影響係数を計算するの
にオンラインでスラブ昇温計算を行ったり、複数スラブ
の制約条件を考慮して例えば線形計画法により目標昇温
パターンを求めているが、計算時間を飛躍的に向上させ
ることは困難である。
の温度制御装置では、いずれも、影響係数を計算するの
にオンラインでスラブ昇温計算を行ったり、複数スラブ
の制約条件を考慮して例えば線形計画法により目標昇温
パターンを求めているが、計算時間を飛躍的に向上させ
ることは困難である。
【００２７】そこで、請求項４に記載の連続加熱炉の温
度制御装置においては、予めオンラインで代表的な操業
条件を用いて影響係数を計算し、その結果をニューラル
ネットワークに記憶させることにより、プロセスの逆モ
デルのニューラルネットワークを構築し、それを例えば
プロセス計算機等のオフライン計算用ハードウエアにイ
ンプリメントすることにより、オンラインでの共通炉温
計算時間を大幅に改善し、なおかつ非線形性にも対応可
能な、共通炉温と目標昇温パターンを求めている。
度制御装置においては、予めオンラインで代表的な操業
条件を用いて影響係数を計算し、その結果をニューラル
ネットワークに記憶させることにより、プロセスの逆モ
デルのニューラルネットワークを構築し、それを例えば
プロセス計算機等のオフライン計算用ハードウエアにイ
ンプリメントすることにより、オンラインでの共通炉温
計算時間を大幅に改善し、なおかつ非線形性にも対応可
能な、共通炉温と目標昇温パターンを求めている。
【００２８】請求項５に記載の連続加熱炉の温度制御装
置においては、炉温、在帯時間変化に対する加熱評価項
目値を、影響係数を用いて、一定周期毎に予測計算し、
その値が許容範囲を外れた場合には共通炉温及び抽出ピ
ッチ変更手段を起動させるようにして、常時安定して炉
温を操作するようにしている。
置においては、炉温、在帯時間変化に対する加熱評価項
目値を、影響係数を用いて、一定周期毎に予測計算し、
その値が許容範囲を外れた場合には共通炉温及び抽出ピ
ッチ変更手段を起動させるようにして、常時安定して炉
温を操作するようにしている。
【００２９】図１は請求項１に記載の連続加熱炉の温度
制御装置に対応する実施形態の構成を示すブロック図で
ある。同図において、加熱炉本体１は複数個の炉帯に分
けられ、各炉帯にはそれぞれ燃料と空気とを供給するバ
ーナーと、温度計２とが設けられ、炉温制御装置３が、
各温度計２の計測値と炉温設定値との差を零に近付ける
ようにバーナーの開度を制御する。ここでは図面の簡単
化のために、バーナー及び温度計をそれぞれ１個づつ示
している。スラブ温度制御装置１０は炉温制御装置３に
加える炉温設定値を計算するものである。
制御装置に対応する実施形態の構成を示すブロック図で
ある。同図において、加熱炉本体１は複数個の炉帯に分
けられ、各炉帯にはそれぞれ燃料と空気とを供給するバ
ーナーと、温度計２とが設けられ、炉温制御装置３が、
各温度計２の計測値と炉温設定値との差を零に近付ける
ようにバーナーの開度を制御する。ここでは図面の簡単
化のために、バーナー及び温度計をそれぞれ１個づつ示
している。スラブ温度制御装置１０は炉温制御装置３に
加える炉温設定値を計算するものである。
【００３０】スラブ温度制御装置１０は、加熱評価項目
値の上下限値及びスラブ抽出スケジュール等を入力して
スラブ毎の燃料流量が最小となる最適目標昇温パターン
を計算するスラブ毎目標昇温パターン計算手段１１と、
温度変化から加熱評価項目値への影響係数、及び在帯時
間から加熱評価項目値への影響係数を計算する影響係数
計算手段１２と、これらの影響係数から該当スラブと近
隣スラブとの共通炉温を計算する共通炉温計算手段１３
と、共通炉温が存在しない場合に抽出スケジュールを変
更する抽出スケジュール修正手段１５と、共通炉温及び
抽出スケジュールに基づいて目標昇温パターンを計算す
る目標昇温パターン計算手段１４と、スラブ情報及び現
在炉温を入力し、スラブ毎に実績温度を計算する実績処
理手段１７と、上記抽出スケジュール、目標昇温パター
ン及び実績温度を入力して炉温設定値を計算する設定炉
温計算手段１６とで構成されている。
値の上下限値及びスラブ抽出スケジュール等を入力して
スラブ毎の燃料流量が最小となる最適目標昇温パターン
を計算するスラブ毎目標昇温パターン計算手段１１と、
温度変化から加熱評価項目値への影響係数、及び在帯時
間から加熱評価項目値への影響係数を計算する影響係数
計算手段１２と、これらの影響係数から該当スラブと近
隣スラブとの共通炉温を計算する共通炉温計算手段１３
と、共通炉温が存在しない場合に抽出スケジュールを変
更する抽出スケジュール修正手段１５と、共通炉温及び
抽出スケジュールに基づいて目標昇温パターンを計算す
る目標昇温パターン計算手段１４と、スラブ情報及び現
在炉温を入力し、スラブ毎に実績温度を計算する実績処
理手段１７と、上記抽出スケジュール、目標昇温パター
ン及び実績温度を入力して炉温設定値を計算する設定炉
温計算手段１６とで構成されている。
【００３１】上記のように構成された本実施形態の動作
について以下に説明する。スラブ毎目標昇温パターン計
算手段１１はスラブ毎の加熱評価項目値の上下限値、鋼
種、寸法などを入力し、燃料流量が最小で加熱制約を満
たす各帯炉温及び最適スラブ毎目標昇温パターンを計算
する。
について以下に説明する。スラブ毎目標昇温パターン計
算手段１１はスラブ毎の加熱評価項目値の上下限値、鋼
種、寸法などを入力し、燃料流量が最小で加熱制約を満
たす各帯炉温及び最適スラブ毎目標昇温パターンを計算
する。
【００３２】この計算には従来から線形計画法、非線形
計画法、テーブル索引法などが用いられている。線形計
画法を用いる場合には線形化による誤差のために収束で
きなくなる場合がある。本実施形態では各帯炉温が１回
の線形計画法を用いた計算で変化可能な範囲を指定し、
徐々に変化範囲を狭めることで、解が存在する問題での
収束を保証している。 目的関数： 制約条件： θm,out,L ≦θm,out ≦θm,out,u （７） Δθout ≦θout,u （８） θsk ≦θsk,u （９） θs ≦θs,u （10） Fuj,L ≦Fuj ≦Fuj,u （11） Ｔj,L ≦Ｔj ≦ＴJ,u （12） ただし、 を表す。
計画法、テーブル索引法などが用いられている。線形計
画法を用いる場合には線形化による誤差のために収束で
きなくなる場合がある。本実施形態では各帯炉温が１回
の線形計画法を用いた計算で変化可能な範囲を指定し、
徐々に変化範囲を狭めることで、解が存在する問題での
