(57)【要約】【課題】連続焼鈍炉において板温を制御するに際して、生産量の低下を招くことなく適切に板温を制御することができる、連続焼鈍炉における板温制御方法を提供する。【解決手段】  炉速の変動（炉速の変更）が予定されている場合、炉速変動の際に、従来のような、炉速の加速・減速を緩やかに行ったり、炉速に制限を設けたりするのに代えて、目標板温を補正することによって、生産量（生産能率）の低下を招くことなく、板温外れを防止するようにしている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続焼鈍炉において、炉速の変動が今後ｎ回予定されている場合、現在を基準にして、ｉ番目（ｉ＝１〜ｎ）の炉速変動の開始時刻をＳ１（ｉ）、完了時刻をＳ２（ｉ）とし、現在の炉の条件が炉速以外はＳ２（ｉ）まで保持されたと仮定した際の、Ｓ２（ｉ）での板温予想値Ｔ（ｉ）を算出して、現在の板温Ｔ（０）との乖離量ΔＴ（ｉ）（＝Ｔ（ｉ）−Ｔ（０））を求めておき、Ｓ１（ｉ）よりａＡだけ前の時点で、板温目標ＴにαΔＴ（ｉ）だけ補正を加え、その補正をＳ２（ｉ）よりｂＡだけ後の時点まで保持することを特徴とする連続焼鈍炉における板温制御方法。
ここで、Ａは炉の時定数、ａ、ｂ、αは、０＜ａ≦２．０、０＜ｂ≦２．０、−２．０≦α＜０を満たす係数である。
【請求項２】
炉速変動が複数回ある場合で、ｋ番目（ｋ＝１〜ｎ−１）の炉速変動における補正αΔＴ（ｋ）の補正期間とｋ＋１番目の炉速変動における補正αΔＴ（ｋ＋１）の補正期間が重複する時には、当該ｋ番目の補正αΔＴ（ｋ）から当該ｋ＋１番目の補正αΔＴ（ｋ＋１）への補正の移行を、Ｓ１（ｋ＋１）よりａＡだけ前の時点で行うことを特徴とする請求項１に記載の連続焼鈍炉における板温制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続焼鈍炉における板温制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、連続焼鈍炉における板温制御方法に関しては、例えば、ライン速度（炉速）と炉温をそれぞれフィードバック制御することにより、板温が目標温度から外れる板温外れを防止する方法が知られている（例えば、特許文献１）。また、板温が所定の温度範囲に入るために必要な炉温を計算するモデルを利用して、炉温の制御を行う方法が提案されている（例えば、特許文献２〜４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平３−２７７２３号公報
【特許文献２】特開平３−１２０３２０号公報
【特許文献３】特開昭６３−３０７２２３号公報
【特許文献４】特開昭６１−１９００２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の従来技術（特許文献１〜４）には、以下のような問題がある。
【０００５】
まず、特許文献１のように、炉速と炉温をそれぞれフィードバック制御する方法では、板温外れを防止するために炉速を下げる場合があり、生産量が低下してしまっていた。
【０００６】
また、特許文献２〜４のように、板温が所定の温度範囲に入るために必要な炉温を計算するモデルを利用して炉温の制御を行う方法では、急激な炉速変動（炉速変更）が発生した場合に生じる板温変動に対応できず、板温外れを招いてしまう。そのため、板温外れを防止するために炉速の制限を設ける必要があり、結果として生産量が低下してしまっていた。
