JPS58210121A - 多帯式加熱炉の燃焼制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は分割型移動炉床を備えた多帯式加熱炉の燃焼制
御方法に関する。

近年、鋼片の鋳造、加熱、圧延の工程における省エネル
ギを実現するために連続鋳造設備が積極的に導入されて
いるが、こｎに伴って連続鋳造の操業の適した加熱炉と
して分割可動移動炉床を備えた加熱炉が注目されている
。

加熱炉では炉内の鋼片を抽出口まで移動するためウオー
キングビーム式の炉床を用いることが多いが、従来の加
熱炉ではこのウオーキングビームが装入口から抽出口ま
で一体となった構造をとっていたため、加熱炉に装入す
る時間間隔があいたとき、ウオーキングビーム上の鋼片
が無い部分が大きくなる。これは加熱炉の燃焼効率の面
から好ましくない。

第１図に分割型移動炉床を備えた加熱のｌ！を要を示す
。図中の１は炉体、２は煙道、３〜１〜３〜４は分割型
移動炉床、４は鋼片を示す。第１図の例は３帯、４帯に
鋼片があり、２帯は空き状態で、１帯に新たな鋼片が装
入されつつある状況を六わしている。このタイプの炉で
はめる一つの炉床上にめる鋼片だけを他の炉床上の鋼片
の位置を変えることなく移動できるので、例えば第１帯
に装入さｎた鋼片が一定本数になうんとき、これを第２
帝に送り込むことができる。このため前後工程の能力差
のバッファとなる％徴がある。

従来、加熱炉では鋼片を目標の温度に焼き上げるため鋼
片の昇温パターンをいくつかの炉操業状態に関して用意
し、この中で現実の操業に近いものを選択し、このパタ
ーンに沿って各々のパターンの炉温や燃料流量になるよ
うに加熱する方法が用いられている。

しかしながら、上記の分割型移動炉床型の加熱炉の場合
には、炉内の鋼片の移動パターン１つをとってみても複
雑かつ多様な形態をとるため、それらに対しあらかじめ
加熱パターンを決めておくことは不可能に近い。

すなわちできるだけ鋼片の抽出側の炉帯に詰めて装入す
るようなことがおこなわれるから、炉帯によっては単に
移送のための通過帯になる。また他の炉帯に関係なくめ
る炉帯での滞留時間を延長することも可能でめジ、これ
ら全ての場合を考ｌ祇した加熱昇温パターンをめらかし
め演算し記憶しておくことはいたずらに記憶容量を大き
くするだけで好ましくない。

本発明は分割型移動炉床を備えた加熱炉の燃焼制御方法
に関する。

本発明は炉内鋼片を可動炉床単位のグループにわけ抽出
側のグループから順にグループに属する鋼片の昇温予定
曲線を他グループの加熱予定も考慮して燃料流量が最小
となるようにオンライン計算し、この昇温予定曲線に沿
って加熱制御をおこなうことを特徴とする燃焼制御方法
である。

（ここで抽出側のグループから順に計算するのは燃焼済
みの廃ガスが装入側に向って流れる炉の場合で、もし廃
ガスの流れが逆であれば装入側から順に計算するように
すればよい。

さらに具体的に述べるなら、いま第Ｍ帯に６る鋼片のグ
ループが、抽出温匿、鋼片の平均温度、および鋼片の表
面温厩と内部の温度との温度差など所定の制約条件のも
とに燃料＃、麓が最小となる昇温予定曲線をオンライン
で演算して加熱制御をおこなうことにある。

以下図面を用いて本発明の具体的実施例について説明す
る。

はじめに本発明の基礎となる事柄について述べる。

本発明では炉内鋼片の内部温度分布は、従来の自動燃焼
制御の場合と同様に計算によって求める。

たとえば、鋼片の表面から流入する熱量を輻射モデルで
計算し、鋼片内部の熱移動を熱拡散方程式によって計算
する方式が多く用いられている。

（例えは日本鉄鋼協会、特別報告Ａ１１．「連続鋼片加
熱炉における伝熱実験と計算方法」、昭４６゜５発行） 一足時間前の鋼片の内部温度分布と、現任までの鋼片周
囲の炉温履歴Ｔの値がわかれば、上記の方式により現在
の鋼片温度を知ることができる。