収束を保証している。 目的関数： 制約条件： θm,out,L ≦θm,out ≦θm,out,u （７） Δθout ≦θout,u （８） θsk ≦θsk,u （９） θs ≦θs,u （10） Fuj,L ≦Fuj ≦Fuj,u （11） Ｔj,L ≦Ｔj ≦ＴJ,u （12） ただし、 を表す。
【００３３】炉温上下限値は操業上の制約条件と探索範
囲とで厳しい方の値を設定する。加熱評価項目値を計算
する方法としては、例えば、前回計算時刻におけるスラ
ブ温度実績値をθ（χ，ｔ）（χはスラブ厚み方向にと
った距離）としたとき、これを初期値として（13）式に
示す周知の熱伝導方程式によってスラブ温度を演算す
る。このスラブ温度を基に抽出時平均温度、表面温度、
均熱度、スキッドマーク量等の加熱評価項目値を計算す
る。
囲とで厳しい方の値を設定する。加熱評価項目値を計算
する方法としては、例えば、前回計算時刻におけるスラ
ブ温度実績値をθ（χ，ｔ）（χはスラブ厚み方向にと
った距離）としたとき、これを初期値として（13）式に
示す周知の熱伝導方程式によってスラブ温度を演算す
る。このスラブ温度を基に抽出時平均温度、表面温度、
均熱度、スキッドマーク量等の加熱評価項目値を計算す
る。
【００３４】
【数４】
境界条件は（14）式、（15）式で表される。
【００３５】
【数５】
ただし、
σ ：はステファン・ボルツマン定数
φCG：総括熱吸収率
Ｔ ：炉温
ｈ ：スラブ厚
である。
【００３６】ここで計算される目標昇温パターンは該当
スラブ１本のみを焼き上げるための最適な昇温パターン
ではあるが、該当スラブ前後のスラブの制約を考慮して
いないため実現可能なパターンである保証はない。
スラブ１本のみを焼き上げるための最適な昇温パターン
ではあるが、該当スラブ前後のスラブの制約を考慮して
いないため実現可能なパターンである保証はない。
【００３７】影響係数計算手段１２はスラブ目標昇温パ
ターン計算手段１１から各帯炉温と目標昇温パターンを
入力し、各帯の炉温を基準点から変化させた場合、及び
各帯在帯時間を基準点から変化させた場合の加熱評価項
目値の変化をスラブ温度シミュレーションにより求め
る。その値を用いて影響係数を計算する。
ターン計算手段１１から各帯炉温と目標昇温パターンを
入力し、各帯の炉温を基準点から変化させた場合、及び
各帯在帯時間を基準点から変化させた場合の加熱評価項
目値の変化をスラブ温度シミュレーションにより求め
る。その値を用いて影響係数を計算する。
【００３８】
【数６】
ただし、
Ｘ0,out,i ：スラブ個々の最適な目標昇温パターン計算
によって求めた抽出時加熱評価項目値の基準点 Ｔ0.j ：ｊ帯炉温基準点 τ0,j ：ｊ帯在帯時間基準点 である。
によって求めた抽出時加熱評価項目値の基準点 Ｔ0.j ：ｊ帯炉温基準点 τ0,j ：ｊ帯在帯時間基準点 である。
【００３９】共通炉温計算手段１３は影響係数計算手段
１２で計算した影響係数を入力しスラブ毎に各帯の炉温
変化許容範囲を求め、その後未来時刻において同一帯に
存在する全てのスラブに許容される共通炉温を求め、さ
らにそれぞれのスラブ毎炉温からの２乗和が最小となる
共通炉温を求める。
１２で計算した影響係数を入力しスラブ毎に各帯の炉温
変化許容範囲を求め、その後未来時刻において同一帯に
存在する全てのスラブに許容される共通炉温を求め、さ
らにそれぞれのスラブ毎炉温からの２乗和が最小となる
共通炉温を求める。
【００４０】図６は共通炉温計算手段１３の処理手順を
示すフローチャートである。炉に装入されてスラブ毎目
標昇温パターン計算が完了した任意のスラブを対象に、
現在時刻から抽出予定時刻までの加熱評価項目値の変化
を、炉温と在帯時間に対する評価項目値の変化の影響係
数を用いて計算する。すなわち、ステップ１３１では時
刻初期値に現在時刻を設定する。ステップ１３２では帯
番号ｊを該当スラブ存在帯番号にする。ステップ１３３
からステップ１３８までが共通炉温計算部分である。ス
テップ１３３では該当スラブの炉温に影響を与える前後
スラブのｊ帯炉温許容範囲を計算する。該当スラブの今
後の位置は該当スラブより抽出側にあるスラブの抽出ピ
ッチと炉内位置を基に予測することが出来る。それを基
に各帯在帯時間を求める。
示すフローチャートである。炉に装入されてスラブ毎目
標昇温パターン計算が完了した任意のスラブを対象に、
現在時刻から抽出予定時刻までの加熱評価項目値の変化
を、炉温と在帯時間に対する評価項目値の変化の影響係
数を用いて計算する。すなわち、ステップ１３１では時
刻初期値に現在時刻を設定する。ステップ１３２では帯
番号ｊを該当スラブ存在帯番号にする。ステップ１３３
からステップ１３８までが共通炉温計算部分である。ス
テップ１３３では該当スラブの炉温に影響を与える前後
スラブのｊ帯炉温許容範囲を計算する。該当スラブの今
後の位置は該当スラブより抽出側にあるスラブの抽出ピ
ッチと炉内位置を基に予測することが出来る。それを基
に各帯在帯時間を求める。
【００４１】第ｊ帯炉温許容範囲は、上限値までの許容
範囲は（18）式、下限値までの許容範囲は（19）式のよ
うに与えられる。
範囲は（18）式、下限値までの許容範囲は（19）式のよ
うに与えられる。
【００４２】
【数７】
ただし、
Ｘ0,out,i ：スラブ毎の最適な目標昇温パターン計算によって求めた抽出時加
熱評価項目基準点
Ｔ0,i,j ：ｊ帯炉温基準点
τ0,i,j ：帯在帯時間基準点
ＴX,U,i,j ：加熱評価項目値を許容範囲にするための炉温上限値
ＴX,L,i,j ：加熱評価項目値を許容範囲にするための炉温下限値
ＸU,out,i ：加熱評価項目値の上限値
ＸL,out,j ：加熱評価項目値の下限値
添字ｉ：スラブ番号
添字ｊ：炉帯番号
である。
【００４３】個々のスラブ毎にｊ帯炉温上下限値を求
め、それらの共通炉温がある場合には例えば（20）式を
用いて共通炉温を決定する。 評価関数： 制約条件： ＴX,L,i,j ≦Ｔj ≦ＴX,U,i,j （x,i はパラメータ） （21） 上記第（20）式を（21）式の制約条件で最小にする炉温
Ｔj を求める。なお、（20）式にスラブ毎、あるいは評
価項目毎の重みを設けて重み付きの評価関数として、共
通炉温を決定することもできる。
め、それらの共通炉温がある場合には例えば（20）式を
用いて共通炉温を決定する。 評価関数： 制約条件： ＴX,L,i,j ≦Ｔj ≦ＴX,U,i,j （x,i はパラメータ） （21） 上記第（20）式を（21）式の制約条件で最小にする炉温
