JPH05142170A - 連続炉における板材の表面状態監視方法 - Google Patents
連続炉における板材の表面状態監視方法Info
- Publication number
- JPH05142170A JPH05142170A JP33116191A JP33116191A JPH05142170A JP H05142170 A JPH05142170 A JP H05142170A JP 33116191 A JP33116191 A JP 33116191A JP 33116191 A JP33116191 A JP 33116191A JP H05142170 A JPH05142170 A JP H05142170A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- furnace
- plate material
- heat absorption
- surface temperature
- monitoring
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 連続炉における板材表面の酸化程度、表面合
金化程度、表面粗度等を迅速且つ確実に検出し、表面状
態監視のオンライン化を図る。 【構成】 板材を連続的に速度v で通過させて処理する
炉内の複数の監視位置に放射温度計１２Ａ、１２Ｂ、１
２Ｃを設置し、板材の注目位置Ｚの表面温度を順次放射
温度計で測定し、輝度温度Ｓa 、Ｓb 、Ｓc をタイミン
グ管理ブロック３０を介して計算ブロック３２へ入力
し、該計算ブロック３２において、各監視位置に到達し
た注目位置Ｚの表面温度Ｔs を、炉温計１４〜２４で測
定した炉温Ｔf を用いて熱伝導方程式から算出し、該計
算表面温度と上記輝度温度から求めた実測表面温度とを
等しいとおき、各監視位置における注目位置Ｚの総括熱
吸収率ΦCG＝Ａ＋Ｂ（x ／v ）4 を算出し、注目位置Ｚ
の総括熱吸収率の変化分に相当するＢが基準値Ｂ0 より
大きいときに異常と判定する。
金化程度、表面粗度等を迅速且つ確実に検出し、表面状
態監視のオンライン化を図る。 【構成】 板材を連続的に速度v で通過させて処理する
炉内の複数の監視位置に放射温度計１２Ａ、１２Ｂ、１
２Ｃを設置し、板材の注目位置Ｚの表面温度を順次放射
温度計で測定し、輝度温度Ｓa 、Ｓb 、Ｓc をタイミン
グ管理ブロック３０を介して計算ブロック３２へ入力
し、該計算ブロック３２において、各監視位置に到達し
た注目位置Ｚの表面温度Ｔs を、炉温計１４〜２４で測
定した炉温Ｔf を用いて熱伝導方程式から算出し、該計
算表面温度と上記輝度温度から求めた実測表面温度とを
等しいとおき、各監視位置における注目位置Ｚの総括熱
吸収率ΦCG＝Ａ＋Ｂ（x ／v ）4 を算出し、注目位置Ｚ
の総括熱吸収率の変化分に相当するＢが基準値Ｂ0 より
大きいときに異常と判定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、連続炉における板材の
表面状態監視方法、特に、ステンレス鋼板等を処理する
連続焼鈍炉等の連続プロセス炉における板材の表面酸化
程度、又は連続亜鉛鍍金炉における板材の表面合金化程
度等の表面状態の監視に適用して好適な、監視パラメー
タとして総括熱吸収率を用い、非接触で被プロセス材の
表面状態を監視するための連続炉における板材の表面状
態監視方法に関する。
表面状態監視方法、特に、ステンレス鋼板等を処理する
連続焼鈍炉等の連続プロセス炉における板材の表面酸化
程度、又は連続亜鉛鍍金炉における板材の表面合金化程
度等の表面状態の監視に適用して好適な、監視パラメー
タとして総括熱吸収率を用い、非接触で被プロセス材の
表面状態を監視するための連続炉における板材の表面状
態監視方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ステンレス等の鋼板の製造工程には、材
料内部の金属結晶構造の再構成を目的として焼鈍処理を
行う焼鈍プロセスがある。
料内部の金属結晶構造の再構成を目的として焼鈍処理を
行う焼鈍プロセスがある。
【０００３】この焼鈍プロセスでは、所定の焼鈍温度に
設定された焼鈍炉に鋼板（被プロセス材）を連続的に通
過させることにより、該鋼板の焼鈍を行っているが、こ
の焼鈍温度では鋼板の表面酸化も進行する。そこで、ア
ルゴン（Ａr ）や窒素（Ｎ2 ）等の不活性ガスの雰囲気
の下で焼鈍（光輝焼鈍）を行うことにより、鋼板の表面
酸化を抑制するか、又は焼鈍後に鋼板の表面を酸洗する
ことにより、生じた酸化膜を除去する酸化対策が取られ
ている。
設定された焼鈍炉に鋼板（被プロセス材）を連続的に通
過させることにより、該鋼板の焼鈍を行っているが、こ
の焼鈍温度では鋼板の表面酸化も進行する。そこで、ア
ルゴン（Ａr ）や窒素（Ｎ2 ）等の不活性ガスの雰囲気
の下で焼鈍（光輝焼鈍）を行うことにより、鋼板の表面
