JP5598313B2 - Alloying control method and alloying control device - Google Patents
Alloying control method and alloying control device Download PDFInfo
- Publication number
- JP5598313B2 JP5598313B2 JP2010287787A JP2010287787A JP5598313B2 JP 5598313 B2 JP5598313 B2 JP 5598313B2 JP 2010287787 A JP2010287787 A JP 2010287787A JP 2010287787 A JP2010287787 A JP 2010287787A JP 5598313 B2 JP5598313 B2 JP 5598313B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloying
- emissivity
- measurement
- steel plate
- furnace
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000005275 alloying Methods 0.000 title claims description 500
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 55
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 243
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 205
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 205
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims description 67
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 66
- 238000005246 galvanizing Methods 0.000 claims description 61
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 54
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 38
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 16
- 238000005496 tempering Methods 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 57
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 35
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 21
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 21
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 18
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 18
- 230000006870 function Effects 0.000 description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 description 12
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 11
- 239000002436 steel type Substances 0.000 description 10
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 9
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 6
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 6
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 6
- 229910001335 Galvanized steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000008397 galvanized steel Substances 0.000 description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 229910000905 alloy phase Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 240000006829 Ficus sundaica Species 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 238000004836 empirical method Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000011120 plywood Substances 0.000 description 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Coating With Molten Metal (AREA)
Description
本発明は、合金化制御方法及び合金化制御装置に関する。 The present invention relates to an alloying control method and an alloying control apparatus.
強度、展性及び延性と耐食性とを同時に持つ合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、自動車等に多く使用されている。近年、これらの性能に加えてコスト低減のための軽量化を両立するために高強度化及び薄型化が進み、めっき相自体にも薄く均一な性状が要求されている。 An alloyed hot-dip galvanized steel sheet having strength, malleability, ductility and corrosion resistance at the same time is widely used in automobiles and the like. In recent years, in addition to these performances, strength and thickness have been reduced in order to achieve both weight reduction for cost reduction, and the plating phase itself is required to have a thin and uniform property.
近年の合金化溶融亜鉛めっきにおいては、数μm程度の厚みを有する合金層を、上記性質を持つために、望ましい相(δ相)を可能な限り多く作り、望ましくない相(例えば、Γ相、Γ1相、ζ相など)を可能な限り少なくすることが求められている。 In recent alloying hot dip galvanizing, an alloy layer having a thickness of about several μm has the above-mentioned properties, so that as many desired phases (δ phase) as possible are formed, and undesirable phases (for example, Γ phase, (Γ1 phase, ζ phase, etc.) are required to be as small as possible.
生成される合金層は、基本的には亜鉛浴の条件や合金化炉の加熱条件で制御するが、浴温の変動といった微妙な変化が生じた場合に、かかる変化に伴う合金層の変化を短時間で判定する良好な方法が少ないという問題がある。 The alloy layer to be generated is basically controlled by the conditions of the zinc bath and the heating conditions of the alloying furnace, but when a subtle change such as a change in bath temperature occurs, the change in the alloy layer accompanying such change is changed. There is a problem that there are few good methods for determining in a short time.
このような変化を判定する方法として、合金化炉後段で常温まで冷却された時点でめっき鋼板をX線により測定して判定を行う方法があるが、その時点で過合金や未合金等が判明した場合には多くのロス材が既に生じていること、望ましくない相が例えば1μm以下などのように薄い場合や、Γ相のように表面には存在しない合金相が生じている場合等には測定誤差が生じやすいこと、等の欠点があった。 As a method for judging such a change, there is a method of making a judgment by measuring a plated steel sheet by X-rays when it is cooled to room temperature in the latter stage of the alloying furnace, but at that time, an overalloy or an unalloyed alloy is found. If a lot of loss material has already occurred in such a case, an undesirable phase is as thin as 1 μm or less, or an alloy phase that does not exist on the surface, such as a Γ phase, has occurred. There were drawbacks such as that measurement errors were likely to occur.
また、合金化直後の鋼板を目視して合金化具合を判断する等の経験的手法があるが、個人的な判断・評価に頼る手法であり、また、表面の情報に基づいて判定を行うしかなく、Γ相などの表面に存在しない合金相については判断することができない、といった欠点があった。 In addition, there is an empirical method such as judging the degree of alloying by visually observing the steel plate immediately after alloying, but it is a method that relies on personal judgment and evaluation, and it is only possible to make a determination based on surface information In addition, the alloy phase such as the Γ phase that is not present on the surface cannot be judged.
このような問題に対して対応するために、以下の特許文献1では、合金化の進行状況によりめっき層表面の放射率変化が生じる点に着目し、めっき層表面の放射率変化で合金化判定を行う方法が開示されている。また、以下の特許文献2では、複数位置の放射エネルギーから放射率を求め、放射率が0.4〜0.7である範囲に対応する位置を合金化位置として、かかる合金化位置を一定とするように制御する方法が開示されている。また、以下の特許文献3では、板進行方向の板温を三カ所以上測定し、隣接する板温の温度差を評価して合金化位置を決定し、合金化位置をもとに板温を制御する方法が開示されている。
In order to cope with such a problem, the following
ここで、上記特許文献1及び特許文献2に開示されている方法は、輻射エネルギーの絶対値に信頼度があることを前提として放射率を算出し、制御に用いる方法である。他方、輻射エネルギーの絶対値は、板種や鋼板温度の違い、鋼板温度変動誤差、炉壁温度変動による計算誤差、通板速度の違いによる誤差等を全て加味して補正する必要があるが、上記特許文献1及び特許文献2では、かかる点については言及されていない。
Here, the methods disclosed in
放射率は、波長と物体温度に依存する値であるが、実際の測定では、表面汚れ、酸化状態、板表面の粗度等により影響を受けることもよく知られている。鋼板表面の汚れの状態は洗浄工程である程度制御できるものの、酸化状態、粗度等については最適合金化を優先した場合には積極的な制御が難しく、測定される放射率に差が生じてしまうのが現状である。従って、板種や板種に伴う合金化炉温度が頻繁に変わることを前提とした場合、輻射エネルギーの絶対値での管理は煩雑であり、有効ではない。 The emissivity is a value that depends on the wavelength and the object temperature, but it is well known that in actual measurement, it is affected by surface contamination, oxidation state, roughness of the plate surface, and the like. Although the state of contamination on the surface of the steel sheet can be controlled to some extent by the cleaning process, it is difficult to actively control the oxidation state, roughness, etc. when priority is given to optimal alloying, resulting in a difference in the measured emissivity. is the current situation. Therefore, when it is assumed that the plate type and the temperature of the alloying furnace accompanying the plate type change frequently, management of the absolute value of the radiant energy is complicated and not effective.
また、上記特許文献3では、相対的な放射温度計測定温度の差によって合金化を評価する手法であり、放射板温計の温度測定値を複数測定して、隣接する板温計の温度差が平均基準温度以下の場合に片方の板温計位置を合金化完了位置としており、その温度を制御用板温計の設定値としている。制御用の板温計と測定用の板温計が異なり、かつ、温度差があった場合には、制御が発散する可能性があり、基本的には、制御用板温計と測定用板温計とは一致するべきである。また、当初制御用に使用していた板温計と、合金化完了位置(すなわち、基準とすべき位置)の板温計が一致している場合には問題ないが、それ以外の場合には基本的には各測定点の温度が異なるため、制御が発散する可能性がある。更に、元板の厚みによる違い、炉壁温度等、放射計が基本的に影響を受ける項目については言及されておらず、ある一定の板種をある一定の条件で用いる場合に適用可能な方法である。
Moreover, in the said
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、合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造する操業の変動に追随し、鋼板上に設けられためっき層の合金化を安定して制御することが可能な、合金化制御方法及び合金化制御装置を提供することにある。 Then, this invention is made | formed in view of the said problem, The place made into the objective of this invention is following the fluctuation | variation of the operation which manufactures an alloyed hot dip galvanized steel plate, and the coating layer provided on the steel plate It is an object of the present invention to provide an alloying control method and an alloying control apparatus capable of stably controlling alloying of the alloy.
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、溶融亜鉛めっきラインを搬送される鋼板について、当該溶融亜鉛めっきラインの保熱帯の前半部分における放射率を、鋼板搬送方向に沿って前記保熱帯の前段に設けられた合金化炉に近い側から順にS1、S2、S3、S4・・・とした少なくとも4カ所の測定位置で測定する放射率測定ステップと、
前記放射率の測定結果に基づいて、互いに隣り合う測定位置間での前記放射率の差分をそれぞれ算出する差分算出ステップと、算出された前記放射率の差分が所定の閾値以上であるか否かに基づいて前記鋼板に設けられためっき層が合金化したかを判定し、当該めっき層が前記保熱帯において合金化した合金化領域を特定する合金化判定ステップと、特定された前記合金化領域の位置に応じて、測定位置S2−測定位置S3間で前記めっき層が合金化するように前記保熱帯の前段に設けられた合金化炉の出力を制御する合金化炉制御ステップと、を含み、前記測定位置S2は、前記保熱帯の内部に設定され、前記測定位置S3は、前記測定位置S2の位置と、前記鋼板の放射率の変化パターンと、鋼板の搬送速度と、に基づいて算出された位置に設定され、前記放射率測定ステップでは、それぞれの前記測定位置における放射温度計による放射輝度の測定結果Lと、鋼板の温度低下パターンに基づいて算出される鋼板温度T p と、前記保熱帯の壁面温度T w と、に基づいて、下記式1〜式3により前記放射率が算出され、前記合金化炉制御ステップでは、前記合金化領域が前記測定位置S2−測定位置S3間よりも前段に位置する場合には、前記合金化炉の出力を低減させ、前記合金化領域が前記測定位置S2−測定位置S3間よりも後段に位置する場合には、前記合金化炉の出力を増加させる合金化制御方法が提供される。
In order to solve the above-mentioned problem, according to a certain aspect of the present invention, for a steel sheet conveyed through a hot dip galvanizing line, the emissivity in the first half of the hot dip in the hot dip galvanizing line is measured along the steel sheet conveying direction. An emissivity measurement step for measuring at at least four measurement positions as S1, S2, S3, S4... In order from the side close to the alloying furnace provided in the previous stage of the retentive zone ;
Based on the measurement result of the emissivity, a difference calculating step for calculating the difference of the emissivity between measurement positions adjacent to each other, and whether the calculated difference of the emissivity is equal to or greater than a predetermined threshold value. An alloying determination step for determining whether the plating layer provided on the steel sheet is alloyed based on the above, and specifying the alloying region where the plating layer is alloyed in the tropical region, and the specified alloying region And an alloying furnace control step for controlling the output of the alloying furnace provided in the preceding stage of the retentive zone so that the plating layer is alloyed between the measurement position S2 and the measurement position S3 according to the position of The measurement position S2 is set inside the retentive zone, and the measurement position S3 is calculated based on the position of the measurement position S2, the emissivity change pattern of the steel plate, and the conveyance speed of the steel plate. Done Is set to, in the emissivity measurement step, the measurement results and L radiance with a radiation thermometer at each of the measurement positions, and the steel sheet temperature T p which is calculated on the basis of the temperature drop pattern of the steel sheet, the coercive tropical Based on the wall surface temperature Tw , the emissivity is calculated by the following
ここで、上記式1〜式3において、
z:測定位置
ε:放射率
L:放射温度計による放射輝度の測定結果
L p :鋼板からの自発光による放射輝度
L w :保熱帯の内壁からの熱放射に起因する放射輝度
T p :鋼板温度
T w :保熱帯の壁面温度
c 1 、c 2 :定数
λ:放射温度計の観察波長
である。
Here, in the
z: Measurement position
ε: Emissivity
L: Measurement result of radiance by radiation thermometer
L p : Radiance due to self-emission from steel plate
L w : Radiance due to thermal radiation from the inner wall of the tropical zone
T p : steel plate temperature
T w : Wall temperature in the tropical zone
c 1 , c 2 : constant
λ: Observation wavelength of radiation thermometer
It is.
前記合金化判定ステップでは、前記放射率の差分を含む鋼板特徴データが鋼板の種別ごとに記載されたデータベースを参照して、前記めっき層が合金化したかを判定することが好ましい。
In the alloying determining step, before Symbol refers to database described for each type of steel sheet, wherein the data including the difference in the emissivity of the steel sheet, it is preferable that the plating layer is to determine alloyed.
5カ所目以降の前記放射率の測定位置は、測定位置S1−測定位置S2間、又は、測定位置S3−測定位置S4間に設定されることが好ましい。 The measurement positions of the emissivity after the fifth place are preferably set between the measurement position S1 and the measurement position S2, or between the measurement position S3 and the measurement position S4.
前記合金化炉の炉温設定値又は出力を、所定の時間間隔毎に変動させるようにしてもよい。 The furnace temperature set value or output of the alloying furnace may be varied at predetermined time intervals.
上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、溶融亜鉛めっきラインを搬送される鋼板について、当該溶融亜鉛めっきラインの保熱帯の前半部分における放射率を、当該鋼板の同一箇所について前記保熱帯の前半部分における所定の区間内にわたって測定する放射率測定ステップと、前記放射率の測定結果に基づいて、前記放射率の測定開始位置と測定終了位置との間の前記放射率の差分を算出する差分算出ステップと、測定された前記放射率及び算出された前記放射率の差分を所定の閾値と比較することで前記鋼板に設けられためっき層が合金化したかを判定する合金化判定ステップと、前記合金化の判定結果に応じて、前記所定の区間内で前記めっき層が合金化するように前記保熱帯の前段に設けられた合金化炉の出力を制御する合金化炉制御ステップと、を含み、前記放射率測定ステップでは、それぞれの前記測定位置における放射温度計による放射輝度の測定結果Lと、鋼板の温度低下パターンに基づいて算出される鋼板温度T p と、前記保熱帯の壁面温度T w と、に基づいて、上記式1〜式3により前記放射率が算出され、前記合金化炉制御ステップでは、前記測定開始位置での放射率が第1の閾値超過であった場合、前記合金化炉の出力を低減させ、前記測定終了位置での放射率が第2の閾値未満であった場合、前記合金化炉の出力を増加させる合金化制御方法が提供される。
In order to solve the above-mentioned problems, according to another aspect of the present invention, for a steel sheet transported through a hot dip galvanizing line, the emissivity in the first half of the hot dip in the hot dip galvanizing line is calculated as the same location of the steel sheet. for the emissivity measuring step of measuring over a predetermined section in the first half of the coercive tropical on the basis of the measurement of the emissivity result, the emissivity between the measurement end position and the measurement start position of the emissivity A difference calculating step for calculating a difference, and an alloy for determining whether the plating layer provided on the steel sheet is alloyed by comparing the measured emissivity and the calculated emissivity difference with a predetermined threshold. In accordance with the alloying determination step and the alloying determination result, the output of the alloying furnace provided in the preceding stage of the retentive zone is controlled so that the plating layer is alloyed within the predetermined section. That alloyed furnace controlling step comprises, in the emissivity measurement step, the measurement results and L radiance with a radiation thermometer at each of the measurement positions, the steel sheet temperature is calculated based on the temperature drop pattern of the steel sheet T and p, and the wall temperature T w of the coercive tropical based on, is the emissivity calculated by the
前記合金化炉制御ステップでは、前記放射率の差分が経時的に増加している場合、前記合金化炉の出力を低減させることが好ましい。 In the alloying furnace control step, when the emissivity difference increases with time, it is preferable to reduce the output of the alloying furnace.