Ｔj を求める。なお、（20）式にスラブ毎、あるいは評
価項目毎の重みを設けて重み付きの評価関数として、共
通炉温を決定することもできる。
【００４４】共通炉温でスラブを加熱するとそれぞれの
スラブの加熱評価項目値はスラブ毎目標昇温パターン計
算結果から移動する。この加熱評価項目値の変化は
（３）式を用いて計算することができる。
スラブの加熱評価項目値はスラブ毎目標昇温パターン計
算結果から移動する。この加熱評価項目値の変化は
（３）式を用いて計算することができる。
【００４５】目標昇温パターン計算手段１４は共通炉温
計算手段１３で計算した共通炉温を用いてスラブの温度
上昇を模擬し目標昇温パターンを求める。計算モデルは
（13），（14），（15）式である。
計算手段１３で計算した共通炉温を用いてスラブの温度
上昇を模擬し目標昇温パターンを求める。計算モデルは
（13），（14），（15）式である。
【００４６】抽出スケジユール修正手段１５は共通炉温
が存在しない場合に抽出スケジュールを変更してスラブ
加熱制約を満足するように加熱する。この抽出スケジュ
ール修正手段１５の処理手順を示すと図７のようにな
る。すなわち、ステップ１５１では該当スラブの加熱評
価項目値が上下限値範囲内であるか否かをチェックし、
範囲内であればステップ１５Ａの目標昇温パターン計算
ステップに飛び、範囲外であればステップ１５２に進
む。ステップ１５２ではどのスラブから抽出ピッチの変
更を行うかを決定する。これはヒューリスティック（he
uristic ）に決められるべきもので、例えば抽出時の平
均温度とスキッドマーク量に注目してそれらの値に共通
範囲があるスラブ群の先頭スラブを抽出ピッチ変更スラ
ブに定める。どの加熱評価項目値を用いるかは操業や品
質上の制約を考慮して決められる。
が存在しない場合に抽出スケジュールを変更してスラブ
加熱制約を満足するように加熱する。この抽出スケジュ
ール修正手段１５の処理手順を示すと図７のようにな
る。すなわち、ステップ１５１では該当スラブの加熱評
価項目値が上下限値範囲内であるか否かをチェックし、
範囲内であればステップ１５Ａの目標昇温パターン計算
ステップに飛び、範囲外であればステップ１５２に進
む。ステップ１５２ではどのスラブから抽出ピッチの変
更を行うかを決定する。これはヒューリスティック（he
uristic ）に決められるべきもので、例えば抽出時の平
均温度とスキッドマーク量に注目してそれらの値に共通
範囲があるスラブ群の先頭スラブを抽出ピッチ変更スラ
ブに定める。どの加熱評価項目値を用いるかは操業や品
質上の制約を考慮して決められる。
【００４７】ステップ１５３では抽出ピッチ変更スラブ
群を一定の割合で抽出ピッチ変更した場合に加熱評価項
目値の変化をスラブ昇温シュミレーションによって求
め、ピッチの変更による抽出時の加熱評価項目値の変化
を計算する。ステップ１５４ではステップ１５３の計算
結果を使用してピッチ変更による加熱評価項目値の影響
係数を計算する。この計算には例えば（22），（23）式
が用いられる。
群を一定の割合で抽出ピッチ変更した場合に加熱評価項
目値の変化をスラブ昇温シュミレーションによって求
め、ピッチの変更による抽出時の加熱評価項目値の変化
を計算する。ステップ１５４ではステップ１５３の計算
結果を使用してピッチ変更による加熱評価項目値の影響
係数を計算する。この計算には例えば（22），（23）式
が用いられる。
【００４８】
【数８】
ただし、
Ｘ0,out,i ：スラブ毎の最適な目標昇温パターン計算によって求めた抽出時加
熱評価項目値基準点
Ｔ0,i,j ：ｊ帯炉温基準点
τ0,i,j ：ｊ帯在帯時間基準点
ＴX,U,i,j ：加熱評価項目値を許容範囲にするための炉温上限値
ＴX,L,i,j ：加熱評価項目値を許容範囲にするための炉温下限値
ＸU,out,i ：加熱評価項目値の上限値
ＸL,out,i ：加熱評価項目値の下限値
添字ｉ ：はスラブ番号
添字ｊ ：帯番号
である。
【００４９】設定炉温計算手段１６は目標昇温パター
ン、抽出スケジュール、スラブ実績温度を入力し、スラ
ブ温度が目標温度に追従するように各帯の炉温を計算す
る。これには従来のモデル予測制御等の技術が用いられ
る。
ン、抽出スケジュール、スラブ実績温度を入力し、スラ
ブ温度が目標温度に追従するように各帯の炉温を計算す
る。これには従来のモデル予測制御等の技術が用いられ
る。
【００５０】炉温設定値変更量ベクトルｕ は（24）式
で求めることが出来る。
で求めることが出来る。
【００５１】
【数９】
ただし、行列の要素は以下の通りである。
【００５２】
【数１０】
炉温設定値Ｔc,k （k=1,2,…,Nu ）は、前回炉温設定値
をＴc,0 とすると（４）式の定義により（19）式のよう
になる。
をＴc,0 とすると（４）式の定義により（19）式のよう
になる。
【００５３】
【数１１】
ただし
ｇijk ：影響係数。現時点から（ｋ−１）ステップ後
に炉温設定値を単位量変更したことによるｉスラブの現
時点からｊステップ後のスラブ温度変化量予測値
（℃）。定義によりｇijk ＝０（ｋ＞ｊ）である。
に炉温設定値を単位量変更したことによるｉスラブの現
時点からｊステップ後のスラブ温度変化量予測値
（℃）。定義によりｇijk ＝０（ｋ＞ｊ）である。
【００５４】θP,i,j ：炉温設定値を保持したときのｉ
スラブ温度の現時点からｊステップ後の予測値（℃）。
スラブ温度の現時点からｊステップ後の予測値（℃）。
【００５５】ΔＴu,k ：（ｋ−１）ステップ後の炉温設
定値変更量（℃）（k=1,2,…,Nu ）実績処理手段１７は
炉温計２で検出した各帯の炉温を入力しスラブ実績温度
と総括熱吸収率を計算する。スラブ温度計算には例えば
（13），（14），（15）式が用いられる。また総括熱吸
収率φCGの同定には例えば以下の炉温モデルを用いる。
定値変更量（℃）（k=1,2,…,Nu ）実績処理手段１７は
炉温計２で検出した各帯の炉温を入力しスラブ実績温度
と総括熱吸収率を計算する。スラブ温度計算には例えば
（13），（14），（15）式が用いられる。また総括熱吸
収率φCGの同定には例えば以下の炉温モデルを用いる。
【００５６】
Ｑin1,j ＋Ｑin2,j ＋Ｑin3,j ＋Ｑin4,j
＝Ｑout1,j＋Ｑout2,j＋Ｑout3,j＋ＱADP,j （32）
ただし、
Ｑin1,j ：燃料ガス燃焼熱
Ｑin2,j ：燃料ガス顕熱
Ｑin3,j ：空気顕熱
Ｑin4,j ：抽出側からの流入排ガス顕熱
