JP2010265533A - Heating controller and heating control method - Google Patents

Heating controller and heating control method Download PDF

Info

Publication number
JP2010265533A
JP2010265533A JP2009120208A JP2009120208A JP2010265533A JP 2010265533 A JP2010265533 A JP 2010265533A JP 2009120208 A JP2009120208 A JP 2009120208A JP 2009120208 A JP2009120208 A JP 2009120208A JP 2010265533 A JP2010265533 A JP 2010265533A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
heating
furnace
temperature difference
metal material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2009120208A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5640327B2 (en
Inventor
Yuji Hiramoto
祐二 平本
Kazutada Sotooka
一公 外岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP2009120208A priority Critical patent/JP5640327B2/en
Publication of JP2010265533A publication Critical patent/JP2010265533A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5640327B2 publication Critical patent/JP5640327B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Radiation Pyrometers (AREA)
  • Control Of Heat Treatment Processes (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heating controller capable of more correctly determining that a metallic material is suitably heated, thereby controlling a heating furnace. <P>SOLUTION: The heating controller 10 controls a heating furnace 1 where a metallic material F is heated while being carried to a furnace length direction. The heating controller 10 includes: a plurality of temperature measuring devices 100 arranged along the carrying direction and measuring the temperature distribution in the surface of the metallic material; a position decision part 11 deciding a first position P1 in which temperature is discriminated to be a high one compared with the other position and to be controlled during the heating stage in the surface of the metallic material and a second position P2 in which temperature is discriminated to be a lower one compared with the other position and to be controlled during the heating stage; a temperature difference calculation part 12 calculating the temperature difference between the first position and the second position based on the measured temperature distribution; and a discrimination part 22 discriminating the completion of the heating of the metallic material based on the temperature difference. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、炉長方向に金属材を搬送しつつ該金属材を加熱する加熱炉を制御する加熱制御装置及び加熱制御方法に関する。   The present invention relates to a heating control apparatus and a heating control method for controlling a heating furnace that heats a metal material while conveying the metal material in the furnace length direction.

様々な金属材の加工に際して、加熱炉が使用されている。例えば、鉄鋼業の分野だけでも、連続鋼片加熱炉などの様々な加熱炉が使用されている。連続鋼片加熱炉における加熱は、それに続く鋼材の圧延機において、例えば、材質、表面品位、幅・厚み等の寸法精度などのような、製品に要求される特性を作り込む温度を確保するために行われる。従って、加熱炉で適切な温度に鋼片を加熱することが非常に重要である。   A heating furnace is used for processing various metal materials. For example, various heating furnaces such as continuous slab heating furnaces are used only in the field of steel industry. Heating in a continuous billet heating furnace is used in subsequent steel rolling mills to ensure a temperature that creates the properties required for the product, such as material, surface quality, dimensional accuracy such as width and thickness, etc. To be done. Therefore, it is very important to heat the steel slab to an appropriate temperature in the heating furnace.

例えば、熱延鋼帯を製造する連続熱延工場の場合、仕上圧延機出側においては、材質確保のためにAr3変態点以上で仕上圧延を完了させる必要がある一方、仕上圧延機入側においては、ブリスタに起因したスケール疵発生を防止する目的から、上限温度が設定される。また、これらの温度条件は、鋼の成分などによって変化するため、加熱炉における鋼材の温度も、鋼の成分などによって異なる。従って、加熱炉には、加熱対象の変化に応じた所望の温度に、精度よく金属材を加熱することが求められている。   For example, in the case of a continuous hot-rolling factory that manufactures hot-rolled steel strip, it is necessary to complete the finish rolling at the Ar3 transformation point or higher in order to secure the material on the finish rolling mill exit side, The upper limit temperature is set for the purpose of preventing the generation of scale wrinkles due to blisters. Moreover, since these temperature conditions change with the components of steel etc., the temperature of the steel materials in a heating furnace also changes with the components of steel, etc. Accordingly, the heating furnace is required to accurately heat the metal material to a desired temperature corresponding to the change of the heating target.

特開平8−246058号公報JP-A-8-246058 特開昭58−113327号公報JP 58-113327 A 特開61−292528号公報JP 61-292528 A 特開62−22089号公報JP-A-62-22089 特開2005−134153号公報JP 2005-134153 A

一方、近年の金属材に対するニーズは多様化・高度化しており、短い周期で加熱温度を変更して、様々な成分や種類の金属材を製造することも、加熱炉には求められている。例えば、上記連続鋼片加熱炉の場合では、後続の圧延機において様々な鋼種を連続して圧延するために、加熱温度の支配因子である炉温を頻繁に変化させる必要があるほか、鋼種毎の加熱・圧延能率に応じて加熱時間も変化させる必要があり、一定炉温・一定在炉時間で鋼材を加熱することが困難になってきている。従って、炉温が変化している条件下で加熱せざるを得ない状況も発生し、金属材の所望の温度への加熱精度を確保することが難しくなってきている。   On the other hand, the needs for metal materials in recent years have been diversified and advanced, and it is also required for the heating furnace to produce various materials and types of metal materials by changing the heating temperature in a short cycle. For example, in the case of the above continuous billet furnace, in order to continuously roll various steel types in subsequent rolling mills, it is necessary to frequently change the furnace temperature, which is the controlling factor of the heating temperature, It is necessary to change the heating time according to the heating / rolling efficiency of the steel, and it has become difficult to heat the steel material at a constant furnace temperature and a constant furnace time. Accordingly, there is a situation in which heating is required under conditions where the furnace temperature is changing, and it has become difficult to ensure the heating accuracy of the metal material to a desired temperature.

現在、例えば鋼材などの被加熱材である金属材の加熱炉中の温度を、炉内に配置された熱電対で計測される雰囲気温度(「炉温」ともいう。)と、鋼材の在炉時間とから予測することが一般的に行われている。そして、加熱制御装置は、その予測結果が、目標とする温度に対して、材質・品質上許容できるバラツキの範囲内に収まるように、加熱炉を制御することが多い。   Currently, for example, the temperature in a heating furnace of a metal material that is a material to be heated, such as steel, is measured by a thermocouple disposed in the furnace (also referred to as “furnace temperature”), and the in-furnace of the steel material. Predicting from time is generally done. In many cases, the heating control apparatus controls the heating furnace so that the prediction result falls within the range of variations allowable in material and quality with respect to the target temperature.

しかしながら、上述したように、短い周期で加熱温度が変更される場合には、加熱炉の耐火物などの温度も同時に変化する。例えば、低温加熱を行った後に高温加熱を行う場合、炉温を上昇させるために、炉内に投入される燃料が増加する。すると、炉内燃焼ガス温度(「ガス温度」ともいう。)は上昇する。この結果、ガスからの放射伝熱が増加するので、炉耐火物の内表面温度も上昇し、ガス及び耐火物内表面からの放射伝熱により、加熱対象である金属材の温度も上昇する。なお、炉温を計測する熱電対の先端の計測部位は、放射伝熱現象的には炉内に存在する微小な点とみることができ、熱電対で測定される炉温は、その微小な点における燃焼ガス・炉壁内面・金属材等との間の放射伝熱のバランスにより決まる温度と考えることができる。このような微小な点、つまり熱電対は、熱容量が小さいため、燃焼ガス・炉壁内面・金属材等の温度によって変動しやすい。   However, as described above, when the heating temperature is changed in a short cycle, the temperature of the refractory in the heating furnace also changes at the same time. For example, when high-temperature heating is performed after performing low-temperature heating, the amount of fuel introduced into the furnace increases in order to raise the furnace temperature. Then, the furnace combustion gas temperature (also referred to as “gas temperature”) rises. As a result, since the radiant heat transfer from the gas increases, the inner surface temperature of the furnace refractory also increases, and the temperature of the metal material to be heated also increases due to the radiant heat transfer from the gas and the refractory inner surface. The measurement part at the tip of the thermocouple that measures the furnace temperature can be regarded as a minute point existing in the furnace in terms of radiant heat transfer, and the furnace temperature measured by the thermocouple is It can be considered that the temperature is determined by the balance of radiant heat transfer among the combustion gas, furnace wall inner surface, metal material, etc. at the point. Such a minute point, that is, a thermocouple, has a small heat capacity, and therefore easily fluctuates depending on the temperature of the combustion gas, the furnace wall inner surface, the metal material, and the like.

従って、このように周囲の物体の温度による影響を受けて変化しやすい炉温を使用して、加熱炉内の金属材の温度やその昇温量を予測して加熱炉を制御する上記のような場合には、モデルによる予測値は実際の金属材の温度以上に変動しやすいという欠点がある。特に、多くの品種を加熱対象とし、加熱温度を変化させる頻度が高い場合、モデルによる昇温量推定値は、金属材の実体温度と大きく異なることが多い。   Therefore, by using the furnace temperature that is easily affected by the temperature of the surrounding objects, the temperature of the metal material in the heating furnace and the temperature increase amount thereof are predicted to control the heating furnace as described above. In such a case, there is a drawback that the predicted value by the model tends to fluctuate more than the actual temperature of the metal material. In particular, when many varieties are to be heated and the frequency of changing the heating temperature is high, the estimated amount of temperature increase by the model often differs greatly from the actual temperature of the metal material.

また、炉の側壁にバーナを設置するサイドバーナタイプの加熱炉では、火炎が炉幅方向(連続鋼片加熱炉の場合、鋼材の長手方向)に形成される。一般に火炎の長さは、バーナ燃焼負荷が大きいほど長くなる傾向があり、それに伴い火炎温度分布も変化する。この結果、例えば、金属材の炉幅方向(鋼材の長手方向)の温度分布も変化することになる。一般に炉幅方向の火炎の温度分布を常時把握してその結果に基づいて金属材の炉幅方向の温度分布を予測することは、温度測定技術上も、金属材の温度計算を行う解析負荷上も困難である。ましてや、上述のように、燃焼量が頻繁に変化する場合、金属材の炉幅方向の温度分布変化を把握することはより一層困難である。   In a side burner type heating furnace in which a burner is installed on the side wall of the furnace, the flame is formed in the furnace width direction (in the case of a continuous slab heating furnace, the longitudinal direction of the steel material). In general, the flame length tends to increase as the burner combustion load increases, and the flame temperature distribution changes accordingly. As a result, for example, the temperature distribution of the metal material in the furnace width direction (longitudinal direction of the steel material) also changes. In general, it is necessary to always know the temperature distribution of the flame in the furnace width direction and predict the temperature distribution in the furnace width direction of the metal material based on the result. It is also difficult. Furthermore, as described above, when the combustion amount changes frequently, it is even more difficult to grasp the temperature distribution change in the furnace width direction of the metal material.

以上のように、加熱温度変化が頻繁な加熱炉や、サイドバーナ式の加熱炉では、被加熱材である金属材の温度予測が困難であり、その結果、圧延などの後続の工程における金属材の温度のバラツキにつながっていた。このような加熱炉から抽出する際の金属材の温度のバラツキは、例えば、寸法・形状・材質などの製品特性のバラツキとなり後続の工程の操業上の課題となっている。   As described above, it is difficult to predict the temperature of a metal material as a material to be heated in a heating furnace in which the heating temperature changes frequently or a side burner type heating furnace. As a result, the metal material in a subsequent process such as rolling is difficult. Led to variations in temperature. Such a variation in the temperature of the metal material during extraction from the heating furnace results in a variation in product characteristics such as dimensions, shape, and material, which is an operational problem in the subsequent process.

このように正確な加熱が難しい中、加熱精度をより向上させるべく、上記特許文献1,2のような様々な加熱炉の制御方法が開発されている。   While accurate heating is difficult in this way, various control methods for heating furnaces such as Patent Documents 1 and 2 have been developed in order to further improve heating accuracy.

特許文献1の制御方法は、各加熱ゾーンを独立に炉温制御できる連続式加熱炉に対するものである。この制御方法では、加熱帯の中間位置で鋼材の温度を測定し、その測定値によって得られたヒートパターンの実績と予定ヒートパターンを比較する。そして、実績が予定を下回っている場合に、その温度差分、比較位置の加熱帯あるいは次加熱帯の炉温を上昇させる。その結果、この制御方法では、鋼材のヒートパターンを予定ヒートパターンに近づけ、目標温度に精度良く加熱することができる。また、この制御方法では、鋼材の温度予測モデルを用いずに、加熱炉内で鋼材温度を実測して、その結果に基づき目標温度に制御するものである。   The control method of Patent Document 1 is for a continuous heating furnace capable of independently controlling the furnace temperature of each heating zone. In this control method, the temperature of the steel material is measured at an intermediate position of the heating zone, and the actual heat pattern obtained by the measured value is compared with the planned heat pattern. And when a track record is less than a plan, the temperature difference, the heating zone of a comparison position, or the furnace temperature of the next heating zone is raised. As a result, in this control method, the heat pattern of the steel material can be brought close to the planned heat pattern and heated to the target temperature with high accuracy. In this control method, the steel material temperature is measured in the heating furnace without using the steel temperature prediction model, and the target temperature is controlled based on the result.

一方、特許文献2の制御方法は、加熱帯と均熱帯とを有する加熱炉の内部を上下一段で通過する被加熱材の温度を、均熱帯直前で検出し、この検出温度により被加熱材の搬送速度を調整して、被加熱材を設定温度に加熱する。その結果、この制御方法では、加熱能率向上と熱エネルギーの損失低減とが図られている。   On the other hand, the control method of Patent Document 2 detects the temperature of a heated material that passes through the inside of a heating furnace having a heating zone and a soaking zone in a single upper and lower stage, and immediately detects the temperature of the heating material based on this detected temperature. The material to be heated is heated to a set temperature by adjusting the conveyance speed. As a result, in this control method, the heating efficiency is improved and the loss of heat energy is reduced.

しかしながら、上述の通り、加熱温度変化が頻繁な加熱炉や、サイドバーナ式の加熱炉では、上記特許文献1,2の制御方法であっても、被加熱材である金属材の正確な温度を測定することは難しく、その結果、目標温度等に達したと制御装置側が判断したとしても実際には金属材に対する加熱が完了していない場合があった。特に、上記特許文献1,2では、加熱温度変化やサイドバーナによる炉幅方向の炉温の偏差を含めることができず、例えば、金属材中の温度を測定した個所は適切に加熱できている一方で、他の個所では目標温度に達していないことなどの、いわゆる「焼け不足」や「片焼け」などの現象が生じる場合もあった。   However, as described above, in a heating furnace in which the heating temperature changes frequently or in a side burner type heating furnace, the accurate temperature of the metal material to be heated is controlled even by the control method of Patent Documents 1 and 2 above. It is difficult to measure, and as a result, even if the control device side determines that the target temperature or the like has been reached, heating of the metal material may not actually be completed. In particular, in Patent Documents 1 and 2 described above, it is not possible to include a variation in the furnace temperature in the furnace width direction due to a change in heating temperature or a side burner. For example, a place where the temperature in a metal material is measured can be appropriately heated. On the other hand, there are cases where phenomena such as so-called “burning shortage” and “sideburning” occur, such as not reaching the target temperature in other places.

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、金属材が適切に加熱されたことを、より正確に判定して、加熱炉を制御することにある。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to more accurately determine that the metal material has been appropriately heated and control the heating furnace. It is in.

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、炉長方向に金属材を搬送しつつ該金属材を加熱する加熱炉を制御する加熱制御装置であって、
上記金属材の搬送方向に沿った複数個所にそれぞれ配置され、通過する上記金属材表面の温度分布を測定する複数の温度測定装置と、
上記金属材表面中、他の位置に比べて高温となることが予想され加熱過程中で管理されるべき第1位置と、他の位置に比べて低温となることが予想され加熱過程中で管理されるべき第2位置とを決定する位置決定部と、
上記複数の温度測定装置それぞれにより測定された温度分布に基づいて、上記位置決定部により決定された第1位置と第2位置との温度差を、上記複数個所毎に算出する温度差算出部と、
上記温度差算出部により算出された温度差に基づいて、上記金属材の加熱完了を判定する判定部と、
を有することを特徴とする、加熱制御装置が提供される。
In order to solve the above problems, according to one aspect of the present invention, there is provided a heating control device that controls a heating furnace that heats the metal material while conveying the metal material in the furnace length direction,
A plurality of temperature measuring devices that are arranged at a plurality of locations along the conveying direction of the metal material and measure the temperature distribution of the surface of the metal material passing therethrough, and
On the surface of the metal material, it is expected that the temperature is higher than that at other positions and should be managed during the heating process, and the temperature is expected to be lower than that at other positions and is managed during the heating process. A position determining unit for determining a second position to be performed;
A temperature difference calculating unit that calculates a temperature difference between the first position and the second position determined by the position determining unit based on the temperature distribution measured by each of the plurality of temperature measuring devices for each of the plurality of locations; ,
Based on the temperature difference calculated by the temperature difference calculation unit, a determination unit that determines completion of heating of the metal material,
A heating control device is provided.

また、上記判定部は、上記温度差算出部により算出された温度差が、予め定められた目標温度差以下である場合に、上記金属材の加熱完了を判定してもよい。   The determination unit may determine completion of heating of the metal material when the temperature difference calculated by the temperature difference calculation unit is equal to or less than a predetermined target temperature difference.

また、上記判定部は、上記温度差算出部により算出された温度差が、上記複数個所のうちの少なくとも一個所において一旦上記目標温度差を超過した後に、上記目標温度差以下となる場合に、上記金属材の加熱完了を判定してもよい。   In addition, the determination unit, when the temperature difference calculated by the temperature difference calculation unit once exceeds the target temperature difference in at least one of the plurality of locations, and is below the target temperature difference, You may determine completion of a heating of the said metal material.

また、上記温度差算出部により算出された上記複数個所のうちの少なくとも二個所における温度差に基づいて、上記加熱炉からの抽出時の上記金属材における上記第1位置と上記第2位置との温度差を予測する温度差予測部を更に有し、
上記判定部は、上記温度差予測部により予測された温度差が、上記目標温度差以下である場合に、上記金属材の加熱は抽出時に完了していると判定してもよい。
Further, based on the temperature difference in at least two of the plurality of locations calculated by the temperature difference calculation unit, the first position and the second position in the metal material at the time of extraction from the heating furnace. A temperature difference prediction unit for predicting the temperature difference;
The determination unit may determine that the heating of the metal material is completed at the time of extraction when the temperature difference predicted by the temperature difference prediction unit is equal to or less than the target temperature difference.

また、上記温度差予測部により予測された温度差に基づいて、上記少なくとも二個所に配置された上記温度測定装置よりも搬送方向下流における上記加熱炉の炉温を制御する炉温制御部を更に有してもよい。   Further, a furnace temperature control unit for controlling the furnace temperature of the heating furnace downstream of the temperature measuring device disposed in the at least two locations based on the temperature difference predicted by the temperature difference prediction unit. You may have.

また、上記温度差予測部により予測された温度差に基づいて、上記少なくとも二個所に配置された上記温度測定装置よりも搬送方向下流に配置された局部加熱装置を、上記金属材の一部を局部加熱するように制御する局部加熱制御部を更に有してもよい。   Further, based on the temperature difference predicted by the temperature difference prediction unit, a local heating device disposed downstream of the temperature measurement device disposed in the at least two locations in the transport direction is used, with a part of the metal material being used. You may further have a local heating control part controlled to carry out local heating.

また、上記温度差予測部により予測された温度差に基づいて、上記金属材の搬送速度を制御する搬送速度制御部を更に有してもよい。   Moreover, you may further have a conveyance speed control part which controls the conveyance speed of the said metal material based on the temperature difference estimated by the said temperature difference prediction part.

また、上記位置決定部は、上記加熱炉の装入側に近い一の個所で上記温度測定装置により測定された上記温度分布に基づいて、上記金属材表面中の最高温度位置及び最低温度位置をそれぞれ上記第1位置及び上記第2位置に決定してもよい。   Further, the position determining unit determines the highest temperature position and the lowest temperature position in the surface of the metal material based on the temperature distribution measured by the temperature measuring device at one place close to the charging side of the heating furnace. You may determine to the said 1st position and the said 2nd position, respectively.

また、上記位置決定部は、上記金属材表面中を占める面積が所定の閾値以上となる最高温度位置及び最低温度位置をそれぞれ上記第1位置及び上記第2位置に決定してもよい。   The position determination unit may determine a maximum temperature position and a minimum temperature position at which an area occupying the surface of the metal material is a predetermined threshold value or more as the first position and the second position, respectively.

また、上記温度測定装置は、
炉内ガスによる吸収及び放射が起こらない波長を有する単色輝度により、少なくとも上記金属材の放射エネルギー分布を計測する輝度計測部と、
上記輝度計測部の測定範囲内で当該輝度計測部の近傍に配置され、上記加熱炉内の迷光を補正するための温度既知物体と、
上記輝度計測部が計測した上記金属材及び上記温度既知物体の単色輝度分布を迷光補正して、上記金属材の温度分布を求める演算部と、
を有してもよい。
The temperature measuring device is
A luminance measuring unit that measures at least the radiant energy distribution of the metal material by monochromatic luminance having a wavelength at which absorption and emission by the furnace gas do not occur;
A temperature known object for correcting stray light in the heating furnace, disposed in the vicinity of the luminance measuring unit within the measurement range of the luminance measuring unit,
A calculation unit that obtains a temperature distribution of the metal material by correcting stray light of the monochromatic luminance distribution of the metal material and the temperature known object measured by the luminance measurement unit;
You may have.

また、上記演算部は、
上記金属材の温度を求める際に、上記温度既知物体の放射エネルギーと、当該温度既知物体の温度とに基づいて、迷光量を算出する迷光算出部と、
上記迷光算出部が算出した上記迷光量と、上記金属材の放射エネルギー分布とに基づいて、当該金属材の温度分布を算出する温度算出部と、
を有してもよい。
In addition, the calculation unit is
When obtaining the temperature of the metal material, based on the radiant energy of the temperature known object and the temperature of the temperature known object, a stray light calculation unit that calculates the amount of stray light,
A temperature calculation unit that calculates a temperature distribution of the metal material based on the stray light amount calculated by the stray light calculation unit and a radiant energy distribution of the metal material;
You may have.

また、上記輝度計測部は、上記金属材及び上記温度既知物体の放射エネルギーの単色輝度分布を所定の画素数の画像として撮像する撮像装置であり、
上記温度既知物体は、上記撮像装置が撮像する画像中を占める領域が25画素以上となる位置に配置されてもよい。
The luminance measurement unit is an imaging device that captures a monochrome luminance distribution of radiant energy of the metal material and the temperature known object as an image of a predetermined number of pixels.
The temperature known object may be arranged at a position where an area occupying in an image captured by the imaging device is 25 pixels or more.

また、上記温度既知物体は、上記撮像装置が撮像する画像中を占める領域が100画素以上となる位置に配置されてもよい。   In addition, the temperature known object may be arranged at a position where an area occupying in an image captured by the imaging device is 100 pixels or more.

また、上記温度既知物体の放射率は、上記金属材の放射率に対して前後0.1の範囲内であってもよい。   Further, the emissivity of the temperature known object may be within the range of 0.1 before and after the emissivity of the metal material.

また、上記輝度計測部は、上記加熱炉の炉内壁の放射エネルギーを更に計測し、
当該炉内壁と上記温度既知物体との放射エネルギーの差が記録される記憶部と、
上記記憶部に記録された上記放射エネルギーの差に基づいて、上記温度既知物体の放射率の経時変化の有無を把握する放射率変更部と、
を有してもよい。
In addition, the brightness measurement unit further measures the radiant energy of the furnace inner wall of the heating furnace,
A storage unit in which a difference in radiant energy between the furnace inner wall and the temperature known object is recorded;
Based on the difference in the radiant energy recorded in the storage unit, an emissivity changing unit that grasps whether or not the emissivity of the temperature known object changes with time,
You may have.

また、上記放射率変更部は、上記温度既知物体の放射率の経時変化が生じた場合、経時変化後の放射率を算出し、
上記演算部は、当該経時変化後の放射率を使用して、上記迷光補正を行ってもよい。
In addition, the emissivity changing unit calculates the emissivity after the change with time when the elapse rate of the emissivity of the temperature known object occurs,
The calculation unit may perform the stray light correction using the emissivity after the change with time.

また、上記温度既知物体は、以下の(A)、(B)及び(C)の条件のうち、少なくともいずれかを満たす位置に配置されてもよい。
(A)炉内迷光分布上、上記金属材の位置と迷光量がほぼ同一となる距離だけ炉壁から離隔した位置
(B)上記金属材の測定表面に対する角度が、上記金属材の放射率が変化しない角度以上となる位置
(C)上記金属材との間に火炎を挟まない位置
Moreover, the said temperature known object may be arrange | positioned in the position which satisfy | fills at least any one among the following conditions (A), (B), and (C).
(A) A position where the stray light amount in the furnace is substantially the same as the position of the metal material, and a position separated from the furnace wall by a distance where the amount of stray light is substantially the same. (B) The angle of the metal material with respect to the measurement surface is Position where the angle does not change or more (C) Position where no flame is sandwiched between the above metal materials

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、炉長方向に金属材を搬送しつつ該金属材を加熱する加熱炉を制御する加熱制御方法であって、
上記金属材の搬送方向に沿った複数個所にそれぞれ配置された複数の温度測定装置により、通過する上記金属材表面の温度分布を測定する温度測定ステップと、
上記金属材表面中、他の位置に比べて高温となることが予想され加熱過程中で管理されるべき第1位置と、他の位置に比べて低温となることが予想され加熱過程中で管理されるべき第2位置とを決定する位置決定ステップと、
上記複数の温度測定装置それぞれにより測定された温度分布に基づいて、上記位置決定ステップで決定した第1位置と第2位置との温度差を、上記複数個所毎に算出する温度差算出ステップと、
上記温度差算出ステップで算出した温度差に基づいて、上記金属材の加熱完了を判定する判定ステップと、
を有することを特徴とする、加熱制御方法が提供される。
In order to solve the above problem, according to another aspect of the present invention, there is provided a heating control method for controlling a heating furnace that heats the metal material while conveying the metal material in the furnace length direction,
A temperature measuring step of measuring a temperature distribution of the surface of the metal material passing by a plurality of temperature measuring devices respectively disposed at a plurality of locations along the conveying direction of the metal material;
On the surface of the metal material, it is expected that the temperature is higher than that at other positions and should be managed during the heating process, and the temperature is expected to be lower than that at other positions and is managed during the heating process. A position determining step for determining a second position to be performed;
A temperature difference calculating step for calculating the temperature difference between the first position and the second position determined in the position determining step based on the temperature distribution measured by each of the plurality of temperature measuring devices, for each of the plurality of locations;
A determination step of determining completion of heating of the metal material based on the temperature difference calculated in the temperature difference calculation step;
A heating control method is provided.

以上説明したように本発明によれば、金属材が適切に加熱されたことを、より正確に判定して、加熱炉を制御することができる。   As described above, according to the present invention, the heating furnace can be controlled by more accurately determining that the metal material has been appropriately heated.

本発明の第1実施形態に係る加熱制御装置及び加熱炉の構成について説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the structure of the heating control apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention, and a heating furnace. 同実施形態に係る加熱制御装置及び加熱炉の構成について説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the structure of the heating control apparatus and heating furnace which concern on the same embodiment. 同実施形態に係る位置決定部による位置決定例について説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the example of a position determination by the position determination part which concerns on the embodiment. 同実施形態に係る温度差算出部による温度差算出例について説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the example of a temperature difference calculation by the temperature difference calculation part which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係る加熱制御装置の動作について説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating operation | movement of the heating control apparatus which concerns on the same embodiment. 本発明の第2実施形態に係る加熱制御装置及び加熱炉の構成について説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the structure of the heating control apparatus and heating furnace which concern on 2nd Embodiment of this invention. 同実施形態に係る加熱制御装置及び加熱炉の構成について説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the structure of the heating control apparatus and heating furnace which concern on the same embodiment. 同実施形態に係る加熱制御装置及び加熱炉の構成について説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the structure of the heating control apparatus and heating furnace which concern on the same embodiment. 同実施形態に係る加熱制御装置による温度差予測及び熟熱判定例を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the temperature difference prediction by the heating control apparatus which concerns on the same embodiment, and a mature heat determination example. 同実施形態に係る加熱制御装置による加熱制御方法の第1例を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the 1st example of the heating control method by the heating control apparatus which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係る加熱制御装置による加熱制御方法の第2例を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the 2nd example of the heating control method by the heating control apparatus which concerns on the embodiment. 同実施形態に係る加熱制御装置による加熱制御方法の第3例を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the 3rd example of the heating control method by the heating control apparatus which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係る加熱制御装置の動作について説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating operation | movement of the heating control apparatus which concerns on the same embodiment. 本発明の各実施形態に用いる温度測定方法が有する特徴2について説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the characteristic 2 which the temperature measurement method used for each embodiment of this invention has. 本発明の各実施形態に用いる温度測定方法が有する特徴3について説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the characteristic 3 which the temperature measurement method used for each embodiment of this invention has. 本発明の各実施形態に用いる温度測定方法が有する特徴3について説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the characteristic 3 which the temperature measurement method used for each embodiment of this invention has. 本発明の各実施形態に用いる温度測定方法が有する特徴4について説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the characteristic 4 which the temperature measurement method used for each embodiment of this invention has. 本発明の各実施形態に用いる温度測定方法が有する特徴5の条件1について説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the condition 1 of the characteristic 5 which the temperature measurement method used for each embodiment of this invention has. 本発明の各実施形態に用いる温度測定方法が有する特徴5の条件2について説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the condition 2 of the characteristic 5 which the temperature measurement method used for each embodiment of this invention has. 本発明の各実施形態に用いる温度測定方法が有する特徴5について説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the characteristic 5 which the temperature measurement method used for each embodiment of this invention has. 本発明の各実施形態に用いる温度測定方法の実施例について説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the Example of the temperature measurement method used for each embodiment of this invention. 本発明の各実施形態に用いる温度測定方法の実施例について説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the Example of the temperature measurement method used for each embodiment of this invention. 関連技術に係る温度測定装置について説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the temperature measuring apparatus which concerns on related technology. 関連技術に係る温度測定装置について説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the temperature measuring apparatus which concerns on related technology.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。   Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.

なお、以下では、本発明の各実施形態等について理解が容易になるように、まず、本発明の第1実施形態及び第2実施形態について、それぞれ構成、動作及び効果の順で説明する。一方、本発明の各実施形態に係る加熱制御装置は、被加熱材である金属材表面の温度分布を測定することが可能な温度測定装置を有する。この温度測定装置は、金属材表面の温度分布を測定することができるものであれば、様々なものを使用することが可能であるが、本発明の各実施形態では、特にその効果を高めるために、金属材表面の温度分布を正確に測定可能な温度測定装置及び温度測定方法を使用する。この温度測定装置及び温度測定方法を使用することにより、各実施形態による効果を著しく高めることができる。従って、上記の内容を説明した後に、この温度測定装置について詳しく説明する。   In the following description, first, the first embodiment and the second embodiment of the present invention will be described in the order of the configuration, the operation, and the effect, respectively, in order to facilitate understanding of each embodiment of the present invention. On the other hand, the heating control device according to each embodiment of the present invention includes a temperature measuring device capable of measuring the temperature distribution on the surface of the metal material that is the material to be heated. As this temperature measuring device, various devices can be used as long as they can measure the temperature distribution on the surface of the metal material. However, in each embodiment of the present invention, the effect is particularly enhanced. In addition, a temperature measuring device and a temperature measuring method capable of accurately measuring the temperature distribution on the surface of the metal material are used. By using this temperature measuring device and temperature measuring method, the effect of each embodiment can be remarkably enhanced. Therefore, after explaining the above contents, the temperature measuring device will be described in detail.

つまり、以下では、本発明の各実施形態の理解が容易になるように、次の順序で説明する。
1.第1実施形態
2.第2実施形態
3.各実施形態で使用される温度測定装置及び温度測定方法
That is, the following will be described in the following order so that each embodiment of the present invention can be easily understood.
1. First embodiment2. Second Embodiment 3. Temperature measuring apparatus and temperature measuring method used in each embodiment

また、以下では、説明の便宜上、加熱炉として「連続鋼片加熱炉(以下単に加熱炉という。)」を例に挙げて説明する。そして、被加熱材である金属材として「鋼片(鋼材ともいう。)」を例に挙げて説明する。しかし、本発明が制御する加熱炉は、上記連続鋼片加熱炉に限られるものではなく、鉄鋼業に限定されるものでもない。つまり、金属材は、加熱処理が必要な様々な金属材であってもよく、また、加熱炉自体もその金属材の加熱に通常使用される様々なものであってもよいことは、言うまでもない。   In the following, for convenience of explanation, a “continuous billet heating furnace (hereinafter simply referred to as a heating furnace)” will be described as an example of the heating furnace. Then, “steel pieces (also referred to as steel materials)” will be described as an example of the metal material to be heated. However, the heating furnace controlled by the present invention is not limited to the above continuous billet heating furnace, and is not limited to the steel industry. That is, the metal material may be various metal materials that require heat treatment, and the heating furnace itself may be various materials that are usually used for heating the metal material. .

1.第1実施形態
図1A及び図1Bは、本発明の第1実施形態に係る加熱制御装置及び加熱炉の構成について説明するための説明図である。ここで図1Bは、図1Aにける加熱炉1をA−A線で切断した断面図を示している。なお、図1Aに示すように、加熱炉1の各構成は、必ずしも同一平面上には存在しない(例えば、バーナ2と温度測定装置100)。しかしながら、図1Bでは、説明の便宜上、主要な各構成を同一の断面図上に示した。上述の通り、以下では、本発明の各実施形態に係る加熱制御装置が連続鋼片加熱炉に適用された場合を例に挙げて説明する。そこでまず、この加熱炉について説明する。
1. 1st Embodiment FIG. 1A and FIG. 1B are explanatory drawings for demonstrating the structure of the heating control apparatus and heating furnace which concern on 1st Embodiment of this invention. Here, FIG. 1B has shown sectional drawing which cut | disconnected the heating furnace 1 in FIG. 1A by the AA line. In addition, as shown to FIG. 1A, each structure of the heating furnace 1 does not necessarily exist on the same plane (for example, the burner 2 and the temperature measurement apparatus 100). However, in FIG. 1B, for convenience of explanation, each main component is shown on the same sectional view. As above-mentioned, below, the case where the heating control apparatus which concerns on each embodiment of this invention is applied to the continuous billet heating furnace is mentioned as an example, and is demonstrated. First, the heating furnace will be described.