さらに、現在の鋼片温度がわかっているとき、現在以降
の銅片周囲の炉温履歴を仮定すれば将来の鋼片温度の値
を予測することもできる。この予測計算は昇温予定曲線
の計算において用いられる。

以下では鋼片温度の平均値をθ、表面と内部の温度の差
をΔθ、鋼片の１７３部温変分布をθで表わすことにす
る。

さらに、るる時間内に一片に吸収される熱量を９と衣わ
すことにする。ｑの値は例えば上述のよりに輻射モデル
で計算する流入熱値をその時間内に積算することにより
容易に求めることができる。

ま７’Ｃ第１図に示したように加熱炉の抽出側から第４
帯にある鋼片をａグループ、第３帯におる鋼片ｔｌ−ｂ
グループ・・・・・・・・・第１帝にある鋼片をｄグル
ープ、のように呼ぶことにする。（第１図では第２帯に
は鋼片がない場合を示している）。

また以下に説明する制御方法では、−片（もしくは鋼片
のグループ）が抽出までに炉内にどれだけ存在するかを
表わす在炉時間τ２や６帝にどれだけ滞留するかを狭わ
す炉帯滞留時間が重要なパラメータになるが、それらの
値はあらかじめ予測することができる。

本発明では、抽出側のグループから装入側のグループの
順に、各グループに１９Ｔ楓する鋼片の昇温曲線全計算
する。以下・ではＭヶの帯からなる加熱炉の一般式とし
て第（Ｍ−１）帯に滞留しているチャージｂを例にとっ
て昇温曲巌の計算方法について述べる。第Ｍ帯にはチャ
ージａが滞留しており、ぞの昇温曲線の計算は児ｒして
いるものとする（そｖＢ１Ｂ１法はチャージｂの場合と
本質的な違いはないが、いくつか注意すべき点はある。

それについては後で述べる）。

したがって、チャージｂの計算開始時には、第Ｍ帯にお
けるチャージａの加熱に必要な最適炉温及び燃料流量の
値は計１４．済みである。

グループｂの加熱において注意しなければならないのは
、このグループわが第（Ｍ−１）帝に存在している間、
第Ｍ帯にあるグループａの加熱に伴って発生する筒温の
排ガスが流入するということである。このため、グルー
プｂの加熱のために（Ｍ−１）帝で投入する燃料流量が
グループａでどのような加熱をおこなうかによって異り
１こ値になる。グループａの昇温予定曲線のＨ［算が先
に完了していれは各時刻に炉帯Ｍからωし出さｇる排ガ
スの顕熱はわがりＣいるので、以下に運べるようにチャ
ージｂの加熱に必秩ｌ嶋科九鼠を計算することができる
。

まずグルー／ｂが（［ｖｉ−１）イｉへＮ１イ（Ｙに１
ｍ留する時間をτｂ、ト、とτｂ、Ｍと表わし、それぞ
れをＫＭ−１、ＫＭ個の時間領域に分割する。このとき
グループｂの抽出までの今後の炉ｔａ＆履歴を（Ｔ此、
臂）−１，・・−・・＋１（ＷＭ−７）、ぜＶ、・・・
・・・、榴・伯とし、これｔまとめて■ｂと衣わ−Ｊ−
，ここで＋１Ｇ’４−、　、　、・・、、・、　Ｔ（、
ｔｃ、、、：、）　ハゲループｂｃ７）Ｍ（Ｍ−１）帯
における銚度履歴＋１＋（１）、・・・・・・、′１（
よＭ）ｔユｊＡＭ帝に進入した後の温度履歴でそ１１ぞ
れｒｂ１Ｍ−１１−ｒｂ、Ｍとする。

以下ではその炉温履歴を次のように簡単に表わす。

Ｔ、　：　（’ｒ（ｋ）ｌ　Ｋ−１、・−・・・・・・
−Ｋ　’Ｍ　）Ｋ’Ｍ＝　ＫＭ−１十ＫＭ チャージｂが炉帯Ｉ　（Ｉ＝Ｍ−１，Ｍ）にいる任意の
時刻の燃料流１ｋｙ（、ｋ）を次式により計算する。