前記合金化判定ステップでは、前記第1の閾値及び前記第2の閾値を含む鋼板特徴データが鋼板の種別ごとに記載されたデータベースを参照して、前記めっき層が合金化したかを判定することが好ましい。 In the alloying determination step, it is determined whether or not the plating layer is alloyed by referring to a database in which the steel plate characteristic data including the first threshold value and the second threshold value is described for each type of steel plate. Is preferred.
上記課題を解決するために、本発明の更に別の観点によれば、溶融亜鉛めっきラインを搬送される鋼板について、当該溶融亜鉛めっきラインの保熱帯の前半部分における放射率を、鋼板搬送方向に沿って前記保熱帯の前段に設けられた合金化炉に近い側から順にS1、S2、S3、S4・・・とした少なくとも4カ所の測定位置で算出する放射率演算部と、
前記放射率の測定結果に基づいて、互いに隣り合う測定位置間での前記放射率の差分をそれぞれ算出する放射率差分算出部と、算出された前記放射率の差分が所定の閾値以上であるか否かに基づいて前記鋼板に設けられためっき層が合金化したかを判定し、当該めっき層が前記保熱帯において合金化した合金化領域を特定する合金化位置特定部と、特定された前記合金化領域の位置に応じて、測定位置S2−測定位置S3間で前記めっき層が合金化するように前記保熱帯の前段に設けられた合金化炉の出力を制御する合金化炉制御部と、を備え、前記測定位置S2は、前記保熱帯の内部に設定され、前記測定位置S3は、前記測定位置S2の位置と、前記鋼板の放射率の変化パターンと、鋼板の搬送速度と、に基づいて算出された位置に設定され、前記放射率演算部は、それぞれの前記測定位置における放射温度計による放射輝度の測定結果Lと、鋼板の温度低下パターンに基づいて算出される鋼板温度T p と、前記保熱帯の壁面温度T w と、に基づいて、上記式1〜式3により前記放射率を算出し、前記合金化炉制御部は、前記合金化領域が前記所定の測定位置間よりも前段に位置する場合には、前記合金化炉の出力を低減させ、前記合金化領域が前記所定の測定位置間よりも後段に位置する場合には、前記合金化炉の出力を増加させる合金化制御装置が提供される。
In order to solve the above problems, according to still another aspect of the present invention, for a steel sheet transported through a hot dip galvanizing line, the emissivity in the first half portion of the hot dip in the hot dip galvanizing line is measured in the steel sheet transport direction. An emissivity calculation unit that calculates at least four measurement positions in the order of S1, S2, S3, S4... From the side close to the alloying furnace provided in the preceding stage of the retentive zone,
Based on the measurement result of the emissivity, an emissivity difference calculation unit that calculates the emissivity difference between the measurement positions adjacent to each other, and whether the calculated emissivity difference is equal to or greater than a predetermined threshold value It is determined whether the plating layer provided on the steel sheet is alloyed based on whether or not , the alloying position specifying part for specifying the alloying region where the plating layer is alloyed in the tropical region, and the specified An alloying furnace control unit for controlling the output of the alloying furnace provided in the preceding stage of the retentive zone so that the plating layer is alloyed between the measurement position S2 and the measurement position S3 according to the position of the alloying region; The measurement position S2 is set inside the retentive zone, and the measurement position S3 includes the position of the measurement position S2, the emissivity change pattern of the steel plate, and the conveyance speed of the steel plate. Set to a position calculated based on Is the emissivity calculating unit, the measurement result and L radiance with a radiation thermometer at each of the measurement positions, and the steel sheet temperature T p which is calculated on the basis of the temperature drop pattern of the steel sheet, the wall temperature of the coercive tropical and T w, based on, by the
上記課題を解決するために、本発明の更に別の観点によれば、溶融亜鉛めっきラインを搬送される鋼板について、当該溶融亜鉛めっきラインの保熱帯の前半部分における放射率を、当該鋼板の同一箇所について前記保熱帯の前半部分における所定の区間内にわたって算出する放射率演算部と、前記放射率の測定結果に基づいて、前記放射率の測定開始位置と測定終了位置との間の前記放射率の差分を算出する放射率差分算出部と、測定された前記放射率及び算出された前記放射率の差分を所定の閾値と比較することで前記鋼板に設けられためっき層が合金化したかを判定する合金化判定部と、前記合金化の判定結果に応じて、前記所定の区間内で前記めっき層が合金化するように前記保熱帯の前段に設けられた合金化炉の出力を制御する合金化炉制御部と、を備え、前記放射率演算部は、それぞれの前記測定位置における放射温度計による放射輝度の測定結果Lと、鋼板の温度低下パターンに基づいて算出される鋼板温度T p と、前記保熱帯の壁面温度T w と、に基づいて、上記式1〜式3により前記放射率を算出し、前記合金化炉制御部は、前記測定開始位置での放射率が第1の閾値超過であった場合、前記合金化炉の出力を低減させ、前記測定終了位置での放射率が第2の閾値未満であった場合、前記合金化炉の出力を増加させる合金化制御装置が提供される。
In order to solve the above problems, according to still another aspect of the present invention, the steel sheet transported through the hot dip galvanizing line has the same emissivity as that of the steel sheet in the first half of the hot dip in the hot dip galvanizing line. An emissivity calculation unit that calculates a predetermined section in the first half of the retentive zone with respect to the location, and the emissivity between the emissivity measurement start position and the measurement end position based on the emissivity measurement result An emissivity difference calculation unit for calculating the difference between the measured emissivity and the calculated emissivity difference is compared with a predetermined threshold value to determine whether the plating layer provided on the steel sheet has been alloyed. An alloying determination unit for determining and an output of an alloying furnace provided in the preceding stage of the retentive zone so that the plating layer is alloyed within the predetermined section according to the determination result of the alloying. alloy Comprising a furnace controller, wherein the emissivity calculating unit, the measurement result and L radiance with a radiation thermometer at each of the measurement positions, and the steel sheet temperature T p which is calculated on the basis of the temperature drop pattern of the steel sheet, and wall surface temperature T w of the coercive tropical based on, calculates the emissivity according to
以上説明したように本発明によれば、測定された放射率及び放射率の差分に基づいてめっき層の合金化の状態を判断し、判断結果に応じて加熱炉の出力を制御するため、合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造する操業の変動に追随し、めっき層の合金化を安定して制御することが可能となる。 As described above, according to the present invention, the alloying state of the plating layer is determined based on the measured emissivity and the difference in emissivity, and the output of the heating furnace is controlled according to the determination result. It is possible to follow the fluctuations in the operation for producing the hot dip galvanized steel sheet and to stably control the alloying of the plated layer.
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.
(第1の実施形態)
<溶融亜鉛めっきラインについて>
まず、図1を参照しながら、本発明の第1の実施形態に係る溶融亜鉛めっきラインの概略について説明する。図1は、本実施形態に係る溶融亜鉛めっきラインの概略を示した説明図である。
(First embodiment)
<About hot dip galvanizing line>
First, an outline of a hot dip galvanizing line according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an explanatory view showing an outline of a hot dip galvanizing line according to the present embodiment.
図1に示したように、焼鈍炉から搬送されてきた鋼板Sは、溶融亜鉛及び各種の添加物を含む亜鉛浴10に浸漬される。鋼板Sは、亜鉛浴10内に設置されたシンクロール11によって方向転換し、略鉛直方向へと搬送される。
As shown in FIG. 1, the steel sheet S conveyed from the annealing furnace is immersed in a
亜鉛浴10から出た鋼板Sは、その表面に、溶融亜鉛めっき層(以下、単にめっき層ともいう。)が形成されている。表面にめっき層が形成された鋼板Sは、インダクションヒーター等の合金化炉20へと搬送され、所定の鋼板温度まで加熱される。合金化炉20を出た鋼板S(表面にめっき層の形成された鋼板S)は、続いて、保熱帯30へと搬送される。
The steel sheet S coming out of the
表面にめっき層に形成された鋼板Sは、保熱帯30内のいずれかの位置でめっき層の合金化が起こる。保熱帯30を出た鋼板Sは冷却帯40で冷却され、常温近くまで冷却されることとなる。
In the steel sheet S formed on the surface of the plating layer, the plating layer is alloyed at any position within the
ここで、亜鉛浴10は、ほぼ一定の温度(例えば約450℃)に制御されており、亜鉛浴10中では、鋼板Sの温度は、ほぼ亜鉛浴10の温度となる。亜鉛浴10を出た鋼板Sは、合金化炉20に入るまでの間に温度の低下が起きるものの、インダクションヒーター等が用いられた合金化炉20に搬入されることで、鋼板温度が上昇していく。その結果、合金化炉20を出て保熱帯30に入る時点では、鋼板温度は、約520℃程度まで上昇することとなる。
Here, the
ここで、近年導入が進んでいる溶融亜鉛めっきプロセスでは、保熱帯30内では鋼板温度が一定ではなく、鋼板温度が徐々に低下していることが明らかとなってきている。表面にめっき層の形成された鋼板は、保熱帯30中で徐々に温度が低下しながら、保熱帯30内のある場所で合金化が起こる。合金化の起こっためっき鋼板は、保熱帯30を出ると冷却帯40に搬入され、常温近くまで更に冷却される。
Here, in the hot dip galvanizing process which has been introduced in recent years, it has become clear that the steel plate temperature is not constant in the
また、溶融亜鉛めっきライン1において、保熱帯30に高温ガスを吹き込む装置(図示せず。)を設けることで、保熱帯30内の温度を高く維持することも可能となる。これにより、保熱帯30内の温度を高く維持して合金化を進めることが求められる鋼種を製造することができる。
Further, in the hot
ここで、本実施形態に係る溶融亜鉛めっきライン1では、めっき層の形成された鋼板Sの分光放射率(以下、単に、放射率ともいう。)を特定するために、保熱帯30の近傍に少なくとも4つの合金化センサ50が設置されている。これらの合金化センサ50は、放射率測定装置の一例である。合金化センサ50は、溶融亜鉛めっきライン1を搬送される鋼板の放射率又は放射率を算出するために利用される物理量等を測定可能なものであればよい。鋼板の放射率を算出するために利用される物理量の一例として、鋼板の温度(放射温度)や放射輝度等を挙げることができる。また、鋼板Sの放射率を特定するための補助として、保熱帯30の壁面等に対して、例えば熱電対のような保熱帯の壁面温度を測定可能な温度計(図示せず。)が更に設けられていてもよい。
Here, in the hot
なお、保熱帯30の近傍とは、溶融亜鉛めっきライン1の保熱帯30、合金化炉20と保熱帯30との間からなるエリアを指すものである。また、少なくとも4つの放射温度計50のうち、最も亜鉛浴10に近い位置の合金化センサ50は、保熱帯30の近傍ではなく合金化炉20内に設置されていてもよい。
The vicinity of the
少なくとも4つの合金化センサ50等による測定結果は、本実施形態に係る合金化制御装置100に出力される。合金化制御装置100は、合金化センサ50から出力された測定結果を利用して、溶融亜鉛めっきライン1を搬送される鋼板Sに形成されためっき層の放射率を算出し、めっき層の合金化の度合いを判定する。また、合金化制御装置100は、合金化の度合いの判定結果に応じて、めっき層の合金化を制御する。具体的には、合金化制御装置100は、合金化炉20の制御を行うことが可能な各種の合金化炉制御手段60に対して制御信号等を出力し、合金化炉20の制御を行う。
Measurement results from at least four alloying
この合金化制御装置100については、以下で改めて詳細に説明する。
The alloying
<合金化の進行に伴う放射率の変化について>
次に、合金化の進行に伴う放射率の変化について、簡単に説明する。
めっき表面の亜鉛が地鉄と合金化すると、急激な放射率(又は反射率)変化が起こることが知られている。めっき直後の鋼板表面は鏡面的であり、放射率が低い。しかし、合金化により亜鉛層に鉄が拡散する過程で、鋼板の表面粗度が急激に増大し、その結果、放射率が上昇する。例えば、めっき直後の放射率は0.2程度であるが、鋼種によって異なるものの、合金化によって放射率が0.6〜0.8まで上昇することが知られている。従って、合金化センサによって測定した放射率の変化に着目することによって、めっき層の合金化が完了したか否かを判断することができる。
<Change in emissivity with the progress of alloying>
Next, a change in emissivity with the progress of alloying will be briefly described.
It is known that when the zinc on the plating surface is alloyed with the base iron, an abrupt emissivity (or reflectivity) change occurs. The steel plate surface immediately after plating is specular and has a low emissivity. However, in the process where iron diffuses into the zinc layer due to alloying, the surface roughness of the steel sheet increases rapidly, and as a result, the emissivity increases. For example, although the emissivity immediately after plating is about 0.2, although it varies depending on the steel type, it is known that the emissivity increases to 0.6 to 0.8 by alloying. Therefore, by paying attention to the change in emissivity measured by the alloying sensor, it can be determined whether or not the alloying of the plating layer is completed.