Ｑout1,j：スラブへの入熱量
Ｑout2,j：流入排ガス顕熱
Ｑout3,j：炉壁熱損失
Ｑout4,j：スキッド熱損失
である。
【００５７】図８は先行スラブの厚みが２６０ｍｍで、
後行スラブの厚みが２００ｍｍであり、途中から厚みが
ステップ的に６０ｍｍ薄くなり、抽出時平均温度の下限
値がステップ的に６０度高くなった場合のスラブ抽出温
度と第２帯から第５帯（均熱帯）までの炉温変化を模擬
計算した結果を示す。この例では後続材の抽出時平均温
度許容範囲が狭くなっているため後続材１本目（ｂ1 ）
を焼き上げるのが難しいケースである。本実施形態の制
御装置を用いて制御することにより先行材最終から４本
前（ａn-3 ）より抽出時平均温度が徐々に高くなり、後
続材１本目（ｂ1 ）の抽出時平均温度が下限値以上にな
るように制御されている。また後続材（ｂ1 ，ｂ2 ，ｂ
3 ，…）は６０ｍｍ薄いため第２帯の炉温が２００度以
上下がって省エネルギー操業を実現している。
後行スラブの厚みが２００ｍｍであり、途中から厚みが
ステップ的に６０ｍｍ薄くなり、抽出時平均温度の下限
値がステップ的に６０度高くなった場合のスラブ抽出温
度と第２帯から第５帯（均熱帯）までの炉温変化を模擬
計算した結果を示す。この例では後続材の抽出時平均温
度許容範囲が狭くなっているため後続材１本目（ｂ1 ）
を焼き上げるのが難しいケースである。本実施形態の制
御装置を用いて制御することにより先行材最終から４本
前（ａn-3 ）より抽出時平均温度が徐々に高くなり、後
続材１本目（ｂ1 ）の抽出時平均温度が下限値以上にな
るように制御されている。また後続材（ｂ1 ，ｂ2 ，ｂ
3 ，…）は６０ｍｍ薄いため第２帯の炉温が２００度以
上下がって省エネルギー操業を実現している。
【００５８】図９に厚みが同じで抽出時平均温度下限値
が１５０度高くなった場合のスラブ抽出温度と第２帯か
ら第５帯（均熱帯）までの炉温変化を模擬計算した結果
を示す。この例では後続材の下限温度がステップ的に１
５０度も高くなるため本実施形態の制御装置は加熱待ち
時間を２０分と計算し自動的に加熱待ちを行うことによ
って後続材の抽出時平均温度を下限値以上としている。
この加熱待ちは後続材が第２加熱帯に侵入した時点で計
算されており、加熱炉オペレータに対して加熱待ち時間
を表示、あるいはアナウンスすることが可能である。従
ってオペレータは今後の加熱炉操業を予測しながら必要
な処置を取ることが出来る。先行材最終（ａ1 ）から４
本前（ａn-4 ）より抽出時平均温度が徐々に高くなり、
先行材の抽出時平均温度許容範囲内で後続材１本目（ｂ
1 ）の焼き上げのための操業を行っていることが分か
る。
が１５０度高くなった場合のスラブ抽出温度と第２帯か
ら第５帯（均熱帯）までの炉温変化を模擬計算した結果
を示す。この例では後続材の下限温度がステップ的に１
５０度も高くなるため本実施形態の制御装置は加熱待ち
時間を２０分と計算し自動的に加熱待ちを行うことによ
って後続材の抽出時平均温度を下限値以上としている。
この加熱待ちは後続材が第２加熱帯に侵入した時点で計
算されており、加熱炉オペレータに対して加熱待ち時間
を表示、あるいはアナウンスすることが可能である。従
ってオペレータは今後の加熱炉操業を予測しながら必要
な処置を取ることが出来る。先行材最終（ａ1 ）から４
本前（ａn-4 ）より抽出時平均温度が徐々に高くなり、
先行材の抽出時平均温度許容範囲内で後続材１本目（ｂ
1 ）の焼き上げのための操業を行っていることが分か
る。
【００５９】かくして、図１に示した実施形態によれ
ば、近接するスラブとの加熱評価項目値の制約条件や加
熱負荷が違う場合にも、各帯共通炉温を求め、さらに、
抽出スケジュールを変更することにより全てのスラブを
目標の加熱評価項目値の上下限値以内に焼き上げること
ができる。
ば、近接するスラブとの加熱評価項目値の制約条件や加
熱負荷が違う場合にも、各帯共通炉温を求め、さらに、
抽出スケジュールを変更することにより全てのスラブを
目標の加熱評価項目値の上下限値以内に焼き上げること
ができる。
【００６０】図２は請求項２に記載の連続加熱炉の温度
制御装置に対応する実施形態の構成を示すブロック図で
ある。図中、図１と同一の要素には同一の符号を付して
その説明を省略する。ここで、スラブ温度制御装置２０
は図１中の影響係数計算手段１２及び共通炉温計算手段
１３を除去し、その代わりに、試行錯誤的に共通炉温を
求める共通炉温計算手段２２と、共通炉温が求められる
毎に抽出スケジュールに従って、該当スラブと近隣スラ
ブの抽出までの温度予測計算を行う焼き上げ予測手段２
３を設けた構成になっている。
制御装置に対応する実施形態の構成を示すブロック図で
ある。図中、図１と同一の要素には同一の符号を付して
その説明を省略する。ここで、スラブ温度制御装置２０
は図１中の影響係数計算手段１２及び共通炉温計算手段
１３を除去し、その代わりに、試行錯誤的に共通炉温を
求める共通炉温計算手段２２と、共通炉温が求められる
毎に抽出スケジュールに従って、該当スラブと近隣スラ
ブの抽出までの温度予測計算を行う焼き上げ予測手段２
３を設けた構成になっている。
【００６１】以下、この実施形態の動作について、特
に、図１と構成を異にする部分について説明する。共通
炉温計算手段２２は該当スラブに影響を及ぼす前後スラ
ブ群のスラブ毎の目標昇温パターンと炉温を入力し、初
期値として炉温を平均し平均値を初期値とする。焼き上
げ予測手段２３は現在から該当スラブ抽出時刻までスラ
ブ群の昇温を模擬する。計算モデルは例えば（13），
（14），（15）式を用いる。共通炉温計算手段２２は焼
き上げ予測手段２３からスラブ加熱評価項目値を入力
し、それが許容範囲内に入っているか否かをチェックす
る。もし範囲外であれば、外れている極性を確認して予
め決められた炉温度変化量だけ炉温を変え、再度、焼き
上げ予測手段に炉温を出力する。これを繰り返すことに
より共通炉温を求める。ただし、あるスラブの加熱評価
項目値が上限を外れ、他スラブの同一加熱評価項目値が
下限を外れる場合は、下限を外れるスラブをスラブ群か
ら除き、共通炉温を求める。
に、図１と構成を異にする部分について説明する。共通
炉温計算手段２２は該当スラブに影響を及ぼす前後スラ
ブ群のスラブ毎の目標昇温パターンと炉温を入力し、初
期値として炉温を平均し平均値を初期値とする。焼き上
げ予測手段２３は現在から該当スラブ抽出時刻までスラ
ブ群の昇温を模擬する。計算モデルは例えば（13），
（14），（15）式を用いる。共通炉温計算手段２２は焼