（Ｋ＝１．２．・・・・・・、Ｋｉａ、・山・・、に７
Ｍ）Ｈ′ムＨＣｇ　Ｗ　ａ定数 ここで右辺の渠２項がグループａの加熱の影響を表わす
項で、グループｂが第Ｍ帝に進入する時刻以降、Ｋ’：
２　ＫＭ−１＋　１ではｖ（、ｋ）＝ｏとする。

また、Ｋ　〉ＫＭ　−＋　＋　１では第１項の〒呪のか
わ〜（ｋ） りにＴＭ　とする。

〜（ｋ） さらに１≦に≦Ｋ　Ｍ　−、のときＩｌｌ、Ｍ　　は第
Ｍ帝に滞留しているグループａの加熱によって決まる値
でるり、これは前述のと幹りグループａの昇温曲線計算
時に決っているものとする。Ｋ≧ＫＭ−、＋１〜（ｋ） ではＴＭ　　はグループｂの加熱の仕方によって変化す
る値でるる。グループｂの受熱１１　Ｑ（ｋ）は、第に
時間領域の鋼片温度計算において求めることので慈る各
鋼片の受熱ｔｈｔｔの総和として容易に求まる。損失熱
ｔＱＣｋ）と排ガス温度〒（ｋ）は次のよ（ｈ） うな回帰式によって炉温Ｔ　　と結びつけられる。

Ｑ（Ｈ）＝ξ１１＋　（ｋ　）十η　　　　　　　　　
　　　　　　　　・・・（２）〒（ｈ）＝　ａ＋１＋（
ｋ）＋β　　　　　　　　　・・・（３）ここで、ξ、
η、α、βは実験的に決まる回帰係数。

以上より炉温（Ｔ（ｋ）Ｉ　Ｋ’＝　１〜に′舅）が与
え（＋） られれば、Ｋ＝１〜に’Ｍの順に燃料流１ｉｙｉ、　　
。

Ｊ？、・・・、ｖ（ｂｋ’ｙ）がＵ）式を用いて計算で
きることがわかる。

このときグループｂを予定の炉温履歴Ｔｂで加熱した場
合の所要の燃料１吏用量ｖｂは次式から計算できる。

Ｖ　ｂ　＝　ｖ’ＶΔτＭ−１、ｂ十”””十’／　ｂ
ΔτＭ−１，ｂ十、、、　、、、　＋　ｖ（、に’ｍ）
ΔτＭ、ｂ・・・（４）にで ΔτＭ−ＩＨｂ＝ハ４−　　　　　　・・・（４′）Ｋ
　Ｍ　−１ Δ　τＭ、し　＝　Ｔｂ　ｌ　Ｍ　／　Ｋ　Ｍ　　　　
　　　　　　　　・・・（４つこのとき問題はｖｌを最
小にするような加熱方法とそｉｌに対応する昇温曲線を
見出すことになるが、実際の加熱炉では操業上の様々な
制約がおる。

ここでは、そのうちの主なものを次のような制約式とし
て衣わし、昇温曲線の計算に反映させる。

θ　≦θ≦θ　（抽出条件１）　　　　　・・・（５）
ΔθＬ≦Δθ≦ΔθＵ（〃　２）　　　　・・・（６）
ＴＬ；＝’ｒ（ｋ）＝ＴＵ　（炉＠条件）　　　　　・
（７）Ｋ　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｋ■Ｌ≦
ｖと＜、　ｖｏ　　（燃料流蓋条件ン　　・・・（８）
Ｋ　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｋ（Ｋ＝１〜
に’ｌｌ） ここで碓字しは下限値を懺わしＵは上限値を弐わす。（
５）式は抽出時の鋼片内部温度の平均値に関する条件、
（６）式は抽出時の鋼片の氷面と内部の温度差に関する
条件である。

次に、炉温　１（１１、ｒｐｌ）、・・・、＋　Ｔ（ｋ
’ＭＪケ独立変数として、燃料流蓋を制約条件のもとて
最小にする加熱方法を見出す計算アルゴリズムについて
具体的に述べる。ここで述べる手法は先ず非線形の関数
ｖ（ｋ）と７．Δθ　の線形式を求めることからスター
トする。時分割領域の炉温の基準値を”ｂ　＝（””’
　＋　””　　、・”　　ｒ　’１　”Ｍ））　（！：
　表ワ［／、それから少しへたたった炉温をＴｂ−（’
ｔ”。