1−1.加熱炉
加熱炉1は、図1Aに示すように、炉長方向(x軸方向、搬送方向ともいう。)に、金属材の一例である鋼片Fを搬送しつつその鋼片Fを加熱する。つまり、図1Aに示す鋼片Fは、図1Bに示すように炉幅方向(y軸方向ともいう。)が長手方向となるように、加熱炉1の一側(装入側、x軸負の方向側ともいう。)端部の炉壁に設けられた装入口INから装入される。そして、鋼片Fは、搬送装置により、加熱炉1の他側(抽出側、x軸正の方向側ともいう。)端部の炉壁に設けられた抽出口OUTから抽出される。
1-1. Heating furnace As shown in FIG. 1A, the heating furnace 1 heats a steel piece F while conveying a steel piece F, which is an example of a metal material, in the furnace length direction (also referred to as an x-axis direction or a conveyance direction). . That is, the slab F shown in FIG. 1A has one side of the heating furnace 1 (charging side, x-axis negative) so that the furnace width direction (also referred to as y-axis direction) is the longitudinal direction as shown in FIG. 1B. It is also charged from the charging inlet IN provided in the furnace wall at the end. And the steel slab F is extracted from the extraction port OUT provided in the furnace wall of the other side (extraction side, also called x-axis positive direction side) end part of the heating furnace 1 with a conveying apparatus.

なお、搬送装置としては、特に限定されるものではないが、本実施形態に係る加熱炉1ではウォーキングビームを使用した例を示している。ウォーキングビーム式の搬送装置は、図1Aに示すように、炉長方向と同程度の長さを有するスキッドビーム3が、複数のスキッドポスト4に支持されており、そのスキッドビーム3上に鋼片Fが載置される。このスキッドビーム3とスキッドポスト4との組み合わせをスキッドともいう。このスキッドは、図1Bに示すように、炉幅方向に複数配置される。一方、このスキッドは、固定式スキッドと、可動式スキッドとに分類され、この固定式スキッドと、可動式スキッドとが、図1Bに示すように交互に配置される。そして、可動式スキッドが炉高方向(z軸方向ともいう。)で上下動しつつ、炉長方向(x軸方向)で前後動する。その結果、鋼片Fは、可動式スキッドのスキッドビーム3に支持された状態から、可動式スキッドが前方に移動するとともに、前方に搬送される。その後、鋼片Fは、可動式スキッドが下方に移動すると、今度は固定式スキッドに支持される。そして、可動式スキッドが前方に移動した分、後方に移動した後、上昇し、再度鋼片Fを支持する。この可動式スキッドの動作が繰り返されることにより、鋼片Fは、順次炉長方向へと搬送される。   In addition, although it does not specifically limit as a conveying apparatus, The example which used the walking beam is shown in the heating furnace 1 which concerns on this embodiment. As shown in FIG. 1A, the walking beam type conveying apparatus has a skid beam 3 having a length approximately equal to the furnace length direction supported by a plurality of skid posts 4, and a steel piece on the skid beam 3. F is placed. The combination of the skid beam 3 and the skid post 4 is also called a skid. As shown in FIG. 1B, a plurality of skids are arranged in the furnace width direction. On the other hand, this skid is classified into a fixed skid and a movable skid, and the fixed skid and the movable skid are alternately arranged as shown in FIG. 1B. The movable skid moves back and forth in the furnace length direction (x-axis direction) while moving up and down in the furnace height direction (also referred to as the z-axis direction). As a result, the steel slab F is transported forward while the movable skid moves forward from the state supported by the skid beam 3 of the movable skid. Thereafter, when the movable skid moves downward, the steel piece F is supported by the fixed skid. Then, after the movable skid moves forward, the movable skid moves backward and then rises to support the steel piece F again. By repeating the operation of the movable skid, the steel slab F is sequentially conveyed in the furnace length direction.

一方、加熱炉1には、複数のバーナ2が配置されており、このバーナ2が炊かれる。従って、鋼片Fは、搬送装置に搬送されている間、つまり、在炉中、バーナ2から噴出されるフレーム(火炎)により加熱されることとなる。なお、図1A及び図1Bに示す加熱炉1では、鋼片Fの搬送位置の上下において、図1Bに示すように炉幅方向の両炉壁に対向配置されて対をなしつつ炉幅方向にフレームを形成する「サイドバーナ」が使用される。しかし、このバーナ2の配置位置は、特に限定されるものではなく、例えば、炉天井や炉床に配置され、搬送方向にフレームを形成するいわゆる「軸流バーナ」であってもよい。また、バーナ2の種類も特に限定されるものではなく、例えば、気体燃料バーナ、液体燃料バーナ、リジェネレイティブ(Regenerative)バーナなど、様々なバーナを使用することが可能である。   On the other hand, a plurality of burners 2 are arranged in the heating furnace 1, and the burners 2 are cooked. Accordingly, the steel slab F is heated by the frame (flame) ejected from the burner 2 while being transported to the transport device, that is, in the furnace. In the heating furnace 1 shown in FIGS. 1A and 1B, in the furnace width direction, the steel slab F is positioned opposite to both furnace walls in the furnace width direction as shown in FIG. A “side burner” that forms the frame is used. However, the arrangement position of the burner 2 is not particularly limited, and may be a so-called “axial burner” that is arranged on the furnace ceiling or the hearth and forms a frame in the conveying direction. The type of the burner 2 is not particularly limited, and various burners such as a gas fuel burner, a liquid fuel burner, and a regenerative burner can be used.

加熱炉1は、制御装置(図示せず)等により、主として、搬送装置による鋼片Fの搬送速度、及び、各バーナ2の燃焼量などが調整されて、鋼片Fの加熱状態が制御される。   In the heating furnace 1, the heating state of the steel slab F is controlled mainly by adjusting the conveying speed of the steel slab F by the conveying device and the combustion amount of each burner 2 by a control device (not shown). The

以上、本発明の第1実施形態に係る加熱炉1について説明した。
次に、本発明の第1実施形態に係る加熱制御装置10の構成について、引き続き図1A及び図1Bを参照しつつ説明する。
The heating furnace 1 according to the first embodiment of the present invention has been described above.
Next, the configuration of the heating control apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1A and 1B.

1−2.加熱制御装置の構成
加熱制御装置10は、図1A及び図1Bに示すように、温度測定装置100と、記憶部142と、位置決定部11と、温度差算出部12と、温度差記憶部13と、判定部14と、を有する。
1-2. Configuration of Heating Control Device As shown in FIGS. 1A and 1B, the heating control device 10 includes a temperature measurement device 100, a storage unit 142, a position determination unit 11, a temperature difference calculation unit 12, and a temperature difference storage unit 13. And a determination unit 14.

温度測定装置100は、鋼片Fの搬送方向、つまり炉長方向に沿った複数個所にそれぞれ配置される。そして、温度測定装置100は、配置された個所を通過する鋼片Fの表面の温度分布を測定する。   The temperature measuring device 100 is disposed at a plurality of locations along the conveying direction of the steel slab F, that is, along the furnace length direction. And the temperature measuring apparatus 100 measures the temperature distribution of the surface of the steel slab F which passes the arrange | positioned location.

図1Aには、搬送方向に沿った5個所のそれぞれに、温度測定装置100が配置されている場合を例示している。ここでは、各温度測定装置100を区別するために、各個所に配置された温度測定装置100をそれぞれ温度測定装置100A〜100Eとも呼ぶ。そして、温度測定装置100と言う場合、任意の温度測定装置100A〜100Eを示すものとする。   In FIG. 1A, the case where the temperature measuring device 100 is arrange | positioned at each of five places along a conveyance direction is illustrated. Here, in order to distinguish each temperature measuring device 100, the temperature measuring device 100 arrange | positioned at each location is also called temperature measuring device 100A-100E, respectively. And when it says the temperature measuring apparatus 100, arbitrary temperature measuring apparatuses 100A-100E shall be shown.

温度測定装置100の配置個数は、特に限定されるものではないが、少なくとも2以上配置される。そして、温度測定装置100の配置位置も、搬送方向に沿って並べられれば特に限定されるものではないが、少なくとも、1の温度測定装置100Aは、装入口INの近傍に配置されることが望ましい。   The number of the temperature measuring devices 100 arranged is not particularly limited, but at least two are arranged. The arrangement position of the temperature measuring device 100 is not particularly limited as long as the temperature measuring device 100 is arranged along the transport direction, but it is preferable that at least one temperature measuring device 100A is arranged in the vicinity of the charging inlet IN. .

また、温度測定装置100は、例えば放射測温を行う温度測定装置が使用されることが望ましい。しかしながら、上述の通り、温度測定装置100は、鋼片Fの表面の温度分布を測定することが可能であれば、特に限定されるものではない。ただし、詳細に後述する本実施形態で使用される温度測定装置100は、鋼片Fの表面の温度分布を正確に測定することが可能である。従って、ここでは、詳細に後述する温度測定装置100が使用されることが望ましい。なお、図1A及び図1Bでは、詳細に後述する温度測定装置100が使用された場合の例を示している。従って、この温度測定装置100は、主として放射測温を行う。従って、鋼片Fからの放射光が撮像可能な位置に温度測定装置100の撮像装置110及び温度既知物体120等が配置される。   The temperature measuring device 100 is preferably a temperature measuring device that performs radiation temperature measurement, for example. However, as described above, the temperature measuring device 100 is not particularly limited as long as the temperature distribution on the surface of the steel slab F can be measured. However, the temperature measuring device 100 used in the present embodiment, which will be described in detail later, can accurately measure the temperature distribution on the surface of the steel slab F. Therefore, it is desirable to use the temperature measuring apparatus 100 described later in detail. 1A and 1B show an example in which a temperature measuring device 100 described later in detail is used. Therefore, the temperature measuring apparatus 100 mainly performs radiation temperature measurement. Therefore, the imaging device 110 of the temperature measuring device 100, the temperature known object 120, and the like are arranged at a position where the radiation light from the steel piece F can be imaged.

温度測定装置100は、加熱制御装置10により制御され、所定のタイミングで鋼片Fの温度分布を測温する。つまり、温度測定装置100は、鋼片Fが測温領域Arに入った場合に、その鋼片Fの放射輝度を撮像して、表面温度分布を撮像する。そのために、加熱制御装置10自身は、鋼片Fがいずれの位置を搬送されているのかを常に追跡しておくことが望ましい。また、温度測定装置100A〜100Eは、少なくとも同一の鋼片Fを順次測温するように制御される。つまり、温度測定装置100Aが一の鋼片Fを撮像した場合、温度測定装置100B〜100Eは、各配置個所(測温領域Ar)をその鋼片Fが通過する際に、その鋼片Fの測温を行う。結果、一の鋼片Fは、全て又は2以上の温度測定装置100により各個所で測温される。尚、この測温対象となる鋼片Fは、搬送されて加熱される全ての鋼片Fであってもよいが、加熱制御装置10により選択された1以上の鋼片Fであってもよい。   The temperature measuring device 100 is controlled by the heating control device 10 and measures the temperature distribution of the steel slab F at a predetermined timing. That is, when the steel slab F enters the temperature measurement region Ar, the temperature measuring apparatus 100 images the radiance of the steel slab F and images the surface temperature distribution. Therefore, it is desirable that the heating control device 10 itself always keeps track of which position the steel slab F is being conveyed. Moreover, the temperature measuring devices 100A to 100E are controlled so as to sequentially measure the temperature of at least the same steel slab F. That is, when the temperature measuring device 100 </ b> A images one steel slab F, the temperature measuring devices 100 </ b> B to 100 </ b> E have the steel slab F passing through each placement location (temperature measurement region Ar). Measure temperature. As a result, the temperature of one steel slab F is measured at all points by all or two or more temperature measuring devices 100. In addition, although the steel slab F used as this temperature measurement object may be all the steel slabs F conveyed and heated, the 1 or more steel slabs F selected by the heating control apparatus 10 may be sufficient. .

また、この測温結果は、各温度測定装置100により記憶部142に記録される。この際、記憶部142には、一の鋼片Fに対する測温結果は、一纏めに記録されることが望ましい。つまり、温度測定装置100A〜100Eによる測温結果は、互いに関連付けられるか、測温対象である一の鋼片Fに全て対応付けられる。その結果、一の鋼片Fに対する複数の測温結果と、他の鋼片Fに対する複数の測温結果とは、互いに区別される。なお、この加熱制御装置10は、鋼片F毎にその加熱度合を制御することが可能であるため、以下では、一の鋼片Fに対する動作及び処理等について説明し、他の鋼片Fに対する同様な動作及び処理等についての説明は、適宜省略する。   The temperature measurement result is recorded in the storage unit 142 by each temperature measurement device 100. At this time, it is desirable that the temperature measurement results for one steel piece F are recorded together in the storage unit 142. That is, the temperature measurement results obtained by the temperature measuring devices 100A to 100E are associated with each other or are all associated with one steel piece F that is a temperature measurement object. As a result, a plurality of temperature measurement results for one steel slab F and a plurality of temperature measurement results for another steel slab F are distinguished from each other. In addition, since this heating control apparatus 10 can control the heating degree for every steel slab F, below, operation | movement, a process, etc. with respect to one steel slab F are demonstrated, and with respect to the other steel slab F A description of similar operations and processes will be omitted as appropriate.

位置決定部11は、測温対象となっている鋼片Fの表面において、基準となる2の位置を決定する。この2の位置を「第1位置P1」及び「第2位置P2」と呼ぶ。この両位置について図2を参照しつつ説明する。図2は、本実施形態に係る加熱制御装置の位置決定部について説明するための説明図である。   The position determination unit 11 determines a reference 2 position on the surface of the steel slab F to be temperature-measured. These two positions are referred to as “first position P1” and “second position P2”. Both positions will be described with reference to FIG. FIG. 2 is an explanatory diagram for describing a position determination unit of the heating control apparatus according to the present embodiment.

この第1実施形態において第1位置P1及び第2位置P2は、それぞれ鋼片Fの表面温度分布中、他の位置と比べて比較的高温又は低温となることが予想されるため、加熱過程中で管理されるべき位置を表す。なお、ここで言う高温又は低温となる位置は、他の全ての位置よりも高温又は低温となる必要はなく、所望の温度よりも高温又は低温となることを意味する。つまり、例えば、他の基準となる位置と同程度の温度であることが望まれる位置について、その基準となる位置よりも高温となったり低温となる位置であってもよい。更に言えば、実際に高温又は低温となる必要は必ずしも無く、あくまで予想として高温となる位置や低温となる位置であればよい。このような第1位置P1及び第2位置P2を、それぞれ「高温管理点」及び「低温管理点」とも呼ぶ。この高温管理点及び低温管理点は、圧延工程等のような加熱後の工程による処理で、不具合等が発生しないために、それらの温度差が一定温度以下となることが望まれる。例えば、鋼片Fを均一に加熱したい場合において、一部が低温でありすぎたり、高温でありすぎたりすれば、その位置における成形や材質調整等にムラが生じ、製品品質が悪化することが予想される。他にも、鋼片Fの加熱後の温度分布に、傾斜などの温度差を設けたい場合、所望の温度差が実現していないと、製品品質を維持することが難しくなる。この意味では、上記高温管理点及び低温管理点は、共に所望の温度よりも高くなったり低くなるために、他の位置に比べて比較的高温となったり低温となる位置であるとも言える。そこで、位置決定部11は、このように高温となったり低温となったりすることが予想されるため管理する必要がある2の位置を特定する。なお、この第1位置P1及び第2位置P2は、例えば、操業実績等に基づいて決定されてもよいが、温度測定装置100Aによる実測から求められてもよい。この両決定方法毎に、第1位置P1及び第2位置P2について説明する。   In the first embodiment, the first position P1 and the second position P2 are expected to be relatively high or low in temperature distribution compared to other positions during the surface temperature distribution of the steel slab F, respectively. Represents the position to be managed. In addition, the position which becomes high temperature or low temperature said here does not need to become high temperature or low temperature rather than all the other positions, and means that it becomes high temperature or low temperature rather than desired temperature. In other words, for example, a position that is desired to be at a temperature similar to that of another reference position may be a position that is higher or lower than the reference position. Furthermore, it is not always necessary that the temperature is actually high or low, and it may be a position where the temperature is high or low as expected. The first position P1 and the second position P2 are also referred to as “high temperature management point” and “low temperature management point”, respectively. The high temperature control point and the low temperature control point are desirably processed by a process after heating such as a rolling process and the like so that a temperature difference between them does not exceed a certain temperature. For example, in the case where it is desired to heat the steel slab F uniformly, if a part of the steel slab F is too low or too hot, unevenness may occur in molding or material adjustment at that position, resulting in deterioration of product quality. is expected. In addition, when it is desired to provide a temperature difference such as an inclination in the temperature distribution after heating the steel slab F, it is difficult to maintain product quality unless the desired temperature difference is realized. In this sense, the high temperature control point and the low temperature control point are both higher or lower than a desired temperature, and therefore can be said to be positions where the temperature is relatively higher or lower than other positions. Therefore, the position determination unit 11 specifies the position 2 that needs to be managed because it is predicted that the temperature will be high or low. In addition, although this 1st position P1 and 2nd position P2 may be determined based on the operation performance etc., for example, you may obtain | require from actual measurement by 100 A of temperature measuring apparatuses. The first position P1 and the second position P2 will be described for each of these determination methods.

まず、加熱炉1における操業実績等に基づいた決定方法について説明する。
今までに加熱炉1に装入されて加熱されたことがない鋼片Fが加熱対象となることは稀である。従って、この場合、位置決定部11は、これまでの操業実績に基づいて、第1位置P1及び第2位置P2を決定する。この操業実績には、例えば、過去に加熱が行われた鋼片Fに対する、加熱前の状態、加熱中の状態、加熱後の状態、後段の処理後の状態等の製品品質実績が含まれる。例えば、加熱後や後段の圧延等の工程後に鋼片Fの品質が悪化した実績がある場合、この鋼片Fについて、加熱前・加熱中・加熱後の少なくとも何れかにおいて、他の位置と比べて高温又は低温となる位置を特定しておき、操業実績として、この高温位置と低温位置を予め記録しておく。この位置の特定は、本実施形態に係る加熱制御装置10によれば、温度測定装置100により鋼片Fの温度分布を測定することが可能であるため、その温度分布測定結果に基づいて、行うことができる。そして、位置決定部11は、この高温位置と低温位置を、品質を良好に保つために温度を管理すべき位置に設定する。このような高温位置と低温位置についてのデータは、鋼片Fの鋼種やサイズ等毎に異なるため、位置決定部11は、鋼片Fの鋼種やサイズ等毎に高温位置と低温位置を予めデータベースとして予め蓄積しておく。このデータベースは、位置決定部11自らが有してもよく、又、他の記憶装置(例えば記憶部142)に記録させておくことも可能である。そして、位置決定部11は、例えば、加熱炉1を制御する更に上位の制御装置から、加熱制御対象である鋼片Fについて、識別情報、鋼種、サイズ等のような特性情報を取得する。その後、位置決定部11は、特性情報に基づいて、データベースから一の鋼片Fを特定し、その鋼片Fに対応付けられた高温位置及び低温位置それぞれを、上記第1位置P1又は第2位置P2に決定する。
First, the determination method based on the operation performance etc. in the heating furnace 1 is demonstrated.
It is rare that the steel slab F that has been charged in the heating furnace 1 and has not been heated until now becomes a heating target. Therefore, in this case, the position determination unit 11 determines the first position P1 and the second position P2 based on the past operation results. The operation results include, for example, product quality results such as a state before heating, a state during heating, a state after heating, a state after subsequent processing, and the like for the steel piece F that has been heated in the past. For example, when there is a track record in which the quality of the steel slab F has deteriorated after heating or subsequent processes such as rolling, the steel slab F is compared with other positions at least before, during or after heating. Then, the position where the temperature is high or low is specified, and the high temperature position and the low temperature position are recorded in advance as the operation results. According to the heating control device 10 according to the present embodiment, the position is specified based on the temperature distribution measurement result because the temperature measurement device 100 can measure the temperature distribution of the steel slab F. be able to. And the position determination part 11 sets this high temperature position and low temperature position to the position which should manage temperature in order to keep quality favorable. Since the data about the high temperature position and the low temperature position are different for each steel type, size, etc. of the steel slab F, the position determination unit 11 previously stores the high temperature position and the low temperature position for each steel type, size, etc. Are stored in advance. This database may be included in the position determination unit 11 itself, or may be recorded in another storage device (for example, the storage unit 142). And the position determination part 11 acquires characteristic information like identification information, a steel grade, size, etc. about the steel piece F which is a heating control object from the higher-order control apparatus which controls the heating furnace 1, for example. After that, the position determination unit 11 identifies one steel slab F from the database based on the characteristic information, and sets each of the high temperature position and the low temperature position associated with the steel slab F as the first position P1 or the second position. The position is determined as P2.

次に、温度測定装置100Aによる実測に基づいた決定方法について説明する。
温度測定装置100Aは、加熱炉1の装入側、つまり装入口INに近い個所に配置される。従って、温度測定装置100Aは、加熱炉1に装入された際の鋼片Fの表面温度分布を測定する。一方、加熱炉1による加熱性能等にも寄るが、装入された鋼片Fの表面中、最も温度が高い位置と最も温度が低い位置とは、加熱炉1による加熱中も他の位置に比べて比較的高温又は低温となることが予想されたり、所望の温度よりも高温又は低温となる結果他の基準位置よりも高温又は低温となることが予想される。そこで、位置決定部11は、装入側の温度測定装置100Aが測定した温度分布に基づいて、鋼片Fの表面中、最高温度位置(最高温度である位置)及び最低温度位置(最低温度である位置)を、それぞれ第1位置P1及び第2位置P2、つまり高温管理点及び低温管理点に決定する。なお、この最高温度位置及び最低温度位置は、加熱炉1に装入された際の鋼片Fの最高温度及び最低温度となっている位置を意味するものであり、加熱中又は加熱後において他の全ての位置よりも最高温度及び最低温度となる必要はない。上述の通り、この最高温度位置及び最低温度位置は、他の位置に比べて比較的高温又は低温となったり、所望の温度よりも高温又は低温となる結果他の基準位置よりも高温又は低温となることが予想される位置を意味する。
Next, a determination method based on actual measurement by the temperature measurement apparatus 100A will be described.
The temperature measuring device 100A is disposed on the charging side of the heating furnace 1, that is, at a location near the charging inlet IN. Therefore, the temperature measuring device 100 </ b> A measures the surface temperature distribution of the steel slab F when charged in the heating furnace 1. On the other hand, although depending on the heating performance by the heating furnace 1, the highest temperature position and the lowest temperature position on the surface of the charged steel slab F are located at other positions even during heating by the heating furnace 1. In comparison, it is expected that the temperature is relatively high or low, or the temperature is higher or lower than the desired temperature, and as a result, the temperature is higher or lower than other reference positions. Therefore, the position determination unit 11 is based on the temperature distribution measured by the temperature measuring device 100A on the charging side, and on the surface of the steel slab F, the highest temperature position (position that is the highest temperature) and the lowest temperature position (at the lowest temperature). A certain position) is determined as a first position P1 and a second position P2, that is, a high temperature control point and a low temperature control point, respectively. The maximum temperature position and the minimum temperature position mean positions where the maximum temperature and the minimum temperature of the steel slab F are charged in the heating furnace 1, and other positions during or after heating. It is not necessary to have the highest temperature and the lowest temperature than all the positions. As described above, the maximum temperature position and the minimum temperature position are relatively higher or lower than the other positions, or higher or lower than the desired reference temperature. It means the position that is expected to be.

ただし、この実測に基づいた位置決定を行う場合、温度測定装置100Aが測定した表面温度分布中に、何らかの異常により局所的に高温又は低温となり基準点として決定するには適さない異常温度位置が発生することも考えられる。この場合、位置決定部11は、このような異常温度位置を第1位置P1又は第2位置P2に決定することを防止するために、温度測定装置100Aが測定した表面温度分布に基づいて、最も温度が高い位置又は最も温度が低い位置の面積(画素数でもよい)を抽出する。そして、位置決定部11は、その面積が所定の閾値未満である場合には、次に温度が高い位置又は次に温度が低い位置について、やはり同様に面積が閾値以上となるか否かを確認する。その結果、面積が閾値以上となった最も温度が高い位置又は最も温度が低い位置を、位置決定部11は、第1位置P1又は第2位置P2に決定することが可能である。なお、異常温度位置は、他の通常の鋼片Fの表面の領域に比べて面積が小さくなり、その面積は、加熱炉1の使用や鋼片Fの特性、加熱状態等により異なる。そこで、予め実測に基づいて異常温度位置の面積に対する閾値(例えば最大面積など)を、求めておくことが望ましい。   However, when performing position determination based on this actual measurement, an abnormal temperature position is generated in the surface temperature distribution measured by the temperature measuring device 100A, which is not suitable for determination as a reference point because the temperature is locally high or low due to some abnormality. It is also possible to do. In this case, in order to prevent such an abnormal temperature position from being determined as the first position P1 or the second position P2, the position determination unit 11 is the most based on the surface temperature distribution measured by the temperature measurement device 100A. The area (or the number of pixels) of the position where the temperature is high or the position where the temperature is the lowest is extracted. If the area is less than the predetermined threshold, the position determination unit 11 confirms whether the area is also equal to or greater than the threshold for the next highest temperature position or the next lowest temperature position. To do. As a result, the position determination unit 11 can determine the position having the highest temperature or the position having the lowest temperature where the area is equal to or greater than the threshold as the first position P1 or the second position P2. The abnormal temperature position has a smaller area than the area of the surface of other ordinary steel slab F, and the area varies depending on the use of the heating furnace 1, the characteristics of the steel slab F, the heating state, and the like. Therefore, it is desirable to previously obtain a threshold value (for example, the maximum area) for the area of the abnormal temperature position based on actual measurement.

なお、第1位置P1及び第2位置P2を決定するにあたり、操業実績等に基づくか、実測値に基づくかは、適宜設定可能である。例えば、鋼片Fに対する操業実績がデータベース中にある場合には、その操業実績に基づいて、第1位置P1及び第2位置P2を決定し、データベース中にない場合には、実測値に基づいて決定することも可能である。あるいは、例えば、操業実績等により第1位置P1及び第2位置P2を決定した方が、製品品質の維持上好ましいという信憑性が過去の操業実績や制御実績等に基づいて得られる場合にのみ、操業実績等に基づく決定を行うことも可能である。このことは、実測値に基づく場合も、同様である。ただし、実測値、つまり、温度測定装置100Aによる測定結果に基づいて、第1位置P1及び第2位置P2を決定する場合、予めデータベースを用意する必要もなく、かつ、実際に最高温度位置及び最低温度位置に決定するため、より容易かつ確実な位置の決定が可能である。   In determining the first position P1 and the second position P2, it is possible to appropriately set whether the operation is based on the actual operation value or the actual measurement value. For example, when the operation results for the steel slab F are in the database, the first position P1 and the second position P2 are determined based on the operation results, and when they are not in the database, based on the actual measurement values. It is also possible to decide. Or, for example, only when the credibility that the first position P1 and the second position P2 are determined based on the operation results or the like is preferable for maintaining the product quality is obtained based on the past operation results or control results, etc. It is also possible to make decisions based on operational results. The same applies to the case of actual measurement values. However, when the first position P1 and the second position P2 are determined based on the actual measurement value, that is, the measurement result by the temperature measuring device 100A, it is not necessary to prepare a database in advance, and the actual maximum temperature position and minimum Since the temperature position is determined, it is possible to determine the position more easily and reliably.

この第1位置P1及び第2位置P2の決定例を図2に示す。
図2は、本実施形態に係る位置決定部による位置決定例について説明するための説明図である。なお、以下では、説明の便宜上、位置決定部11が、図2に示す第1位置P1及び第2位置P2を、上記操業実績等に基づく決定方法により、管理すべき点として決定した場合を例に挙げて説明する。
An example of determining the first position P1 and the second position P2 is shown in FIG.
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining an example of position determination by the position determination unit according to the present embodiment. In the following, for convenience of explanation, an example is given in which the position determination unit 11 determines the first position P1 and the second position P2 shown in FIG. 2 as points to be managed by the determination method based on the operation results and the like. Will be described.

温度差算出部12は、複数の温度測定装置100A〜100Eそれぞれにより測定された温度分布に基づいて、位置決定部11により決定された第1位置P1と第2位置P2との間における温度差を、複数の温度測定装置100A〜100Eそれぞれが配置された個所毎に算出する。つまり、例えば、温度測定装置100Cを例に説明すると、温度差算出部12は、この温度測定装置100Cの測定結果である温度分布と、第1位置P1及び第2位置P2を表す情報を、記憶部142及び位置決定部11から取得する。そして、温度差算出部12は、その温度分布中、第1位置P1に対応する温度T1と、第2位置P2に対応する温度T2とを抽出し、それらの温度差ΔTを下記式Aにより算出する。
ΔT=T1−T2 …(式A)
The temperature difference calculation unit 12 calculates a temperature difference between the first position P1 and the second position P2 determined by the position determination unit 11 based on the temperature distribution measured by each of the plurality of temperature measurement devices 100A to 100E. The calculation is performed for each location where each of the plurality of temperature measuring devices 100A to 100E is disposed. That is, for example, the temperature measurement device 100C will be described as an example. The temperature difference calculation unit 12 stores the temperature distribution that is the measurement result of the temperature measurement device 100C and information indicating the first position P1 and the second position P2. Acquired from the unit 142 and the position determination unit 11. Then, the temperature difference calculation unit 12 extracts a temperature T1 corresponding to the first position P1 and a temperature T2 corresponding to the second position P2 in the temperature distribution, and calculates the temperature difference ΔT by the following formula A. To do.
ΔT = T1-T2 (Formula A)

このような温度差ΔTの算出を、温度差算出部12は、複数の温度測定装置100A〜100Eそれぞれについて行う。そして、温度差算出部12は、その温度差ΔTを、その算出が行われた温度測定装置100A〜100E及びその搬送方向における位置(温度測定装置100の設置個所)の少なくとも一方と鋼片Fとに対応付けて、温度差記憶部13に記録する。   The temperature difference calculation unit 12 calculates the temperature difference ΔT for each of the plurality of temperature measuring devices 100A to 100E. And the temperature difference calculation part 12 makes the temperature difference (DELTA) T into at least one of the temperature measurement apparatus 100A-100E in which the calculation was performed, and the position (installation location of the temperature measurement apparatus 100) in the conveyance direction, and the steel slab F. And recorded in the temperature difference storage unit 13.

図3に、この温度差算出部12による温度差ΔTの算出結果例を、その位置毎に示した。図3は、本実施形態に係る温度差算出部による温度差算出例について説明するための説明図である。なお、図3では、温度差ΔTと、その温度差ΔTに対する温度測定装置100を対応付けるため、温度測定装置100A〜100Eの位置(x軸方向の位置)に符合100A〜100Eを付した。また、この測定及び算出結果例の測定が行われた加熱炉1の炉長は約40mであり、装入側の装入口INの位置を0mとした。温度差ΔTは、図3に示すように、温度測定装置100A〜100Cの位置まで、順次増加し、その後減少に転じていることが判る。なお、図3に示す温度差ΔTの推移は、鋼片Fが適切に加熱された場合の例を示している。   FIG. 3 shows an example of the calculation result of the temperature difference ΔT by the temperature difference calculation unit 12 for each position. FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a temperature difference calculation example by the temperature difference calculation unit according to the present embodiment. In FIG. 3, in order to associate the temperature difference ΔT with the temperature measurement device 100 with respect to the temperature difference ΔT, reference numerals 100 </ b> A to 100 </ b> E are attached to the positions of the temperature measurement devices 100 </ b> A to 100 </ b> E (positions in the x-axis direction). Moreover, the furnace length of the heating furnace 1 in which the measurement and the measurement result example were performed was about 40 m, and the position of the charging inlet IN on the charging side was set to 0 m. As shown in FIG. 3, it can be seen that the temperature difference ΔT gradually increases to the positions of the temperature measuring devices 100 </ b> A to 100 </ b> C and then decreases. In addition, transition of the temperature difference (DELTA) T shown in FIG. 3 has shown the example when the steel slab F is heated appropriately.

判定部14は、温度差算出部12により算出された温度差ΔTを、温度差記憶部13から取得し、その温度差ΔTに基づいて、鋼片Fの加熱完了を判定する。なお、本実施形態に係る判定部14は、温度差ΔTにおける加熱完了、つまり、その温度差ΔTに対応する温度測定装置100の測温領域Arに位置した際の鋼片Fの加熱完了を判定する。ただし、判定部14は、全ての温度測定装置100A〜100Eの位置における加熱完了を判定する必要は必ずしも無く、抽出時、つまり抽出口OUTに近い位置に配置された温度測定装置100Eの測温領域Arに位置する際の鋼片Fの加熱完了を判定することが望ましい。従って、以下では、説明の便宜上、温度測定装置100Eの測温領域Arに位置する際の鋼片Fの加熱完了を判定する場合について説明する。   The determination unit 14 acquires the temperature difference ΔT calculated by the temperature difference calculation unit 12 from the temperature difference storage unit 13, and determines the completion of heating of the steel slab F based on the temperature difference ΔT. The determination unit 14 according to the present embodiment determines completion of heating at the temperature difference ΔT, that is, completion of heating of the steel slab F when positioned in the temperature measurement region Ar of the temperature measurement device 100 corresponding to the temperature difference ΔT. To do. However, the determination unit 14 is not necessarily required to determine the completion of heating at the positions of all the temperature measurement devices 100A to 100E, and is at the time of extraction, that is, the temperature measurement region of the temperature measurement device 100E arranged at a position close to the extraction port OUT. It is desirable to determine the completion of heating of the steel slab F when positioned at Ar. Therefore, below, for convenience of explanation, a case will be described in which the completion of heating of the steel slab F when positioned in the temperature measuring region Ar of the temperature measuring device 100E is described.

