JPH0440329A - 鋼帯の熱処理炉における酸化膜測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は鋼帯を直火バーナーによって直接加熱処理する
連続熱処理炉において、該鋼帯の酸化膜〔従来の技術〕 連続熱処理炉の加熱方式として、ラジアントチューブを
利用した間接加熱方式と直火加熱方式が知られている。

この内、たとえば特公昭６２−２１０５１号公報に記載
されているようなバーナーを用いた直火加熱方式は間接
加熱方式に比較して加熱能力に優れ、しかも冷間圧延油
をバーンアウトできるため、そのクリーニング設備を省
略できる等の利点を有しており、広く溶融亜鉛メツキラ
インや電磁鋼板連続処理ラインに用いられている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら前記バーナーを使用する直火加熱方式では
バーナー火炎が直接鋼帯に衝突するなめ、バーナー詰ま
り等のバーナー異常が発生した場合、鋼帯が急速に酸化
されて製品の品質を低下させることがあり、またか−る
鋼帯に溶融金属メツキを施すと、メツキ密着性を著しく
損う等の問題点があった。

また、通常このような形式の炉ではバーナーを多数使用
するため、不良バーナーを検出することが極めて困難で
あった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は前述の欠点を有利に解決するためになされたも
ので、鋼帯を熱処理炉、例えば直火式加熱炉にて加熱処
理を施すに際し、直火加熱帯の途中又は後段の鋼帯の一
面に近接して設置した放射率測定機能を有した温度計に
よって温度と放射率を検出し、更に、鋼帯の他面に近接
して設置した単色温度計によって温度を検出し、これら
の検出値に基き鋼帯の両面の酸化膜厚を測定し、これに
よって品質管理の強化や不良バーナーの検知によるノズ
ルトラブルの防止等を行うものである。

このように、本発明では鋼帯の一面に放射率測定機能を
有した温度計を又、他面に単色温度計を用いるようにし
たので、極めて簡便に、更に正確に鋼帯両面の膜厚を測
定することができる。

〔作　用〕

放射率測定機能を有した温度計で鋼帯の酸化膜厚を測定
する場合、鋼帯が発する放射輝度を該温度計で測定し、
この放射輝度の入力により演算装置内で放射率と温度が
演算される。即ち、この演算装置では放射輝度と放射率
との関係を、鋼帯の種類や測定環境、表面処理の状態等
によって予め求め、関数化して演算装置内部に記憶させ
ておき、検出した放射輝度の入力により鋼帯の温度と放
射率を同時に得るようになっている。

次に、上記温度と放射率を膜厚演算装置に入力する。放
射率と膜厚との間には２次特性に近い相関があることが
確認されており、この相関を折線特性もしくはｎ次の近
似式として膜厚演算装置に記憶しておき、この記憶に基
づき、入力された放射率から酸化膜厚を演算して求める
。

即ち、膜厚演算装置には鋼帯の種類、測定環境および表
面処理の状態等によって予め得られた折線特性又はｎ次
近似式を持ち、これらの相関をメモリ一部に格納してお
く、そして、検出した放射率をメモリ一部に入力し、膜
厚演算部で検出した温度とメモリ一部からの膜厚出力よ
りその異常チエツク、温度補正を行って鋼帯の膜厚を得
るのである。

一方、単色温度計は、通常該温度計で放射輝度を検出し
、且つ、放射率を仮定して、演算装置内で温度を演算す
るものである。

これを放射率測定機能を有する温度計の略裏面に設置し
た場合、該単色温度計で測定した箇所は前述の放射率測
定機能を有した温度計で測定した箇所とはゾ同一なので
、該単色温度計で測定した温度と放射率測定機能を有し
た温度計で測定した温度とを比較し、その差に基づき単
色温度計で測定した箇所の正確な放射率を求めることが
できる。

得られた放射率は膜厚演算装置へ出力され、該膜厚演算
装置で前述と同様な方法によって鋼帯の膜厚を演算する
。

このようにして得られた鋼帯両面の酸化膜厚は他システ
ム制御装置に送られ、こ１で直火加熱炉のノズル制御等
を行う。

以下、本発明を図面に基づき更に説明する。

Ｃ実施例〕 第２図は直火加熱炉の出側の炉体２に本発明の温度計４
及び８を配設した概略斜視図である。

鋼帯１は直火加熱炉の直火バーナー（図示せず）で加熱
されたあと、炉体２を通って次の工程へ送られるが、該
炉体２の上面及び下面に温度計走査用開口部３及び３−
１が設けられている。該開口部３．３−１の上方又は下
方、約４５°の位置に温度計４．８が配設され、温度計
４．８が鋼帯幅方向に走査できるように設けられている
。前記測温装置の詳細を第１図に示す。