【０００７】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、連続焼鈍炉において板温を制御するに際して、生産量の低下を招くことなく適切に板温を制御することができる、連続焼鈍炉における板温制御方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。
【０００９】
［１］連続焼鈍炉において、炉速の変動が今後ｎ回予定されている場合、現在を基準にして、ｉ番目（ｉ＝１〜ｎ）の炉速変動の開始時刻をＳ１（ｉ）、完了時刻をＳ２（ｉ）とし、現在の炉の条件が炉速以外はＳ２（ｉ）まで保持されたと仮定した際の、Ｓ２（ｉ）での板温予想値Ｔ（ｉ）を算出して、現在の板温Ｔ（０）との乖離量ΔＴ（ｉ）（＝Ｔ（ｉ）−Ｔ（０））を求めておき、Ｓ１（ｉ）よりａＡだけ前の時点で、板温目標ＴにαΔＴ（ｉ）だけ補正を加え、その補正をＳ２（ｉ）よりｂＡだけ後の時点まで保持することを特徴とする連続焼鈍炉における板温制御方法。
ここで、Ａは炉の時定数、ａ、ｂ、αは、０＜ａ≦２．０、０＜ｂ≦２．０、−２．０≦α＜０を満たす係数である。
【００１０】
［２］炉速変動が複数回ある場合で、ｋ番目（ｋ＝１〜ｎ−１）の炉速変動における補正αΔＴ（ｋ）の補正期間とｋ＋１番目の炉速変動における補正αΔＴ（ｋ＋１）の補正期間が重複する時には、当該ｋ番目の補正αΔＴ（ｋ）から当該ｋ＋１番目の補正αΔＴ（ｋ＋１）への補正の移行を、Ｓ１（ｋ＋１）よりａＡだけ前の時点で行うことを特徴とする前記［１］に記載の連続焼鈍炉における板温制御方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、連続焼鈍炉において板温を制御するに際して、これまでのような板温外れ防止のための炉速の減速や制限を行う必要がないので、生産量（生産能率）の低下を全く招くことなく適切に板温を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態における制御フロー図である。
【図２】本発明の一実施形態におけるタイムチャートである（炉速変動が１回）。
【図３】本発明の一実施形態におけるタイムチャートである（炉速変動が２回）。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
連続焼鈍炉において、炉速の変動（炉速の変更）がある場合、炉速変動の開始から完了までの炉速移行期間において、板温外れが起きる可能性が高い。
【００１４】
そこで、従来、炉速変動の際に、板温外れを防止するために、炉速変動のための加速・減速を緩やかに行ったり、炉速に制限を設けたりしており、その結果、生産量（生産能率）の低下を招いていた。
【００１５】
これに対して、本発明では、炉速の変動（炉速の変更）が予定されている場合、炉速変動の際に、従来のような、炉速の加速・減速を緩やかに行ったり、炉速に制限を設けたりするのに代えて、目標板温を補正することによって、生産量（生産能率）の低下を招くことなく、板温外れを防止するようにしている。
【００１６】
以下に、本発明の一実施形態を述べる。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態における制御フロー図である。そして、図２は、予定されている炉速変動が１回の場合のタイムチャートであり、図３は、予定されている炉速変動が２回の場合のタイムチャートである。
【００１８】
図１に示すように、本発明の一実施形態においては、下記の手順で板温制御を行う。
【００１９】
（ＳＴＥＰ１）プロセスコンピュータＰ／Ｃが板温制御を開始する。その際に、連続焼鈍炉における自動速度制御システムを使用して、今後の炉速スケジュールを作成する。
【００２０】