Ｔ（３）・°°°　　・ｔ■１’　ｍ　）ンとし、両者
の差を（Δ・ｌ（“）。

Δψ２′、・・・、Δｔ（＋　（ｋ’　Ｍ）　）で表わ
す。このとき、Ｔｂの関数ｖ（ｌｋ）　、　０　、　Ｊ
　ｆ）　１Ｔ０ｂ（１）ｆ、　ｂ　！ｌ）　”ＣｌｆＭ
形近似すると、次式が得られる（　Ｔ　％の決め方は後
述）。

ここで、θ、Δθ。、ｖｂｅは炉温■−で加熱した場合
の鋼片の平均温度、門外温度差、各時間領域における燃
料流ｊｌｆｆｉ意味し、αＪ、βＪ、γ藁は炉温変化の
影響の大きさを表わす係数（影響係数ンを表わしている
。

１−１　＝　（１（、’ｌ　、　Ｔにｌ、・・・、−ト
メｌ／Ｍ）　　）の各要素の値は次のように選ぶのが良
い。

もしくＺＪ、βＪ　、　ｒ（Ｐ）（ｔ＜、　Ｊ＝１〜Ｋ
Ｍ　＞の値がわかっていれば各時間分割ゾーンの炉温か
ある値だけ変化したとき、抽出時の鋼片温度θ、Δθや
燃料流１ｔｖ（Ｉ！ｃ）がどのような値をとるが（９）
〜（１υ式から知ることができる。影響係数αに、βＫ
。

γｐは次の手続きにより計算することができる。

中　炉温Ｔｔで加熱した場合の７．Δθ　、（ｋ）の値
を計算する。計算結果を７□Δθ。、ｖ（、Ｊ）（Ｋ＝
１〜ＫＭ）とする。

（１１）第に時間分割ゾーンの炉温だけがあらかじめ定
めた温度くΔＴ〉だけ高くなった場合のθ。

Δθ、ｖ（ｋ）の値を求め、それを〈θ〉、＜Δθ〉。

くい＋”）（Ｋ＝１〜に’Ｍンとする。

０１０　　このときαＪ、βｘ、ｒ’？）は次式で求め
られる。

αＪ＝（〈θ〉−〇、）／＜ΔＴ〉　　・・・（１２）
βＪ＝（くΔθ〉−Δθ。）／〈ΔＴ〉　・・・（１３
）ｆ？’＝　（＜Ｊ！’＞−ｖ’４’、＞　）　７＜　
Ｊ　Ｔ＞　　・（１４）以上の計算をに＝１〜ＫＭに関
しておこなえば全ての影響係数は求まる。

（９）〜（１１）式を（４）〜（８）式に代入して整理
すると次の各式が得られる。

ｖｂ　　＝　Ｃｏ　　＋Ｃ＋　　ｔｌ　　＋　・・・＋
　ＣＫＭ　　ｔ　ＫＭ　　　　　　　　　”・　（１５
）ｂ、≦α！ｔＩ十・・・＋αに’ＭｔＫ−≦ｂ、　　
　・・・（１６）ｂ、　≦βｌ　　ｔｌ　　＋・・・＋
βに’ＭｔＫ’Ｍ　≦ｂ琴ｊ、　　　　・・・　（１７
ン０≦ｔＫ≦ｂｔ、に　（Ｋ＝１〜ＫＭ）　　　　・・
・（１８）ｂＬｖ　ＨＫ≦％１”ｔ１＋・・・十Ｐ）ｌ
ｔＫ′Ｍ≦ｂ”、、［・・・（１９）Ｍ （Ｋ−１〜に’Ｍ） ここで、Ｉ　Ｋ＝　Ｔ（ｋ）　−Ｔシ　（Ｋ−１〜に′
麗λ。・・・（２０ンまた＜−ｒｌ＋・・・＋　ＣＫ’
Ｍ　＋　ｂＺ　＋　、”ｊｉ”　＋　”Ａｌｔ　＋　２
０゜ｂ’、、、、　ｂＬｖ、に、　”Ｌ、Ｋ　は影響係
数や７’ｌ、、＃、。