<合金化制御装置の構成について>
続いて、図2を参照しながら、本実施形態に係る合金化制御装置100の構成について、詳細に説明する。図2は、本実施形態に係る合金化制御装置の構成を示したブロック図である。
<About the structure of the alloying control device>
Next, the configuration of the alloying
なお、以下の説明では、溶融亜鉛めっきライン1に設けられた合金化センサ50から出力された測定結果を利用して、以下で説明する合金化制御装置100が鋼板Sの放射率を算出する場合について説明するが、本発明は、かかる例に限定されるわけではない。すなわち、溶融亜鉛めっきライン1に設けられた合金化センサ50が、鋼板Sの放射率を直接出力することが可能であるならば、合金化センサ50が出力した放射率そのものを利用して、以下で説明するような処理を実施することも可能である。
In the following description, the alloying
本実施形態に係る合金化制御装置100は、図2に示したように、鋼板測定情報取得制御部101と、放射率演算部103と、放射率差分算出部105と、合金化位置特定部107と、合金化炉制御部109と、表示制御部111と、記憶部113と、を主に備える。
As shown in FIG. 2, the alloying
鋼板測定情報取得制御部101は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、通信装置等により実現される。鋼板測定情報取得制御部101は、保熱帯30の近傍に設置された合金化センサ50から出力された鋼板の測定結果に関する鋼板測定情報を取得する制御を行う。また、鋼板測定情報取得制御部101は、保熱帯30の近傍に、保熱帯30の壁面温度を測定するための壁面温度計が設置されている場合には、かかる壁面温度計から出力される出力データについても取得する。
The steel plate measurement information
ここで、本実施形態に係る溶融亜鉛めっきライン1では、図3に示したように、少なくとも4カ所の放射率を測定するために、少なくとも4台の合金化センサ50が設置されている。これらの合金化センサ50は、図3に示したように、保熱帯30の前半部分に設置されることが好ましい。
Here, in the hot
これら少なくとも4台の合金化センサ50の設置位置(すなわち、放射率の測定位置)を、図3に示したように、合金化炉20に近い側から順にS1、S2、S3、S4・・・としたとき、測定位置S1に対応する合金化センサ50は、図3に示したように、保熱帯30の入側に設けられていてもよく、合金化炉20と保熱帯30との間に設置されていてもよく、合金化炉20の内部や合金化炉20の出側に設けられていてもよい。また、測定位置S2に対応する合金化センサ50は、図3に示したように、保熱帯30の内部に設けることが好ましい。
As shown in FIG. 3, the installation positions of these at least four alloying sensors 50 (that is, emissivity measurement positions) are S1, S2, S3, S4... In order from the side closer to the alloying
更に、測定位置S3に対応する合金化センサ50は、図3に示したように、保熱帯30の内部に設けられるものであるが、この測定位置S3に対応する合金化センサ50の設置位置は、測定位置S2に対応する合金化センサ50の位置に応じて決定される。
Further, as shown in FIG. 3, the alloying
すなわち、本実施形態に係る合金化制御装置100は、以下で説明するように、鋼板Sに形成されためっき層が、測定位置S2−測定位置S3間の領域(図3における領域A2)で合金化するように合金化炉20の設定や出力を制御する。従って、測定位置S3に対応する合金化センサ50の設置位置が、適切な合金化制御を実施するうえで重要となる。鋼板Sに形成されためっき層の合金化は、母材である鋼板Sの鉄原子がめっき層に拡散していくことで進行する。そこで、本実施形態に係る溶融亜鉛めっきライン1では、過去の操業実績データ、実験室における実験結果、文献の記載等の各種の情報に基づいて、めっき層が合金化する合金化速度や放射率の変化速度等の速度情報を予め特定しておく。めっき厚み方向の合金化速度は同一鋼種の鋼板においてはほぼ一定となると考えられるので、時間単位でのめっき表面の放射率の変化パターンは、同一の鋼板であればほぼ一定であり、同一の通板速度では放射率の変化は合金化の程度によって長手方向の位置が変化すると考えられるため、本実施形態に係る溶融亜鉛めっきライン1では、かかる速度情報と、鋼板Sの搬送速度と、に基づいて、測定位置S3の位置を決定する。例えば、後述する図4Aのように、放射率の変化が大きい部分が、測定位置S2と測定位置S3との間に位置するように、測定位置S3と合金化センサ50の設置間隔とを決定する。
That is, in the alloying
具体的には、一定の速度で操業している時に、保熱帯30の壁面に多数の穴をあけておき、各々の穴から内部(放射室)を測定して、放射率の変化パターンとして急激に放射率が変化し始める位置と放射率の変化が緩やかになる位置とを予め特定しておき、かかる位置が含まれる前後の直近の穴の位置から、測定位置S2及び測定位置S3を決定すればよい。
Specifically, when operating at a constant speed, a large number of holes are made in the wall of the
なお、上記の急激に放射率が変化し始める位置を特定するには、予め設定した放射率の変化率以上となる部位を特定すればよい。例えば、予め設定した放射率の変化率として、10%等の値を用いることが可能である。また、放射率の変化が緩やかになる位置を特定する際も、同様にして、予め設定した放射率の変化率以下となる部位を特定すればよい。例えば、予め設定した放射率の変化として、10%等の値を用いることが可能である。 In addition, in order to specify the position where the emissivity starts to change suddenly, it is only necessary to specify a part that is equal to or higher than a preset emissivity change rate. For example, a value such as 10% can be used as the emissivity change rate set in advance. Similarly, when specifying the position where the change in emissivity is moderate, it is only necessary to specify a portion that is equal to or less than a preset change rate of emissivity. For example, a value such as 10% can be used as a change in emissivity set in advance.
また、定常速度が変わる別の鋼種を合金化処理する際には、予め特定しておいた位置まで手動または自動で合金化センサ50を移動させる。
Further, when alloying another steel type whose steady speed changes, the alloying
また、本実施形態に係る溶融亜鉛めっきライン1に、5台目以降の合金化センサ50を設置する場合には、測定位置S1−測定位置S2間や、測定位置S2−測定位置S3間(すなわち、図3における領域A1や領域A3)に設置することが好ましい。以下で説明するように、本実施形態に係る合金化制御装置100では、めっき層の合金化が起こった位置(合金化位置とも称する。)が領域A1、領域A2、領域A3のどの場所かに応じて、めっき層の合金化が適正なものであるか、過合金や未合金といった現象が生じているかの判断を行う。ここで、領域A1が合金化位置である場合が過合金に該当し、領域A3が合金化位置である場合が未合金に該当する。従って、過合金が生じているか否かをより詳細に判断したい場合には、領域A1に5台目以降の合金化センサ50を設置すればよく、未合金が生じているか否かをより詳細に判断したい場合には、領域A3に5台目以降の合金化センサ50を設置すればよい。また、過合金及び未合金についてより詳細に判断したい場合には、領域A1及び領域A3の双方に、更に合金化センサ50を設置すればよい。
Further, when the fifth and subsequent alloying
なお、隣り合う合金化センサ50の間隔は、等間隔であっても良く、場所毎に異なっていても良い。
In addition, the space | interval of the adjacent alloying
本実施形態に係る鋼板測定情報取得制御部101は、このように設置された各合金化センサ50から、測定結果に対応する鋼板測定情報を取得して、後述する放射率演算部103に取得した鋼板測定情報を出力する。また、鋼板測定情報取得制御部101は、保熱帯30の壁面温度を測定するための壁面温度計から出力される出力データを取得した場合には、かかる出力データを鋼板測定情報に含めて、放射率演算部103に出力する。
The steel plate measurement information
なお、鋼板測定情報取得制御部101は、取得した鋼板測定情報に、かかる情報を取得した日時等に関する時刻情報を関連付けて、記憶部113に履歴情報として格納してもよい。
The steel plate measurement information
放射率演算部103は、例えば、CPU、ROM、RAM等により実現される。放射率演算部103は、鋼板測定情報取得制御部101から出力された鋼板測定情報に基づいて、溶融亜鉛めっきライン1を搬送される鋼板Sの放射率を、合金化センサ50が設置された位置のそれぞれで算出する。かかる放射率の算出処理により、各測定位置における鋼板Sの放射率が測定されたこととなる。放射率演算部103は、鋼板測定情報取得制御部101から出力される鋼板測定情報の内容に応じて、各種の演算方法を適宜利用して放射率を算出することができる。
The
放射率演算部103は、各測定位置における鋼板Sの放射率を算出すると、算出した放射率に関する情報を、後述する放射率差分算出部105に出力する。放射率演算部103は、算出した放射率に関する情報を、後述する合金化位置特定部107に出力してもよい。また、放射率演算部103は、算出した放射率に関する情報を、後述する表示制御部111に出力して、ディスプレイ等の表示部(図示せず。)に算出結果を表示させるようにしてもよい。また、放射率演算部103は、算出した放射率に関する情報に、かかる情報を算出した日時等に関する時刻情報を関連付けて、記憶部113に履歴情報として格納してもよい。
When the
放射率差分算出部105は、例えば、CPU、ROM、RAM等により実現される。放射率差分算出部105は、放射率演算部103から出力された放射率に関する情報に基づいて、互いに隣り合う測定位置間での放射率の差分を算出する。例えば図3に示したように、溶融亜鉛めっきライン1に4台の合金化センサ50が設置されており、各測定位置における放射率がそれぞれε1、ε2、ε3及びε4であるとする。かかる場合に、放射率差分算出部105は、ε2−ε1、ε3−ε2、ε4−ε3の3種類の差分を算出する。
The emissivity
放射率差分算出部105は、放射率の差分の算出が終了すると、得られた算出結果を後述する合金化位置特定部107に出力する。また、放射率差分算出部105は、算出した放射率の差分に関する情報を表示制御部111に出力して、ディスプレイ等の表示部(図示せず。)に算出結果を表示させるようにしてもよい。放射率差分算出部105は、算出した放射率の差分に関する情報に、かかる情報を算出した日時等に関する時刻情報を関連付けて、記憶部113に履歴情報として格納してもよい。
When the calculation of the emissivity difference is completed, the emissivity
合金化位置特定部107は、例えば、CPU、ROM、RAM等により実現される。合金化位置特定部107は、放射率差分算出部105が算出した放射率の差分に基づいて、鋼板に形成されためっき層が合金化したかを判定し、このめっき層が保熱帯において合金化した合金化領域の位置(合金化位置)を特定する。
The alloying
先に説明したように、亜鉛めっき層の表面に存在する亜鉛が地鉄と合金化すると、急激な放射率の増加が起こる。従って、合金化位置特定部107は、放射率差分算出部105により算出された放射率の差分が、鋼種毎に設定されている所定の閾値以上となったか否かに基づいて、めっき層が合金化したか否かを判定することができる。
As described above, when zinc existing on the surface of the galvanized layer is alloyed with the ground iron, an abrupt increase in emissivity occurs. Therefore, the alloying
以下では、図4A〜図4Cを参照しながら、溶融亜鉛めっきライン1に4台の合金化センサ50が設置されている場合を例にとって、具体的に説明する。
Below, it demonstrates concretely taking the case where the four alloying
ここで、図4Aに示したように、ε3−ε2で規定される放射率の差分が所定の閾値以上となった場合に、合金化位置特定部107は、図3に示した領域A2(測定位置S2−測定位置S3間)でめっき層に合金化が生じたと判断する。また、以下で説明するように、本実施形態に係る合金化制御装置100では、領域A2で合金化が生じている場合に、適正な合金化が進行していると判断する。
Here, as shown in FIG. 4A, when the difference in emissivity defined by ε3−ε2 is equal to or greater than a predetermined threshold value, the alloying
また、図4Bに示したように、ε2−ε1で規定される放射率の差分が所定の閾値以上となった場合に、合金化位置特定部107は、図3に示した領域A1(測定位置S2−測定位置S1間)でめっき層に合金化が生じたと判断する。また、以下で説明するように、本実施形態に係る合金化制御装置100では、領域A1で合金化が生じている場合に、溶融亜鉛めっきライン1で製造されるめっき鋼板は過合金状態になると判断する。
Further, as shown in FIG. 4B, when the difference in emissivity defined by ε2−ε1 is equal to or larger than a predetermined threshold, the alloying
また、図4Cに示したように、ε4−ε3で規定される放射率の差分が所定の閾値以上となった場合に、合金化位置特定部107は、図3に示した領域A3(測定位置S4−測定位置S3間)でめっき層に合金化が生じたと判断する。また、以下で説明するように、本実施形態に係る合金化制御装置100では、領域A3で合金化が生じている場合に、溶融亜鉛めっきライン1で製造されるめっき鋼板は未合金状態になると判断する。
Further, as shown in FIG. 4C, when the difference in emissivity defined by ε4−ε3 is equal to or greater than a predetermined threshold, the alloying
ここで、合金化位置特定部107は、合金化したか否かの判定に用いる閾値を、図5に示したような合金化関連データベースを参照することで算出する。この合金化関連データベースは、記憶部113等に格納されており、合金化位置特定部107が随時参照することが可能なものである。この合金化関連データベースには、図5に示したように、鋼種毎に、適正な合金化が生じる場合における測定位置S2及び測定位置S3での放射率やその差分(S3−S2)、更に、合金化しためっき層の最終的な放射率の値と、測定位置S3での放射率との差分β(S4−S3)が記載されている。
Here, the alloying
なお、差分βの値は、めっき相がほぼ安定化して固相化(S3)してから、ゆっくり鉄が拡散して最終的に相が固定するまで(S4)の間の値であり、0.1〜0.2程度の値を示し、鋼板種によってほぼ一定となる。従って、本実施形態での合金化制御に関しては、後述のとおり(S3−S2)で表される放射率の変化を指標として使用するが、更に合金化制御精度の向上、特に過合金を防止する手段として、例えば以下のような制御を行うことも可能である。すなわち、差分βに関する閾値を所定の値(例えば、0.1)に設定し、差分(S3−S2)が閾値以上であっても、差分βの値がβに関する閾値を下回った場合には、S3−S2で行う出力低下の半分程度の出力低下を行う等の制御を実施する。これにより、よりきめ細かな制御が可能となる。 Note that the value of the difference β is a value between the time when the plating phase is almost stabilized and solidified (S3) until the iron slowly diffuses and finally the phase is fixed (S4), and is 0. It shows a value of about .1 to 0.2 and is almost constant depending on the steel sheet type. Therefore, regarding the alloying control in the present embodiment, the change in emissivity represented by (S3-S2) is used as an index as will be described later, but the alloying control accuracy is improved, especially overalloying is prevented. For example, the following control can be performed. That is, when the threshold value for the difference β is set to a predetermined value (for example, 0.1) and the difference (S3−S2) is equal to or greater than the threshold value, Controls such as an output reduction that is about half of the output reduction performed in S3-S2 are performed. Thereby, finer control becomes possible.