き上げ予測手段２３からスラブ加熱評価項目値を入力
し、それが許容範囲内に入っているか否かをチェックす
る。もし範囲外であれば、外れている極性を確認して予
め決められた炉温度変化量だけ炉温を変え、再度、焼き
上げ予測手段に炉温を出力する。これを繰り返すことに
より共通炉温を求める。ただし、あるスラブの加熱評価
項目値が上限を外れ、他スラブの同一加熱評価項目値が
下限を外れる場合は、下限を外れるスラブをスラブ群か
ら除き、共通炉温を求める。
【００６２】評価から外れたスラブが存在する場合には
抽出スケジュール変更手段１５によって、図１を用いて
説明したと同様な動作により抽出ピッチを修正する。
抽出スケジュール変更手段１５によって、図１を用いて
説明したと同様な動作により抽出ピッチを修正する。
【００６３】図２に示した実施形態によれば、炉温を変
えた場合の加熱評価項目値を常時計算するため、影響係
数を用いて計算する装置より計算精度が向上し、抽出ス
ケジュール変更時間修正も最小に抑えることが出来るた
め操業効率が向上する。
えた場合の加熱評価項目値を常時計算するため、影響係
数を用いて計算する装置より計算精度が向上し、抽出ス
ケジュール変更時間修正も最小に抑えることが出来るた
め操業効率が向上する。
【００６４】図３は請求項３に記載の連続加熱炉の温度
制御装置に対応する実施形態の構成を示すブロック図で
ある。図中、図１又は、図２と同一の要素には同一の符
号を付してその説明を省略する。ここで、スラブ温度制
御装置３０は図１中の影響係数計算手段１２及び共通炉
温計算手段１３を除去し、その代わりに初期炉温又は初
期炉温から任意帯炉温をある量だけ変化させた炉温を出
力し、この炉温に基づく加熱評価項目値を入力して炉温
及び在帯時間に対する影響係数を計算する影響係数計算
手段３１と、図２に示した焼き上げ予測手段２３と、演
算された影響係数に従って該当スラブの目標昇温パター
ンを計算する複数スラブに対する共通炉温計算手段３３
とを設けた構成になっている。
制御装置に対応する実施形態の構成を示すブロック図で
ある。図中、図１又は、図２と同一の要素には同一の符
号を付してその説明を省略する。ここで、スラブ温度制
御装置３０は図１中の影響係数計算手段１２及び共通炉
温計算手段１３を除去し、その代わりに初期炉温又は初
期炉温から任意帯炉温をある量だけ変化させた炉温を出
力し、この炉温に基づく加熱評価項目値を入力して炉温
及び在帯時間に対する影響係数を計算する影響係数計算
手段３１と、図２に示した焼き上げ予測手段２３と、演
算された影響係数に従って該当スラブの目標昇温パター
ンを計算する複数スラブに対する共通炉温計算手段３３
とを設けた構成になっている。
【００６５】以下、この実施形態の動作について、特
に、図１と構成を異にする部分について説明する。影響
係数計算手段３１はスラブの炉内位置、厚み、幅、長
さ、鋼種、装入温度等のスラブ情報及びスラブの抽出ス
ケジュールを入力する一方、予め設定若しくは入力され
た初期炉温又は初期炉温から任意帯炉温を所定の量だけ
変化させた炉温及び抽出スケジュールを焼き上げ予測手
段２３に出力し、その出力に対応して焼き上げ予測手段
２３から入力される加熱評価項目値と前記スラブ情報と
に基づき、炉温の微小変化に対する加熱評価項目値への
影響係数、及び在帯時間の微小変化に対する加熱評価項
目値への影響係数を、例えば（16），（17）式を用いて
計算する。複数スラブに対する共通炉温計算手段３３は
複数スラブの制約条件をもとに例えば線形計画法に従っ
て共通炉温とその炉温による該当スラブの目標昇温パタ
ーンを計算する。
に、図１と構成を異にする部分について説明する。影響
係数計算手段３１はスラブの炉内位置、厚み、幅、長
さ、鋼種、装入温度等のスラブ情報及びスラブの抽出ス
ケジュールを入力する一方、予め設定若しくは入力され
た初期炉温又は初期炉温から任意帯炉温を所定の量だけ
変化させた炉温及び抽出スケジュールを焼き上げ予測手
段２３に出力し、その出力に対応して焼き上げ予測手段
２３から入力される加熱評価項目値と前記スラブ情報と
に基づき、炉温の微小変化に対する加熱評価項目値への
影響係数、及び在帯時間の微小変化に対する加熱評価項
目値への影響係数を、例えば（16），（17）式を用いて
計算する。複数スラブに対する共通炉温計算手段３３は
複数スラブの制約条件をもとに例えば線形計画法に従っ
て共通炉温とその炉温による該当スラブの目標昇温パタ
ーンを計算する。
【００６６】図３に示した実施形態によれば、複数スラ
ブの制約条件を用いて該当スラブの目標昇温パターンお
よび共通炉温を計算するため、一度の計算で目標昇温パ
ターンを求めることが出来、計算時間が短縮される。
ブの制約条件を用いて該当スラブの目標昇温パターンお
よび共通炉温を計算するため、一度の計算で目標昇温パ
ターンを求めることが出来、計算時間が短縮される。
【００６７】図４は請求項４に記載の連続加熱炉の温度
制御装置に対応する実施形態の構成を示すブロック図で
ある。図中、図１と同一の要素には同一の符号を付して
その説明を省略する。ここでスラブ温度制御装置４０は
図１中の影響係数計算手段１２を除去し、その代わりに
スラブ毎炉温許容範囲計算手段４１を設け、これにプロ
セスの逆モデル学習手段４２を付帯的に設けた構成にな
っている。
制御装置に対応する実施形態の構成を示すブロック図で
ある。図中、図１と同一の要素には同一の符号を付して
その説明を省略する。ここでスラブ温度制御装置４０は
図１中の影響係数計算手段１２を除去し、その代わりに
スラブ毎炉温許容範囲計算手段４１を設け、これにプロ
セスの逆モデル学習手段４２を付帯的に設けた構成にな
っている。
【００６８】以下、この実施形態の動作について、特
に、図１と構成を異にする部分について説明する。プロ
セスの逆モデル学習手段４２はニューラルネットワーク
で構成されており、予めオフラインで学習を行って各ノ
ード間の重みを決定しておく。スラブ毎炉温許容範囲計
算手段４１は加熱評価項目値、及びその上下限値、スラ
ブ実績温度をプロセスの逆モデル学習手段４２に出力す
る。プロセスの逆モデル学習手段４２はスラブ毎炉温許
容範囲計算手段４１から加熱評価項目値の上下限値を入
力しニューラルネットワーク演算により各帯炉温上下限
値を出力する。共通炉温計算手段１３は各帯のスラブ毎
の炉温上下限値をもとに共通炉温を決定する。共通炉温
の決定方法は図１を用いて説明したのと同様である。
に、図１と構成を異にする部分について説明する。プロ