Δθ。　、（、に、）を（４）〜（１１）に適用するこ
とにより一意的に決まる。

（１５）〜（１９）式は変数（ｔＩ　＋　’！　＋・・
・、ｔＫＭ）に関し線形な関係式であるから、結局問題
は（１６）〜（１９）式を満しく１５）式のＶｂを最小
にする（ｔｘ〜ｔＫ’Ｍ）を見出す線形計画の問題に帰
着する。

これを解く方法は良く知られており、本発明の本質と関
係ないので説明は省略する。線形計画法ノ手法テ求メｆ
ｃ−１１１ｔ　（ｔ７　、　　ｔ’！；　、　・’、　
　ｔ’ｘ’ｍ　）とする。これを（２０）式に適用する
と最適な炉温の組（Ｔ（−Ｔ＋”ｌ米、・・・　　＋ｐ
Ｃｋｇ珠）が得られる。

さらにこの炉温の組で代表鋼片を加熱した場合の一片温
度の時間変化を計算し、これをグループｂの昇温予定曲
線θ　とする。

第２図に計算結果の例を示す。第２図はＫＭ＝４の場合
であり、（ａ）は炉温の時間変化、すなわち（Ｔ（−、
・、　　、　Ｔ（″）を示している。（ｂ）は昇温予定
曲線θ”を示している。またＣ）は燃料流量の時間経過
を示している。この各時刻の燃料ｖ（ＩＣ）”はＴ（ｋ
）＊を（１）式に適用して求めた。

以上の説明では、先にグループａの昇温予定曲線の計算
がすんでおり、グループｂの加熱に及ばず影響がその計
算結果から知りうろことを仮定していた。一方、第Ｍ帯
に滞留しているグループａの場合には他のグループの加
熱の影響を考えることなしに昇温予定曲線の計算ができ
る。すなわち第Ｍ帯では廃ガスは流出するたけて流入し
てこない。また、第Ｍ帯は最終帯だから、これ以上底の
帯に移動してそこで先行グループの加熱の影響を受ける
こともない。

したがってグループａの抽出までの時間を適当に分割し
、各時間分割域−の第Ｍ帯炉温を独立変数として最適な
昇温予定曲線を計算する場合、グループｂの計算にくら
べ計算が簡単になる。例えば（１）の燃料式はグループ
ｂの場合第１項に相当する式だけを考えれば充分であり
、線形化のための基準炉温としては、第Ｍ帯の現在の炉
温を用いれば良い。計算の手続きはグループｂの場合と
同じなので省略する。

以下では本発明の具体的実施例を第３図を用いて説明す
る。

第３図において１は加熱炉本体、２は加熱炉煙道、３（
３〜１〜３〜．）は分割型移動炉床、４は炉内鋼片、５
はバーナ、６（６〜１〜６〜３）はマイナー調節計、７
（７〜、〜７〜．）は炉温検出計、１００は燃焼制御装
［を表わす。

加熱炉１に装入された鋼片４は分割移動炉床３ビームに
よって炉内を抽出口まで搬送される間に加熱される。鋼
片１の温度が所望の値になるように燃焼制御装置１ｏｏ
ｋ′ｉ各帯の炉温設定値もしくは燃料流量設定値をマイ
ナー調節計６に出力する。

マイナー調節計６は、炉温もしくは燃料流量が与えられ
た設定値に一致するように）（−す５の開度を調整する
。このバーナから投入された空気を燃料の混合体が炉内
で燃焼して鋼片を加熱する。燃焼制御装置１００は炉内
鋼片を最小の燃料投入量で鋼片の抽出温度に加熱する機
能を有している。

第４図に燃焼制御装置１００の機能構成を示す。

８ｇ４図において１０１は情報管理部、１０２は鋼片温
度、計算部、１０３は昇温予定曲線計算部、１０４は制
御演算部を示している。

情報管理部１０１は炉内鋼片を分割炉原単位のグループ
に分ける。すなわち第１帝にある複数本の鋼片群が第２
帝へ移動開始するときこの鋼片群を以後の加熱における
１つのグループとみなす。

