KR101362300B1 - 후강판의 재질 보증 시스템 - Google Patents

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토루 다카하시
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Abstract

후강판 제조 라인에 있어서의 강판의 재질 보증 시스템을 제공한다. 구체적으로는, 후강판 제조 라인의 마무리 압연기와, 후강판 제조 라인의 진행 방향으로 상기 마무리 압연기의 하류측에 배치된 가속 냉각 장치를 구비한 후강판 제조 라인에 있어서, 후강판의 적어도 강판의 상면 전면(whole area) 혹은 강판의 하면 전면의 온도를 측정하여, 재질 보증을 행하는 후강판의 재질 보증 시스템으로서, 상기 재질 보증 시스템은, 온도 측정 수단, 온도 해석 수단 및, 재질 판정 수단을 구비하고, 상기 온도 측정 수단은, 상기 마무리 압연기의 적어도 상류측 혹은 하류측, 또는/및, 상기 가속 냉각 장치의 적어도 상류측 또는 하류측에 배치한 온도계와, 상기 온도계로 측정한 온도를 수집하는 온도 수집 수단을 갖고, 상기 온도 해석 수단은, 상기 온도 수집 수단으로 수집한 온도로부터 강판 전면의 온도 MAP을 작성하고, 상기 재질 판정 수단은 상기 온도 MAP으로부터 강판 전면의 재질 특성을 추정하여 합격 여부 판정을 행하는 것을 특징으로 하는 후강판의 재질 보증 시스템이다.

Description

후강판의 재질 보증 시스템 {STEEL PLATE QUALITY ASSURANCE SYSTEM}
본 발명은, 후강판의 재질 보증 시스템(steel plate quality assurance system)에 관한 것으로, 특히 제어 압연(controlled rolling)이나 가속 냉각(accelerated cooling)되는 후강판의 전면(whole area)의 재질 보증용 시스템에 관한 것이다.
마이크로 조직(microstructure)을 결정 입경(crystal grain diameter)이 1㎛ 정도인 미세 조직으로서 강판의 강도 및 인성(toughness)을 향상시키는 TMCP(Thermo Mechanical Control Process)나, 내부 응력(internal stress)을 제어하여 휨 등의 변형이 적은 강판을 제조하기 위해서는, 제어 압연의 개시 온도(starting temperature), 마무리 온도(finishing temperature), 가속 냉각의 냉각 개시 온도 및, 냉각의 정지 온도를 엄밀히 관리하는 것이 필요하기 때문에, 후강판의 온도를 정밀도 좋게 측정하는 측정 방법이나, 온도계(thermometer)의 배치를 고려한 냉각 설비(cooling equipment)가 제조 기술이나 설비로서 채용되고 있다.
예를 들면, 일본공개특허공보 평7-41303호는, 열간 압연 강판(hot-rolled steel plate)의 냉각 제어 장치(cooling control equipment)에 관하여, 냉각시에 있어서의 판 폭 방향의 휨(curvature deformation)에 의한 형상 불량(defective shape)을 방지하기 위해, 강판 온도를 측정하여, 냉각 장치의 상방 및 하방에 설치되어 있는 각 노즐(nozzle)로부터의 냉각 수량(cooling water flow rate)이나 냉각 개시 및, 냉각 종료를 엄격히 제어하는 것 및 마무리 압연기(finishing mill)의 하류측(downstream side), 냉각 장치의 상류측 및 하류측(upstream and downstream-side) 및, 내부에 광섬유 온도계(optical fiber thermometer)를 배치하는 것이 기재되어 있다. 또한, 이후, 특별히 언급하지 않는 한, 상류측, 하류측이란, 후강판의 제조 라인의 진행 방향(통판 방향이라고도 함)에 대하여, 각각 상류측, 하류측에 배치되는 것을 의미한다.
일본공개특허공보 평10-5868호는, 제어 냉각된 강판의 형상 제어 방법(shape control method)에 관하여, 가속 냉각된 강판의 상온으로의 냉각 후의 형상을 냉각 직후의 형상과 강판의 온도 이력(temperature history)으로부터 추정하고, 차재(following plate)의 형상을 확보하는 것 및 가속 냉각 장치의 내부에 강판의 상하면의 온도를 측정하는 온도계를 배치하고, 가속 냉각 장치의 직후에 강판 상면의 온도 분포계(temperature distribution meter)(서모 트레이서(thermo-tracer))와 강판 상면의 온도계를 배치하는 것이 기재되어 있다.
일본공개특허공보 2001-300627호는, 후강판의 냉각 방법에 관하여, 강판 형상의 평탄도(flatness)의 향상과 재질의 균일화를 도모하기 위해, 마무리 압연 후, 스케일 제거(descaling) 또는 표면막(surface coating film)의 도포에 의해 스케일 두께의 불균일(thickness variation)을 10㎛ 이하로 하고 제어 냉각하는 것 및, 제어 냉각 장치의 상류측에 강판의 표면 온도계로서 방사 온도계(radiation thermometer)를 배치하는 것이 기재되어 있다.
또한, 일본공개특허공보 소52-117857호에는, 최종 마무리 압연의 하류측에 있어서만 압연 방향 및 판 폭 방향의 온도 분포를 측정하여 요구치와의 온도차를 구하고, 이것을 지표로 하여, 이 온도차의 지표로부터 벗어나는 부분을 제거하는 방법이 기재되어 있다.
그러나, 최근, 열처리재(heat-treated material)에 관하여 (특히, 제조 조건의 변동에 대한 재질 민감성이 높은 고 Ni강), 직접 켄칭법(direct quenching method)으로 제조하거나, 합리화를 위해 TMCP의 적용 대상이 확대되고 있다. 또한, 종래 후강판의 재질은 폭 방향 중앙부 등 일부를 보증하면 합격이었지만, 사용자로부터 제품의 판 전면의 재질 보증이 요구되는 경우가 증가하고 있다. 또한, 그 요구의 엄격함이 매년 더해지고 있다.
또한, 라인 파이프 원판(base plate), 조선재 등에 있어서는, 후강판 내부의 강도 편차(strength variation)를 특정의 값 이하로 보증하는 종래에 없는 요구도 나오고 있다.
이에 대하여, 후강판은 그의 제조 과정에 있어서, 연속식 가열로(continuous reheating furnace), 조압연기(roughing mill), 마무리 압연기, 탈(脫)스케일 장치(descaling device), 가속 냉각 장치 등을 통과시키기 때문에, 판 표면이나 판두께 방향에서의 온도 분포가 불균일해지기 쉽고, 그 결과, 재질도 불균일해지기 쉽다. 따라서, 종래의 많은 경우는, 예를 들면, 반송 라인의 상방에 부착한 방사 온도계에 의해, 후강판의 판 폭 방향의 중앙부의 온도를 압연 방향으로 연속 측정하고, 그의 중앙부만의 측정 온도가 허용 온도 범위에 들어 있는 경우는 후강판 전체의 품질 판정을 합격으로 하고, 벗어나 있는 경우는 품질 판정을 불합격으로 하는 것이 행해지고 있었다.
그러나, 상기 방사 온도계에 의한 온도 측정 결과를 이용한 품질 판정은, 반송 라인 폭 방향 중앙의 강판의 상면에 부착한 방사 온도계에 의해, 특정 개소(예를 들면, 강판의 폭 방향의 중앙부의 온도)를 측정하고, 그 측정 온도와 각 관리 온도 범위를 대비시키는 것으로 품질 판정도 특정 개소의 온도만으로 실시하기 때문에, 전장 전폭(전면)의 재질 보증은 불충분했다.
그러나, 후강판의 재질은 제어 압연이나 가속 냉각 등의 조건에 의해, 그의 조직이 크게 변화하여 재질이 변하고, 특히, 그 조건 중에서도 강판의 온도는 그의 재질을 크게 좌우하는 것이 알려져 있고, 상기 일본공개특허공보 소52-117857호에 기재되는 종래의 방법에서는, 압연 도중의 후강판이 받는 온도 이력이 변화해도, 최종 마무리 압연의 하류측만의 온도만 평가하고 있기 때문에, 이 마무리 압연 하류측의 온도차로 판정해서는, 후강판의 대판(large plate)으로부터 부분적으로 채취한 제품에 대해서, 본래 보증해야 할 재질로부터 벗어나는 경우가 많이 있어, 충분한 재질 보증을 할 수 없어 큰 문제였다. 또한, 일본공개특허공보 평7-41303호의 실시예에 기재되는 바와 같이, 후강판의 상면 또는 강판의 하면 중 어느 한쪽 면의 온도를 측정하기 때문에, 판두께가 두꺼운 극후강판에서는 강판의 상면의 온도와 강판의 하면의 온도와의 상위(difference)에 대해서 평가할 수 없는 경우가 있어, 판두께 방향의 재질 보증에 대해서도 요망이 강했다.
또한, 파이프재 등 후강판은 동일 제조 조건에서 대량으로 제조하기 때문에, 압연 방향의 선단, 중앙, 미단(tail tip)의 각 위치로부터 채취한 시험편(片)으로 각종 재질을 판정하는 종래의 방법은, 후강판의 시험편을 채취한 후에 수일을 요하는 경우가 있어, 만일 판정 불가가 되면, 그 기간에 제조된 후강판은 모두 불합격이 되어 대량의 불량재가 발생하는 경우도 있었다.
또한, 온도 불균일에 상당하는 재질의 불균일분을 고려하여, 품질 설계(quality design)에 있어서, 재질 특성(material property)의 하한 스펙(lower limit specifications)에 대하여 여유를 갖게 하기 위해 합금화 원소(alloying elements)를 여분으로 첨가할 필요가 있어, 제조 비용이 높아지고, 또한, 합격 여부 판정의 목표 온도 범위를 좁게 하고 있기 때문에, 재질의 스펙이 엄격한 재료를 압연 후의 가속 냉각 공정에서는 제조할 수 없다는 문제가 있었다.
그래서, 본 발명은, 상기와 같은 재질 보증상의 문제를 감안하여, 그 해결을 도모하기 위해 행해진 것으로, 마무리 압연되어 가속 냉각된 후강판의 재질을 적확하고 그리고 신속히 판정하여, 그의 재질을 보증할 수 있는 후강판의 온라인 재질 보증 시스템을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
본 발명의 과제는 이하의 수단에 의해 달성 가능하다.
1. 후강판 제조 라인의 마무리 압연기와 후강판 제조 라인의 진행 방향의 상기 마무리 압연기의 하류측에 배치된 가속 냉각 장치를 구비한 후강판 제조 라인에 있어서, 후강판의 적어도 강판의 상면 전면 혹은 강판의 하면 전면의 온도를 측정하여, 재질 보증을 행하는 후강판의 재질 보증 시스템으로서, 상기 재질 보증 시스템은, 온도 측정 수단(temperature measurement means), 온도 해석 수단(temperature analysis means) 및, 재질 판정 수단(mechanical property determining means)을 구비하고, 상기 온도 측정 수단은, 상기 마무리 압연기의 적어도 상류측 혹은 하류측, 또는/및, 상기 가속 냉각 장치의 적어도 상류측 또는 하류측에 배치한 온도계와, 상기 온도계로 측정한 온도를 수집하는 온도 수집 수단(temperature collecting means)을 갖고, 상기 온도 해석 수단은, 상기 온도 수집 수단으로 수집한 온도로부터 강판 전면의 온도 MAP을 작성하고, 상기 재질 판정 수단은 상기 온도 MAP으로부터 강판 전면의 소영역마다의 재질 특성을 추정하여 합격 여부 판정을 행하는 것을 특징으로 하는 후강판의 재질 보증 시스템이다.
2. 상기 1에 있어서, 상기 온도 해석 수단은, 상기 온도 수집 수단으로 수집한 온도 측정치를 이용하여, 당해 후강판의 적어도 강판의 상면 전면의 온도 MAP 혹은 강판의 하면 전면의 온도 MAP을 작성하고, 이 온도 MAP과, 이 온도 MAP에 대하여 설정한 각 온도계의 설치 위치로부터 선택되는 개별의 온도 문턱값(temperature threshold value)으로부터, 당해 후강판의 재질의 합격 여부 판정을 행하는 것을 특징으로 하는 후강판의 재질 보증 시스템이다. 또한, 여기에서 온도 MAP이란, 강판의 상하면의 표면 온도나 두께 방향의 강판 내부의 온도 분포도(temperature distribution map)이다.
3. 상기 1에 있어서, 상기 온도 해석 수단은, 상기 온도 수집 수단으로 수집한 온도 측정치를 이용하여, 당해 후강판의 적어도 상면 전면의 온도 MAP 혹은 강판의 하면 전면의 온도 MAP을 작성하고, 이 온도 MAP과, 이 온도 MAP의 작성으로 구한 당해 후강판의 온도 이력(temperature history)과, 이 온도 이력에 대하여 설정한 허용 범위로부터, 당해 후강판의 재질의 합격 여부 판단(judgment of acceptance)을 행하는 것을 특징으로 하는 후강판의 온도 이력에 의한 재질 보증 시스템이다.
4. 상기 1에 있어서, 상기 온도 해석 수단은, 후강판의 온도에 의해 그의 재질을 예측하는 재질 예측 모델을 구비하고 있고, 상기 온도 수집 수단으로 수집한 온도 측정치를 이용하여, 당해 후강판의 적어도 상면 전면의 온도 MAP 혹은 강판의 하면 전면의 온도 MAP을 작성하고, 이 온도 MAP과, 상기 재질 예측 모델(calculation model of mechanical property)에 의한 예측 결과로부터, 당해 후강판의 재질의 합격 여부 판정을 행하는 것을 특징으로 하는 후강판의 온라인 재질 보증 시스템이다.
5. 상기 1에 있어서, 상기 온도 MAP으로부터 강판 전면의 재질 특성을 추정할 때, 데이터 베이스형 재질 예측 모델을 이용하는 것을 특징으로 하는 후강판의 재질 보증 시스템이다.
6. 상기 1∼4의 임의의 항목에 있어서, 상기 온도 수집 수단으로 수집한 온도 측정치를 이용하여, 당해 후강판의 상면 전면의 온도 MAP과, 강판의 하면 전면의 온도 MAP과, 판두께 방향의 소정 위치의 온도 MAP을 작성하고, 이들 온도 MAP으로부터, 당해 후강판의 재질의 합격 여부 판정을 행하는 것을 특징으로 하는 후강판의 온라인 재질 보증 시스템이다.
본 발명에 의하면, 마무리 압연 후, 가속 냉각이나 직접 켄칭되는 후강판의 재질 및 형상을 전면에 걸쳐 개선하는 것이 가능해진다. 또한, 압연 직후에 전면의 온도 합격 여부를 판정할 수 있기 때문에, 차재 이후의 강판의 온도를 컨트롤함으로써 대량 부적합의 발생을 방지하는 것이 가능하여 산업상 매우 유용하다.
또한, 본 발명에 의하면, 마무리 압연되어 가속 냉각된 후강판의 재질을 적확하고 그리고 신속히 판정·보증할 수 있다. 즉, 본 발명에 있어서는, 후강판의 상면 전면의 온도 분포에 기초하여 후강판의 재질을 판정하고 있기 때문에, 후강판의 판 전면에 걸쳐 재질을 보증하는 것이 가능해진다. 덧붙여, 마무리 압연·가속 냉각 직후에, 후강판의 판 전면의 온도가 허용 범위에 들어 있는지 아닌지를 판정할 수 있기 때문에, 이 온도를 참조하여, 차재 이후의 후강판의 온도를 제어할 수 있는 부차적 효과도 갖고 있어, 대량의 불량재의 발생을 방지할 수 있고, 후강판을 능률 좋고 수율도 양호하게 제조 가능하여, 산업상 매우 유용한 것이다.
또한, 본 발명에 의하면, 강판 상면, 강판의 하면의 강판 전면에 걸친 재질 판정이 온라인으로 가능해진다. 그 결과, 품질 설계에 있어서, 재질 특성의 여유 공간을 저감함으로써, 첨가하는 합금화 성분을 저감하여 제조 비용을 삭감할 수 있다. 또한, 목표 온도 범위를 넓게 할 수 있기 때문에, 재질의 스펙이 엄격한 재료를 압연 후의 가속 냉각 공정에서 제조할 수 있다.
또한, 강판으로부터 채취하는 시험편의 냉각 과정에서의 온도를 관리할 수 있기 때문에, 품질 설계의 정밀도 향상 및 성분 설계의 최적화가 가능해진다.
도 1은 본 발명의 재질 보증 시스템의 플로우 차트(flow chart)를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 온도 판정(temperature determination)의 순서를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 온도 판정 업무를 지원하는 PC 표시 화면(display screen image)의 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 온도 판정 NG 부분이 발생한 경우의 처리의 플로우 차트를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4에 나타낸 플로우 차트에서 NG 부분이 합격이 된 경우의 PC 표시 화면의 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 온도 측정 시스템의 개요를 나타내는 도면이다.
도 7은 도 6에 나타낸 온도 측정 시스템의 구성을 설명하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 형태의 처리 플로우를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 형태의 처리 플로우의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 형태의 처리 플로우의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 형태의 처리 플로우의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 형태의 처리 플로우의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시 형태의 처리 플로우의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시 형태의 처리 플로우의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 15는 강판의 상하면의 전면(whole area)에 있어서의 온도를 측정·산출하는 순서를 나타내는 플로우 차트이다.
도 16은 본 발명에 따른 후강판의 재질 판정 방법의 처리 순서예를 나타내는 플로우 차트이다.
도 17은 강판 상하면의 전면의 온도 연산의 처리 순서예를 나타내는 플로우 차트이다.
도 18은 강판의 하면의 온도 계산치의 산출 방법을 설명하는 도면이다.
도 19는 판 폭 방향의 강판 하면의 온도 측정치와 온도 계산치와의 위치 관계를 나타내는 도면이다.
도 20은 강판의 하면측이 인접하는 온도 측정 위치 wi, wi ＋1(i=1, 2, ··) 사이의 온도 계산치의 보정치를 산출하는 순서예를 나타내는 도면이다.
도 21은 후강판 상의 메시(mesh)를 자르는 방법을 설명하는 도면이다.
도 22는 강판의 하면의 온도 측정 위치를 포함하는 메시 내에서의 강판의 상면측의 온도 대표치를 결정하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 23은 본 발명에 따른 온도 측정 시스템의 개요를 나타내는 도면이다.