この際、加熱完了の判定としては、様々な方法が考えられる。
例えば、判定部14は、温度差ΔTが、予め定められた目標温度差(許容限界温度差ともいう)Tc以下である場合に、鋼片Fの加熱完了を判定してもよい。図3に示すように、本実施形態では、この目標温度差Tcとして15℃が設定されている。従って、判定部14は、この温度差ΔTが15℃以下となった場合に、鋼片Fの加熱が完了していると判定する。例えば、図3に示す測定例では、抽出時の温度差ΔT、つまり温度測定装置100Eに対応する温度差ΔTは、目標温度差Tc(15℃)以下となっているため、判定部14は、この鋼片Fについて抽出時に加熱が完了したと判定する。一方、図3と異なり、温度測定装置100Eに対応する温度差ΔTが目標温度差Tc(15℃)を超過している場合、判定部14は、加熱が完了していない(加熱不足であるか過加熱である)と判定することができる。加熱が完了したことを「熟熱した」とも言い、また、加熱完了の判定を「熟熱判定」とも言う。
At this time, various methods can be considered as the determination of the completion of heating.
For example, the determination unit 14 may determine the completion of heating of the steel slab F when the temperature difference ΔT is equal to or less than a predetermined target temperature difference (also referred to as an allowable limit temperature difference) Tc. As shown in FIG. 3, in this embodiment, 15 degreeC is set as this target temperature difference Tc. Therefore, the determination unit 14 determines that the heating of the steel slab F is completed when the temperature difference ΔT is 15 ° C. or less. For example, in the measurement example shown in FIG. 3, the temperature difference ΔT at the time of extraction, that is, the temperature difference ΔT corresponding to the temperature measuring device 100E is equal to or less than the target temperature difference Tc (15 ° C.). It is determined that the steel slab F has been heated during extraction. On the other hand, unlike FIG. 3, when the temperature difference ΔT corresponding to the temperature measuring device 100E exceeds the target temperature difference Tc (15 ° C.), the determination unit 14 has not completed the heating (whether the heating is insufficient). Overheating). The completion of heating is also referred to as “mature heat”, and the determination of completion of heating is also referred to as “mature heat determination”.

なお、この加熱完了の判定方法の他の例としては、図3に示すように、判定部14は、温度差ΔTが、少なくとも1以上の個所において一旦目標温度差を超過した後に、目標温度差以下となる場合に、鋼片Fの熟熱を判定することも可能である。例えば、加熱炉1の特性や鋼片Fの性質上、加熱過程中で一旦、温度差ΔTが増加することが予想される場合もある。そのような場合は、ここで説明したように、温度差ΔTの変化状態に基づいて、熟熱判定をおこなうことが望ましい。   As another example of the method for determining the completion of heating, as shown in FIG. 3, the determination unit 14 determines that the target temperature difference after the temperature difference ΔT once exceeds the target temperature difference at least at one or more locations. It is also possible to determine the heat of maturation of the steel slab F when: For example, the temperature difference ΔT may be expected to increase once during the heating process due to the characteristics of the heating furnace 1 and the properties of the steel slab F. In such a case, as described here, it is desirable to perform the mature heat determination based on the change state of the temperature difference ΔT.

また、上記熟熱判定例では、目標温度差Tcとして加熱完了時の温度差ΔTの上限値が設定される場合について説明しているが、この上限値に加えてか、又は、代えて、下限値を設けることも可能である。つまり、温度差ΔTが、下限値である目標温度差以上となる場合に、鋼片Fが熟熱したと判定してもよい。このように目標温度差として下限値を使用する場合は、例えば、傾斜加熱などのように、一様でない温度差を設けた加熱を行いたい場合に特に効果的である。   Further, in the above-described mature heat determination example, the case where the upper limit value of the temperature difference ΔT at the completion of heating is set as the target temperature difference Tc is described, but in addition to or instead of this upper limit value, It is also possible to provide a value. That is, when the temperature difference ΔT is equal to or greater than the target temperature difference that is the lower limit value, it may be determined that the steel slab F has matured. The use of the lower limit value as the target temperature difference in this way is particularly effective when, for example, it is desired to perform heating with a non-uniform temperature difference, such as gradient heating.

更に、上記熟熱判定例では、抽出時、つまり抽出口OUTに近い位置に配置された温度測定装置100Eの測温領域Arに位置する際の鋼片Fの熟熱判定を行う場合について説明しているが、この熟熱判定が行われる位置は、他の温度測定装置100A〜100Dの位置であってもよい。   Further, in the above-described determination example of the ripe heat, a case will be described in which the ripe heat determination of the steel slab F is performed at the time of extraction, that is, when positioned in the temperature measurement region Ar of the temperature measurement device 100E arranged at a position close to the extraction port OUT. However, the position where the determination of the mature heat is performed may be the position of the other temperature measuring devices 100A to 100D.

そして、判定部14による判定結果は、外部の記憶装置に記録されたり、外部の表示装置に表示されることが望ましい。   The determination result by the determination unit 14 is preferably recorded in an external storage device or displayed on an external display device.

以上、本発明の第1実施形態に係る加熱制御装置10の構成について説明した。
次に、本発明の第1実施形態に係る加熱制御装置10の動作について、図4を参照しつつ説明する。なお、以下では、位置決定部11が第1位置P1及び第2位置P2を実測値等に基づいて決定する場合を例に挙げて説明する。第1位置P1及び第2位置P2を実測値ではなく、操業実績等に基づいて決定する場合の変更点については順次説明する。
The configuration of the heating control apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention has been described above.
Next, the operation of the heating control apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Hereinafter, a case where the position determination unit 11 determines the first position P1 and the second position P2 based on actual measurement values will be described as an example. Changes in the case where the first position P1 and the second position P2 are determined based not on actual measurement values but on operation results or the like will be sequentially described.

1−3.加熱制御装置の動作
図4は、本実施形態に係る加熱制御装置の動作について説明するための説明図である。
図4に示すように、制御対象となる鋼片Fが装入口INから加熱炉1へと装入されると、まず、ステップS01が処理される。
1-3. Operation of Heating Control Device FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the operation of the heating control device according to the present embodiment.
As shown in FIG. 4, when the steel slab F to be controlled is charged into the heating furnace 1 from the charging inlet IN, first, step S01 is processed.

ステップS01(温度測定ステップの一例)では、装入口IN近傍に配置された温度測定装置100Aが、鋼片Fの温度分布を測定する。測定された温度分布は、上述の通り、記憶部142に順次記録される。そして、ステップS03に進む。   In step S01 (an example of a temperature measurement step), the temperature measurement device 100A arranged in the vicinity of the charging inlet IN measures the temperature distribution of the steel slab F. The measured temperature distribution is sequentially recorded in the storage unit 142 as described above. Then, the process proceeds to step S03.

ステップS03(位置決定ステップの一例)では、位置決定部11が、記憶部142に記録された温度測定装置100Aによる測定結果を取得し、その温度分布から、最高温度位置及び最低温度位置を抽出し、それらをそれぞれ第1位置P1及び第2位置P2に決定する。なお、第1位置P1及び第2位置P2の決定が操業実績等に基づいて行われる場合には、ステップS01は省略可能であり、温度測定装置100Aによる温度測定は、後述のステップS09に含まれることとなる。また、この場合、ステップS03では、位置決定部11が、操業実績等を表すデータベースにアクセスして、鋼片Fに対応する高温位置及び低温位置を特定し、そして、それらをそれぞれ第1位置P1及び第2位置P2に決定することになる。このステップS03の処理後は、ステップS05に進む。   In step S03 (an example of a position determination step), the position determination unit 11 acquires the measurement result by the temperature measurement device 100A recorded in the storage unit 142, and extracts the maximum temperature position and the minimum temperature position from the temperature distribution. These are determined as the first position P1 and the second position P2, respectively. Note that when the determination of the first position P1 and the second position P2 is performed based on the operation record or the like, step S01 can be omitted, and the temperature measurement by the temperature measuring device 100A is included in step S09 described later. It will be. Further, in this case, in step S03, the position determination unit 11 accesses the database representing the operation results and the like, specifies the high temperature position and the low temperature position corresponding to the steel slab F, and sets them as the first position P1. And the second position P2. After the process of step S03, the process proceeds to step S05.

ステップS05(温度差算出ステップの一例)では、温度差算出部12が、温度差ΔTを算出したい温度分布を取得し、その温度分布中の第1位置P1と第2位置P2の温度差ΔTを、上記式Aに基づいて算出する。つまり、このステップS05では、上記ステップS01又は後述するステップS09で測定された温度分布(温度測定装置100A〜100Eの何れかにより測定された温度分布)それぞれについて、温度差ΔTが算出される。算出された温度差ΔTは、上述の通り、鋼片F毎に温度差記憶部13に記録される。このステップS05の処理後は、ステップS07に進む。   In step S05 (an example of a temperature difference calculation step), the temperature difference calculation unit 12 acquires a temperature distribution for which the temperature difference ΔT is to be calculated, and calculates the temperature difference ΔT between the first position P1 and the second position P2 in the temperature distribution. , Based on the above formula A. That is, in this step S05, a temperature difference ΔT is calculated for each of the temperature distributions measured in step S01 or step S09 described later (temperature distributions measured by any of the temperature measuring devices 100A to 100E). The calculated temperature difference ΔT is recorded in the temperature difference storage unit 13 for each steel slab F as described above. After the process of step S05, the process proceeds to step S07.

ステップS07では、加熱制御装置10が、まだ温度測定が行われない温度測定装置100が存在するか否かを確認する。この確認は、温度差ΔTが算出されていない温度測定装置100A〜100Eが存在するか否かを確認するとも言える。そして、そのような温度測定装置100が存在する場合にはステップS09へと進み、存在しない場合にはステップS11へ進む。つまり、本実施形態の場合、鋼片Fは、もっとも抽出側に位置する温度測定装置100Eの測温領域Arを通過するため、この温度測定装置100Eが最後に温度測定を行う。従って、このステップS07により、温度測定装置100Eの測定が行われるまで、ステップS09へと進み、温度測定装置100Eの測定が行われ、かつ、その測定結果の温度差ΔTが算出された後に、ステップS11に進むことになる。なお、この動作例では、抽出時の温度差ΔTが目標温度差Tc以下となる場合に熟熱したと判定する場合について説明しているが、仮に、他の位置における温度差ΔTに基づく場合には、このステップS07では、その位置における温度測定が完了したか否かを確認することとなる。   In step S07, the heating control apparatus 10 checks whether or not there is a temperature measurement apparatus 100 that has not yet been subjected to temperature measurement. This confirmation can also be said to confirm whether or not there are temperature measuring devices 100A to 100E for which the temperature difference ΔT is not calculated. If such a temperature measuring device 100 exists, the process proceeds to step S09, and if not, the process proceeds to step S11. That is, in the case of this embodiment, since the steel slab F passes through the temperature measurement region Ar of the temperature measurement device 100E located closest to the extraction side, the temperature measurement device 100E finally measures the temperature. Therefore, in step S07, the process proceeds to step S09 until the measurement of the temperature measurement device 100E is performed, the measurement of the temperature measurement device 100E is performed, and the temperature difference ΔT of the measurement result is calculated. Proceed to S11. In this operation example, a case is described in which it is determined that the temperature has been matured when the temperature difference ΔT during extraction is equal to or less than the target temperature difference Tc, but it is assumed that the temperature difference ΔT is based on the temperature difference ΔT at another position. In step S07, it is confirmed whether or not the temperature measurement at that position is completed.

ステップS09(温度測定ステップの一例)では、鋼片Fが測温領域Arに到達した温度測定装置100が、ステップS01と同様に鋼片Fの温度分布を測定し、その温度分布を記憶部142に記録することになる。そして、ステップS05以降の処理が繰り返される。   In step S09 (an example of a temperature measurement step), the temperature measuring device 100 in which the steel slab F has reached the temperature measurement region Ar measures the temperature distribution of the steel slab F in the same manner as in step S01, and the temperature distribution is stored in the storage unit 142. Will be recorded. And the process after step S05 is repeated.

一方、ステップS11(判定ステップの一例)では、判定部14が、温度差記憶部13に記録された温度差ΔTに基づいて、鋼片Fが熟熱したか、つまり、加熱が完了しているか否かを判定する。より具体的に判定例を挙げれば、判定部14は、抽出口OUT近傍に配置された温度測定装置100Eの温度差ΔTと、予め設定されている目標温度差Tc(例えば15℃)とを比較して、温度差ΔTが目標温度差Tc以下であれば熟熱したと判定し、目標温度差Tcを超過していれば熟熱していないと判定する。そして、判定結果は、外部の記録装置に記録されたり、外部の表示装置に表示される。   On the other hand, in step S11 (an example of a determination step), whether the determination unit 14 has matured the steel slab F based on the temperature difference ΔT recorded in the temperature difference storage unit 13, that is, whether the heating has been completed. Determine whether or not. More specifically, the determination unit 14 compares the temperature difference ΔT of the temperature measurement device 100E disposed near the extraction port OUT with a preset target temperature difference Tc (for example, 15 ° C.). Then, if the temperature difference ΔT is equal to or less than the target temperature difference Tc, it is determined that the heat has matured, and if it exceeds the target temperature difference Tc, it is determined that the heat has not matured. The determination result is recorded on an external recording device or displayed on an external display device.

1−4.本実施形態による効果等
以上、本発明の第1実施形態に係る加熱制御装置10の構成及び動作等について説明した。この加熱制御装置10によれば、各温度測定装置100A〜100Eの測温領域Arにおける鋼片Fの温度分布から、高温管理点である第1位置P1と低温管理点である第2位置P2における各温度T1,T2を検出し、その温度差ΔTを求める。そして、この温度差ΔTと目標温度差Tcとに基づいて、鋼片Fの熟熱、つまり加熱完了を判定することが可能である。
1-4. Effects and the like according to this embodiment The configuration and operation of the heating control apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention have been described above. According to the heating control device 10, from the temperature distribution of the steel slab F in the temperature measurement region Ar of each of the temperature measuring devices 100A to 100E, the first position P1 that is the high temperature management point and the second position P2 that is the low temperature management point. Each temperature T1, T2 is detected, and the temperature difference ΔT is obtained. Based on the temperature difference ΔT and the target temperature difference Tc, it is possible to determine the mature heat of the steel slab F, that is, the completion of heating.

このように第1位置P1及び第2位置P2の温度差ΔTにより熟熱判定を行うことは、温度測定装置100A〜100Eによる実測値に基づいており、シミュレーションに基づく熟熱判定や加熱炉1の雰囲気温度に基づく熟熱判定に比べて、より正確に鋼片Fの熟熱を判定することができる。   The determination of the ripe heat based on the temperature difference ΔT between the first position P1 and the second position P2 as described above is based on the actual measurement values by the temperature measuring devices 100A to 100E. Compared with the determination of ripe heat based on the ambient temperature, the ripe heat of the steel slab F can be determined more accurately.

また、例えば、加熱炉1の特性により一時的に局所的に高温となったり低温となるなどのように、鋼片F表面の温度分布は常に変化することが考えられる。しかしながら、鋼片Fの内部の温度は、表面の温度分布と追従して変化するとは限られず、内部まで所望の温度で加熱されているか否かを判定することは、非常に難しい。しかしながら、本実施形態に係る加熱制御装置10は、単に温度分布に基づくわけではなく、基準となる2点間の温度差ΔTを使用して熟熱判定を行うため、一時的な表面温度の変化に左右されないような、より客観的な熟熱判定を可能としている。   Further, for example, it is conceivable that the temperature distribution on the surface of the steel slab F constantly changes, such as temporarily becoming locally high or low due to the characteristics of the heating furnace 1. However, the temperature inside the steel slab F does not always change following the surface temperature distribution, and it is very difficult to determine whether or not the inside is heated at a desired temperature. However, the heating control apparatus 10 according to the present embodiment is not merely based on the temperature distribution, but performs the determination of the ripe heat using the temperature difference ΔT between the two points serving as a reference, and thus a temporary change in the surface temperature. This makes it possible to make a more objective determination of ripeness that is not affected by

また、基準となる2点を決定する位置決定部11では、上述のように、操業実績等に基づく決定、又は、実測に基づく決定が行われる。従って、実測に基づく場合には、上記のような局所的に高温な個所や低温な個所が基準点に決定される可能性があり、その場合、安定した塾熱判定を行うことが難しくなる恐れがある。しかしながら、本実施形態に係る位置決定部11は、基準となる第1位置P1又は第2位置P2を決定する際に、面積が所定の閾値以上となるものうちの最高温度位置又は最低温度位置を、第1位置P1又は第2位置P2に決定することが可能である。従って、何らかの異常により局所的に高温又は低温となる個所が基準点として決定されることを防止することができ、熟熱判定の精度を更に向上させることが可能である。なお、このような局所的に高温となる原因の一例としては、加熱対象が鋼片Fの場合ブリスター状スケールが挙げられる。鋼片Fの表面は、加熱されて昇温することにより酸化され、その酸化により生成された酸化スケールで覆われる。本実施形態における鋼片Fの表面温度とは、通常このスケール表面の温度を示すこととなるが、スケール表面温度に限定されるものではもちろんない。このスケールの一部は、地鉄との熱膨張差により局所的に膨れ、地鉄から浮き上がった状態となることがある。この膨れた状態をブリスターと呼ぶ。浮き上がった状態では、このスケールが周囲から受熱した熱が地鉄に奪われ難くなり、地鉄と接触しているスケール表面に比較して高温となる。従って、単に最高温度位置を第1位置P1に決定したのでは、ブリスター状スケールが基準点として選択されることがあり、熟熱判定の精度を低下させる恐れがある。一方、このようなブリスター状スケールは、他のスケール表面に比べて面積が小さい。従って、このブリスター状スケールなどの異常温度位置を所定の面積(閾値)で除外することにより、熟熱判定の精度が低下することを防止することが可能である。   Moreover, in the position determination part 11 which determines two points used as a reference | standard, the determination based on the operation performance etc. or the determination based on actual measurement is performed as mentioned above. Therefore, when based on actual measurements, there is a possibility that locally hot or cold places as described above may be determined as reference points, and in that case, it may be difficult to perform stable cram school heat determination. There is. However, when the position determining unit 11 according to the present embodiment determines the first position P1 or the second position P2 serving as a reference, the position of the highest temperature position or the lowest temperature position of which the area is equal to or greater than a predetermined threshold is determined. The first position P1 or the second position P2 can be determined. Therefore, it is possible to prevent a location where the temperature is locally high or low due to some abnormality from being determined as the reference point, and it is possible to further improve the accuracy of the determination of the ripe heat. In addition, as an example of such a cause of locally high temperature, a blister scale is used when the object to be heated is a steel piece F. The surface of the steel slab F is heated and heated to raise the temperature, and is covered with an oxide scale generated by the oxidation. The surface temperature of the steel slab F in the present embodiment usually indicates the temperature of the scale surface, but is not limited to the scale surface temperature. A part of this scale may swell locally due to a difference in thermal expansion from the ground iron, and may be lifted from the ground iron. This swollen state is called a blister. In the lifted state, the heat received by the scale from the surroundings becomes difficult to be taken away by the ground iron, and becomes higher in temperature than the scale surface in contact with the ground iron. Therefore, if the highest temperature position is simply determined as the first position P1, the blister scale may be selected as the reference point, which may reduce the accuracy of the determination of ripe heat. On the other hand, such a blister scale has a smaller area than other scale surfaces. Therefore, by excluding abnormal temperature positions such as this blister scale by a predetermined area (threshold value), it is possible to prevent the accuracy of the ripe heat determination from being lowered.

なお、このように正確な加熱完了の判定を行うためには、各温度測定装置100A〜100Eが正確な表面温度分布を測定できることが非常に重要である。従って、この温度測定装置100として、詳しく後述する放射測温の原理を利用した温度測定装置100を使用することが望ましく、この温度測定装置100を使用する場合、熟熱判定の正確性を更に向上させることが可能である。   In order to accurately determine the completion of heating in this way, it is very important that each of the temperature measuring devices 100A to 100E can measure an accurate surface temperature distribution. Therefore, it is desirable to use the temperature measuring device 100 using the principle of radiation temperature measurement, which will be described in detail later, as this temperature measuring device 100. When this temperature measuring device 100 is used, the accuracy of the determination of ripe heat is further improved. It is possible to make it.

以上、第1実施形態に係る加熱制御装置10について説明した。なお、この第1実施形態では、抽出時に鋼片Fに対する加熱が完了したか否かを判定する場合について説明した。つまり、この第1実施形態では、加熱が完了していない鋼片Fも、加熱炉1から加熱不足の状態で抽出されることとなる。そこで、本発明の第2実施形態として、このように加熱不足の鋼片Fが加熱炉1から抽出されることを防ぐことが可能な第2実施形態について説明する。   The heating control apparatus 10 according to the first embodiment has been described above. In addition, in this 1st Embodiment, the case where it was determined whether the heating with respect to the steel piece F was completed at the time of extraction was demonstrated. That is, in this 1st Embodiment, the steel slab F which has not completed heating will also be extracted from the heating furnace 1 in the state of insufficient heating. Therefore, as a second embodiment of the present invention, a second embodiment capable of preventing the steel piece F under-heated from being extracted from the heating furnace 1 will be described.

2.第2実施形態
本発明の第2実施形態に係る加熱制御装置20は、各温度測定装置100A〜100Dの測定結果から算出される温度差ΔTに基づいて、抽出時の温度差ΔT、つまり温度測定装置100Eの測定結果から算出される温度差ΔTを予め予測する。そして、加熱制御装置20は、その予測結果に基づいて、加熱炉1等による加熱状態を制御する。この加熱炉1等による加熱状態の制御方法としては、様々な方法が考えられ、少なくとも1以上の制御方法が採用されることになる。そこで以下では説明の便宜上、複数の制御方法例を実施することが可能な構成について説明する。しかしながら、制御方法としては、以下で説明する例の何れか1つ又はそれらの組み合わせを採用することが可能である。以下、この第2実施形態に係る加熱制御装置20について詳しく説明する。
2. Second Embodiment A heating control device 20 according to a second embodiment of the present invention is based on the temperature difference ΔT calculated from the measurement results of the temperature measuring devices 100A to 100D, that is, the temperature difference ΔT during extraction, that is, temperature measurement. The temperature difference ΔT calculated from the measurement result of the device 100E is predicted in advance. And the heating control apparatus 20 controls the heating state by the heating furnace 1 grade | etc., Based on the prediction result. Various methods are conceivable as a method for controlling the heating state by the heating furnace 1 or the like, and at least one control method is adopted. Therefore, for convenience of explanation, a configuration capable of implementing a plurality of control method examples will be described below. However, any one of the examples described below or a combination thereof can be adopted as the control method. Hereinafter, the heating control apparatus 20 according to the second embodiment will be described in detail.

ただし、以下で説明する第2実施形態に係る加熱制御装置20は、上記第1実施形態に係る加熱制御装置10と同様の構成も有する。そこで、以下では、加熱制御装置20における第1実施形態と異なる点を中心に説明することにする。   However, the heating control apparatus 20 according to the second embodiment described below also has the same configuration as the heating control apparatus 10 according to the first embodiment. Therefore, the following description will focus on differences from the first embodiment of the heating control device 20.

2−1.加熱炉
まず、加熱炉1について、図1A及び図1Bに示した場合と異なる点について、図5A〜図5Cを参照しつつ説明する。図5A〜図5Cは、本発明の第2実施形態に係る加熱制御装置及び加熱炉の構成について説明するための説明図である。ここで図5B及び図5Cは、それぞれ図5Aにける加熱炉1をA−A線及びB−B線で切断した断面図を示している。なお、図5Aに示すように、加熱炉1の各構成は、必ずしも同一平面上には存在しない(例えば、バーナ2と温度測定装置100)。しかしながら、図1Bでは、説明の便宜上、主要な各構成を同一の断面図上に示した。
2-1. Heating Furnace First, the heating furnace 1 will be described with reference to FIGS. 5A to 5C with respect to differences from the case shown in FIGS. 1A and 1B. FIG. 5A to FIG. 5C are explanatory diagrams for explaining the configuration of the heating control device and the heating furnace according to the second embodiment of the present invention. Here, FIG. 5B and FIG. 5C have shown sectional drawing which cut | disconnected the heating furnace 1 in FIG. 5A by the AA line and the BB line, respectively. As shown in FIG. 5A, the components of the heating furnace 1 do not necessarily exist on the same plane (for example, the burner 2 and the temperature measuring device 100). However, in FIG. 1B, for convenience of explanation, each main component is shown on the same sectional view.

加熱炉1は、図5Aに示すように、図1Aに示した構成に加えて、更に、仕切壁5と局部加熱装置6とを有する。   As shown in FIG. 5A, the heating furnace 1 further includes a partition wall 5 and a local heating device 6 in addition to the configuration shown in FIG. 1A.

仕切壁5は、図5Aに示すように、加熱炉1の炉天井の複数個所から突出形成され、加熱炉1を複数の区間に区画する。この各区間は、装入口IN側からそれぞれ予熱帯、第1加熱帯、第2加熱帯、均熱帯に相当する。ここでは、これらの区間に区画する場合を例示しているので、3の仕切壁5が加熱炉1に配置される。   As shown in FIG. 5A, the partition wall 5 is formed to protrude from a plurality of locations on the furnace ceiling of the heating furnace 1, and divides the heating furnace 1 into a plurality of sections. Each section corresponds to the pre-tropical zone, the first heating zone, the second heating zone, and the soaking zone from the loading inlet IN side. Here, since the case where it divides into these sections is illustrated, three partition walls 5 are arranged in heating furnace 1.

なお、この仕切壁5の個数は、特に限定されるものではなく、例えば、予熱帯、加熱帯、均熱帯の3区間に仕切る場合には2個であればよく、その他の区間数の設定状況に応じて、適宜適切な個数が配置される。また、仕切壁5は、本実施形態に係る加熱炉1の搬送装置がウォーキングビーム式であるため、炉天井から突出形成されるが、必要に応じて、炉床や炉壁から突出形成されることも可能である。更に言えば、この仕切壁5は、必ずしも必要ではなく、配置されなくともよい。ただし、本実施形態の場合、特徴の一つである抽出時の温度差ΔTの予測とその後の加熱制御とが判りやすいように、加熱炉1が複数の区間に区画されており各区間における鋼片Fの温度差ΔTが測定される場合を例示している。   The number of the partition walls 5 is not particularly limited. For example, when the partition wall 5 is divided into three sections, ie, the pretropical zone, the heating zone, and the soaking zone, it may be two. Depending on the above, an appropriate number is appropriately arranged. Moreover, since the conveying apparatus of the heating furnace 1 which concerns on this embodiment is a walking beam type, although the partition wall 5 protrudes from a furnace ceiling, it protrudes from a hearth and a furnace wall as needed. Is also possible. Furthermore, the partition wall 5 is not always necessary and may not be arranged. However, in the case of the present embodiment, the heating furnace 1 is divided into a plurality of sections so that the prediction of the temperature difference ΔT during extraction, which is one of the features, and the subsequent heating control are easily understood. The case where temperature difference (DELTA) T of the piece F is measured is illustrated.

つまり、本実施形態に係る加熱炉1では、加熱制御装置20の温度測定装置100が各区間(つまり各帯)において少なくとも1以上配置されることになる。加熱制御装置20についてではあるが、温度測定装置100の配置位置についてより具体的に説明すれば、以下の通りである。つまり、予熱帯には、その上流である装入口INの直後に1の温度測定装置100Aが配置され、その予熱帯の下流側である仕切壁5の直前に1の温度測定装置100Bが更に配置される。そして、第1加熱帯及び第2加熱帯のそれぞれには、各区間の中間位置近傍に温度測定装置100C,100Dが1ずつ配置される。最後に、均熱帯には、下流つまり抽出口OUTの近傍に温度測定装置100Eが配置される。このように、各区間に1以上の温度測定装置を配置することにより、各区間毎の加熱状況を的確に把握することができる。ただし、本実施形態の場合、抽出直前の温度差ΔTに基づいて実際に鋼片Fが熟熱しているかの判定を第1実施形態のように行う必要がなければ、均熱帯の温度測定装置100Eは必ずしも必要ではない。しかし、抽出直前の温度差ΔTに基づいて実際に鋼片Fが熟熱しているかの判定を第1実施形態のように行うことで品質を管理したり、後段の圧延工程等の処理における処理内容を変更することが可能となるという意味で、均熱帯に温度測定装置100Eを配置することは非常に重要である。また、上記第1実施形態と同様に、位置決定部11による位置決定が操業実績等に基づいて決定される場合には、装入口IN近傍の温度測定装置100Aも必ずしも必要ではない。しかし、実測値等に基づく決定方法との併用が可能であり、かつ、加熱炉1中における鋼片Fの温度変化を把握する上では非常に重要である。   That is, in the heating furnace 1 according to the present embodiment, at least one or more temperature measuring devices 100 of the heating control device 20 are arranged in each section (that is, each band). Although it is about the heating control apparatus 20, it will be as follows if the arrangement position of the temperature measuring apparatus 100 is demonstrated more concretely. That is, in the pretropical zone, one temperature measuring device 100A is arranged immediately after the inlet IN that is upstream, and one temperature measuring device 100B is further arranged immediately before the partition wall 5 that is downstream in the pretropical zone. Is done. And in each of the 1st heating zone and the 2nd heating zone, one temperature measuring device 100C and 100D are arranged near the middle position of each section. Finally, in the soaking zone, the temperature measuring device 100E is disposed downstream, that is, in the vicinity of the extraction port OUT. Thus, by arranging one or more temperature measuring devices in each section, it is possible to accurately grasp the heating status of each section. However, in the case of the present embodiment, if it is not necessary to determine whether the steel slab F is actually ripe based on the temperature difference ΔT immediately before extraction as in the first embodiment, the soaking zone temperature measuring device 100E. Is not necessarily required. However, based on the temperature difference ΔT immediately before extraction, whether the steel slab F is actually matured is determined as in the first embodiment, the quality is controlled, and the processing contents in the processing such as the subsequent rolling step It is very important to arrange the temperature measuring device 100E in the soaking zone in the sense that it is possible to change the temperature. Similarly to the first embodiment, when the position determination by the position determination unit 11 is determined based on the operation results or the like, the temperature measuring device 100A in the vicinity of the charging inlet IN is not necessarily required. However, it can be used in combination with a determination method based on actual measurement values and the like, and is very important for grasping the temperature change of the steel slab F in the heating furnace 1.

局部加熱装置6は、均熱帯の炉天井に配置され、望ましくは、加熱炉1の主要なサイドバーナであるバーナ2の更に下流に配置される。そして、局部加熱装置6は、例えば、図5Cに示すように、炉幅方向に並んで設けられた複数のバーナ61〜67で構成され、各バーナ61〜67が独立して炊かれてフレーム(火炎)Flを鋼片Fに向けて発生させることにより、鋼片Fを長手方向(y軸方向、炉幅方向)の一部(特にスキッドビーム3に相当する部位。図5C参照。)を局部的に加熱することができる。この局部加熱装置6は、後述するように、加熱制御装置20(局部加熱制御部233)により制御される。   The local heating device 6 is disposed on the soaking furnace roof, and is preferably disposed further downstream of the burner 2 which is the main side burner of the heating furnace 1. And the local heating apparatus 6 is comprised by the some burners 61-67 provided side by side in the furnace width direction, as shown to FIG. 5C, for example, and each burner 61-67 is cooked independently, and a flame | frame ( By generating Fl toward the steel slab F, a part of the steel slab F in the longitudinal direction (y-axis direction, furnace width direction) (part corresponding to the skid beam 3; see FIG. 5C) is locally localized. Can be heated. This local heating device 6 is controlled by a heating control device 20 (local heating control unit 233), as will be described later.

なお、本実施形態では、局部加熱装置6としてバーナ61〜67で構成される場合を説明しているが、局部加熱装置6としては、この例に限定されるものではなく、鋼片Fを長手方向で局部的に加熱することが可能な様々な加熱装置を使用することが可能である。また、局部加熱装置6の配置位置も、均熱帯の炉天井に限定されるものではなく、例えば、均熱帯の炉床や、他の区間の炉天井又は炉床であってもよい。しかし、この局部加熱装置6は、本実施形態の特徴の1つである予測温度差ΔTが熟熱に達しない場合に局所的に温度分布を調整する1加熱制御方法として使用されるため、温度差ΔTの予測が行われる2以上の温度測定装置100の下流に配置されることが望ましい。また、この局部加熱装置6は、本実施形態では加熱炉1に備えられるとして説明しているが、加熱制御装置20が有していてもよい。   In addition, in this embodiment, although the case where it comprises with the burners 61-67 as the local heating apparatus 6 is demonstrated, as the local heating apparatus 6, it is not limited to this example, The steel slab F is made into a longitudinal direction. Various heating devices that can be heated locally in the direction can be used. Further, the arrangement position of the local heating device 6 is not limited to the soaking hearth, but may be, for example, a soaking hearth, a furnace ceiling or a hearth in another section. However, this local heating device 6 is used as one heating control method for locally adjusting the temperature distribution when the predicted temperature difference ΔT, which is one of the features of the present embodiment, does not reach ripe heat. It is desirable to arrange downstream of two or more temperature measuring devices 100 where the difference ΔT is predicted. Moreover, although this local heating apparatus 6 is demonstrated as being provided in the heating furnace 1 in this embodiment, the heating control apparatus 20 may have.