また、かかる合金化関連データベースは、データベースの形式に限定されるわけではなく、ルックアップテーブルのような形式で記憶部113等に格納されていてもよい。
Further, the alloying related database is not limited to the database format, and may be stored in the
なお、上述の説明では、領域A1〜領域A3の何れかで放射率の急峻な増加が生じる場合について示したが、未合金又は過合金の判定は、上述の方法以外にも行うことが可能である。すなわち、測定位置S1において、合金化が進んでいると判断しうる程の高い放射率が観測された場合には、溶融亜鉛めっきライン1で製造されるめっき鋼板は過合金状態になると判断することができる。また、測定位置S4においても、合金化が進んでいると判断しうる程の放射率が観測されなかった場合には、溶融亜鉛めっきライン1で製造されるめっき鋼板は未合金状態になると判断することができる。
In the above description, the case where the emissivity is sharply increased in any one of the regions A1 to A3 has been described. However, the determination of unalloyed or overalloyed can be performed in addition to the method described above. is there. That is, when a high emissivity that can be determined to be alloying is observed at the measurement position S1, it is determined that the plated steel sheet manufactured in the hot
合金化位置特定部107は、以上のような方法で合金化位置を特定すると、合金化位置の特定結果を表す情報を、合金化炉制御部109に出力する。また、合金化位置特定部107は、特定した合金化位置に関する情報を表示制御部111に出力して、ディスプレイ等の表示部(図示せず。)に特定結果を表示させるようにしてもよい。合金化位置特定部107は、特定した合金化位置に関する情報に、かかる情報を生成した日時等に関する時刻情報を関連付けて、記憶部113に履歴情報として格納してもよい。
When the alloying
合金化炉制御部109は、例えば、CPU、ROM、RAM、通信装置等により実現される。合金化炉制御部109は、合金化位置特定部107により特定された合金化領域の位置(合金化位置)に応じて、所定の領域でめっき層が合金化するように合金化炉を制御する。
The alloying
本実施形態では、鋼板Sに形成されためっき層が領域A2(測定位置S2−測定位置S3間)で合金化することが適正である場合について着目している。従って、合金化炉制御部109は、合金化位置特定部107により特定された合金化位置に関する情報を参照して、合金化位置が領域A2ではない場合に、合金化炉20の制御を実施する。
In the present embodiment, attention is paid to the case where it is appropriate to alloy the plating layer formed on the steel sheet S in the region A2 (between the measurement position S2 and the measurement position S3). Therefore, the alloying
具体的には、合金化位置が領域A2よりも前段に位置する場合、すなわち、合金化位置が領域A1である場合には、合金化炉制御部109は、過合金状態となることを回避し、領域A2で合金化が生じるようにするために、合金化炉の出力を低減させる。また、合金化位置が領域A2よりも後段に位置する場合、すなわち、合金化位置が領域A3である場合には、合金化炉制御部109は、未合金状態となることを回避し、領域A2で合金化が生じるようにするために、合金化炉の出力を増加させる。
Specifically, when the alloying position is located before the region A2, that is, when the alloying position is the region A1, the alloying
ここで、合金化炉の出力を増加させたり低減させたりするための制御は、用いる合金化炉の種別等に応じて適宜選択すればよいが、例えば、合金化炉の最高温度設定値THを増加/低減させたり、合金化炉を加熱するための加熱装置の出力(例えば、ヒータに流れる電流量等)を増加/低減させたりすればよい。 Here, the control for increasing or decreasing the output of the alloying furnace may be appropriately selected according to the type of the alloying furnace to be used. For example, the maximum temperature setting value TH of the alloying furnace is set. What is necessary is just to increase / decrease or to increase / decrease the output (for example, the amount of electric current etc. which flows into a heater) of the heating apparatus for heating an alloying furnace.
また、合金化炉の出力を増加/低減させる程度についても、用いる合金化炉の種別や設備の大きさ、鋼種等に応じて適宜選択すればよいが、例えば、合金化炉の最高温度設定値THを5℃増加/低下させたり、ヒータに流れる電流量を2.5%増加/低下させたりすればよい。 Further, the degree of increase / decrease of the output of the alloying furnace may be appropriately selected according to the type of the alloying furnace used, the size of the equipment, the steel type, etc., for example, the maximum temperature setting value of the alloying furnace It is only necessary to increase / decrease TH by 5 ° C. or increase / decrease the amount of current flowing through the heater by 2.5%.
合金化炉制御部109は、合金化位置に応じて上述のような制御方法を選択すると、選択した制御方法に対応する制御信号を生成して、合金化炉制御手段60に出力する。合金化炉制御手段60は、合金化炉制御部109から出力された制御信号に基づいて合金化炉20の制御を実施することとなる。これにより、合金化位置が領域A2となるように、合金化炉20が制御されることとなる。
When the alloying
表示制御部111は、例えば、CPU、ROM、RAM、通信装置等により実現される。表示制御部111は、合金化位置特定部107から伝送された合金化位置に関する情報を、合金化制御装置100の備えるディスプレイ等の表示部や、合金化制御装置100の外部に設けられた他の装置のディスプレイ等の表示部に表示する際の表示制御を行う。また、表示制御部111は、合金化位置に関する情報以外にも、算出した放射率等の値や、これらの値の推移を示したグラフ図など、各種の情報を表示部に表示させることができる。表示制御部111が表示部に合金化位置に関する結果等を表示させることで、合金化制御装置100の利用者は、搬送されている鋼板Sの合金化位置に関する情報等を、その場で把握することが可能となる。
The
記憶部113は、本実施形態に係る合金化制御装置100が備える記憶装置の一例である。記憶部113には、合金化位置特定部107が合金化位置を特定する際に利用するデータベースが格納されている。また、記憶部111には、放射率演算部103が放射率を算出する際に利用する各種のデータベースやプログラム、複数の合金化センサ50の設置順序及び設置位置に関する情報等が格納されていてもよい。また、記憶部113には、本実施形態に係る合金化制御装置100が、何らかの処理を行う際に保存する必要が生じた様々なパラメータや処理の途中経過等、または、各種のデータベース等が、適宜格納される。この記憶部113には、合金化制御装置100が備える各処理部が、自由に読み書きを行うことが可能である。
The memory |
以上、本実施形態に係る合金化制御装置100について、詳細に説明した。
なお、本実施形態に係る合金化制御装置100は、放射率を連続的に測定しておき、合金化に関する各種の判定についても連続的に実施してもよいし、放射率を連続的に測定しておき、合金化に関する各種の判定を、所定の時間間隔毎に間歇的に実施してもよい。また、本実施形態に係る合金化制御装置100は、放射率の測定及び合金化に関する各種の判定を、所定の時間間隔毎に間歇的に実施してもよい。
Heretofore, the alloying
In addition, the alloying
また、本実施形態に係る合金化炉制御手段60は、合金化炉の最高温度設定値や合金化炉を加熱するための加熱装置の出力を、1秒程度の時間間隔毎に、常時変動させてもよい。この場合、合金化炉の最高温度設定値の変動幅は±2℃程度とし、加熱装置の出力の変動幅は±1%程度とすることが好ましい。合金化炉の設定をこのように変動させることによって、未合金状態や過合金状態の判定精度を向上させることができる。 Further, the alloying furnace control means 60 according to the present embodiment constantly changes the maximum temperature setting value of the alloying furnace and the output of the heating device for heating the alloying furnace every time interval of about 1 second. May be. In this case, the fluctuation range of the maximum temperature setting value of the alloying furnace is preferably about ± 2 ° C., and the fluctuation range of the output of the heating device is preferably about ± 1%. By varying the setting of the alloying furnace in this way, it is possible to improve the determination accuracy of the unalloyed state or the overalloyed state.
以上、本実施形態に係る合金化制御装置100の機能の一例を示した。上記の各構成要素は、汎用的な部材や回路を用いて構成されていてもよいし、各構成要素の機能に特化したハードウェアにより構成されていてもよい。また、各構成要素の機能を、CPU等が全て行ってもよい。従って、本実施形態を実施する時々の技術レベルに応じて、適宜、利用する構成を変更することが可能である。
Heretofore, an example of the function of the alloying
なお、上述のような本実施形態に係る合金化制御装置の各機能を実現するためのコンピュータプログラムを作製し、パーソナルコンピュータ等に実装することが可能である。また、このようなコンピュータプログラムが格納された、コンピュータで読み取り可能な記録媒体も提供することができる。記録媒体は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリなどである。また、上記のコンピュータプログラムは、記録媒体を用いずに、例えばネットワークを介して配信してもよい。 A computer program for realizing each function of the alloying control apparatus according to the present embodiment as described above can be produced and installed in a personal computer or the like. In addition, a computer-readable recording medium storing such a computer program can be provided. The recording medium is, for example, a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a flash memory, or the like. Further, the above computer program may be distributed via a network, for example, without using a recording medium.
<合金化制御方法について>
続いて、図6を参照しながら、本実施形態に係る合金化制御方法の流れについて説明する。図6は、本実施形態に係る合金化制御方法の流れの一例を示した流れ図である。
<About the alloying control method>
Next, the flow of the alloying control method according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart showing an example of the flow of the alloying control method according to the present embodiment.
まず、溶融亜鉛めっきライン1の近傍に設けられた少なくとも4台の合金化センサ50は、少なくとも4カ所における鋼板Sの放射率を測定し(ステップS101)、合金化制御装置100に出力する。ここで、合金化センサ50が鋼板の放射率ではなく、放射率の算出に利用可能な物理量を測定するセンサである場合には、先だって説明したように、合金化制御装置100の放射率演算部103により、測定の結果得られた情報に基づいて、鋼板の放射率を算出すればよい。
First, at least four alloying
合金化制御装置100の放射率差分算出部105は、測定された鋼板の放射率に基づいて、隣り合う測定位置間での放射率の差分を算出し(ステップS103)、得られた算出結果を、合金化位置特定部107に出力する。
The emissivity
合金化位置特定部107は、放射率差分算出部105が算出した放射率の差分に基づいて、鋼板に形成されためっき層が合金化した位置(合金化位置)を特定し(ステップS105)、得られた特定結果を、合金化炉制御部109に出力する。
The alloying
合金化炉制御部109は、合金化位置特定部107における合金化位置の特定結果を参照して、どのような制御を行うかを判断する(ステップS107)。すなわち、合金化位置が所望の領域(例えば、図3における領域A2)である場合には、合金化炉制御部109は、適正な合金化が進行しているとして、合金化炉の設定を変更しない。また、合金化炉制御部109は、合金化位置が所望の領域の前段(例えば、図3における領域A1)である場合には、過合金状態を回避し、所望の領域で合金化が生じるように、合金化炉の出力を低減させる制御を実施する(ステップS109)。また、合金化炉制御部109は、合金化位置が所望の領域の後段(例えば、図3における領域A3)である場合には、未合金状態を回避し、所望の領域で合金化が生じるように、合金化炉の出力を増加させる制御を実施する(ステップS111)。
The alloying
このような制御を実施したのちに、合金化炉制御部109は、合金化炉の制御を終了するかを判断する(ステップS113)。合金化制御装置100の使用者等により制御終了の操作がなされていない場合には、合金化制御装置100はステップS101に戻って処理を継続する。また、制御終了の操作がなされていた場合には、合金化制御装置100は、合金化炉の制御を終了する。
After performing such control, the alloying
以上説明したような流れで処理を実施することにより、本実施形態に係る溶融亜鉛めっきライン1では、合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造する操業の変動に追随し、めっき層の合金化を安定して制御することが可能となる。
By carrying out the processing in the flow as described above, in the hot
(第2の実施形態)
以上説明した本発明の第1の実施形態は、溶融亜鉛めっきラインを搬送される鋼板の互いに異なる少なくとも4カ所以上の場所の放射率に基づいて、鋼板に形成されためっき層の合金化を制御するものであった。以下で説明する本発明の第2の実施形態は、溶融亜鉛めっきラインを搬送される鋼板の同一箇所を測定した放射率に基づいて、鋼板に形成されためっき層の合金化を制御するものである。
(Second Embodiment)
1st Embodiment of this invention demonstrated above controls alloying of the plating layer formed in the steel plate based on the emissivity of at least four places where the steel plates conveyed on the hot dip galvanizing line are different from each other. It was something to do. 2nd Embodiment of this invention demonstrated below controls alloying of the plating layer formed in the steel plate based on the emissivity which measured the same location of the steel plate conveyed by the hot dip galvanizing line. is there.
<溶融亜鉛めっきラインについて>
まず、図7及び図8を参照しながら、本発明の第2の実施形態に係る溶融亜鉛めっきラインの概略について説明する。図7は、本実施形態に係る溶融亜鉛めっきラインの概略を示した説明図である。図8は、本実施形態に係る放射率の測定方法を説明するための説明図である。
<About hot dip galvanizing line>
First, an outline of a hot dip galvanizing line according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 and 8. FIG. 7 is an explanatory view showing an outline of a hot dip galvanizing line according to the present embodiment. FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the emissivity measurement method according to the present embodiment.