도 24는 도 23에 나타낸 온도 측정 수단을 이용하여, 치수 형상이 우수한 후강판을 제조하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 25는 본 발명에 따른 후강판의 재질 보증 설비 개요의 일 실시 형태를 나타내는 도면이다.
도 26은 본 발명에 따른 온도 정보의 전달 스텝을 설명하는 도면이다.
도 27은 본 발명에 따른 후강판의 재질 보증 설비 개요의 일 실시 형태를 나타내는 도면이다.
도 28은 본 발명에 따른 온도 정보의 전달 스텝을 설명하는 도면이다.
도 29는 본 발명에 따른 후강판의 재질 보증 설비 개요의 일 실시 형태를 나타내는 도면이다.
도 30은 본 발명에 따른 온도 정보의 전달 플로우를 설명하는 도면이다.
도 31은 본 발명에 따른 후강판의 상하면 온도 정보의 전달 플로우를 설명하는 도면이다.
도 32는 본 발명에 따른 후강판의 재질 보증 설비 개요의 일 실시 형태를 나타내는 도면이다.
도 33은 본 발명에 따른 온도 정보의 전달 플로우를 설명하는 도면이다.
도 34는 본 발명에 따른 후강판의 상하면 온도 정보의 전달 플로우를 설명하는 도면이다.
도 35는 본 발명에 따른 후강판의 재질 보증 설비 개요의 일 실시 형태를 나타내는 도면이다.
도 36은 본 발명에 따른 온도 정보의 전달 플로우를 설명하는 도면이다.
도 37은 본 발명에 따른 후강판의 상하면 온도 정보의 전달 플로우를 설명하는 도면이다.
도 38은 본 발명에 따른 후강판의 재질 보증 설비 개요의 일 실시 형태를 나타내는 도면이다.
도 39는 본 발명에 따른 온도 정보의 전달 플로우를 설명하는 도면이다.
도 40은 본 발명에 따른 후강판의 상하면 온도 정보의 전달 플로우를 설명하는 도면이다.
도 41은 본 발명에 따른 후강판의 재질 보증 설비 개요의 일 실시 형태를 나타내는 도면이다.
도 42는 본 발명에 따른 온도 정보의 전달 플로우를 설명하는 도면이다.
도 43은 본 발명에 따른 후강판의 상하면 온도 정보의 전달 플로우를 설명하는 도면이다.
도 44는 본 발명에 따른 후강판의 재질 보증 설비 개요의 일 실시 형태를 나타내는 도면이다.
도 45는 본 발명에 따른 온도 정보의 전달 플로우를 설명하는 도면이다.
도 46은 본 발명에 따른 후강판의 상하면 온도 정보의 전달 플로우를 설명하는 도면이다.
도 47은 본 발명에 따른 후강판의 재질 보증 설비 개요의 일 실시 형태를 나타내는 도면이다.
도 48은 본 발명에 따른 온도 정보의 전달 플로우를 설명하는 도면이다.
도 49는 본 발명에 따른 후강판의 상하면 온도 정보의 전달 플로우를 설명하는 도면이다.
(발명을 실시하기 위한 최량의 형태)
본 발명에 따른 재질 보증 시스템은, 온도 측정 수단, 온도 해석 수단 및, 재질 판정 수단을 갖고, 온도 측정 수단으로 측정된 강판 온도로부터 온도 해석 수단에 의해 강판 전면의 온도 MAP을 작성하고, 당해 강판 전면의 온도 MAP을 기초로 재질 판정 수단에 의해 강판 전면의 재질을 평가한다.
도 1은, 본 발명에 따른 재질 보증 시스템의 개요를 나타내는 플로우 차트로, 우선, 제조하는 압연 강판이 전면 재질 보증 대상재인지 어떤지를 판정한다(S1). 전면 재질 보증 대상재는 예를 들면, 라인 파이프 원판, 조선 50K강 및, DQ형 9％ Ni강 등의 DQ재로 재질의 제조 조건 민감성이 높은 강재이다.
전면 재질 보증재의 경우는, 압연 강판의 전면의 온도 측정을 온도 측정 수단, 온도 해석 수단을 이용하여 실시한다(S2). 본 발명에 따른 재질 보증 시스템에서, 온도 측정 수단, 온도 해석 수단은 특별히 규정하지 않지만, 이하에 기술하는 구성의 것이 적당하다.
(온도 측정 수단과 온도 수집 수단)
제조 라인에 있어서 후강판의 전면의 온도를 측정하는 것은 기술적으로 곤란하기 때문에, 온도 측정 수단은 온도계로서, 반송 라인의 상방에는 스폿형 방사 온도계와 주사형 방사 온도계를, 하방에는 광섬유를 이용한 스폿형 방사 온도계(이후, 광섬유 방사 온도계)를 이용하여, 복수의 온도계로 측정한 온도를 수집하기 때문에, 온도 수집 수단으로서 프로세스 컴퓨터(process computer)(이하, PC라고 칭함)를 이용한다.
(매우 적합한 온도 측정 수단)
온도 측정 수단에서는, 상기 온도계를 적절히 조합하여, 제조 라인 상에서 전면의 온도 이력을 보증하기 위해 최저한으로 필요한 온도 측정 위치를 1. 마무리 압연기의 적어도 상류측 혹은 하류측 및 2. 냉각 장치의 적어도 상류측 혹은 하류측으로 하여 온도계를 배치한다.
또한, 강판의 온도는 적어도 후강판의 상하면의 어느 한쪽을 측정하지만, 강판의 상하면의 온도차가 현저한 경우(예를 들면, 강판의 판두께가 두꺼운 경우)에는, 후강판의 상하면의 재질 특성이 상이한 것을 생각할 수 있기 때문에, 강판의 온도는 후강판의 상하면에서 측정한다. 이 경우, 반송 라인의 상방에는 스폿형 방사 온도계와 주사형 방사 온도계를, 하방에는, 광섬유를 이용한 스폿형 방사 온도계(이하, 광섬유 방사 온도계라고 칭함)를 배치한다. 따라서, 후강판 제조 라인에서는, 여러 가지 두께의 후강판을 제조하지만, 이들 강판의 재질 보증을 행하기 위해서는, 후강판의 상하면에서 측정할 수 있도록 온도계를 배치하는 것이 바람직하다.
또한, 마무리 압연기의 상류측에 온도계를 설치한다는 것은, 후강판의 제조 라인의 진행 방향(통판 방향)에 대하여, 마무리 압연기의 상류측 바로 근처에, 다른 장치보다 마무리 압연기에 가까운 장소에 온도계를 배치하는 것을 의미한다. 또한, 마무리 압연기의 하류측에 온도계를 설치한다는 것은, 마무리 압연기의 하류측 바로 근처에, 다른 장치보다 마무리 압연기에 가까운 장소에 온도계를 배치하는 것을 의미한다. 가속 냉각 장치의 경우도 동일하다. 이후, 특별히 언급하지 않는 한, 상류측, 하류측이란, 후강판의 제조 라인의 진행 방향(통판 방향이라고도 함)에 대하여, 각각 상류측, 하류측에 배치되는 것을 의미한다.
(고온 측정용과 저온 측정용의 온도계의 설치)
본 발명에 따른 재질 보증 시스템의 설비의 일 특징은, 가속 냉각 장치의 상류측 혹은 하류측에 배치하는 스폿형 방사 온도계 및, 폭 방향 온도 분포를 측정하는 주사형 방사 온도계를, 상류측은 단수, 하류측은 고온 측정용과 저온 측정용의 2사양의 복수대로 하는 것이다.
가속 냉각 장치의 하류측의 강판 온도는, 600℃ 전후에서 실온 레벨로, 저온에서 고온까지의 광범위하게 변동하기 때문에, 온도 측정도 광범위의 측정이 필요해지기 때문이다. 그러나, 현존하는 온도계로는 1대로 저온에서 고온(실온∼700℃ 정도)까지의 광범위의 온도 측정을 정밀도 좋은 분해능(가능하면 ±5℃ 이하)으로 측정할 수 없다. 그 때문에, 적어도, 고온 측정용과 저온 측정용의 적어도 2종류의 온도계를 설치하면 좋다.
(스폿형 방사 온도계)
스폿형 방사 온도계는, 반송 라인의 상방에서, 마무리 압연기의 적어도 상류측 혹은 하류측과, 가속 냉각 장치의 적어도 상류측 혹은 하류측에 배치하면 좋다.
마무리 압연기의 상류측 혹은 하류측에 배치하는 스폿형 방사 온도계는, 각각 복수대로 하면 좋다. 이는 온도계가 1대인 경우, 온도계가 이상을 초래한 경우에 압연을 정지시킬 수 밖에 없기 때문에, 복수라면, 한쪽의 정상인 온도계를 그대로 활용할 수 있어, 대량으로 생산하는 후강판의 제조에 있어서, 대량의 불량재가 나오지 않도록 트러블을 회피할 수 있기 때문이다. 복수대의 배치 위치는 특별히 규정하지 않지만, 후강판의 반송 방향으로 늘어놓는 것이 바람직하다.
(주사형 방사 온도계)
폭 방향 온도 분포를 측정하는 주사형 방사 온도계는, 반송 라인의 강판의 상면측에서, 그리고, 마무리 압연기의 하류측 및/또는, 가속 냉각 장치의 적어도 상류측 혹은 하류측에 배치하면 좋다. 또한, 바람직하게는, 스폿형 방사 온도계와 근접하게 배치하면, 상호의 온도계의 값을 비교 참조할 수 있어, 정밀도 좋은 측정이 가능하다. 또한, 마무리 압연기는 후강판을 리버스(reverse) 압연하기 때문에, 주사형 방사 온도계는, 마무리 압연기의 하류측을 대신하여, 마무리 압연기의 상류측에 설치해도 본 발명의 효과는 변하지 않는다. 따라서, 주사형 방사 온도계는, 마무리 압연기의 적어도 상류측 혹은 하류측에 형성하는 것이 바람직하다.
폭 방향 온도계를 마무리 압연기의 하류측 및/또는, 가속 냉각 장치의 적어도 상류측 혹은 하류측에 설치하는 이유는, 이들 영역이 재질이 크게 변화하는 온도역이고, 또한, 폭 방향으로 온도 분포가 발생하기 쉽기 때문이며, 제어 압연의 개시 온도＋압연 마무리 온도와, 가속 냉각 장치의 적어도 상류측 혹은 하류측에서 계측되는 강판 온도는 재질에 미치는 영향이 크기 때문에, 강판 폭 방향으로도 온도 계측을 행하여, 강판 전체의 온도의 균일성에 의해 재질 균일성을 보증할 필요가 있다.
그 때문에, 후강판 전면에 걸친 재질 균일화를 도모하기 위해서는, 폭 방향으로 측정할 필요가 있다.
따라서, 주사형 방사 온도계는, 반송 라인의 강판의 상면측의 상방에서, 마무리 압연기의 하류측(6a)과, 가속 냉각 장치의 적어도 상류측 혹은 하류측(6b, 6c, 6d)에, 강판의 폭 방향을 주사하도록 설치한다. 폭 방향 주사형을 설치함으로써, 강판의 길이 방향으로의 이동에 의해 전면의 온도 측정이 가능해지기 때문이다. 또한, 바람직하게는 스폿형 방사 온도계와 근접하게 설치하는 것이 좋다. 이에 따라 온도계 이상 검출의 상호 체크도 가능해져 계측 온도의 신뢰성을 향상할 수 있다.
또한, 주사형 온도계로서는, 회전 미러식(spin mirror type)이나 리니어 어레이식(linear array type) 등 기존의 온도계를 온도 계측 장소에 맞추어 적절히 선택하면 좋다.
또한, 폭 방향으로 측정 가능한 주사형 방사 온도계의 대체로서, 휘도를 파악하여 면으로서 온도 측정 가능한 적외선 서모그래피 장치(infrared thermography device)를 이용해도 좋다.
(광섬유 방사 온도계)
본 발명에 따른 재질 보증 시스템의 설비 중 일 특징은, 광섬유 방사 온도계가, 마무리 압연기의 적어도 상류측 혹은 하류측 및, 상기 냉각 장치의 적어도 상류측 혹은 하류측에 설치되고, 적어도 상기 반송 라인 하면측에 설치되는 것을 특징으로 하는 것이다. 이하, 본 발명에 대해서 상세하게 설명한다.
광섬유 방사 온도계는 제조 라인의 하방에 배치하면 좋다. 제조 라인의 하방은, 특히 물 및 수증기 등에 의해 온도 측정 환경이 나빠, 강판의 하면 전면의 온도를 측정하는 주사형의 방사 온도계를 설치하는 것이 현저하게 어렵다. 특히 마무리 압연기의 바로 근처에서는 냉각수를 대량으로 공급하고 있어, 온도 계측의 환경은 현저하게 악화된다. 또한, 제조 라인에는 반송 롤러가 다수 설치되어 있어 온도계를 삽입하는 공간이 좁은 것도, 광섬유 방사 온도계를 적용하는 이유이다.
따라서, 광섬유 방사 온도계는, 마무리 압연기의 적어도 상류측 혹은 하류측이나 가속 냉각 장치의 적어도 상류측 혹은 하류측에서, 그리고 반송 라인의 하방에서, 반송 라인을 사이에 두고, 강판의 상면에 배치하는 스폿형 방사 온도계와 대향하는 위치에 배치하면 좋다. 이는, 강판의 상면의 온도와 강판의 하면의 온도와의 상위에 대해서, 폭 방향 동일 개소에서 파악할 수 있는 점에서, 판두께 방향의 재질을 추정할 수 있어, 재질 보증에 유용하기 때문이다.
또한, 반송 라인의 하방에서, 반송 라인을 사이에 두고, 마무리 압연기의 하류측이나 가속 냉각 장치의 적어도 상류측 혹은 하류측에 배치하는 주사형 방사 온도계와 대향하는 위치에, 주사형 방사 온도계의 주사 방향을 따라서, 광섬유 방사 온도계를 복수대 배치해도 좋다. 이것에 의해, 판두께 방향의 온도 분포를 2차원적으로 파악할 수 있어, 후강판의 상면 전면으로부터 강판의 하면 전면에 걸친 온도 측정 및 해석이 가능해진다.
또한, 강판의 하면의 폭 방향 온도를 측정하기 위해서는, 광섬유 방사 온도계는 수가 많을수록, 상세를 정량적으로 파악할 수 있지만, 비용 및 메인터넌스의 관점에서 폭 방향으로 1개소/m 정도의 간격으로 하면 좋다.
이들 온도계에 의해 측정된 실측 온도 데이터를 프로세스 컴퓨터(PC)에 도입하고, 실측 온도 데이터와, 그 실측 온도 데이터에 기초하여 해석·산출한 해석 온도 데이터에 의해, 강판의 상면 전면 및 강판의 하면 전면의 온도 분포를 MAP화 한다. 이에 따라, 각 장치(마무리 압연기와 가속 냉각 장치)의 상류측 및 하류측에 있어서의 후강판 전체의 온도를 한 눈에 파악할 수 있다.
(재질 보증 시스템)
이하, 본 발명에 따른 재질 보증 시스템에 대해서, 도면을 이용하여 그 시스템의 개략을 설명한다.
도 6은, 본 실시 형태에 있어서의, 후강판의 온도 측정 수단(온도계와 온도 수집 수단)과 온도 해석 수단을 구비한 재질 보증 시스템의 개요를 나타내며, 도 7은, 그 온도 측정 수단의 구성의 일부를 나타낸다. 이 도 6 및 도 7에 있어서, 부호 1은 가열로, 부호 2는 마무리 압연기, 부호 3은 후강판, 부호 4는 압연 패스 간의 냉각 장치(제어 압연용 냉각 장치, 이후, CR 냉각 샤워라고 칭함), 부호 5는 가속 냉각 장치, 부호 6a, 6b, 6c, 6d는 주사형 방사 온도계로, 주사형 방사 온도계(6c)는 고온 측정용, 주사형 방사 온도계(6d)는 저온 측정용, 부호 8, 8a, 8b, 8c, 8d는 광섬유 방사 온도계로, 광섬유 방사 온도계(8c)는 고온 측정용, 광섬유 방사 온도계(8d)는 저온 측정용, 부호 7, 7a, 7b, 7c, 7d는, 스폿형 방사 온도계, 부호 11은 제어 압연 개시 온도＋마무리 온도 수집 프로세스 컴퓨터, 부호 12는 냉각 개시 온도 수집 프로세스 컴퓨터, 부호 13은 냉각 정지 온도 수집 프로세스 컴퓨터, 부호 14는 온도 실적 해석 프로세스 컴퓨터, 부호 15는 강판의 상면의 온도 수집 프로세스 컴퓨터, 부호 16은 강판의 하면의 온도 수집 프로세스 컴퓨터를 나타낸다. 단, 도면에서는 조압연기는 생략했다.
후강판의 제조 라인은, 가열로(1), 마무리 압연기(2), CR 냉각 샤워(4) 및, 냉각 장치(5)를 구비하고, 도 6은 강판(3)이 마무리 압연기(2)와 CR 냉각 샤워(4)의 사이에 위치하고 있는 상태를 나타낸다.
마무리 압연기(2)의 적어도 상류측 혹은 하류측에 배치된 스폿형 방사 온도계(7, 7a), 하류측에 배치된 주사형 방사 온도계(6a)와 광섬유 방사 온도계(8, 8a)로 구성된 후강판 온도의 측정 수단에서 측정된 온도는, 제어 압연 개시 온도·마무리 온도 수집 프로세스 컴퓨터(11)로 입력된다.
가속 냉각 장치(5)의 상류측에 배치된 스폿형 방사 온도계(7b)와 주사형 방사 온도계(6b)와 광섬유 방사 온도계(8b)에서 측정된 온도는, 냉각 개시 온도 수집 프로세스 컴퓨터(12)로 입력된다.
가속 냉각 장치(5)의 하류측에 배치된 스폿형 방사 온도계(7c, 7d)와 주사형 방사 온도계(6c, 6d)와 광섬유 방사 온도계(8c, 8d)로 구성된 온도 측정 수단에서 측정된 온도는, 냉각 정지 온도 수집 프로세스 컴퓨터(13)로 입력된다.