（ＳＴＥＰ２）上記の炉速スケジュールにおいて、次のコイルＥＮＤまでに炉速変動があるか否かを判断する。炉速変動がある場合は、次のＳＴＥＰ３に進み、炉速変動がない場合は、そのまま操業続行の指示を行う。
【００２１】
（ＳＴＥＰ３）炉速変動が今後ｎ回予定されている場合、現在を基準にして、ｉ番目（ｉ＝１〜ｎ）の炉速変動の開始時刻をＳ１（ｉ）、完了時刻をＳ２（ｉ）、炉速変動代をΔＬＳ（ｉ）とし、板温予測モデルを使用して、Ｓ２（ｉ）での板温予想値Ｔ（ｉ）を算出する。その際に、現在の炉の条件が炉速以外はＳ２（ｉ）まで保持されたと仮定する。すなわち、炉速は上記の炉速スケジュールにしたがって変動するものとするが、板温目標は現在設定されている板温目標を用いる。また、板厚、板幅は現在のコイルの条件とする。
【００２２】
（ＳＴＥＰ４）上記の板温予想値Ｔ（ｉ）と現在の板温Ｔ（０）との乖離量ΔＴ（ｉ）（＝Ｔ（ｉ）−Ｔ（０））を算出する。なお、現在の板温Ｔ（０）は、例えば、実測値を用いる。
【００２３】
（ＳＴＥＰ５）板温の乖離量ΔＴ（ｉ）の補正係数αを決定する。そして、αΔＴ（ｉ）を板温目標の補正量とする。なお、補正係数αは、−２．０≦α＜０を満たす値であり、乖離量ΔＴ（ｉ）に対してテーブルを作成しておく。
【００２４】
（ＳＴＥＰ６）板温目標の補正量αΔＴ（ｉ）に対して、その調整時間ａＡと保持時間ｂＡを決定する。なお、Ａは炉の時定数であり、以下の方法で予め定めておく。すなわち、焼鈍炉の炉温設定と炉温実績を同じとする定常状態の炉温から、炉温設定を特定温度ΔＴａ上昇させた場合、定常状態の炉温からΔＴａの６３％まで温度上昇する際の時間Ａを求め、この時間Ａを炉の時定数Ａとする。また、ａ、ｂは、０＜ａ≦２．０、０＜ｂ≦２．０を満たす値であり、テーブルを作成しておく。
【００２５】
（ＳＴＥＰ７）そして、Ｓ１（ｉ）より調整時間ａＡだけ前の時点で、板温目標ＴにαΔＴ（ｉ）だけ補正を加える。
【００２６】
（ＳＴＥＰ８）上記の板温目標Ｔの補正αΔＴ（ｉ）をＳ２（ｉ）より保持時間ｂＡだけ後の時点まで保持する。そして、Ｓ２（ｉ）より保持時間ｂＡだけ後の時点で、補正αΔＴ（ｉ）を解除して、板温目標をＴに戻す。したがって、Ｓ１（ｉ）より調整時間ａＡだけ前の時点からＳ２（ｉ）より保持時間ｂＡだけ後の時点までが、補正αΔＴ（ｉ）の補正期間となる。
【００２７】
以上が、この実施形態における板温制御の基本的な手順である。
【００２８】
ただし、図２に示したような、炉速変動が１回の場合は問題ないが、図３に示したような、炉速変動が複数回の場合は、ｋ番目（ｋ＝１〜ｎ−１）の炉速変動における補正αΔＴ（ｋ）の補正期間とｋ＋１番目の炉速変動における補正αΔＴ（ｋ＋１）の補正期間が重複する可能性がある。そこで、補正αΔＴ（ｋ）の補正期間と補正αΔＴ（ｋ＋１）の補正期間が重複する時には、当該補正αΔＴ（ｋ）から当該補正αΔＴ（ｋ＋１）への補正の変更は、Ｓ１（ｋ＋１）よりａＡだけ前の時点で行うものとする。以後、同様にして補正の変更を行い、その後、ｍ番目の補正αΔＴ（ｍ）において次に行うｍ＋１番目の補正αΔＴ（ｍ＋１）と補正期間が重複しなくなれば、Ｓ２（ｍ）からｂＡだけ後の時点まで補正αΔＴ（ｍ）を保持する。
【００２９】
ここで、本発明の実施形態に示したような、炉速変動の際に板温目標Ｔに補正αΔＴ（ｉ）を加えるということを行わなかった場合、炉速変動が開始されるＳ１（ｉ）の時点から板温変動が始まり、炉速変動が完了するＳ２（ｉ）の時点から過渡状態を経て板温変動が収まり定常状態となる。
【００３０】
