CN103764867A - 合金化位置确定方法、合金化位置确定装置以及记录介质 - Google Patents

合金化位置确定方法、合金化位置确定装置以及记录介质 Download PDF

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Abstract

即使在近年来进行导入的、合金化的前段使用感应加热并在保热带内使钢板一边缓冷一边合金化的工艺中也能更正确地确定合金化位置。本发明所涉及的合金化位置确定方法包括以下步骤：从多个放射温度计分别获取与放射亮度的测量结果有关的信息，其中，该多个放射温度计在钢板的熔融镀锌生产线的保热带附近沿着保热带的钢板输送方向设置，对被输送的钢板的放射亮度进行测量；利用与随着保热带内部的输送方向位置的变化的钢板的温度下降模式有关的信息以及与放射温度计的设置位置有关的信息，对在设置了放射温度计的位置处的钢板温度进行估计；根据在设置了放射温度计的位置处的估计钢板温度以及与放射亮度的测量结果有关的信息，计算出在设置了放射温度计的位置处的放射率；以及根据计算出的放射率来确定合金化位置。

Description

合金化位置确定方法、合金化位置确定装置以及记录介质
技术领域
本发明涉及一种合金化位置确定方法、合金化位置确定装置以及记录介质。
背景技术
在用于对钢板实施镀锌的生产线即熔融镀锌生产线中，将钢板通过熔融锌浴之后进行加热，在钢板的表层形成锌与铁的合金化层。此时，以使镀锌在规定的状态下进行合金化的方式进行作业在品质管理上是重要的环节。即，合金化不足的未合金、合金化过度进行的过合金均为品质不良。
因此，例如在以下专利文献1中公开了以下方法：在合金化炉的高度方向的多个部位利用放射温度计来测量放射能量，利用所得到的放射能量的测量结果来确定合金化位置，并且对进行合金化的合金化炉的炉温进行控制。
另外，在以下专利文献2中公开了以下方法：在合金化炉内设置三个以上的放射温度计，关注相邻的温度指示值之差，由此确定合金化位置。
并且，在以下专利文献3中公开了以下方法：对在合金化炉内的板温保持带的多个位置处的钢板放射温度进行测量，根据通过利用测量结果而计算出的放射率来确定合金化位置。
专利文献1：日本特开昭57-185966号公报
专利文献2：日本特开平4-218654号公报
专利文献3：日本特开平7-150328号公报
发明内容
发明要解决的问题
另外，上述专利文献1～3所公开的技术是以在合金化炉内部点燃火焰而对钢板进行加热从而进行合金化的工艺为对象的技术。在具有这种高温的热源的炉内杂散光噪声成为问题，从而认为难以正确地测量放射率。在此，杂散光噪声是在测量对象周围存在热源的情况下来自热源的放射作为干扰而混入到放射温度计的测量值的现象。由于混入这种杂散光噪声，而存在不清楚来自测量对象的真实的热放射的问题。
另外，在近年来进行导入的、在合金化的前段使用感应加热的合金化工艺中，与以往的工艺有所不同，在保热带的内部不进行燃烧，而在保热带内使钢板一边缓冷一边合金化。本发明人们对这种合金化工艺进行了研究，结果是，如下说明那样，与以往的工艺有所不同，显然在保热带内发生钢板的温度下降。
上述专利文献1～3所公开的技术是在合金化炉内部存在热源并在钢板的温度大致维持固定的状况下使用的技术，没有考虑到钢板的温度下降。因而，在将这种方法应用于近年来进行导入的工艺的情况下，存在无法正确地确定合金化位置这种问题。
因此，本发明是鉴于上述问题而完成的，本发明的目的在于提供一种即使是近年来进行导入的、在合金化的前段使用感应加热并在保热带内使钢板一边缓冷一边合金化的工艺中也能够更正确地确定合金化位置的合金化位置确定方法、合金化位置确定装置以及记录介质。
用于解决问题的方案
为了解决上述问题，根据本发明的某一观点，提供一种合金化位置确定方法，包括：放射亮度信息获取步骤，从多个放射温度计分别获取与放射亮度的测量结果有关的信息，其中，该多个放射温度计在钢板的熔融镀锌生产线的保热带附近沿着该保热带的钢板输送方向设置，对被输送的钢板的放射亮度进行测量；钢板温度估计步骤，利用与随着保热带内部的输送方向位置的变化的钢板的温度下降模式有关的信息以及与上述放射温度计的设置位置有关的信息，对在设置了上述放射温度计的位置处的上述钢板温度进行估计；放射率计算步骤，利用在设置了上述放射温度计的位置处的所估计出的估计钢板温度以及与上述放射亮度的测量结果有关的信息，计算出在设置了上述放射温度计的位置处的放射率；以及合金化位置确定步骤，根据计算出的放射率来确定合金化位置。
优选在上述钢板温度估计步骤中，根据与上述钢板的温度下降模式有关的信息以及与上述放射温度计的设置位置有关的信息来计算出上述钢板的温度下降量，通过从上述保热带进入侧的上述钢板的温度减去计算出的上述温度下降量来计算出上述估计钢板温度。
在上述钢板温度估计步骤中，也可以根据由单色温度计测量出的装入到上述保热带之前的上述钢板的测量温度以及由多色温度计测量出的在上述保热带内的上述钢板的测量温度来计算出上述温度下降模式，利用计算出的该温度下降模式以及与上述放射温度计的设置位置有关的信息来估计上述钢板温度。
在上述合金化位置确定步骤中，也可以在上述放射率计算步骤中计算出的、与从保热带的进入侧起第(n-1)(n≥2)个放射温度计的位置对应的放射率小于预先指定的阈值、且与第n个放射温度计的位置对应的放射率为预先指定的阈值以上的情况下，与第(n-1)个放射温度计的设置位置和第n个放射温度计的设置位置之间对应的上述保热带内的区间被确定为产生合金化的位置。
另外，为了解决上述问题，根据本发明的其它观点，提供一种合金化位置确定装置，具备：放射亮度信息获取部，其从多个放射温度计分别获取与放射亮度的测量结果有关的信息，其中，该多个放射温度计在钢板的熔融镀锌生产线的保热带附近沿着该保热带的钢板输送方向设置，对被输送的钢板的放射亮度进行测量；钢板温度估计部，其利用与随着保热带内部的输送方向位置的变化的钢板的温度下降模式有关的信息以及与上述放射温度计的设置位置有关的信息，对在设置了上述放射温度计的位置处的上述钢板温度进行估计；放射率计算部，其利用由上述钢板温度估计部估计出的在设置了上述放射温度计的位置处的所估计出的估计钢板温度以及与上述放射亮度的测量结果有关的信息，计算出在设置了上述放射温度计的位置处的放射率；以及合金化位置确定部，其根据由上述放射率计算部计算出的放射率来确定合金化位置。
优选的是上述钢板温度估计部根据与上述钢板的温度下降模式有关的信息以及与上述放射温度计的设置位置有关的信息来计算出上述钢板的温度下降量，通过从上述保热带进入侧的上述钢板的温度减去计算出的上述温度下降量来计算出上述估计钢板温度。
上述钢板温度估计部也可以根据由单色温度计测量出的装入到上述保热带之前的上述钢板的测量温度以及由多色温度计测量出的在上述保热带内的上述钢板的测量温度来计算出上述温度下降模式，利用计算出的该温度下降模式以及与上述放射温度计的设置位置有关的信息来估计上述钢板温度。
上述合金化位置确定部也可以在由上述放射率计算部计算出的、与从保热带的进入侧起第(n-1)(n≥2)个放射温度计的位置对应的放射率小于预先指定的阈值、且与第n个放射温度计的位置对应的放射率为预先指定的阈值以上的情况下，将与第n-1个放射温度计的设置位置和第n个放射温度计的设置位置之间对应的上述保热带内的区间确定为产生合金化的位置。
另外，为了解决上述问题，根据本发明的进一步其它观点，提供一种程序，该程序用于使计算机实现以下功能：放射亮度信息获取功能，从多个放射温度计分别获取与放射亮度的测量结果有关的信息，其中，该多个放射温度计在钢板的熔融镀锌生产线的保热带附近沿着该保热带的钢板输送方向设置，对被输送的钢板的放射亮度进行测量；钢板温度估计功能，利用与随着保热带内部的输送方向位置的变化的钢板的温度下降模式有关的信息以及与上述放射温度计的设置位置有关的信息，对在设置了上述放射温度计的位置处的上述钢板温度进行估计；放射率计算功能，利用通过上述钢板温度估计功能估计出的在设置了上述放射温度计的位置处的所估计出的估计钢板温度以及与上述放射亮度的测量结果有关的信息，计算出在设置了上述放射温度计的位置处的放射率；以及合金化位置确定功能，根据通过上述放射率计算功能计算出的放射率来确定合金化位置。