酸化を抑制するか、又は焼鈍後に鋼板の表面を酸洗する
ことにより、生じた酸化膜を除去する酸化対策が取られ
ている。
【０００４】上記酸化対策を適切に行うためには、不活
性雰囲気焼鈍の場合は酸化性のガスが侵入しているか否
か、通常雰囲気焼鈍の場合は表面荒れ等のために起こる
酸化の異常進行が生じているか否かをオンラインでチェ
ックすることが重要となる。
性雰囲気焼鈍の場合は酸化性のガスが侵入しているか否
か、通常雰囲気焼鈍の場合は表面荒れ等のために起こる
酸化の異常進行が生じているか否かをオンラインでチェ
ックすることが重要となる。
【０００５】焼鈍プロセスに採用されている従来の対策
としては、焼鈍炉内に酸素センサを設置し、雰囲気中の
酸素を測定する方法や、放射温度計で表面温度を測定す
る方法が採られている。
としては、焼鈍炉内に酸素センサを設置し、雰囲気中の
酸素を測定する方法や、放射温度計で表面温度を測定す
る方法が採られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、酸素セ
ンサにより焼鈍炉内の雰囲気中に存在する酸素を測定す
る方法では、炉の一部しか監視できない。又、炉全体を
監視するためには連続炉の全長に亘って酸素センサを設
置する必要があるが、これは実用上不可能であり、仮に
設置し得たとしても、酸素センサによる測定信号は表面
酸化状態を直接反映していないため、表面酸化の程度を
測定することにはならない。
ンサにより焼鈍炉内の雰囲気中に存在する酸素を測定す
る方法では、炉の一部しか監視できない。又、炉全体を
監視するためには連続炉の全長に亘って酸素センサを設
置する必要があるが、これは実用上不可能であり、仮に
設置し得たとしても、酸素センサによる測定信号は表面
酸化状態を直接反映していないため、表面酸化の程度を
測定することにはならない。
【０００７】又、放射温度計を用いる方法では、放射率
が表面酸化の程度によって変化するため測定信号が表面
温度の異常に基づいているか、又は表面酸化の異常に基
づいているのかが不明であり、これらを分離して表面酸
化の異常のみを測定することができないという問題があ
る。
が表面酸化の程度によって変化するため測定信号が表面
温度の異常に基づいているか、又は表面酸化の異常に基
づいているのかが不明であり、これらを分離して表面酸
化の異常のみを測定することができないという問題があ
る。
【０００８】このように、焼鈍プロセスにおいて酸化程
度を監視する技術が確立されていないために、焼鈍後の
鋼板を酸洗する必要があるのにその発見が遅れたり、又
不活性雰囲気焼鈍炉の場合は、焼鈍炉内に侵入している
酸化性ガスの検出が遅れたりするという問題もあった。
度を監視する技術が確立されていないために、焼鈍後の
鋼板を酸洗する必要があるのにその発見が遅れたり、又
不活性雰囲気焼鈍炉の場合は、焼鈍炉内に侵入している
酸化性ガスの検出が遅れたりするという問題もあった。
【０００９】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
くなされたもので、ステンレス鋼板等の板材を焼鈍する
連続焼鈍炉において発生する板材表面の異常酸化、連続
圧延鍍金炉において生じる板材表面の合金化反応等の如
く、連続炉で板材を処理した場合に生じる表面状態の異
常を迅速且つ確実に検出することができる、連続炉にお
ける板材の表面状態監視方法を提供することを課題とす
る。
くなされたもので、ステンレス鋼板等の板材を焼鈍する
連続焼鈍炉において発生する板材表面の異常酸化、連続
圧延鍍金炉において生じる板材表面の合金化反応等の如
く、連続炉で板材を処理した場合に生じる表面状態の異
常を迅速且つ確実に検出することができる、連続炉にお
ける板材の表面状態監視方法を提供することを課題とす
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、連続炉におけ
る板材の表面状態監視方法において、板材を連続的に通
過させて処理する炉内における板材進行方向の異なる複
数の監視位置に、それぞれ放射温度計を設置し、移動す
る板材の注目位置の表面温度を順次上記放射温度計で測
定すると共に、各監視位置に到達した注目位置の表面温
度を熱伝導方程式から計算で求め、該計算表面温度と上
記実測表面温度とを等しいとおいて、各監視位置におけ
る注目位置の総括熱吸収率を算出し、板材が炉内を通過
するに伴う上記注目位置の総括熱吸収率の変化に基づい
て、その表面状態の異常を判定することにより、前記課
題を達成したものである。
る板材の表面状態監視方法において、板材を連続的に通
過させて処理する炉内における板材進行方向の異なる複
数の監視位置に、それぞれ放射温度計を設置し、移動す
る板材の注目位置の表面温度を順次上記放射温度計で測
定すると共に、各監視位置に到達した注目位置の表面温
度を熱伝導方程式から計算で求め、該計算表面温度と上
記実測表面温度とを等しいとおいて、各監視位置におけ
