JP7414044B2 - Metal strip temperature measuring method, metal strip temperature measuring device, metal strip manufacturing method, metal strip manufacturing equipment, and metal strip quality control method - Google Patents
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Description
本発明は、金属帯の温度測定方法、金属帯の温度測定装置、金属帯の製造方法、金属帯の製造設備、及び、金属帯の品質管理方法に関する。 The present invention relates to a metal strip temperature measuring method, a metal strip temperature measuring device, a metal strip manufacturing method, metal strip manufacturing equipment, and a metal strip quality control method.
従来、薄鋼板などの鋼帯の製造工程においては、材質の造りこみの観点から、鋼帯の温度管理が非常に重要である。特に、焼鈍工程では、鋼帯が各工程で目標温度となるように制御するために、搬送中の鋼帯の温度を測定するニーズがある。代表的な温度測定方法としては、鋼帯の放射輝度を測定し、測定した放射輝度を温度に換算する放射測温が挙げられる。しかしながら、鋼帯の放射率が既知でないと正しく測温することができず、製造工程で表面性状が大きく変化する鋼帯には、放射率の設定において課題が存在している。 BACKGROUND ART Conventionally, in the manufacturing process of steel strips such as thin steel sheets, temperature control of the steel strip is very important from the viewpoint of building up the material. In particular, in the annealing process, there is a need to measure the temperature of the steel strip during transportation in order to control the temperature of the steel strip to a target temperature in each process. A typical temperature measurement method includes radiation thermometry, which measures the radiance of a steel strip and converts the measured radiance into temperature. However, if the emissivity of the steel strip is not known, it is not possible to accurately measure the temperature, and there are problems in setting the emissivity of steel strips whose surface properties change significantly during the manufacturing process.
金属帯、特に鋼帯の放射率に関わらず測温できる手法としては、例えば、特許文献1に開示されているような多重反射式放射温度方式の測温装置を用いた手法、非特許文献1に開示されているような測温ロール方式の測温装置を用いた手法、及び、特許文献2に開示されているような分光主成分放射温度計を備えた測温装置を用いた手法などが挙げられる。多重反射式放射温度方式の測温装置を用いた手法では、例えば、図6に示すように、鋼帯110が巻き付いているロール120と鋼帯表面とのわずかな隙間を放射温度計140の視野とすることによって、疑似的に多重反射条件とし、放射率1.0に近づいた状態で鋼帯110の測温がなされる。また、測温ロール方式の測温装置を用いた手法では、例えば、図7に示すように、ロール130の内部に周方向にわたって複数の熱電対131を埋め込み、鋼帯110のロール130に巻き付いた部分で、ロール130の温度と鋼帯温度とが同一となる条件を作り出すことによって、熱電対131により鋼帯110の測温がなされる。また、分光主成分放射温度計を備えた測温装置を用いた手法では、鋼帯の分光放射と、主成分分析による学習とを用いて鋼帯の測温がなされる。
Methods that can measure temperature regardless of the emissivity of a metal strip, especially a steel strip include, for example, a method using a temperature measurement device using a multiple reflection type radiation temperature method as disclosed in
特許文献1及び非特許文献1に開示された手法は、鋼帯の温度を正しく測定する上で非常に有力な方法である。しかしながら、ロールと鋼帯との温度が同一でないと使用できず、十分に鋼帯がロールに巻き付いている必要があり、ロールに鋼帯が巻き付いていない、鋼帯の搬送方向に間隔をあけて配置された2つのロール間の直線パスでは、特許文献1及び非特許文献1に開示された手法は使用できない。また、特許文献2に開示された手法も、鋼帯温度の真値を取るために接触式熱電対が必要であり、装置が大掛かりになることや、学習のために大量のデータが必要になるなどの課題が存在する。
The methods disclosed in
一方、ロール間の直線パスにおいても、水焼き入れなどの鋼帯温度が急変する直前など、温度管理上、非常に重要な工程もあり、強い測温のニーズが存在する。特に、水焼き入れ直前の鋼帯温度は、材質上、きわめて重要であるが、設備制約上、水焼き入れ直前に鋼帯を巻き付けるためのロールを配置することは困難であり、ロールを用いた測温が適用できない。 On the other hand, even in the straight path between rolls, there are processes that are extremely important for temperature control, such as immediately before the steel strip temperature changes suddenly, such as during water quenching, and there is a strong need for temperature measurement. In particular, the temperature of the steel strip immediately before water quenching is extremely important for the quality of the material, but due to equipment constraints, it is difficult to arrange rolls to wrap the steel strip immediately before water quenching. Temperature measurement cannot be applied.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、2つのロール間で金属帯の温度を簡易に精度よく測定することができる金属帯の温度測定方法、金属帯の温度測定装置、金属帯の製造方法、金属帯の製造設備、及び、金属帯の品質管理方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and the object thereof is to provide a method for measuring the temperature of a metal band that can easily and accurately measure the temperature of the metal band between two rolls, and a method for measuring the temperature of a metal band between two rolls. An object of the present invention is to provide a measuring device, a method for manufacturing a metal strip, a manufacturing facility for the metal strip, and a quality control method for the metal strip.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る金属帯の温度測定方法は、金属帯の搬送方向に間隔をあけて配置された、前記金属帯が巻き付く2つのロールの間で、前記金属帯の温度を測定する金属帯の温度測定方法であって、前記2つのロールのうち、前記金属帯の搬送方向で上流側に位置する上流側ロールに埋設された熱電対によって前記上流側ロールの温度を測定するステップと、前記金属帯の前記上流側ロールに巻き付いた部分を第1放射温度計で測定し、放射輝度を求めるステップと、前記熱電対によって測定された温度と前記放射輝度とから、前記金属帯の放射率を算出するステップと、前記放射率を用いて第2放射温度計により、前記2つのロールの間に設定された測定位置で前記金属帯の表面温度を測定するステップと、を有することを特徴とするものである。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the objects, a method for measuring the temperature of a metal strip according to the present invention is provided by measuring the temperature of two rolls around which the metal strip is wound, which are spaced apart from each other in the conveying direction of the metal strip. A method for measuring the temperature of the metal band between the two rolls, the method comprising: measuring the temperature of the metal band between the two rolls, using a thermocouple embedded in an upstream roll located upstream in the conveyance direction of the metal band; measuring the temperature of the upstream roll; measuring the portion of the metal band wrapped around the upstream roll with a first radiation thermometer to obtain radiance; and determining the temperature measured by the thermocouple. calculating the emissivity of the metal strip from the radiance; and calculating the surface temperature of the metal strip at a measurement position set between the two rolls using the emissivity using a second radiation thermometer. The method is characterized by comprising a step of measuring.
また、本発明に係る金属帯の温度測定方法は、上記の発明において、前記金属帯の搬送方向における、前記第1放射温度計による金属帯表面の測定位置と、前記第2放射温度計による金属帯表面の測定位置との距離と、前記金属帯の搬送速度または前記上流側ロールの回転数と、を用いて、金属帯表面の同一個所を前記第1放射温度計及び前記第2放射温度計によって測定することを特徴とするものである。 Moreover, in the above-mentioned invention, the method for measuring the temperature of a metal band according to the present invention is characterized in that the measurement position of the metal band surface by the first radiation thermometer and the metal band surface measurement position by the second radiation thermometer in the conveyance direction of the metal band are provided. The first radiation thermometer and the second radiation thermometer measure the same location on the metal strip surface using the distance from the measurement position on the strip surface and the conveyance speed of the metal strip or the rotation speed of the upstream roll. It is characterized by being measured by.
また、本発明に係る金属帯の温度測定装置は、金属帯の搬送方向に間隔をあけて配置された、前記金属帯が巻き付く2つのロールの間で、前記金属帯の表面温度を測定する金属帯の温度測定装置であって、前記2つのロールのうち、前記金属帯の搬送方向で上流側に位置する上流側ロールに埋設され、前記上流側ロールの温度を測定する熱電対と、前記金属帯の前記上流側ロールに巻き付いた部分を測定する第1放射温度計と、前記熱電対によって測定された温度と、前記第1放射温度計の測定結果から得られた放射輝度とから、前記金属帯の放射率を算出する手段と、前記放射率を用いて、前記2つのロールの間に設定された測定位置で前記金属帯の表面温度を測定する第2放射温度計と、を備えることを特徴とするものである。 Furthermore, the metal strip temperature measuring device according to the present invention measures the surface temperature of the metal strip between two rolls around which the metal strip is wound, which are spaced apart from each other in the conveyance direction of the metal strip. A temperature measuring device for a metal strip, the thermocouple being embedded in an upstream roll located upstream of the two rolls in the conveying direction of the metal strip to measure the temperature of the upstream roll; From the first radiation thermometer that measures the portion of the metal band wrapped around the upstream roll, the temperature measured by the thermocouple, and the radiance obtained from the measurement results of the first radiation thermometer, the The method includes: means for calculating the emissivity of the metal strip; and a second radiation thermometer that uses the emissivity to measure the surface temperature of the metal strip at a measurement position set between the two rolls. It is characterized by:
また、本発明に係る金属帯の温度測定装置は、上記の発明において、前記金属帯の搬送方向における、前記第1放射温度計による金属帯表面の測定位置と、前記第2放射温度計による金属帯表面の測定位置との距離と、前記金属帯の搬送速度または前記上流側ロールの回転数と、を用いて、金属帯表面の同一個所を前記第1放射温度計及び前記第2放射温度計によって測定することを特徴とするものである。 Further, in the above-described invention, the metal band temperature measuring device according to the present invention is characterized in that the measurement position of the metal band surface by the first radiation thermometer and the metal band surface measurement position by the second radiation thermometer in the conveyance direction of the metal band are provided. The first radiation thermometer and the second radiation thermometer measure the same location on the metal strip surface using the distance from the measurement position on the strip surface and the conveyance speed of the metal strip or the rotation speed of the upstream roll. It is characterized by being measured by.
また、本発明に係る金属帯の製造方法は、金属帯の製造ステップと、上記の発明の金属帯の温度測定方法によって、前記製造ステップにおいて製造された金属帯の温度を測定する温度測定ステップと、を含むことを特徴とするものである。 Further, the method for producing a metal strip according to the present invention includes a step for producing a metal strip, and a temperature measurement step for measuring the temperature of the metal strip produced in the production step by the method for measuring the temperature of a metal strip according to the above-described invention. It is characterized by including the following.
また、本発明に係る金属帯の製造方法は、上記の発明において、前記温度測定ステップは、前記金属帯の搬送中の温度を測定するものであり、前記温度測定ステップで測定した温度を用いて、前記製造ステップに含まれる工程のうち、前記温度測定ステップより後にある1つまたは複数の工程の条件を制御することを特徴とするものである。 Further, in the method for manufacturing a metal strip according to the present invention, in the above invention, the temperature measuring step measures the temperature of the metal strip during transportation, and the temperature measured in the temperature measuring step is used. The method is characterized in that, among the steps included in the manufacturing step, conditions of one or more steps subsequent to the temperature measurement step are controlled.
また、本発明に係る金属帯の製造設備は、金属帯を製造するための製造設備と、前記製造設備により製造される金属帯の温度を測定する上記の発明の金属帯の温度測定装置と、を備え、前記製造設備は、前記金属帯を搬送するロールを有する搬送設備を備え、前記温度測定装置は、前記搬送設備内に設けられることを特徴とするものである。 Further, the metal strip manufacturing equipment according to the present invention includes a manufacturing equipment for manufacturing a metal belt, a temperature measuring device for a metal belt according to the above invention that measures the temperature of the metal belt manufactured by the manufacturing equipment, The manufacturing equipment is characterized in that it includes a conveyance facility having rolls for conveying the metal strip, and the temperature measuring device is provided within the conveyance facility.
また、本発明に係る金属帯の品質管理方法は、上記の発明の金属帯の温度測定方法によって、金属帯の温度を測定する温度測定ステップと、前記温度測定ステップにより得られた温度測定結果から、前記金属帯の品質管理を行う品質管理ステップと、を含むことを特徴とするものである。 Further, the quality control method for a metal strip according to the present invention includes a temperature measurement step of measuring the temperature of the metal strip using the temperature measurement method for a metal strip according to the above-mentioned invention, and a temperature measurement result obtained by the temperature measurement step. , a quality control step of controlling the quality of the metal strip.
本発明に係る金属帯の温度測定方法、金属帯の温度測定装置、金属帯の製造方法、金属帯の製造設備、及び、金属帯の品質管理方法は、2つのロール間で金属帯の温度を簡易に精度よく測定することができるという効果を奏する。 A metal strip temperature measuring method, a metal strip temperature measuring device, a metal strip manufacturing method, a metal strip manufacturing equipment, and a metal strip quality control method according to the present invention measure the temperature of a metal strip between two rolls. This has the effect that measurement can be performed easily and accurately.
以下に、本発明に係る金属帯の温度測定方法、金属帯の温度測定装置、金属帯の製造方法、金属帯の製造設備、及び、金属帯の品質管理方法の実施形態について説明する。なお、本実施形態においては、金属帯の一例として鋼帯を用いて説明する。すなわち、金属帯の製造設備については一例として鋼帯の製造設備で、金属帯の測温装置については一例として鋼帯の測温装置で説明する。もちろん、発明の効果を損ねない限り、本実施形態により本発明が限定されるものではない。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a metal strip temperature measuring method, a metal strip temperature measuring device, a metal strip manufacturing method, a metal strip manufacturing facility, and a metal strip quality control method according to the present invention will be described below. Note that this embodiment will be described using a steel strip as an example of the metal strip. That is, the metal strip manufacturing equipment will be explained using a steel strip manufacturing facility as an example, and the temperature measuring device for a metal strip will be explained using a steel strip temperature measuring device as an example. Of course, the present invention is not limited to this embodiment unless the effects of the invention are impaired.
図1は、実施形態に係る鋼帯の製造設備に設けられた鋼帯測温装置1の概略構成を示した図である。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a steel strip
当該鋼帯の製造設備は、以下に説明する鋼帯の搬送設備を備えている。図1に示すように、実施形態に係る鋼帯10の搬送設備には、鋼帯10の搬送方向を上下に変更するための下部搬送ロール20と上部搬送ロール30と搬送ロール80とが設けられている。下部搬送ロール20は、図1中で反時計回り方向に回転しており、下部搬送ロール20に巻き付いた鋼帯10の搬送方向を横向きから上向きに変更しつつ搬送する。上部搬送ロール30は、図1中で時計回り方向に回転しており、下部搬送ロール20から上向きに搬送され、上部搬送ロール30に巻き付いた鋼帯10の搬送方向を下向きに変更しつつ搬送する。上部搬送ロール30よりも鋼帯10の搬送方向で下流側には、例えば、焼鈍炉による焼鈍後の鋼帯10を冷却水によって急冷するための急冷装置60が設けられている。なお、実施形態に係る鋼帯10の製造設備においては、製造する鋼帯10の種類などに応じて、上部搬送ロール30よりも鋼帯10の搬送方向で下流側に、急冷装置60に替えて鋼帯10を加熱する加熱装置を設けても良い。また、急冷装置60よりも鋼帯10の搬送方向の下流側には、鋼帯10が巻き付いて搬送される搬送ロール80が設けられている。なお、本実施形態においては、上部搬送ロール30と搬送ロール80とが、本発明の2つのロールであって、上部搬送ロール30が上流側ロールに、搬送ロール80が下流側ロールに相当する。
The steel strip manufacturing facility is equipped with steel strip conveyance equipment described below. As shown in FIG. 1, the conveyance equipment for the
ここで、図1からわかるように、急冷装置60の直前には、上部搬送ロール30によって搬送された後の鋼帯10が、搬送ロールに巻き付いていない上下方向の直線パス50しか存在せず、なおかつ、この直線パス50において鋼帯10が搬送中に空冷などによって温度変化する要因が存在する。そのため、実施形態に係る鋼帯10の製造設備は、鋼帯10の搬送設備内に急冷装置60の直前の鋼帯10の温度を測定するための温度測定装置である鋼帯測温装置1を備えている。鋼帯測温装置1は、複数の熱電対31が埋設された上部搬送ロール30、第1放射温度計41、第2放射温度計42、及び、制御装置70などによって構成されている。
Here, as can be seen from FIG. 1, immediately before the
上部搬送ロール30の内部には、周方向にわたって複数の熱電対31が埋設されており、上部搬送ロール30が測温ロールとしての機能を有している。なお、実施形態に係る鋼帯測温装置1においては、上部搬送ロール30の内部に1つ以上の熱電対31を埋設すればよい。また、上部搬送ロール30の性質上、鋼帯10からの熱伝達によって加熱される上部搬送ロール30の温度と、鋼帯温度とが同一になる必要があるため、上部搬送ロール30に対して鋼帯10が半周以上、巻き付いていることが望ましい。
A plurality of
第1放射温度計41は、鋼帯10の上部搬送ロール30に巻き付いた部分における表面温度を測定可能なように配置されている。なお、第1放射温度計41の測定位置PAは、鋼帯10の上部搬送ロール30に巻き付いた部分であれば特に限定されるものではない。また、実施形態に係る鋼帯測温装置1においては、鋼帯10の上部搬送ロール30に巻き付いた部分を測定する第1放射温度計41を1つ以上設ければよい。
The
第2放射温度計42は、鋼帯10の搬送方向で急冷装置60の直前の位置における鋼帯10の表面温度を測定可能なように配置されている。なお、第2放射温度計42の測定位置PBは、できるだけ急冷装置60に近いほうが好ましい。また、実施形態に係る鋼帯測温装置1においては、急冷装置60の直前の位置で鋼帯10の表面温度を測定する第2放射温度計42を1つ以上設ければよい。
The
第1放射温度計41及び第2放射温度計42は、搬送中の鋼帯10と接触しない程度に、鋼帯表面から所定間隔をあけて配置されている。この際、第1放射温度計41及び第2放射温度計42と鋼帯表面との間隔は、第1放射温度計41及び第2放射温度計42のそれぞれの円形のスポット径内に、鋼帯表面上の狙いの個所がおさまっていれば、特定に限定されない。また、第1放射温度計41及び第2放射温度計42は、図1に示すように、鋼帯表面に対して垂直な位置で測定可能に配置することに限定されず、例えば、鋼帯表面に対して垂直な位置から鋼帯10の搬送方向の上流側または下流側に60[°]以下の範囲で傾いた位置で測定可能に配置してもよい。
The
制御装置70は、第1放射温度計41及び上部搬送ロール30の測定結果を用いて放射率εを算出し、その算出した放射率εを、第2放射温度計42の測定時に適用して、急冷装置60の直前の鋼帯温度を算出する。なお、放射率εは、波長依存性を持つため、第1放射温度計41と第2放射温度計42とは同一波長特性であることが望ましい。
The
また、実施形態に係る鋼帯10の製造設備では、第1放射温度計41の測定位置PAと、第2放射温度計42の測定位置PBとで、なるべく鋼帯10の表面性状が変化しないことが好ましい。
In addition, in the manufacturing equipment for the
ここで、実施形態に係る鋼帯測温装置1において、第1放射温度計41としては、放射温度を測定結果として出力する仕様のものと、放射輝度を測定結果として出力する仕様のものとの、いずれも適用可能である。そのため、まずは、第1放射温度計41が放射温度を測定結果として出力する仕様の場合について説明する。
Here, in the steel strip
放射温度を出力する仕様の第1放射温度計41では、ある一定の放射率εに設定して、鋼帯10の測温を実施する。この際、設定する放射率εは既知であればなんでも良いが、便宜上、1.0としておく。そして、このように放射率εを設定した第1放射温度計41によって鋼帯10の上部搬送ロール30に巻き付いた部分を測定し、鋼帯10の放射温度TAを第1放射温度計41の測定結果として出力する。このとき、上部搬送ロール30の熱電対31によって測定された測温値をTrとする。鋼帯10の放射率εを算出するためには、放射率εが1.0(黒体条件)のときの放射輝度と、実際の放射輝度とを比較する必要があるため、得られた温度値を輝度値に換算する必要がある。なお、この際に用いる換算式は、第1放射温度計41を設置する前に校正により予め算出しておく。校正に用いる式は、一般的な多項式などでも良いが、精度を求めるのであればプランクの式をよく近似している下記数式(1)で表される佐久間服部の式(非特許文献2を参照)などが望ましく、本実施形態においても佐久間服部の式を用いる。第1放射温度計41の校正方法は、例えば、非特許文献3に開示された校正方法を適用でき、第1放射温度計41の校正結果の一例を図2に示す。図2に示すように、第1放射温度計41の校正を行うことによって、温度Tと、第1放射温度計41が出力する出力信号電圧Vとの間に、相関性が得られていることがわかる。このとき、第1放射温度計41の固有のパラメータA,B,Cが得られ、本パラメータを用いて鋼帯10の放射率εを算出する。なお、下記数式(1)中、c2は放射の第二定数である。
The
上記数式(1)を用いて、測温値Trを放射輝度Sr(Tr)に換算した結果を下記数式(2)に示し、放射温度TAを放射輝度SA(TA)に換算した結果を下記数式(3)に示す。なお、第1放射温度計41によって放射温度TAを測定するときに、放射率εを1.0に設定していない場合は、放射温度TAを測定するときに設定した放射率εで放射輝度SA(TA)を割ることによって、放射輝度SA(TA)を補正する。
Using the above formula (1), the measured temperature value T r is converted into the radiance S r (T r ), and the result is shown in the following formula (2), and the radiant temperature T A is converted into the radiance S A (T A ). The converted result is shown in the following formula (3). Note that when measuring the radiation temperature TA with the
そして、放射率εは、黒体条件(測温値Trを換算した結果)の放射輝度Sr(Tr)と実際の放射輝度SA(TA)との比であるため、下記数式(4)で算出することができる。
今回は、佐久間服部の式を用いて、測温値Tr及び放射温度TAと、放射輝度Sr(Tr),SA(TA)との換算を実施したが、換算に用いる式としては佐久間服部の式に限定されるものではなく、他の式を用いて、測温値Tr及び放射温度TAと、放射輝度Sr(Tr),SA(TA)との換算を実施も同様の結果が得られる。測温値Tr及び放射温度TAと、放射輝度Sr(Tr),SA(TA)との換算に、どの式を選定するのかは、計算量、精度、及び、放射温度計の波長特性などを鑑みて、適切な式を選定すればよい。 This time, we used Sakuma Hattori's formula to convert the measured temperature value T r and radiant temperature T A to the radiance S r (T r ), S A (T A ), but the formula used for conversion is The equation is not limited to Sakuma Hattori's equation, but other equations can be used to calculate the relationship between the measured temperature value T r and the radiant temperature T A and the radiance S r (T r ) and S A (T A ). Similar results can be obtained by performing conversion. Which formula to select for converting the measured temperature value T r and radiation temperature T A to the radiance S r (T r ), S A (T A ) depends on the amount of calculation, accuracy, and radiation thermometer. An appropriate formula may be selected in consideration of the wavelength characteristics of .
次に、第1放射温度計41が放射輝度を測定結果として出力する仕様の場合について説明する。放射輝度を測定結果として出力する仕様の第1放射温度計41では、上記数式(3)によって放射温度TAを放射輝度SA(TA)に換算する必要がない。そのため、上記数式(4)に、第1放射温度計41の出力結果である放射輝度SA(TA)を直接代入し、測温値Trを上記数式(2)によって換算した放射輝度Sr(Tr)を代入して、放射率εを算出することができる。
Next, a case will be described in which the
そして、算出した放射率εを用いて、第2放射温度計42によって鋼帯10の測温を実施することにより、第2放射温度計42の測定位置PBにおける鋼帯表面の放射温度TBを得ることができる。
Then, by measuring the temperature of the
また、第2放射温度計42はスポット計測である必要はなく、鋼帯表面の幅方向あるいは2次元の視野を持つ光学素子を用いて算出した放射率εを適用して鋼帯表面の幅方向温度分布を計測しても良い。また、鋼帯表面の幅方向に視野を持つ光学素子の代わりに、スポット温度計を走査させて鋼帯表面の幅方向温度分布を計測しても良い。このとき、鋼帯表面の幅方向の操業条件のばらつきにより、表面性状や放射率εが鋼帯表面の幅方向で異なる可能性がある。放射率εが鋼帯表面の幅方向で異なるときに、特定の一つの放射率εを適用した場合には、放射率εを正しく補正できない領域が発生し、測定する温度の誤差に繋がる。したがって、第1放射温度計41を2次元の視野を持つ光学素子あるいはスポット温度計とし、この第1放射温度計41を走査させることにより、鋼帯表面の幅方向の温度分布を計測可能としても良い。さらには、熱電対をロール幅方向に複数埋め込むことにより、対応する位置の放射輝度と熱電対温度値とから鋼帯表面の幅方向の放射率分布を算出しても良い。鋼帯表面の幅方向の放射率分布を用いて鋼帯表面の幅方向温度分布を算出することにより、鋼帯表面の幅方向に放射率εのばらつきがあったとしても、全測定位置に関わらず精度よく測温することが可能となる。
In addition, the
なお、鋼帯10の搬送方向において、第1放射温度計41の測定位置PAと第2放射温度計42の測定位置PBとは離れている。このとき、2つの鋼帯10を搬送方向で溶接して繋げた溶接点の前後など、表面性状及び放射率εが鋼帯10の搬送方向で大きく異なる鋼帯表面が通過する場合には、第1放射温度計41の測定位置PAと第2放射温度計42の測定位置PBとで放射率εが異なる条件が存在する。そのような条件で第1放射温度計41により算出した放射率εを用いて、同時に第2放射温度計42により測温した場合には、鋼帯10の表面性状の変化に伴う放射率εそのものが異なるため、測温誤差の要因となる可能性がある。そのため、第1放射温度計41の測定位置PAで測温した鋼帯表面上の位置と、第2放射温度計42の測定位置PBで測温する鋼帯表面上の位置とが、略同じになるように位置合わせを実施するのが好ましい。そして、例えば、鋼帯10の搬送速度をv[m/s]とし、鋼帯10の搬送方向における、第1放射温度計41の測定位置PAと第2放射温度計42の測定位置PBとの間の距離をL[m]とする。この場合、鋼帯表面上の同一個所が、第1放射温度計41の測定位置PAと第2放射温度計42の測定位置PBとを通過するタイミングには、第1放射温度計41の測定位置PAに対して第2放射温度計42の測定位置PBでL/v[s]の遅延が存在する。したがって、第2放射温度計42が測定した放射温度TBの算出に用いる放射率εは、L/v[s]前に、第1放射温度計41が測定した放射温度TAまたは放射輝度SA(TA)と、上部搬送ロール30の熱電対31が測定した測温値Trと、を用いて算出した放射率εを用いればよい。
Note that in the conveyance direction of the
一方で、鋼帯10の搬送速度を用いて鋼帯表面上の同一個所が移動した距離を算出し、位置合わせを行う場合には、第1放射温度計41の測定位置PAで測温した鋼帯表面上の位置と、第2放射温度計42の測定位置PBで測温する鋼帯表面上の位置との間に位置ズレが発生する可能性がある。その理由は、鋼帯10の搬送速度が等速の場合には精度よく位置合わせできるが、鋼帯表面上の同一個所が第1放射温度計41の測定位置PAから第2放射温度計42の測定位置PBに到達するまでの間に、鋼帯10の搬送速度が変化した場合であっても、鋼帯10の搬送速度が等速であると仮定して鋼帯10の搬送速度と時間との積により、鋼帯表面上の同一個所が移動した距離を算出するためである。そのため、より厳密に制御したい場合には、鋼帯10の搬送速度の変化を考慮して、鋼帯10の搬送速度を時間で積分して鋼帯表面上の同一個所が移動した距離を算出し、第1放射温度計41の測定位置PAで測温した鋼帯表面上の位置と、第2放射温度計42の測定位置PBで測温する鋼帯表面上の位置とが、略同じになるように位置合わせすることがより好ましい。さらに、上部搬送ロール30の回転数によって鋼帯表面上の位置をトラッキングしている場合には、鋼帯表面上の同一個所が、第1放射温度計41と第2放射温度計42とによって測定されるように、トラッキング情報から、第1放射温度計41の測定位置PAで測定した鋼帯表面上の位置と、第2放射温度計42の測定位置PBで測定する鋼帯表面上の位置との位置合わせを実施し、直接、鋼帯表面上の同一個所が移動した距離を算出してもよい。このように、第1放射温度計41の測定位置PAで測定した鋼帯表面上の位置と、第2放射温度計42の測定位置PBで測定する鋼帯表面上の位置との位置合わせを実施することによって、鋼帯表面上の同一個所に対して放射率εの補正を実施することができ、鋼帯10の搬送方向で生じ得る鋼帯表面の放射率変動の影響を受けずに、精度よく測温することが可能となる。
On the other hand, when the distance traveled by the same point on the surface of the steel strip is calculated using the conveyance speed of the
また、本実施形態においては、第1放射温度計41及び上部搬送ロール30に対して第2放射温度計42を鋼帯10の搬送方向で下流側に配置しているが、第1放射温度計41及び上部搬送ロール30に対して第2放射温度計42を鋼帯10の搬送方向で上流側に配置しても、同様の測温が可能となる。ただし、この場合、第2放射温度計42で用いる放射率εが得られるのは、第2放射温度計42によって測温された鋼帯10の表面上の同一個所が、鋼帯表面に対する第1放射温度計41の測定位置PAを通過した後となる。そのため、例えば、第2放射温度計42では、仮の放射率εを用いて測温しておくか、放射輝度を取得しておき、後から得られる放射率εを用いて正しい測温結果に換算する。
Further, in this embodiment, the
また、第1放射温度計41及び上部搬送ロール30に対して第2放射温度計42を鋼帯10の搬送方向で上流側に配置した場合においても、上述したのと同様に、鋼帯表面に対する第1放射温度計41の測定位置PAと、鋼帯表面に対する第2放射温度計42の測定位置PBとの位置合わせを実施することが望ましい。
Furthermore, even when the
ここで、従来、鋼帯の製造設備では、図3に示すように、急冷装置160によって急冷された後の鋼帯110を放射温度計142によって測温し、その測温結果と、急冷後の鋼帯10の目標温度との差異を、急冷装置160の出力(例えば、単位時間当たりに鋼帯10に向けて噴射する液量など)にフィードバックするフィードバック制御を制御装置170が行うことによって、鋼帯10の温度制御が行われている。しかしながら、フィードバック制御では、実際に急冷後の鋼帯10を測温してから制御装置170によって急冷装置160の出力を調整するため、フィードフォワード制御と比較して、どうしても応答性が低下する。そのため、温度や厚みなどの製造条件が異なる鋼帯を連続して製造する場合には、製造条件が変わる前後で応答性の低下が、急冷後の鋼帯における温度不良領域の増加につながり、歩留まりを低下させる。
Here, in conventional steel strip manufacturing equipment, as shown in FIG. The
そこで、実施形態に係る鋼帯10の製造設備においては、図4に示すように、上記数式(4)を用いて算出された放射率εと、鋼帯10の搬送速度をv[m/s]とを用いて、第1放射温度計41によって測温された鋼帯表面の同一個所が急冷装置60に到達するまでの温度変化を、制御装置70が伝熱計算によって予測する。そして、その予測した温度変化に基づいて、制御装置70によって急冷装置60の出力(例えば、単位時間当たりに鋼帯10に向けて噴射する液量など)を調整するフィードフォワード制御を行い、鋼帯10の温度制御を実施する。
Therefore, in the manufacturing equipment for the
なお、鋼帯10の温度制御の応答性を向上させるためには、温度予測によるフィードフォワード制御が有効であるが、鋼帯の製造工程のような高温域では、伝熱は下記数式(5)で表されるように輻射が支配的であり、放射率εが特に重要であった。
In order to improve the responsiveness of temperature control of the
そのため、実施形態に係る鋼帯測温装置1のように、放射率εを精度良く推定することによって、伝熱モデルの精度が向上し、フィードフォワード制御を導入することによって、高い応答性で鋼帯10の温度制御が可能となる。また、鋼帯10の温度制御に、上記フィードフォワード制御と上記フィードバック制御とを組み合わせて、より高精度な温度制御を実現しても良い。
Therefore, as in the steel strip
次に、発明の効果を示す実施例について説明する。本実施例では、第1放射温度計41、第2放射温度計42、及び、上部搬送ロール30などの鋼帯測温装置1を構成する各構成要素の配置は、図1と同様である。また、本実施例では、第1放射温度計41及び第2放射温度計42として、InGaAs素子を備えるものを用いた。本実施例では、第2放射温度計42の測定位置PBの直後には、急冷装置60によって鋼帯10に水焼き入れを行う水焼き入れ工程があり、焼き入れ直前の鋼帯10の温度管理が極めて重要である。
Next, examples showing the effects of the invention will be described. In this embodiment, the arrangement of each component constituting the steel strip
本実施例では、まず、事前に第1放射温度計41の校正を実施した。次に、第1放射温度計41と上部搬送ロール30との測定結果から鋼帯10の放射率εを算出した。なお、放射率εの算出の際に用いた換算式は、佐久間服部の式を用いた。また、本実施例では、第1放射温度計41の測定位置PAと第2放射温度計42の測定位置PBとが、鋼帯10の搬送方向で30[m]離れている。そのため、本実施例では、鋼帯10の搬送速度v[m/s]を上部搬送ロール30の回転数などから取得して、30/v[s]前に、第1放射温度計41が測定した放射温度TAまたは放射輝度SA(TA)と、上部搬送ロール30の熱電対31が測定した測温値Trとを用いて算出した放射率εを、第2放射温度計42の放射温度TBの算出時に適用した。図5に、本実施例の鋼帯10の測温結果を示す。
In this example, first, the
ここで、放射率εを一定にした場合には、第2放射温度計42による鋼帯10の測温結果が大きくばらついていた。これに対して、本実施例では、時々刻々と放射率εを算出し、放射率εの変動を常時補正して、第2放射温度計42による鋼帯10の測温が行われるため、図5に示すように、鋼帯10の測温結果のばらつきが低減していることがわかる。このように、本実施例では、急冷装置60の直前の直線パス50にて、正しい放射率εを用いて第2放射温度計42により鋼帯10の温度を簡易に精度よく測定することができる。
Here, when the emissivity ε was kept constant, the temperature measurement results of the
また、本発明を金属帯の製造設備を構成する温度測定装置として適用し、本発明に係る温度測定装置によって、公知または既存の製造設備によって製造された金属帯の温度を測定するようにしてもよい。この場合、既に説明した通り、金属帯を製造するための製造設備は、前記金属帯を搬送するロールを有する搬送設備を備える。そして、本発明に係る温度測定装置は、この搬送設備内に設けられることになる。さらに、本発明に係る温度測定装置は、この搬送設備内の金属帯を搬送する2つのロール間に設けられるのが最も望ましい。 Furthermore, the present invention may be applied as a temperature measuring device constituting metal strip manufacturing equipment, and the temperature of a metal strip manufactured by known or existing manufacturing equipment may be measured using the temperature measuring device according to the present invention. good. In this case, as already explained, the manufacturing equipment for manufacturing the metal strip includes a conveyance facility having rolls for conveying the metal strip. The temperature measuring device according to the present invention will be installed within this transport facility. Furthermore, the temperature measuring device according to the present invention is most preferably installed between two rolls that transport the metal strip within this transport facility.
また、本発明を金属帯の製造方法に含まれる温度測定ステップとして適用し、公知または既存の製造ステップにおいて、金属帯の温度を測定するようにしてもよい。この場合、既に説明した通り、公知または既存の製造ステップの途中に、本発明に係る温度測定方法を用いて製造途中の金属帯の温度を測定する温度測定ステップを設けることが望ましい。 Further, the present invention may be applied as a temperature measurement step included in a method for manufacturing a metal strip, and the temperature of the metal strip may be measured in a known or existing manufacturing step. In this case, as already explained, it is desirable to provide a temperature measurement step in the middle of a known or existing manufacturing step in which the temperature of the metal strip being manufactured is measured using the temperature measurement method according to the present invention.
具体的には、金属帯の製造工程における温度が急激に変化する前後に温度測定ステップを設けることが望ましい。金属帯の製造工程において目的の材質を造りこむための手段として水冷や空冷による急冷や、誘導加熱炉(Induction Heatingを略してIH加熱炉と呼ぶ)や直火炉による急加熱は、非常に重要であり、温度変化前後の正確な測温が製品材質に大きく寄与する。しかしながら、このような急冷設備の直前もしくは直後、または急加熱設備の直前もしくは直後は、ロール間であることが多く、多重反射式や測温ロールなどによる精度の良い測温手法を適用することが困難である。本発明により温度測定することで、急冷・急加熱前後の温度を精度良く測定することで、精度良く目的とする材質の金属帯を製造できるようになる。 Specifically, it is desirable to provide a temperature measurement step before and after a sudden change in temperature during the manufacturing process of the metal strip. In the manufacturing process of metal strips, rapid cooling using water cooling or air cooling, rapid heating using induction heating furnaces (abbreviated as IH heating furnaces), and direct-fired furnaces are extremely important methods for building the desired material. Accurate temperature measurement before and after temperature changes greatly contributes to the quality of the product material. However, immediately before or after such rapid cooling equipment, or immediately before or after rapid heating equipment, it is often between rolls, and it is difficult to apply highly accurate temperature measurement methods such as multiple reflection type or temperature measuring roll. Have difficulty. By measuring the temperature according to the present invention, it is possible to precisely measure the temperature before and after rapid cooling and rapid heating, thereby making it possible to manufacture a metal strip of the desired material with high precision.
また、温度制御の応答性を高めて過渡応答期間を減少させ、温度非定常領域をなるべく少なくするためにフィードフォワード制御を用いる場合は、上記金属帯の製造方法に追加して、前記温度測定ステップは、前記金属帯の搬送中の温度を測定するものとし、前記温度測定ステップで測定した温度を用いて、前記製造ステップに含まれる工程のうち、前記温度測定ステップより後にある1つまたは複数の工程の条件を制御する。 In addition, when feedforward control is used to increase the responsiveness of temperature control, reduce the transient response period, and minimize the temperature unsteady region, the temperature measurement step may be performed in addition to the above metal strip manufacturing method. shall measure the temperature of the metal strip during transportation, and use the temperature measured in the temperature measurement step to perform one or more steps subsequent to the temperature measurement step among the steps included in the manufacturing step. Control process conditions.
フィードフォワード制御の具体例を、鋼帯の製造技術を例にしていくつか述べる。鋼帯の入側温度から目標温度にラジエントヒーターを用いて加熱制御する加熱帯において、定常状態から何らかの操業条件の変化により、入側温度や鋼帯の放射率が変化して加熱後の温度が目標温度から変化することを考える。このとき、放射率は吸収率と等しいため、ラジエントヒーターからの吸熱量は放射率に依存する。加熱後の計測温度値を用いたフィードバック制御の場合、加熱後に到達するまでラジエントヒーターの出力は変化せず、加熱後に到達して初めて制御が始まるため、その間に搬送された鋼帯は目標温度からの誤差が大きくなる。本発明により算出した放射率を用いて、ラジエントヒーターからの吸熱量を入側の時点でシミュレーションし、加熱後の温度を予測してラジエントヒーターの出力を予めフィードフォワード制御することで、加熱後の鋼帯温度を目標温度に近づけることができ、結果として不良となる材の領域を減少させることが可能となる。 Some specific examples of feedforward control will be described using steel strip manufacturing technology as an example. In a heating zone where heating is controlled from the entrance temperature of the steel strip to the target temperature using a radiant heater, due to some change in operating conditions from a steady state, the entrance temperature and the emissivity of the steel strip change, causing the temperature after heating to change. Consider changing from the target temperature. At this time, since the emissivity is equal to the absorption rate, the amount of heat absorbed from the radiant heater depends on the emissivity. In the case of feedback control using the measured temperature value after heating, the output of the radiant heater does not change until it reaches the temperature after heating, and control starts only after it reaches the temperature after heating. The error becomes larger. Using the emissivity calculated by the present invention, the amount of heat absorbed from the radiant heater is simulated at the input side, the temperature after heating is predicted, and the output of the radiant heater is controlled in advance by feedforward. The steel strip temperature can be brought close to the target temperature, and as a result, the area of defective materials can be reduced.
次に、鋼帯の入側温度から目標温度にIH加熱炉等を用いて加熱制御する加熱帯において、定常状態から何らかの操業条件の変化により、入側温度や鋼帯の放射率が変化して加熱後の温度が目標温度から変化することを考える。このとき、鋼帯からは輻射抜熱が存在するが、抜熱量は放射率に依存する。加熱後の計測温度値を用いたフィードバック制御の場合、加熱後に到達するまでIH加熱炉等の出力は変化せず、加熱後に到達して初めて制御が始まるため、その間に搬送された鋼帯は目標温度からの誤差が大きくなる。本発明により算出した放射率を用いて、鋼帯からの輻射抜熱量を入側の時点でシミュレーションし、加熱後の温度を予測してIH加熱炉の出力を予めフォードフォワード制御することで、加熱後の鋼帯温度を目標温度に近づけることができ、結果として不良となる材の領域を減少させることが可能となる。本具体例は、IHによる加熱時の放射率変動による抜熱量変動を予測したが、空冷時や保熱時による抜熱も同様にフィードフォワード制御することが可能となる。 Next, in the heating zone where heating is controlled from the entrance temperature of the steel strip to the target temperature using an IH heating furnace, etc., the entrance temperature and the emissivity of the steel strip change due to some change in operating conditions from the steady state. Consider that the temperature after heating changes from the target temperature. At this time, there is radiant heat removed from the steel strip, but the amount of heat removed depends on the emissivity. In the case of feedback control using the measured temperature value after heating, the output of the IH heating furnace, etc. does not change until the temperature value is reached after heating, and control starts only after reaching the temperature value after heating. The error from temperature increases. Using the emissivity calculated by the present invention, the amount of radiation heat extracted from the steel strip is simulated at the time of entry, the temperature after heating is predicted, and the output of the IH heating furnace is controlled in advance by forward forward control. The subsequent steel strip temperature can be brought closer to the target temperature, and as a result, it is possible to reduce the area of defective materials. In this specific example, fluctuations in the amount of heat removed due to changes in emissivity during heating by IH are predicted, but it is also possible to perform feedforward control of heat removed during air cooling and heat retention in the same way.
このような金属帯の製造設備及び金属帯の製造方法によれば、金属帯を歩留りよく製造することができる。特に、金属帯を鋼帯とした場合、すなわち鋼帯の製造設備及び鋼帯の製造方法の場合には、フィードフォワード制御の利点を最大限に生かすことができるので、特に好ましい。 According to such metal strip manufacturing equipment and metal strip manufacturing method, metal strips can be manufactured with high yield. In particular, when the metal strip is a steel strip, that is, in the case of steel strip manufacturing equipment and steel strip manufacturing method, the advantage of feedforward control can be maximized, so it is particularly preferable.
さらに、本発明を金属帯の品質管理方法に適用し、金属帯の温度を測定することにより、金属帯の品質管理を行うようにしてもよい。すなわち、製造工程における金属帯の温度履歴は最終製品の表面性状や材質に大きく影響する。したがって、各製造工程において所定の温度に制御することは品質管理上、非常に重要である。具体的には、本発明で金属帯の温度を温度測定ステップで測定し、温度測定ステップで得られた測定結果から、金属帯の品質管理を行うことができる。次に続く品質管理ステップでは、温度測定ステップで得られた測定結果に基づき、各工程で測定された温度が製造された金属帯が予め指定された温度管理基準を満たしているかどうかを判定し、金属帯の品質を管理する。このような金属帯の品質管理方法によれば、高品質の金属帯を提供することができる。特に、金属帯を鋼帯とした場合、すなわち鋼帯の品質管理方法の場合には特に好ましい。 Furthermore, the present invention may be applied to a method for controlling the quality of a metal strip, and the quality of the metal strip may be controlled by measuring the temperature of the metal strip. That is, the temperature history of the metal strip during the manufacturing process greatly affects the surface quality and material quality of the final product. Therefore, it is very important for quality control to control the temperature to a predetermined value in each manufacturing process. Specifically, in the present invention, the temperature of the metal strip is measured in the temperature measurement step, and the quality of the metal strip can be controlled from the measurement results obtained in the temperature measurement step. In the next quality control step, based on the measurement results obtained in the temperature measurement step, it is determined whether the temperature measured in each step satisfies pre-specified temperature control standards for the manufactured metal strip, Control the quality of metal strips. According to such a metal strip quality control method, a high quality metal strip can be provided. It is particularly preferable when the metal strip is a steel strip, that is, in the case of a quality control method for steel strips.
1 鋼帯測温装置
10,110 鋼帯
20 下部搬送ロール
30 上部搬送ロール(上流側ロール)
31,131 熱電対
41 第1放射温度計
42 第2放射温度計
50 直線パス
60,160 急冷装置
70,170 制御装置
80 搬送ロール(下流側ロール)
120,130 ロール
140,142 放射温度計
1 Steel strip
31,131
120,130 Roll 140,142 Radiation thermometer
Claims (8)
前記2つのロールのうち、前記金属帯の搬送方向で上流側に位置する上流側ロールに埋設された熱電対によって前記上流側ロールの温度を測定するステップと、
前記上流側ロールに前記金属帯が半周以上巻き付いており、前記金属帯の前記上流側ロールに巻き付いた部分を第1放射温度計で測定し、放射輝度を求めるステップと、
前記熱電対によって測定された温度と前記放射輝度とから、前記金属帯の放射率を算出するステップと、
前記放射率を用いて第2放射温度計により、前記2つのロールの間に設定された測定位置で前記金属帯の表面温度を測定するステップと、
を有し、
前記2つのロールの間には、他のロールが前記金属帯に巻き付いていない前記直線パスしか存在しない、
ことを特徴とする金属帯の温度測定方法。 A method for measuring the temperature of a metal band, the method comprising: measuring the temperature of the metal band in a straight line between two rolls around which the metal band is wound, which are spaced apart in the conveying direction of the metal band ;
Of the two rolls, measuring the temperature of the upstream roll with a thermocouple embedded in the upstream roll located on the upstream side in the conveyance direction of the metal strip;
The metal band is wrapped around the upstream roll for more than half a circumference, and a step of measuring the portion of the metal band wrapped around the upstream roll with a first radiation thermometer to obtain radiance;
calculating the emissivity of the metal band from the temperature measured by the thermocouple and the radiance;
measuring the surface temperature of the metal strip at a measurement position set between the two rolls with a second radiation thermometer using the emissivity;
has
Between the two rolls, there is only the straight path in which no other roll is wrapped around the metal strip,
A method for measuring the temperature of a metal band characterized by the following.
前記金属帯の搬送速度または前記上流側ロールの回転数と、
を用いて、
金属帯表面の同一個所を前記第1放射温度計及び前記第2放射温度計によって測定することを特徴とする請求項1に記載の金属帯の温度測定方法。 a distance between a measurement position of the metal band surface by the first radiation thermometer and a measurement position of the metal band surface by the second radiation thermometer in the conveyance direction of the metal band;
the conveyance speed of the metal band or the rotation speed of the upstream roll;
Using,
2. The method for measuring the temperature of a metal strip according to claim 1, wherein the same location on the surface of the metal strip is measured by the first radiation thermometer and the second radiation thermometer.
前記2つのロールの間には、他のロールが前記金属帯に巻き付いていない前記直線パスしか存在せず、
前記2つのロールのうち、前記金属帯の搬送方向で上流側に位置する上流側ロールに埋設され、前記上流側ロールの温度を測定する熱電対と、
前記上流側ロールに前記金属帯が半周以上巻き付いており、前記金属帯の前記上流側ロールに巻き付いた部分を測定する第1放射温度計と、
前記熱電対によって測定された温度と、前記第1放射温度計の測定結果から得られた放射輝度とから、前記金属帯の放射率を算出する手段と、
前記放射率を用いて、前記2つのロールの間に設定された測定位置で前記金属帯の表面温度を測定する第2放射温度計と、
を備えることを特徴とする金属帯の温度測定装置。 A metal band temperature measuring device that measures the surface temperature of the metal band in a straight path between two rolls around which the metal band is wound, which are arranged at intervals in the conveying direction of the metal band,
Between the two rolls , there is only the straight path in which no other roll is wrapped around the metal strip,
a thermocouple embedded in an upstream roll located upstream in the conveyance direction of the metal strip among the two rolls, and measuring the temperature of the upstream roll;
a first radiation thermometer in which the metal band is wrapped around the upstream roll for more than half a circumference, and a first radiation thermometer that measures a portion of the metal band wrapped around the upstream roll;
means for calculating the emissivity of the metal band from the temperature measured by the thermocouple and the radiance obtained from the measurement result of the first radiation thermometer;
a second radiation thermometer that measures the surface temperature of the metal strip at a measurement position set between the two rolls using the emissivity;
A metal band temperature measuring device comprising:
前記金属帯の搬送速度または前記上流側ロールの回転数と、
を用いて、
金属帯表面の同一個所を前記第1放射温度計及び前記第2放射温度計によって測定することを特徴とする請求項3に記載の金属帯の温度測定装置。 a distance between a measurement position of the metal band surface by the first radiation thermometer and a measurement position of the metal band surface by the second radiation thermometer in the conveyance direction of the metal band;
the conveyance speed of the metal band or the rotation speed of the upstream roll;
Using,
4. The temperature measuring device for a metal strip according to claim 3, wherein the first radiation thermometer and the second radiation thermometer measure the same location on the surface of the metal strip.
請求項1または2に記載の金属帯の温度測定方法によって、前記製造ステップにおいて、前記金属帯の温度を測定する温度測定ステップと、
を含むことを特徴とする金属帯の製造方法。 manufacturing steps of the metal strip;
A temperature measuring step of measuring the temperature of the metal band in the manufacturing step by the method for measuring the temperature of the metal band according to claim 1 or 2;
A method for manufacturing a metal strip, comprising:
前記温度測定ステップで測定した温度を用いて、前記製造ステップに含まれる工程のうち、前記温度測定ステップより後にある1つまたは複数の工程の条件を制御することを特徴とする請求項5に記載の金属帯の製造方法。 The temperature measuring step measures the temperature of the metal band during transportation,
6. The temperature measured in the temperature measuring step is used to control the conditions of one or more steps subsequent to the temperature measuring step among the steps included in the manufacturing step. A method of manufacturing metal strips.
前記製造設備により製造される金属帯の温度を測定する請求項3または4に記載の金属帯の温度測定装置と、
を備え、
前記製造設備は、前記金属帯を搬送するロールを有する搬送設備を備え、
前記温度測定装置は、前記搬送設備内に設けられることを特徴とする金属帯の製造設備。 manufacturing equipment for manufacturing metal strips;
The metal strip temperature measuring device according to claim 3 or 4, which measures the temperature of the metal strip manufactured by the manufacturing equipment;
Equipped with
The manufacturing equipment includes transport equipment having rolls that transport the metal strip,
A manufacturing facility for metal strips, wherein the temperature measuring device is provided within the conveying facility.
前記温度測定ステップにより得られた温度測定結果から、前記金属帯の品質管理を行う品質管理ステップと、
を含むことを特徴とする金属帯の品質管理方法。 A temperature measuring step of measuring the temperature of the metal band by the metal band temperature measurement method according to claim 1 or 2;
a quality control step of controlling the quality of the metal strip from the temperature measurement results obtained in the temperature measurement step;
A method for quality control of a metal strip, comprising:
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---|---|---|---|---|
JP2005233790A (en) | 2004-02-19 | 2005-09-02 | Nippon Steel Corp | Method and apparatus for measuring temperature of sheet steel |
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JP2010066132A (en) | 2008-09-11 | 2010-03-25 | Nippon Steel Corp | Method of controlling temperature in continuous annealing furnace, and continuous annealing furnace |
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