另外，为了解决上述问题，根据本发明的进一步其它观点，提供一种记录介质，记录有程序，该程序用于使计算机实现以下功能：放射亮度信息获取功能，从多个放射温度计分别获取与放射亮度的测量结果有关的信息，其中，该多个放射温度计在钢板的熔融镀锌生产线的保热带附近沿着该保热带的钢板输送方向设置，对被输送的钢板的放射亮度进行测量；钢板温度估计功能，利用与随着保热带内部的输送方向位置的变化的钢板的温度下降模式有关的信息以及与上述放射温度计的设置位置有关的信息，对在设置了上述放射温度计的位置处的上述钢板温度进行估计；放射率计算功能，利用通过上述钢板温度估计功能估计出的在设置了上述放射温度计的位置处的所估计出的估计钢板温度以及与上述放射亮度的测量结果有关的信息，计算出在设置了上述放射温度计的位置处的放射率；以及合金化位置确定功能，根据通过上述放射率计算功能计算出的放射率来确定合金化位置。
发明的效果
如上所述，根据本发明，考虑保热带的内部的钢板的温度下降来计算出放射率，由此能够高精度地估计钢板温度，能够更正确地确定合金化位置。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的熔融镀锌生产线的概要的说明图。
图2是表示熔融镀锌生产线上的钢板温度的变化的一例的曲线图。
图3是表示随着进行合金化产生的分光放射率的变化的一例的曲线图。
图4是表示该实施方式所涉及的合金化位置确定装置的结构的框图。
图5是表示放射温度计的设置位置的一例的说明图。
图6是表示钢板温度的估计方法的说明图。
图7是用于说明杂散光噪声的说明图。
图8是表示钢板温度和内壁温度的温度变化的一例的曲线图。
图9A是表示真实的放射率与表观放射率的关系的曲线图。
图9B是表示真实的放射率与表观放射率的关系的曲线图。
图10是表示设为钢板温度为固定的情况下的分光放射率与真实的放射率的关系的曲线图。
图11是表示钢板温度与内壁温度的温度差以及表观放射率的关系的曲线图。
图12是表示该实施方式所涉及的合金化位置确定方法的流程的流程图。
图13是表示本发明的实施方式所涉及的合金化位置确定装置的硬件结构的框图。
图14是用于说明温度下降模式的计算方法的说明图。
图15是用于说明在本发明的实施例1中设置在熔融镀锌生产线的温度计的说明图。
图16是表示由单色温度计和二色温度计测量得到的钢板温度测量值以及放射温度计设置位置处的估计钢板温度的曲线图。
图17是表示由放射温度计测量得到的测量值(将放射率设为1时的温度换算值)的曲线图。
图18是表示从钢板温度和放射亮度计算出的放射率的曲线图。
具体实施方式
下面，参照附图详细说明本发明的优选实施方式。此外，在本说明书和附图中，对实质上具有相同的功能结构的结构要素附加相同的附图标记而省略重复说明。
(第一实施方式)
<关于熔融镀锌生产线>
首先，参照图1和图2说明本发明的第一实施方式所涉及的熔融镀锌生产线的概要。图1是表示本实施方式所涉及的熔融镀锌生产线的概要的说明图，图2是表示熔融镀锌生产线上的钢板温度的变化的一例的曲线图。
首先，参照图1说明本实施方式所涉及的熔融镀锌生产线1。
如图1所示，从退火炉输送过来的钢板S被浸渍于包含溶融锌和各种添加物的锌浴10。通过设置于锌浴10内的导辊11使钢板S转换方向，将钢板S向大致铅直方向输送。
从锌浴10出来的钢板S的表面形成有熔融镀锌层。表面形成了镀层的钢板S被输送到感应加热器等合金化炉20，被加热到规定的钢板温度。从合金化炉20出来的钢板S(表面形成了镀层的钢板S)接着被输送到保热带30。
表面形成了镀层的钢板S在保热带30内的任一位置处镀层发生合金化。从保热带30出来的钢板S被冷却带40冷却，冷却到接近常温。
在此，在本实施方式所涉及的熔融镀锌生产线1中，为了确定形成了镀层的钢板S的合金化位置，在包含保热带30的进入侧在内的保热带30的各处设置有放射温度计50。
另外，在本实施方式所涉及的熔融镀锌生产线1中，设置有合金化位置确定装置100，该合金化位置确定装置100使用放射温度计50的测量结果来确定合金化位置。
在此，参照图2说明本实施方式所涉及的熔融镀锌生产线1中的温度变化的情形。在此，图2示出的曲线图的纵轴表示钢板温度，曲线图的横轴是入浴到锌浴10之后的经过时间。图2示出以某一通板速度输送的钢板S的温度变化的一例。
如图2所示，锌浴10被控制在大致固定温度(在图2中大约450℃)，在锌浴10中，钢板S的温度大致成为锌浴10的温度。从锌浴10出来的钢板S在进入到合金化炉10之前的期间温度发生下降，但是通过搬入到使用了感应加热器等的合金化炉20，钢板温度逐渐上升。其结果，如图2所示，在从合金化炉20出来而进入到保热带30的时间点，钢板温度上升至大约520℃左右。
在此，在近年来进行导入的熔融镀锌工艺中，在保热带30内钢板温度不固定，通过本发明人们的调查明确可知钢板温度如图2所示那样逐渐下降这一情形。表面形成了镀层的钢板在保热带30中温度逐渐下降并且在保热带30内的某一处发生合金化。发生合金化的镀层钢板当从保热带30出来时被搬入到冷却带40，进一步冷却至接近常温。
<关于随着合金化的进行而产生的放射率的变化>
接着，参照图3说明随着合金化的进行而产生的分光放射率(以下，还简称为“放射率”)的变化。图3是表示随着合金化的进行而产生的分光放射率的变化的一例的曲线图。
已知当镀层表面的锌与铁素体进行合金化时产生急剧的放射率(或者反射率)变化。刚刚镀层后的钢板表面是镜面的，放射率低。但是，在由于合金化而铁扩散于锌层中的过程中，钢板的表面粗糙度急剧增加，其结果，放射率上升。已知例如，刚刚镀层后的放射率为0.2左右，但是尽管刚刚镀层后的反射率根据钢种不同而不同，但是由于合金化而放射率上升至0.6～0.8。
本发明人们在实验室中通过试验确认了随着这种合金化的进行而产生的放射率的变化。在该试验中，对钢材样品照射激光，使用积分球高精度地测量被钢材样品反射的激光强度。即，该试验用于高精度地测量冷加工中的反射率。之后，根据“放射率=1-反射率”这种光学法则来计算出放射率。在此，使用了波长680nm的半导体激光器作为激光光源。该激光波长相当于放射率观测波长。
在本试验中，准备两个钢种的样品，对于各钢种制作出了多个根据加热时间而改变合金化进行状态的样品。图3示出所得到的测量结果。图中的□、◆与各个样品对应。如图3所示，刚刚镀层后大约为0.17的放射率在合金化完成的样品中确认为0.6左右。推测出始点的放射率0.17为锌固有的值，始终为固定值。因而，根据图3也可知，在测量得到的放射率超过规定的阈值的情况下，能够判断为镀层的合金化已经完成。此外，由于合金化而放射率提高的现象是由于使合金化时表面粗糙度增加而引起的。因而，认为即使是本次试验的680nm以外的波长，也在从可见光至近红外的波长区域内，引起类似的放射率变化。
<关于合金化位置确定装置的结构>
接着，参照图4详细说明本实施方式所涉及的合金化位置确定装置100的结构。图4是表示本实施方式所涉及的合金化位置确定装置的结构的框图。
如图4例示，本实施方式所涉及的合金化位置确定装置100主要具备放射亮度信息获取部101、钢板温度估计部103、放射率计算部105、合金化位置确定部107、显示控制部109以及存储部111。
放射亮度信息获取部101例如通过CPU(Central Processing Unit：中央处理器)、ROM(Read Only Memory：只读存储器)、RAM(Random AccessMemory：随机存取存储器)、通信装置等来实现。放射亮度信息获取部101从多个放射温度计50分别获取与放射亮度的测量结果有关的信息(以下称为“放射亮度信息”)，其中，该多个放射温度计50被设置在熔融镀锌生产线1的保热带30附近，对被输送的钢板S的放射亮度进行测量。