る注目位置の総括熱吸収率を算出し、板材が炉内を通過
するに伴う上記注目位置の総括熱吸収率の変化に基づい
て、その表面状態の異常を判定することにより、前記課
題を達成したものである。
【００１１】本発明は又、前記表面状態監視方法におい
て、注目位置の総括熱吸収率の変化を、炉の入口と出口
とでそれぞれ算出した総括熱吸収率の差とすることによ
り、同様に前記課題を達成したものである。
て、注目位置の総括熱吸収率の変化を、炉の入口と出口
とでそれぞれ算出した総括熱吸収率の差とすることによ
り、同様に前記課題を達成したものである。
【００１２】
【作用】本発明においては、移動する板材の注目位置
（サンプリング位置）を、移動方向の複数箇所（監視位
置）で放射温度計により順次測定する。放射温度計で測
定する場合の表面温度は、次の（１）式で表わされるＷ
ien の式で与えられる。この式に含まれるＳは、放射温
度計で実測される輝度温度［Ｋ］である。
（サンプリング位置）を、移動方向の複数箇所（監視位
置）で放射温度計により順次測定する。放射温度計で測
定する場合の表面温度は、次の（１）式で表わされるＷ
ien の式で与えられる。この式に含まれるＳは、放射温
度計で実測される輝度温度［Ｋ］である。
【００１３】 Ｔs ＝｛Ｓ-1＋（λ／Ｃ2 ）ln（ελ）｝-1 …（１） ここで、λ ：放射測温波長 ［μ］ Ｃ2 ：輻射第２定数＝１．４３８８×１０4 ［μ・Ｋ］ ελ：波長λにおける分光放射率
【００１４】又、板材が一定速度v で炉内を移動する場
合の表面温度Ｔs ［Ｋ］は、次の（２）式で表わされ
る、熱拡散理論に基づく１次元輻射伝熱方程式で与えら
れる。なお、連続炉内を移動する板材の幅方向の伝熱特
性はほぼ均一と考えられるので、この１次元方程式で実
用上十分な精度の表面温度を計算することが可能であ
る。
合の表面温度Ｔs ［Ｋ］は、次の（２）式で表わされ
る、熱拡散理論に基づく１次元輻射伝熱方程式で与えら
れる。なお、連続炉内を移動する板材の幅方向の伝熱特
性はほぼ均一と考えられるので、この１次元方程式で実
用上十分な精度の表面温度を計算することが可能であ
る。
【００１５】
【数１】 ここで、x ：位置（炉内位置） ［m ］ σ ：ステファンボルツマン定数 ［Ｊ／ m2 ・sec Ｋ
4 ］ （５．６６９×１０−８） ΦCG：総括熱吸収率 ［−］ Ｃ ：比熱 ［Ｊ／Ｋg ］ ρ ：密度 ［Ｋg ／ m3 ］ Ｄ ：板材厚み ［m ］ v ：板材速度（一定） ［m ／sec ］ Ｔf ：炉温（環境温度） ［Ｋ］
4 ］ （５．６６９×１０−８） ΦCG：総括熱吸収率 ［−］ Ｃ ：比熱 ［Ｊ／Ｋg ］ ρ ：密度 ［Ｋg ／ m3 ］ Ｄ ：板材厚み ［m ］ v ：板材速度（一定） ［m ／sec ］ Ｔf ：炉温（環境温度） ［Ｋ］
【００１６】上記（２）式の方程式は、表面温度Ｔs に
関してx の１階の微分方程式であり、これを例えばＲun
ge−Ｋutta法を適用して、表面温度Ｔs について解くこ
とにより、放射温度計を設置した監視位置における注目
位置の表面温度を計算で求めることができる。従って、
各監視位置においては同一の注目位置について、（１）
式、（２）式から得られる表面温度Ｔs の値が等しいと
おいた方程式を得ることができる。
関してx の１階の微分方程式であり、これを例えばＲun
ge−Ｋutta法を適用して、表面温度Ｔs について解くこ
とにより、放射温度計を設置した監視位置における注目
位置の表面温度を計算で求めることができる。従って、
各監視位置においては同一の注目位置について、（１）
式、（２）式から得られる表面温度Ｔs の値が等しいと
おいた方程式を得ることができる。
【００１７】上記（１）式に含まれる波長λにおける分
光放射率ελ、及び（２）式に含まれる総括熱吸収率Φ
CGは通常未知であるので、上記方程式から逆にこれら分
光放射率及び総括熱吸収率を決定する。そのために、総
括熱吸収率ΦCGは板材の炉内滞在時間（x ／v ）に対し
て単調且つ急激に増大する特性を有することから次の
（３）式で表わすことができると仮定する。ここで、
Ａ、Ｂは未定定数である。
光放射率ελ、及び（２）式に含まれる総括熱吸収率Φ
CGは通常未知であるので、上記方程式から逆にこれら分
光放射率及び総括熱吸収率を決定する。そのために、総
括熱吸収率ΦCGは板材の炉内滞在時間（x ／v ）に対し
て単調且つ急激に増大する特性を有することから次の
（３）式で表わすことができると仮定する。ここで、
Ａ、Ｂは未定定数である。
【００１８】 ΦCG＝Ａ＋Ｂ・（x ／v ）4 …（３）
【００１９】又、総括熱吸収率ΦCGと全放射率εtotal
との間、及び全放射率εtotal と分光放射率ελとの間
にいずれも単純な相関関係があると見做して、次の
（４）式が成り立つと仮定する。ここで、Ｋは未定定数
である。
との間、及び全放射率εtotal と分光放射率ελとの間
にいずれも単純な相関関係があると見做して、次の