以上、本発明の第2実施形態に係る加熱炉1について説明した。
次に、本発明の第2実施形態に係る加熱制御装置20の構成について、引き続き図5A〜図5Cを参照しつつ説明する。
The heating furnace 1 according to the second embodiment of the present invention has been described above.
Next, the configuration of the heating control device 20 according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5A to 5C.

2−2.加熱制御装置の構成
加熱制御装置20は、図5A〜図5Cに示すように、温度測定装置100と、記憶部142と、位置決定部11と、温度差算出部12と、温度差記憶部13と、温度差予測部21と、判定部22と、雰囲気温度測定装置200と、炉制御部23とを有する。つまり、加熱制御装置20は、第1実施形態に係る加熱制御装置10が有する構成中、判定部14に代えて、判定部22を有し、更に、温度差予測部21と、雰囲気温度測定装置200と、炉制御部23とを有する。第1実施形態で説明した構成については、同様に構成されるため、詳しい説明を省略し、第1実施形態と異なる点を中心に説明する。
2-2. Configuration of Heating Control Device As shown in FIGS. 5A to 5C, the heating control device 20 includes a temperature measurement device 100, a storage unit 142, a position determination unit 11, a temperature difference calculation unit 12, and a temperature difference storage unit 13. And a temperature difference prediction unit 21, a determination unit 22, an atmospheric temperature measurement device 200, and a furnace control unit 23. That is, the heating control device 20 includes a determination unit 22 instead of the determination unit 14 in the configuration of the heating control device 10 according to the first embodiment, and further includes a temperature difference prediction unit 21 and an ambient temperature measurement device. 200 and a furnace control unit 23. About the structure demonstrated in 1st Embodiment, since it is comprised similarly, detailed description is abbreviate | omitted and it demonstrates centering on a different point from 1st Embodiment.

温度差予測部21は、抽出時の鋼片Fの第1位置P1と第2位置P2との温度差ΔTを予測する。この際、温度差予測部21は、温度測定装置100A〜100Eにより測定された温度分布から温度差算出部12により算出された2以上の温度差ΔTに基づいて、抽出時の温度差ΔTを予測する。より具体的には、温度差予測部21は、抽出口OUT側からの2以上の温度測定装置100に基づく温度差ΔT、及び/又は、その抽出口OUT近傍の温度測定装置100Eを除く抽出口OUT側に位置した2以上の温度測定装置100に基づく温度差ΔTに基づいて、抽出時の温度差ΔTを予測することが望ましい。温度差予測部21は、抽出時の温度差ΔTを予測する一方、図3に示す通り、温度差ΔTは、一旦増加した後減少に転じることが予想される。従って、減少に転じた後の温度差ΔTに基づいて、抽出時の温度差ΔTを予測する方が、予測精度を向上させることが可能である場合が多い。そこで、抽出口OUT側からの2以上の温度測定装置100に基づく温度差ΔTを使用した温度差予測を行うことが望ましい。また、後述する炉制御部23により抽出時の鋼片Fが熟熱するように加熱調整を行う場合、この加熱調整は、他の鋼片Fへの影響を抑えるためにも、抽出直前の区間である均熱帯において行われることが望ましい。従って、このような加熱調整を行う場合には、この加熱調整が行われる均熱帯の上流においても抽出時の温度差ΔTを予測することが望ましい。   The temperature difference prediction unit 21 predicts a temperature difference ΔT between the first position P1 and the second position P2 of the steel slab F at the time of extraction. At this time, the temperature difference prediction unit 21 predicts the temperature difference ΔT during extraction based on two or more temperature differences ΔT calculated by the temperature difference calculation unit 12 from the temperature distribution measured by the temperature measuring devices 100A to 100E. To do. More specifically, the temperature difference predicting unit 21 extracts the temperature difference ΔT based on the two or more temperature measurement devices 100 from the extraction port OUT side and / or the temperature measurement device 100E in the vicinity of the extraction port OUT. It is desirable to predict the temperature difference ΔT at the time of extraction based on the temperature difference ΔT based on two or more temperature measuring devices 100 positioned on the OUT side. While the temperature difference prediction unit 21 predicts the temperature difference ΔT at the time of extraction, as shown in FIG. 3, the temperature difference ΔT is expected to temporarily increase and then decrease. Therefore, it is often possible to improve the prediction accuracy by predicting the temperature difference ΔT at the time of extraction based on the temperature difference ΔT after turning to decrease. Therefore, it is desirable to perform temperature difference prediction using the temperature difference ΔT based on two or more temperature measuring devices 100 from the extraction port OUT side. In addition, when the heating control is performed so that the steel slab F at the time of extraction is matured by the furnace control unit 23 described later, this heating adjustment is performed immediately before the extraction in order to suppress the influence on other steel slabs F. It is desirable to be performed in the soaking zone. Therefore, when performing such heating adjustment, it is desirable to predict the temperature difference ΔT during extraction even upstream of the soaking zone where this heating adjustment is performed.

なお、温度差予測部21による抽出時温度差ΔTの予測方法としては、例えば、抽出時以外の2以上の温度差ΔTに基づく外挿(補外)による方法が挙げられる。なお、外挿方法としては、線形近似や非線形近似など様々な方法が使用可能であるが、特に限定されるものではないため、ここでの詳しい説明は省略する。また、その他の予測方法としては、加熱実績に基づく方法が挙げられる。例えば、同一又は類似の材質及び寸法の鋼片Fについて、同一又は類似の搬送速度及び燃焼量で以前に加熱した実績が有れば、その加熱時に測定したスキッドマーク温度ΔTと、加熱中の鋼片Fに対して測定したスキッドマーク温度ΔTとを比較することにより、抽出時のスキッドマーク温度ΔTを予測することも可能である。   As a method for predicting the temperature difference ΔT during extraction by the temperature difference prediction unit 21, for example, a method by extrapolation (extrapolation) based on two or more temperature differences ΔT other than during extraction may be mentioned. Various methods such as linear approximation and nonlinear approximation can be used as the extrapolation method, but are not particularly limited, and thus detailed description thereof is omitted here. In addition, as another prediction method, a method based on the heating record can be cited. For example, for a steel slab F of the same or similar material and size, if there is a past record of heating at the same or similar conveying speed and combustion amount, the skid mark temperature ΔT measured during the heating and the steel being heated By comparing the skid mark temperature ΔT measured for the piece F, it is also possible to predict the skid mark temperature ΔT at the time of extraction.

判定部22は、上記第1実施形態に係る判定部14と同様の動作、つまり温度差算出部12により算出された実際の温度差ΔTに基づいて、鋼片Fの加熱完了を判定することも可能である。この判定の詳しい動作は、判定部14と同様である。しかし、判定部22は、事後的な判定だけでなく、事前の判定をも行うことができる。つまり、判定部22は、更に、温度差予測部21により予測された抽出時温度差ΔTに基づいて、鋼片Fの加熱が抽出時に完了していることが予想されるか否かを判定することが可能である。この熟熱判定における判定方法としては、その判定に使用する温度差ΔTが実測に基づくものではなく、予測温度差ΔTであること以外は、上記判定部14と同様の方法を使用することができる。なお、ここでは、予測された抽出時温度差ΔTが目標温度差Tc以下である場合に、加熱完了つまり熟熱していると判定する場合を例に挙げて説明する。   The determination unit 22 also determines the completion of heating of the steel slab F based on the same operation as the determination unit 14 according to the first embodiment, that is, based on the actual temperature difference ΔT calculated by the temperature difference calculation unit 12. Is possible. The detailed operation of this determination is the same as that of the determination unit 14. However, the determination unit 22 can perform not only a posteriori determination but also a prior determination. That is, the determination unit 22 further determines whether or not the heating of the steel slab F is expected to be completed at the time of extraction based on the temperature difference ΔT during extraction predicted by the temperature difference prediction unit 21. It is possible. As a determination method in the determination of the ripe heat, a method similar to that of the determination unit 14 can be used except that the temperature difference ΔT used for the determination is not based on actual measurement but is the predicted temperature difference ΔT. . Here, a case will be described as an example where it is determined that heating is complete, that is, when the predicted temperature difference ΔT during extraction is equal to or less than the target temperature difference Tc.

この温度差予測部21による抽出時温度差ΔTの予測と、その予測温度差ΔTによる判定部22による判定例について、図6を参照しつつ説明する。図6は、本実施形態に係る加熱制御装置による温度差予測及び熟熱判定例を説明するための説明図である。   A prediction of the temperature difference ΔT during extraction by the temperature difference prediction unit 21 and a determination example by the determination unit 22 based on the predicted temperature difference ΔT will be described with reference to FIG. FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining an example of temperature difference prediction and mature heat determination by the heating control apparatus according to the present embodiment.

図6では、第2加熱帯の温度測定装置100Dによる温度差ΔTと、抽出直前である均熱帯の温度測定装置100Eによる温度差ΔTとに基づいて、温度差予測部21が、抽出時(抽出口OUT到達時)の鋼片Fの温度差ΔT(図6中の白丸○)を予測した例を示している。この例の場合、予測温度差ΔT(○)は、目標温度差Tc(例えば15℃)よりも低くなると算出されている。従って、判定部22は、この場合、抽出時に鋼片Fは熟熱していると判定する。この場合、抽出直前の温度測定装置100Eの温度差ΔTにより判定がおこなわれる場合に比べて、温度測定装置100Eと抽出口OUTとの間の距離搬送される間に行われる加熱分も考慮されるため、より正確な鋼片Fの熟熱判定が可能である。   In FIG. 6, based on the temperature difference ΔT by the temperature measuring device 100D in the second heating zone and the temperature difference ΔT by the soaking zone temperature measuring device 100E immediately before extraction, the temperature difference prediction unit 21 performs the extraction (extraction An example in which the temperature difference ΔT (white circle in FIG. 6) of the steel slab F at the time of arrival at the mouth OUT is predicted is shown. In the case of this example, the predicted temperature difference ΔT (◯) is calculated to be lower than the target temperature difference Tc (for example, 15 ° C.). Accordingly, in this case, the determination unit 22 determines that the steel piece F is matured during extraction. In this case, as compared with the case where the determination is made based on the temperature difference ΔT of the temperature measurement device 100E immediately before extraction, the amount of heating performed while the distance between the temperature measurement device 100E and the extraction port OUT is conveyed is also taken into consideration. Therefore, it is possible to more accurately determine the ripe heat of the steel piece F.

一方、図7〜図9に、予測温度差ΔTが熟熱判定条件を満たさない場合の例を示す。図7〜図9は、それぞれ本実施形態に係る加熱制御装置による加熱制御方法の第1例〜第3例を説明するための説明図である。   On the other hand, FIGS. 7 to 9 show examples in which the predicted temperature difference ΔT does not satisfy the mature heat determination condition. 7-9 is explanatory drawing for demonstrating the 1st example-3rd example of the heating control method by the heating control apparatus which concerns on this embodiment, respectively.

図7〜図9では、後述する炉制御部23による加熱調整が行われた後の温度差ΔT(●)の変化も示しているが、このような調整が行われない場合の温度差ΔTを、黒四角(■)のデータ点として示している。   7 to 9 also show changes in the temperature difference ΔT (●) after the heating adjustment by the furnace control unit 23 described later. However, the temperature difference ΔT in the case where such adjustment is not performed is shown. The data points are shown as black squares (■).

図7に、抽出直前である均熱帯の温度測定装置100Eよりも上流の、第1加熱帯の温度測定装置100Cによる温度差ΔTと、第2加熱帯の温度測定装置100Dによる温度差ΔTとに基づいて、温度差予測部21が、抽出時(抽出口OUT到達時)の鋼片Fの温度差ΔT(図7中の白四角□)を予測した例を示している。この例の場合、予測温度差ΔT(□)は、目標温度差Tc(例えば15℃)よりも高くなると算出されている。従って、判定部22は、この場合、抽出時に鋼片Fは熟熱しないことが予想されると判定する。そこで、判定部22は、炉制御部23に、鋼片Fの加熱調整が必要である旨の指示を出すと共に、均熱帯直前の温度分布(温度測定装置100Dによる測定結果)を炉制御部23に出力することになる。   FIG. 7 shows a temperature difference ΔT by the temperature measuring device 100C in the first heating zone and a temperature difference ΔT by the temperature measuring device 100D in the second heating zone upstream of the soaking zone temperature measuring device 100E immediately before extraction. Based on this, an example is shown in which the temperature difference prediction unit 21 predicts the temperature difference ΔT (white square □ in FIG. 7) of the steel piece F at the time of extraction (when the extraction port OUT arrives). In this example, the predicted temperature difference ΔT (□) is calculated to be higher than the target temperature difference Tc (for example, 15 ° C.). Therefore, in this case, the determination unit 22 determines that the steel slab F is expected not to be fully heated during extraction. Therefore, the determination unit 22 instructs the furnace control unit 23 that the heating adjustment of the steel slab F is necessary, and the furnace control unit 23 indicates the temperature distribution immediately before the soaking season (measurement result by the temperature measuring device 100D). Will be output.

なお、この出力を受けた炉制御部23は、加熱炉1による加熱状態を調整し、その調整結果は、温度測定装置100Eによる測定結果にも反映される。そこで、上記温度差予測部21は、温度測定装置100Eの温度差ΔTと他の温度差ΔTとに基づいて、再び抽出時の温度差ΔTを予測し、判定部22は、その予測結果である温度差ΔTに基づいて再び同様の熟熱判定を行うことが望ましい。   In addition, the furnace control part 23 which received this output adjusts the heating state by the heating furnace 1, and the adjustment result is reflected also in the measurement result by the temperature measuring apparatus 100E. Therefore, the temperature difference prediction unit 21 predicts the temperature difference ΔT at the time of extraction again based on the temperature difference ΔT of the temperature measurement device 100E and other temperature differences ΔT, and the determination unit 22 indicates the prediction result. It is desirable to perform the same mature heat determination again based on the temperature difference ΔT.

炉制御部23は、温度差予測部21が予測した温度差ΔTに基づいて、判定部22による判定結果が加熱完了を示すように、均熱帯における加熱炉1の加熱状態を調整する。この際、炉制御部23は、どのように加熱状態を調整するかなどについて、均熱帯直前の温度測定装置100Dが測定した温度分布に基づいて決定してもよい。この加熱状態の制御方法としては、上述の通り、様々な方法が使用可能である。しかし、本実施形態では「バーナ2による炉温調整」、「局部加熱装置6による局部加熱」及び「搬送速度の調整」の少なくとも1以上が、制御方法として使用される場合について説明する。この3つの加熱調整のうち、いずれを行うかは、予測温度差ΔTだけでなく、均熱帯直前の温度分布や、エネルギー効率、加熱期限等に基づいて、炉制御部23が決定することが望ましい。この各加熱調整を行うために、炉制御部23は、図5Aに示すように、炉温制御部231と、搬送速度制御部232と、局部加熱制御部233とを有する。各加熱調整の方法及び特徴例等については、各構成において説明することとし、以下では、これらの構成について説明する。   Based on the temperature difference ΔT predicted by the temperature difference prediction unit 21, the furnace control unit 23 adjusts the heating state of the heating furnace 1 in the soaking zone so that the determination result by the determination unit 22 indicates the completion of heating. At this time, the furnace control unit 23 may determine how to adjust the heating state based on the temperature distribution measured by the temperature measuring device 100D immediately before soaking. As the method for controlling the heating state, various methods can be used as described above. However, in the present embodiment, a case will be described in which at least one of “furnace temperature adjustment by the burner 2”, “local heating by the local heating device 6”, and “adjustment of the conveyance speed” is used as a control method. Which of the three heating adjustments is to be performed is preferably determined by the furnace control unit 23 based not only on the predicted temperature difference ΔT but also on the temperature distribution immediately before soaking, the energy efficiency, the heating deadline, and the like. . In order to perform each heating adjustment, the furnace control unit 23 includes a furnace temperature control unit 231, a conveyance speed control unit 232, and a local heating control unit 233 as shown in FIG. 5A. Each heating adjustment method and characteristic examples will be described in each configuration, and these configurations will be described below.

炉温制御部231は、温度差予測部21により予測された温度差ΔTに基づいて、その予測に使用された温度分布を測定した温度測定装置100(例えば温度測定装置100C,100D)よりも搬送方向下流における加熱炉1(つまり均熱帯)の炉温を制御する。そして、炉温制御部231は、予測温度差ΔTの大きさと、炉内雰囲気温度とに基づいて、どの程度雰囲気温度を調整する必要があるかを決定し、決定した分だけ雰囲気温度を調整するために、均熱帯のバーナ2の燃料流量を調整する。この際、炉温制御部231は、加熱炉1の各区間に配置された雰囲気温度測定装置200が測定した炉内雰囲気温度をも参照してもよい。なお、燃焼流量の調整量は、操業実績や調整実績、実験結果等に基づいて、温度差ΔTや温度分布に対応して予め決定されることが望ましい。   The furnace temperature control unit 231 is transported more than the temperature measurement device 100 (for example, temperature measurement devices 100C and 100D) that measures the temperature distribution used for the prediction based on the temperature difference ΔT predicted by the temperature difference prediction unit 21. The furnace temperature of the heating furnace 1 (that is, soaking zone) downstream in the direction is controlled. Then, the furnace temperature control unit 231 determines how much the atmospheric temperature needs to be adjusted based on the predicted temperature difference ΔT and the atmospheric temperature in the furnace, and adjusts the atmospheric temperature by the determined amount. Therefore, the fuel flow rate of the soaking zone burner 2 is adjusted. At this time, the furnace temperature control unit 231 may also refer to the furnace atmosphere temperature measured by the atmosphere temperature measuring apparatus 200 arranged in each section of the heating furnace 1. The adjustment amount of the combustion flow rate is preferably determined in advance corresponding to the temperature difference ΔT and the temperature distribution based on the operation results, the adjustment results, the experimental results, and the like.

図7に示す加熱制御の第1例では、予測された抽出時温度差ΔTが目標温度差Tcを上回るため、その上回る差分から、炉温制御部231は、調整後の雰囲気温度を決定し、その雰囲気温度となるように、燃料流量を減少させる調整を行っている。結果として、加熱調整が行われない場合に比べて、加熱調整が行われる場合の炉温(雰囲気温度)は、均熱帯において低下する。そして、その低下分だけ、炉温調整が行われない場合に比べて、炉温調整が行われた場合の温度差ΔT(黒丸(●))は、均熱帯において減少し、温度差予測部21により予測される温度差ΔT(白丸(○))も、目標温度差Tc以下へと減少する。なお、この図7に示した例において、炉温制御部231が雰囲気温度を下げることにより実際の鋼片Fにおける温度差ΔTが減少した理由は、雰囲気温度を下げることにより、雰囲気温度の影響を受けて昇温しやすい第1位置P1の昇温速度を下げて、その結果、雰囲気温度に対する感度が小さい第2位置P2の温度T2と第1位置P1の温度T1との差が減少したためである。   In the first example of the heating control shown in FIG. 7, since the predicted extraction temperature difference ΔT exceeds the target temperature difference Tc, the furnace temperature control unit 231 determines the adjusted ambient temperature from the difference that exceeds, Adjustments are made to reduce the fuel flow rate so that the ambient temperature is reached. As a result, the furnace temperature (atmosphere temperature) when the heating adjustment is performed is lower in the soaking zone than when the heating adjustment is not performed. Then, the temperature difference ΔT (black circle (●)) when the furnace temperature adjustment is performed is reduced in the soaking zone compared to the case where the furnace temperature adjustment is not performed by the decrease, and the temperature difference prediction unit 21 The temperature difference ΔT predicted by (white circle (◯)) also decreases to the target temperature difference Tc or less. In the example shown in FIG. 7, the reason why the temperature difference ΔT in the actual steel slab F is reduced by the furnace temperature control unit 231 lowering the ambient temperature is that the effect of the ambient temperature is reduced by lowering the ambient temperature. This is because the temperature increase rate at the first position P1 that is likely to increase is lowered, and as a result, the difference between the temperature T2 at the second position P2 and the temperature T1 at the first position P1, which is less sensitive to the ambient temperature, is reduced. .

この炉温制御部231による加熱調整が行われる場合、他の加熱調整と比べて搬送速度を落とすことがないため生産性を落とさずに済むだけでなく、局部加熱装置6を配置する必要もないため加熱炉1又は加熱制御装置20を容易かつ低コストで構成することができる。なお、目標温度差Tcとして下限値が設けられ、予測温度差ΔTがその下限値を下回る場合には、炉温制御部231は、雰囲気温度が上昇するように、バーナ2を制御することとなる。   When the heating adjustment by the furnace temperature control unit 231 is performed, the conveyance speed is not lowered as compared with other heating adjustments, so that not only the productivity is not lowered but also the local heating device 6 is not required to be arranged. Therefore, the heating furnace 1 or the heating control device 20 can be configured easily and at low cost. In addition, when the lower limit is provided as the target temperature difference Tc and the predicted temperature difference ΔT is lower than the lower limit, the furnace temperature control unit 231 controls the burner 2 so that the ambient temperature rises. .

搬送速度制御部232は、温度差予測部21により予測された温度差ΔTに基づいて、搬送装置による鋼片Fの搬送速度を制御する。つまり、搬送速度制御部232は、鋼片F毎の均熱帯における在炉時間を調整することになる。この際、搬送速度制御部232は、どの程度搬送速度を調整するのかを、予測された温度差ΔTに基づいて決定してもよいが、更に、加熱炉1の各区間に配置された雰囲気温度測定装置200が測定した炉内雰囲気温度をも参照してもよい。搬送速度の調整量は、操業実績や調整実績、実験結果等に基づいて、温度差ΔTや温度分布に対応して予め決定されることが望ましい。   The conveyance speed control unit 232 controls the conveyance speed of the steel slab F by the conveyance device based on the temperature difference ΔT predicted by the temperature difference prediction unit 21. That is, the conveyance speed control unit 232 adjusts the in-furnace time in the soaking zone for each steel piece F. At this time, the conveyance speed control unit 232 may determine how much the conveyance speed is to be adjusted based on the predicted temperature difference ΔT, and further, the ambient temperature disposed in each section of the heating furnace 1. The furnace atmosphere temperature measured by the measuring apparatus 200 may also be referred to. It is desirable that the adjustment amount of the conveyance speed is determined in advance corresponding to the temperature difference ΔT and the temperature distribution based on the operation results, the adjustment results, the experimental results, and the like.

図8に示す加熱制御の第2例では、予測された抽出時温度差ΔTが目標温度差Tcを上回るため、その上回る差分から、搬送速度制御部232は、調整後の搬送速度を決定し、その搬送速度(例えば10%減)となるように、搬送装置(可動スキッド等)を制御している。結果として、搬送速度調整による加熱調整が行われない場合に比べて、加熱調整が行われる場合の温度差ΔT(黒丸(●))は、均熱帯において減少し、温度差予測部21により予測される温度差ΔT(白丸(○))も、目標温度差Tc以下へと減少する。なお、この図8に示した例において、搬送速度を調整することにより温度差ΔTが減少した理由は、第1位置P1の温度T1は炉温との差が小さく昇温しにくいのに対し、第2位置P2の温度T2は炉温との差が大きいために昇温速度が速いので、均熱帯の在炉時間を延長させることで、第2位置P2の温度T2と第1位置P1の温度T1との差が減少したためである。   In the second example of heating control shown in FIG. 8, since the predicted extraction temperature difference ΔT exceeds the target temperature difference Tc, the conveyance speed control unit 232 determines the adjusted conveyance speed from the difference that exceeds, The transfer device (movable skid or the like) is controlled so that the transfer speed (for example, 10% reduction) is achieved. As a result, the temperature difference ΔT (black circle (●)) in the case where the heating adjustment is performed is reduced in the soaking zone and is predicted by the temperature difference prediction unit 21 as compared with the case where the heating adjustment by the conveyance speed adjustment is not performed. Temperature difference ΔT (white circle (◯)) also decreases to the target temperature difference Tc or less. In the example shown in FIG. 8, the reason why the temperature difference ΔT is reduced by adjusting the conveyance speed is that the temperature T1 at the first position P1 has a small difference from the furnace temperature and is difficult to raise. Since the temperature T2 at the second position P2 has a large difference from the furnace temperature, the rate of temperature increase is fast. Therefore, the temperature T2 at the second position P2 and the temperature at the first position P1 can be increased by extending the soaking time in the soaking zone. This is because the difference from T1 has decreased.

この搬送速度制御部232による加熱調整が行われる場合、他の加熱調整と比べて、バーナの燃料流量を増やす必要がないためエネルギー消費量の増加を抑制することができ、かつ、局部加熱装置6を配置する必要もないため加熱炉1又は加熱制御装置20を容易かつ低コストで構成することができる。なお、目標温度差Tcとして下限値が設けられ、予測温度差ΔTがその下限値を下回る場合には、搬送速度制御部232は、搬送速度が増加するように、搬送装置を制御することとなる。   When the heating adjustment by the transport speed control unit 232 is performed, it is not necessary to increase the fuel flow rate of the burner as compared with other heating adjustments, so that an increase in energy consumption can be suppressed, and the local heating device 6 Therefore, the heating furnace 1 or the heating control device 20 can be configured easily and at low cost. Note that when a lower limit is provided as the target temperature difference Tc and the predicted temperature difference ΔT is less than the lower limit, the transport speed control unit 232 controls the transport device so that the transport speed increases. .

局部加熱制御部233は、温度差予測部21により予測された温度差ΔTに基づいて、その予測に使用された温度分布を測定した温度測定装置100(例えば温度測定装置100C,100D)よりも搬送方向下流に配置された局部加熱装置6を、鋼片Fの一部を局部加熱するように制御する。この際、局部加熱制御部233は、いずれの位置をどれだけ加熱するかを、予測された温度差ΔTに基づいて決定してもよいが、更に、加熱炉1の各区間に配置された雰囲気温度測定装置200が測定した炉内雰囲気温度をも参照してもよい。いずれの位置をどれだけ加熱するのかは、操業実績や調整実績、実験結果等に基づいて、温度差ΔTや温度分布に対応して予め決定されることが望ましい。   The local heating control unit 233 is transported more than the temperature measurement device 100 (for example, the temperature measurement devices 100C and 100D) that measures the temperature distribution used for the prediction based on the temperature difference ΔT predicted by the temperature difference prediction unit 21. The local heating device 6 disposed downstream in the direction is controlled so as to locally heat a part of the steel slab F. At this time, the local heating control unit 233 may determine how much of which position is to be heated based on the predicted temperature difference ΔT, but further, the atmosphere arranged in each section of the heating furnace 1 The furnace atmosphere temperature measured by the temperature measuring device 200 may also be referred to. It is desirable that how much of which position is heated is determined in advance corresponding to the temperature difference ΔT and the temperature distribution based on operation results, adjustment results, experimental results, and the like.

図9に示す加熱制御の第3例では、予測された抽出時温度差ΔTが目標温度差Tcを上回るため、その上回る差分から、局部加熱制御部233は、第2位置P2の近傍におけるスキッドビーム3に対応する位置を、局所的に加熱している。結果として、局所加熱による加熱調整が行われない場合に比べて、加熱調整が行われる場合の温度差ΔT(黒丸(●))は、均熱帯において減少し、温度差予測部21により予測される温度差ΔT(白丸(○))も、目標温度差Tc以下へと減少する。   In the third example of the heating control shown in FIG. 9, since the predicted temperature difference ΔT during extraction exceeds the target temperature difference Tc, the local heating control unit 233 determines that the skid beam in the vicinity of the second position P2 is based on the difference. The position corresponding to 3 is locally heated. As a result, the temperature difference ΔT (black circle (●)) in the case where the heating adjustment is performed is reduced in the soaking zone compared with the case where the heating adjustment by the local heating is not performed, and is predicted by the temperature difference prediction unit 21. The temperature difference ΔT (white circle (◯)) also decreases to the target temperature difference Tc or less.

この局部加熱制御部233による加熱調整が行われる場合、他の加熱調整と比べて、対象となる鋼片Fのみを局所的に加熱することが可能であるため他の鋼片Fに与える影響が少なく済む。なお、目標温度差Tcとして下限値が設けられ、予測温度差ΔTがその下限値を下回る場合には、局部加熱制御部233は、第1位置P1の近傍におけるスキッドビーム3に対応する位置を局所的に加熱することとなる。   When the heating adjustment by the local heating control unit 233 is performed, it is possible to locally heat only the target steel slab F as compared to other heating adjustments, and thus the influence on the other steel slab F is affected. Less. In addition, when the lower limit value is provided as the target temperature difference Tc and the predicted temperature difference ΔT is lower than the lower limit value, the local heating control unit 233 sets the position corresponding to the skid beam 3 in the vicinity of the first position P1 locally. Will be heated.

以上、本発明の第2実施形態に係る加熱制御装置20の構成について説明した。
次に、本発明の第2実施形態に係る加熱制御装置20の動作について、図10を参照しつつ説明する。なお、以下では、図4に示した第1実施形態と同様の動作については詳しい説明を省略する。
The configuration of the heating control device 20 according to the second embodiment of the present invention has been described above.
Next, operation | movement of the heating control apparatus 20 which concerns on 2nd Embodiment of this invention is demonstrated, referring FIG. In the following, detailed description of operations similar to those of the first embodiment shown in FIG. 4 is omitted.

2−3.加熱制御装置の動作
図10は、本実施形態に係る加熱制御装置の動作について説明するための説明図である。
図10に示すように、図4のステップS07の代りにステップS101が処理される。
2-3. Operation of Heating Control Device FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining the operation of the heating control device according to the present embodiment.
As shown in FIG. 10, step S101 is processed instead of step S07 in FIG.

ステップS101では、温度差予測部21が、抽出時の温度差ΔTの予測が可能なデータ数(つまり例えば温度測定装置100A〜100Dの温度差ΔT)が温度差記憶部13に記録されているか否かを確認する。そして、温度差予測に必要なデータ数が揃っていない場合には、ステップS09へと進み、必要なデータ数が揃っている場合には、ステップS103に進む。   In step S <b> 101, whether or not the temperature difference prediction unit 21 has recorded in the temperature difference storage unit 13 the number of data for which the temperature difference ΔT at the time of extraction can be predicted (that is, for example, the temperature difference ΔT of the temperature measuring devices 100 </ b> A to 100 </ b> D). To check. If the number of data necessary for temperature difference prediction is not complete, the process proceeds to step S09. If the necessary number of data is complete, the process proceeds to step S103.

ステップS103(温度差予測ステップの一例)では、温度差予測部21が、温度差記憶部13に記録された2以上の温度差ΔTに基づいて、抽出時の温度差ΔTを算出する。そして、ステップS105に進む。   In step S103 (an example of a temperature difference prediction step), the temperature difference prediction unit 21 calculates a temperature difference ΔT during extraction based on two or more temperature differences ΔT recorded in the temperature difference storage unit 13. Then, the process proceeds to step S105.

ステップS105(判定ステップの一例)では、判定部22が、温度差予測部21による温度差予測結果に基づいて、鋼片Fの加熱が完了することが予測されるか否かを確認する。加熱完了、つまり鋼片Fが熟熱することが予測される場合には、ステップS109へと進む一方、熟熱することが予測されない場合には、ステップS107に進む。なお、この判定結果予測は、外部の記録装置に記録されたり、外部の表示装置に表示されてもよい。   In step S105 (an example of a determination step), the determination unit 22 checks whether or not the heating of the steel slab F is predicted based on the temperature difference prediction result by the temperature difference prediction unit 21. When it is predicted that the heating has been completed, that is, when the steel slab F will be matured, the process proceeds to step S109. The determination result prediction may be recorded on an external recording device or displayed on an external display device.

ステップS107では、炉制御部23が、加熱炉1における均熱帯での加熱状態を調整する。この際、上記3の調整例のいずれ(組み合わせや全てでもよい。)を使用するかを、炉制御部23が、予測温度差ΔTやエネルギー効率、加熱期限等に基づいて決定する。そして、選択された調整例における調整量についても、炉制御部23の炉温制御部231,搬送速度制御部232及び局部加熱制御部233のそれぞれが、予測温度差ΔT等に基づいて決定し、加熱調整が行われる。このステップS107の処理後はステップS109に進む。   In step S107, the furnace control unit 23 adjusts the heating state in the soaking zone in the heating furnace 1. At this time, which of the three adjustment examples (combination or all of them) may be used is determined by the furnace control unit 23 based on the predicted temperature difference ΔT, energy efficiency, heating time limit, and the like. And also about the adjustment amount in the selected adjustment example, each of the furnace temperature control unit 231, the conveyance speed control unit 232 and the local heating control unit 233 of the furnace control unit 23 is determined based on the predicted temperature difference ΔT, etc. Heating adjustment is performed. After the process of step S107, the process proceeds to step S109.

ステップS109(温度測定ステップの一例)では、抽出直前の均熱帯の温度測定装置100Eが、ステップS01やステップS09と同様に鋼片Fの温度分布を測定し、その温度分布を記憶部142に記録する。そして、ステップS111に進む。   In step S109 (an example of a temperature measurement step), the soaking zone temperature measurement apparatus 100E immediately before extraction measures the temperature distribution of the steel slab F in the same manner as in steps S01 and S09, and records the temperature distribution in the storage unit 142. To do. Then, the process proceeds to step S111.

ステップS111(温度差算出ステップの一例)では、温度差算出部12が、ステップS05と同様に、温度測定装置100Eが測定した温度分布から、第1位置P1と第2位置P2の温度差ΔTを、上記式Aに基づいて算出する。そして、ステップS113に進む。   In step S111 (an example of a temperature difference calculation step), the temperature difference calculation unit 12 calculates the temperature difference ΔT between the first position P1 and the second position P2 from the temperature distribution measured by the temperature measurement device 100E, as in step S05. , Based on the above formula A. Then, the process proceeds to step S113.