セスの逆モデル学習手段４２はニューラルネットワーク
で構成されており、予めオフラインで学習を行って各ノ
ード間の重みを決定しておく。スラブ毎炉温許容範囲計
算手段４１は加熱評価項目値、及びその上下限値、スラ
ブ実績温度をプロセスの逆モデル学習手段４２に出力す
る。プロセスの逆モデル学習手段４２はスラブ毎炉温許
容範囲計算手段４１から加熱評価項目値の上下限値を入
力しニューラルネットワーク演算により各帯炉温上下限
値を出力する。共通炉温計算手段１３は各帯のスラブ毎
の炉温上下限値をもとに共通炉温を決定する。共通炉温
の決定方法は図１を用いて説明したのと同様である。
【００６９】図４に示した実施形態によれば、影響係数
を予めニューラルネットワークに学習させておき、オン
ラインではプロセス逆モデルとして使用するため、炉
温、在帯時間と抽出加熱評価項目値の非線形の変化を考
慮することが出来、しかも高速演算が可能となる。
を予めニューラルネットワークに学習させておき、オン
ラインではプロセス逆モデルとして使用するため、炉
温、在帯時間と抽出加熱評価項目値の非線形の変化を考
慮することが出来、しかも高速演算が可能となる。
【００７０】図５は請求項５に記載の連続加熱炉の温度
制御装置に対応する実施形態の構成を示すブロック図で
ある。図中、図１乃至図４と同一の要素には同一の符号
を付してその説明を省略する。この装置は図１乃至図４
に示したスラブ温度制御装置１０，２０，３０，４０の
いずれかの前段に、監視手段５０を接続したもので、こ
の監視手段５０は、常時一定周期で線形化した影響係数
を用いて加熱評価項目値を計算し、その値が上下限許容
範囲を外れた場合は温度制御装置１０，２０，３０，４
０のいずれか接続されたものを起動する。これにより常
時炉内の全てのスラブの焼き上がりをチェックすること
が可能となるため、常に目標昇温パターン計算および抽
出ピッチ修正を行うことができ、加熱評価項目値を許容
範囲内に維持することができる。
制御装置に対応する実施形態の構成を示すブロック図で
ある。図中、図１乃至図４と同一の要素には同一の符号
を付してその説明を省略する。この装置は図１乃至図４
に示したスラブ温度制御装置１０，２０，３０，４０の
いずれかの前段に、監視手段５０を接続したもので、こ
の監視手段５０は、常時一定周期で線形化した影響係数
を用いて加熱評価項目値を計算し、その値が上下限許容
範囲を外れた場合は温度制御装置１０，２０，３０，４
０のいずれか接続されたものを起動する。これにより常
時炉内の全てのスラブの焼き上がりをチェックすること
が可能となるため、常に目標昇温パターン計算および抽
出ピッチ修正を行うことができ、加熱評価項目値を許容
範囲内に維持することができる。
【００７１】以上、本発明を好適な実施形態について説
明したが、本発明は上記の構成に限らず、例えば、ＥＷ
Ｓ（Engineering Work Station）等の分散処理システム
で複数のハードウェアとして実現しても良い。また、上
記実施形態では目標昇温パターン計算に線形計画法を用
いたが、この代わりに非線形計画法により実現するよう
にしても、上述したと同様な効果が得られる。
明したが、本発明は上記の構成に限らず、例えば、ＥＷ
Ｓ（Engineering Work Station）等の分散処理システム
で複数のハードウェアとして実現しても良い。また、上
記実施形態では目標昇温パターン計算に線形計画法を用
いたが、この代わりに非線形計画法により実現するよう
にしても、上述したと同様な効果が得られる。
【００７２】
【発明の効果】以上、説明したように本発明の連続加熱
炉の温度制御装置によれば、近接するスラブとの加熱評
価項目値の制約条件や加熱負荷が違う場合にも各帯共通
炉温を求め、さらに抽出スケジュールを変更することに
より全てのスラブを目標の加熱評価項目値の上下限値以
内に焼き上げることが可能になる。
炉の温度制御装置によれば、近接するスラブとの加熱評
価項目値の制約条件や加熱負荷が違う場合にも各帯共通
炉温を求め、さらに抽出スケジュールを変更することに
より全てのスラブを目標の加熱評価項目値の上下限値以
内に焼き上げることが可能になる。
【００７３】また、加熱途中で予定変更があった場合で
も各帯共通炉温を求め、さらに抽出スケジュールを変更
することによりすべてのスラブを目標の加熱評価項目値
の上下限値以内に焼き上げることが可能になる。
も各帯共通炉温を求め、さらに抽出スケジュールを変更
することによりすべてのスラブを目標の加熱評価項目値
の上下限値以内に焼き上げることが可能になる。
【００７４】さらにまた、抽出スケジュール変更は焼け
不足スラブが抽出口に近づいてから行うのではなく、任
意のタイミングで行うことができるためオペレータが制
御装置の計算結果を早い時期に確認することができるた
め、オペレータの負担を軽減することができる。
不足スラブが抽出口に近づいてから行うのではなく、任
意のタイミングで行うことができるためオペレータが制
御装置の計算結果を早い時期に確認することができるた
め、オペレータの負担を軽減することができる。
【００７５】また、焼け不足スラブを早期に発見できる
ため加熱帯で加熱することができ、抽出時の均熱度やス
キッドマーク量を小さく抑え、そのことにより圧延製品
の品質を向上させることができる等の優れた効果を期待
することができ、省エネルギー、高品質、歩留まりの向
上に効果がある。
ため加熱帯で加熱することができ、抽出時の均熱度やス
キッドマーク量を小さく抑え、そのことにより圧延製品
の品質を向上させることができる等の優れた効果を期待
することができ、省エネルギー、高品質、歩留まりの向
上に効果がある。
【図１】本発明の請求項１に記載の連続加熱炉の温度制
御装置に対応する実施形態の構成を示すブロック図。
御装置に対応する実施形態の構成を示すブロック図。
【図２】本発明の請求項２に記載の連続加熱炉の温度制
御装置に対応する実施形態の構成を示すブロック図。
御装置に対応する実施形態の構成を示すブロック図。
【図３】本発明の請求項３に記載の連続加熱炉の温度制
御装置に対応する実施形態の構成を示すブロック図。
御装置に対応する実施形態の構成を示すブロック図。
【図４】本発明の請求項４に記載の連続加熱炉の温度制
御装置に対応する実施形態の構成を示すブロック図。
御装置に対応する実施形態の構成を示すブロック図。
【図５】本発明の請求項５に記載の連続加熱炉の温度制
御装置に対応する実施形態の構成を示すブロック図。
御装置に対応する実施形態の構成を示すブロック図。