（４）式が成り立つと仮定する。ここで、Ｋは未定定数
である。
【００２０】 ελ＝Ｋ・ΦCG …（４）
【００２１】上記（３）式及び（４）式の仮定式に含ま
れる未定定数Ａ、Ｂ、Ｋを上記（１）式及び（２）式で
表面温度Ｔs が同一であるとして得られる方程式から決
定する。この場合は３つの未定定数があるので、放射温
度計は３つの異なった位置に設置する必要がある。
れる未定定数Ａ、Ｂ、Ｋを上記（１）式及び（２）式で
表面温度Ｔs が同一であるとして得られる方程式から決
定する。この場合は３つの未定定数があるので、放射温
度計は３つの異なった位置に設置する必要がある。
【００２２】上記（３）式では、その右辺第１項の定数
Ａは、連続炉に入った直後の位置における板材の総括熱
吸収率ΦCG−inを表わし、右辺第２項のＢ・（x ／v ）
4 は炉内位置x における第１項、即ちΦCG−inからの総
括熱吸収率の変化分を表わす。
Ａは、連続炉に入った直後の位置における板材の総括熱
吸収率ΦCG−inを表わし、右辺第２項のＢ・（x ／v ）
4 は炉内位置x における第１項、即ちΦCG−inからの総
括熱吸収率の変化分を表わす。
【００２３】連続炉では伝熱的状態変化は無視できるの
で、Ａは板材表面の伝熱特性を表わし、Ｂはその炉内変
化の程度を表わしていると考えることができる。
で、Ａは板材表面の伝熱特性を表わし、Ｂはその炉内変
化の程度を表わしていると考えることができる。
【００２４】従って、各監視位置で板材の注目位置につ
いてＡ、Ｂをそれぞれ求め、特にＢの変化量をオンライ
ンで取り込むことにより、板材の表面状態を監視するこ
とが可能となる。その際、Ｂの代りに、連続炉の入口に
おける総括熱吸収率ΦCG−inと出口の総括熱吸収率Φ
CG−out との差を用いることもできる。
いてＡ、Ｂをそれぞれ求め、特にＢの変化量をオンライ
ンで取り込むことにより、板材の表面状態を監視するこ
とが可能となる。その際、Ｂの代りに、連続炉の入口に
おける総括熱吸収率ΦCG−inと出口の総括熱吸収率Φ
CG−out との差を用いることもできる。
【００２５】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例につ
いて詳細に説明する。
いて詳細に説明する。
【００２６】図１は、本発明に係る一実施例に適用する
表面状態監視装置の要部を示す概略構成図であり、図２
は、板材の注目位置の表面温度を測定するタイミングを
示した概略説明図である。
表面状態監視装置の要部を示す概略構成図であり、図２
は、板材の注目位置の表面温度を測定するタイミングを
示した概略説明図である。
【００２７】本実施例は、図２に示す連続炉１０に、一
定速度v で移動・通過させる板材Ｐに対して、前記
（１）〜（４）式を適用して、その表面状態の監視を行
うものである。
定速度v で移動・通過させる板材Ｐに対して、前記
（１）〜（４）式を適用して、その表面状態の監視を行
うものである。
【００２８】上記連続炉１０には、板材の移動方向に沿
った３箇所の監視位置にそれぞれ表面温度を測定するた
めの放射温度計１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃがそれぞれ距離
x1 、 x2 を隔てて設置され、且つ炉内の温度（炉温）
Ｔf を測定するための炉温計１４〜２４が所定位置に設
置されている。
った３箇所の監視位置にそれぞれ表面温度を測定するた
めの放射温度計１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃがそれぞれ距離
x1 、 x2 を隔てて設置され、且つ炉内の温度（炉温）
Ｔf を測定するための炉温計１４〜２４が所定位置に設
置されている。
【００２９】又、上記監視装置は、放射温度計１２Ａ〜
１２Ｃ及び炉温計１４等からデータを取り込むタイミン
グを管理するデータ取込タイミング管理ブロック３０
と、取り込んだデータを用いて前記（１）式及び（２）
式の計算を実行する（１）（２）計算ブロック３２と、
該計算ブロック３２で算出した表面温度Ｔs を用いて未
定定数を算出する未定定数決定ブロック３４と、算出し
た定数Ｂの値が異常であるか否かを判定する異常値判定
ブロック３６とを備えている。
１２Ｃ及び炉温計１４等からデータを取り込むタイミン
グを管理するデータ取込タイミング管理ブロック３０
と、取り込んだデータを用いて前記（１）式及び（２）
式の計算を実行する（１）（２）計算ブロック３２と、
該計算ブロック３２で算出した表面温度Ｔs を用いて未
定定数を算出する未定定数決定ブロック３４と、算出し
た定数Ｂの値が異常であるか否かを判定する異常値判定
ブロック３６とを備えている。
【００３０】今、Ｚを板材Ｐの注目位置（サンプリング
点）とすると、この注目位置Ｚは連続炉１０内を速度v
で連続的に移動していくが、図２の（Ａ）に示すよう
に、放射温度計１２Ａの位置（監視位置）に到達する