本実施形態に係る溶融亜鉛めっきライン1に設けられた亜鉛浴10、合金化炉20、保熱帯30、冷却帯40、合金化炉制御手段60については、第1の実施形態に係る亜鉛浴10、合金化炉20、保熱帯30、冷却帯40、合金化炉制御手段60と同様の構成を有し同様の効果を奏するものであるため、詳細な説明は省略する。
Regarding the
本実施形態に係る溶融亜鉛めっきライン1では、1台の合金化センサ50が保熱帯30の近傍に設置されている。また、この合金化センサ50は、図8に示したように、ベルトコンベアのようなセンサ位置変更手段70に接続されており、鋼板Sの搬送速度に合わせてその位置が変更可能なようになっている。これにより、本実施形態に係る合金化センサ50は、保熱帯30の所定区間を鋼板Sと共に移動しながら、鋼板の同じ位置を測定することができる。本実施形態に係る合金化センサ50は、図8に示したように、測定開始位置SA−測定終了位置SB間の区間について、鋼板Sを連続的に測定し、得られた測定結果を合金化制御装置100に出力する。
In the hot
ここで、図8に示した合金化センサ50の測定開始位置SAは、保熱帯30の入側近傍にすることが好ましく、更に好ましくは、保熱帯の入り口〜入り口から5m程度である。合金化センサ50の測定終了位置SBは、保熱帯30の前半部分に収まるように、測定開始位置SAから数m程度後段(測定開始位置SAを通過してから、1秒程度後の位置)に設定することが好ましい。
Here, the measurement start position SA of the alloying
本実施形態に係る合金化制御装置100は、合金化センサ50から出力された鋼板測定情報と、センサ位置変更手段70から出力された合金化センサ50の存在位置(すなわち、合金化センサが現在測定を実施している位置)に関する情報を取得する。その上で、合金化制御装置100は、鋼板Sに形成されためっき層の合金化について判断を行い、適切な合金化が進行していない場合には、合金化炉20の出力を制御して、適切な合金化が進行するようにする。
The alloying
なお、図8に示したセンサ位置変更手段70はあくまでも一例であって、鋼板Sの搬送速度に合わせて位置を変更可能なものであれば、任意のものを使用することができる。 Note that the sensor position changing means 70 shown in FIG. 8 is merely an example, and any one can be used as long as the position can be changed according to the conveying speed of the steel sheet S.
<合金化制御装置の構成について>
続いて、図9を参照しながら、本実施形態に係る合金化制御装置100の構成について、詳細に説明する。図9は、本実施形態に係る合金化制御装置の構成を示したブロック図である。
<About the structure of the alloying control device>
Next, the configuration of the alloying
本実施形態に係る合金化制御装置100は、図9に示したように、例えば、鋼板測定情報取得制御部101、放射率演算部103、表示制御部111、記憶部113、放射率差分算出部151、合金化判定部153、及び、合金化炉制御部155を主に備える。
As shown in FIG. 9, the alloying
本実施形態に係る鋼板測定情報取得制御部101は、センサ位置変更手段70から合金化センサ50の現在位置に関する情報を取得しながら、合金化センサ50から鋼板測定情報を取得し、合金化センサ50の現在位置と取得した鋼板測定情報とを関連付けて出力する以外は、第1の実施形態に係る鋼板測定情報取得制御部101と同様の構成を有する。従って、以下では詳細な説明は省略する。
The steel plate measurement information
本実施形態に係る放射率演算部103は、算出した放射率に関する情報を、放射率差分算出部151及び合金化判定部153に出力する以外は、第1の実施形態に係る放射率演算部103と同様の構成を有し、同様の効果を奏するものである。従って、以下では詳細な説明は省略する。
The
また、本実施形態に係る表示制御部111及び記憶部113については、第1の実施形態に係る表示制御部111及び記憶部113と同様の構成を有するため、以下では詳細な説明は省略する。
Further, the
本実施形態に係る放射率差分算出部151は、例えば、CPU、ROM、RAM等により実現される。放射率差分算出部151は、放射率演算部103が算出した測定開始位置SA及び測定終了位置SBでの放射率に基づいて、測定終了位置SB−測定開始位置SA間での放射率の差分を算出する。放射率差分算出部151は、算出した放射率の差分を、後述する合金化判定部153に出力する。
The emissivity
合金化判定部153は、例えば、CPU、ROM、RAM等により実現される。合金化判定部153は、放射率演算部103が算出した測定区間内での放射率、及び、放射率差分算出部151が算出した放射率の差分に基づいて、鋼板に形成されためっき層が合金化したか否かを判定する。
The alloying
より詳細には、合金化判定部153は、図10の(i)に示したように、測定開始位置SAにおける放射率εAが第1の閾値超過であり、かつ、測定終了位置SBにおける放射率εBが第2の閾値未満である場合には、合金化は適正であると判断する。
More specifically, the alloying
また、合金化判定部153は、図10の(ii)に示したように、測定開始位置SAにおける放射率εAが第3の閾値以上であり、測定開始位置SAにおいて既に合金化が疑われる高い値を有している場合には、合金化判定部153は、過合金状態にあると判断する。
In addition, as shown in FIG. 10 (ii), the alloying
また、合金化判定部153は、図10の(iii)に示したように、測定終了位置SBにおける放射率εBが第4の閾値以下であり、測定終了位置SBにおいても合金化が生じていないと疑われる低い値を有している場合には、合金化判定部153は、未合金状態にあると判断する。
Further, as shown in (iii) of FIG. 10, the alloying
なお、上記4種類の閾値は鋼種毎に規定される値であり、合金化判定部153は、記憶部113等に格納された合金化関連データベースを参照して、かかる閾値がどのような値であるかを特定する。
Note that the above four types of threshold values are values defined for each steel type, and the alloying
更に、上記判定基準以外にも、合金化判定部153は、放射率差分算出部151が算出した放射率の差分が経時的に増加しており、その増加量が所定の閾値以上である場合(すなわち、時刻t1において算出された放射率の差分に比べて、時刻t2において算出された放射率の差分が所定の閾値以上の大きな値となっている場合)には、溶融亜鉛めっきライン1は過合金化傾向にあると判断する。
Further, in addition to the above-described determination criteria, the alloying
合金化判定部153は、上述のような判定結果を表す情報を、合金化炉制御部155に出力する。また、合金化判定部153は、判定結果に関する情報を表示制御部111に出力して、ディスプレイ等の表示部(図示せず。)に特定結果を表示させるようにしてもよい。合金化判定部153は、判定結果に関する情報に、かかる情報を生成した日時等に関する時刻情報を関連付けて、記憶部113に履歴情報として格納してもよい。
The alloying
合金化炉制御部155は、例えば、CPU、ROM、RAM、通信装置等により実現される。合金化炉制御部155は、合金化判定部153による合金化の判定結果に応じて、所望の領域でめっき層が合金化するように合金化炉を制御する。
The alloying
具体的には、合金化判定部153により過合金状態にあると判定された場合には、合金化炉制御部155は、過合金状態となることを回避し、所望の領域で合金化が生じるようにするために、合金化炉の出力を低減させる。また、合金化判定部153により未合金状態にあると判定された場合には、合金化炉制御部155は、未合金状態となることを回避し、所望の領域で合金化が生じるようにするために、合金化炉の出力を増加させる。更に、合金化判定部153により過合金傾向にあると判定された場合には、合金化炉制御部155は、過合金状態となることを回避するために、合金化炉の出力を低減させる。
Specifically, when the alloying
ここで、合金化炉の出力を増加させたり低減させたりするための制御は、用いる合金化炉の種別等に応じて適宜選択すればよいが、例えば、合金化炉の最高温度設定値THを増加/低減させたり、合金化炉を加熱するための加熱装置の出力(例えば、ヒータに流れる電流量等)を増加/低減させたりすればよい。 Here, the control for increasing or decreasing the output of the alloying furnace may be appropriately selected according to the type of the alloying furnace to be used. For example, the maximum temperature setting value TH of the alloying furnace is set. What is necessary is just to increase / decrease or to increase / decrease the output (for example, the amount of electric current etc. which flows into a heater) of the heating apparatus for heating an alloying furnace.
また、合金化炉の出力を増加/低減させる程度についても、用いる合金化炉の種別や設備の大きさ、鋼種等に応じて適宜選択すればよいが、例えば、過合金状態/未合金状態にある場合には、合金化炉の最高温度設定値THを5℃増加/低下させたり、ヒータに流れる電流量を2.5%増加/低下させたりすればよい。また、過合金傾向にある場合には,合金化炉の最高温度設定値THを3℃低下させたり、ヒータに流れる電流量を1.5%低下させたりすればよい。 Further, the degree of increasing / decreasing the output of the alloying furnace may be appropriately selected according to the type of the alloying furnace used, the size of the equipment, the steel type, etc., for example, in the overalloyed state / unalloyed state. In some cases, the maximum temperature set value TH of the alloying furnace may be increased / decreased by 5 ° C., or the amount of current flowing through the heater may be increased / decreased by 2.5%. Further, when the alloy tends to be overalloyed, the maximum temperature set value TH of the alloying furnace may be reduced by 3 ° C., or the amount of current flowing through the heater may be reduced by 1.5%.
合金化炉制御部155は、判定結果に応じて上述のような制御方法を選択すると、選択した制御方法に対応する制御信号を生成して、合金化炉制御手段60に出力する。合金化炉制御手段60は、合金化炉制御部155から出力された制御信号に基づいて合金化炉20の制御を実施することとなる。これにより、合金化位置が所望の領域となるように、合金化炉20が制御されることとなる。
When the alloying
以上、本実施形態に係る合金化制御装置100について、詳細に説明した。
なお、本実施形態に係る合金化制御装置100は、合金化に関する各種の判定を連続的に実施してもよいし、合金化に関する各種の判定を所定の時間間隔毎に間歇的に実施してもよい。
Heretofore, the alloying
Note that the alloying
また、本実施形態に係る合金化制御装置100は、測定開始位置及び測定終了位置の2カ所(かかる2カ所は可動とする。)のみで放射率を測定し、測定開始位置−測定終了位置間で合金化が生じるように合金化炉を制御してもよい。
Moreover, the alloying
以上、本実施形態に係る合金化制御装置100の機能の一例を示した。上記の各構成要素は、汎用的な部材や回路を用いて構成されていてもよいし、各構成要素の機能に特化したハードウェアにより構成されていてもよい。また、各構成要素の機能を、CPU等が全て行ってもよい。従って、本実施形態を実施する時々の技術レベルに応じて、適宜、利用する構成を変更することが可能である。
Heretofore, an example of the function of the alloying
なお、上述のような本実施形態に係る合金化制御装置の各機能を実現するためのコンピュータプログラムを作製し、パーソナルコンピュータ等に実装することが可能である。また、このようなコンピュータプログラムが格納された、コンピュータで読み取り可能な記録媒体も提供することができる。記録媒体は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリなどである。また、上記のコンピュータプログラムは、記録媒体を用いずに、例えばネットワークを介して配信してもよい。 A computer program for realizing each function of the alloying control apparatus according to the present embodiment as described above can be produced and installed in a personal computer or the like. In addition, a computer-readable recording medium storing such a computer program can be provided. The recording medium is, for example, a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a flash memory, or the like. Further, the above computer program may be distributed via a network, for example, without using a recording medium.
<合金化制御方法について>
続いて、図11を参照しながら、本実施形態に係る合金化制御方法の流れについて説明する。図11は、本実施形態に係る合金化制御方法の流れの一例を示した流れ図である。
<About the alloying control method>
Next, the flow of the alloying control method according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a flowchart illustrating an example of the flow of the alloying control method according to the present embodiment.