【図６】本発明の連続加熱炉の温度制御装置の実施形態
を構成する共通炉温計算手段の処理手順を示すフローチ
ャート。
を構成する共通炉温計算手段の処理手順を示すフローチ
ャート。
【図７】本発明の連続加熱炉の温度制御装置の実施形態
を構成する抽出スケジュール修正手段の処理手順を示す
フローチャート。
を構成する抽出スケジュール修正手段の処理手順を示す
フローチャート。
【図８】本発明の請求項１に記載の連続加熱炉の温度制
御装置に対応する実施形態の動作を説明するために、炉
帯の炉温と時間との関係を示した線図。
御装置に対応する実施形態の動作を説明するために、炉
帯の炉温と時間との関係を示した線図。
【図９】本発明の請求項１に記載の連続加熱炉の温度制
御装置に対応する実施形態の動作を説明するために、炉
帯の炉温と時間との関係を示した線図。
御装置に対応する実施形態の動作を説明するために、炉
帯の炉温と時間との関係を示した線図。
１ 加熱炉
２ 炉温計
３ 炉温制御装置
１０，２０，３０，４０ スラブ温度制御装置
１１ スラブ毎目標昇温パターン計算手段
１２，３１ 影響係数計算手段
１３ 共通炉温計算手段
１４ 目標昇温パターン計算手段
１５ 抽出スケジュール修正手段
１６ 設定炉温計算手段
１７ 実績処理手段
２２ 共通炉温計算手段
２３ 焼き上げ予測手段
３３ 複数スラブに対する共通炉温計算手段
４１ スラブ毎炉温許容範囲計算手段
４２ プロセスの逆モデル学習手段
５１ 監視手段
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 山 口 直 樹
東京都府中市東芝町１番地 株式会社東
芝 府中工場内
(72)発明者 武 智 敏 貞
千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎
製鉄株式会社 千葉製鉄所内
(72)発明者 吉 田 邦 雄
千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎
製鉄株式会社 千葉製鉄所内
(72)発明者 前 田 一 郎
千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎
製鉄株式会社 千葉製鉄所内
(72)発明者 大 石 英 之
千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎
製鉄株式会社 千葉製鉄所内
(56)参考文献 特開 平１−198431（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−230526（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−88122（ＪＰ，Ａ)
特公 平６−84867（ＪＰ，Ｂ２)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C21D 11/00
C21D 9/00
Claims (5)
- 【請求項１】スラブを連続的に加熱する多帯式加熱炉の
炉温を制御する炉温制御装置を有する連続加熱炉の温度
制御装置において、 抽出時平均スラブ温度、均熱度、スキッドマーク量等加
熱評価項目値の上下限値、鋼種、寸法及びスラブの抽出
スケジュールを入力し、スラブ毎の燃料流量が最小とな
る最適目標昇温パターン及びこのパターンに対応する各
帯の炉温を計算するスラブ毎目標昇温パターン計算手段
と、 前記最適目標昇温パターンに対応する各帯の炉温を基準
として炉温の微小変化に対する加熱評価項目値への影響
係数、及び抽出スケジュールから計算した各帯在帯時間
を基準として各帯在帯時間の変化に対する加熱評価項目
値への影響係数を計算する影響係数計算手段と、 前記各影響係数に基づいてスラブが装入された時点以降
の任意の時刻における該当スラブの近隣スラブとの関係
で決まる各帯の共通炉温を計算する共通炉温計算手段
と、 共通炉温が存在しない場合に加熱評価項目値を上下限範
囲内に入れるために抽出スケジュールを修正する抽出ス
ケジュール修正手段と、 計算された前記共通炉温及び修正された前記抽出スケジ
ュールに基づき目標昇温パターンを計算する目標昇温パ
ターン計算手段と、 スラブの炉内位置、厚み、幅、長さ、鋼種、装入温度、
前回計算時刻における実績温度等のスラブ情報及び現在
炉温を入力し、スラブ毎に実績温度を計算する実績処理
手段と、 前記目標昇温パターン、前記修正された抽出スケジュー
ル及び前記スラブ毎の実績温度を入力し炉温設定値を計
算し、前記炉温制御装置に入力する設定炉温計算手段
と、 を備えたことを特徴とする連続加熱炉の温度制御装置。 - 【請求項２】スラブを連続的に加熱する多帯式加熱炉の
炉温を制御する炉温制御装置を有する連続加熱炉の温度
制御装置において、 抽出時平均スラブ温度、均熱度、スキッドマーク量等加
熱評価項目値の上下限値、鋼種、寸法及びスラブの抽出
スケジュールを入力し、スラブ毎の燃料流量が最小とな
る最適目標昇温パターン及びこのパターンに対応する各
帯の炉温を計算するスラブ毎目標昇温パターン計算手段
と、 前記最適目標昇温パターンに対応する各帯の炉温に基づ
いてスラブが装入された時点以降の任意の時刻における
該当スラブの近隣スラブとの関係で決まる各帯の共通炉
温を予測計算して仮決定すると共に、該当スラブと近隣
スラブの加熱評価項目値を用いて共通炉温を決定する共
通炉温計算手段と、 前記共通炉温計算手段によって仮決定された共通炉温を
入力し、前記抽出スケジュールに従って該当スラブと近
隣スラブの抽出までの温度を予測し、加熱評価項目値を
前記共通炉温計算手段に入力する焼き上げ予測手段と、 共通炉温が存在しない場合に加熱評価項目値を上下限範
囲内に入れるために抽出スケジュールを修正する抽出ス
ケジュール修正手段と、 決定された前記共通炉温及び修正された前記抽出スケジ
ュールに基づき目標昇温パターンを計算する目標昇温パ
ターン計算手段と、 スラブの炉内位置、厚み、幅、長さ、鋼種、装入温度、
前回計算時刻における実績温度等のスラブ情報及び現在
炉温を入力し、スラブ毎に実績温度を計算する実績処理
手段と、 前記目標昇温パターン、前記修正された抽出スケジュー
ル及び前記スラブ毎の実績温度を入力し炉温設定値を計
算し、前記炉温制御装置に入力する設定炉温計算手段
と、 を備えたことを特徴とする連続加熱炉の温度制御装置。 - 【請求項３】スラブを連続的に加熱する多帯式加熱炉の
炉温を制御する炉温制御装置を有する連続加熱炉の温度