と、該放射温度計１２Ａによりその表面温度の測定が行
われ、その輝度温度Ｓa がデータ取込タイミング管理ブ
ロック３０に取り込まれ、更に（１）（２）計算ブロッ
ク３２へ転送される。
点）とすると、この注目位置Ｚは連続炉１０内を速度v
で連続的に移動していくが、図２の（Ａ）に示すよう
に、放射温度計１２Ａの位置（監視位置）に到達する
と、該放射温度計１２Ａによりその表面温度の測定が行
われ、その輝度温度Ｓa がデータ取込タイミング管理ブ
ロック３０に取り込まれ、更に（１）（２）計算ブロッ
ク３２へ転送される。
【００３１】又、図２の（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、
上記注目位置Ｚは、上記放射温度計１２Ａで測定された
後、（ x1 ／v ）時間の後に放射温度計１２Ｂで測定さ
れ、その後、更に（ x2 ／v ）時間後に放射温度計１２
Ｃで測定され、輝度温度Ｓb、Ｓc がそれぞれ（１）
（２）計算ブロック３２に転送される。
上記注目位置Ｚは、上記放射温度計１２Ａで測定された
後、（ x1 ／v ）時間の後に放射温度計１２Ｂで測定さ
れ、その後、更に（ x2 ／v ）時間後に放射温度計１２
Ｃで測定され、輝度温度Ｓb、Ｓc がそれぞれ（１）
（２）計算ブロック３２に転送される。
【００３２】又、炉温計１４〜２４からは、それぞれ炉
温Ｔf が同様にタイミング管理ブロック３０を介して上
記計算ブロック３２に転送される。
温Ｔf が同様にタイミング管理ブロック３０を介して上
記計算ブロック３２に転送される。
【００３３】上記（１）（２）計算ブロック３２では、
転送されてきた輝度温度Ｓa 、Ｓb、Ｓc 及び炉温Ｔf
を用いて、（１）式及び（２）式から表面温度Ｔs を計
算し、求めた表面温度Ｔs を未定定数決定ブロック３４
に転送する。
転送されてきた輝度温度Ｓa 、Ｓb、Ｓc 及び炉温Ｔf
を用いて、（１）式及び（２）式から表面温度Ｔs を計
算し、求めた表面温度Ｔs を未定定数決定ブロック３４
に転送する。
【００３４】表面温度Ｔs は未定定数決定ブロック３４
に転送されてくると、該ブロック３４では放射温度計の
数と等しい数の表面温度Ｔs に関する方程式を解く。本
実施例では、３つの方程式から前記（３）、（４）式に
含まれる未定定数Ａ、Ｂ、Ｋを求める。
に転送されてくると、該ブロック３４では放射温度計の
数と等しい数の表面温度Ｔs に関する方程式を解く。本
実施例では、３つの方程式から前記（３）、（４）式に
含まれる未定定数Ａ、Ｂ、Ｋを求める。
【００３５】上記未定定数決定ブロック３４で求めた定
数は、異常値判定ブロック３６に転送される。即ち、上
記未定定数Ａ、Ｂ、Ｋのそれぞれの値が、データ取込タ
イミング管理ブロック３０が決定した表面反応を監視す
るサンプリング点（注目位置）Ｚ毎に、異常値判定ブロ
ック３６に入力される。
数は、異常値判定ブロック３６に転送される。即ち、上
記未定定数Ａ、Ｂ、Ｋのそれぞれの値が、データ取込タ
イミング管理ブロック３０が決定した表面反応を監視す
るサンプリング点（注目位置）Ｚ毎に、異常値判定ブロ
ック３６に入力される。
【００３６】本実施例では、Ｂのみが異常値判定ブロッ
ク３６に入力され、異常値の判定が行われるようになっ
ている。即ち、前述のようにＢの値が総括熱吸収率ΦCG
の炉内変化分に相当するため、このＢを表面反応の監視
指標と考え、異常値判定ブロック３６でこの値の大きさ
がある範囲以内であれば正常と判定し、その範囲を超え
ている場合には異常と判定する。
ク３６に入力され、異常値の判定が行われるようになっ
ている。即ち、前述のようにＢの値が総括熱吸収率ΦCG
の炉内変化分に相当するため、このＢを表面反応の監視
指標と考え、異常値判定ブロック３６でこの値の大きさ
がある範囲以内であれば正常と判定し、その範囲を超え
ている場合には異常と判定する。
【００３７】異常と判定した場合、即ち基準値Ｂ0 をＢ
が超えている場合には、上記異常値判定ブロック３６
は、計算を実行したサンプリング点Ｚの位置情報と共に
異常信号を出力する。
が超えている場合には、上記異常値判定ブロック３６
は、計算を実行したサンプリング点Ｚの位置情報と共に
異常信号を出力する。
【００３８】以上の動作を、連続的に移動する板材Ｐに
ついてサンプリング点Ｚを所定の間隔で設定し、そのサ
ンプリング点Ｚについて順次実行することにより、板材
の全長に亘って表面に異常反応が生じているか否かを判
定することが可能となる。
ついてサンプリング点Ｚを所定の間隔で設定し、そのサ
ンプリング点Ｚについて順次実行することにより、板材
の全長に亘って表面に異常反応が生じているか否かを判
定することが可能となる。
【００３９】なお、このサンプリング点Ｚは、データ取
込タイミング管理ブロック３０により、板材の速度v と
計算機の計算処理時間とを考慮してサンプリングの間隔
を決定することにより設定することができる。