まず、溶融亜鉛めっきライン1の近傍に設けられた1台の合金化センサ50は、保熱帯30の所定区間において鋼板Sの同一箇所の放射率を測定し(ステップS151)、合金化制御装置100に出力する。ここで、合金化センサ50が鋼板の放射率ではなく、放射率の算出に利用可能な物理量を測定するセンサである場合には、先だって説明したように、合金化制御装置100の放射率演算部103により、測定の結果得られた情報に基づいて、鋼板の放射率を算出すればよい。
First, one alloying
合金化制御装置100の放射率差分算出部151は、測定された鋼板の放射率に基づいて、測定開始位置と測定終了位置との間での放射率の差分を算出し(ステップS153)、得られた算出結果を、合金化判定部153に出力する。
The emissivity
合金化判定部153は、放射率演算部103が算出した放射率、及び、放射率差分算出部151が算出した放射率の差分に基づいて、鋼板に形成されためっき層が合金化したか否かを判定し(ステップS155)、得られた判定結果を、合金化炉制御部155に出力する。
Based on the emissivity calculated by the
合金化炉制御部155は、合金化判定部153における判定結果を参照して、どのような制御を行うかを判断する(ステップS157)。すなわち、合金化炉制御部155は、判定結果が過合金状態である場合及び過合金傾向にある場合には、過合金状態を回避し、所望の領域で合金化が生じるように、合金化炉の出力を低減させる制御を実施する(ステップS159)。また、合金化炉制御部155は、判定結果が未合金状態である場合には、未合金状態を回避し、所望の領域で合金化が生じるように、合金化炉の出力を増加させる制御を実施する(ステップS161)。また、合金化炉制御部155は、放射率の差分が所定の条件を満たしており、適正な合金化が進行している場合には、合金化炉の設定を変更しない。
The alloying
このような制御を実施したのちに、合金化炉制御部155は、合金化炉の制御を終了するかを判断する(ステップS163)。合金化制御装置100の使用者等により制御終了の操作がなされていない場合には、合金化制御装置100はステップS151に戻って処理を継続する。また、制御終了の操作がなされていた場合には、合金化制御装置100は、合金化炉の制御を終了する。
After performing such control, the alloying
以上説明したような流れで処理を実施することにより、本実施形態に係る溶融亜鉛めっきライン1では、合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造する操業の変動に追随し、めっき層の合金化を安定して制御することが可能となる。
By carrying out the processing in the flow as described above, in the hot
(ハードウェア構成について)
次に、図12を参照しながら、本発明の実施形態に係る合金化制御装置100のハードウェア構成について、詳細に説明する。図12は、本発明の実施形態に係る合金化制御装置100のハードウェア構成を説明するためのブロック図である。
(About hardware configuration)
Next, the hardware configuration of the alloying
合金化制御装置100は、主に、CPU901と、ROM903と、RAM905と、を備える。また、合金化制御装置100は、更に、バス907と、入力装置909と、出力装置911と、ストレージ装置913と、ドライブ915と、接続ポート917と、通信装置919とを備える。
The alloying
CPU901は、演算処理装置および制御装置として機能し、ROM903、RAM905、ストレージ装置913、またはリムーバブル記録媒体921に記録された各種プログラムに従って、合金化制御装置100内の動作全般またはその一部を制御する。ROM903は、CPU901が使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶する。RAM905は、CPU901が使用するプログラムや、プログラムの実行において適宜変化するパラメータ等を一次記憶する。これらはCPUバス等の内部バスにより構成されるバス907により相互に接続されている。
The
バス907は、ブリッジを介して、PCI(Peripheral Component Interconnect/Interface)バスなどの外部バスに接続されている。
The
入力装置909は、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、ボタン、スイッチおよびレバーなどユーザが操作する操作手段である。また、入力装置909は、例えば、赤外線やその他の電波を利用したリモートコントロール手段(いわゆる、リモコン)であってもよいし、合金化制御装置100の操作に対応したPDA等の外部接続機器923であってもよい。さらに、入力装置909は、例えば、上記の操作手段を用いてユーザにより入力された情報に基づいて入力信号を生成し、CPU901に出力する入力制御回路などから構成されている。合金化制御装置100のユーザは、この入力装置909を操作することにより、合金化制御装置100に対して各種のデータを入力したり処理動作を指示したりすることができる。
The
出力装置911は、取得した情報をユーザに対して視覚的または聴覚的に通知することが可能な装置で構成される。このような装置として、CRTディスプレイ装置、液晶ディスプレイ装置、プラズマディスプレイ装置、ELディスプレイ装置およびランプなどの表示装置や、スピーカおよびヘッドホンなどの音声出力装置や、プリンタ装置、携帯電話、ファクシミリなどがある。出力装置911は、例えば、合金化制御装置100が行った各種処理により得られた結果を出力する。具体的には、表示装置は、合金化制御装置100が行った各種処理により得られた結果を、テキストまたはイメージで表示する。他方、音声出力装置は、再生された音声データや音響データ等からなるオーディオ信号をアナログ信号に変換して出力する。
The
ストレージ装置913は、合金化制御装置100の記憶部の一例として構成されたデータ格納用の装置である。ストレージ装置913は、例えば、HDD(Hard Disk Drive)等の磁気記憶部デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス、または光磁気記憶デバイス等により構成される。このストレージ装置913は、CPU901が実行するプログラムや各種データ、および外部から取得した各種のデータなどを格納する。
The
ドライブ915は、記録媒体用リーダライタであり、合金化制御装置100に内蔵、あるいは外付けされる。ドライブ915は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、または半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体921に記録されている情報を読み出して、RAM905に出力する。また、ドライブ915は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、または半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体921に記録を書き込むことも可能である。リムーバブル記録媒体921は、例えば、CDメディア、DVDメディア、Blu−rayメディア等である。また、リムーバブル記録媒体921は、コンパクトフラッシュ(登録商標)(CompactFlash:CF)、フラッシュメモリ、または、SDメモリカード(Secure Digital memory card)等であってもよい。また、リムーバブル記録媒体921は、例えば、非接触型ICチップを搭載したICカード(Integrated Circuit card)または電子機器等であってもよい。
The
接続ポート917は、機器を合金化制御装置100に直接接続するためのポートである。接続ポート917の一例として、USB(Universal Serial Bus)ポート、IEEE1394ポート、SCSI(Small Computer System Interface)ポート、RS−232Cポート等がある。この接続ポート917に外部接続機器923を接続することで、合金化制御装置100は、外部接続機器923から直接各種のデータを取得したり、外部接続機器923に各種のデータを提供したりする。
The
通信装置919は、例えば、通信網925に接続するための通信デバイス等で構成された通信インターフェースである。通信装置919は、例えば、有線または無線LAN(Local Area Network)、Bluetooth(登録商標)、またはWUSB(Wireless USB)用の通信カード等である。また、通信装置919は、光通信用のルータ、ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)用のルータ、または、各種通信用のモデム等であってもよい。この通信装置919は、例えば、インターネットや他の通信機器との間で、例えばTCP/IP等の所定のプロトコルに則して信号等を送受信することができる。また、通信装置919に接続される通信網925は、有線または無線によって接続されたネットワーク等により構成され、例えば、インターネット、家庭内LAN、赤外線通信、ラジオ波通信または衛星通信等であってもよい。
The
以上、本発明の実施形態に係る合金化制御装置100の機能を実現可能なハードウェア構成の一例を示した。上記の各構成要素は、汎用的な部材を用いて構成されていてもよいし、各構成要素の機能に特化したハードウェアにより構成されていてもよい。従って、本実施形態を実施する時々の技術レベルに応じて、適宜、利用するハードウェア構成を変更することが可能である。
Heretofore, an example of the hardware configuration capable of realizing the function of the alloying
<合金化センサ及び放射率の算出方法について>
本発明の実施例について説明するに先立ち、まず、以下で説明する第1実施例及び第2実施例で利用した合金化センサ、及び、合金化センサの出力データを利用した放射率の算出方法について説明する。
<About alloying sensor and emissivity calculation method>
Prior to describing the embodiment of the present invention, first, the alloying sensor used in the first and second embodiments described below, and the emissivity calculation method using the output data of the alloying sensor. explain.
以下で説明する実施例では、合金化センサとして、放射温度計を利用する。この放射温度計は、溶融亜鉛めっきラインを搬送される鋼板の放射輝度を測定するものである。以下では、放射率演算部103が実施する、測定された放射輝度に基づく放射率の算出方法について、その概略を説明する。
In the embodiment described below, a radiation thermometer is used as the alloying sensor. This radiation thermometer measures the radiance of a steel sheet conveyed through a hot dip galvanizing line. Below, the outline is demonstrated about the calculation method of the emissivity based on the measured radiance which the
なお、以下の説明では、z軸正方向を鋼板Sの搬送方向にとるものとし、保熱帯30の内部では、鋼板温度がTp(z)[℃]であり、放射率がε(z)である鋼板Sが搬送されているものとする。また、保熱帯30の内壁(断熱材)は、高温で搬送される鋼板Sの熱放射等により加熱されて、その内壁温度は、TW(z)[℃]に達しているものとする。
In the following description, it is assumed that the z-axis positive direction is the conveyance direction of the steel sheet S, the steel plate temperature is T p (z) [° C.], and the emissivity is ε (z) inside the
ここで、保熱帯30の近傍に設置された合金化センサ50である放射温度計は、鋼板Sが発する熱放射(すなわち自発光)を測定する。また、保熱帯の内壁(断熱材)も熱を持っているため、保熱帯の内壁も熱放射を放出する。この熱放射が鋼板Sによって反射し、迷光として同時に放射温度計に観測されることとなる。このように、放射温度計が観測する放射輝度L(z)は、以下の式101に示したように、鋼板の自発光による放射輝度と、内壁の熱放射による放射輝度の和となる。
Here, the radiation thermometer which is the alloying
ここで、上記式101において、ε(z)は、鋼板の真の放射率を表しており、L(z)は、放射温度計によって測定される放射輝度である。また、右辺第1項は、位置zにおける鋼板Sからの自発光による放射輝度を表し、右辺第2項は、保熱帯の内壁からの熱放射が鋼板に反射して混入する放射輝度(すなわち、迷光雑音)を表している。
Here, in the
ここで、上記式101におけるLp(z)及びLw(z)は、それぞれ、以下の式102及び式103のように表される。下記式102及び式103において、定数c1は、真空中の光の速度cと、プランク定数hとを利用して表される値であり、定数c2は、真空中の光の速度cと、プランク定数hと、ボルツマン定数kとを用いて表される値である。これらの値の詳細を、以下の式104及び式105に示す。また、λは、放射温度計の観察波長であり、赤外領域(より詳細には近赤外領域、例えば、1.5μmなど)に設定される値である。
Here, L p (z) and L w (z) in the
・・・(式103)
・・・(式104)
・・・(式105)
... (Formula 103)
... (Formula 104)
... (Formula 105)
ここで、式102中に存在する鋼板温度Tp(z)、及び、式103中に存在する壁面温度Tw(z)は、以下で概略を説明するような方法で特定することが可能である。放射率演算部103は、このような温度の値と、定数c1、c2及びλとを利用して、上記式102及び式103で表される放射輝度を算出する。
Here, the steel plate temperature T p (z) existing in the equation 102 and the wall surface temperature T w (z) existing in the
放射率演算部103は、上記式102及び式103に基づく放射輝度の算出が終了すると、鋼板測定情報取得制御部101から出力された放射温度計の実測値を利用して、以下の式106に基づいて、放射率ε(z)を算出する。なお、本実施形態で着目しているような、近年導入が進められた合金化プロセスでは、壁面温度は鋼板温度よりも低い状態にあり、Lp(z)≠Lw(z)が成立している。
When the calculation of the radiance based on the
放射率演算部103は、以上説明したような方法を利用することで、放射温度計から得られた放射輝度に関する測定値に基づいて、放射率を精確に算出することができる。
The
なお、近年導入が進んだ合金化プロセスでは、鋼板温度と壁面温度との差が大きくなる場合も生じうる。かかる場合では、式102で表されるLp(z)に比べて式103で表されるLw(z)の値が十分に小さくなるため、上記式106において、Lw(z)を無視した以下の式107を利用してもよい。
In the alloying process that has been introduced in recent years, the difference between the steel plate temperature and the wall surface temperature may increase. In such a case, the value of L w (z) represented by
[鋼板温度Tp(z)]
鋼板温度Tp(z)は、鋼板の搬送方向位置の変化に伴う鋼板の温度低下パターンに関する情報と、放射温度計の設置位置に関する情報とを利用することで、保熱帯30の所定位置での鋼板温度の推定値として算出することができる。
[Steel temperature T p (z)]
The steel plate temperature Tp (z) is obtained by using the information related to the temperature drop pattern of the steel plate accompanying the change in the transport direction position of the steel plate and the information related to the installation position of the radiation thermometer. It can be calculated as an estimated value of temperature.
ここで、上記鋼板温度低下パターンに関する情報(以下、単に「鋼板温度低下パターン」ともいう。)は、過去の操業実績データから、製造条件、すなわち、鋼板の鋼種、厚み、搬送速度などの条件毎に、予め記憶部113に格納しておく。あるいは、鋼板温度低下パターンは、炉内雰囲気と内壁による鋼板の抜熱の伝熱モデルシミュレーション結果等から算出することができる。この場合、伝熱モデルによるシミュレーションは、保熱帯30の内部における鋼板の搬送の時間経過に対する温度低下の形で計算されるので、その場合には、搬送速度の情報と組み合わせることで、鋼板の搬送方向位置の変化に伴う鋼板の温度低下パターンを算出する。
Here, the information on the steel plate temperature decrease pattern (hereinafter, also simply referred to as “steel plate temperature decrease pattern”) is obtained from the past operation result data for each condition such as the manufacturing conditions, that is, the steel type, thickness, and conveyance speed of the steel plate. In addition, it is stored in the
このような鋼板温度低下パターンは、例えば、記憶部113に格納されている。鋼板温度低下パターンは、鋼板の種別毎にデータベースの形式で記憶部113に格納されていてもよく、鋼板の種別毎にルックアップテーブルの形式で記憶部113に格納されていてもよい。
Such a steel plate temperature decrease pattern is stored in the
このような鋼板温度低下パターンとして、保熱帯30内部における鋼板温度の低下の度合いを示した直線の傾きを利用することができる。この鋼板温度の低下の度合いを示した直線は、保熱帯入側からの距離及び鋼板温度(℃)によって規定される座標系での直線として表すことができる。すなわち、保熱帯入側からの距離が、放射温度計の設置位置に対応している。
As such a steel plate temperature decrease pattern, the slope of a straight line indicating the degree of decrease in the steel plate temperature inside the
かかる直線を利用することで、放射率演算部103は、放射温度計の設置位置(z座標)に基づいて、鋼板の温度低下量を算出する。例えば、鋼板温度低下パターンが、鋼板温度の低下の度合いを表す傾きとしてわかっているのであれば、放射率演算部103は、まず、保熱帯入側からの距離を用いて、温度低下量ΔTを算出する。次に、放射率演算部103は、測定位置S1又は測定開始位置SAにおける放射温度計の放射輝度L0を利用して算出した保熱帯30に搬入される直前の鋼板温度T0から、算出した温度低下量ΔTを差し引く。これにより、保熱帯内の位置zにおける推定鋼板温度Tp(z)を算出することができる。すなわち、推定鋼板温度は、Tp(z)=T0−ΔTで表される量である。なお、温度T0は、この位置では合金化が始まる前であるため放射率が0.2(または、より正確に0.17としても良い。)であるものとして、観測される放射輝度L0を温度に変換して求めることができる。
By using such a straight line, the
[壁面温度Tw(z)]
鋼板温度Tp(z)は、例えば保熱帯30に設置された壁面温度計からの出力(壁面温度)と、記憶部113等に格納されている壁面温度計の設置位置に関する情報とを利用して、必要な位置での壁面温度を線形補間により算出することができる。
[Wall temperature T w (z)]
The steel plate temperature Tp (z) is obtained by using, for example, an output (wall surface temperature) from a wall surface thermometer installed in the
すなわち、少なくとも2カ所における壁面温度、例えば、z=z1における壁面温度Tw(z1)、及び、z=z2における壁面温度Tw(z2)、が測定されていれば、壁面温度の推移を表す直線を規定することができる。そこで、放射率演算部103は、取得できた壁面温度を利用して、任意の位置(z座標位置)での壁面温度を与える式を算出し、かかる式を利用して、必要とする位置での壁面温度を算出する。
That is, if the wall surface temperature at at least two locations, for example, the wall surface temperature T w (z 1 ) at z = z 1 and the wall surface temperature T w (z 2 ) at z = z 2 are measured, the wall surface temperature It is possible to define a straight line representing the transition of. Therefore, the
ここで、放射率演算部103は、線形補間による壁面温度の算出ではなく、非線形補間による壁面温度の算出を実施してもよい。
Here, the
<第1実施例>
以下に示す実施例では、板幅1100mm、0.7mm厚の軟鋼を用い、かかる軟鋼を溶融亜鉛めっきライン1で、通板速度120mpmで搬送させた。ここで、亜鉛浴の温度は450℃であり、合金化炉の最高温度は、515℃であった。
<First embodiment>
In the following examples, mild steel having a plate width of 1100 mm and a thickness of 0.7 mm was used, and the mild steel was conveyed on the hot
また、本実施例における溶融亜鉛めっきライン1での合金化炉20は、図13に示したように、9mの高さを有しており、保熱帯30は、図13に示したように、50mの高さを有していた。また、図13に示したように、放射率を算出するために4台の放射温度計を利用し、隣り合う放射温度計間の離隔距離は、それぞれ8mとした。
Moreover, the alloying
[安定操業時]
計測時間中(約1600分/コイル40本:非連続)の測定位置S3及び測定位置S2での放射率の差分平均は0.55であり、軟鋼の適正合金として安定した値を示した。ここで、放射温度計の測定は連続して実施しているが、合金化の判定は1分毎に実施し、約1700点の値を利用して放射率の差分平均を算出した。この際の過合金率は0%であり、未合金率は0%であった。
[Stable operation]
The average difference in emissivity at the measurement position S3 and measurement position S2 during the measurement time (about 1600 minutes / 40 coils: non-continuous) was 0.55, indicating a stable value as an appropriate alloy of mild steel. Here, although the measurement of the radiation thermometer was continuously performed, the determination of alloying was performed every minute, and the difference average of emissivity was calculated using the value of about 1700 points. The overalloy ratio at this time was 0%, and the unalloyed ratio was 0%.