在此，如图5所示，在本实施方式所涉及的熔融镀锌生产线1中，沿着保热带30设置有多个放射温度计50。图5是表示放射温度计的设置位置的一例的说明图。以下，设为除了设置有保热体30的进入侧的放射温度计0以外，还在保热带30附近如图5所示那样设置有从放射温度计1至放射温度计n为止的n台放射温度计50。此外，从放射温度计1至放射温度计n作为“测量放射亮度的装置”而使用。因此，通常不进行在放射温度计内部执行的将放射亮度观测值变换为表观的温度(黑体温度)的处理，而实施以下处理：以直接输出放射亮度观测值的方式设定放射温度计，或者临时将以表观的温度输出的温度信息代入到普朗克的黑体放射式而变换为放射亮度信息。
此外，保热带30附近是指由熔融镀锌生产线的保热带30、合金化炉20与保热带30之间以及保热带30与冷却带40之间构成的区域(以下，将这些区域还总称为“放射亮度测量区域”)。
另外，在以下说明中，沿着钢板S的输送方向来定义z轴，将设置在保热带30的进入侧的放射温度计0的设置位置设为z=0。另外，将使用放射温度计0测量得到的即将搬入到保热带30之前的钢板温度标记为T0，将保热带30内的钢板温度表示为T(z)。如上所述，在保热带30内，显然钢板温度逐渐下降，因此将保热带30内的钢板温度T(z)设为表示钢板位置的变量z的函数。
另外，在保热带30的各处设置有窗31，各放射温度计50经由与放射温度计50的设置部位对应的窗31来测量钢板S的热放射(即，放射亮度)。在此，如图5所示，将从保热带30的进入侧起第n个放射温度计测量得到的放射亮度表示为Ln。
本实施方式所涉及的放射亮度信息获取部101从如图5那样设置的各放射温度计50获取与各放射温度计测量得到的放射亮度Ln有关的信息(放射亮度信息)，输出到后述的钢板温度估计部103和放射率计算部105。
另外，放射亮度信息获取部101也可以使与获取该放射亮度信息的日期和时间有关的时刻信息等与从各放射温度计50获取到的放射亮度信息相关联地，作为历史记录信息而记录到后述的存储部111。
钢板温度估计部103例如通过CPU、ROM、RAM等来实现。钢板温度估计部103利用与随着保热带30的内部的钢板的输送方向位置的变化的钢板的温度下降模式有关的信息以及与放射温度计50的设置位置有关的信息，对在保热带30的规定位置处的钢板的温度进行估计。在此，与上述钢板温度下降模式有关的信息(以下，还简称为“钢板温度下降模式”)利用过去的作业实绩数据，按照制造条件、即钢板的钢种、厚度、输送速度等各个条件来预先确定，事先存储到存储部111。或者，能够根据基于炉内气氛与内壁的钢板散热的传热模型仿真结果等来计算出钢板温度下降模式。在该情况下，基于传热模型的仿真以相对于保热带30的内部的输送钢板的时间经过的温度下降的方式计算，因此在该情况下，通过与输送速度的信息进行组合，来计算出随着钢板的输送方向位置的变化的钢板的温度下降模式。这种钢板温度下降模式例如存储到存储部111。关于钢板温度下降模式，可以按照每个钢板的种类以数据库的形式存储到存储部111，也可以按照每个钢板的种类以查询表的形式存储到存储部111。
参照图6具体地说明在钢板温度估计部103中实施的钢板温度的估计处理的一例。图6是表示钢板温度的估计方法的说明图。在图6示出的例子中，作为钢板温度下降模式，利用表示保热带30内部的钢板温度的下降程度的直线的斜率。另外，该直线表示为采用相距保热带进入侧的距离(z坐标)作为横轴并采用钢板温度(℃)作为纵轴的坐标系中的直线。即，在图6示出的例子中，相距保热带进入侧的距离与放射温度计的设置位置对应。
钢板温度估计部103根据存储在存储部111内的钢板温度下降模式以及放射温度计的设置位置(z坐标)来计算出钢板的温度下降量。例如，如果钢板温度下降模式可知为如图6所示那样表示钢板温度的下降程度的斜率，则钢板温度估计部103首先使用相距保热带进入侧的距离，计算出在图中用ΔT表示的温度下降量。接着，钢板温度估计部103利用图5中的放射温度计0的放射亮度L0，从计算出的即将搬入到保热带30之前的钢板温度T0减去计算出的温度下降量ΔT。由此，钢板温度估计部103能够计算出保热带内的位置z处的估计钢板温度T(z)。即，估计钢板温度为用T(z)=T0-ΔT表示的量。此外，温度T0作为由于在该位置处开始合金化之前而放射率为0.2(更正确地也可以是0.17)的温度，将要观测的放射亮度L0变换为温度来求出。
钢板温度估计部103通过上述说明的方法针对与从放射亮度信息获取部101通知的放射亮度信息对应的放射温度计的设置位置分别计算出估计钢板温度。即，如图5所示在设置有n个放射温度计50的情况下，钢板温度估计部103分别计算出与放射温度计1的设置位置z1对应的估计钢板温度T(z1)～与放射温度计n的设置位置zn对应的估计钢板温度T(zn)。
钢板温度估计部103将这样计算出的各估计钢板温度T(zn)输出到放射率计算部105。另外，钢板温度估计部103也可以使与计算出该估计钢板温度的日期和时间有关的时刻信息等与计算出的估计钢板温度相关联地，作为历史记录信息而记录到后述的存储部111。
放射率计算部105例如通过CPU、ROM、RAM等来实现。放射率计算部105利用由钢板温度估计部103估计出的在保热带的规定位置处的估计钢板温度T(z)以及由放射亮度信息获取部101获取到的与估计钢板温度T(z)对应的位置处的放射亮度信息Ln(即，位置z处的放射亮度Lz)，来计算出放射率εz。
具体地说，放射率计算部105利用放射亮度信息Ln以及计算出的估计钢板温度T(z)，用以下式101来计算出放射率εz。
[数1]
&epsiv; z = L n L b ( T ) = L n c 1 &lambda; - 5 &times; [ exp { c 2 &lambda; &CenterDot; T ( z ) } - 1 ] ···(式101)
在此，在上述式101中，Lb(T)表示温度T[K]的黑体放射亮度。另外，常数c1为利用真空中的光的速度c和普朗克常数h来表示的值，常数c2为利用真空中的光的速度c、普朗克常数h以及波尔斯曼常数k表示的值。以下式102和式103示出这些值的详细情况。另外，λ为放射温度计50的观察波长，设定在红外区域(更详细地说，近红外区域、例如1.5μm等)。
[数2]
c1＝2c2h＝1.1910×10-16[W·m2]···(式102)
c 2 = ch k = 0.014388 [ m &CenterDot; K ] ···(式103)
以下，在详细说明由放射率计算部105实施的放射率的计算处理之前，首先研究对放射率的计算带来影响的各种问题。
在近年来进行导入的工艺中，与以往的工艺有所不同，在进行合金化的保热带中不存在燃烧器火炎等明显的热源。然而，即使在这种状况下，具有热量的保热带30的内壁可能成为杂散光噪声源。因此，首先，简单说明放射率的计算受到来自保热带的内壁的杂散光噪声的什么样的影响。
图7是用于说明杂散光噪声的说明图，是示意性地示出保热带30的内部的样子的图。在保热带30的内部输送钢板温度为T[℃]且放射率为ε的钢板S。另外，设为通过以高温输送的钢板S的热放射等对保热带30的内壁33进行加热，其内壁温度达到TW[℃]。设置在保热带30附近的放射温度计50对钢板S发出的热放射即自发光35进行测量。另外，保热带的内壁33也具有热量，因此保热带的内壁33也放出热放射。该热放射被钢板S反射，作为杂散光37而同时被放射温度计50观测到。这样，如以下式104所示，由放射温度计50观测到的放射亮度Lz成为由钢板的自发光产生的放射亮度与由内壁的热放射产生的放射亮度之和。由该内壁的热放射产生的放射亮度被称为杂散光噪声，成为误差主要因素。