ステップS113(温度差予測ステップの一例)では、温度差予測部21が、ステップS103と同様に、温度測定装置100Eに対するものを含む温度差記憶部13に記録された2以上の温度差ΔTに基づいて、抽出時の温度差ΔTを算出する。そして、ステップS115に進む。   In step S113 (an example of a temperature difference prediction step), the temperature difference prediction unit 21 is based on two or more temperature differences ΔT recorded in the temperature difference storage unit 13 including the one for the temperature measurement device 100E, as in step S103. Thus, the temperature difference ΔT during extraction is calculated. Then, the process proceeds to step S115.

ステップS115では、判定部22が、ステップS113における温度差予測部21による温度差予測結果に基づいて、鋼片Fの加熱が完了することが予測されるか否かを判定する。そして、判定結果は、外部の記録装置に記録されたり、外部の表示装置に表示される。   In step S115, the determination unit 22 determines whether or not the heating of the steel slab F is predicted to be completed based on the temperature difference prediction result by the temperature difference prediction unit 21 in step S113. The determination result is recorded on an external recording device or displayed on an external display device.

2−4.本実施形態による効果等
以上、本発明の第2実施形態に係る加熱制御装置20の構成及び動作等について説明した。この加熱制御装置20によれば、もちろん、上記第1実施形態に係る加熱制御装置10が奏することができる作用効果等をも奏することが可能である。それに加えて更に、この加熱制御装置20によれば、複数の温度測定装置100に対応する温度差ΔTから、抽出時の温度差ΔTを予測し、その予測結果に基づいて、鋼片Fの熟熱度合を判定することが可能である。従って、上記第1実施形態における熟熱判定と比べても、更に、その判定精度を向上させることが可能である。
2-4. Effects and the like according to this embodiment The configuration and operation of the heating control device 20 according to the second embodiment of the present invention have been described above. According to this heating control device 20, of course, it is possible to achieve the effects and the like that can be achieved by the heating control device 10 according to the first embodiment. In addition, according to the heating control device 20, the temperature difference ΔT at the time of extraction is predicted from the temperature differences ΔT corresponding to the plurality of temperature measuring devices 100, and the aging of the steel slab F is determined based on the prediction result. It is possible to determine the degree of heat. Therefore, the determination accuracy can be further improved as compared with the determination of the mature heat in the first embodiment.

また、この熟熱判定を予め均熱帯以前に事前に行い、その判定結果が、鋼片Fの加熱不足や過加熱が予測される場合には、炉制御部23による加熱調整を行うことが可能である。その結果、予想された加熱不足や過加熱を解消することが可能である。従って、加熱炉1における鋼片Fへの加熱精度を大幅に向上させることが可能である。   In addition, this maturity determination is performed in advance before soaking, and if the determination result is predicted to be insufficient heating or overheating of the steel slab F, it is possible to perform heating adjustment by the furnace control unit 23. It is. As a result, it is possible to eliminate the expected underheating and overheating. Therefore, it is possible to greatly improve the heating accuracy of the steel slab F in the heating furnace 1.

なお、上記第1実施形態に係る加熱制御装置10及び第2実施形態に係る加熱制御装置20は、例えば、汎用又は専用のコンピュータで構成されてもよい。そして、このコンピュータに上記各構成の機能を実現させるプログラムを実行させることにより、加熱制御装置10又は加熱制御装置20を構成することができる。なお、コンピュータは、CPU(Central Processing Unit)と、HDD(Hard Disk Drive)・ROM(Read Only Memory)・RAM(Random Access Memory)等の記録装置と、LAN(Local Area Network)・インターネット等のネットワークに接続された通信装置と、マウス・キーボード等の入力装置と、フレキシブルディスク等の磁気ディスク、各種のCD(Compact Disc)・MO(Magneto Optical)ディスク・DVD(Digital Versatile Disc)等の光ディスク、半導体メモリ等のリムーバブル記憶媒体等を読み書きするドライブと、モニタなどの表示装置・スピーカやヘッドホンなどの音声出力装置などの出力装置等と、を有してもよい。そして、このコンピュータは、記録装置・リムーバブル記憶媒体に記録されたプログラム、又はネットワークを介して取得したプログラムを実行することにより、加熱制御装置10又は加熱制御装置20の各構成の機能を実現することができる。   The heating control device 10 according to the first embodiment and the heating control device 20 according to the second embodiment may be configured by, for example, a general purpose or dedicated computer. And the heating control apparatus 10 or the heating control apparatus 20 can be comprised by making this computer run the program which implement | achieves the function of said each structure. The computer includes a CPU (Central Processing Unit), a recording device such as an HDD (Hard Disk Drive), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and a LAN (Local Area Network). Communication devices connected to the computer, input devices such as a mouse / keyboard, magnetic disks such as flexible disks, optical disks such as various CDs (Compact Discs), MOs (Magneto Optical) disks, DVDs (Digital Versatile Discs), and semiconductors Drives that read and write to removable storage media such as memory, display devices such as monitors, speakers, headphones, etc. And an output device such as an audio output device. And this computer implement | achieves the function of each structure of the heating control apparatus 10 or the heating control apparatus 20 by running the program recorded on the recording device and the removable storage medium, or the program acquired via the network. Can do.

3.各実施形態で使用される温度測定装置及び温度測定方法
次に、本発明の各実施形態で使用される温度測定装置及び温度測定方法について説明する。なお、上述の通り、本発明の各実施形態では、温度測定装置及び温度測定方法は、鋼片表面の温度分布を測定するもので有れば様々なものが、使用可能であるが、ここで説明する温度測定装置及び温度測定方法は、他の温度測定装置及び温度測定方法に比べて温度分布を非常に正確に測定することが可能である。このように正確に表面温度分布を測定することにより、本発明の各実施形態に係る加熱制御装置及び方法は、上述のような効果を更に高めて、より正確に鋼片の熟熱を判定することが可能となる。従って、以下では、この温度測定装置及び温度測定方法について図11〜図20を参照しつつ詳細に説明する。
3. Next, a temperature measuring device and a temperature measuring method used in each embodiment of the present invention will be described. As described above, in each embodiment of the present invention, various temperature measuring devices and methods can be used as long as they measure the temperature distribution on the surface of the steel slab. The temperature measuring device and the temperature measuring method to be described can measure the temperature distribution very accurately as compared with other temperature measuring devices and temperature measuring methods. By accurately measuring the surface temperature distribution in this manner, the heating control device and method according to each embodiment of the present invention further enhances the above-described effects and more accurately determines the heat of maturation of the billet. It becomes possible. Therefore, in the following, the temperature measuring device and the temperature measuring method will be described in detail with reference to FIGS.

なお、以下では、この温度測定装置及び温度測定方法が如何に関連技術に係る他の温度測定装置及び温度測定方法に比べて正確に温度分布を測定することができるのかについて理解が容易になるように、まず、関連技術について説明し、その後、本発明の各実施形態に用いられる温度測定方法について説明する。そして、この方法を実現するための温度測定装置について説明した後、各実施形態に用いられる温度測定装置及び温度測定方法による実施例について説明する。更に、この各実施形態に用いられる温度測定装置及び温度測定方法の効果の例について、上記特許文献3〜5と比較しつつ説明する。   In the following, it will be easier to understand how the temperature measurement device and the temperature measurement method can measure the temperature distribution more accurately than other temperature measurement devices and temperature measurement methods according to the related art. First, a related technique will be described, and then a temperature measurement method used in each embodiment of the present invention will be described. And after explaining the temperature measuring device for realizing this method, the example by the temperature measuring device and temperature measuring method used for each embodiment is explained. Furthermore, an example of the effect of the temperature measurement device and the temperature measurement method used in each of the embodiments will be described in comparison with Patent Documents 3 to 5.

つまり、以下では、本発明の各実施形態の理解が容易になるように、次の順序で説明する
3−1.関連技術
3−2.各実施形態で使用する温度測定方法の概要
3−3.各実施形態で使用される温度測定装置例
3−4.各実施形態で使用される温度測定装置による測定例
3−5.各実施形態で使用される温度測定装置等による効果の例
That is, the following will be described in the following order so that each embodiment of the present invention can be easily understood. 3-1. Related technology 3-2. Outline of temperature measurement method used in each embodiment 3-3. Example of temperature measuring device used in each embodiment 3-4. Measurement example by temperature measuring device used in each embodiment 3-5. Examples of effects of temperature measuring devices used in each embodiment

3−1.関連技術
図20及び図21を参照しつつ、関連技術について説明する。図20及び図21は、関連技術に係る温度測定装置について説明するための説明図である。
3-1. Related Technology A related technology will be described with reference to FIGS. FIG.20 and FIG.21 is explanatory drawing for demonstrating the temperature measuring apparatus which concerns on related technology.

加熱炉内において鋼片の表面温度を非接触で測定する場合には一般には放射温度計等、物体表面からの熱放射エネルギーを計測する方法が用いられる。しかしながら、加熱炉内には炉の内壁や火炎等からの放射エネルギーが存在する。この放射エネルギーが鋼片の表面で反射して放射温度計等のセンサーに入射する。従って、放射温度計等は、鋼片からの熱放射エネルギーと、内壁や火炎等からの放射エネルギーが鋼片の表面で反射した反射エネルギーとの合計に相当する温度を表示するので、反射エネルギーに相当する温度の誤差が生ずる。この反射エネルギーは、迷光、反射光、外部光、背光、迷光雑音等種々の名称で呼ばれているが、いずれも同じものであり、以下「迷光」と記す。   When measuring the surface temperature of a steel slab in a heating furnace in a non-contact manner, a method of measuring thermal radiant energy from an object surface such as a radiation thermometer is generally used. However, in the heating furnace, there is radiant energy from the inner wall of the furnace or flame. This radiant energy is reflected by the surface of the steel slab and enters a sensor such as a radiation thermometer. Therefore, a radiation thermometer displays the temperature corresponding to the sum of the thermal radiant energy from the steel slab and the reflected energy reflected from the surface of the steel slab by the radiant energy from the inner wall or flame. Corresponding temperature errors occur. This reflected energy is called by various names such as stray light, reflected light, external light, back light, stray light noise, etc., all of which are the same, and is hereinafter referred to as “stray light”.

例えば、外気条件下や室温条件下での測定では、大気や室内の壁が発する放射エネルギーは、高温の鋼片の放射エネルギーに比して小さいので迷光誤差が問題になることはない。しかしながら、高温の火炎や炉壁を有する加熱炉においては、迷光による誤差が大きく、このために、正確な温度測定が困難であった。   For example, in measurement under outdoor air conditions or room temperature conditions, the radiant energy emitted from the atmosphere or indoor walls is smaller than the radiant energy of high-temperature steel slabs, so stray light errors do not become a problem. However, in a heating furnace having a high-temperature flame or a furnace wall, errors due to stray light are large, and therefore accurate temperature measurement is difficult.

そこで、迷光の影響を補正して真の物体温度を得るための方法が開発されている。この関連技術に係る方法によれば、図20に示すように、まず、加熱炉911内に温度既知物体912を置き、演算手段918により、その物体912の既知温度から熱放射理論により算出される表面輝度と、その物体912の見掛け輝度の測定値との差異に基づいて、加熱炉911内迷光量を定量する。そして更に、演算手段918により、カメラを有する放射型温度計等の光表面温度測定手段914により計測される鋼片913の見掛けの輝度から、加熱炉911内迷光量を差し引いて鋼片の真の放射エネルギーを算出して温度を得る。そして、その温度が温度表示部919により表示される。このような関連技術としては、例えば、上記特許文献5が挙げられる。   Therefore, a method for correcting the influence of stray light and obtaining a true object temperature has been developed. According to the method related to this related art, as shown in FIG. 20, first, a temperature known object 912 is placed in a heating furnace 911, and is calculated by the heat radiation theory from the known temperature of the object 912 by the calculation means 918. Based on the difference between the surface brightness and the measured value of the apparent brightness of the object 912, the amount of stray light in the heating furnace 911 is quantified. And further, the arithmetic means 918 subtracts the stray light amount in the heating furnace 911 from the apparent luminance of the steel slab 913 measured by the optical surface temperature measuring means 914 such as a radiation thermometer having a camera, and the true slab of the steel slab is obtained. Calculate the radiant energy to obtain the temperature. The temperature is displayed by the temperature display unit 919. As such a related technique, for example, Patent Document 5 is cited.

この方法において、容易に考えうるのは、迷光の補正誤差を小さくするために、鋼片の近傍に温度既知物体を置いて比較する形態である。   In this method, an easily conceivable form is to place an object having a known temperature near the steel slab in order to reduce the stray light correction error.

しかし、そのような形態では、以下のような問題がある。
問題1:鋼片が移動する場合には、その近傍に温度既知物体を置くことが難しい。
問題2:温度既知物体を鋼片の近傍、即ちカメラから離れた位置に置くと、画像の中の温度既知物体の画素数が少なくなる。
However, such a form has the following problems.
Problem 1: When a steel slab moves, it is difficult to place an object with a known temperature in the vicinity thereof.
Problem 2: When an object having a known temperature is placed near the steel piece, that is, away from the camera, the number of pixels of the object having a known temperature in the image is reduced.

上記問題1について説明する。
鋼片が移動する場合、例えばウォーキングビーム式加熱炉等では、鋼片の動きによって温度既知物体が破損する恐れがある。この対策として、鋼片の移動に応じて遮蔽板が移動する機構を設ければ測定システム自体が複雑となり、実用的でない。
The problem 1 will be described.
When the billet moves, for example, in a walking beam type heating furnace or the like, there is a possibility that an object whose temperature is known is damaged by the movement of the billet. As a countermeasure, if a mechanism for moving the shielding plate according to the movement of the steel slab is provided, the measurement system itself becomes complicated, which is not practical.

上記問題2について説明する。
例えば、鋼片が離れた位置に配置されたり、比較的小さい鋼片の温度を計測するためには、鋼片を撮像可能なように、ある程度の解像度を有する撮像装置を使用する必要がある。撮像装置として例えば40万画素のカメラを用いた場合、1画素の視野角は幅0.08度、高さ0.08度程度の小さい領域となる。温度既知物体をカメラから離れた位置に置くと、画像中を占める温度既知物体の領域が非常に小さくなるため、1画素の出力は空間的、時間的変動、信号処理系の外乱等の影響を受け、いくらかのバラツキを生ずる。
The problem 2 will be described.
For example, in order to measure the temperature of a steel slab, the steel slab is arranged at a distant position, or to measure the temperature of a relatively small steel slab, it is necessary to use an imaging device having a certain degree of resolution so that the steel slab can be imaged. For example, when a 400,000-pixel camera is used as the imaging device, the viewing angle of one pixel is a small region having a width of 0.08 degrees and a height of about 0.08 degrees. If a temperature-known object is placed at a position away from the camera, the area of the temperature-known object that occupies the image becomes very small, so the output of one pixel is affected by spatial and temporal fluctuations, signal processing system disturbances, etc. It causes some variation.

図21に1画素単位の出力のバラツキの一例を示す。図21に示すように、1画素単位の出力のバラツキは大きく、このバラツキにより計測精度が低下してしまう恐れがある。従って、高い計測精度を得るためには、単一画素でなく、領域を定めてその領域内の画素の平均値をとる必要があり、少なくとも5×5画素、望ましくは10×10画素以上の平均をとるべきである。   FIG. 21 shows an example of output variations in units of one pixel. As shown in FIG. 21, there is a large variation in output of one pixel unit, and this variation may cause a decrease in measurement accuracy. Therefore, in order to obtain high measurement accuracy, it is necessary to define an area instead of a single pixel and take the average value of the pixels in the area, and at least 5 × 5 pixels, preferably an average of 10 × 10 pixels or more Should be taken.

しかし、例えばカメラから6メートル離れた鋼片の近傍に温度既知物体を配置する場合を考えると、1画素当りの視野角0.08度に相当する幅は10ミリメートル程度になる。10×10画素の平均をとるためには、100×100ミリメートルの領域の平均をとらなければならない。   However, considering a case where an object having a known temperature is arranged in the vicinity of a steel piece 6 meters away from the camera, for example, the width corresponding to a viewing angle of 0.08 degrees per pixel is about 10 millimeters. In order to take an average of 10 × 10 pixels, an area of 100 × 100 millimeters must be averaged.

一方、温度既知物体912としては、図20に示すように、保護管917付き熱電対温度計916を用いることが実用的であり、これは、通常、直径約20〜30ミリメートル程度の大きさであるので、100×100ミリメートルの大きな温度既知物体を設置するのは非現実的である。   On the other hand, as the temperature known object 912, as shown in FIG. 20, it is practical to use a thermocouple thermometer 916 with a protective tube 917, which usually has a diameter of about 20 to 30 millimeters. As such, it is impractical to install a large temperature known object of 100 × 100 millimeters.

本発明者らは、従来の温度測定装置やこの関連技術に係る温度測定装置について鋭意研究を行った結果、上記のような問題1及び問題2等の課題に想到した。この課題に対し、発明者らは、以下に示す手段などにより、温度既知物体、例えば保護管付き熱電対を、鋼片近傍でなく、撮像装置の近傍に設置することにより、迷光の影響を更に効果的に補正することが可能な温度測定方法を発明し、上記各実施形態に係る加熱制御装置及び方法等に使用する場合、その効果を著しく向上させることが可能であることをも見出し、上記発明を完成させた。   As a result of earnest research on the conventional temperature measuring device and the temperature measuring device related to this related art, the present inventors have come up with the problems 1 and 2 as described above. In response to this problem, the inventors further installed the object having a known temperature, for example, a thermocouple with a protective tube, in the vicinity of the imaging piece, not in the vicinity of the steel piece, by the means described below, thereby further affecting the influence of stray light. Inventing a temperature measurement method that can be effectively corrected, and when used in the heating control device and method according to each of the above embodiments, it has also been found that the effect can be remarkably improved. Completed the invention.

3−2.各実施形態で使用する温度測定方法の概要
以下、本発明の各実施形態に係る温度測定装置の概要について説明する。
この温度測定方法は、上述の関連技術に係る温度測定装置を前提に、大きく分けて以下の1〜3のような特徴を有する。
3-2. Outline of Temperature Measuring Method Used in Each Embodiment Hereinafter, an outline of a temperature measuring apparatus according to each embodiment of the present invention will be described.
This temperature measuring method has the following features 1 to 3 broadly on the premise of the temperature measuring device according to the related art described above.

特徴1:迷光を補正するための温度既知物体を、撮像装置の近傍に設置し、かつ、鋼片の放射エネルギーの計測する際、炉内ガスによる吸収及び放射が起こらない波長を選択してその単色輝度分布を計測し、得られた単色輝度分布を迷光補正して温度を求める。
特徴2:温度既知物体は、その大きさが撮像装置の画素数において少なくとも25画素、望ましくは100画素以上となるような位置に配置される。
特徴3:温度既知物体は、その放射率が鋼片の放射率に対して前後0.1の範囲となる材質を用いる。
Feature 1: When a temperature-known object for correcting stray light is installed in the vicinity of the imaging device and the radiation energy of the steel slab is measured, a wavelength at which absorption and emission by the furnace gas do not occur is selected. The monochromatic luminance distribution is measured, and the obtained monochromatic luminance distribution is corrected for stray light to obtain the temperature.
Feature 2: The temperature-known object is arranged at a position where the size is at least 25 pixels, preferably 100 pixels or more, in terms of the number of pixels of the imaging device.
Characteristic 3: The material whose temperature is known uses a material whose emissivity is in the range of 0.1 before and after the emissivity of the steel piece.

この各特徴について順次説明しつつ、各実施形態に係る温度測定装置について説明する。   The temperature measuring device according to each embodiment will be described while sequentially explaining these features.

3−1−1.特徴1
特徴1:迷光を補正するための温度既知物体を、撮像装置の近傍に設置し、かつ、鋼片の放射エネルギーの計測する際、炉内ガスによる吸収及び放射が起こらない波長を選択してその単色輝度分布を計測し、得られた単色輝度分布を迷光補正して温度を求める。
3-1-1. Feature 1
Feature 1: When a temperature-known object for correcting stray light is installed in the vicinity of the imaging device and the radiation energy of the steel slab is measured, a wavelength at which absorption and emission by the furnace gas do not occur is selected. The monochromatic luminance distribution is measured, and the obtained monochromatic luminance distribution is corrected for stray light to obtain the temperature.

なお、この特徴1において、「炉内ガスによる吸収及び放射が起こらない波長」とは、完全に吸収及び放射が起こらないという意味ではなく、他の波長に比べて吸収及び放射が起こりにくい波長を意味する。また、「単色輝度」や「単波長」とは、全波長ではないという意味で、例えば波長の選択精度などにより所定の幅の波長の輝度をも含むものとする。この特徴1及び各実施形態に係る温度測定装置による温度測定過程について説明すると、以下の通りである。   In this feature 1, “the wavelength at which absorption and emission by the furnace gas do not occur” does not mean that absorption and emission do not occur completely, but a wavelength at which absorption and emission are less likely to occur compared to other wavelengths. means. Further, “monochromatic luminance” and “single wavelength” mean that they are not all wavelengths, and include, for example, luminance of a wavelength having a predetermined width depending on wavelength selection accuracy. The temperature measurement process by the feature 1 and the temperature measuring device according to each embodiment will be described as follows.

例えば、温度既知物体と鋼片とが接近している場合には両者に入射する迷光量はほぼ等しいので、温度既知物体の計測結果から得られた迷光量が鋼片にも照射されるものとして、計測した鋼片の放射エネルギーを補正すればよい。しかし、各実施形態の如く両者が離れている場合には、迷光量の相等性は必ずしも保障されない。   For example, when the temperature known object and the steel slab are close to each other, the stray light amount incident on both is almost equal, so the stray light amount obtained from the measurement result of the temperature known object is also irradiated to the steel slab. What is necessary is just to correct | amend the radiant energy of the measured steel piece. However, when the two are separated as in each embodiment, the equality of stray light amounts is not necessarily guaranteed.

そこで、各実施形態に係る温度測定装置では、温度既知物体と鋼片の迷光量の相等性を確保するために、大きく分けて下記の手段を用いる。   Therefore, in the temperature measuring device according to each embodiment, the following means are roughly used in order to ensure the equality of the stray light quantity between the temperature known object and the steel piece.

手段1:炉内ガスによる吸収・放射が起こらない波長を選択し、単波長の測定を行う。
手段2:炉内の温度分布等による誤差の理論的評価を可能にするために、放射伝熱の理論を厳密に適用して迷光補正計算式を作成する。
Means 1: Select a wavelength at which absorption and emission by the gas in the furnace do not occur, and measure a single wavelength.
Mean 2: The stray light correction calculation formula is created by strictly applying the theory of radiant heat transfer in order to enable theoretical evaluation of errors due to temperature distribution in the furnace.

(手段1)
以下、各手段について具体的に述べる。
燃焼炉内には燃料の燃焼によって生じた二酸化炭素や水蒸気などが存在し、これらのガス体は、炉内の放射エネルギーを吸収し、また、自己の温度に応じたエネルギーを放射する。ガスの温度は、炉内の位置によって異なるので、炉内迷光量は、位置によって異なる。しかし、二酸化炭素や水蒸気等のガスが吸収・放射するのは、スペクトルのうちいくつかの特定の波長域に限られている。従って、二酸化炭素の吸収・放射波長域と水蒸気の吸収・放射波長域とを共に避けた波長を計測すれば、炉内ガスの影響を含まない迷光補正が可能である。
(Means 1)
Each means will be specifically described below.
Carbon dioxide, water vapor, and the like generated by the combustion of fuel exist in the combustion furnace, and these gas bodies absorb radiant energy in the furnace and radiate energy corresponding to their own temperature. Since the gas temperature varies depending on the position in the furnace, the amount of stray light in the furnace varies depending on the position. However, the absorption and emission of gases such as carbon dioxide and water vapor are limited to some specific wavelength ranges in the spectrum. Therefore, stray light correction that does not include the influence of the gas in the furnace is possible by measuring the wavelength that avoids both the absorption / radiation wavelength region of carbon dioxide and the absorption / radiation wavelength region of water vapor.

そこで、各実施形態では、上記条件を満たす波長、例えば1μmの単波長を計測することによって、温度既知物体と鋼片との位置が離れている条件下での迷光補正を可能とした。尚、各実施形態の如く、迷光補正の目的で単波長条件を必須とする例は、先例がない。   Therefore, in each embodiment, by measuring a wavelength satisfying the above conditions, for example, a single wavelength of 1 μm, it is possible to correct stray light under a condition in which the position of the temperature known object and the steel piece are separated. In addition, as in each embodiment, there is no precedent for an example in which the single wavelength condition is essential for the purpose of stray light correction.

(手段2)
単波長を用いることに従って、迷光を補正するための計算は、一般的な放射伝熱計算で用いられるStefan−Bolzmannの式でなく、単波長の放射エネルギーを計算するPlankの式を用いる。具体的には下記の手順1〜7により計算する。
(Means 2)
The calculation for correcting stray light in accordance with the use of a single wavelength uses the Plank equation for calculating radiant energy of a single wavelength, not the Stefan-Bolzmann equation used in general radiant heat transfer calculation. Specifically, the calculation is performed according to the following procedures 1 to 7.

手順1:事前に、オフラインの黒体標準炉を用いて、撮像装置の出力と黒体輝度との関係式を作成する。   Procedure 1: In advance, an off-line blackbody standard furnace is used to create a relational expression between the output of the imaging device and the blackbody luminance.

先ず、黒体標準炉の温度をT[K]に保持する。Planckの法則(下記式1)により温度Tにおける黒体輝度Eを計算する。   First, the temperature of the blackbody standard furnace is maintained at T [K]. The black body luminance E at the temperature T is calculated according to Planck's law (the following formula 1).

Figure 2010265533
…(式1)
Figure 2010265533
... (Formula 1)

ここで上記式1の各定数等は、以下の通りである。
E :波長λの黒体輝度[W/m
λ :波長[m]
T :温度[K]
C1:定数 3.74×10−16[W/m
C2:定数 0.014387[μm・K]
Here, each constant of the above-mentioned formula 1 is as follows.
E: Black body luminance of wavelength λ [W / m 3 ]
λ: wavelength [m]
T: Temperature [K]
C1: Constant 3.74 × 10 −16 [W / m 2 ]
C2: Constant 0.014387 [μm · K]

次に、撮像装置で黒体標準炉の標準温度点を計測し、撮像装置の出力Lを得る。温度Tを変えて順次同様の計測を行い、EとLの関係式を最小2乗法等により作成する。ここでは、このEとLの関係式を下記式2とする。   Next, the standard temperature point of the blackbody standard furnace is measured by the imaging device, and the output L of the imaging device is obtained. The same measurement is sequentially performed by changing the temperature T, and a relational expression between E and L is created by the least square method or the like. Here, the relational expression between E and L is represented by the following expression 2.

Figure 2010265533
…(式2)
Figure 2010265533
... (Formula 2)

この式2が表す関係式は、個々の撮像装置固有の特性式を意味するので、新たな撮像装置を導入したとき撮像装置毎に作成する必要がある。ただし撮像装置に固有の特性であるので、この手順1は1回実施すれば、それ以降再度行なう必要はない。また、各実施形態では、計測波長λとして、例えば1μmの波長を用い、その波長の選択には、光学フィルタを使用することができる。しかしながら、計測波長λは、他の波長であってもよく、波長の選択方法は、光学フィルタ以外にも例えば特定の波長のみを撮像する撮像素子を使用したり、撮像装置に含まれる特定の波長を画像解析により抽出する等、様々な方法を使用することができることはいうまでもない。   The relational expression expressed by Expression 2 means a characteristic expression specific to each imaging apparatus, and therefore needs to be created for each imaging apparatus when a new imaging apparatus is introduced. However, since this is a characteristic unique to the imaging apparatus, once this procedure 1 is performed, it is not necessary to perform it again thereafter. In each embodiment, for example, a wavelength of 1 μm is used as the measurement wavelength λ, and an optical filter can be used for selecting the wavelength. However, the measurement wavelength λ may be other wavelengths, and the wavelength selection method may be, for example, using an imaging element that captures only a specific wavelength in addition to the optical filter, or a specific wavelength included in the imaging device Needless to say, various methods can be used, such as extraction by image analysis.

手順2:実際の炉において、温度既知物体例えば保護管付き熱電対の温度T[K]から、下記式3のようにPlanckの法則により黒体輝度Eを算出する。 Procedure 2: In an actual furnace, black body luminance E 1 is calculated from Planck's law from the temperature T 1 [K] of an object with a known temperature, for example, a thermocouple with a protective tube, as shown in Equation 3 below.

Figure 2010265533
…(式3)
Figure 2010265533
... (Formula 3)

手順3:撮像装置により、温度既知物体を計測し、出力Lを得る。オフラインにて作成した上記特性式(式2)により、出力Lに該当する輝度を計算する。 Step 3: The image pickup device measures the temperature known object, obtaining an output L 1. The luminance corresponding to the output L 1 is calculated by the above characteristic formula (formula 2) created off-line.

この手順3で計算される輝度は、迷光の反射を含む見掛けの輝度であり、放射伝熱学の分野で射度と呼ばれる量に該当する。これをGと表す。つまり、この輝度Gは、下記式4で表される。 The luminance calculated in this procedure 3 is an apparent luminance including reflection of stray light, and corresponds to a quantity called emissivity in the field of radiant heat transfer. This is represented as G 1. That is, the luminance G 1 is represented by the following formula 4.

Figure 2010265533
…(式4)
Figure 2010265533
... (Formula 4)

手順4:上記EとGから下記の式5により、迷光量Jを計算する。 Procedure 4: The stray light amount J is calculated from E 1 and G 1 according to the following formula 5.

Figure 2010265533
…(式5)
Figure 2010265533
... (Formula 5)

この式5中、εは温度既知物体の放射率である。
ここで、この式5の導出過程について述べる。温度Tの物体表面から放射される単色放射量Aは、Planckの法則から計算される黒体輝度Eに、物体表面の放射率εを乗じたものである。即ち、単色放射量Aは、下記式6で表される。
In Equation 5, ε 1 is the emissivity of an object with a known temperature.
Here, the derivation process of Equation 5 will be described. The monochromatic radiation amount A radiated from the object surface at the temperature T is obtained by multiplying the black body luminance E calculated from Planck's law by the emissivity ε of the object surface. That is, the monochromatic radiation amount A is expressed by the following formula 6.

Figure 2010265533
…(式6)
Figure 2010265533
... (Formula 6)

また、炉内迷光(外来照射)Jが物体表面で反射される量Bは、放射伝熱理論より、下記の式7で表される。   Further, the amount B of the in-furnace stray light (external irradiation) J reflected from the object surface is expressed by the following formula 7 from the radiation heat transfer theory.

Figure 2010265533
…(式7)
Figure 2010265533
... (Formula 7)

撮像装置で計測される「見掛けの輝度」Gは上記AとBの合計であるので下記式8で表される。   Since the “apparent luminance” G measured by the imaging apparatus is the sum of the above A and B, it is expressed by the following formula 8.

Figure 2010265533
…(式8)
Figure 2010265533
... (Formula 8)

この式を変形すると、迷光量Jを算出する式9が得られる。よって、この式9にE,G及びεを代入して、上記式5が導出される。 By transforming this equation, Equation 9 for calculating the stray light amount J is obtained. Therefore, by substituting E 1, G 1 and epsilon 1 in this equation 9, the equation 5 is derived.

Figure 2010265533
…(式9)
Figure 2010265533
... (Formula 9)

手順5:撮像装置により、鋼片を計測し、出力Lを得る。そして、上記特性式(式2)により、出力Lに該当する輝度を計算する。これは、迷光の反射を含む見掛けの輝度である。これをGと表す。つまり、この輝度Gは、下記式10で表される。 Step 5: The image pickup device measures the billet to obtain an output L 2. Then, the above characteristic equation (Equation 2), to calculate the luminance corresponding to the output L 2. This is the apparent luminance including reflection of stray light. This is represented as G 2. That is, the luminance G 2 is expressed by the following equation 10.

Figure 2010265533
…(式10)
Figure 2010265533
... (Formula 10)

なお、ここで撮像装置により計測される出力Lは、その鋼片の表面に対する分布として表される。つまり、撮像装置の撮像画像中の所定の個所に対する出力Lは、撮像画像中に撮像された鋼片の所定の個所に想到し、出力Lは、撮像画像中の位置毎に異なる値を取りうる。よって、この出力Lから算出する輝度Gも、同じく、鋼片に対する分布となる。なお、ここでは説明の便宜上、輝度Gは、輝度分布中の1点の輝度又は複数点の平均輝度であるとして説明する。しかし、この輝度Gに対する後段の計算等を、撮像画像中の鋼片に相当する位置毎に行うことにより、この温度測定方法では、温度分布を測定することが可能であることは言うまでもない。 The output L 2 as measured by the imaging device here is expressed as a distribution to the surface of the steel strip. In other words, the output L 2 for a predetermined location in the captured image of the imaging device reaches the predetermined location of the steel piece captured in the captured image, and the output L 2 has a different value for each position in the captured image. Possible. Therefore, the luminance G 2 calculated from the output L 2 is also distributed with respect to the steel slab. Incidentally, for convenience of explanation, the luminance G 2 is, be described as the average luminance of the luminance or more points of one point in the luminance distribution. However, the subsequent calculation or the like for the luminance G 2, by performing each position corresponding to the steel strip in the captured image, in this temperature measuring method, it is needless to say that can measure the temperature distribution.

手順6:上記Gと上記手順4項で算出した迷光量J(式5)から、下記の式11により鋼片の黒体輝度Eを計算する。 Procedure 6: Calculate the black body luminance E 2 of the steel piece from the G 2 and the stray light amount J (Equation 5) calculated in the procedure 4 by the following equation 11.