온도 수집 수단은, 제어 압연 개시 온도＋마무리 온도 수집 프로세스 컴퓨터(11), 냉각 개시 온도 수집 프로세스 컴퓨터(12) 및, 냉각 정지 온도 수집 프로세스 컴퓨터(13)로 구성되고, 각각은 강판의 상면 온도 수집 프로세스 컴퓨터(15)와 강판의 하면 온도 수집 프로세스 컴퓨터(16)로 구성되고, 수집된 후강판 상면의 온도와 강판의 하면의 온도의 각각이 온도 해석 수단인 온도 실적 해석 프로세스 컴퓨터(14)로 입력된다.
온도 실적 해석 프로세스 컴퓨터(14)에서는, 제어 압연 개시 온도＋마무리 온도 수집 프로세스 컴퓨터(11), 냉각 개시 온도 수집 프로세스 컴퓨터(12) 및, 냉각 정지 온도 수집 프로세스 컴퓨터(13)에 들어온 실측 온도 데이터와, 그 실측 온도 데이터에 기초하여 해석·산출한 해석 온도 데이터에 의해, 강판의 상면 전면 또는/및 강판의 하면 전면의 온도 분포를 MAP화함과 함께, 그 온도 MAP에 대한 재질 예측 모델에 의한 재질 예측에 의해, 온도가, 소망하는 재질이 얻어지는 온도 범위(허용 온도 범위)인지 아닌지를 판정하고, 허용 온도 범위 내이면, 그 후강판의 대판으로부터 제품 치수 측정을 행한다.
또한, 마무리 압연에 있어서는, 온도계가 압연기의 상류측 또는 하류측 중 어느 한쪽에 있는 경우라도, 측정한 온도를 이용하여, 제어 압연의 개시 온도 및 압연 마무리 온도로서 활용할 수 있다.
즉, 제어 압연은, 마무리 압연의 1패스 째로부터 반드시 개시한다고는 할 수 없고, 복수 패스 압연한 후 실시되는 경우가 많다. 그 경우, 마무리 압연기의 상류측 또는 하류측 중 어느 한쪽에 있는 온도계를 이용하여, 제어 압연에 적절한 온도에 도달했는지 아닌지의 판정을 할 수 있고, 이에 따라 제어 압연 개시시의 온도를 특정 가능하며, 또한, 압연 종료시의 압연 마무리 온도도 측정할 수 있는 것이다.
또한, 마무리 압연기를 공(空) 패스로 통과시키는 경우도 있어, 제어 압연 개시시의 패스가 제조 라인의 통판 방향으로 한정되는 것도 아니며, 온도계가 압연기의 상류측 또는 하류측 중 어느 한쪽에 있는 경우라도, 제어 압연의 당초의 압연 패스를 온도계 설치 방향으로부터 개시하면, 제어 압연의 개시 온도를 측정할 수 있고, 또한, 최종 패스를 온도계 설치 방향에서 종료시키면, 압연 마무리 온도를 측정할 수 있는 것이다.
이하, 본 발명의 후강판의 재질 보증 시스템 및 그의 설비의 구체적인 실시 형태에 대해서, 도면을 이용하여 설명한다.
(제1 실시 형태)
도 2, 3은, 조업 관리 온도와, 온도 실적 해석 PC(14a)로 들어간 온도 측정 실적을 비교하여 제품 출하의 판단을 행하는 온도 판정 업무를, 당해 업무를 지원하기 위한 PC 표시 화면(도 3)의 작성 순서(도 2)로서 설명한다.
우선, 전술한 온도 측정 수단으로 전면의 온도를 측정하고(S11), 온도 해석 수단으로 강판 전면, 대판(24)의 온도 MAP을 작성한다(S12).
그리고, 전단 실적에 기초하여, 도 3에 나타내는 바와 같이, 당해 대판(24)의 톱(top)으로부터 시재(trial material; 25), 미들(middle)로부터 시재(26), 보텀(bottom)으로부터 시재(27), 제품(소판(28, 29, 30, 31))의 블랭크 레이아웃(blank layout)을 행한다(S13).
또한, 시재 위치의 온도를 온도 MAP으로부터 산출하고, 재료 시험 실적을 상관지음으로써 품질 설계 및 재질 예측 모델의 정밀도를 향상시키는 것이 가능해진다.
실적 온도가 조업 관리 온도로부터 벗어난 영역, 온도 판정 NG(no-good) 부분은 굵은 테두리(32, 33)로 둘러싸고(S14), 메시(mesh) 대표 온도를 구하여(S15), 화면에 표시한다(S16). 메시 대표 온도는 메시 내의 평균 온도로 하고, 메시는 용도에 따라 적절히 선정하지만 50∼1000㎜의 크기가 바람직하다.
여기에서, 메시란, 강판의 전면의 온도 MAP을 작성하기 위해, 강판의 전면을 소영역으로 분할했을 때의 하나의 소영역을 가리키고 있다.
도 4는, 온도 판정 NG 부분이 소판에 발생한 경우의 당해 부분의 처리 방법을 설명하는 플로우 차트로, 스텝 S21∼24은 도 2의 스텝 S11∼14에 준한다. 온도 판정의 NG 부분이 소판에 포함되는 경우는, NG 보류로 하고(S25), DB형(데이터 베이스형) 재질 예측 모델로 재질의 좋고 나쁨의 판정을 행하고(S26), 합격인 경우는 보류를 해제하여 블랭크 레이아웃을 행한다.
도 5에 도 4에 의한 플로우 차트에 따라서, 소판(30, 31) 내의 NG 부분(32, 33)을 판정하고, NG 부분(33)이 합격이 된 경우의 PC 표시 화면의 일 예를 나타낸다.
한편, 온도 판정의 NG 부분이 대판에 포함되는 경우는 NG 처리로 하고, 양질 범위 내에서 제품 채취를 행하도록 블랭크 레이아웃을 수정하고(S7), 제품 채취를 행한다(S8).
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 재질 보증 시스템은, 정밀도 좋게 측정된 강판 전면의 온도 분포와 실적치를 기초로 재질 예측을 행하고, 예측 정밀도가 높은 DB(database)형 재질 예측 모델을 이용하기 때문에, 전면이 재질 보증된 제품을 출하하는 것이 가능하다(S9). 또한, 형상을 전면에 걸쳐 개선하는 것도 가능해진다.
또한, 도 3 및 도 5는 본 발명에 따른 재질 보증 시스템의 일 순서로 얻어지는 PC 표시 화면의 일 예로, 기술자가 본 시스템에 개입하는 것을 지원하는 것이 목적이지만, 모든 순서를 자동 제어로 행하여, 기술자가 개입하지 않는 시스템으로 하는 것도 가능하다.
본 발명에 의하면, 재료 시험(material test)의 불합격률(reject ratio)이 0.08％에서 0.06％로 저하되고, 휨 수정의 시간이 20％ 저감되고, 강판의 형상 불량이 10％ 억지되는 등의 효과가 얻어진다.
(제2 실시 형태)
본 실시 형태에 따른 후강판의 재질 보증 시스템의 처리 플로우를 도 8에 나타낸다. 여기에서는, 온도 실적 해석 프로세스 컴퓨터(14)로 들어가 해석된 온도 측정·해석 결과(온도 MAP)와 그것에 대하여 설정한 온도 문턱값을 비교하여, 제품 출하의 적부 판단을 행하도록 하고 있다. 또한, 도 3은 당해 처리를 시각 표시하기 위한 프로세스 컴퓨터 화면이다.
우선, 전술한 온도 측정 수단과 온도 해석 수단으로 후강판의 상면 전면의 온도 또는 강판의 하면 전면의 온도를 측정·해석하고(S1), 온도 해석 수단으로 후강판(대판(24))의 상면 전면의 온도 MAP 또는 강판의 하면 전면의 온도 MAP을 작성한다(S2). 여기에서, 온도 MAP의 메시의 크기는 용도에 따라 적절히 선정하지만, 가능하면 50∼1000mm의 범위가 바람직하다. 덧붙여서, 온도 MAP의 메시란, 강판 전면의 온도 MAP을 작성하기 위해, 강판의 전면을 소영역으로 분할했을 때의 하나의 소영역을 가리킨다.
또한, 판두께가 두꺼운 극후강판 등과 같이 판두께 방향의 온도 분포가 필요한 경우는, 상기 (S2)에 있어서, 강판의 상면 전면의 온도 MAP과, 강판의 하면 전면의 온도 MAP과, 판두께 방향 특정 위치의 온도 MAP을 작성한다. 그때에는, 상기 (S1)에 있어서, 후강판의 상면 전면의 온도 및 강판의 하면 전면의 온도를 측정·해석한다.
다음으로, 도 3에 나타내는 바와 같이, 당해 대판(24)에 대하여, 재료 시험용 선단 채취재(25), 재료 시험용 중앙부 채취재(26), 재료 시험용 미단 채취재(27), 제품(소판(28, 29, 30, 31))의 블랭크 레이아웃의 할당을 행한다(S3).
또한, 재료 시험용 채취 위치의 온도를 온도 MAP으로부터 산출하고, 재료 시험 결과와 온도 MAP을 상관지음으로써, 후강판의 품질 설계 및 재질 예측의 정밀도를 향상시키는 것이 가능해진다.
다음으로, 작성한 온도 MAP에 대응하도록, 각 장치 상류측 또는 하류측마다 특정의 허용 온도 범위를 나타내는 온도 상하한치(온도 문턱값)를 설정하고, 온도가 이 온도 문턱값으로부터 벗어난 영역은 굵은 테두리(32, 33)로 둘러싼다(S4).
또한, 허용 온도 범위 외의 굵은 테두리 부분에 대해서, 다른 요구가 엄격하지 않은 제품으로의 전용이 가능한 경우는, 제품에 따른 채취 위치를 변경하여 다시 할당해도 좋다(S5).
그리고, 온도가 온도 문턱값 내인 것을 제품으로서 채취한다(S6).
이와 같이 하여, 본 실시 형태에 따른 후강판의 재질 보증 시스템은, 정밀도 좋게 측정·해석된 후강판 전면의 온도 분포를 MAP화하여 이용하고, 그리고, 온도 실적치(온도 실측치)를 기초로 재질 예측을 행하기 때문에, 전면 재질 보증된 제품을 출하하는 것이 가능하다. 또한, 형상(평탄도 등)도 전면에 걸쳐 개선하는 것도 가능해진다. 종래의 재질 판정·보증 방법에서는, 대판으로부터 채취한 제품 중에 재질 불량 부분이 어느 정도(예를 들면 0.8％ 정도) 혼입하여, 대판으로부터 제품을 새로 만들 수밖에 없어, 재차 제품을 다시 채취하기 위한 시간이 걸리고, 또한, 새로 채취한 잔재는 스크랩할 수밖에 없어, 현저하게 수율을 저하시키고 있었지만, 본 실시 형태에 의하면, 재질 판정에 있어서의 재질 불량 부분이 거의 0으로 현저하게 저감되고, 그리고, 채취한 제품은 확실하게 재질 보증이 가능해져, 능률 좋고 수율도 양호하며, 또한 부차적으로, 후강판의 형상 불량이 억지되는 등의 효과가 얻어져, 그 효과가 현저하게 크다.
(제3 실시 형태)
도 9에, 본 실시 형태에 따른 후강판의 재질 보증 시스템의 처리 플로우의 일 예를 나타낸다. 여기에서는, 온도 실적 해석 프로세스 컴퓨터(14)로 들어가 해석된 온도 측정·해석 결과(온도 MAP)와, 온도 MAP의 작성으로 구한 온도 이력과, 그 온도 이력에 대하여 설정한 허용 범위에 기초하여, 제품 출하의 적부 판단을 행하도록 하고 있다. 또한, 도 3은, 당해 처리를 시각 표시하기 위한 프로세스 컴퓨터 화면이다.
우선, 전술한 온도 측정 수단과 온도 해석 수단으로 후강판의 상면 전면의 온도 또는 강판의 하면 전면의 온도를 측정·해석하고(S1), 온도 해석 수단으로 후강판(대판(24))의 상면 전면의 온도 MAP 또는/및 강판의 하면 전면의 온도 MAP을 작성한다(S2). 여기에서, 온도 MAP의 메시의 크기는 용도에 따라 적절히 선정하지만, 가능하면 50∼1000mm의 범위가 바람직하다. 덧붙여서, 온도 MAP의 메시란, 강판 전면의 온도 MAP을 작성하기 위해, 강판의 전면을 소영역으로 분할했을 때의 하나의 소영역을 가리킨다.
또한, 판두께가 두꺼운 극후강판 등과 같이 판두께 방향의 온도 분포가 필요한 경우는, 상기 (S2)에 있어서, 강판의 상면 전면의 온도 MAP과, 강판의 하면 전면의 온도 MAP과, 판두께 방향의 특정 위치의 온도 MAP을 작성한다. 그때에는, 상기 (S1)에 있어서, 후강판의 상면 전면의 온도 및 강판의 하면 전면의 온도를 측정·해석한다.
다음으로, 도 3에 나타내는 바와 같이, 당해 대판(24)에 대하여, 재료 시험용 선단 채취재(25), 재료 시험용 중앙부 채취재(26), 재료 시험용 미단 채취재(27), 제품(소판(28, 29, 30, 31))의 블랭크 레이아웃의 할당을 행한다(S3).
다음으로, 온도 MAP의 작성에 이용한 각 장치의 상류측 또는/및 하류측을 통과하는 후강판의 온도 데이터로부터 후강판의 온도 이력을 구함과 아울러, 각 장치 상류측 또는/및 하류측에서의 허용 온도 범위를 조합하여 온도 이력의 허용 범위를 설정하고, 온도 이력이 허용 범위로부터 벗어난 영역은 굵은 테두리(32, 33)로 둘러싼다(S4).
또한, 온도 이력의 허용 범위 외의 굵은 테두리 부분에 대해서는, 다른 요구가 엄격하지 않은 제품으로의 전용이 가능한 경우, 제품에 따라서 채취 위치를 변경하여 다시 할당해도 좋다(S5).
그리고, 온도가 허용 온도 범위 내인 소판을 제품으로서 채취한다(S6).
도 10에, 본 실시 형태에 따른 후강판의 재질 보증 시스템의 처리 플로우의 다른 예를 나타낸다.
여기에서는, 도 10에 나타내는 바와 같이, 전면의 온도 측정·해석(S1), 온도 MAP 작성(S2), 제품 위치 및 시험편 위치의 할당(S3)을 도 9와 동일하게 행하고, 그 후, 1차 판정으로서, 각 장치 상류측 또는 하류측의 특정 위치에 있어서의 온도에 대해서, 온도 문턱값을 설정하여 재질 판정을 행하고, 이 온도 문턱값을 벗어난 영역을 굵은 테두리로 표시한다(S7). 그 후에, 2차 판정으로서, 이 굵은 테두리 부분에 대해서, 적어도 일부는 상기의 온도 문턱값보다 넓은 허용 범위를 갖는 온도 이력의 허용 범위를 채용하여, 각 장치 상류측 또는 하류측의 복수 위치에서의 온도 이력을 구하고, 상기의 온도 이력 허용 범위에 기초하여 제품 채취 위치를 정하고(S8), 요구가 엄격하지 않은 제품으로의 전용도 가능하다.
그리고, 1차 판정에서 온도가 온도 문턱값 내였던 소판과, 2차 판정에서 온도 이력이 온도 이력 허용 범위 내였던 소판을 제품으로서 채취한다(S9).
도 11에, 본 실시 형태에 따른 후강판의 재질 보증 시스템의 처리 플로우의 다른 예를 나타낸다.
여기에서는, 도 11에 나타내는 바와 같이, 전면의 온도 측정·해석(S1), 온도 MAP 작성(S2), 제품 위치 및 시험편 위치의 할당(S3)을 도 9와 동일하게 행하고, 그 후, 1차 판정으로서, 각 장치 상류측 또는 하류측을 통과하는 온도 이력을 구하고, 각 장치 상류측 또는 하류측의 허용 온도 범위를 조합한 온도 이력 허용 범위를 설정하여 재질 판정하고, 온도 이력이 온도 이력 허용 범위로부터 벗어난 영역을 굵은 테두리로 표시한다(S10). 그 후에, 2차 판정으로서, 이 굵은 테두리 부분에 대해서, 적어도 일부는 상기의 온도 이력 허용 범위보다 넓은 허용 범위를 갖는 온도 문턱값을 새로 채용하고, 각 장치의 상류측 또는 하류측의 특정 위치에 있어서의 온도와, 상기의 온도 문턱값에 기초하여 제품 채취 위치를 정하고(S11), 요구가 엄격하지 않은 제품으로의 전용도 가능하다.
그리고, 1차 판정에서 온도 이력이 온도 이력 허용 범위 내였던 소판과, 2차 판정에서 온도가 온도 문턱값 내였던 소판을 제품으로서 채취한다(S12).
이와 같이 하여, 본 실시 형태에 따른 후강판의 재질 보증 시스템은, 정밀도 좋게 측정·해석된 후강판 전면의 온도 분포를 MAP화 하여 이용하고, 그리고, 온도 실적치(온도 실측치)를 기초로 재질 예측을 행하기 때문에, 전면 재질 보증된 제품을 출하하는 것이 가능하다. 또한, 형상(평탄도 등)도 전면에 걸쳐 개선하는 것도 가능해진다.
종래의 재질 판정·보증 방법에서는, 대판으로부터 채취한 제품 중에 재질 불량 부분이 어느 정도(예를 들면 0.8％ 정도) 혼입하여, 대판으로부터 제품을 다시 만들 수밖에 없어, 재차 제품을 다시 채취하기 위한 시간이 걸리고, 또한, 다시 채취한 잔재는 스크랩할 수밖에 없어, 현저하게 수율을 저하시키고 있었지만, 본 실시 형태에 의하면, 재질 판정에 있어서의 재질 불량 부분이 거의 0으로 현저하게 저감되고, 그리고, 채취한 제품은 확실하게 재질 보증이 가능하다.
(제4 실시 형태)
도 12에, 본 실시 형태에 따른 후강판의 재질 보증 시스템의 처리 플로우의 일 예를 나타낸다. 여기에서는, 온도 실적 해석 프로세스 컴퓨터(14)로 들어가 해석된 온도 측정·해석 결과(온도 MAP)와, 그것에 대한 재질 예측 모델에 의한 재질 예측에 의해, 제품 출하의 적부 판단을 행하도록 하고 있다. 또한, 도 3은 당해 처리를 시각 표시하기 위한 프로세스 컴퓨터 화면이다.