なお、過合金率とは、過合金長さ(溶融亜鉛めっきライン1の後段において、冷却後の判定処理により過合金判定となり、除去された長さ)/有効全長(コイル40本分 約200km:溶接部除く。)×100、で表される数値とする。また、未合金率とは、未合金長さ(溶融亜鉛めっきライン1の後段において、冷却後の判定処理により未合金判定となり、除去された長さ)/有効全長(コイル40本分 約200km:溶接部除く。)×100、で表される数値とする。
The overalloy rate is the length of the overalloy (the length of the overalloy determined by the determination process after cooling in the subsequent stage of the hot
[未合金判定時]
計測時間中(約40分/コイル1本)において、測定位置S3と測定位置S4との間の放射率の差分が、0.25となった。ここで、本実施例では、きめ細かな判定を行うために、0.20未満が適正領域、0.20以上0.25未満が注意領域、0.25を閾値としてかかる値以上を調整実施領域、と設定していた。そのため合金化炉20におけるインダクションヒーター電流を、+2.5%とする出力調整を、1回実施した。
[When judging unalloyed]
During the measurement time (about 40 minutes / one coil), the difference in emissivity between the measurement position S3 and the measurement position S4 was 0.25. Here, in this embodiment, in order to make a fine determination, less than 0.20 is an appropriate area, 0.20 or more and less than 0.25 is a caution area, and 0.25 is a threshold value or more, an adjustment execution area or more. Was set. Therefore, output adjustment was performed once so that the induction heater current in the alloying
出力調整後の次の測定における放射率の差分は0.25未満に戻ったが、測定位置S3と測定位置S4との間の差分が0.20未満となるまでに15分間を要し、このコイルの未合金率は1%であった。 The difference in emissivity in the next measurement after output adjustment returned to less than 0.25, but it took 15 minutes for the difference between the measurement position S3 and the measurement position S4 to be less than 0.20. The unalloyed ratio of the coil was 1%.
[過合金判定時]
計測時間中(約40分/コイル1本)において、測定位置S1と測定位置S2との間の放射率の差分が、0.29となった。上述のように、本実施例では、きめ細かな判定を行うために、0.20未満が適正領域、0.20以上0.25未満が注意領域、0.25を閾値としてかかる値以上を調整実施領域、と設定していた。そのため合金化炉20におけるインダクションヒーター電流を、−2.5%とする出力調整を、1回実施した。
[When overalloy is judged]
During the measurement time (about 40 minutes / one coil), the emissivity difference between the measurement position S1 and the measurement position S2 was 0.29. As described above, in this embodiment, in order to make fine determination, less than 0.20 is an appropriate area, 0.20 or more and less than 0.25 is an attention area, and 0.25 is a threshold value or more. Area, and was set. Therefore, output adjustment was performed once so that the induction heater current in the alloying
出力調整後の次の測定における放射率の差分は0.25未満に戻ったが、測定位置S1と測定位置S2との間の差分が0.20未満となるまでに20分間を要し、このコイルの過合金率は2%であった。 The emissivity difference in the next measurement after the output adjustment has returned to less than 0.25, but it takes 20 minutes for the difference between the measurement position S1 and the measurement position S2 to be less than 0.20. The overalloy ratio of the coil was 2%.
<第2実施例>
以下に示す実施例では、板幅1100mm、0.7mm厚の軟鋼を用い、かかる軟鋼を溶融亜鉛めっきライン1で、通板速度120mpmで搬送させた。ここで、亜鉛浴の温度は450℃であり、合金化炉の最高温度は、515℃であった。
<Second embodiment>
In the following examples, mild steel having a plate width of 1100 mm and a thickness of 0.7 mm was used, and the mild steel was conveyed on the hot
また、本実施例における溶融亜鉛めっきライン1での合金化炉20は、図14に示したように、9mの高さを有しており、保熱帯30は、図14に示したように、50mの高さを有していた。また、図14に示したように、保熱帯30の入側から2mの位置から1mの区間で、1台の放射温度計により鋼板の測定を行った。
Moreover, the alloying
本実施例では、鋼板Sの一点を連続して計測するために、鋼板と並行に移動する放射温度計をベルトコンベアに設置した。この際、放射温度計の位置が戻るまでの時間帯の空白を回避するために、ベルトコンベアにおいて互いに対向する位置に2台の放射温度計を設置した。設置空間や放熱の制限から、並行区間(すなわち、測定区間)を1mとしたが、より長い区間を測定可能であれば、測定精度をより向上させることが可能である。 In this example, in order to continuously measure one point of the steel plate S, a radiation thermometer that moves in parallel with the steel plate was installed on the belt conveyor. At this time, in order to avoid a blank in the time zone until the position of the radiation thermometer returns, two radiation thermometers were installed at positions facing each other on the belt conveyor. Although the parallel section (that is, the measurement section) is set to 1 m due to installation space and heat radiation limitations, if a longer section can be measured, the measurement accuracy can be further improved.
[安定操業時]
計測時間中(約400分/コイル10本:非連続)における測定開始位置SAと測定終了位置SBとの間の放射率の差分平均は0.54であり、軟鋼の適正合金として安定した値を示した。ここで、1回の測定に要する時間は、0.5秒であった。この際の過合金率は0%であり、未合金率は0%であった。なお、過合金率及び未合金率は、第1実施例における定義と同様である。
[Stable operation]
The average difference in emissivity between the measurement start position SA and the measurement end position SB during the measurement time (about 400 minutes / ten coils: non-continuous) is 0.54, which is a stable value as an appropriate alloy of mild steel. Indicated. Here, the time required for one measurement was 0.5 seconds. The overalloy ratio at this time was 0%, and the unalloyed ratio was 0%. The overalloy rate and unalloyed rate are the same as defined in the first embodiment.
[未合金判定時]
計測時間中(約40分/コイル1本)に3回、測定開始位置SAでの放射率が0.25未満、かつ、測定終了位置SBでの放射率が0.35以下という状況が発生した。そこで、合金化炉20におけるインダクションヒーター電流を、+2.5%とする出力調整を、それぞれ実施した。出力調整後の次の測定において、測定終了位置SBでの放射率は0.35超過に戻った。このコイルの未合金率は、0.1%であった。なお、本実施例における制御条件(放射率の閾値に関する条件)については、以下でまとめて記載する。
[When judging unalloyed]
Three times during the measurement time (about 40 minutes / one coil), an emissivity at the measurement start position SA was less than 0.25 and an emissivity at the measurement end position SB was 0.35 or less. . Therefore, output adjustment was performed so that the induction heater current in the alloying
[過合金判定時]
計測時間中(約40分/コイル1本)に1回、測定開始位置SAでの放射率が、0.40以上となる状況が発生した。ここで、本実施例では、きめ細かな判定を行うために、0.35未満が適正領域、0.35以上0.40未満が注意領域、0.40を閾値としてかかる値以上を調整実施領域、と設定していた。そこで、合金化炉20におけるインダクションヒーター電流を、−2.5%とする出力調整を、1回実施した。出力調整後の次の測定において、測定終了位置SAでの放射率は0.40未満に戻ったが、測定開始位置SAでの放射率が0.35未満になるまで7分間を要し、このコイルの過合金率は、0.1%であった。
[When overalloy is judged]
A situation in which the emissivity at the measurement start position SA was 0.40 or more once during the measurement time (about 40 minutes / one coil). Here, in the present embodiment, in order to make a fine determination, less than 0.35 is an appropriate region, 0.35 or more and less than 0.40 is a caution region, and 0.40 is a threshold value or more, an adjustment execution region, Was set. Therefore, output adjustment was performed once so that the induction heater current in the alloying
なお、本実施例における放射率の閾値に関する条件は、以下の通りである。
SAでの第1の閾値(この値未満であれば、合金化は適正):0.25
SBでの第2の閾値(この値超過であれば、合金化は適正):0.35
SAでの第3の閾値(この値以上では、過合金化):0.40
SBでの第4の閾値(この値以下では、未合金化):0.20
The conditions relating to the emissivity threshold in this embodiment are as follows.
First threshold at SA (although less than this value, alloying is appropriate): 0.25
SB second threshold (if this value is exceeded, alloying is appropriate): 0.35
Third threshold value at SA (over this value, overalloying): 0.40
SB fourth threshold (below this value, not alloyed): 0.20
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。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。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. 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.
1 溶融亜鉛めっきライン
10 亜鉛浴
20 合金化炉
30 保熱帯
40 冷却帯
50 合金化センサ
60 合金化炉制御手段
70 センサ位置変更手段
101 合板測定情報取得制御部
103 放射率演算部
105,151 放射率差分算出部
107 合金化位置特定部
109,155 合金化炉制御部
111 表示制御部
113 記憶部
153 合金化判定部
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記放射率の測定結果に基づいて、互いに隣り合う測定位置間での前記放射率の差分をそれぞれ算出する差分算出ステップと、
算出された前記放射率の差分が所定の閾値以上であるか否かに基づいて前記鋼板に設けられためっき層が合金化したかを判定し、当該めっき層が前記保熱帯において合金化した合金化領域を特定する合金化判定ステップと、
特定された前記合金化領域の位置に応じて、測定位置S2−測定位置S3間で前記めっき層が合金化するように前記保熱帯の前段に設けられた合金化炉の出力を制御する合金化炉制御ステップと、
を含み、
前記測定位置S2は、前記保熱帯の内部に設定され、
前記測定位置S3は、前記測定位置S2の位置と、前記鋼板の放射率の変化パターンと、鋼板の搬送速度と、に基づいて算出された位置に設定され、
前記放射率測定ステップでは、
それぞれの前記測定位置における放射温度計による放射輝度の測定結果Lと、鋼板の温度低下パターンに基づいて算出される鋼板温度T p と、前記保熱帯の壁面温度T w と、に基づいて、下記式1〜式3により前記放射率が算出され、
前記合金化炉制御ステップでは、
前記合金化領域が前記測定位置S2−測定位置S3間よりも前段に位置する場合には、前記合金化炉の出力を低減させ、
前記合金化領域が前記測定位置S2−測定位置S3間よりも後段に位置する場合には、前記合金化炉の出力を増加させる
ことを特徴とする、合金化制御方法。
z:測定位置
ε:放射率
L:放射温度計による放射輝度の測定結果
L p :鋼板からの自発光による放射輝度
L w :保熱帯の内壁からの熱放射に起因する放射輝度
T p :鋼板温度
T w :保熱帯の壁面温度
c 1 、c 2 :定数
λ:放射温度計の観察波長
である。
For the steel sheet transported through the hot dip galvanizing line, the emissivity in the first half of the retentive zone of the hot dip galvanizing line is in order from the side closer to the alloying furnace provided in the front stage of the retentive zone along the steel sheet transport direction. An emissivity measurement step for measuring at at least four measurement positions as S1, S2, S3, S4 .
Based on the measurement result of the emissivity, a difference calculating step for calculating the difference of the emissivity between the measurement positions adjacent to each other, and
An alloy in which the plating layer provided on the steel sheet is alloyed based on whether or not the calculated difference in emissivity is equal to or greater than a predetermined threshold, and the plating layer is alloyed in the retentive zone An alloying determination step for identifying the alloying region;
Alloying for controlling the output of the alloying furnace provided in the previous stage of the retentive zone so that the plating layer is alloyed between the measurement position S2 and the measurement position S3 according to the specified position of the alloying region. Furnace control step;
Including
The measurement position S2 is set inside the retentive zone,
The measurement position S3 is set to a position calculated based on the position of the measurement position S2, the emissivity change pattern of the steel plate, and the conveyance speed of the steel plate,
In the emissivity measurement step,
Based on the measurement result L of the radiance by the radiation thermometer at each of the measurement positions, the steel plate temperature T p calculated based on the temperature drop pattern of the steel plate, and the wall temperature T w of the retentive zone, The emissivity is calculated by Equations 1 to 3,
In the alloying furnace control step,
In the case where the alloying region is located in a preceding stage than between the measurement position S2 and the measurement position S3 , the output of the alloying furnace is reduced,
When the alloying region is located at a later stage than between the measurement position S2 and the measurement position S3 , an output of the alloying furnace is increased.
z: Measurement position
ε: Emissivity
L: Measurement result of radiance by radiation thermometer
L p : Radiance due to self-emission from steel plate
L w : Radiance due to thermal radiation from the inner wall of the tropical zone
T p : steel plate temperature
T w : Wall temperature in the tropical zone
c 1 , c 2 : constant
λ: Observation wavelength of radiation thermometer
It is.