第２帯へ移動開始した後も続けて鋼片が装入される場合
には、グループの先頭から一定距離以上離れた鋼片は別
の新しいグループに属するものとみなす。

情報管理部１０１の第２の機能は各グループの昇温予定
曲線を計算するタイミングを決定することである。加熱
炉は、加熱炉出側にある圧延機の操業状態に応じ炉の操
業計画を変更する。このような炉操業の変更が発生する
と、それまで最適と考えていた昇温予定曲線は必らずし
も実情にそぐわないものになるので、情報管理部１０１
は昇温予定曲線計算部１０３に昇温予定曲線の計算を指
骨する。−また、鋼片を昇温予定曲線に従って店Ｊ熱し
ようとしても外乱が太さい場合には鋼片温度と昇温予定
曲線の差が大きくなる。このような場合、現在の加熱状
態を出発点にして目標温度を達成する最適な昇温刀−プ
は現在の昇温予定曲線とは異なるであろう。そこで現在
用いている昇温予定曲線を計算してから一足時間経過し
たら昇温予定曲線を再計算するように昇温予定曲線計算
部１０３に指令を出す。さらにあるグループがある帯か
ら別の帯に移動し次ときにも昇温予定曲線を計算しなお
す。

以上述べたようにあらかじめ足めたイベントの発生を検
知したら情報管理部１０１は昇温予定曲線１０３に対し
昇温予定曲線の計算を指令する。

そのイベントは上に述べたものに限らないことは「うま
でもない。

鋼片温度計算部１０２は炉内の全鋼片の現在温度を計算
する。この計算は炉温検出計７で検出し周囲の炉温を決
定する。たとえば鋼片の位置が炉温検出計ｄ省とｄ十凰
番目の間にあるとき、この鋼片の周囲の炉温Ｔを次式で
計算する。

Ｌｄ：炉温検出計ｄと（ｄ＋１）の間の距離ｌ　：　　
　／／　　　ｄから鋼片までの距離前回この鋼片の温度
計算してからこのＴで加熱されてｉたものとし、現在ま
での鋼片温度の変化を計算する、この値が、次回の鋼温
度［ｉｔ、Ｍ：ｙ４出発点となり、さらに昇温予定曲線
計算の初期値として用いられる。具体的計算手法は、前
述のとおり輻射モデルと熱拡散モデルを用いる。この結
果鋼片の内部温度分布θが得られる。

昇温予定曲線演算部１０３は情報管理部１０１より昇温
予定曲線計算の指令を受けとるとただちに計算を開始す
る。その具体的方法については前の方で詳しく述べた。

グループｂの場合の計算フローを第５図に示す。

図中のステップ４０，７０，１３０では鋼片の温度の計
算を実行するが前述のようにその詳細は省略した。

またステップ４０．７０で燃料流量をｉ−１算するとさ
、抽出側の螢でグループａのために投入する燃料流量の
値が必要になるが、この計算をおこなう７ヒめにはグル
ープｂの計算に先立ってグループａの昇温曲線の計算を
おこなう必要がある。これについては後述する。なお第
Ｍ帯にめるグループａの場合には廃ガスの流入がないの
で、燃料流量の計算が簡単になることを除けば、＃ＴＪ
Ｓ図と同じフローにより計算することができる。またグ
ループｄの計算フローも第５図と全く同じになることは
いうまでもない。

次に情報管理部１０１で検知したイベントとこの昇温予
定曲５ｉｔｓ部１０３０Ｈ１算との関係だけを述べる。

例として先ず圧延トラブルのため加熱炉からの鋼片抽出
が停止された場合を考える。このときオペレータが停止
の予定時間Δτ２をインプットすると、情報管理部１０
１ｉｉ、この情報を受けとって昇温予定曲線計算部１０
３に対し昇温予定曲線の計算を指令する。昇温予定曲線
計算部１０３は、それまでの在炉時間τ２のかわりにτ
２＋Δτ２を新しい在炉時間とみなし昇温予定面ａを計
算する。第６図にその計算結果を示す。■は変更前、且
は変更後である。燃料流量のレベルが下っており、省エ
ネルギに適した昇温予定曲線となることがわかる。