[数3]
Lz＝εLb(T)+(1-ε)·Lb(Tw)···(式104)
在此，在上述式104中，ε表示钢板的真实的放射率，右边第一项表示由钢板的自发光产生的放射亮度。另外，右边第二项表示来自保热带的内壁的热放射在钢板上反射而混入的放射亮度(杂散光噪声)。
在此，根据上述式104可知，杂散光噪声在对象钢板与内壁的温度差小的情况下、真实的放射率ε为小的值的情况下相对变大，要观测的放射亮度Lz偏离真实的钢板热放射。
并且，在钢板的估计温度偏离真实的值的情况下，计算出的放射率也不正确。本发明人们进行了研究在存在这种干扰的过程中是否能够基于放射率来判断合金化。图8是表示本实施方式所涉及的熔融镀锌生产线1的保热带通过时的钢板温度与内壁温度的关系的曲线图。此外，在图8中，作为横轴采用从锌浴10出来之后的经过时间，而不是z轴坐标。
根据图8也可知，在520℃左右条件下搬入到保热带30的钢板S在保热带30内逐渐冷却。另外，可知内壁温度逐渐上升，在保热带的出去侧附近上升达到低于钢板温度100℃左右的温度。
本发明人们假设为在图8示出的温度变化条件(即，实机中的温度变化)下在经过时间为12秒、21秒、31秒以及40秒(在钢板温度中，520℃、500℃、480℃以及460℃)的位置处设置有放射温度计。此外，本发明人们利用在式104中计算出的放射亮度Lz以及图8示出的估计钢板温度T(z)，根据式101计算出表观的放射率。
图9A和图9B示出作为在保热带的中央发生合金化而计算出由内壁温度的高低造成的杂散光噪声的影响的结果。图9A和图9B是表示真实的放射率与表观放射率的关系的曲线图。在此，钢板温度使用了图8示出的值。
图9A是导入感应加热器加热的以前的、假设以往的火炎燃烧加热方式的合金化炉而设为钢板温度与内壁温度相等(即，T=TW成立)的情况下的计算结果。关于钢板温度与内壁温度相等这种条件，在图8示出的温度变化中设定为内壁温度与钢板温度的温度变化相同。
根据式104可知，如果钢板的真实的放射率低则相应的杂散光噪声的贡献大。因此，真实的放射率即使如图9A示出那样发生变化，表观的放射率也成为1。另外，如果使用其它表现，则因为成立T=TW这种条件，所以在式104中与放射率ε有关的项目被消掉，所得到的放射亮度Lz变得与温度T的黑体所放射的放射亮度Lb(T)相等。因此，使用式101计算出的表观的放射率εz始终成为1。
与此相对地，图9B示出的例子是遵照图8示出的温度变化模式对表观的放射率进行仿真的情况下的结果。根据图9B可知，钢板的真实的放射率与表观的放射率大致一致。另外，可知在经过时间40sec的观测位置，表观的放射率比真实的放射率稍微上升。这是由杂散光噪声造成的影响。在近年来进行导入的工艺中，在保热带30的内部，钢板温度处于比保热带的内壁温度高的状态，根据图8示出的温度变化模式也可知，由杂散光噪声造成的影响轻微，能够充分检测由合金化引起的放射率变化。
以上，说明了计算出放射率时的杂散光噪声的影响。
接着，简单说明计算出放射率时的钢板温度的估计精度的影响。
放射率计算部105为了计算出放射率，需要将估计钢板温度T代入到式101。因此，为了研究该估计钢板温度的估计精度对计算出的放射率带来的影响，本发明人们计算出了钢板温度的估计值偏离真实的值的情况下的表观的放射率。在此，在计算出表观的放射率时，将保热带内的内壁温度设定为发生图8示出的温度变化的温度。
图10示出得到的结果。图10是表示即使真实的钢板温度为图8示出的值也估计为钢板温度为固定的情况下的分光放射率与真实的放射率的关系的曲线图。图10示出的计算结果是在保热带内钢板温度不下降而钢板温度保持固定值这种条件(即，假设以往的火炎燃烧加热方式的合金化炉的条件)下的结果。在该计算结果中，在经过时间小的范围内，计算出的放射率被估计为大于真实的值，在经过时间大的范围内，计算出的放射率被估计为小于真实的值。
根据图10示出的结果也可知，在保热带30内部的钢板温度为固定这种条件(即，不考虑钢板温度下降的条件)下，不清楚表观的放射率的变化是真正由放射率引起的还是由温度变化引起的，对放射率设定规定的阈值来判断合金化位置变得困难。
因此，在本实施方式所涉及的放射率计算部105中，根据上述想法，利用由钢板温度估计部103估计出的在保热带的规定位置处的估计钢板温度T(z)以及由放射亮度信息获取部101获取到的在与估计钢板温度T(z)对应的位置处的放射亮度信息Ln(即，位置z处的放射亮度Lz)，基于式101计算出放射率εz。
在放射率计算部105所进行的放射率的计算处理中，通过利用由钢板温度估计部103估计出的估计钢板温度，进行将保热带30内部的钢板温度的下降考虑在内的处理。因此，能够抑制如上所述的由估计钢板温度的估计精度引起的放射率计算误差。另外，保热带的内壁温度处于低于钢板温度的状态，因此由计算出的放射率所包含的杂散光噪声造成的影响也减小。
本实施方式所涉及的放射率计算部105计算出放射温度计50的各设置位置处的放射率εz，将计算出的放射率εz输出到后述的合金化位置确定部107。另外，放射率计算部105也可以将与计算出该放射率的日期和时间有关的时刻信息等与计算出的放射率相关联地，作为历史记录信息而记录到后述的存储部111。
此外，图8示出的钢板温度与内壁温度的差(至少100℃左右)始终是一例，钢板温度与内壁温度的温度差并不限定于这种温度差，内壁温度在计算放射率时不成为干扰的温度即可。
图11是在假设钢板温度为460℃并使钢板与内壁的温度差变化的情况下计算出表观放射率如何变化的结果。此时，实线表示合金化前的放射率的变化，是真实的放射率为0.2的情况下的结果。另外，虚线表示合金化后的放射率的变化，是真实的放射率为0.6的情况下的结果。
当关注图11的用实线表示的放射率时，根据曲线图可知，如果钢板与内壁的温度差为200℃以上，则杂散光噪声的影响处于能够忽视的水平。另外，在将由后述的合金化位置确定部107判断是否存在合金化的阈值设定为放射率0.4的情况下，当钢板与内壁的温度差为70℃以下时，合金化前的表观的放射率被观察为如同合金化后的放射率。因而，该温度差成为能够允许的内壁温度的临界值。同样地当关注用虚线表示的曲线图时，可知合金化后的放射率(正确地说0.6)也由于温度差下降而表观上上升。
合金化位置确定部107例如通过CPU、ROM、RAM等来实现。合金化位置确定部107根据由放射率计算部105计算出的放射率εz来确定在保热带的内部由镀层被合金化的位置。在是否发生了合金化的判断中利用规定的阈值。如图3所示，没有合金化的钢板的放射率为低值，由于进行合金化而使钢板的放射率向大的值变化。因而，合金化位置确定部107能够根据钢板、镀层的种类利用预先设定的阈值，判断是否发生了合金化。即，合金化位置确定部107在计算出的放射率小于规定的阈值的情况下，判断为没有发生合金化，在计算出的放射率为规定的阈值以上的情况下，判断为发生了合金化。能够根据钢板、镀层的种类来适当地设定这种阈值，但例如能够将这种阈值设定为0.3或者0.4左右的值。
更详细地说，合金化位置确定部107判断从放射率计算部105通知的所有的放射率εz的值是否为规定的阈值以上。例如，在与从保热带的进入侧起第(n-1)(n≥2)个放射温度计的位置对应的放射率εz小于规定的阈值且与第n个放射温度计的位置对应的放射率εz为规定的阈值以上的情况下，合金化位置确定部107将与第(n-1)个放射温度计的设置位置以及第n个放射温度计的设置位置之间对应的保热带内的区间确定为发生合金化的位置。
例如，如图5示出那样设置有n个放射温度计，在与放射温度计2的位置对应的放射率εz2小于规定的阈值且与放射温度计3的位置对应的放射率εz3开始为规定的阈值以上的情况下，合金化位置确定部107将与放射温度计2的设置位置以及放射温度计3的设置位置之间的区间(即，图5中的z2～z3的区间)确定为合金化位置。