Figure 2010265533
…(式11)
Figure 2010265533
... (Formula 11)

εは鋼片の放射率である。
ここで、この式の導出過程について述べる。
上記手順4項で導出した下記の式12(上記式8)を用い、この式を変形して黒体輝度Eを求めると、上記の式11が得られる。
epsilon 2 is the emissivity of the steel strip.
Here, the derivation process of this equation will be described.
Using the following equation 12 (the above equation 8) derived in the above step 4 and modifying this equation to obtain the black body luminance E, the above equation 11 is obtained.

Figure 2010265533
…(式12)
Figure 2010265533
... (Formula 12)

手順7:このEから、下記Planckの法則の逆関数(式13)を用いて、鋼片の温度T[K]を求める。 Procedure 7: From this E 2 , the temperature T 2 [K] of the steel slab is obtained using the inverse function (equation 13) of the following Planck's law.

Figure 2010265533
…(式13)
Figure 2010265533
... (Formula 13)

ここで、Logは自然対数である。
ここに述べた迷光補正方法(手順1〜手順7)を用いることによって、温度既知物体と鋼片との距離が離れている場合においても、鋼片の温度を求めることが可能である。以下、その理由を述べる。
Here, Log is a natural logarithm.
By using the stray light correction method (procedure 1 to procedure 7) described here, the temperature of the steel slab can be obtained even when the temperature known object and the steel slab are separated. The reason will be described below.

温度既知物体及び鋼片からの放射エネルギーは、物体自身からの放射量と炉内から受けた迷光の反射量との和であり、上述の手順4項で導出した式8の如く、温度既知物体及び鋼片のそれぞれについて下記の式14及び式15で表される。   The radiant energy from the object of known temperature and the steel slab is the sum of the amount of radiation from the object itself and the amount of reflection of stray light received from the inside of the furnace. And each of steel slab is represented by the following formula 14 and formula 15.

Figure 2010265533
…(式14)
Figure 2010265533
…(式15)
Figure 2010265533
... (Formula 14)
Figure 2010265533
... (Formula 15)

ここで、添字1は温度既知物体、添字2は鋼片を表す。それぞれの式の右辺第1項は物体自身からの放射量、第2項は炉内からの迷光の物体表面での反射量である。   Here, the subscript 1 represents a temperature known object, and the subscript 2 represents a steel piece. The first term on the right side of each equation is the amount of radiation from the object itself, and the second term is the amount of reflection of stray light from the furnace on the object surface.

上記関連技術においては、放射エネルギーの差ΔG(=G−G)を加減算することによって補正を行ない、上記2つの式14及び式15において、見掛けの輝度Gと黒体輝度Eとの関係が同じであることを利用して輝度Eを求めて鋼片の温度を得ている。従って、上記関連技術の方法においては、上記2つの式のεとεが等しく、かつ、(1−ε)Jと(1−ε)Jが等しいことが要件となる。即ち、温度既知物体と鋼片の放射率が等しく、測定波長帯域に亘る迷光量Jの合計が等しいことが要件であるので、迷光が等しいことが明確であるような近傍に両者を置くことが必要である。それに対して、各実施形態の温度測定方法においては、上記補正計算手順の説明に示した如く、両式の相等性は要件ではない。即ち、炉内で迷光量に差が少ない単波長を使用するので、上式の第2項(1−ε)Jと(1−ε)Jとが等しい必要はなく、放射率ε及び迷光Jが位置によって異なっても、測定誤差を低減することが可能である。 In the related art, correction is performed by adding / subtracting the difference ΔG (= G 2 −G 1 ) of the radiant energy, and the relationship between the apparent luminance G and the black body luminance E in the two formulas 14 and 15 above. Is obtained to obtain the brightness E and obtain the temperature of the steel slab. Therefore, in the method of the related art, it is necessary that ε 1 and ε 2 in the above two expressions are equal, and (1-ε 1 ) J 1 and (1-ε 2 ) J 2 are equal. That is, since it is a requirement that the emissivity of the object of known temperature and the steel slab is equal, and the total of the stray light amounts J over the measurement wavelength band is the same, it is necessary to place both in the vicinity where the stray light is clearly equal. is necessary. On the other hand, in the temperature measurement method of each embodiment, as shown in the description of the correction calculation procedure, the equality of both types is not a requirement. That is, since a single wavelength with a small difference in stray light amount is used in the furnace, the second term (1-ε 1 ) J 1 and (1-ε 2 ) J 2 in the above equation do not need to be equal, and the emissivity Even if ε and stray light J differ depending on the position, the measurement error can be reduced.

一般に加熱炉で加熱する材料は、金属材料の場合は表面が酸化するために放射率が高く、非金属材料の場合は材料そのものの放射率が高い。通常、被加熱物の放射率は0.8を上回る値である。そのため、εに較べて(1−ε)が小さく、上式の第1項εEに較べて第2項(1−ε)Jが小さくなる。従って、温度既知物体位置の迷光Jと鋼片位置の迷光Jに若干の差があっても、相対的に値が小さい第2項に差が生ずるだけであるので、式の計算結果への影響は小さい。また、各実施形態では、計測波長λを、炉内ガスによる吸収・放射が少ない波長に設定する。従って、温度既知物体位置の迷光Jと鋼片位置の迷光Jとの差を非常に小さくすることができる。よって、各実施形態では、温度既知物体と鋼片とを近接して配置しなくても、J=Jとして計算することが可能である。なお、JとJの差異は10%程度異なっていても誤差には大きな影響はない。なぜならば、放射率0.8程度で、Jの差異が0.2程度ならば、上記の式の右辺の差異は(1−0.8)×10%=2%程度の影響に過ぎないからである。 In general, the material heated in the heating furnace has a high emissivity because the surface is oxidized in the case of a metal material, and the emissivity of the material itself is high in the case of a nonmetallic material. Usually, the emissivity of the object to be heated is a value exceeding 0.8. Therefore, (1-ε) is smaller than ε, and the second term (1-ε) J is smaller than the first term εE in the above equation. Therefore, even if there is little difference in the stray J 2 of the stray light J 1 and steel strip position of the temperature known object position, the difference in the second term relatively value is small is only generated, the expression of the calculation result The impact of is small. In each embodiment, the measurement wavelength λ is set to a wavelength with little absorption / radiation by the furnace gas. Therefore, it is possible to very small difference between the stray J 2 of the stray light J 1 and steel strip position of the temperature known object position. Therefore, in each embodiment, it is possible to calculate as J 1 = J 2 without arranging the temperature known object and the steel piece close to each other. Even if the difference between J 1 and J 2 is different by about 10%, there is no significant effect on the error. This is because if the emissivity is about 0.8 and the difference in J is about 0.2, the difference on the right side of the above equation is only about (1−0.8) × 10% = 2%. It is.

以上の理由により、単波長の測定を行う各実施形態の温度測定方法を用いれば、迷光に若干の差異がある位置に温度既知物体を置いても、精度を大きく落とすことなく温度計測が可能である。即ち、鋼片の近傍に温度既知物体を置く必要はない。   For the above reasons, if the temperature measurement method of each embodiment that performs single wavelength measurement is used, temperature measurement can be performed without greatly reducing accuracy even if a temperature known object is placed at a position where there is a slight difference in stray light. is there. That is, it is not necessary to place an object with a known temperature in the vicinity of the steel slab.

3−1−2.特徴2
特徴2.温度既知物体は、その大きさが撮像装置の画素数において少なくとも25画素、望ましくは100画素以上となるような位置に配置される。
3-1-2. Feature 2
Feature 2. The temperature-known object is arranged at a position where the size is at least 25 pixels, preferably 100 pixels or more, in terms of the number of pixels of the imaging device.

この特徴2について説明すると、以下の通りである。
上記問題2に示した如く、関連技術では、撮像装置の1画素が占める領域が小さいため、1画素の出力は、例えば空間的・時間的変動・信号処理系の外乱等の影響を受け、いくらかのバラツキを生ずる。温度既知物体の1画素単位の出力の実測値を図11に示す。
The feature 2 will be described as follows.
As shown in Problem 2 above, in the related technology, since the area occupied by one pixel of the imaging device is small, the output of one pixel is affected by, for example, spatial and temporal fluctuations, disturbance of the signal processing system, etc. This causes variation. FIG. 11 shows the actual measurement value of the output of one pixel unit of the temperature known object.

図11に示す実測値の標準偏差を算出するとσ=11℃であった。よって、1画素のみの測定値を用いて迷光補正を行えば、誤差が大きく、実用に耐えないことは明らかである。そこで、各実施形態の温度測定方法では、複数の画素の平均値を取り、その平均値で補正計算を行なうことにより、このような問題を解決することができる。   When the standard deviation of the actually measured values shown in FIG. 11 was calculated, σ = 11 ° C. Therefore, it is clear that if the stray light correction is performed using the measurement value of only one pixel, the error is large and it is not practical. Therefore, in the temperature measurement method of each embodiment, such a problem can be solved by taking an average value of a plurality of pixels and performing correction calculation using the average value.

以下、この特徴2を導出した発明者らの考察に基づいて、具体的な条件を説明する。
上述の通り、1画素単位の標準偏差は11℃であった。統計学の法則によればn個の平均値をとった場合の標準偏差は、その個数の平方根に逆比例するので、25画素の平均をとれば、標準偏差は5分の1の約2℃となる。100画素の平均値をとれば、100の平方根10に逆比例するので、10分の1の約1℃となる。
Hereinafter, specific conditions will be described based on the considerations of the inventors who have derived this feature 2.
As described above, the standard deviation of one pixel unit was 11 ° C. According to the law of statistics, the standard deviation when taking n average values is inversely proportional to the square root of the number, so if the average of 25 pixels is taken, the standard deviation is about 1/5 of about 2 ° C. It becomes. If the average value of 100 pixels is taken, it is inversely proportional to the square root 10 of 100, so it is about 1/10 of 1/10.

炉内の温度計測においては、標準偏差2℃であれば概ね実用可能であり、1℃であれば、十分である。よって、少なくとも25画素(例えば5×5画素)、望ましくは100画素(例えば10×10画素)以上の画素数が得られる位置に温度既知物体を置く必要がある。   In the temperature measurement in the furnace, a standard deviation of 2 ° C. is almost practical, and 1 ° C. is sufficient. Therefore, it is necessary to place a temperature known object at a position where the number of pixels of at least 25 pixels (for example, 5 × 5 pixels), preferably 100 pixels (for example, 10 × 10 pixels) or more can be obtained.

温度既知物体としては、例えば、保護管付き熱電対を用いるのが適当である。加熱炉で用いられる保護管付き熱電対の外径は20〜30mm程度であるので、計測範囲は四角形の場合は縦横10mm程度、円形の場合は直径10mm程度の範囲となる。   For example, it is appropriate to use a thermocouple with a protective tube as a known temperature object. Since the outer diameter of the thermocouple with a protective tube used in the heating furnace is about 20 to 30 mm, the measurement range is about 10 mm in the vertical and horizontal directions and about 10 mm in the circular shape.

一方、撮像装置として、例えば、一般的に用いられる画素数40万個程度のCCDカメラでは、1画素の視角は約0.08度×0.08度程度である。よって、5×5=25画素を見る視角は、0.4度×0.4度となる。tan0.4度=0.0070であるので、0.4度×0.4度の視角に10mm×10mmの範囲を写すためには、10mm/0.0070=1400mmよりカメラに近い位置に置かなければならない。   On the other hand, for example, in a commonly used CCD camera having about 400,000 pixels, the viewing angle of one pixel is about 0.08 degrees × 0.08 degrees. Therefore, the viewing angle when viewing 5 × 5 = 25 pixels is 0.4 ° × 0.4 °. Since tan 0.4 degree = 0.070, in order to capture a range of 10 mm × 10 mm at a viewing angle of 0.4 degree × 0.4 degree, it should be placed closer to the camera than 10 mm / 0.0070 = 1400 mm. I must.

温度既知物体の被測定部位の大きさが10mmの場合について計算したが、大きさが異なる場合についても同様の計算を行えば、温度既知物体を置くべき位置は、被測定部分の大きさYに対し撮像装置からの距離Xは、下記式16を満たすことが望ましい。   Although the calculation is performed for the case where the measured portion of the temperature-known object is 10 mm, if the same calculation is performed when the size is different, the position where the temperature-known object is to be placed is the size Y of the measured portion. On the other hand, it is desirable that the distance X from the imaging device satisfies the following expression 16.

Figure 2010265533
…(式16)
Figure 2010265533
... (Formula 16)

このような考察に基づいて、本発明者らは、上記特徴2を導き出した。従って、各実施形態では、温度既知物体は、その大きさが撮像装置の画素数において少なくとも25画素(例えば5×5画素)、望ましくは100画素(例えば10×10画素)以上となるような位置に配置される。換言すれば、温度既知物体は、温度既知物体の被測定部分の大きさをYとし、その撮像装置からの距離をXとした場合、Xは、上記式16を満たすように設定される。更に具体的には、このXは、撮像装置として画素数40万個程度のCCDカメラを使用し、かつ、Yを10mmとした場合、1400mmよりも小さい値に設定される。その結果、各実施形態に係る温度測定装置では、撮像装置の測定誤差を低減させて、温度測定精度を向上させることができる。   Based on such considerations, the present inventors have derived Feature 2 described above. Therefore, in each embodiment, the temperature-known object has a position where the size is at least 25 pixels (for example, 5 × 5 pixels), preferably 100 pixels (for example, 10 × 10 pixels) or more in the number of pixels of the imaging device. Placed in. In other words, for a temperature known object, if the size of the measured part of the temperature known object is Y and the distance from the imaging device is X, X is set to satisfy Equation 16 above. More specifically, X is set to a value smaller than 1400 mm when a CCD camera having about 400,000 pixels is used as the imaging device and Y is 10 mm. As a result, in the temperature measurement device according to each embodiment, the measurement error of the imaging device can be reduced and the temperature measurement accuracy can be improved.

3−1−3.特徴3
特徴3.温度既知物体は、その放射率が鋼片の放射率に対して前後0.1の範囲となる材質を用いる。
3-1-3. Feature 3
Feature 3. The object whose temperature is known uses a material whose emissivity is in the range of 0.1 to the emissivity of the steel piece.

この特徴3について説明すると、以下の通りである。
本発明の発明者らは、各実施形態の温度測定方法について、計測条件が種々に変わった場合の計測結果、即ち迷光補正後温度の誤差について理論的検討を行なった。
The feature 3 will be described as follows.
The inventors of the present invention theoretically examined the measurement results when the measurement conditions were variously changed, that is, the error in the temperature after stray light correction, with respect to the temperature measurement method of each embodiment.

検討条件は、長さ12m、高さ2.5mの燃焼炉にて、炉内壁温度1200℃、炉床に置かれた鋼片の温度900℃、鋼片の放射率0.86として、炉内の放射伝熱計算を行ない、上記特徴1及び特徴2を満たす条件下での各面の放射伝熱量及び反射迷光量の理論値を求めた。計算の手法は、甲藤好郎著「伝熱概論」(養賢堂)p.377−p.382に示された手順を用いた。   The examination conditions were as follows: in a combustion furnace having a length of 12 m and a height of 2.5 m, the furnace inner wall temperature was 1200 ° C., the temperature of the steel piece placed on the hearth was 900 ° C., and the emissivity of the steel piece was 0.86. The theoretical value of the amount of radiant heat transfer and the amount of reflected stray light on each surface under the conditions satisfying the above characteristics 1 and 2 was obtained. The calculation method is described by Yoshio Kato, “Introduction to Heat Transfer” (Yokendo) p. 377-p. The procedure shown in 382 was used.

その計算結果に、上述の特徴1で説明した迷光補正計算方法を適用し、温度既知物体の位置を炉幅方向の炉内左壁位置を原点0m点とし、その0m点から右側へ12m点まで2m毎に変化させた場合の迷光補正値を計算した。撮像装置の位置は左側0m点とし、鋼片の位置は炉幅方向の中心、つまり6m点とした。計算結果を図12に示す。図12に示した放射率εは温度既知物体の放射率であり、鋼片の放射率は0.86に固定している。   By applying the stray light correction calculation method described in the above feature 1 to the calculation result, the position of the temperature known object is set to the left wall position in the furnace in the furnace width direction as the origin 0 m point, and from the 0 m point to the right 12 m point The stray light correction value when changed every 2 m was calculated. The position of the imaging device was the left 0 m point, and the position of the steel slab was the center in the furnace width direction, that is, the 6 m point. The calculation results are shown in FIG. The emissivity ε shown in FIG. 12 is the emissivity of an object whose temperature is known, and the emissivity of the steel slab is fixed at 0.86.

図12に示すように、この計算結果によれば、例えば温度既知物体の放射率が鋼片の放射率0.86と等しい場合、温度既知物体の位置がどこであろうとも、鋼片の補正後温度は、鋼片の真の温度900℃に対して、3℃以内の差異に収まる。   As shown in FIG. 12, according to this calculation result, for example, when the emissivity of a known temperature object is equal to the emissivity 0.86 of a steel slab, no matter where the known temperature object is, The temperature falls within a difference of 3 ° C. or less with respect to the true temperature of the billet 900 ° C.

しかし、鋼片と温度既知物体との放射率εに差がある場合は、温度の差異が大きくなることが判る。鋼片の放射率ε=0.86に対して温度既知物体の放射率が0.81〜0.91即ち前後0.05の範囲では、真の温度900℃に対して、±6℃であるが、温度既知物体の放射率が0.76〜0.96即ち前後0.1の範囲では±13℃程度となる。   However, when there is a difference in the emissivity ε between the billet and the temperature known object, it can be seen that the temperature difference becomes large. When the emissivity of an object having a known temperature is in the range of 0.81 to 0.91, that is, about 0.05 to around 0.05 with respect to the emissivity ε = 0.86 of the billet, it is ± 6 ° C with respect to the true temperature of 900 ° C However, the emissivity of an object having a known temperature is about ± 13 ° C. in the range of 0.76 to 0.96, that is, in the range of about 0.1.

実用性を考慮して10℃程度までの誤差を許容すれば、温度既知物体の放射率は、温度や放射率のレベルにより若干異なるが、鋼片放射率の前後0.1程度以内となる材質を選定すべきであり、望ましくは前後0.05程度以内とすれば更に測定誤差を低減させることができる。   If an error up to about 10 ° C is allowed in consideration of practicality, the emissivity of an object with a known temperature varies slightly depending on the temperature and emissivity level, but the material is within about 0.1 before and after the slab emissivity. The measurement error can be further reduced if it is preferably within about 0.05.

一方、上記関連技術では、温度既知物体の輝度によって迷光を補正する方式が採用されている。この関連技術において、鋼片と温度既知物体との位置関係は明示されていないが、実施例として例示された図1においては鋼片の近傍に温度既知物体を置いており、実施形態として両者を近傍に置くことが想定されていると考えられる。   On the other hand, in the related technology, a method of correcting stray light based on the luminance of an object whose temperature is known is adopted. In this related technology, the positional relationship between the steel slab and the temperature known object is not clearly shown, but in FIG. 1 illustrated as an example, the temperature known object is placed in the vicinity of the steel slab. It is thought that it is assumed to be placed in the vicinity.

発明者らの知見によれば、上述のように、例えば鋼片の温度が900℃、炉内壁の温度が1200℃のように、鋼片と炉内壁との温度に大きな差がある場合、炉壁近傍では炉壁からの迷光の影響を強く受ける。しかし、温度既知物体の放射率と鋼片の放射率とが同程度の場合には、その影響は小さくなる。これを図13に示す。図13には、上記図12中の温度既知物体の放射率εが、鋼片と等しい0.86の場合の計算結果と、その値から離れた0.76の場合の計算結果とを示した。つまり、図13において●のプロットは、鋼片と温度既知物体との放射率が同程度の場合の例であり、×のプロットは、温度既知物体の放射率が鋼片と異なる場合の例である。ここでも、鋼片は炉の中心即ち6m点に置いた。   According to the knowledge of the inventors, as described above, when there is a large difference between the temperature of the steel slab and the furnace inner wall, for example, the temperature of the steel slab is 900 ° C. and the temperature of the furnace inner wall is 1200 ° C., the furnace Near the wall, it is strongly affected by stray light from the furnace wall. However, when the emissivity of an object with a known temperature and the emissivity of a steel slab are approximately the same, the effect is reduced. This is shown in FIG. FIG. 13 shows the calculation result when the emissivity ε of the known temperature object in FIG. 12 is 0.86, which is equal to that of the steel slab, and the calculation result when the emissivity ε is 0.76 away from the value. . That is, in FIG. 13, the ● plot is an example in the case where the emissivity of the steel slab and the known temperature object are approximately the same, and the x plot is an example in which the emissivity of the known temperature object is different from that of the steel slab. is there. Again, the steel slab was placed in the center of the furnace, i.e. 6 m.

図13に示すように、放射率が異なる場合は、温度の誤差が大きくなるのみでなく、炉壁近傍と中央との差が大きくなることがわかる。この理由により、上記関連技術では、放射率の規定がないために、明示されていないものの、実施態様として、鋼片の近傍に温度既知物体を置かざるを得なかったものと考えられる。   As shown in FIG. 13, when the emissivity is different, not only the temperature error increases, but also the difference between the vicinity of the furnace wall and the center increases. For this reason, in the related art, the emissivity is not stipulated. Therefore, although it is not clearly shown, it is considered that, as an embodiment, a temperature known object has to be placed in the vicinity of the steel piece.

しかし、各実施形態では、温度既知物体の放射率を規制することにより、図13の●プロットに示される如く、6m点においた鋼片から離れた位置に温度既知物体を置いても誤差の小さい測定が可能である。   However, in each embodiment, by limiting the emissivity of the temperature known object, as shown in the ● plot of FIG. 13, even if the temperature known object is placed at a position away from the steel piece at the point of 6 m, the error is small. Measurement is possible.

以上、本発明の各実施形態に係る温度測定装置が有する特徴1〜3について説明した。この各実施形態に係る温度測定装置は、上記特徴1〜3に加えて、更に、測定精度を維持向上させるために、以下のような特徴4,5をも有する。   The features 1 to 3 included in the temperature measurement device according to each embodiment of the present invention have been described above. In addition to the features 1 to 3 described above, the temperature measuring device according to each embodiment further has the following features 4 and 5 in order to maintain and improve the measurement accuracy.

特徴4:放射率の経時変化への対処
特徴5:炉内の迷光量分布等から規定される温度既知物体の位置
Feature 4: Dealing with time-dependent changes in emissivity Feature 5: Position of an object with a known temperature defined by the stray light quantity distribution in the furnace

そこで次に、この特徴4,5について説明する。   Next, features 4 and 5 will be described.

3−1−4.特徴4
特徴4:放射率の経時変化への対処
3-1-4. Feature 4
Feature 4: Dealing with changes in emissivity over time

この特徴4について説明すれば、以下の通りである。
温度既知物体として金属保護管付き熱電対を用いた場合は、長期間の使用などによる酸化の影響等によって、温度既知物体の放射率が、若干変化する可能性がある。また、セラミック製保護管付き熱電対を用いた場合では酸化の恐れはないが、煤や炉内ダスト等の付着による放射率変化の可能性は排除できない。そこで、各実施形態に係る温度測定装置では、このような温度既知物体の放射率の経時変化に対して、以下に示す手段により対処することができる。
The feature 4 will be described as follows.
When a thermocouple with a metal protective tube is used as a known temperature object, the emissivity of the known temperature object may change slightly due to the effect of oxidation due to long-term use or the like. Further, when a thermocouple with a ceramic protective tube is used, there is no fear of oxidation, but the possibility of emissivity change due to adhesion of soot and furnace dust cannot be excluded. Therefore, in the temperature measuring device according to each embodiment, such a change with time of the emissivity of the known temperature object can be dealt with by the following means.

手段1:放射率の経時変化の把握方法
一般に物体表面の放射率を測定するためには迷光の無い条件下でその物体の温度と輝度を測定する必要がある。よって、炉内に設置したままでは放射率の把握は困難である。しかし、炉の操業条件が一定ならば炉内の迷光量分布に変動は無く、温度既知物体からの放射輝度と炉の内壁からの放射輝度の関係は一定と考えられる。この現象を利用し、撮像装置の視野内の炉内壁輝度と温度既知物体輝度との差を長期的に記録し、同一温度条件での傾向管理を行なうことによって放射率の経時変化の有無を把握、管理することができる。例えば、炉内壁輝度と温度既知物体輝度との差の変化が、所定の閾値を超えた場合などに、温度既知物体の放射率が変化したと判断することができる。そして、放射率が変化した場合、温度測定精度を保つために、以下の手段2による対処を採ることができる。
Means 1: Method for grasping change in emissivity with time In general, in order to measure the emissivity on the surface of an object, it is necessary to measure the temperature and luminance of the object under conditions without stray light. Therefore, it is difficult to grasp the emissivity if it is installed in the furnace. However, if the operating conditions of the furnace are constant, the stray light quantity distribution in the furnace does not change, and the relationship between the radiance from an object with a known temperature and the radiance from the inner wall of the furnace is considered to be constant. Using this phenomenon, the difference between the furnace inner wall brightness in the field of view of the imaging device and the temperature known object brightness is recorded over a long period of time, and the presence or absence of emissivity changes with time is grasped by managing the trend under the same temperature conditions. Can be managed. For example, it can be determined that the emissivity of the temperature known object has changed when the change in the difference between the furnace inner wall brightness and the temperature known object brightness exceeds a predetermined threshold. And when emissivity changes, in order to maintain temperature measurement precision, the countermeasure by the following means 2 can be taken.

手段2:放射率の経時変化が生じた場合の対処方法
温度既知物体を新品に交換することが最良の手段である。交換することが不可能であり、かつ、上記手段1の傾向管理データから放射率の変化値が推定できる場合には、以下の方法によって補正してもよい。即ち、上述の特徴1の手段2で導出した迷光量Jを計算する以下の式17(上記式5)において、標準の放射率εの代わりに経時変化後の放射率εを用いた式18により、迷光量Jを計算する。
Mean 2: How to cope with change in emissivity with time. The best means is to replace an object having a known temperature with a new one. When the exchange is impossible and the change value of the emissivity can be estimated from the trend management data of the means 1, the following method may be used for correction. That is, in the following equation 17 (the above equation 5) for calculating the stray light amount J derived by the means 2 of the above feature 1, the equation 18 using the emissivity ε x after change with time instead of the standard emissivity ε. Thus, the amount of stray light J is calculated.

Figure 2010265533
…(式17)
Figure 2010265533
…(式18)
Figure 2010265533
... (Formula 17)
Figure 2010265533
... (Formula 18)

迷光量Jを計算した後は、上記特徴1の手順5項以降を、前述の計算手順に従って計算し、迷光補正後温度を算出する。この方法によって放射率の経時変化に対する補正計算を行なった例を図14に示す。図14に示すように、温度既知物体の放射率が、基準の放射率0.86に対して経時的に上昇した場合、補正後の温度は低下していく。しかしながら、各実施形態に係る温度測定装置によれば、上記の特徴4を用いて計算することにより、正しい温度900℃の出力を得ることができる。   After calculating the stray light amount J, the procedure 5 and subsequent items of the above feature 1 are calculated according to the above-described calculation procedure, and the temperature after the stray light correction is calculated. FIG. 14 shows an example in which the correction calculation for the emissivity change with time is performed by this method. As shown in FIG. 14, when the emissivity of an object having a known temperature increases with time with respect to the reference emissivity of 0.86, the corrected temperature decreases. However, according to the temperature measurement device according to each embodiment, a correct output of 900 ° C. can be obtained by calculating using the above feature 4.

つまり、各実施形態に係る温度測定装置は、この特徴4を有することにより、温度既知物体の放射率の経時変化等による影響を低減させて、長期間の使用に対しても、温度測定精度を維持させることができる。   That is, the temperature measuring device according to each embodiment has the feature 4, thereby reducing the influence of the emissivity of the temperature known object with the passage of time, etc., and improving the temperature measurement accuracy even for long-term use. Can be maintained.

経時変化後の放射率ε
なお、ここで使用した経時変化後の放射率εは、以下のように導き出すことができる。
上述の通り、手段1では、撮像装置の視野内の炉内壁輝度と温度既知物体輝度との差を長期的に記録する。この際、炉内において放射率の経時変化が比較的安定して変化がほとんど無いとみなされる部位、例えば長期間補修改修を行っていない炉壁の輝度と、温度既知物体輝度との差もあわせて記録する。以下、この部位を「比較部位」ともいう。なお、炉内壁が比較部位である場合、手段1で記録する炉内壁輝度を比較部位の輝度とすることができる。
Emissivity after change over time ε x
It should be noted that the emissivity ε x after time change used here can be derived as follows.
As described above, the means 1 records the difference between the furnace inner wall luminance and the temperature known object luminance in the field of view of the imaging device over a long period of time. At this time, the difference between the brightness of the part of the furnace where the change in emissivity with time is considered to be relatively stable and hardly changed, for example, the brightness of the furnace wall that has not been repaired or repaired for a long time, and the known temperature of the object is also included. Record. Hereinafter, this site is also referred to as “comparison site”. When the furnace inner wall is a comparison part, the furnace inner wall brightness recorded by the means 1 can be set as the brightness of the comparison part.

ここで比較部位の見掛けの輝度をGwとし、温度既知物体輝度をGtとする。つまり、比較部位輝度Gwと温度既知物体輝度Gtとの差ΔG(=Gt−Gw)の変化を長期間記録することになる。なお、撮像装置が計測する「見掛けの輝度G」は、上記式8で表されるので、初期の温度既知物体(Gt)、初期の比較部位(内壁等)(Gw)、長期間経過後の温度既知物体(Gt)、長期間経過後の比較部位(Gw)の見掛け輝度は、それぞれ下記のようになる。 Here, the apparent luminance of the comparison portion is Gw, and the temperature known object luminance is Gt. That is, a change in the difference ΔG (= Gt−Gw) between the comparison site luminance Gw and the temperature-known object luminance Gt is recorded for a long period. Since the “apparent luminance G” measured by the imaging apparatus is expressed by the above equation 8, the initial temperature known object (Gt 1 ), the initial comparison site (inner wall, etc.) (Gw 1 ), and long-term elapsed The apparent luminances of the later known temperature object (Gt 2 ) and the comparison part (Gw 2 ) after a long period of time are as follows.

Figure 2010265533
…(式A1)
Figure 2010265533
... (Formula A1)

この式A1中、Etは、温度既知物体の黒体輝度、Jtは、温度既知物体の迷光量、ε、比較部位の放射率、Ewは、比較部位の黒体輝度、Jwは、比較部位の迷光量である。ここで、比較部位は、放射率の経時変化が比較的安定して変化がほとんど無いとみなされる部位であるため、比較部位の放射率は、期間経過前後においてεで一定となる。また、測定時の温度を一定とすることにより、既知物体の黒体輝度Etも、期間経過前後において変化しない。更に、炉内迷光条件が大きく代わることは少ないため、既知物体の迷光量Jt及び比較部位の迷光量Jwも、期間経過前後において変化しない。 In this formula A1, Et is the black body luminance of the temperature known object, Jt is the stray light amount of the temperature known object, ε w , the emissivity of the comparison part, Ew is the black body luminance of the comparison part, and Jw is the comparison part. Is the amount of stray light. Here, since the comparison site is a site where the change in emissivity with time is relatively stable and considered almost unchanged, the emissivity of the comparison site becomes constant at ε w before and after the elapse of the period. Further, by making the temperature at the time of measurement constant, the black body luminance Et of the known object does not change before and after the lapse of the period. Furthermore, since the in-furnace stray light condition is rarely changed, the stray light amount Jt of the known object and the stray light amount Jw of the comparison part do not change before and after the passage of the period.

この式A1より、初期の輝度差ΔGと、期間経過後の輝度差ΔGとは、以下式A2と式A3とのようになる。 From this equation A1, the initial luminance difference ΔG 1 and the luminance difference ΔG 2 after the elapse of the period are expressed by the following equations A2 and A3.

Figure 2010265533
…(式A2)
Figure 2010265533
…(式A3)
Figure 2010265533
... (Formula A2)
Figure 2010265533
... (Formula A3)

よって、輝度差ΔGの経時変化量(ΔG−ΔG)は、下記式A4のように計算できる。 Therefore, the temporal change amount (ΔG 2 −ΔG 1 ) of the luminance difference ΔG can be calculated as in the following formula A4.

Figure 2010265533
…(式A4)
Figure 2010265533
... (Formula A4)

この式A4より、温度既知物体の放射率の変化量(ε−ε)は、見掛け輝度差の経時変化量(ΔG−ΔG)に比例することが判る。 From this formula A4, it can be seen that the amount of change in emissivity (ε x −ε) of an object whose temperature is known is proportional to the amount of change in apparent luminance over time (ΔG 2 −ΔG 1 ).

ここで、(ε−ε)と(ΔG−ΔG)との比例定数をK(=Et−Jt)とすると、この比例定数Kは、以下のように求めることができる。 Here, if the proportionality constant between (ε x −ε) and (ΔG 2 −ΔG 1 ) is K (= Et−Jt), the proportionality constant K can be obtained as follows.

Etは、温度既知物体の黒体輝度であるため、既知の温度値から、上記式3により計算することができる。一方、Jtは、温度既知物体の受ける迷光量であるため、上記式4と式5により、撮像装置の出力Lから算出することができる。従って、これらの測定及び計算を予め行うことにより、比例定数K(=Et−Jt)を求めることができる。また、式A4は、下記式A5のように計算できる。   Since Et is the black body luminance of an object whose temperature is known, it can be calculated from the known temperature value according to the above Equation 3. On the other hand, Jt is the amount of stray light received by an object whose temperature is known, and therefore can be calculated from the output L of the imaging apparatus using the above equations 4 and 5. Therefore, the proportionality constant K (= Et−Jt) can be obtained by performing these measurements and calculations in advance. Further, the equation A4 can be calculated as the following equation A5.