これに対して、本発明の実施形態では、上述したように、炉速変動が開始されるＳ１（ｉ）の時点からａＡだけ前に板温目標ＴをαΔＴ（ｉ）だけ補正する。ここで、αは負の値なので、炉速変動により板温の上昇が予測される場合（すなわち、ΔＴ（ｉ）＞０の場合）、補正量αΔＴ（ｉ）は負の値となり、板温目標Ｔが下がって、炉温目標が下がる。また、炉速変動により板温の下降が予測される場合（すなわち、ΔＴ（ｉ）＜０の場合）、補正量αΔＴ（ｉ）は正の値となり、板温目標Ｔが上がって、炉温目標が上がる。そして、板温目標ＴをαΔＴ（ｉ）だけ補正したことにより変動した板温は、炉速変動が開始されるＳ１（ｉ）時点から吸収され始める。この後、αΔＴ（ｉ）だけ補正したことにより変動した板温が吸収されるＳ２（ｉ）よりｂＡだけ後の時点まで板温補正αΔＴ（ｉ）を保持する。これによって、炉速変動に際して、板温外れを的確に防止することができるようになる。
【００３１】
このようにして、この実施形態では、連続焼鈍炉において板温を制御するに際して、これまでのような板温外れ防止のための炉速の減速や制限を行う必要がないので、生産量（生産能率）の低下を全く招くことなく適切に板温を制御することができる。
【実施例１】
【００３２】
本発明の実施例１として、連続焼鈍炉において、冷延鋼板（鋼種：Ｔ４ＣＡ、サイズ：０．２０ｍｍ厚×９００ｍｍ幅）の焼鈍を行った。なお、炉速変動は１回であった。
【００３３】
まず、本発明例１として、上記の図２に示した本発明の一実施形態に基づいて上記冷延鋼板の焼鈍を行った。すなわち、炉速変動の際に、板温目標ＴをαΔＴ（１）だけ補正した。
【００３４】
その際に、乖離量ΔＴ（１）＝５℃と算出され、補正係数α＝−１．０、係数ａ＝１．５、係数ｂ＝０．５とした。なお、炉の時定数Ａは、焼鈍炉の炉温設定と炉温実績を７５０℃とし、炉温設定を＋１０℃上昇させた場合、１０℃の６３％である６．３℃上昇した炉温実績７５６．３℃までの時間Ａを求め、この時間Ａを炉の時定数Ａとしたところ、炉の時定数Ａ＝５．０ｍｉｎであった。
【００３５】
これに対して、従来例１として、炉速変動の際に、板温外れを防止するために、炉速変動のための減速を緩やかに行った。
【００３６】
その結果、従来例１では、板温外れ防止のために炉速の減速を行う時間が５分あったが、本発明例１では、板温外れ防止のために炉速の減速を行う時間が１分未満であった。その結果、本発明例１では、従来例１に比べて、生産能率が１０％向上した。
【実施例２】
【００３７】
本発明の実施例２として、連続焼鈍炉において、冷延鋼板（鋼種：Ｔ４ＣＡ、サイズ：０．２０ｍｍ厚×９００ｍｍ幅）の焼鈍を行った。なお、炉速変動は２回であった。
【００３８】
まず、本発明例２として、上記の図３に示した本発明の一実施形態に基づいて上記冷延鋼板の焼鈍を行った。すなわち、炉速変動の際に、板温目標ＴをαΔＴ（１）とαΔＴ（２）だけそれぞれ補正したが、αΔＴ（１）の補正期間とαΔＴ（２）の補正期間が重複したため、αΔＴ（１）からαΔＴ（２）への補正の変更はＳ１（２）よりａＡだけ前の時点で行った。その際に、乖離量ΔＴ（１）＝５℃、ΔＴ（２）＝１０℃と算出され、補正係数α＝−１．０、係数ａ＝１．５、係数ｂ＝０．５とした。なお、炉の時定数Ａは、実施例１と同じくＡ＝５．０ｍｉｎであった。
【００３９】
これに対して、従来例２として、炉速変動の際に、板温外れを防止するために、炉速変動のための減速を緩やかに行った。
【００４０】
その結果、従来例２では、板温外れ防止のために炉速の減速を行う時間が１０分あったが、本発明例２では、板温外れ防止のために炉速の減速を行う時間がほぼ１分であった。その結果、本発明例２では、従来例２に比べて、生産能率が１８％向上した。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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