別の例として、前回、昇温予定曲線を計算してから一定
時間経過したことｔｌ−情報管理部１０１が検知し昇温
予定曲線バ１ｘ部に指令を出した場合について述べる。

このとき、予知せざる外乱のため鋼片温度が昇温予定曲
線に比べかなり低い場合をとりあげる。このとき昇温予
定曲線計算部１０３は、現在の鋼片温駄を出発点にして
目標の温度になるように計算をおこなう。このｉｉ’Ｎ
結果を第７図に示す。０”（１）は旧、ａ’（Ｉｆ）は
ｐｒ昇温予定曲線を示す。

昇温予定曲線＝＋　１４．部１０３でｔｌ算した各グル
ープの昇温予定曲線θ７は制御演算部１０４に出力され
る。制御演真部１０４はこのθ７と鋼片温厩計算部１０
２で計算した各鋼片の温度θを入力し、各鋼片がθ米に
沿って加熱されるように、炉温もしくは燃料のａ′足値
を計算する。その計算方法は本発明に関係ないので省略
するが、例えばその１例Ｃよ特公昭４９−２９４０３Ｊ
ｉ４Ｆに詳しい。

次に炉内鋼片をグループ化し、下ηこ側からｊ択に昇温
予定曲線を決定することによる効果を説明する。この次
め第１のケースとしてグループａが厚さ２５０間の鋼片
の集りで、グループｂが２００胴の鋼片の集りである場
合を考える。・一方、第２のケースとしてグルーグａ、
ｂとも厚さ２００ｍの鋼片の集りでるるとする。すなわ
ちグループｂの抽出１則にあるグループの厚さが２５０
ｗｎと２００ｍｍと異なる２ケースについて考える。こ
のとき、グループｂの昇温予定曲線について計算しブこ
結果を第８図に示す。第１のケースの方がＭ２のケース
に比べ時間的に早い時期に高い温度に達するのに、燃料
のレベルはむしろ低い。これは弗１のケースではグルー
プａの厚みが厚いのでこれを一加′熱するため炉温を高
くしている。この結果グループｂの位置に流れ込んでく
る排ガスの温度が冒くなり、熱址も多（ｖｉｉ：れ込ん
でくゐためと渇えることができる。

第９図りよ分割炉床型のトソツキングバクーンの一例を
示す。装入側と抽出側は第１図とは逆であるが、５帝炉
で、第１のチャージ（ＩＣＵ）からＭＪＪ４チャージ（
４ＣＨ）まで装入さオしたときの在炉パターンを示して
いる。ｘｃｒ−ｔでは第２帯〜弗４帯は鋼片の通過帯で
ある。縦軸方向はそれぞれの帯の在炉時間を示す。

以上の実施例では、廃ガスが抽出側から装入側に向って
流れるため、抽出側のチャージから順に計算する場合に
ついて説明したが、まれには抽出側に煙道が設けられた
り、中間帯に煙道′４ｓ：設けることもある。このよう
な場合には廃ガスが流ｔしる上流側のグループから順に
計算すればよい。

このように本発明によると、他の鋼片グループの影響も
考慮して最適な昇温予定曲線を決定することができる。

また、グループ化することにより１本１本の昇温予定面
ｌｔＭを計算する必要がないので、短時間に昇温予定曲
線を計算できる。このため何かイベントが兄生じたとき
、それに見合った新しい昇温予定曲線をすぐに決定でき
る。

なお、先の実施例ではθ、Δθａ”ｓｉ）を線形化して
最適な炉温変化とそれに対応する昇温予定曲線θ”を決
定したが、θ、Δθ、ｖ（Ａ）は炉温変化の非線形な関
数だから非線形計画法の手法を１吏って０７を決定する
こともできる。