制御装置において、 スラブの炉内位置、厚み、幅、長さ、鋼種、装入温度等
のスラブ情報及びスラブの抽出スケジュールを入力する
一方、予め設定若しくは入力された初期炉温又は初期炉
温から任意帯炉温を所定の量だけ変化させた炉温及び前
記抽出スケジュールを焼き上げ予測手段に出力し、その
出力に対応して前記焼き上げ予測手段から入力される加
熱評価項目値と前記スラブ情報とに基づき、炉温の微小
変化に対する加熱評価項目値への影響係数、及び各帯在
帯時間の変化に対する加熱評価項目値への影響係数を計
算する影響係数計算手段と、 前記影響係数計算手段から出力された初期炉温又は初期
炉温から任意帯炉温を所定の量だけ変化させた炉温及び
前記抽出スケジュールに基づいて該当スラブと近隣スラ
ブの抽出までの温度を予測し、加熱評価項目値を出力し
て前記影響係数計算手段に与える焼き上げ予測手段と、 計算された前記各影響係数と加熱評価項目値とを入力し
てスラブ毎の目標昇温パターンの任意の時刻における該
当スラブの近隣スラブとの関係で決まる各帯の共通炉温
を計算する共通炉温計算手段と、 共通炉温が存在しない場合に加熱評価項目値を上下限範
囲内に入れるために抽出スケジュールを修正する抽出ス
ケジュール修正手段と、 前記共通炉温及び修正された前記抽出スケジュールに基
づき目標昇温パターンを計算する目標昇温パターン計算
手段と、 スラブの炉内位置、厚み、幅、長さ、鋼種、装入温度、
前回計算時刻における実績温度等のスラブ情報及び現在
炉温を入力し、スラブ毎に実績温度を計算する実績処理
手段と、 前記目標昇温パターン、前記修正された抽出スケジュー
ル及び前記スラブ毎の実績温度を入力し炉温設定値を計
算し、前記炉温制御装置に入力する設定炉温計算手段
と、 を備えたことを特徴とする連続加熱炉の温度制御装置。 - 【請求項４】スラブを連続的に加熱する多帯式加熱炉の
炉温を制御する炉温制御装置を有する連続加熱炉の温度
制御装置において、 抽出時平均スラブ温度、均熱度、スキッドマーク量等加
熱評価項目値の上下限値、鋼種、寸法及びスラブの抽出
スケジュールを入力し、スラブ毎の燃料流量が最小とな
る最適目標昇温パターン及びこのパターンに対応する各
帯の炉温を計算するスラブ毎目標昇温パターン計算手段
と、加熱評価項目値を入力し各帯炉温を出力するニューラル
ネットワークにより予めスラブ毎に 各帯炉温変化許容範
囲を求めるスラブ毎炉温許容範囲計算手段と、 前記各帯炉温変化許容範囲に基づいてスラブが装入され
た時点以降の任意の時刻における該当スラブの近隣スラ
ブとの関係で決まる各帯の共通炉温を計算する共通炉温
計算手段と、 共通炉温が存在しない場合に加熱評価項目値を上下限範
囲内に入れるために抽出スケジュールを修正する抽出ス
ケジュール修正手段と、 計算された前記共通炉温及び修正された前記抽出スケジ
ュールに基づき目標昇温パターンを計算する目標昇温パ
ターン計算手段と、 スラブの炉内位置、厚み、幅、長さ、鋼種、装入温度、
前回計算時刻における実績温度等のスラブ情報及び現在
炉温を入力し、スラブ毎に実績温度を計算する実績処理
手段と、 前記目標昇温パターン、前記修正された抽出スケジュー
ル及び前記スラブ毎の実績温度を入力し炉温設定値を計
算し、前記炉温制御装置に入力する設定炉温計算手段
と、 を備えたことを特徴とする連続加熱炉の温度制御装置。 - 【請求項５】炉温、在帯時間変化に対する加熱評価項目
値変化を、影響係数を用いて、一定周期毎に予測計算
し、その値が許容範囲を外れた場合に共通炉温及び修正
抽出ピッチを計算する手段を起動させる監視手段を備え
たことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の
連続加熱炉の温度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08032996A JP3436841B2 (ja) | 1996-04-02 | 1996-04-02 | 連続加熱炉の温度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08032996A JP3436841B2 (ja) | 1996-04-02 | 1996-04-02 | 連続加熱炉の温度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09268328A JPH09268328A (ja) | 1997-10-14 |
| JP3436841B2 true JP3436841B2 (ja) | 2003-08-18 |
Family
ID=13715224
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08032996A Expired - Fee Related JP3436841B2 (ja) | 1996-04-02 | 1996-04-02 | 連続加熱炉の温度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3436841B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013194311A (ja) * | 2012-03-22 | 2013-09-30 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | 連続式加熱炉の炉温制御方法および鋼材の製造方法 |
| JP7428868B2 (ja) * | 2019-08-01 | 2024-02-07 | 日本製鉄株式会社 | 加熱炉における金属片の抽出温度予測装置、及び予測モデルの学習装置 |
| CN115011786A (zh) * | 2022-04-19 | 2022-09-06 | 北京科技大学 | 一种动态感知加热炉工况的炉温优化方法及装置 |
| CN116622977B (zh) * | 2023-03-13 | 2024-02-02 | 大连新瑞晨自动化科技有限公司 | 基于双目标轨迹的加热炉钢坯升温过程控制方法 |
-
1996
- 1996-04-02 JP JP08032996A patent/JP3436841B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09268328A (ja) | 1997-10-14 |
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