Figure 2010265533
…(式A5)
Figure 2010265533
... (Formula A5)

よって、この式A5に、算出した比例定数Kと、見掛け輝度差の経時変化量(ΔG−ΔG)とを代入することにより、経時変化後の温度既知物体の放射率εを求めることができる。なお、長期間経過後の比較計算は、比例定数Kを算出した炉内条件で行うので、EtとJtは変わらないものとすることができ、予め算出した比例定数Kを、例えば温度既知物体を交換するまで使用することが可能である。 Therefore, by substituting the calculated proportionality constant K and the temporal change amount of the apparent luminance difference (ΔG 2 −ΔG 1 ) into the equation A5, the emissivity ε x of the temperature known object after the temporal change is obtained. Can do. In addition, since the comparison calculation after a long period of time is performed under the in-furnace condition for which the proportional constant K is calculated, Et and Jt can be kept unchanged. It can be used until it is exchanged.

なお、この経時変化後の温度既知物体の放射率εを計算は、炉内の状況(温度および迷光量)が同等の条件であるデータを用いて行われる必要がある。よって、測定して記録した長期間のデータのうちの既知温度計温度及び比較部位(炉壁内面等)の温度が初期とほぼ同等であり、かつ、炉の操業条件(炉内迷光条件)がほぼ同一である時間帯のデータを多数抽出し、その平均値を用いて、放射率εを計算することが望ましい。また、データの分散から統計的手法によって結果の確かさの検定を行うことも可能である。 Note that the emissivity ε x of the temperature-known object after the change with time needs to be calculated using data in which the conditions in the furnace (temperature and stray light amount) are equivalent. Therefore, of the long-term data measured and recorded, the known thermometer temperature and the temperature of the comparison site (furnace wall inner surface, etc.) are almost the same as the initial stage, and the furnace operating conditions (furnace stray light conditions) are It is desirable to extract a large number of data in time zones that are substantially the same, and calculate the emissivity ε x using the average value. It is also possible to test the certainty of the results by statistical methods based on the variance of the data.

3−1−5.特徴5
特徴5:炉内の迷光量分布等から規定される温度既知物体の位置
3-1-5. Feature 5
Feature 5: Position of an object with a known temperature defined by the stray light quantity distribution in the furnace

この特徴5について説明すれば、以下の通りである。
上記の如く、各実施形態では、炉内ガス等による反射・吸収が起こらない波長を使用するなどにより、温度既知物体は鋼片の近傍に配置される必要はないが、この波長においても、炉内の迷光は位置による分布がある。そこで、各実施形態に係る温度測定装置では、測定精度を更に高めるために、温度既知物体は、鋼片位置の迷光量と同等の迷光量となる位置に置く。迷光分布等による温度既知物体の位置の制約は、次の3つの条件によって規定される。
The feature 5 will be described as follows.
As described above, in each embodiment, an object having a known temperature does not need to be disposed in the vicinity of the steel slab by using a wavelength that does not cause reflection / absorption by the furnace gas or the like. The stray light inside has a distribution according to the position. Therefore, in the temperature measurement device according to each embodiment, in order to further improve the measurement accuracy, the temperature known object is placed at a position where the stray light amount is equivalent to the stray light amount at the steel piece position. The restriction of the position of the temperature known object due to the stray light distribution or the like is defined by the following three conditions.

条件1:炉内迷光分布上、鋼片の位置と迷光量がほぼ同一となる位置
条件2:鋼片の測定表面に対する角度が、鋼片の放射率が変化しない角度以上となる位置
条件3:鋼片との間に火炎を挟まない位置
Condition 1: Position where the stray light amount is substantially the same as the position of the steel slab in the distribution of stray light in the furnace Condition 2: Position where the angle of the steel slab with respect to the measurement surface is not less than the angle at which the emissivity of the steel slab does not change Condition 3: Position where no flame is caught between the steel pieces

以下、それぞれの条件について述べる。   Each condition will be described below.

条件1:炉内迷光分布上、鋼片の位置と迷光量がほぼ同一となる位置
炉の内壁に温度分布がある場合、炉内壁近傍では、近くの炉内壁の温度の影響を強く受けるため、迷光量が炉内の一般部分とは異なる場合がある。一部の炉内壁温度が異なる場合について、発明者らのデータに基づいて、迷光量を算出した結果を図15に示す。炉内壁温度1200℃に保持した炉において、一部の炉内壁を1100℃としたときの迷光分布である。図15の横軸は1100℃の炉壁からの距離である。炉内壁より0.25m未満の領域における迷光量は、他の位置の迷光量と著しく異なる。そこで、各実施形態に係る温度測定装置では、温度既知物体を炉内壁から0.25m以上離れた位置に配置することにより、炉内壁の温度分布による炉内迷光分布による影響を低減して、温度測定精度を更に向上させることができる。
Condition 1: A position where the stray light amount is almost the same as the position of the steel piece in the stray light distribution in the furnace. When there is a temperature distribution on the inner wall of the furnace, the vicinity of the inner wall of the furnace is strongly affected by the temperature of the nearby inner wall of the furnace. The amount of stray light may be different from the general part in the furnace. FIG. 15 shows the result of calculating the stray light amount based on the data of the inventors when some of the furnace wall temperatures are different. This is the stray light distribution when a part of the inner walls of the furnace is 1100 ° C. in a furnace maintained at a furnace inner wall temperature of 1200 ° C. The horizontal axis in FIG. 15 is the distance from the furnace wall at 1100 ° C. The amount of stray light in an area less than 0.25 m from the furnace inner wall is significantly different from the amount of stray light at other positions. Therefore, in the temperature measuring device according to each embodiment, the temperature known object is arranged at a position away from the furnace inner wall by 0.25 m or more, thereby reducing the influence of the stray light distribution in the furnace due to the temperature distribution of the furnace inner wall, Measurement accuracy can be further improved.

条件2:鋼片の測定表面に対する角度が、鋼片の放射率が変化しない角度以上となる位置
一般的には、物質によっては、表面の放射率が、放射方向によって異なる場合がある。これは例えば化学工学便覧改訂3版の図2.81に例示されている。一方、各実施形態に係る温度測定装置では、温度既知物体と鋼片とを撮像装置の同一視野内に置いて、輝度の比較によって補正計算を行なう。従って、鋼片の放射率が温度既知物体の放射率に対して変化しないよう、鋼片の測定表面に対する角度が、放射率が変化しない範囲の角度となる位置に、温度既知物体を配置して両者を撮像装置の視野内に収めなければならない。
Condition 2: The position where the angle of the steel slab with respect to the measurement surface is equal to or greater than the angle at which the emissivity of the steel slab does not change. Generally, depending on the substance, the surface emissivity may vary depending on the radiation direction. This is illustrated, for example, in Figure 2.81 of the Chemical Engineering Handbook 3rd edition. On the other hand, in the temperature measurement device according to each embodiment, the temperature known object and the steel piece are placed in the same field of view of the imaging device, and correction calculation is performed by comparing the luminance. Therefore, in order to prevent the emissivity of the billet from changing with respect to the emissivity of the object with known temperature, the known temperature object is placed at a position where the angle of the billet with respect to the measurement surface is within the range where the emissivity does not change. Both must be within the field of view of the imaging device.

このような問題点に想到した発明者らは、鋼片(鋼材)を用い、種々の角度に温度既知物体を配置して、鋼片の温度測定を上述の方法で行い、誤差の大きさから、角度の限界を判定した。その結果、図16に示す如く、この角度は、13度以上にすることが必要であるとの結論が得られた。   The inventors who have come up with such problems use steel slabs (steel materials), place temperature-known objects at various angles, measure the temperature of the steel slabs by the method described above, and determine the size of the error. The angle limit was determined. As a result, as shown in FIG. 16, it was concluded that this angle should be 13 degrees or more.

そこで、各実施形態に係る温度測定装置では、鋼片の測定表面に対する角度が13度超過となる位置に、温度既知物体を配置することにより、鋼片の放射率の変化による温度測定への影響を低減させて、温度測定精度を更に向上させることができる。   Therefore, in the temperature measuring device according to each embodiment, by placing a temperature known object at a position where the angle of the steel slab with respect to the measurement surface exceeds 13 degrees, the influence on the temperature measurement due to the change in the emissivity of the steel slab. The temperature measurement accuracy can be further improved.

条件3:鋼片との間に火炎を挟まない位置
各実施形態では、燃焼ガス中の熱放射ガスである二酸化炭素と水蒸気の放射スペクトルを避けた単色光例えば波長1μmの放射を計測するので、全波長放射測定型の温度計に較べて、火炎の影響は受けにくい。しかし、火炎には熱放射性のフリーラジカル等が含まれるので、鋼片との間に火炎が介在すると迷光補正誤差が生ずる可能性がある。そこで、各実施形態に係る温度測定装置では、鋼片と温度既知物体及び撮像装置との間に火炎を挟まない位置関係を保持することにより、火炎による影響を低減させる。この位置関係は、本技術を適用する炉の鋼片と火炎との位置関係により規定される。具体的には、図17に示すように、被測定点(鋼片)から火炎の端までの水平距離をX、被測定点から火炎下端までの高さをY、被測定点から温度既知物体までの水平距離をX、高さをYとするとき、温度既知物体の位置は、下記式19を満たすように設定される。
Condition 3: A position where no flame is sandwiched between the steel pieces In each embodiment, since monochromatic light, for example, radiation having a wavelength of 1 μm, which avoids the emission spectrum of carbon dioxide and water vapor, which are thermal radiation gases in the combustion gas, is measured, Compared to a full-wavelength radiation type thermometer, it is less susceptible to flames. However, since the flame contains heat-radiating free radicals or the like, stray light correction errors may occur if the flame is interposed between the steel pieces. Therefore, in the temperature measurement device according to each embodiment, the influence of the flame is reduced by maintaining a positional relationship in which the flame is not sandwiched between the steel piece, the temperature known object, and the imaging device. This positional relationship is defined by the positional relationship between the slab of the furnace to which the present technology is applied and the flame. Specifically, as shown in FIG. 17, the horizontal distance from the measurement point (steel) to the end of the flame is X 1 , the height from the measurement point to the flame bottom is Y 1 , and the temperature from the measurement point to the temperature. When the horizontal distance to the known object is X 0 and the height is Y 0 , the position of the temperature known object is set so as to satisfy the following Expression 19.

Figure 2010265533
…(式19)
Figure 2010265533
... (Formula 19)

以上、条件1〜3を総合し、炉内の迷光分布等によって規定される、温度既知物体の位置は、下記の様に示される。   As described above, the position of the temperature known object, which is defined by the stray light distribution in the furnace, by combining the conditions 1 to 3, is shown as follows.

つまり、この位置は、
条件1:炉の内壁からの距離が0.25m以上であり、
条件2:被測定点と温度既知物体とのなす角度が、被測定点の表面に対して13度以上であり、
条件3:被測定点から火炎の端までの水平距離をX、被測定点から火炎までの高さをY、被測定点から温度既知物体までの水平距離をX、高さをYとするとき上記式19を満たすように設定される。
In other words, this position is
Condition 1: The distance from the inner wall of the furnace is 0.25 m or more,
Condition 2: The angle formed between the measured point and the temperature known object is 13 degrees or more with respect to the surface of the measured point,
Condition 3: The horizontal distance from the measured point to the end of the flame is X 1 , the height from the measured point to the flame is Y 1 , the horizontal distance from the measured point to the temperature known object is X 0 , and the height is Y When it is set to 0 , it is set so as to satisfy the above equation 19.

この温度既知物体の位置を例示すれば、図17の斜線範囲である。各実施形態に係る温度測定装置は、この範囲内に温度既知物体を配置することにより、鋼片の温度測定精度を更に向上させることができる。   An example of the position of this temperature known object is the shaded area in FIG. The temperature measurement device according to each embodiment can further improve the temperature measurement accuracy of the steel slab by arranging the temperature known object within this range.

以上、本発明の各実施形態で使用される温度測定方法について説明した。
次に、このような方法を実際に実行する各実施形態に係る温度測定装置例について説明する。
The temperature measuring method used in each embodiment of the present invention has been described above.
Next, an example of a temperature measuring apparatus according to each embodiment that actually executes such a method will be described.

3−3.各実施形態で使用される温度測定装置例
図17に示すように、温度測定装置100は、加熱炉1内に配置された鋼片Fの温度を測定する。図17では、加熱炉1として、バーナ2によって加熱を行う炉を例示しているが、各実施形態に係る温度測定装置100を適用可能な加熱炉1は、この例に限定されるものではない。なお、上記本発明の各実施形態に温度測定装置100を使用する場合、撮像装置110及び温度既知物体120は、炉側壁又は炉天井から挿入等することが望ましい。つまり、この場合、図17に示す横方向が炉幅方向に相当することになる。
3-3. Example of Temperature Measuring Device Used in Each Embodiment As shown in FIG. 17, the temperature measuring device 100 measures the temperature of the steel slab F arranged in the heating furnace 1. In FIG. 17, the furnace which heats with the burner 2 is illustrated as the heating furnace 1, However, The heating furnace 1 which can apply the temperature measuring apparatus 100 which concerns on each embodiment is not limited to this example. . When the temperature measuring device 100 is used in each of the embodiments of the present invention, it is desirable to insert the imaging device 110 and the temperature known object 120 from the furnace side wall or the furnace ceiling. That is, in this case, the horizontal direction shown in FIG. 17 corresponds to the furnace width direction.

温度測定装置100は、図17に示すように、撮像装置110と、温度既知物体120と、演算部130と、表示部141と、記憶部142とを有する。   As shown in FIG. 17, the temperature measurement device 100 includes an imaging device 110, a temperature known object 120, a calculation unit 130, a display unit 141, and a storage unit 142.

撮像装置110は、輝度計測部の一例であって、鋼片Fと温度既知物体120とを同一視野内に収めて撮像することが可能なように配置される。図17では、撮像装置110が加熱炉1内に挿入された場合を示しているが、この場合、撮像装置110は、耐熱構造を有する。また、撮像装置110は、加熱炉1内部を撮像可能であればよいので、例えば、加熱炉1に耐熱ガラスなどにより窓を設けて、撮像装置110を加熱炉1の外部に配置することももちろん可能である。   The imaging device 110 is an example of a luminance measurement unit, and is arranged so that the steel piece F and the temperature-known object 120 can be captured in the same visual field. Although FIG. 17 shows a case where the imaging device 110 is inserted into the heating furnace 1, in this case, the imaging device 110 has a heat resistant structure. The imaging device 110 only needs to be able to image the inside of the heating furnace 1. For example, the imaging device 110 may be disposed outside the heating furnace 1 by providing a window in the heating furnace 1 with heat-resistant glass or the like. Is possible.

また、撮像装置110は、例えば、上記特徴1を満たすように、所定の波長の輝度を撮像可能なように波長選択フィルタ等(図示せず)を有する。この波長選択フィルタは、波長選択部の一例であって、所定の波長の光を透過する。この波長選択部としては、波長選択フィルタに限定されるものではない。例えば、撮像装置110が、撮像可能な全波長帯域(又は所定の波長帯域)の輝度を撮像し、画像解析部131が、所定の波長の光のみを抽出することも可能である。この場合、画像解析部131が波長選択部を兼ねることになる。また、撮像装置110の撮像素子として、所定の波長の単色輝度のみを撮像するような素子を使用することも可能である。この場合、撮像装置110が波長選択部を兼ねることになる。   In addition, the imaging device 110 includes, for example, a wavelength selection filter (not shown) so as to be able to capture the luminance of a predetermined wavelength so as to satisfy the above feature 1. This wavelength selection filter is an example of a wavelength selection unit, and transmits light of a predetermined wavelength. The wavelength selection unit is not limited to the wavelength selection filter. For example, the imaging device 110 can capture the luminance of all wavelength bands (or a predetermined wavelength band) that can be imaged, and the image analysis unit 131 can extract only light of a predetermined wavelength. In this case, the image analysis unit 131 also serves as a wavelength selection unit. In addition, as an image pickup element of the image pickup apparatus 110, an element that picks up only a single color luminance of a predetermined wavelength can be used. In this case, the imaging device 110 also serves as a wavelength selection unit.

このような撮像装置110としては、例えば、CCD(Charge Coupled Device)、CMOS(相補性金属酸化膜半導体)などのイメージセンサを使用したカメラを使用することができが、例えば、IP(イメージングプレート)などのように、撮像画像中の輝度値を蓄積することが可能な構成であればどのような構成であってもよい。そして、このような撮像装置110からは、撮像画像中の各画素に受光された輝度値が、電気信号として出力される。   As such an imaging device 110, for example, a camera using an image sensor such as a charge coupled device (CCD) or a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) can be used. For example, an IP (imaging plate) can be used. As long as the luminance value in the captured image can be accumulated, any configuration may be used. And from such an imaging device 110, the luminance value received by each pixel in the captured image is output as an electrical signal.

一方、温度既知物体120は、上記特徴1、特徴2及び特徴5を満たす位置に配置され、例えば、保護管と、その保護管内部に挿入された温度計とを有する。保護管としては、例えば、上記特徴3で規定した放射率を満たす材質で構成される。金属材が鋼片Fの場合、このような材質としては、例えば、アルミナ、アルミナ・シリカ系、シリコンカーバイド、石英等のセラミックス材料や、インコネル、ハステロイ、ステンレス等の金属材料が挙げられる。また、温度計としては、例えば、熱電対温度計や抵抗温度計などの接触式温度計を使用することができる。熱電対温度計としては、例えば、白金−白金ロジウム熱電対などが挙げられ、抵抗温度計としては、例えば、白金抵抗温度計などが挙げられる。しかしながら、これらの温度計は、加熱炉1の温度や測定したい温度帯域に併せて適宜変更される。この温度既知物体120の温度は、演算部130(迷光計算部22)に出力される。   On the other hand, the temperature-known object 120 is disposed at a position satisfying the above-described features 1, 2, and 5, and includes, for example, a protective tube and a thermometer inserted inside the protective tube. The protective tube is made of, for example, a material that satisfies the emissivity defined in the above feature 3. When the metal material is a steel slab F, examples of such a material include ceramic materials such as alumina, alumina / silica, silicon carbide, and quartz, and metal materials such as Inconel, Hastelloy, and stainless steel. Moreover, as a thermometer, contact-type thermometers, such as a thermocouple thermometer and a resistance thermometer, can be used, for example. Examples of the thermocouple thermometer include a platinum-platinum rhodium thermocouple, and examples of the resistance thermometer include a platinum resistance thermometer. However, these thermometers are appropriately changed according to the temperature of the heating furnace 1 and the temperature band to be measured. The temperature of the known temperature object 120 is output to the calculation unit 130 (stray light calculation unit 22).

演算部130は、撮像装置110による撮像画像を解析して、鋼片Fの単色輝度から、鋼片Fの温度を算出する。その際、演算部130は、この温度を上述の通り迷光補正する。そのために、演算部130は、図17に示すように、画像解析部131と、迷光算出部132と、迷光補正部133と、温度算出部134と、放射率変更部135と、記憶部136とを有する。   The calculation unit 130 analyzes the image captured by the imaging device 110 and calculates the temperature of the steel slab F from the monochromatic luminance of the steel slab F. At that time, the calculation unit 130 corrects this temperature as described above. Therefore, as shown in FIG. 17, the calculation unit 130 includes an image analysis unit 131, a stray light calculation unit 132, a stray light correction unit 133, a temperature calculation unit 134, an emissivity change unit 135, and a storage unit 136. Have

画像解析部131は、撮像装置110が撮像した撮像画像(単波長の輝度値を含む画像)を解析し、温度既知物体120の輝度値に相当する出力値と、鋼片Fの輝度値に相当する出力値とを算出する。そして、画像解析部131は、それぞれ温度既知物体120に対する出力値を、迷光算出部132に出力し、鋼片Fの輝度値に対する出力値を、迷光補正部133に出力する。この際、画像解析部131は、温度既知物体120が上記特徴1及び特徴2を有する位置に配置されるため、複数の画素の平均値から温度既知物体120の輝度値に相当する出力値を算出することができ、同様に、鋼片Fに対しても平均値を使用することができる。従って、温度の算出精度誤差を低減することができる。   The image analysis unit 131 analyzes a captured image (an image including a luminance value of a single wavelength) captured by the imaging device 110 and corresponds to an output value corresponding to the luminance value of the temperature known object 120 and a luminance value of the steel slab F. Output value to be calculated. Then, each of the image analysis units 131 outputs an output value for the temperature known object 120 to the stray light calculation unit 132, and outputs an output value for the brightness value of the steel piece F to the stray light correction unit 133. At this time, the image analysis unit 131 calculates the output value corresponding to the luminance value of the temperature known object 120 from the average value of a plurality of pixels, because the temperature known object 120 is arranged at the position having the characteristics 1 and 2. Similarly, an average value can be used for the steel slab F. Therefore, temperature calculation accuracy errors can be reduced.

迷光算出部132は、温度既知物体120の輝度値に相当する出力値に基づいて、上記特徴1の手順2〜手順4を実行し、迷光量Jを算出する。なお、手順1は、既に処理されており、上記式1及び式2等は、既に迷光算出部132に記録されており、迷光算出部132は、記録している式1及び式2を使用して、手順2〜手順4を実行する。   The stray light calculation unit 132 calculates the stray light amount J by executing the procedure 2 to the procedure 4 of the feature 1 based on the output value corresponding to the luminance value of the temperature known object 120. Note that the procedure 1 has already been processed, and the above formulas 1 and 2 are already recorded in the stray light calculation unit 132. The stray light calculation unit 132 uses the recorded formulas 1 and 2. Then, Step 2 to Step 4 are executed.

迷光補正部133は、温度既知物体120の輝度値に相当する出力値と、迷光算出部132が算出した迷光量Jとに基づいて、上記特徴1の手順5及び手順6を実行して迷光補正し、鋼片Fの黒体輝度を算出する。   The stray light correction unit 133 executes Step 5 and Step 6 of the above feature 1 based on the output value corresponding to the luminance value of the temperature-known object 120 and the stray light amount J calculated by the stray light calculation unit 132 to correct stray light. Then, the black body luminance of the steel slab F is calculated.

温度算出部134は、迷光補正部133が算出した鋼片Fの黒体輝度に基づいて、上記特徴1の手順7を実行して、迷光補正した鋼片Fの温度を算出する。そして、この算出結果は、表示部141に表示されたり、記憶部142に記録される。なお、表示部141は、例えば、ブラウン管(CRT:Cathode Ray Tube)・液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)・プラズマディスプレイ(PDP:Plasma Display Panel)・電界放出ディスプレイ(FED:Field Emission Display)・有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ(有機EL、OELD:Organic Electroluminescence Display)・ビデオプロジェクタなどが使用可能である。   Based on the black body luminance of the steel piece F calculated by the stray light correction unit 133, the temperature calculation unit 134 calculates the temperature of the steel piece F that has been subjected to stray light correction by executing the procedure 7 of the above feature 1. The calculation result is displayed on the display unit 141 or recorded in the storage unit 142. The display unit 141 includes, for example, a cathode ray tube (CRT), a liquid crystal display (LCD), a plasma display (PDP), a field emission display (FED), and an organic display. An electroluminescence display (organic EL, OELD: Organic Electroluminescence Display), a video projector, or the like can be used.

一方、画像解析部131は、更に加熱炉1の炉内壁の輝度に相当する出力値を抽出して、放射率変更部135に出力する。そして、放射率変更部135は、この出力値から、炉内壁輝度を算出し、炉内壁輝度と温度既知物体輝度との差を記憶部136に記録する。放射率変更部135及び記憶部136は、これらの情報を使用して上記特徴4を実行し、迷光算出部132が使用する温度既知物体120の放射輝度を適宜更新する。   On the other hand, the image analysis unit 131 further extracts an output value corresponding to the brightness of the furnace inner wall of the heating furnace 1 and outputs it to the emissivity changing unit 135. Then, the emissivity changing unit 135 calculates the furnace inner wall luminance from the output value, and records the difference between the furnace inner wall luminance and the temperature known object luminance in the storage unit 136. The emissivity changing unit 135 and the storage unit 136 execute the above feature 4 by using these pieces of information, and appropriately update the radiance of the temperature known object 120 used by the stray light calculation unit 132.

なお、演算部130は、例えば、汎用又は専用のコンピュータで構成されてもよい。そして、このコンピュータに上記各構成の機能を実現させるプログラムを実行させることにより、演算部130を構成することができる。なお、コンピュータは、CPU(Central Processing Unit)と、HDD(Hard Disk Drive)・ROM(Read Only Memory)・RAM(Random Access Memory)等の記録装置と、LAN(Local Area Network)・インターネット等のネットワークに接続された通信装置と、マウス・キーボード等の入力装置と、フレキシブルディスク等の磁気ディスク、各種のCD(Compact Disc)・MO(Magneto Optical)ディスク・DVD(Digital Versatile Disc)等の光ディスク、半導体メモリ等のリムーバブル記憶媒体等を読み書きするドライブと、モニタなどの表示装置・スピーカやヘッドホンなどの音声出力装置などの出力装置等と、を有してもよい。そして、このコンピュータは、記録装置・リムーバブル記憶媒体に記録されたプログラム、又はネットワークを介して取得したプログラムを実行することにより、演算部130の各構成の機能を実現することができる。   Note that the arithmetic unit 130 may be configured by, for example, a general-purpose or dedicated computer. The computing unit 130 can be configured by causing the computer to execute a program that realizes the functions of the above-described configurations. The computer includes a CPU (Central Processing Unit), a recording device such as an HDD (Hard Disk Drive), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and a LAN (Local Area Network). Communication devices connected to the computer, input devices such as a mouse / keyboard, magnetic disks such as flexible disks, optical disks such as various CDs (Compact Discs), MOs (Magneto Optical) disks, DVDs (Digital Versatile Discs), and semiconductors Drives that read and write to removable storage media such as memory, display devices such as monitors, speakers, headphones, etc. And an output device such as an audio output device. And this computer can implement | achieve the function of each structure of the calculating part 130 by running the program recorded on the recording device and the removable storage medium, or the program acquired via the network.

3−4.各実施形態で使用される温度測定装置による測定例
次に、本発明の各実施形態に係る温度測定装置及び温度測定方法により、金属材として、燃焼炉(加熱炉1の一例)内に配置された鋼片F表面温度を測定した例を示す。ここで使用した燃焼炉は、長さ8m(上記加熱炉1の場合の炉幅方向に相当)、幅2m、高さ2mであり、LNG(Liquefied Natural Gas)により鋼片Fを加熱する。鋼片Fは、およそ5m、厚み50mmである。撮像装置110は、画素38万個のCCDカメラを用いた。CCDカメラは波長フィルター機能を有しており、この波長フィルター機能により、波長1.0±0.2μmの単波長の放射光を測定した。なお、この際、波長フィルター機能は、±0.2μm程度の幅を有しているため、撮像装置110は、実際には波長0.8〜1.2μの放射光のみを計測することになるが、この程度の幅の波長は、実用上及び工業上、単波長とみなすことができる。従って、撮像装置110は、厳密な単波長光を撮像する必要はなく、工業的に単波長とみなせる程度の波長の光を撮像すればよい。
3-4. Example of Measurement by Temperature Measuring Device Used in Each Embodiment Next, the metal material is placed in a combustion furnace (an example of the heating furnace 1) by a temperature measuring device and a temperature measuring method according to each embodiment of the present invention. The example which measured the steel slab F surface temperature is shown. The combustion furnace used here has a length of 8 m (corresponding to the furnace width direction in the case of the heating furnace 1), a width of 2 m, and a height of 2 m, and the steel slab F is heated by LNG (Liquid Natural Gas). The steel piece F is approximately 5 m and has a thickness of 50 mm. The imaging device 110 used a CCD camera with 380,000 pixels. The CCD camera has a wavelength filter function, and using this wavelength filter function, single-wavelength radiation having a wavelength of 1.0 ± 0.2 μm was measured. At this time, since the wavelength filter function has a width of about ± 0.2 μm, the imaging device 110 actually measures only the radiated light having a wavelength of 0.8 to 1.2 μm. However, a wavelength having such a width can be regarded as a single wavelength for practical use and industrial use. Therefore, the imaging device 110 does not need to capture strict single-wavelength light, and only needs to capture light having a wavelength that can be regarded as an industrially single wavelength.

放射温度計検定業者に依頼して温度計検定用黒体炉の温度とCCDカメラの出力値との関係を検定した。検定温度範囲は900℃から1250℃である。得られた検定データを用いて、最小自乗法による当てはめ計算を行ない、上記迷光補正計算手順の中の撮像装置110の特性式20(上記式2)の具体的な形として、下記式21を得た。   A radiation thermometer tester was commissioned to test the relationship between the temperature of the thermometer test blackbody furnace and the output value of the CCD camera. The verification temperature range is 900 ° C to 1250 ° C. Using the obtained test data, fitting calculation is performed by the method of least squares, and the following expression 21 is obtained as a specific form of the characteristic expression 20 (the above expression 2) of the imaging device 110 in the stray light correction calculation procedure. It was.

Figure 2010265533
…(式20)
Figure 2010265533
…(式21)
Figure 2010265533
... (Formula 20)
Figure 2010265533
... (Formula 21)

ここで、GはCCDカメラのゲイン設定値、SSはシャッター速度設定値、LはCCDカメラの出力であり、また、Eは黒体炉の温度に対応する輝度であって、検定を行なった温度、900℃、1000℃、1100℃、1200℃、1250℃のそれぞれについて、上記で説明したPlanckの式で計算される値である。具体的な計算方法としては、Eを従属変数とし、G、SS、及びLを独立変数として非線形最小自乗法によって、式の中の5個の係数を決定した。この特性式は、本実施例で用いたCCDカメラに特有のものであり、CCDカメラの機種が異なる場合や、CCDカメラ以外の撮像装置110を用いる場合には、個別に作成しなければならない。   Here, G is the gain setting value of the CCD camera, SS is the shutter speed setting value, L is the output of the CCD camera, E is the luminance corresponding to the temperature of the black body furnace, and the temperature at which the test was performed , 900 ° C., 1000 ° C., 1100 ° C., 1200 ° C., and 1250 ° C., the values calculated by the Planck equation described above. As a specific calculation method, five coefficients in the equation were determined by a nonlinear least square method with E as a dependent variable and G, SS, and L as independent variables. This characteristic formula is specific to the CCD camera used in this embodiment, and must be created individually when the CCD camera model is different or when the imaging device 110 other than the CCD camera is used.

CCDカメラは、図18に示すように、炉の側壁に開口した測定口から斜め下方に向けて挿入した。鋼片Fの最も遠方の測定点(位置1)からカメラまでの水平距離は6m、鋼片Fの置かれた水平面からCCDカメラまでの高さは1.6mである。これは、CCDカメラの先端と、鋼片Fの最も遠方の測定点(位置1)を結ぶ線上に火炎が入らない位置関係になっている。CCDカメラの中心線は、鋼片Fの中央(位置2)に向けてあり、具体的には伏角21度である。この伏角は、鋼片F表面全体即ち位置1から位置3までをカメラの視野におさめるために選択したものであり、炉の形と鋼材が置かれる位置を考慮して適宜決定すればよい。このように鋼片F表面全体を視野内におさめることにより、温度測定装置100は、鋼片Fの表面全体の温度分布を測定することが可能である。   As shown in FIG. 18, the CCD camera was inserted obliquely downward from the measurement port opened in the side wall of the furnace. The horizontal distance from the farthest measurement point (position 1) of the billet F to the camera is 6 m, and the height from the horizontal plane where the billet F is placed to the CCD camera is 1.6 m. This is a positional relationship in which no flame enters a line connecting the tip of the CCD camera and the farthest measurement point (position 1) of the steel piece F. The center line of the CCD camera is directed toward the center (position 2) of the steel slab F, specifically, the depression angle is 21 degrees. This dip angle is selected in order to keep the entire surface of the steel slab F, that is, from position 1 to position 3 in the field of view of the camera, and may be appropriately determined in consideration of the shape of the furnace and the position where the steel material is placed. Thus, the temperature measuring device 100 can measure the temperature distribution of the entire surface of the steel slab F by keeping the entire surface of the steel slab F within the field of view.

温度既知物体120は、保護管付き熱電対を用い、外径は17mmである。この保護管付き熱電対は、CCDカメラ先端から0.2m下の位置に水平に挿入し、炉壁の内面から炉内側に0.3m突き出して、先端部分がCCDカメラの視野内に入っている。CCDカメラの視野内に入る位置関係であれば、必ずしも水平に挿入する必要はなく、炉の構造によっては天井に開口して垂直に挿入する方が強度面で有利な場合もある。この熱電対は温度既知物体として働くものであるので、外側を覆う保護管は放射率が、既知のものでなければならない。本実施例では放射率0.85のアルミナ・シリカ系セラミック保護管を用いた。   The temperature known object 120 uses a thermocouple with a protective tube and has an outer diameter of 17 mm. This thermocouple with a protective tube is inserted horizontally at a position 0.2 m below the CCD camera tip, protrudes 0.3 m from the inner surface of the furnace wall into the furnace, and the tip is within the field of view of the CCD camera. . If the positional relationship is within the visual field of the CCD camera, it is not always necessary to insert it horizontally. Depending on the structure of the furnace, it may be advantageous in terms of strength to open the ceiling and insert it vertically. Since this thermocouple works as an object having a known temperature, the protective tube covering the outside must have a known emissivity. In this embodiment, an alumina / silica ceramic protective tube having an emissivity of 0.85 was used.

この実施例では、鋼片Fの放射率は0.86であったので、上記熱電対保護管の放射率とほぼ同一であるが、上記特徴3を満たす範囲内であれば、放射率が異なっていてもよい。熱電対の種類は、JISB型熱電対を使用した。熱電対の種類は使用する温度によって適宜選択すればよい。また、熱電対でなく他の温度センサー、例えば白金抵抗温度計等を使用してもよい。   In this example, since the emissivity of the steel slab F was 0.86, it is almost the same as the emissivity of the thermocouple protective tube, but the emissivity is different as long as it is within the range satisfying the above feature 3. It may be. The type of thermocouple used was a JISB type thermocouple. The type of thermocouple may be appropriately selected depending on the temperature used. Further, instead of the thermocouple, another temperature sensor such as a platinum resistance thermometer may be used.