−！た本発明で計算する−は単に制御に用いるだけでな
く、オペレータに対する運転ガイダンス情報としても１
用でるる。

【図面の簡単な説明】

第１図は分割型移動炉床の説明図を、第２図（ａ）は炉
温の時間変化を、（ｂ）は昇温予定曲線を、（Ｃ）は燃
料流量の時間経過を、第３図は本発明による制御の全体
システムの説明図を、第４図は燃焼制御装置のブロック
構成図を、第５図はグループｂの演算フローを、第６図
は燃料流鷺予測値と鋼片温度を、第７図は現時点におけ
る鋼片温度を基準に演算された昇温予定曲線を、第８図
はグループｂの鋼片グループｂの鋼片偏置と燃料流量の
２つのケースの場合の例を、第９図はトラッキングノく
ターンの例をそれぞれ示している。 １・・・炉体、２・・・煙道、３〜Ｉ〜３〜４・・・分
割型移動炉床、４・・・鋼片、５・・・バーナ、１００
・・・燃焼制御装置、１０１・・・情報管理部、１０２
・・・鋼片温度薯　Ｊｔｚｔ 薯６ｆＪ とａノ 青 對 φノ 第１頁の続き ０発　明　者　堀真司 日立重大みか町５丁目２番１号 株式会社日立製作所大みか工場 内 ■出　願　人　株式会社日立製作所 東京都千代田区丸の内−丁目５ 番１号 １２６−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、分割型移動炉床を有する多帯式加熱炉の燃焼制御を
   おこなう方法において、該炉内の複数の被加熱鋼片を核
   部の分割移動炉床ごとにグループ分けし、該グループ分
   けされた鋼片が移送されあらかじめ定められた抽出目標
   温度に加熱される場合の燃料流量を予測し、該予測され
   た燃料流量ができるだけ小感くなる経時的鋼片昇温予定
   曲線を演算し、該演算された昇温予定曲線に沿って鋼片
   グループの加熱をおこなうことを特徴とする多帯式加熱
   炉の燃焼制御方法。 Ｚ　前記特許請求の範囲第１項記載において該グループ
   分けされた鋼片が核部のいずれかの帯に滞留するとき、
   該グループ分けされた鋼片が該滞留帯から抽出目標温度
   まで加熱される場合の燃料流量を予測し、該予測燃料流
   量ができるだけ小さくなる経時的鋼片昇温予定曲線を演
   算し、該曲線に沿って鋼片を加熱することを特徴とする
   多帯式加熱炉の燃焼制御方法。 ＆　前記特許請求の範囲第１項記載において、予測され
   た燃料流量が最小値となる経時的鋼ハ昇温予定曲線ヲ演
   算し、該曲線に沿って鋼片グループを加熱することを特
   徴とする多帯式加熱炉の燃焼制御方法。　５ ４、前記％許請求の範囲第１項記載において、核部の抽
   出口に近いグループ鋼片から核部の装入口に近いグルー
   プ鋼片の順に該経時的鋼片昇温予定曲線を演算し、該曲
   線に沿って鋼片グループを加熱することを特徴とする多
   帯式加熱炉の燃焼制御方法。 ５、別記特許請求の範囲第１項記載の該燃料流量の予測
   において当該炉帯に続く抽出側の炉帯から当該炉帯に流
   入する排ガスによる熱電を含めて燃料流量を予測するこ
   とを特徴とする多帯式加熱炉の燃焼１ｔＩＩＪ御方法。 ６６　　前記特許請求の範囲第５項において、当該炉帯
   に続く抽出側の炉帯から流入する排ガスによる熱量を該
   抽出側の炉帯における経時的な昇温予定曲線に基づいて
   定めることを％徴とする多帯式加熱炉の燃料制御方法。 ７、前記特許請求の範囲第１項記載において該グループ
   分けされた鋼片が次の抽出側の炉帯へ移動するとき該燃
   料流量が最小になるような次の抽出側の炉帯での当該グ
   ループ鋼片の昇温予定曲線を演算することを特徴とする
   多帯式加熱炉の燃料制御方法。 ８、　前記特許請求の範囲第１項記載において、当該グ
   ループ鋼片について該昇温予定曲線を演算後あらかじめ
   定めた時間が経過したと′き当該グループ鋼片について
   再度昇温予定曲線を演算することを特徴とする多帯式加
   熱炉の燃焼制御方法。 ９、前記特許請求の範囲第１項記載において該グループ
   分けされたいずれかのグループ鋼片の加熱スケジュール
   が変更されたとき、該昇温予定曲線を演算することを特
   徴とする多帯式加熱炉の燃料制御方法。