込タイミング管理ブロック３０により、板材の速度v と
計算機の計算処理時間とを考慮してサンプリングの間隔
を決定することにより設定することができる。
【００４０】以上詳述した如く、本実施例によれば、上
記Ｂ（ΦCG増加率）を監視指標として選択し、この値を
連続処理中の板材について複数回サンプリングすると共
に、同一サンプリング点Ｚについての計算値を相対的に
比較し、基準より大きく外れた値を示すサンプリング点
Ｚを異常と判定することが可能となる。
記Ｂ（ΦCG増加率）を監視指標として選択し、この値を
連続処理中の板材について複数回サンプリングすると共
に、同一サンプリング点Ｚについての計算値を相対的に
比較し、基準より大きく外れた値を示すサンプリング点
Ｚを異常と判定することが可能となる。
【００４１】次に、本実施例の効果を具体的に説明す
る。
る。
【００４２】図３は、板材としてステンレス鋼板（ＳＵ
Ｓ３０４）を連続的に焼鈍処理を行った場合の総括熱吸
収率ΦCGの変化を、本実施例により求めた結果を示した
ものである。
Ｓ３０４）を連続的に焼鈍処理を行った場合の総括熱吸
収率ΦCGの変化を、本実施例により求めた結果を示した
ものである。
【００４３】上記図３は、前記（３）式、（４）式の仮
定の下で、パラメータＡ、Ｂを決定する計算を行い、得
られた（３）式の関数を時間を横軸として表わしたもの
である。
定の下で、パラメータＡ、Ｂを決定する計算を行い、得
られた（３）式の関数を時間を横軸として表わしたもの
である。
【００４４】図中、Ｎがプロセス正常部分の総括熱吸収
率ΦCG変化を示したものであり、Ａが、結晶粒異常、酸
化膜厚異常等が生じているプロセス異常部分のΦCG変化
を示したものである。
率ΦCG変化を示したものであり、Ａが、結晶粒異常、酸
化膜厚異常等が生じているプロセス異常部分のΦCG変化
を示したものである。
【００４５】このように、本実施例によれば、特定のサ
ンプリング点Ｚについて、連続炉１０を通過するに伴う
総括熱吸収率ΦCGの変化から、容易にそのサンプリング
点Ｚの表面状態が正常か否かを正確にしかも非破壊的に
測定することが可能となる。
ンプリング点Ｚについて、連続炉１０を通過するに伴う
総括熱吸収率ΦCGの変化から、容易にそのサンプリング
点Ｚの表面状態が正常か否かを正確にしかも非破壊的に
測定することが可能となる。
【００４６】なお、以上の説明では、具体的な例として
本発明者等が実験的に求めた、前記（３）式、（４）式
を用いた場合について説明したが、本発明は、この仮定
式に限定されるものでなく、適切に現象を表現できるも
のであれば、（３）式、（４）式に類する任意の仮定式
を用いることができる。
本発明者等が実験的に求めた、前記（３）式、（４）式
を用いた場合について説明したが、本発明は、この仮定
式に限定されるものでなく、適切に現象を表現できるも
のであれば、（３）式、（４）式に類する任意の仮定式
を用いることができる。
【００４７】又、実施例では、異常を監視するための監
視指標としてＢの変化量を用いた場合について説明した
が、これに限られるものでなく、ΦCG−in（連続炉に侵
入した直後の総括熱吸収率の計算値）と、Φ
CG−out （連続炉出口に到達したときの総括熱吸収率の
計算値）との差ΦCG−out −ΦCG−in＝ΔΦCGを用いて
もよい。
視指標としてＢの変化量を用いた場合について説明した
が、これに限られるものでなく、ΦCG−in（連続炉に侵
入した直後の総括熱吸収率の計算値）と、Φ
CG−out （連続炉出口に到達したときの総括熱吸収率の
計算値）との差ΦCG−out −ΦCG−in＝ΔΦCGを用いて
もよい。
【００４８】このΔΦCGは、連続炉出口に到達したとき
のＢ・（x／v ）4 に当たる。従って、Ｂの変化量を用
いる場合に比べ、監視指標の値が大きいため、異常発生
の判定が容易となる利点がある。
のＢ・（x／v ）4 に当たる。従って、Ｂの変化量を用
いる場合に比べ、監視指標の値が大きいため、異常発生
の判定が容易となる利点がある。
【００４９】又、連続炉の入口と出口のそれぞれで求め
た総括熱吸収率の差ΔΦCGを用いる場合には、総括熱吸
収率ΦCGの計算結果について正常又は異常の判別を行う
方式は、使用する連続炉の仕様、炉温等のプロセスパラ
メータ、被処理材料（板材の種類）、及びそれらの各処
理ケースにおけるプロセス異常の種類毎に異なり、その
方式（基準）は実験的に決定される。
た総括熱吸収率の差ΔΦCGを用いる場合には、総括熱吸
収率ΦCGの計算結果について正常又は異常の判別を行う
方式は、使用する連続炉の仕様、炉温等のプロセスパラ
メータ、被処理材料（板材の種類）、及びそれらの各処
理ケースにおけるプロセス異常の種類毎に異なり、その
方式（基準）は実験的に決定される。
【００５０】上記ステンレス鋼板（ＳＵＳ３０４）を焼
鈍処理する場合は、−０．２≦ΔΦCG≦０．２の場合を
正常とし、この範囲を外れる場合を異常と判定すること
により、９割程度の異常検出実績が得られた。