此外，设为合金化位置确定部107掌握着哪一个放射温度计被设置在哪一个位置(即，与多个放射温度计的设置顺序和设置位置有关的信息)。
合金化位置确定部107当确定发生合金化的位置时，将得到的结果输出到后述的显示控制部109。另外，合金化位置确定部107也可以将与进行了该判断的日期和时间有关的时刻信息等和与合金化位置有关的判断结果相关联地，作为历史记录信息而记录到后述的存储部111。
例如通过CPU、ROM、RAM等来实现显示控制部109。显示控制部109进行将从合金化位置确定部107传送的与合金化位置有关的信息显示在合金化位置确定装置100所具备的显示器等显示部时的显示控制。另外，显示控制部109除了与合金化位置有关的信息以外，还能够将计算出的估计钢板温度、放射率的值、表示这些值的变化的曲线图等各种信息显示在显示部中。显示控制部109在显示部中显示与合金化位置有关的结果，由此合金化位置确定装置100的使用者当时就能够掌握与所输送的钢板S的合金化位置有关的信息。
存储部111是合金化位置确定装置100所具备的存储装置的一例。在存储部111中存储有以下信息，即。在由钢板温度估计部103对估计钢板温度进行估计时利用的与钢板温度下降模式有关的信息。在存储部111中也可以存储与多个放射温度计的设置顺序和设置位置有关的信息。另外，在存储部111中适当地存储有在本实施方式所涉及的合金化位置确定装置100进行一些处理时需要保存的各种参数、处理的过程经过等或者各种数据库等。放射亮度信息获取部101、钢板温度估计部103、放射率计算部105、合金化位置确定部107以及显示控制部109等能够自由地读写该存储部111。
以上，示出了本实施方式所涉及的合金化位置确定装置100的功能的一例。上述各结构要素可以使用通用的部件、电路来构成，也可以使用专业化为各结构要素的功能的硬件构成。另外，也可以由CPU等进行全部各结构要素的功能。因而，能够根据用于实施本实施方式时的技术水平来适当地变更所利用的结构。
此外，制作用于实现上述那样的本实施方式所涉及的合金化位置确定装置的各功能的计算机程序，能够安装到个人计算机等。另外，还能够提供存储有这种计算机程序的能够用计算机读取的记录介质。记录介质例如为磁盘、光盘、光磁盘、快闪存储器等。另外，也可以不使用记录介质，而例如经由网络来发送上述计算机程序。
<合金化位置确定方法的流程>
接着，参照图12说明本实施方式所涉及的合金化位置确定方法的流程，图12是表示本实施方式所涉及的合金化位置确定方法的流程的流程图。
在本实施方式所涉及的合金化位置确定方法中，首先，放射亮度信息获取部101从设置在熔融镀锌生产线1附近的多个放射温度计50获取与由该放射温度计测量出的放射亮度有关的信息(放射亮度信息)(步骤S101)。放射亮度信息获取部101将获取到的放射亮度信息输出到钢板温度估计部103和放射率计算部105。
接着，钢板温度估计部103利用预先存储在存储部111等中的钢板温度下降模式以及放射温度计50的设置位置或者能够换算为该设置位置的信息，对在保热带30的规定位置处的钢板温度T(z)进行估计(步骤S103)。如上所述，该钢板温度的估计处理是在保热带内部考虑了钢板温度下降这一情形的基础上的温度估计处理。钢板温度估计部103当根据设置于保热带30的各位置的放射温度计50测量出的放射亮度信息分别计算出估计钢板温度T(z)时，将计算出的多个估计钢板温度输出到放射率计算部105。
接着，放射率计算部105使用从放射亮度信息获取部101传送的放射亮度信息以及从钢板温度估计部103通知的估计钢板温度，计算出在保热带30的规定位置处的放射率(步骤S105)。当放射率的计算结束时，将与计算出的放射率有关的信息输出到合金化位置确定部107。
接着，合金化位置确定部107利用预先设定的阈值以及从放射率计算部105传送的与放射率有关的信息，确定镀层在保热带的内部合金化的位置。通过以这种流程进行处理，由此在本实施方式所涉及的合金化位置确定方法中，能够高精度地判断镀层合金化的位置。
(关于硬件结构)
接着，参照图13详细说明本发明的实施方式所涉及的合金化位置确定装置100的硬件结构。图13是用于说明本发明的实施方式所涉及的合金化位置确定装置100的硬件结构的框图。
合金化位置确定装置100主要具备CPU901、ROM903以及RAM905。另外，合金化位置确定装置100还具备总线907、输入装置909、输出装置911、存储装置913、驱动器915、连接端口917以及通信装置919。
CPU901作为运算处理装置和控制装置而发挥功能，按照在ROM903、RAM905、存储装置913或者可移动记录介质921内记录的各种程序来对合金化位置确定装置100内的动作整体或者其一部分进行控制。ROM903存储CPU901所使用的程序、运算参数等。RAM905临时存储CPU901所使用的程序、在执行程序过程中适当地变化的参数等。它们通过由CPU总线等内部总线构成的总线907相连接。
总线907经由桥与PCI(Peripheral Component Interconnect/Interface：外围部件互连/接口)总线等外部总线进行连接。
输入装置909例如是鼠标、键盘、触摸面板、按钮、开关以及操纵杆等用户所操作的操作单元。另外，输入装置909例如可以是利用了红外线、其它电波的远程控制单元(所谓远程控制器)，也可以是与合金化位置确定装置100的操作对应的PDA等外部连接设备923。并且，输入装置909例如由输入控制电路等构成，该输入控制电路根据用户使用上述操作单元输入的信息来生成输入信号并输出到CPU901。合金化位置确定装置100的用户能够通过操作该输入装置909，来对合金化位置确定装置100输入各种数据或者指示处理动作。
输出装置911由能够在视觉上或者听觉上对用户通知获取到的信息的装置构成。作为这种装置，存在CRT显示器装置、液晶显示器装置、等离子体显示器装置、EL显示器装置以及灯等显示装置、扬声器和头戴式耳机等声音输出装置、打印装置、便携式电话机、传真机等。输出装置911例如输出通过由合金化位置确定装置100进行的各种处理得到的结果。具体地说，显示装置使用文本或者图像来显示通过由合金化位置确定装置100进行的各种处理得到的结果。另一方面，声音输出装置将由再现的声音数据、音频数据等构成的音频信号变换为模拟信号而输出。
存储装置913是作为合金化位置确定装置100的存储部的一例而构成的数据存储用的装置。存储装置913例如由HDD(Hard Disk Drive：硬盘驱动器)等磁存储部设备、半导体存储设备、光存储设备或者光磁存储设备等构成。该存储装置913存储由CPU901执行的程序、各种数据以及从外部获取到的各种数据等。
驱动器915为记录介质用读写器，内置或者外置于合金化位置确定装置100。驱动器915读出在所安装的磁盘、光盘、光磁盘或者半导体存储器等可移动记录介质921所记录的信息，输出到RAM905。另外，驱动器915还能够对所安装的磁盘、光盘、光磁盘或者半导体存储器等可移动记录介质921写入记录。可移动记录介质921例如为CD介质、DVD介质、Blu-ray介质等。另外，可移动记录介质921也可以是袖珍闪存(注册商标)(CompactFlash：CF)、快闪存储器或者SD存储卡(Secure Digital memory card)等。另外，可移动记录介质921例如也可以是搭载了非接触型IC芯片的IC卡(Integrated Circuit card)或者电子设备等。
连接端口917是用于将设备与合金化位置确定装置100直接进行连接的端口。作为连接端口917的一例，存在USB(Universal Serial Bus：通用串行总线)端口、IEEE1394端口、SCSI(Small Computer System Interface：小型计算机系统接口)端口、RS-232C端口等。通过将外部连接设备923与该连接端口917进行连接，合金化位置确定装置100从外部连接设备923直接获取各种数据或者对外部连接设备923提供各种数据。