우선, 전술한 온도 측정 수단과 온도 해석 수단으로 후강판의 상면 전면의 온도 또는 강판의 하면 전면의 온도를 측정·해석하고(S1), 온도 해석 수단으로 후강판(대판(24))의 상면 전면의 온도 MAP 또는 강판의 하면 전면의 온도 MAP을 작성한다(S2). 여기에서, 온도 MAP의 메시의 크기는 용도에 따라 적절히 선정하지만, 가능하면 50∼1000mm의 범위가 바람직하다. 덧붙여서, 온도 MAP의 메시란, 강판 전면의 온도 MAP을 작성하기 위해, 강판의 전면을 소영역으로 분할했을 때의 하나의 소영역을 가리킨다.
또한, 판두께가 두꺼운 극후강판 등과 같이 판두께 방향의 온도 분포가 필요한 경우는, 상기 (S2)에 있어서, 강판의 상면 전면의 온도 MAP과, 강판의 하면 전면의 온도 MAP과, 판두께 방향 특정 위치의 온도 MAP을 작성한다. 그때에는, 상기 (S1)에 있어서, 후강판의 상면 전면의 온도 및 강판의 하면 전면의 온도를 측정·해석한다.
다음으로, 도 3에 나타내는 바와 같이, 당해 대판(24)에 대하여, 재료 시험용 선단 채취재(25), 재료 시험용 중앙부 채취재(26), 재료 시험용 미단 채취재(27), 제품(소판(28, 29, 30, 31))의 블랭크 레이아웃의 할당을 행한다(S3).
다음으로, 작성한 온도 MAP에 대하여, 재질 예측 모델을 이용하여, 온도가 소망하는 재질이 얻어진다고 예측되는 온도 범위(허용 온도 범위)인지 아닌지를 판정하고, 온도가 허용 온도 범위로부터 벗어난 영역은 굵은 테두리(32, 33)로 둘러싼다(S4).
또한, 허용 온도 범위 외의 굵은 테두리 부분에 대해서는, 다른 요구가 엄격하지 않은 제품으로의 전용이 가능한 경우, 제품에 따른 채취 위치를 변경하여 다시 할당해도 좋다(S5).
그리고, 온도가 허용 온도 범위 내인 것을 제품으로서 채취한다(S6).
도 13에, 본 실시 형태에 따른 후강판의 재질 보증 시스템의 처리 플로우의 다른 예를 나타낸다.
여기에서는, 도 13에 나타내는 바와 같이, 전면의 온도 측정·해석(S1), 온도 MAP 작성(S2), 제품 위치 및 시험편 위치의 할당(S3)을 도 12와 동일하게 행하고, 그 후, 1차 판정으로서, 각 장치 상류측 또는 하류측의 특정 위치에 있어서의 온도에 대해서, 온도 문턱값(1차 허용 온도 범위)을 설정하여 재질 판정을 행하고, 온도 문턱값에 의해 판정한 1차 온도 허용 범위 외의 영역을 굵은 테두리로 표시한다(S7). 그 후에, 이 굵은 테두리 부분에 대해서, 2차 판정으로서, 적어도 일부가 1차 허용 온도 범위보다 넓은 2차 허용 온도 범위를 설정하고, 상기의 온도 MAP과 재질 예측 모델을 활용하여 2차 허용 온도 범위에서의 합격 여부 판정을 하고, 제품 채취 위치를 정하여(S8), 요구가 엄격하지 않은 제품으로의 전용도 가능하다.
그리고, 허용 온도 범위 내(1차 허용 온도 범위 내와 2차 허용 온도 범위 내)였던 소판을 제품으로서 채취한다(S9).
도 14에, 본 실시 형태에 따른 후강판의 재질 보증 시스템의 처리 플로우의 다른 예를 나타낸다.
여기에서는, 도 14에 나타내는 바와 같이, 전면의 온도 측정·해석(S1), 온도 MAP 작성(S2), 제품 위치 및 시험편 위치의 할당(S3)을 도 12와 동일하게 행하고, 그 후, 1차 판정으로서, 각 장치 상류측 또는 하류측의 특정 위치에 있어서의 온도에 대해서, 상기의 온도 MAP과 재질 예측 모델을 활용하여 합격 여부 판정을 행하고, 허용 온도 범위(1차 허용 온도 범위) 외의 영역을 굵은 테두리로 표시한다(S10). 그 후에, 이 굵은 테두리 부분에 대해서, 2차 판정으로서, 적어도 일부가 1차 허용 온도 범위보다 넓은 2차 허용 온도 범위(온도 문턱값)를 설정하여 합격 여부 판정하고, 제품 채취 위치를 정하여(S11), 요구가 엄격하지 않는 제품으로의 전용도 가능하다.
그리고, 허용 온도 범위 내(1차 허용 온도 범위 내와 2차 허용 온도 범위 내)였던 소판을 제품으로서 채취한다(S12).
이와 같이 하여, 본 실시 형태에 따른 후강판의 재질 보증 시스템은, 정밀도 좋게 측정·해석된 후강판 전면의 온도 분포를 MAP화 하여 이용하고, 그리고, 온도 실적치(온도 실측치)를 기초로 재질 예측을 행하기 때문에, 전면 재질 보증된 제품을 출하하는 것이 가능하다. 또한, 형상(평탄도 등)도 전면에 걸쳐 개선하는 것도 가능해진다.
종래의 재질 판정·보증 방법에서는, 대판으로부터 채취한 제품 중에 재질 불량 부분이 어느 정도(예를 들면 0.8％ 정도) 혼입하여, 대판으로부터 제품을 다시 만들 수밖에 없어, 재차 제품을 다시 채취하기 위한 시간이 걸리고, 또한, 다시 채취한 잔재는 스크랩할 수밖에 없어, 현저하게 수율을 저하시키고 있었지만, 본 실시 형태에 의하면, 재질 판정에 있어서의 재질 불량 부분이 거의 0으로 현저하게 저감되고, 그리고, 채취한 제품은 확실하게 재질 보증이 가능하다.
(제5 실시 형태)
도 23에, 전술한 강판 온도의 측정 수단을 구비한 본 발명에 따른 온도 측정 시스템의 개요를 나타낸다. 도 23에 있어서, 부호 1은 가열로, 부호 2는 마무리 압연기, 부호 3은 강판, 부호 4는 CR 냉각 샤워, 부호 5는 냉각 장치, 부호 6a, 6b, 6c, 6d는 주사형 방사 온도계로, 주사형 방사 온도계(6c)는 고온 측정용, 주사형 방사 온도계(6d)는 저온 측정용, 부호 8, 8a, 8b, 8c, 8d는 광섬유 방사 온도계로, 광섬유 방사 온도계(8c)는 고온 측정용, 광섬유 방사 온도계(8d)는 저온 측정용, 부호 7, 7a, 7b, 7c, 7d는 스폿형 방사 온도계, 부호 11은 제어 압연 개시 온도＋마무리 온도 수집 PC, 부호 12는 냉각 개시 온도 수집 PC, 부호 13은 냉각 정지 온도 수집 PC, 부호 14, 14a는 온도 실적 해석 PC, 부호 17은 형상 불량 방지 제어를 나타낸다.
후강판의 제조 라인은, 가열로(1), 마무리 압연기(2), CR 냉각 샤워(4) 및, 냉각 장치(5)를 구비하고, 도면은 강판(3)이 마무리 압연기(2)와 CR 냉각 샤워(4)의 사이에 위치하고 있는 상태를 나타낸다.
마무리 압연기의 상류측 및 하류측에 배치된 스폿형 방사 온도계(7 및 7a), 하류측에 배치된 주사형 방사 온도계(6a)와 광섬유 방사 온도계(8a)로 구성된 강판 온도의 측정 수단에서 측정된 온도는, 제어 압연 개시 온도＋마무리 온도 수집 PC(11)로 입력된다.
냉각 장치(5)의 상류측에 배치된 스폿형 방사 온도계(7b)와 주사형 방사 온도계(6b)와 광섬유 방사 온도계(8b)에서 측정된 온도는, 냉각 개시 온도 수집 PC(12)로 입력된다.
냉각 장치(5)의 하류측에 배치된 스폿형 방사 온도계(7c, 7d)와, 주사형 방사 온도계(6c, 6d)와, 광섬유 방사 온도계(8c, 8d)로 구성된 강판 온도의 측정 수단에서 측정된 온도는 냉각 정지 온도 수집 PC(13)로 입력된다.
제어 압연 개시 온도＋마무리 온도 수집 PC(11), 냉각 개시 온도 수집 PC(12) 및, 냉각 정지 온도 수집 PC(13)는, 각각 강판의 상면 온도 수집 PC(15)와 강판의 하면 온도 수집 PC(16)로 구성되고, 강판 상면의 온도와 강판의 하면의 온도의 각각이 온도 실적 해석 PC(14a)로 입력된다.
실기(actual equipment) 생산에 있어서는, 조업 관리 온도(제어 압연의 개시 온도, 강판 마무리 온도, 냉각의 개시 온도, 냉각의 정지 온도) 범위와 온도 실적 해석 PC(14a)로 들어간 온도 측정 실적을 비교하여 품질 판정을 실시함으로써, 전면의 재질을 보증한다.
도 24는 도 23에 나타낸 온도 측정 수단을 이용하여, 치수 형상이 우수한 후강판을 제조하는 방법을 설명하는 도면으로, 압연기(2), 가속 냉각 장치(5)의 바로 근처의 하류측에 있어서 강판 상면, 강판의 하면의 온도를, 주사형 방사 온도계(6), 광섬유 방사 온도계(8)로 측정하는 예를 나타내고 있다.
강판의 하면 온도 수집 PC(16), 강판의 상면 온도 수집 PC(15) 및, 온도 실적 해석 PC(14a)는, 측정된 온도로부터 강판의 상면, 강판의 하면에 있어서의 온도 분포를 구한다.
압연기(2), 가속 냉각 장치(5)의 바로 근처의 하류측에는 왜계(歪計, strain indicator)(강판의 치수 형상 측정 장치)를 설치하여, 강판의 치수 형상을 측정하고, 양호한 치수 형상이 얻어지는 온도 분포를 미리 구해 둔다.
실제조(actual manufacturing)에서는, 부호 17에 있어서, 우선, 압연기(2), 냉각 장치(5)의 하류측에 있어서의 온도 분포를 구한다. 당해 온도 분포가 양호한 치수 형상이 얻어지는 경우의 온도 분포와 상위하는 경우, 차재의 제조에서 가열로, 압연기(2), CR 냉각 샤워(4) 및, 가속 냉각 장치(5)의 조업 조건을 조정한다. 가열로에서는, 가열로 내의 상하 온도 및/또는 가열로 내의 상하 가스 유량비, 압연기(2)에서는 상하 롤의 주속 및/또는 디스케일링 수량, CR 냉각 샤워(4) 및 가속 냉각 장치(5)에서는 판 폭 방향, 판 길이 방향의 수량 또는 강판의 상하면의 수량비의 적어도 하나를 제어한다.
본 발명에 의하면, 재료 시험의 불합격률이 0.08％에서 0.06％로 저하되고, 휨 수정 시간이 20％ 저감되고, 강판의 형상 불량이 10％ 억지되는 등의 효과가 얻어진다.
(제6 실시 형태)
도 25에, 전술한 강판 온도 측정 수단을 구비한 본 발명에 따른 후강판의 재질 보증 설비 개요의 일 실시 형태를 나타낸다.
후강판의 제조 라인은, 가열로(1), 마무리 압연기(2), CR 냉각 샤워(4) 및, 가속 냉각 장치(5)를 구비하고, 도 25는 강판(3)이 마무리 압연기(2)와 CR 냉각 샤워(4)의 사이에 위치하고 있는 상태를 나타낸다.
부호 6a, 6b, 6c, 6d는 주사형 방사 온도계로, 주사형 방사 온도계(6a)는 마무리 압연 직후의 강판의 상면의 폭 방향, 길이 방향의 온도 분포를 계측하고, 도 26에 나타내는 바와 같이 그 데이터는 제어 압연 개시 온도＋마무리 온도 수집 PC(process computer)(11)로 보내진다. 주사형 방사 온도계(6b)는 가속 냉각 장치의 상류측에 설치되어 가속 냉각 직전의 강판 상면의 폭 방향, 길이 방향의 온도 분포를 계측하고, 그 데이터는 냉각 개시 온도 수집 PC(12)로 보내진다. 주사형 방사 온도계(6c, 6d)는 가속 냉각 장치의 하류측에 설치되고, 주사형 방사 온도계(6c)는 고온도역 계측용 온도계, 주사형 방사 온도계(6d)는 저온도역 계측용 온도계로서, 모두 가속 냉각 직후의 강판 상면의 폭 방향, 길이 방향의 온도 분포를 계측하고, 그 데이터는 냉각 정지 온도 수집 PC(13)로 보내진다. 주사형 방사 온도계(6c)는 가속 냉각재의, 주사형 방사 온도계(6d)는 직접 켄칭재의 온도 관리에 이용된다.
다음으로, 각 온도계로 계측된 강판 온도 정보가 PC로 보내지는 스텝을 도 26을 이용하여 설명한다. 부호 11은 제어 압연 개시 온도＋마무리 온도 수집 PC, 부호 12는 냉각 개시 온도 수집 PC, 부호 13은 냉각 정지 온도 수집 PC, 부호 14는 온도 실적 해석 PC를 나타낸다.
마무리 압연기의 상류측 및 하류측에 설치된 스폿형 방사 온도계(7, 7a), 마무리 압연기의 하류측에 설치된 주사형 방사 온도계(6a)로 계측된 강판 온도 정보는, 제어 압연 개시 온도＋마무리 온도 수집 PC(11)로 보내져, 제어 압연의 개시 온도, 압연 마무리 온도 등의 압연 온도 관리, 주사형 방사 온도계(6a)로 계측된 압연 직후의 강판 폭 방향, 길이 방향의 강판의 상면의 온도 분포의 관리가 행해진다.
가속 냉각 장치(5)의 상류측에 설치된 스폿형 방사 온도계(7b)와 주사형 방사 온도계(6b)로 계측된 강판 온도 정보는, 냉각 개시 온도 수집 PC(12)로 보내져, 가속 냉각 개시 전의 강판 온도 관리, 강판 폭, 길이 방향의 온도 분포의 관리가 행해진다.
가속 냉각 장치(5)의 하류측에 설치된 스폿형 방사 온도계(7c, 7d)와 주사형 방사 온도계(6c, 6d)로 계측된 강판 온도 정보는, 냉각 정지 온도 수집 PC(13)로 보내져, 가속 냉각의 정지 온도 관리, 강판 폭, 길이 방향의 온도 분포의 관리가 행해진다. 또한, 스폿형 방사 온도계(7c)는 고온도역 계측용 온도계, 스폿형 방사 온도계(7d)는 저온도역 계측용 온도계이다.
이어서, 제어 압연 개시 온도＋마무리 온도 수집 PC(11), 냉각 개시 온도 수집 PC(12) 및, 냉각 정지 온도 수집 PC(13)에 모아진 강판 온도 정보는 온도 실적 해석 PC(14)로 보내진다.
실기 생산에 있어서는, 조업 관리 온도(스폿형 방사 온도계(7, 7a, 7b, 7c, 7d)로부터 얻어지는 제어 압연 개시 온도, 강판 마무리 온도, 냉각 개시 온도, 냉각 정지 온도) 범위와 온도 실적 해석 PC(14)로 들어간 온도 계측 실적을 비교하여, 품질 판정을 실시함으로써, 강판 전체의 재질을 보증한다.
또한, 온도 실적 해석 PC(14)에서는, 마무리 압연기의 상류측 및 하류측, 가속 냉각 장치의 상류측 및 하류측의 온도 전체를 파악하여, 특정의 문턱값, 온도 허용 범위, 재질 모델 등으로부터 재질을 판정하여, 대판으로부터의 소망하는 재질을 확보할 수 있는 절출(trimmed) 부분의 정보 등을 출력한다.
또한, 강판 폭 방향 및 강판 길이 방향의 온도 분포로부터, 가속 냉각 장치의 수량(water flow rate)을 강판 폭 방향 및 강판 길이 방향에서 제어함으로써, 냉각 불균일에 의한 형상 불량이나 재질 불량을 저감할 수 있다.
본 발명에 의하면, 재료 시험의 불합격률이 종래보다 약 30％ 저감되고, 휨 수정 시간이 약 20％ 저감되고, 강판의 형상 불량이 약 10％ 억지되는 등의 효과가 얻어졌다.
(제7 실시 형태)
도 27에, 전술한 강판 온도의 측정 수단을 구비한 본 발명에 따른 후강판의재질 보증 설비 개요의 일 실시 형태를 나타낸다.
후강판의 제조 라인은, 가열로(1), 마무리 압연기(2), CR 냉각 샤워(4) 및, 가속 냉각 장치(5)를 구비하고, 도 27은 강판(3)이 마무리 압연기(2)와 CR 냉각 샤워(4)의 사이에 위치하고 있는 상태를 나타낸다. 부호 8a, 8b, 8c, 8d는 광섬유 방사 온도계로, 광섬유 방사 온도계(8a)는 마무리 압연 직후의 강판 하면의 폭 방향, 길이 방향의 온도 분포를 계측하고, 도 28에 나타내는 바와 같이, 그 데이터는 제어 압연 개시 온도＋마무리 온도 수집 PC(11)로 보내진다. 광섬유 방사 온도계(8b)는 가속 냉각 장치의 상류측에 설치되어 가속 냉각 직전의 강판 하면의 폭 방향, 길이 방향의 온도 분포를 계측하고, 그 데이터는 냉각 개시 온도 수집 PC(12)로 보내진다. 광섬유 방사 온도계(8c, 8d)는 가속 냉각 장치의 하류측에 설치되고, 광섬유 방사 온도계(8c)는 고온도역 계측용 온도계, 광섬유 방사 온도계(8d)는 저온도역 계측용 온도계로서, 모두 가속 냉각 직후의 강판 하면의 폭 방향, 길이 방향의 온도 분포를 계측하고, 그 데이터는 냉각 정지 온도 수집 PC(13)로 보내진다. 광섬유 방사 온도계(8c)는 가속 냉각재의, 광섬유 방사 온도계(8d)는 직접 켄칭재의 온도 관리에 이용된다.