鈍処理する場合は、−０．２≦ΔΦCG≦０．２の場合を
正常とし、この範囲を外れる場合を異常と判定すること
により、９割程度の異常検出実績が得られた。
【００５１】なお、上記基準を前記実施例に示したＢを
監視指標として用いる場合に適用する場合には、Ｂ＝Δ
ΦCG／（x ／v ）4 で計算されるＢの値で判定すればよ
い。
監視指標として用いる場合に適用する場合には、Ｂ＝Δ
ΦCG／（x ／v ）4 で計算されるＢの値で判定すればよ
い。
【００５２】以上、本発明を、連続焼鈍炉に適用する場
合について説明したが、本発明はこれに限られるもので
なく、連続亜鉛鍍金炉等の如く表面反応によって板材の
表面物性が変化する場合に有効に適用できることはいう
までもない。
合について説明したが、本発明はこれに限られるもので
なく、連続亜鉛鍍金炉等の如く表面反応によって板材の
表面物性が変化する場合に有効に適用できることはいう
までもない。
【００５３】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、連
続炉における板材表面の酸化程度、板材表面の合金化程
度、表面粗度等の表面物性の変化を迅速且つ確実に検出
することができるため、表面状態の異常をオンラインで
監視することが可能となる。従って、製品のプロセスミ
スを早期に発見し対応することが可能となり、製品の品
質を向上させることが可能となる。
続炉における板材表面の酸化程度、板材表面の合金化程
度、表面粗度等の表面物性の変化を迅速且つ確実に検出
することができるため、表面状態の異常をオンラインで
監視することが可能となる。従って、製品のプロセスミ
スを早期に発見し対応することが可能となり、製品の品
質を向上させることが可能となる。
【００５４】又、不活性雰囲気焼鈍炉の場合は、炉内に
酸化性ガスが侵入する異常状態の早期発見が可能とな
り、迅速な対応が取れるようになる。
酸化性ガスが侵入する異常状態の早期発見が可能とな
り、迅速な対応が取れるようになる。
【００５５】更に、連続炉の操業温度をどこまで下げら
れるか等のプロセス指標限界値を発見することも可能と
なり、省エネルギにも貢献できる。
れるか等のプロセス指標限界値を発見することも可能と
なり、省エネルギにも貢献できる。
【図１】図１は、本発明に係る一実施例に適用する表面
状態監視装置を示す概略構成図である。
状態監視装置を示す概略構成図である。
【図２】図２は、サンプリングのタイミングを示す概略
説明図である。
説明図である。
【図３】図３は、本発明の効果を示す線図である。
Ｐ…板材、 １２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ…放射温度計、 １４〜２４…炉温計、 Ｚ…注目位置、 ３０…データ取込タイミング管理ブロック、 ３２…（１）（２）計算ブロック、 ３４…未定定数決定ブロック、 ３６…異常値判定ブロック。
Claims (2)
- 【請求項１】板材を連続的に通過させて処理する炉内に
おける板材進行方向の異なる複数の監視位置に、それぞ
れ放射温度計を設置し、 移動する板材の注目位置の表面温度を順次上記放射温度
計で測定すると共に、 各監視位置に到達した注目位置の表面温度を熱伝導方程
式から計算で求め、 該計算表面温度と上記実測表面温度とを等しいとおい
て、各監視位置における注目位置の総括熱吸収率を算出
し、 板材が炉内を通過するに伴う上記注目位置の総括熱吸収
率の変化に基づいて、その表面状態の異常を判定するこ
とを特徴とする連続炉における板材の表面状態監視方
法。 - 【請求項２】請求項１において、 注目位置の総括熱吸収率の変化を、炉の入口と出口とで
それぞれ算出した総括熱吸収率の差とすることを特徴と
する連続炉における板材の表面状態監視方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33116191A JPH05142170A (ja) | 1991-11-20 | 1991-11-20 | 連続炉における板材の表面状態監視方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33116191A JPH05142170A (ja) | 1991-11-20 | 1991-11-20 | 連続炉における板材の表面状態監視方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05142170A true JPH05142170A (ja) | 1993-06-08 |
Family