通信装置919例如为由用于与通信网925相连接的通信设备等构成的通信接口。通信装置919例如是有线或者无线LAN(Local Area Network：局域网)、Bluetooth(注册商标)或者WUSB(Wireless USB：无线USB)用通信卡等。另外，通信装置919也可以是光通信用路由器、ADSL(Asymmetric DigitalSubscriber Line：不对称数码用户线路)用路由器或者各种通信用调制解调器等。该通信装置919例如能够在与因特网、其它通信设备之间遵照例如TCP/IP等规定的协议发送接收信号等。另外，与通信装置919相连接的通信网925由通过有线或者无线的方式相连接的网络等构成，例如也可以是因特网、家用LAN、红外线通信、无线电波通信或者卫星通信等。
以上，示出了能够实现本发明的实施方式所涉及的合金化位置确定装置100的功能的硬件结构的一例。上述各结构要素可以使用通用的部件构成，也可以使用专业化为各结构要素的功能的硬件构成。因而，能够根据用于实施本实施方式时的技术水平来适当地变更所利用的硬件结构。
实施例
以下，具体地说明对实施的熔融镀锌生产线上的放射亮度测量区域设置放射温度计并应用了本发明的实施方式所涉及的合金化位置确定方法的情况的结果。此外，以下示出的具体例始终是本发明的实施方式所涉及的合金化位置确定方法的一例，本发明所涉及的合金化位置确定方法并不限定于以下例子。
在以下示出的实施例中，除了为了确定合金化位置而设置用作放射亮度测量单元的放射温度计以外，还为了计算出钢板的温度下降模式，而如图14所示，在熔融镀锌生产线附近(即，放射亮度测量区域)设置了单色温度计A1和多色温度计A2。
单色温度计是指测量放射亮度的波长区域为一个的放射温度计，在测量过程中对象的放射率不发生变化的情况下使用。另外，多色温度计是指在多个波长区域内测量放射亮度的放射温度计，即使在放射率发生变化的情况下也能够测量表面温度。
在紧接着合金化炉20之后，在熔融镀锌生产线中输送的钢板的表面仅存在锌，因此能够使用设为放射率ε=0.17左右的放射温度计(单色温度计)来测量钢板温度。另外，在保热带30的上部，随着合金化的进行而放射率发生变动，因此能够使用多色温度计(例如双色温度计等)测量钢板温度。
在此，如图14所示，在紧接着合金化炉20之后(位置zA)设置单色温度计A1，在保热带30的上部(位置zB)设置多色温度计A2，用于测量钢板温度。当将使用单色温度计A1测量得到的钢板温度设为TA并将使用多色温度计A2测量得到的钢板温度设为TB时，保热带30内部的钢板温度按照所设置的放射温度计的高度进行一次插值，由此能够以下式151那样表示。
[数4]
T ( z ) = T A + T B - T A z B - z A ( z - z A ) ···(式151)
在此，如上所述，由于越到保热带30的上部则钢板温度越下降，因此在上述式151中成为(TB-TA)<0。因而，可知用上述式151表示的式子能够作为温度下降模式而进行利用，该温度下降模式用于估计在保热带30的进入侧为TA的钢板温度在保热带的位置z处下降至多少℃。
<实施例1>
参照图15详细说明在以下示出的实施例中利用于测量的各温度计的设置状况。
如图15所示，在进行了实验的熔融镀锌生产线中，在合金化炉的出去侧(z=0)设置单色温度计A1，在保热带的上部(z=34m)设置双色温度计A2。另外，在z=21m和z=29m的位置处分别设置了放射温度计。
以下，使用从单色温度计A1和双色温度计A2得到的测量温度，计算出钢板的温度下降模式，利用于估计保热带内部的钢板温度。
另外，设置在z=21m和z=29m的放射温度计被设定为放射率ε=1，利用这些放射温度计，对在保热带内部输送的钢板进行了测量。即，在本实施例中，这两个放射温度计被设定为将放射亮度观测值变换为表观的温度(ε=1时的黑体温度)并进行输出，所输出的值相当于上述式104示出的Lz的值。
因此，放射亮度信息获取部101根据从放射温度计输出的表观的温度信息，使用以下式152执行变换为放射亮度信息的处理。
[数5]
L n = c 1 &lambda; 5 &CenterDot; 1 exp ( c 2 &lambda;T &prime; ( z ) ) - 1 ···(式152)
在此，在上述式152中，Ln为在z=21m或者z=29m处的放射亮度，T’(z)为从设置在z=21m或者z=29m处的放射温度计输出的温度信息。另外，在上述式152中，c1和c2为上述式102和式103示出的常数，λ为测量波长，其值为1.55μm。
另外，作为测量对象的钢板是厚度1.4mm、宽度1350mm的软钢。在如上所述那样设置了各温度计的熔融镀锌生产线中以90mpm的线速输送该钢板。
按照图16示出使用两个温度计(单色温度计A1和双色温度计A2)测量得到的钢板温度以及根据得到的钢板温度计算出的在21m和29m的位置处的估计钢板温度。
如图16所示，合金化炉出去侧的钢板温度为567℃，在保热带34m的位置处的钢板温度为527℃。另外，利用这些测量结果基于式151计算出的在21m的位置处的钢板温度为542℃，在29m的位置处的钢板温度为533℃。
另外，图17示出在保热带的21m的位置以及保热带的29m的位置处测量得到的放射温度计测量值(该值相当于式104的Lz的值)。在本实施例中，设置于上述位置的放射温度计的放射率设定被设定为放射率ε=1，测量值成为ε=1时的表观的温度。
利用图17示出的放射温度计测量值基于上述式152计算出放射亮度信息，并且利用计算出的放射亮度信息Ln和图16示出的估计钢板温度T(z)，基于式101计算出放射率。图18示出得到的放射率的值。
当参照图18时，示出在21m的位置处放射率为0.28～0.38而在将合金化阈值设为0.4时处于未合金的状态。另一方面，示出在28m的位置处放射率为0.6的大致固定的值，可知在该位置处合金化已完成。根据该结果，能够确定为合金化位置在21m与28m之间。
如上所述，根据本发明的实施方式所涉及的合金化位置确定方法和合金化位置确定装置，对考虑了保热带内部的钢板温度的下降的钢板温度进行估计，将估计的结果、即得到的钢板温度利用于放射率的计算，因此能够更正确地计算出放射率。由此，即使在近年来进行导入的、利用了感应加热器等合金化炉的工艺中，也能够更正确地确定合金化位置。其结果，利用与上述合金化位置有关的信息，对感应加热器等合金化炉中的感应加热入热量、通板速度进行控制，能够进行操作使得合金化稳定，从而能够避免发生被称为未合金、过合金的质量不良。
以上，参照附图详细说明了本发明的优选实施方式，但是本发明并不限定于上述例子。如果是具有本发明所属的技术领域的一般知识的人员，则在权利要求书内所记载的技术思想的范畴内，能够想得到各种变更例或者修正例是显而易见的，这些当然也属于本发明的技术范围。
附图标记说明
1：熔融镀锌生产线；10：锌浴；20：合金化炉；30：保热带；40：冷却带；50：放射温度计；100：合金化位置确定装置；101：放射亮度信息获取部；103：钢板温度估计部；105：放射率计算部；107：合金化位置确定部；109：显示控制部；111：存储部。

Claims (9)

1.一种合金化位置确定方法，包括：
放射亮度信息获取步骤，从多个放射温度计分别获取与放射亮度的测量结果有关的信息，其中，该多个放射温度计在钢板的熔融镀锌生产线的保热带附近沿着该保热带的钢板输送方向设置，对被输送的钢板的放射亮度进行测量；
钢板温度估计步骤，利用与随着保热带内部的输送方向位置的变化的钢板的温度下降模式有关的信息以及与上述放射温度计的设置位置有关的信息，对在设置了上述放射温度计的位置处的上述钢板温度进行估计；