다음으로, 각 온도계로 계측된 강판 하면의 온도 정보가 PC로 보내지는 스텝을 도 28을 이용하여 설명한다. 부호 11은 제어 압연 개시 온도＋마무리 온도 수집 PC, 부호 12는 냉각 개시 온도 수집 PC, 부호 13은 냉각 정지 온도 수집 PC, 부호 14는 온도 실적 해석 PC를 나타낸다. 마무리 압연기의 하류측에서 반송 라인 하면측에 설치된 광섬유 방사 온도계(8a)로 계측된 강판 하면의 온도 정보는, 마무리 온도 수집 PC(11)로 보내져, 압연 온도, 압연 종료 온도 등의 압연 온도 관리, 광섬유 방사 온도계(8a)로 계측된 압연 직후의 강판 하면 폭 방향, 길이 방향의 온도 분포의 관리가 행해진다.
가속 냉각 장치(5)의 상류측에 설치된 광섬유 방사 온도계(8b)로 계측된 강판 하면의 온도 정보는, 냉각 개시 온도 수집 PC(12)로 보내져, 가속 냉각 개시 전의 강판 하면의 온도 관리, 강판 하면의 폭, 길이 방향의 온도 분포의 관리가 행해진다.
가속 냉각 장치(5)의 하류측에 설치된 광섬유 방사 온도계(8c, 8d)로 계측된 강판 하면의 온도 정보는, 냉각 정지 온도 수집 PC(13)로 보내져, 가속 냉각의 정지 온도 관리, 강판 하면 폭, 길이 방향의 온도 분포의 관리가 행해진다. 또한, 광섬유 방사 온도계(8c)는 고온도역 계측용 온도계, 광섬유 방사 온도계(8d)는 저온도역 계측용 온도계이다.
이어서, 제어 압연 개시 온도＋마무리 온도 수집 PC(11), 냉각 개시 온도 수집 PC(12) 및, 냉각 정지 온도 수집 PC(13)에 모아진 강판 하면의 온도 정보는 온도 실적 해석 PC(14)로 보내진다.
실기 생산에 있어서는, 조업 관리 온도(광섬유형 방사 온도계로부터 얻어지는 강판 마무리 온도, 냉각의 개시 온도, 냉각의 정지 온도) 범위와 온도 실적 해석 PC(14)로 들어간 온도 계측 실적을 비교하여, 품질 판정을 실시함으로써, 강판 전체의 재질을 보증한다. 또한, 온도 실적 해석 PC(14)에서는, 마무리 압연기 하류측(하류측), 가속 냉각 장치 상하류측(상류측 및 하류측)의 온도 전체를 파악하여, 특정의 문턱값, 온도 허용 범위, 재질 모델 등으로부터 재질을 판정하여, 대판으로부터의 소망하는 재질을 확보할 수 있는 절출 부분의 정보 등을 출력한다.
또한, 강판 하면의 폭 방향 및 길이 방향의 온도 분포로부터, 가속 냉각 장치의 강판 하면측의 수량을 강판 하면의 폭 방향에서, 또는, 강판 폭 방향 및 강판 길이 방향의 온도 분포로부터, 가속 냉각 장치의 수량을 강판 폭 방향 및 강판 길이 방향에서 제어함으로써, 냉각 불균일에 의한 형상 불량이나 재질 불량을 저감할 수 있다.
본 발명에 의하면, 재료 시험의 불합격률이 종래보다 약 30％ 저감되고, 휨 수정 시간이 약 20％ 저감되고, 강판의 형상 불량이 약 10％ 억지되는 등의 효과가 얻어졌다.
(제8 실시 형태)
도 29에, 전술한 강판 온도의 측정 수단을 구비한 본 발명에 따른 후강판의 재질 보증 설비 개요의 일 실시 형태를, 도 30에 본 발명에 따른 온도 측정 수단의 구성의 일부를 나타낸다.
후강판의 제조 라인은, 가열로(1), 마무리 압연기(2), CR 냉각 샤워(4) 및, 가속 냉각 장치(5)를 구비하고, 도 29는 강판(3)이, 마무리 압연기(2)와 CR 냉각 샤워(4)의 사이에 위치하고 있는 상태를 나타낸다.
부호 7a∼7d는 스폿형 방사 온도계, 부호 6a∼6d는 주사형 방사 온도계로, 스폿형 방사 온도계(7a)는 마무리 압연 직후의 강판 길이 방향의 온도 분포를 계측하고, 주사형 방사 온도계(6a)는 마무리 압연 직후의 강판 상면의 폭 방향, 길이 방향의 온도 분포를 계측하고, 도 30에 나타내는 바와 같이, 그 데이터는 제어 압연 개시 온도＋마무리 온도 수집 PC(11)로 보내진다. 스폿형 방사 온도계(7b), 주사형 방사 온도계(6b)는 가속 냉각 장치의 상류측에 설치되고, 주사형 방사 온도계(6b)는 가속 냉각 직전의 강판 상면의 폭 방향, 길이 방향의 온도 분포를, 스폿형 방사 온도계(7b)는 길이 방향의 온도 분포를 계측하고, 그 데이터는 냉각 개시 온도 수집 PC(12)로 보내진다. 스폿형 방사 온도계(7c, 7d), 주사형 방사 온도계(6c, 6d)는 가속 냉각 장치의 하류측에 설치되고, 스폿형 방사 온도계(7c), 주사형 방사 온도계(6c)는 고온도역 계측용 온도계, 스폿형 방사 온도계(7d), 스폿형 방사 온도계(6d)는 저온도역 계측용 온도계이며, 주사형 방사 온도계(6c, 6d)는 가속 냉각 직후의 강판 상면의 폭 방향, 길이 방향의 온도 분포를, 스폿형 방사 온도계(7c, 7d)는 길이 방향의 온도 분포를 계측하고, 그 데이터는 냉각 정지 온도 수집 PC(13)로 보내진다. 스폿형 방사 온도계(7c), 주사형 방사 온도계(6c)는 가속 냉각재의, 스폿형 방사 온도계(7d), 주사형 방사 온도계(6d)는 직접 켄칭재의 온도 관리에 각각 이용된다.
부호 8a∼8d는 광섬유 방사 온도계로, 광섬유 방사 온도계(8a)는 마무리 압연 직후의 강판 하면의 폭 방향, 길이 방향의 온도 분포를 계측하고, 그 데이터는 제어 압연 개시 온도＋마무리 온도 수집 PC(11)로 보내진다. 광섬유 방사 온도계(8b)는 가속 냉각 장치의 상류측에 설치되어 가속 냉각 직전의 강판 하면의 폭 방향, 길이 방향의 온도 분포를 계측하고, 그 데이터는 냉각 개시 온도 수집 PC(12)로 보내진다. 광섬유 방사 온도계(8c, 8d)는 가속 냉각 장치의 하류측에 설치되고, 광섬유 방사 온도계(8c)는 고온도역 계측용 온도계, 광섬유 방사 온도계(8d)는 저온도역 계측용 온도계로서, 모두 가속 냉각 직후의 강판 하면의 폭 방향, 길이 방향의 온도 분포를 계측하고, 그 데이터는 냉각 정지 온도 수집 PC(13)로 보내진다. 광섬유 방사 온도계(8c)는 가속 냉각재의, 광섬유 방사 온도계(8d)는 직접 켄칭재의 온도 관리에 이용하면 좋다.
다음으로, 각 온도계로 계측된 강판 온도 정보가 각 PC로 보내지는 스텝을 도 30 및 도 31을 이용하여 설명한다. 부호 11은 제어 압연 개시 온도＋마무리 온도 수집 PC, 부호 12는 냉각 개시 온도 수집 PC, 부호 13은 냉각 정지 온도 수집 PC, 부호 14는 온도 실적 해석 PC를 나타낸다.
마무리 압연기의 하류측에 설치된 스폿형 방사 온도계(7a)와 주사형 방사 온도계(6a)로 계측된 강판 상면의 온도 정보 및 광섬유 방사 온도계(8a)로 계측된 강판 하면의 온도 정보는 강판의 상면 온도 수집 PC(15a) 및 강판의 하면 온도 수집 PC(16a)를 거쳐, 제어 압연 개시 온도＋마무리 온도 수집 PC(11)로 보내져, 압연 개시 온도, 압연 종료 온도 등의 압연 온도 관리, 강판 폭, 길이 방향의 온도 분포의 관리가 행해진다.
가속 냉각 장치(5)의 상류측에 설치된 스폿형 방사 온도계(7b)와 주사형 방사 온도계(6b)로 계측된 강판 상면의 온도 정보 및 광섬유 방사 온도계(8b)로 계측된 강판 하면의 온도 정보는, 강판의 상면 온도 수집 PC(15b) 및 강판의 하면 온도 수집 PC(16b)를 거쳐, 냉각 개시 온도 수집 PC(12)로 보내져, 가속 냉각 개시 전의 강판 온도 관리, 강판 폭, 길이 방향의 온도 분포의 관리가 행해진다.
가속 냉각 장치(5)의 하류측에 설치된 스폿형 방사 온도계(7c, 7d)와 주사형 방사 온도계(6c, 6d)로 계측된 강판 상면의 온도 정보 및 광섬유 방사 온도계(8c, 8d)로 계측된 강판 하면의 온도 정보는, 강판의 상면 온도 수집 PC(15c) 및 강판의 하면 온도 수집 PC(16c)를 거쳐, 냉각 정지 온도 수집 PC(13)로 보내져, 가속 냉각의 정지 온도 관리, 강판 폭, 길이 방향의 온도 분포의 관리가 행해진다.
제어 압연 개시 온도＋마무리 온도 수집 PC(11), 냉각 개시 온도 수집 PC(12) 및, 냉각 정지 온도 수집 PC(13)는 도 31에 나타내는 바와 같이, 제어 압연 개시 온도＋마무리 온도 수집 PC(11)는 강판의 상면 온도 수집 PC(15a)와 강판의 하면 온도 수집 PC(16a)로 구성되고, 냉각 개시 온도 수집 PC(12)는 강판의 상면 온도 수집 PC(15b)와 강판의 하면 온도 수집 PC(16b)로 구성되고, 냉각 정지 온도 수집 PC(13)는 강판의 상면 온도 수집 PC(15c)와 강판의 하면 온도 수집 PC(16c)로 구성되어 있으며, 각 상하면의 온도 수집 PC에 모아진 강판 온도는, 각각, 제어 압연 개시 온도＋마무리 온도 수집 PC(11), 냉각 개시 온도 수집 PC(12) 및, 냉각 정지 온도 수집 PC(13)를 거쳐 온도 실적 해석 PC(14)로 입력된다.
실기 생산에 있어서는, 조업 관리 온도(제어 압연의 개시 온도, 강판 마무리 온도, 냉각의 개시 온도, 냉각의 정지 온도) 범위와 온도 실적 해석 PC(14)로 들어간 온도 측정 실적을 비교하여, 품질 판정을 실시함으로써, 강판 전면의 재질을 보증할 수 있다.
또한, 온도 실적 해석 PC(14)에서는, 마무리 압연기의 하류측, 가속 냉각 장치의 상하류측의 온도 전체를 파악하고, 특정의 문턱값, 온도 허용 범위, 재질 모델로부터 재질을 판정하여, 대판으로부터 소망하는 재질을 확보할 수 있는 절출 부분의 정보를 출력한다.
또한, 상하면의 온도차 실적으로부터 차재 이후의 가열로에서의 슬래브의 상하면의 온도를 조정하고, 강판 폭 방향 및 길이 방향의 온도 분포로부터, 가속 냉각 설비의 수량을 폭 방향 및 길이 방향에서 제어함으로써, 강판 형상의 불량을 저감할 수 있다.
본 발명에 의하면, 재료 시험의 불합격률이 종래보다 약 30％ 저감되고, 강판의 휨 교정 시간이 약 20％ 저감되고, 강판의 형상 불량이 약 10％ 저감되는 등의 효과가 얻어졌다.
(제9 실시 형태)
도 32에, 전술한 강판 온도의 측정 수단을 구비한 본 발명에 따른 후강판의 재질 보증 설비 개요의 일 실시 형태를, 도 33에 본 발명에 따른 온도 정보의 전달 플로우를 나타낸다.
후강판의 제조 라인은, 가열로(1), 마무리 압연기(2), CR 냉각 샤워(4) 및, 가속 냉각 장치(5)를 구비하고, 도 32는 강판(3)이 마무리 압연기(2)와 CR 냉각 샤워(4)의 사이에 위치하고 있는 상태를 나타낸다.
부호 7, 7a, 7c, 7d는 스폿형 방사 온도계, 부호 6a, 6c, 6d는 주사형 방사 온도계로, 스폿형 방사 온도계(7, 7a)는 마무리 압연기의 바로 근처에 설치되어, 압연 중, 압연 종료 온도를 계측하고, 주사형 방사 온도계(6b)는 마무리 압연 직후의 강판 상면의 폭 방향, 길이 방향의 온도 분포를 계측하고, 도 33에 나타내는 바와 같이, 그 데이터는 제어 압연 개시 온도＋마무리 온도 수집 PC(11)로 보내진다. 스폿형 방사 온도계(7c, 7d), 주사형 방사 온도계(6c, 6d)는 가속 냉각 장치의 하류측에 설치되고, 스폿형 방사 온도계(7c), 주사형 방사 온도계(6c)는 고온도역 계측용 온도계, 스폿형 방사 온도계(7d), 주사형 방사 온도계(6d)는 저온도역 계측용 온도계이며, 주사형 방사 온도계(6c, 6d)는 가속 냉각 직후의 강판 상면의 폭 방향, 길이 방향의 온도 분포를, 스폿형 방사 온도계(7c, 7d)는 길이 방향의 온도 분포를 계측하고, 그 데이터는 냉각 정지 온도 수집 PC(13)로 보내진다. 스폿형 방사 온도계(7c), 주사형 방사 온도계(6c)는 가속 냉각재의, 스폿형 방사 온도계(7d), 주사형 방사 온도계(6d)는 직접 켄칭재의 온도 관리에 각각 이용된다.
부호 8, 8a, 8c, 8d는 광섬유 방사 온도계로, 광섬유 방사 온도계(8a)는 마무리 압연 직후의 강판 하면의 폭 방향, 길이 방향의 온도 분포를 계측하고, 그 데이터는 광섬유 방사 온도계(8)와 함께 제어 압연 개시 온도＋마무리 온도 수집 PC(11)로 보내진다. 광섬유 방사 온도계(8c, 8d)는 가속 냉각 장치의 하류측에 설치되고, 광섬유 방사 온도계(8c)는 고온도역 계측용 온도계, 광섬유 방사 온도계(8d)는 저온도역 계측용 온도계이며, 모두 가속 냉각 직후의 강판 하면의 폭 방향, 길이 방향의 온도 분포를 계측하고, 그 데이터는 냉각 정지 온도 수집 PC(13)로 보내진다. 광섬유 방사 온도계(8c)는 가속 냉각재의, 광섬유 방사 온도계(8d)는 직접 켄칭재의 온도 관리에 이용하면 좋다.
다음으로, 각 온도계로 계측된 강판 온도 정보가 각 PC로 보내지는 전달 플로우를 도 33 및 도 34를 이용하여 설명한다. 부호 11은 제어 압연 개시 온도＋마무리 온도 수집 PC, 부호 13은 냉각 정지 온도 수집 PC, 부호 14는 온도 실적 해석 PC를 나타낸다.
마무리 압연기의 상류측 및 하류측에 설치된 스폿형 방사 온도계(7, 7a)와 주사형 방사 온도계(6a)로 계측된 강판 상면의 온도 정보 및 광섬유 방사 온도계(8, 8a)로 계측된 강판 하면의 온도 정보는, 강판의 상면 온도 수집 PC(15a) 및 강판의 하면 온도 수집 PC(16a)를 거쳐, 제어 압연 개시 온도＋마무리 온도 수집 PC(11)로 보내져, 압연 개시 온도, 압연 종료 온도 등의 압연 온도 관리, 강판 폭, 길이 방향의 온도 분포의 관리가 행해진다.
가속 냉각 장치(5)의 하류측에 설치된 스폿형 방사 온도계(7c, 7d)와 주사형 방사 온도계(6c, 6d)로 계측된 강판 상면의 온도 정보 및 광섬유 방사 온도계(8c, 8d)로 계측된 강판 하면의 온도 정보는, 강판의 상면 온도 수집 PC(15c) 및 강판의 하면 온도 수집 PC(16c)를 거쳐, 냉각 정지 온도 수집 PC(13)로 보내져, 가속 냉각의 정지 온도 관리, 강판 폭, 길이 방향의 온도 분포의 관리가 행해진다.
제어 압연 개시 온도＋마무리 온도 수집 PC(11) 및 냉각 정지 온도 수집 PC(13)는 도 34에 나타내는 바와 같이, 각각 강판의 상면 온도 수집 PC(15a, 15c)와 강판의 하면 온도 수집 PC(16a, 16c)로 구성되고, 강판의 상면의 온도와 강판의 하면의 온도의 각각이 온도 실적 해석 PC(14)로 입력된다.
실기 생산에 있어서는, 조업 관리 온도(제어 압연의 개시 온도, 압연 마무리 온도, 냉각의 개시 온도, 냉각의 정지 온도) 범위와 온도 실적 해석 PC(14)로 들어간 온도 측정 실적을 비교하여, 품질 판정을 실시함으로써, 강판 전면의 재질을 보증할 수 있다.
또한, 온도 실적 해석 PC(14)에서는, 마무리 압연기의 하류측, 가속 냉각 장치의 하류측의 온도 전체를 파악하여, 특정한 문턱값, 온도 허용 범위, 재질 모델 등으로부터 재질 판정하고, 대판으로부터 소망하는 재질을 확보할 수 있는 절출 부분의 정보 등을 출력한다.
또한, 상하면의 온도차 실적으로부터 차재 이후의 가열로에서의 슬래브의 상하면의 온도를 조정하고, 강판 폭 방향 및 길이 방향의 온도 분포로부터, 가속 냉각 설비의 수량을 폭 방향 및 길이 방향에서 제어함으로써, 강판 형상의 불량을 저감할 수 있다.
본 발명에 의하면, 재료 시험의 불합격률이 종래보다 약 30％ 저감되고, 강판의 휨 교정 시간이 약 20％ 저감되고, 강판의 형상 불량이 약 10％ 저감되는 등의 효과가 얻어졌다.