前記放射率の測定結果に基づいて、前記放射率の測定開始位置と測定終了位置との間の前記放射率の差分を算出する差分算出ステップと、
測定された前記放射率及び算出された前記放射率の差分を所定の閾値と比較することで前記鋼板に設けられためっき層が合金化したかを判定する合金化判定ステップと、
前記合金化の判定結果に応じて、前記所定の区間内で前記めっき層が合金化するように前記保熱帯の前段に設けられた合金化炉の出力を制御する合金化炉制御ステップと、
を含み、
前記放射率測定ステップでは、
それぞれの前記測定位置における放射温度計による放射輝度の測定結果Lと、鋼板の温度低下パターンに基づいて算出される鋼板温度T p と、前記保熱帯の壁面温度T w と、に基づいて、下記式1〜式3により前記放射率が算出され、
前記合金化炉制御ステップでは、
前記測定開始位置での放射率が第1の閾値超過であった場合、前記合金化炉の出力を低減させ、
前記測定終了位置での放射率が第2の閾値未満であった場合、前記合金化炉の出力を増加させる
ことを特徴とする、合金化制御方法。
z:測定位置
ε:放射率
L:放射温度計による放射輝度の測定結果
L p :鋼板からの自発光による放射輝度
L w :保熱帯の内壁からの熱放射に起因する放射輝度
T p :鋼板温度
T w :保熱帯の壁面温度
c 1 、c 2 :定数
λ:放射温度計の観察波長
である。
Emissivity measurement for a steel sheet transported through a hot dip galvanizing line , and measuring the emissivity in the first half of the hot dip in the hot dip galvanizing line over a predetermined section in the first half of the hot dip in the same location of the steel sheet. Steps,
Based on the measurement result of the emissivity, a difference calculating step of calculating a difference of the emissivity between the measurement start position and the measurement end position of the emissivity,
An alloying determination step for determining whether the plating layer provided on the steel sheet is alloyed by comparing the measured emissivity and the calculated difference between the emissivities with a predetermined threshold ;
In accordance with the determination result of the alloying, an alloying furnace control step for controlling the output of the alloying furnace provided in the preceding stage of the retentive zone so that the plating layer is alloyed within the predetermined section;
Including
In the emissivity measurement step,
Based on the measurement result L of the radiance by the radiation thermometer at each of the measurement positions, the steel plate temperature T p calculated based on the temperature drop pattern of the steel plate, and the wall temperature T w of the retentive zone, The emissivity is calculated by Equations 1 to 3,
In the alloying furnace control step,
If the emissivity at the measurement start position is above the first threshold, reduce the power of the alloying furnace,
The alloying control method, wherein when the emissivity at the measurement end position is less than a second threshold, the output of the alloying furnace is increased.
z: Measurement position
ε: Emissivity
L: Measurement result of radiance by radiation thermometer
L p : Radiance due to self-emission from steel plate
L w : Radiance due to thermal radiation from the inner wall of the tropical zone
T p : steel plate temperature
T w : Wall temperature in the tropical zone
c 1 , c 2 : constant
λ: Observation wavelength of radiation thermometer
It is.
前記放射率の測定結果に基づいて、互いに隣り合う測定位置間での前記放射率の差分をそれぞれ算出する放射率差分算出部と、
算出された前記放射率の差分が所定の閾値以上であるか否かに基づいて前記鋼板に設けられためっき層が合金化したかを判定し、当該めっき層が前記保熱帯において合金化した合金化領域を特定する合金化位置特定部と、
特定された前記合金化領域の位置に応じて、測定位置S2−測定位置S3間で前記めっき層が合金化するように前記保熱帯の前段に設けられた合金化炉の出力を制御する合金化炉制御部と、
を備え、
前記測定位置S2は、前記保熱帯の内部に設定され、
前記測定位置S3は、前記測定位置S2の位置と、前記鋼板の放射率の変化パターンと、鋼板の搬送速度と、に基づいて算出された位置に設定され、
前記放射率演算部は、
それぞれの前記測定位置における放射温度計による放射輝度の測定結果Lと、鋼板の温度低下パターンに基づいて算出される鋼板温度T p と、前記保熱帯の壁面温度T w と、に基づいて、下記式1〜式3により前記放射率を算出し、
前記合金化炉制御部は、
前記合金化領域が前記測定位置S2−測定位置S3間よりも前段に位置する場合には、前記合金化炉の出力を低減させ、
前記合金化領域が前記測定位置S2−測定位置S3間よりも後段に位置する場合には、前記合金化炉の出力を増加させる
ことを特徴とする、合金化制御装置。
z:測定位置
ε:放射率
L:放射温度計による放射輝度の測定結果
L p :鋼板からの自発光による放射輝度
L w :保熱帯の内壁からの熱放射に起因する放射輝度
T p :鋼板温度
T w :保熱帯の壁面温度
c 1 、c 2 :定数
λ:放射温度計の観察波長
である。
For the steel sheet transported through the hot dip galvanizing line, the emissivity in the first half of the retentive zone of the hot dip galvanizing line is in order from the side closer to the alloying furnace provided in the front stage of the retentive zone along the steel sheet transport direction. An emissivity calculation unit that calculates at least four measurement positions as S1, S2, S3, S4 .
An emissivity difference calculation unit that calculates the difference in emissivity between measurement positions adjacent to each other based on the measurement result of the emissivity,
An alloy in which the plating layer provided on the steel sheet is alloyed based on whether or not the calculated difference in emissivity is equal to or greater than a predetermined threshold, and the plating layer is alloyed in the retentive zone An alloying position specifying part for specifying an alloying region;
Alloying for controlling the output of the alloying furnace provided in the previous stage of the retentive zone so that the plating layer is alloyed between the measurement position S2 and the measurement position S3 according to the specified position of the alloying region. A furnace control unit;
With
The measurement position S2 is set inside the retentive zone,
The measurement position S3 is set to a position calculated based on the position of the measurement position S2, the emissivity change pattern of the steel plate, and the conveyance speed of the steel plate,
The emissivity calculator is
Based on the measurement result L of the radiance by the radiation thermometer at each of the measurement positions, the steel plate temperature T p calculated based on the temperature drop pattern of the steel plate, and the wall temperature T w of the retentive zone, The emissivity is calculated by Equations 1 to 3,
The alloying furnace controller is
In the case where the alloying region is located in a preceding stage than between the measurement position S2 and the measurement position S3 , the output of the alloying furnace is reduced,
The alloying control apparatus, wherein the output of the alloying furnace is increased when the alloying region is located at a later stage than between the measurement position S2 and the measurement position S3 .
z: Measurement position
ε: Emissivity
L: Measurement result of radiance by radiation thermometer
L p : Radiance due to self-emission from steel plate
L w : Radiance due to thermal radiation from the inner wall of the tropical zone
T p : steel plate temperature
T w : Wall temperature in the tropical zone
c 1 , c 2 : constant
λ: Observation wavelength of radiation thermometer
It is.
前記放射率の測定結果に基づいて、前記放射率の測定開始位置と測定終了位置との間の前記放射率の差分を算出する放射率差分算出部と、
測定された前記放射率及び算出された前記放射率の差分を所定の閾値と比較することで前記鋼板に設けられためっき層が合金化したかを判定する合金化判定部と、
前記合金化の判定結果に応じて、前記所定の区間内で前記めっき層が合金化するように前記保熱帯の前段に設けられた合金化炉の出力を制御する合金化炉制御部と、
を備え、
前記放射率演算部は、
それぞれの前記測定位置における放射温度計による放射輝度の測定結果Lと、鋼板の温度低下パターンに基づいて算出される鋼板温度T p と、前記保熱帯の壁面温度T w と、に基づいて、下記式1〜式3により前記放射率を算出し、
前記合金化炉制御部は、
前記測定開始位置での放射率が第1の閾値超過であった場合、前記合金化炉の出力を低減させ、
前記測定終了位置での放射率が第2の閾値未満であった場合、前記合金化炉の出力を増加させる
ことを特徴とする、合金化制御装置。
z:測定位置
ε:放射率
L:放射温度計による放射輝度の測定結果
L p :鋼板からの自発光による放射輝度
L w :保熱帯の内壁からの熱放射に起因する放射輝度
T p :鋼板温度
T w :保熱帯の壁面温度
c 1 、c 2 :定数
λ:放射温度計の観察波長
である。
Emissivity calculation for calculating the emissivity in the first half of the hot dip galvanizing line for the steel sheet transported through the hot dip galvanizing line over the predetermined section in the first half of the hot dip tempering for the same location of the steel sheet And
Based on the measurement result of the emissivity, an emissivity difference calculation unit that calculates the difference of the emissivity between the measurement start position and the measurement end position of the emissivity,
An alloying determination unit that determines whether the plating layer provided on the steel sheet has been alloyed by comparing a difference between the measured emissivity and the calculated emissivity with a predetermined threshold value ;
In accordance with the determination result of the alloying, an alloying furnace control unit that controls the output of the alloying furnace provided in the previous stage of the retentive zone so that the plating layer is alloyed within the predetermined section;
With
The emissivity calculator is
Based on the measurement result L of the radiance by the radiation thermometer at each of the measurement positions, the steel plate temperature T p calculated based on the temperature drop pattern of the steel plate, and the wall temperature T w of the retentive zone, The emissivity is calculated by Equations 1 to 3,
The alloying furnace controller is
If the emissivity at the measurement start position is above the first threshold, reduce the power of the alloying furnace,
The alloying control apparatus, wherein when the emissivity at the measurement end position is less than a second threshold, the output of the alloying furnace is increased.
z: Measurement position
ε: Emissivity
L: Measurement result of radiance by radiation thermometer
L p : Radiance due to self-emission from steel plate
L w : Radiance due to thermal radiation from the inner wall of the tropical zone
T p : steel plate temperature
T w : Wall temperature in the tropical zone
c 1 , c 2 : constant
λ: Observation wavelength of radiation thermometer
It is.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010287787A JP5598313B2 (en) | 2010-12-24 | 2010-12-24 | Alloying control method and alloying control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010287787A JP5598313B2 (en) | 2010-12-24 | 2010-12-24 | Alloying control method and alloying control device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012136720A JP2012136720A (en) | 2012-07-19 |
JP5598313B2 true JP5598313B2 (en) | 2014-10-01 |
Family
ID=46674371
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010287787A Expired - Fee Related JP5598313B2 (en) | 2010-12-24 | 2010-12-24 | Alloying control method and alloying control device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5598313B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105886988B (en) * | 2016-05-18 | 2017-12-22 | 禹州市神运机械有限公司 | A kind of galvanizing system |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57185966A (en) * | 1981-05-06 | 1982-11-16 | Nippon Steel Corp | Controlling method for alloying of zinc plated steel plate |
JP2807156B2 (en) * | 1993-11-25 | 1998-10-08 | 川崎製鉄株式会社 | Method for controlling the degree of alloying of galvanized steel sheet |
JPH11269627A (en) * | 1998-03-20 | 1999-10-05 | Kawasaki Steel Corp | Alloying furnace for galvanized steel sheet, and method for controlling alloying degree of galvanized steel sheet |
-
2010
- 2010-12-24 JP JP2010287787A patent/JP5598313B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2012136720A (en) | 2012-07-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101591205B1 (en) | Alloying location determination method, alloying location determination device, and recording medium | |
JP2010069500A (en) | Device and method for evaluating cooling performance of spray nozzle for secondary cooling in continuous casting | |
JP5598313B2 (en) | Alloying control method and alloying control device | |
JP5640647B2 (en) | Method and apparatus for measuring surface temperature of steel in furnace | |
US20240157421A1 (en) | Method and electronic device for determining the temperature of a metal strip, related control method, computer program, control apparatus and hot rolling installation | |
JP2011231397A (en) | Method, device and program for deciding alloying position | |
CN111814402B (en) | Heating furnace temperature control method | |
JP5493993B2 (en) | Thick steel plate cooling control device, cooling control method, and manufacturing method | |
JP2012000663A (en) | Cooling control method for rolled material, and continuous rolling mill with the cooling control method applied | |
JP4962005B2 (en) | Steel manufacturing method, steel cooling control device, and steel manufacturing device | |
JP2016221537A (en) | Method for controlling temperature of molten metal holding vessel, method for controlling refractory layer thickness of molten metal holding vessel, method for controlling molten metal temperature inside molten metal holding vessel, device for controlling temperature of molten metal holding vessel, and program for controlling temperature of molten metal holding vessel | |
JP4973802B2 (en) | Method for estimating concentration and temperature of substance component in fluid system, temperature control of molten zinc in hot dip galvanizing pot, and control method of aluminum concentration in molten zinc | |
JP6781409B2 (en) | Temperature estimation method and temperature estimation device | |
JP4968388B2 (en) | Fluid system temperature estimation method, Fluid system temperature concentration estimation method, Fluid system temperature distribution estimation method, Fluid system temperature monitoring method, Molten metal equipment molten metal temperature control method, Molten metal equipment concentration and Temperature estimation method, hot dip galvanized steel sheet and fluid temperature estimation device | |
JP2807156B2 (en) | Method for controlling the degree of alloying of galvanized steel sheet | |
JP4990448B2 (en) | Continuous annealing furnace cooling zone in IF steel combined with continuous annealing and hot dipping. | |
JP5347727B2 (en) | Continuous casting machine and slab surface vertical crack occurrence prediction method | |
JP4123862B2 (en) | Method for determining the level of hot water in the mold using a thermocouple level meter | |
JP4306471B2 (en) | Method for controlling temperature of metal strip entering plate to hot dipping bath | |
JPH0784610B2 (en) | Blast furnace operation method | |
JP2715739B2 (en) | Control method of alloying furnace in alloying hot-dip galvanized steel sheet manufacturing facility | |
JP2019151864A (en) | Steel sheet temperature prediction method, steel sheet temperature prediction device, and steel sheet temperature control method | |
EP4324946A1 (en) | Steel sheet non-plating defect prediction method, steel sheet defect reduction method, method for manufacturing hot-dip galvanized steel sheet, and method for generating steel sheet non-plating defect prediction model | |
JP2007077417A (en) | Method for determining parameter of model for estimating sheet temperature in inlet side, and apparatus therefor | |
JP4508956B2 (en) | Induction heat treatment method and induction heat treatment apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130212 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140115 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140218 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140418 |
|
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: 20140715 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140728 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5598313 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 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |