KR101591205B1

KR101591205B1 - 합금화 위치 결정 방법, 합금화 위치 결정 장치 및 기록 매체

Info

Publication number: KR101591205B1
Application number: KR1020147004521A
Authority: KR
Inventors: 히로히사 야마다; 마사토 스기우라; 사토시 스즈키
Original assignee: 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤
Priority date: 2011-08-26
Filing date: 2011-08-26
Publication date: 2016-02-02
Also published as: BR112014003942B1; US9459220B2; MX2014001607A; CN103764867A; US20140185650A1; KR20140049013A; CN103764867B; BR112014003942A2; WO2013030904A1

Abstract

본 발명의 과제는 최근 도입이 진행된, 합금화의 전단에서 유도 가열을 사용하여 보열대 내에서 강판이 서냉되면서 합금화되는 프로세스라도 합금화 위치를 보다 정확하게 결정하는 것이다. 본 발명에 관한 합금화 위치 결정 방법은 강판의 용융 아연 도금 라인의 보열대 근방에 보열대의 강판 반송 방향을 따라서 설치되어, 반송되는 강판의 방사 휘도를 측정하는 복수의 방사 온도계 각각으로부터, 방사 휘도의 측정 결과에 관한 정보를 취득하는 스텝과, 보열대 내부에 있어서의 반송 방향 위치의 변화에 수반하는 강판의 온도 저하 패턴에 관한 정보와, 방사 온도계의 설치 위치에 관한 정보를 이용하여, 방사 온도계가 설치된 위치에서의 강판 온도를 추정하는 스텝과, 방사 온도계가 설치된 위치에 있어서의 추정 강판 온도와, 방사 휘도의 측정 결과에 관한 정보를 이용하여, 방사 온도계가 설치된 위치에 있어서의 방사율을 산출하는 스텝과, 산출된 방사율에 기초하여 합금화 위치를 결정하는 스텝을 포함한다.

Description

합금화 위치 결정 방법, 합금화 위치 결정 장치 및 기록 매체 {ALLOYING LOCATION DETERMINATION METHOD, ALLOYING LOCATION DETERMINATION DEVICE, AND RECORDING MEDIUM}

본 발명은 합금화 위치 결정 방법, 합금화 위치 결정 장치 및 기록 매체에 관한 것이다.

강판에 아연 도금을 실시하기 위한 라인인 용융 아연 도금 라인에서는, 강판을 용융 아연욕에 통과시킨 후에 가열하여, 강판의 표층에 아연과 철의 합금화층을 형성한다. 이때, 아연 도금이 소정의 상태로 합금화하도록 조업을 행하는 것이, 품질 관리상 중요하다. 즉, 합금화가 불충분한 미합금이나, 합금화가 지나치게 진행된 과합금은 모두 품질 불량이 된다.

따라서, 예를 들어 이하의 특허문헌 1에는 합금화로의 높이 방향의 복수 개소에서 방사 온도계를 이용하여 방사 에너지를 측정하고, 얻어진 방사 에너지의 측정 결과를 이용하여 합금화 위치를 특정함과 함께, 합금화를 행하는 합금화로의 노온의 제어를 행하는 방법이 개시되어 있다.

또한, 이하의 특허문헌 2에는 합금화로 내에 3개 이상의 방사 온도계를 설치하여, 인접하는 온도 지시값의 차에 착안함으로써 합금화 위치를 결정하는 방법이 개시되어 있다.

또한, 이하의 특허문헌 3에는 합금화로 내의 판온 유지대의 복수 위치에서의 강판 방사 온도를 측정하고, 측정 결과를 이용함으로써 산출한 방사율에 기초하여 합금화 위치를 결정하는 방법이 개시되어 있다.

일본 특허 출원 공개 소57-185966호 공보 일본 특허 출원 공개 평4-218654호 공보 일본 특허 출원 공개 평7-150328호 공보

그런데, 상술한 특허문헌 1 내지 3에 개시되어 있는 기술은, 합금화로 내부에서 화염을 피우고, 강판을 가열하여 합금화시키는 프로세스를 대상으로 한 것이다. 이와 같은 고온의 열원이 있는 노 내에서는 미광 잡음이 문제가 되어, 방사율을 정확하게 측정하는 것이 곤란해진다고 생각된다. 여기서, 미광 잡음은 측정 대상의 주위에 열원이 존재하는 경우에, 열원으로부터의 방사가 외란으로서 방사 온도계의 측정값에 혼입되는 현상이다. 이와 같은 미광 잡음이 혼입됨으로써, 측정 대상으로부터의 실제 열방사가 불분명해진다고 하는 문제가 있다.

또한, 최근 도입이 진행된, 합금화의 전단에서 유도 가열을 사용하는 합금화 프로세스에서는, 종래의 프로세스와는 달리, 보열대의 내부에서는 연소를 행하지 않고, 보열대 내에서 강판이 서냉되면서 합금화된다. 이와 같은 합금화 프로세스에 대해 본 발명자들이 검토를 행한바, 이하에서 설명하는 바와 같이, 종래의 프로세스와는 달리, 보열대 내에서 강판의 온도 저하가 발생하고 있는 것이 명백해졌다.

상술한 특허문헌 1 내지 3에 개시되어 있는 기술은, 합금화로 내부에 열원이 존재하고, 강판의 온도가 대략 일정하게 유지되어 있는 상황 하에서 사용되는 기술이고, 강판의 온도 저하는 고려되어 있지 않다. 따라서, 이와 같은 방법을 최근 도입이 진행된 프로세스에 적용한 경우에는, 합금화 위치를 정확하게 결정할 수 없다는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명은 상기 문제를 감안하여 이루어진 것이고, 본 발명의 목적으로 하는 점은, 최근 도입이 진행된, 합금화의 전단에서 유도 가열을 사용하여 보열대 내에서 강판이 서냉되면서 합금화되는 프로세스라도, 합금화 위치를 보다 정확하게 결정하는 것이 가능한, 합금화 위치 결정 방법, 합금화 위치 결정 장치 및 기록 매체를 제공하는 데 있다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 어느 관점에 따르면, 강판의 용융 아연 도금 라인의 보열대 근방에 당해 보열대의 강판 반송 방향을 따라서 설치되어, 반송되는 강판의 방사 휘도를 측정하는 복수의 방사 온도계 각각으로부터, 방사 휘도의 측정 결과에 관한 정보를 취득하는 방사 휘도 정보 취득 스텝과, 보열대 내부에 있어서의 반송 방향 위치의 변화에 수반하는 강판의 온도 저하 패턴에 관한 정보와, 상기 방사 온도계의 설치 위치에 관한 정보를 이용하여, 상기 방사 온도계가 설치된 위치에서의 상기 강판 온도를 추정하는 강판 온도 추정 스텝과, 상기 방사 온도계가 설치된 위치에 있어서의 추정된 추정 강판 온도와, 상기 방사 휘도의 측정 결과에 관한 정보를 이용하여, 상기 방사 온도계가 설치된 위치에 있어서의 방사율을 산출하는 방사율 산출 스텝과, 산출된 방사율에 기초하여 합금화 위치를 결정하는 합금화 위치 결정 스텝을 포함하는 합금화 위치 결정 방법이 제공된다.

상기 강판 온도 추정 스텝에서는, 상기 강판의 온도 저하 패턴에 관한 정보와, 상기 방사 온도계의 설치 위치에 관한 정보에 기초하여, 상기 강판의 온도 저하량이 산출되고, 상기 보열대 입구측에 있어서의 상기 강판의 온도로부터, 산출한 상기 온도 저하량을 뺌으로써, 상기 추정 강판 온도가 산출되는 것이 바람직하다.

상기 강판 온도 추정 스텝에서는, 단색 온도계에 의한 상기 보열대에 장입되기 전의 상기 강판의 측정 온도와, 다색 온도계에 의한 상기 보열대 내에서의 상기 강판의 측정 온도에 기초하여 상기 온도 저하 패턴이 산출되고, 당해 산출한 온도 저하 패턴과, 상기 방사 온도계의 설치 위치에 관한 정보를 이용하여, 상기 강판 온도가 추정되어도 된다.

상기 합금화 위치 결정 스텝에서는, 상기 방사율 산출 스텝에 있어서 산출된, 보열대의 입구측으로부터 (n－1)(n≥2)번째의 방사 온도계의 위치에 대응하는 방사율이 미리 지정한 임계값 미만이고, n번째의 방사 온도계의 위치에 대응하는 방사율이 미리 지정한 임계값 이상이었던 경우, (n－1)번째의 방사 온도계의 설치 위치와 n번째의 방사 온도계의 설치 위치 사이에 대응하는 상기 보열대 내에서의 구간이, 합금화가 발생한 위치로서 결정되어도 된다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 다른 관점에 따르면, 강판의 용융 아연 도금 라인의 보열대 근방에 당해 보열대의 강판 반송 방향을 따라서 설치되어, 반송되는 강판의 방사 휘도를 측정하는 복수의 방사 온도계 각각으로부터, 방사 휘도의 측정 결과에 관한 정보를 취득하는 방사 휘도 정보 취득부와, 보열대 내부에 있어서의 반송 방향 위치의 변화에 수반하는 강판의 온도 저하 패턴에 관한 정보와, 상기 방사 온도계의 설치 위치에 관한 정보를 이용하여, 상기 방사 온도계가 설치된 위치에서의 상기 강판 온도를 추정하는 강판 온도 추정부와, 상기 강판 온도 추정부에 의해 추정된 상기 방사 온도계가 설치된 위치에 있어서의 추정된 추정 강판 온도와, 상기 방사 휘도의 측정 결과에 관한 정보를 이용하여, 상기 방사 온도계가 설치된 위치에 있어서의 방사율을 산출하는 방사율 산출부와, 상기 방사율 산출부에 의해 산출된 방사율에 기초하여 합금화 위치를 결정하는 합금화 위치 결정부를 구비하는 합금화 위치 결정 장치가 제공된다.