CCDカメラの視野角は左右60度上下45度と十分に大きく、鋼片F以外に炉の内壁面をも視野内に納めている。炉の内壁面の輝度と熱電対保護管表面の輝度とは熱電対に接続された記憶部136によって長期間保存され、その差の傾向管理を行なって熱電対保護管の放射率の経年変化を把握し、変化が生じた場合は、輝度の差が等しくなるよう、迷光計算に用いる温度既知物体放射率を補正する。この補正にあたっては、保存されたデータのうち、炉内温度がある一定温度(この実施例においては1190℃〜1210℃の範囲)であり、かつ、温度既知物体の温度がある一定温度(この実施例においては1170℃から1190℃)の範囲のデータのみを抽出することにより、炉内の熱放射条件が相等な条件で行った。   The viewing angle of the CCD camera is sufficiently large at 60 degrees on the left and right and 45 degrees on the top and bottom. The brightness of the inner wall of the furnace and the brightness of the surface of the thermocouple protection tube are stored for a long time by the storage unit 136 connected to the thermocouple, and the trend of the difference is managed to change the emissivity of the thermocouple protection tube over time. If the change is detected, the temperature known object emissivity used for the stray light calculation is corrected so that the difference in luminance is equal. In this correction, among the stored data, the furnace temperature is a certain temperature (in this embodiment, a range of 1190 ° C. to 1210 ° C.), and the temperature of the known temperature object is a certain temperature (this implementation). In the example, only the data in the range of 1170 ° C. to 1190 ° C. was extracted, and the heat radiation conditions in the furnace were equivalent.

温度既知物体のCCDカメラでの輝度測定範囲は、表面約10mm径の円形部分であり、画素数約200個の平均値を計測した。鋼片Fの温度は、900℃から1250℃までの範囲である。図18に示された位置1、位置2、位置3の3点を計測した。位置1はCCDカメラから水平距離で約6m、位置2は約4m、位置3は約2m離れた位置である。   The luminance measurement range of the object having a known temperature in the CCD camera was a circular portion having a surface of about 10 mm in diameter, and an average value of about 200 pixels was measured. The temperature of the billet F is in the range from 900 ° C to 1250 ° C. Three points of position 1, position 2, and position 3 shown in FIG. 18 were measured. Position 1 is about 6 m in horizontal distance from the CCD camera, position 2 is about 4 m, and position 3 is about 2 m away.

上記各実施形態に係る温度測定装置によって迷光補正計算を行い、鋼片Fの各位置に埋め込んだ熱電対温度計によって計測した温度と比較した結果を図19に示す。図19中、縦軸は、各実施形態に係る温度測定装置により迷光補正計算を行った計測温度であり、横軸は、埋め込み熱電対実測温度である。また、図19中の実線は、本方法による計測温度(迷光補正後)と、埋め込み熱電対実測温度が一致している線(横軸=縦軸)を表す。図19に示すように、各位置1〜3における測定点は、実線上に位置しており、埋め込み熱電対実測温度と、本方法による計測温度(迷光補正後)が良好な一致を示した。従って、各実施形態に係る温度測定装置が精度よく鋼片Fの温度を測定することが可能であることが判る。なお、各実施形態に係る温度測定装置は、更に、この位置1〜3のように、鋼片Fの撮像画像中の各個所について温度を測定することにより、鋼片Fの表面温度分布を非常に精度良く測定することが可能である。   FIG. 19 shows the result of performing the stray light correction calculation by the temperature measuring device according to each of the above embodiments and comparing it with the temperature measured by the thermocouple thermometer embedded in each position of the steel slab F. In FIG. 19, the vertical axis represents the measured temperature obtained by performing the stray light correction calculation by the temperature measuring device according to each embodiment, and the horizontal axis represents the embedded thermocouple measured temperature. In addition, the solid line in FIG. 19 represents a line (horizontal axis = vertical axis) where the measured temperature by this method (after stray light correction) matches the measured temperature of the embedded thermocouple. As shown in FIG. 19, the measurement points at the respective positions 1 to 3 are located on the solid line, and the embedded thermocouple measured temperature and the measured temperature (after correction of stray light) by this method showed good agreement. Therefore, it can be seen that the temperature measuring device according to each embodiment can accurately measure the temperature of the steel slab F. In addition, the temperature measuring device according to each embodiment further measures the surface temperature distribution of the steel slab F by measuring the temperature at each location in the captured image of the steel slab F as in the positions 1 to 3. It is possible to measure with high accuracy.

3−5.各実施形態で使用される温度測定装置等による効果の例
最後に、本発明の各実施形態で使用される温度測定方法等による効果が判りやすいように、上記特許文献3〜5に対する有利な効果の例を説明する。ただし、ここで説明する効果は、あくまで一例であって、各実施形態に係る温度測定装置等による効果を限定するものではないことは言うまでもない。
3-5. Example of Effect by Temperature Measuring Device Used in Each Embodiment Finally, advantageous effect on Patent Documents 3 to 5 so that the effect by the temperature measuring method used in each embodiment of the present invention can be easily understood. An example will be described. However, it is needless to say that the effects described here are merely examples and do not limit the effects of the temperature measurement device according to each embodiment.

3−5−1.特許文献3
上記特許文献3に記載の温度測定方法では、温度測定物体の表面に遮蔽板を設けて炉内迷光を遮断する。そして、遮蔽板は、水冷して遮蔽板自体からの熱放射を防いでいる。遮蔽板の発する放射による誤差は、遮蔽板の温度Tを実測し、見掛け放射エネルギーGから下記の式22により補正後真温度Tを得る。なお、Eb(T)は温度Tにおける放射エネルギを表す。
3-5-1. Patent Document 3
In the temperature measurement method described in Patent Document 3, a shielding plate is provided on the surface of the temperature measurement object to block stray light in the furnace. The shielding plate is cooled with water to prevent thermal radiation from the shielding plate itself. The error due to the radiation emitted by the shielding plate is obtained by actually measuring the temperature T 2 of the shielding plate and obtaining a corrected true temperature T 1 from the apparent radiation energy G 1 according to the following equation 22. Eb (T) represents radiant energy at temperature T.

Figure 2010265533
…(式22)
Figure 2010265533
... (Formula 22)

この特許文献3では、鋼片の近くに遮蔽板を置く必要がある。しかし、鋼片が移動する場合、例えばウォーキングビーム式加熱炉等では、鋼片の動きによって遮蔽板が破損する恐れがある。鋼片の移動に応じて遮蔽板が移動する機構を設ければ測定システム自体が複雑になる。また、遮光板で迷光を完全に遮断することは困難であり、迷光の経路によっては、精度が低下してしまう可能性がある。   In Patent Document 3, it is necessary to place a shielding plate near the steel piece. However, when the steel slab moves, the shielding plate may be damaged by the movement of the steel slab, for example, in a walking beam heating furnace. If a mechanism for moving the shielding plate according to the movement of the steel piece is provided, the measurement system itself becomes complicated. In addition, it is difficult to completely block stray light with the light shielding plate, and the accuracy may decrease depending on the path of stray light.

一方、各実施形態に記載の温度測定方法等では、鋼片の近くに構造物を置く必要性がない。従って、各実施形態に記載の温度測定方法等は、上記特許文献3に対して、遮蔽板、その水冷装置、複雑な測定システムなどを使用する必要が無く、簡単な装置構成により温度を測定することができる。また、この温度測定方法等では、迷光量を算出して、迷光補正を行うため、遮光板で遮断しきれないような迷光の影響も低減させることができ、高精度の温度測定が可能である。   On the other hand, in the temperature measurement method and the like described in each embodiment, there is no need to place a structure near the steel piece. Therefore, the temperature measurement method and the like described in each embodiment does not require the use of a shielding plate, a water cooling device, a complicated measurement system, or the like with respect to Patent Document 3, and measures the temperature with a simple device configuration. be able to. Further, in this temperature measurement method and the like, the amount of stray light is calculated and stray light correction is performed, so that the influence of stray light that cannot be blocked by the light shielding plate can be reduced, and high-precision temperature measurement is possible. .

3−5−2.特許文献4
特許文献4に記載の温度測定方法では、炉壁の実測温度Twと炉壁実効温度Tw’を用い、輝度Lを表す下記の式によって放射温度計の見掛け温度Sから補正した表面温度Tを得る。
3-5-2. Patent Document 4
In the temperature measurement method described in Patent Document 4, the surface temperature T corrected from the apparent temperature S of the radiation thermometer is obtained by the following equation representing the luminance L using the measured temperature Tw and the effective temperature Tw ′ of the furnace wall. .

Figure 2010265533
…(式23)
Figure 2010265533
... (Formula 23)

この際、上記の炉壁実効温度Tw’は、炉壁に2ヶ所以上設置した温度計の実測温度Tw1,Tw2,…Twnの輝度の一次式24により算出する。   At this time, the furnace wall effective temperature Tw ′ is calculated by the primary expression 24 of the brightness of the actually measured temperatures Tw1, Tw2,... Twn of two or more thermometers installed on the furnace wall.

Figure 2010265533
…(式24)
Figure 2010265533
... (Formula 24)

この一次式の係数a,a,…aは実験等によりあらかじめ炉体形状及び鋼材の寸法に適合した値に設定しておく。 Coefficients a 1, a 2 of the linear expression, ... a n is previously set to a value adapted to the dimensions of the pre-furnace body shape and steel by experiments or the like.

この特許文献4では、炉内における迷光の光源は、主に火炎と炉壁である。しかしながら、この特許文献4では、炉壁からの迷光の影響はある程度補正できるが、火炎からの放射エネルギーが変化した場合の補正が困難である。火炎を用いない加熱炉や火炎の温度や大きさが常に一定の加熱炉ならば火炎から発する迷光は、係数a,a,…aに一定値として含まれるが、火炎が変動すれば、この係数a,a,…aは変わるものと考えられる。一般に、加熱炉では被熱物の量及び到達温度に応じて温度を適正に制御するために燃焼装置の燃焼量を適宜調節するので火炎状態は時間と共に変化する。これに対して、特許文献2では、火炎の変化に応じた補正手段は示されていない。従って、この特許文献4を火炎を用いる加熱炉に適用することは困難である。 In Patent Document 4, stray light sources in the furnace are mainly a flame and a furnace wall. However, in this patent document 4, although the influence of the stray light from the furnace wall can be corrected to some extent, it is difficult to correct when the radiant energy from the flame changes. Stray temperature and size of the furnace or flame emanating always from the flame if constant heating furnace without using a flame, the coefficients a 1, a 2, ... is included as a constant value to a n, if flame fluctuation The coefficients a 1 , a 2 ,... An are considered to change. In general, in a heating furnace, the amount of combustion in the combustion device is appropriately adjusted in order to appropriately control the temperature in accordance with the amount of the object to be heated and the reached temperature, so that the flame state changes with time. On the other hand, Patent Document 2 does not show a correction means corresponding to a change in flame. Therefore, it is difficult to apply this Patent Document 4 to a heating furnace using a flame.

一方、各実施形態に記載の温度測定方法等では、炉壁から発する迷光と火炎から発する迷光がいずれも温度既知物体に照射されるように、温度既知物体を炉内空間に配置する。また、火炎と鋼片及び温度既知物体との位置関係を上記特徴5に示すように規定する。従って、各実施形態に記載の温度測定方法等では、火炎の放射エネルギーの変動に対しても適正な補正を行うことが可能である。   On the other hand, in the temperature measurement method and the like described in each embodiment, the temperature known object is arranged in the furnace space so that both the stray light emitted from the furnace wall and the stray light emitted from the flame are irradiated to the temperature known object. Further, the positional relationship between the flame, the steel slab, and the temperature known object is defined as shown in the feature 5 above. Therefore, in the temperature measurement method and the like described in each embodiment, it is possible to perform appropriate correction even with respect to fluctuations in the radiant energy of the flame.

3−5−3.特許文献5
特許文献5については、上記関連技術で説明した通りであり、上記の説明において詳しく本発明の各実施形態による効果等を説明したが、本発明の各実施形態に係る温度測定装置は、更に、温度既知物体を鋼片から離れたカメラの近傍に設置し、炉内ガスによる吸収及び放射が起こらない波長の単色輝度を撮像する等によって、上記特許文献3で説明した鋼片の移動による種々の障害を回避するとともに、通常小さな物体である温度既知物体の画角を大きくして十分な画素数を得、かつ、迷光補正精度を高めることが可能である。
3-5-3. Patent Document 5
Patent Document 5 is as described in the related art, and the effects and the like according to each embodiment of the present invention have been described in detail in the above description, but the temperature measurement device according to each embodiment of the present invention further includes: An object having a known temperature is installed in the vicinity of the camera away from the steel slab, and imaging of monochromatic luminance at a wavelength at which absorption and emission by the furnace gas do not occur. While avoiding obstacles, it is possible to obtain a sufficient number of pixels by increasing the angle of view of a temperature known object, which is usually a small object, and to improve stray light correction accuracy.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described in detail, referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this example. It is obvious that a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can come up with various changes or modifications within the scope of the technical idea described in the claims. Of course, it is understood that these also belong to the technical scope of the present invention.

なお、上記実施形態では、本発明の各実施形態に係る温度測定装置等の特徴が判りやすいように、特徴1〜特徴5と区分して説明した。しかしながら、この特徴1〜特徴5は、本発明の各実施形態の特徴を限定するものではなく、本発明の各実施形態の特徴は、各特徴1〜特徴5で詳細に説明した中に記載された各特徴をも含むことは言うまでもない。   In the above-described embodiment, the features of the temperature measurement device and the like according to each embodiment of the present invention have been described separately from features 1 to 5 so that the features can be easily understood. However, these features 1 to 5 do not limit the features of the embodiments of the present invention, and the features of the embodiments of the present invention are described in detail in the features 1 to 5 described above. Needless to say, each feature is also included.

尚、本明細書において、フローチャートに記述されたステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的に又は個別的に実行される処理をも含む。また時系列的に処理されるステップでも、場合によっては適宜順序を変更することが可能であることは言うまでもない。   In this specification, the steps described in the flowcharts are executed in parallel or individually even if they are not necessarily processed in time series, as well as processes performed in time series in the described order. Including processing to be performed. Further, it goes without saying that the order can be appropriately changed even in the steps processed in time series.

1 加熱炉
2 バーナ
3 スキッドビーム
4 スキッドポスト
5 仕切壁
6 局部加熱装置
10,20 加熱制御装置
11 位置決定部
12 温度差算出部
13 温度差記憶部
14,22 判定部
21 温度差予測部
23 炉制御部
61,62,63,64,65,66,67 バーナ
231 炉温制御部
232 搬送速度制御部
233 局部加熱制御部
100 温度測定装置
100A,100B,100C,100D,100E 温度測定装置
110 撮像装置
120 温度既知物体
130 演算部
131 画像解析部
132 迷光算出部
133 迷光補正部
134 温度算出部
135 放射率変更部
136 記憶部
141 表示部
142 記憶部
200 雰囲気温度測定装置
F 鋼片
IN 装入口
OUT 抽出口
Ar 測温領域
P1 第1位置
P2 第2位置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heating furnace 2 Burner 3 Skid beam 4 Skid post 5 Partition wall 6 Local heating apparatus 10,20 Heating control apparatus 11 Position determination part 12 Temperature difference calculation part 13 Temperature difference memory | storage part 14,22 Judgment part 21 Temperature difference prediction part 23 Furnace Control unit 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67 Burner 231 Furnace temperature control unit 232 Conveyance speed control unit 233 Local heating control unit 100 Temperature measurement device 100A, 100B, 100C, 100D, 100E Temperature measurement device 110 Imaging device DESCRIPTION OF SYMBOLS 120 Temperature known object 130 Calculation part 131 Image analysis part 132 Stray light calculation part 133 Stray light correction part 134 Temperature calculation part 135 Emissivity change part 136 Storage part 141 Display part 142 Storage part 200 Ambient temperature measuring device F Billet IN Inlet OUT Extraction Mouth Ar Temperature measurement area P1 1st position P2 2nd position

Claims (18)

炉長方向に金属材を搬送しつつ該金属材を加熱する加熱炉を制御する加熱制御装置であって、
前記金属材の搬送方向に沿った複数個所にそれぞれ配置され、通過する前記金属材表面の温度分布を測定する複数の温度測定装置と、
前記金属材表面中、他の位置に比べて高温となることが予想され加熱過程中で管理されるべき第1位置と、他の位置に比べて低温となることが予想され加熱過程中で管理されるべき第2位置とを決定する位置決定部と、
前記複数の温度測定装置それぞれにより測定された温度分布に基づいて、前記位置決定部により決定された第1位置と第2位置との温度差を、前記複数個所毎に算出する温度差算出部と、
前記温度差算出部により算出された温度差に基づいて、前記金属材の加熱完了を判定する判定部と、
を有することを特徴とする、加熱制御装置。
A heating control device that controls a heating furnace that heats the metal material while conveying the metal material in the furnace length direction,
A plurality of temperature measuring devices that are arranged at a plurality of locations along the conveying direction of the metal material and measure the temperature distribution of the surface of the metal material passing therethrough,
On the surface of the metal material, it is expected that the temperature is higher than other positions and should be managed during the heating process, and the temperature is expected to be lower than other positions and managed during the heating process. A position determining unit for determining a second position to be performed;
A temperature difference calculating unit that calculates a temperature difference between the first position and the second position determined by the position determining unit based on the temperature distribution measured by each of the plurality of temperature measuring devices for each of the plurality of locations; ,
A determination unit that determines completion of heating of the metal material based on the temperature difference calculated by the temperature difference calculation unit;
A heating control device comprising:
前記判定部は、前記温度差算出部により算出された温度差が、予め定められた目標温度差以下である場合に、前記金属材の加熱完了を判定することを特徴とする、請求項1に記載の加熱制御装置。   The determination unit determines completion of heating of the metal material when the temperature difference calculated by the temperature difference calculation unit is equal to or less than a predetermined target temperature difference. The heating control device described. 前記判定部は、前記温度差算出部により算出された温度差が、前記複数個所のうちの少なくとも一個所において一旦前記目標温度差を超過した後に、前記目標温度差以下となる場合に、前記金属材の加熱完了を判定することを特徴とする、請求項2に記載の加熱制御装置。   The determination unit, when the temperature difference calculated by the temperature difference calculation unit once exceeds the target temperature difference in at least one of the plurality of locations and then becomes less than the target temperature difference, the metal difference The heating control apparatus according to claim 2, wherein the heating completion of the material is determined. 前記温度差算出部により算出された前記複数個所のうちの少なくとも二個所における温度差に基づいて、前記加熱炉からの抽出時の前記金属材における前記第1位置と前記第2位置と温度差を予測する温度差予測部を更に有し、
前記判定部は、前記温度差予測部により予測された温度差が、前記目標温度差以下である場合に、前記金属材の加熱は抽出時に完了していると判定することを特徴とする、請求項2又は3に記載の加熱制御装置。
Based on the temperature difference in at least two of the plurality of places calculated by the temperature difference calculation unit, the temperature difference between the first position and the second position in the metal material at the time of extraction from the heating furnace is calculated. It further has a temperature difference prediction unit for prediction,
The determination unit determines that heating of the metal material is completed at the time of extraction when the temperature difference predicted by the temperature difference prediction unit is equal to or less than the target temperature difference. Item 4. The heating control device according to Item 2 or 3.
前記温度差予測部により予測された温度差に基づいて、前記少なくとも二個所に配置された前記温度測定装置よりも搬送方向下流における前記加熱炉の炉温を制御する炉温制御部を更に有することを特徴とする、請求項4に記載の加熱制御装置。   The apparatus further includes a furnace temperature control unit that controls the furnace temperature of the heating furnace downstream of the temperature measurement devices arranged in the at least two locations based on the temperature difference predicted by the temperature difference prediction unit. The heating control device according to claim 4, wherein 前記温度差予測部により予測された温度差に基づいて、前記少なくとも二個所に配置された前記温度測定装置よりも搬送方向下流に配置された局部加熱装置を、前記金属材の一部を局部加熱するように制御する局部加熱制御部を更に有することを特徴とする、請求項4又は5に記載の加熱制御装置。   Based on the temperature difference predicted by the temperature difference prediction unit, a local heating device arranged downstream of the temperature measuring device arranged in the at least two locations in the conveying direction is used, and a part of the metal material is locally heated. The heating control apparatus according to claim 4, further comprising a local heating control unit that controls the heating control unit to control the heating. 前記温度差予測部により予測された温度差に基づいて、前記金属材の搬送速度を制御する搬送速度制御部を更に有することを特徴とする、請求項4〜6のいずれかに記載の加熱制御装置。   The heating control according to any one of claims 4 to 6, further comprising a conveyance speed control unit that controls a conveyance speed of the metal material based on the temperature difference predicted by the temperature difference prediction unit. apparatus. 前記位置決定部は、前記加熱炉の装入側に近い一の個所で前記温度測定装置により測定された前記温度分布に基づいて、前記金属材表面中の最高温度位置及び最低温度位置をそれぞれ前記第1位置及び前記第2位置に決定することを特徴とする、請求項1〜7のいずれかに記載の加熱制御装置。   The position determination unit is configured to determine the highest temperature position and the lowest temperature position in the surface of the metal material based on the temperature distribution measured by the temperature measurement device at one place close to the charging side of the heating furnace, respectively. The heating control apparatus according to claim 1, wherein the heating control apparatus determines the first position and the second position. 前記位置決定部は、前記金属材表面中を占める面積が所定の閾値以上となる最高温度位置及び最低温度位置をそれぞれ前記第1位置及び前記第2位置に決定することを特徴とする、請求項8に記載の加熱制御装置。   The position determining unit determines a maximum temperature position and a minimum temperature position at which an area occupying the surface of the metal material is a predetermined threshold or more as the first position and the second position, respectively. The heating control apparatus according to 8. 前記温度測定装置は、
炉内ガスによる吸収及び放射が起こらない波長を有する単色輝度により、少なくとも前記金属材の放射エネルギー分布を計測する輝度計測部と、
前記輝度計測部の測定範囲内で当該輝度計測部の近傍に配置され、前記加熱炉内の迷光を補正するための温度既知物体と、
前記輝度計測部が計測した前記金属材及び前記温度既知物体の単色輝度分布を迷光補正して、前記金属材の温度分布を求める演算部と、
を有することを特徴とする、請求項1〜請求項9に記載の加熱制御装置。
The temperature measuring device is
A luminance measurement unit that measures at least the radiant energy distribution of the metal material by monochromatic luminance having a wavelength at which absorption and emission by the furnace gas do not occur;
A temperature known object for correcting stray light in the heating furnace, disposed in the vicinity of the luminance measuring unit within the measurement range of the luminance measuring unit,
A calculation unit that obtains a temperature distribution of the metal material by correcting stray light of the monochromatic luminance distribution of the metal material and the temperature known object measured by the luminance measurement unit;
The heating control apparatus according to claim 1, wherein:
前記演算部は、
前記金属材の温度を求める際に、前記温度既知物体の放射エネルギーと、当該温度既知物体の温度とに基づいて、迷光量を算出する迷光算出部と、
前記迷光算出部が算出した前記迷光量と、前記金属材の放射エネルギー分布とに基づいて、当該金属材の温度分布を算出する温度算出部と、
を有することを特徴とする、請求項10に記載の加熱制御装置。
The computing unit is
When obtaining the temperature of the metal material, based on the radiant energy of the temperature known object and the temperature of the temperature known object, a stray light calculation unit that calculates the amount of stray light,
A temperature calculation unit that calculates a temperature distribution of the metal material based on the stray light amount calculated by the stray light calculation unit and a radiant energy distribution of the metal material;
The heating control device according to claim 10, characterized by comprising:
前記輝度計測部は、前記金属材及び前記温度既知物体の放射エネルギーの単色輝度分布を所定の画素数の画像として撮像する撮像装置であり、
前記温度既知物体は、前記撮像装置が撮像する画像中を占める領域が25画素以上となる位置に配置されることを特徴とする、請求項10又は11に記載の加熱制御装置。
The luminance measurement unit is an imaging device that captures a monochrome luminance distribution of radiant energy of the metal material and the temperature known object as an image of a predetermined number of pixels,
The heating control device according to claim 10 or 11, wherein the temperature known object is arranged at a position where an area occupying in an image captured by the imaging device is 25 pixels or more.
前記温度既知物体は、前記撮像装置が撮像する画像中を占める領域が100画素以上となる位置に配置されることを特徴とする、請求項12に記載の加熱制御装置。   The heating control device according to claim 12, wherein the temperature known object is arranged at a position where an area occupying in an image captured by the imaging device is 100 pixels or more. 前記温度既知物体の放射率は、前記金属材の放射率に対して前後0.1の範囲内であることを特徴とする、請求項10〜13のいずれかに記載の加熱制御装置。   The heating control apparatus according to any one of claims 10 to 13, wherein an emissivity of the temperature known object is in a range of 0.1 before and after the emissivity of the metal material. 前記輝度計測部は、前記加熱炉の炉内壁の放射エネルギーを更に計測し、
当該炉内壁と前記温度既知物体との放射エネルギーの差が記録される記憶部と、
前記記憶部に記録された前記放射エネルギーの差に基づいて、前記温度既知物体の放射率の経時変化の有無を把握する放射率変更部と、
を有することを特徴とする、請求項10〜14のいずれかに記載の加熱制御装置。
The brightness measurement unit further measures the radiant energy of the inner wall of the heating furnace,
A storage unit in which a difference in radiant energy between the furnace inner wall and the temperature known object is recorded;
Based on the difference in the radiant energy recorded in the storage unit, an emissivity changing unit that grasps whether or not the emissivity of the temperature-known object changes with time,
The heating control apparatus according to any one of claims 10 to 14, characterized by comprising:
前記放射率変更部は、前記温度既知物体の放射率の経時変化が生じた場合、経時変化後の放射率を算出し、
前記演算部は、当該経時変化後の放射率を使用して、前記迷光補正を行うことを特徴とする、請求項15に記載の加熱制御装置。
The emissivity changing unit calculates the emissivity after the change with time when the elapse rate of the emissivity of the temperature known object occurs,
The heating control device according to claim 15, wherein the calculation unit performs the stray light correction using the emissivity after the change with time.
前記温度既知物体は、以下の(A)、(B)及び(C)の条件のうち、少なくともいずれかを満たす位置に配置されることを特徴とする、請求項10〜16のいずれかに記載の加熱制御装置。
(A)炉内迷光分布上、前記金属材の位置と迷光量がほぼ同一となる距離だけ炉壁から離隔した位置
(B)前記金属材の測定表面に対する角度が、前記金属材の放射率が変化しない角度以上となる位置
(C)前記金属材との間に火炎を挟まない位置
The said temperature known object is arrange | positioned in the position which satisfy | fills at least any one among the conditions of the following (A), (B), and (C), It is characterized by the above-mentioned. Heating control device.
(A) In the stray light distribution in the furnace, the position away from the furnace wall by a distance where the stray light amount is substantially the same as the position of the metal material. (B) The angle of the metal material with respect to the measurement surface is the emissivity of the metal material. Position where angle does not change or more (C) Position where no flame is sandwiched between the metal materials
炉長方向に金属材を搬送しつつ該金属材を加熱する加熱炉を制御する加熱制御方法であって、
前記金属材の搬送方向に沿った複数個所にそれぞれ配置された複数の温度測定装置により、通過する前記金属材表面の温度分布を測定する温度測定ステップと、
前記金属材表面中、他の位置に比べて高温となることが予想され加熱過程中で管理されるべき第1位置と、他の位置に比べて低温となることが予想され加熱過程中で管理されるべき第2位置とを決定する位置決定ステップと、
前記複数の温度測定装置それぞれにより測定された温度分布に基づいて、前記位置決定ステップで決定した第1位置と第2位置との温度差を、前記複数個所毎に算出する温度差算出ステップと、
前記温度差算出ステップで算出した温度差に基づいて、前記金属材の加熱完了を判定する判定ステップと、
を有することを特徴とする、加熱制御方法。
A heating control method for controlling a heating furnace that heats the metal material while conveying the metal material in the furnace length direction,
A temperature measuring step of measuring a temperature distribution of the surface of the metal material passing by a plurality of temperature measuring devices respectively disposed at a plurality of locations along the conveying direction of the metal material;
On the surface of the metal material, it is expected that the temperature is higher than other positions and should be managed during the heating process, and the temperature is expected to be lower than other positions and managed during the heating process. A position determining step for determining a second position to be performed;
A temperature difference calculating step for calculating a temperature difference between the first position and the second position determined in the position determining step based on the temperature distribution measured by each of the plurality of temperature measuring devices for each of the plurality of locations;
A determination step of determining completion of heating of the metal material based on the temperature difference calculated in the temperature difference calculation step;
A heating control method characterized by comprising:
JP2009120208A 2009-05-18 2009-05-18 Heating control device and heating control method Active JP5640327B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009120208A JP5640327B2 (en) 2009-05-18 2009-05-18 Heating control device and heating control method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009120208A JP5640327B2 (en) 2009-05-18 2009-05-18 Heating control device and heating control method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010265533A true JP2010265533A (en) 2010-11-25
JP5640327B2 JP5640327B2 (en) 2014-12-17

Family

ID=43362749

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009120208A Active JP5640327B2 (en) 2009-05-18 2009-05-18 Heating control device and heating control method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5640327B2 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012140939A (en) * 2010-12-30 2012-07-26 General Electric Co <Ge> Method, system and apparatus for detecting material defect in combustor of combustion turbine engine
JP2013209692A (en) * 2012-03-30 2013-10-10 Jfe Steel Corp Automatic combustion control method and device of continuous heating furnace
CN104313482A (en) * 2014-09-24 2015-01-28 芜湖奕辰模具科技有限公司 Manufacturing method of wear-resistant hopper
CN104481410A (en) * 2014-09-19 2015-04-01 马鞍山邦斯科自动化科技有限公司 High-hardness wear-resistant rock drill manufacturing method
KR20150090124A (en) * 2012-11-29 2015-08-05 가부시끼가이샤 사따께 Monitoring device for rotary machine
JP2019039672A (en) * 2017-08-22 2019-03-14 インフィニテグラ株式会社 Temperature correction method for infrared camera
KR102119981B1 (en) * 2018-12-17 2020-06-05 주식회사 포스코 Method and apparatus for controlling temperature of continuous annealing furnace
CN113899201A (en) * 2021-10-19 2022-01-07 江西金辉锂业有限公司 Roasting device and method for manufacturing lithium-based material

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012140939A (en) * 2010-12-30 2012-07-26 General Electric Co <Ge> Method, system and apparatus for detecting material defect in combustor of combustion turbine engine
JP2013209692A (en) * 2012-03-30 2013-10-10 Jfe Steel Corp Automatic combustion control method and device of continuous heating furnace
KR20150090124A (en) * 2012-11-29 2015-08-05 가부시끼가이샤 사따께 Monitoring device for rotary machine
CN104481410A (en) * 2014-09-19 2015-04-01 马鞍山邦斯科自动化科技有限公司 High-hardness wear-resistant rock drill manufacturing method
CN104313482A (en) * 2014-09-24 2015-01-28 芜湖奕辰模具科技有限公司 Manufacturing method of wear-resistant hopper
JP2019039672A (en) * 2017-08-22 2019-03-14 インフィニテグラ株式会社 Temperature correction method for infrared camera
KR102119981B1 (en) * 2018-12-17 2020-06-05 주식회사 포스코 Method and apparatus for controlling temperature of continuous annealing furnace
CN113899201A (en) * 2021-10-19 2022-01-07 江西金辉锂业有限公司 Roasting device and method for manufacturing lithium-based material

Also Published As

Publication number Publication date
JP5640327B2 (en) 2014-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5640327B2 (en) Heating control device and heating control method
JP7272768B2 (en) SUBSTRATE PROCESSING METHOD AND SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS
JP5206437B2 (en) Radiation temperature measuring device and radiation temperature measuring method
Chakraborty et al. Process-integrated steel ladle monitoring, based on infrared imaging–a robust approach to avoid ladle breakout
JP5640647B2 (en) Method and apparatus for measuring surface temperature of steel in furnace
JP5458661B2 (en) Heating furnace and heating method
JP5028352B2 (en) Temperature control method, temperature correction value acquisition method, semiconductor manufacturing method, substrate processing apparatus
JP5453919B2 (en) Heating method for ferritic stainless steel
JP5515411B2 (en) Steel heating method, heating control device and program
JP2010265536A (en) Heating furnace and heating method
KR102119981B1 (en) Method and apparatus for controlling temperature of continuous annealing furnace
JP2010265535A (en) Heating furnace and heating method
CA2975845C (en) Device and method for determining the loss on ignition of at least part of an iron and steel product
JP5151675B2 (en) Temperature measuring method and temperature measuring device
JP5768477B2 (en) Method for measuring temperature of workpiece, method for manufacturing workpiece, and heating device for workpiece
Marino et al. Control of pusher furnaces for steel slab reheating using a numerical model
RU2447414C2 (en) Apparatus for measuring temperature of tape in furnace for annealing plane glass and method for operating annealing furnace
JP2014215084A (en) Method for measuring temperature of heated object
KR102428500B1 (en) Method of heating steel sheet in continuous annealing and continuous annealing facility
JP3744374B2 (en) Heating furnace temperature control method and apparatus
JP6409734B2 (en) Steel plate temperature measuring method, temperature measuring device, and steel plate manufacturing method
JP2010150614A (en) Heating furnace and heating method
KR20200079633A (en) Apparatus for straightening sectional steel and method thereof
KR100723168B1 (en) Method and system for compensating emissivity in continuous annealing process
CN111279168A (en) Method and system for measuring temperature of moving strip

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110816

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20131001

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20131129

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20140304

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140520

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20140527

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140729

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140905

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140930

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20141013

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5640327

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350