鋼帯１の一面Ａに近接して、放射率測定機能を有する温
度計、例えば２波長型温度計４を走査可能に配設する。

該温度計４と演算装置５で測温システムを構成する。該
温度計４は鋼帯面Ａより酸化膜Ａ１を介して発せられた
２波長光線を受光して、放射輝度、信号１１及び放射輝
度Ｖ信号１２を出力する。演算装置５は該信号１１　、
１２を入力し、該信号１１　、１２から温度Ｔ１と放射
率εつを求め、これらを信号１３　、１４として膜厚演
算装置６へ入力し、膜厚を算出して膜厚信号１５を表示
・制御装置７へ出力する。１１！厚演算装置６では入力
した放射率を、前記装置６のメモリ一部に予め設定され
ている鋼帯の膜厚と放射率との関係のメモリーと比較し
て、この値から前記装置６の膜厚比較演算部で膜厚が演
算される。この際前記装置６が入力した温度Ｔ１で温度
補正され、温度計４が受光した位置の酸化膜ＡＩの正確
な膜厚し、が得られる。

一方、鋼帯１の他面Ｂには単色温度計８を走査可能に配
設する。該温度計８と演算装置９で測温システムを構成
する。該温度計８は鋼帯面Ｂより酸化膜Ｂ１を介して発
せられた単一波長光線を受光して放射輝度２信号１６を
出力する。演算装置９では信号１６を入力して、該信号
１６と仮定した放射率εから温度Ｔ２を演算し、温度信
号１８、仮定放射率信号１７として膜厚演算装置１０へ
出力する。該膜厚演算装置１０には前記演算装置５から
温度Ｔ１の信号１３が入力しているので、該温度Ｔ１と
前述の検出温度Ｔ２を比較し、その差からさきに仮定し
た放射率εを補正し、正確な放射率ε。を演算する。こ
のようにして得られた温度Ｔ２と放射率ε０に基づき、
演算装置１０のメモリ一部と膜厚比較演算部によって単
色温度計８が受光した位置の酸化膜Ｂ、の膜厚ｔ２を演
算する。

膜厚演算装置６．１０で求められた膜厚ｔ＋、１２は膜
厚信号１５　、１９としてそれぞれ表示・制御装置７へ
出力されるが、温度計の走査により鋼帯幅方向の膜厚が
出力されることになる。上記表示・制御装置７はか−る
膜厚信号によって、例えばバーナー操業の制御や、不良
バーナーの検出を行う。

以上のような装置からなる温度計は前述の如く、第２図
に示すように、直火加熱炉の中間及び又は出側に、鋼帯
の両面をはさむように配置されるが、測温箇所の炉壁に
設けられた温度計走査用開口部３．３−１にＮ２ガスを
前記温度計の端部より投射して前記測温個所のパージを
行いつ一１前記温度計を走査して鋼帯より発する光線を
受光する。

このようにして走行中の鋼帯の幅方向の酸化膜厚を測定
する。

〔発明の効果〕

本発明は上述のように、連続焼鈍炉の直火加熱帯の鋼帯
両面で生成した酸化膜厚を放射率測定機能を有する温度
計と単色温度計で測定するようにしたので、鋼帯両面の
酸化膜厚を放射率測定機能を有する温度計だけで測定す
る方法に比べ、簡便にかつ安価に測定することができ、
極めて実技に適している。また、本発明により鋼帯両面
の酸化膜の状況を把握することができるので、品質管理
を強化することが可能であり、又、品質不良発生時の原
因把持や直火加熱帯でのバーナー不良の検出等を容易に
且つ正確に行うことができるなど、多大の効果を有する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の酸化膜測温系の装置の概略図であり、
第２図は本発明の装置を直火加熱炉出側の炉体に使用し
た状態を示す概略斜視図である。 １・・・鋼帯、　　　　　　２・・・直火加熱炉、３　
、３−１・・・走査用開口部、 ４・・・放射率測定機能を有する温度計、５・・・演算
装置、　　　　６・・・膜厚演算装置、７・・・表示・
制御装置、　８・・・単色温度計、９・・・演算装置、
　　　　１０・・・膜厚演算装置、１１・・・放射輝度
、信号、　１２・・・放射輝度Ｙ信号、１３・・・温度
信号、　　　　１４・・・放射率信号、１５・・・膜厚
信号、　　　　１６・・・放射輝度２信号、１７・・・
設定放射率信号、　１８・・・温度信号、１９・・・膜
厚信号。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、直火式加熱帯の途中もしくは後段において、鋼帯の
   一面に近接して鋼帯放射率測定機能を有した温度計を配
   設し、且つ前記鋼帯の他面に近接して鋼帯温度を測定す
   る単色温度計を配設し、更に前記各温度計からの放射輝
   度信号を入力する演算装置を設けると共に該演算装置に
   よって得られた鋼帯温度と放射率より、鋼帯表面に付着
   した酸化膜の膜厚を演算する膜厚演算部を設置したこと
   を特徴とする鋼帯の熱処理炉における酸化膜測定装置。 ２、前記各温度計を鋼帯の幅方向に連続的に走査可能に
   した請求項１記載の装置。