상기 강판 온도 추정부는 상기 강판의 온도 저하 패턴에 관한 정보와, 상기 방사 온도계의 설치 위치에 관한 정보에 기초하여, 상기 강판의 온도 저하량을 산출하고, 상기 보열대 입구측에 있어서의 상기 강판의 온도로부터, 산출한 상기 온도 저하량을 뺌으로써, 상기 추정 강판 온도를 산출하는 것이 바람직하다.

상기 강판 온도 추정부는 단색 온도계에 의한 상기 보열대에 장입되기 전의 상기 강판의 측정 온도와, 다색 온도계에 의한 상기 보열대 내에서의 상기 강판의 측정 온도에 기초하여 상기 온도 저하 패턴을 산출하고, 당해 산출한 온도 저하 패턴과, 상기 방사 온도계의 설치 위치에 관한 정보를 이용하여, 상기 강판 온도를 추정해도 된다.

상기 합금화 위치 결정부는 상기 방사율 산출부가 산출한, 보열대의 입구측으로부터 (n－1)(n≥2)번째의 방사 온도계의 위치에 대응하는 방사율이 미리 지정한 임계값 미만이고, n번째의 방사 온도계의 위치에 대응하는 방사율이 미리 지정한 임계값 이상으로 된 경우, (n－1)번째의 방사 온도계의 설치 위치와 n번째의 방사 온도계의 설치 위치 사이에 대응하는 상기 보열대 내에서의 구간을, 합금화가 발생한 위치로 결정해도 된다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 또 다른 관점에 따르면, 컴퓨터에, 강판의 용융 아연 도금 라인의 보열대 근방에 당해 보열대의 강판 반송 방향을 따라서 설치되어, 반송되는 강판의 방사 휘도를 측정하는 복수의 방사 온도계 각각으로부터, 방사 휘도의 측정 결과에 관한 정보를 취득하는 방사 휘도 정보 취득 기능과, 보열대 내부에 있어서의 반송 방향 위치의 변화에 수반하는 강판의 온도 저하 패턴에 관한 정보와, 상기 방사 온도계의 설치 위치에 관한 정보를 이용하여, 상기 방사 온도계가 설치된 위치에서의 상기 강판 온도를 추정하는 강판 온도 추정 기능과, 상기 강판 온도 추정 기능에 의해 추정된 상기 방사 온도계가 설치된 위치에 있어서의 추정된 추정 강판 온도와, 상기 방사 휘도의 측정 결과에 관한 정보를 이용하여, 상기 방사 온도계가 설치된 위치에 있어서의 방사율을 산출하는 방사율 산출 기능과, 상기 방사율 산출 기능에 의해 산출된 방사율에 기초하여 합금화 위치를 결정하는 합금화 위치 결정 기능을 실현시키기 위한 프로그램이 제공된다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 또 다른 관점에 따르면, 컴퓨터에, 강판의 용융 아연 도금 라인의 보열대 근방에 당해 보열대의 강판 반송 방향을 따라서 설치되어, 반송되는 강판의 방사 휘도를 측정하는 복수의 방사 온도계 각각으로부터, 방사 휘도의 측정 결과에 관한 정보를 취득하는 방사 휘도 정보 취득 기능과, 보열대 내부에 있어서의 반송 방향 위치의 변화에 수반하는 강판의 온도 저하 패턴에 관한 정보와, 상기 방사 온도계의 설치 위치에 관한 정보를 이용하여, 상기 방사 온도계가 설치된 위치에서의 상기 강판 온도를 추정하는 강판 온도 추정 기능과, 상기 강판 온도 추정 기능에 의해 추정된 상기 방사 온도계가 설치된 위치에 있어서의 추정된 추정 강판 온도와, 상기 방사 휘도의 측정 결과에 관한 정보를 이용하여, 상기 방사 온도계가 설치된 위치에 있어서의 방사율을 산출하는 방사율 산출 기능과, 상기 방사율 산출 기능에 의해 산출된 방사율에 기초하여 합금화 위치를 결정하는 합금화 위치 결정 기능을 실현시키기 위한 프로그램이 기록된 기록 매체가 제공된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 보열대의 내부에 있어서의 강판의 온도 저하를 고려하여 방사율을 산출함으로써, 강판 온도를 고정밀도로 추정하는 것이 가능해져, 합금화 위치를 보다 정확하게 결정할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 용융 아연 도금 라인의 개략을 도시한 설명도이다.
도 2는 용융 아연 도금 라인에 있어서의 강판 온도의 추이의 일례를 나타낸 그래프도이다.
도 3은 합금화의 진행에 수반하는 분광 방사율의 변화의 일례를 나타낸 그래프도이다.
도 4는 상기 실시 형태에 관한 합금화 위치 결정 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 5는 방사 온도계의 설치 위치의 일례를 도시한 설명도이다.
도 6은 강판 온도의 추정 방법을 도시한 설명도이다.
도 7은 미광 잡음에 대해 설명하기 위한 설명도이다.
도 8은 강판 온도 및 내벽 온도의 온도 추이의 일례를 나타낸 그래프도이다.
도 9a는 실제 방사율과 겉보기 방사율의 관계를 나타낸 그래프도이다.
도 9b는 실제 방사율과 겉보기 방사율의 관계를 나타낸 그래프도이다.
도 10은 강판 온도가 일정하다고 한 경우의 분광 방사율과 실제 방사율의 관계를 나타낸 그래프도이다.
도 11은 강판 온도와 내벽 온도의 온도차와, 겉보기 방사율의 관계를 나타낸 그래프도이다.
도 12는 상기 실시 형태에 관한 합금화 위치 결정 방법의 흐름을 도시한 흐름도이다.
도 13은 본 발명의 실시 형태에 관한 합금화 위치 결정 장치의 하드웨어 구성을 도시한 블록도이다.
도 14는 온도 저하 패턴의 산출 방법에 대해 설명하기 위한 설명도이다.
도 15는 본 발명의 실시예 1에 있어서 용융 아연 도금 라인에 설치한 온도계에 대해 설명하기 위한 설명도이다.
도 16은 단색 온도계 및 2색 온도계에 의한 강판 온도 측정값과, 방사 온도계 설치 위치에서의 추정 강판 온도를 나타낸 그래프도이다.
도 17은 방사 온도계에 의한 측정값(방사율을 1로 했을 때의 온도 환산값)을 나타낸 그래프도이다.
도 18은 강판 온도 및 방사 휘도로부터 산출한 방사율을 나타낸 그래프도이다.

이하에 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명의 적합한 실시 형태에 대해 상세하게 설명한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 구성 요소에 대해서는, 동일한 부호를 부여함으로써 중복 설명을 생략한다.

(제1 실시 형태)

<용융 아연 도금 라인에 대해>

우선, 도 1 및 도 2를 참조하면서, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 용융 아연 도금 라인의 개략에 대해 설명한다. 도 1은 본 실시 형태에 관한 용융 아연 도금 라인의 개략을 도시한 설명도이고, 도 2는 용융 아연 도금 라인에 있어서의 강판 온도의 추이의 일례를 나타낸 그래프도이다.

우선, 도 1을 참조하면서, 본 실시 형태에 관한 용융 아연 도금 라인(1)에 대해 설명한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 어닐링로로부터 반송되어 온 강판 S는 용융 아연 및 각종 첨가물을 포함하는 아연욕(10)에 침지된다. 강판 S는 아연욕(10) 내에 설치된 싱크 롤(11)에 의해 방향 전환하여, 대략 연직 방향으로 반송된다.

아연욕(10)으로부터 나온 강판 S는 그 표면에, 용융 아연 도금층이 형성되어 있다. 표면에 도금층이 형성된 강판 S는 인덕션 히터 등의 합금화로(20)로 반송되어, 소정의 강판 온도까지 가열된다. 합금화로(20)를 나온 강판 S(표면에 도금층이 형성된 강판 S)는 계속해서, 보열대(30)로 반송된다.

표면에 도금층이 형성된 강판 S는 보열대(30) 내의 어느 하나의 위치에서 도금층의 합금화가 일어난다. 보열대(30)를 나온 강판 S는 냉각대(40)에서 냉각되어, 상온 근처까지 냉각되게 된다.

여기서, 본 실시 형태에 관한 용융 아연 도금 라인(1)에서는, 도금층이 형성된 강판 S의 합금화 위치를 결정하기 위해, 보열대(30)의 입구측을 포함하는 보열대(30)의 각 처에, 방사 온도계(50)가 설치되어 있다.

또한, 본 실시 형태에 관한 용융 아연 도금 라인(1)에서는, 방사 온도계(50)에 의한 측정 결과를 사용하여 합금화 위치를 결정하는 합금화 위치 결정 장치(100)가 설치되어 있다.

여기서, 도 2를 참조하면서, 본 실시 형태에 관한 용융 아연 도금 라인(1)에 있어서의 온도 추이의 모습을 설명한다. 여기서, 도 2에 나타낸 그래프도의 종축은 강판 온도를 나타내고 있고, 그래프도의 횡축은 아연욕(10)에 욕입한 후의 경과 시간이다. 도 2는 어떤 통판 속도로 반송되고 있는 강판 S의 온도 추이의 일례를 도시하고 있다.

도 2에 도시한 바와 같이, 아연욕(10)은 대략 일정한 온도(도 2에서는, 약 450℃)로 제어되어 있고, 아연욕(10) 중에서는, 강판 S의 온도는 대략 아연욕(10)의 온도가 된다. 아연욕(10)을 나온 강판 S는, 합금화로(20)에 들어갈 때까지의 동안에 온도의 저하가 일어나지만, 인덕션 히터 등이 사용된 합금화로(20)에 반입됨으로써, 강판 온도가 상승해 간다. 그 결과, 도 2에 도시한 바와 같이, 합금화로(20)를 나와 보열대(30)에 들어가는 시점에서는, 강판 온도는 약 520℃ 정도까지 상승하고 있다.

여기서, 최근 도입이 진행되고 있는 용융 아연 도금 프로세스에서는, 보열대(30) 내에서는 강판 온도가 일정하지 않고, 도 2에 도시한 바와 같이 강판 온도가 서서히 저하되고 있는 것이, 본 발명자들의 조사에 의해 명백해졌다. 표면에 도금층이 형성된 강판은 보열대(30) 중에서 서서히 온도가 저하되면서, 보열대(30) 내의 어떤 장소에서 합금화가 일어난다. 합금화가 일어난 도금 강판은 보열대(30)를 나오면 냉각대(40)로 반입되어, 상온 근처까지 더욱 냉각된다.

<합금화의 진행에 수반하는 방사율의 변화에 대해>

계속해서, 도 3을 참조하면서, 합금화의 진행에 수반하는 분광 방사율(이하, 간단히, 「방사율」이라고도 함)의 변화에 대해 설명한다. 도 3은 합금화의 진행에 수반하는 분광 방사율의 변화의 일례를 나타낸 그래프도이다.

도금 표면의 아연이 지철과 합금화하면, 급격한 방사율(또는 반사율) 변화가 일어나는 것이 알려져 있다. 도금 직후의 강판 표면은 경면적이고, 방사율이 낮다. 그러나, 합금화에 의해 아연층에 철이 확산되는 과정에서, 강판의 표면 조도가 급격하게 증대되고, 그 결과, 방사율이 상승한다. 예를 들어, 도금 직후의 방사율은 0.2 정도이지만, 강종에 따라서 다르지만, 합금화에 의해 방사율이 0.6 내지 0.8까지 상승하는 것이 알려져 있다.

본 발명자들은 이와 같은 합금화의 진행에 수반하는 방사율의 변화를, 실험실에 있어서의 시험으로 확인하였다. 이 시험에서는, 강재 샘플에 대해 레이저를 조사하여, 강재 샘플에서 반사한 레이저 강도를, 적분구를 사용하여 고정밀도로 측정하였다. 즉, 이 시험은 냉간에서의 반사율을 고정밀도로 측정하는 것이다. 그 후, 「방사율＝1－반사율」이라고 하는 광학 법칙에 기초하여, 방사율을 산출하였다. 여기서, 레이저 광원으로서, 파장 680㎚의 반도체 레이저를 사용하였다. 이 레이저 파장이, 방사율 관측 파장에 상당한다.

본 시험에서는 2강종의 샘플을 준비하여, 각 강종에 대해, 가열 시간에 따라서 합금화 진행 상태를 바꾼 샘플을 복수 제작하였다. 얻어진 측정 결과를, 도 3에 나타냈다. 도면 중 □, ◆가 각각의 샘플에 대응한다. 도 3에 도시한 바와 같이, 도금 직후에는 약 0.17이었던 방사율이, 합금화가 완료된 샘플에서는 0.6 정도로 되는 것이 확인되었다. 시점의 방사율 0.17은 아연 고유의 값이며 항상 일정값이라고 추정된다. 따라서, 도 3으로부터도 명백한 바와 같이, 측정한 방사율이 소정의 임계값을 초과한 경우에, 도금층의 합금화가 완료된 것이라고 판단할 수 있다. 또한, 합금화에 의해 방사율이 높아지는 현상은 합금화 시에 표면 조도가 증대되기 때문에 일어난다. 따라서, 금회 시험한 680㎚ 이외의 파장이라도, 가시광으로부터 근적외의 파장 영역에서는, 유사한 방사율 변화가 일어난다고 생각된다.

<합금화 위치 결정 장치의 구성에 대해>

계속해서, 도 4를 참조하면서, 본 실시 형태에 관한 합금화 위치 결정 장치(100)의 구성에 대해, 상세하게 설명한다. 도 4는 본 실시 형태에 관한 합금화 위치 결정 장치의 구성을 도시한 블록도이다.

본 실시 형태에 관한 합금화 위치 결정 장치(100)는, 도 4에 예시한 바와 같이, 방사 휘도 정보 취득부(101)와, 강판 온도 추정부(103)와, 방사율 산출부(105)와, 합금화 위치 결정부(107)와, 표시 제어부(109)와, 기억부(111)를 주로 구비한다.

방사 휘도 정보 취득부(101)는, 예를 들어 CPU(Central Processing Unit), ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 통신 장치 등에 의해 실현된다. 방사 휘도 정보 취득부(101)는 용융 아연 도금 라인(1)의 보열대(30)의 근방에 설치되어, 반송되는 강판 S의 방사 휘도를 측정하는 복수의 방사 온도계(50) 각각으로부터, 방사 휘도의 측정 결과에 관한 정보(이하, 「방사 휘도 정보」라고 함)를 취득한다.

여기서, 본 실시 형태에 관한 용융 아연 도금 라인(1)에서는, 도 5에 도시한 바와 같이 보열대(30)를 따라서, 복수의 방사 온도계(50)가 설치되어 있다. 도 5는 방사 온도계의 설치 위치의 일례를 도시한 설명도이다. 이하에서는, 보열체(30)의 입구측의 방사 온도계 0에 추가하여, 보열대(30)의 근방에, 도 5에 도시한 바와 같이 방사 온도계 1로부터 방사 온도계 n까지의 n대의 방사 온도계(50)가 설치되어 있는 것으로 한다. 또한, 방사 온도계 1로부터 방사 온도계 n은 「방사 휘도를 측정하는 장치」로서 사용한다. 이로 인해, 통상은 방사 온도계 내부에서 실행되는 방사 휘도 관측값을 겉보기 온도(흑체 온도)로 변환하는 처리를 행하지 않고, 방사 휘도 관측값을 직접 출력하도록 방사 온도계를 설정하거나, 혹은, 일단 겉보기 온도에서 출력된 온도 정보를 플랭크의 흑체 방사식에 대입하여 방사 휘도 정보로 변환하는 처리가 실시되도록 한다.

또한, 보열대(30)의 근방이라 함은, 용융 아연 도금 라인의 보열대(30), 합금화로(20)와 보열대(30) 사이 및 보열대(30)와 냉각대(40) 사이를 포함하는 에어리어(이하, 이들 에어리어를 총칭하여, 「방사 휘도 측정 에어리어」라고도 함)를 가리킨다.

또한, 이하의 설명에서는, 강판 S의 반송 방향을 따라서 z축을 정의하고, 보열대(30)의 입구측에 설치된 방사 온도계 0의 설치 위치를, z＝0으로 한다. 또한, 방사 온도계 0에 의해 측정된, 보열대(30)에 반입되기 직전의 강판 온도를 T₀으로 표기하고, 보열대(30) 내의 강판 온도를, T(z)로 나타내는 것으로 한다. 앞서 설명한 바와 같이, 보열대(30) 내에서는, 강판 온도는 서서히 저하되고 있는 것이 명백해졌으므로, 보열대(30) 내의 강판 온도 T(z)는 강판 위치를 나타내는 변수 z의 함수로 하고 있다.

또한, 보열대(30)의 각 처에는 창(31)이 형성되어 있고, 각 방사 온도계(50)는 방사 온도계(50)의 설치 개소에 대응하는 창(31)을 통해, 강판 S의 열방사(즉, 방사 휘도)를 측정한다. 여기서, 도 5에 도시한 바와 같이, 보열대(30)의 입구측으로부터 n번째의 방사 온도계가 측정한 방사 휘도를, L_n으로 나타내는 것으로 한다.

본 실시 형태에 관한 방사 휘도 정보 취득부(101)는, 도 5와 같이 설치된 각 방사 온도계(50)로부터, 각 방사 온도계의 측정한 방사 휘도 L_n에 관한 정보(방사 휘도 정보)를 취득하여, 후술하는 강판 온도 추정부(103) 및 방사율 산출부(105)에 출력한다.

또한, 방사 휘도 정보 취득부(101)는 각 방사 온도계(50)로부터 취득한 방사 휘도 정보에, 당해 방사 휘도 정보를 취득한 일시에 관한 시각 정보 등을 관련지어, 이력 정보로서 후술하는 기억부(111)에 기록해도 된다.

강판 온도 추정부(103)는, 예를 들어 CPU, ROM, RAM 등에 의해 실현된다. 강판 온도 추정부(103)는 보열대(30)의 내부에 있어서의 강판의 반송 방향 위치의 변화에 수반하는 강판의 온도 저하 패턴에 관한 정보와, 방사 온도계(50)의 설치 위치에 관한 정보를 이용하여, 보열대(30)의 소정 위치에서의 강판의 온도를 추정한다. 여기서, 상기 강판 온도 저하 패턴에 관한 정보(이하, 간단히 「강판 온도 저하 패턴」이라고도 함)는 과거의 조업 실적 데이터를 이용하여, 제조 조건, 즉, 강판의 강종, 두께, 반송 속도 등의 조건마다 미리 특정해 두고, 기억부(111)에 저장해 둔다. 혹은, 강판 온도 저하 패턴은 노 내 분위기와 내벽에 의한 강판의 발열의 전열 모델 시뮬레이션 결과 등으로부터 산출할 수 있다. 이 경우, 전열 모델에 의한 시뮬레이션은 보열대(30)의 내부에 있어서의 강판의 반송의 시간 경과에 대한 온도 저하의 형태로 계산되므로, 그 경우에는, 반송 속도의 정보와 조합함으로써, 강판의 반송 방향 위치의 변화에 수반하는 강판의 온도 저하 패턴을 산출한다. 이와 같은 강판 온도 저하 패턴은, 예를 들어 기억부(111)에 저장되어 있다. 강판 온도 저하 패턴은 강판의 종별마다 데이터 베이스의 형식으로 기억부(111)에 저장되어 있어도 되고, 강판의 종별마다 룩업 테이블의 형식으로 기억부(111)에 저장되어 있어도 된다.

강판 온도 추정부(103)에 있어서 실시되는 강판 온도의 추정 처리의 일례를, 도 6을 참조하면서 구체적으로 설명한다. 도 6은 강판 온도의 추정 방법을 도시한 설명도이다. 도 6에 도시한 예에서는, 강판 온도 저하 패턴으로서, 보열대(30) 내부에 있어서의 강판 온도의 저하의 정도를 나타낸 직선의 기울기가 이용되어 있다. 또한, 이 직선은 횡축으로서 보열대 입구측으로부터의 거리(z좌표)를 취하고, 종축으로서 강판 온도(℃)를 취한 좌표계에 있어서의 직선으로서 나타나 있다. 즉, 도 6에 도시한 예에서는, 보열대 입구측으로부터의 거리가, 방사 온도계의 설치 위치에 대응하고 있다.

강판 온도 추정부(103)는 기억부(111)에 저장되어 있는 강판 온도 저하 패턴과, 방사 온도계의 설치 위치(z좌표)에 기초하여, 강판의 온도 저하량을 산출한다. 예를 들어, 강판 온도 저하 패턴이, 도 6에 도시한 바와 같이, 강판 온도의 저하의 정도를 나타내는 기울기로서 알고 있는 것이라면, 강판 온도 추정부(103)는, 우선, 보열대 입구측으로부터의 거리를 사용하여, 도면 중에 있어서 ΔT로 나타내는 온도 저하량을 산출한다. 다음에, 강판 온도 추정부(103)는 도 5에 있어서의 방사 온도계 0의 방사 휘도 L₀을 이용하여, 산출한 보열대(30)에 반입되기 직전의 강판 온도 T₀으로부터 산출한 온도 저하량 ΔT를 뺀다. 이에 의해, 강판 온도 추정부(103)는 보열대 내의 위치 z에 있어서의 추정 강판 온도 T(z)를 산출할 수 있다. 즉, 추정 강판 온도는 T(z)＝T₀－ΔT로 나타내는 양이다. 또한, 온도 T₀은, 이 위치에서는 합금화가 시작되기 전이므로 방사율이 0.2(보다 정확하게 0.17로 해도 됨)인 것으로 하고, 관측되는 방사 휘도 L₀을 온도로 변환하여 구한다.

강판 온도 추정부(103)는 이상 설명한 바와 같은 방법으로, 방사 휘도 정보 취득부(101)로부터 통지된 방사 휘도 정보에 대응하는 방사 온도계의 설치 위치 각각에 대해, 추정 강판 온도를 산출한다. 즉, 도 5에 도시한 바와 같이 n개의 방사 온도계(50)가 설치되어 있는 경우, 강판 온도 추정부(103)는 방사 온도계 1의 설치 위치 z₁에 대응하는 추정 강판 온도 T(z₁) 내지 방사 온도계 n의 설치 위치 z_n에 대응하는 추정 강판 온도 T(z_n)를 각각 산출한다.

강판 온도 추정부(103)는 이와 같이 하여 산출한 각 추정 강판 온도 T(z_n)를 방사율 산출부(105)에 출력한다. 또한, 강판 온도 추정부(103)는 산출한 추정 강판 온도에, 당해 추정 강판 온도를 산출한 일시에 관한 시각 정보 등을 관련지어, 이력 정보로서 후술하는 기억부(111)에 기록해도 된다.

방사율 산출부(105)는, 예를 들어 CPU, ROM, RAM 등에 의해 실현된다. 방사율 산출부(105)는 강판 온도 추정부(103)에 의해 추정된 보열대의 소정 위치에 있어서의 추정 강판 온도 T(z)와, 방사 휘도 정보 취득부(101)가 취득한 추정 강판 온도 T(z)에 대응하는 위치에서의 방사 휘도 정보 L_n(즉, 위치 z에 있어서의 방사 휘도 L_z)을 이용하여, 방사율 ε_z를 산출한다.

구체적으로는, 방사율 산출부(105)는 방사 휘도 정보 L_n과, 산출된 추정 강판 온도 T(z)를 이용하여, 이하의 식 101에 의해 방사율 ε_z를 산출한다.

[식 101]

여기서, 상기 식 101에 있어서, L_b(T)는 온도 T[K]의 흑체 방사 휘도를 나타내고 있다. 또한, 상수 c₁은, 진공 중의 광의 속도 c와, 플랭크 상수 h를 이용하여 나타내는 값이고, 상수 c₂는, 진공 중의 광의 속도 c와, 플랭크 상수 h와, 볼츠만 상수 k를 사용하여 나타내는 값이다. 이들 값의 상세를, 이하의 식 102 및 식 103에 나타낸다. 또한, λ는 방사 온도계(50)의 관찰 파장이고, 적외 영역(보다 상세하게는 근적외 영역, 예를 들어 1.5㎛ 등)으로 설정한다.

[식 102]

[식 103]

이하에서는, 방사율 산출부(105)가 실시하는 방사율의 산출 처리를 상세하게 설명하는 데 앞서, 우선, 방사율의 산출에 영향을 미치는 각종 문제에 대해, 검토를 행한다.

최근 도입이 진행되고 있는 프로세스에서는, 종래의 프로세스와는 달리, 합금화가 진행되는 보열대에는 버너 화염 등의 현저한 열원이 존재하지 않는다. 그러나, 이와 같은 상황이라도, 열을 가진 보열대(30)의 내벽이, 미광 잡음원으로 될 수 있다. 따라서, 우선, 방사율의 산출이, 보열대의 내벽으로부터의 미광 잡음으로 어떻게 영향을 받는지를 간단하게 설명한다.

도 7은 미광 잡음에 대해 설명하기 위한 설명도이고, 보열대(30)의 내부의 모습을 모식적으로 도시한 것이다. 보열대(30)의 내부에서는 강판 온도가 T[℃]이고, 방사율이 ε인 강판 S가 반송되어 있다. 또한, 보열대(30)의 내벽(33)은 고온으로 반송되는 강판 S의 열방사 등에 의해 가열되고, 그 내벽 온도는 T_W[℃]에 도달하고 있는 것으로 한다. 보열대(30)의 근방에 설치된 방사 온도계(50)는 강판 S가 발하는 열방사, 즉 자발광(35)을 측정한다. 또한, 보열대의 내벽(33)도 열을 갖고 있으므로, 보열대의 내벽(33)도 열방사를 방출한다. 이 열방사가 강판 S에 의해 반사되어, 미광(37)으로서 동시에 방사 온도계(50)에 관측되게 된다. 이와 같이, 방사 온도계(50)가 관측하는 방사 휘도 L_z는, 이하의 식 104에 나타낸 바와 같이, 강판의 자발광에 의한 방사 휘도와, 내벽의 열방사에 의한 방사 휘도의 합이 된다. 이 내벽의 열방사에 의한 방사 휘도가 미광 잡음이라고 불리고, 오차 요인이 된다.

[식 104]

여기서, 상기 식 104에 있어서, ε은 강판의 실제 방사율을 나타내고 있고, 우변 제1 항이, 강판의 자발광에 의한 방사 휘도를 나타내고 있다. 또한, 우변 제2 항이, 보열대의 내벽으로부터의 열방사가 강판에 반사되어 혼입되는 방사 휘도(미광 잡음)를 나타내고 있다.

여기서, 상기 식 104로부터 명백한 바와 같이, 미광 잡음은 대상 강판과 내벽의 온도차가 작은 경우나 실제 방사율 ε이 작은 값인 경우에 상대적으로 커지고, 관측되는 방사 휘도 L_z가, 실제 강판 열방사로부터 괴리되게 된다.

또한, 강판의 추정 온도가 실제 값으로부터 벗어나 있는 경우에도, 산출되는 방사율이 부정확해진다. 본 발명자들은 이와 같은 외란이 존재하는 중에서, 방사율에 기초하는 합금화 판정이 가능한지를 검토하였다. 도 8은 본 실시 형태에 관한 용융 아연 도금 라인(1)의 보열대 통과 시에 있어서의 강판 온도와 내벽 온도의 관계를 나타낸 그래프도이다. 또한, 도 8에서는 횡축으로서, z축 좌표가 아니라, 아연욕(10)으로부터 나온 후의 경과 시간을 채용하고 있다.

도 8로부터도 명백한 바와 같이, 520℃ 정도에서 보열대(30)에 반입된 강판 S는 보열대(30) 내에서 서서히 냉각되어 있는 것을 알 수 있다. 또한, 내벽 온도는 서서히 상승하고 있고, 보열대의 출구측 부근에서는, 강판 온도로부터 100℃ 정도 낮은 온도까지 상승하고 있는 것을 알 수 있다.

본 발명자들은 도 8에 도시한 온도 추이 조건(즉, 실기에서의 온도 추이)으로, 경과 시간이 12초, 21초, 31초 및 40초(강판 온도에서는, 520℃, 500℃, 480℃ 및 460℃)의 위치에 방사 온도계가 설치되어 있다고 가정하였다. 또한, 본 발명자들은 식 104에서 계산되는 방사 휘도 L_z와, 도 8에 나타나는 강판 온도 추정 강판 온도 T(z)를 사용하여, 식 101로부터 겉보기 방사율을 산출하는 계산을 행하였다.

보열대의 중앙에서 합금화가 일어난 것으로 하여, 내벽 온도의 고저에 의한 미광 잡음의 영향을 계산한 결과를, 도 9a 및 도 9b에 나타낸다. 도 9a 및 도 9b는 실제 방사율과 겉보기 방사율의 관계를 나타낸 그래프도이다. 여기서, 강판 온도는 도 8에 나타내는 값을 사용하였다.

도 9a는 인덕션 히터 가열이 도입되기 이전의, 종래의 화염 연소 가열 방식의 합금화로를 상정하고, 강판 온도와 내벽 온도가 동등한 것(즉, T＝T_W가 성립된)으로 한 경우의 계산 결과이다. 강판 온도와 내벽 온도가 동등하다고 하는 조건은 도 8에 도시한 온도 추이에 있어서, 내벽 온도가 강판 온도의 온도 추이와 동일하다고 설정하는 것이다.

식 104로부터 명백한 바와 같이, 강판의 실제 방사율이 낮으면, 그만큼 미광 잡음의 기여가 커진다. 그로 인해, 실제 방사율이 도 9a에 도시한 바와 같이 추이되었다고 해도, 겉보기 방사율은 1이 된다. 또한, 다른 표현으로 하면, T＝T_W라고 하는 조건이 성립되어 있으므로, 식 104에 있어서 방사율 ε에 관한 항이 캔슬되어, 얻어지는 방사 휘도 L_z는 온도 T의 흑체가 방사하는 방사 휘도 L_b(T)와 동등해진다. 그로 인해, 식 101로부터 산출되는 겉보기 방사율 ε_z는 항상 1이 된다.

이에 대해, 도 9b에 도시한 예는, 도 8에 도시한 온도 추이 패턴에 의거하여 겉보기 방사율을 시뮬레이트한 경우의 결과이다. 도 9b로부터 명백한 바와 같이, 강판의 실제 방사율은 겉보기 방사율과 대략 일치하고 있는 것을 알 수 있다. 또한, 경과 시간 40sec의 관측 위치에 있어서, 겉보기 방사율이 실제 방사율보다도 약간 올라가 있는 것을 알 수 있다. 이것이, 미광 잡음에 의한 영향이다. 최근 도입이 진행되고 있는 프로세스에서는, 보열대(30)의 내부에 있어서, 강판 온도는 보열대의 내벽 온도보다도 높은 상태에 있고, 도 8에 도시한 온도 추이 패턴으로부터도 명백한 바와 같이 미광 잡음에 의한 영향은 약간인 것이며, 합금화에 의한 방사율 변화를 충분히 검지 가능한 것을 알 수 있다.

이상, 방사율을 산출할 때의 미광 잡음의 영향에 대해 설명하였다.

계속해서, 방사율을 산출할 때의 강판 온도의 추정 정밀도의 영향에 대해, 간단하게 설명한다.

방사율 산출부(105)가 방사율을 산출하기 위해서는, 추정 강판 온도 T를 식 101에 대입할 필요가 있다. 따라서, 이 추정 강판 온도의 추정 정밀도가, 산출된 방사율에 미치는 영향에 대해 검토하기 위해, 본 발명자들은 강판 온도의 추정값이 실제값으로부터 벗어나 있는 경우에 있어서의 겉보기 방사율을 산출하였다. 여기서, 겉보기 방사율의 산출 시에, 보열 내의 내벽 온도는, 도 8에 도시한 온도 추이를 하는 것으로 하여 설정하였다.

얻어진 결과를, 도 10에 나타냈다. 도 10은 실제 강판 온도가 도 8에서 나타나는 값임에도, 강판 온도가 일정하다고 추정해 버린 경우의 분광 방사율과 실제 방사율의 관계를 나타낸 그래프도이다. 도 10에 나타낸 계산 결과는 보열대 내에서 강판 온도가 저하되지 않고, 강판 온도는 일정값이라고 하는 조건(즉, 종래의 화염 연소 가열 방식의 합금화로를 상정한 조건)에서의 것이다. 이 계산 결과에서는, 경과 시간이 작은 범위에서는 산출된 방사율은 실제값보다도 크게 견적 내어지고, 경과 시간이 큰 범위에서는, 산출된 방사율은 실제값보다도 작게 견적 내어져 있다.

도 10에 나타낸 결과로부터도 명백한 바와 같이, 보열대(30)의 내부에 있어서의 강판 온도가 일정하다고 하는 조건(즉, 강판 온도의 저하를 고려하지 않은 조건)에서는, 겉보기 방사율의 변화가 실제로 방사율에 의한 것인지, 또는 온도 변화에 의한 것인지가 불명확해져, 방사율에 소정의 임계값을 설정하여 합금화 위치를 판정하는 것은 곤란해진다.

따라서, 본 실시 형태에 관한 방사율 산출부(105)에서는, 상술한 바와 같은 지식을 근거로 하여, 강판 온도 추정부(103)에 의해 추정된 보열대의 소정 위치에 있어서의 추정 강판 온도 T(z)와, 방사 휘도 정보 취득부(101)가 취득한 추정 강판 온도 T(z)에 대응하는 위치에서의 방사 휘도 정보 L_n(즉, 위치 z에 있어서의 방사 휘도 L_z)을 이용하여, 식 101에 기초하여 방사율 ε_z를 산출한다.

방사율 산출부(105)에 의한 방사율의 산출 처리는 강판 온도 추정부(103)에 의한 추정 강판 온도를 이용함으로써, 보열대(30)의 내부에 있어서의 강판 온도의 저하를 고려한 처리를 행하고 있다. 그로 인해, 앞서 설명한 바와 같은, 추정 강판 온도의 추정 정밀도에 기인한 방사율 산출 오차를 억제할 수 있다. 또한, 보열대의 내벽 온도는 강판 온도보다도 낮은 상태에 있으므로, 산출된 방사율에 포함되는 미광 잡음에 의한 영향도 적은 것으로 되어 있다.

본 실시 형태에 관한 방사율 산출부(105)는 방사 온도계(50)의 설치 위치 각각에 있어서의 방사율 ε_z를 산출하고, 산출한 방사율 ε_z를, 후술하는 합금화 위치 결정부(107)에 출력한다. 또한, 방사율 산출부(105)는 산출한 방사율에, 당해 방사율을 산출한 일시에 관한 시각 정보 등을 관련지어, 이력 정보로서 후술하는 기억부(111)에 기록해도 된다.

또한, 도 8에 도시한 강판 온도와 내벽 온도의 차(적어도 100℃ 정도)는 어디까지나 일례이며, 강판 온도와 내벽 온도의 온도차는 이와 같은 온도차로 한정되는 것은 아니고, 내벽 온도는 방사율의 산출 시에 외란이 되는 온도가 아니면 된다.

도 11은 강판 온도가 460℃라고 가정하고, 강판과 내벽의 온도차를 변화시킨 경우에, 겉보기 방사율이 어떻게 변화되는지를 계산한 결과이다. 이때, 실선은 합금화 전의 방사율의 변화를 나타낸 것이고, 실제 방사율이 0.2라고 한 경우의 결과이다. 또한, 파선은 합금화 후의 방사율의 변화를 나타낸 것이고, 실제 방사율이 0.6이라고 한 경우의 결과이다.

도 11의 실선으로 나타낸 방사율에 착안하면, 그래프로부터 명백한 바와 같이, 강판과 내벽의 온도차가 200℃ 이상 있으면, 미광 잡음의 영향은 무시할 수 있는 레벨에 들어가 있는 것을 알 수 있다. 또한, 후술하는 합금화 위치 결정부(107)에 의한 합금화 유무의 판정의 임계값이 방사율 0.4로 설정되어 있는 경우, 강판과 내벽의 온도차가 70℃ 이하로 되면, 합금화 전의 겉보기 방사율이, 마치 합금화 후와 같이 관찰되게 된다. 따라서, 이 온도차가, 허용할 수 있는 내벽 온도의 한계값으로 된다. 마찬가지로 하여 파선으로 나타낸 그래프에 착안하면, 합금화 후의 방사율(정확하게는 0.6)도, 온도차 저하에 의해, 외관상 상승하는 것을 알 수 있다.

합금화 위치 결정부(107)는, 예를 들어 CPU, ROM, RAM 등에 의해 실현된다. 합금화 위치 결정부(107)는 방사율 산출부(105)에 의해 산출된 방사율 ε_z에 기초하여, 보열대의 내부에서, 도금층이 합금화한 위치를 결정한다. 합금화하였는지 여부의 판단에는, 소정의 임계값이 이용된다. 도 3에 도시한 바와 같이, 합금화하고 있지 않은 강판의 방사율은 낮은 값이고, 합금화함으로써, 강판의 방사율은 큰 값으로 추이한다. 따라서, 합금화 위치 결정부(107)는 강판이나 도금의 종류 등에 따라서 미리 설정된 임계값을 이용하여, 합금화하였는지 여부를 판단할 수 있다. 즉, 합금화 위치 결정부(107)는, 산출된 방사율이 소정의 임계값 미만인 경우에는, 합금화는 일어나고 있지 않다고 판단하고, 산출된 방사율이 소정의 임계값 이상인 경우에는 합금화하였다고 판단한다. 이와 같은 임계값은 강판이나 도금의 종류 등에 따라서 적절히 설정하는 것이 가능하지만, 예를 들어 0.3 또는 0.4 정도의 값으로 설정하는 것이 가능하다.

보다 상세하게는, 합금화 위치 결정부(107)는 방사율 산출부(105)로부터 통지된 모든 방사율 ε_z에 대해, 그 값이 소정의 임계값 이상으로 되어 있는지 여부를 판단한다. 예를 들어, 보열대의 입구측으로부터 (n－1)(n≥2)번째의 방사 온도계의 위치에 대응하는 방사율 ε_z가 소정의 임계값 미만이고, n번째의 방사 온도계의 위치에 대응하는 방사율 ε_z가 소정의 임계값 이상으로 된 경우, 합금화 위치 결정부(107)는 (n－1)번째의 방사 온도계의 설치 위치와 n번째의 방사 온도계의 설치 위치 사이에 대응하는 보열대 내에서의 구간을, 합금화가 발생한 위치로 결정한다.

예를 들어, 도 5에 도시한 바와 같이 n개의 방사 온도계가 설치되어 있고, 방사 온도계 2의 위치에 대응하는 방사율 ε_z2가 소정의 임계값 미만이고, 또한 방사 온도계 3의 위치에 대응하는 방사율 ε_z3이 처음으로 소정의 임계값 이상이 된 경우, 합금화 위치 결정부(107)는 방사 온도계 2의 설치 위치와 방사 온도계 3의 설치 위치 사이의 구간(즉, 도 5에 있어서의 z₂ 내지 z₃의 구간)을, 합금화 위치로 하여 결정한다.

또한, 합금화 위치 결정부(107)는 어떤 방사 온도계가 어떤 위치에 설치되어 있는지(즉, 복수의 방사 온도계의 설치 순서 및 설치 위치에 관한 정보)를 파악하고 있는 것으로 한다.

합금화 위치 결정부(107)는 합금화가 일어난 위치를 결정하면, 얻어진 결과를, 후술하는 표시 제어부(109)에 출력한다. 또한, 합금화 위치 결정부(107)는 합금화 위치에 관한 판정 결과에, 당해 판정을 행한 일시에 관한 시각 정보 등을 관련지어, 이력 정보로서 후술하는 기억부(111)에 기록해도 된다.

표시 제어부(109)는, 예를 들어 CPU, ROM, RAM 등에 의해 실현된다. 표시 제어부(109)는 합금화 위치 결정부(107)로부터 전송된 합금화 위치에 관한 정보를, 합금화 위치 결정 장치(100)가 구비하는 디스플레이 등의 표시부에 표시할 때의 표시 제어를 행한다. 또한, 표시 제어부(109)는 합금화 위치에 관한 정보 이외에도, 산출한 추정 강판 온도나 방사율의 값, 이들 값의 추이를 나타낸 그래프도 등, 각종 정보를 표시부에 표시시킬 수 있다. 표시 제어부(109)가 표시부에 합금화 위치에 관한 결과를 표시함으로써, 합금화 위치 결정 장치(100)의 이용자는 반송되고 있는 강판 S의 합금화 위치에 관한 정보를, 그 자리에서 파악하는 것이 가능해진다.

기억부(111)는 합금화 위치 결정 장치(100)가 구비하는 기억 장치의 일례이다. 기억부(111)에는 강판 온도 추정부(103)가 추정 강판 온도를 추정할 때에 이용하는 강판 온도 저하 패턴에 관한 정보가 저장되어 있다. 기억부(111)에는 복수의 방사 온도계의 설치 순서 및 설치 위치에 관한 정보가 저장되어 있어도 된다. 또한, 기억부(111)에는 본 실시 형태에 관한 합금화 위치 결정 장치(100)가, 어떤 처리를 행할 때에 보존할 필요가 생긴 다양한 파라미터나 처리의 도중 경과 등, 또한 각종 데이터 베이스 등이 적절히 저장되어 있다. 이 기억부(111)는 방사 휘도 정보 취득부(101), 강판 온도 추정부(103), 방사율 산출부(105), 합금화 위치 결정부(107) 및 표시 제어부(109) 등이, 자유롭게 판독 기입을 행하는 것이 가능하다.

이상, 본 실시 형태에 관한 합금화 위치 결정 장치(100)의 기능의 일례를 나타냈다. 상기의 각 구성 요소는 범용적인 부재나 회로를 사용하여 구성되어 있어도 되고, 각 구성 요소의 기능으로 특화한 하드웨어에 의해 구성되어 있어도 된다. 또한, 각 구성 요소의 기능을, CPU 등이 모두 행해도 된다. 따라서, 본 실시 형태를 실시하는 각각의 기술 레벨에 따라서, 적절하게 이용하는 구성을 변경하는 것이 가능하다.

또한, 상술한 바와 같은 본 실시 형태에 관한 합금화 위치 결정 장치의 각 기능을 실현하기 위한 컴퓨터 프로그램을 제작하여, 퍼스널 컴퓨터 등에 실장하는 것이 가능하다. 또한, 이와 같은 컴퓨터 프로그램이 저장된, 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체도 제공할 수 있다. 기록 매체는, 예를 들어 자기 디스크, 광디스크, 광자기 디스크, 플래시 메모리 등이다. 또한, 상기의 컴퓨터 프로그램은 기록 매체를 사용하지 않고, 예를 들어 네트워크를 통해 분배(distribution)해도 된다.

<합금화 위치 결정 방법의 흐름>

계속해서, 도 12를 참조하면서, 본 실시 형태에 관한 합금화 위치 결정 방법의 흐름을 설명하고, 도 12는 본 실시 형태에 관한 합금화 위치 결정 방법의 흐름을 도시한 흐름도이다.

본 실시 형태에 관한 합금화 위치 결정 방법에서는, 우선, 방사 휘도 정보 취득부(101)가, 용융 아연 도금 라인(1)의 근방에 설치되어 있는 복수의 방사 온도계(50)로부터, 당해 방사 온도계의 측정한 방사 휘도에 관한 정보(방사 휘도 정보)를 취득한다(스텝 S101). 방사 휘도 정보 취득부(101)는 취득한 방사 휘도 정보를, 강판 온도 추정부(103) 및 방사율 산출부(105)에 출력한다.

다음에, 강판 온도 추정부(103)는 기억부(111) 등에 미리 저장되어 있는 강판 온도 저하 패턴과, 방사 온도계(50)의 설치 위치 또는 당해 설치 위치로 환산 가능한 정보를 이용하여, 보열대(30)의 소정 위치에서의 강판 온도 T(z)를 추정한다(스텝 S103). 이 강판 온도의 추정 처리는, 앞서 설명한 바와 같이, 보열대 내부에 있어서 강판 온도가 저하되는 것을 고려한 후의 온도 추정 처리이다. 강판 온도 추정부(103)는 보열대(30)의 각 위치에 설치된 방사 온도계(50)의 측정한 방사 휘도 정보 각각으로부터 추정 강판 온도 T(z)를 산출하면, 산출한 복수의 추정 강판 온도를, 방사율 산출부(105)에 출력한다.

계속해서, 방사율 산출부(105)는 방사 휘도 정보 취득부(101)로부터 전송된 방사 휘도 정보와, 강판 온도 추정부(103)로부터 통지된 추정 강판 온도를 사용하여, 보열대(30)의 소정 위치에서의 방사율을 산출한다(스텝 S105). 방사율의 산출이 종료되면, 산출한 방사율에 관한 정보를, 합금화 위치 결정부(107)에 출력한다.

다음에, 합금화 위치 결정부(107)는 미리 설정되어 있는 임계값과, 방사율 산출부(105)로부터 전송된 방사율에 관한 정보를 이용하여, 보열대의 내부에서 도금층이 합금화한 위치를 결정한다. 이와 같은 흐름으로 처리를 행함으로써, 본 실시 형태에 관한 합금화 위치 결정 방법에서는, 도금층이 합금화한 위치를, 고정밀도로 판정하는 것이 가능해진다.

(하드웨어 구성에 대해)

다음에, 도 13을 참조하면서, 본 발명의 실시 형태에 관한 합금화 위치 결정 장치(100)의 하드웨어 구성에 대해, 상세하게 설명한다. 도 13은 본 발명의 실시 형태에 관한 합금화 위치 결정 장치(100)의 하드웨어 구성을 설명하기 위한 블록도이다.

합금화 위치 결정 장치(100)는, 주로, CPU(901)와, ROM(903)과, RAM(905)을 구비한다. 또한, 합금화 위치 결정 장치(100)는 버스(907)와, 입력 장치(909)와, 출력 장치(911)와, 스토리지 장치(913)와, 드라이브(915)와, 접속 포트(917)와, 통신 장치(919)를 더 구비한다.

CPU(901)는 연산 처리 장치 및 제어 장치로서 기능하고, ROM(903), RAM(905), 스토리지 장치(913) 또는 리무버블 기록 매체(921)에 기록된 각종 프로그램에 따라서, 합금화 위치 결정 장치(100) 내의 동작 전반 또는 그 일부를 제어한다. ROM(903)은 CPU(901)가 사용하는 프로그램이나 연산 파라미터 등을 기억한다. RAM(905)은 CPU(901)가 사용하는 프로그램이나, 프로그램의 실행에 있어서 적절히 변화되는 파라미터 등을 1차 기억한다. 이들은 CPU 버스 등의 내부 버스에 의해 구성되는 버스(907)에 의해 서로 접속되어 있다.

버스(907)는 브리지를 통해, PCI(Peripheral Component Interconnect/Interface) 버스 등의 외부 버스에 접속되어 있다.

입력 장치(909)는, 예를 들어 마우스, 키보드, 터치 패널, 버튼, 스위치 및 레버 등 유저가 조작하는 조작 수단이다. 또한, 입력 장치(909)는, 예를 들어 적외선이나 그 밖의 전파를 이용한 리모트 컨트롤 수단(소위, 리모트 컨트롤러)이어도 되고, 합금화 위치 결정 장치(100)의 조작에 대응한 PDA 등의 외부 접속 기기(923)여도 된다. 또한, 입력 장치(909)는, 예를 들어 상기의 조작 수단을 사용하여 유저에 의해 입력된 정보에 기초하여 입력 신호를 생성하고, CPU(901)에 출력하는 입력 제어 회로 등으로 구성되어 있다. 합금화 위치 결정 장치(100)의 유저는 이 입력 장치(909)를 조작함으로써, 합금화 위치 결정 장치(100)에 대해 각종 데이터를 입력하거나 처리 동작을 지시할 수 있다.

출력 장치(911)는 취득한 정보를 유저에 대해 시각적 또는 청각적으로 통지하는 것이 가능한 장치로 구성된다. 이와 같은 장치로서, CRT 디스플레이 장치, 액정 디스플레이 장치, 플라즈마 디스플레이 장치, EL 디스플레이 장치 및 램프 등의 표시 장치나, 스피커 및 헤드폰 등의 음성 출력 장치나, 프린터 장치, 휴대 전화, 팩시밀리 등이 있다. 출력 장치(911)는, 예를 들어 합금화 위치 결정 장치(100)가 행한 각종 처리에 의해 얻어진 결과를 출력한다. 구체적으로는, 표시 장치는 합금화 위치 결정 장치(100)가 행한 각종 처리에 의해 얻어진 결과를, 텍스트 또는 이미지로 표시한다. 한편, 음성 출력 장치는 재생된 음성 데이터나 음향 데이터 등을 포함하는 오디오 신호를 아날로그 신호로 변환하여 출력한다.

스토리지 장치(913)는 합금화 위치 결정 장치(100)의 기억부의 일례로서 구성된 데이터 저장용 장치이다. 스토리지 장치(913)는, 예를 들어 HDD(Hard Disk Drive) 등의 자기 기억부 디바이스, 반도체 기억 디바이스, 광 기억 디바이스 또는 광자기 기억 디바이스 등에 의해 구성된다. 이 스토리지 장치(913)는 CPU(901)가 실행하는 프로그램이나 각종 데이터 및 외부로부터 취득한 각종 데이터 등을 저장한다.

드라이브(915)는 기록 매체용 리더 라이터이고, 합금화 위치 결정 장치(100)에 내장, 혹은 외장된다. 드라이브(915)는 장착되어 있는 자기 디스크, 광디스크, 광자기 디스크 또는 반도체 메모리 등의 리무버블 기록 매체(921)에 기록되어 있는 정보를 판독하여, RAM(905)에 출력한다. 또한, 드라이브(915)는 장착되어 있는 자기 디스크, 광디스크, 광자기 디스크 또는 반도체 메모리 등의 리무버블 기록 매체(921)에 기록을 기입하는 것도 가능하다. 리무버블 기록 매체(921)는, 예를 들어 CD 미디어, DVD 미디어, Blu-ray 미디어 등이다. 또한, 리무버블 기록 매체(921)는 콤팩트 플래시(등록 상표)(Compact Flash:CF), 플래시 메모리, 또는 SD 메모리 카드(Secure Digital memory card) 등이어도 된다. 또한, 리무버블 기록 매체(921)는, 예를 들어 비접촉형 IC 칩을 탑재한 IC 카드(Integrated Circuit card) 또는 전자 기기 등이어도 된다.

접속 포트(917)는 기기를 합금화 위치 결정 장치(100)에 직접 접속하기 위한 포트이다. 접속 포트(917)의 일례로서, USB(Universal Serial Bus) 포트, IEEE 1394 포트, SCSI(Small Computer System Interface) 포트, RS-232C 포트 등이 있다. 이 접속 포트(917)에 외부 접속 기기(923)를 접속함으로써, 합금화 위치 결정 장치(100)는 외부 접속 기기(923)로부터 직접 각종 데이터를 취득하거나, 외부 접속 기기(923)에 각종 데이터를 제공한다.

통신 장치(919)는, 예를 들어 통신망(925)에 접속하기 위한 통신 디바이스 등으로 구성된 통신 인터페이스이다. 통신 장치(919)는, 예를 들어 유선 또는 무선 LAN(Local Area Network), Bluetooth(등록 상표) 또는 WUSB(Wireless USB)용 통신 카드 등이다. 또한, 통신 장치(919)는 광통신용 라우터, ADSL(Asy㎜etric Digital Subscriber Line)용 라우터, 또는 각종 통신용 모뎀 등이어도 된다. 이 통신 장치(919)는, 예를 들어 인터넷이나 다른 통신 기기 사이에서, 예를 들어 TCP/IP 등의 소정의 프로토콜에 의거하여 신호 등을 송수신할 수 있다. 또한, 통신 장치(919)에 접속되는 통신망(925)은 유선 또는 무선에 의해 접속된 네트워크 등에 의해 구성되어, 예를 들어 인터넷, 가정 내 LAN, 적외선 통신, 라디오파 통신 또는 위성 통신 등이어도 된다.

이상, 본 발명의 실시 형태에 관한 합금화 위치 결정 장치(100)의 기능을 실현 가능한 하드웨어 구성의 일례를 나타냈다. 상기의 각 구성 요소는 범용적인 부재를 사용하여 구성되어 있어도 되고, 각 구성 요소의 기능으로 특화한 하드웨어에 의해 구성되어 있어도 된다. 따라서, 본 실시 형태를 실시하는 각각의 기술 레벨에 따라서, 적절하게 이용하는 하드웨어 구성을 변경하는 것이 가능하다.

실시예

이하에서는, 실시의 용융 아연 도금 라인에 있어서의 방사 휘도 측정 에어리어에 대해 방사 온도계를 설치하여, 본 발명의 실시 형태에 관한 합금화 위치 결정 방법을 적용한 경우의 결과에 대해, 구체적으로 설명한다. 또한, 이하에 나타내는 구체예는 본 발명의 실시 형태에 관한 합금화 위치 결정 방법의 어디까지나 일례이며, 본 발명에 관한 합금화 위치 결정 방법이 이하의 예로 한정되는 것은 아니다.

이하에 나타내는 실시예에서는, 합금화 위치를 결정하기 위해 방사 휘도 측정 수단으로서 사용하는 방사 온도계에 추가하여, 강판의 온도 저하 패턴을 산출하기 위해, 도 14에 도시한 바와 같이, 용융 아연 도금 라인의 근방(즉, 방사 휘도 측정 에어리어)에, 단색 온도계 A₁과 다색 온도계 A₂를 설치하였다.

단색 온도계라 함은, 방사 휘도를 측정하는 파장 영역이 1개인 방사 온도계이고, 측정 중에 대상의 방사율이 변화되지 않는 경우에 사용된다. 또한, 다색 온도계라 함은, 복수의 파장 영역에서 방사 휘도를 측정하는 방사 온도계이고, 방사율이 변화되는 경우에도 표면 온도를 측정하는 것이 가능하다.

합금화로(20)의 바로 뒤에는, 용융 아연 도금 라인이 반송되는 강판의 표면에는 아연만이 존재하므로, 방사율 ε＝0.17 정도로 한 방사 온도계(단색 온도계)에 의해 강판 온도를 측정하는 것이 가능하다. 또한, 보열대(30)의 상부에서는 합금화의 진행에 수반하여 방사율이 변동되므로, 다색 온도계(예를 들어, 2색 온도계 등)를 사용하여 강판 온도를 측정하는 것이 가능하다.

여기서, 도 14에 도시한 바와 같이, 합금화로(20)의 바로 뒤(위치 z_A)에 단색 온도계 A₁을 설치하고, 보열대(30)의 상부(위치 z_B)에 다색 온도계 A₂를 설치하여, 강판 온도를 측정하는 것으로 한다. 단색 온도계 A₁에 의해 측정된 강판 온도를 T_A로 하고, 다색 온도계 A₂에 의해 측정된 강판 온도를 T_B로 하면, 보열대(30)의 내부에 있어서의 강판 온도는 설치한 방사 온도계의 높이에 따라서 1차 보간을 행함으로써, 이하의 식 151과 같이 나타낼 수 있다.

[식 151]

여기서, 앞서 설명한 바와 같이, 보열대(30)의 상부로 될수록 강판 온도는 저하되므로, 상기 식 151에 있어서, (T_B－T_A)<0이 된다. 따라서, 상기 식 151로 나타내는 식은 보열대(30)의 입구측에서 T_A였던 강판 온도가 보열대의 위치 z에 있어서 몇℃까지 저하되었는지를 추정하기 위한, 온도 저하 패턴으로서 이용 가능한 것을 알 수 있다.

<실시예 1>

이하에 나타내는 실시예에서 측정에 이용한 각 온도계의 설치 상황에 대해, 도 15를 참조하면서 상세하게 설명한다.

도 15에 도시한 바와 같이, 실험을 행한 용융 아연 도금 라인에 있어서, 합금화로의 출구측(z＝0)에 단색 온도계 A₁을 설치하고, 보열대의 상부(z＝34m)에 2색 온도계 A₂를 설치하였다. 또한, z＝21m 및 z＝29m의 위치에, 각각 방사 온도계를 설치하였다.

이하에서는, 단색 온도계 A₁ 및 2색 온도계 A₂로부터 얻어진 측정 온도를 사용하여 강판의 온도 저하 패턴을 산출하고, 보열대의 내부에 있어서의 강판 온도의 추정에 이용하였다.

또한, z＝21m 및 z＝29m에 설치한 방사 온도계는, 방사율 ε＝1로 설정되어 있고, 이들 방사 온도계를 이용하여, 보열대 내부를 반송되는 강판을 측정하였다. 즉, 본 실시예에서는, 이들 2개의 방사 온도계는 방사 휘도 관측값을 겉보기 온도ε＝1에 있어서의 흑체 온도로 변환하여 출력하도록 설정되어 있고, 출력되는 값은 상기 식 104에 나타낸 L_z의 값에 상당하는 것이다.

그로 인해, 방사 휘도 정보 취득부(101)는 방사 온도계로부터 출력된 겉보기 온도 정보로부터, 이하의 식 152에 의해 방사 휘도 정보로 변환되는 처리를 실행한다.

[식 152]

여기서, 상기 식 152에 있어서, L_n은 z＝21m 또는 z＝29m에 있어서의 방사 휘도이고, T'(z)는 z＝21m 또는 z＝29m에 설치된 방사 온도계로부터 출력된 온도 정보이다. 또한, 상기 식 152에 있어서, c₁ 및 c₂는 상기 식 102 및 식 103에 나타낸 상수이고, λ는 측정 파장이고, 그 값은 1.55㎛이다.

또한, 측정 대상으로 한 강판은 판 두께 1.4㎜, 판 폭 1350㎜의 연강이다. 이 강판은, 상술한 바와 같이 각 온도계에 설치된 용융 아연 도금 라인을 90mpm의 라인 스피드로 반송되었다.

2개의 온도계(단색 온도계 A₁ 및 2색 온도계 A₂)에 의해 측정한 강판 온도와, 얻어진 강판 온도에 기초하여 산출한 21m 및 29m의 위치에서의 추정 강판 온도를 도 16에 더불어 나타냈다.

도 16에 도시한 바와 같이, 합금화로 출구측의 강판 온도는 567℃이고, 보열대 34m의 위치에서의 강판 온도는 527℃였다. 또한, 이들의 측정 결과를 이용하여 식 151에 기초하여 산출한 21m의 위치에서의 강판 온도는 542℃이고, 29m의 위치에서의 강판 온도는 533℃였다.

또한, 보열대의 21m의 위치 및 보열대의 29m의 위치에서 측정된 방사 온도계 측정값(이 값은, 식 104에 있어서의 Lz의 값에 상당함)을 도 17에 나타냈다. 본 실시예에서는, 상기 위치에 설치된 방사 온도계의 방사율 설정이 방사율 ε＝1로 설정되어 있고, 측정값은 ε＝1에 있어서의 겉보기 온도로 되어 있다.

도 17에 도시한 방사 온도계 측정값을 이용하여, 상기 식 152에 의해 방사 휘도 정보를 산출함과 함께, 산출한 방사 휘도 정보 L_n 및 도 16에 도시한 추정 강판 온도 T(z)를 이용하여, 식 101에 기초하여 방사율을 산출하였다. 얻어진 방사율의 값을, 도 18에 나타냈다.

도 18을 참조하면, 21m의 위치에서는 방사율이 0.28 내지 0.38이고, 합금화 임계값을 0.4로 하면 미합금인 것을 나타내고 있다. 한편, 29m의 위치에서는, 방사율이 0.6으로 대략 일정한 값을 나타내고 있고, 이 위치에서는 합금화가 완료되어 있는 것을 알 수 있다. 이 결과로부터, 합금화 위치는 21m와 29m 사이라고 결정할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시 형태에 관한 합금화 위치 결정 방법 및 합금화 위치 결정 장치에 따르면, 보열대의 내부에 있어서의 강판 온도의 저하를 고려한 강판 온도의 추정을 행하여, 추정의 결과 얻어진 강판 온도를 방사율의 산출에 이용하므로, 방사율을 보다 정확하게 산출하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 최근 도입이 진행된, 인덕션 히터 등의 합금화로를 이용한 프로세스라도, 합금화 위치를 보다 정확하게 결정하는 것이 가능해진다. 그 결과, 이와 같은 합금화 위치에 관한 정보를 이용하여, 인덕션 히터 등의 합금화로에 있어서의 유도 가열 입열량이나 통판 속도를 제어하여, 합금화가 안정되도록 조업을 행하는 것이 가능해져, 미합금이나 과합금이라고 불리는 품질 불량의 발생을 회피할 수 있다.

이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 적합한 실시 형태에 대해 상세하게 설명하였지만, 본 발명은 이러한 예로 한정되지 않는다. 본 발명이 속하는 기술의 분야에 있어서의 통상의 지식을 갖는 자이면, 특허 청구 범위에 기재된 기술적 사상의 범주 내에 있어서, 각종 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있는 것은 명백하고, 이들에 대해서도, 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것이라고 이해된다.

1 : 용융 아연 도금 라인
10 : 아연욕
20 : 합금화로
30 : 보열대
40 : 냉각대
50 : 방사 온도계
100 : 합금화 위치 결정 장치
101 : 방사 휘도 정보 취득부
103 : 강판 온도 추정부
105 : 방사율 산출부
107 : 합금화 위치 결정부
109 : 표시 제어부
111 : 기억부

Claims

강판의 용융 아연 도금 라인의 보열대 근방에 당해 보열대의 강판 반송 방향을 따라서 설치되어, 반송되는 강판의 방사 휘도를 측정하는 복수의 방사 온도계 각각으로부터, 방사 휘도의 측정 결과에 관한 정보를 취득하는 방사 휘도 정보 취득 스텝과,
보열대 내부에 있어서의 반송 방향 위치의 변화에 수반하는 강판의 온도 저하 패턴에 관한 정보와, 상기 방사 온도계의 설치 위치에 관한 정보를 이용하여, 상기 방사 온도계가 설치된 위치에서의 상기 강판 온도를 추정하는 강판 온도 추정 스텝과,
상기 방사 온도계가 설치된 위치에 있어서의 추정된 추정 강판 온도와, 상기 방사 휘도의 측정 결과에 관한 정보를 이용하여, 상기 방사 온도계가 설치된 위치에 있어서의 방사율을 산출하는 방사율 산출 스텝과,
산출된 방사율에 기초하여 합금화 위치를 결정하는 합금화 위치 결정 스텝을 포함하고,
상기 온도 저하 패턴에 관한 정보는, 과거의 조업 실적 데이터에 기초하여 제조 재료 및 제조 조건마다 기억부에 저장된 정보이거나, 혹은, 노 내 분위기와 내벽에 의한 강판의 발열의 전열 모델 시뮬레이션 결과가 기억부에 저장된 정보인, 합금화 위치 결정 방법.
제1항에 있어서, 상기 강판 온도 추정 스텝에서는,
과거의 조업 실적 데이터에 기초하여 제조 재료 및 제조 조건마다 기억부에 저장된 정보이거나, 혹은, 노 내 분위기와 내벽에 의한 강판의 발열의 전열 모델 시뮬레이션 결과가 기억부에 저장된 정보인 상기 강판의 온도 저하 패턴에 관한 정보와, 상기 방사 온도계의 설치 위치에 관한 정보에 기초하여, 상기 강판의 온도 저하량이 산출되고,
상기 보열대 입구측에 있어서의 상기 강판의 온도로부터, 산출한 상기 온도 저하량을 뺌으로써, 상기 추정 강판 온도가 산출되는, 합금화 위치 결정 방법.
제1항에 있어서, 상기 강판 온도 추정 스텝에서는,
단색 온도계에 의한 상기 보열대에 장입되기 전의 상기 강판의 측정 온도와, 다색 온도계에 의한 상기 보열대 내에서의 상기 강판의 측정 온도에 기초하여 상기 온도 저하 패턴이 산출되고,
당해 산출한 온도 저하 패턴과, 상기 방사 온도계의 설치 위치에 관한 정보를 이용하여, 상기 강판 온도가 추정되는, 합금화 위치 결정 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 합금화 위치 결정 스텝에서는,
상기 방사율 산출 스텝에 있어서 산출된, 보열대의 입구측으로부터 (n－1)(n≥2)번째의 방사 온도계의 위치에 대응하는 방사율이 미리 지정한 임계값 미만이고, n번째의 방사 온도계의 위치에 대응하는 방사율이 미리 지정한 임계값 이상이었던 경우, (n－1)번째의 방사 온도계의 설치 위치와 n번째의 방사 온도계의 설치 위치 사이에 대응하는 상기 보열대 내에서의 구간이, 합금화가 발생한 위치로서 결정되는, 합금화 위치 결정 방법.
강판의 용융 아연 도금 라인의 보열대 근방에 당해 보열대의 강판 반송 방향을 따라서 설치되어, 반송되는 강판의 방사 휘도를 측정하는 복수의 방사 온도계 각각으로부터, 방사 휘도의 측정 결과에 관한 정보를 취득하는 방사 휘도 정보 취득부와,
보열대 내부에 있어서의 반송 방향 위치의 변화에 수반하는 강판의 온도 저하 패턴에 관한 정보와, 상기 방사 온도계의 설치 위치에 관한 정보를 이용하여, 상기 방사 온도계가 설치된 위치에서의 상기 강판 온도를 추정하는 강판 온도 추정부와,
상기 강판 온도 추정부에 의해 추정된 상기 방사 온도계가 설치된 위치에 있어서의 추정된 추정 강판 온도와, 상기 방사 휘도의 측정 결과에 관한 정보를 이용하여, 상기 방사 온도계가 설치된 위치에 있어서의 방사율을 산출하는 방사율 산출부와,
상기 방사율 산출부에 의해 산출된 방사율에 기초하여 합금화 위치를 결정하는 합금화 위치 결정부를 구비하고,
상기 온도 저하 패턴에 관한 정보는, 과거의 조업 실적 데이터에 기초하여 제조 재료 및 제조 조건마다 기억부에 저장된 정보이거나, 혹은, 노 내 분위기와 내벽에 의한 강판의 발열의 전열 모델 시뮬레이션 결과가 기억부에 저장된 정보인, 합금화 위치 결정 장치.
제5항에 있어서, 상기 강판 온도 추정부는,
과거의 조업 실적 데이터에 기초하여 제조 재료 및 제조 조건마다 기억부에 저장된 정보이거나, 혹은, 노 내 분위기와 내벽에 의한 강판의 발열의 전열 모델 시뮬레이션 결과가 기억부에 저장된 정보인 상기 강판의 온도 저하 패턴에 관한 정보와, 상기 방사 온도계의 설치 위치에 관한 정보에 기초하여, 상기 강판의 온도 저하량을 산출하고,
상기 보열대 입구측에 있어서의 상기 강판의 온도로부터, 산출한 상기 온도 저하량을 뺌으로써, 상기 추정 강판 온도를 산출하는, 합금화 위치 결정 장치.
제5항에 있어서, 상기 강판 온도 추정부는,
단색 온도계에 의한 상기 보열대에 장입되기 전의 상기 강판의 측정 온도와, 다색 온도계에 의한 상기 보열대 내에서의 상기 강판의 측정 온도에 기초하여 상기 온도 저하 패턴을 산출하고,
당해 산출한 온도 저하 패턴과, 상기 방사 온도계의 설치 위치에 관한 정보를 이용하여, 상기 강판 온도를 추정하는, 합금화 위치 결정 장치.
제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 합금화 위치 결정부는,
상기 방사율 산출부가 산출한, 보열대의 입구측으로부터 (n－1)(n≥2)번째의 방사 온도계의 위치에 대응하는 방사율이 미리 지정한 임계값 미만이고, n번째의 방사 온도계의 위치에 대응하는 방사율이 미리 지정한 임계값 이상으로 된 경우, (n－1)번째의 방사 온도계의 설치 위치와 n번째의 방사 온도계의 설치 위치 사이에 대응하는 상기 보열대 내에서의 구간을, 합금화가 발생한 위치로 결정하는, 합금화 위치 결정 장치.
컴퓨터에,
강판의 용융 아연 도금 라인의 보열대 근방에 당해 보열대의 강판 반송 방향을 따라서 설치되어, 반송되는 강판의 방사 휘도를 측정하는 복수의 방사 온도계 각각으로부터, 방사 휘도의 측정 결과에 관한 정보를 취득하는 방사 휘도 정보 취득 기능과,
보열대 내부에 있어서의 반송 방향 위치의 변화에 수반하는 강판의 온도 저하 패턴에 관한 정보와, 상기 방사 온도계의 설치 위치에 관한 정보를 이용하여, 상기 방사 온도계가 설치된 위치에서의 상기 강판 온도를 추정하는 강판 온도 추정 기능과,
상기 강판 온도 추정 기능에 의해 추정된 상기 방사 온도계가 설치된 위치에 있어서의 추정된 추정 강판 온도와, 상기 방사 휘도의 측정 결과에 관한 정보를 이용하여, 상기 방사 온도계가 설치된 위치에 있어서의 방사율을 산출하는 방사율 산출 기능과,
상기 방사율 산출 기능에 의해 산출된 방사율에 기초하여 합금화 위치를 결정하는 합금화 위치 결정 기능을 실현시키고,
상기 온도 저하 패턴에 관한 정보는, 과거의 조업 실적 데이터에 기초하여 제조 재료 및 제조 조건마다 컴퓨터의 기억부에 저장된 정보이거나, 혹은, 노 내 분위기와 내벽에 의한 강판의 발열의 전열 모델 시뮬레이션 결과가 컴퓨터의 기억부에 저장된 정보인, 프로그램이 기록된 기록 매체.