放射率计算步骤，利用在设置了上述放射温度计的位置处的所估计出的估计钢板温度以及与上述放射亮度的测量结果有关的信息，计算出在设置了上述放射温度计的位置处的放射率；以及
合金化位置确定步骤，根据计算出的放射率来确定合金化位置。
2.根据权利要求1所述的合金化位置确定方法，
在上述钢板温度估计步骤中，
根据与上述钢板的温度下降模式有关的信息以及与上述放射温度计的设置位置有关的信息来计算出上述钢板的温度下降量，
通过从上述保热带进入侧的上述钢板的温度减去计算出的上述温度下降量来计算出上述估计钢板温度。
3.根据权利要求1所述的合金化位置确定方法，
在上述钢板温度估计步骤中，
根据由单色温度计测量出的装入到上述保热带之前的上述钢板的测量温度以及由多色温度计测量出的在上述保热带内的上述钢板的测量温度来计算出上述温度下降模式，
利用计算出的该温度下降模式以及与上述放射温度计的设置位置有关的信息来估计上述钢板温度。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的合金化位置确定方法，
在上述合金化位置确定步骤中，在上述放射率计算步骤中计算出的、与从保热带的进入侧起第n-1个放射温度计的位置对应的放射率小于预先指定的阈值、且与第n个放射温度计的位置对应的放射率为预先指定的阈值以上的情况下，与第n-1个放射温度计的设置位置和第n个放射温度计的设置位置之间对应的上述保热带内的区间被确定为产生合金化的位置，其中，n≥2。
5.一种合金化位置确定装置，具备：
放射亮度信息获取部，其从多个放射温度计分别获取与放射亮度的测量结果有关的信息，其中，该多个放射温度计在钢板的熔融镀锌生产线的保热带附近沿着该保热带的钢板输送方向设置，对被输送的钢板的放射亮度进行测量；
钢板温度估计部，其利用与随着保热带内部的输送方向位置的变化的钢板的温度下降模式有关的信息以及与上述放射温度计的设置位置有关的信息，对在设置了上述放射温度计的位置处的上述钢板温度进行估计；
放射率计算部，其利用由上述钢板温度估计部估计出的在设置了上述放射温度计的位置处的所估计出的估计钢板温度以及与上述放射亮度的测量结果有关的信息，计算出在设置了上述放射温度计的位置处的放射率；以及
合金化位置确定部，其根据由上述放射率计算部计算出的放射率来确定合金化位置。
6.根据权利要求5所述的合金化位置确定装置，
上述钢板温度估计部根据与上述钢板的温度下降模式有关的信息以及与上述放射温度计的设置位置有关的信息来计算出上述钢板的温度下降量，
通过从上述保热带进入侧的上述钢板的温度减去计算出的上述温度下降量来计算出上述估计钢板温度。
7.根据权利要求5所述的合金化位置确定装置，
上述钢板温度估计部根据由单色温度计测量出的装入到上述保热带之前的上述钢板的测量温度以及由多色温度计测量出的在上述保热带内的上述钢板的测量温度来计算出上述温度下降模式，
利用计算出的该温度下降模式以及与上述放射温度计的设置位置有关的信息来估计上述钢板温度。
8.根据权利要求5～7中的任一项所述的合金化位置确定装置，
上述合金化位置确定部在由上述放射率计算部计算出的、与从保热带的进入侧起第n-1个放射温度计的位置对应的放射率小于预先指定的阈值、且与第n个放射温度计的位置对应的放射率为预先指定的阈值以上的情况下，将与第n-1个放射温度计的设置位置和第n个放射温度计的设置位置之间对应的上述保热带内的区间确定为产生合金化的位置，其中，n≥2。
9.一种记录介质，记录有程序，该程序用于使计算机实现以下功能：
放射亮度信息获取功能，从多个放射温度计分别获取与放射亮度的测量结果有关的信息，其中，该多个放射温度计在钢板的熔融镀锌生产线的保热带附近沿着该保热带的钢板输送方向设置，对被输送的钢板的放射亮度进行测量；
钢板温度估计功能，利用与随着保热带内部的输送方向位置的变化的钢板的温度下降模式有关的信息以及与上述放射温度计的设置位置有关的信息，对在设置了上述放射温度计的位置处的上述钢板温度进行估计；
放射率计算功能，利用通过上述钢板温度估计功能估计出的在设置了上述放射温度计的位置处的所估计出的估计钢板温度以及与上述放射亮度的测量结果有关的信息，计算出在设置了上述放射温度计的位置处的放射率；以及
合金化位置确定功能，根据通过上述放射率计算功能计算出的放射率来确定合金化位置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104818448A (zh) * 2015-05-27 2015-08-05 武汉钢铁(集团)公司 分段紊流控制的合金化炉及其控温方法
CN111896118A (zh) * 2020-08-07 2020-11-06 中国石油化工股份有限公司 一种温度测定方法、装置及热成像系统
CN112857580A (zh) * 2021-01-08 2021-05-28 湖南中冶长天节能环保技术有限公司 一种活性炭烟气净化装置高温检测-排出处理方法及系统

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101376565B1 (ko) * 2011-12-15 2014-04-02 (주)포스코 연속 소둔라인 급냉대의 스트립 온도제어 방법 및 장치
JP7134591B2 (ja) * 2016-09-23 2022-09-12 日本製鉄株式会社 連続溶融亜鉛めっき方法及び連続溶融亜鉛めっき装置
WO2022253956A1 (de) * 2021-06-04 2022-12-08 Fontaine Holdings Nv Verfahren zur erzeugung von stahlbauteilen mit brandbeständigkeit

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5816061A (ja) * 1981-07-20 1983-01-29 Nippon Steel Corp 亜鉛メツキ鋼板の合金化制御方法
JPH07150328A (ja) * 1993-11-25 1995-06-13 Kawasaki Steel Corp 溶融亜鉛めっき鋼板の合金化度制御方法
JPH09263924A (ja) * 1996-03-28 1997-10-07 Kawasaki Steel Corp 溶融亜鉛めっき鋼板の合金化度制御方法
JP2004137511A (ja) * 2002-08-21 2004-05-13 Nippon Steel Corp 溶融亜鉛めっきラインにおける合金化制御方法及びその装置

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3058840A (en) * 1959-04-16 1962-10-16 Electric Furnace Co Induction strip heating apparatus
US3307968A (en) * 1963-09-03 1967-03-07 Armco Steel Corp Method and apparatus for controlling the alloying of zinc coatings
US4243441A (en) * 1979-05-09 1981-01-06 National Steel Corporation Method for metal strip temperature control
JPS57185966A (en) 1981-05-06 1982-11-16 Nippon Steel Corp Controlling method for alloying of zinc plated steel plate
JPS58120742A (ja) * 1982-01-11 1983-07-18 Nippon Steel Corp 鋼帯の冷却制御方法