(제10 실시 형태)
도 35에, 전술한 강판 온도의 측정 수단을 구비한 본 발명에 따른 후강판의 재질 보증 설비 개요의 일 실시 형태를, 도 36에 본 발명에 따른 온도 정보의 전달 플로우를 설명한다.
후강판의 제조 라인은, 가열로(1), 마무리 압연기(2), CR 냉각 샤워(4) 및, 가속 냉각 장치(5)를 구비하고, 도 35는 강판(3)이 마무리 압연기(2)와 CR 냉각 샤워(4)의 사이에 위치하고 있는 상태를 나타낸다.
부호 7c, 7d는 스폿형 방사 온도계, 부호 6c, 6d는 주사형 방사 온도계로, 스폿형 방사 온도계(7c, 7d), 주사형 방사 온도계(6c, 6d)는 가속 냉각 장치의 하류측에 설치되고, 스폿형 방사 온도계(7c), 주사형 방사 온도계(6c)는 고온도역 계측용 온도계, 스폿형 방사 온도계(7d), 주사형 방사 온도계(6d)는 저온도역 계측용 온도계이며, 주사형 방사 온도계(6c, 6d)는 가속 냉각 직후의 강판 상면의 폭 방향, 길이 방향의 온도 분포를, 스폿형 방사 온도계(7c, 7d)는 길이 방향의 온도 분포를 계측하고, 그 데이터는 냉각 정지 온도 수집 PC(13)로 보내진다. 스폿형 방사 온도계(7c), 주사형 방사 온도계(6c)는 가속 냉각재의, 스폿형 방사 온도계(7d), 주사형 방사 온도계(6d)는 직접 켄칭재의 온도 관리에 각각 이용하면 좋다.
부호 8c, 8d는 광섬유 방사 온도계로, 가속 냉각 장치의 하류측에 설치되고, 광섬유 방사 온도계(8c)는 고온도역 계측용 온도계, 광섬유 방사 온도계(8d)는 저온도역 계측용 온도계이며, 모두 가속 냉각 직후의 강판 하면의 폭 방향, 길이 방향의 온도 분포를 계측하고, 그 데이터는 냉각 정지 온도 수집 PC(13)로 보내진다. 광섬유 방사 온도계(8c)는 가속 냉각재의, 광섬유 방사 온도계(8d)는 직접 켄칭재의 온도 관리에 이용하면 좋다.
다음으로, 각 온도계로 계측된 강판 온도 정보가 각 PC로 보내지는 전달 플로우를 도 36을 이용하여 설명한다. 부호 13은 냉각 정지 온도 수집 PC, 부호 14는 온도 실적 해석 PC를 나타낸다.
가속 냉각 장치(5)의 하류측에 설치된 스폿형 방사 온도계(7c, 7d)와 주사형 방사 온도계(6c, 6d)로 계측된 강판 상면의 온도 정보 및 광섬유 방사 온도계(8c, 8d)로 계측된 강판 하면의 온도 정보는, 냉각 정지 온도 수집 PC(13)로 보내져, 가속 냉각의 정지 온도 관리, 강판 폭, 길이 방향의 온도 분포의 관리가 행해진다.
냉각 정지 온도 수집 PC(13)는 도 37에 나타내는 바와 같이, 강판의 상면 온도 수집 PC(15c)와 강판의 하면 온도 수집 PC(16c)로 구성되고, 강판의 상면의 온도와 강판의 하면의 온도의 각각이 온도 실적 해석 PC(14)로 입력된다.
실기 생산에 있어서는, 조업 관리 온도(냉각의 정지 온도) 범위와 온도 실적 해석 PC(14)로 들어간 온도 측정 실적을 비교하여, 품질 판정을 실시함으로써, 강판 전면의 재질을 보증할 수 있다.
또한, 온도 실적 해석 PC(14)에서는, 가속 냉각 장치의 하류측의 온도 전체를 파악하고, 특정한 문턱값, 온도 허용 범위, 재질 모델 등으로부터 재질을 판정하여, 대판으로부터 소망하는 재질을 확보할 수 있는 절출 부분의 정보를 출력한다.
또한, 상하면의 온도차 실적으로부터 차재 이후의 가열로에서의 슬래브의 상하면의 온도를 조정하고, 강판 폭 방향 및 길이 방향의 온도 분포로부터, 가속 냉각 설비의 수량을 폭 방향 및 길이 방향에서 제어함으로써, 강판 형상의 불량을 저감할 수 있다.
본 발명에 의하면, 재료 시험의 불합격률이 종래보다 약 30％ 저감되고, 강판의 휨 교정 시간이 약 20％ 저감되고, 강판의 형상 불량이 약 10％ 저감되는 등의 효과가 얻어졌다.
(제11 실시 형태)
도 38에, 전술한 강판 온도의 측정 수단을 구비한 본 발명에 따른 후강판의 재질 보증 설비 개요의 일 실시 형태를, 도 39에 본 발명에 따른 온도 측정 정보의 전달 플로우를 설명한다.
후강판의 제조 라인은, 가열로(1), 마무리 압연기(2), CR 냉각 샤워(4) 및, 가속 냉각 장치(5)를 구비하고, 도 38은 강판(3)이 마무리 압연기(2)와 CR 냉각 샤워(4)의 사이에 위치하고 있는 상태를 나타낸다.
부호 7b, 7c, 7d는 스폿형 방사 온도계, 부호 6b, 6c, 6d는 주사형 방사 온도계로, 스폿형 방사 온도계(7b), 주사형 방사 온도계(6b)는 가속 냉각 장치의 상류측에 설치되며, 주사형 방사 온도계(6b)는 가속 냉각 직전의 강판 상면의 폭 방향, 길이 방향의 온도 분포를, 스폿형 방사 온도계(7b)는 길이 방향의 온도 분포를 계측하고, 그 데이터는 냉각 개시 온도 수집 PC(12)로 보내진다. 스폿형 방사 온도계(7c, 7d), 주사형 방사 온도계(6c, 6d)는 가속 냉각 장치의 하류측에 설치되고, 스폿형 방사 온도계(7c), 주사형 방사 온도계(6c)는 고온도역 계측용 온도계, 스폿형 방사 온도계(7d), 주사형 방사 온도계(6d)는 저온도역 계측용 온도계이며, 주사형 방사 온도계(6c, 6d)는 가속 냉각 직후의 강판 상면의 폭 방향, 길이 방향의 온도 분포를, 스폿형 방사 온도계(7c, 7d)는 길이 방향의 온도 분포를 계측하고, 그 데이터는 냉각 정지 온도 수집 PC(13)로 보내진다. 스폿형 방사 온도계(7c), 주사형 방사 온도계(6c)는 가속 냉각재의, 스폿형 방사 온도계(7d), 주사형 방사 온도계(6d)는 직접 켄칭재의 온도 관리에 각각 이용하면 좋다.
부호 8b, 8c, 8d는 광섬유 방사 온도계로, 광섬유 방사 온도계(8b)는 가속 냉각 장치의 상류측에 설치되어 가속 냉각 직전의 강판 하면의 폭 방향, 길이 방향의 온도 분포를 계측하고, 그 데이터는 냉각 개시 온도 수집 PC(12)로 보내진다. 광섬유 방사 온도계(8c, 8d)는 가속 냉각 장치의 하류측에 설치되고, 광섬유 방사 온도계(8c)는 고온도역 계측용 온도계, 광섬유 방사 온도계(8d)는 저온도역 계측용 온도계로서, 모두 가속 냉각 직후의 강판 하면의 폭 방향, 길이 방향의 온도 분포를 계측하고, 그 데이터는 냉각 정지 온도 수집 PC(13)로 보내진다. 광섬유 방사 온도계(8c)는 가속 냉각재의, 광섬유 방사 온도계(8d)는 직접 켄칭재의 온도 관리에 이용하면 좋다.
다음으로, 각 온도계로 계측된 강판 온도 정보가 각 PC로 보내지는 전달 플로우를 도 39 및 도 40을 이용하여 설명한다. 부호 12는 냉각 개시 온도 수집 PC, 부호 13은 냉각 정지 온도 수집 PC, 부호 14는 온도 실적 해석 PC를 나타낸다.
가속 냉각 장치(5)의 상류측에 설치된 스폿형 방사 온도계(7b)와 주사형 방사 온도계(6b)로 계측된 강판 상면의 온도 정보 및 광섬유 방사 온도계(8b)로 계측된 강판 하면의 온도 정보는, 강판의 상면 온도 수집 PC(15b) 및 강판의 하면 온도 수집 PC(16b)를 거쳐 냉각 개시 온도 수집 PC(12)로 들어가고, 온도 실적 해석 PC(14)로 보내져, 가속 냉각 개시 전의 강판 온도 관리, 강판 폭, 길이 방향의 온도 분포의 관리가 행해진다.
가속 냉각 장치(5)의 하류측에 설치된 스폿형 방사 온도계(7c, 7d)와 주사형 방사 온도계(6c, 6d)로 계측된 강판 상면의 온도 정보 및 광섬유 방사 온도계(8c, 8d)로 계측된 강판 하면의 온도 정보는, 강판의 상면 온도 수집 PC(15c) 및 강판의 하면 온도 수집 PC(16c)를 거쳐 냉각 정지 온도 수집 PC(13)로 들어가, 온도 실적 해석 PC(14)로 보내져, 가속 냉각의 정지 온도 관리, 강판 폭, 길이 방향의 온도 분포의 관리가 행해진다.
냉각 개시 온도 수집 PC(12) 및 냉각 정지 온도 수집 PC(13)는 도 40에 나타내는 바와 같이, 냉각 개시 온도 수집 PC(12)는 강판의 상면 온도 수집 PC(15b)와 강판의 하면 온도 수집 PC(16b)로 구성되고, 냉각 정지 온도 수집 PC(13)는 강판의 상면 온도 수집 PC(15c)와 강판의 하면 온도 수집 PC(16c)로 구성되며, 각 상하면의 온도 수집 PC에 모아진 강판 온도는, 각각, 냉각 개시 온도 수집 PC(12) 및 냉각 정지 온도 수집 PC(13)를 거쳐 온도 실적 해석 PC(14)로 입력된다.
실기 생산에 있어서는, 조업 관리 온도(냉각의 개시 온도, 냉각의 정지 온도) 범위와 온도 실적 해석 PC(14)로 들어간 온도 측정 실적을 비교하여, 품질 판정을 실시함으로써, 강판 전면의 재질을 보증할 수 있다.
또한, 온도 실적 해석 PC(14)에서는, 가속 냉각 장치 하류측의 온도 전체를 파악하고, 특정한 문턱값, 온도 허용 범위, 재질 모델 등으로부터 재질을 판정하여, 대판으로부터 소망하는 재질을 확보할 수 있는 절출 부분의 정보를 출력한다.
또한, 상하면의 온도차 실적으로부터 차재 이후의 가열로에서의 슬래브의 상하면의 온도를 조정하고, 강판 폭 방향 및 길이 방향의 온도 분포로부터, 가속 냉각 설비의 수량을 폭 방향 및 길이 방향에서 제어함으로써, 강판 형상의 불량을 저감할 수 있다.
본 발명에 의하면, 재료 시험의 불합격률이 종래보다 약 30％ 저감되고, 강판의 휨 교정 시간이 약 20％ 저감되고, 강판의 형상 불량이 약 10％ 저감되는 등의 효과가 얻어졌다.
(제12 실시 형태)
도 41에, 전술한 강판 온도의 측정 수단을 구비한 본 발명에 따른 후강판의 재질 보증 설비 개요의 일 실시 형태를, 도 42에 본 발명에 따른 온도 정보의 전달 플로우를 나타낸다.
후강판의 제조 라인은, 가열로(1), 마무리 압연기(2), CR 냉각 샤워(4) 및, 가속 냉각 장치(5)를 구비하고, 도 41은 강판(3)이 마무리 압연기(2)와 CR 냉각 샤워(4)의 사이에 위치하고 있는 상태를 나타낸다.
부호 7a, 7c, 7d는 스폿형 방사 온도계, 부호 6a, 6c, 6d는 주사형 방사 온도계로, 스폿형 방사 온도계(7a)는 마무리 압연 직후의 강판 상면의 길이 방향의 온도 분포를 계측하고, 주사형 방사 온도계(6a)는 마무리 압연 직후의 강판 상면의 폭 방향, 길이 방향의 온도 분포를 계측하여, 도 42에 나타내는 바와 같이, 그 데이터는 제어 압연 개시 온도＋마무리 온도 수집 PC(11)로 보내진다. 스폿형 방사 온도계(7c, 7d), 주사형 방사 온도계(6c, 6d)는 가속 냉각 장치의 하류측에 설치되고, 스폿형 방사 온도계(7c), 주사형 방사 온도계(6c)는 고온도역 계측용 온도계, 스폿형 방사 온도계(7d), 주사형 방사 온도계(6d)는 저온도역 계측용 온도계이며, 주사형 방사 온도계(6c, 6d)는 가속 냉각 직후의 강판 상면의 폭 방향, 길이 방향의 온도 분포를, 스폿형 방사 온도계(7c, 7d)는 길이 방향의 온도 분포를 계측하고, 그 데이터는 냉각 정지 온도 수집 PC(13)로 보내진다. 스폿형 방사 온도계(7c), 주사형 방사 온도계(6c)는 가속 냉각재의, 스폿형 방사 온도계(7d), 주사형 방사 온도계(6d)는 직접 켄칭재의 온도 관리에 각각 이용하면 좋다.
부호 8a, 8c, 8d는 광섬유 방사 온도계로, 광섬유 방사 온도계(8a)는 마무리 압연 직후의 강판 하면의 폭 방향, 길이 방향의 온도 분포를 계측하고, 그 데이터는 제어 압연 개시 온도＋마무리 온도 수집 PC(11)로 보내진다. 광섬유 방사 온도계(8c, 8d)는 가속 냉각 장치의 하류측에 설치되고, 광섬유 방사 온도계(8c)는 고온도역 계측용 온도계, 광섬유 방사 온도계(8d)는 저온도역 계측용 온도계로서, 모두 가속 냉각 직후의 강판 하면의 폭 방향, 길이 방향의 온도 분포를 계측하고, 그 데이터는 냉각 정지 온도 수집 PC(13)로 보내진다. 광섬유 방사 온도계(8c)는 가속 냉각재의, 광섬유 방사 온도계(8d)는 직접 켄칭재의 온도 관리에 이용하면 좋다.
다음으로, 각 온도계로 계측된 강판 온도 정보가 각 PC로 보내지는 전달 플로우를 도 42 및 도 43을 이용하여 설명한다. 부호 11은 제어 압연 개시 온도＋마무리 온도 수집 PC, 부호 13은 냉각 정지 온도 수집 PC, 부호 14는 온도 실적 해석 PC를 나타낸다.
마무리 압연기의 하류측에 설치된 스폿형 방사 온도계(7a)와 주사형 방사 온도계(6a)로 계측된 강판 상면의 온도 정보 및 광섬유 방사 온도계(8a)로 계측된 강판 하면의 온도 정보는, 강판의 상면 온도 수집 PC(15a) 및 강판의 하면 온도 수집 PC(16a)를 거쳐, 제어 압연 개시 온도＋마무리 온도 수집 PC(11)로 보내져, 제어 압연의 개시 온도, 압연 종료 온도 등의 압연 온도 관리, 강판 폭, 길이 방향의 온도 분포의 관리가 행해진다.
가속 냉각 장치(5)의 하류측에 설치된 스폿형 방사 온도계(7c, 7d)와 주사형 방사 온도계(6c, 6d)로 계측된 강판 상면의 온도 정보 및 광섬유 방사 온도계(8c, 8d)로 계측된 강판 하면의 온도 정보는, 강판의 상면 온도 수집 PC(15c) 및 강판의 하면 온도 수집 PC(16c)를 거쳐, 냉각 정지 온도 수집 PC(13)로 보내져, 가속 냉각의 정지 온도 관리, 강판 폭, 길이 방향의 온도 분포의 관리가 행해진다.
제어 압연 개시 온도＋마무리 온도 수집 PC(11) 및 냉각 정지 온도 수집 PC(13)는 도 43에 나타내는 바와 같이, 제어 압연 개시 온도＋마무리 온도 수집 PC(11)는 강판의 상면 온도 수집 PC(15a)와 강판의 하면 온도 수집 PC(16a)로 구성되고, 냉각 정지 온도 수집 PC(13)는 강판의 상면 온도 수집 PC(15c)와 강판의 하면 온도 수집 PC(16c)로 구성되어 있으며, 각 상하면의 온도 수집 PC에 모아진 강판 온도는, 각각, 제어 압연 개시 온도＋마무리 온도 수집 PC(11) 및 냉각 정지 온도 수집 PC(13)를 거쳐 온도 실적 해석 PC(14)로 입력된다.
실기 생산에 있어서는, 조업 관리 온도(제어 압연의 개시 온도＋압연 마무리온도, 냉각의 정지 온도) 범위와 온도 실적 해석 PC(14)로 들어간 온도 측정 실적을 비교하여, 품질 판정을 실시함으로써, 강판 전면의 재질을 보증할 수 있다.
또한, 온도 실적 해석 PC(14)에서는, 마무리 압연기 하류측, 가속 냉각 장치 하류측의 온도 전체를 파악하고, 특정한 문턱값, 온도 허용 범위, 재질 모델 등으로부터 재질을 판정하여, 대판으로부터 소망하는 재질을 확보할 수 있는 절출 부분의 정보를 출력한다.
또한, 상하면의 온도차 실적으로부터 차재 이후의 가열로에서의 슬래브의 상하면의 온도를 조정하고, 강판 폭 방향 및 길이 방향의 온도 분포로부터, 가속 냉각 설비의 수량을 폭 방향 및 길이 방향에서 제어함으로써, 강판 형상의 불량을 저감할 수 있다.
본 발명에 의하면, 재료 시험의 불합격률이 종래보다 약 30％ 저감되고, 강판의 휨 교정 시간이 약 20％ 저감되고, 강판의 형상 불량이 약 10％ 저감되는 등의 효과가 얻어졌다.
(제13 실시 형태)
도 44에, 전술한 강판 온도의 측정 수단을 구비한 본 발명에 따른 후강판의 재질 보증 설비 개요의 일 실시 형태를, 도 45에 본 발명에 따른 온도 정보의 전달 플로우를 설명한다.
후강판의 제조 라인은, 가열로(1), 마무리 압연기(2), CR 냉각 샤워(4) 및, 가속 냉각 장치(5)를 구비하고, 도 44는 강판(3)이, 마무리 압연기(2)와 CR 냉각 샤워(4)의 사이에 위치하고 있는 상태를 나타낸다.
부호 7, 7b, 7c, 7d는 스폿형 방사 온도계, 부호 6b, 6c, 6d는 주사형 방사 온도계로, 스폿형 방사 온도계(7), 광섬유 방사 온도계(8)은 마무리 압연기의 바로 근처에 설치되어, 압연 중, 압연 종료 온도를 계측하고, 그 데이터는 제어 압연 개시 온도＋마무리 온도 수집 PC(11)로 보내진다. 스폿형 방사 온도계(7b), 주사형 방사 온도계(6b)는 가속 냉각 장치의 상류측에 설치되어, 주사형 방사 온도계(6b)는 가속 냉각 직전의 강판 상면의 폭 방향, 길이 방향의 온도 분포를, 스폿형 방사 온도계(7b)는 길이 방향의 온도 분포를 계측하고, 그 데이터는 냉각 개시 온도 수집 PC(12)로 보내진다. 스폿형 방사 온도계(7c, 7d), 주사형 방사 온도계(6c, 6d)는 가속 냉각 장치의 하류측에 설치되고, 스폿형 방사 온도계(7c), 주사형 방사 온도계(6c)는 고온도역 계측용 온도계, 스폿형 방사 온도계(7d), 주사형 방사 온도계(6d)는 저온도역 계측용 온도계이며, 주사형 방사 온도계(6c, 6d)는 가속 냉각 직후의 강판 상면의 폭 방향, 길이 방향의 온도 분포를, 스폿형 방사 온도계(7c, 7d)는 길이 방향의 온도 분포를 계측하고, 그 데이터는 냉각 정지 온도 수집 PC(13)로 보내진다. 스폿형 방사 온도계(7c), 주사형 방사 온도계(6c)는 가속 냉각재의, 스폿형 방사 온도계(7d), 주사형 방사 온도계(6d)는 직접 켄칭재의 온도 관리에 각각 이용하면 좋다.
부호 8, 8b∼8d는 광섬유 방사 온도계로, 광섬유 방사 온도계(8b)는 가속 냉각 장치의 상류측에 설치되어 가속 냉각 직전의 강판 하면의 폭 방향, 길이 방향의 온도 분포를 계측하고, 그 데이터는 냉각 개시 온도 수집 PC(12)로 보내진다. 광섬유 방사 온도계(8c, 8d)는 가속 냉각 장치의 하류측에 설치되고, 광섬유 방사 온도계(8c)는 고온도역 계측용 온도계, 광섬유 방사 온도계(8d)는 저온도역 계측용 온도계로서, 모두 가속 냉각 직후의 강판 하면의 폭 방향, 길이 방향의 온도 분포를 계측하고, 그 데이터는 냉각 정지 온도 수집 PC(13)로 보내진다. 광섬유 방사 온도계(8c)는 가속 냉각재의, 광섬유 방사 온도계(8d)는 직접 켄칭재의 온도 관리에 이용된다.
다음으로, 각 온도계로 계측된 강판 온도 정보가 각 PC로 보내는 전달 플로우를 도 45 및 도 46을 이용하여 설명한다. 부호 11은 제어 압연의 개시 온도＋마무리 온도 수집 PC, 부호 12는 냉각 개시 온도 수집 PC, 부호 13은 냉각 정지 온도 수집 PC, 부호 14는 온도 실적 해석 PC를 나타낸다.
마무리 압연기의 상류측에 설치된 스폿형 방사 온도계(7) 및 광섬유 방사 온도계(8)로 계측된 강판 상하면의 온도 정보는 강판의 상면 온도 수집 PC(15a) 및 강판의 하면 온도 수집 PC(16a)를 거쳐, 제어 압연 개시 온도＋마무리 온도 수집 PC(11)로 보내져, 제어 압연의 개시 온도, 압연 마무리 온도 등의 압연 온도 관리, 강판 폭, 길이 방향의 온도 분포의 관리가 행해진다.
가속 냉각 장치(5)의 상류측에 설치된 스폿형 방사 온도계(7b)와 주사형 방사 온도계(6b)로 계측된 강판 상면의 온도 정보 및 광섬유 방사 온도계(8b)로 계측된 강판 하면의 온도 정보는, 강판의 상면 온도 수집 PC(15b) 및 강판의 하면 온도 수집 PC(16b)를 거쳐, 냉각 개시 온도 수집 PC(12)로 보내져, 가속 냉각 개시 전의 강판 온도 관리, 강판 폭, 길이 방향의 온도 분포의 관리가 행해진다.
가속 냉각 장치(5)의 하류측에 설치된 스폿형 방사 온도계(7c, 7d)와 주사형 방사 온도계(6c, 6d)로 계측된 강판 상면의 온도 정보 및 광섬유 방사 온도계(8c, 8d)로 계측된 강판 하면의 온도 정보는, 강판의 상면 온도 수집 PC(15c) 및 강판의 하면 온도 수집 PC(16c)를 거쳐, 냉각 정지 온도 수집 PC(13)로 보내져, 가속 냉각의 정지 온도 관리, 강판 폭, 길이 방향의 온도 분포의 관리가 행해진다.
제어 압연 개시 온도＋마무리 온도 수집 PC(11), 냉각 개시 온도 수집 PC(12) 및, 냉각 정지 온도 수집 PC(13)는 도 46에 나타내는 바와 같이, 제어 압연 개시 온도＋마무리 온도 수집 PC(11)는 강판의 상면 온도 수집 PC(15a)와 강판의 하면 온도 수집 PC(15a)로 구성되고, 냉각 개시 온도 수집 PC(12)는 강판의 상면 온도 수집 PC(15b)와 강판의 하면 온도 수집 PC(16b)로 구성되고, 냉각 정지 온도 수집 PC(13)는 강판의 상면 온도 수집 PC(15c)와 강판의 하면 온도 수집 PC(16c)로 구성되어 있으며, 각 상하면의 온도 수집 PC에 모아진 강판 온도는, 각각, 제어 압연 개시 온도＋마무리 온도 수집 PC(11), 냉각 개시 온도 수집 PC(12) 및, 냉각 정지 온도 수집 PC(13)를 거쳐 온도 실적 해석 PC(14)로 입력된다.
실기 생산에 있어서는, 조업 관리 온도(제조 압연의 개시 온도＋압연 마무리온도, 냉각의 개시 온도, 냉각의 정지 온도) 범위와 온도 실적 해석 PC(14)로 들어간 온도 측정 실적을 비교하여, 품질 판정을 실시함으로써, 강판 전면의 재질을 보증할 수 있다. 또한, 온도 실적 해석 PC(14)에서는, 마무리 압연기 상류측, 가속 냉각 장치 상하류측의 온도 전체를 파악하고, 특정한 문턱값, 온도 허용 범위, 재질 모델 등으로부터 재질을 판정하여, 대판으로부터 소망하는 재질을 확보할 수 있는 절출 부분의 정보를 출력한다.
또한, 상하면의 온도차 실적으로부터 차재 이후의 가열로에서의 슬래브의 상하면의 온도를 조정하고, 강판 폭 방향 및 길이 방향의 온도 분포로부터, 가속 냉각 설비의 수량을 폭 방향 및 길이 방향에서 제어함으로써, 강판 형상의 불량을 저감할 수 있다.
본 발명에 의하면, 재료 시험의 불합격률이 종래보다 약 30％ 저감되고, 강판의 휨 교정 시간이 약 20％ 저감되고, 강판의 형상 불량이 약 10％ 저감되는 등의 효과가 얻어졌다.
(제14 실시 형태)
도 47에, 전술한 강판 온도의 측정 수단을 구비한 본 발명에 따른 후강판의 재질 보증 설비 개요의 일 실시 형태를, 도 48에 본 발명에 따른 온도 정보의 전달 플로우를 나타낸다.
후강판의 제조 라인은, 가열로(1), 마무리 압연기(2), CR 냉각 샤워(4) 및, 가속 냉각 장치(5)를 구비하고, 도 47은 강판(3)이 마무리 압연기(2)와 CR 냉각 샤워(4)의 사이에 위치하고 있는 상태를 나타낸다.
부호 7, 7c, 7d는 스폿형 방사 온도계, 부호 6c, 6d는 주사형 방사 온도계로, 스폿형 방사 온도계(7)는 마무리 압연기의 바로 근처에 설치되어, 압연 중, 제어 압연의 개시 온도, 압연 마무리 온도를 측정하고, 그 데이터는 제어 압연 개시 온도＋마무리 온도 수집 PC(11)로 보내진다. 스폿형 방사 온도계(7c, 7d), 주사형 방사 온도계(6c, 6d)는 가속 냉각 장치의 하류측에 설치되고, 스폿형 방사 온도계(7c), 주사형 방사 온도계(6c)는 고온도역 계측용 온도계, 스폿형 방사 온도계(7d), 주사형 방사 온도계(6d)는 저온도역 계측용 온도계이며, 주사형 방사 온도계(6c, 6d)는 가속 냉각 직후의 강판 상면의 폭 방향, 길이 방향의 온도 분포를, 스폿형 방사 온도계(7c, 7d)는 길이 방향의 온도 분포를 계측하고, 그 데이터는 냉각 정지 온도 수집 PC(13)로 보내진다. 스폿형 방사 온도계(7c), 주사형 방사 온도계(6c)는 가속 냉각재의, 스폿형 방사 온도계(7d), 주사형 방사 온도계(6d)는 직접 켄칭재의 온도 관리에 각각 이용된다.
부호 8, 8c, 8d는 광섬유 방사 온도계로, 광섬유 방사 온도계(8)는 마무리 압연기의 상류측의 강판 하면의 길이 방향의 온도를 측정하고, 그 데이터는 제어 압연 개시 온도＋마무리 온도 수집 PC(11)로 보내진다. 광섬유 방사 온도계(8c, 8d)는 가속 냉각 장치의 하류측에 설치되고, 광섬유 방사 온도계(8c)는 고온도역 계측용 온도계, 광섬유 방사 온도계(8d)는 저온도역 계측용 온도계로서, 모두 가속 냉각 직후의 강판 하면의 폭 방향, 길이 방향의 온도 분포를 계측하고, 그 데이터는 냉각 정지 온도 수집 PC(13)로 보내진다. 광섬유 방사 온도계(8c)는 가속 냉각재의, 광섬유 방사 온도계(8d)는 직접 켄칭재의 온도 관리에 이용된다.
다음으로, 각 온도계로 계측된 강판 온도 정보가 각 PC로 보내는 전달 플로우를 도 48 및 도 49를 이용하여 설명한다. 부호 11은 제어 압연 개시 온도＋마무리 온도 수집 PC, 부호 13은 냉각 정지 온도 수집 PC, 부호 14는 온도 실적 해석 PC를 나타낸다.
마무리 압연기의 상류측에 설치된 스폿형 방사 온도계(7) 및 광섬유 방사 온도계(8)로 계측된 강판 상하면의 온도 정보는, 강판의 상면 온도 수집 PC(15a) 및 강판의 하면 온도 수집 PC(16a)를 거쳐, 제어 압연 개시 온도＋마무리 온도 수집 PC(11)로 보내져, 제어 압연의 개시 온도, 압연 마무리 온도 등의 압연 온도 관리, 길이 방향의 온도 분포의 관리가 행해진다.
가속 냉각 장치(5)의 하류측에 설치된 스폿형 방사 온도계(7c, 7d)와 주사형 방사 온도계(6c, 6d)로 계측된 강판 상면의 온도 정보 및 광섬유 방사 온도계(8c, 8d)로 계측된 강판 하면의 온도 정보는, 강판의 상면 온도 수집 PC(15c) 및 강판의 하면 온도 수집 PC(16c)를 거쳐, 냉각 정지 온도 수집 PC(13)로 보내져, 가속 냉각의 정지 온도 관리, 강판 폭, 길이 방향의 온도 분포의 관리가 행해진다.
제어 압연 개시 온도＋마무리 온도 수집 PC(11) 및 냉각 정지 온도 수집 PC(13)는 도 49에 나타내는 바와 같이, 각각 강판의 상면 온도 수집 PC(15a, 15c)와 강판의 하면 온도 수집 PC(16a, 16c)로 구성되고, 강판의 상면의 온도와 강판의 하면의 온도의 각각이 온도 실적 해석 PC(14)로 입력된다.
실기 생산에 있어서는, 조업 관리 온도(제어 압연의 개시 온도＋압연 마무리온도, 냉각의 정지 온도) 범위와 온도 실적 해석 PC(14)로 들어간 온도 측정 실적을 비교하여, 품질 판정을 실시함으로써, 강판 전면의 재질을 보증할 수 있다. 또한, 온도 실적 해석 PC(14)에서는, 마무리 압연기 상류측, 가속 냉각 장치 하류측의 온도 전체를 파악하고, 특정한 문턱값, 온도 허용 범위, 재질 모델 등으로부터 재질을 판정하여, 대판으로부터의 소망하는 재질을 확보할 수 있는 절출 부분의 정보를 출력한다.
또한, 상하면의 온도차 실적으로부터 차재 이후의 가열로에서의 슬래브의 상하면의 온도를 조정하고, 강판 폭 방향 및 길이 방향의 온도 분포로부터, 가속 냉각 설비의 수량을 폭 방향 및 길이 방향에서 제어함으로써, 강판 형상의 불량을 저감할 수 있다.
본 발명에 의하면, 재료 시험의 불합격률이 종래보다 약 30％ 저감되고, 강판의 휨 교정 시간이 약 20％ 저감되고, 강판의 형상 불량이 약 10％ 저감되는 등의 효과가 얻어졌다.
(제15 실시 형태)
도 6은, 본 발명을 적용하기 위한 전체 장치예의 개요를 설명하는 도면이다. 도 7은, 온도 수집으로부터 합격 여부 판정 장치의 구성의 일부를 나타내는 도면이다. 도 6 중, 부호 1은 가열로, 부호 2는 마무리 압연기, 부호 3은 강판, 부호 5는 냉각 장치, 부호 6a, 6b, 6c, 6d는 주사형 방사 온도계, 부호 7, 7a, 7b, 7c, 7d는 스폿형 방사 온도계, 부호 8, 8a, 8b, 8c, 8d는 광섬유 방사 온도계, 부호 11은 제어 압연 개시 온도＋마무리 온도 수집 PC, 부호 13은 냉각 정지 온도 수집 PC, 부호 15는 강판의 상면 온도 수집 PC, 부호 16은 강판의 하면 온도 수집 PC, 부호 14는 온도 실적 해석 PC 및, 부호 18은 합격 여부 판정 장치를 각각 나타낸다. 후강판의 제조 라인은, 가열로(1), 마무리 압연기(2) 및, 냉각 장치(5)를 구비하고, 도 6은 강판(3)이 마무리 압연기(2)의 하류측(하류측)에 위치하고 있는 상태를 나타낸다.
예를 들면, 마무리 압연기의 하류측에 배치된 주사형 방사 온도계(6a)와 광섬유 방사 온도계(8a)로 구성된 강판 온도의 측정 수단으로 측정된 온도는, 제어 압연 개시 온도＋마무리 온도 수집 PC(11)로 입력된다. 또한, 냉각 장치(5)의 하류측에 배치된 주사형 방사 온도계(6c)와 광섬유 방사 온도계(8c)로 구성된 온도 측정 수단으로 측정된 온도는, 냉각 정지 온도 수집 PC(13)로 입력된다.
온도 수집 수단은, 제어 압연 개시 온도＋마무리 온도 수집 PC(11) 및 냉각 정지 온도 수집 PC(13)로 구성되고, 각각은 강판의 상면 온도 수집 PC(15)와 강판의 하면 온도 수집 PC(16)로 구성되고, 강판 상면의 온도와 강판의 하면의 온도의 각각이 온도 해석 수단인 온도 실적 해석 PC(14)로 입력된다(도 7 참조). 온도 실적 해석 PC(14)에서는, 마무리 온도 수집 PC(11) 및 냉각 정지 온도 수집 PC(13)로 들어간 실적 온도로부터, 강판 상하면의 전면의 온도를 연산한다.
제조 라인에 있어서는, 냉각수나 이물 등의 낙하나 수증기 등의 발생에 의해, 특히 반송 라인의 강판의 하면측에서, 전면의 온도 분포를 측정하는 것은 곤란하다. 그래서, 본 발명에서는, 온도 측정 수단으로서, 상대적으로 환경이 좋은 반송 라인의 강판의 상면(강판 상면)측에, 폭 방향의 온도 분포를 측정할 수 있는 주사형 방사 온도계를 배치하지만, 환경이 나쁜 반송 라인의 하면(강판 하면)측은 광섬유 방사 온도계를 복수(예를 들면, 5대) 배치한다. 강판 하면에 대해서는 전면의 온도 분포를 측정할 수 없기 때문에, 전면의 온도 연산 PC로, 강판 상면측의 전면의 온도 분포 측정치와 강판 하면측의 복수점의 온도 측정치로부터, 강판 하면측의 전면의 온도 분포를 계산에 의해 구한다.
그리고, 연산된 강판 상하면의 전면의 온도에 기초하여, 합격 여부 판정 장치(18)에서는, 조업 관리 온도(강판 마무리 온도, 냉각의 정지 온도)와 비교하여, 범위 내인지 어떤지의 합격 여부 판정을 행한다.
도 16은, 본 발명에 따른 후강판의 재질 판정 방법의 처리 순서예를 나타내는 플로우 차트이다. 우선, 압연 강판의 상하면의 온도 분포를 온도 측정 수단(강판의 상면측을 주사형 방사 온도계, 강판의 하면측을 광섬유 방사 온도계)으로 측정 후, 온도 수집 PC(마무리 온도 수집 PC나 냉각 정지 온도 수집 PC)로 입력한다(S1).
S1에서는, 강판 상면측은 전면의 온도 측정을 할 수 있지만, 강판 하면측은 전면의 온도 측정을 할 수 없기 때문에, 온도 해석 수단(온도 실적 해석 PC)을 이용하여 강판 하면측의 전면의 온도를 산출한다(S2). 그리고, 측정·연산된 강판 상하면의 전면의 온도(후술함)에 기초하여, 조업 관리 온도(강판 마무리 온도, 냉각의 정지 온도)와 비교하여, 허용 온도 범위 내인지 어떤지의 합격 여부 판정을 행한다(S3).
그리고, 모든 개소에서 허용 온도 범위 내이면(S3·Yes) 제품 치수 측정을 행하고(S4), 범위 외이면(S3·No) 당해 범위 외 영역의 재질 판정을 행한다(S5). 당해 범위 외 영역의 재질 판정은, 과거의 재질 시험기에 의한 시험 결과와, 온도 측정치 이외도 포함한 강판 제조 조건과의 관계를 나타낸 과거 실적 데이터를 이용하여 재질 판정을 행한다. S6에 있어서도 재질 합격이 되지 않는 개소가 있는 경우는, 불합격부를 피하여, 합격이 된 개소인 양질 범위 내에서 제품 채취를 행하도록 블랭크 레이아웃 사이즈를 수정하여(S7), 제품 치수 측정을 행한다(S8).
또한, S6에서 재질 합격이면, 계획대로의 블랭크 레이아웃 사이즈로 제품 치수 측정을 행한다(S4). 이와 같이 함으로써, 전면 재질 보증된 제품을 출하하는 것이 가능하다(S9). 또한, 형상을 전면에 걸쳐 개선하는 것도 가능해진다.
도 17은, 도 16의 S2에 나타낸 강판 하면 전면의 온도 연산의 처리 순서예를 나타내는 플로우 차트이다. 도면에 따라서 이하에 설명을 행한다. 설명에 있어서는, 강판 상면측의 온도를 주사형 온도계로 측정하고, 강판 하면측의 온도를 폭 방향으로 5점 측정한 경우를 예로 한다. 우선, 강판 상면측의 온도 측정치(T)로부터, 판 내 온도 분포식을 이용하여, 강판의 하면측의 온도 계산치(Tm)를 산출한다(S11). 도 18은, 강판의 하면의 온도 계산치의 산출 방법을 설명하는 도면이다. 여기에서, 판 내 온도 분포식이란, 판두께 방향의 판 내 온도 분포를 부여하는 식으로, 논리적인 전열 방정식의 해법식이나 계측한 온도의 회귀식(regression expression)을 이용하도록 하면 좋다. 이 온도 분포식에 강판의 상면측의 온도 측정치와 판두께를 입력하여, 강판의 상면측에서 온도를 측정한 위치에 대응한 강판의 하면측의 위치(길이 방향과 폭방향의 위치가 강판의 상면측과 동일)의 온도를 산출한다.
다음으로, S11에서 산출한 강판의 하면측의 온도 계산치의 오차를 구한다(S12). 도 19는, 판 폭 방향의 강판의 하면 온도 측정치와 온도 계산치와의 위치 관계를 나타내는 도면이다. 강판의 하면측의 온도 계산치는, 주사형 방사 온도계로 측정한 강판의 상면측의 측정치로부터 산출하기 때문에, 다수 위치(예를 들면, 수밀리 간격)의 계산치를 얻을 수 있다(도 19에서는, 대표점만을 흰 원으로 표시). 이 중에서, 광섬유 방사 온도계로 측정한 강판의 하면측의 온도 측정치와 위치가 일치하는 온도 계산치(폭 방향에 5점)에 대해서, 온도 측정치와의 오차를 구한다. 그리고, 이 오차가 이 위치에 있어서의 온도 계산치의 온도 보정치가 된다. 또한, 강판의 상면측과 강판의 하면측의 온도 측정 위치는, 가능한 한 가까운 것이 바람직하다.
다음으로, S12에서 구한 오차(보정치)로부터, 강판의 하면측의 온도 측정 위치 이외에 있어서의 온도 계산치의 보정치를 구한다(S13). 도 20은, 강판 하면측의 인접하는 온도 측정 위치 wi, wi ＋1(i=1, 2, ··) 사이의 온도 계산치의 보정치를 산출하는 순서예를 나타내는 도면이다. 여기에서는, wi, wi ＋1의 위치에 있어서의 오차로부터, 폭 위치(w)에 따라서 선형 보간(linear interpolation)에 의해 내삽(內揷)하여, 폭 위치(w)에 있어서의 온도 보정치(ΔTw)를 산출한다. 구체적으로는, 하기식 (1)에 의해 산출한다.
[수학식 1]
Figure 112012076984203-pat00001
단, w : 온도 계산치를 구한 폭 위치,
Tmi : 폭 위치 wi에서의 온도 계산치,
Tmi ＋1 : 폭 위치 wi ＋1에서의 온도 계산치,
Ti : 강판의 하면측의 폭 위치 wi에서의 온도 측정치,
Ti ＋1 : 강판의 하면측의 폭 위치 wi ＋1에서의 온도 측정치,
ΔTi : 강판의 하면측의 폭 위치 wi에서의 오차,
ΔTi ＋1 : 강판의 하면측의 폭 위치 wi ＋1에서의 오차.
또한, 2점을 이용하여 선형 보간으로 내삽하는 예로 설명했지만, 3점 이상의 오차 데이터를 이용하여, 오차 변화량을 곡선 보간하여 구하는 등 여러 가지 보간 방법을 이용해도 좋다.
다음으로, S13에서 구한 보정치(ΔTw)를 이용하여, 하기식 (2)에 의해 강판 하면의 온도 계산치의 보정을 행하여, 강판 하면의 온도 분포로 한다(S14). 이때, 광섬유 방사 온도계의 측정 위치는 S12의 오차가 보정치가 된다.
[수학식 2]
Tmw'=Tmw ＋ΔTw······(2)
단, Tmw' : 폭 위치 w에 있어서의 보정 후의 온도 계산치,
Tmw : 폭 위치 w에 있어서의 보정 전의 온도 계산치
(제16 실시 형태)
본 실시 형태는, 연산 처리에 있어서 강판 전면을 메시로 구분하고, 복수의 영역으로 분할하여 행하는 점이 제1 실시 형태와 상이하고, 그 이외의 점은 동일하기 때문에, 도 21, 15, 22를 이용하여 상이한 점을 주로 설명한다.
도 21은, 후강판 상의 메시의 자르는 방법을 설명하는 도면이다. 강판의 폭 방향 중심을 메시의 중심과 맞추어, 예를 들면, 300×300mm(폭×길이)의 메시로 분할한 상태를 나타내고 있다. 메시의 크기는, 측정 대상 및 조건에 맞추어 적절히 설정(예를 들면, 200∼1000mm 등) 가능하다. 이와 같이 정한 메시 내의 온도 대표치로 관리한다. 여기에서, 온도 대표치란, 메시를 대표하는 온도로서, 예를 들면, 명백한 이상치(abnormal value)를 제거한 최대 온도, 최소 온도, 평균 온도 등 중 어느 것을 이용한다. 이하에서는, 최대 온도를 예로 하여 설명한다. 여기에서, 대표 온도로서 최대 온도를 채용하면, 강판의 상면의 물(water spread)이나 증기의 영향에 의한 방사 온도계의 측정 오차(참값(true value)보다 낮은 온도 지시가 된다)를 포함한 데이터를 제거할 수 있기 때문에 바람직하다. 이하에서는, 최대 온도를 예로 하여 설명한다. 또한, 폭 방향 양 에지부(비정상부) 및 제거 길이(크롭부(cropped portion))는, 통상은 대상 범위 외로 한다.
도 21과 같이 메시로 분할한 영역에서, 강판의 상하면의 전면에 있어서의 온도를 측정·산출하는 순서를 나타내는 플로우 차트를 도 15를 이용하여 설명한다.
우선, 강판의 하면측의 온도 측정 위치를 포함하는 메시를 대상으로 하여, 강판의 상면측의 온도 대표치의 결정을 행한다(S21). 도 22는, 강판의 하면의 온도 측정 위치를 포함하는 메시 내에서의 강판의 상면측의 온도 대표치의 결정 방법을 설명하는 도면이다. 강판의 하면의 온도 측정 위치를 포함하는 메시에 있어서의, 강판의 상면측에서의 온도 측정점을 흰원 표시 및 검은 원 표시로 나타내고 있고, 이 중 검은 원 표시(3점)가 강판의 하면의 온도 측정 위치와 일치하는 위치이며, 이 강판의 하면의 온도 측정 위치와 일치하는 온도 측정치가 온도 대표치의 후보이다. 그리고, 이 3점 중에서 최대 온도를 온도 대표치로 한다. 도면에서는 파선의 원 표시로 둘러싼 검은 원 표시(3점의 중앙)로 온도 대표치의 개소를 나타내고 있다. 또한, 평균 온도를 온도 대표치로 하는 경우에는, 이상치를 제거한 검은 원 표시의 온도를 가산 평균한다.
다음으로, S21에서 구한 강판의 상면측의 온도 대표치로부터 강판의 하면의 온도 계산치를 산출한다(S22). 강판의 상면측의 온도 대표치로부터 강판의 하면측의 온도 계산치를 산출하는 순서는, 제1 실시 형태의 강판의 상면측의 온도 측정치를 온도 대표치로 치환하면, 동일한 순서로 구할 수 있다.
다음으로, S22에서 산출한 강판 하면측의 온도 계산치의, 온도 측정치와의 오차를 구한다(S23). 이 오차가 이 메시에 있어서의 온도 계산치의 온도 보정치이기도 하다. 이상의 S21부터 S23의 처리를, 모든 강판의 하면의 온도계 위치를 포함하는 메시(강판의 하면의 온도를 폭 방향으로 5점 측정한 경우에는 5메시)로 행한다.
다음으로, 강판의 하면의 온도 측정 위치를 포함하지 않는 메시를 대상으로 처리를 한다. S21과 동일하게, 강판의 상면의 온도 대표치의 결정을 행한다(S24). 메시 내에서의 온도 대표치(예를 들면, 명백한 이상치를 제외한 최대 온도)를 결정한다. 또한, S22와 동일하게, 판 내 온도 분포식을 이용하여 강판 하면의 온도 계산치의 산출을 행한다(S25).
다음으로, 강판 하면의 온도 계산치의 보정치를 산출한다(S26). 여기에서의 보정치의 산출 순서는, 실시 형태 15의 S13과 동일하다. S26에서 구한 강판의 하면측의 온도 실측치와 계산치와의 오차, 즉, 그 위치에 있어서의 보정치를 바탕으로, 강판의 하면의 온도계 위치를 포함하는 메시의 사이에 있는, 강판의 하면의 온도계를 포함하지 않는 메시에 있어서의 온도 계산치의 보정치를, 메시의 상대적인 위치 관계로부터 선형 보간이나 곡선 보간 등에 의해 산출한다.
그렇게 하여 구한 보정치를 이용해 S25에서 산출한 강판의 하면의 온도 계산치를 보정하여, 그 메시에 있어서의 온도를 결정한다(S27). 이상의 처리를 강판의 하면의 온도 측정 위치에 대응하지 않는 메시 전부에 대해서 행하면, 전 폭에 대해서 처리가 끝난다.
그리고 다음으로, 다음 길이 방향의 메시에 대하여, S21∼S27의 처리를 순차로 행하고, 메시 설정한 모든 메시에 대해서 처리가 끝나면, 강판의 상하면의 전면의 온도의 산출이 종료된다.
이상 설명한 본 발명에 의해, 품질 설계에 있어서 재질 특성의 여유값을 저감함으로써, 첨가하는 합금화 성분을 저감하고 제조 비용을 삭감할 수 있다. 또한 목표 온도 범위를 넓게 할 수 있기 때문에, 재질의 스펙이 엄격한 재료를 압연 후의 가속 냉각 공정에서 제조할 수 있다.
또한, 전면의 온도를 합격 여부 판정함으로써, 재질 불합격부의 유출을 방지할 수 있다. 또한, 품질 판정 불합격재의 온도 측정 실적을 바탕으로, 냉각 장치에 있어서의 냉각수량을 조정함으로써, 재질 불합격재를 저감할 수 있다(재질 불합격률이 0.11％에서 0.08％로 저감).
1 : 가열로
2 : 마무리 압연기
3 : 강판
4 : CR 냉각 샤워(Controlled Rolling Cooling Shower)
5 : 가속 냉각 장치
6 : 마무리 압연기 상류측에 배치된 주사형 방사 온도계
6a, 6b, 6c, 6d : 주사형 방사 온도계
7 : 마무리 압연기 상류측에 배치된 스폿형 방사 온도계
7a, 7b, 7c, 7d : 스폿형 방사 온도계
8 : 마무리 압연기 상류측의 강판의 하면에 배치된 광섬유 방사 온도계
8a, 8b, 8c, 8d : 폭 방향에 복수로 배치된 광섬유 방사 온도계
11 : 제어 압연 개시 온도 ＋ 마무리 온도 수집 PC
12 : 냉각 개시 온도 수집 PC
13 : 냉각 정지 온도 수집 PC
14, 14a : 온도 실적 해석 PC
15, 15a, 15b, 15c : 강판의 상면 온도 수집 PC
16, 16a, 16b, 16c : 강판의 하면 온도 수집 PC
17 : 형상 불량 방지 제어
18 : 합격 여부 판정 장치
24 : 대판(large plate)
25, 26, 27 : 시재(trial material) (채취재)
28, 29, 30, 31 : 소판(小板)
32, 33 : 굵은 테두리 (NG 부분)

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 후강판 제조 라인의 마무리 압연기와 후강판 제조 라인의 진행 방향의 상기 마무리 압연기의 하류측에 배치된 가속 냉각 장치를 구비한 후강판 제조 라인에 있어서, 후강판의 적어도 강판의 상면 전면(whole area) 혹은 강판의 하면 전면의 온도를 측정하여, 재질 보증을 행하는 후강판의 재질 보증 시스템으로서, 상기 재질 보증 시스템은, 온도 측정 수단, 온도 해석 수단 및, 재질 판정 수단을 구비하고, 상기 온도 측정 수단은, 상기 마무리 압연기의 적어도 상류측 혹은 하류측, 및 상기 가속 냉각 장치의 적어도 상류측 또는 하류측 중의 어느 일방 또는 양방에 배치한 온도계와, 상기 온도계로 측정한 온도를 수집하는 온도 수집 수단을 갖고, 상기 온도 해석 수단은, 상기 온도 수집 수단으로 수집한 온도 측정치를 이용하여, 당해 후강판의 적어도 상면 전면의 온도 MAP 혹은 강판의 하면 전면의 온도 MAP을 작성하고, 상기 재질 판정 수단은 상기 온도 MAP과, 상기 온도 MAP의 작성으로 구한 당해 후강판의 온도 이력과, 이 온도 이력에 대하여 설정한 허용 범위로부터, 강판 전면의 소영역마다의 재질 특성을 추정하여 당해 후강판의 재질의 합격 여부 판정을 행하는 것을 특징으로 하는 후강판의 재질 보증 시스템.
  4. 후강판 제조 라인의 마무리 압연기와 후강판 제조 라인의 진행 방향의 상기 마무리 압연기의 하류측에 배치된 가속 냉각 장치를 구비한 후강판 제조 라인에 있어서, 후강판의 적어도 강판의 상면 전면(whole area) 혹은 강판의 하면 전면의 온도를 측정하여, 재질 보증을 행하는 후강판의 재질 보증 시스템으로서, 상기 재질 보증 시스템은, 온도 측정 수단, 온도 해석 수단 및, 재질 판정 수단을 구비하고, 상기 온도 측정 수단은, 상기 마무리 압연기의 적어도 상류측 혹은 하류측, 및 상기 가속 냉각 장치의 적어도 상류측 또는 하류측 중의 어느 일방 또는 양방에 배치한 온도계와, 상기 온도계로 측정한 온도를 수집하는 온도 수집 수단을 갖고, 상기 온도 해석 수단은, 후강판의 온도에 의해 그의 재질을 예측하는 재질 예측 모델을 구비하고 있고, 상기 온도 수집 수단으로 수집한 온도 측정치를 이용하여, 당해 후강판의 적어도 상면 전면의 온도 MAP 혹은 강판의 하면 전면의 온도 MAP을 작성하고, 상기 재질 판정 수단은 상기 온도 MAP과, 상기 재질 예측 모델에 의한 예측 결과로부터, 강판 전면의 소영역마다의 재질 특성을 추정하여 당해 후강판의 재질의 합격 여부 판정을 행하는 것을 특징으로 하는 후강판의 재질 보증 시스템.
  5. 후강판 제조 라인의 마무리 압연기와 후강판 제조 라인의 진행 방향의 상기 마무리 압연기의 하류측에 배치된 가속 냉각 장치를 구비한 후강판 제조 라인에 있어서, 후강판의 적어도 강판의 상면 전면(whole area) 혹은 강판의 하면 전면의 온도를 측정하여, 재질 보증을 행하는 후강판의 재질 보증 시스템으로서, 상기 재질 보증 시스템은, 온도 측정 수단, 온도 해석 수단 및, 재질 판정 수단을 구비하고, 상기 온도 측정 수단은, 상기 마무리 압연기의 적어도 상류측 혹은 하류측, 및 상기 가속 냉각 장치의 적어도 상류측 또는 하류측 중의 어느 일방 또는 양방에 배치한 온도계와, 상기 온도계로 측정한 온도를 수집하는 온도 수집 수단을 갖고, 상기 온도 해석 수단은, 상기 온도 수집 수단으로 수집한 온도로부터 강판 전면의 온도 MAP을 작성하고, 상기 재질 판정 수단은 상기 온도 MAP으로부터 강판 전면의 소영마다의 재질 특성을 추정하여 합격 여부 판정을 행하며,
    상기 온도 MAP으로부터 강판 전면의 소영역 마다의 재질 특성을 추정할 때, 데이터 베이스형 재질 예측 모델을 이용하는 것을 특징으로 하는 후강판의 재질 보증 시스템.
  6. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 온도 수집 수단으로 수집한 온도 측정치를 이용하여, 당해 후강판의 상면 전면의 온도 MAP과, 강판의 하면 전면의 온도 MAP과, 판두께 방향의 소정 위치의 온도 MAP을 작성하고, 이들 온도 MAP으로부터, 당해 후강판의 재질의 합격 여부 판정을 행하는 것을 특징으로 하는 후강판의 재질 보증 시스템.
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