ID=18240560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33116191A Pending JPH05142170A (ja) | 1991-11-20 | 1991-11-20 | 連続炉における板材の表面状態監視方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05142170A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012019951A1 (de) | 2010-08-12 | 2012-02-16 | Sms Siemag Ag | Ofen, insbesondere tunnelofen, einer metallurgischen anlage und verfahren zur messung von temperaturen und stoffkonzentrationen in der ofenluft in dem ofen |
-
1991
- 1991-11-20 JP JP33116191A patent/JPH05142170A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012019951A1 (de) | 2010-08-12 | 2012-02-16 | Sms Siemag Ag | Ofen, insbesondere tunnelofen, einer metallurgischen anlage und verfahren zur messung von temperaturen und stoffkonzentrationen in der ofenluft in dem ofen |
| DE102010061834A1 (de) | 2010-08-12 | 2012-02-16 | Sms Siemag Ag | Ofen, insbesondere Tunnelofen, einer metallurgischen Anlage und Verfahren zur Messung von Temperaturen und Stoffkonzentrationen in der Ofenluft in dem Ofen |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4881823A (en) | Radiation thermometry | |
| CN102159940B (zh) | 用于检测材料中的缺陷的方法以及用于该方法的系统 | |
| US10290113B2 (en) | Surface state monitoring apparatus for metallic body and surface state monitoring method for metallic body | |
| Liu et al. | Experimental investigation of emissivity of steel | |
| JPH04308040A (ja) | バックリング発生予測装置 | |
| JP2769225B2 (ja) | ヒートストリーク発生の予測方法及び温度センサーロール | |
| EP3729026B1 (en) | Measurement system for metal strip production line | |
| WO2013030904A1 (ja) | 合金化位置決定方法、合金化位置決定装置及び記録媒体 | |
| JPH05142170A (ja) | 連続炉における板材の表面状態監視方法 | |
| JPH08193887A (ja) | 熱間圧延ラインにおける材料の温度測定方法 | |
| JPH0933517A (ja) | 鋼板の材質計測方法 | |
| JP3537625B2 (ja) | 連続鋳造における凝固シェル厚測定方法およびその装置 | |
| JPH07270130A (ja) | 酸化膜厚さ測定方法 | |
| JPH0933464A (ja) | 鋼板の表面スケール測定方法及び材質測定方法 | |
| JP4686924B2 (ja) | 熱間圧延鋼板の板厚測定方法、板厚測定装置および板厚制御方法 | |
| JP5223198B2 (ja) | 放射温度計の故障監視方法 | |
| JP2873125B2 (ja) | めっき付着量の測定方法および装置 | |
| JPH05273043A (ja) | 放射温度測定装置、放射率測定装置及び放射率累乗比−放射率相関決定の方法 | |
| JPH02170023A (ja) | 連続加熱炉における材料温度の測定方法 | |
| JPH06331447A (ja) | 放射温度計の精度評価方法および装置 | |
| JPH0335615B2 (ja) | ||
| JP2820360B2 (ja) | 圧延反り予測・制御装置 | |
| JPH05312650A (ja) | 金属の溶接部分検出装置 | |
| JPS63140036A (ja) | 連続加熱炉の総括熱吸収率同定装置 | |
| JPH0682045B2 (ja) | 鋼帯の熱処理炉における酸化膜測定装置 |