JPS62145125A (ja) * 1985-12-19 1987-06-29 Daido Steel Co Ltd 走査型放射温度計
EP0376887B1 (de) * 1988-12-30 1993-07-14 Alusuisse-Lonza Services Ag Verfahren und Vorrichtung zum Regeln der Planheit eines kaltgewalzten Metallbandes
US5052661A (en) * 1989-05-08 1991-10-01 Aluminum Company Of America Controlling heat treating furnaces
US5156683A (en) * 1990-04-26 1992-10-20 Ajax Magnethermic Corporation Apparatus for magnetic induction edge heaters with frequency modulation
JP2981290B2 (ja) 1990-12-19 1999-11-22 川崎製鉄株式会社 合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法
JPH04370722A (ja) 1991-06-20 1992-12-24 Nippon Steel Corp 炉内温度計
EP0531963B1 (en) * 1991-09-10 1996-12-04 Nippon Steel Corporation Method of controlling heat input to an alloying furnace for manufacturing hot galvanized and alloyed band steel
JPH0598409A (ja) * 1991-10-08 1993-04-20 Nippon Steel Corp 溶融合金化亜鉛めつき鋼帯の合金化炉入熱制御方法
JP3074933B2 (ja) * 1992-05-18 2000-08-07 日本鋼管株式会社 合金化制御装置
GB9222082D0 (en) * 1992-10-21 1992-12-02 Davy Mckee Poole A radiation pyrometer assembly for sensing the temperature of an elongate body moving longitudinally
JP2960285B2 (ja) * 1993-06-29 1999-10-06 日新製鋼株式会社 放射率による合金化度制御方法および装置
CA2190410C (en) * 1995-12-06 2000-04-25 Mitrajyoti Deka Method and apparatus for controlling galvanneal induction furnace operation
JPH11269627A (ja) 1998-03-20 1999-10-05 Kawasaki Steel Corp 溶融亜鉛めっき鋼板の合金化炉および溶融亜鉛めっき鋼板の合金化度の制御方法
DE19838332A1 (de) * 1998-08-24 2000-03-02 Schloemann Siemag Ag Verfahren und Vorrichtung zur Qualitätsüberwachung und -regelung des Galvannealed-Überzuges von Stahlbändern
JP2005163057A (ja) * 2003-11-28 2005-06-23 Jfe Steel Kk 合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造装置およびその制御方法
JP2006265606A (ja) * 2005-03-23 2006-10-05 Ntn Corp 高周波熱処理方法、高周波熱処理設備および高周波熱処理品
US8536514B2 (en) * 2008-02-01 2013-09-17 Land Instruments International Limited Method and apparatus for measuring the temperature of a sheet material
CN102639262B (zh) * 2009-11-24 2014-08-20 新日铁住金株式会社 热轧钢板的制造装置和热轧钢板的制造方法
KR101374472B1 (ko) * 2010-08-23 2014-03-17 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 아연 도금 강판의 핫 스탬프 방법
CN104583739B (zh) * 2012-08-22 2017-10-17 新日铁住金株式会社 表面温度测量装置以及表面温度测量方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5816061A (ja) * 1981-07-20 1983-01-29 Nippon Steel Corp 亜鉛メツキ鋼板の合金化制御方法
JPH07150328A (ja) * 1993-11-25 1995-06-13 Kawasaki Steel Corp 溶融亜鉛めっき鋼板の合金化度制御方法
JPH09263924A (ja) * 1996-03-28 1997-10-07 Kawasaki Steel Corp 溶融亜鉛めっき鋼板の合金化度制御方法
JP2004137511A (ja) * 2002-08-21 2004-05-13 Nippon Steel Corp 溶融亜鉛めっきラインにおける合金化制御方法及びその装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104818448A (zh) * 2015-05-27 2015-08-05 武汉钢铁(集团)公司 分段紊流控制的合金化炉及其控温方法
CN104818448B (zh) * 2015-05-27 2017-05-31 武汉钢铁(集团)公司 分段紊流控制的合金化炉及其控温方法
CN111896118A (zh) * 2020-08-07 2020-11-06 中国石油化工股份有限公司 一种温度测定方法、装置及热成像系统
CN111896118B (zh) * 2020-08-07 2022-08-23 中国石油化工股份有限公司 一种温度测定方法、装置及热成像系统
CN112857580A (zh) * 2021-01-08 2021-05-28 湖南中冶长天节能环保技术有限公司 一种活性炭烟气净化装置高温检测-排出处理方法及系统
CN112857580B (zh) * 2021-01-08 2023-03-07 湖南中冶长天节能环保技术有限公司 一种活性炭烟气净化装置高温检测-排出处理方法及系统

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US20140185650A1 (en) 2014-07-03
WO2013030904A1 (ja) 2013-03-07
US9459220B2 (en) 2016-10-04
KR101591205B1 (ko) 2016-02-02
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